特表2023-553226セラミック繊維補強ケイ質ダイブロック及びその製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-21
(54)【発明の名称】セラミック繊維補強ケイ質ダイブロック及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C04B 28/02 20060101AFI20231214BHJP
C04B 20/00 20060101ALI20231214BHJP
C04B 14/06 20060101ALI20231214BHJP
C04B 14/04 20060101ALI20231214BHJP
C04B 22/06 20060101ALI20231214BHJP
C04B 22/16 20060101ALI20231214BHJP
C04B 14/38 20060101ALI20231214BHJP
【ＦＩ】
C04B28/02
C04B20/00 B
C04B14/06 Z
C04B14/04 Z
C04B22/06 A
C04B22/16 A
C04B14/38 Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022558325
(86)(22)【出願日】2022-08-24
(85)【翻訳文提出日】2022-09-22
(86)【国際出願番号】 CN2022114519
(87)【国際公開番号】W WO2023109174
(87)【国際公開日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】202111534891.5
(32)【優先日】2021-12-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】522377066
【氏名又は名称】洛陽邁楽耐火材料有限公司
【氏名又は名称原語表記】ＬＵＯＹＡＮＧ ＭＡＩＬＥ ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＹ ＣＯ．， ＬＴＤ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．３３ Ｌｏｎｇｈｕａ Ａｖｅｎｕｅ， Ｍｅｎｇｊｉｎ， Ｌｕｏｙａｎｇ， Ｈｅｎａｎ ４７１１００， Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100146374
【弁理士】
【氏名又は名称】有馬 百子
(72)【発明者】
【氏名】王 鴻妹
【テーマコード（参考）】
4G112
【Ｆターム（参考）】
4G112MA01
4G112MB42
4G112PA03
4G112PA04
4G112PA15
4G112PB04
4G112PB13
(57)【要約】
本発明は、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックを提供し、その成分は、９４～９８．９ｗｔ％のＳｉＯ２、合計０．１～３．０ｗｔ％のＮａ２ＯとＫ２Ｏ、０～２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、及び０～１．０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含む。製造原料は、質量百分率で、８２～９２部の石英骨材と、１～２部の耐火セメントと、７～１５部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の成分を含む主要原料を含む。本発明は、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法を更に提供し、ダイブロックは、鋳込み成形され、この方法は、養生工程を含む。本発明は、ケイ石煉瓦建築によるコークス炉の目地を大幅に低減し、体積安定性、熱衝撃抵抗性及び耐衝撃性を向上させ、コークス炉の耐用年数を伸ばす。築炉方法を変更し、迅速にコークス炉を乾燥させ、メンテナンス効率を高め、本発明は、亀裂を防止するだけでなく、ダイブロックの強度も向上する。温度及び湿度の養生システムの最適化により、離型しやすく、表面が滑らかな製品が得られる。本発明は、高温耐食性に優れた。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックであって、その成分は、９４～９８．９ｗｔ％のＳｉＯ２、合計０．１～３．０ｗｔ％のＮａ２ＯとＫ２Ｏ、０～２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、及び０～１．０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含むことを特徴とする、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項2】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックであって、製造原料は、質量百分率で、８２～９２部の石英骨材、１～２部の耐火セメント、７～１５部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の成分を含む主要原料を含むことを特徴とする、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項3】
前記石英骨材は、溶融石英であり、その粒径が９０ｕｍ以下であり、前記耐火セメントは、アルミナセメント又はポルトランドセメントであり、その粒径が５ｕｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、その粒径が１ｕｍ以下であることを特徴とする、請求項２に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項4】
前記ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末におけるＳｉＯ２＋ＺｒＯ２の質量百分率含有量は、９９％超であり、ここで、ＺｒＯ２の質量百分率含有量は、２％～３％であることを特徴とする、請求項２に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項5】
製造原料は、補助原料を更に含み、前記補助原料は、主要原料の総重量の０．１％～０．３％の分散剤と、主要原料の総重量の０．０６％～０．１％の防爆繊維と、主要原料の総重量の０～１％の補強繊維と、主要原料の総重量の２％～４％の水と、主要原料の総重量の７％～１２％のケイ酸ゾルとを含むことを特徴とする、請求項２に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項6】
前記分散剤は、トリポリリン酸ナトリウム及びヘキサメタリン酸ナトリウムの１種又は２種の組み合わせであることを特徴とする、請求項５に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項7】
前記補強繊維は、石英繊維であることを特徴とする、請求項５に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項8】
ダイブロックは、鋳込み成形されることを特徴とする、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【請求項9】
養生工程を含むことを特徴とする、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【請求項10】
前記養生工程の温度は、２２～２６℃であることを特徴とする、請求項９に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コークス炉用の耐火性ケイ石煉瓦材料の製造領域に属し、特にセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
現在、コークス炉で生産する場合、燃焼室の壁面の平均温度は、約１３００℃であり、炭化室の平均温度は、約１１００℃であり、局所的領域はより高い。この温度下で、壁体は、炉頂の機械及び上部煉瓦体の重力を受け、その壁面は、乾留ガスと灰残渣の侵食、炉材の膨張圧力及びコークス押出側の圧力を受ける。従って、耐火壁は、良好な気密性、良好な熱伝導率、高い荷重軟化温度、優れた高温耐食性、高い構造全体強度が必要である。
【0003】
しかし、５．５ｍ高のコークス炉を一例として、一般的に、１２０ｍｍ厚の通常のケイ石煉瓦で炉筒を建築する場合、４６層が必要であり、煉瓦間、層間にも目地があり、これらの目地は、コークス炉使用過程において、最初に侵食のため損傷する部分である。通常の製品は、プレス成形プロセスを使用し、ケイ石煉瓦の高さ及び幅の寸法は制限されるため、ケイ石煉瓦建築によるコークス炉の目地の面積を向上させる。ケイ質製品の寸法が大きい場合、ケイ石煉瓦建築によるコークス炉の目地の面積を低下させ、しかし、１．焼成過程において亀裂発生の恐れがあり、２．ケイ石煉瓦の寸法公差を制御し、３．耐圧強度が低くなり、４．製造可能な形状が制限されるという４つの問題がある。また、コークス炉建築プロセスが複雑であり、施工期間が長く、コークス炉建築が完了した後、長時間の乾燥が必要とする。
【発明の概要】
【0004】
本発明は、上記問題に対して、目地の面積が小さく、高温耐食性が高く、構造全体強度が高く、耐火性に優れ、迅速に建築でき、迅速にコークス炉を乾燥できるセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックを提供することである。
【0005】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の技術的解決手段を用いる。
【0006】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックは、その成分が、９４～９８．９ｗｔ％のＳｉＯ２、合計０．１～３．０ｗｔ％のＮａ２ＯとＫ２Ｏ、０～２ｗｔ％のＡｌ２Ｏ３、及び０～１．０ｗｔ％のＦｅ２Ｏ３を含む。
【0007】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造原料は、質量百分率で、８２～９２部の石英骨材、１～２部の耐火セメント、７～１５部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の成分を含む主要原料を含む。
【0008】
更に、前記石英骨材は、溶融石英であり、その粒径が９０ｕｍ以下であり、前記耐火セメントは、アルミナセメント又はポルトランドセメントであり、その粒径が５ｕｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、その粒径が１ｕｍ以下である。
【0009】
更に、前記ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末におけるＳｉＯ２＋ＺｒＯ２の質量百分率含有量は、９９％超であり、ここで、ＺｒＯ２の質量百分率含有量は、２％～３％である。
【0010】
更に、製造原料は、補助原料を更に含み、前記補助原料は、主要原料の総重量の０．１％～０．３％の分散剤と、主要原料の総重量の０．０６％～０．１％の防爆繊維と、主要原料の総重量の０～１％の補強繊維と、主要原料の総重量の２％～４％の水と、主要原料の総重量の７％～１２％のケイ酸ゾルとを含む。
【0011】
更に、前記分散剤は、トリポリリン酸ナトリウム及びヘキサメタリン酸ナトリウムの１種又は２種の組み合わせである。前記補強繊維は、石英繊維である。
【0012】
本発明は、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法を更に提供し、ダイブロックは、鋳込み成形される。
【0013】
本発明は、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法を更に提供し、養生工程を含む。
更に、前記養生工程の温度は、２２～２６℃である。
更に、前記養生工程の温度は、２２～２６℃である。
【0014】
上記技術的解決手段を用い、本発明は以下の有益な効果を有する。
【0015】
１．ダイブロック鋳込みの一体成形プロセスを用い、コークス炉部分を一定の形状、寸法のある耐火性鋳込みダイブロックに設計し、ダイを設計、加工し、ダイブロックを鋳込み成形し、乾燥させ、最後に、建築が完了する。従来のケイ石煉瓦建築に比べて、その利点は以下のとおりである。
【0016】
（１）ダイブロックは、寸法と形状が異なる製品を製造し、プレス成形で実現できない大型部材、異形部材を製造するように構成され、ダイの製造コストを大幅に低減し、
【0017】
（２）寸法と形状に応じてダイブロックを事前に製造し、現地で、図面に応じて建築、又は吊り上げて組み立てることができ、メンテナンス時間を大幅に短縮させ、また、大量の専門の左官が必要とせず、人件費を削減し、建設期間を半分以上短縮できることが期待され、顧客により良好な経済的利益をもたらす。
【0018】
（３）１つのダイブロックで通常のケイ石煉瓦１００個以上を代替でき、建築過程における目地と溝の面積を低下させる。ケイ石煉瓦建築によるコークス炉の目地を大幅に低減し、体積安定性、熱衝撃抵抗性及び耐衝撃性を向上させ、コークス炉の耐用年数を伸ばす。迅速にコークス炉を乾燥させ、メンテナンス効率を高める。
【0019】
２．本発明は、好ましい配合比に応じて、防爆繊維と補強繊維の組み合わせを加え、強度試験の結果から分かるように、製品は、亀裂を防止するだけでなく、ダイブロックの強度も向上する。温度及び湿度の養生システムの最適化により、離型しやすく、表面が滑らかな製品が得られる。
【0020】
３．本発明は、原料の配合比を最適化させ、走査型電子顕微鏡図の結果から分かるように、好ましい条件で、高温耐食性に優れた大型ケイ質ダイブロックが得られる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】耐食性試験後の実施例１の製品の微視的構造図である。
【図2】耐食性試験後の実施例２の製品の微視的構造図である。
【図3】耐食性試験後の実施例３の製品の微視的構造図である。
【図4】耐食性試験後の実施例４の製品の微視的構造図である。
【図5】異なる倍率下での実施例７の製品の微視的構造図である。
【図6】異なる倍率下での実施例７の製品の微視的構造図である。
【図7】異なる倍率下での実施例８の製品の微視的構造図である。
【図8】異なる倍率下での実施例８の製品の微視的構造図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
本明細書に記載の具体的な実施例は、本発明を説明するためにのみ使用され、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。
（実施例１）
（実施例１）
【0023】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックは、ダイブロック鋳込みの一体成形プロセスを用い、コークス炉の形状に基づいて、ダイを設計、加工し、次にダイブロックを鋳込み成形し、乾燥させ、最後に、建築が完了する。本発明のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック製品の高さは、６～１０層の従来のケイ石煉瓦の高さで、１．３ｍ以下であり、その長さは、２～５個の煙道の長さで、２．２ｍ以下であり、その幅は、１つの煙道の長さで、１ｍ以下である。
【0024】
説明すべきものとして、本発明は、コークス炉をダイブロックとして一体成形するが、代表的なものではなく、本発明の成分は、独立してケイ石煉瓦を製造し、次にケイ石煉瓦をコークス炉に建築することができない。本発明は、コークス炉のダイブロックによって直接一体化して鋳込み成形し、より良好な効果を持っている。
【0025】
本発明のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法は、具体的な工程が以下のとおりである。
【0026】
Ｓ１、主要原料を量る（主要原料は、質量百分率に応じて計算される）。８２部の石英骨材、２部のアルミナセメント、１５部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末を量る。
【0027】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．１％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、水が４％、ケイ酸ゾルが７％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
【0028】
Ｓ３、鋳込み成形する。スラリを振動プラットフォームに入れて２～３分間振動し、気泡を除去した後、上記調製済みのスラリを設計済みのダイブロック化ダイ内に鋳込み成形し、層ごとに鋳込み成形し、同時に、振動棒を使用して４分間振動成形すれば、鋳込み成形が完了する。
【0029】
Ｓ４、養生する。養生方法は、温度制御の高湿度養生であり、養生環境温度は、２５℃であり、湿度は、３５％であり、養生時間は、１００時間である。
【0030】
Ｓ５、離型する。養生後、離型し、乾燥温度は、１２０℃であり、乾燥時間は、１００時間である。
【0031】
Ｓ６、焼結する。上記鋳込み成形した大型ケイ質ダイブロックを１４００℃のマッフル炉内に入れて焼結し、炉で加熱し、加熱速度は、１０℃／分間であり、１０時間保温すれば、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックが得られる。
【0032】
上記工程Ｓ１では、石英骨材は、溶融石英であり、その粒径が９０ｕｍ以下であり、前記アルミナセメントは、その粒径が５ｕｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、その粒径が１ｕｍ以下である。
【0033】
上記工程Ｓ１におけるジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末におけるＳｉＯ２＋ＺｒＯ２の含有量（質量百分率、以下同じ）は、９９％超であり、ここで、ＺｒＯ２の含有量は、２％であ。
【0034】
上記工程Ｓ２における低融点防爆繊維の融点は、１１０～１２０℃であり、高融点防爆繊維の融点は、１４０～１６０℃である。
（実施例２）
（実施例２）
【0035】
その試験の工程は、実施例１と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0036】
Ｓ１、主要原料を量る（主要原料は、質量百分率に応じて計算される）。８７部の石英骨材、２部のポルトランドセメント、１０部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末を量る。
【0037】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．２％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、水が３％、ケイ酸ゾルが８％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
（実施例３）
（実施例３）
【0038】
Ｓ１、主要原料を量る（主要原料は、質量百分率に応じて計算される）。９２部の石英骨材、１部のアルミナセメント、７部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末を量る。
【0039】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．１％、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．２％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、水が２％、ケイ酸ゾルが１０％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
（実施例４）
（実施例４）
【0040】
その試験の工程は、実施例１と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0041】
Ｓ１、主要原料を量る（主要原料は、質量百分率に応じて計算される）。８４部の石英骨材、２部のアルミナセメント、１４部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末を量る。
【0042】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．２％、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．１％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、水が２％、ケイ酸ゾルが１２％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
（実施例５）
（実施例５）
【0043】
その試験の工程は、実施例４と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0044】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．２％、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．１％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、石英繊維が０．１％、水が２％、ケイ酸ゾルが１２％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
【0045】
Ｓ６、焼結する。上記鋳込み成形した大型ケイ質ダイブロックを１３００℃のマッフル炉内に入れて焼結し、炉で加熱し、加熱速度は、１０℃／分間であり、１０時間保温すれば、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックが得られる。
【0046】
前記工程Ｓ２における石英繊維の直径は、０．５～８ｕｍである。当然ながら、実際のニーズに応じて、高シリカ繊維、セラミックス繊維又はジルコニウム含有繊維綿などの他の無機繊維を選択することができる。
（実施例６）
（実施例６）
【0047】
その試験の工程は、実施例５と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0048】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．２％、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．１％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、石英繊維が０．２％、水が２％、ケイ酸ゾルが１２％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
（実施例７）
（実施例７）
【0049】
その試験の工程は、実施例５と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0050】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．２％、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．１％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、石英繊維が０．５％、水が２％、ケイ酸ゾルが１２％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
（実施例８）
（実施例８）
【0051】
その試験の工程は、実施例５と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0052】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．２％、ヘキサメタリン酸ナトリウムが０．１％、低融点防爆繊維が０．０２％、高融点防爆繊維が０．０４％、石英繊維が１％、水が２％、ケイ酸ゾルが１２％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
（実施例９）
（実施例９）
【0053】
その試験の工程は、実施例１と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0054】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．１％、高融点防爆繊維が０．１％、水が４％、ケイ酸ゾルが７％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
【0055】
Ｓ４、養生する。養生方法は、温度制御の高湿度養生であり、養生環境温度は８℃である。
（実施例１０）
（実施例１０）
【0056】
その試験の工程は、実施例１と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0057】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．１％、高融点防爆繊維が０．０３％、低融点防爆繊維が０．０３％、水が４％、ケイ酸ゾルが７％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
【0058】
Ｓ４、養生する。養生方法は、温度制御の高湿度養生であり、養生環境温度は２２℃である。
（実施例１１）
（実施例１１）
【0059】
その試験の工程は、実施例１と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0060】
Ｓ４、養生する。養生方法は、温度制御の高湿度養生であり、養生環境温度は３８℃である。
（実施例１２）
（実施例１２）
【0061】
その試験の工程は、実施例１と一致し、その違いは、以下のとおりである。
【0062】
Ｓ２、スラリを調製する。三次元混合機によって量った主要原料を２０分間混合し、次に補助原料を加え、前記補助原料は、以下の比に応じて加えられ、この比は、主要原料の総重量に対する百分率であり、ここで、トリポリリン酸ナトリウムが０．１％、高融点防爆繊維が０．０２％、低融点防爆繊維が０．０４％、水が４％、ケイ酸ゾルが７％であり、高速混合ミルを使用して１０分間混合すると、スラリが得られる。
【0063】
Ｓ４、養生する。養生方法は、温度制御の高湿度養生であり、養生環境温度は２６℃である。
【0064】
各実施例の原料及び工程の条件の比較は、表１に示される。
表１
表１
【0065】
耐食性試験及びその界面のトポグラフィー解析は以下のとおりである。耐食性試験は、「耐火材料の耐アルカリ性試験方法（ＧＢ／Ｔ１４９８３－２００８）」の要件を参照し、アルカリ溶融坩堝法で行われる。侵食媒体は、Ｎａ２ＣＯ３であり、一定の量のアルカリ塩の炭酸カリウムを試料内部に入れ、高温下で、Ｎａ２ＣＯ３は、対象材料と反応して体積が膨張し、耐アルカリ性試験を行った後、肉眼で試料の侵食破壊程度を観察し、それにより、耐火材料のアルカリ侵食耐性の良否を判定する。（４～６）℃／分間の加熱速度に応じて１５００℃まで加熱し、この温度で５時間保温する。冷却後、試料を取り出し、その亀裂程度をチェックする。図１は、耐食性試験後の実施例１の製品の微視的構造図であり、図２は、耐食性試験後の実施例２の製品の微視的構造図であり、図３は、耐食性試験後の実施例３の製品の微視的構造図であり、図４は、耐食性試験後の実施例４の製品の微視的構造図である。
【0066】
図１から分かるように、該試料は軟らかく、その構造が緻密ではなく、アルカリ侵食環境で、一部の物質は、ガラス状態になった。図３から分かるように、該試料もひどく侵食され、ガラス化程度は一般である。図２及び図４から分かるように、図２の試料構造は緻密であるが、図４の試料よりも低く、従って、図４の微視的構造は、該試料が高い耐食性を有する。
【0067】
【0068】
実施例４の関連試験性能と通常のコークス炉のケイ石煉瓦の性能との比較データは、表３に示される。
表３
表３
【0069】
実施例４の試料の屈曲強度に比べて、実施例５、実施例６、実施例７及び実施例８の屈曲強度の増加百分率は、表４に示される。表４から分かるように、加えられた石英繊維の質量百分率は、０．５ｗｔ％に達する場合、大型セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックのサンプルの屈曲強度は最も高い。
表４
表４
【0070】
図５及び図６は、異なる倍率下での実施例７の製品の微視的構造図であり、図７及び図８は、異なる倍率下での実施例８の製品の微視的構造図である。図５及び図７には石英繊維があり、実施例７及び実施例８における石英繊維は、大型ケイ質ダイブロックの異なる部分に分布し、同時に、実施例７及び実施例８における石英繊維の直径と長さも異なる。図６及び図８に示すように、実施例７及び実施例８の大型セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの構造の緻密性は異なり、試験結果から分かるように、図８の局所的構造の緻密性は図６より高い。
【0071】
実施例９、実施例１０、実施例１１、実施例１２の離型の難易度、製品表面の滑らかさ及びサンプル（寸法が５００＊５００＊５００ｍｍ）中心の含水量（ｗｔ％）は、表５に示される。
表５
表５
【0072】
当業者にとって、明らかに、本発明は、上記の例示的な実施例の詳細に限定されず、本発明の精神又は基本的な特徴から逸脱することなく、他の具体的な形態で本発明を実現することができる。従って、どちらの面でも、実施例は例示的かつ非制限的であると見なされるべきであり、本発明の範囲は、上記の説明ではなく、添付の請求の範囲によって限定され、従って、請求の範囲の同等要件の意味及び同等の範囲内にある全ての変更は、本発明に含まれることが意図される。
【0073】
なお、理解すべきものとして、本明細書は、実施形態を説明するが、全ての実施形態に独立した技術的解決手段のみが含まれることではなく、明細書のこの説明は、分かりやすくするためのものであり、当業者は、明細書を全体として理解する必要があり、各実施例の技術的解決手段を適切に組み合わせ、当業者が理解できる他の実施形態を形成することもできる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2022-09-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックであって、製造原料は、質量百分率で、８４部の石英骨材、２部の耐火セメント、１４部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の成分を含む主要原料を含み、
補助原料を更に含み、前記補助原料は、主要原料の総重量の０．３％の分散剤と、主要原料の総重量の０．０２％の防爆繊維と、主要原料の総重量の０．０４％の補強繊維と、主要原料の総重量の２％の水と、主要原料の総重量の１２％のケイ酸ゾルとを含み、
前記石英骨材は、溶融石英であり、前記石英骨材の粒径が９０ｕｍ以下であり、前記耐火セメントは、アルミナセメント又はポルトランドセメントであり、前記耐火セメントの粒径が５ｕｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の粒径が１ｕｍ以下であり、
前記ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末におけるＳｉＯ ２ ＋ＺｒＯ ２ の質量百分率含有量は、９９％超であり、ここで、ＺｒＯ ２ の質量百分率含有量は、２％～３％である
ことを特徴とする、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項2】
前記分散剤は、トリポリリン酸ナトリウム及びヘキサメタリン酸ナトリウムの１種又は２種の組み合わせであることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項3】
前記補強繊維は、石英繊維であることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロック。
【請求項4】
ダイブロックは、鋳込み成形されることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【請求項5】
前記養生工程の温度は、２２～２６℃であることを特徴とする、請求項４に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】2023-12-14
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法であって、製造原料は、質量百分率で、８２～９２部の石英骨材、１～２部の耐火セメント、７～１５部のジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の成分を含む主要原料を含み、
補助原料を更に含み、前記補助原料は、主要原料の総重量の０．１％～０．３％の分散剤と、主要原料の総重量の０．０６％～０．１％の防爆繊維と、主要原料の総重量の０．１～１％の補強繊維と、主要原料の総重量の２％～４％の水と、主要原料の総重量の７％～１２％のケイ酸ゾルとを含み、
前記石英骨材は、溶融石英であり、前記石英骨材の粒径が９０μｍ以下であり、前記耐火セメントは、アルミナセメント又はポルトランドセメントであり、前記耐火セメントの粒径が５μｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の粒径が１μｍ以下であり、
前記ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末におけるＳｉＯ２＋ＺｒＯ２の質量百分率含有量は、９９％超であり、ここで、ＺｒＯ２の質量百分率含有量は、２％～３％である、
ことを特徴とする、セラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【請求項2】
前記分散剤は、トリポリリン酸ナトリウム及びヘキサメタリン酸ナトリウムの１種又は２種の組み合わせであることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【請求項3】
前記補強繊維は、石英繊維であることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。
【請求項4】
ダイブロックは、鋳込み成形されることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック繊維補強ケイ質ダイブロックの製造方法。【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0008】
更に、前記石英骨材は、溶融石英であり、その粒径が９０μｍ以下であり、前記耐火セメントは、アルミナセメント又はポルトランドセメントであり、その粒径が５μｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、その粒径が１μｍ以下である。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0032】
上記工程Ｓ１では、石英骨材は、溶融石英であり、その粒径が９０μｍ以下であり、前記アルミナセメントは、その粒径が５μｍ以下であり、ジルコニウム含有二酸化ケイ素の微細粉末の純度は、９７％以上であり、その粒径が１μｍ以下である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0046】
前記工程Ｓ２における石英繊維の直径は、０．５～８μｍである。当然ながら、実際のニーズに応じて、高シリカ繊維、セラミックス繊維又はジルコニウム含有繊維綿などの他の無機繊維を選択することができる。
【国際調査報告】