JP2000313675A

JP2000313675A - 不定形耐火物および廃棄物溶融炉

Info

Publication number: JP2000313675A
Application number: JP11118573A
Authority: JP
Inventors: Otojiro Kida; 音次郎木田
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1999-04-26
Filing date: 1999-04-26
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】クロム公害に対応する廃棄物溶融炉用などに適
した耐食性、耐熱衝撃性に優れた溶融ジルコニア−ドロ
マイト−マグネシア質の不定形耐火物を提供する。【解決手段】ガラス相を含む溶融ジルコニア粒子、ドロ
マイト粒子およびマグネシア粒子を含有する耐火性粒子
９３〜９９重量％と、結合材１〜７重量％とを含む不定
形耐火物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼、非鉄、セメ
ントキルン、ガラス等の各種窯炉、焼却灰溶融処理炉、
焼却炉に適した、クロムを含まない不定形耐火物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物の発生量は増加の一途をた
どり、その処理は大きな社会問題となっている。例え
ば、膨大な量の廃棄物を処理するためには、埋立処分地
を確保する必要がある。また、廃棄物の焼却により発生
する焼却灰や飛灰、および下水汚泥等の処理と投棄場所
によっては、二次的公害汚染の誘因ともなる。

【０００３】この対策として、廃棄物の減容化、無害化
または再資源化が望まれており、一つの方策として溶融
法が注目されている。溶融法は、廃棄物中の無機物を溶
融スラグとして取り出し、大幅に減容化する方法であ
る。廃棄物の溶融法としては、固形廃棄物（生ごみ）を
直接熱分解し溶融処理する方法と、焼却炉で廃棄物を一
次焼却し、生じた焼却灰、飛灰、下水汚泥を二次溶融す
る方法とがある。

【０００４】焼却灰、飛灰および下水汚泥等の化学組成
は、一般にＳｉＯ₂：１５〜４５重量％、Ａｌ₂Ｏ₃：１
０〜２０重量％、ＣａＯ：５〜４５重量％、Ｎａ₂Ｏ：
１〜１５重量％である。この他、焼却灰や飛灰には、Ｃ
ｄ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｓ、Ｃｒ、Ｈｇ等の有害な金
属も多く含まれている。下水汚泥では、金属は少ないが
Ｐ₂Ｏ₅が５〜１５重量％含まれている。さらに揮発成分
としてＳ、Ｃｌ等も多く含まれている。

【０００５】溶融炉に使用される耐火物の侵食は、主と
して炉内に投入される焼却灰、飛灰や下水汚泥等の溶融
スラグ成分および溶融温度に大きく左右される。溶融ス
ラグの成分は廃棄物の種類などにより変動するが、一般
にＣａＯとＳｉＯ₂の重量比は、ＣａＯ／ＳｉＯ₂＝０．
１〜１．５と低い傾向にある。また、溶融炉の炉内温度
は、１４００〜１６５０℃の高温にする必要がある。

【０００６】このような処理条件に耐える耐火物とし
て、アルミナ質、マグネシア質、シリカ−アルミナ質な
どの耐火材が知られているが、これらは溶融スラグ成分
と反応しやすいため侵食されやすい傾向がある。また、
カーボンを含有する耐火物は、溶融スラグ成分との反応
性は低いが、高温域で使用した場合、酸化されて消耗す
る傾向がある。このため高耐食性を示す耐火物として、
現在は酸化クロムを含む耐火物が多く用いられており、
例えば特開昭６３−３０３６３、特開平６−３２１６２
８、特開平８−４８５７４、特開平１０−８１６７２等
に提案されている。

【０００７】酸化クロムを含む耐火物は、酸化クロムの
含有量が多いほど耐食性が良いが、耐火物中の酸化クロ
ムが、高温、かつアルカリ等の雰囲気条件で使用される
と、有害な六価クロムに変化するため環境汚染の原因と
なるおそれがある。また、高耐食性を示すが酸化クロム
を含まない耐火物は、特開平７−２９３８５１、特開平
７−２５６２２９、特許第２８０８２９３号等に提案さ
れている。しかし、いずれの耐火物も安定して充分な高
耐食性を示すものではない。

【０００８】鉄鋼、非鉄、セメントキルン、ガラス等の
各種窯炉では、主要な製造炉のスラグライン部や蓄熱室
に、まだＭｇＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃系の耐火物が多く使用されて
いる。また、最近特に鉄鋼、セメントキルン等の窯炉で
は、クロムによる環境汚染を発生させない耐火物とし
て、ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＯ₂系、ＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃
−ＺｒＯ₂系や、ＭｇＯ・ＣａＯ−ＺｒＯ₂系の焼成耐火
物が使用され始めている。しかし、これらの耐火物は、
特にセメントキルンにおいては、間欠操業、廃棄物の燃
料としての利用、少量多品種生産等、炉の運転条件の変
化に対し、充分な耐用を示していない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、鉄鋼、非
鉄、セメントキルン、ガラス等の窯炉、廃棄物焼却炉や
溶融炉において使用できる、耐食性、耐熱衝撃性に優れ
る耐火物を、低コストで施工しやすい不定形耐火物とし
て提供するとともに、六価クロムによる環境汚染の問題
を排除することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶融ジルコニ
ア粒子と、ドロマイト粒子と、マグネシア粒子とを主体
とする耐火性粒子９３〜９９重量％と、結合材１〜７重
量％とを含む不定形耐火物であって、耐火性粒子中の溶
融ジルコニア粒子の含有量が５〜３０重量％、ドロマイ
ト粒子とマグネシア粒子の合量の含有量が７０〜９５重
量％であることを特徴とする不定形耐火物を提供する。
また、本発明は、上記不定形耐火物から形成された不定
形耐火物施工体を炉壁の少なくとも一部に使用した廃棄
物溶融炉を提供する。

【００１１】

【発明の実施の形態】本明細書中において、不定形耐火
物とは水を添加する前の粉体全体をいい、その不定形耐
火物から形成される施工体を不定形耐火物施工体とい
う。本発明の不定形耐火物は、溶融ジルコニア粒子、ド
ロマイト粒子およびマグネシア粒子とを主体とする耐火
性粒子を９３〜９９重量％含有する。

【００１２】ここで、溶融ジルコニア粒子とは、ジルコ
ニア原料を電融などの方法で溶融し、再固化して得られ
たものであり、ガラス相を含有するものである。溶融ジ
ルコニア粒子としては、単斜晶ＺｒＯ₂結晶相とガラス
相とを含むものが好ましく、具体的には以下のものが挙
げられる。例えば、ジルコンを脱珪して得られた脱珪溶
融ジルコニア、ガラス相を含む単斜晶溶融ジルコニア、
さらには、ガラス相を含んだ溶融ジルコニア−溶融アル
ミナ等である。

【００１３】脱珪溶融ジルコニアは、ＺｒＯ₂が約９５
重量％であり、単斜晶ＺｒＯ₂を含む結晶相と、Ｓｉ
Ｏ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂およびＡｌ₂Ｏ₃等からなるガラ
ス相とを含む。またガラス相を含む単斜晶溶融ジルコニ
アは、ＺｒＯ₂が約９４重量％であり、単斜晶ＺｒＯ₂を
含む結晶相と、Ｐ₂Ｏ₅、Ｎａ₂Ｏ、Ａｌ₂Ｏ₃およびＳｉ
Ｏ ₂等からなるガラス相とを含む。このガラス相が単斜
晶ＺｒＯ₂結晶のまわりを被覆している。

【００１４】また、ガラス相を含んだ溶融ジルコニア−
溶融アルミナは、約４０重量％の単斜晶ＺｒＯ₂と約４
０重量％のコランダムと、約２０重量％の、ＳｉＯ₂、
Ａｌ₂Ｏ₃、およびＮａ₂Ｏ等からなるガラス相とを含
む。ここで、溶融ジルコニア粒子としては、ガラス相を
３〜２５重量％、特には５〜２０重量％含むものが好ま
しい。

【００１５】ガラス相の含有量が３重量％未満では、ジ
ルコニアの転移温度における体積変化が充分吸収され
ず、残留応力の発生により脆弱化し、また、２５重量％
より多い場合は、溶融スラグ、金属、ガラスに対する耐
食性や高温強度が低下する。このように、単斜晶ＺｒＯ
₂結晶のまわりに存在するガラス相は、ジルコニアの転
移温度における体積変化を吸収し、耐火性粒子の崩壊を
妨げる。

【００１６】一方、ＭｇＯやＣａＯ、Ｙ₂Ｏ₃等で安定化
した溶融ジルコニアを耐火性粒子として使用すると、安
定化剤であるＭｇＯやＣａＯ、Ｙ₂Ｏ₃が溶融金属、溶融
スラグ、またはガラスと反応し脱安定化を起こす。この
ため安定化した溶融ジルコニアからなる耐火性粒子は、
転移温度において崩壊し形状を維持できなくなるため、
不定形耐火物の骨材としては好ましくない。したがっ
て、安定化した溶融ジルコニアの含有量はなるべく少量
にとどめることが好ましい。

【００１７】本発明における溶融ジルコニア粒子は、例
えば次のようにして得られる。ジルコンサンドを脱珪し
た溶融ジルコニアと、所望のガラス相を形成しうる成分
を有する原料とを所定量混合した原料、または、脱珪溶
融ジルコニアと、アルミナおよびガラス相を形成するＳ
ｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｎａ₂Ｏとを所定量混合した原料を、
電気アーク溶融により溶融し、得られた溶融物を吹き飛
ばして粒状化したり、カーボンの鋳型に流し込む等した
後、冷却する。これを粉砕し、所望の粒度範囲となるよ
うに整粒したものを耐火性粒子として用いる。

【００１８】本発明において、ドロマイト粒子として
は、ＣａＯの含有量が５〜２０重量％であるものが好ま
しい。このようなドロマイト粒子としては、水酸化マグ
ネシウムに水酸化鉄を共沈させた鉄含有水酸化マグネシ
ウムに、石灰乳と消化防止の作用を有するＴｉＯ₂とを
添加し、ロータリーキルンで焼成して得られた合成ドロ
マイトクリンカーを粉砕、整粒したものが好ましい。ド
ロマイト粒子は、水分を吸収することにより消化しやす
いので、上記のようにクリンカーを合成する際にＴｉＯ
₂成分を加えたり、得られた合成クリンカーの表面にリ
ン酸水溶液の被膜を形成するなどの処理を行うのが好ま
しい。

【００１９】本発明において、マグネシア粒子として
は、海水から得た水酸化マグネシウムを高温で焼成した
焼成マグネシアや、この焼成マグネシアを電融法により
溶融、固化し、粉砕した電融マグネシア等が好ましく使
用できる。なお、マグネシア成分が多いドロマイト粒子
やマグネシア粒子は、水とともに使用する場合消化しや
すいので、消化防止の処理を行ったものを用いるのが好
ましい。

【００２０】本発明の不定形耐火物において、溶融ジル
コニア粒子、ドロマイト粒子およびマグネシア粒子は、
主として骨材部を構成し、耐火物としての性質を特徴づ
ける。よって、これら粒子の特質を発揮させるために
は、できるだけこれらの配合量が多いことが好ましい。
具体的には、耐火性粒子中の溶融ジルコニア粒子とドロ
マイト粒子とマグネシア粒子との合量を９０重量％以上
とするのが好ましい。

【００２１】また、耐火性粒子中の溶融ジルコニア粒子
の含有量は５〜３０重量％、ドロマイト粒子およびマグ
ネシア粒子の含有量は合量で７０〜９５重量％である。
溶融ジルコニア粒子が５重量％より少ないと、溶融ジル
コニア粒子の特徴である耐食性や耐熱衝撃性が充分に発
揮されず、逆に３５重量％より多い場合は多孔質化して
耐食性が悪くなる。

【００２２】また、耐火性粒子中のドロマイト粒子は、
不定形耐火物の中に配合しておくと溶融スラグと反応し
て高粘性化し、溶融スラグが浸透するのを抑制して耐食
性を向上させる効果を有する。また、マグネシア粒子
は、マトリックスを緻密化し、得られる施工体を高強度
化するという効果を有する。したがって、耐火性粒子中
のマグネシア粒子の含有量を１０〜２５重量％、ドロマ
イト粒子の含有量を４５〜８５重量％、特には、耐火性
粒子中のマグネシア粒子の含有量を１０〜２３重量％、
ドロマイト粒子の含有量を５０〜７５重量％とすること
が好ましい。

【００２３】本発明における耐火性粒子は、その全部ま
たは大部分が不定形耐火物としての骨材部を構成する。
耐火性粒子は種々の粒度のものが使用できるが、好まし
くは、１０μｍ〜２０ｍｍの範囲内で適切な粒度配合を
選択する。

【００２４】結合材としては、アルミナセメントを５０
〜１００重量％含むものを使用することが好ましい。こ
れにより、施工された不定形耐火物が、充分な乾燥強度
および高温強度を維持できる。アルミナセメントとして
は、一般にカルシウムアルミネートを主成分とする種々
のアルミナセメントが使用できる。

【００２５】また、結合材としては乳酸アルミニウム類
を含むものが好ましい。ここで、乳酸アルミニウム類と
は、Ａｌ（ＯＣＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₃）₃、Ａｌ（ＯＨ）
（ＯＣＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₃）₂、Ａｌ（ＯＨ）₂（ＯＣ
ＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₃）およびこれらの水和物等であ
る。アルミナセメントの一部を乳酸アルミニウム塩で置
き換えることにより、施工された不定形耐火物を緻密化
し、熱間強度および耐食性をより向上できる。

【００２６】さらに、結合材としては、乳酸アルミニウ
ム塩に加え、ＳｉＯ₂を含有するものを用いるのが好ま
しい。例えば、Ａｌ₂Ｏ₃：２４重量％、ＳｉＯ₂：１
１．５重量％、乳酸：３１．０重量％であり、残部が結
晶水からなる白色粉末は高温下でα−アルミナと少量の
ムライトを生成することから好ましく用いられる。本発
明の不定形耐火物は、耐火性粒子を９３〜９９重量％含
むのに対し、結合材を１〜７重量％含む。特には、耐火
性粒子を９４〜９８重量％含むのに対し、結合材を２〜
６重量％含むものが好ましい。

【００２７】本発明の不定形耐火物は所定量の水を加え
て施工するものであるが、耐火性粒子の機能をより有効
に発揮させるためには、消化防止剤、分散剤または硬化
調節剤を含有させて用いるのが好ましい。この消化防止
剤とは、マグネシアの含有量が多いドロマイト粒子やマ
グネシア粒子の消化防止剤である。

【００２８】消化防止剤は、不定形耐火物中に０．１〜
２重量％含まれるのが好ましい。消化防止剤が０．１重
量％以下ではマグネシアの含有量が多いドロマイト粒子
やマグネシア粒子に対する消化防止効果が小さく、２重
量％以上では施工された不定形耐火物が多孔質化する傾
向があるので好ましくない。

【００２９】本発明の不定形耐火物は、水酸化アルミニ
ウムと、クエン酸および乳酸とからなる混合塩を含むも
のが好ましい。上記混合塩は消化防止剤として作用す
る。上記混合塩としては、例えば化学組成がＡｌ₂Ｏ₃：
１７．５重量％、乳酸：４６．５重量％、クエン酸：３
３．０重量％の白色粉末を用いるのが好ましい。

【００３０】本発明において、分散剤や硬化調節剤は、
作業性や施工気温による影響を少なくするために添加す
るものであり、任意のものが使用できる。分散剤として
はトリポリリン酸ナトリウム、β−ナフタレンスルホン
酸塩等が好ましく使用できる。分散剤は、不定形耐火物
中に０．０２〜０．２重量％含まれるのが好ましい。

【００３１】また、硬化調節剤としては硬化促進剤と硬
化遅延剤とがあり、硬化促進剤としては生石灰、炭酸リ
チウム等が好ましく使用でき、硬化遅延剤としてはシュ
ウ酸、ホウ酸等が好ましく使用できる。なお、１５℃以
下ではアルミナセメントの硬化が遅く、３０℃以上では
硬化が早くなるため、硬化調節剤の添加量は施工時の気
温によって変更する必要がある。硬化調節剤は、不定形
耐火物中に０．０５〜０．２重量％含まれるのが好まし
い。なお、分散剤や硬化調節剤は、耐火性粒子と結合材
の混合物にあらかじめ混ぜておくか、または混練時に加
える水に溶解または懸濁させて添加すればよい。

【００３２】本発明の不定形耐火物は、ガラス相を含む
溶融ジルコニア粒子と、ドロマイト粒子およびマグネシ
ア粒子とを含むものなので、施工しやすく、かつ施工さ
れた不定形耐火物は緻密なものとなる。また、本発明の
不定形耐火物は、耐食性が高く熱伝導率の低い溶融ジル
コニアを含有し、溶融スラグ浸潤を抑制するドロマイト
粒子を含有し、かつ、施工された不定形耐火物を緻密化
し、高強度化するマグネシア粒子を含有するため、耐食
性が優れ、溶融スラグの浸透が少なく、構造的スポーリ
ングを起こしにくい。

【００３３】本発明においては、本発明の不定形耐火物
から形成された不定形耐火物施工体を廃棄物溶融炉の炉
壁の少なくとも一部に用いるのが好ましい。この場合、
焼却灰や飛灰の溶融スラグに含まれるＳｉＯ₂、Ｃａ
Ｏ、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｎａ₂Ｏ等の成分は、溶融ジ
ルコニア粒子、ドロマイト粒子およびマグネシア粒子と
反応するが、溶融ジルコニア粒子の反応物は高融点物質
となり、また、ドロマイト粒子は高粘性物質となるの
で、耐食性は低下しにくいと考えられる。したがって、
本発明の不定形耐火物から形成された不定形耐火物施工
体は、溶融スラグ等に対する耐浸透性に優れ、結果とし
て高い耐食性と耐熱衝撃性を発揮する。

【００３４】

【実施例】以下に本発明の実施例および比較例を説明す
る。なお、例１〜例９は本発明の実施例であり、例１０
〜例１８は比較例である。表１、表２に示した配合割合
となるように、各原料を秤量し万能ミキサーで混合しな
がら表中に示した水量を添加し混練物を得た。この混練
物を４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの型にバイブレー
ターで振動をかけながら鋳込み、所定時間養生した後脱
型した後、１１０℃にて２４時間乾燥して供試体を得
た。原料の配合割合、および得られた供試体の評価結果
を表１および表２に示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】なお、表１および表２において、溶融ジル
コニアＡは、ジルコンの脱珪により得られた溶融ジルコ
ニア粒子（脱珪ジルコニア）、溶融ジルコニアＢは、脱
珪ジルコニアと、ガラス相とを形成する成分を混合し、
アーク溶融して得られた溶融ジルコニア粒子、溶融ジル
コニアＣは、脱珪ジルコニア、アルミナ、および所望の
ガラスを形成する成分を混合し、アーク溶融して得られ
た溶融ジルコニア−コランダム粒子である。また、安定
化ジルコニアＤは、脱珪ジルコニアにＭｇＯを添加して
ジルコニアを安定化したものであり、ＭｇＯの含有割合
は４重量％である。溶融ジルコニアＡ〜Ｃ、および安定
化ジルコニアＤの化学組成、結晶形態およびガラス相の
割合は表３のとおりである。

【００３８】

【表３】

【００３９】例１〜例１５において、溶融ジルコニア粒
子Ａ〜Ｃ、および安定化ジルコニアＤは、微粒（０．１
０５ｍｍ未満）を用いた。また、例１６においては、粗
粒（１．１９ｍｍ以上、５ｍｍ未満）、中粒（０．１０
５ｍｍ以上、１．１９ｍｍ未満）、微粒（０．１０５ｍ
ｍ未満）として整粒した安定化ジルコニア粒子Ｄを用い
た。

【００４０】ドロマイト粒子は以下の方法にしたがって
作製したものを使用した。ＭｇＣｌ ₂およびＭｇＳＯ₄を
含む海水に、硫酸鉄および石灰乳を添加、混合し、鉄を
含有する水酸化マグネシウムを得た。これに石灰乳およ
びＴｉＯ₂を添加、混合したものを成形し、ロータリー
キルンで焼成して合成ドロマイトクリンカーを得た。こ
れをリン酸処理した後、粉砕、整粒してドロマイト粒子
を得た。得られたドロマイト粒子の化学組成は重量比
で、ＣａＯ：１６〜１７％、Ａｌ₂Ｏ₃：１．２％、Ｆｅ
₂Ｏ₃：０．４％、Ｐ₂Ｏ₅：０．７％、ＴｉＯ₂：１．０
％、残部はＭｇＯである。粒度は、粗粒（１．１９ｍｍ
以上、５ｍｍ未満）、中粒（０．１０５ｍｍ以上、１．
１９ｍｍ未満）として整粒したものを使用した。微粒
（０．１０５ｍｍ未満）は消化されやすいため使用しな
かった。マグネシア粒子としては、純度が９９重量％で
あり、０．１０５ｍｍ未満の微粒である焼成マグネシア
粒子を使用した。

【００４１】結合材であるアルミナセメントとしては、
ＣａＯ、Ａｌ₂Ｏ₃を主成分とするもので、Ａｌ₂Ｏ₃含
有量７５重量％、比表面積６０００ｃｍ²／ｇのものを
使用した。また、同じく結合材として、ＳｉＯ₂を含有
する乳酸アルミニウム類（多木化学社製品名：タキセラ
ムＭ−２５００）の白色粉末を用いた。

【００４２】また、例１６〜例１８においては、アルミ
ナセメントに加えて、結合材として、粒径が５μｍ以下
であるアルミナ粒子、または粒径が５μｍ以下であるシ
リカ粒子を用いた。消化防止剤としては、水酸化アルミ
ニウムと、クエン酸および乳酸とからなる混合塩（多木
化学社製品名：タキセラムＡＳ−３００）を使用した。
また、分散剤としては、トリポリリン酸ナトリウムを使
用した。

【００４３】なお、比較例として、安定化ジルコニアＤ
を耐火性粒子とし、アルミナセメントを含む結合材を含
有する不定形耐火物（例１４、１５、１６）、Ａｌ₂Ｏ₃
含有量が９６重量％であるアルミナ質不定形耐火物（例
１７）、およびＡｌ₂Ｏ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃（Ｃｒ₂Ｏ₃：１０重
量％含有）系の不定形耐火物（例１８）の供試体も作製
した。

【００４４】[評価結果]例１〜例１８で得られた供試体
を使用し、表１および表２に示した物性および特性を評
価した。評価項目、測定法は以下の通りである。嵩比重
は通常の耐火物試験法（ＪＩＳＲ２２０５準拠）によ
り測定した。曲げ強度Ａは、１１０℃にて２４時間熱処
理した後の３点曲げ強度であり、曲げ強度Ｂは、１５０
０℃にて３時間、電気炉で焼成した後の３点曲げ強度で
ある。耐熱衝撃性は、１３００℃にて３時間焼成した供
試体の焼成品を、１３００℃の電気炉中で１５分間保持
した後、室温まで急冷するサイクルを繰り返し行い、剥
離にいたるまでの回数を測定した。上記サイクルの回数
は２５回を限度として行った。耐熱衝撃性は剥離にいた
るまでの回数が多い方が良好である。なお、２５回反復
した時点で剥離がないものは２５＋と表した。

【００４５】耐食性の試験は以下の方法で行った。供試
体から複数の台形柱状のテストピースを切り出し、研磨
して所定の寸法にし、これを回転ドラム内に内張りし
た。次いで、回転ドラムを回転させながら回転ドラムの
軸線方向に酸素プロパン炎を吹込み、１６００℃に加熱
した。１６００℃に保持した状態で、侵食材として、焼
却灰および飛灰の合成スラグを回転ドラム内に投入し、
６時間回転させた。合成スラグは、化学組成が重量比
で、Ａｌ₂Ｏ₃：１６％、ＣａＯ：３２％、ＳｉＯ₂：３
２％、Ｆｅ₂Ｏ₃：８％、Ｋ₂Ｏ：２％、Ｎａ₂Ｏ：２％、
ＭｇＯ：２％、Ｐ₂Ｏ₅：６％であるものを用いた。合成
スラグは３０分毎に新しく投入して試験を行った。

【００４６】回転ドラムを冷却後、テストピースを取り
出して切断し、溶損量（ｍｍ）、スラグ浸透深さ（ｍ
ｍ）をテストピースの５箇所で測定し平均値を求めた。
なお、例１９の溶損量を１００とした場合の各例の溶損
量の比を耐食性指数として算出した。耐食性指数は、小
さいものが耐食性が良好であることを示す。耐消化性試
験は、学振法７の「ドロマイトクリンカーの消化性試験
方法」によるもので、１３４℃にて３気圧のオートクレ
ーブ中で２時間保持した後の重量増加率（％）を測定し
た。耐消化性は値が小さい方が優れていることを示す。

【００４７】

【発明の効果】本発明の不定形耐火物は、低コストで施
工しやすく、施工後、溶融金属、溶融スラグ、ガラス等
に対して優れた耐食性、耐浸透性、耐熱衝撃性を有す
る。さらに、酸化クロムを含まないため環境汚染の原因
となるおそれがない。よって、本発明の不定形耐火物
は、廃棄物の焼却炉や溶融処理炉、鉄鋼、セメント、非
鉄等の工業炉に現在使用されているジルコニア−クロム
系、アルミナ−クロム系、マグネシア−クロム系耐火物
と置き換えることができ、工業的価値は多大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融ジルコニア粒子と、ドロマイト粒子
と、マグネシア粒子とを主体とする耐火性粒子９３〜９
９重量％と、結合材１〜７重量％とを含む不定形耐火物
であって、耐火性粒子中の溶融ジルコニア粒子の含有量
が５〜３０重量％、ドロマイト粒子とマグネシア粒子の
合量の含有量が７０〜９５重量％であることを特徴とす
る不定形耐火物。
【請求項２】結合材中にアルミナセメントを５０〜１０
０重量％含む請求項１に記載の不定形耐火物。
【請求項３】溶融ジルコニア粒子がガラス相を３〜２５
重量％含む請求項１または２に記載の不定形耐火物。
【請求項４】溶融ジルコニア粒子が、単斜晶ＺｒＯ₂結
晶とガラス相とを含む請求項１、２または３に記載の不
定形耐火物。
【請求項５】耐火性粒子中、溶融ジルコニア粒子、ドロ
マイト粒子およびマグネシア粒子の合量が９０重量％以
上である請求項１〜４のいずれかに記載の不定形耐火
物。
【請求項６】耐火性粒子中のマグネシア粒子の含有量が
１０〜２５重量％、ドロマイト粒子の含有量が４５〜８
５重量％である請求項１〜５のいずれかに記載の不定形
耐火物。
【請求項７】結合材が乳酸アルミニウム類を含む請求項
１〜６のいずれかに記載の不定形耐火物。
【請求項８】消化防止剤を、不定形耐火物中に０．１〜
２重量％含む請求項１〜７のいずれかに記載の不定形耐
火物。
【請求項９】分散剤を、不定形耐火物中に０．０２〜
０．３重量％含む請求項１〜８のいずれかに記載の不定
形耐火物。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれかに記載の不定形
耐火物から形成された不定形耐火物施工体を炉壁の少な
くとも一部に使用した廃棄物溶融炉。