JP2003012378A - Castable refractory material and its manufacturing method - Google Patents

Castable refractory material and its manufacturing method

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JP2003012378A
JP2003012378A JP2001197983A JP2001197983A JP2003012378A JP 2003012378 A JP2003012378 A JP 2003012378A JP 2001197983 A JP2001197983 A JP 2001197983A JP 2001197983 A JP2001197983 A JP 2001197983A JP 2003012378 A JP2003012378 A JP 2003012378A
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Japan
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refractory material
weight
particles
mold
dried
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Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Kurimura
隆之 栗村
Yuichi Hirakawa
裕一 平川
Kazutaka Mori
一剛 森
Takehiko Hirata
武彦 平田
Tetsuhiko Kodama
徹彦 児玉
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refractory material excellent in durability, and improved in erosion resistance, by evading erosion, and deterioration caused by containing ingredient of the refractory material to be used in the melting furnace, and a manufacturing method of the refractory material. SOLUTION: The manufacturing method of the castable refractory material is that the castable refractory material containing 50-90 wt.% grain, the main ingredient of which is ZrB2 , <=45 wt.% solid solution grain comprised of Al2 O3 , and Cr2 O3 , and 5-50 wt.% ZrO2 grain, and the grain, the main ingredient of which is ZrB2 are mixed with 1-20 wt.% water and kneaded, cast into a mold, and dried at the room temperature - 30 deg.C. After released from the mold, dried for 10-30 hrs at the room temperature - 30 deg.C, thereafter dried for 10-30 hrs a the temperature of 100-500 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融炉内で好適に
用いられる不定形耐火材およびその製造方法に関し、さ
らに詳しくは、一般施設から廃棄される廃棄物及びごみ
焼却灰の溶融に用いられる溶融炉において、その炉内材
料として好適に使用される不定形耐火材に関するもので
ある。特に、一般施設から発生する固体廃棄物(金属
類、フィルタ類、保温材、ガラス、コンクリート及びご
み焼却灰等)を高周波誘導加熱により溶融して減容化す
るシステムで用いられるるつぼ用不定形耐火材に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amorphous refractory material preferably used in a melting furnace and a method for producing the same. More specifically, it is used for melting wastes and refuse incineration ash discarded from general facilities. The present invention relates to an amorphous refractory material which is preferably used as a material in a melting furnace. In particular, amorphous fire resistance for crucibles used in a system that melts and reduces the volume of solid waste (metals, filters, heat insulating materials, glass, concrete, refuse incineration ash, etc.) generated from general facilities by high frequency induction heating. Regarding materials

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、廃棄物は、ドラム缶に詰めてか
ら、保管することが行われていたが、保管するにも広大
な敷地を必要とする。よって、廃棄物を溶融処理して減
容化した後に、保管する技術が必要とされている。上記
廃棄物をその種類を問わず一緒に炉内で溶融することに
よれば、廃棄物の容積を約1/6程度にまで減容するこ
とができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, waste has been packed in drums and then stored, but it also requires a vast site for storage. Therefore, there is a need for a technique for storing waste after melting it to reduce its volume. By melting the above wastes together in the furnace regardless of the type, the volume of the wastes can be reduced to about 1/6.

【0003】一方、高周波誘導炉で用いられている耐火
材には幾つかの種類があるが、それらの内の1つには、
黒鉛、炭化ケイ素、アルミナ、金属ケイ素又はケイ素合
金などの主原料に適宜な酸化防止剤を添加し、バインダ
ーとしてセラミックなどを適宜に加えて混練し、成形
し、焼成したものがある。高周波誘導炉用るつぼとして
はその電気比抵抗値が重要な特性であり、一定以上の電
気抵抗が必要である。電気比抵抗値の調整には、製造時
のバインダーの種類を変更することによって対応してお
り、製造時のバインダーとしては粘土質やセラミックバ
インダーなどが用いられる。
On the other hand, there are several types of refractory materials used in high frequency induction furnaces, and one of them is
There is a product obtained by adding an appropriate antioxidant to a main raw material such as graphite, silicon carbide, alumina, silicon metal or a silicon alloy, appropriately adding ceramics as a binder, kneading, molding and firing. As a crucible for a high frequency induction furnace, its electrical resistivity is an important characteristic, and it is necessary to have an electrical resistance above a certain level. The electrical resistivity value is adjusted by changing the type of binder used during production. As the binder used during production, clay or a ceramic binder is used.

【0004】前記のような固体廃棄物を高周波誘導炉で
溶融する場合、るつぼで発生した熱が廃棄物に伝導する
とともに廃棄物に含まれている導電性金属は直接的に誘
導発熱する。これら固体廃棄物の溶融には通常1600
℃前後の高温が必要とされる。したがってこの用途のる
つぼには、1600℃以上の誘導発熱に一定時間以上耐
え得る発熱容器としての特性が必要となる。しかしなが
ら、上記のような耐火材からなる従来のるつぼは、この
ような環境では劣化することが多く、酸化雰囲気では酸
化劣化が激しくて耐用時間が短いという問題があり、ま
た電気比抵抗値が低く、誘導炉の仕様に合わない場合が
多かった。
When the solid waste as described above is melted in a high frequency induction furnace, the heat generated in the crucible is conducted to the waste and the conductive metal contained in the waste directly induces heat. Usually 1600 for melting these solid wastes
High temperatures around ℃ are required. Therefore, the crucible for this application is required to have a property as a heat generating container capable of withstanding the induction heat generation of 1600 ° C. or higher for a predetermined time or longer. However, the conventional crucible made of the refractory material as described above often deteriorates in such an environment, and there is a problem that the oxidative deterioration is severe in the oxidizing atmosphere and the service life is short, and the electric resistivity value is low. In many cases, it did not meet the specifications of the induction furnace.

【0005】他方、高周波誘導炉で用いられる他の種類
の耐火材として、ZrB2にバインダー成分を加えたも
のが提案されている。このような従来の不定形耐火材は
骨材、マトリックス材の他に、固化させるためのセメン
ト等のバインダーを約3〜10重量%程度使用してい
る。ところが、上記の材料構成では、不定形耐火材の耐
食性向上のために最適な骨材成分を用いたとしても、バ
インダー成分が耐食性悪化の原因になるため、不定形耐
火材の耐食性には限界があった。このことから、溶融炉
内を構成する耐火物の耐久性に関しては、このバインダ
ー成分であるセメントの劣化から始まる浸食によって、
耐火物の寿命が短くなっていた。それによって、長期間
の安定した溶融炉の運転が困難になり、耐火物の点検を
頻繁に行わなければならない問題や、補修・交換の際に
かかるコスト負担の問題などが生じていた。
On the other hand, another type of refractory material used in a high frequency induction furnace has been proposed in which a binder component is added to ZrB 2 . Such conventional amorphous refractory materials use about 3 to 10% by weight of a binder such as cement for solidifying, in addition to the aggregate material and the matrix material. However, in the above material composition, even if an optimal aggregate component is used to improve the corrosion resistance of the irregular shaped refractory material, the binder component causes deterioration of the corrosion resistance, so there is a limit to the corrosion resistance of the irregular shaped refractory material. there were. From this, with respect to the durability of the refractory that constitutes the melting furnace, due to the erosion starting from the deterioration of the binder component cement,
The refractory life was shortened. As a result, it becomes difficult to operate the melting furnace stably for a long period of time, which causes problems such as frequent inspections of refractory materials and cost burdens during repair and replacement.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記問
題点に鑑み、溶融炉内部で用いられる耐火材について、
バインダーとして用いられるセメント成分等による劣化
を回避し、耐食性を向上させるとともに、劣化による耐
火物自体の交換・補修等を回避して、耐火物の耐久性向
上を可能とする材料を開発すべく、鋭意検討した。その
結果、本発明者らは、耐食性に優れたZrB2を主成分
として、セメント等のバインダー成分を一切用いずに、
アルミナ−クロミアからなる固溶体及びZrO2を混合
することによって、上記問題点が解決されることを見い
出した。本発明はかかる見地より完成されたものであ
り、その目的は、溶融炉に適した高温での耐用時間が長
い高周波誘導炉用るつぼの耐火材を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present inventors have proposed a refractory material used inside a melting furnace as follows.
To develop a material that can improve the durability of refractories by avoiding deterioration due to cement components used as binders, improving corrosion resistance, and avoiding replacement / repair of refractory itself due to deterioration. Diligently studied. As a result, the present inventors have used ZrB 2 having excellent corrosion resistance as a main component, without using any binder component such as cement,
It has been found that mixing the solid solution of alumina-chromia and ZrO 2 solves the above problems. The present invention has been completed from this point of view, and an object thereof is to provide a refractory material for a crucible for a high-frequency induction furnace, which is suitable for a melting furnace and has a long service life at high temperatures.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、Z
rB2を主成分とする粒子を50〜90重量%、Al2
3とCr23からなる固溶体粒子を45重量%以下、お
よび、ZrO2粒子を5〜50重量%含むことを特徴と
する不定形耐火材を提供するものである。また、本発明
は、ZrB2を主成分とする粒子を、1〜20重量%の
水を加えて混練してから型に流し込み、室温〜30℃で
乾燥後、型から外して更に10〜30時間程度室温〜3
0℃で乾燥させた後、100〜500℃の温度で10〜
30時間程度乾燥させることを特徴とする不定形耐火材
の製造方法を提供するものである。そして強度部材とし
て使用する場合には、上記工程にさらに加えて、約18
00℃にて不活性ガス雰囲気中又は真空中で10時間以
内焼成させることがよい。本発明の耐火材を用いれば、
耐火材中のセメント成分に起因する劣化を回避し、劣化
による耐火物自体の交換・補修等を減らし、溶融炉内部
に設置する耐火物の耐久性を向上させることができる。
That is, the present invention is based on Z
50 to 90% by weight of particles containing rB 2 as a main component, Al 2 O
An amorphous refractory material comprising 45% by weight or less of solid solution particles composed of 3 and Cr 2 O 3 and 5 to 50% by weight of ZrO 2 particles. Further, in the present invention, particles containing ZrB 2 as a main component are kneaded by adding 1 to 20% by weight of water, poured into a mold, dried at room temperature to 30 ° C., and then removed from the mold to further add 10 to 30%. About room temperature to 3 hours
After drying at 0 ℃, 10 ~ 10 at the temperature of 100 ~ 500 ℃.
The present invention provides a method for manufacturing an irregular shaped refractory material, which comprises drying for about 30 hours. When it is used as a strength member, in addition to the above steps, about 18
It is preferable to perform firing at 00 ° C. in an inert gas atmosphere or vacuum for 10 hours or less. With the refractory material of the present invention,
It is possible to avoid deterioration due to the cement component in the refractory material, reduce replacement and repair of the refractory material itself due to deterioration, and improve the durability of the refractory material installed inside the melting furnace.

【0008】本発明の耐火材は、コンクリートと同じよ
うに不定形であり、不定形材料とは容器や型の中に充填
後、固化させて定形化する材料である。従来、コンクリ
ートの場合には固化させるためにバインダーとしてセメ
ントを混合していた。バインダーであるセメントは固ま
らせるのに最適な成分組成を有しているので、溶融炉内
の厳しい環境中では劣化し易く、耐食性が悪いという欠
点があった。この耐食性が悪い理由は、バインダーに用
いられるアルミナ(Al2O3)セメントが、上記の溶融処理
を行う場合、溶解物である保温材(断熱材)中に含まれ
る、シリカ、カルシアやマグネシア等の物質と反応し易
かった。それにより、耐火物が劣化しやすい環境とな
り、高い温度では一層劣化を加速させていた。よって、
このような劣化し易いバインダー成分を含まずに固化さ
せることができる耐火材が待望されていたのである。
The refractory material of the present invention has an amorphous shape like concrete, and the amorphous material is a material that is solidified after being filled in a container or a mold and then solidified. Conventionally, in the case of concrete, cement has been mixed as a binder for solidifying. Cement, which is a binder, has the optimum composition of components for hardening. Therefore, it has a drawback that it is easily deteriorated in a severe environment in a melting furnace and its corrosion resistance is poor. The reason why this corrosion resistance is poor is that when alumina (Al 2 O 3 ) cement used as a binder is subjected to the above-mentioned melting treatment, silica, calcia, magnesia, etc., contained in the heat insulating material (heat insulating material) that is a melt It was easy to react with the substance. As a result, the environment in which the refractory material is likely to deteriorate becomes higher, and the deterioration is further accelerated at high temperatures. Therefore,
There has been a long-felt demand for a refractory material that can be solidified without including such a binder component that easily deteriorates.

【0009】また、バインダーが含まれていなくても定
形の耐火材であれば、粉体状の原料を固めてから、焼成
炉に入れて焼結させれば製造できる。ところが不定形耐
火材の場合、型に流し込んでから、焼結させずにそのま
ま固化させようとすれば、バインダー成分(セメント
等)が必要とされる。本発明の耐火材は、バインダー成
分を含まずに分子間力のみによって固化させるバインダ
ーレス耐火材であり、バインダーとして作用させる内容
物を必要とせず、それによって耐食性を著しく向上させ
た不定形耐火材である。よって、バインダーとして作用
させる目的では、有機バインダー、耐火粘土及びセラミ
ックバインダーの何れも使用しない。
Further, even if the binder does not contain a regular refractory material, it can be manufactured by solidifying a powdery raw material and then sintering it in a firing furnace. However, in the case of an irregularly shaped refractory material, a binder component (cement or the like) is required if the material is poured into a mold and then solidified without being sintered. The refractory material of the present invention is a binderless refractory material that does not contain a binder component and is solidified only by intermolecular force, and does not require a content to act as a binder, thereby improving the corrosion resistance significantly. Is. Therefore, neither organic binder, refractory clay nor ceramic binder is used for the purpose of acting as a binder.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明の不定形耐火材は、ZrB
2を主成分とする粒子を50〜90重量%、Al23
Cr23からなる固溶体粒子を通常0〜45重量%好ま
しくは0〜20重量%、および、ZrO2粒子を通常5
〜50重量%好ましくは5〜20重量%含むものであ
る。ZrB2の配合割合は使用する高周波誘導炉に合わ
せた電気比抵抗値になるように調整するが、50〜90
重量%の範囲内にする必要がある。50重量%未満であ
ると、るつぼ等の耐火物としての耐食性が低下し、るつ
ぼ寿命が低下してしまう。逆に90重量%を超えると電
気比抵抗値が低くなりすぎて、高周波誘導加熱時にるつ
ぼ発熱が生じ、電導性廃棄物の溶解が困難となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The amorphous refractory material of the present invention is ZrB.
50% to 90% by weight of particles containing 2 as a main component, 0 to 45% by weight of solid solution particles composed of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3, preferably 0 to 20% by weight, and ZrO 2 particles of 5% by weight.
.About.50% by weight, preferably 5 to 20% by weight. The compounding ratio of ZrB 2 is adjusted so as to have an electric resistivity value according to the high frequency induction furnace to be used, but 50 to 90
It must be in the range of weight%. If it is less than 50% by weight, the corrosion resistance as a refractory material such as a crucible lowers and the crucible life shortens. On the other hand, if it exceeds 90% by weight, the electric resistivity value becomes too low and the crucible heat is generated during high frequency induction heating, which makes it difficult to dissolve the conductive waste.

【0011】ZrB2については、通常は大きさの異な
る粒子を混合して、細密充填の耐火材とする。隙間を造
らずに、細密充填するための最適な組合せの一例を示せ
ば、(i)3〜5mm、(ii)1〜3mm、(iii)0.1〜1
mm、(iv)0.1mm未満の4種類の粒径の異なる粒子
を混合させたものを用いる。混合割合としては、例えば
(i)粒子20〜30%、(ii)粒子20〜30%、(iii)粒
子20〜30%、(iv)粒子20〜30%(全体で100%)
からなる混合成分が好ましい。なお、粒子中に不純物の
多いものは誘導加熱時に分解変質が生じ、電気特性に変
化をきたし、るつぼ割れの原因になることがあるので好
ましくない。
For ZrB 2 , particles having different sizes are usually mixed to form a close-packed refractory material. If an example of the optimal combination for finely packing without forming a gap is shown, (i) 3 to 5 mm, (ii) 1 to 3 mm, (iii) 0.1 to 1
mm, (iv) used is a mixture of four types of particles having different particle sizes of less than 0.1 mm. As the mixing ratio, for example,
(i) particles 20 to 30%, (ii) particles 20 to 30%, (iii) particles 20 to 30%, (iv) particles 20 to 30% (total 100%)
A mixed component consisting of is preferred. Particles containing a large amount of impurities are not preferable because they may be decomposed and deteriorated during induction heating, resulting in changes in electrical characteristics and cracking of the crucible.

【0012】このZrB2は、溶解させる廃棄成分に対
しての耐食性に優れるが、一方において、メタルと同程
度に導電性が高い。廃棄物溶融炉内においては、高周波
誘導加熱であるために、るつぼが一定以上の電気抵抗を
有することが必要である。るつぼが高い導電性を有して
電気を通すと、廃棄物が加熱されず、るつぼ自体が加熱
されてしまうからである。具体的には、電気比抵抗値と
して通常>10-2Ωcmの範囲内に調整することが望まし
い。るつぼに用いる不定形耐火材には、導電性がなく、
耐食性が良好な材料を用いることが必要であり、ZrB
2を用いて溶融処理を適切に行わせるためには、以下の
成分を混合して、材料の導電性を調整することが必要で
ある。
This ZrB 2 is excellent in corrosion resistance against dissolved waste components, but on the other hand, it is as conductive as metal. In the waste melting furnace, it is necessary that the crucible has an electric resistance above a certain level because of high frequency induction heating. This is because when the crucible has high conductivity and conducts electricity, the waste is not heated and the crucible itself is heated. Specifically, it is desirable to adjust the electrical resistivity within the range of usually> 10 -2 Ωcm. The amorphous refractory used for the crucible has no conductivity,
It is necessary to use a material with good corrosion resistance, and ZrB
In order to properly perform the melting process using 2 , it is necessary to mix the following components to adjust the conductivity of the material.

【0013】本発明の耐火材では、Al23とCr23
からなる固溶体粒子を0〜45重量%特に好ましくは5
〜20重量%含有させる。配合割合が多すぎると耐食性
の劣化が激しくなるので好ましくなく、配合率は45重
量%以下にする必要がある。Al23とCr23からな
る固溶体は、バインダーレスという観点から、セメント
に代えて混合し、セメントを用いた場合に比べて耐食性
が向上する。固溶体の組成比率は、Al23/Cr23
が通常10〜30/90〜70であり、例えば20/8
0の比率からなる20Al23−80Cr23が好適に用い
られる。固溶体の粒径は特に限定されないが、好ましく
は1〜3mmおよび1mm未満からなる2種以上の粒径
を有する固溶体を混合させたものがよい。
In the refractory material of the present invention, Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 are used.
0 to 45% by weight of solid solution particles consisting of
˜20% by weight. If the blending ratio is too large, the corrosion resistance is severely deteriorated, which is not preferable, and the blending ratio needs to be 45% by weight or less. The solid solution composed of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 has improved corrosion resistance as compared with the case where cement is used by mixing instead of cement from the viewpoint of binderless. The composition ratio of the solid solution is Al 2 O 3 / Cr 2 O 3
Is usually 10 to 30/90 to 70, for example, 20/8
20Al 2 O 3 -80Cr 2 O 3 consisting of the ratio of 0 is preferably used. The particle size of the solid solution is not particularly limited, but a mixture of solid solutions having particle sizes of 1 to 3 mm and less than 1 mm and having two or more particle sizes is preferable.

【0014】上記固溶体は一般的には、その比率のまま
でアルミナとクロミアとを電気炉で溶解させて、固溶化
させて製造する。アルミナのみでは耐食性が悪化してし
まうが、固溶化させることによって、アルミナによる悪
影響が防止される。アルミナはスラグのような非金属に
対して劣化作用を有するが、一方のクロミアは、溶解し
ているメタルに対して劣化しやすい材料である。本発明
では、これら両方の成分を固溶化させた固溶体を用いる
ことによって、単独では劣化しやすい性質を補い合い、
廃棄物が溶融したあらゆる成分に対して劣化しにくい強
固な材料となるのである。
The above solid solution is generally produced by dissolving alumina and chromia in an electric furnace at the same ratio to form a solid solution. Although corrosion resistance deteriorates only with alumina, the solid solution prevents the adverse effect of alumina. Alumina has a deteriorating effect on non-metals such as slag, while chromia, on the other hand, is a material that easily deteriorates on dissolved metals. In the present invention, by using a solid solution obtained by solidifying both of these components, the properties that tend to deteriorate alone complement each other,
The waste becomes a strong material that does not easily deteriorate with respect to all the melted components.

【0015】本発明の耐火材は、その他にZrO2粒子
を5〜50重量%含む。ジルコニアの粒度は中粒から細
粒まで使用するのが好ましく、中粒部としては100μm
〜1000μmのものと、細粒部として100μm以下のもの
を組み合わせて使用することが、充填性やるつぼ形状か
らした粒度構成上、好ましい。
The refractory material of the present invention further contains 5 to 50% by weight of ZrO 2 particles. It is preferable to use medium to fine zirconia particles with a medium particle size of 100 μm.
It is preferable to use one having a particle size of up to 1000 μm in combination with a fine particle portion having a particle size of 100 μm or less in view of the filling property and the particle size configuration based on the crucible shape.

【0016】本発明の耐火材を用いる溶融炉では、溶融
対象である廃棄物として、一般施設で廃棄される全ての
ものが含まれる。例えば、作業する作業員の衣服や身に
つけたもの、あるいはプラント内での消耗品や交換部
品、プラントの地盤にされているコンクリートや鉄筋コ
ンクリート等が含まれる。また多量な廃棄物の一つとし
て、施設内に高温発電プラント等を有する場合、その間
に用いられる断熱材や保温材等、綿状のセラミックス材
が挙げられる。よって、溶融炉に入れられる廃棄物の材
料には、金属やプラスチック等の種々の材料が含まれ
る。
In the melting furnace using the refractory material of the present invention, the wastes to be melted include all wastes discarded in general facilities. For example, it includes clothes or clothing worn by workers who are working, consumables or replacement parts in the plant, concrete or reinforced concrete grounded in the plant. Further, as one of the large amounts of waste, when the facility has a high-temperature power generation plant or the like, a cotton-like ceramic material such as a heat insulating material or a heat insulating material used between them is cited. Therefore, the waste materials put into the melting furnace include various materials such as metal and plastic.

【0017】次に、本発明の不定形耐火材の製造方法に
ついて説明する。本発明の製造方法では、ZrB2を主
成分とする粒子に、1〜20重量%の水を加えて混練し
てから型に流し込み、0〜30℃で乾燥後、型から外し
て更に10〜30時間程度室温〜30℃で乾燥させた
後、100〜500℃の温度で10〜30時間程度乾燥
させる。耐火材を強度部材として使用する場合には更に
加えて、約1600〜2000℃、例えば1800℃に
て不活性ガス雰囲気中又は真空中で10時間以内焼成さ
せる。
Next, a method for manufacturing the irregular refractory material of the present invention will be described. In the production method of the present invention, 1 to 20% by weight of water is added to particles containing ZrB 2 as a main component, kneaded, poured into a mold, dried at 0 to 30 ° C., and then removed from the mold for further 10 After being dried at room temperature to 30 ° C for about 30 hours, it is dried at 100 to 500 ° C for about 10 to 30 hours. When a refractory material is used as a strength member, it is further added and fired at about 1600 to 2000 ° C., for example, 1800 ° C. in an inert gas atmosphere or in vacuum within 10 hours.

【0018】セメント成分がバインダーとして含まれて
いた従来の態様では、型内において材料を固化させてか
ら、焼成させていた。しかし、型に入れたままで固化さ
せる場合、固化する間には上部にしか水分が蒸発する方
向がないので、一定の方向に隙間が多い耐火材ができて
しまっていた。本発明では、ある程度の形状が維持可能
な、固化する前の段階で型から外して室温で乾燥させ、
一定の形状として保持させる。その後、温度を100℃
以上に上昇させて乾燥する、二段階の乾燥工程を経る。
さらに必要に応じて、高温にて焼成させる。
In the conventional embodiment in which the cement component is contained as the binder, the material is solidified in the mold and then fired. However, in the case of solidifying in a mold, since there is only a direction in which moisture evaporates only during solidification, a refractory material with many gaps in a certain direction was formed. In the present invention, it is possible to maintain a certain degree of shape, remove from the mold at a stage before solidification, and dry at room temperature,
Hold it as a constant shape. After that, the temperature is 100 ℃
A two-step drying process of raising the temperature to the above and drying is performed.
Further, if necessary, it is baked at a high temperature.

【0019】ここで不定形耐火材には、コンクリートと
同様に水が含まれているが、それが蒸発する分だけ耐火
物の形が縮んで収縮してしまう。その水分量は少なくす
る方が好ましく、本発明では、最大20重量%の水を加
えて混練する。従来のセメントを含む耐火物では、水は
セメントの加水分解のために必要であったが、本発明で
は、セメントを反応させるための水は必要とさない。一
方、水の量が1重量%未満では、製造時の粒子の流動性
が低下してしまう等の理由から好ましくない。以下、本
発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例によって何ら限定されるものではな
い。
Here, the irregular-shaped refractory material contains water like concrete, but the shape of the refractory material shrinks and contracts as much as water evaporates. It is preferable to reduce the amount of water, and in the present invention, 20% by weight of water at the maximum is added for kneading. In conventional refractories containing cement, water was required for hydrolysis of cement, but in the present invention, water for reacting cement is not required. On the other hand, if the amount of water is less than 1% by weight, it is not preferable because the fluidity of particles during production is lowered. Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

【0020】[0020]

【実施例】実施例1 耐火材の製造においては、先ず、4〜14#(5〜1mm)、1
4〜150#(1〜0.1mm)の各粒径を有するZrB2粒子に
ついて、表1の配合比率で混合した。これにAl23
Cr23からなる固溶体粒子で、20/80の比率から
なる20Al23−80Cr23粒子について、1〜3mm、10
0#以下の各粒径を有するものを混合し、更にジルコニ
ア(ZrO2)についても表1記載の配合比率で混合した。
EXAMPLES Example 1 In the production of refractory material, first, 4-14 # (5-1 mm), 1
ZrB 2 particles having a particle size of 4 to 150 # (1 to 0.1 mm) were mixed at the compounding ratio shown in Table 1. In addition, solid solution particles of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3 having a ratio of 20/80, 20 Al 2 O 3 -80Cr 2 O 3 particles, 1 to 3 mm, 10
Those having each particle size of 0 # or less were mixed, and zirconia (ZrO 2 ) was also mixed in the compounding ratio shown in Table 1.

【0021】上記配合した原料に、20重量%の水を加
えて混練してから型に流し込んだ。型では室温にて、1
0〜30時間程度の乾燥を行った。その後、型から外し
て更に約20時間程度乾燥させた後、400℃の温度で
24時間乾燥させた。本実施例では更に、1800℃に
て不活性ガス雰囲気中、3時間焼成させて、耐火物とし
た。得られた耐火物(1〜3)について、耐食性を調べ
るために、溶融炉内において、下記の浸食試験を行っ
た。これらの結果を、表1に併せて示す。浸食試験:
高周波誘導炉、1600℃にて3時間
20% by weight of water was added to the blended raw materials, kneaded, and then poured into a mold. Mold at room temperature, 1
It was dried for about 0 to 30 hours. Then, after removing from the mold and further drying for about 20 hours, it was dried at a temperature of 400 ° C. for 24 hours. In this example, the refractory material was further fired at 1800 ° C. in an inert gas atmosphere for 3 hours. For the obtained refractories (1 to 3), the following erosion test was conducted in a melting furnace in order to investigate the corrosion resistance. The results are also shown in Table 1. Erosion test:
High frequency induction furnace, 1600 ° C for 3 hours

【0022】[0022]

【表1】 注)表中、浸食試験結果において、◎は浸食が少なく極
めて良好、○は浸食はあるが使用には問題ないことを示
す。
[Table 1] Note) In the table, in the erosion test results, ⊚ indicates that there is little erosion and it is extremely good.

【0023】以上、本発明の理解を容易にするため実施
の形態および実施例について述べたが、本発明は既述の
実施の形態や実施例に何ら限定されるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び
変更を加え得るものである。
The embodiments and examples have been described above for facilitating the understanding of the present invention. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and the gist of the present invention Various modifications and changes can be made without departing from the above.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明の耐火材を用いた高周波誘導炉用
るつぼによれば、固体廃棄物を高周波誘導加熱方式によ
り1600℃程度の高温で加熱して溶融することがで
き、しかもそのような高温加熱状態を長時間続けても、
るつぼの浸食・劣化が生じにくく、優れた耐久性を有す
る。したがって、溶融炉内の溶融処理を、長期間にわた
り連続的かつ安定して実施することが可能となる。
According to the crucible for high frequency induction furnace using the refractory material of the present invention, the solid waste can be heated and melted at a high temperature of about 1600 ° C. by the high frequency induction heating system, and further, such Even if you keep the high temperature heating state for a long time,
The crucible is resistant to erosion and deterioration and has excellent durability. Therefore, it becomes possible to carry out the melting process in the melting furnace continuously and stably for a long period of time.

フロントページの続き (72)発明者 森 一剛 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 平田 武彦 神奈川県横浜市金沢区幸浦一丁目8番地1 三菱重工業株式会社基盤技術研究所内 (72)発明者 児玉 徹彦 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Fターム(参考) 4G001 BA01 BA03 BA45 BB01 BB03 BB45 BD07 4G033 AA00 AA02 AA07 AA08 4K051 AA00 AB03 AB05 BE03 Continued front page    (72) Inventor Ichigo Mori             2-1-1 Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture             Takasago Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. (72) Inventor Takehiko Hirata             1-8 Koura, Kanazawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa               Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Basic Technology Research Center (72) Inventor Tetsuhiko Kodama             1-1 1-1 Wadasaki-cho, Hyogo-ku, Kobe-shi, Hyogo             No. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.Kobe Shipyard F-term (reference) 4G001 BA01 BA03 BA45 BB01 BB03                       BB45 BD07                 4G033 AA00 AA02 AA07 AA08                 4K051 AA00 AB03 AB05 BE03

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ZrB2を主成分とする粒子を50〜9
0重量%、Al23とCr23からなる固溶体粒子を4
5重量%以下、および、ZrO2粒子を5〜50重量%
含むことを特徴とする不定形耐火材。
1. Particles containing ZrB 2 as a main component in an amount of 50 to 9 are used.
0% by weight of solid solution particles consisting of Al 2 O 3 and Cr 2 O 3
5% by weight or less, and 5 to 50% by weight of ZrO 2 particles
Amorphous fireproof material characterized by containing.
【請求項2】 ZrB2を主成分とする粒子に、1〜2
0重量%の水を加えて混練してから型に流し込み、室温
〜30℃で乾燥後、型から外して更に10〜30時間程
度室温〜30℃で乾燥させた後、100〜500℃の温
度で10〜30時間程度乾燥させることを特徴とする不
定形耐火材の製造方法。
2. Particles containing ZrB 2 as a main component, 1 to 2
After adding 0% by weight of water to the mixture and kneading it, the mixture was poured into a mold, dried at room temperature to 30 ° C, removed from the mold and further dried at room temperature to 30 ° C for about 10 to 30 hours, and then at a temperature of 100 to 500 ° C. A method for producing an irregular shaped refractory material, which comprises drying for about 10 to 30 hours.
【請求項3】 さらに加えて、1600〜2000℃に
て不活性ガス雰囲気中又は真空中で10時間以内焼成さ
せることを特徴とする請求項2記載の不定形耐火材の製
造方法。
3. The method for producing an irregular refractory material according to claim 2, further comprising firing at 1600 to 2000 ° C. in an inert gas atmosphere or in vacuum for 10 hours or less.
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