JP3327536B2 - 廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物およびそれを使用した廃棄物溶融炉 - Google Patents
廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物およびそれを使用した廃棄物溶融炉Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、廃棄物の減容処理を行
うために用いられる溶融炉において、その内張り、羽
口、樋、天井等に使用されるノンクロム質の流し込み施
工用不定形耐火物と、それを使用した廃棄物溶融炉に関
するものである。
うために用いられる溶融炉において、その内張り、羽
口、樋、天井等に使用されるノンクロム質の流し込み施
工用不定形耐火物と、それを使用した廃棄物溶融炉に関
するものである。
【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、その処理対策は環境面で大きな社会問題となって
いる。また、膨大な廃棄物は、焼却してもその焼却灰の
処理・投棄に二次的公害を招いている。
どり、その処理対策は環境面で大きな社会問題となって
いる。また、膨大な廃棄物は、焼却してもその焼却灰の
処理・投棄に二次的公害を招いている。
【0003】そこで、廃棄物の減溶化が最近注目を浴びてい
る。この減溶化には、廃棄物を直接溶融する方法と、焼
却炉で廃棄物を一旦焼却後、その焼却灰を溶融する方法
とがある。
る。この減溶化には、廃棄物を直接溶融する方法と、焼
却炉で廃棄物を一旦焼却後、その焼却灰を溶融する方法
とがある。
【0004】減溶化に使用される溶融炉において、内張り耐
火物は、炉の稼動率および耐火物原単位の面から、より
高い耐用性が要求される。この耐火物の侵食作用は、炉
内に投入される廃棄物・焼却灰から生成するスラグの成
分と炉操業温度に大きく影響を受ける。
火物は、炉の稼動率および耐火物原単位の面から、より
高い耐用性が要求される。この耐火物の侵食作用は、炉
内に投入される廃棄物・焼却灰から生成するスラグの成
分と炉操業温度に大きく影響を受ける。
【0005】スラグ成分は廃棄物の種類で多少の変動はある
が、都市ゴミと称される生活系廃棄物を例に挙げると重
量比でCaO／SiO2：0.4〜1.5である。このCaO／SiO2につ
いて見ると、製鉄産業における製鋼炉で生成するスラグ
が3〜5であるから、これに比べて溶融炉の数値は低い。
が、都市ゴミと称される生活系廃棄物を例に挙げると重
量比でCaO／SiO2：0.4〜1.5である。このCaO／SiO2につ
いて見ると、製鉄産業における製鋼炉で生成するスラグ
が3〜5であるから、これに比べて溶融炉の数値は低い。
【0006】また、溶融炉の炉内温度は一般の焼却炉が約80
0℃程度であるのに対し、溶融炉は1200〜1500℃と高温
である。
0℃程度であるのに対し、溶融炉は1200〜1500℃と高温
である。
【0007】溶融炉の内張り耐火物は、中子を用いて流し込
み施工される不定形耐火物が使用される。具体的な材質
は、酸化クロムを含有したクロム含有質が一般的であ
る。この材質は、酸化クロムがアルミナ等の骨材と固溶
体を生成し、優れた耐食性を示す。
み施工される不定形耐火物が使用される。具体的な材質
は、酸化クロムを含有したクロム含有質が一般的であ
る。この材質は、酸化クロムがアルミナ等の骨材と固溶
体を生成し、優れた耐食性を示す。
【0008】しかし、クロム含有質は配合成分の酸化クロム
が炉操業時の高温下で六価クロムに変化する。六価クロ
ムは人体に有害であり、スラグの投棄等において環境汚
染の問題がある。
が炉操業時の高温下で六価クロムに変化する。六価クロ
ムは人体に有害であり、スラグの投棄等において環境汚
染の問題がある。
【０００９】そこで、ノンクロム質の溶融炉用不定形耐
火物として、炭素含有材質、炭化珪素含有材質（特開平
11-278939号公報）あるいはアルミナ−マグネシア質(特
開平7-256229号公報)が提案されている。
火物として、炭素含有材質、炭化珪素含有材質（特開平
11-278939号公報）あるいはアルミナ−マグネシア質(特
開平7-256229号公報)が提案されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ノンクロム質のうち、
炭素含有材質、炭化珪素含有材質は耐スラグ性の向上を
目的としているが、炭素成分の酸化による組織強度の劣
化で十分な耐食性が得られない。
炭素含有材質、炭化珪素含有材質は耐スラグ性の向上を
目的としているが、炭素成分の酸化による組織強度の劣
化で十分な耐食性が得られない。
【0011】アルミナ−マグネシア質は、耐火物使用時の高
温下でアルミナとマグネシアとが反応して生成されるＡ
ｌ２０３・ＭｇＯ系スピネル（以下、単にスピネルと称
する）により、耐スラグ浸透性を向上させる。しかし、
クロム含有質に比べると耐用性に劣る。
温下でアルミナとマグネシアとが反応して生成されるＡ
ｌ２０３・ＭｇＯ系スピネル（以下、単にスピネルと称
する）により、耐スラグ浸透性を向上させる。しかし、
クロム含有質に比べると耐用性に劣る。
【0012】本発明は、環境汚染のないノンクロム質で、し
かもクロム含有質と同等もしくはそれ以上の耐用性を備
えた廃棄物溶融炉用不定形耐火物を提供する。
かもクロム含有質と同等もしくはそれ以上の耐用性を備
えた廃棄物溶融炉用不定形耐火物を提供する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、マグネシア6
〜25重量％、揮発シリカ0.1〜2重量％、残部をアルミナ
主体とした耐火骨材100重量部に対し、アルミナセメン
ト0.1〜5重量部および分散剤を添加し、且つ前記アルミ
ナのうち仮焼アルミナが耐火骨材全体に占める割合で5
〜20重量％とし、さらに前記マグネシアのうち粒径75μ
ｍ以下のマグネシアが耐火骨材全体に占める割合で6〜2
0重量％とした耐スラグ浸透性に優れたノンクロム質の
廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物と、それを使
用した廃棄物溶融炉である。
〜25重量％、揮発シリカ0.1〜2重量％、残部をアルミナ
主体とした耐火骨材100重量部に対し、アルミナセメン
ト0.1〜5重量部および分散剤を添加し、且つ前記アルミ
ナのうち仮焼アルミナが耐火骨材全体に占める割合で5
〜20重量％とし、さらに前記マグネシアのうち粒径75μ
ｍ以下のマグネシアが耐火骨材全体に占める割合で6〜2
0重量％とした耐スラグ浸透性に優れたノンクロム質の
廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物と、それを使
用した廃棄物溶融炉である。
【0014】本発明による耐火物はノンクロム質であり、ま
た、耐用性について従来のクロム含有材質と同等もしく
はそれ以上の成績が得られる。本発明材質における耐用
性の機構は必ずしも明確ではないが、以下のとおりと予
想される。
た、耐用性について従来のクロム含有材質と同等もしく
はそれ以上の成績が得られる。本発明材質における耐用
性の機構は必ずしも明確ではないが、以下のとおりと予
想される。
【００１５】溶融炉で生成するスラグの化学成分が、Ｃ
ａＯ／Ｓｉ０2：0.5〜1.5と低いことが、耐火物の損耗
作用に大きく影響している。すなわち、スラグはＣａＯ
／Ｓｉ０2が1.0付近のスラグは粘性が低くいことで耐火
物組織内に浸透し易くなり、耐火物の耐食性を低下させ
る。また、浸透後のスラグは耐火物原料成分のＡｌ2Ｏ3
と反応し、Ａｌ2Ｏ3-ＣａＯ-Ｓｉ０2系の低融点物質を
生成し、耐食性の低下をさらに促進する。
ａＯ／Ｓｉ０2：0.5〜1.5と低いことが、耐火物の損耗
作用に大きく影響している。すなわち、スラグはＣａＯ
／Ｓｉ０2が1.0付近のスラグは粘性が低くいことで耐火
物組織内に浸透し易くなり、耐火物の耐食性を低下させ
る。また、浸透後のスラグは耐火物原料成分のＡｌ2Ｏ3
と反応し、Ａｌ2Ｏ3-ＣａＯ-Ｓｉ０2系の低融点物質を
生成し、耐食性の低下をさらに促進する。
【0016】本発明の耐火物は、アルミナ−マグネシア質に
おいて、アルミナの一部に仮焼アルミナを使用する。仮
焼アルミナは、焼結アルミナあるいは電融アルミナに比
べ低温で処理されており、しかも超微細粒であることで
化学的に活性であり、耐火物組織における特にマトリッ
クスを緻密化し、スラグ浸透を防止する。
おいて、アルミナの一部に仮焼アルミナを使用する。仮
焼アルミナは、焼結アルミナあるいは電融アルミナに比
べ低温で処理されており、しかも超微細粒であることで
化学的に活性であり、耐火物組織における特にマトリッ
クスを緻密化し、スラグ浸透を防止する。
【0017】また、アルミナはマグネシアとの反応によるス
ピネル生成で体積膨張が生じる。本発明では仮焼アルミ
ナの使用でスピネル生成反応はより顕著になる。
ピネル生成で体積膨張が生じる。本発明では仮焼アルミ
ナの使用でスピネル生成反応はより顕著になる。
【0018】本発明では揮発シリカの存在により、この揮発
シリカが溶融軟化することで前記体積膨張を吸収する緩
衝材となって、耐火物組織は一層緻密化する。その結
果、溶融炉における粘性の低いスラグに対してものスラ
グ浸透防止において優れた効果を発揮する。
シリカが溶融軟化することで前記体積膨張を吸収する緩
衝材となって、耐火物組織は一層緻密化する。その結
果、溶融炉における粘性の低いスラグに対してものスラ
グ浸透防止において優れた効果を発揮する。
【0019】溶融炉は通常、少なくとも2〜3ケ月間に及ぶ長
期の連続操業である。耐火物はその間、同一温度条件下
にあり、温度変化が少ない。本発明の耐火物はきわめて
緻密な組織となり、耐スポーリング性に劣る。しかし、
溶融炉は温度変化が少ない使用条件のため、耐スポーリ
ング性の低下は性能に影響しない。
期の連続操業である。耐火物はその間、同一温度条件下
にあり、温度変化が少ない。本発明の耐火物はきわめて
緻密な組織となり、耐スポーリング性に劣る。しかし、
溶融炉は温度変化が少ない使用条件のため、耐スポーリ
ング性の低下は性能に影響しない。
【0020】本発明ではアルミナセメント量を少い領域で限
定し、アルミナセメント成分のＣａＯ等が原因した耐食
性の低下を防止する。アルミナセメントは施工体組織の
強度を向上し、耐スポーリング性付与の効果を持つが、
前記のとおり溶融炉での使用は温度変化が少ないこと
で、耐スポーリング性の必要性は大きなものではない。
定し、アルミナセメント成分のＣａＯ等が原因した耐食
性の低下を防止する。アルミナセメントは施工体組織の
強度を向上し、耐スポーリング性付与の効果を持つが、
前記のとおり溶融炉での使用は温度変化が少ないこと
で、耐スポーリング性の必要性は大きなものではない。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の耐火物において、アルミ
ナの具体的種類は焼結品，電融品、仮焼品である。耐食
性の面から、Ａｌ２Ｏ３純度は90重量％以上、好ましく
は95重量％以上の高純度品とする。
ナの具体的種類は焼結品，電融品、仮焼品である。耐食
性の面から、Ａｌ２Ｏ３純度は90重量％以上、好ましく
は95重量％以上の高純度品とする。
【0022】耐火骨材中に占めるアルミナの割合は、後述す
るマグネシアおよび揮発シリカ等の残部であり、例えば
75〜93重量％とする。
るマグネシアおよび揮発シリカ等の残部であり、例えば
75〜93重量％とする。
【0023】アルミナの粒径は例えば10ｍｍ未満とする。さ
らに好ましくは8ｍｍ以下である。緻密な施工体が得ら
れるように、他の耐火骨材の粒度も考慮して、粗粒、中
粒、微粒に適宜調整する。
らに好ましくは8ｍｍ以下である。緻密な施工体が得ら
れるように、他の耐火骨材の粒度も考慮して、粗粒、中
粒、微粒に適宜調整する。
【0024】本発明では、アルミナの一部を仮焼アルミナと
する。仮焼アルミナの割合は、耐火骨材全体に占める割
合で5〜20重量％とする。さらに好ましくは5〜15重量％
である。仮焼アルミナの割合が少ないと耐火物組織の緻
密化が不十分となって耐スラグ浸透性に劣り、ひいては
耐食性に劣る。多過ぎると耐火骨材全体の粒度バランス
が崩れ、施工体強度の低下で耐食性に劣る。
する。仮焼アルミナの割合は、耐火骨材全体に占める割
合で5〜20重量％とする。さらに好ましくは5〜15重量％
である。仮焼アルミナの割合が少ないと耐火物組織の緻
密化が不十分となって耐スラグ浸透性に劣り、ひいては
耐食性に劣る。多過ぎると耐火骨材全体の粒度バランス
が崩れ、施工体強度の低下で耐食性に劣る。
【0025】仮焼アルミナは、バイヤー法で得られた水酸化
アルミニウムを一般には1400℃以下の低温で焼成したも
のである。平均粒径10μｍ以下の超微粒子である。本発
明の使用では、平均粒径5μｍ以下のものがより好まし
い。
アルミニウムを一般には1400℃以下の低温で焼成したも
のである。平均粒径10μｍ以下の超微粒子である。本発
明の使用では、平均粒径5μｍ以下のものがより好まし
い。
【００２６】マグネシアは、例えばＭｇＯ純度90重量％
以上の焼結品あるいは電融品を使用する。その割合は、
6重量％未満では耐スラグ浸透性に劣り、25重量％を超
えるとスピネル化による膨張が過度となり、組織劣化を
起こす。
以上の焼結品あるいは電融品を使用する。その割合は、
6重量％未満では耐スラグ浸透性に劣り、25重量％を超
えるとスピネル化による膨張が過度となり、組織劣化を
起こす。
【0027】マグネシアは熱膨張が大きい耐火原料である。
本発明ではマグネシアを微粉主体で使用し、マグネシア
の熱膨張を耐火物組織内に均等に生じさせることで耐火
物組織強度の強度低下を防止し、且つ耐スラグ浸透性の
向上を図る。
本発明ではマグネシアを微粉主体で使用し、マグネシア
の熱膨張を耐火物組織内に均等に生じさせることで耐火
物組織強度の強度低下を防止し、且つ耐スラグ浸透性の
向上を図る。
【0028】本発明では、マグネシアのうち、粒径75μｍ以
下のマグネシア微粉を耐火骨材全体に占める割合で6〜2
0重量％とする。さらに好ましくは6〜18重量％である。
下のマグネシア微粉を耐火骨材全体に占める割合で6〜2
0重量％とする。さらに好ましくは6〜18重量％である。
【0029】マグネシア微粉が6重量％未満では耐スラグ浸
透性に劣り、20重量％を超えると耐火骨材全体の粒度バ
ランスの悪さから施工体強度が低下する。
透性に劣り、20重量％を超えると耐火骨材全体の粒度バ
ランスの悪さから施工体強度が低下する。
【0030】マグネシア微粉の粒度調整は篩によって行なう
のが一般的であるが、本発明では75μｍの篩下のみを使
用するということではない。篩い分けに使用した篩網目
の大小に関係なく、粒径75μｍ以下のマグネシア微粉が
本発明で限定した割合で配合されることを意味する。し
たがって、例えば45μｍ以下あるいはそれ以下の篩下で
も、本発明でいう粒径75μｍ以下の範囲に入る。また、
75μｍ超の篩による篩下に含まれる粒径75μｍ以下の粒
子も対象となる。
のが一般的であるが、本発明では75μｍの篩下のみを使
用するということではない。篩い分けに使用した篩網目
の大小に関係なく、粒径75μｍ以下のマグネシア微粉が
本発明で限定した割合で配合されることを意味する。し
たがって、例えば45μｍ以下あるいはそれ以下の篩下で
も、本発明でいう粒径75μｍ以下の範囲に入る。また、
75μｍ超の篩による篩下に含まれる粒径75μｍ以下の粒
子も対象となる。
【0031】しかし、過度に粒径が小さいマグネシアを得る
にはコスト高になるため、必要以上に粒径が小さいもの
を使用することは好ましくない。
にはコスト高になるため、必要以上に粒径が小さいもの
を使用することは好ましくない。
【0032】揮発シリカは、例えばシリコンまたは珪素合金
製造の際の副産物として得られるシリカ超微粒子であ
る。シリカフラワーまたはマイクロシリカなどの商品名
で市販されている。施工時における流動性付与の効果を
持つ。
製造の際の副産物として得られるシリカ超微粒子であ
る。シリカフラワーまたはマイクロシリカなどの商品名
で市販されている。施工時における流動性付与の効果を
持つ。
【0033】揮発シリカの割合は、0.1重量％未満ではスピ
ネル生成に伴なう体積膨張を緩衝する効果に劣り、耐食
性および耐スラグ浸透性に劣る。2重量％を超えると過
焼結による収縮亀裂の発生で、耐食性が低下する。
ネル生成に伴なう体積膨張を緩衝する効果に劣り、耐食
性および耐スラグ浸透性に劣る。2重量％を超えると過
焼結による収縮亀裂の発生で、耐食性が低下する。
【0034】耐火骨材の粒径の特定化は、粗粒、微粉は例え
ば篩で行なう。本発明で規定するマグネシア微粉の75μ
ｍ以下はタイラー標準篩200メッシュの篩下、45μｍ以
下はタイラー標準篩325メッシュの篩下に相当する。揮
発シリカ、仮焼アルミナの超微粉は、例えばレーザー回
折法で測定する。
ば篩で行なう。本発明で規定するマグネシア微粉の75μ
ｍ以下はタイラー標準篩200メッシュの篩下、45μｍ以
下はタイラー標準篩325メッシュの篩下に相当する。揮
発シリカ、仮焼アルミナの超微粉は、例えばレーザー回
折法で測定する。
【0035】本発明の耐火物における耐火骨材は、以上の種
類を必須とするが、必要によっては本発明の効果を阻害
しない範囲で他の耐火骨材を組合わせてもよい
類を必須とするが、必要によっては本発明の効果を阻害
しない範囲で他の耐火骨材を組合わせてもよい
【0036】アルミナセメントは結合剤として役割をもち、
施工体強度の発現の基になる。その割合は、耐火骨材10
0重量部に対して0.1〜5重量部、さらに好ましくは0.5〜
3重量部である。0.1重量部未満では必要な施工体強度が
得られない。5重量部を超えると耐食性に劣る。
施工体強度の発現の基になる。その割合は、耐火骨材10
0重量部に対して0.1〜5重量部、さらに好ましくは0.5〜
3重量部である。0.1重量部未満では必要な施工体強度が
得られない。5重量部を超えると耐食性に劣る。
【0037】分散剤は、耐火物施工時の流動性付与の効果を
もつ。解こう剤と称される場合もある。具体例として
は、ヘキサメタリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダ、
ピロリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘ
キサメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ、ク
エン酸ソーダ、酒石酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、
スルホン酸ソーダ、ポリカルボン酸塩等がある。その添
加量は、耐火骨材100重量部に対し、0.05〜0.5重量部が
好ましい。
もつ。解こう剤と称される場合もある。具体例として
は、ヘキサメタリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダ、
ピロリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘ
キサメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ、ク
エン酸ソーダ、酒石酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、
スルホン酸ソーダ、ポリカルボン酸塩等がある。その添
加量は、耐火骨材100重量部に対し、0.05〜0.5重量部が
好ましい。
【0038】他にも必要によっては、硬化促進剤、硬化遅延
剤、消泡剤、耐火超粗大粒子、塩基性乳酸アルミニウ
ム、有機質短繊維、金属短繊維（例えばステンレス鋼繊
維）、ガラス粉、ピッチ粉、セラミック繊維、炭素繊
維、発泡剤、金属アルミニウム、アルミニウム合金など
を添加してもよい。
剤、消泡剤、耐火超粗大粒子、塩基性乳酸アルミニウ
ム、有機質短繊維、金属短繊維（例えばステンレス鋼繊
維）、ガラス粉、ピッチ粉、セラミック繊維、炭素繊
維、発泡剤、金属アルミニウム、アルミニウム合金など
を添加してもよい。
【0039】例えば有機質短繊維は、施工後の加熱乾燥時に
熱消失し、乾燥に伴なう水蒸気の逃路を形成すること
で、施工体の膨れあるいは乾燥爆裂を防止する効果を持
つ。有機質短繊維の具体例は、1デニール、長さ約1〜10
ｍｍのＰＶＡ，ビニロン、ポリプロピレン、ナイロン、
ポリエステル等である。添加量は耐火骨材100重量部に
対して0.05〜0.5重量部が好ましい。
熱消失し、乾燥に伴なう水蒸気の逃路を形成すること
で、施工体の膨れあるいは乾燥爆裂を防止する効果を持
つ。有機質短繊維の具体例は、1デニール、長さ約1〜10
ｍｍのＰＶＡ，ビニロン、ポリプロピレン、ナイロン、
ポリエステル等である。添加量は耐火骨材100重量部に
対して0.05〜0.5重量部が好ましい。
【0040】耐火超粗大粒子は例えば粒径が10ｍｍ超え、最
大50ｍｍ程度のアルミナ、アルミナ−シリカ、スピネル
あるいはこれらを主材とした耐火原料、あるいは耐火物
廃材等である。
大50ｍｍ程度のアルミナ、アルミナ−シリカ、スピネル
あるいはこれらを主材とした耐火原料、あるいは耐火物
廃材等である。
【0041】施工は中子を用い流し込みとする。配合組成全
体100重量部に対し、施工水を3〜7重量部程度の添加
し、混合後、施工する。施工に際しては、バイブレータ
使用して密充填化を図ることが好ましい。
体100重量部に対し、施工水を3〜7重量部程度の添加
し、混合後、施工する。施工に際しては、バイブレータ
使用して密充填化を図ることが好ましい。
【0042】本発明による耐火物は、廃棄物溶融炉におい
て、炉底、側壁、羽口、樋、天井等の内張りに使用でき
る。施工は炉各部位に直接施工だけでなく、予め一定の
形状・寸法に施工して得たブロックを用いてもよい。
て、炉底、側壁、羽口、樋、天井等の内張りに使用でき
る。施工は炉各部位に直接施工だけでなく、予め一定の
形状・寸法に施工して得たブロックを用いてもよい。
【0043】施工対象の廃棄物溶融炉の型式は特に限定され
るものではない。例えばガス、油等の燃料を使用するタ
イプ、あるいはアーク、プラズマ、発熱体、誘導加熱等
の電気によって加熱溶融するタイプ等である。
るものではない。例えばガス、油等の燃料を使用するタ
イプ、あるいはアーク、プラズマ、発熱体、誘導加熱等
の電気によって加熱溶融するタイプ等である。
【0044】この溶融炉を用いて処理される廃棄物は、都市
ゴミ、汚泥等の一般廃棄物（生活系廃棄物）および産業
系廃棄物（事業系廃棄物）である。廃棄物は原型の状態
あるいは焼却炉を経た焼却灰のいずれも対象になる。
ゴミ、汚泥等の一般廃棄物（生活系廃棄物）および産業
系廃棄物（事業系廃棄物）である。廃棄物は原型の状態
あるいは焼却炉を経た焼却灰のいずれも対象になる。
【0045】
【実施例】表１は本発明実施例、表2はその比較例であ
る。各表には耐火物の試験結果を示す。表3は、実機試
験における溶融炉のスラグの化学成分である。また、耐
食性および耐スラグ浸透性の試験にも同スラグを使用し
た。
る。各表には耐火物の試験結果を示す。表3は、実機試
験における溶融炉のスラグの化学成分である。また、耐
食性および耐スラグ浸透性の試験にも同スラグを使用し
た。
【００４６】
【0047】
【表2】
【0048】
【表3】 各例は表１の耐火物配合組成全体を100重量部とした割
合に対し、施工水を5重量部の添加し、混合後、型枠内
に振動を付与しつつ流し込み施工し、さらに養生・110
℃×24時間乾燥したものを試験片とした。試験方法は、
以下のとおり。
合に対し、施工水を5重量部の添加し、混合後、型枠内
に振動を付与しつつ流し込み施工し、さらに養生・110
℃×24時間乾燥したものを試験片とした。試験方法は、
以下のとおり。
【0049】組織強度；実際の使用温度を想定し、試験片を
1500℃×3時間加熱し、加熱後の曲げ強さを測定した。
1500℃×3時間加熱し、加熱後の曲げ強さを測定した。
【0050】耐スポーリング性；1500℃×30分加熱後、空冷
し、これをくり返して亀裂発生の状況を観察し、◎…き
わめて良い、〇…良い、×…悪いの3段階で評価した。
し、これをくり返して亀裂発生の状況を観察し、◎…き
わめて良い、〇…良い、×…悪いの3段階で評価した。
【0051】耐食性；廃棄物溶融炉から得た都市ゴミスラグ
（ＣａＯ／ＳｉＯ２：0.75）を侵食剤とし、1500℃×10
時間の回転侵食試験を行ない、溶損寸法を測定した。
（ＣａＯ／ＳｉＯ２：0.75）を侵食剤とし、1500℃×10
時間の回転侵食試験を行ない、溶損寸法を測定した。
【0052】耐スラグ浸透性；前記回転侵食試験の試験後の
試料から、スラグ浸透寸法を測定した。
試料から、スラグ浸透寸法を測定した。
【0053】実施例および比較例の耐火物の一部を実機試験
として、表面燃焼溶融炉の炉底に中子を用いて流し込み
施工した。施工にはバイブレーターにて充填を促進させ
た。養生・加熱乾燥後、使用した。炉を３ヶ月操業させ
た後、炉底の内張りの損耗量を測定した。
として、表面燃焼溶融炉の炉底に中子を用いて流し込み
施工した。施工にはバイブレーターにて充填を促進させ
た。養生・加熱乾燥後、使用した。炉を３ヶ月操業させ
た後、炉底の内張りの損耗量を測定した。
【0054】試験結果が示すように、本発明実施例はノンク
ロム質により環境面での問題がないという基本的効果に
加え、組織強度、耐食性および耐スラグ浸透性に優れて
いる。この効果は実機試験からも確認できる。
ロム質により環境面での問題がないという基本的効果に
加え、組織強度、耐食性および耐スラグ浸透性に優れて
いる。この効果は実機試験からも確認できる。
【0055】また、耐スポーリング性には劣るが、溶融炉が
温度変化の少ない使用条件のため、この耐スポーリング
性の悪さが耐用性に影響していない。
温度変化の少ない使用条件のため、この耐スポーリング
性の悪さが耐用性に影響していない。
【0056】これに対し比較例1のクロム含有材質は、溶融
炉の内張りとして最も一般的な耐火物である。スラグ浸
透は大きいものの、組織強度および耐食性に優れること
で実機試験で良好な結果を得ている。しかし、クロムを
含有することで環境汚染の問題がある。
炉の内張りとして最も一般的な耐火物である。スラグ浸
透は大きいものの、組織強度および耐食性に優れること
で実機試験で良好な結果を得ている。しかし、クロムを
含有することで環境汚染の問題がある。
【0057】比較例2はアルミナ質であり、組織強度および
耐スポール性に優れてはいるが、溶融炉に必要な耐食性
および耐スラグ浸透性に劣る。比較例3のアルミナ−炭
化珪素質は、耐火物組織の酸化劣化によって組織強度が
低下、耐食性、耐スラグ浸透性も不十分である。マグネ
シアの合量が多い比較例4は、過度な体積膨張が原因
し、組織強度、耐食性および耐スラグ浸透性に劣る。
耐スポール性に優れてはいるが、溶融炉に必要な耐食性
および耐スラグ浸透性に劣る。比較例3のアルミナ−炭
化珪素質は、耐火物組織の酸化劣化によって組織強度が
低下、耐食性、耐スラグ浸透性も不十分である。マグネ
シアの合量が多い比較例4は、過度な体積膨張が原因
し、組織強度、耐食性および耐スラグ浸透性に劣る。
【0058】マグネシア微粒が少ない比較例5は、耐火物組
織の緻密化が不足し、耐食性および耐スラグ浸透性に劣
る。マグネシア微粒が多い比較例6は、過焼結と体積膨
張で組織強度が低下し、耐食性および耐スラグ浸透性に
も劣る。揮発シリカの添加がない比較例7は、耐スラグ
浸透性および耐食性に劣る。
織の緻密化が不足し、耐食性および耐スラグ浸透性に劣
る。マグネシア微粒が多い比較例6は、過焼結と体積膨
張で組織強度が低下し、耐食性および耐スラグ浸透性に
も劣る。揮発シリカの添加がない比較例7は、耐スラグ
浸透性および耐食性に劣る。
【0059】揮発シリカが多い比較例8は、収縮亀裂の発生
で組織強度、耐食性および耐スラグ浸透性に劣る。仮焼
アルミナが少ない比較例9は、耐スポール性に優れては
いるが、緻密化不足によるものか組織強度、耐食性およ
び耐スラグ浸透性に劣る。
で組織強度、耐食性および耐スラグ浸透性に劣る。仮焼
アルミナが少ない比較例9は、耐スポール性に優れては
いるが、緻密化不足によるものか組織強度、耐食性およ
び耐スラグ浸透性に劣る。
【0060】仮焼アルミナが多い比較例10は、過燒結が原因
して収縮亀裂が発生し、組織強度、耐食性および耐スラ
グ浸透性に劣る。比較例11は、アルミナセメントの量が
多過ぎ、アルミナセメントのＣａＯに起因する低融点物
質の生成で耐食性に劣る。
して収縮亀裂が発生し、組織強度、耐食性および耐スラ
グ浸透性に劣る。比較例11は、アルミナセメントの量が
多過ぎ、アルミナセメントのＣａＯに起因する低融点物
質の生成で耐食性に劣る。
【0061】
【発明の効果】本発明による耐火物は廃棄物溶融炉の内
張り材として、ノンクロム質であることで環境汚染の問
題を排除すると共に、耐用性においてもクロム含有材質
に比べてそん色のない材質を得ることができる。廃棄物
処理において溶融炉の必要性と環境問題の改善要求はま
すます高くなっている。この背景から、本発明の価値は
きわめて大きい。
張り材として、ノンクロム質であることで環境汚染の問
題を排除すると共に、耐用性においてもクロム含有材質
に比べてそん色のない材質を得ることができる。廃棄物
処理において溶融炉の必要性と環境問題の改善要求はま
すます高くなっている。この背景から、本発明の価値は
きわめて大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｍ 5/00 Ｆ２３Ｍ 5/00 Ｆ (56)参考文献 特開 平７−256229（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−268769（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−240747（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−278947（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−294965（ＪＰ，Ａ) 実用新案登録3022540（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/00 ZAB C04B 35/66 F23G 5/44 ZAB F23M 5/00
Claims (3)
- 【請求項１】 マグネシア6〜25重量％、揮発シリカ0.1
〜2重量％、残部をアルミナ主体とした耐火骨材100重量
部に対し、アルミナセメント0.1〜5重量部および分散剤
を添加し、且つ前記アルミナのうち仮焼アルミナが耐火
骨材全体に占める割合で5〜20重量％とし、さらに前記
マグネシアのうち粒径75μｍ以下のマグネシアが耐火骨
材全体に占める割合で6〜20重量％とした、耐スラグ浸
透性に優れたノンクロム質の廃棄物溶融炉流し込み施工
用不定形耐火物。 - 【請求項２】 廃棄物溶融炉で生成する溶融廃棄物スラ
グの化学成分が、重量比でCaO／SiO2：0.4〜1.5である
請求項１記載の耐スラグ浸透性に優れたノンクロム質の
廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物。 - 【請求項３】 請求項１又は2記載の耐スラグ浸透性に
優れたノンクロム質の流し込み施工用不定形耐火物を使
用した廃棄物溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33614099A JP3327536B2 (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物およびそれを使用した廃棄物溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33614099A JP3327536B2 (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物およびそれを使用した廃棄物溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001153321A JP2001153321A (ja) | 2001-06-08 |
| JP3327536B2 true JP3327536B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=18296115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33614099A Expired - Fee Related JP3327536B2 (ja) | 1999-11-26 | 1999-11-26 | 廃棄物溶融炉流し込み施工用不定形耐火物およびそれを使用した廃棄物溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327536B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023711B1 (ko) * | 2003-03-31 | 2011-03-25 | 구로사키 하리마 코포레이션 | 폐기물 용융로용 크롬프리 부정형 내화물 및 이를 내장한폐기물 용융로 |
| SE530199C2 (sv) | 2005-09-07 | 2008-03-25 | Chemrec Ab | Förfarande för att anordna en keramisk barriär i en förgasningsreaktor, kemisk reaktor innefattande en sådan keramisk barriär samt reaktorinfodring avsedd att användas i en sådan reaktor |
| JP2018177541A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | 東和耐火工業株式会社 | 流し込み不定形耐火物 |
-
1999
- 1999-11-26 JP JP33614099A patent/JP3327536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001153321A (ja) | 2001-06-08 |
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