JP4625341B2 - 再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法 - Google Patents

再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4625341B2
JP4625341B2 JP2005023537A JP2005023537A JP4625341B2 JP 4625341 B2 JP4625341 B2 JP 4625341B2 JP 2005023537 A JP2005023537 A JP 2005023537A JP 2005023537 A JP2005023537 A JP 2005023537A JP 4625341 B2 JP4625341 B2 JP 4625341B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molded
unused
layer
molded body
recycled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005023537A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006207089A (ja
Inventor
幸次 河野
浩志 今川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2005023537A priority Critical patent/JP4625341B2/ja
Publication of JP2006207089A publication Critical patent/JP2006207089A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4625341B2 publication Critical patent/JP4625341B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Paper (AREA)

Description

本発明は、使用済みのセラミックファイバーをリサイクルして使用する再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法に関する。
従来、セラミックファイバー(以下、単にファイバー又は繊維ともいう)は、その加工性及び断熱性が優れているため、ボード又はブランケット(以下、成形体という)にして、例えば、熱処理炉の内壁に取付けて使用されている。この成形体は、炉の部分補修又は全面張替えの際に新たなものに取り替えられており、その結果、大量の成形体が産業廃棄物として回収された後、使用済みセラミックファイバーを再利用するための処理が試みられていた。
処理した使用済みセラミックファイバーの再利用方法としては、例えば、特許文献1に、未使用セラミックファイバーを成形体として成形する際、その一部に使用済みセラミックファイバーを混入して成形する成形体の製造方法が開示されている。
また、特許文献2には、繊維長を40mm以上50mm以下に解繊した使用済みセラミックファイバーをバインダーと混合して成形体とし、再生する方法が開示されている。
通常、一度使用した成形体を構成する使用済みセラミックファイバーは、それ自体が脆くなっているため、これをリサイクルするための解繊の際に、セラミックファイバーが切断されてその長さが短くなっている。例えば、未使用時の繊維長さが50mm以上80mm以下であるのに対して、使用済み後の解繊時の繊維長さは20mm以下、更には10mm以下となる。
このため、解繊したセラミックファイバーを成形して、再生セラミックファイバーとして使用することで、未使用のセラミックファイバーを使用した場合よりも、その断熱性を約2割程度向上できる。これは、セラミックファイバー自体の繊維長さが短くなったため、セラミックファイバーを伝わる熱がその端部で断熱される確率が高まることに起因する。
特開2001−335379号公報 特開平9−210289号公報
しかしながら、使用済みセラミックファイバーを使用する場合、以下に示す(a)〜(c)の問題が発生する。
(a)成形体のたわみ易さは、長い繊維が絡み合うことで確保されているため、繊維長が短くなることで、再生したセラミックファイバーの成形体を曲げると折れ易くなる。このため、成形体を配置する適用部位の形状によっては、その施工が困難であり、施工しても成形体の折れにより、目的とした断熱効果が得られないことがある。
(b)成形体を、例えば1000℃の高温雰囲気において用いる際に、成形体に添加している結合材成分が燃焼するなどして変質し、結合材の効果がなくなる。通常、再生したセラミックファイバーで構成した成形体は、解繊した使用済みセラミックファイバーを有機バインダーを用いて固め、その形状を保持している。このため、有機バインダー成分が焼失すると、成形体の使用中に繊維長の短い使用済みセラミックファイバーが脱落して、目的とした断熱性を得ることができず、また脱落した繊維が処理している製品に混入し、その品質を損なうという問題がある。
(c)再生したセラミックファイバーで構成した成形体を使用した後、この使用済みセラミックファイバーを更にリサイクルする際(2回以上のリサイクル使用)、使用後の成形体は、これを構成するセラミックファイバーの繊維長が短いため、成形体が分解して崩壊し一体として回収しにくく、2回以上のリサイクル使用がしにくいという問題がある。
前記した特許文献1に開示された方法では、繊維長さが短い再生セラミックファイバーが成形体中に分散してしまうため、前記した(a)〜(c)の各課題、特に(b)の課題を解決できない。
また、特許文献2に開示された方法を、Al23 −SiO2 を主成分とする使用温度が1000℃以上の耐火性のセラミックファイバーに適用する場合、前記したように、繊維長さを40mm以上50mm以下の範囲に解繊することが実質不可能であり、(a)〜(c)の各課題を解決できない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、再生したセラミックファイバーの適用可能な範囲を広げ、更にその再生率も向上させることが可能な再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法を提供することを目的とする。
前記目的に沿う第1の発明に係る再生セラミックファイバーを用いた施工方法は、1000℃以上の高温環境の内壁の断熱材として使用され、解繊によって繊維長さが20mm以下となった使用済みのセラミックファイバーをリサイクルし再生セラミックファイバーとして再使用するに際し、少なくとも熱影響を受ける稼働(稼動)面側に未使用のセラミックファイバーで構成される未使用成形層を配置し、これに前記再生セラミックファイバーで構成される再生成形層を積層した成形体を、使用環境が高温で耐熱性が必要となる適用部位に配置する。
ここで、セラミックファイバーは、その直径が例えば2μm以上5μm以下のものであり、その材質として、例えば、アルミナシリカ(Al23−SiO2)、アルミナ、又はムライトがある。
また、リサイクルして再生セラミックファイバーとして再使用する使用済みセラミックファイバーは、使用済みセラミックファイバーで構成される回収した使用済み成形体を機械的な力により解繊したものを用いることができる。ここで、機械的な力により解繊する方法としては、例えば、使用済み成形体を液体中に浸漬した後に攪拌する方法、又は使用済み成形体を破砕機や解繊機で破砕した後、更に風力、磁力、又は篩により、含まれる異物を使用済みセラミックファイバーから分離する方法のように、公知の方法を使用できる。
そして、未使用成形層と再生成形層との積層(結合)は、例えば、有機又は無機の結合材、モルタル、又は使用セラミックファイバーと同等の耐火性を備えるファイバーロープによる縫合を適用することが可能である。
更に、成形体を配置する適用部位としては、通常セラミックファイバーで構成される成形体が配置される部分であり、使用環境が高温で耐熱性が必要となる部分である。このような適用部位に配置された成形体として、例えば、電気炉又は熱処理炉の断熱材、又は製鉄プロセスの製鋼工程におけるタンディッシュカバーの断熱性シール部材がある。
第1の発明に係る再生セラミックファイバーを用いた施工方法において、前記成形体の前記稼働面側とその背面側に前記未使用成形層をそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層の間に、少なくとも1層の前記再生成形層を配置することが好ましい。
ここで、成形体は、少なくとも3層の成形層を積層して構成される。
例えば、成形体を3層の成形層で構成する場合は、再生成形層を挟んでその両外側に未使用成形層を配置する。また、成形体を4層の成形層で構成する場合は、未使用成形層に再生成形層を積層し、これを挟んでその両外側に未使用成形層を配置できる。そして、成形体を5層以上の成形層で構成する場合は、成形体の稼働面側とその背面側に未使用成形層をそれぞれ配置し、この未使用成形層の間に未使用成形層の両側に再生成形層が積層された成形層を配置できる。
第1の発明に係る再生セラミックファイバーを用いた施工方法において、前記再生セラミックファイバーの結合材として有機バインダーを使用し、前記稼働面側に配置される前記未使用成形層の厚みを、前記成形体の使用時における前記再生成形層の温度が250℃以下となるように設定することが好ましい。
ここで、有機バインダーとしては、水の添加により膨潤又は溶解して、セラミックファイバーを相互に結合し、成形体に保形性を付与するものであり、例えば、ラテックス、スチレンブタジエンゴム、α化澱粉、高分子凝集剤、又は高分子分散剤を使用できる。
前記目的に沿う第2の発明に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体は、セラミックファイバーで構成された成形層を積層した成形体であって、
少なくとも熱影響を受ける稼働面側に配置される未使用のセラミックファイバーで構成した未使用成形層と、1000℃以上の高温環境の内壁の断熱材として使用され、解繊によって繊維長さが20mm以下となった使用済みのセラミックファイバーをリサイクルして構成し、前記未使用成形層に積層される再生成形層とを有する。
第2の発明に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体において、前記未使用成形層を前記稼働面側とその背面側にそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層の間に、少なくとも1層の前記再生成形層を配置することが好ましい。
前記目的に沿う第3の発明に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法は、1000℃以上の高温環境の内壁の断熱材として使用された使用済みのセラミックファイバーで構成される使用済み成形体を遠心分離槽内で解繊し、結合材と水と共に混合して混濁液を作製し、該混濁液を成形槽に移送して、該成形槽内に配置した成形枠内に吸引して成形する再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法であって、
前記混濁液を、前記成形枠内に予め配置した未使用のセラミックファイバーで構成される未使用成形層を介して、前記成形枠内へ吸引することにより、前記未使用成形層上に前記再生セラミックファイバーを堆積させ再生成形層を積層する。
請求項1〜3記載の再生セラミックファイバーを用いた施工方法、及び請求項4及び5記載の再生セラミックファイバーを用いた成形体は、少なくとも熱影響を受ける稼働面側に未使用セラミックファイバーで構成される未使用成形層を配置し、これに再生セラミックファイバーで構成される再生成形層を積層しているので、未使用成形層のみを用いる施工に比べて高い断熱性が得られ、しかも経済的である。
また、未使用成形層と再生成形層を併用することにより、成形体自体のたわみ易さを確保でき、施工時に再生成形層が折れることを防止できる。なお、未使用成形層と再生成形層を併用しているため、使用後の成形体を構成するセラミックファイバーを再度リサイクルする際は、再生成形層部分を未使用成形層部分と共に回収し易く、再生セラミックファイバーの回収率を従来よりも向上できる。
そして、熱影響を受ける稼働面側に未使用成形層を配置しているので、再生成形層を構成する繊維長さが短くなった再生セラミックファイバーが、稼働面側に脱落することもなく、処理している製品の品質を損なうことなく、再生セラミックファイバーの回収率も向上できる。
請求項2記載の再生セラミックファイバーを用いた施工方法、及び請求項5記載の再生セラミックファイバーを用いた成形体は、成形体の稼働側とその背面側に未使用成形層をそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層の間に少なくとも1層の再生成形層を配置するので、成形体自体のたわみ易さを更に向上でき、再生成形層の折れを防止できる。また、再生セラミックファイバーの回収率を更に向上できる。
請求項3記載の再生セラミックファイバーを用いた施工方法は、熱影響を受ける稼働面側の未使用成形層の厚みを、再生成形層の温度が250℃以下となるように設定するので、成形体を使用する環境に応じて、成形体の構造を適正かつ容易に決定できる。
また、稼働面側の未使用成形層の厚みを設定することで、再生セラミックファイバーを結合する有機バインダーを変質させることなく、その効果を維持できる。従って、再生成形層を構成する短繊維の再生セラミックファイバーの脱落を防止でき、更にリサイクル使用する際の再生セラミックファイバーの回収も容易にできる。
請求項6記載の再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法は、解繊した使用済みのセラミックファイバーを有する混濁液を、成形枠内に予め配置した未使用のセラミックファイバーで構成される未使用成形層を介して成形枠内へ吸引するので、未使用成形層と成形した再生成形層とを、改めて積層、接着、又は縫合する手間が省け、更には未使用成形層と成形した再生成形層との結合性(密着性)が高い積層体(成形体)を得ることができる。
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図1(A)〜(D)はそれぞれ本発明の第1〜第4の実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体の側面図、図2は本発明の一実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法の説明図である。
図1(A)に示すように、本発明の第1の実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体10は、セラミックファイバーで構成された成形層を積層したものであって、熱影響を受ける稼働面側(以下、単に稼働面側ともいう)に配置される未使用のセラミックファイバーで構成した未使用成形層11と、この未使用成形層11の背面側に積層される使用済みのセラミックファイバーをリサイクルして構成した再生成形層12とを有する。
まず、成形体10について説明した後、その成形体10の積層方法、及び再生セラミックファイバーを用いた施工方法について、順次説明する。
成形体10は、未使用成形層11に再生成形層12を積層した2層構造のものであり、例えば、一辺が500mm以上1000mm以下、厚みTが50mm以上300mm以下となっている。なお、未使用成形層11と再生成形層12の各厚みT1、T2は、同一厚みとしているが、成形体の使用用途を考慮して、未使用成形層の厚みT1を再生成形層の厚みT2(例えば、10mm以上90mm以下)よりも厚く(例えば、1倍を超え5倍以下)することが好ましい。
ここで、成形体10は、平面視して矩形状(長方形又は正方形)となった直方体であるが、各辺の長さ及び厚みを同一として立方体とすることも可能である。
未使用成形層11を構成するセラミックファイバーは、その材質がアルミナシリカ(Al23 −SiO2 )であり、その長さが例えば50mm以上80mm以下、直径が2μm以上5μm以下(ここでは、3μm)のものである。なお、セラミックファイバーの材質は、アルミナ又はムライトであってもよい。
また、再生成形層12を構成するセラミックファイバーは、未使用成形層11を構成するセラミックファイバーと同質で再生したものを使用でき、その長さが例えば20mm以下、更には10mm以下のものである。
この未使用成形層11は、未使用のセラミックファイバー同士が互いに絡み合うことでその形状が保持され、再生成形層12は、再生セラミックファイバーを有機バインダーで結合することでその形状が保持されている。
ここで、図1(B)〜(D)を参照しながら、本発明の第2〜第4の実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体13〜15について説明する。なお、各成形体13〜15を構成する未使用成形層及び再生成形層の材質は、成形体10を構成する未使用成形層11及び再生成形層12と同一材質である。
図1(B)に示すように、成形体13は、未使用成形層16、17を、熱影響を受ける稼働面側とその背面側にそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層16、17の間に、1層の再生成形層18を配置した3層構造となっている。なお、未使用成形層16、17及び再生成形層18の各厚みは、実質的に同一厚みとなっている。
また、図1(C)に示すように、成形体14は、未使用成形層19、20を、稼働面側とその背面側にそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層19、20の間に、1層の再生成形層21を配置した3層構造となっている。なお、成形体14は、その使用に際して、熱影響を受ける稼働面側の未使用成形層19の厚みが、例えば、再生成形層21の厚みの1倍を超え5倍以下となっている。
ここで、再生成形層21の厚みは、熱影響を受けない背面側の未使用成形層20の厚みと同一になっているが、異なる厚みとすることも勿論可能である。この場合、背面側の未使用成形層の厚みを厚くすると、成形体の背面側の断熱を強化することになり、稼働面側から受けた熱が再生成形層に溜まり、再生成形層の温度が上昇することが考えられるため、未使用成形層の厚みを再生成形層の厚みよりも薄くすることもできる。
そして、図1(D)に示すように、成形体15は、未使用成形層22の両側に再生成形層23、24を積層し、これを挟んでその両外側(稼働面側と背面側)に更に未使用成形層25、26を配置した5層構造となっている。なお、各未使用成形層22、25、26及び再生成形層23、24の各厚みは、実質的に同一厚みとなっているが、部分的に同一厚みとすることも、また異なる厚みとすることも可能である。
また、例えば、規格品である市販の未使用成形層を購入して使用する場合、その未使用成形層を2枚以上積層して、熱影響を受ける稼働面側に配置される未使用成形層の厚みを調整することも可能である。
続いて、本発明の一実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法について、図2を参照しながら説明する。
まず、使用済みセラミックファイバーで構成される使用済み成形体、水、及び結合材の一例である有機バインダー(例えば、スチレンブタジエンゴム)を遠心分離槽(パルパーともいう)30内に投入する。
なお、使用済み成形体と水との配合割合(使用済みセラミックファイバー/水)は、質量比で例えば15/1000以上60/10000以下の範囲内に調整することが好ましい。また、有機バインダーは、使用済み成形体に対して、例えば1質量%以上5質量%以下(ここでは3質量%程度)添加する。
なお、例えば、pH調整等を行う機能を備えた凝集剤である硫酸バンド(硫酸アルミニウム、アラムともいう)を更に添加することも可能である。
次に、遠心分離槽30の攪拌翼(図示しない)を、例えば、400rpm以上1000rpm以下に高速回転させて、遠心分離槽30内に回流を発生させ、使用済み成形体を解繊すると共に、遠心力により異物を分離して除去する。
なお、この遠心分離槽30で分離される異物としては、主として比重がセラミックファイバー(例えば0.1程度)より重い地金、スラグ、スケール、及び金物類(例えば3以上7以下)である。
このようにして、異物が少なくなるまで、所定時間(例えば、1分以上5分以下)攪拌翼を作動させ、異物が除去された混濁液31を作製した後、この混濁液31を供給配管32を介して成形槽33へ移送する。
成形槽33では、攪拌羽根34、35を、例えば、100rpm以上300rpm以下で回転させる弱攪拌を行う。このように、成形槽33内の混濁液31を攪拌することで、混濁液31の流れが形成されるため、この流れの影響を受け易い例えばセラミックファイバーが成形槽33内に略均一に分散される。一方、この流れの影響を受けにくい物、即ち遠心分離槽30内で除去できなかった残留異物である例えば、焼結して形成された粒状物や粉状物、極短繊維物、地金、スラグ、スケール、及び金物類を、成形槽33の底部に沈殿させることができる。
なお、混濁液は、遠心分離槽30を使用してバッチ処理で作製する毎に、その都度成形槽33へ供給することができるが、遠心分離槽30で混濁液を作製しながら成形槽33へ連続的に供給することも可能である。
この成形槽33内には、固定枠36が配置されている。固定枠36は、成形槽33の底面上方に設けられているので、成形槽33内で沈殿した残留異物が、固定枠36内へ侵入することを抑制できる。なお、固定枠36の下部には、下方へ向かって縮幅する2(複数)個の吸引口37、38が設けられ、この吸引口37、38が送液配管39を介して真空ポンプ40に接続されている。
また、固定枠36内には、再生成形層12を製造するための成形枠41が固定配置される。この成形枠41は、その上部が再生成形層12を形造るための成形部42となっており、下部が固定枠36の吸引口37、38内に装入可能な吸引部43、44となっている。なお、成形部42の形状は、横断面長方形となっているが、製品形状に応じて、例えば、断面正方形、断面円形、断面楕円形、又は断面多角形にすることもできる。
この成形枠41の成形部42は、その深さが例えば、10cm以上50cm以下のものであり、その最下部に多数の開口部45を有する補助部材46が配置され、この補助部材46の上に、例えば20メッシュ以上50メッシュ以下の範囲内(ここでは30メッシュ程度)の目の大きさを備えた金網47が配置されている。なお、補助部材46の開口部45の大きさは、例えば10mm程度であり、金網47の目の大きさよりも大きくなっている。
ここで、固定枠36内への成形枠41の設置は、成形槽33内へ混濁液31を供給する前、又は供給中に、昇降手段(図示しない)を用いて行う。
この成形枠41の成形部42内の金網47上に未使用成形層11を配置した後、真空ポンプ40を作動させることで、成形槽33内の混濁液31を攪拌することにより生じた混濁液31の上澄みを、固定枠36側へ吸引する。
このように、真空ポンプ40を作動させ、未使用成形層11を構成するセラミックファイバー間の隙間、成形枠41の金網47、及び補助部材46の開口部45を介して混濁液31を吸引することで、未使用成形層11上に再生セラミックファイバーを堆積させ、再生成形層12を積層することができる。
なお、成形部42内には、予め未使用成形層11を配置するので、補助部材46及び金網47のいずれか一方又は双方を配置しなくても、未使用成形層11上に再生成形層12を積層できる。この場合、未使用成形層11は、縮幅した吸引口43、44の上端部で固定される。
未使用成形層11上に、目的とする厚み(例えば、10mm以上90mm以下)のセラミックファイバー堆積層を形成させた後、真空ポンプ40を停止して、この成形枠41を引き上げる。
この成形枠41の引き上げに際しては、成形枠41のみを引き上げることも、また成形枠41と固定枠36とを一体として引き上げることも可能である。
ここで、成形枠41のみを引き上げる場合は、昇降手段により成形枠41を混濁液31の上方へ引き上げ、例えば、未使用成形層11と共に再生成形層12中の水分を水切りしたり、また温風である程度まで乾燥させる。そして、未使用成形層11及び再生成形層12を成形枠41から脱枠して、成形体10を得る。
また、成形枠41と固定枠36とを一体として引き上げる場合は、固定枠36に接続される送液配管39をフレキシブルホースで構成し、成形枠41を固定枠36と共に混濁液31の上方へ引き上げた後、再度真空ポンプ40を作動させて、未使用成形層11と共に再生成形層12中の水分を真空吸引して脱水処理する。そして、十分に脱水処理を行った後、真空ポンプ40を停止し、未使用成形層11及び再生成形層12を成形枠41から脱枠して、成形体10を得る。なお、脱枠の際には、送液配管39から空気が吹き出されるように真空ポンプ40を操作することで、脱枠作業を容易にできる。
このように、真空ポンプ40を使用して脱水処理を行うことで、脱水作業を短時間に効率的に行うことができ、しかも後工程での成形体10の乾燥作業もより短時間に実施できる。
なお、前記した図1(B)〜(D)に示す成形体13〜15を製造する場合は、未使用成形層上に再生セラミックファイバーを堆積させた後、この再生成形層上に未使用成形層を配置して真空ポンプを作動させ、この再生成形層と未使用成形層とを結合することもできる。
これにより、得られた成形体10を、例えば、マイクロ波加熱方式を利用した乾燥炉(図示しない)に装入して乾燥することで製品を製造できる。
なお、セラミックファイバーの成形枠41への堆積時に吸引された溶液は、真空ポンプ40により、送液配管39及び配管48を介して沈殿槽49へ送られる。そして、沈殿槽49内で、金網47を通過した溶液中に含まれる固形物、例えば、短繊維物を沈降させ分離した後、配管50を介して再度遠心分離槽30へ供給する。
これにより、未使用成形層11と再生成形層12との結合状態が良好で、しかも結合作業を改め行うことなく成形体10を製造できる。
なお、再生成形層と未使用成形層との結合は、例えば、有機又は無機の結合材、モルタル、又は使用セラミックファイバーと同等の耐火性を備えるファイバーロープによる縫合により行うこともできる。
続いて、本発明の一実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた施工方法について説明する。
使用済みのセラミックファイバーをリサイクルし再生セラミックファイバーとして再使用した図1(A)に示す成形体10を、例えば、電気炉の内壁(適用部位)に取付ける。この場合、成形体10の未使用成形層11が熱影響を受ける稼働面側、即ち炉内側となるように、また、成形体10の再生成形層12が熱影響を受けない背面側、即ち電気炉の内壁面に密着するように配置する。
また、再生成形層12を構成する再生セラミックファイバーの結合材としては、有機バインダーが使用されているため、成形体10の使用温度によっては、有機バインダーによる再生セラミックファイバーの結合能力が低下する。そこで、稼働面側に配置される未使用成形層11の厚みを、成形体10の使用時における再生成形層12の温度が250℃以下となる厚さになるように設定する。これは、再生成形層の製造の際に使用する有機バインダーが、250℃を超える温度での長時間使用により、変質して結合能力がなくなることに起因する。
なお、成形体10の代わりに、成形体の両面側に未使用成形層をそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層の間に、1層の再生成形層を配置した図1(B)、(C)に示す成形体13、14を使用することも、また図1(D)に示す他の成形体15を使用することも勿論可能である。
この場合、各成形体13〜15の未使用成形層16、19、25が、電気炉の炉内側となるように配置する。
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
ここでは、使用温度が1000℃の電気炉に25日間適用した各種成形体の使用前後の外観、及び使用後の再生セラミックファイバーの回収率に基づき、各成形体を評価した。なお、実施例1、3の成形体として、成形体の両面側に未使用成形層が配置され、その間に1層の再生成形層が配置された成形体、実施例2、4の成形体として、1層の未使用成形層に1層の再生成形層が積層された成形体を使用した。この各成形層の積層に際しては、無機系接着剤(アルミナ−シリカ系)を使用した。一方、比較例1、3の成形体として、未使用成形層のみからなる成形体と、比較例2、4の成形体として、再生成形層のみからなる成形体を使用した。
以上の成形体の各構成と、この各成形体を電気炉に適用した結果を表1に示す。
Figure 0004625341
表1において、実施例1、2及び比較例1、2は、成形体を電気炉の炉壁の真っ直ぐになった部分(平面部)に設置した結果であり、実施例3、4及び比較例3、4は、成形体を電気炉の炉壁の角部(コーナー部)に設置した結果である。
また、表1において、使用後の回収率とは、未使用セラミックファイバーのみを使用した成形体の場合、未使用セラミックファイバーを対象とした回収率を重量により算出(使用後に回収した重量/使用前重量×100%)し、再生セラミックファイバーを使用した成形体の場合は、再生セラミックファイバーのみを対象に、回収率を重量により算出(使用後に回収した重量/使用前重量×100%)している。
なお、前記した使用後に回収した重量とは、設置した成形体の使用後の回収の際、手でつかめる程度に成形体の形状を保ったものを回収対象としてその重量を計測したもので、回収の際に欠け落ちたもの、また回収の際又は使用中に既に下方に脱落したものは回収対象としていない。
そして、セラミックファイバー成形体の構成の稼働面側とは、電気炉の熱影響を受ける面側を意味する。
表1から明らかなように、未使用セラミックファイバーに再生セラミックファイバーを積層した実施例2、4は、再生セラミックファイバーのみを使用した比較例2、4と比較して、成形体の使用後の外観性を良好な状態に維持でき、しかも再生セラミックファイバーの回収率も大幅に向上できることを確認できた。
更に、未使用セラミックファイバーで構成される未使用成形層の間に、再生セラミックファイバーで構成される再生成形層を配置した実施例1、3の成形体を使用することにより、未使用セラミックファイバーのみを使用した比較例1、3の成形体と同等の回収率を得ることを確認できた。
以上のように、再生セラミックファイバーで構成される再生成形層を、未使用セラミックファイバーで構成される未使用成形層と併せて使用することで、成形体を折ることなく施工でき、使用後も再生セラミックファイバーの脱落が無く、その回収率を高めることができることを確認できた。
続いて、成形体への温度の影響について検討した結果について説明する。
ここで、実施例2の成形体として、前記した表1の実施例2と同一の成形体を使用した。また、実施例5の成形体は、再生成形層の最高温度が250℃超える温度(440℃)となるように、実施例2の成形体の未使用成形層の厚みを薄くした成形体である。そして、実施例6の成形体は、実施例2の成形体と同様の構成であるが、未使用成形層と再生成形層との積層に際して、無機系接着剤(アルミナ−シリカ系)を使用することなく、前記した成形枠を使用して未使用成形層上に再生セラミックファイバーを堆積させる方法を適用した成形体である。
一方、比較例2の成形体は、再生成形層のみからなる成形体である。
以上の各成形体の構成と、この各成形体を使用温度が1000℃の電気炉に25日間適用した結果を表2に示す。なお、使用後の回収率については、前記した方法で算定した。
Figure 0004625341
表2に示すように、実施例5の成形体は、再生成形層の最高温度が250℃を超えていた(440℃)ため、成形体使用後の再生セラミックファイバーの回収率が60%であったが、使用しても問題ない程度の回収率であった。更に、実施例2の成形体のように、再生成形層の最高温度が250℃以下となるように、未使用成形層の厚みを厚くし、再生成形層の厚みを薄くすることで、成形体使用後の再生セラミックファイバーの回収率を向上できることを確認できた。なお、比較例2の成形体は、再生成形層のみであるため、その温度が1000℃となり、成形体使用後の再生セラミックファイバーの回収率も大幅に低下した。
また、成形枠内で吸引により未使用成形層に再生成形層を積層した場合、再生成形層の温度が同じでも、再生セラミックファイバーの回収率を更に上昇できることを確認できた。
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
(A)〜(D)はそれぞれ本発明の第1〜第4の実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体の側面図である。 本発明の一実施の形態に係る再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法の説明図である。
符号の説明
10:成形体、11:未使用成形層、12:再生成形層、13〜15:成形体、16、17:未使用成形層、18:再生成形層、19、20:未使用成形層、21:再生成形層、22:未使用成形層、23、24:再生成形層、25、26:未使用成形層、30:遠心分離槽、31:混濁液、32:供給配管、33:成形槽、34、35:攪拌羽根、36:固定枠、37、38:吸引口、39:送液配管、40:真空ポンプ、41:成形枠、42:成形部、43、44:吸引部、45:開口部、46:補助部材、47:金網、48:配管、49:沈殿槽、50:配管

Claims (6)

  1. 1000℃以上の高温環境の内壁の断熱材として使用され、解繊によって繊維長さが20mm以下となった使用済みのセラミックファイバーをリサイクルし再生セラミックファイバーとして再使用するに際し、少なくとも熱影響を受ける稼働面側に未使用のセラミックファイバーで構成される未使用成形層を配置し、これに前記再生セラミックファイバーで構成される再生成形層を積層した成形体を、使用環境が高温で耐熱性が必要となる適用部位に配置することを特徴とする再生セラミックファイバーを用いた施工方法。
  2. 請求項1記載の再生セラミックファイバーを用いた施工方法において、前記成形体の前記稼働面側とその背面側に前記未使用成形層をそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層の間に、少なくとも1層の前記再生成形層を配置することを特徴とする再生セラミックファイバーを用いた施工方法。
  3. 請求項1及び2のいずれか1項に記載の再生セラミックファイバーを用いた施工方法において、前記再生セラミックファイバーの結合材として有機バインダーを使用し、前記稼働面側に配置される前記未使用成形層の厚みを、前記成形体の使用時における前記再生成形層の温度が250℃以下となるように設定することを特徴とする再生セラミックファイバーを用いた施工方法。
  4. セラミックファイバーで構成された成形層を積層した成形体であって、
    少なくとも熱影響を受ける稼働面側に配置される未使用のセラミックファイバーで構成した未使用成形層と、1000℃以上の高温環境の内壁の断熱材として使用され、解繊によって繊維長さが20mm以下となった使用済みのセラミックファイバーをリサイクルして構成し、前記未使用成形層に積層される再生成形層とを有することを特徴とする再生セラミックファイバーを用いた成形体。
  5. 請求項4記載の再生セラミックファイバーを用いた成形体において、前記未使用成形層を前記稼働面側とその背面側にそれぞれ配置し、この2層の未使用成形層の間に、少なくとも1層の前記再生成形層を配置したことを特徴とする再生セラミックファイバーを用いた成形体。
  6. 1000℃以上の高温環境の内壁の断熱材として使用された使用済みのセラミックファイバーで構成される使用済み成形体を遠心分離槽内で解繊し、結合材と水と共に混合して混濁液を作製し、該混濁液を成形槽に移送して、該成形槽内に配置した成形枠内に吸引して成形する再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法であって、
    前記混濁液を、前記成形枠内に予め配置した未使用のセラミックファイバーで構成される未使用成形層を介して、前記成形枠内へ吸引することにより、前記未使用成形層上に前記再生セラミックファイバーを堆積させ再生成形層を積層することを特徴とする再生セラミックファイバーを用いた成形体の積層方法。
JP2005023537A 2005-01-31 2005-01-31 再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法 Active JP4625341B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005023537A JP4625341B2 (ja) 2005-01-31 2005-01-31 再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005023537A JP4625341B2 (ja) 2005-01-31 2005-01-31 再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006207089A JP2006207089A (ja) 2006-08-10
JP4625341B2 true JP4625341B2 (ja) 2011-02-02

Family

ID=36964249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005023537A Active JP4625341B2 (ja) 2005-01-31 2005-01-31 再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4625341B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4653534B2 (ja) * 2005-03-24 2011-03-16 新日本製鐵株式会社 可撓性リサイクルセラミックファイバーブランケット及びその製造方法、並びにリサイクルセラミックファイバーを用いた積層ブランケット
EP3040896A1 (en) 2014-12-30 2016-07-06 Gemalto Sa Secure element
CN112848560A (zh) * 2021-01-14 2021-05-28 云南智仁节能环保工程有限公司 一种可重复利用再生复合耐高温保温毡及其制备方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60155897U (ja) * 1984-03-22 1985-10-17 日米爐材製造株式会社 セラミツク繊維複合体
JPH0711596A (ja) * 1993-06-22 1995-01-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd 無機繊維紙の再生方法
JPH07196381A (ja) * 1993-12-28 1995-08-01 Ibiden Co Ltd セラミックスファイバー成形品の製造方法
JPH09210289A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Nippon Jiyaketsuto Kk 断熱成形体の製造方法
JPH1077600A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Oji Paper Co Ltd パルプモウルドおよびその製造方法
JPH1163378A (ja) * 1997-08-20 1999-03-05 Nippon Jiyaketsuto Kk 配管断熱体および配管断熱体の製造方法
JP2001335379A (ja) * 2000-05-24 2001-12-04 Isolite Insulating Products Co Ltd ファイバー成形体の製造方法
JP2002194700A (ja) * 2000-12-22 2002-07-10 Isolite Insulating Products Co Ltd 表面コーティングしたセラミックファイバー成形体の製造方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60155897U (ja) * 1984-03-22 1985-10-17 日米爐材製造株式会社 セラミツク繊維複合体
JPH0711596A (ja) * 1993-06-22 1995-01-13 Nippon Sheet Glass Co Ltd 無機繊維紙の再生方法
JPH07196381A (ja) * 1993-12-28 1995-08-01 Ibiden Co Ltd セラミックスファイバー成形品の製造方法
JPH09210289A (ja) * 1996-02-07 1997-08-12 Nippon Jiyaketsuto Kk 断熱成形体の製造方法
JPH1077600A (ja) * 1996-08-30 1998-03-24 Oji Paper Co Ltd パルプモウルドおよびその製造方法
JPH1163378A (ja) * 1997-08-20 1999-03-05 Nippon Jiyaketsuto Kk 配管断熱体および配管断熱体の製造方法
JP2001335379A (ja) * 2000-05-24 2001-12-04 Isolite Insulating Products Co Ltd ファイバー成形体の製造方法
JP2002194700A (ja) * 2000-12-22 2002-07-10 Isolite Insulating Products Co Ltd 表面コーティングしたセラミックファイバー成形体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006207089A (ja) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5527487B2 (ja) 無機繊維成形体及びその製造方法
JP4625341B2 (ja) 再生セラミックファイバーを用いた施工方法及びこれを用いた成形体並びにその積層方法
JP4438466B2 (ja) 真空断熱材及び真空断熱材用無機繊維シートの製造方法
JPS6159259B2 (ja)
WO1998032184A1 (en) Separator for nonaqueous electrolyte batteries, nonaqueous electrolyte battery using it, and method for manufacturing separator for nonaqueous electrolyte batteries
SE528685C2 (sv) Metod och maskin för att tillverka fiberprodukter av mäld
JP7082487B2 (ja) 成形絶縁部品の製造方法、該方法を利用して成形絶縁部品を製造するための鋳型、及び成形絶縁部品
KR101205145B1 (ko) 탄소 섬유 강화 탄소 복합재 및 그의 제조 방법
JP3090462B2 (ja) 水性分散液からのシートの製造法
WO2011116450A1 (en) Method for forming a fire resistant cellulose product, and associated apparatus
JP6134606B2 (ja) 成形断熱材の製造方法および成形断熱材
KR20170098250A (ko) 열가소성 섬유를 포함하는 습식 부직포
CN107557995A (zh) 转化玻璃纤维织物材料的方法和通过所述方法获得的产品
JP4653534B2 (ja) 可撓性リサイクルセラミックファイバーブランケット及びその製造方法、並びにリサイクルセラミックファイバーを用いた積層ブランケット
JP5347595B2 (ja) 無機質繊維ブランケットの製造方法
JP2023504272A (ja) 電動ビークルの電池用途のための耐炎性材料
CN102861481A (zh) 一种铸造用液态金属过滤器的制备方法
WO2024122566A1 (ja) 無機繊維マットの製造方法及び無機繊維マット
WO2024122568A1 (ja) 無機繊維マットの製造方法、及び、無機繊維マット
WO2022210020A1 (ja) 無機繊維シート
JPH0441757A (ja) アルミナ繊維製ブランケットの製造法
KR20190063586A (ko) 방사능물질 흡착소재 및 그의 제조 방법
JP2024083230A (ja) 無機繊維マットの製造方法
JP2024083211A (ja) 無機繊維マットの製造方法、及び、無機繊維マット
JP2024083326A (ja) 無機繊維マットの製造方法、及び、無機繊維マット

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070904

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100108

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100629

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100818

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101026

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101105

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4625341

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131112

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350