JP4787310B2

JP4787310B2 - リフター

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Publication number: JP4787310B2
Application number: JP2008313324A
Authority: JP
Inventors: 寿治木下; 常夫古宮山; 雅章長谷川
Original assignee: NGK Insulators Ltd; NGK Adrec Co Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd; NGK Adrec Co Ltd
Priority date: 2008-12-09
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: CN101749941A; JP2010139100A

Description

本発明はリフターに関するものである。

セメント工場やパルプ工場で熱処理用に使用される従来のロータリーキルンにおいては、円筒状のシェルの内面に耐火壁を内張すると共に、内周面に沿ってリフターと呼ばれる突起状の構造部材を設け、炉内に投入された被焼成物を回転させながら燃焼バーナーによって加熱する処理を行っている。ロータリーキルンにリフターを設けることにより、攪拌効率が上昇し、熱効率が改善する等の有利な効果を得ることができる。

特に、パルプ工場で熱処理用に使用されるロータリーキルンは、炉内で炭酸カルシウムを９００度以上に加熱して消石灰を得る以下の熱分解反応を促進させることを目的として用いられるものであり、熱分解反応効率を高めるためにリフターを設けることが一般に行われている。

本願出願人は、このような９００度以上の高温環境で使用されるリフターの摩耗率や損傷率を低下させるための技術として、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ／Ｋ）以上、強度が５０ＭＰａ以上、ヤング率が２００ＧＰａ以上、見かけ気孔率が１０％以下のセラミック材料からなるリフターを開示している（特許文献１）。

近年、二酸化炭素排出量が厳しく制限される中、使用エネルギー量の削減のために、熱分解反応効率の更なる改善が求められている。熱分解反応効率の観点からは、リフターの設置位置をロータリーキルン内の最高温領域である燃焼バーナー直下付近とすることが好ましい。具体的にはロータリーキルンの被焼成物投入口付近にあるバーナーの外炎が有する高エネルギーを効率よく利用するために、リフターの設置位置をバーナーの外炎付近とすることが好ましい。しかし、従来のリフターが有する熱伝導率や強度のレベルでは、リフターの設置位置をバーナーの外炎付近とした場合、熱応力によりリフターが損傷してしまう問題があった。
特開２００８−９４６６１号公報

本発明の目的は前記課題を解決し、バーナーの外炎付近に設置可能なリフターを提供することである。

上記課題を解決するためになされた本発明のリフターは、ＳｉＣを５０％以上含有し、かつ、ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）と、ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）との比がａ／Ａ＝２．０以上のリフター構成用耐火物から構成されるリフターであって、複数のリフター構成用耐火物を、各リフター構成用耐火物間に間隙を持たせながら、ロータリーキルン長手方向に隣接配置して構成したリフター構成用単位ブロックを、更に、ロータリーキルン長手方向に複数連続配置した構造を有することを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のリフターにおいて、該リフター構成用耐火物は、角柱または円柱形状の、中実または中空構造からなることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１または２記載のリフターにおいて、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に複数連続配置した列を、２列以上並列配置したことを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れかに記載のリフターにおいて、該リフター構成用耐火物の熱伝導率が３０〜１５０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、強度が５０〜６００ＭＰａであることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れかに記載のリフターにおいて、該リフター構成用耐火物がＳｉ−ＳｉＣ質焼結体であることを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項１〜５の何れかに記載のリフターにおいて、該リフター構成用耐火物がＳｉＯ_２結合―ＳｉＣ質焼結体、Ｓｉ_３Ｎ_４結合―ＳｉＣ質焼結体、再結晶ＳｉＣ質焼結体の何れかであることを特徴とするものである。

請求項７に係る発明は、請求項１〜６の何れかに記載のリフターにおいて、該リフター構成用耐火物が気孔率１％以下の緻密質ＳｉＣからなることを特徴とするものである。

本発明では、リフターを、ＳｉＣを５０％以上含有し、かつ、ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）と、ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）との比がａ／Ａ＝２．０以上のリフター構成用耐火物から構成し、該複数のリフター構成用耐火物を、各リフター構成用耐火物間に間隙を持たせながら、ロータリーキルン長手方向に隣接配置して構成したリフター構成用単位ブロックを、更に、ロータリーキルン長手方向に複数連続配置した構造とすることにより、バーナー外炎付近に設置した場合であっても、熱応力が分散緩和され、熱衝撃に対する耐性を向上させることを可能としている。該リフターをバーナー外炎付近に設置可能とする熱応力の分散緩和は、熱伝導性に優れる「ＳｉＣを５０％以上含有するリフター構成用耐火物」の物性と、該物性を有する複数のリフター構成用耐火物を、各リフター構成用耐火物間に間隙を持たせながら、ロータリーキルン長手方向に隣接配置して構成したリフター構成用単位ブロックを、更に、ロータリーキルン長手方向に複数連続配置した構造とし、リフターを構成する個々のリフター構成用耐火物のロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）をａ／Ａ＝２．０以上の条件を満足する長さに制限することによって、個々のリフター構成用耐火物においてロータリーキルン長手方向に温度差が生じにくくしたことの相乗効果により得られる効果である。これにより、本発明に係るリフターで構成するリフターの設置位置は、ロータリーキルン内の最高温領域である燃焼バーナー直下付近とすることでき、ロータリーキルン内における熱分解反応効率を改善し、使用エネルギー量の削減及びそれに伴う二酸化炭素排出量の削減が可能となる。

請求項２記載の発明によれば、リフター構成用耐火物の形状は、角柱または円柱形状構造の何れでも良いため、窯道具としての汎用性に富む利点もある。また、リフター構成用耐火物の内部構造は、中実または中空構造の何れでも良いが、中空構造とすることにより、リフター構成用耐火物内部に温度差が生じにくくなり、熱応力を小さくすることが可能となる。

請求項３記載の発明によれば、リフター構成用耐火物を複数連続配置した列を２列以上並列配置することにより、ロータリーキルンの使用時に、被焼成物がリフター衝突することにより生じる応力に対しての耐性向上が図られ、リフター寿命を延長することができる。

請求項５記載の発明によれば、リフター構成用耐火物をＳｉ−ＳｉＣ質焼結体とすることにより、熱伝導率が熱伝導率が１５０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、強度が３００ＭＰａの特性を有するリフター構成用耐火物を得ることができる。

請求項７記載の発明によれば、リフター構成用耐火物を気孔率を１％以下に制御した緻密質で実質ＳｉＣ単身からなるＳｉＣ質焼結体とすることにより、熱伝導率が３０Ｗ／（ｍ／Ｋ）以上、強度が６００ＭＰａの特性を有するリフター構成用耐火物を得ることができる。

図１は、本発明のリフターを備えたロータリーキルン１の側面断面図であり、図２は、従来のリフターを備えたロータリーキルン１の側面断面図である。図２に示すように、従来は、熱応力によるリフターの破損を防止する為にリフターの設置位置をバーナー３の外炎から離すことが必要であり、熱効率が悪い問題があった。これに対し本発明に係るリフターは、ロータリーキルン１の加熱用バーナー３の外炎付近に設置可能な耐熱衝撃性を備えたことを特徴とするものである。

図３には本発明に係るリフターの上面図、図４には本発明に係るリフターの長手方向側面図、図５には本発明に係るリフターの前面断面図、図６には本発明に係るリフターの構成単位ブロック図を各々示している。本発明に係るリフターは図３に示すように、複数のリフター構成用耐火物４をロータリーキルン長手方向に連続配置させた小割構造を有している。図３に示す実施例においては、本発明に係るリフター２は、リフター構成用耐火物４を、リフター長手方向に３個及びリフター内周方向に２個ずつ、合計６個配置したリフター構成用単位ブロック５を、ロータリーキルン長手方向に４ブロック配置することにより構成されている。図６―（イ）に示すリフター構成用単位ブロック５は、図５に示すように、リフター構成用耐火物４の先端を耐火キャスタブル中に埋め込んで固定して形成したものである。リフター構成用単位ブロック５を、図６―（イ）に示すようにブロック状に形成することにより、リフター構成用耐火物４単体をキルン内へそれぞれ別個に設置するよりもリフター設置作業が効率的となる。

前記リフター構成用耐火物４の形状は、図４に示すようにロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）と、ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）との比がａ／Ａ＝２．０以上であることを特徴とするものであるが、リフター構成用耐火物４の断面形状は、図７に示す三角柱形状、図８に示す円柱形状、図９または図１０に示す板状形状や、その他五角柱形状、六角柱形状等から任意の形状を選択可能である。リフター構成用耐火物４の形状を、ａ／Ａ＝２．０以上とすることにより、熱応力が分散緩和されやすくなり、熱衝撃に対する耐性が向上するという効果が得られる。

また、リフター構成用単位ブロック５は、ａ／Ａ＝２．０以上のリフター構成用耐火物４を複数配置して構成する小割構造とすればよく、例えば図８に示すように、リフター構成用耐火物４をリフター長手方向に３個及びリフター内周方向に３個ずつ、合計９個配置した構造等とすることも可能である。ただし、攪拌効率の観点から、各リフター構成用耐火物４の間隔はできる限り小さくすることが好ましい。

図６―（イ）に示した構成単位ブロックは設置の効率化からブロック化されているため、リフター構成用耐火物４の周囲には、埋め込まれる耐火キャスブルブロック６への「固定しろ」となる距離が必要となる。図６−（ロ）に示すように、この距離は設置時リフター構成用耐火物４が存在しない歯抜け空間（ｃ）を形成することになる。この空間距離は１００ｍｍ以下が好ましく、さらには７０ｍｍ以下が好ましい。また、構成単位ブロックの形状は設置作業の効率化から大きいほうが良いが手作業で設置作業を行うことが多いため幅（ｗ）２００ｍｍ、奥行（ｂ）２００ｍｍが一般的であり、高さ（ｈ）は処理物の種類や断熱特性に左右されるが２００ｍｍが一般的である。なお、リフターのロータリーキルン中心方向長さ（ａ）は、炉径に関係なく２００〜３００ｍｍである。リフターは炉径が大きくなるに従い炉長さに平行に通常４列から８列を選択して設置されることが一般的である。

図１１には、リフター構成用耐火物４の内部構造説明図を示し、図１１−（イ）は中実構造、図１１−（ロ）は中空構造を示している。図１１に示すように、リフター構成用耐火物４は、中実構造、中空構造の何れであっても良いが、嵩比重の観点からは図１１−（ロ）に示すような中空構造とすることが好ましい。すなわち、中空構造とすることにより、リフター重量の軽減化が図られ、ロータリーキルンの運転エネルギ―削減が可能となる効果が得られる。また、中空構造の耐火物は、中実構造の耐火物よりも耐火物全体の温度差が生じ難く、熱衝撃に対する耐性が向上するという効果も得られる。強度の観点からは、中実構造、中空構造の何れであっても違いはないが、中空構造を採用した場合には、図５に示すように、中空内部に耐熱ファイバー８をつめ、断熱キャスタブル９で蓋をする構造とすることが好ましい。これにより、中空構造のリフター構成用耐火物４が折れた場合であっても、ロータリーキルン内の熱によりロータリーキルンのシェル７が損傷されることを防止することができる。

ただし、中空構造の場合、肉厚（ｔ）に留意する必要がある。リフター構成用耐火物４は使用中に被焼成物と擦れあうため磨耗による減肉厚現象が生じる。肉厚（ｔ）が約２mm以下まで減肉した場合、リフター構成用耐火物４は被焼成物を攪拌する際に生じる荷重に耐え切れなくなり折損する。よって、寿命延長には肉厚（ｔ）を厚くすればいいことになる。しかしながら、肉厚化はコストアップとなることから実際にはコスト、使用環境に合わせた適切な設計が必要となることから、肉厚（ｔ）は５mmから１５mmの範囲で設計することが好ましい。

前記形状を有するリフター構成用耐火物４はＳｉＣを５０％以上含有するＳｉＣ焼結体から形成される。ＳｉＣを５０％以上含有するＳｉＣ焼結体としては、例えば、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体、ＳｉＯ_２結合―ＳｉＣ質焼結体、Ｓｉ_３Ｎ_４結合―ＳｉＣ質焼結体、再結晶ＳｉＣ質焼結体、緻密質ＳｉＣを採用することができるが、特に、熱伝導率及び強度の観点から、ＳｉＣの気孔に金属シリコンを含浸させたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体を採用することが好ましい。また、被焼成物に酸化鉄が含まれる場合は、酸化鉄とＳｉ−ＳｉＣ材質が反応し磨耗速度が早まり寿命が短くなる。この様な場合は、熱伝導率は低下するが緻密質ＳｉＣを採用することが好ましい。

一般に、熱処理用に使用されるリフターの耐熱衝撃性は、リフター構成用耐火物4内の温度分布が小さくなるため熱伝導率が高いほうが有利となる。従来のリフター材質の熱伝導率は１５Ｗ／（ｍ／Ｋ）を超えるものはないのに対し、本願のＳｉＣ質焼結体は約２倍以上の熱伝導率３０Ｗ／（ｍ／Ｋ）を有している。特にＳｉ−ＳｉＣ質焼結体は従来耐火物の約１０倍の熱伝導率（１５０Ｗ／（ｍ／Ｋ））を有しており、耐火物内部の温度差をより小さく抑えることができる。また、リフターの耐熱衝撃性は高強度のほうが有利となる。従来のリフター材質は２０ＭＰａ程度なのに対し、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体は従来耐火物の約１５倍の室温強度（３００ＭＰａ）を、緻密質ＳｉＣ焼結体では約３０倍の室温強度（６００ＭＰａ）を有している。なお、本発明における「熱伝導率」はレーザーフラッシュ法（ＪＩＳＲ１６１１準拠）によって測定された値であり、「強度」は、オートグラフによる抗折曲げ強度（ＪＩＳＲ１６０1準拠）によって測定された値である。

また、耐酸化性の観点から、リフターの見かけ気孔率は１０％以下であることが求められるが、緻密質ＳｉＣやＳｉＣの気孔に金属シリコンを含浸させたＳｉ−ＳｉＣ質焼結体は緻密質であるため、耐酸化性の観点からも緻密質ＳｉＣ、Ｓｉ−ＳｉＣ質焼結体を採用することが好ましい。また、ＳｉＯ_２結合―ＳｉＣ質焼結体、Ｓｉ_３Ｎ_４結合―ＳｉＣ質焼結体、再結晶ＳｉＣ質焼結体においても気孔率を１０％以下に制御すれば採用できる。

上記の物性により、従来耐火物と比較して熱応力に由来する破損が生じにくいＳｉ−ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物４は、炭化ケイ素粉末を５０％以上含む原料を、プレス成形、鋳込み成形等の各種成形法にて所定形状に成形し、得られた成形体、又はこの成形体を焼成して得られた焼成体に、金属ケイ素を載置した状態で不活性雰囲気にて、金属ケイ素の溶融温度以上の温度で焼成し、金属ケイ素を前記成形体又は焼成体に溶浸させて焼結させることにより製造することができる。

本発明では、上記物性を有するリフター構成用耐火物４を、上記ａ／Ａ比として形成することにより、従来よりも大きな熱応力が負荷された場合であっても、熱応力に由来する破損を防止することが可能なリフター構成用耐火物４を得ることができ、これらのリフター構成用耐火物４をロータリーキルン長手方向に複数連続配置させて構成されているリフター２をバーナー３外炎直下に配置することが可能となった。

平均粒径１００μｍのＳｉＣ粒子５０重量％と、平均粒径1μｍのＳｉＣ粒子４９重量％と、平均粒径１μｍのカーボン粉末１重量％とを混合した粉末に対し、外配でポリカルボン酸系分散剤０．５重量％、アクリル系エマルジョン０．１重量％及びイオン交換水１５重量％を添加してポットミルにて混合しスラリーを得た後、石膏鋳込み成形で所定の形状に成形した成形体を、４０℃の乾燥機中で１晩乾燥した後、気孔を埋めるに十分なＳｉ粉末を成形体上に載せてＡｒ雰囲気で１６００℃で１時間焼成して熱伝導率１５０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、室温強度３００ＭＰａの物性を具備するＳｉ−ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物Ａを得た。

次に、粒径５〜２０ｍｍのＳｉＣの塊を粉砕し、粒径を０．５〜３ｍｍに篩い分けしたＳｉＣ粒子４０重量％と、平均粒径３００μｍのＳｉＣ粒子３０重量％と、平均粒径５０μｍのＳｉＣ粒子３０重量％とを混合した粉末に対し、外配でポリエチレングリコール０．５重量％、アクリル系エマルジョン０．１重量％及びイオン交換水５重量％を添加してフレットにて混練し所定の形状にランマー成形した成形体を、４０℃の乾燥機中で１晩乾燥した後、気孔を埋めるに十分なＳｉ粉末を成形体上に載せてＡｒ雰囲気で１６００℃で１時間焼成して熱伝導率１００Ｗ／（ｍ／Ｋ）、室温強度１００ＭＰａの物性を具備するＳｉ−ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物Ｂを得た。

また、平均粒径１００μｍのＳｉＣ粒子５０質量％と、平均粒径１μｍのＳｉＣ粒子５０質量％とを混合した粉末に、ポリカルボン酸系分散剤、アクリル系エマルジョン及びイオン交換水を添加しスラリーを得た後、石膏鋳込み成形で所定の形状に成形した成形体を、４０℃の乾燥機中で１晩乾燥した後、Ａｒ雰囲気にて２０００℃で１時間焼成し熱伝導率８０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、室温強度８０ＭＰａの物性を具備する再結晶ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物Ｃを得た。

さらに、均粒径１００μｍのＳｉＣ粒子４５重量％と、平均粒径1μｍのＳｉＣ粒子４５重量％と、蛙目粘土１０重量％とを混合した粉末に、外配でポリカルボン酸系分散剤０．５重量％、アクリル系エマルジョン０．１重量％及びイオン交換水１５重量％を添加してポットミルにて混合しスラリーを得た後、石膏鋳込み成形で所定の形状に成形した成形体を、４０℃の乾燥機中で１晩乾燥した後、大気雰囲気で１４００℃で１時間焼成して熱伝導率３０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、室温強度１５０ＭＰａの物性を具備するＳｉＯ_２結合―ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物Ｄを得た。

また、平均粒径１００μｍのＳｉＣ粒子４５重量％と、平均粒径1μｍのＳｉＣ粒子３５重量％と、平均粒径２μｍの金属Ｓｉ粒子２０重量％とを混合した粉末に、外配でポリカルボン酸系分散剤０．５重量％、アクリル系エマルジョン０．１重量％及びイオン交換水１５重量％を添加してポットミルにて混合しスラリーを得た後、石膏鋳込み成形で所定の形状に成形した成形体を、４０℃の乾燥機中で１晩乾燥した後、大気雰囲気で１４００℃で１時間焼成して熱伝導率３０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、室温強度１５０ＭＰａの物性を具備するＳｉ_３Ｎ_４結合―ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物Ｅを得た。

また、平均粒径０．５μｍのβ-ＳｉＣ粒子９７重量％に平均粒径1μｍのＢ₄Ｃ3重量％を混合した粉末に、外配でポリカルボン酸系分散剤０．５重量％、アクリル系エマルジョン０．１重量％及びイオン交換水１５重量％を添加してポットミルにて混合しスラリーを得た後、石膏鋳込み成形で所定の形状に成形した成形体を、４０℃の乾燥機中で１晩乾燥した後、アルゴン雰囲気で２２００℃で１時間焼成して気孔率1％、熱伝導率１００Ｗ／（ｍ／Ｋ）、室温強度３５０ＭＰａの物性を具備する緻密質ＳｉＣ質焼結体からなるリフター構成用耐火物Ｆを得た。

（実施例１)
前記リフター構成用耐火物Ａの形状を、中空の四角柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）１００ｍｍ×３５ｍｍ、厚み：５ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を２列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例２)
前記リフター構成用耐火物Ａの形状を、中実の四角柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）１００ｍｍ×３５ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を２列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例３)
前記リフター構成用耐火物Ａの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×直径５０ｍｍ、厚み：５ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に２７個連続配置して列を形成させ、当該列を３列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例４)
前記リフター構成用耐火物Ａの形状を、中実の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×直径５０ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に２７個連続配置して列を形成させ、当該列を３列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例５)
前記リフター構成用耐火物Ａの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１２ｔ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を1列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例６)
前記リフター構成用耐火物Ｂの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１２ｔ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を1列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例７)
前記リフター構成用耐火物Ｃの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１２ｔ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を1列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例８)
前記リフター構成用耐火物Ｄの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１０ｔ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を1列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例９)
前記リフター構成用耐火物Ｅの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み１０ｔ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を1列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（実施例１０)
前記リフター構成用耐火物Ｆの形状を、中空の円柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５０ｍｍ×４０ｍｍ、厚み5ｔ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に９個連続配置して列を形成させ、当該列を1列並列配置させて、リフターを形成し、３ヶ月間試験を実施した。
（参考例)
前記リフター構成用耐火物Ａの形状を、中実の四角柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）４００ｍｍ×３５ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に1個連続配置して列を形成させ、当該列を１列並列配置させて、リフターを形成した。

（比較例１)
前記リフター構成用耐火物Ｂの形状を、中実の四角柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）５００ｍｍ×３５ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に１個連続配置して列を形成させ、当該列を１列並列配置させて、リフターを形成した。
（比較例２)
前記リフター構成用耐火物Ｂの形状を、中実の四角柱構造（寸法：ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）２００ｍｍ×ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）６００ｍｍ×３５ｍｍ）としてリフター構成用耐火物を得た後、該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に１個連続配置して列を形成させ、当該列を１列並列配置させて、リフターを形成した。

実施例１〜１０及び比較例１〜２のリフターをそれぞれ２．５ｍφ×６０ｍLのロータリーキルンの排出口から約６ｍ離れたバーナー外炎直下（雰囲気温度約１３００℃）に設置して、３ヶ月間使用した際の割れ比率および磨耗量の結果を下記の表１に示す。

表１に示すように、ＳｉＣを５０％以上含有し、かつ、ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）と、ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）との比がａ／Ａ＝２．０以上のリフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に複数連続配置させた小割構造を有する熱処理用に使用されるリフターによれば、バーナー外炎直下に設置した場合であっても熱応力によりリフターが損傷することなく使用することができた。

本発明に係るリフターを備えたロータリーキルン１の側面断面図である。従来のリフターを備えたロータリーキルンの側面断面図である。本発明に係るリフターの上面図である。本発明に係るリフターの長手方向側面図である。本発明に係るリフターの前面断面図である。本発明に係るリフターの構成単位ブロック図である。本発明に係るリフターの他の実施形態の上面図である。本発明に係るリフターの他の実施形態の上面図である。本発明に係るリフターの他の実施形態の上面図である。本発明に係るリフターの他の実施形態の上面図である。本発明のリフター構成用耐火物の内部構造説明図である。

１ロータリーキルン
２リフター
３バーナー
４リフター構成用耐火物
５リフター構成用単位ブロック
６耐火キャスブルブロック
７シェル
８耐熱ファイバー
９断熱キャスタブル

Claims

ＳｉＣを５０％以上含有し、かつ、ロータリーキルン長手方向長さ（Ａ）と、ロータリーキルン中心方向長さ（ａ）との比がａ／Ａ＝２．０以上のリフター構成用耐火物から構成されるリフターであって、
複数のリフター構成用耐火物を、各リフター構成用耐火物間に間隙を持たせながら、ロータリーキルン長手方向に隣接配置して構成したリフター構成用単位ブロックを、更に、ロータリーキルン長手方向に複数連続配置した構造を有することを特徴とするリフター。
該リフター構成用耐火物は、角柱または円柱形状の、中実または中空構造からなることを特徴とする請求項１記載のリフター。
該リフター構成用耐火物をロータリーキルン長手方向に複数連続配置した列を、２列以上並列配置したことを特徴とする請求項１または２記載のリフター。
該リフター構成用耐火物の熱伝導率が３０〜１５０Ｗ／（ｍ／Ｋ）、強度が５０〜６００ＭＰａであることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のリフター。
該リフター構成用耐火物がＳｉ−ＳｉＣ質焼結体であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のリフター。
該リフター構成用耐火物がＳｉＯ_２結合―ＳｉＣ質焼結体、Ｓｉ_３Ｎ_４結合―ＳｉＣ質焼結体、再結晶ＳｉＣ質焼結体の何れかであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のリフター。
該リフター構成用耐火物が気孔率１％以下の緻密質ＳｉＣからなることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のリフター