JP3128432B2

JP3128432B2 - 都市ごみ焼却炉用耐塩性耐火キャスタブル

Info

Publication number: JP3128432B2
Application number: JP06146745A
Authority: JP
Inventors: 正志森; 一郎服部
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 2001-01-29
Anticipated expiration: 2016-01-29
Also published as: JPH0812455A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、都市ごみ焼却炉用耐塩
性耐火キャスタブル（以下、単に「耐塩性耐火キャスタ
ブル」と記載する）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キャスタブル耐火物は耐火骨材にアルミ
ナセメントを添加したもので、水を加えて混練し、流し
込みして成形、硬化後乾燥脱水して使用されるものであ
る。一般のキャスタブル耐火物は、骨材としてアルミナ
質、粘土質、炭化珪素質等の１種または２種以上を７５
〜９０重量％と、アルミナセメント１０〜２５重量％と
を混合したものである。一方、アルミナセメントを１０
重量％以下と少なくし、超微粉を３〜１０重量％及び分
散材を０.１〜０.５重量％配合したいわゆる低セメント
キャスタブルの二方向のものが知られている。

【０００３】例えば特公昭55−37515号公報には、天然
または人工耐火骨材６０〜９０重量部に、比較的粗粒子
で貧可塑性の未焼カオリン類１００重量部に対し極めて
微粒子で富可塑性の未焼木節粘土類２０〜３５重量部を
配合した耐火粘土質結合材１０〜４０重量部を加え、更
に対時弛緩水溶性皮膜加工水酸化アルミニウムその他の
水中陽電荷電解質顆粒よりなる解膠剤を上記耐火粘土質
結合材の３重量％以下添加して加水、泥漿化、流し込み
施工するための流し込み用不定形耐火物が開示されてい
る。

【０００４】また、特公昭55−45519号公報には、耐火
性骨材と水硬性セメントとしてアルミナセメントを用い
て耐火物を製造する過程において、上記水硬性セメント
の１重量部に対して、少なくとも１種の分散剤の０.０
０１重量部ないし０.３重量部と、少なくとも１種の少
なくとも４４ミクロン以下の粒径の耐火性微粉末の０.
１重量部ないし１０重量部を添加することを特徴とする
耐火物の製造法が開示されている。

【０００５】更に、特公昭58−33195号公報には、粒径
１０μ以下の超微粉を５〜３０重量％含む粒度構成をも
ち酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硼化物及びカーボ
ン質の１種または２種以上の、しかも結合粘土を含まな
い耐火物原料に分散剤と凝集剤とを添加してなることを
特徴とする流し込み可能な耐火物が開示されている。

【０００６】また、特公昭57−38553号公報には、シリ
カ質、アルミナ質、ジルコン質、炭化物、窒化物の少な
くとも１種以上の耐火骨材に結合粘土２〜１５重量％混
合してなる耐火原料に対し、解膠剤を０.０１〜０.３重
量％、及び凝集剤を０.１〜２.０重量％混合してなる鋳
込耐火物が開示されている。

【０００７】また、特開昭54−30213号公報には、予め
粒度調整した炭化珪素５〜４０重量部と、耐火粘土、カ
オリン、微粉アルミナ、微粉シリカ等耐火性微粉末の単
独又は二種以上の混合物を５重量部以下及び残部が耐火
性骨材よりなる組成物に対し、高分子多糖類による増粘
剤を添加した珪酸ソーダ水溶液等を結合材として添加混
練して練土状で揺変性を有し流し込み可能となした不定
形耐火物が開示されている。

【０００８】また、特開昭53−134012号公報には、アル
ミナセメントを硬化調整剤として配合し、シリカ質ゾル
またはアルミナ質ゾルの少なくとも１種を結合材とする
キャスタブル耐火調合物が開示されている。

【０００９】また、特開昭54−18820号公報には、１０
０メッシュ以下を１０％以上含有する耐火物粉末１００
重量部と、アルミナセメント１〜７重量部と、シリカゾ
ル５〜３０重量部とからなる自硬性流し込み耐火物が開
示されている。

【００１０】また、特開昭52−114609号公報には、アル
カリ土類金属化合物を酸化物に換算して０.１〜５重量
％、縮合りん酸塩を０.１〜２重量％、耐火粘土を２〜
１０重量％及び耐火骨材を８０〜９５重量％含有するこ
とを特徴とするキャスタブル耐火物が開示されている

【００１１】また、特開昭53−18616号公報には、１〜
８重量％のアルミン酸石灰塩と、３〜１５重量％の耐火
粘土と、５〜４０重量％の炭化珪素及び残部が耐火性骨
材よりなる耐火組成物に対して減水剤を添加し流し込み
可能となしたことを特徴とする耐火物が開示されてい
る。

【００１２】最近、キャスタブル耐火物が都市ごみの焼
却炉の内張り材として使用されている。急増している都
市ごみの焼却炉は各種のごみを焼却するため、その燃焼
ガスには、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、ＨＣｌ、ＳＯ₂等のアルカ
リ性成分及び酸性成分が多く含まれている。また、焼却
炉では、その燃焼ガスを処理するために、急冷する必要
があり、直接燃焼ガスへ水を噴霧する操作も行われてい
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来、都市ごみの焼却
炉の内張り材としては、従来、粘土質骨材にアルミナセ
メントを１０〜２０重量％添加したキャスタブル耐火物
が使用されていた。しかし、これらキャスタブル耐火物
は比較的気孔率が高く、燃焼ガス中に含まれるアルカリ
成分及び酸性成分が水にさらされると、キャスタブル耐
火物の表面より内部へこれらの成分が侵入して塩を形成
する。そして、侵入層と未侵入層の間で熱膨張の差がで
き、そして使用条件により加熱冷却が繰り返されるた
め、亀裂が発生して剥離損傷を起こしていた。

【００１４】従って、本発明の目的は、耐火キャスタブ
ル施工体の気孔率を低くし、かつ侵入成分を抑制するこ
とができる耐塩性耐火キャスタブルを提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る耐塩
性耐火キャスタブルは、耐火骨材６５〜７５重量％、結
合セメント２５〜３５重量％及びシリカ超微粉１〜７重
量％よりなる混合物１００重量部に、外掛で０.１〜０.
５重量部の分散材を添加、配合してなることを特徴とす
る。

【００１６】

【作用】本発明の耐塩性耐性キャスタブルは、下記の知
見に基づき完成したものである：耐火キャスタブル施工体の気孔率を低下するために
は、施工時の流し込みに必要な水分を少なくする必要が
あり、その方法としてシリカ超微粉及びその分散剤であ
るりん酸ソーダを添加する；侵入成分の侵入抑制は、耐火キャスタブルに結合セメ
ントを多く配合することが判明したので、この方法を採
用する。これら２つの手法を採用することにより、耐火キャスタ
ブルに耐塩性を付与することができる。

【００１７】本発明の耐火キャスタブルに使用する耐火
骨材は、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂系のもので、Ａｌ₂Ｏ₃含量
が３０〜５０重量％程度のいわゆる粘土鉱物を焼成して
クリンカーとしたものを使用でき、具体的にはシャモッ
ト、カオリンクリンカーを例示することができる。耐火
骨材の配合量は５８〜７４重量％である。該配合量が５
８重量％未満であると強度が弱くなり、また、該配合量
が７４重量％を超えると結合力が低下するために好まし
くない。

【００１８】次に、本発明の耐火キャスタブルに使用で
きる結合セメントは、アルミナセメントまたはポルトラ
ンドセメントである。結合セメントの配合量は２５〜３
５重量％の範囲内である。該配合量が２５重量％未満で
あると、施工体の外来成分の侵入に対する抑制効果が充
分でないために好ましくなく、また、該配合量が３５重
量％を超えると施工に必要な水分量が増加して耐火キャ
スタブルの充填度合いが小さくなり、それに伴って気孔
率が大きくなり、外来成分の侵入を容易とするので好ま
しくない。

【００１９】また、シリカ超微粉(０.０４４ｍｍ以下)
としてはシリカフラワー等を使用することができる。シ
リカ超微粉の配合量は１〜７重量％の範囲内である。な
お、シリカ超微粉の配合量は使用される結合セメントの
種類により、その好適範囲が変化する。例えば、結合セ
メントとしてアルミナセメントを使用する場合、シリカ
超微粉の配合量は１〜２重量％の範囲内が好ましく、結
合セメントとしてポルトランドセメントを使用する場合
には５〜７重量％の範囲内が好ましい。なお、シリカ超
微粉の配合量が１重量％未満では施工必要水の減水効果
が小さく好ましくなく、また、７重量％を超えると加熱
後の収縮が大きくなり好ましくない。

【００２０】更に、本発明の耐火キャスタブルにおいて
は、上述の配合割合を有する耐火骨材と、結合セメント
と、シリカ超微粉とよりなる混合物１００重量部に外掛
で０.１〜０.５重量部の分散剤を配合する。分散剤とし
てはヘキサメタりん酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、酸性
りん酸ソーダのようなりん酸ソーダ系のものを使用する
ことができる。分散剤の配合量が、該混合物１００重量
部に対して外掛で０.１重量部未満であると、その添加
効果が少ないために好ましくなく、また、該配合量が
０.５重量部を超えると分散剤としての効果がなくなり
好ましくない。

【００２１】なお、上述のような配合割合を有する本発
明の耐火キャスタブルは、従来の耐火キャスタブルと同
様の方法で施工することができる。

【００２２】

【実施例】

実施例以下の表１に示す配合割合で本発明品及び比較品の耐火
キャスタブルを調製し、所定量の水を添加、混練して４
０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの型枠に流し込み、２４
時間自然養生後、脱枠することにより供試体を得た。次
に、得られた供試体につき、下記の方法により加熱冷却
テストを行った。加熱冷却テスト４０×４０×１６０ｍｍの供試体を１１０℃で２４時
間、６００℃で３時間にわたり加熱し、次に、１５重量
％濃度Ｎａ₂ＳＯ₄水溶液へ浸漬し、次に、８００℃で２
０分間加熱し、次に、１５重量％濃度Ｎａ₂ＳＯ₄水溶液
へ２０分間浸漬し、この浸漬、加熱のサイクルを８回に
わたり反復した。得られた結果を表１に併記する。

【００２３】

【表１】

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、耐火キャスタブルに比
較的多量の結合セメントを配合し、更に、シリカ超微粉
と分散剤とを併用したので、得られた施工体は優れた耐
塩性を有し、都市ごみの焼却炉、特にガス冷却室の内張
り材等として有効なものである。

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 35/66 F23G 5/00 - 5/50

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】耐火骨材５８〜７４重量％、結合セメン
ト２５〜３５重量％及びシリカ超微粉１〜７重量％より
なる混合物１００重量部に、外掛で０．１〜０．５重量
部の分散材を添加、配合してなることを特徴とする都市
ごみ焼却炉用耐塩性耐火キャスタブル。