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公開番号2025062878
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-15
出願番号2023172234
出願日2023-10-03
発明の名称焼成炉用流し込み材
出願人黒崎播磨株式会社
代理人弁理士法人英和特許事務所
主分類C04B 35/66 20060101AFI20250408BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】流し込み施工後に乾燥工程が不要であって、炉内物からの物理的な衝撃を抑制できると共にアルカリアタックを抑制できる、焼成炉用の流し込み材を提供する。
【解決手段】アルミナ原料、アルミナシリカ原料、及び炭化ケイ素原料のうち1種以上を合量で75質量%以上、並びにシリカフラワーを1質量%以上15質量%以下含有し、かつアルミナセメント由来のCaO成分の含有率が0.5質量%以下(ゼロを含む)である耐火原料配合物に、コロイダルシリカをSiO₂成分として0.5質量%以上5質量%以下の添加率で添加してなる焼成炉用流し込み材。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
アルミナ原料、アルミナシリカ原料、及び炭化ケイ素原料のうち１種以上を合量で７５質量％以上、並びにシリカフラワーを１質量％以上１５質量％以下含有し、かつアルミナセメント由来のＣａＯ成分の含有率が０．５質量％以下（ゼロを含む）である耐火原料配合物に、コロイダルシリカをＳｉＯ
２
成分として０．５質量％以上５質量％以下の添加率で添加してなる、焼成炉用流し込み材。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
耐火原料配合物中に仮焼アルミナを４質量％以上１０質量％以下含有する、請求項１に記載の焼成炉用流し込み材。
【請求項３】
シリカフラワーの含有率が３質量％以上１０質量％以下である、請求項１又は２に記載の焼却炉用流し込み材。
【請求項４】
コロイダルシリカの添加率がＳｉＯ
２
成分として１．５質量％以上５質量％以下である、請求項１又は２に記載の焼却炉用流し込み材。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却炉、流動床炉、産業廃棄物キルン処理炉、循環流動層（ＣＦＢ）ボイラ用炉、セメント製造設備用炉、ガス化溶融炉、ストーカ炉等の焼成炉用の流し込み材に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
流し込み材とは、流し込み施工できる不定形耐火物の総称であり、キャスタブル耐火物、キャスタブルとも呼ばれるものである。かかる流し込み材としては、結合剤としてセメント（アルミナセメント、ポルトランドセメント、マグネシアセメント等）を用いたものが汎用されているが、結合剤としてセメントを用いた場合、常温で水和反応が起こって流し込み施工体の強度が向上するため脱水がしづらくなり、炉内の温度が上昇すると爆裂を生じる危険性がある。そのため、流し込み施工後に乾燥工程が必要となり、乾燥工程の実施に費用を要すると共に長時間の操業停止時間を要するという問題がある。
【０００３】
一方で、結合剤としてシリカゾルすなわちコロイダルシリカを用いた流し込み材も知られている（例えば特許文献１～４）。しかし、焼却炉のように炉内物を熱処理（焼成・焼却）する焼成炉において、その炉壁となる流し込み施工体は、炉内で流動している炉内物から物理的な衝撃や侵食反応を受けやすいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１６８５９６号公報
特開２０１８－１１１６１２号公報
特開２０１９－１１９６５３号公報
特開２０１９－１４２７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らが焼成炉において生じる侵食反応について詳細に調査したところ、焼成炉においては炉内物を起源とするアルカリ成分（Ｎａ
２
Ｏ、Ｋ
２
Ｏ、ＣａＯ等）による侵食、いわゆるアルカリアタックが侵食反応の大きな要因であることが判明した。すなわち焼成炉においては、アルカリアタックにより稼働面（施工体表面）が低粘性化し、アルカリが施工体内に容易に浸透する。その結果、アルカリ浸透層と未浸透層との間での膨張差により剥離が発生するなどして、侵食が進行することになる。
【０００６】
以上に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、流し込み施工後に乾燥工程が不要であって、炉内物からの物理的な衝撃を抑制できると共にアルカリアタックを抑制できる、焼成炉用の流し込み材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、結合剤としてコロイダルシリカを用いた流し込み材において、アルカリアタックによるアルカリ浸透を抑制するための手段を得るべく試験及び研究を重ねた結果、施工体表面（稼働面）で高粘性ガラスを生成させることが有効であるとの知見を得た。そして、そのためには施工体のマトリクス中のシリケートボンドの量を制御することが重要であり、具体的には、流し込み材の耐火原料配合物中にシリカフラワーを特定範囲の含有率で含有させると共にコロイダルシリカのＳｉＯ
２
成分としての添加率を特定範囲とすることが重要であることを知見した。
【０００８】
本発明は、これらの知見及び技術的思想に基づき想到されたもので、その一観点によれば次の焼成炉用流し込み材が提供される。
アルミナ原料、アルミナシリカ原料、及び炭化ケイ素原料のうち１種以上を合量で７５質量％以上、並びにシリカフラワーを１質量％以上１５質量％以下含有し、かつアルミナセメント由来のＣａＯ成分の含有率が０．５質量％以下（ゼロを含む）である耐火原料配合物に、コロイダルシリカをＳｉＯ
２
成分として０．５質量％以上５質量％以下の添加率で添加してなる、焼成炉用流し込み材。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流し込み施工後に乾燥工程が不要であって、炉内物からの物理的な衝撃を抑制できると共にアルカリアタックを抑制できる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る焼成炉用流し込み材（以下、単に「本発明の流し込み材」という。）は、アルミナ原料、アルミナシリカ原料、及び炭化ケイ素原料のうち１種以上を合量で７５質量％以上、並びにシリカフラワーを１質量％以上１５質量％以下含有し、かつアルミナセメント由来のＣａＯ成分の含有率が０．５質量％以下（ゼロを含む）である耐火原料配合物に、コロイダルシリカをＳｉＯ
２
成分として０．５質量％以上５質量％以下の添加率で添加してなるものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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