(57)【要約】【課題】セメントロータリーキルン用に好適で、硫黄などが発生した場合にも侵食を抑制でき、簡便な施工を可能としつつ、耐衝撃性をも確保して、保管、輸送等の安定性が良好である、シート付きれんがの提供を目的とする。【解決手段】塩基性れんが２と、塩基性れんが２の表面に設けられた、セラミックス粉体とエラストマーとを含有するシート３とを有し、エラストマーが、熱可塑性エラストマー又は非ジエン系の熱硬化性エラストマー（シリコーンゴムは除く）であるシート付れんが１。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩基性れんがと、前記塩基性れんがの表面に設けられた、セラミックス粉体と５質量％以上のエラストマーとを含有するシートと、を有するシート付れんがであって、
前記エラストマーが、熱可塑性エラストマー又は非ジエン系の熱硬化性エラストマー（シリコーンゴムは除く）であることを特徴とするシート付れんが。
【請求項２】
前記セラミックス粉体が、マグネシア粉末、マグネシウム・アルミニウムスピネル粉末、ドロマイト粉末、カルシア粉末、ジルコニア粉末、ハーシナイト粉末及びプレオナスト粉末から選ばれる少なくとも１種の粉末を含有する請求項１に記載のシート付れんが。
【請求項３】
前記セラミックス粉体が、前記セラミックス粉体の全量を１００質量％としたときに、マグネシア粉末又はマグネシウム・アルミニウムスピネル粉末を５０質量％以上含有する請求項２に記載のシート付れんが。
【請求項４】
前記セラミックス粉体は、その平均粒径が１μｍ以上１ｍｍ以下である請求項１〜３のいずれか１項に記載のシート付れんが。
【請求項５】
前記エラストマーが、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマーである請求項１〜４のいずれか１項に記載のシート付れんが。
【請求項６】
前記シート中における、前記セラミックス粉体と前記エラストマーの合計量を１００質量％としたときに、前記セラミックス粉体の配合量が７０〜９５質量％である請求項１〜５のいずれか１項に記載のシート付れんが。
【請求項７】
前記塩基性れんがと前記セラミックス粉体の主成分が同一である請求項１〜６のいずれか１項に記載のシート付れんが。
【請求項８】
前記シートは、厚さが０．１ｍｍ〜５ｍｍで、設けられる前記塩基性レンガの表面の面積の８０％以上を被覆する請求項１〜７のいずれか１項に記載のシート付れんが。
【請求項９】
前記シートが、前記塩基性れんがの複数個を整列する際、他の塩基性れんがと接する面に配置されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のシート付れんが。
【請求項１０】
円筒状のシェルと、
前記シェルの内側に、請求項１〜９のいずれか１項に記載のシート付れんがの複数個を整列して設けられた内張り構造と、
を有することを特徴とするセメントロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート付れんがに係り、特にセメントロータリーキルン用の耐火れんがとして好適なシート付れんが及びそれを用いたセメントロータリーキルンに関する。
【背景技術】
【０００２】
セメントロータリーキルン（以下、単にロータリーキルンとも略す）は、セメント製造に用いられる大型の設備であり、その中心となるロータリーキルンは、円筒状の内部をセメント原料が流動しながら移動するように回転して運転される。このロータリーキルンの直径は大型で、６ｍを超え、長さは１００ｍ以上のものもある。このようなロータリーキルンは、その内壁に複数の耐火れんがを整列して設置して形成されている。
【０００３】
ロータリーキルンに用いられる耐火れんがとしては、通常、耐火性を有し、化学的にも安定な塩基性れんがが主に使用されている。また、上記のように複数の耐火れんがを整列して形成するため、耐火れんが間には目地が存在し、その目地を埋めるように、目地材が設けられている。
【０００４】
耐火れんが間の目地材としては、一般的にはモルタルが知られているが、モルタルは施工中にその場で調製、塗布する必要があるため、施工に比較的長期間を要してしまう。すなわち、製造、補修等に時間がかかってしまうため、連続炉であるロータリーキルンでは操業停止による機会損失が非常に大きくなり、モルタルは実用的ではない。
【０００５】
また、ロータリーキルンを形成するれんがの目地材としては、周方向側面（キルンの円周方向に直交する面）に鉄板を設ける場合も多い。鉄板は、キルン操業中にれんがと反応し、れんが一体構造を形成する効果があるとされている（例えば、特許文献１参照）。また、鉄板は、れんがの周方向側面に予め貼付した状態で、輸送、保管し、そのまま施工できるという利点もある。
【０００６】
しかし、ロータリーキルンにおいて、近年、廃棄物を原燃料として使用したり、低品位の燃料を使用したりする場合も増えてきており、その結果、硫黄などの鉄板を侵食する成分が増え、このような侵食成分により鉄板が溶出する現象が生じるようになってきた。鉄板が溶出してしまうと、上記した鉄板の接着効果が発揮されにくくなり、溶出した鉄板によりれんがの侵食をも生じてしまう。また、鉄板が溶出すると、その後、残存した部分の鉄板端部と接する箇所に応力が集中し、れんがに亀裂が生じてしまうおそれもある。
【０００７】
なお、セメント分野以外の分野で用いられる目地材として、製鉄における転炉などのれんが施工では、例えば、モルタルの他、モルタルをシート状に定形化したものが用いられている（例えば、特許文献２〜４参照）。この製鉄分野の目地材に求められる機能は、セメント分野と異なり、れんがの目地を完全に充填し溶鋼やガスの侵入を阻止するシール性が重要であるため、目地材としてはモルタルが一般に使用されている。このモルタルは流動性を有するスラリー状であるため、施工時に自在に変形し目地を隙間なく充填でき、高いシール性を発揮できる。
【０００８】
そして、モルタルをシート状に定形化した目地材も、モルタル同様のシール性が必要となるため、施工時における変形性が付与される必要がある。また、モルタルをシート状に定形化した目地材は、施工時にれんがの目地への設置を前提としており、上記セメント分野の鉄板のように予めれんがへ貼付し、輸送、保管し、そのまま施工に用いられる想定はされていない。これは、鉄鋼分野ではバッチ炉を数日から数週間単位と比較的短い期間で補修するのに対し、セメント分野では連続炉であるロータリーキルンを年単位で補修するため、目地材を予め貼付した状態でも長期間保管できるれんがが求められているためである。そのため、目地材には、長期間保管しても性能の劣化がなく、輸送、保管や施工時においても安定して形状を維持できる強度を有する等の耐久性が必要となる。
【０００９】
ところで、鉄鋼分野におけるモルタルをシート状に定形化した目地材は、例えば、主として無機フィラーを使用し、他にポリマーとして天然ゴムやスチレンブタジエンゴムなどのジエン系ゴムが使用可能とされているが、ジエン系ゴムはポリマー主鎖に炭素−炭素二重結合を含んでおり、耐老化性、耐オゾン性などの耐久性に劣るため、セメント分野のロータリーキルン用の塩基性れんがの目地材には適さない。
【００１０】
さらに、セメント分野のロータリーキルンでのれんが施工においては、れんがを位置調整のためハンマーで叩く（ハンマリング）が、目地材は予めれんがに貼付されているため、目地材の上からも叩かれ、目地材にも一定の耐衝撃性が必要となる。しかし、鉄鋼分野のモルタルをシート状に定形化した目地材はその必要性が無いため、耐衝撃性については検討もなされていない。
【００１１】
また、れんが積みの際、間に設けられるシート状又はボード状の耐火目地材として、塩基性れんがの場合、マグネシア質耐火目地材の使用も知られている（例えば、特許文献５参照）。しかし、マグネシア質で形成されている以外の記載はなく、また、この耐火目地材は熱間では可塑性を有するものの冷間では可塑性がなく、上記のように施工時におけるハンマリングは考慮されておらず、その耐衝撃性ついては十分でないと考えられる。
【００１２】
また、ロータリーキルンのシェルと内張りれんがとの間に、無機質シートを介在させ、鋼鉄製シェルに対する腐食性ガスのアタックを低減させてシェルの腐食を防止する内張り構造が知られているが（例えば、特許文献６参照）、これはれんがとシェルとの間に設けられるものであり、れんがの目地部におけるものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平８−９４２５６号公報
【特許文献２】特開２００９−２２７５３８号公報
【特許文献３】特開平５−１４１８７２号公報
【特許文献４】特開平５−１６３０７３号公報
【特許文献５】実開平５−５４９９０号公報
【特許文献６】実開平１１−１７３７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、セメント分野のロータリーキルン用に好適な耐火れんがとして、れんが同士の目地部に設けられる目地材が、ロータリーキルン内で硫黄などの侵食成分が発生した場合にも侵食を抑制でき、ロータリーキルンの構築時に簡便な施工を可能としつつ、耐衝撃性をも確保でき、かつ長期間の保管にも耐えうる耐久性を有する、シート付きれんが及びそれを用いたロータリーキルンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
セメントロータリーキルンにおいて、上記のような課題を解決するため本発明者らは鋭意検討した結果、塩基性れんがに予め所定の特性を有するシートを設け、これにより耐久性が良好で、施工時の操作も簡便となるシート付れんがを見出した。
【００１６】
すなわち、本発明のシート付れんがは、塩基性れんがと、前記塩基性れんがの表面に設けられた、セラミックス粉体と５質量％以上のエラストマーとを含有するシートと、を有するシート付れんがであって、前記エラストマーが、熱可塑性エラストマー又は非ジエン系の熱硬化性エラストマー（シリコーンゴムは除く）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のシート付れんがによれば、ロータリーキルンの構築にあたって、簡便に施工でき、硫黄等の成分による侵食を抑制でき、寿命の長い製品とできる。また、耐衝撃性が良好で、保管、輸送や施工時におけるハンマリング等においても割れ等が生じるおそれが少なく、かつ、長期間の保管等にも耐えうる耐久性を有している。
【００１８】
本発明のロータリーキルンは、内張り構造の少なくとも一部に上記シート付れんがを用いているため、耐食性、耐衝撃性等に優れており、長期間安定して運転でき、ロータリーキルンとしての寿命を長くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】本実施形態のシート付れんがの構成を模式的に示した正面図である。
【図１Ｂ】本実施形態のシート付れんがの構成を模式的に示した側面図である。
【図２】図１Ａ及び１Ｂで示したシート付れんがを用いてセメントロータリーキルンを構築した際の、円周方向の整列状態を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明のシート付れんがの実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２１】
［シート付れんが］
この実施形態に係るシート付れんがは、塩基性れんがと、その表面に設けられた、セラミックス粉体とエラストマーとを含有するシートと、を有する。例えば、このシート付れんが１は、図１Ａ及び１Ｂに示したように、塩基性れんが２と、その塩基性れんが２の表面に設けられた、シート３と、を有する。なお、図１Ａ及び１Ｂにおいて、２ａ〜２ｆは、それぞれ塩基性れんが２の表面を示している。
【００２２】
ここで、塩基性れんが２は、セメントロータリーキルンの内張り構造として用いられる塩基性れんがである。塩基性れんが２は、公知の塩基性れんがが特に制限されずに用いられる。塩基性れんが２を形成する化学成分としては、例えば、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｇＯ・ＣａＯ、ＣａＯ、ＺｒＯ２、ＦｅＡｌ２Ｏ４、（Ｍｇ・Ｆｅ）Ａｌ２Ｏ４等が挙げられ、好ましくは、これらの成分から選ばれる少なくとも１種を含有する。塩基性れんがの化学成分としては、ＭｇＯを主成分として含むことがより好ましい。
【００２３】
この場合、ＭｇＯ単独を主成分とするか、又はＭｇＯとＭｇＡｌ２Ｏ４、ＭｇＯ・ＣａＯ、ＺｒＯ２、ＦｅＡｌ２Ｏ４、（Ｍｇ・Ｆｅ）Ａｌ２Ｏ４から選ばれる１種との２成分を主成分とすることがより好ましい。
【００２４】
具体的な塩基性れんがとしては、マグネシア質れんが（主成分；ＭｇＯ）、マグネシア・スピネル質れんが（主成分；ＭｇＯとＭｇＡｌ２Ｏ４）、ハーシナイト（別称；ヘルシナイト）質れんが（主成分；ＭｇＯとＦｅＡｌ２Ｏ４）、プレオナスト質れんが（主成分；ＭｇＯと（Ｍｇ・Ｆｅ）Ａｌ２Ｏ４）、マグネシア・ドロマイト（別称；ドライム）質れんが（主成分；ＭｇＯとＭｇＯ・ＣａＯ）、カルシア質れんが（主成分；ＣａＯ）等がある。なお、本明細書においては、主成分とは、その含有量が８０質量％以上、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは、９５質量％以上をいう。ここで、主成分が２成分以上であるときは、その合計量をいう。
【００２５】
この塩基性れんが２は、通常、ロータリーキルンの回転軸（Ｚ方向）と直交する断面形状が台形又は扇形となるように形成される。図１Ａ及び１Ｂには断面形状が台形の場合を示した。塩基性れんが２の大きさは、製造するロータリーキルンの大きさ、形状により適宜決定でき、特に限定されるものではないが、通常、高さ；１５０〜３５０ｍｍ、幅；５０〜１５０ｍｍ、奥行き；１５０〜３５０ｍｍ程度の大きさが好ましい。
【００２６】
シート３は、塩基性れんが２の表面に設けられる、セラミックス粉体と（セラミックス粉体とエラストマーの合計量を１００質量％としたときに、少なくとも５質量％以上の）エラストマーとを含有するシートである。回転軸（Ｚ方向）と直交する断面形状が台形状の塩基性れんが２の場合、シート３を貼り付け可能な面としては図１Ａ、図１Ｂに示すように、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの６面ある。図１Ａ及び１Ｂでは、シート３を２ａ面に設けた場合を示している。
【００２７】
このシート３は、塩基性れんが２の複数個を整列して、ロータリーキルンの内張り構造を形成する際、他の塩基性れんが２と接する面（２ａ、２ｂ、２ｅ、２ｆ）に設ければよく、特に、一般に目地部面積の大きい、２ａ、２ｂ面に設けるのが好ましい。図１Ａ及び１Ｂにおいて、シート３は塩基性れんが２の片側の側面２ａ面のみにしか設けていないが、このシート付れんが１を周方向に円環を形成するように配置したとき、シート３を設けていない面２ｂには、隣接する他のシート付れんが１のシート３が接するため、片側の側面に設ければ十分である。
【００２８】
このように、シート３は、塩基性れんが２の回転軸（Ｚ方向）と直交する断面形状のＲ方向（図２）の２ａ、２ｂ面の内、少なくとも片面に設けるのが好ましい。ただし、塩基性れんが２の断面形状によっては、Ｚ方向の２ｅ、２ｆ面の少なくとも片面に設けるのが好ましい場合もある。θ（周）方向であるシェル５０と塩基性れんが２との間の２ｄ面やそれと対向する２ｃ面は、目地部ではないので、基本的にシート３を貼らない。
【００２９】
シート３は、設けられる塩基性れんが２の面の全面に設けられてもよいし、一部に設けられてもよい。一部に設ける場合には、その効果を十分に発揮するために、塩基性れんが２の面に対して、シート３により被覆される面積は８０％以上が好ましく、９０％以上がより好ましく、９５％以上がさらに好ましい。
【００３０】
また、シート３の厚さは、０．１ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、０．５ｍｍ〜３ｍｍがより好ましく、１ｍｍ〜２ｍｍがさらに好ましい。このような厚さの範囲とすると、ハンドリング性を確保でき、耐衝撃性や長期間保管時の耐久性が良好で、保管、輸送や施工時におけるハンマリング等においても割れ等が生じるおそれが少ない。シートをこのような厚さの範囲とすることで、ロータリーキルン運転時にれんが同士の位置がずれにくくなり、斜行や脱落が生じにくい。なお、斜行とは、キルン稼働による経時変化の一つであり、キルン回転軸と平行になるように整列されたれんがの一辺が、キルン回転軸と平行でなくなる（位置関係が初期状態から変化する）ことをいう。
【００３１】
このシート３を形成する材料としては、上記のようにセラミックス粉体とエラストマーとが挙げられ、シート３はこれらを必須成分として含有する。
【００３２】
ここで用いられるセラミックス粉体は、ロータリーキルンの操業時にも耐え得る耐熱性を有し、硫黄等により侵食されずに、かつ、塩基性レンガ２自体を侵食することのない目地部を形成できる粒子が用いられる。
【００３３】
このセラミックス粉体としては、塩基性れんが２と同種の組成を有するセラミックス粉体が好ましく、塩基性れんが２の主成分と同じ化学成分を含有するセラミックス粉体がより好ましい。したがって、セラミックス粉体としては、マグネシア（主成分；ＭｇＯ）、マグネシウム・アルミニウムスピネル（主成分；ＭｇＡｌ２Ｏ４）、ドロマイト（別名；ドライム、主成分；ＭｇＯ・ＣａＯ）、カルシア（主成分；ＣａＯ）、ジルコニア（主成分；ＺｒＯ２）、ハーシナイト（主成分；ＦｅＡｌ２Ｏ４）、プレオナスト（主成分；（Ｍｇ・Ｆｅ）Ａｌ２Ｏ４））等の粉末が挙げられ、好ましくは、これらの粉末から選ばれる少なくとも１種を含有する。このセラミックス粉体としては、セラミックス粉体の全量を１００質量％としたときに、塩基性れんが２の主成分と同じ化学成分を含有するセラミックス粉体を５０質量％以上含有することが好ましく、７０質量％以上含有することがより好ましく、９０質量％以上含有することが特に好ましい。
【００３４】
また、このセラミックス粉体としては、マグネシア（主成分；ＭｇＯ）粉末やマグネシウム・アルミニウムスピネル（主成分；ＭｇＡｌ２Ｏ４）粉末が耐熱性、耐食性、長期間の保管性の点でより好ましく、セラミックス粉体の全量を１００質量％としたときに、マグネシア粉末又はマグネシウム・アルミニウムスピネル粉末を５０質量％以上含有することが好ましく、７０質量％以上含有することがより好ましく、９０質量％以上含有することが特に好ましい。
【００３５】
また、セラミックス粉体としては、主要成分として上述した塩基性れんが２の主成分と同じ化学成分を含有するセラミックス粉体（マグネシアなど）を含有し、さらに、本発明の効果を阻害しない範囲で、副成分としてケイ素（Ｓｉ）を含むセラミックス粉体（シリカ質（ＳｉＯ２）、シリカ・アルミナ質、ＳｉＣ質、Ｓｉ３Ｎ４質など）を含有してもよい。セラミックス粉体の副成分としてケイ素を含むセラミックス粉体を含有することで、れんが同士を接着させたり、ガラス相形成により耐食性を向上させることができる。
【００３６】
また、セラミックス粉体の副成分としては、上述したケイ素を含むセラミックス粉体に代えて、又は、上述したケイ素を含むセラミックス粉体に加えて、本発明の効果を阻害しない範囲で、アルミニウム（Ａｌ）を含むセラミックス粉体（アルミナ質、アルミナ・シリカ質など）、若しくは、酸化鉄を含有してもよい。セラミックス粉体の副成分としてアルミニウムを含むセラミックス粉体、又は、酸化鉄を含有することで、膨張反応によりシート厚みの減少を低減させることができる。
【００３７】
セラミックス粉体の副成分の含有量は、セラミックス粉体の全量を１００質量％としたときに、２０質量％以下であってもよく、１６質量％以下であってもよく、１０質量％以下であってもよい。
【００３８】
セラミックス粉体の副成分としては、上述した副成分を２つ以上含有してもよい。また、セラミックス粉体としては、上述した主要成分や副成分の他に、他の成分のセラミックス粉体を含有してもよい。
なお、セラミックス粉体の副成分は、意図的に添加してもよいし、意図的に添加せずとも原料などから不可避的に含有される場合も含む。
【００３９】
このセラミックス粉体を構成する粉末の粒径は、シート３の厚みよりも小さいものであればよく、その平均粒径が１ｍｍ以下であるとシート強度を高くできるため好ましく、０．５ｍｍ以下がより好ましく、０．３ｍｍ以下がさらに好ましく、０．１ｍｍ以下が特に好ましい。一方、平均粒径が１μｍ未満となると、シート化しにくくなるため、平均粒径が１μｍ以上が好ましく、５μｍ以上がより好ましく、１０μｍ以上が特に好ましい。平均粒径が、１０〜１００μｍの範囲にあると好ましい。
【００４０】
なお、ここで平均粒径は、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置によって測定される体積累積分布で５０％となる粒径、Ｄ５０の値をいうものとする。
【００４１】
ここで用いられるエラストマーは、熱可塑性エラストマー又は非ジエン系の熱硬化性エラストマー（シリコーンゴムは除く）である。
【００４２】
熱可塑性エラストマーは、高温で可塑化されて成形可能であり、常温ではゴム状弾性の挙動を示す。この熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、エステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、アミド系エラストマー、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系エラストマー、塩素化ポリエチレン系エラストマー、フッ素系エラストマー等が挙げられる。
【００４３】
熱可塑性エラストマーは、加工が容易で、少量でもシート化ができるため、その分シート中のセラミックス粉体の配合量を増加できる。さらに、シート化の操作、工程も容易であるため、シート付れんがの製造費を低減できる。また、種類によっては、多量に流通し入手しやすく、安価であるため、その場合には、さらに製造上有利である。
【００４４】
また、熱可塑性エラストマーは、加硫等の処理をせずに、十分なハンドリング強度や保管時耐久性を得やすく、この点でも、加硫操作が必要な天然ゴムや合成ゴムに比べて有利である。
【００４５】
この熱可塑性エラストマーとしては、上記の有利な作用を効果的に得られる点で、オレフィン系、エステル系、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系、塩素化ポリエチレン系等が好ましい。
【００４６】
また、非ジエン系の熱硬化性エラストマーは、ポリマー主鎖に二重結合をもたないか又はもっていても極めてわずかであり、酸化に対する抵抗性が高く、優れた耐候性、耐老化性、耐オゾン性を有する。この非ジエン系の熱硬化性エラストマーとしては、ブチルゴム（イソブチレン・イソプレンゴム（ＩＩＲ））、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレン・ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、ウレタンゴム（Ｕ）、フッ素ゴム、エピクロルヒドリンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム等が挙げられる。
【００４７】
非ジエン系の熱硬化性エラストマーは、上記のように、酸化に対する抵抗性が高く、優れた耐候性、耐老化性、耐オゾン性を有する。そのため、シート化して塩基性れんがに貼り付けた後、長期間保管するような場合にも、性能が劣化するおそれが少ない。
【００４８】
なお、非ジエン系の熱硬化性エラストマーには、シリコーンゴムを除くものとしているが、これは、シリコーンゴムが、空気中での高温使用時にはシリカ（ＳｉＯ２）を生成するおそれがあるためである。シリカは、酸性耐火物であり、塩基性れんが２やシート３中のマグネシア等と反応するため、耐熱性、耐食性が劣化するおそれがある。また、本実施形態の熱硬化性エラストマーとしては、一般に熱硬化性エラストマーに分類される天然ゴムや合成ゴムのような加硫ゴムも含まない。
【００４９】
上記のような材料を用いてシート３を製造できるが、製造方法について以下に簡単に説明する。
【００５０】
このシート３は、エラストマーのバルクにセラミックス粉体を徐々に添加しながら混練機（ニーダー等）で均一になるまで練り混ぜ混練物を得た後、これを公知のシート作製方法により所望の形状に加工成形して得られる。
【００５１】
シート作製方法としては、例えば、得られた混練物を、ローラー等で所望の厚みとなるようにシート状に圧延し、これを必要な形状に切断すればよい。
【００５２】
このとき、シート３中におけるセラミックス粉体の配合量は、セラミックス粉体とエラストマーの合計量を１００質量％としたときに、７０〜９５質量％が好ましく、７５〜９３質量％がより好ましく、８０〜９０質量％がさらに好ましい。セラミックス粉体が７０質量％以上となると、セラミックス粉体含有量が多くなるため耐食性、耐熱性、耐久性等に優れたシートが得られ、一方、セラミックス粉体含有量が９５質量％以下となると、セラミックス粉体とエラストマーとの分散性が良好で、容易にシート化できる。
【００５３】
また、シート中におけるエラストマーの配合量は、セラミックス粉体とエラストマーの合計量を１００質量％としたときに、少なくとも５質量％以上である。この配合量は、６〜３０質量％が好ましく、７〜２５質量％がより好ましく、１０〜２０質量％がさらに好ましい。エラストマーが３０質量％以下となると、化学抵抗性に優れたシートが得られるため好ましい。エラストマー含有量が５質量％以上であるとセラミックス粉体とエラストマーの分散性が良好で、シート化が可能となる。
【００５４】
なお、本発明の効果を阻害しない範囲で、その他の添加剤を加えてもよい。この添加剤としては、例えば、滑剤（金属石鹸、脂肪酸系、脂肪族アミド系など）、可塑剤（アジピン酸エステル系、トリメリット酸エステル系、リン酸エステル系など）、安定剤（有機スズ系、マグネシウム系など）、酸化防止剤（フェノール系、リン系など）、短繊維（有機系、無機系など）、膨張剤（金属鉄など）等が挙げられる。添加剤の添加量としては、セラミックス粉体とエラストマーとの合計量１００質量％に対して、外掛けで、２０質量％以下とするのが好ましく、１５質量％以下がより好ましく、１０質量％以下が特に好ましい。
【００５５】
また、シート３は、添加剤以外は、実質的に、セラミックス粉体とエラストマーとからなることが原価面等から好ましい。なお、ここで実質的にセラミックス粉体とエラストマーとからなるとは、意図して添加するものはセラミックス粉体とエラストマーであり、それ以外の製造時などに混入する不純物などを除く意味である。すなわち、製造上、不可避的に含有する不純物は許容できる。
本明細書において、シート中のセラミックス粉体、エラストマー、添加剤等の各成分の質量％は、シートを作製する原料全体における前記各成分に対応する原料の割合と等しい。また、前記各成分の質量％は、シートを分析することによって確認することもできる。
また、セラミックス粉体、エラストマー、添加剤等の各成分の質量％の測定方法は任意である。例えば、シートに対し、窒素雰囲気下で熱重量分析−示差熱分析（ＴＧ−ＤＴＡ）を実施した後、空気雰囲気下でＴＧ−ＤＴＡを実施することで、エラストマー、有機質の添加剤、無機成分（セラミックス粉体や無機質の添加剤）の質量％を算出してもよい。
さらに、無機成分をシートから加熱分解等により分離し、ＸＲＤ／リートベルト法によりセラミックス粉体中の各成分、及び無機質の添加剤の質量％を算出してもよい。
【００５６】
［シート付れんがの製造方法］
本実施形態のシート付れんがは、塩基性れんが２の表面に、シート３を設ける簡易な操作で製造できる。塩基性れんが２の表面にシート３を設けるには、これらの間に接着剤や両面テープを介して互いを接着させればよい。
塩基性れんが２とシート３の接着範囲は特に限定されず、部分的に接着してもよく、部分的に数か所接着してもよく、シート３の全周に沿って接着してもよく、シート３の全面を接着してもよい。
施工時の不良を防止するには、シート四隅を両面テープで接着させるよりも、シートの全周に沿って接着剤で接着させるのが好ましい。このようにすることで、施工時に剥がれたり割けたりすることを防ぐことができる。
【００５７】
ここで用いられる接着剤や両面テープは、セメントロータリーキルンの製造、使用において、その作用を阻害しなければよく、特に限定されるものではない。この時用いられる接着剤としては、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）などを主成分とするホットメルト系接着剤等が、両面テープとしては、アクリル系粘着剤などを使用したテープ等が挙げられる。
【００５８】
［セメントロータリーキルン］
そして、ロータリーキルンを構築するにあたっては、図２に示したようにロータリーキルンの外殻となるシェル５０の内部に、シート付れんが１を円周方向に並べて、内張り構造を形成する。このとき、シート付れんが１は、側面にシート３を有しているため、モルタル等の目地材を改めて側面に設ける必要がなく、複数個のシート付れんが１を整列するだけの簡易な操作で内張り構造を形成できる。
【００５９】
そして、このとき、シート付れんが１は、その一方の側面にシート３を有しており、同じ方向にシート３を有するように整列させれば、隣接するシート付れんが１との間には必ずシート３が設けられる。そして、上記したようにシート３として硫黄等による侵食を抑制できるため、セメントロータリーキルンの使用を継続した際にも安定して長寿命の内張り構造とできる。
【００６０】
なお、図２は、図１Ａ及び１Ｂで示したシート付れんがを用いてセメントロータリーキルンを構築した際の、円周方向の整列状態を説明する図であって、円周方向に切断した切断面において、シェル５０とその内張り構造であるシート付れんが１の一部を示した図である。なお、シェル５０は円筒形状であり、通常、鉄、鉄鋼等の材料で形成されている。
【００６１】
さらに、本実施形態のシート付れんが１は、シート３の化学的安定性、耐久性、耐衝撃性に優れているため、輸送、数年程度の長期間の保管等においても安定しており、補修等のために事前に製造しておけば、数年後の補修の際にもそのまま使用できる。
【実施例】
【００６２】
以下、本発明の実施形態であるシート付れんがを、実施例及び比較例によって説明する（例１〜例８）。例１〜５は本発明の実施例であり、例６〜８は比較例である。なお、本願発明は、これら実施例に限定されるものではない。
【００６３】
（例１〜８）
塩基性れんがとして、高さ（Ｒ方向）２３０ｍｍ、幅（θ方向）として上底９０ｍｍ、下底１００ｍｍ、奥行（Ｚ方向）２３０ｍｍの断面が台形のマグネシウム・アルミニウムスピネル質れんが（ＡＧＣセラミックス社製、商品名：ＨＡＳ−２１１）を用意した。
【００６４】
また、シート３は、表１に示すような配合となるように、セラミック粉体とエラストマーとを秤量し、ニーダーで混練して、２２０ｍｍ×２２０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍのシート状に加工し、れんがへの貼り付け用のシートを得た。なお、エラストマーの含有量が低い例７ではシート状に加工、成形できなかった（表１においても、シート化できたものを「〇」、シート化できなかったものを「×」として示した。）。また、例８で用いた鉄板としては、ＳＳ４００の上記と同サイズのシート状鉄板を用いた。
得られたシートを、上記の塩基性れんがの側面の片側に両面テープ（３Ｍ社製、商品名：両面テープ９３４７）で貼り付けて、図１で示すシート付れんがを得た。
【００６５】
【表１】
2020172430.tif 000003
【００６６】
（シート原料）
セラミックス粉体１：マグネシア粉末（ＭｇＯ含有量９７％、粒度Ｄ５０＝１５μｍ）
セラミックス粉体２：マグネシア粉末（ＭｇＯ含有量９８％、粒度Ｄ５０＝１μｍ）
エラストマー１：塩素化ポリエチレン
エラストマー２：アクリルゴム
例１〜例７については、セラミックス粉体とエラストマーとの合計量１００質量％に対して、外掛で可塑剤を５質量％添加した。
【００６７】
例１〜６、８で得られた７つのシート付れんがについて、硫黄に対する耐食性、耐衝撃性について、次のように特性を調べた。
【００６８】
［耐久性］
シート付れんがを同質のマグネシウム・アルミニウムスピネル質れんが（ＡＧＣセラミックス社製、商品名：ＨＡＳ−２１１）の間にはさみ、０．０７ＭＰａの荷重をかけた状態で２か月間静置後、荷重のかかっていない状態でシート厚さを測定し、初期のシート厚さ１．５ｍｍからの減少量（ｍｍ）を測定した。さらに、シート表面のひび割れ（クラック）の有無を目視で観察した。さらに、シートとれんが（シート付れんがでない、同質のマグネシウム・アルミニウムスピネル質れんが）の固着の有無を確認し、以下の基準で評価した。
〇；厚さ減少量 ０．１ｍｍ以下で、ひび割れがなく、固着が無い、△；厚さ減少量０．１ｍｍ超〜０．１５ｍｍ以下で、ひび割れがなく、固着が無い、又は、△；厚さ減少量 ０．１ｍｍ以下で、ひび割れがなく、固着が有る、×；〇及び△以外。なお、０．０７ＭＰａの荷重値は、倉庫での保管状態から設定した値である。また、固着の有無は、手で引き剥がそうとしたときに、剥がれる（固着していない）ものを「無」、剥がれない（固着している）ものを「有」とした。
例６の天然ゴムを含有したシートは、天然ゴムの劣化が激しく、厚さ減少量が０．２３ｍｍ以下と大きいだけではなく、シート表面に多数のひび割れが観察された。
【００６９】
［耐衝撃性］
シート付れんがのシートが上面にくるように試験台上にセットし、シート上端からの高さが２．３ｍのところから、直径８ｃｍ、質量１．５ｋｇの鉄球をシートに自然落下させた。鉄球が衝突したシート部分のシート厚さを測定し厚さ変化量を算出した。また、その部分のひび割れの有無を目視で観察し、以下の基準で評価した。
〇；厚さの変化量が０．１ｍｍ以内で、かつひび割れがない、×；〇以外。例６の天然ゴムの場合には、ひび割れが観察された。
【００７０】
［耐食性］
シート付れんがを同質のマグネシウム・アルミニウムスピネル質れんが（ＡＧＣセラミックス社製、商品名：ＨＡＳ−２１１）の間にはさみ、０．０２ＭＰａの荷重をかけた状態で、亜硫酸（ＳＯ３）ガス雰囲気下１２００℃で７２時間加熱後、炉内で放冷した。冷却後のシートの最小残存厚さ（ｍｍ）と、シート貼付面かられんが内部へのシート成分最大浸透深さ（ｍｍ）を測定し、以下の基準で評価した。シート成分最大浸透深さの測定は、以下の方法で行った。シートをはさんだれんがを、シート面と直交する面で切断した。切断面において、れんがの変色部分がシート成分浸透部分とほぼ同じと見なせる。切断面において、シート面から目視で確認できる変色部分の境界まで、の最大距離を、シート成分最大浸透深さとした。
〇；最小残存厚さ１ｍｍ以上、かつ最大浸透深さ１ｍｍ以下、△；最小残存厚さ０．８ｍｍ以上１ｍｍ未満、かつ最大浸透深さ１ｍｍ以下、×；〇及び△以外。
【００７１】
［総合評価］
上記特性（シート化、耐久性、耐衝撃性及び耐食性）の評価結果に基づいて、以下の基準で総合評価を行った。
◎；全て〇の場合、〇；×がなく、△が１つある場合、△；×がなく、△が２つある場合、×；〇及び△以外。
【００７２】
例８は、シートの代わりに１．５ｍｍ厚さの鉄板を貼った場合であるが、厚さが０．１ｍｍまで大きく減少し、しかも、Ｆｅ成分がれんが表面から９ｍｍとかなり深く浸透していることが分かった。これは鉄板と亜硫酸（ＳＯ３）ガスとが反応して、硫化鉄（ＦｅＳ）を生成するため、鉄板が消失したためと推測される。
【００７３】
例１〜５で得られたシート付れんがは、いずれも、耐食性と耐衝撃性について良好な特性を有しており、ロータリーキルンの内張り構造に用いる耐火れんがとして好適である。特に、例２〜４で得られたシート付れんがは、耐久性、耐衝撃性、および耐食性に優れている。
【００７４】
以上の結果から、本実施形態のシート付れんがは、セメントロータリーキルンの構築にあたって、簡便に施工でき、硫黄等の成分による侵食を抑制でき、耐衝撃性が良好で、保管、輸送や施工時におけるハンマリング等においても割れ等が生じるおそれが少なく、長期間の保管等にも耐えうる耐久性を有する。
【００７５】
このようなシート付れんがを、セメントロータリーキルンの内張り構造として用いると、耐食性、耐衝撃性等に優れており、長期間安定して運転できるセメントロータリーキルンが得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本実施形態のシート付れんがは、セメントロータリーキルンを構築するためのれんがとして好適である。また、セメントロータリーキルンに限定されず、他分野のロータリー形状を有するキルンのための耐火れんが等にも適用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１…シート付れんが、２…塩基性れんが、３…シート、５０…シェル
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2020172430.tif 000005
【図２】
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