(57)【要約】【課題】低コストの高耐食高温部材及び長期信頼性を備えたナトリウム回収炉を提供する。【解決手段】高温雰囲気下における火炉の内部で、空気ノズルから供給された空気によりＮａ含有廃液を燃焼分解して、ソーダ分を回収するＮａ回収炉において、空気ノズルを、Ａｌが１５重量％、Ｃｒが３５重量％を含有するＮｉ基合金（１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金）からなる内層材２１と、ＳＣＨ１３（Ｃｒ：約２５重量％含有、Ｎｉ：約１３重量％含有）等の耐熱鋳鋼から形成される外層材２２とからなる筒状の空気ノズル２０とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金と、耐熱鋳鋼とから形成されることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項２】
筒状に成形され、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金で形成される内層材と、耐熱鋳鋼で形成される外層材とからなることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の高耐食高温部材において、前記高ＡｌＣｒＮｉ合金は、Ａｌ：８〜１５重量％、Ｃｒ：２５〜３５重量％のＮｉ基合金からなることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項４】
請求項１または２に記載の高耐食高温部材において、前記高ＡｌＣｒＮｉ合金は、Ａｌ：１０〜１５重量％、Ｃｒ：３０〜３５重量％のＮｉ基合金からなることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の高耐食高温部材において、前記内層材はロストワックス鋳造法で成形されたことを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれかに記載の高耐食高温部材であって、前記外層材の内側に前記内層材を嵌め込むと共に、前記外層材と前記内層材との接合面を高温接合材で接合してなることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項７】
請求項６に記載の高耐食高温部材において、前記高温接合材は、自溶性合金またはろう材であることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項８】
請求項２ないし５のいずれかに記載の高耐食高温部材であって、前記内層材を前記耐熱鋳鋼で鋳ぐるむことにより形成されることを特徴とする高耐食高温部材。
【請求項９】
火炉と、当該火炉に設置され、火炉内部にＮａ含有廃液を供給するバーナと、火炉内部に空気を供給する空気ノズルとを有し、高温雰囲気下において前記Ｎａ含有廃液を前記空気ノズルから供給された空気により燃焼分解してＮａ含有溶融物とするナトリウム回収炉において、前記空気ノズルは、請求項１ないし８のいずれかに記載の高耐食高温部材であることを特徴とするナトリウム回収炉。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれかに記載の高耐食高温部材を製造する製造方法であって、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金により筒状の内層材を成形すると共に、耐熱鋳鋼により筒状の外層材を成形し、前記内層材の外面または前記外層材の内面の少なくとも一方に高温接合材を塗布した後、前記外層材の内側に前記内層材を嵌め込むと共に前記高温接合材を加熱により溶融させ、前記外層材と前記内層材とを一体化することを特徴とする高耐食高温部材の製造方法。
【請求項１１】
請求項１ないし５のいずれか又は請求項８に記載の高耐食高温部材を製造する製造方法であって、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金により筒状の内層材を成形し、筒状の前記高耐食高温部材を鋳る空洞を設けた鋳型における前記空洞の内部に前記内層材を設置した後、前記空洞における前記内層材以外の空隙部に溶融させた耐熱鋳鋼を注入することを特徴とする高耐食高温部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高耐食高温部材およびその製造方法に関し、例えば、高耐食かつ高耐熱性が要求されるナトリウム回収炉の空気ノズル等に適用可能である。
【０００２】
【従来の技術】
製紙工場などで排出されるＮａ含有廃液（以下、「黒液」という）からＮａを回収するために、ソーダ回収ボイラなどのＮａ回収炉が用いられる。図４は、従来のＮａ回収炉の一例の概略構成図である。
【０００３】
同図に示すように、Ｎａ回収炉１０は、反応炉である火炉１１と、火炉１１内に燃料となる黒液１を供給する黒液バーナ１２と、黒液１を燃焼分解するための空気２を供給する空気ノズル１３と、火炉１１の内部に黒液１の燃焼分解により生成したスメルト（Ｎａを含む溶融物）３を排出するスメルト排出口１４と、火炉１１内に発生する燃焼ガスとの間で熱交換をする熱交換器１５と、熱交換された排ガス４を排出するガス排出口１６とからなる。Ｎａ回収炉１０の炉外には、水を張った溶解槽１７が用意されており、スメルト３はスメルト排出口１４から溶解槽１７に排出され、Ｎａ分が回収される。
【０００４】
従来、火炉１１に取付けられている空気ノズル１３の材質としては、Ｃｒを約１７重量％含有するＳＵＳ４３０等のフェライト系ステンレス鋼、ＳＵＳ３０４（Ｃｒ：約１８重量％含有）およびＳＵＳ３１０（Ｃｒ：約２５重量％含有）等のオーステナイト系ステンレス鋼が使用されていた。空気ノズル１３は、これらの鋼板を組み立て、溶接して作製している。
【０００５】
しかしながら、Ｎａ回収炉に関しては、近年、エネルギー効率の向上が望まれており、火炉１１内の高温高圧化や燃料となる黒液１の高濃度化が検討実施されている。この結果、火炉１１の熱負荷が上昇するなど、火炉１１を形成する材料の腐食が厳しくなる傾向にある。例えば、生成したスメルト３は８００℃以上の溶融状態となっており、しかもＮａ２  Ｓを多量に含むことから、材料腐食を引き起こす大きな要因である。
【０００６】
ここで、スメルト３に近接して配置される空気ノズル１３は、スメルト３が接触する可能性が高く、腐食が厳しい部材の一つである。また、この空気ノズル１３は一旦腐食すると補修が困難であり、回収装置の長期信頼性を損ねる要因となっていた。
【０００７】
このような状況において、空気ノズルに耐食性を付与するため、例えば、空気ノズルの内面に、平均粒径２００μｍ  の粉末状態としたＮｉ基合金（Ｃｒ：３２．１重量％、Ａｌ：１４．０重量％、Ｎｉ：５３．９重量％含有）を、プラズマ肉盛溶接法によりコーテイングする技術がある（参照、特許文献１，２）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１６４３３０号公報
【特許文献２】
特開平５−７０８９１号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１等に記載された技術では、Ｎｉ基合金を粉末状態とする際、またプラズマ肉盛溶接工程の際等で比較的多くの工程を必要とすることから、製造コストが増加してしまう。
【００１０】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、製造コストを抑えつつ高耐食高温部材を作製し、更には、この高耐食高温部材を高耐食かつ高耐熱性が要求されるナトリウム回収炉の空気ノズル等に適用することで、長期信頼性を備えたナトリウム回収炉を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する［第１の発明］は、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金と、耐熱鋳鋼とから形成されることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００１２】
Ｃｒ、特にＡｌを高濃度で含有するＮｉ基合金は、Ｃｒ、Ａｌ、Ｎｉの相乗効果によって特に前記Ｎａ回収炉のスメルトによる腐食に対して極めて高い耐性を有する。
【００１３】
前述した課題を解決する［第２の発明］は、筒状に成形され、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金で形成される内層材と、耐熱鋳鋼で形成される外層材とからなることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００１４】
筒状の部材の内側を高耐食性の高ＡｌＣｒＮｉ合金により形成すると共に、外側を耐熱鋳鋼で形成し、高耐食高温部材とする。
【００１５】
前述した課題を解決する［第３の発明］は、第１または第２の発明に係る高耐食高温部材において、前記高ＡｌＣｒＮｉ合金は、Ａｌ：８〜１５重量％、Ｃｒ：２５〜３５重量％のＮｉ基合金からなることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００１６】
高ＡｌＣｒＮｉ合金を、Ａｌ：８〜１５重量％、Ｃｒ：２５〜３５重量％のＮｉ基合金とすることで、高耐食高温部材に高い耐腐食性を付与する。Ａｌ及びＣｒは耐食性を向上させる成分であり、特に溶融状態のスメルトによる腐食を考慮した場合、合金中の含有割合はＡｌ：８重量％〜１５重量％、Ｃｒ：２５重量％〜３５重量％の範囲内とする必要がある。
【００１７】
Ａｌ：８重量％未満およびＣｒ：２５重量％未満では合金の耐食性が充分に発現せず、Ａｌ：１５重量％およびＣｒ：３５重量％を越えると靭性が劣化し、溶接施工後に割れが発生しやすくなる。より好ましくはＡｌ：１０重量％〜１５重量％、Ｃｒ：３０重量％〜３５重量％である。
【００１８】
また、合金がＣｒとＡｌとのみからなりＮｉを含まない場合、例えばＣｒが２０重量％以下程度のＡｌ基合金では融点が低いため、空気ノズルに付着する８００℃程度のスメルトによって溶融してしまい使用することができない。逆にＣｒが２０重量％以上のＣｒ基合金では極めてもろい材料となり、溶接施工時などに簡単に割れてしまう。
【００１９】
前述した課題を解決する［第４の発明］は、第１または第２の発明に係る高耐食高温部材において、前記高ＡｌＣｒＮｉ合金は、Ａｌ：１０〜１５重量％、Ｃｒ：３０〜３５重量％のＮｉ基合金からなることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００２０】
高ＡｌＣｒＮｉ合金を、Ａｌ：１０〜１５重量％、Ｃｒ：３０〜３５重量％のＮｉ基合金とすることで、高耐食高温部材に更に高い耐腐食性を付与する。
【００２１】
前述した課題を解決する［第５の発明］は、第２ないし第４のいずれかの発明に係る高耐食高温部材において、前記内層材はロストワックス鋳造法で成形されたことを特徴とする高耐食高温部材である。
【００２２】
例えば、内層材の最適な肉厚が５ｍｍ以下と薄肉の場合にも、内層材を精密鋳造であるロストワックス鋳造法で製造することにより、本発明を適用する。
【００２３】
前述した課題を解決する［第６の発明］は、第２ないし第５のいずれかの発明に係る高耐食高温部材において、前記外層材の内側に前記内層材を嵌め込むと共に、前記外層材と前記内層材との接合面を高温接合材で接合してなることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００２４】
外層材と内層材とを嵌め込んで作製した高耐食高温部材とすることで、高耐食高温部材の製造コストを削減する。
【００２５】
前述した課題を解決する［第７の発明］は、第６の発明に係る高耐食高温部材において、前記高温接合材は、自溶性合金またはろう材であることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００２６】
前述した課題を解決する［第８の発明］は、第２ないし第５のいずれかの発明に係る高耐食高温部材であって、前記内層材を前記耐熱鋳鋼で鋳ぐるむことにより形成されることを特徴とする高耐食高温部材である。
【００２７】
内層材の周囲を外層材となる耐熱鋳鋼で鋳ぐるみ、作製した高耐食高温部材とすることで、高耐食高温部材の製造コストを削減する。
【００２８】
前述した課題を解決する［第９の発明］は、火炉と、当該火炉に設置され、火炉内部にＮａ含有廃液を供給するバーナと、火炉内部に空気を供給する空気ノズルとを有し、高温雰囲気下において前記Ｎａ含有廃液を前記空気ノズルから供給された空気により燃焼分解してＮａ含有溶融物とするナトリウム回収炉において、前記空気ノズルは、第１ないし第８のいずれかの発明に係る高耐食高温部材であることを特徴とするナトリウム回収炉である。
【００２９】
高い耐腐食性を付与し、製造コストを削減した高耐食高温部材をナトリウム回収炉の空気ノズルとすることで、ナトリウム回収炉の高運転効率化に対応させると共に、回収炉のメンテナンス性の向上、製造コストの削減を図る。
【００３０】
前述した課題を解決する［第１０の発明］は、第１ないし第７のいずれかの発明に係る高耐食高温部材を製造する製造方法であって、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金により筒状の内層材を成形すると共に、耐熱鋳鋼により筒状の外層材を成形し、前記内層材の外面または前記外層材の内面の少なくとも一方に高温接合材を塗布した後、前記外層材の内側に前記内層材を嵌め込むと共に前記高温接合材を加熱により溶融させ、前記外層材と前記内層材とを一体化することを特徴とする高耐食高温部材の製造方法である。
【００３１】
外層材と内層材とを嵌め込むことにより高耐食高温部材を作製することで、高耐食高温部材の製造コストを削減する。
【００３２】
前述した課題を解決する［第１１の発明］は、第１ないし第５のいずれか又は第８の発明に係る高耐食高温部材を製造する製造方法であって、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金により筒状の内層材を成形し、筒状の前記高耐食高温部材を鋳る空洞を設けた鋳型における前記空洞の内部に前記内層材を設置した後、前記空洞における前記内層材以外の空隙部に溶融させた耐熱鋳鋼を注入することを特徴とする高耐食高温部材の製造方法である。
【００３３】
内層材の周囲を外層材となる耐熱鋳鋼で鋳ぐるみ、高耐食高温部材を作製することで、高耐食高温部材の製造コストを削減する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下に、実施形態に基づいて本発明を更に具体的に説明するが、以下の実施形態は本発明を限定するものではない。
【００３５】
［第１の実施形態：内層材鋳ぐるみ式の高耐食高温部材］
図１は、第１の実施形態に係る空気ノズルの断面図であり、同図（ａ）は筒状の空気ノズルの断面図、同図（ｂ）は図（ａ）におけるＢ−Ｂ’矢視断面図、同図（ｃ）は図（ａ）におけるＣ−Ｃ’矢視断面図である。
【００３６】
本実施形態に係る空気ノズル２０は、図４に示すＮａ回収炉の空気ノズル（符号１３参照）に適用することができる。よって、本実施形態に係る空気ノズル２０を適用するＮａ回収炉の構成および運転については、従来の技術の欄で説明したものと同様であるため、説明は省略する。
【００３７】
図１に示すように、筒状の空気ノズル２０は、輪切り断面が長方形の形状をした筒状部材であり、空気ノズル２０の内部を主として占める内層材２１と、空気ノズル２０の外部を主として占める外層材２２とからなる。内層材２１は、Ａｌが１５重量％、Ｃｒが３５重量％を含有するＮｉ基合金（１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金）からなり、含有するＡｌ、Ｃｒにより高い耐食性が付与された合金である。外層材２２は、ＳＣＨ１３（Ｃｒ：約２５重量％含有、Ｎｉ：約１３重量％含有）等の耐熱鋳鋼から形成される。
【００３８】
内層材２１を形成する１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金の耐食性について、以下の試験方法により確認した。図２は、耐食性試験状況を示した図である。同図に示すように、坩堝７中のスメルト３に供試材５を一部浸漬して試験を行った。試験温度は８００℃で大気中で試験を行った。また、スメルト３は、Ｎａ２Ｓ：１９％、Ｎａ２ＳＯ３：１．６％  、Ｎａ２ＳＯ４：１．４％  、Ｎａ２ＣＯ３：６４．３％、Ｃｌ：２．７％  、Ｋ：２％の組成からなり、Ｈ２  Ｓなどのガスを放出して組成が変化するので、１時間毎に更新を行った。試験時間は５時間とした。供試材５としては、本実施形態に係る１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金、比較例としてＳＵＳ３０４（１８Ｃｒ−８Ｎｉ鋼）、５０Ｃｒ−５０Ｎｉ合金（Ｃｒ：５０重量％、Ｎｉ：５０重量％）を試験した。
【００３９】
試験の前後に、長手方向（６０ｍｍ）に沿って１０ｍｍピッチで板厚を測定し、その変化が最大となった点の板厚差をもって侵食量（μｍ）とした。なお、計測の基準点を定めるため、試料の一端をＡｌ２  Ｏ３  を主成分とするセラミックコーティング６で保護した。
【００４０】
この結果、現状の空気ノズルとして使用されているＳＵＳ３０４の浸食量は約３００μｍ、実用金属材料として市販され、最も耐食性が良好な５０Ｃｒ−５０Ｎｉ合金の浸食量は約３０μｍであったのに対し、本実施形態に係る１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金の浸食量は約１０μｍであった。よって、本実施形態に係る１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金は、スメルトによる侵食量が少なく耐食性に優れていることが分かる。
【００４１】
空気ノズル２０をＮａ回収炉に設置する場合には、内層材２１が露出した一端（図１（ａ）における上側）を火炉（図４、符号１１参照）の内部側とし、外層材２２が露出した一端（図１（ａ）における下側）を火炉の外部側とする。これにより、火炉内のスメルトによる空気ノズルの腐食を抑制することができる。
【００４２】
図３は、本実施形態に係る空気ノズル２０を作製するための鋳型の断面図（同図（ａ））であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ’矢視図である。以下、同図及び図１を参考にして、空気ノズル２０の作製方法について説明する。
【００４３】
まず、内層材２１を精密鋳造法であるロストワックス鋳造法により作製した。ロストワックス鋳造法とは、次のような鋳造法である。まず、金型にろう（ワックス）を流し込み、ろう製の模型を作成して、その模型に何層ものコーティングを施し十分に乾燥させて鋳型を作製する。この鋳型に熱を加えることにより、コーティングされた中のろうを溶解、流出させることにより空洞を作り、これを焼成炉で焼き固めて鋳型を作製する。完成した鋳型に溶解金属を注入して冷却することで鋳物製品を作製する方法をロストワックス鋳造法という。この鋳造法によると、複雑な形状をした製品を精密に仕上げることが可能となる。
【００４４】
内層材２１の肉厚については、空気ノズル２０は１０ｍｍ以下の肉厚が一般的であるため、外層材２２との接合部２３における内層材２１の肉厚は５ｍｍ以下にすることが好ましい。このように、内層材２１の肉厚は５ｍｍ以下と薄肉であり作製に精密鋳造を必要とするため、ロストワックス鋳造法により作製した。
【００４５】
鋳造の際には、内層材２１は１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金から形成され、多量のＡｌ成分を含有するため、大気雰囲気下において溶解鋳造すると、Ａｌ成分の酸化により溶湯表面にアルミナの皮膜が形成され溶湯の流動性低下を招く。更に、大気雰囲気下における溶解鋳造では、Ａｌ成分の歩留まりが安定しない。このため、真空溶解炉において溶解させた後、ロストワックス鋳造法により作製した。
【００４６】
図３（ａ）に示す鋳型において、鋳枠２５の内部に鋳物砂を固めた外枠２６と中子２７とにより筒形状の空間（筒状の空気ノズルの形状）が形成されると共に、この空間には前述のようにして予め作製した内層材２１が設置され、内層材２１以外の空間が空隙部２８となっている。
【００４７】
鋳物砂外枠２６には、空隙部２８に通じる揚り３０が設けられると共に、同図（ｂ）に示すように湯口２９が設けられている。湯口２９は、空隙部２８に溶湯を注入する口であり、揚り３０は、空隙部２８に注入された溶湯から発生するガスを鋳型から排出する口である。
【００４８】
本実施形態では、空隙部２８に溶解炉で溶解した耐熱鋳鋼ＳＣＨ１３を１５６０℃で注入した。耐熱鋳鋼の温度が５００℃以下に低下した後、鋳型をばらして、内層材２１の周囲に外層材２２が鋳ぐるまれた鋳物を取り出し、湯口２９及び揚り３０部分の金属を切断し、空気ノズル２０を作製した。
【００４９】
本実施形態に係る空気ノズル２０は内層材２１の周囲に外層材２２（耐熱鋳鋼）を鋳ぐるみ、作製された空気ノズルであり、その作製工程において、外層材２２となる耐熱鋳鋼が凝固した後、室温までの温度降下に伴う外層材２２の収縮により内層材２１が強固に固定された空気ノズルとなる。
【００５０】
［第２の実施形態：内層材嵌め込み式の高耐食高温部材］
本実施形態に係る空気ノズルは第１の実施形態に比べて、主としてその作製方法が異なる。よって、図１を参照して本実施形態に係る空気ノズルの作製方法を説明する。
【００５１】
まず、第１の実施形態と同様にして、内層材２１を１５Ａｌ−３５Ｃｒ−Ｎｉ合金の真空溶解炉による溶解、精密鋳造法であるロストワックス鋳造法により作製した。次に、外層材２２をＳＵＳ３０４製鋼板で組み立て、溶接により作製した。すなわち、内層材２１と外層材２２を予め別々に作製した。
【００５２】
次に、内層材２１の外面または外層材２２の内面、すなわち、外層材２２の内部に内層材２１を嵌め込んだ際の外層材２２と内層材２１との接合部２３となる面に、高温接合材である自溶性合金（Ｂ：０．２％，Ｓｉ：３％，Ｃｒ：５％，Ｆｅ２％，その他Ｎｉ等）を塗布した。このとき、それぞれの部材の接合面について、両面に高温接合材を塗布してもよい。また、高温接合材としては、ろう材でもよい。
【００５３】
この状態で、外層材２２の内部に内層材２１を嵌め込み、これを１０５０℃、２０分間加熱することにより、自溶性合金を接合部２３において溶解させた。その後、室温まで冷却することにより、内層材２１と外層材２２とを一体化させた空気ノズル２０を作製した。
【００５４】
【発明の効果】
［第１の発明］によれば、高耐食高温部材をアルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金と、耐熱鋳鋼とから形成したので、特にＮａ回収炉のスメルト等に対して高い耐食性を有する高耐食高温部材とすることができる。
【００５５】
［第２の発明］によれば、筒状に成形され、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金で形成される内層材と、耐熱鋳鋼で形成される外層材とから高耐食高温部材を形成したので、筒状の部材の内側に高耐食性を付与すると共に、部材の外側に耐熱性を付与した高耐食高温部材とすることができる。
【００５６】
［第３の発明］によれば、第１または第２の発明に係る高耐食高温部材において、高ＡｌＣｒＮｉ合金をＡｌ：８〜１５重量％、Ｃｒ：２５〜３５重量％のＮｉ基合金としたので、高耐食高温部材に高い耐腐食性を付与することができる。
【００５７】
［第４の発明］によれば、第１または第２の発明に係る高耐食高温部材において、高ＡｌＣｒＮｉ合金をＡｌ：１０〜１５重量％、Ｃｒ：３０〜３５重量％のＮｉ基合金としたので、高耐食高温部材に更に高い耐腐食性を付与することができる。
【００５８】
［第５の発明］によれば、第２ないし第４のいずれかの発明に係る高耐食高温部材において、前記内層材をロストワックス鋳造法で成形したので、例えば内層材の最適な肉厚が５ｍｍ以下と薄肉の場合にも、内層材を精密鋳造であるロストワックス鋳造法で製造することにより、本発明を適用することができる。
【００５９】
［第６の発明］によれば、第２ないし第５のいずれかの発明に係る高耐食高温部材において、前記外層材の内側に前記内層材を嵌め込むと共に、前記外層材と前記内層材との接合面を高温接合材で接合することで作製した高耐食高温部材としたので、高耐食高温部材の製造コストを削減することができる。
【００６０】
［第７の発明］によれば、第６の発明に係る高耐食高温部材において、前記高温接合材を自溶性合金またはろう材としたので、内層材と外層材との接合部を適切に接合し、両者を強固に固定することができる。
【００６１】
［第８の発明］によれば、第２ないし第５のいずれかの発明に係る高耐食高温部材において、前記内層材を前記耐熱鋳鋼で鋳ぐるむことで作製した高耐食高温部材としたので、高耐食高温部材の製造コストを削減することができる。
【００６２】
［第９の発明］によれば、火炉と、当該火炉に設置され、火炉内部にＮａ含有廃液を供給するバーナと、火炉内部に空気を供給する空気ノズルとを有し、高温雰囲気下において前記Ｎａ含有廃液を前記空気ノズルから供給された空気により燃焼分解してＮａ含有溶融物とするナトリウム回収炉において、前記空気ノズルを、第１ないし第８のいずれかの発明に係る高耐食高温部材としたので、高い耐腐食性を付与し、製造コストを削減した高耐食高温部材をナトリウム回収炉の空気ノズルとすることで、ナトリウム回収炉の高運転効率化に対応させると共に、回収炉のメンテナンス性の向上、製造コストの削減を実現することができる。
【００６３】
［第１０の発明］によれば、第１ないし第７のいずれかの発明に係る高耐食高温部材を製造する際に、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金により筒状の内層材を成形すると共に、耐熱鋳鋼により筒状の外層材を成形し、前記内層材の外面または前記外層材の内面の少なくとも一方に高温接合材を塗布した後、前記外層材の内側に前記内層材を嵌め込むと共に前記高温接合材を加熱により溶融させ、前記外層材と前記内層材とを一体化する方法により製造したため、高耐食高温部材の製造コストを削減することができる。
【００６４】
［第１１の発明］によれば、第１ないし第５のいずれか又は第８の発明に係る高耐食高温部材を製造する際に、アルミニウム元素を高濃度で含有した高ＡｌＣｒＮｉ合金により筒状の内層材を成形し、筒状の前記高耐食高温部材を鋳る空洞を設けた鋳型における前記空洞の内部に前記内層材を設置した後、前記空洞における前記内層材以外の空隙部に溶融させた耐熱鋳鋼を注入する方法に製造したため、高耐食高温部材の製造コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る空気ノズルの断面図であり、図（ａ）は筒状の空気ノズルの断面図、図（ｂ）は図（ａ）におけるＢ−Ｂ’矢視断面図、図（ｃ）は図（ａ）におけるＣ−Ｃ’矢視断面図である。
【図２】耐食性試験の状況を示した図である。
【図３】第１の実施形態に係る空気ノズルを作製するための鋳型の断面図（図（ａ））であり、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ’矢視図である。
【図４】従来のＮａ回収炉の一例の概略構成図である。
【符号の説明】
１  黒液
２  空気
３  スメルト
４  排ガス
５  供試材
６  セラミックコーティング
１０  Ｎａ回収炉
１１  火炉
１２  黒液バーナ
１３  空気ノズル
１４  スメルト排出口
１５  熱交換器
１６  ガス排出口
１７  溶解槽
１８  側壁
２０  空気ノズル
２１  内層材
２２  外層材
２３  接合部
２５  鋳枠
２６  鋳物砂外枠
２７  鋳物砂中子
２８  空隙部
２９  湯口
３０  揚り
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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