(57)【要約】【課題】ＺｒＢ２　質粉末を含む耐火材の電気抵抗を大きくすることができるＺｒＢ２　質粉末、ＺｒＢ２　質粉末の処理方法、耐火材、耐火材製造方法、溶融炉内張材、溶融炉及び溶融炉製造方法を提供する。【解決手段】耐火材２０を形成する原料粉末処理として、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を、大気中にて所定の温度で所定の時間加熱処理することにより、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末の表面に非導電層としてＺｒＯ２　質セラミックス層１２を形成する酸化処理を行う。更に、原料粉末処理として、酸化処理によりＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を洗浄してＺｒＢ２　質耐火材原料粉末から除去する洗浄除去処理も行う。また、この耐火材製造方法によって製造した耐火材を炉内に内張りしてるつぼを構成した後、炉内に発熱体を設置し、この発熱体により耐火材を加熱して酸化処理する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＺｒＢ２　質粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成したことを特徴とするＺｒＢ２　質粉末。
【請求項２】
請求項１に記載するＺｒＢ２　質粉末において、
酸素を含む雰囲気中でＺｒＢ２　質粉末を加熱処理して前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分が、洗浄により前記ＺｒＢ２　質粉末から除去されていることを特徴とするＺｒＢ２　質粉末。
【請求項３】
請求項１又は２に記載するＺｒＢ２　質粉末において、
前記ＺｒＯ２　質セラミックス層の厚さが、１０〜５０μｍであることを特徴とするＺｒＢ２　質粉末。
【請求項４】
酸素を含む雰囲気中にてＺｒＢ２　質粉末を加熱処理することにより、前記ＺｒＢ２　質粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成することを特徴とするＺｒＢ２　質粉末の処理方法。
【請求項５】
請求項４に記載するＺｒＢ２　質粉末の処理方法において、
前記加熱処理後、前記加熱処理により前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を、洗浄して前記ＺｒＢ２　質粉末から除去することを特徴とするＺｒＢ２　質粉末の処理方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載するＺｒＢ２　質粉末の処理方法において、
前記ＺｒＯ２　質セラミックス層の厚さを、１０〜５０μｍとすることを特徴とするＺｒＢ２　質粉末の処理方法。
【請求項７】
請求項１，２又は３に記載のＺｒＢ２　質粉末を含むことを特徴とする耐火材。
【請求項８】
ＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いた耐火材製造方法において、
原料粉末処理として、前記ＺｒＢ２　質粉末を、酸素を含む雰囲気中にて加熱処理することにより、前記ＺｒＢ２　質粉末の表面に非導電層としてＺｒＯ２　質セラミックス層を形成する酸化処理を行うことを特徴とする耐火材製造方法。
【請求項９】
請求項８に記載する耐火材製造方法において、
前記酸化処理により前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を、洗浄して前記ＺｒＢ２　質粉末から除去する洗浄除去処理も行うことを特徴とする耐火材製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の耐火材からなることを特徴とする溶融炉内張材。
【請求項１１】
請求項１０に記載の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成したことを特徴とする溶融炉。
【請求項１２】
請求項１１に記載する溶融炉において、
前記るつぼを構成した前記溶融炉内張材は、炉内に設置した発熱体によって加熱されることにより酸化処理されていることを特徴とする溶融炉。
【請求項１３】
請求項１０に記載の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成することを特徴とする溶融炉製造方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載する溶融炉製造方法において、
前記るつぼを構成後、炉内に発熱体を設置し、この発熱体により前記溶融炉内張材を加熱して酸化処理することを特徴とする溶融炉製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＺｒＢ２　質粉末、ＺｒＢ２　質粉末の処理方法、耐火材、耐火材製造方法、溶融炉内張材、溶融炉及び溶融炉製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、放射性廃棄物の減容化を目的とした放射性廃棄物溶融炉（高周波溶融炉）では、耐火材（溶融炉内張材）を内張りした炉（るつぼ）内に放射性廃棄物を投入し、コイルに高周波電流を流して誘導加熱をすることにより、放射性廃棄物を溶融して減容する。この場合、耐火材（溶融炉内張材）の電気抵抗が小さいと、耐火材（溶融炉内張材）が誘導加熱されて高温となり、耐火材（溶融炉内張材）でエネルギが消費されてしまうため、炉内の放射性廃棄物を効率的に誘導加熱することができない。このため、高周波溶融炉に用いられる耐火材（溶融炉内張材）はできるだけ電気抵抗が大きいことが望ましい。また、プラズマ溶融炉においても、耐火材の電気抵抗が小さいと、耐火材にアークが飛んでしまい、廃棄物を効率的に加熱することができないため、耐火材はできるだけ電気抵抗が大きいことが望ましい。
【０００３】
一般に、電気抵抗の大きいアルミナ、マグネシア等の酸化物系耐火材は、被溶融物中のスラグにより激しく浸食され、使用困難である。一方、ＺｒＢ２　系耐火材は、スラグに対する耐食性に優れているものの、電気抵抗が小さく、高周波溶融炉、プラズマ溶融炉での使用が困難である。従って、耐食性に優れるＺｒＢ２　系耐火材の電気抵抗を向上させることが課題である。
【０００４】
本発明において耐火材としては成形耐火物、不定形耐火物のいずれでもよいが、不定形耐火物（以下、不定形耐火材ともいう）であると形状の自由度が高いので好ましい。図５に示すように、一般に不定形耐火材は、原料粉末を製造（原料粉砕、調合、混合）した後、水を加えて混練、プラスティック又は木型に鋳込み、養生、離型、乾燥させて成形し、特に強度等が必要な場合はその後高温で焼成を行う。通常、原料粉末は破砕したままの状態で使用し、破砕時の鉄分の混入を嫌う場合は脱鉄処理を、カーボン質の原料などで水に濡れにくい場合は化学的又は機械的処理を行う場合があるが極めて稀な例であり、電気的な特性を改善するものではない。
【０００５】
そこで、従来は図６（ａ）に示すように耐火材原料粉末としてＺｒＢ２　粉末１を用いた場合、これによって形成される不定形耐火材の電気抵抗を高めるため、ＺｒＢ２　粉末１に非導電性の成分（例えばＺｒＯ２　粉末２）を混合して、電気抵抗の増大を図っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の耐火材製造方法では、１０００℃以上の高温加熱処理をすると、図６（ｂ）に示すようにＺｒＯ２　粉末２が凝集して粗大化するため、ＺｒＢ２　粉末１同士が接触してＺｒＢ２　の導電パス３が形成されてしまう。このため、例えば０．２Ωｃｍ程度の比抵抗が小さな耐火材となってしまう。つまり、従来の耐火材製造方法では特に原料粉末の電気的特性を改善するような処理は行っておらず、導電性であるＺｒＢ２　質耐火材原料粉末の特性を、耐火材においても直接引き継ぐ形となっている。
【０００７】
従って、本発明は上記の事情に鑑み、ＺｒＢ２　質粉末を含む耐火材の電気抵抗を大きくすることができるＺｒＢ２　質粉末、ＺｒＢ２　質粉末の処理方法、耐火材、耐火材製造方法、溶融炉内張材、溶融炉及び溶融炉製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する第１発明のＺｒＢ２　質粉末は、ＺｒＢ２　質粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成したことを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明のＺｒＢ２　質粉末は、第１発明のＺｒＢ２　質粉末において、
酸素を含む雰囲気中でＺｒＢ２　質粉末を加熱処理して前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分（Ｂ２　Ｏ３　）が、洗浄により前記ＺｒＢ２　質粉末から除去されていることを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明のＺｒＢ２　質粉末は、第１又は第２発明のＺｒＢ２　質粉末において、
前記ＺｒＯ２　質セラミックス層の厚さが、１０〜５０μｍであることを特徴とする。
【００１１】
また、第４発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法は、酸素を含む雰囲気中にてＺｒＢ２　質粉末を加熱処理することにより、前記ＺｒＢ２　質粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、第５発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法は、第４発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法において、
前記加熱処理後、前記加熱処理により前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を、洗浄して前記ＺｒＢ２　質粉末から除去することを特徴とする。
【００１３】
また、第６発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法は、第４又は第５発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法において、
前記ＺｒＯ２　質セラミックス層の厚さを、１０〜５０μｍとすることを特徴とする。
【００１４】
また、第７発明の耐火材は、第１，第２又は第３発明のＺｒＢ２　質粉末を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、第８発明の耐火材製造方法は、ＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いた耐火材製造方法において、
原料粉末処理として、前記ＺｒＢ２　質粉末を、酸素を含む雰囲気中にて加熱処理することにより、前記ＺｒＢ２　質粉末の表面に非導電層としてＺｒＯ２　質セラミックス層を形成する酸化処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、第９発明の耐火材製造方法は、第８発明の耐火材製造方法において、
前記酸化処理により前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を、洗浄して前記ＺｒＢ２　質粉末から除去する洗浄除去処理も行うことを特徴とする。
【００１７】
また、第１０発明の溶融炉内張材は、第７発明の耐火材からなることを特徴とする。
【００１８】
また、第１１発明の溶融炉は、第１０発明の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成したことを特徴とする。
【００１９】
また、第１２発明の溶融炉は、第１１発明の溶融炉において、
前記るつぼを構成した前記溶融炉内張材は、炉内に設置した発熱体によって加熱されることにより酸化処理されていることを特徴とする。
【００２０】
また、第１３発明の溶融炉製造方法は、第１０発明の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成することを特徴とする。
【００２１】
また、第１４発明の溶融炉製造方法は、第１３発明の溶融炉製造方法において、前記るつぼを構成後、炉内に発熱体を設置し、この発熱体により前記溶融炉内張材を加熱して酸化処理することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の形態に係る耐火材の電気抵抗増大メカニズムの説明図、図２はＺｒＢ２　粉末の場合の大気中加熱時間と酸化皮膜厚さとの関係を示す図、図３は本耐火材製造方法による電気抵抗増大の効果を示す図、図４は本耐火材製造方法によって形成した不定形耐火材を用いて構成する高周波溶融炉の製造方法を示す図、図５は従来材と本発明材の耐火材製造方法を示す図である。
【００２４】
不定形（キャスタブル）耐火材の原料としては、耐食性に優れたＺｒＢ２　粉末を用いるのが望ましいが、導電性であるため、原料粉末処理を行うことによって、耐火材の電気抵抗を大きくする。
【００２５】
即ち、図１（ａ）及び図５に示すように、まず、不定形耐火材を形成する原料粉末製造時の原料粉末処理（酸化処理）として、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を、大気中（酸素を含む雰囲気中）において７００℃〜１５００℃の温度で数秒〜数十時間の加熱処理をすることにより、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１の表面に非導電層としてＺｒＯ２　質セラミックス層１２を形成する。つまり、電気的絶縁性の高いＺｒＯ２　質セラミックス層１２によってＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１の表面全体を覆う。
【００２６】
なお、ＺｒＯ２　質セラミックス層１２の厚さとしては、電気抵抗を大きくするためには厚い方がよいが、厚すぎると剥離してしまう。このため、電気抵抗が大きく且つ剥離するおそれのない最適な厚さのＺｒＯ２　質セラミックス層１２が形成されるように加熱処理の温度や時間などを適宜調整する。この最適なＺｒＯ２　質セラミックス層１２の厚さは１０〜５０μｍである。図２にはＺｒＢ２　粉末の場合の大気中加熱における加熱時間と酸化皮膜（ＺｒＯ２　質セラミックス層）の厚さとの関係を示す。図２に示すように大気中にて例えば９００℃の温度で３時間の加熱処理を行うことにより、最適な酸化皮膜厚さ（１０〜５０μｍ）が得られる。酸化皮膜（ＺｒＯ２　層）が薄いと（１０μｍ未満）、電気的絶縁効果が小さく、酸化皮膜（ＺｒＯ２　層）が厚いと（５０μｍ超）、酸化皮膜（ＺｒＯ２　層）が剥離して電気的絶縁効果が得られない。
【００２７】
また、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を酸化処理してＺｒＯ２　質セラミックス層１２を形成する際には、同時にガラス成分も生成される。ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を用いた場合には、次のような化学反応により、ガラス成分としてＢ２　Ｏ３　が生成される。
ＺｒＢ２　＋５／２Ｏ２　→ＺｒＯ２　＋Ｂ２　Ｏ３　
【００２８】
ところが、このＢ２　Ｏ３　により、Ａｌ２　Ｏ３　−ＳｉＯ２　マトリックスの融点が低下し、融体によって耐火材の比抵抗が低下することが予想され、また、セメント成分の硬化が遅れてしまうことも考えられる。そこで、本原料粉末処理においては、ＺｒＯ２　質セラミックス層１２を形成したＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を、更に純水（沸騰水など）中に入れて洗浄することにより、ＺｒＯ２　質セラミックス層１２の形成と同時に生成されたガラス成分を、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１から除去する洗浄除去処理も行う。
【００２９】
その後、この原料粉末処理をしたＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１と、図１（ｂ）に示す非導電性物質の粉末１３（例えばＺｒＯ２　粉末）とを、所定の配合比で混合する。このときの状態を図１（ｃ）に示す。なお、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１や非導電性物質の粉末１３の他、少量のアルミナセメント、流動材、分散材なども加える。
【００３０】
次に、これらを、最大２０％の水を加えて混練し、プラスティック製又は木製の型に流し込み、室温で乾燥した後、型から外す。続いて、更に室温で１０時間〜３０時間程度乾燥した後、１００℃以上５００℃程度までの温度で１０時間から３０時間程度乾燥させる。
【００３１】
図１（ｄ）には高温加熱した後の不定形耐火材２０の構造を示す。同図に示すように、高温加熱処理後又は高温使用後には、非導電性物質の粉末１３は凝縮して粗大化するが、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１の表面にはＺｒＯ２　質セラミックス層１２が形成されているため、このＺｒＯ２　質セラミックス層１２によって、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１同士が直接接触して導電パス１４が形成されるのを防ぐことができる。このため、不定形耐火材２０の電気抵抗を大きくすることができる。なお、非導電性物質の粉末１３は、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１の間をぬって導電パスが形成されるのを防いでいる。
【００３２】
また、原料粉末処理として、ガラス成分の洗浄除去処理も行うことにより、更に不定形耐火材２０の電気抵抗を大きくすることができる。
【００３３】
図３には２種類の不定形耐火材に対し、原料粉末処理として９００℃×３ｈ酸化処理をし、更にガラス成分の洗浄除去処理も行った場合の効果を示す。図３においてＣＡＳは不定形耐火材であることを表し、ＣＡＳの後の数字は耐火材の主成分（ＺｒＢ２　）の重量％を表している。ＣＡＳ６０において、原料粉末処理を行わない場合には１６００℃における比抵抗が０．２Ωｃｍであるのに対し、原料粉末処理として酸化処理を行った場合には１６００℃における比抵抗がＣＡＳ６０で２．３Ωｃｍ，ＣＡＳ５０で５．４Ωｃｍに向上し、ガラス成分の洗浄除去処理も行った場合には更に１６００℃における比抵抗がＣＡＳ６０で２．８Ωｃｍ，ＣＡＳ５０で６．０Ωｃｍに向上している。
【００３４】
従って、原料粉末処理が行われたＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を用いて形成された不定形耐火材を溶融炉内張材として例えば高周波溶融炉に用いれば、高周波誘導加熱の際、不定形耐火材（溶融炉内張材）でのエネルギ損失を低減して、溶融炉内の被溶融物（放射性廃棄物など）を効率的に加熱することができる。
【００３５】
図４には高周波溶融炉の構成例を示す。同図に示す高周波溶融炉２１は、原料粉末処理（酸化処理及び洗浄除去処理）が行われたＺｒＢ２　質耐火材原料粉末１１を用いて形成された不定形耐火材２０が、溶融炉内張材として炉内に内張りされて、るつぼが構成されている。また、不定形耐火材２０（溶融炉内張材）の周りにはＭｇＯのスタンプ材２２が設けられ、スタンプ材２２の外側にはコイル２３が配置されている。つまり、高周波溶融炉２１は、被溶融物を炉内に投入し、コイル２３に高周波電流を流して誘導加熱をすることにより、被溶融物を溶融する構成となっている。
【００３６】
そして、この高周波溶融炉２１の製造に際しては、不定形耐火材２０（溶融炉内張材）を溶融炉内に内張りしてるつぼを構成した後、溶融炉内に発熱体としてグラファイト発熱体（黒鉛）２４を設置し、このグラファイト発熱体２４をコイル２３による高周波誘導加熱によって発熱させることにより、不定形耐火材２０（溶融炉内張材）を１０００〜１６００℃程度に加熱して酸化処理する。なお、このときに過剰な不定形耐火材２０（溶融炉内張材）の酸化を防ぎ、また、グラファイト発熱体２４の燃焼を抑制するため、溶融炉上部を雰囲気制御蓋２５によって閉じることにより、溶融炉内にＮ２　ガスを封入して溶融炉内の酸素濃度が適度な薄さとなるように調整している。酸化処理後は、グラファイト発熱体２４及び雰囲気制御蓋２５を取り除く。
【００３７】
この高周波溶融炉製造方法によれば、不定形耐火材２０（溶融炉内張材）を酸化処理することによって、不定形耐火材２０（溶融炉内張材）の電気抵抗を更に大きくすることができるため、高周波誘導加熱の際、不定形耐火材２０（溶融炉内張材）でのエネルギ損失を更に低減して、溶融炉内の被溶融物を更に効率的に加熱することができる。
【００３８】
なお、本発明は放射廃棄物溶融炉の他、その他の廃棄物の溶融炉や焼却灰溶融炉など、高周波、プラズマなどを加熱源にもつ各種の溶融炉に適用することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、発明の実施の形態とともに具体的に説明したように、第１発明のＺｒＢ２　質粉末は、ＺｒＢ２　質粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成したことを特徴とする。
【００４０】
従って、この第１発明のＺｒＢ２　質粉末によれば、このＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いて耐火材を製造した場合、ＺｒＯ２　質セラミックス層によって、ＺｒＢ２　質粉末同士が直接接触して導電パスが形成されるのを防ぐことができるため、耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００４１】
また、第２発明のＺｒＢ２　質粉末は、第１発明のＺｒＢ２　質粉末において、酸素を含む雰囲気中でＺｒＢ２　質粉末を加熱処理して前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分（Ｂ２　Ｏ３　）が、洗浄により前記ＺｒＢ２　質粉末から除去されていることを特徴とする。
【００４２】
従って、この第２発明のＺｒＢ２　質粉末によれば、このＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いて耐火材を製造した場合、ガラス成分がＺｒＢ２　質粉末から除去されているため、更に耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００４３】
また、第３発明のＺｒＢ２　質粉末は、第１又は第２発明のＺｒＢ２　質粉末において、前記ＺｒＯ２　質セラミックス層の厚さが、１０〜５０μｍであることを特徴とする。
【００４４】
従って、この第３発明のＺｒＢ２　質粉末によれば、このＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いて耐火材を製造した場合、ＺｒＯ２　質セラミックス層がＺｒＢ２　質粉末から剥離するおそれがなく、確実に耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００４５】
また、第４発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法は、酸素を含む雰囲気中にてＺｒＢ２　質粉末を加熱処理することにより、前記ＺｒＢ２　質粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成することを特徴とする。
【００４６】
従って、この第４発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法によれば、この方法によって処理されたＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いて耐火材を製造した場合、ＺｒＯ２　質セラミックス層によって、ＺｒＢ２　質粉末同士が直接接触して導電パスが形成されるのを防ぐことができるため、耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００４７】
また、第５発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法は、第４発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法において、前記加熱処理後、前記加熱処理により前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を、洗浄して前記ＺｒＢ２　質粉末から除去することを特徴とする。
【００４８】
従って、この第５発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法によれば、この方法によって処理されたＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いて耐火材を製造した場合、ガラス成分がＺｒＢ２　質粉末から除去されているため、更に耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００４９】
また、第６発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法は、第４又は第５発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法において、前記ＺｒＯ２　質セラミックス層の厚さを、１０〜５０μｍとすることを特徴とする。
【００５０】
従って、この第６発明のＺｒＢ２　質粉末の処理方法によれば、この方法によって処理されたＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いて耐火材を製造した場合、ＺｒＯ２　質セラミックス層がＺｒＢ２　質粉末から剥離するおそれがなく、確実に耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００５１】
また、第７発明の耐火材は、第１，第２又は第３発明のＺｒＢ２　質粉末を含むことを特徴とする。
【００５２】
従って、この第７発明の耐火材によれば、ＺｒＯ２　質セラミックス層によって、ＺｒＢ２　質粉末同士が直接接触して導電パスが形成されるのを防ぐことができるため、耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。このため、この耐火材を溶融炉内張材として例えば高周波溶融炉に用いれば、高周波誘導加熱の際、耐火材（溶融炉内張材）でのエネルギ損失を低減して、溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。
【００５３】
また、第８発明の耐火材製造方法は、ＺｒＢ２　質粉末を耐火材原料粉末として用いた耐火材製造方法において、原料粉末処理として、前記ＺｒＢ２　質粉末を、酸素を含む雰囲気中にて加熱処理することにより、前記ＺｒＢ２　質粉末の表面に非導電層としてＺｒＯ２　質セラミックス層を形成する酸化処理を行うことを特徴とする。
【００５４】
従って、この第８発明の耐火材製造方法によれば、原料粉末処理として、ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末の表面にＺｒＯ２　質セラミックス層を形成することにより、ＺｒＢ２　質粉末同士が直接接触して導電パスが形成されるのを防ぐことができるため、耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。このため、この耐火材を例えば高周波溶融炉に用いれば、高周波誘導加熱の際、耐火材でのエネルギ損失を低減して、溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。
【００５５】
また、第９発明の耐火材製造方法は、第８発明の耐火材製造方法において、前記酸化処理により前記ＺｒＯ２　質セラミックス層を形成すると同時に生成されるガラス成分を、洗浄して前記ＺｒＢ２　質粉末から除去する洗浄除去処理も行うことを特徴とする。
【００５６】
従って、この第９発明の耐火材製造方法によれば、原料粉末処理として、ガラス成分の洗浄除去処理も行うことにより、更に耐火材の電気抵抗を大きくすることができる。
【００５７】
また、第１０発明の溶融炉内張材は、第７発明の耐火材からなることを特徴とする。
【００５８】
従って、この第１０発明の溶融炉内張材は、ＺｒＯ２　質セラミックス層によって、ＺｒＢ２　質粉末同士が直接接触して導電パスが形成されるのを防ぐことができるため、溶融炉内張材の電気抵抗を大きくすることができる。このため、この溶融炉内張材を例えば高周波溶融炉に用いれば、高周波誘導加熱の際、溶融炉内張材でのエネルギ損失を低減して、溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。
【００５９】
また、第１１発明の溶融炉は、第１０発明の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成したことを特徴とする。
【００６０】
従って、この第１１発明の溶融炉によれば、るつぼ（溶融炉内張材）の電気抵抗を大きくすることができる。このため、例えば高周波溶融炉の場合には、高周波誘導加熱の際、耐火材でのエネルギ損失を低減して溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。プラズマ溶融炉の場合にも、耐火材にアークが飛ばなくなり、溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。
【００６１】
また、第１２発明の溶融炉は、第１１発明の溶融炉において、前記るつぼを構成した前記溶融炉内張材は、炉内に設置した発熱体によって加熱されることにより酸化処理されていることを特徴とする。
【００６２】
従って、この第１２発明の溶融炉によれば、溶融炉内張材を炉全体として酸化処理したため、るつぼ（溶融炉内張材）の電気抵抗を更に大きくすることができる。このため、例えば高周波溶融炉の場合には、高周波誘導加熱の際、耐火材でのエネルギ損失を更に低減して溶融炉内の被溶融物を更に効率的に加熱することができる。プラズマ溶融炉の場合にも、より確実に耐火材にアークが飛ばなくなり、溶融炉内の被溶融物を更に効率的に加熱することができる。
【００６３】
また、第１３発明の溶融炉製造方法は、第１０発明の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成することを特徴とする。
【００６４】
従って、この第１３発明の溶融炉製造方法によれば、第１０発明の溶融炉内張材を炉内に内張りしてるつぼを構成することにより、るつぼ（溶融炉内張材）の電気抵抗を大きくすることができる。このため、例えば高周波溶融炉の場合には、高周波誘導加熱の際、耐火材でのエネルギ損失を低減して溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。プラズマ溶融炉の場合にも、耐火材にアークが飛ばなくなり、溶融炉内の被溶融物を効率的に加熱することができる。
【００６５】
また、第１４発明の溶融炉製造方法は、第１３発明の溶融炉製造方法において、前記るつぼを構成後、炉内に発熱体を設置し、この発熱体により前記溶融炉内張材を加熱して酸化処理することを特徴とする。
【００６６】
従って、この第１４発明の溶融炉製造方法によれば、溶融炉内張材を炉全体として酸化処理することにより、るつぼ（溶融炉内張材）の電気抵抗を更に大きくすることができる。このため、例えば高周波溶融炉の場合には、高周波誘導加熱の際、耐火材でのエネルギ損失を更に低減して溶融炉内の被溶融物を更に効率的に加熱することができる。プラズマ溶融炉の場合にも、より確実に耐火材にアークが飛ばなくなり、溶融炉内の被溶融物を更に効率的に加熱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る耐火材製造方法の電気抵抗増大メカニズムの説明図である。
【図２】ＺｒＢ２　粉末の場合の大気中加熱時間と酸化皮膜厚さとの関係を示す図である。
【図３】本耐火材製造方法による電気抵抗増大の効果を示す図である。
【図４】本耐火材製造方法によって形成した不定形耐火材を用いて構成する高周波溶融炉の製造方法を示す図である。
【図５】従来と本発明の耐火材製造方法の説明図である。
【図６】従来の製造方法による耐火材の電気抵抗低下メカニズムの説明図である。
【符号の説明】
１１　ＺｒＢ２　質耐火材原料粉末
１２　ＺｒＯ２　質セラミックス層
１３　非導電性物質の粉末
２０　不定形耐火材
２１　高周波溶融炉
２２　スタンプ材
２３　コイル
２４　グラファイト発熱体
２５　雰囲気制御蓋
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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