(57)【要約】【課題】灰溶融炉の炉底または側壁等の内張り、羽口、樋、天井などの補修に用いられる焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材を、使用条件の過酷化に対応できて、より耐食性、耐スラグ浸透性の優れたものを得ることにある。【解決手段】クロミア３〜１５重量％、マグクロ含有原料２〜９０重量％、結合材、分散剤を含有し、残部アルミナの主成分の配合としたことを特徴とするもので、クロミア３〜１０重量％、マグクロ含有原料１０〜５０重量％、アルミナ質原料５〜９３重量％の配合とするのがより好ましい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
クロミア３〜１５重量％、マグクロ含有原料２〜９０重量％、結合材、分散剤を含有し、残部をアルミナの主成分の配合としたことを特徴とする焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材。
【請求項２】
クロミア３〜１０重量％、マグクロ含有原料１０〜５０重量％、残りをアルミナ質原料４０〜９３重量％の配合とした請求項１に記載の焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、耐火物分野におけるゴミ焼却炉から排出される、焼却灰および飛灰の体積を減らすためにさらにプラズマ等の熱をかけて溶融スラグにする際に用いられる灰溶融炉の炉底または側壁等の内張り、羽口、樋、天井などの補修に用いられる焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
クロミアとアルミナを主成分とする耐火物は、高シリカ質スラグによる浸食に強いという性質を有していることから、石炭ガス化炉、ガラス溶融炉、汚泥溶融炉等の耐火材として従来から広く使用されている。しかしながら、使用条件の過酷化に伴い、従来のアルミナークロミア系耐火物では対応できなくなっており、より耐食性、耐スラグ浸透性の優れた材料が求められている。
【０００３】
焼却灰溶融炉用耐火物の従来技術としては、例えば特許２６０１１２９号公報、特開平１０一３２４５６２号公報、特開平１０−３２４５６３号公報がある。これらの材料は、耐食性と耐スラグ浸透性、耐アルカリ性、耐塩素性を適度に併せ持つ材料である。
【０００４】
しかし、特定の部位では、それらの特性のうち幾つかの特性だけが特に要求される場があり、それらには対応できないという欠点もあった。一例を挙げれば、溶融スラグを急冷固化する装置まで導出する部位のように溶融スラグが流動するような場所では、耐火物からスラグへの物質移動速度が流動によって大きくなり、静置している場合と比べて浸食量が著しく増加する。これらの場所では特段の耐食性が要求されるため、上述の耐火物の耐食性は比較的良いとはいいながら不十分なものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
焼却灰溶融炉の操業を想定した場合、上述のような浸食の大きい部位が問題となっていた。特に、それらの部分の耐火物の耐用性が、炉全体の寿命を決定しているため、より高耐食性の耐火物を配材することが一般的には実施されてきた。しかし、上述のような高浸食性スラグに対しては限度があり、実質的にはかなり頻度高く炉を停止し、冷間で補修しなければならない状況にあった。
【０００６】
このような背景で、熱間の吹き付け補修材の要求もあったが、十分な耐用性を有するのがないのが現状である。また、吹き付け補修は、局所的な補修には向いておらず、流し込み施工に比べて添加水量が多くなり、緻密な施工体が得にくい等の問題があった。その点、鏝塗り補修は、流し込み施工に近い施工体が得られ、かつ簡便で短時間に局所的な補修を行うのに優れている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のように鑑みたもので、上記の課題を解決するために、焼却灰溶融炉用耐火物の耐用性を向上させるために鋭意研究を重ねた結果、クロミア３〜１５重量％、マグクロ含有原料２〜９０重量％、結合材、分散剤を含有し、残部アルミナの主成分の配合としたことを特徴とする焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材を提供するにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材は、クロミア３〜１５重量％、マグクロ含有原料２〜９０重量％、結合材、分散剤を含有し、残部アルミナの主成分の配合としたことを特徴としている。
【０００９】
クロミア質原料は、アルミナとの組合せによりスラグ浸透抑制を図れる。そして、クロミア質原料は微粉部で添加する方が効果的である。また、マグクロ含有原料により耐食性向上を図れる。そして、マグクロ含有原料は、粗粒部で添加する方が効果的である。
【００１０】
これらのことから、操業の過酷化に対応するため、局所的な部分補修としての焼却灰等の溶融炉用鏝塗り補修材は、アルミナ質原料が純度９９％以上が好ましく、純度９９％以下であるとＳｉＯ２、Ｆｅ２０
３等の不純物が多くなるために低融点物の生成を促し耐食性、耐スラグ浸透性の低下を招く。また、アルカリとの反応が起こりやすくなるため好ましくない。ＭｇＯ成分は耐塩素性低下を招くため好ましくない。アルミナ質原料は電融アルミナ、焼結アルミナおよび仮焼アルミナが使用できる。
【００１１】
また、クロミア質原料は、３〜１５重量％が好ましい。３重量％以下であると耐食性、耐スラグ浸性向上効果が乏しい。１５重量％以上であると微粉部での添加が難しく、粗角で添加しなくてはいけない。しかし、クロミアの緻密な粗角は得難く、かつ高価であるため品質の安定、コスト面から好ましくない。より好ましくは、３〜１０重量％である。
【００１２】
また、クロミア質原料の使用粒度は、微粉部で添加することが好ましく、粗粒部で添加すると耐食性向上効果が弱まる。アルミナ質原料５〜９５重量％など適宜に組み合わせ使用することで、耐食性と耐スラグ浸透性を適度に兼ね備えることが可能となる。クロミア質原料は、超微粉酸化クロム、クロミア粗角が使用でき、併用しても構わない。
【００１３】
マグクロ含有原料は、２〜９０重量％が好ましい。２重量％以下であると耐食性向上効果が乏しく、９０重量％以上であると耐スラグ浸透性が悪くなるため、好ましくない。より好ましくは、１０〜５０重量％である。また、マグクロ含有原料の使用粒度は、粗粒部が好ましい。微粉部であると耐食性効果が少なく、かつ耐スラグ浸透性が悪くなる。
【００１４】
使用する分散剤としては、酒石酸カリウムナトリウム、へキサメタ燐酸ナトリウム、ピロ燐酸ナトリウム、ポリカルボン酸塩、フミン酸塩、トリポリ燐酸ナトリウム、ウルトラポリ燐酸ナトリウム、ポリアクリル酸ナトリウム、消石灰等の従来から慣用されているものが同様に使用できる。分散剤の添加量も、従来から慣用されている程度の適宜量、一般的には０．０１〜０．５重量％の範囲で添加すればよい。
【００１５】
結合剤としては、アルミナセメントが好ましいが、不定形耐火物に通常使用されいるものであれば特に限定されるものではない。強度向上等のために少量の添加物を加えても良い。
【００１６】
本発明において、溶耐火物中へのスラグ浸透抑制、耐アルカリ性、耐塩素性向効果があるクロミアと中高温強度を出すためのアルミナとを組み含わせ、さらに溶融スラグと反応して究めて優れた耐食性を持つマグクロ含有原料を添加することで、灰溶融炉の長寿命で安定した操業を可能にした。
【００１７】
表１　本発明の実施例の配合と特性表
【表１】
2004002123.tif 000002
【００１８】
表２　比較例の配合と特性表
【表２】
2004002123.tif 000003
【００１９】
【実施例】
以下に、実施例および比較例を挙げて本発明を更に説明する。本発明では、クロミア質原料、マグクロ含有原料および残部をアルミナ質原料で各配合物１００重量％に、分散剤、結合剤を添加し、所定の水を添加し、混練した後、型枠に流し込み成形し、常温で２４時間養生し、１１０℃で２４時間乾燥した後、以下に示す高周波内張り法によるスラグ浸潤テストを実施した。高周波内張り法によるスラグ浸潤テストの試験条件は、１６５０℃×５ｈ行い、１ｈ毎にスラグを入れ替えた。
【００２０】
比較例１は、前述の特許２６０１１２９号公報によるものであり、溶損量、スラグ浸透量を１００とする溶損比、スラグ浸透比で示した。溶損比およびスラグ浸透比の数値が小さいほど溶損、スラグ浸透が小さい。
【００２１】
表１に示すように骨材で使用しているアルミナ質原料をマグクロ含有原料に置換することにより、耐食性を向上させることが可能である。また、使用するマグクロ含有原料は、粗粒で添加したものが優れた効果がある。マグクロ質原料の粒子径は、１００μｍ以下（実施例６）よりも１ｍｍ−（実施例５）、よりも３−１ｍｍ（実施例４）、よりも５−３ｍｍ（実施例３）を使用する方が有効である。また、２重量％以上９０重量％以下で耐食性および耐スラグ浸透性がバランス良く向上するが、９０重量％以上（比較例２）となると、耐食性は優れているものの耐スラグ浸透性が低下する。
【００２２】
クロミア質原料を微粉で添加したものが、耐食性、耐スラグ浸透性向上に有効である。クロミア粗角の粒子径は、５−３ｍｍ（比較例１）よりも３−１ｍｍ（比較例３）を使用する方が有効である。また、酸化クロム（比較例４）の方がより耐食性向上効果が見られる。３重量％以上１５重量％以下添加すると、耐食性、耐スラグ浸透性向上効果がある。
【００２３】
実施例７について、焼却灰溶融炉に使用して試用テストを行った。その結果、比較例１と比較して耐食性が著しく向上しており、かつスラグ浸透抑制効果により剥離が抑制され、耐用性効果が確認できた。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明にあっては、マグクロ含有原料の粒度および添加量を最適化することにより、従来のアルミナークロミア材質が有する耐スラグ浸透性を損なうこと無く、耐食性向上効果を備えた材料にでき、そして従来技術のようにクロミア量を増大しかつ得難いクロミア粗角を使用することなく低塩基度のスラグに対する耐食性向上作用が効果的に得られ、しかも耐熱衝撃性が低下することもなく、操業の過酷化に対応した耐用性の優れた鏝塗り補修材である。
【００２５】
また、クロミア３〜１０重量％、マグクロ含有原料１０〜５０重量％、アルミナ質原料５〜９３重量％の配合とすることにより、上記した効果をより一層発揮するようにできるものである。