[发明专利]复合耐火物

说明书

技术领域

本发明涉及一种在旋转炉的炉衬等上使用的复合耐火物。

背景技术

在水泥工厂或纸浆工厂中使用的旋转炉具有在圆筒状壳体的内部衬有耐火壁的结构。以往，作为减少旋转炉的热损失的技术，采用如下方法：将内衬在壳体内部的耐火壁做成耐火层和低热传导性的隔热层的2层结构。

采用了这样的2层结构时，在旋转炉内，由于被烧成物在壳体内沿轴向移动，因此对于炉衬砖容易在该方向上产生应力，在炉运行时，会有因从被烧成物向耐火壁的2层结构部产生作用的摩擦力而使两层剥离、耐火层脱落的问题。作为解决该问题的技术，本申请的申请人公开了将两层的交界面做成波形形态的技术(专利文献1)。另外，关于其制造方法，公开了如下的预浇制技术：首先，在与耐火物的外周形状相应的型箱内浇注隔热材料的浇铸成形材料，用波形形状的压模在其上面施加波形，待隔热材料层一定程度固化后，在其上浇注耐火材料的浇铸成形材料，使其固化后进行脱模。另外，在专利文献1中记载有：对于在将耐火层和隔热层在同一压力下同时进行加压成形而成的砖制品的情况而言，作为两层材料不能使用松比重很不相同的材料，而相对于此，根据预浇制技术，能够使两层材料的松比重差大于砖制品，因此，隔热层的热传导率减小，可得到良好的节能效果。

但是，从化学成分的观点看，专利文献1的耐火层和隔热层都是由同一的组合构成(两层为中性耐火物、或两层为碱性耐火物)，而相对于此，旋转炉例如在1300℃以上的高温环境下被使用时，从耐腐蚀性的观点出发，耐火层优选由碱性耐火物(例如MgO、MgO·Al₂O₃原料)构成，且隔热层从节能的观点出发，希望为1W/m·k以下的低热传导性，优选主要由酸性或中性原料(例如Al₂O₃、SiO₂原料)构成。

由于对耐火层和隔热层的粘合强度产生影响的热膨胀系数因碱性耐火物和酸性或中性原料而大为不同，因此易发生龟裂，另外，在由碱性耐火物构成耐火层、由酸性或中性原料构成隔热层的情况，在碱性耐火物的固烧(焼きめ)所需的高温条件下，与酸性或中性原料的交界面上会发生溶解，通过高温烧成使两层一体化在技术上是很困难的。

相对于此，虽然已知有在由碱性耐火物构成的耐火层与由酸性或中性原料构成的隔热层之间贴附低热传导隔热材料(所谓的木屐式砖(ゲタばきレンガ))的技术，但问题在于，对于由木屐式砖的接合，两层间的粘着力较弱，不能得到作为旋转炉的炉衬材料使用的复合耐火物所要求的粘着力。

专利文献1：日本特公平6-103153号公报

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种复合耐火物，其具有以下2层：在1300℃以上的高温环境下使用时具有最佳耐腐蚀性的耐火层；和在降低热损失上最佳的隔热层，且实现了该2层间的粘着力的提高和耐腐蚀性的提高。

用于解决上述问题的本发明的复合耐火物为通过预浇制技术或通过由粘接原料的贴附而使耐火层和隔热层一体化的复合耐火物，其特征在于，该耐火层由碱性耐火物构成，该隔热层由具有0.2～1W/m·k的低热传导性的不定型材料构成，耐火层与隔热层的热膨胀系数差为0～6×10^-6/K。

根据方案1所述的复合耐火物，方案2所述的发明的特征在于：隔热层含有Al₂O₃、SiO₂和MgO中的任一个作为主构成成分。

根据方案1所述的复合耐火物，方案3所述的发明的特征在于：在隔热层的制造原料中含有中空原料和多孔质原料之一或双方，其合计含有量为制造原料中的10～60质量％范围。

根据方案1或2所述的复合耐火物，方案4所述的发明的特征在于：在隔热层的制造原料中含有纤维状原料，其合计含有量为制造原料中的1～20质量％范围。

根据方案1所述的复合耐火物，方案5所述的发明的特征在于：在耐火层和隔热层之间具有0.1～2mm的中间涂层，该中间涂层含有Al₂O₃、MgO·Al₂O₃、ZrO₂、SiO₂中的任一个作为主构成成分。

根据方案1所述的复合耐火物，方案6所述的发明的特征在于：耐火层和隔热层的交界面为凹凸形状。

发明效果