記事ナビゲーション
1.キルンライニング材料の紹介
耐火物は、キルンの耐久性とエネルギー効率のバックボーンである。耐火物 耐火性キャスタブル (モノリシック・ライニング）と 耐火レンガ (成形済みユニット)は、熱応力、化学物質への曝露、プロジェ クトの複雑さなどの要因によって決まります。このガイドでは、キルンの建設やリライニングを行う際に、エンジニアが十分な情報を得た上で決定できるよう、特性、コスト、理想的な用途を比較しています。
2.主な違いキャスタブルと耐火レンガの比較
2.1 素材構成と形状
| パラメータ | 耐火性キャスタブル | 耐火煉瓦 |
|---|---|---|
| フォーム | 非定形混合物（粉体＋骨材＋バインダー） | 焼成済み成形レンガ |
| インストール | 流し込む、振動を与える、銃で撃つ | モルタル敷き、千鳥目地 |
| 養生 | 24～72時間の乾燥と熱処理が必要 | モルタル硬化後、すぐに使用可能（12～24時間） |
2.2 利点と限界
| アスペクト | キャスタブル | 耐火煉瓦 |
|---|---|---|
| 複雑な形状 | 曲面/反り面用シームレスライニング | 標準的な形状に限定、カットが必要 |
| 熱衝撃 | 中程度の抵抗（バインダーによる） | 高抵抗（プリファイヤー構造） |
| 修理可能性 | 損傷箇所の補修が容易 | レンガの交換が必要 |
| 人件費 | より高い（混合/注入のための熟練労働者） | 下（より簡単なレンガ積み） |
3.技術性能の比較
3.1 重要な特性
| パラメータ | 耐火性キャスタブル | 耐火煉瓦 | 試験基準 |
|---|---|---|---|
| 最高使用温度 | 1600～1800℃（アルミナベース） | 1400～1750℃（高アルミナ） | ASTM C113 |
| 冷間破砕強度 | 30-100 MPa | 20～60MPa | ASTM C133 |
| 熱伝導率 | 1.0～2.5W/m・K（断熱タイプ） | 1.5～3.5W/m・K | ASTM C201 |
| 耐摩耗性 | 中程度（添加物で改善する） | 高い（緻密な構造） | ASTM C704 |
3.2 寿命とメンテナンス
- キャスタブル:5～8年（硬化が不十分な場合、ひび割れの可能性あり）。
- 耐火煉瓦7～15年（高品質のレンガとモルタルを使用した場合）。
4.アプリケーション固有の推奨事項
4.1 いつキャスタブルを選ぶか
- 複雑な幾何学:ロータリーキルンのタイヤ、サイクロン、不規則な炉の屋根。
- 迅速な修理:セメントキルン遷移層における緊急修復。
- 断熱の必要性:低導電性ライニング（セラミック繊維強化キャスタブルなど）。
4.2 耐火レンガを選ぶ時期
- 高摩耗ゾーン:スラグハンドリングエリアのキルンフロア。
- 極端な熱サイクル:ガラスタンク再生機
- 耐薬品性:酸性環境（コークス炉のシリカレンガなど）。
5.設置およびコスト分析
5.1 インストール・ワークフローの比較
| ステップ | キャスタブル | 耐火レンガ |
|---|---|---|
| 表面処理 | アンカー／金網の設置 | 洗浄、モルタル混合 |
| 材料準備 | 水との混合（精度が必要） | レンガをカットする |
| 養生 | 10～40℃で24～72時間＋徐々に加熱 | モルタルの硬化に12～24時間 |
5.2 コスト内訳（トン当たり）
| コスト係数 | キャスタブル | 耐火レンガ |
|---|---|---|
| 素材 | $800-$1,500 | $1,200–$2,000 |
| 労働 | $300-$600 | $200-$400 |
| 設備 | ミキサー、バイブレーター | 切削工具、こて |
6.ケーススタディ実際のソリューション
6.1 セメント・ロータリーキルンの移行地帯
- チャレンジ:熱サイクル（1200～1450℃）による剥落が多い。
- ソリューション:耐火レンガからリン酸塩結合キャスタブルに変更。
- 結果:40% キャンペーン寿命が長くなり、ダウンタイムが減少。
6.2 鉄鋼再加熱炉
- チャレンジ:ハース部のスラグ腐食。
- ソリューション:マグネシア-炭素レンガ（耐火レンガ）、樹脂モルタル。
- 結果:従来のアルミナキャスタブルの3倍の寿命。
7.結論
のどちらかを選ぶ。 耐火キャスタブルおよび耐火レンガ は作戦の優先順位による：
- キャスタブル 複雑な形状、迅速な設置、シームレスなライニングに優れています。
- 耐火煉瓦 高摩耗、高熱衝撃、化学的侵食の多いゾーンで優位を占める。
最適なパフォーマンスのために：
- ロータリーキルンのフードや不規則な形状には、キャスタブルを使用する。
- 耐火煉瓦は、窯の床のような静的で摩耗の激しい場所に配置する。
- 常に材料認証（ASTM、ISOなど）を確認し、設置前の試験を実施する。
