工業炉用耐火性ランニングマスの選定ガイド

耐火性ランニング材は、極度の熱、腐食、機械的ストレスに耐えるように設計された、産業用炉の保護装甲として機能します。あらかじめ成形された耐火レンガとは異なり、これらの材料は未成形であり、特定の用途に合わせて成形できます。工業グレードのモデリング粘土のようなもので、非常に耐久性のある表面に硬化します。

「ランニング」という用語は、材料を最大限の密度にするために、手動または機械的に圧縮する特殊な設置方法を指します。この圧縮プロセスは非常に重要です。なぜなら、より密度の高い材料は、熱浸透と化学的浸食に対する優れた耐性を提供するからです。設置され、高温にさらされると、材料は固体のモノリシックライニングに焼結します。

耐火性ランニング材は、慎重にバランスの取れた成分を含む複雑な混合物です。

• 耐火骨材：構造的なバックボーンで、通常、アルミナ、マグネシア、シリカなどの高温酸化物で構成されています。
• 微粉末：骨材間の空隙を埋めて密度を高め、特殊な添加剤を多く含みます。
• バインダー：水ガラスからリン酸塩化合物まで、成分を結合させる化学物質です。
• 性能添加剤：熱衝撃抵抗や腐食保護などの特定の特性を向上させるように設計されています。

これらの材料は、いくつかの主要なパラメータによって分類されます。

主な分類には、アルミノケイ酸塩、シリカ、マグネシア、ドロマイト、ジルコニア、炭化ケイ素-炭素系が含まれます。

産業用途にとって最も重要な区別：

主にケイ素系化合物で構成されており、酸性環境で優れていますが、塩基性スラグに対しては性能が劣ります。一般的な用途には、鋳物キュポラや特定の電気炉などがあります。

マグネシアまたは酸化カルシウムが豊富で、塩基性スラグに対して優れた耐性を示しますが、酸性条件下では脆弱です。製鋼炉の底部と側壁に不可欠です。

アルミナ、クロム、または炭素成分で配合されており、混合化学環境、特に電気炉ライニングでバランスの取れた性能を発揮します。

耐火材料の最大の消費者として、鉄鋼生産では、誘導炉、電気アーク炉、転炉、およびラドルにランニング混合物が使用されています。各用途は、誘導炉の電気絶縁から、塩基性酸素容器のスラグ耐性まで、特定の特性を要求します。

キュポラと溶解炉は、溶融金属処理の熱的および機械的ストレスに耐えることができる、慎重に選択されたランニング材に依存しています。酸性配合と塩基性配合の選択は、製造される合金によって異なります。

アルミニウム電解槽はフッ化物攻撃に耐性のある材料を必要とし、銅製錬は硫黄化合物に対する保護を必要とします。中性ランニング材は、これらの困難な環境に最適であることがよくあります。

セメントキルンからガラス溶解タンク、廃棄物焼却炉まで、耐火性ランニング材は、それぞれ独自の化学的および熱的課題を抱える複数の業界で機器を保護します。

適切なランニング材を選択するには、以下の点を慎重に検討する必要があります。

• プロセスの温度プロファイル
• スラグまたはプロセス材料の化学的性質
• 機械的ストレス（衝撃、摩耗）
• 熱サイクル条件
• 経済的要因と耐用年数の要件

革新は、次のような傾向とともに、耐火技術を向上させ続けています。

• 極限条件下での性能向上
• 自己修復特性などの特殊な機能
• より環境に優しい配合
• AI最適化を使用したスマート製造技術

耐火性ランニング材は、現代の産業プロセスにおいて重要でありながら、しばしば見過ごされがちな構成要素を表しています。最も過酷な条件下で機器を保護する能力は、構造用鋼から精密鋳造まで、あらゆるものの生産を可能にします。技術が進歩するにつれて、これらの材料は進化し続け、高温処理におけるますます大きな課題に対応していきます。