サウジアラビアの石灰工場はフル稼働中——そして、ベルトの寿命を左右するのは高温生石灰の取り扱いである

サウジアラビアの石灰生産業界は、今まさに加速しつつある2つの需要源に支えられています。1つは製鉄業で、サウジアラビア国内のすべての製鋼所がNG-DRI-EAF方式を採用しており、石灰を溶剤として大量に消費しています。もう1つは建設業で、砂石灰ブロックやレンガ、気泡コンクリートなど、さまざまな建材の製造において石灰が原料として不可欠です。しかし、石灰工場内の搬送課題はセメント工場内とは異なり、両者を同一視して対応すると、予測可能なコスト増加を招きます。生石灰は焼成炉から高温・高反応性の状態で排出され、化学的に非常に活発です。このため、ベルトカバーを硬化させ、ポリエステル製のベルト芯を侵食し、わずかな湿気にも触れると水和反応を起こします。一方、工程を1段階進めた消石灰は、極めて微細で粘着性の高い粉体であり、シュート内で詰まりやすく、流動性に乏しいという特徴があります。

高温・強アルカリ性・高反応性という3つの厳しい条件が、同一工場内、場合によっては隣接する生産ライン上で同時に存在する——こうした特殊な組み合わせこそが、石灰搬送をセメント用ベルトの延長線上ではなく、独立した仕様区分として扱う必要性を生み出している理由です。

なぜ今、石灰需要が動き始めたのか

ライムの需要は、消費者向けの話題ではない。これは産業生産高と連動しており、サウジアラビアにおいて最も重要な産業生産は鉄鋼および建設業である。

鉄鋼業との関係

サウジアラビアのすべての鉄鋼メーカーは、天然ガスを用いた直接還元製鉄法（DRI）と電気炉（EAF）を組み合わせた工程で操業しており、この工程ではライムおよびドロマイトライムが溶剤およびスラグ形成剤として消費される。したがって、鉄鋼業の拡大規模は、ライム消費量を直接的に反映する指標となる。

サウジアラビアの鉄鋼産業は、規模が大きく、生産拠点が集中している。ハディード社のアルジュバイル製鉄所は、GCC諸国で最大規模の鉄鋼メーカーとされ、年間仕上げ圧延鋼材生産能力は600万～700万トンで、その内訳は長尺物が約400万トン、平板物が200万～300万トンである。アルラジヒ鉄鋼社は2024年にハディード社を通じて公共投資基金（PIF）傘下に加わった企業で、リヤドに圧延工場、ジッダに製鋼複合施設を有しており、それぞれ年間100万トンの圧延能力を持つ。アルイッティファク鉄鋼製品社は、ダマムで粗鋼100万トン・圧延鋼材200万トンを、さらにマッカで粗鋼45万トン・圧延鋼材60万トンを生産している。サウジSULB社は、ジュバイルで年間40万～45万トンの圧延鋼材を製造している。

さらに、アル・ハイル沖にバオステール社およびアラムコ社と共同で約40億米ドルを投じて新複合施設が建設される予定であり、天然ガスを還元剤とする直接還元製鉄（NG-DRI）および電気炉（EAF）設備を備え、溶鉱能力は170万トン、圧延能力は150万トンとなる。この施設は、パイプラインや造船向けの厚板需要に対応するものである。

建設資材およびシリカ砂・石灰系製品

第二の成長エンジンは建築資材である。シリカ砂・石灰ブロックおよびレンガは、サウジアラビア国内の既存石灰メーカーにとって主力製品ラインであり、加えて、発泡コンクリートやモルタルも需要を押し上げている。ビジョン2030では、2030年までに基本建設用鋼材の国内調達率を99％に高めることを目指しており、これは政策の方向性——すなわち、原材料から最終製品に至るまで全工程の国内化——を明確に示している。

石灰工場にとって実務上の意味合いは、窯の稼働率が向上し、製品ラインが多様化することを意味する。つまり、コンベアシステムは、当初設計時よりも多くのトン数を、より高温で、より多数の移送ポイント間で運搬しなければならないということである。

石灰工場におけるコンベアの課題の特殊性

セメント工場と石灰工場は、遠目には似ています——採石場、破砕機、窯、冷却装置、製品の取り扱い設備などです。しかし、これら施設内のコンベアによる搬送作業は、3つの理由から似ていません。

温度範囲

セメントクリンカーは高温で窯から排出され、長距離輸送される前に冷却されます。一方、生石灰は高温のまま排出可能であり、窯の種類や冷却方式によっては、トランスファー地点でベルトに熱を伝え続けている場合もあります。立形シャフト窯と回転窯では排出状態が異なり、同一工場で両方の窯が稼働していることもあります。

問題となる仕様は「材料の温度はいくらか？」ではなく、「接触点におけるベルト表面の温度はいくらか？ そして、その温度がどの程度の時間継続するか？」です。これらは異なる数値であり、混同することが、石灰用ベルトにおいてカバーが早期に劣化する最も一般的な原因です。

アルカリ性とカーカス（ベルト芯材）の問題

これは最も見落とされがちなポイントです。生石灰は強アルカリ性であり、水分の存在下で水酸化カルシウムを生成します。アルカリ＋熱＋水分という組み合わせは、一般的なベルトのカーカスに使われる合成繊維（特にポリエステル）にとって非常に攻撃的です。このような条件下では、ポリエステルは加水分解を起こしやすくなります。

つまり、ベルトはすべての摩耗試験に合格しても、構造的に破損する可能性があります。その原因は、表面ではなく内部で進行する化学的な劣化であるため、外観からは見えません。症状としては、張力保持性能の低下や最終的な層間剥離が現れ、その根本原因はカーカス部分にあります。

反応性：生石灰は待ってくれません

生石灰は不活性ではありません。空気中の水分および二酸化炭素を吸収し、水と接触すると発熱性の水和反応を起こして熱を放出し、体積が膨張します。搬送の文脈においては、湿った状態になった漏れ出し物の処理は単なる清掃作業ではなく、硬化・発熱する塊となり、アイダーローラーを固定したり、シュートを閉塞したり、ベルトを外側から損傷させたりする恐れがあります。

そのため、石灰工場ではクリンカー製造ラインとは異なり、粉塵制御および密閉が不可欠であり、また石灰用コンベア周辺での洗浄作業も、安易に想定するのではなく、慎重に検討する必要があります。

石灰工場における5つの搬送工程

最初の2つの職務がプラントの稼働率を左右し、残りの3つが製品品質と現場整備（ハウスキーピング）を左右します。

この表はコストではなく工程順に並べられていますが、その並び方により重要な事実が隠されています。すなわち、プラント内で最も安価なベルトは通常ロードアウト用であり、一方で最も高価な判断は通常キルン排出工程で下されます。石灰プラントが、これら5つの職務を単一のサプライヤーから同一の標準仕様で一括調達した場合、通常は3つは過剰仕様となり、1つは不足仕様になります。そして、この不足仕様となる職務はほぼ常に高温ラインであり、その理由は熱による損傷が調達段階では目視で確認できないためです。

保守面にも影響があります。5つの役務にはそれぞれ異なる点検間隔が必要ですが、すべてに同一の間隔を適用すると、粉体ラインでは必要以上に頻繁に点検することになり、一方で高温ラインでは十分な頻度で点検できなくなる可能性があります。したがって、これらの役務を分離することは、調達上の判断というよりはむしろ運用上の判断であり、仕様策定段階で行えば追加コストは一切かかりません。

高温消石灰：ベルト寿命を左右する役務

石灰プラントにおけるベルトコストは、すべてキルン排出口の状況に起因します。この役務を正しく設定できれば、プラント全体の管理は容易になります。逆に誤った設定をすると、保守予算の大部分がこの1か所で消費されてしまいます。

カバーコンパウンドの選定

耐熱カバーコンパウンドは、長時間の高温にさらされても硬化や亀裂が生じにくいように配合されています。そのメカニズムは説明しやすい一方で、実際の設計では回避が困難です。ゴムは加熱により徐々に弾性を失い、表面が硬化し、アイドラ部での屈曲時に硬化した部分に亀裂が発生します。一度亀裂が生じると、カバーはベルト本体（カーカス）を保護できなくなります。

ここから二つの実用的な原則が導かれます。第一に、カバーは平均的なキルン排出口温度ではなく、実際に接触部で受ける温度に耐えられる性能である必要があります。第二に、ベルトが高温状態にさらされる時間を極力短くする必要があります。これは、搬送距離や冷却方法といったシステム全体の設計課題であり、単なるベルトの選定だけでは解決できません。

カーカスの選定

高温・アルカリ性の使用条件下では、カバーと同様にカーカスの選択も極めて重要です。この点において、一般的な採石場向け仕様は不十分です。引張強度のみを基準に選ばれたカーカスであっても、その繊維が高温下でのアルカリ加水分解に弱い場合、適切な選択とはなりません。

耐久性を確保するための適切なアプローチは、ベルトのカーカス（表皮ではなくカーカス部）に作用する引張荷重・温度・化学薬品への暴露という3つの条件を同時に考慮して仕様を定めることです。これらの条件が厳しい場合、鋼線コード構造がしばしば最適な選択となります。これは、荷重を支える要素が合成繊維のように加水分解に弱くないからです。

この使用条件下でベルトを実際に破損させる要因

実際には、焼成炉排出口用ベルトは4つの原因で劣化・破損しますが、そのうち摩耗によるものは1つだけです。

熱サイクル。 同一温度への継続的な暴露よりも、繰り返される加熱と冷却の方が表皮をより急速に硬化させます。そのため、焼成炉の運転を頻繁に停止する工場では、稼働時間以上にベルトが劣化・老化します。

損傷箇所からのアルカリ成分の侵入 表皮の切り傷は、アルカリ性の粉塵や水分が内部に侵入する入口となり、その後の劣化はベルト表面ではなく内部で進行します。

継手部の劣化 スプライスとは、コンベアベルト上の不連続部であり、高温運転時には熱と荷重が最も悪影響を及ぼし合う箇所である。キルン排出ベルトにおけるスプライスの健全性は、通常のベルト点検とは別に、専用の点検間隔で確認する必要がある。石灰製造プラントの高温ラインでは、現場硫化接合（フィールドバルカナイズドジョイント）が、耐久性のある修復方法として実質的に唯一の選択肢となる。

微粉の巻き込み（キャリーバック）。 生石灰の微粉は温まったカバーやローラー表面に付着しやすく、剥離が困難である。この運転条件では、戻り側全長にわたって反応性の高い物質が付着・堆積する。

消石灰：正反対の課題

キルン後の工程で、原料の挙動は完全に逆転する。消石灰は比表面積が大きく、凝集性を有する微粉末であり、攪拌されると空気を含んで流動化しやすく、強いアルカリ性の粉塵である。

この特性が引き起こす搬送上の課題は、キルン排出時の課題とはまったく無関係なものが3つある。

ブリッジングおよびラスホールイング（ラスホール形成）。 微細で凝集性の高い粉体は、シュートの開口部を通過するのではなく、開口部上にアーチ状に架かってしまう。対策は形状設計——開口部を広くし、傾斜角を急峻にし、適切なライナーを採用すること——であり、運用開始後にシュートを改修するのは高コストであるため、設計段階から組み込む必要がある。

粉塵飛散 水酸化カルシウムの粉塵は機器に対し侵食性が強く、作業員にとっても不快である。そのため、すべてのトランスファー地点において密閉と排気を実施することは、この用途では任意のオプションではなく、搬送システムの不可欠な構成要素である。

ベルトへの付着 このような用途では、表面が滑らかで離型性に優れたカバーベルトの方が、粗い耐摩耗性カバー（テクスチャード）ベルトよりも性能が優れる。したがって、水酸化カルシウム用ベルトラインは、キルン排出口仕様をそのまま流用すべきではない。

したがって、工場全体で単一のベルト規格を適用するという方針は、いずれかの方向で誤りである——粉体ラインには粗すぎ、高温ラインには滑らかすぎるのである。

キルン供給用石灰石：粒度、微粉含量および偏析

石灰製造プラントの前工程は採石場のように見え、また、実際には、本来以上に頻繁に採石場と同じように仕様設定されている。

石灰窯では、一定の粒度範囲に調整された石灰石が必要であり、この粒度調整を行う篩分け工程では、搬送特性が異なる2種類の流れが生じる：粗くて摩耗性の高い規格内原料（サイズドフィード）と、別製品あるいは別問題となる微粉（ファインズ）である。これら両方の流れを搬送する必要があり、それぞれに共通の仕様を適用してはならない。

窯への供給原料において特に懸念されるのは偏析（セグリゲーション）である。貯蔵山や窯供給ホッパーへ投入するコンベアベルトの転送設計が不適切な場合、粗粒と微粉が分離（偏析）しやすくなる。この偏析は、窯への供給ポイントで直接的に窯の運転安定性に影響を与える。したがって、搬送システムは単なる輸送手段ではなく、プロセス制御の一部である。

水分はさらに別の変数を加える。表面に水分を帯びた石灰石はベルトに付着しやすく、アイダラーにも堆積しやすい。また、乾燥したサウジアラビアの気候では、湿潤状態と乾燥状態の差が季節間や貯蔵山ごとに著しく大きくなることがある。

石灰プラントが静かに損失を被る場所

これらはバルク材取扱施設において最も重要な損失であり、いずれも損益計算書の明細項目として計上されません。

カバーの寿命が二度買いになっている。 キルン排出口での使用を想定して、メートル単価で仕様されたコンベアベルトは通常、短い使用寿命しか持ちません。交換コストにはベルト自体の費用だけでなく、操業停止による損失も含まれます。適切な評価指標は、使用寿命期間中の総搬送トン数あたりのコストです。

スプライスの破損を単なる不運と見なしている。 高温作業条件下で繰り返し発生するスプライス破損は、通常、仕様や手順の問題であり、偶然ではありません。制御された条件下で熱加硫スプライシングを行えば、ベルト強度の90％を超えるスプライス効率が達成可能です。これは、単なる目標ではなく、明記すべき要件です。

粉塵やこぼれ落ちた物を、日常の清掃作業として受け入れている。 石灰処理では、こぼれ落ちた物質は反応性があり、硬化し、湿気ると発熱し、設備を損傷します。そのコストは、作業員の人件費や部品の早期摩耗という形で隠れており、これは運用上の避けられない現実ではなく、設計段階での結果です。

ライム向け仕様設定：チェックリスト

ライム工場がベルトを発注する前に確認すべき5つの質問

① 各移送工程におけるベルト表面温度はどの程度か、またその温度がどのくらいの時間継続するか？ 材料の温度でもなければ、平均温度でもない。ベルト表層が実際に受けるのは接触状態である。

② アルカリへの暴露状況はどのようなものか？ また、カーカスはその温度条件下でアルカリに耐えられるか？ この問いこそが、単に摩耗するベルトと、構造的に破損するベルトとを分ける分岐点である。

③ どの作業が高温条件で、どの作業が粉体取り扱いなのか？ これらはそれぞれ異なる表層材および異なる清掃方法を要し、一つの標準仕様では両方に対応できない。

④ 粉塵制御はどのように行われているか？ また、密閉構造はその作業条件に適合しているか？ 生石灰粉塵と消石灰粉塵は挙動が異なり、それぞれに適したシール対策が必要である。

五つ目——スプライス効率はどの程度と定められており、誰がそれを検証するのか？ 測定されないスプライス要件は、実質的に要件とは言えない。

六つ目の質問を追加する価値がある。なぜなら、この質問こそが、他の五つの質問に対する回答が誠実かどうかを左右するからだ。 ホットラインにおける点検間隔はどのくらいか？ また、工場の他のエリアと異なるのか？ ベルトへの熱損傷は累積的であり、カバーに亀裂が入るまでは目に見えない。そのため、キルン排出用ベルトの点検間隔は、他の場所よりも短く設定すべきであり、特にスプライス部を含む点検を実施する必要がある。すべてのベルトを同一のスケジュールで点検している石灰工場では、実際には最も重要なベルトについての点検スケジュールが存在しないことになる。

これらの六つの質問は、プロセスとベルトの両方を理解している人物が現地訪問するだけで一括して回答できる。また、発注前にこれらを確認しておくことは、故障発生後に確認するよりもはるかにコストが低い。

BEDROCKが石灰・採石・セメント工場を支援する方法

BEDROCKは、サウジアラビア・ダマームに拠点を置くコンベアシステムソリューションプロバイダーで、中国・寧波では16年にわたりエンジニアリングおよび製造を手掛けるKILOMEGA社がバックアップしています。当社の顧客は、サウジアラビア国内の採石場、破砕機、セメント工場、コンクリート混合プラント、建材、化学、製鋼、バルク材取扱事業者など多岐にわたり、王国全域で石灰石の採掘から出荷までの全工程——いわゆる「ライムチェーン」——を日常的に支えています。

キルン排出口向け耐熱仕様。 カバーコンパウンドとカーカスは、単一の重荷重ラベルではなく、各トランスファーにおけるベルト表面温度およびアルカリ暴露条件を総合的に考慮して選定されます。当社の 使用体験 カバーは、セメントおよびクリンカー輸送という、サウジアラビア産業において石灰石キルン排出口に最も近い過酷な熱・摩耗負荷に対応します。

採石場側の専門性。 当社の採石場および破砕機事業の核となるのは、粉砕された石灰岩原料の供給、篩分け工程、および在庫からの取り出し作業であり、これらにはキルンへの供給原料の品質を左右する追跡管理や微粉処理の課題が含まれます。

継手（スプライス）を明示された納入成果物として規定すること。 当社のエンジニアが実施する 加熱硫化継手 現場において継手効率90％以上を達成することを目標とし、高温運転時には、継手を設置工事の一部ではなく、独自の点検周期を持つ独立部品として扱います。

現地在庫と明確な対応体制。 サウジアラビア国内に重要部品のローカルスペアパーツ在庫を確保し、24時間以内のリモート技術支援体制を整え、ダウンタイム発生時の現地対応フローを明確化しています。なぜなら、キルン排出口ベルトコンベアが停止すれば、工場全体の操業が止まってしまうからです。

運転条件ごとに仕様を個別に検討・確認すること。 石灰製造プラント内の5か所のコンベアポイントについて、ベルトの状態調査および運転条件の再評価を行い、高温ライン、粉体ライン、採石場供給ラインのそれぞれを個別に仕様設定します。

当社のラインナップは industrial conveyor belts 耐熱性、耐摩耗性、微粉対応性、湿潤材対応性を備えたベルトで、さらに 専門サービス 選定から設置、そして性能追跡まで、一貫したサポート体制。

石灰製造プラント向けベルトの仕様策定は？ 各移送段階における材料の温度、アルカリ暴露量、上部寸法、バルク密度、水分量、および時間あたりの最大トン数をお知らせください。当社のエンジニアが、それぞれの使用条件に応じたカバーラバー、カーカス、クリーニング方式、およびスプライス仕様をご提案いたします。

BEDROCKに連絡する WhatsApp：+966 56 171 7029　メールアドレス： [email protected]・ウェブサイト： www.bedrockco.sa サウジアラビア・ダマーム市、サルマン・ファリシ通り、ハリディーヤ・アル＝ジャヌービーヤ地区

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