JP2002243371A - 耐火物内張およびその築造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】材料を充填しやすく高耐用な目地を有するブロ
ックを使用した耐火物内張を提供する。 【解決手段】鉄皮の内側の一部または全体が充填物を充
填された目地を介してブロックで構成された耐火物内張
であって、前記目地の幅が内張の表面側に向かって広く
なっていることを特徴とする耐火物内張。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高温の物質やガスを
取り扱う設備の内張に使用される耐火物内張とその築造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】耐火物内張は溶融金属、溶滓、燃焼中の
物体などの高温の物質や高温のガスを保持するための容
器に必要不可欠なものである。耐火物内張は圧力を掛け
て成形し、必要に応じて焼成されたれんが、コンクリー
トのように型枠の中に流し込んで成形する流し込み耐火
物（キャスタブル耐火物とも呼ばれる）、吹き付けて施
工する吹き付け材など、様々な耐火物により構成され
る。流し込み耐火物は容器の外形をなす鉄皮に必要に応
じてパーマれんがを施工してから型枠（中子）を入れて
流し込み施工する場合が多い。しかし乾燥に時間と手間
を要するため、近年では事前に型枠に流し込んで成形、
脱枠、乾燥したプレキャストブロックと呼ばれる部材を
鉄皮内にセットし、その隙間（目地）を別の不定形耐火
物で充填する方法が取られることがある。特開平７−２
３３４１０号公報に記載されている発明はその一例であ
る。この方法は型枠のセットや脱枠の手間と時間、乾燥
工程とその時間を省略し、耐火物内張の築造作業を簡略
化するのに役立つ。

【０００３】また目地の充填物に可縮性がある場合は、
これがブロックの熱膨張を吸収し、熱応力による内張耐
火物の破壊や鉄皮の破損を防ぐ役割をも果たす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ブロック間の目地には
ブロック間の目地に流し込み耐火物やスタンプ材などの
耐火物を充填する。充填物は耐火物内張の表面側から流
し込んで、あるいはスタンピングのように押し込んで施
工する。しかしながら、目地はブロックよりも高温の内
容物により侵食されやすいので、幅は極力狭くするし、
またブロックの厚さは200mm以上あることが多い。この
ように図２（ａ）に示す従来技術である目地の幅が一定
の場合には、厚さに対して幅が狭くて奥深い目地には充
填物がなかなかうまく入って行かず充填不良となり、目
地から高温内容物が漏出することがある。

【０００５】また高温の内容物と接する内張の表面は熱
膨張が大きいので、目地の厚さが不足すると熱応力によ
る内張耐火物の破壊や鉄皮の破損が生じる場合がある。

【０００６】本発明は，ブロック間の目地に充填物を充
填する際の充填不良を抑制し、目地から溶鋼が侵入した
り，熱応力によるブロックの破壊や鉄皮の損傷も防止で
きる耐火物内張及びその築造方法を提供することを特徴
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この問題を解決するため
に工夫をして本発明を得た。すなわち、 (1)鉄皮の内側の一部または全体が充填物を充填された
目地を介してブロックで構成された耐火物内張であっ
て、前記目地の幅が内張の表面側に向かって広くなって
いることを特徴とする耐火物内張。 (2)ブロック断面の幅が内側に向かって連続的又は断続
的に狭くなっているブロック同士を空隙をあけて鉄皮又
は耐火物に設置し、前記空隙に充填物を充填し，幅が耐
火物内張の表面側に向かって広くなるように目地を形成
することを特徴とする耐火物内張の築造方法である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の耐火物内張は、ブロック
間の目地の幅が充填物を施工する内張の表面側（すなわ
ち容器の内側）に向かって広くなっているので、充填物
を施工しやすく、充填不良が起こりにくい。また充填物
は内張の表面に近いほど厚く、より多くの熱膨張を吸収
できるため、より高温になる内張表面でより大きく発生
しがちな熱応力を効果的に低下させることができる。

【０００９】目地の幅は、ブロックと目地を構成する耐
火物の熱膨張率や弾性率、クリープ性、内張と鉄皮の大
きさと構造により調節するが、通常は20〜150mm程度で
ある。目地の厚さの表面側と奥側の差も条件により調節
するが、図１に示すように、目地と垂直な断面において
目地の両端すなわち両側のブロック側面のなす角度が90
#以下の鋭角となるようにする。これよりも鈍角となる
と内張の熱膨張により目地の充填物が内張表面側に押し
出されることがある。角度の下限は充填不良を起こさな
いためには、３#以上とすることが好ましい。

【００１０】目地の断面形状は、図２（ｂ）〜（ｆ）の
本発明例１〜５に例示するような連続的に内側に向かっ
て幅の広くなる直線・曲線、断続的（不連続）に内側に
向かって幅の広くななる直線、曲線のいずれでも問題な
い。直線でない場合の上記両側のブロック側面で形成さ
れる目地の両端のなす角度は、隣接するブロックの側面
の内側（表面）の角と背面側（裏面）の角の交わる点を
結んだ直線同士がなす角度とする。

【００１１】ブロックは流し込み材を成形したもの（焼
成又は不焼成のプレキャスト不定形耐火物）、あるいは
焼成または不焼成のれんがでもよい。目地の充填物は流
し込み材、スタンプ材、ラミング材、パッチング材のよ
うな練土状のもの、吹き付け材などが使用できる。また
ブロック及び充填物の材質は通常耐火物として使用され
ているもの、たとえばシリカ質、ジルコン質、ジルコニ
ア質、ムライト質、アルミナ質、スピネル質、クロム
質、マグネシア質、ドロマイト質、石灰質、黒鉛質、炭
化珪素質、またはこれらの複合質でよい。

【００１２】ブロックは鉄皮に直接施工することも、ま
たパーマれんがを築造してから一部又は全部に築造する
ことも可能である。ブロックを一部に施工した場合は、
残りの部分は不定形耐火物又は目地の間隔を一定とした
ブロックを施工すればよい。目地の充填物はその性質に
適合した方法により施工する。

【００１３】

【実施例】300tRHの槽底の耐火物内張に本発明を適用し
た。ブロックはアルミナ−スピネル質の流し込み材を事
前に流し込み成形し乾燥させたプレキャストブロックと
し、目地の充填物はアルミナ−スピネル質の流し込み材
とした。ブロックの厚さは500mmであった。

【００１４】図２（ａ）に示す比較例は、目地の厚さを
表面側から裏面側まで同じ70mmとした。この例の場合、
目地の奥まで棒状バイブレータを挿入するのが難しく、
目地奥まで十分に充填されていなかった。またブロック
裏面で目地が厚すぎるためもあり、耐火物内張が侵食さ
れてブロックが薄くなると目地から溶鋼が侵入する場合
があった。

【００１５】本発明例は図２（ｄ）の本発明例３の形状
とし、表面側から200mmは幅90mm、裏面側から150mmは幅
50mmとなるようにブロックの形を設計した。

【００１６】鉄皮にブロックを設計通りに置き、目地に
充填物を流し込んだ。太さ40mmの棒状バイブレータで目
地の流し込み材を加振し充填を良くした。

【００１７】側壁にマグネシア−クロム質れんがを築造
した後に乾燥し、上部槽に取り付け浸漬管も取り付けて
から昇温工程を経て実操業に供した。310回使用した後
に解体したところ、ブロックの厚さは150mm程度となっ
ていたが、目地から溶鋼が侵入した形跡は認められなか
った。また熱応力によるブロックの破壊や鉄皮の損傷も
なかった。

【００１８】

【発明の効果】本発明によりより高耐用の耐火物内張が
得られ、耐火物コストの削減と設備の安定稼働に寄与す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】目地両端のなす角度を示す断面図。

【図２】 （ａ）は従来技術の目地の例を示す断面図 （ｂ）は本発明例１の目地の例を示す断面図 （ｃ）は本発明例２の目地の例を示す断面図 （ｄ）は本発明例３の目地の例を示す断面図 （ｅ）は本発明例４の目地の例を示す断面図 （ｆ）は本発明例５の目地の例を示す断面図。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄皮の内側の一部または全体が充填物を
   充填された目地を介してブロックで構成された耐火物内
   張であって、前記目地の幅が内張の表面側に向かって広
   くなっていることを特徴とする耐火物内張。
2. 【請求項２】 ブロック断面の幅が内側に向かって連続
   的又は断続的に狭くなっているブロック同士を空隙をあ
   けて鉄皮又は耐火物に設置し、前記空隙に充填物を充填
   し，幅が耐火物内張の表面側に向かって広くなるように
   目地を形成することを特徴とする耐火物内張の築造方
   法。