JP2003207277A - 水冷炉壁 - Google Patents

水冷炉壁

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JP2003207277A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉壁からの過度の熱量の持ち出しを招くこと
なく、キャスタブル耐火物層の侵食を防止することがで
きる水冷炉壁を提供する。 【解決手段】 鉄皮1の外側に水冷ジャケット2を備
え、内側にキャスタブル耐火物層3を備えた水冷炉壁の
改良。鉄皮1の内面には多数の保持フック4を配置し、
キャスタブル耐火物層3を保持させる。またこれらの保
持フック4の間に保持フック4よりも背が低い多数の吸
温体6を配置し、保持フック4の中間部分のキャスタブ
ル耐火物層3を適度に冷却する。吸温体6は金属製のフ
ックや金属製のコイルとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃棄物溶融炉など
の炉体に用いられる水冷炉壁に関するものであり、特に
キャスタブル耐火物層が内張りされた水冷炉壁に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】水冷炉壁は、図6に示すように鉄皮1の
外側に水冷ジャケット2を設けて冷却水を循環させる構
造のもので、廃棄物溶融炉などでは鉄皮1の内側にキャ
スタブル耐火物層3を内張りしたものが普通である。周
知のように鉄皮1の内面には多数の保持フック4が例え
ば100〜500mmピッチで溶接されており、キャス
タブル耐火物を吹き付けた際にこれらの保持フック4が
アンカー効果を発揮してキャスタブル耐火物層3を強固
に保持している。
【0003】このキャスタブル耐火物層3は高温条件下
においても安定しているが、炉内に溶融スラグが存在す
る場合には、キャスタブル耐火物層3が徐々に侵食され
て行く。しかし水冷ジャケット2を利用してキャスタブ
ル耐火物層3の昇温を抑制すれば、キャスタブル耐火物
層3の表面にスラグによるセルフコーティング層5が安
定的に形成され、溶融スラグがキャスタブル耐火物層3
と直接接触することが防止されるために、侵食が抑制さ
れる。
【0004】ところが、保持フック4のある部分ではキ
ャスタブル耐火物層3の昇温を効果的に抑制できるのに
対して、保持フック4の中間部分では保持フック4によ
る伝熱効果が及ばないため、キャスタブル耐火物層3の
昇温抑制効果が低減する。その結果、図7に示すように
保持フック4の中間部分では安定したセルフコーティン
グ層5が形成されず、キャスタブル耐火物層3が侵食さ
れて炉壁の寿命を低下させるという問題があった。
【0005】そこで本発明者はこの問題を解決するため
に、鉄皮1への保持フック4の取り付けピッチを小さく
することも試みた。しかし保持フック4を密に配置する
とキャスタブル耐火物層3から鉄皮への伝熱量が増加す
るために炉内から冷却水への持ち出し熱量が増加し、炉
全体の熱効率が低下する。そのため炉内を所定温度に維
持するためにはバーナーの燃料使用量を増加させねばな
らず、運転コストが嵩むという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、炉壁からの過度の熱量の持ち出しを
招くことなく、キャスタブル耐火物層の侵食を防止する
ことができる水冷炉壁を提供するためになされたもので
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、鉄皮の外側に水冷ジャケットを
備え、内側にキャスタブル耐火物層を備えた水冷炉壁で
あって、鉄皮の内面にキャスタブル耐火物層を保持させ
るための多数の保持フックを配置するとともに、これら
の保持フックの間に保持フックよりも背が低い多数の吸
温体を配置したことを特徴とするものである。なお、吸
温体は金属製のフックや金属製のコイルとすることがで
きる。
【0008】本発明の水冷炉壁は、保持フックの間に保
持フックよりも背が低い多数の吸温体を配置したことに
よって、保持フックの中間部分にも適度の吸温効果を与
え、安定したセルフコーティング層を形成することがで
きる。このため、キャスタブル耐火物層の侵食を防止す
ることができる。しかもこれらの吸温体は保持フックよ
りも背が低いため、過度に炉内熱量が持ち出されること
もなく、運転コストが嵩むこともない。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施形態
を示す。図1は本発明を廃棄物の溶融炉に適用した実施
形態を示す断面図であり、11は主バーナ12を備えた
円筒状の一次燃焼室、13は副バーナ14を備えた二次
燃焼室である。廃棄物またはその焼却灰は一次燃焼室1
1の上部から接線方向に吹き込まれ、一次燃焼室11の
内部で高速度で旋回しながら溶融されスラグ化される。
スラグは未溶融物とともに二次燃焼室13で更に加熱さ
れて均質な溶融スラグとなり、スラグ排出口15から取
り出される。また排ガスは排ガス排出口16から取り出
される。この溶融炉の炉壁は、鉄皮1の外側に水冷ジャ
ケット2を備え、内側にキャスタブル耐火物層3を備え
たものである。
【0010】図2は炉壁の拡大断面図であり、鉄皮1の
内面にキャスタブル耐火物層3を保持させるための多数
の保持フック4を配置してある。この実施形態では保持
フック4は直径8mmのステンレス棒をV字状に成形し
たもので、その開き角度は60°、高さは70mmとな
っている。保持フック4は約300mmピッチで鉄皮1
の内面に溶接されている。なお保持フック4の形状は必
ずしもV字状とする必要はなく、Y字状などの適宜形状
とすることもできる。キャスタブル耐火物層3はこれら
の保持フック4によって強固に保持されている。
【0011】これらの保持フック4の中間位置には、保
持フック4よりも背が低い多数の吸温体6が配置されて
いる。図2では吸温体6は直径8mmのステンレス製の
V字状フックであり、その高さは45mmである。図3
は吸温体6としてのV字状フック及び保持フック4の配
置例を示す図であり、吸温体6が保持フック4の間に斜
めに配置されている。吸温体6はキャスタブル耐火物層
3から鉄皮1への熱移動量を増加させ、キャスタブル耐
火物層3を冷却して安定したセルフコーティング層5の
形成を助ける。
【0012】吸温体6としてのフックは、この例では保
持フック4の2/3の高さとなっている。吸温体6の高
さが高過ぎると保持フック4を増設した場合と同様にな
り、炉壁からの持ち出し熱量が増加する。逆に吸温体6
の高さが低過ぎるとキャスタブル耐火物層3を冷却する
能力が低下する。保持フック4と太さが同一の場合、吸
温体6としてのフックの背の高さは保持フック4の50
〜75%程度とすることが好ましい。
【0013】このように保持フック4の中間位置に保持
フック4よりも背が低い多数の吸温体6を配置すること
により、保持フック4の中間位置においてもキャスタブ
ル耐火物層3から鉄皮1への熱移動が促進され、図4に
示すようにキャスタブル耐火物層3の表面に安定したセ
ルフコーティング層5を形成することができ、キャスタ
ブル耐火物層3の侵食が防止される。このため吸温体6
のなかった従来の炉壁よりも炉壁の寿命を延長すること
ができる。また保持フック4を増設した場合に比較して
キャスタブル耐火物から鉄皮1への熱移動量は少なく、
炉内熱量が過度に持ち出されることもない。
【0014】図5は、吸温体6として金属製のコイルを
用いた例を示す。この場合にはフックよりも広い面積を
ゆるやかに冷却することができる。なお吸温体6は必ず
しもフックやコイルに限定されるものではないが、キャ
スタブル耐火物層3と密着させることができる構造であ
ることが必要である。
【0015】
【実施例】廃棄物溶融炉の水冷炉壁を構成する鉄皮の内
面に、高さ70mmの保持フックを200mmピッチで
配置するとともに、これらの保持フックの間に高さ45
mmの吸温フックを配置し、その上からキャスタブル耐
火物を吹き付けて厚さ100mmのキャスタブル耐火物
層を形成した。また比較のために、吸温フックを設けな
い従来構造の部分も形成した。炉内温度を1400℃と
して300日にわたり連続運転した後、キャスタブル耐
火物層の厚さを測定した。
【0016】その結果、従来構造の部分では保持フック
の中間位置は激しく侵食され、キャスタブル耐火物層の
厚さは当初の100mmから40mmにまで減少した。
しかし吸温フックを配置した部分では保持フックの中間
位置でも侵食は少なく、キャスタブル耐火物層の厚さは
当初の100mmから78mmに減少しただけであっ
た。また、吸温フックを配置したことによる炉壁からの
持ち出し熱量の増加は無視できる程度にとどまり、炉内
温度を1400℃に維持するに要するバーナの燃料消費
量は吸温フックを配置しない従来の廃棄物溶融炉と変わ
らなかった。
【0017】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の水冷炉
壁はキャスタブル耐火物層を保持させるための多数の保
持フックの間に保持フックよりも背が低い多数の吸温体
を配置したことにより、炉壁からの過度の熱量の持ち出
しを招くことなく、キャスタブル耐火物層の侵食を防止
することができる。このため、炉壁の寿命を従来の2倍
以上に延ばすことができ、しかも運転コストが増加する
こともない利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を廃棄物の溶融炉に適用した実施形態を
示す断面図である。
【図2】炉壁の拡大断面図である。
【図3】吸温体としてのV字状フック及び保持フック4
の配置例を示す図である。
【図4】キャスタブル耐火物層の侵食状態を示す断面図
である。
【図5】吸温体としてコイルを用いた例を示す炉壁の拡
大断面図である。
【図6】従来の炉壁を示す拡大断面図である。
【図7】従来の炉壁の侵食状態を示す断面図である。
【符号の説明】
1 鉄皮、2 水冷ジャケット、3 キャスタブル耐火
物層、4 保持フック、5 セルフコーティング層、6
吸温体、11 一次燃焼室、12 主バーナ、13
二次燃焼室、14 副バーナ、15 スラグ排出口、1
6 排ガス排出口

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄皮の外側に水冷ジャケットを備え、内
    側にキャスタブル耐火物層を備えた水冷炉壁であって、
    鉄皮の内面にキャスタブル耐火物層を保持させるための
    多数の保持フックを配置するとともに、これらの保持フ
    ックの間に保持フックよりも背が低い多数の吸温体を配
    置したことを特徴とする水冷炉壁。
  2. 【請求項2】 吸温体が金属製のフックである請求項1
    記載の水冷炉壁。
  3. 【請求項3】 吸温体が金属製のコイルである請求項1
    記載の水冷炉壁。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101957138A (zh) * 2010-10-20 2011-01-26 陈海渊 耐高温防腐隔热复合衬里结构件及其制造方法
CN109990602A (zh) * 2019-04-28 2019-07-09 鞍山盈丰新材料科技有限公司 一种耐火材料初加工多层保温炉壳
CN110174002A (zh) * 2019-07-01 2019-08-27 马鞍山钢铁股份有限公司 一种风冷与水冷相结合的环冷机隔墙

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