JP2017067381A - Furnace wall structure for heating furnace - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加熱炉の炉壁構造に関する。 The present invention relates to a furnace wall structure of a heating furnace.
例えば、1600℃を超える使用温度の焼成炉等の場合、一般的に、最内層に位置する炉材を煉瓦で形成する必要がある。また、焼成炉にて、炉材由来のコンタミネーションを嫌う製品を焼成する場合等では、前述の温度以下であっても最内層に位置する炉材を煉瓦で形成する必要がある。 For example, in the case of a firing furnace having a use temperature exceeding 1600 ° C., it is generally necessary to form the furnace material located in the innermost layer with brick. Moreover, when baking the product which dislikes the contamination derived from a furnace material in a baking furnace etc., it is necessary to form the furnace material located in an innermost layer with a brick even if it is below the above-mentioned temperature.
加熱炉の炉壁の縦断面における炉内側の最内層に位置する炉材を煉瓦で形成する場合、炉壁の強度を保つために、一般的に、バックアップとして使用する最内層以外に位置する炉材についても一定の強度を有するものを使用している。 When the furnace material located in the innermost layer inside the furnace in the longitudinal section of the furnace wall of the heating furnace is made of brick, in order to maintain the strength of the furnace wall, generally, the furnace is located other than the innermost layer used as a backup A material having a certain strength is also used.
例えば特許文献1には、耐久性を向上させるとともに高熱慣性型の炉壁とするため、炉壁の耐火ライニング構成を断熱れんがと耐火れんがの2層構成とする一方、高熱慣性にすることによって本来の試験温度制御性が損なわれるため、冷却ガスの吹き込み口やガス排気口を設けて、炉内温度を制御しやすい構成とした高温曲げ試験炉が開示されている。
For example, in
また、例えば特許文献2には、外郭鉄皮と、該外郭鉄皮の内壁に裏張りされた複数の裏張り煉瓦と、該裏張り煉瓦の内側に積層された複数の内張り煉瓦とを備えた炉体構造に関する技術が開示されている。
Further, for example,
炉壁の炉内側に煉瓦を使用する場合の炉壁構造は、外殻部から炉内側まで一定以上の強度を持った素材で構成するのが一般的である。しかしながら、その場合に、炉外側の外殻部と炉内側の煉瓦部との間の中間層に使用する素材は、炉壁の構造物としての強度上の制約から、使用できる選択肢が狭く、省エネルギー効率となる素材を有効活用することが難しい。 When bricks are used for the inside of the furnace wall, the furnace wall structure is generally made of a material having a certain level of strength from the outer shell to the inside of the furnace. However, in that case, the material used for the intermediate layer between the outer shell part of the furnace and the brick part inside the furnace is limited in the options that can be used due to the strength restrictions of the structure of the furnace wall. It is difficult to effectively use efficient materials.
そこで、本発明は、炉外側の外殻部と炉内側の耐火煉瓦部との間に、空間、又は煉瓦よりも軽量な素材を設けた場合であっても構造物としての強度を確保可能な加熱炉の炉壁構造を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention can ensure the strength as a structure even when a space or a material lighter than brick is provided between the outer shell portion outside the furnace and the refractory brick portion inside the furnace. It aims at providing the furnace wall structure of a heating furnace.
本発明は、炉壁の縦断面における炉外側に、前記炉壁の高さ方向に沿って設けられた外殻部と、前記炉壁の縦断面における炉内側に、複数の耐火断熱煉瓦が前記炉壁の高さ方向に積層されて設けられた耐火煉瓦部と、を備え、前記耐火煉瓦部は、前記複数の耐火断熱煉瓦のうち、前記外殻部との間に空間を形成可能に配置された複数の離間煉瓦と、前記離間煉瓦よりも炉外側方向に長く形成され、かつ接続部材で前記外殻部に対して固定された複数のつなぎ煉瓦と、を備える、加熱炉の炉壁構造を提供する。 The present invention provides an outer shell portion provided along the height direction of the furnace wall on the outside of the furnace in the longitudinal section of the furnace wall, and a plurality of refractory heat insulating bricks on the inside of the furnace in the longitudinal section of the furnace wall. Refractory bricks provided in a stacked manner in the height direction of the furnace wall, and the refractory bricks are arranged such that a space can be formed between the plurality of refractory and heat insulating bricks and the outer shell. A furnace wall structure of a heating furnace comprising: a plurality of spaced bricks, and a plurality of connecting bricks that are longer than the spaced bricks in the furnace outer side direction and are fixed to the outer shell portion by connecting members. I will provide a.
本発明によれば、炉外側の外殻部と炉内側の耐火煉瓦部との間に、空間、又は煉瓦よりも軽量な素材を設けた場合であっても構造物としての強度を確保可能な加熱炉の炉壁構造を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to ensure the strength as a structure even when a space or a material lighter than bricks is provided between the outer shell portion outside the furnace and the refractory brick portion inside the furnace. A furnace wall structure of a heating furnace can be provided.
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following embodiments.
本発明の一実施形態に係る加熱炉の炉壁構造は、炉壁の縦断面における炉外側に、炉壁の高さ方向に沿って設けられた外殻部と、炉壁の縦断面における炉内側に、複数の耐火断熱煉瓦が炉壁の高さ方向に積層されて設けられた耐火煉瓦部と、を備える。そして、耐火煉瓦部は、複数の耐火断熱煉瓦のうち、外殻部との間に空間を形成可能に配置された複数の離間煉瓦と、離間煉瓦よりも炉外側方向に長く形成され、かつ接続部材で外殻部に対して固定された複数のつなぎ煉瓦と、を備える。 A furnace wall structure of a heating furnace according to an embodiment of the present invention includes an outer shell portion provided along the height direction of the furnace wall on the outer side of the furnace wall in the longitudinal section, and a furnace in the longitudinal section of the furnace wall. And a firebrick brick portion provided with a plurality of fireproof heat insulating bricks stacked in the height direction of the furnace wall. The refractory brick portion is formed with a plurality of spaced bricks arranged so as to be able to form a space with the outer shell portion among the plurality of refractory heat insulating bricks, and is longer than the spaced brick in the furnace outside direction, and connected. A plurality of connecting bricks fixed to the outer shell with members.
上記構成により、炉壁構造は、炉外側の外殻部と炉内側の耐火煉瓦部との間に、空間、又は煉瓦よりも軽量な素材が設けられても、耐火煉瓦部における複数のつなぎ煉瓦が、接続部材で外殻部に対して固定されているため、炉壁の構造物としての強度を確保可能である。よって、強度上の制約をほとんど受けることなく、炉外側の外殻部と炉内側の耐火煉瓦部との間の空間に、加熱炉の種類や用途に応じて、所望の素材を使用でき、使用できる素材の選択肢を広げることができる。また、炉外側の外殻部と炉内側の耐火煉瓦部との間に、煉瓦よりも軽量な素材(煉瓦よりも密度の低い素材)や煉瓦よりも熱伝導率の低い素材を設けるなどして、そのような省エネルギー効率となる素材を有効活用することができる。 With the above-described configuration, the furnace wall structure has a plurality of connecting bricks in the refractory brick portion even if a space or a material lighter than the brick is provided between the outer shell portion on the outer side of the furnace and the refractory brick portion on the inner side of the furnace. However, since it is being fixed with respect to the outer shell part with the connection member, the intensity | strength as a structure of a furnace wall is securable. Therefore, it is possible to use and use any desired material in the space between the outer shell part outside the furnace and the refractory brick part inside the furnace, depending on the type and application of the heating furnace, with almost no restrictions on strength. The choice of materials that can be expanded. In addition, a material that is lighter than brick (a material having a lower density than brick) or a material with lower thermal conductivity than brick is provided between the outer shell part of the furnace and the refractory brick part inside the furnace. Therefore, it is possible to effectively use materials that are energy-saving.
耐火煉瓦部を構成する複数の耐火断熱煉瓦のうち、複数の離間煉瓦は、外殻部との間に空間を形成可能であるため、その空間を設けたままとしても、その空間に煉瓦よりも軽量な断熱部材を設けても、耐火煉瓦部とともに炉壁構造の断熱機能を高めることが可能である。そして、耐火煉瓦部を構成する複数の耐火断熱煉瓦のうち、複数のつなぎ煉瓦が、離間煉瓦よりも炉外側方向に長く形成されていることで、つなぎ煉瓦と外殻部とを接続部材で容易に固定することが可能である。これによって、炉壁構造は、耐火煉瓦部と外殻部とが接続された一体的な構造となり、外殻部と耐火煉瓦部との間に空間、又は煉瓦よりも軽量な素材を設けた場合でも、炉壁の構造物としての強度を確保することが可能である。 Among a plurality of fireproof and heat insulating bricks constituting a firebrick brick portion, a plurality of spaced bricks can form a space with the outer shell portion, so even if the space is left as it is, it is more than the brick in that space. Even if a lightweight heat insulating member is provided, it is possible to enhance the heat insulating function of the furnace wall structure together with the refractory brick portion. And among a plurality of refractory heat insulation bricks constituting the refractory brick portion, a plurality of connecting bricks are formed longer in the furnace outer direction than the separated bricks, so that the connecting brick and the outer shell portion can be easily connected with a connecting member. It is possible to fix to. As a result, the furnace wall structure becomes an integral structure in which the refractory brick part and the outer shell part are connected, and a space or a material that is lighter than bricks is provided between the outer shell part and the refractory brick part. However, it is possible to ensure the strength of the furnace wall structure.
なお、離間煉瓦よりも炉外側方向に長く形成されているつなぎ煉瓦は、外殻部と接していてもよく、外殻部との間に間隙を形成してもよい。離間煉瓦が外殻部との間に空間を形成可能であるとは、離間煉瓦と外殻部とが十分離れており、上述のつなぎ煉瓦と外殻部との間に形成されてもよい間隙よりも炉内側方向に広く離れていること、及びその空間には後述する断熱部材が充填されてもよいことを表す。 The connecting brick formed longer in the furnace outer direction than the spaced brick may be in contact with the outer shell portion or may form a gap between the outer brick portion. The space between the separated brick and the outer shell means that the spaced brick can form a space between the outer shell and the separated brick and the outer shell. The gap may be formed between the connecting brick and the outer shell. It represents that it is far apart in the furnace inner direction, and that the space may be filled with a heat insulating member to be described later.
次に、図面を参照しながら本実施形態の一例の炉壁構造を挙げて、本実施形態の炉壁構造を詳細に説明する。なお、各図面において、共通する構成部については、同一の符号を付して説明を省略することがある。 Next, the furnace wall structure of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings, with an example of the furnace wall structure of the present embodiment. In addition, in each drawing, about the common component, the same code | symbol may be attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.
図1Aは、本実施形態の一例の炉壁構造10を模式的に示す縦断面図である。図1Bは、図1Aに示す領域Rの拡大図である。図1Aに示すように、炉壁構造は、炉壁10の縦断面における炉外側(炉外側方向を示す矢印O参照)に、炉壁10の高さ方向Hに沿って設けられた外殻部20を備える。外殻部20は、好適には炉壁10の最外層として配置される。外殻部20の材質は、従来の加熱炉に用いられている鉄皮と同様、鉄、鋼、及び合金鋼等の金属が好適である。
FIG. 1A is a longitudinal sectional view schematically showing a
また、図1Aに示すように、炉壁構造は、炉壁10の縦断面における炉内側(炉内側方向を示す矢印I参照)に、複数の耐火断熱煉瓦32、34が炉壁10の高さ方向Hに積層されて設けられた耐火煉瓦部30を備える。耐火煉瓦部30は、好適には、炉内側(炉内側方向I参照)の最内層として配置され、かつ、その最内層の位置に炉壁10の高さ方向Hに耐火断熱煉瓦32、34が複数個積層されて形成される。
Further, as shown in FIG. 1A, the furnace wall structure has a plurality of refractory and
耐火煉瓦部30を構成する耐火断熱煉瓦32、34の材質としては、炉壁構造を採用する対象となる加熱炉の種類に応じて、その加熱炉における従来から使用されている耐火断熱煉瓦を適宜用いることができる。耐火断熱煉瓦32、34の材質の具体例としては、マグネシア質、マグネシア・カーボン質、マグネシア・クロム質、ドロマイト質、マグネシア・ドロマイト質、マグネシア・ドロマイト・カーボン質、アルミナ・ジルコン質、アルミナ質、アルミナ・シリカ質、及びアルミナ・シリカ・酸化鉄質等を挙げることができる。
As the material of the refractory
耐火煉瓦部30を構成する複数の耐火断熱煉瓦32、34は、外殻部20との間に空間S1を形成可能な複数の第一の煉瓦32と、その第一の煉瓦32の長さよりも炉外側方向Oに長い第二の煉瓦34とを有する。すなわち、耐火煉瓦部30は、外殻部20との間に空間S1を形成可能に配置された複数の第一の煉瓦(以下、「離間煉瓦」と称する)32と、離間煉瓦32よりも炉外側方向Oに長く形成された複数の第二の煉瓦(以下、「つなぎ煉瓦」と称する)34と、を備える。そして、複数のつなぎ煉瓦34は、接続部材40で外殻部20に対して固定されている。外殻部20に対して固定されるつなぎ煉瓦34が複数存在することで、耐火煉瓦部30と外殻部20とが接続された安定した構造をとることが可能となり、炉壁10の構造物としての強度を確保することが可能である。
The plurality of fire-resistant and heat-insulating
本実施形態において、外殻部20に対してつなぎ煉瓦34を固定する接続部材は、外殻部20とつなぎ煉瓦34とを直接接続するものでもよく、外殻部20に設けられた別部材とつなぎ煉瓦34とを接続する場合などのように、外殻部20とつなぎ煉瓦34とを間接的に接続するものでもよい。具体的な接続部材としては、例えば、フック部材等の係止部材、ネジ、ビス及びボルト等の螺合部材、接着剤及び両面テープ等の接着部材などを用いることができる。これらの接続部材の1種又は2種以上を用いることができ、複数のつなぎ煉瓦34のそれぞれにおいて、異なる種類の接続部材を用いることもできる。
In the present embodiment, the connecting member that fixes the connecting
図1A及びBに示す炉壁構造(炉壁10)のように、本実施形態では、接続部材として、外殻部20に対してつなぎ煉瓦34を固定する係止部材40を備えることが好ましい。係止部材40の材質は、熱によって劣化し難いように、鉄、鋼、及び合金鋼等の金属が好適であり、例を挙げれば、SUS304、SUS316、SUS310S等を用いることができる。
As in the furnace wall structure (furnace wall 10) shown in FIGS. 1A and 1B, in this embodiment, it is preferable to include a locking
図1A及びBに示すように、外殻部20の炉内側(炉内側方向I参照)に、つなぎ煉瓦34の外殻部20側の端部36側を支持可能な支持部材50が設けられていることが好ましい。この支持部材50がつなぎ煉瓦34の外殻部20側の端部36側を支持することによって、つなぎ煉瓦34と外殻部20との固定をより容易にでき、かつ、接続部材40との組み合わせで耐火煉瓦部30と外殻部20とのより安定した接続構造をとることが可能である。
As shown in FIGS. 1A and B, a
支持部材50としては、外殻部20の内側面20aから炉内側方向Iに向かって設けられた板状の支持部材50であることが、つなぎ煉瓦34の外殻部20側の端部36側を載置可能な構成である点で好ましい。支持部材50は、つなぎ煉瓦34の垂れ下がりを防止可能であるという利点もある。支持部材50の材質も、熱によって劣化し難いように、前述した係止部材40の材質と同様の材質が好適である。
The
図1A及びBに示す炉壁構造(炉壁10)のように、本実施形態では、接続部材として、外殻部20に設けられた支持部材50とつなぎ煉瓦34とを係止する係止部材40を備えることが、耐火煉瓦部30の倒れこみをより防止しやすい観点から好ましい。この観点から、係止部材40としてフック部材40を用いることがより好ましい。本例の炉壁構造では、図1Bに示すように、つなぎ煉瓦34に係止部材用溝部38が設けられているとともに、支持部材50に係止部材用取付部52が設けられている構成が、それらの溝部38及び取付部52に係止部材40を容易に取り付けることができる点でさらに好ましい。
As in the furnace wall structure (furnace wall 10) shown in FIGS. 1A and 1B, in this embodiment, as a connecting member, a locking member that locks the supporting
炉壁10の構造物としての強度をより確保しやすい観点から、炉壁10の高さ方向Hに積層された複数の耐火断熱煉瓦32、34において、複数のつなぎ煉瓦34の間には、少なくとも1つ(より好ましくは複数)の離間煉瓦32を有することが好ましい。また、少なくとも1つのつなぎ煉瓦34は、炉壁10の高さ方向Hにおいて、耐火煉瓦部30の最上端に設けられていることが好ましい。
From the viewpoint of easily ensuring the strength of the
さらに、つなぎ煉瓦34は、高さ方向Hに積層された複数の離間煉瓦32の所定数置きに設けられ、複数のつなぎ煉瓦34のそれぞれは、高さ方向Hにおいて略均等間隔で配置されていることが好ましい。つなぎ煉瓦34のそれぞれが高さ方向Hにおいて略均等間隔で配置されているとは、複数のつなぎ煉瓦34において、つなぎ煉瓦34間に配置される離間煉瓦32の数が同じであることを意味する。つなぎ煉瓦34間に配置される離間煉瓦32の数(前記所定数)は、加熱炉の大きさに応じて適宜決定し得るが、好ましくは2〜10、より好ましくは3〜6である。複数の耐火断熱煉瓦32、34において、つなぎ煉瓦34は、最上端に設けられているとともに、高さ方向Hに積層された3〜6つの離間煉瓦32置きに設けられていることがさらに好ましい。図1Aに示す炉壁構造では、耐火煉瓦部30において、高さ方向Hに積層された5つの離間煉瓦32置きに、つなぎ煉瓦34が設けられている構成が例示されている。
Further, the connecting
図1に示す炉壁構造(炉壁10)では、高さ方向Hに積層された複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれは、互いにモルタル等の接着剤で固定されていてもよい。接着剤としては、加熱炉を構成する煉瓦に従来から用いられているものを用いることができる。
In the furnace wall structure (furnace wall 10) shown in FIG. 1, each of the plurality of fireproof and
図1に示す炉壁構造(炉壁10)のように、本実施形態では、外殻部20と離間煉瓦32との間に形成される空間S1に、耐火断熱煉瓦32、34よりも軽量かつ熱伝導率の低い断熱部材60が設けられていることが好ましい。この炉壁構造では、上述の通り、接続部材(係止部材40)で外殻部20に対してつなぎ煉瓦34が固定され、炉壁10の構造物としての強度を確保可能であることから、外殻部20と離間煉瓦32との間に形成される空間S1に、耐火断熱煉瓦32、34よりも軽量な断熱部材60を設けることができる。この断熱部材60によって、炉壁構造の断熱機能をさらに高めることができる。また、断熱部材60は、外殻部20とつなぎ煉瓦34との間に形成される間隙S2に設けられていてもよい。
In the present embodiment, like the furnace wall structure (furnace wall 10) shown in FIG. 1, the space S1 formed between the
断熱部材60が耐火断熱煉瓦32、34よりも軽量であるとは、断熱部材60の密度が耐火断熱煉瓦32、34の密度よりも低いことを意味する。密度はアルキメデス法によって測定される値を用いることができる。また、熱伝導率は、JIS R2616:2001の規定される熱線法(非定常法)によって測定される値を用いることができる。
That the
断熱部材60の密度は、0.1〜0.6g/cm3であることが好ましく、0.1〜0.3g/cm3であることがより好ましい。耐火断熱煉瓦32、34の密度は、0.7〜3.5g/cm3であることが好ましく、1.0〜2.5g/cm3であることが好ましい。断熱部材60の1000℃での熱伝導率は、0.1〜0.5W/m・Kであることが好ましく、0.1〜0.3W/m・Kであることが好ましい。耐火断熱煉瓦32、34の1000℃での熱伝導率は、0.6〜3.5W/m・Kであることが好ましく、1.0〜2.5W/m・Kであることがより好ましい。
The density of the
好適な断熱部材60としては、例えば、セラミックファイバー、アルミナファイバー、シリカ−マグネシア−カルシア系ファイバー等を用いることができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。断熱部材60の形態としては、ファイバーを積層したブランケット、ブランケットに無機化合物又は有機化合物のバインダーを添加して成形された板状等の各種形状の成形体、複数のブランケットを積層した積層体が圧縮成形されたブロック等を用いることができる。
As the suitable
上述の断熱部材60のうち、より軽量で、断熱性のよいことから、セラミックファイバーが好ましい。セラミックファイバーは、アルミナ及びシリカを主成分とする繊維であり、例えばアルミナの含有量が30〜60質量%及びシリカの含有量が40〜70質量%のアルミナ−シリカ質セラミック繊維や、アルミナの含有量が65質量%以上のアルミナ質セラミック繊維が好ましい。
Among the above-described
一般に、炉を加熱する際の熱損失として、炉壁温度を上昇させるための熱量が10〜30%程度必要となるが、炉壁温度を上昇させるための熱量は炉壁の熱容量に依存し、炉壁の熱容量が大きくなると、炉壁温度を上昇させるための熱量(熱損失)も大きくなる。これに対して、図1に示す炉壁構造(炉壁10)では、外殻部20と離間煉瓦32との間に形成される空間S1に断熱部材60が設けられていることによって、炉壁10の熱容量を低減させることも可能である。よって、この炉壁構造では、炉壁10に冷却ガスの吹き込み口やガス排気口を設けるなどの炉壁構造を複雑化かつ高コスト化することなく、炉壁10の熱容量を低減させることが可能である。
Generally, as a heat loss when heating the furnace, the amount of heat for raising the furnace wall temperature is required to be about 10 to 30%, but the amount of heat for raising the furnace wall temperature depends on the heat capacity of the furnace wall, As the heat capacity of the furnace wall increases, the amount of heat (heat loss) for increasing the furnace wall temperature also increases. On the other hand, in the furnace wall structure (furnace wall 10) shown in FIG. 1, the
以上詳述した通り、図1A及びBに示す炉壁構造(炉壁10)は、耐火煉瓦部30における複数のつなぎ煉瓦34が接続部材40で外殻部20に対して固定されている。そのため、炉外側(炉外側方向O参照)の外殻部20と炉内側(炉内側方向I参照)の耐火煉瓦部30との間に、空間S1、又は煉瓦よりも軽量な素材(例えば断熱部材60)が設けられても、炉壁11の構造物としての強度を確保することができる。よって、構造物としての強度上の制約を受けず、炉外側(炉外側方向O参照)の外殻部20と炉内側(炉内側方向I参照)の耐火煉瓦部30との間の空間S1に、加熱炉の種類や用途に応じて、所望の素材を使用でき、使用できる素材の選択の幅を広げることができる。炉壁10では、外殻部20と耐火煉瓦部30との間に断熱部材60を設けることで、省エネルギー効率となる素材が有効活用され、さらに、構造物として強度を向上させることができるとともに、炉壁構造を複雑化かつ高コスト化することなく、炉壁10の熱容量を低減させることが可能である。
As described in detail above, in the furnace wall structure (furnace wall 10) shown in FIGS. 1A and 1B, a plurality of connecting
本実施形態の炉壁構造は、以下の図2A〜C、図3及び図4を参照しながら説明される構成をとることも可能である。 The furnace wall structure of this embodiment can also take the structure demonstrated referring FIG. 2A-C, FIG.3, and FIG.4 below.
図2A〜Cは、図1A及びBに示す一例の炉壁構造の変形例を模試的に表す部分拡大断面図である。前述の図1A及びBに示す炉壁構造は、外殻部20とつなぎ煉瓦34とを間接的に接続する係止部材(接続部材)40を備えるが、図2Aに示す炉壁構造のように、外殻部20に直接設けられ、外殻部20に対してつなぎ煉瓦34を係止して固定する係止部材42を用いることもできる。
2A to 2C are partial enlarged cross-sectional views schematically showing modifications of the example furnace wall structure shown in FIGS. 1A and 1B. The furnace wall structure shown in FIGS. 1A and 1B described above includes a locking member (connection member) 40 that indirectly connects the
また、前述の図1A及びBに示す炉壁構造では、つなぎ煉瓦34は、外殻部20との間に間隙S2を形成して設けられているが、つなぎ煉瓦34は、外殻部20の内側面20aに接触する長さを有し、外殻部20の内側面20aに接触して設けられていてもよい。この場合、接続部材としては上述の係止部材40、42を好適に用いることができるほか、螺合部材や接着部材も用いることができる。例えば、図2Bに示すように、外殻部20とつなぎ煉瓦34とが、外殻部20の炉外側からビス又はネジ等の螺合部材44で固定されている構成や、図2Cに示すように、外殻部20の内側面20aとつなぎ煉瓦34の炉外側(炉外側方向O参照)の端部36とが接着剤又は接着テープ等の接着部材46で固定されている構成をとることも可能である。図2A〜Cに示す構成例では、前述の支持部材50を有していてもよく、有していなくてもよい。
In the furnace wall structure shown in FIGS. 1A and 1B described above, the connecting
図3は、本実施形態に係る炉壁構造における耐火煉瓦部30の好適な構成例を模式的に表す部分拡大断面図である。図3に示すように、耐火煉瓦部30は、複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれの上面32a、34a及び下面32b、34bに、複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれが高さ方向Hに隣接するもの同士で互いに嵌合可能な嵌合構造を有することが好ましい。この嵌合構造によって、炉壁10の高さ方向Hに隣接する耐火断熱煉瓦32、34同士でずれを防止することが可能である。嵌合構造としては、複数の耐火断熱煉瓦それぞれの上面及び下面(すなわち、離間煉瓦32の上面32a及び下面32b、並びにつなぎ煉瓦34の上面34a及び下面34b)に形成された凹構造324、344及び凸構造322、342の組み合わせであることが、簡易な構成で確実にずれの防止を実現可能である点からより好ましい。
FIG. 3 is a partial enlarged cross-sectional view schematically showing a preferred configuration example of the
図3に示す炉壁構造では、離間煉瓦32及びつなぎ煉瓦34は、それぞれ、上面32a、34aに凸構造322、342を有し、かつ下面32b、34bに凹構造324、344を有する嵌合構造を備える構成が例示されているが、嵌合構造はこれに限定されない。すなわち、図示しないが、複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれは、耐火断熱煉瓦32、34の上面に凹構造を有し、かつ下面に凸構造を有する嵌合構造を備えていてもよい。また、複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれは、耐火断熱煉瓦32、34の上面に凹構造及び凸構造の両方を有し、耐火断熱煉瓦32、34の下面に、上面の凹構造に嵌合する凸構造及び上面の凸構造に嵌合する凹構造を有する嵌合構造を備えていてもよい。
In the furnace wall structure shown in FIG. 3, the spaced
また、耐火断熱煉瓦32、34の上面32a、34a及び下面32b、34bに備える凹構造324、344及び凸構造322、342の数は、特に限定されず、1つでも複数でもよい。さらに、凹構造324、344及び凸構造322、342の耐火断熱煉瓦32、34の上下面における位置も特に限定されず、例えば、上下面における長さ方向又は幅方向の略中央位置にライン状又は点状に設けることができる。
Moreover, the number of the
なお、図3に示すように、炉壁構造は、外殻部20とつなぎ煉瓦34との間に形成される間隙S2に断熱部材60が設けられておらず、その間隙S2を有する構成をとることもできる。
As shown in FIG. 3, the furnace wall structure has a structure in which the
図4は、本実施形態に係る炉壁構造(炉壁11)の別の一例を模式的に表す縦断面図である。図4に示す炉壁構造のように、本実施形態では、外殻部20と離間煉瓦32との間に空間S1が設けられている構成とすることもできる。図4に示す炉壁構造は、図1に示す炉壁構造と比較して、外殻部20と離間煉瓦32との間に形成される空間S1に前述の断熱部材が設けられていない点で異なる。また、図4に示す炉壁構造は、前述の図3に示す炉壁構造と同様に、複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれの上面32a、34a及び下面32b、34bに、複数の耐火断熱煉瓦32、34のそれぞれが高さ方向Hに隣接するもの同士で互いに嵌合可能な嵌合構造を有する点でも、図1に示す炉壁構造と異なる。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view schematically showing another example of the furnace wall structure (furnace wall 11) according to the present embodiment. As in the furnace wall structure shown in FIG. 4, in this embodiment, a configuration in which a space S <b> 1 is provided between the
図4に示す炉壁構造(炉壁11)のように、外殻部20と離間煉瓦32との間に形成される空間S1をそのまま空間S1の状態としておいても、炉壁構造の断熱機能を高めること、及び炉壁11の熱容量を低減させることは可能である。なお、これらの効果の観点と、構造物としての強度を向上させ得る観点から、前記空間S1に前述の断熱部材60を設けることがより好ましい。
As in the furnace wall structure (furnace wall 11) shown in FIG. 4, even if the space S1 formed between the
本実施形態の炉壁構造は、これまでに述べた炉壁構造に関する各構成を任意に組み合わせて構成することもできる。 The furnace wall structure of this embodiment can also be configured by arbitrarily combining the respective structures related to the furnace wall structure described so far.
本実施形態の加熱炉の炉壁構造は、例えば、高温(例えば1600℃を超える高温)の加熱炉を用いる産業分野(例えば、窯業、ガラス製造業、及び鉄鋼業等)で有効に利用される。本実施形態の加熱炉の炉壁構造を採用し得る対象の好適な加熱炉としては、例えば、焼成炉及びガラス溶解炉等のガラス・窯業炉、金属材料の焼入炉、焼鈍炉、及び窒化炉等の金属熱処理炉、並びに鉄鋼等の金属材料の圧延炉及び鍛造炉等の金属加熱炉などを挙げることができる。本実施形態の加熱炉の炉壁構造は、より好適には、焼成炉及びガラス溶解炉等のガラス・窯業炉に採用される。 The furnace wall structure of the heating furnace of the present embodiment is effectively used, for example, in an industrial field (for example, a ceramic industry, a glass manufacturing industry, a steel industry, etc.) using a high-temperature (eg, a high temperature exceeding 1600 ° C.) heating furnace. . Suitable heating furnaces that can adopt the furnace wall structure of the heating furnace of the present embodiment include, for example, glass and ceramic furnaces such as firing furnaces and glass melting furnaces, quenching furnaces for metal materials, annealing furnaces, and nitriding Examples thereof include a metal heat treatment furnace such as a furnace, a metal heating furnace such as a rolling furnace and a forging furnace for a metal material such as steel. The furnace wall structure of the heating furnace of the present embodiment is more preferably employed in glass / ceramic furnaces such as a firing furnace and a glass melting furnace.
以上詳述した通り、本実施形態の加熱炉の炉壁構造は、以下のような構成をとることができる。
[1]炉壁の縦断面における炉外側に、前記炉壁の高さ方向に沿って設けられた外殻部と、前記炉壁の縦断面における炉内側に、複数の耐火断熱煉瓦が前記炉壁の高さ方向に積層されて設けられた耐火煉瓦部と、を備え、前記耐火煉瓦部は、前記複数の耐火断熱煉瓦のうち、前記外殻部との間に空間を形成可能に配置された複数の離間煉瓦と、前記離間煉瓦よりも炉外側方向に長く形成され、かつ接続部材で前記外殻部に対して固定された複数のつなぎ煉瓦と、を備える、加熱炉の炉壁構造。
[2]前記接続部材として、前記外殻部に対して前記つなぎ煉瓦を固定する係止部材を備える前記[1]に記載の加熱炉の炉壁構造。
[3]前記外殻部の前記炉内側に、前記つなぎ煉瓦の前記外殻部側の端部側を支持可能な支持部材が設けられている前記[1]又は[2]に記載の加熱炉の炉壁構造。
[4]前記接続部材として、前記外殻部に設けられた前記支持部材と、前記つなぎ煉瓦とを係止する係止部材を備える前記[3]に記載の加熱炉の炉壁構造。
[5]前記つなぎ煉瓦は、前記高さ方向に積層された前記複数の離間煉瓦の所定数置きに設けられており、前記複数のつなぎ煉瓦のそれぞれは、前記高さ方向において略均等間隔で配置されている前記[1]〜[4]のいずれかに記載の加熱炉の炉壁構造。
[6]前記耐火煉瓦部は、前記複数の耐火断熱煉瓦のそれぞれの上面及び下面に、前記複数の耐火断熱煉瓦のそれぞれが前記高さ方向に隣接するもの同士で互いに嵌合可能な嵌合構造を有する前記[1]〜[5]のいずれかに記載の加熱炉の炉壁構造。
[7]前記外殻部と前記離間煉瓦との間に形成される空間に、前記耐火断熱煉瓦よりも軽量かつ熱伝導率の低い断熱部材が設けられている前記[1]〜[6]のいずれかに記載の加熱炉の炉壁構造。
[8]前記外殻部と前記離間煉瓦との間に空間が設けられている前記[1]〜[6]のいずれかに記載の加熱炉の炉壁構造。
As described above in detail, the furnace wall structure of the heating furnace of the present embodiment can have the following configuration.
[1] An outer shell portion provided along the height direction of the furnace wall on the outside of the furnace wall in the longitudinal section of the furnace wall, and a plurality of refractory heat insulating bricks on the inside of the furnace in the longitudinal section of the furnace wall. Fire bricks provided in a stacked manner in the height direction of the wall, and the fire bricks are arranged such that a space can be formed between the plurality of fire bricks and the outer shell part. A furnace wall structure of a heating furnace, comprising: a plurality of spaced bricks; and a plurality of connecting bricks that are formed longer in the furnace outer direction than the spaced bricks and are fixed to the outer shell portion by connecting members.
[2] The furnace wall structure of the heating furnace according to [1], further including a locking member that fixes the connecting brick to the outer shell portion as the connection member.
[3] The heating furnace according to [1] or [2], wherein a support member capable of supporting an end side of the connecting brick on the outer shell side is provided inside the furnace of the outer shell. Furnace wall structure.
[4] The furnace wall structure of the heating furnace according to [3], wherein the connection member includes a locking member that locks the support member provided in the outer shell portion and the connecting brick.
[5] The connecting bricks are provided at a predetermined number of the plurality of spaced bricks stacked in the height direction, and the plurality of connecting bricks are arranged at substantially equal intervals in the height direction. The furnace wall structure of a heating furnace according to any one of [1] to [4].
[6] The refractory brick portion has a fitting structure in which each of the plurality of refractory and heat insulating bricks can be fitted to each other on the upper surface and the lower surface of the plurality of refractory and heat insulating bricks. The furnace wall structure of a heating furnace according to any one of [1] to [5].
[7] The above [1] to [6], wherein a heat insulating member that is lighter and has a lower thermal conductivity than the refractory heat insulating brick is provided in a space formed between the outer shell portion and the spaced brick. The furnace wall structure of the heating furnace in any one.
[8] The furnace wall structure of the heating furnace according to any one of [1] to [6], wherein a space is provided between the outer shell portion and the separated brick.
10 :炉壁(炉壁構造)
20 :外殻部
30 :耐火煉瓦部
32 :離間煉瓦
322:凸構造
324:凹構造
34 :つなぎ煉瓦
342:凸構造
344:凹構造
40 :係止部材
42 :係止部材
44 :螺合部材
46 :接着部材
50 :支持部材
60 :断熱部材
S1 :空間
10: Furnace wall (furnace wall structure)
20: Outer shell part 30: Refractory brick part 32: Spacing brick 322: Convex structure 324: Concave structure 34: Brick brick 342: Convex structure 344: Concave structure 40: Locking member 42: Locking member 44: Screw member 46 : Adhesive member 50: Support member 60: Heat insulation member S1: Space
Claims (8)
前記炉壁の縦断面における炉内側に、複数の耐火断熱煉瓦が前記炉壁の高さ方向に積層されて設けられた耐火煉瓦部と、を備え、
前記耐火煉瓦部は、前記複数の耐火断熱煉瓦のうち、前記外殻部との間に空間を形成可能に配置された複数の離間煉瓦と、前記離間煉瓦よりも炉外側方向に長く形成され、かつ接続部材で前記外殻部に対して固定された複数のつなぎ煉瓦と、を備える、加熱炉の炉壁構造。 On the outside of the furnace in the longitudinal section of the furnace wall, an outer shell portion provided along the height direction of the furnace wall;
A firebrick brick portion provided with a plurality of fireproof heat insulating bricks laminated in the height direction of the furnace wall on the furnace inner side in the longitudinal section of the furnace wall,
The refractory brick portion is a plurality of spaced bricks arranged so as to form a space between the outer shell portion among the plurality of refractory heat insulating bricks, and is formed longer in the furnace outer direction than the spaced brick, A furnace wall structure of a heating furnace, comprising: a plurality of connecting bricks fixed to the outer shell portion by connecting members.
前記複数のつなぎ煉瓦のそれぞれは、前記高さ方向において略均等間隔で配置されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の加熱炉の炉壁構造。 The connecting bricks are provided every predetermined number of the plurality of spaced bricks stacked in the height direction,
The furnace wall structure of a heating furnace according to any one of claims 1 to 4, wherein each of the plurality of connecting bricks is arranged at substantially equal intervals in the height direction.
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