JP2558288B2

JP2558288B2 - 低融点付着物の除去方法

Info

Publication number: JP2558288B2
Application number: JP62191629A
Authority: JP
Inventors: 治幸上野; 秀行津田; 守高山; 博之江口
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority date: 1987-07-30
Filing date: 1987-07-30
Publication date: 1996-11-27
Anticipated expiration: 2011-11-27
Also published as: JPS6438587A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、炉内補修対象個所等の炉壁に付着する低融
点付着物の除去方法に関する。

〔従来の技術〕

たとえば金属溶融炉，ガラス炉等の各種溶解用窯炉に
おいては、操業中に内張り用耐火材と溶解物とが反応
し、析出した低融点付着物の層が炉内壁面に形成され
る。また、この反応の結果生成した反応生成物は、炉壁
を侵食し損耗させる。そのため、損耗した炉壁部分の補
修が必要となってくる。

この補修に際し、低融点付着物を除去せずに補修材を
炉壁にコーティングした場合、補修材の重みで低融点付
着物がクリープ現象を起こして変形する。その結果、低
融点付着物の上に盛り上げられた補修材が、補修後の炉
壁面から落下する。

そのため従来では、低融点付着物を機械的に破壊し、
除去する方法が採られていた。

この溶解炉の内で、たとえばガラス炉においては、そ
の稼動ライフが長く、ほとんど操業を停止することなく
炉寿命まで使用している。そして、炉寿命まで達したと
きに、修理を行うのが常である。そのため、部分的な損
耗個所が大きくなった場合、止むなく操業を中止させて
被補修個所に付着する低融点付着物を機械的に破壊して
掴み出したり、バーナ等で溶解させて掻き取ったり、炉
外へ流出させること等が行われていた。しかし、部分的
に損耗が激しい部分を補修する場合にあっても、窯炉の
操業を中止させることは生産性の面から大きなロスであ
ることは明らかである。

そこで、操業中の窯炉においても低融点付着物を除去
する方法を適用することが考えられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、窯炉の操業を中止することなく低融点
付着物の除去を行うことは、付着物の種類によっては種
々の問題が発生する原因となる。

たとえば、ガラス炉溶解室の場合、溶解された低融点
付着物が下部にある溶解物、つまり生地ガラスの中に混
入し製品を汚染するおそれがある。蓄熱室の場合、内周
壁に付着する低融点付着物が溶出して室内の塩基性れん
がのシリカ，マグ・クロム等の成分と反応して低融点化
合物を生成し、崩壊する等の問題がある。また、機械的
に低融点化合物を破壊して炉外へ掴み出す場合も、破壊
によって生じた粒子，塵等が落下して製品に混入し汚染
することにもなる。

このように、炉の操業中において、低融点付着物を除
去する有効な方法がないのが現実である。

そこで、本発明は、このような問題に鑑み、窯炉の操
業を止めることなく、且つ製品に汚染等の問題を生じさ
せることなく、窯炉の炉壁に付着している低融点付着物
を効率良く除去することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の福融点付着物の除去方法は、その目的を達成
するために、前面ノズル部に複数の気体噴出口を持つバ
ーナのノズル部中心側に位置する噴出口から燃焼フレー
ムを噴出させて、炉壁部分に付着する低融点付着物を溶
融して不純物を蒸発させ、該付着物が溶融状態で前記炉
壁部分から流下した後、ノズルの外周側に位置する噴出
口から冷却気体を噴出させ、前記溶融物を流下位置で冷
却し凝固させることを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、炉壁内面等の耐火物表面に付着し
ている低融点付着物を、バーナのノズル部中心側に位置
する噴出口から噴射された燃焼フレームによって溶融さ
せる。この溶融により、低融点付着物に含まれていた不
純物が蒸発し、付着物の耐火度が上昇する。したがっ
て、その上に盛り上げられる補修材の重量を充分に支持
し、補修層との接合強度が優れたものとなる。また、溶
融した付着物が耐火物表面に沿って下方に落下する過程
で、ノズル部の外周側に位置する噴出口から噴射された
冷却気体により、その付着物の凝固は容易に行われる。
そのため、付着物が更に落下することが防止され、補修
個所における補修材のコーティングも有効なものとな
る。

ここで使用するバーナとしては、ノズル部の中心側に
燃焼フレームを噴射させる噴出口があり、それを取り囲
むように冷却気体噴射用の噴出口が設けられている。し
たがって、方向性がなく、ノズル部を耐火物表面に指向
させている限り、いずれを上側としても同様な付着物除
去作業が行われる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特
徴を具体的に説明する。

第１図は本実施例で使用したバーナを示す平面図であ
り、第２図は該バーナのノズル部の内部構造を示す断面
図である。

このバーナ１のノズル部２には、複数列の同心円状と
して噴出口が設けられている。これら噴出口のうち、中
心側に位置するものを燃焼フレーム噴射用の噴出口３と
している。これらの噴出口３を取り巻いて外周側に設け
られた噴出口４は、冷却気体を噴射するために使用され
る。噴出口４の開口方向は、噴射される冷却気体が拡が
るように外周方向に向かって傾斜している。また、ノズ
ル部２は、水冷機構を内蔵した支持管５によって支持さ
れている。

バーナ１の中心側内部には、酸素供給パイプ６から分
散室７を介して接続された燃焼フレーム噴出管８が設け
られている。そして、この燃焼フレーム噴出管８は、燃
焼フレーム噴出口３として開口している。また、燃焼フ
レーム噴出管８を流れる酸素流に燃料ガスを吹き込むた
め、LPG等の燃料供給パイプ９が環状分配管10を介して
燃焼フレーム噴出管８に接続されている。これら分散室
７及び環状分配管10によって、各燃焼フレーム噴出口３
から噴出される燃焼フレームは、均一な流量分布をもっ
たものとなる。

そして、燃焼フレーム噴出口３を取り囲むように設け
られた冷却気体噴出口４に対しては、圧縮空気供給源
（図示せず）に繋がる冷却気体供給パイプ11が環状分配
管12及び冷却気体噴出管13を介して接続されている。

また、ノズル部２を冷却するために、支持管５を通っ
てノズル部２内部に冷却水を送り込む構造となってい
る。この冷却水は、冷却水供給パイプ14から冷却水循環
管15を経てノズル部２に送り込まれて、ノズル部２を冷
却した後、冷却水戻りパイプ19から支持管５を冷却しな
がら排出される。

このような構造をもつバーナ１を使用して、ガラス炉
溶解室の内壁を構成する珪石質れんが表面の損傷個所
を、以下の手順で補修した。第３図（ａ）及び（ｂ）
は、このときの補修作業を工程順に示す図である。

炉壁16の内側表面には、Na₂O等のアルカリ化合物から
なる低融点付着物17が層状になって付着している。この
内側表面に対して、バーナ１の中心側にある燃焼フレー
ム噴出口３から、LPG等の可燃ガスと酸素からなる混合
ガスを燃焼させることによって生成した燃焼フレーム18
を噴出させる。この燃焼フレーム18の熱エネルギーによ
って、溶解室内の損傷個所21の表面にある低融点付着物
17は、第３図（ａ）に示すように溶解して、炉壁16の内
側表面を流下する。したがって、低融点付着物17は、損
傷個所21から流出する。この過程で、低融点付着物17に
含まれていた低融点の不純物が蒸発されるので、付着物
17aの耐火度が上昇する。

低融点付着物17が損傷個所21から流出した後、その流
出状態にある付着物17aに対し、冷却気体噴出口４から
の冷却気体20が吹き付けられるように、炉壁16に対する
バーナ１の位置を調節する。そして、第３図（ｂ）に示
すように、冷却気体噴出口４から冷却気体20を勢いよく
噴出させる。この冷却気体20の噴射により、一旦溶融し
た付着物17aは、その場で冷却・凝固する。冷却気体20
の噴出は、常時又は必要時のみのいずれであっても良
く、また流下する下位のみにむけて噴出させるものでも
良い。

以上の作業を繰り返すことにより、損傷個所21にある
低融点付着物17を除去し、損傷個所21から下方位置で凝
固させている。したがって、炉内に低融点付着物17を落
下させることがなくなる。そして、低融点付着物17が除
去された損傷個所21に対する補修作業が行われる。この
損傷個所21に残留する付着物17aは、不純物が蒸発され
たことにより耐火度の高いものとなっているので、その
上に盛り上げられる補修材の重量を充分に支持すること
ができるものである。

なお、補修に際しては、補修個所の低融点付着物17を
除去後、下方に溜まった付着物17aの山部分について
も、そのままにしておくと自重により低融点付着物17の
表面から下方に溜れ落ちる危険性がある。そのため、こ
の付着物17aの山部分についても、燃焼フレームと冷却
気体の吹付けを行うことにより、低融点付着物17と融合
させながら周囲に分散させ、壁面を平らにならしておく
とよい。

なお、ガラス溶解室の内壁に付着した低融点付着物
は、Na₂Oを８〜10重量％含んでおり、融点は1100〜1200
℃であった。これを燃焼フレーム18で加熱すると、Na₂O
の一部が蒸発し、その含有量を３重量％程度まで低下さ
せることができた。このNa₂Oの蒸発に伴い付着物の耐火
度が1500〜1550℃まで上昇し、補修材との接合強度も充
分であった。その結果、補修された内壁は、６ヶ月経過
後も良好であった。また、補修時に再度補修個所を加熱
して補修する場合、残留付着物のNa₂Oは、更に３重量％
以下に減少し耐火度も上昇することが確認できた。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、低融点付
着物を一旦溶融することにより、低融点付着物に含まれ
ている不純物を蒸散させた後で、再度凝固させている。
その結果、付着物の耐火度が向上し、その上に盛り上げ
られる補修層との接合強度が優れたものとなる。また、
溶融した付着物が溜出した状態で冷却が行われるため、
ただちに再凝固され、低融点付着物が炉内に落下するこ
とが防止される。このように本発明によるとき、窯炉の
操業を中止することなく、補修作業を行うことが可能と
なり、付着物による製品の汚染をなくすることができ
る。その結果、窯炉の生産性も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用したバーナを示す平面図
であり、第２図は該バーナのノズル部を示す断面図、第
３図は該バーナを使用してガラス工業用溶解室の炉壁を
補修している状態を示す。 1:バーナ、2:ノズル部 3:燃焼フレーム噴出口、4:冷却気体噴出 5:支持管、6:酸素供給パイプ 7:分散室、8:燃焼フレーム噴出管 9:燃料供給パイプ、10:環状分配管 11:冷却気体供給パイプ、12:環状分配管 13:冷却気体噴出管、14:冷却水供給パイプ 15:冷却水循環管、16:炉壁 17:低融点付着物、18:燃焼フレーム 19:冷却水戻りパイプ、20:冷却気体 21:損傷個所

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者江口博之福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献特開昭60−110362（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−137117（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前面ノズル部に複数の気体噴出口を持つバ
ーナのノズル部中心側に位置する噴出口から燃焼フレー
ムを噴出させて、炉壁部分に付着する低融点付着物を溶
融して不純物を蒸発させ、該付着物が溶融状態で前記炉
壁部分から流下した後、前記ノズル部の外周側に位置す
る噴出口から冷却気体を噴出させ、前記溶融物を前記流
下位置で冷却し凝固させることを特徴とする低融点付着
物の除去方法。