JP3464580B2 - Insulation structure of furnace wall and method of construction - Google Patents
Insulation structure of furnace wall and method of constructionInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はキャスタブルとセラ
ミックファイバーを用いた炉壁の断熱構造体及びその施
工方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat insulating structure for a furnace wall using castable and ceramic fibers, and a method for constructing the heat insulating structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】炉壁例えば焼却炉の断熱構造の施工法と
して、キャスタブルを高温側に施工し、パーライトボー
ドや珪酸カルシウムボードを低温側に施工することが一
般に行われている。パーライトボードや珪酸カルシウム
ボードを使用するのは、キャスタブル単体で施工するよ
りも軽量で断熱性に優れているからである。2. Description of the Related Art As a method of constructing a heat insulating structure for a furnace wall, for example, an incinerator, castables are generally constructed on the high temperature side, and pearlite boards and calcium silicate boards are constructed on the low temperature side. Perlite board and calcium silicate board are used because they are lighter in weight and have better heat insulating properties than when castable alone.
【０００３】高温側にキャスタブルを施工し、低温側に
断熱材を施工した断熱構造体は焼却炉の他にも次の例が
ある。実開平７−２６０５６号公報には、保温蓋の断熱
構造としてキャスタブルとセラミックファイバーを使う
ことが開示されている。また、特開平６−３０７７７６
号公報には、雰囲気炉の炉壁としてキャスタブルを施工
した後に、断熱材としてのセラミックファイバーを施工
した構造が開示されている。In addition to the incinerator, there are the following examples of heat insulating structures having castables on the high temperature side and heat insulating materials on the low temperature side. Japanese Utility Model Laid-Open No. 7-26056 discloses the use of castable and ceramic fibers as a heat insulating structure for a heat insulating lid. In addition, JP-A-6-307776
The publication discloses a structure in which castable is applied as a furnace wall of an atmospheric furnace and then ceramic fiber is applied as a heat insulating material.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】パーライトボードや珪
酸カルシウムボードは耐熱性が５００〜９００℃と比較
的低く、その用途は狭い範囲に限られる。また、キャス
タブルや断熱材を支持するためにＹ字アンカー等の固定
具を使用するが、Ｙ字アンカー等の固定具の周りにボー
ドを施工する際は、ボードが硬いので、繁雑な細工が必
要になり、また細工に伴って粉塵が発生して、作業性が
極めて悪い。The heat resistance of perlite boards and calcium silicate boards is relatively low at 500 to 900 ° C., and their use is limited to a narrow range. In addition, fixing tools such as Y-shaped anchors are used to support castables and heat insulating materials, but when the boards are installed around the fixing tools such as Y-shaped anchors, the boards are hard, so complicated work is required. In addition, dust is generated due to the work, and workability is extremely poor.
【０００５】セラミックファイバーは軟らかくて簡単に
細工ができて作業性は良いが、吸水性がある。セラミッ
クファイバーの上からキャスタブルを施工すると、セラ
ミックファイバーがキャスタブルの水分を吸収するた
め、キャスタブルの性能を十分に生かすことができな
い。Ceramic fibers are soft and can be easily worked and have good workability, but they are water-absorbing. When the castable is applied from above the ceramic fiber, the ceramic fiber absorbs the moisture of the castable, so that the performance of the castable cannot be fully utilized.
【０００６】この対策としてセラミックファイバーの表
面にビニールシート等を敷いて施工することが考えられ
る。しかし、キャスタブルを流し込む時にシートが移動
したり、セラミックファイバーの密度が小さいために、
その強度が不足し、セラミックファイバーおよびキャス
タブルの施工厚さが変化して当初の断熱性能が得られな
い場合がある。As a countermeasure against this, it is conceivable to lay a vinyl sheet or the like on the surface of the ceramic fiber for construction. However, because the sheet moves when casting the castable and the density of the ceramic fiber is low,
There is a case where the strength is insufficient and the construction thickness of the ceramic fiber and the castable is changed and the initial heat insulation performance cannot be obtained.
【０００７】これらの理由により、実際にはセラミック
ファイバーを施工した後にキャスタブルを施工する方法
は非常に困難であった。For these reasons, in practice, the method of applying the castable after applying the ceramic fiber is very difficult.
【０００８】本発明は、前述の従来技術の問題点に鑑
み、耐熱性、断熱性、施工の際の作業性に優れた炉壁の
断熱構造体及びその施工方法を提供することを目的とし
ている。In view of the above-mentioned problems of the prior art, it is an object of the present invention to provide a heat insulating structure for a furnace wall which is excellent in heat resistance, heat insulating property, and workability during construction, and a construction method thereof. .
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本願の第１発明は、高温
側にキャスタブルを配し、低温側にセラミックファイバ
ーを配した炉壁の断熱構造体において、前記キャスタブ
ルは水硬性キャスタブルであり、前記セラミックファイ
バーは撥水剤で撥水処理した嵩密度０．２０〜０．３０
ｇ／ｃｍ3 のセラミックファイバーブランケットまたは
セラミックファイバーブロックであることを特徴とする
断熱構造体を要旨としている。According to a first aspect of the present invention, in a heat insulating structure of a furnace wall in which castables are arranged on a high temperature side and ceramic fibers are arranged on a low temperature side, the castables are hydraulic castables, Ceramic fibers are water-repellent treated with a water repellent and have a bulk density of 0.20 to 0.30.
The gist is a heat insulating structure which is a g / cm 3 ceramic fiber blanket or a ceramic fiber block.
【００１０】本願の第２発明は、前述の本願第１発明の
施工法であって、低温側にセラミックファイバーを施工
し、その後に高温側にキャスタブルを施工することを特
徴とする施工方法を要旨としている。A second invention of the present application is the construction method of the first invention of the present application, which is characterized in that a ceramic fiber is constructed on a low temperature side and then a castable is constructed on a high temperature side. I am trying.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の断熱構造体にセラミック
ファイバーブランケットを使用した例について説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of using a ceramic fiber blanket for the heat insulating structure of the present invention will be described.
【００１２】本発明においては、パーライトボードや珪
酸カルシウムボードよりも耐熱温度の高いセラミックフ
ァイバーブランケットを使用する。それゆえ耐熱性が向
上する。また、セラミックファイバーブランケットは嵩
密度を０．２０〜０．３０ｇ／ｃｍ3 にする。そのこと
により高い強度が得られる。すると、キャスタブルの荷
重によるセラミックファイバーの変形を少なくし、断熱
構造体の性能を向上する。In the present invention, a ceramic fiber blanket having a higher heat resistance temperature than a pearlite board or a calcium silicate board is used. Therefore, heat resistance is improved. Further, the ceramic fiber blanket has a bulk density of 0.20 to 0.30 g / cm 3 . As a result, high strength can be obtained. Then, the deformation of the ceramic fiber due to the load of the castable is reduced, and the performance of the heat insulating structure is improved.
【００１３】また、セラミックファイバーブランケット
の表面にシリコーン樹脂等の撥水剤を塗布して撥水処理
する。すると、吸水性が無くなり、セラミックファイバ
ーを施工した後に施工される水硬性キャスタブルの水和
反応を正常に進行させ、断熱構造体の性能を向上する。Further, a water repellent agent such as silicone resin is applied to the surface of the ceramic fiber blanket for water repellent treatment. Then, the water absorption is lost, and the hydration reaction of the hydraulic castable that is applied after the ceramic fiber is applied normally proceeds, and the performance of the heat insulating structure is improved.
【００１４】セラミックファイバーブランケットはカッ
ターで容易に切れるため、施工性がボードを使用する場
合よりも格段に良くなる。さらに、撥水処理により吸水
性を抑止すると同時に粉塵の発生を抑えることができ
る。Since the ceramic fiber blanket is easily cut by a cutter, the workability is much better than when using a board. Further, the water repellent treatment can suppress the water absorption and at the same time suppress the generation of dust.
【００１５】本発明で使用するセラミックファイバーブ
ランケットの典型例は、次のとおりである。Typical examples of ceramic fiber blankets used in the present invention are as follows.
【００１６】（１）Ａｌ2 Ｏ3 ４０〜６０重量％であ
り、ＳｉＯ2 ４０〜６０重量％の非晶質繊維からなるブ
ランケット、（２）Ａｌ2 Ｏ3 ２５〜３５重量％であ
り、ＳｉＯ2 ４９〜５９重量％であり、ＺｒＯ2 １１〜
２１重量％の非晶質繊維からなるブランケット、（３）
これらの非晶質繊維にＡｌ2 Ｏ3 ７２重量％以上であ
り、ＳｉＯ2 ２８重量％以下の結晶質繊維を数％含有し
た繊維からなるブランケット、（４）これらのブランケ
ットを１０００℃以上で熱処理して非晶質繊維の一部を
結晶化したブランケット、（５）Ａｌ2 Ｏ3 ７２重量％
以上であり、ＳｉＯ2 ２８重量％以下のムライト、ムラ
イト・コランダムまたはコランダムを主成分とする結晶
質繊維からなるブランケット。(1) Al 2 O 3 40-60% by weight, SiO 2 40-60% by weight blanket consisting of amorphous fibers, (2) Al 2 O 3 25-35% by weight, SiO 2 49-59 are weight%, ZrO 2. 11 to
Blanket consisting of 21 wt% amorphous fiber, (3)
A blanket made of fibers containing 72% by weight or more of Al 2 O 3 and several% of crystalline fibers of 28% by weight or less of SiO 2 in these amorphous fibers, and (4) heat treating these blankets at 1000 ° C. or more. A blanket obtained by crystallizing a part of the amorphous fiber by (5) 72% by weight of Al 2 O 3
Above is a blanket composed of mullite, mullite corundum, or crystalline fiber having corundum as a main component and containing 28% by weight or less of SiO 2 .
【００１７】本発明で使用するセラミックファイバーブ
ランケットの嵩密度は０．２０〜０．３０ｇ／ｃｍ3 で
ある。０．２０ｇ／ｃｍ3 未満であれば、キャスタブル
の荷重による変形が大きい。０．３０ｇ／ｃｍ3 を越え
ると、ブランケットを製作する際に繊維が折れて製品を
製作するのが困難である。The bulk density of the ceramic fiber blanket used in the present invention is 0.20 to 0.30 g / cm 3 . If it is less than 0.20 g / cm 3 , the deformation due to the load of the castable is large. If it exceeds 0.30 g / cm 3 , the fibers are broken during the production of the blanket, and it is difficult to produce the product.
【００１８】結晶質繊維からなるブランケットは、一般
には、嵩密度が０．１０〜０．１６ｇ／ｃｍ3 である。
このブランケットをレジン等のバインダー液に含浸した
あと脱水して、嵩密度が０．２０ｇ／ｃｍ3 以上になる
ようにプレスして乾燥すると、本発明において使用しう
るブランケットとなる。また、この際、バインダー液に
シリコーンオイル、又はシリコーンエマルジョンを含有
させて同時に撥水処理しても良い。The blanket made of crystalline fibers generally has a bulk density of 0.10 to 0.16 g / cm 3 .
A blanket usable in the present invention is obtained by impregnating this blanket with a binder liquid such as resin, dehydrating it, pressing it to a bulk density of 0.20 g / cm 3 or more, and drying it. At this time, the binder solution may contain silicone oil or silicone emulsion to be treated for water repellency at the same time.
【００１９】撥水剤は一般に使用されている撥水剤が使
用できるが、特にシリコーンオイル又はシリコーンエマ
ルジョンが水溶液として使用できて取扱が容易であり好
適である。As the water repellent, a generally used water repellent can be used, but in particular, silicone oil or silicone emulsion can be used as an aqueous solution and is easy to handle, which is preferable.
【００２０】撥水処理の方法は、撥水剤の水溶液をスプ
レー、ローラー等によりブランケット表面に塗布して乾
燥するのが好ましい。撥水剤のブランケットへの含浸深
さは１〜５ｍｍが好適である。含浸深さが１ｍｍ未満で
は施工時に吸水性が十分に抑止できないことがある。含
浸深さが５ｍｍを越えても撥水の効果は変わらないの
で、それ以上の深さまで処理してもムダである。As for the method of water repellent treatment, it is preferable to apply an aqueous solution of a water repellent agent onto the blanket surface by spraying, using a roller or the like, and dry. The depth of impregnation of the water repellent into the blanket is preferably 1 to 5 mm. If the impregnation depth is less than 1 mm, water absorption may not be sufficiently suppressed during construction. Even if the impregnation depth exceeds 5 mm, the effect of water repellency does not change, so it is useless to treat even more depth.
【００２１】また、撥水剤にレジン等のバインダー液を
混合して用いると、ブランケットの強度が一層増加して
好都合である。Further, it is convenient to use a binder liquid such as a resin mixed with the water repellent, since the strength of the blanket is further increased.
【００２２】本発明に使用する水硬性キャスタブルの好
適例は、耐火性または断熱性の骨材と水和反応により硬
化する水硬性の結合材を含む耐熱温度１２００〜１７０
０℃の不定形耐火物である。骨材がアルミナシリカを主
成分とし、結合材がアルミナセメントや水硬性アルミナ
であるキャスタブルがより好ましい。A preferred example of the hydraulic castable material used in the present invention is a heat resistant temperature range of 1200 to 170 containing a fire resistant or heat insulating aggregate and a hydraulic binder which is hardened by a hydration reaction.
It is an irregular refractory material at 0 ° C. More preferable is castable in which the aggregate is mainly composed of alumina silica and the binder is alumina cement or hydraulic alumina.
【００２３】[0023]
【実施例】本発明の一実施例を図１を参照して説明す
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００２４】炉壁ケーシング４に金属製のＹ字アンカー
３を３００ｍｍピッチで溶接し、表面を撥水剤（最適例
は東芝シリコーン社製のシリコーンエマルジョンＴＳＷ
−８３１）で撥水処理した数枚（図では３枚）のセラミ
ックファイバーブランケット１を重ねて１００ｍｍ厚さ
に施工する。さらに、この上に３００ｍｍ厚さに所定量
の水を添加混合した水硬性キャスタブル２（最適例は品
川白煉瓦社製のＣＮ−１４０−３）を施工して炉壁の断
熱構造体５とした。図１の左側が炉外で、右側が炉内で
ある。この断熱構造体５を１３００℃で１ヶ月間加熱し
て使用した。A metal Y-shaped anchor 3 is welded to the furnace wall casing 4 at a pitch of 300 mm, and the surface is water repellent (the optimum example is silicone emulsion TSW manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.).
A plurality of ceramic fiber blankets 1 (three in the figure) that have been subjected to the water repellent treatment in -831) are stacked and applied to a thickness of 100 mm. Further, a hydraulic castable 2 (the optimum example is CN-140-3 manufactured by Shinagawa White Brick Co., Ltd.), in which a predetermined amount of water is added and mixed to a thickness of 300 mm, is applied thereon to form a heat insulating structure 5 for the furnace wall. . The left side of FIG. 1 is outside the furnace, and the right side is inside the furnace. This heat insulating structure 5 was heated at 1300 ° C. for one month and used.
【００２５】セラミックファイバーブランケット１は特
に固定しなくても良いが、固定が好ましい場合は、例え
ばＹ字アンカー３にワッシャーを溶接する方法や、Ｙ字
アンカーとは別に金属製ピンとワッシャー及びボルトで
止める方法を採用できる。The ceramic fiber blanket 1 does not have to be fixed in particular, but when fixing is preferable, for example, a method in which a washer is welded to the Y-shaped anchor 3 or a metal pin, a washer and a bolt are used separately from the Y-shaped anchor. The method can be adopted.
【００２６】前述の実施例に使用したセラミックファイ
バーブランケットの特性、および断熱構造体の観察結果
を比較例とともに表１に示す。The characteristics of the ceramic fiber blanket used in the above-mentioned examples and the observation results of the heat insulating structure are shown in Table 1 together with comparative examples.
【００２７】[0027]
【表１】
吸水性の測定については、セラミックファイバーブラン
ケットの上に円筒を乗せて、この中に水を入れ、吸水性
の有無を調べた。[Table 1] Regarding the measurement of water absorption, a cylinder was placed on a ceramic fiber blanket, water was put in the cylinder, and the presence or absence of water absorption was examined.
【００２８】本発明の断熱構造体は、セラミックファイ
バーブランケットに代えて、ブランケットの小片を多数
積層して作製した、嵩密度が０．２０〜０．３０ｇ／ｃ
ｍ3のセラミックファイバーブロックを使用しても良
い。The heat insulating structure of the present invention has a bulk density of 0.20 to 0.30 g / c produced by laminating a large number of blanket pieces in place of the ceramic fiber blanket.
The ceramic fiber block of m 3 may be used.
【００２９】また、本発明の断熱構造体においては、水
硬性キャスタブルにセラミックファイバーを添加混合す
ると、断熱性が向上して好ましい。In addition, in the heat insulating structure of the present invention, it is preferable to add and mix ceramic fibers to the hydraulic castable because the heat insulating property is improved.
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によると、撥水剤で撥水処理した
セラミックファイバーブランケット又はセラミックファ
イバーブロックを使用するので、細工が容易で、粉塵が
発生せず、施工が容易であり、作業環境が改善される。According to the present invention, since a ceramic fiber blanket or a ceramic fiber block treated with a water repellent agent is used, the work is easy, no dust is generated, the construction is easy, and the working environment is Be improved.
【００３１】本発明の断熱構造体は、高密度で、かつ撥
水処理剤で撥水処理したセラミックファイバーブランケ
ット又はセラミックファイバーブロックを使用するの
で、キャスタブルは設計どうりの性能が得られて、断熱
性の向上した炉壁ができる。Since the heat insulating structure of the present invention uses a ceramic fiber blanket or a ceramic fiber block which has a high density and is water-repellently treated with a water-repellent agent, the castable has a performance as designed and is heat-insulated. A furnace wall with improved properties is created.
【００３２】また、本発明によれば、耐熱性能の向上が
容易であり、パーライトボードを使用した場合よりもキ
ャスタブルの厚さを薄くすることができて、断熱構造体
全体の重量を軽くできる。Further, according to the present invention, the heat resistance performance can be easily improved, the castable thickness can be made thinner than in the case where the pearlite board is used, and the weight of the entire heat insulating structure can be reduced.
【図１】本発明による断熱構造体の一例を示す概略断面
図。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a heat insulating structure according to the present invention.
１ セラミックファイバーブランケット ２ 水硬性キャスタブル ３ Ｙ字アンカー ４ 炉壁ケーシング 1 Ceramic fiber blanket 2 hydraulic castable 3 Y-shaped anchor 4 furnace wall casing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−142008（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−33554（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−217258（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−26056（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−18349（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−128129（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−51796（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭53−101350（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27D 1/00 F27D 1/16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-51-142008 (JP, A) JP-A-55-33554 (JP, A) JP-A-9-217258 (JP, A) Jitsukaihei 7- 26056 (JP, U) Actually open 51-18349 (JP, U) Actually open 60-128129 (JP, U) Actually open 6-51796 (JP, U) Actually open 53-101350 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F27D 1/00 F27D 1/16
Claims (3)
セラミックファイバーを配した炉壁の断熱構造体におい
て、前記キャスタブルは水硬性キャスタブルであり、前
記セラミックファイバーは撥水剤で撥水処理した嵩密度
０．２０〜０．３０ｇ／ｃｍ3 のセラミックファイバー
ブランケット又はセラミックファイバーブロックである
ことを特徴とする炉壁の断熱構造体。1. A heat insulating structure for a furnace wall in which castables are arranged on the high temperature side and ceramic fibers are arranged on the low temperature side, wherein the castables are hydraulic castables, and the ceramic fibers are treated to be water repellent with a water repellent. A heat insulating structure for a furnace wall, which is a ceramic fiber blanket or a ceramic fiber block having a bulk density of 0.20 to 0.30 g / cm 3 .
ンエマルジョンである請求項１に記載の炉壁の断熱構造
体。2. The heat insulating structure for the furnace wall according to claim 1, wherein the water repellent is silicone oil or silicone emulsion.
体の施工方法において、低温側にセラミックファイバー
を施工し、その後に高温側にキャスタブルを施工するこ
とを特徴とする施工方法。3. The method for applying a heat insulating structure for a furnace wall according to claim 1 or 2, wherein ceramic fibers are applied on a low temperature side, and then castable is applied on a high temperature side.
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| JP11712696A JP3464580B2 (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Insulation structure of furnace wall and method of construction |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09280743A JPH09280743A (en) | 1997-10-31 |
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