JP3747383B2

JP3747383B2 - Furnace partition wall and its unit

Info

Publication number: JP3747383B2
Application number: JP17302595A
Authority: JP
Inventors: 安雄三須; 輝一宮本; 豊米倉
Original assignee: Saint Gobain TM KK
Current assignee: Saint Gobain TM KK
Priority date: 1995-06-16
Filing date: 1995-06-16
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JPH094985A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は単位体と炉の仕切壁に関する。特に本発明は、無機繊維のブランケットを用いた単位体とこの単位体によって構成された炉の仕切壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属工業における加熱炉や熱処理炉、窯業における焼成炉などには、仕切壁を有する炉がある。この場合、仕切壁は炉の天井から下方へ伸びた吊り構造を有し、熱ガスの流れを制御して効率よく加熱したり、炉内温度を制御し易くするために利用されている。
【０００３】
炉の仕切壁は上部から吊り下げられた吊り構造になっており、通例、仕切壁の下部には支えがない。このために、仕切壁を吊り下げて支持する方法に工夫を要し、従来、いろいろな提案がなされている。たとえば、特開平４−１８７９８９号公報には、無機繊維ブロックに支持部材を取り付けて、この無機繊維ブロックをさらに別の支持部材に取り付けて上下左右に連設した仕切壁が提案されている。また、実公平６−２３９１９号公報には、仕切壁の高さ方向の長さと同じ長さを有する無機繊維ブランケットを上端部のみで支持した仕切壁が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平４−１８７９８９号公報の仕切壁は、強固ではあるが、支持構造が複雑であり、製作の作業が繁雑になる。
【０００５】
また、実公平６−２３９１９号公報の仕切壁は、支持構造は単純であるが、仕切壁が高さ方向に長くなった場合、無機繊維ブランケットに十分な引っ張り強度が期待できないので、仕切壁が自重で破損する恐れがあり、信頼性に欠ける。
【０００６】
無機繊維ブランケットは引っ張り強度が小さく、長い無機繊維ブランケットを上端のみを支持して吊り下げたときには、最大の荷重がかかる上方の支持部分や劣化の激しい部分が破損する危険がある。
【０００７】
このような従来技術に鑑み、本発明は、支持構造が単純であるにもかかわらず、十分な引っ張り強度をもたせることのできる炉の仕切壁及びその単位体を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本願の第１発明は、炉の仕切壁を構成するための単位体において、複数枚の無機繊維ブランケットの間に第１支持手段として無機質長繊維のクロスが圧縮された形で挟まれており、かつ、縫合糸によって複数枚の無機繊維ブランケットが第１支持手段を挟んだ状態で圧縮して積層されており、この無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段が無機繊維ブランケットを支持し、さらに第２支持手段がその無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段の上部を支持していることを特徴とする単位体を要旨としている。
【０００９】
本願の第２発明の要旨は、前記単位体が垂直方向に吊り下げられた状態でクロスを圧縮する方向に多数密に配設して構成されていることを特徴とする炉の仕切壁である。
【００１０】
【作用】
例えばアルミナ長繊維のような無機質長繊維は数百度の低温では引っ張り強度が大きいが、千数百度の高温下で炉内雰囲気に直接晒されると、繊維を構成する結晶が成長して極めて脆くなる。しかし、本発明のように無機質長繊維のクロスを複数枚の無機繊維ブランケットの間に挟んで炉内雰囲気から無機質長繊維のクロスを保護する形にすると、結晶の成長が抑制されて、引っ張り強度の低下が抑制される。
【００１１】
繊維を織ったものである無機質長繊維のクロスは、第２支持手段と係合する部分において、引っ張り強度が大きい。
【００１２】
また、無機繊維ブランケットで無機質長繊維のクロスを圧縮して挟むと、無機質長繊維のクロスと無機質繊維ブランケットとの絡みが良くなり、単位体の一体性が増す。
【００１３】
【実施例】
本発明の好適な実施例を図１〜５を参照して説明する。
【００１４】
実施例１
図１〜３において、単位体１は、ほぼ同一形状の４枚の無機繊維ブランケット２を重ねて、それらのうち内側に位置する２枚の隣接する無機繊維ブランケット２と無機繊維ブランケット２の間に第１支持手段３として無機質長繊維のクロスが圧縮された形で挟まれるように糸（図示せず）で縫合されている。つまり縫合糸によって無機繊維ブランケット２の複数枚（図では４枚）が第１支持手段３を挟んだ状態で圧縮して積層されている。
【００１５】
無機繊維ブランケット２は、アルミナシリカ繊維、ムライト繊維、アルミナ繊維などの短繊維、及びこれらの繊維を熱処理した繊維の一種または二種以上を混合して、積層し、大部分の繊維が厚さ方向と直角の方向に並んだ長方形の板の形状に成形されている。
【００１６】
第１支持手段３の無機質長繊維のクロスは耐熱性のある長繊維を織ってシート状に成形されている。無機質長繊維としては耐熱性のある長繊維が使用できる。例えば、シリカ繊維、Ａｌ₂Ｏ₃を７０％以上含み残部がＳｉＯ₂のムライト繊維またはアルミナ繊維、Ａｌ₂Ｏ₃を６０％以上含むＡｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂・Ｂ₂Ｏ₃系繊維などが使用できる。第１支持手段３の無機質長繊維のクロス３の厚みは、図１には誇張して示してあるが好ましくは０．２〜０．５ｍｍとする。
【００１７】
好適な態様においては、無機質長繊維のクロス３は隣接する２枚の無機繊維ブランケット２と無機繊維ブランケット２の間に単位体１のほぼ中央に位置して、圧縮されて挟まれている。仕切壁の下方部にかかる荷重は小さいので、無機質長繊維のクロス３の長さは、単位体１の長さの途中（たとえば、下から５０ｃｍのところ、又は下から全長の１／３）まででも良い。
【００１８】
第１支持手段３の上部は第２支持手段４によって支持されている。この第２支持手段４は、耐熱金属製またはセラミックス製の棒状の支持部材であって、無機質長繊維のクロス３を貫通して支持している。
【００１９】
無機質長繊維のクロスで構成された第１支持手段３の上部を折り曲げて二重あるいは三重にして、そこに第２支持手段４の支持棒を貫通すると、支持がより確実になる。
【００２０】
第２支持手段４の支持棒の本数は単位体１の大きさに応じて１〜数本の間で適宜選択できる。図示例では、３本の支持棒が使用されている。
【００２１】
第２支持手段４は第３支持手段５によって支持されている。第３支持手段５は、耐熱金属製であって、コ字状等のチャンネル部分５ｂと、その上部中央に突き出た突起部５ｃからなり、チャンネル部分５ｂの両側の下方エッジにはそれぞれ２〜３個の孔５ａが形成されており、そこに第２支持手段４の各支持棒が貫入される。突起部５ｃには１〜２個の穴５ｅが形成されており、そこには炉（図示せず）の天井に固定するための第４支持手段６が装入される。この第４支持手段６は長い棒状のものにする。
【００２２】
図３においては、図１〜２の単位体１が炉の天井から第４支持手段６を介して垂直方向に吊り下げられた状態で数多く密に配設されている。図３の状態では、第２支持手段４は内部に入っていて、第１、第３支持手段３、５は外部から見えるようになっているが、ブランケット２の形状及び寸法を適当に変更して、それらの全部または一部をブランケット２の中に入れる形にすることもできる。
【００２３】
単位体１は複数枚の無機繊維ブランケット２を圧縮して、それらと一緒に第１支持手段３を一体にして糸で縫合しておくと、取り扱いが容易であり、作業性が良くなる。また、縫合によって単位体１は強く圧縮ができて、断熱性が向上する。
【００２４】
実施例２
図４〜５は単位体１１の具体的な別の例を示す。
【００２５】
無機繊維ブランケット１２は、アルミナシリカ質の短繊維から作られている。１枚の大きさは２５ｍｍ×３００ｍｍ×１５００ｍｍである。このブランケット１２が１４枚積層されている。積層された中央、すなわちブランケット１２の７枚目と８枚目の間にはアルミナ８０重量％、シリカ２０重量％の長繊維から作られた、厚さ０．４ｍｍ、広さ３００ｍｍ×１５００ｍｍの無機質長繊維のクロス１３が第１支持手段として１枚挟まれている。
【００２６】
そして、この無機繊維ブランケット１２および無機質長繊維のクロス１３は積層方向に圧縮され、互いに糸（図示せず）で縫合されている。縫合された積層体全体の大きさは３００ｍｍ×３００ｍｍ×１５００ｍｍである。
【００２７】
積層体の３００ｍｍ×３００ｍｍの１面にはそれを天井に取り付けるために第２支持手段１４及び第３支持手段１５が埋め込まれている。第２支持手段１４及び第３支持手段１５は、それぞれ支持棒と固定具からなる。
【００２８】
第３支持手段１５の固定具は１００ｍｍ×１００ｍｍの鉄板３枚を下が開いた断面コ字状部分１５ｂを有している。両側面鉄板はクロス１３の面と平行に積層体１２に埋め込まれている。両側面鉄板の下方には支持棒１４を通す穴１５ａが各２カ所に開いている。上面鉄板の中央にはネジを有する突出部１５ｃが設けられている。
【００２９】
第２支持手段１４の支持棒は、径が８ｍｍ、長さが２９０ｍｍであり、無機繊維ブランケット１２と無機質長繊維のクロス１３と第３支持手段１５の両側面鉄板の穴１５ａを貫通している。
【００３０】
図４〜５の単位体１１を図３に示すように密に並べて吊して炉の仕切壁を形成する。
【００３１】
実施例３
表１は図１〜２に示した単位体１の引っ張り強さを示す。引っ張り強さは次のようにして測定した。
【００３２】
【表１】

厚さ２５ｍｍのアルミナシリカ繊維のブランケット２を１４枚積層して、その中央に第１支持手段のアルミナ長繊維クロス３を一枚挟んだ。そして第２支持手段４の支持棒を２本用いて支持して、断面が３００ｍｍ×３００ｍｍ、長さが３００ｍｍの大きさの単位体１を製作した。この単位体１を図３に示すように炉の天井から吊して、炉内を所定の温度に２４時間保持した。その後、室温にて引っ張り強さを測定した。比較のために、アルミナ長繊維クロス３を挟まない単位体１についても同様に引っ張り強さを測定した。
【００３３】
なお、本発明は、前述の実施例に限定されない。たとえば、ブランケット２は複数枚を積層したものでなくてもよい。第２、第３及び第４支持手段４、５、６は他の形状のものにしたり、一体構造のものにしてもよい。また、第３支持手段５の突起部５ｃにあける穴５ｅは、２個以外であってもよく、もちろん、穴の代りにフック等にしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明による炉の仕切壁とその単位体は、無機繊維ブランケット２の中に第１支持手段３として無機質長繊維のクロスを挟む構造にしたことにより、引っ張り強さが大きくなり、仕切壁が破損する危険がない。第２〜第４支持手段４〜６としては、従来の無機繊維ブロックに使用してきた単純な支持部材が採用できるので、支持構造が簡単で、作業性が良い。
【００３５】
また、第１支持手段３が繊維のみで構成されているので、軽くて、断熱性に優れていて、蓄熱量が小さいなどの効果がある。このため作業性が良く、熱効率が向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による単位体の実施例を示した断面図。
【図２】図１の単位体から無機繊維ブランケットを省略した状態を示す。
【図３】図１〜図２の単位体を数多く密に並べて吊すことにより形成した仕切壁の一部を示す正面図。
【図４】本発明による単位体の別の実施例を示した斜視図。
【図５】図４の単位体から無機繊維ブランケットとクロスを省略した状態を示す。
【符号の説明】
１単位体
２無機繊維ブランケット
３無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段
４第２支持手段
５第３支持手段
６第４支持手段
１１単位体
１２無機繊維ブランケット
１３無機質長繊維のクロスで作られた第１支持手段
１４第２支持手段
１５第３支持手段[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a unit body and a partition wall of a furnace. In particular, the present invention relates to a unit body using an inorganic fiber blanket and a partition wall of a furnace constituted by the unit body.
[0002]
[Prior art]
Heating furnaces and heat treatment furnaces in the metal industry and firing furnaces in the ceramic industry include furnaces having partition walls. In this case, the partition wall has a suspended structure extending downward from the ceiling of the furnace, and is used to control the flow of the hot gas to efficiently heat or to easily control the furnace temperature.
[0003]
The partition wall of the furnace has a suspended structure suspended from the upper part, and usually there is no support at the lower part of the partition wall. For this reason, a device is required for the method of hanging and supporting the partition wall, and various proposals have been made conventionally. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-18789 proposes a partition wall in which a support member is attached to an inorganic fiber block, and this inorganic fiber block is further attached to another support member so as to be connected vertically and horizontally. Japanese Utility Model Publication No. 6-23919 proposes a partition wall in which an inorganic fiber blanket having the same length as the partition wall in the height direction is supported only at the upper end.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the partition wall disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-18789 is strong, the support structure is complicated and the production work becomes complicated.
[0005]
In addition, the partition wall of Japanese Utility Model Publication No. 6-23919 has a simple support structure, but when the partition wall becomes longer in the height direction, sufficient tensile strength cannot be expected for the inorganic fiber blanket. It may be damaged by its own weight and lacks reliability.
[0006]
The inorganic fiber blanket has a low tensile strength, and when a long inorganic fiber blanket is hung while supporting only the upper end, there is a risk that the upper support portion where the maximum load is applied or a portion that is severely deteriorated is damaged.
[0007]
In view of such a conventional technique, an object of the present invention is to provide a furnace partition wall and a unit body thereof that can have a sufficient tensile strength despite a simple support structure.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the first invention of the present application, in a unit body for constituting a partition wall of a furnace, a cross of inorganic long fibers is sandwiched between a plurality of inorganic fiber blankets as a first support means , In addition, a plurality of inorganic fiber blankets are compressed and laminated with a suture thread sandwiching the first support means, and the first support means made of this inorganic long fiber cloth supports the inorganic fiber blanket. Furthermore, the gist of the unit body is characterized in that the second support means supports the upper part of the first support means made of the inorganic long fiber cloth.
[0009]
The gist of the second invention of the present application is a partition wall of the furnace characterized in that a large number of the unit bodies are densely arranged in the direction of compressing the cloth in a state of being suspended in the vertical direction. .
[0010]
[Action]
For example, inorganic long fibers such as alumina long fibers have a high tensile strength at a low temperature of several hundred degrees, but when exposed directly to the furnace atmosphere at a high temperature of several hundred degrees, crystals constituting the fibers grow and become extremely brittle. . However, when the inorganic long fiber cloth is sandwiched between a plurality of inorganic fiber blankets as in the present invention to protect the inorganic long fiber cloth from the furnace atmosphere, crystal growth is suppressed and tensile strength is reduced. Is suppressed.
[0011]
The inorganic long fiber cloth made of woven fibers has a high tensile strength at the portion engaged with the second support means.
[0012]
Further, when the inorganic long fiber cloth is compressed and sandwiched by the inorganic fiber blanket, the entanglement between the inorganic long fiber cloth and the inorganic fiber blanket is improved, and the unity is integrated.
[0013]
【Example】
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0014]
Example 1
1 to 3, the unit body 1 is formed by stacking four inorganic fiber blankets 2 having substantially the same shape, and between two adjacent inorganic fiber blankets 2 and the inorganic fiber blanket 2 among them. The first support means 3 is sewn with a thread (not shown) so that the inorganic long fiber cloth is sandwiched in a compressed form. In other words, a plurality of inorganic fiber blankets 2 (four in the figure) are compressed and laminated with the sutures sandwiching the first support means 3.
[0015]
The inorganic fiber blanket 2 is a mixture of short fibers such as alumina silica fibers, mullite fibers, and alumina fibers, and one or two or more kinds of fibers obtained by heat-treating these fibers, and the majority of the fibers are in the thickness direction. It is formed in the shape of a rectangular plate aligned in a direction perpendicular to the direction.
[0016]
The inorganic long fiber cloth of the first support means 3 is formed into a sheet by weaving heat-resistant long fibers. As the inorganic long fiber, a heat-resistant long fiber can be used. For example, silica fibers, Al remainder including ₂ O ₃ more than 70% mullite fibers or of alumina fibers of SiO _2, Al a ₂ O ₃ and _{_{_{Al 2 O 3 · SiO 2 ·}}} B 2 O 3 fiber containing more than 60% Can be used. The thickness of the inorganic long fiber cloth 3 of the first support means 3 is exaggerated in FIG. 1, but is preferably 0.2 to 0.5 mm.
[0017]
In a preferred embodiment, the inorganic long fiber cloth 3 is compressed and sandwiched between the two adjacent inorganic fiber blankets 2 and the inorganic fiber blanket 2 at approximately the center of the unit body 1. Since the load applied to the lower part of the partition wall is small, the length of the inorganic long fiber cloth 3 is in the middle of the length of the unit body 1 (for example, 50 cm from the bottom or 1/3 of the total length from the bottom). But it ’s okay.
[0018]
The upper part of the first support means 3 is supported by the second support means 4. The second support means 4 is a rod-like support member made of a heat-resistant metal or ceramic, and supports the inorganic long fiber cloth 3 by penetrating through.
[0019]
If the upper part of the first support means 3 composed of the inorganic long fiber cloth is bent into a double or triple shape and the support rod of the second support means 4 is penetrated there, the support becomes more reliable.
[0020]
The number of support rods of the second support means 4 can be appropriately selected between 1 and several in accordance with the size of the unit body 1. In the illustrated example, three support bars are used.
[0021]
The second support means 4 is supported by the third support means 5. The third support means 5 is made of a heat-resistant metal, and is composed of a channel portion 5b having a U-shape or the like and a protrusion 5c protruding at the center of the upper portion thereof. Each hole 5a is formed, and each support rod of the 2nd support means 4 penetrates there. One or two holes 5e are formed in the protrusion 5c, and fourth support means 6 for fixing to the ceiling of a furnace (not shown) is inserted therein. The fourth support means 6 is a long bar.
[0022]
In FIG. 3, a large number of the unit bodies 1 of FIGS. 1 and 2 are densely arranged in a state of being suspended vertically from the ceiling of the furnace via the fourth support means 6. In the state of FIG. 3, the second support means 4 is inside, and the first and third support means 3 and 5 are visible from the outside, but the shape and dimensions of the blanket 2 are appropriately changed. Then, all or a part of them can be put into the blanket 2.
[0023]
When the unit body 1 compresses a plurality of inorganic fiber blankets 2 and the first supporting means 3 are integrally stitched together with them, it is easy to handle and the workability is improved. Further, the unit body 1 can be strongly compressed by sewing, and the heat insulation is improved.
[0024]
Example 2
4 to 5 show other specific examples of the unit body 11.
[0025]
The inorganic fiber blanket 12 is made of alumina-silica short fibers. The size of one sheet is 25 mm × 300 mm × 1500 mm. Fourteen blankets 12 are laminated. In the laminated center, that is, between the 7th and 8th sheets of the blanket 12, an inorganic material made of continuous fibers of 80% alumina and 20% silica by weight, 0.4mm thickness and 300mm x 1500mm One long fiber cloth 13 is sandwiched as the first support means.
[0026]
The inorganic fiber blanket 12 and the inorganic long fiber cloth 13 are compressed in the stacking direction and stitched together with a thread (not shown). The overall size of the laminated body that is stitched is 300 mm × 300 mm × 1500 mm.
[0027]
A second support means 14 and a third support means 15 are embedded in one surface of the laminate of 300 mm × 300 mm in order to attach it to the ceiling. The second support means 14 and the third support means 15 are each composed of a support bar and a fixture.
[0028]
The fixture of the third support means 15 has a U-shaped section 15b having an open bottom of three 100 mm × 100 mm iron plates. Both side iron plates are embedded in the laminate 12 in parallel with the surface of the cloth 13. Two holes 15a through which the support rods 14 pass are opened at two locations below the iron plates on both sides. A protrusion 15c having a screw is provided at the center of the upper iron plate.
[0029]
The support rod of the second support means 14 has a diameter of 8 mm and a length of 290 mm, and penetrates through the inorganic fiber blanket 12, the inorganic long fiber cloth 13, and the holes 15 a on both side iron plates of the third support means 15. .
[0030]
The unit bodies 11 shown in FIGS. 4 to 5 are closely arranged and suspended as shown in FIG. 3 to form a partition wall of the furnace.
[0031]
Example 3
Table 1 shows the tensile strength of the unit body 1 shown in FIGS. The tensile strength was measured as follows.
[0032]
[Table 1]

Fourteen blanket 2 of alumina silica fibers having a thickness of 25 mm were laminated, and one alumina long fiber cloth 3 serving as the first support means was sandwiched in the center. Then, the unit body 1 having a cross section of 300 mm × 300 mm and a length of 300 mm was manufactured by supporting two support rods of the second support means 4. As shown in FIG. 3, this unit body 1 was suspended from the ceiling of the furnace, and the inside of the furnace was kept at a predetermined temperature for 24 hours. Thereafter, the tensile strength was measured at room temperature. For comparison, the tensile strength of the unit body 1 that does not sandwich the alumina long fiber cloth 3 was measured in the same manner.
[0033]
In addition, this invention is not limited to the above-mentioned Example. For example, the blanket 2 may not be a laminate of a plurality of sheets. The second, third and fourth support means 4, 5, 6 may have other shapes, or may have an integral structure. Further, the number of holes 5e formed in the protrusion 5c of the third support means 5 may be other than two, and of course, a hook or the like may be used instead of the hole.
[0034]
【The invention's effect】
The partition wall and unit of the furnace according to the present invention have a structure in which an inorganic long fiber cloth is sandwiched as the first support means 3 in the inorganic fiber blanket 2, thereby increasing the tensile strength and breaking the partition wall. There is no danger of doing. As the 2nd-4th support means 4-6, since the simple support member which has been used for the conventional inorganic fiber block is employable, a support structure is simple and workability | operativity is good.
[0035]
Moreover, since the 1st support means 3 is comprised only with the fiber, it is light, it is excellent in heat insulation, and there exists an effect, such as small heat storage amount. For this reason, workability | operativity is good and thermal efficiency can improve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a unit body according to the present invention.
2 shows a state in which an inorganic fiber blanket is omitted from the unit body of FIG.
FIG. 3 is a front view showing a part of a partition wall formed by suspending many unit bodies of FIGS.
FIG. 4 is a perspective view showing another embodiment of the unit body according to the present invention.
5 shows a state where the inorganic fiber blanket and the cloth are omitted from the unit body of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Unit body 2 Inorganic fiber blanket 3 The 1st support means 4 made from the cloth of the inorganic long fiber 4 The 2nd support means 5 The 3rd support means 6 The 4th support means 11 The unit body 12 The inorganic fiber blanket 13 By the cloth of the inorganic long fiber First support means 14 made Second support means 15 Third support means

Claims

In the unit body for constituting the partition wall of the furnace, a cross of inorganic long fibers is sandwiched between a plurality of inorganic fiber blankets as a first support means , and a plurality of sheets are formed by sutures. The inorganic fiber blanket is compressed and laminated with the first support means sandwiched therebetween, the first support means made of this inorganic long fiber cloth supports the inorganic fiber blanket, and the second support means further includes A unit body characterized by supporting an upper portion of the first support means made of the inorganic long fiber cloth.

A partition wall of a furnace characterized in that a large number of unit bodies according to claim 1 are densely arranged in a direction in which a cross is compressed in a state of being suspended in a vertical direction.