JP5043821B2 - 特にガス化装置のための耐火タイル - Google Patents

Description

本発明は、特に熱から壁を保護するために、炉内の壁に固定するための耐火タイルに関する。

耐火タイルは、バイオマス又は家庭ごみを焼却するためのボイラー内の燃焼チャンバーチューブ（combustion chamber tubes）の壁にライニングを施すために使用される。チューブは、通常垂直であり、クロスバーによって一緒に接続される。耐火タイルは、耐火ライニングを形成し、それらの燃焼中に材料との物理的な接触及びその燃焼ガスとの物理的な接触からチューブを保護する。薄い耐火タイルは、炉からボイラーのチューブ内を流れる流体への熱伝達を容易にする。

水は、焼却中に放出された熱の一部分を受容するためにチューブ内を流れる。従って、耐火タイルとチューブとの間の接近接触（close contact）は、所望されうる。この目的ために、例えば特許文献１に記載されるように、従来、各耐火タイルの後面は、各耐火タイルがチューブの壁のチューブを受容するように略円筒状(sub−cylinderical）のチャンネルを有している。液状モルタルの薄い層は、耐火タイルとチューブとの間の間隙の体積を制限するために耐火タイルの後方に配置されてもよく、従って、熱交換を改善することができる。
欧州特許第１ ０３２ ７９０号明細書

壁に掛けられるフローティングタイル（floating tile）の使用は、互いに対してある程度の移動性を備える耐火タイルを設けている。この目的のために、耐火タイルは、例えば、バーの中間に固定されたホックに自由に掛けられることができ、耐火タイルは、数ミリメートルで互いに離隔されることができる。従って、保護用のライニングは、熱サイクル間にそれ自体を耐火タイルの３次元の変化に適応することができる。従って、ライニングの信頼性は改善される。

２つの隣接する耐火タイルの間の膨脹空間は、ライニングのための密封を保証するために一般的に可撓性のモルタルで充填される。可撓性のモルタルの膨脹接続部は脆弱なゾーンであり、従って、それらの長さは最小限にされなければならない。その結果、従来、各耐火タイルは複数のチューブに亘って延在する。しかしながら、そのライニングの位置を容易にするために、耐火タイルの寸法は、制限されなければならない。例えば、特許文献１に記述される耐火タイルは３つのチューブに亘って延在する。耐火タイルは、中央のチャンネルのどちらか一方の側に延在している２つのスロットを含み、固定手段を受容するために意図される。

集合体の２つのタイプは、特許文献１に記述されるシステムと共に可能である。

第１のタイプの集合体において、ホックは、耐火タイルが垂直方向又は水平方向に千鳥状のパターンにおいて組み立てられることを可能にするために取り付けられる。選択された構成に依存して、そのような集合体は、垂直接続部又は水平接続部が位置合わせすることを妨げる。実際に、そのタイプの集合体は、複雑であり、且つ問題の原因であることが判明している。さらに、生産するために長い時間がかかり、従って費用は高くなる。

第２のタイプの集合体において、ホックは、垂直ライン及び水平ラインに配置される。しかしながら、耐火タイルの構成は、ホックのラインの離隔が変化しなければならず、垂直接続部及び水平接続部の位置合わせ部をもたらすことを示唆する。発明者は、そのような位置合わせ部が接続部の耐久性が減少し、従ってライニングの耐久性が減少することを発見した。

さらに、例えば、熱電対のための通路によって形成されたまばらに存在する障害物であり、改良されるための集合体を必要とする。特に、ホックの１つ又は複数の列をオフセットすることは必要であることができ、高価な操作である。１つ又は複数の耐火タイルを切断することも可能である。しかしながら、使用されるとき、切断は切断部を必然的に弱くさせる。

従って、そのライニングが容易に使用され、特に、障害物の存在を容易に適合し、信頼性を改善する耐火タイルを備えている耐火ライニングために必要である。

本発明は、その必要性を満足させることを目的とする。

本発明によれば、その目的は、特にガス化装置（gasifier）の炉の内壁を保護するための耐火タイルであって、少なくとも２つの固定部から成る位置合わせ部を有し、前記位置合わせ部の任意の２つの隣り合う固定部は、一定の距離Ａで離隔され、前記位置合わせ部の第１の固定部及び最後の固定部は、前記位置合わせ部に向かう方向において、前記第１の固定部及び前記最後の固定部のそれぞれ近傍に延在している前記耐火タイルの第１の縁部及び第２の縁部から距離α_１及び距離α_２で離隔される耐火タイルによって達成される。、本発明の耐火タイルは、０＜Ａ−（α_１＋α_２）であることを特徴とする。

距離Ｄ＝Ａ−（α_１＋α_２）が垂直膨脹接続部の幅ｅ_ｌに相当するとき、その後、１列の耐火タイルの固定手段は、長さＡによって一定の間隔で離隔される。言い換えると、並んでいる２つの固定手段の間の水平距離は、それらの固定手段が１つの耐火タイル又は２つの隣接する耐火タイルを支持することを意図されることにもかかわらず、同一である。従って、距離Ａによって、又は任意の多様なその距離によって、水平に１列の耐火タイルをオフセットすることを可能にする。同様に、距離Ｄが垂直膨脹接続部の幅ｅ_ｈに相当するときに、２つの載置された固定部を分離する距離によって、又は任意の多様なその距離によって、垂直に１列の耐火タイルをオフセットすることは可能である。

その後、障害物の存在を適合するために耐火タイルの集合体を適用することは、水平に及び／又は垂直に耐火タイルを単にオフセットすることの結果である場合もある。さらに、垂直接続部及び／又は水平接続部の任意の連続的な位置合わせ部を取り除くために、２つの載置された列及び／又は２つの隣接したコラム（column）の耐火タイルをオフセットすることは可能である。接続部の信頼性及びそのようなライニングの信頼性は、有利にはそれによって改善される。

好ましくは、本発明の耐火タイルは、１つ又は複数の以下の任意の特性を示す。
・耐火タイルのサービス位置、すなわち耐火タイルが壁に固定された位置では、前記位置合わせ部は垂直又は水平に位置している。
・固定部は、３次元的に固定可能である場合には、耐火タイルをフローティング状態で固定可能にするように形成されている。すなわち、前記固定部は、機能上の許容値（functional tolerance）を備えている。好ましくは、固定部はスロットである。
・Ａ−（α_１＋α_２）の値は、２ミリメートル（ｍｍ）から１０ミリメートルの範囲内にある。有利には、従って、膨脹空間は、２つの耐火タイルの間に設けられることができる。
・耐火タイルは、前記耐火タイルの後面のみに開口している少なくとも１つのスロットを含む。
・耐火タイルは、前記耐火タイルの下部縁部に下部開口部を介して開口している少なくとも１つのスロットと、その少なくとも一部分が他の同一な耐火タイルのスロットの下部開口部を介して差込可能な少なくとも１つの舌状部と、を含む。好ましくは、耐火タイルは、スロットを有するのと同じくらい多くの舌状部を有する。
・耐火タイルは、後面に、好ましくは耐火タイルの高さＨの一部分のみに亘って延在している少なくとも１つのスペーサーを有する。好ましくは、スペーサーは、前記後面の下部縁部に延在することはない。
・耐火タイルの上部縁部及び下部縁部は、耐火タイルの前面及び後面を延長するためにそれぞれ延在している上部リップ及び下部リップを有する。
・耐火タイルは、一般的に湾曲形状を有し、好ましくは、僅かに円筒状である。
・耐火タイルは、少なくとも重量パーセント６０％の非ケイ素酸化物（non-siliceous oxide）及び／又はシリカ（ＳｉＯ_２）の材料の重量に対して占める割合が少なくとも１％を備えている材料から形成される。

本発明は、特にガス化装置の炉の内壁を保護するための耐火性のライニングも提供し、前記ライニングは、壁に固定された固定手段に取り付けられている耐火タイルの集合体を備え、前記ライニングは、本発明に従って少なくとも１つの耐火タイルを備えることを特徴とする。

好ましくは、本発明の耐火ライニングは、１つ又は複数の以下の任意の特性を有する。
・集合体の少なくとも１つの耐火タイルは、少なくとも２つの固定部から成る水平方向位置合わせ部を有し、前記水平方向位置合わせ部の任意の２つの隣り合う固定部は、一定の距離Ａによって離隔され、前記水平方向位置合わせ部の第１の固定部及び第２の固定部は、０＜Ａ−（α_１＋α_２）となるように前記耐火タイルの右縁部及び左縁部それぞれから距離α_１及びα_２によって水平方向に離隔され、前記耐火タイルはＡ−（α_１＋α_２）に等しい距離ｅ_ｌでその右側又はその左側に配置された少なくとも１つの耐火タイルから離隔されている。従って、垂直接続部の不連続は、そこに隣接する他の列に対して水平にタイルの１つの列をオフセットすることによって可能にされる。
・少なくとも１つの耐火タイルは、少なくとも２つの固定部から成る垂直方向位置合わせ部を有し、前記垂直方向位置合わせ部の任意の２つの隣り合う固定部は、一定の距離Ａ’で離隔され、前記垂直方向位置合わせ部の第１の固定部及び最後の固定部は、０＜Ａ’―（α_１’＋α_２’）となるように前記耐火タイルの上部縁部及び下部縁部それぞれから距離α_１’及び距離α_２’で垂直方向に離隔され、前記耐火タイルはＡ’−（α_１’＋α_２’）に等しい所定距離ｅ_ｈで上方又は下方に配置された少なくとも１つの耐火タイルから離隔されている。従って、そこに隣接するタイルの他のコラムに対してタイルから成る一の「コラム（column）」を垂直方向にオフセットすることによって、水平方向の接続部が不連続性となる。
・距離ｅ_ｌ及び距離ｅ_ｈは実質的に等しく、好ましくは２ｍｍから１０ｍｍの範囲である。
・キャスタブル耐火コンクリートは、集合体の耐火タイルの後面に沿って配置される。
・キャスタブル耐火コンクリートは、繊維で補強され、好ましくは金属の繊維で補強される。
・グリッド、好ましくは金属繊維のグリッド又は非有機繊維のグリッドは、前記キャスタブルコンクリート内に埋め込まれる。
・固定手段は、前記距離Ａによって一定の間隔で離隔された略垂直線及び／又は略水平線に沿って位置合わせされる。
・タイルの少なくとも一部分は、垂直方向の千鳥状のパターン又は水平方向の千鳥状のパターンに取り付けられ、好ましくは、垂直方向及び水平方向の千鳥状のパターンに取り付けられる。

本発明のライニングは、特にガス化装置の炉の壁の保護のためである。

石炭ガス化は、約半世紀の間に周知となり、現在急速に発達しているプロセスである。それは、合成ガス（ＣＯ，Ｈ_２）、クリーンエネルギー源を生み出すことができ、ベースは、例えば、リサイクルするために石炭、オイルコーク（oil coke）、又は重油でさえも極めて多様性のある炭化水素材料から始まっている化学工業にために混合する。そのようなプロセスは、大気中に放出される以前に所望しない構成成分、例えば、窒素酸化物（ＮＯ_ｘ）、硫黄又は水銀を削除することもできる。

ガス化の原理は、約１１５０℃から約１６００℃の範囲の温度及び圧力下でスチーム及び／又は酸素で部分的に制御された燃焼にある。

固定床、流動床（fluidized bed）、又は噴流床（entrained bed）を使用している異なる種類のガス化装置が存在する。このようなガス化装置は、反応物の導入方法、酸化物混合燃料（fuel-oxidizer mixture）の生成方法、温度状態及び圧力状態、灰又はスラリーの排出方法、反応からの液体残留物の点で相違する。

特に、“ルルギドライアッシュ法を利用した固定床式ガス化装置（Lurgi fixed bed dry ash gasifier）”タイプの加圧された乾燥式のガス化装置５は、流動床と共によく知られている。図１に図示されるように、石炭Ｃは、頂部で一括してガス化装置に入れられ、供給装置１２を介して炉１４に導入される。スチーム（Ｈ_２Ｏ）及び酸素（Ｏ_２）は、ガス化装置５の下部分１６を介して入り、炉１４で上昇しながら石炭Ｃと共に反応する。炉１４の下部分１６において、温度は約１６００℃になる。炉１４の上部分１８において、温度は約４５０℃から約９００℃である。灰Ｄは、ガス化装置５のベースから取り除かれる。合成されたガスＧは排気口２０を介して流出する。

乾燥式石炭ガス化装置の炉１４（the dry coal gasifier reactor）は、鋼鉄から形成されたウォータージャケット２２を備える。ジャケット２２は外壁２４及び内壁２６を備え、多量の侵食の跡は炉１４の内部容積を少なくとも部分的に画定する。前記炉は、熱サイクル及び／又は侵食及び／又はドライアッシュ（dry ash）及び／又は温度が一般的に約１４００℃であるホットポイントのために制限されたサービス寿命を有する。

本発明の耐火タイルは、特にガス化装置の炉の壁を保護するために適しており、前記壁はチューブによって構成される。好ましくは、耐火タイルは、前記壁に固定される固定手段を使って耐火タイルを掛けることによって固定される。得られるその保護用のライニングは、有利には、コンパクトで、高信頼で、容易に位置付けられることであり、以下の説明でより詳細な説明を明らかにする。

最終的に、本発明は、炉の壁のライニングの全体の熱伝導率を決定する方法であって前記ライニングは、耐火タイルの集合体を備え、その方法は事前に決定された伝導率のコンクリートが耐火タイルの集合体と前記壁との間に鋳造されることを特徴とする方法を提供する。

本発明の他の特性及び利点は、以下の説明及び図面から明らかになるだろう。

様々な図面において、同一の参照符号又は類似の参照符号は同一の部品又は部分、又は類似の部品又は部分を指すために使用される。

図１は上述されたので、今は図２を参照されたい。

以下の説明は、上述されたガス化装置のライニングとの関連である。しかしながら、本発明は、そのような用途に限定されるものではない。

耐火タイル３０は、略円筒状の表面を有する矩形の形態とされ、炉１４のジャケット２２の内壁の形状に追従するために若干湾曲している。

好ましくは、耐火タイル３０は、熱遮断材料から成る。好ましくは、そのような材料は、酸化物少なくとも重量パーセント６０％の非ケイ素酸化物を備え、より具体的には少なくとも９０％の非ケイ素酸化物を備え、またさらに好ましくは、少なくとも９９％の非ケイ素酸化物を備える。好ましくは、前記非ケイ素酸化物は、アルミナ（alumina）、ジルコニア（zirconia）、クロム酸化物（chromium oxide）（Ｃｒ_２Ｏ_３）、又はそれらの混合物から選択される。しかしながら、任意の他の耐火性の材料は、（融解される可能性がある）灰に対する腐食耐性があり、ドライアッシュ及び使用されるホットポイント（hot point）に対して磨耗に耐えることができる。

好ましくは、本発明の耐火タイルの材料は、炭化ケイ素（ＳｉＣ）を含まない。好ましくは、また、タイルは、シリカ（ＳｉＯ_２）の重量の１％未満を含み、より具体的には、０．５％未満である。炭化ケイ素及びシリカは、耐食性（corrosion resistance）への有害な影響を有している。さらに、シリカは、一酸化ケイ素（ＳｉＯ）又はシラン（ＳｉＨ_４）の形態でさえ、不安定であり、且蒸発させる可能性がある。

耐火タイル３０は、前面３２、後面３４、上部縁部３６、下部縁部３８、右縁部４０、及び左縁部４２を備える。

フローティングタイル３０の後面３４又は「低温度面（cold face）」は、右縁部４０及び左縁部４２のそれぞれに沿って右縁部４０及び左縁部４２に略平行に延在している第１のスロット４４及び第２のスロット４６を含む。第１のスロット４４及び第２のスロット４６は、下部縁部３８に第１の下部開口部４８及び第２の下部開口部５０のそれぞれを介して開口し、且つ、後面３４に第１の後方開口部５２及び第２の後方開口部５４のそれぞれを介して開口する。

フローティングタイル３０の前面３２又は「高温度面（hot face）」及び後面３４又は「低温度面（cold face）」は、炉の湾曲に追従するために実質的に曲がっている。

図２及び図３に表わすように、上部縁部３６及び下部縁部３８は、一の耐火タイルの直上に配置された他の耐火タイルの上部縁部３６によって一の耐火タイルの下部縁部３８を覆うように、上部リップ部５３及び下部リップ部５４を呈している。同様に、右縁部４０及び左縁部４２は、一のタイルの右縁部４０が他の隣接するタイルの左縁部４２によって覆われることが可能になるように、リップ部を呈している。重複リップ部は、冷却ジャケットが互いに対して耐火タイルの移動中に露出されることを防ぐ。有利には、ジャケットの保護は、それによって、改善される。

以下の説明でより詳細に記述されるように、耐火タイル３０は、ネイル部の一般的な形態を有し、且つ、軸部及びヘッド部を備えている固定手段に掛けられることができる。その結果、掛けられた後、スロットの底部は、耐火タイルの重量を支持する固定手段のヘッド部に重力下で載置する。

図２に示すように、耐火タイルの後方から見ると、スロット４５の後方開口部は、スロット４５の底部５５まで延在している狭い上部部４５ｓを有している。スロット４５は、Ｔ字状の固定手段の軸部が上部分４５ｓ内にスライドすることを可能にするが、固定手段のヘッド部が軸方向に貫通することが可能ではないように形成される。この理由のために、上部分４５ｓの断面は、好ましくは、Ω（オメガ）字状である。耐火タイルを掛けた後、有利には、この種の外形は、ヘッド部が耐火タイルの後方開口部を介して逃れることを防ぎ、従って、耐火タイルが揺れること及び偶然にフックが外れることを防ぐ。

また、後方開口部は、好ましくは、固定手段のヘッド部を差し込むための広い下部分４５ｉを有している。有利には、従って、このヘッド部は、下部開口部又は後方開口部の下部分を介してスロット４５に差し込まれることができる。

また、耐火タイル３０の後面３４は、好ましくは、耐火タイルの後面と冷却ジャケットの内壁２６との間が２ｍｍから５ｍｍの範囲の距離を維持するために形成されるクロスピース（crosspiece）又は「スペーサー」５６を有している。有利には、耐火タイルから壁までの距離は、熱交換を支配する。

耐火タイルにつき複数のスロットの存在、好ましくは２つのスロットは、有利には、固定部の一つが故障する場合、耐火タイルが適所で留まることを保証する。

図３に示すように、膨脹空間６０は、２つの隣接する耐火タイルの間に設けられる。しかしながら、この膨脹空間６０は、耐火タイルの後面に亘って直接的にアクセスすることを可能にする。タイルの下部縁部の下部開口部は、タイルの重なり合わされたリップ部によって覆われないので、炉１４の内部から冷却ジャケットの内壁２６まで直通通路６３の状態を保っている。該直通通路は、ガス又は他の有害物質（aggressive agent）に対して使用可能である。

図４〜図８は、２つの水平に位置合わせされたスロットを呈している形態を示し、有利には、スロットを介して耐火タイルの後面に任意の直接的なアクセスを密封するために形成された、及び／又は組み立てられた一般的な特徴を有している形態を示す。２つの耐火タイルの間に任意の膨脹接続部を挿入する前に、通路は、特に、耐火タイルの前面に対して垂直に延在することによって、略直線的な方法で耐火タイルの集合体を貫通することはなく、従って、通路は、炉の内部容量に耐火連通するタイルの後方に設置する。

以下に示すように、耐火タイルの後方にキャスタブルコンクリート（castable concrete）を、特にキャスタブルコンクリートを冷却ジャケット２２に密着するように、設けることが好ましい。耐火タイルの後面と前面との間の連通の遮断は、コンクリートが設置中に膨脹空間６０へ流れることを妨げる利点も有する。その中に流れた場合、耐火タイルは、高く、望まれていない熱機械応力を発生させている膨脹なしでガス化装置の操作中にもはや膨脹することができない。

耐火タイルの前面の上部リップ５３の配置は、拡大された開口部を耐火タイルの後方部へアクセスするように形成されることを可能にする。有利には、これは、そのような耐火タイルの後方にコンクリートのキャスティングを容易にする。

第１の変形（図４及び図５）において、スロット４５は、例えばスロット４５が耐火タイルの後面のみに開口する穴の形態で、耐火タイル３０の下部縁部に開口することはない。耐火タイルの下部縁部に開口することはないスロットは、例えば粘着性の接着剤によって、図５に示すように下部縁部にその下部開口部を塞ぐために、プラグ７０を組み立てることによって形成されることができる。有利には、その結果、図２に示すように耐火タイルを使用することが可能である。下部縁部に開口しないスロットも、その製造中に耐火タイルと共に鋳造されてもよい。

耐火タイルの下部縁部に開口しないスロットの下部分４５ｉは、固定手段のヘッド部が差し込まれることを可能にするように必ず形成されなければならなく、ヘッド部が下部縁部を介して差し込まれることができない。

第２の変形（図６及び図７）において、耐火タイルは、別の等しい耐火タイルの対応するスロット内にはめ込むことができる舌状部７２を含む。

好ましくは、耐火タイルは、下部の耐火タイルのすぐ上に上部の耐火タイルを組み立てるとき、全ての上部の耐火タイルのスロットの下部開口部が、下部の耐火タイルの舌状部によって隠されるように、耐火タイルがスロットを有するのと同程度の数の舌状部を有する。この特性は、例えば粘着性の接着剤（図７）によって、又は耐火タイルの製造中に舌状部を形成すること（図６）によって、存在している耐火タイル上に舌状部を組み立てることによって得られることができる。

第３の変形（図８）において、好ましくは耐火タイルのように同一の構成を有するプラグ７４は、膨脹接続部を維持する間に、耐火タイルがスロットを介して耐火タイルの後面への任意の直接的なアクセスを遮断するために組み立てられた後に、耐火タイルの間に挿入される。好ましくは、プラグ７４は、耐火タイルとして同一の耐火性の複合材を有する。

好ましくは、集合体の全ての耐火タイルの全てのスロットは、図４から図８に図示された解決法のうち少なくとも１つを使用することによって、隠されている。

図９に示すように、スロット４４及びスロット４６の軸Ｅ１と軸Ｅ２との間の距離Ａは、右縁部４０及び左縁部４２のそれぞれからそれらの軸Ｅ１及び軸Ｅ２を分離する距離α_１及び距離α_２の和よりも小さくなることはなく、反対に該距離α _１ 及び距離α _２ の和より大きい。言い換えると、以下の式になる。

より具体的は、耐火タイルが距離Ａ_ｎによって一定の間隔で離隔された「ｎ」個のスロットを有する場合、その後、本発明に従って、以下の式になる。

好ましくは、ｅ_ｌは、２ｍｍから１０ｍｍの範囲である。

耐火タイル３０の縁部が平面ではないので、距離α_１及び距離α_２は、タイルの後面上で測定される。これは、耐火タイルの長さＬにも適用され、耐火タイルの高さＨにも適用される。

図１０は、ねじ山を切られたシャンク８２を備えている固定手段８０を示し、ジャケット２２の内壁に溶接された一の端部８４を示す。ヘッド部又は「ワッシャー」８６は、シャンク８２の第２の端部８８にねじ込まれる。

間隙は、固定手段８０が耐火タイル３０の膨脹と干渉しないようにヘッド部８６とスロット４５との間に設けられる。

先行技術において、図１０に示される種類の固定手段８０は、（図１０に示すように）壁２６に対して略垂直なジャケット２２の内壁２６に溶接される。固定手段は、略垂直線Ｌｖ及び略水平線Ｌｈに位置合わせされる。２つの隣接する垂直線Ｌｖの間の距離Ｆは、図１１に示すように、一定ではなく、使用されたタイルに依存している。

ガス化装置の炉を使用するときに、図１１に示すように固定手段８０の不規則なアレイの取り付けは、数個の欠点を有する。第一に、固定手段を位置付けるときに誤差が生じる。３つのゲージは、固定手段の正確な垂直空間、同一の耐火タイルの２つのスロットを受容することを意図される固定手段８０_１及び固定手段８０_２の正確な水平空間、及び２つの隣接する耐火タイルの２つのスロットを受容することを意図される固定手段８０_３及び固定手段８０_４の正確な水平空間を保証するために必要とされる。さらに、耐火タイルの２つの「コラム」の間の全ての接続は、同一な垂直線上に必ず位置付けられなければならない。特に、耐火タイルは、千鳥状のパターンで取り付けられるわけではない。これは、ライニングを異質でもろくさせる。

図１１に示すように固定手段の配置と対照的に、固定手段８０は、好ましくは、例えば耐火タイルのスロットの軸Ｅ１及び軸Ｅ２を分離する距離Ａのように、距離Ａによって一定の間隔で離隔された略垂直線Ｌｖに位置合わせされる。

固定手段は、距離Ｂによって一定の間隔で離隔された略水平な線に位置合わせされる。好ましくは、距離Ｂは、例えば０＜ｅ_ｈ＝Ｂ−Ｈ、タイルの高さＨより大きい。

「離隔」という文言は、２つの耐火タイルに適用されるとき、２つの耐火タイルが接触せず、しかし、考慮中である方向において、他の耐火タイルに対して一の耐火タイルの相対的な変位が可能であることを意味するわけではない。従って、幅方向での２つの耐火タイルの離隔ｅ_ｌは、その側部に耐火タイルで終端となる前に、一の耐火タイルが距離ｅ_ｌによって横方向に膨脹することができることを意味する。２つの耐火タイルの縦方向の離隔ｅ_ｈは、耐火タイルの上方又は下方に耐火タイルで終端となる前に、一の耐火タイルが距離ｅ_ｈで上方向または下方向に膨脹することができることを意味している。

好ましくは、距離Ｂは距離Ａと同じである。従って、同一のゲージは、正確な垂直方向の離隔及び水平方向の離隔を設けるために使用され得る。

ｅ_ｌ＋（α_１+α_２）＝Ａが成り立つので、同一のゲージは、同一の耐火タイルを受容するために意図されて並んでいる２つの固定手段８０_１及び８０_２の離隔を検査し、且つ異なる耐火タイルを受容するために意図されて並んでいる２つの固定手段８０_３及び８０_４の離隔を検査するために使用されることができる。従って、単一のゲージは、有利には、全ての固定手段を位置付けるために使用されることができる。

さらに、耐火タイルが組み立てられる方法は、固定手段の位置によって「凍結される（frozen）」ことができない。例えば、必要な場合、耐火タイルの列が耐火タイルの２つのスロットの間の離隔に対応する長さによって横方向にオフセットされてもよい。先行技術との対比では、従って、半体の耐火タイルは固定手段が所定の位置に溶接された後、直ちに組み込まれることができる。

従って、耐火ライニングによって提供された保護部を補強するために千鳥状のパターンで耐火タイルを取り付けること、充填コンクリート９０内に埋め込まれた熱電対のために通路を直ちに組み込むこと、又は例えば高い可撓性を備える開口部又は穴９２を有している損害表面を適応することは、可能である。

図１１及び図１２の耐火タイル集合体の比較は、図１２の集合体が切断されるための３つの耐火タイルを必要とする一方、図１１の集合体が９つの耐火タイルを必要とすることを示す。

耐火タイルを掛ける以前に、グリッドは、金属繊維のグリッド又は非有機繊維のグリッドは、好ましくは固定手段に掛けることである。

その後、耐火タイルは、スロット４５内に固定手段８０を挿入することによって、固定手段８０に掛けられる。好ましくは、耐火タイルは、図４〜図８に示した種類である。図８の耐火タイルと共に、プラグ７４は、耐火タイルが組み立てられる間又は全てのタイルが掛けられた後に位置付けられることができる。

ヘッド部８６は、固定手段８０をスロットの底部５５に挿入可能とされ、且つ、Ω（オメガ）字状であるので部分的に閉じられたスロットの後方開口部の上部４５ｓを介した係合が解除されないような大きさとされる。

従って、固定手段８０は、（ブラケットとして作用する）耐火タイルの重量を支持するだけではなく、耐火タイルが壁２６に対して実質的に平らな固定手段を保持することによって揺れることから妨げる役目をする。

耐火タイルが掛けられたオーダー（order）は、耐火タイルの縁部の外形に依存する。耐火タイルの製造によって予期されるように、隣接する耐火タイルが重複するように決定される。

本発明に従って、キャスタブルコンクリートは、好ましくは、耐火タイル及び冷却ジャケットの内壁を分離する離隔に注ぎ込まれる。この離隔は、壁２６上に支持しているスペーサー５６の存在によって保証される。有利には、スペーサー５６は、耐火タイルの後面と壁との間の直接的な接触を妨げ、従って壁の断熱を改善する。

スペーサー５６が前記耐火タイルの高さの部分のみに亘って延在しているので、スペーサーがタイルの後方へコンクリートの移動を妨げることはない。

有利には、従って、コンクリートは耐火タイルの後方に一様に分布されることができる。

好ましくは、キャスタブルコンクリートは、アルミナ（Al₂O₃）又はAl₂O₃-Cr₂O₃に基づいている、又は耐火タイルと同様な性質を有している。

キャスタブルコンクリートは、有利には、その性質及びその厚さによってライニングの全体的な伝導率を調整することができる。その構成は、結果として改変されることができる。例のように、例えば、ドラミックス（Dramix）（登録商標）又はユニフラックスタイプ（Unifrax type）の炭化ケイ素（ＳｉＣ）をベースにしたキャスタブルコンクリート、又は金属繊維又はセラミック繊維で強化されたキャスタブルコンクリートは、特にガス化装置システムのために必要なスチームを生み出すために、例えば、冷却ジャケットへの熱輸送を増加するように、ライニングの熱伝導率を高めることが必要である場合、有利に使用される

キャスタブルコンクリートは、耐火タイルが固定されない状態になる場合、冷却ジャケットの内壁２６を保護することもできる。

耐火タイルが操作中に炉内に行き渡る数十バール（bar）の圧力に抵抗することも手助けする。

最後に、キャスタブルコンクリートは、耐火タイルの後面に任意の直接的なアクセスを妨げ、従って冷却ジャケットの金属壁２６に任意の直接的なアクセスを妨げる。

剥ぎ取られることによって掛からない耐火タイルの場合には、キャスタブルコンクリートは、時々耐火タイルと共に剥ぎ取られる。特に、固定手段のヘッド部８６を受容するスロットを充填することによって、それに機械的に接着させることができる。

金属繊維のグリッド又は非有機繊維のグリッドは、例えばキャスタブルコンクリートがその後鋳造される空間で、冷却ジャケットの内壁２６と耐火タイルの後面との間に配置され、有利には、コンクリートの層の粘着性を改善し、１つ又は複数のタイルが剥ぎ取られる又は掛からない場合、それを部分的に留める。もう一つの方法として又はグリッドに追加して、キャスタブルコンクリートは、その作製間にその他の構成物質と共に混合されたファイバー、好ましくは金属繊維、と共に有利には補強されることができる。

コンクリートを鋳造した後に、可撓性のモルタルが、膨脹接続部を形成するために耐火タイルを分離する膨脹離隔内に配置される。従って、膨脹接続部は、その水平部分に幅ｅ_ｈ及びその垂直部分に幅ｅ_ｌを有している。可撓性のモルタルは、慣習的にセラミック繊維を含む。言及されることができる例は、ユニフラックスによって生産されるファイバーファックス（Fiberfax）（登録商標）である。

ガス化装置５が作動中であるとき、炉１４内の熱変化は、耐火タイルの膨脹を引き起こす。しかしながら、互いに対して耐火タイルの離隔は、耐火タイルが高い機械的応力を発生させないで膨脹することを可能にする。

膨脹接続部は、耐火タイルが再び収縮するとき、膨脹の影響下で圧縮され、その後初期形状を回復する。従って、任意の時間で、熱サイクル間に、炉の冷却ジャケットの内壁は効果的に保護された状態である。

膨脹接続部が損傷した場合、耐火タイルの形状又は（図４〜図８に記載の）プラグ７４の存在は、有利には、炉に包含された材料がコンクリート炉及び冷却ジャケットの内壁に任意の直接的なアクセスを有していることを妨げる。

最終的に、耐火タイルが掛からない場合、キャスタブルコンクリートは、ジャケット２２のために保護用の防壁をいまだに保持する。この防壁は、グリッドが前記ジャケットの壁２６と前記耐火タイルとの間に設けられる場合、且つコンクリートが繊維で補強された状態である場合、より安全である。

図１１及び図１２に示される集合体の全ての耐火タイルは、同一である。しかしながら、図１３に示すように、異なる耐火タイルの混合は、特に耐火タイルの集合体が可能な限り近くで障害物９２を囲むことを可能にし、充填コンクリート９０によって構成されたライニングの空間を制限することを可能にする。

明細書で明らかなように、好ましい実施形態において、本発明は、腐食性のガスに対抗する熱的に隔離している耐火ライニングを設ける。つまり容積が小さく、容易に取り壊し、増加される信頼性を有する。この耐火ライニングは、ガス化装置の炉のジャケットを保護するのに特に適している。

明らかに、本発明は、制限されない図の方法によって与えられる上記の実施形態及び図示された実施形態に制限されない。

特に、２つの並列な耐火タイルを垂直方向のオフセットすることを可能にし、従って、水平接続部の連続的な位置合わせ部を避けることを可能にするために、単一の耐火タイルに載置された複数のスロットを設けることを可能にする。耐火タイルは、好ましくは垂直な千鳥状のパターンで取り付けられ一のコラムの全ての耐火タイルが耐火タイルに隣接される２つのコラムの耐火タイルに相対的にオフセットする

さらに、本発明のタイルは、ガス化装置のウォータージャケットにライニングを施すために制限されない。

さらに、舌状部７２、プラグ７４、スロットがタイルの下部縁部に隠された状態、グリッド、キャスタブルコンクリート、及び図１１に示す固定手段の構成は、自由選択である。舌状部７２、プラグ７４及びスロットの部材は制限されない。

最終的に、サスペンションポイント（suspension point）を形成するスロットは固定可能な唯一の固定部を構成することはない。固定手段を支持するための固定部としての役目をする本発明の耐火タイルの任意の固定部は、固定部であると考えることができる。

ルルギタイプのガス化装置の断面図である。 本発明における耐火タイルが炉集合体内に位置決めされ、炉集合体の頂部が上方に位置することを表わす、２つの耐火タイルの後面の写真である。 本発明における耐火タイルが炉集合体内に位置決めされ、炉集合体の頂部が上方に位置することを表わす、２つの耐火タイルの前面の写真である。 本発明における異なる耐火タイルの後面の概略図である。 本発明における異なる耐火タイルの後面の概略図である。 本発明における異なる耐火タイルの後面の概略図である。 本発明における異なる耐火タイルの後面の概略図である。 本発明における異なる耐火タイルの後面の概略図である。 本発明における４つの耐火タイルの集合体の後面の概略図である。 本発明の集合体の耐火タイルを固定するために使用される固定手段を示す。 先行技術の耐火タイルの集合体の正面図である。この集合体は円筒形であり、発達した形態で示される。 本発明における同一形式の耐火タイルの集合体の正面図であり、この集合体は、円筒形であり発展形態で示される。 本発明における異なる形式の耐火タイルの集合体の正面図であり、この集合体は、円筒形であり、発展形態で示される。

符号の説明

５ ガス化装置
１０ 頂部
１２ 供給装置
１４ 炉
１６ 下部分
１８ 上部分
２０ 排気口
２２ ジャケット
２４ 外壁
２６ 内壁
３０ 耐火タイル
３２ 前面
３４ 後面
３６ 上部縁部
３８ 下部縁部
４０ 右縁部
４２ 左縁部
４４ 第１の固定部
４５ｉ 広い下部分
４５ｓ 狭い上部分
４６ 最後の固定部
４８ 下部開口部
５０ 下部開口部
５２ 第１の後方開口部
５３ 下部リップ
５４ 第２の後方開口部
５５ 底部
５６ スペーサー
６０ 膨脹スペース
７０ プラグ
７２ 舌状部
７４ プラグ
８０ 固定手段
８０_１ 固定手段
８０_２ 固定手段
８０_３ 固定手段
８０_４ 固定手段
８２ シャンク
８４ 一の端部
８６ ヘッド部
８８ 第２の端部
９０ 充填コンクリート
９２ 障害物
Ｄ 灰
Ｃ 石炭

Claims (13)

1. 略矩形状を有する耐火タイルにおいて、
   少なくとも２つの固定部から成る位置合わせ部を有し、
   前記位置合わせ部の任意の２つの隣り合う前記固定部は、一定の距離Ａで離隔され、
   前記位置合わせ部の第１の固定部（４４）及び最後の固定部（４６）は、前記位置合わせ部の方向において、前記第１の固定部（４４）及び前記最後の固定部（４６）のそれぞれの近傍に延在している前記耐火タイルの第１の縁部（４０）及び第２の縁部（４２）から距離α_１及び距離α_２で離隔され、
   Ａ−（α_１＋α_２）の値が２ｍｍから１０ｍｍの範囲内であることを特徴とする耐火タイル。
2. 前記固定部はスロットとされることを特徴とする請求項１に記載の耐火タイル。
3. 前記耐火タイルの後面のみに開口している少なくとも１つのスロットを含んでいることを特徴とする請求項２に記載の耐火タイル。
4. 前記耐火タイルの下部縁部（３８）に下部開口部（４８；５０）を介して開口している少なくとも１つのスロット（４４；４６）と、
   その少なくとも一部分が他の同一な耐火タイルのスロット（４４；４６）の下部開口部（４８；５０）を通じて差込可能な少なくとも１つの舌状部（７２）と、
   を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐火タイル。
5. 前記耐火タイルは、後面（３４）に、前記耐火タイルの高さＨの一部分のみに亘り延在している少なくとも１つのスペーサー（５６）を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の耐火タイル。
6. 前記耐火タイルの前面（３２）及び前記後面（３４）を延長するようにそれぞれ延在している上部リップ（５３）及び下部リップ（５４）を有している前記耐火タイルの上部縁部（３６）及び前記下部縁部（３８）を含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の耐火タイル。
7. 少なくとも重量パーセント６０％の非ケイ素酸化物を備えている材料から成ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐火タイル。
8. シリカ（ＳｉＯ_２）の重量に対して占める割合が１％未満とされる材料から成ることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の耐火タイル。
9. 内壁（２６）に固定された固定手段（８０）に取り付けられている耐火タイル（３０）の集合体を備え、
   前記請求項１〜８のいずれか一項に記載の少なくとも１つの耐火タイル（３０）を備えていることを特徴とする、耐火ライニング。
10. 前記耐火ライニングの第１の耐火タイルは、該第１の耐火タイルの右側又は左側に、Ａ−（α_１＋α_２）に等しい所定距離ｅ_ｌで配置された少なくとも１つの第２の耐火タイルから離隔され、及び／又は、前記第１の耐火タイルの上方又は下方に、Ａ’―（α_１’＋α_２’）に等しい距離ｅ_ｈで配置された少なくとも１つの第３の耐火タイルから離隔されており、
    Ａ及びＡ’のそれぞれは、前記第１の耐火タイルの水平方向位置合わせ部及び垂直方向置合わせ部の任意の２つの固定部の離隔距離を示し、
    α_１’及びα_２’のそれぞれは、前記第１の耐火タイルの上部縁部及び下部縁部と前記垂直方向位置合わせ部の第１の固定部及び最後の固定部との離間距離を規定し、
    α_１及びα_２のそれぞれは、前記第１の耐火タイルの右縁部及び左縁部と前記水平方向位置合わせ部の第１の固定部及び最後の固定部との離間距離を規定していることを特徴とする請求項９に記載の耐火ライニング。
11. キャスタブル耐火コンクリートが、前記集合体の前記耐火タイルの後面に沿って配置されていることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の耐火ライニング。
12. 少なくとも幾つかの前記耐火タイルは、垂直方向及び／又は水平方向の千鳥状配列で取り付けられていることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか一項に記載の耐火ライニング。
13. 請求項９〜１２のいずれか一項に記載のライニングを備えているガス化装置の炉。

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