JPH0145556B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は耐火性内張り要素に係わり、高温室
の内張りとして使うことが出来、或いはバーナ
ー・ブロツクの様な所望の形に容易に分割し／又
は寸法取りが出来る堅固な、紡出セラミツク繊維
からなる耐火性内張り要素に関する。 広範囲の様々の用途の室の絶縁は、こういう室
に普通起る高い温度の為、並びに室内に起り得る
厳しい操作条件の為に、依然として重大な問題が
ある。従来、こういう種類の室は種々のレンガ、
流込み成型品（キヤスタブル）、又は高温に耐え
る様に組成を選んだその他の密度の大きい耐火物
で内張りされている。こういう内張りは、問題に
なる程重量が大きいこと、強度の強い支持構造を
必要とすること、破砕、ひび割れ及び粉砕が起る
こと、対熱衝撃性がよくないこと、構築、保守及
び取替えにかゝるコストが高いこと、熱貯蔵容量
が大きいこと、絶縁性がよくないこと等の周知の
欠点並びに難点がある。最近、種々の形式並びに
構造で、或るすぐれた性質を持つ、軽量であるが
堅牢でない内張りが一般的に使われる様になつ
た。こういう内張りは、米国特許第3615964号に
記載される方法に従つて、形成された繊維を例え
ば移動するコンベアの上に沈積することにより、
一般的に利用し得るセラミツク繊維材料で毛布状
に作られている。出来たての繊維が、交点で繊維
を互いに接着させる為の結合剤と共に、層状に沈
積される。この結果得られる毛布は2.54cm未満か
ら5.08cmまでの厚さを持ち、密度は0.048乃至
0.128ｇ／cm³であり、使う時まで、普通の取扱い
易い寸法の巻取りに撓めて巻くことが容易であ
る。或る利用者は、この毛布状の製品を便利な取
扱い易い寸法に分割し、その一方の面をセラミツ
クの接着モルタル等により、炉壁に直接的に取付
ける。こういう厚さを持つ内張りは、現存の内張
りの上に適用するのでなければ、絶縁作用が不適
切であり、大抵の高温室内に通常起る様な厳しい
操作条件の下では、問題になる程有効寿命が短
く、時機尚早に劣化する。こういう毛布状製品の
何層かを、適当な取付けボルトを用いて炉壁に取
付けることが出来る。普通、その為の適切な支持
体が問題であつた。収縮も問題を招く。この両方
の結果、高温面にある毛布状製品がちぎれる。金
属ボルトは炉室温度が1232.2℃に制限されてお
り、セラミツクのボルトは熱衝撃の問題がある。 こういう問題を熟知している種々の設計者は、
繊維層が支持壁構造に大体垂直になる様にして、
任意の所望の厚さを持つ内張りを提供する為に、
毛布状のセラミツク材料を利用する改良された方
式を種々提案している。この種の典型的な提案と
して、米国特許第3706870号、同第3819468号、同
第3832815号、同第3854262号、同第3892396号、
同第3930916号、同第3940244号、同第3952470号、
同第3990203号、同第3993237号及び同第4001996
号に記載されたものがある。こういういずれの提
案も、可撓性の毛布状セラミツク材料の条片を組
立てた状態に保持する手段を用い、条片の隣合つ
た面を横に並べ、炉壁又は室壁に対して取付ける
ことの出来る支持枠又は支持体に固定している。
大抵の場合、この取付け部材は、条片の密度を大
きくすると共に、高温に於ける収縮を埋合せ様と
して、条片をその厚さに対して横方向に圧縮する
様に設計されている。こういう方法が、好ましか
らざる労力、組立て及び材料のコストを招くと共
に、内張りの密度が悪く、熱絶縁特性が悪くなる
ことは容易に明らかである。 熱絶縁部品を真空成形方法によつて形成するこ
とも提案されている。この場合、穿孔された真空
にひいた型を、主に無機のセラミツク繊維及び適
当な結合剤で構成された水溶液又はスラリの中に
懸吊す。こういう部品は、ハイドロパルパ又はそ
の他のミキサーの様な適当な手段により、水性懸
濁質として徹底的に混合される。この組成物を真
空ポンプに接続した型の穿孔面に沈積する。この
発明以前にこの方法を実施すると、最大の深さが
約5.08cmの繊維のマツトが得られる。この深さに
達すると、それ以上水を過して除去するには、
繊維を沈積することに対する抵抗が大きくなりす
ぎて、それ以上繊維を沈積することが出来ない。 るつぼ及び同様な炉を内張りする為の従来の提
案並びにやり方は、一般的に２種類に分れる。そ
の１つは、予備成型した耐火レンガを使い、他方
は流込み成型が可能な接着剤又は水硬性セメント
を使うものである。耐火レンガを使う場合、それ
を室内で組立て、モルタル等によつて互いに適当
に封着しなければならない。水硬性セメント材料
を使う場合、室には室壁から内向きに隔たる適当
な型を設け、その中に混合したばかりの水硬性セ
メント材料を注入しなければならない。型を取外
した後、セメントを長期間の間乾燥するに任せ、
その後安全な速度でゆつくりと加熱して、破裂を
起さずに、残つている水が大気中に逃出すことが
出来る様にしなければならない。この従来のいず
れの方式も好ましくない程重く、熱貯蔵容量が大
きく、その熱伝導度は好ましくない程大きい。 更に、高温の炉は、外側で支持された少なくと
も１つ、普通は多数のバーナーによつて加熱する
のが普通であり、これらのバーナーが炉室の１つ
又は更に多くの壁の上に着脱自在に設けられてい
て、871.1乃至1648.8℃の範囲の温度まで、この
室を加熱する様に作用する。バーナー・ノズルが
入り込んでいる壁のオリフイスは極めて悪い且つ
厳しい条件にさらされる。従来、バーナー・ノズ
ルを取巻く様に炉壁に交換が出来る様に取付けら
れた流込み成型のバーナー・ブロツク又はカラー
を使うのが略常套手段であつた。この様なブロツ
クは、普通キヤスタブルと呼ばれており、高温の
セメント組成物から所定の形並びに寸法に成形す
る。こういうブロツクは、取付け、手入れ及び交
換の際に極めて重いだけでなく、熱衝撃を吸収す
る能力が非常に悪い。その結果、特に炉の始動及
び運転停止の操作状態の際、破砕、欠け落ち及び
ひゞ割れが起る。従来のこの様なキヤスタブル・
ブロツクの大形のものは、夫々362.8Kg乃至
498.95Kgに達し、或る炉設備では、このいうブロ
ツクを大地より15.24ｍ乃至24.38ｍの所に取付け
なければならないことがある。この為、特別の装
置を必要とするし、炉や装置や、特にその手入れ
及び取付け作業をする作業員に危険を及ぼす惧れ
がある。 耐火性繊維を使うことに伴う上記並びにその他
の欠点並びに難点が、この発明では、非常に満足
し得る形で解決される。この発明の新規で改良さ
れた方法並びに製品は、適正な長さを持つ繊維を
使えば、真空過方式を用いて従来製造し得るよ
りも何倍もの肉厚を持つ、品質が高くて一様な均
質な耐火性繊維モジユールが得られるという知見
に基づく。真空成形作業の間に型をその中に懸架
するスラリが、スパン・フアイバー等と呼ばれる
耐火性繊維の様な、本質的に一層長い繊維を持つ
ていることが重要である。これは、7.6乃至20.3
cmの厚さを持つ肉厚の厚い部品を製造する為の決
め手となる条件であることが判つたからである。 例えば、その中の或るものが2.54cmという位の
長さである様ないろいろな長さのものを集めて普
通の蒸気吹付け方法によつて製造された耐火性繊
維は、真空過過程を用いて約5.08cmより大きい
厚さのモジユールを形成するには不満足で不適当
であることが判つた。然し、回転する回転子から
遠心法によつて製造され、市場では紡出耐火性繊
維と呼ばれている耐火性繊維は、非常に満足し得
るものである。紡出繊維は蒸気吹付け法による繊
維よりも実質的に長く、典型的な長さは7.62乃至
15.24cmである。こういう長い繊維は本質的に且
つ基本的に、交差する層として沈積され、各々の
繊維が、それと結合される隣接した繊維と十字形
に多数の接点を持つことが判つた。他の繊維とこ
の様な多数の結合用の接点を持つことが、繊維を
伸びた状態に保ち、結合点の間にある部分を弛ま
せてすき間を塞ぐことがない様にすると思われ
る。7.62cmよりも大きな所望の厚さを持ち、特に
7.62乃至20.3cmの厚さを持つすぐれたモジユール
が、長繊維を用いて得られる。寸法安定性を持
ち、全体的に堅固で、若干弾力性を持つ非可撓性
のモジユールを、もとの成形したまゝの形で壁の
内張りとして使つてもよいし、或いはそれを板
状、レンガ、ブロツク等の単位に分割して、保護
しようとする壁等に当てゝ組立てることも容易に
出来る。モジユール全体又はそれを分割した単位
に同じ様に切欠きを設けるか又は或いはその他の
形で手を加えて、互いに喰違い段付きに合さり又
は噛合さつて、内張りを強化すると共に、各単位
が相対的に変位しない様にすると共に、それを介
して熱が支持の外壁に逃げられる様なすき間を避
けることが出来る。 この発明はるつぼ、中位の寸法の実験炉等の様
な小型の炉に対する従来の絶縁内張りの重大な欠
点を回避する。これが、その外側が、炉室の内部
に同形でぴつたりとはまる様な寸法にした、経済
的な軽量で肉厚の厚い均質な耐火性繊維管を提供
することによつて達成される。個々の管状内張り
モジユールが、長い耐火性繊維及び適当な結合材
料で構成された希釈水性スラリの中に浸漬した穿
孔型集成体上で真空成形される。この発明では、
長さが7.62乃至15.24cm又はそれ以上の繊維を持
つスラリを使つて、真空型集成体の穿孔面上に真
空沈積することにより、少なくとも7.62cm、場合
によつて20.3cmもの肉厚を持つ耐火性管質の耐火
性モジユールを首尾よく製造出来ることが判つ
た。短い繊維や、蒸気吹付け方法又は同様な方法
によつて普通製造される繊維を使つたり、或いは
長い繊維でも、スラリ製造作業の前に又はその間
に長さが一層短く破断した繊維を使つては、真空
成形方法によつて、5.08cmよりも大きな肉厚を持
つモジユールは作ることが出来ない。この発明の
原理を実施した管状モジユールは全体的に堅固
で、寸法安定性があり、0.16乃至0.19ｇ／cm³の密
度を持ち、871.1乃至1648.8℃の温度で使われる
室内で内張りとして使うのに適している。 この発明は、長い耐火性繊維及び適当な結合材
料の水性スラリから、所望の形並びに寸法にバー
ナー・ブロツクを真空成形することにより、特定
の形を生産するのに用いることが出来る。端から
端までの厚さや形が変わる、満足し得る肉厚の厚
い部品を形成することが出来ることが判つた。所
望の形の回転面に穿孔した中子壁を持つと共に、
１端が開放していて真空源に接続された非穿孔の
外壁を持つ特別に構成された型を用いる。この型
を、型の空所が所望の高さまで充填されるまで、
耐火性繊維の水性スラリの中に浸漬し、その中に
保持する。型から取出した後、こうして成形され
た均質な耐火性繊維ブロツクを希望によつて所望
の仕上げ寸法に加工してもよいし、或いは成形し
たまゝ、炉壁に取付けることが出来る。外周は円
筒形にしてもよいし、或いは任意の所望の形及び
寸法に整え、特定の炉壁の開口の中にぴつたりと
取付けられる様にすることが出来る。 この発明に従つて作られた耐火性バーナー・ブ
ロツクは、典型的には重さがそれに相当する従来
のキヤスタブル・ブロツクの1/10程度である。こ
ういうブロツクは871.1乃至1648.8℃の温度に耐
え、破砕、欠け落ち及びひゞ割れが起らないと共
に、始動並びに運転停止の動作中に典型的に起る
熱衝撃にも耐える。 従つて、この発明の主な目的は、真空沈積によ
つて、耐火性繊維の水性スラリから少なくとも
7.6cmの厚さまで積重ねられ、且つ結合材料によ
つて固着された多数の耐火性繊維を有し、当該内
張り要素は0.16乃至0.19ｇ／cm³の密度を持ち、大
多数の繊維は少なくとも5.08cmの長さを持つてい
る、高温室の壁を内張りする為の耐火性内張り要
素を提供することである。 上記並びにその他の更に特定の目的は、以下図
面についてその発明を更に詳しく説明する所か
ら、明らかになろう。 次に図面に示した好ましい実施例について説明
する。 この発明は、非常に効果的な物理的な強度並び
に高い熱絶縁性を持つ様に、結合材料によつて、
実質的に堅固で非可撓性の層となる様に結合され
た無機の繊維で主に構成された組成物から作られ
た、改良された均質の熱絶縁モジユール又は製品
の構造並びにその形成方法に関する。この発明
は、真空過方式により、7.62乃至20.3cmの肉厚
までモジユールを形成する方法を含む。この発明
を実施するのに適した無機の耐火性繊維は、アス
ベストの様な天然の鉱物質繊維とは対照的に、普
通に製造された繊維で構成され、少なくとも
871.1℃又はそれ以上の温度で実効的な抵抗力並
びに完全さを持つ繊維である。適当なこの様に製
造される無機の耐火性繊維は、米国特許第
3456914号の様な文献からよく知られている。典
型的には、こういう繊維は、一般的に主にカルシ
ウム、アルミニウム及び同様な２価又は３価の金
属の珪酸塩から成る組成物の溶融物から形成され
た繊維で構成されており、周知のロツク・ウー
ル、鉱物質のウール又はスラグ・ウール、硝子ウ
ール又は高温溶融状態の繊維、セラミツク繊維、
及び特に全部がアルミナ並びにシリカで形成され
るか、或いは主にアルミナ及びシリカで形成さ
れ、チタニヤ又はジルコニヤの様な酸化物を添加
した高度に耐火性の繊維、硼珪酸塩繊維、又は略
純粋なシリカ繊維、又は略純粋なアルミナ繊維等
や、上に述べたものゝ任意の適当な混合物を含
む。 交点でこれらの耐火性繊維を結合した状態に保
持する為の適当な結合剤も、前掲米国特許第
3456914号に記載されている様に、当業者が周知
である。この発明で用いて特に満足し得る無機の
結合剤としては、コロイド状シリカ、及び陽イオ
ン澱粉で構成された有機結合剤がある。下記の表
には、特定の組成物の内の１種類のスラリの中に
浸漬している間、型部材を真空に保つ時間の長さ
に応じて、7.6乃至20.3cmの厚さを持つ高度に満
足し得るモジユールが得られることが判つた４種
類の特定のスラリ組成物の例を挙げる。

【表】 結合剤
幾つかの例の各成分の分量は、これらの成分を
混合するのに使う水を省略して、重量百分率で表
わしてある。いずれの場合も、こゝに挙げた成分
が5678.1の水と混合される。作るバツチの規模
は、製造過程の条件に合う様に変えることが出来
る。 例１、２及び３の繊維成分の全体又は主要部分
を構成する適当な長い耐火性繊維は、実質的に47
％のアルミナ及び53％のシリカで構成されアルミ
ナ−シリカである。酸化アルミニウム繊維は特に
高温に対して耐火性を持つ材料であり、一層高い
温度の用途には、これを一層割合を多くして使
う。酸化アルミニウム繊維の適当な商業的な供給
源は、英国のインペリアル・ケミカル・インダス
トリーズ・リミテツド社である。適当な無機の結
合剤は、ナルコ・ケミカル・カンパニから仕様書
番号1140として入手し得るコロイド状シリカであ
る。適当な陽イオン澱粉がニユーヨーク市のアメ
リカン・キー・プロダクツ社から入手し得る。 例１では、室温が1315.5℃を越えない様な用途
で満足し得るモジユールが得られる。例２では、
若干の酸化アルミニウム繊維又はそれに相当する
ものを含んでいて、1426.6℃までの温度状態で使
える内張り装置が得られる。例３は高温耐火性繊
維の百分率が一層多く、1537.7℃という高い温度
にも満足し得る。例４によつて得られる製品は、
実質的に酸化アルミニウム繊維の様な高温耐火性
のものだけを使う。 上に挙げた４つの例の各々に記載した重量百分
率が、いずれの場合も好ましい分量であることを
承知されたい。然し、こういう百分率は、この表
に挙げた値からいずれの方向にも変えることが出
来ること、並びに低温及び高温繊維の相対的な割
合を変えて、特定の温度に耐える製品を作ること
が出来ることを承知されたい。こゝに挙げた好ま
しい値では、0.16乃至0.19ｇ／cm³の密度を持つモ
ジユールが得られる。無機の結合剤は６乃至12％
の範囲で変えることが出来、有機の結合剤は３乃
至７％の範囲で変えることが出来る。 次に第１図、第２図及び第３図について説明す
ると、これらの図には、普通の形式の真空型集成
体から取出した後の均質な耐火性繊維モジユール
１０が示されている。周縁並びに型集成体から離
れた方の面を切取つてあり、１個のモジユール要
素１１が帯のこ等によつて、左側の端から切取ら
れている。モジユール１０は、典型的には60.96
×91.44cmで、15.24cmの厚さであるが、前掲の組
成を持つ組成物を含む希釈水性スラリのタンク内
に中空の型を浸漬して、周知の真空成形方法に従
つて形成される。型集成体は、細いワイヤ織物に
より、その外側の上に重ねられる所望のモジユー
ルの寸法を持つ穿孔面を設けてあり、型の内部は
普通のやり方に従つて、高真空源に接続される。
スラリは、適当なスラリ補給源に接続することに
より、予定の液面のまゝ、連続的に循環状態に保
たれる。 型集成体に作用する真空が、沈積物の厚さが積
重ねによつて徐々に増加する時、不規則な配列と
して繊維を大体層状に沈積する。スラリ中に存在
する水が型集成体に吸込まれ、収集場所に吸込ま
れる。多数の繊維は長さが5.08cm、7.62cm並びに
15.24cm又はそれ以上であり、結合材料で被覆さ
れたその下にある多数の繊維と交点で接触するの
で、繊維は伸びた状態にとゞまり、他の繊維との
交点の間で弛むことがない。この為、沈積された
繊維で、水成分が型集成体の中に逃出す妨げとな
らず、その結果、20.32cmまでの肉厚を持つモジ
ユールが容易に達成される。従来肉厚を達成する
場合、それに使う繊維スラリでは、大多数の繊維
が2.54cm又はそれ未満の長さを持つている。こう
いう短い繊維の沈積物を介して型に至る圧力降下
が非常に大きいので、この結果得られるモジユー
ルの実用的な最大の厚さは約5.08cmである。 モジユール１０は、例えば、任意の高温室の内
部にベニヤとして適用する為に、適正な厚さを持
つ一層薄い層に分離することを含めて、いろいろ
な方法で一層小さな部品に分割することが出来
る。この様なベニヤとしての使い方は、典型的に
は、同じ又は普通は異なる性格の既に適用されて
いる熱絶縁の厚さを厚くする為に利用される。周
知の種類の高温用漆喰又はモルタルにより、大き
な板を所定位置に固定するのが普通である。 然し、この発明では容易に且つ効率よく得られ
る厚さの為、大きなモジユール１０が、繊維層と
平面内の厚さが、それによつて形成しようとする
室の内張りの厚さに対応する様なモジユール要素
１１に分割される。室の温度に露出させる側面は
典型的には幾分収縮するので、対角線方向にある
１対の横方向の隅を１５に示す様にさねはぎす
る。例として示す様に、このさねはぎは、繊維層
の方向の幅が、モジユールの幅の半分であり、深
さはこの幅より実質的に小さい。第２図は、横方
向の隅だけをさねはぎしたモジユールを示してい
るが、第３図は水平方向のさねはぎ１５に対して
直角に伸びる垂直方向のさねはぎ１６を、対角線
方向にある１対の端の隅に形成した場合を示して
ある。モジユールの長さ方向に見たさねはぎ１６
の深さは、第３図では、判り易くする為に、幾分
誇張してある。 第４図はモジユールを普通の高温室の壁２０の
内側に組立てた状態を示す。この室の隅には、モ
ジユール１１の突出する端とぴつたり合さる様な
寸法のさねはぎ２２をその長さ方向に設けた繊維
モジユール２１は、モジユール１１と対応する長
さ、又は幾つかのモジユール１１の端を架橋する
のに適切な長さを持つのが普通である。モジユー
ル１１を互いに上下に積重ね、ステンレス鋼のク
リツプ２５等により、所定位置に適当に係止す
る。クリツプ２５の１端２６がさねはぎ１５に入
り込み、他端２７が反対方向に伸び、任意の適当
な結合手段によつて、壁２０に固定される。 第５図は耐火性繊維モジユール１０′を示す。
この場合、繊維を管状真空型集成体の外側に積重
ねて、肉厚の厚い管状製品を構成している。管状
であつても或いは他の形であつても、こういうモ
ジユールは平面状のモジユールと同じ厚さまで容
易に作ることが出来、別のモジユールのさねはぎ
を設けた端と喰違い段付きにはまる様に、１端又
は両端にさねはぎを設けること等により、同様に
調製することが出来る。こういうモジユールは、
るつぼ、炉、実験炉、煙道等の内張りとして多く
の用途がある。 第６図及び第７図には、椀形の外側ハウジング
１１１及び着脱自在の覆い１１２を持つるつぼ炉
１１０が示されている。るつぼ支持体１１３は、
普通キヤスタブルと呼ばれているが、適当な材料
で作られていて、熱処理を受ける又は溶融される
材料に対するるつぼ１１４の下に配置されてい
る。普通、キヤスタブル１１３が半径方向の環状
リング１１５を持ち、その周縁が、炉の内張りの
隣接したモジユールの内面の近くで終端してい
る。バーナー用開口を含めた、炉の底全体は、機
械的な酷使が予想される場合、キヤスタブルで作
ることが出来るが、これは熱効率に若干悪影響が
あろう。 この炉に対する独特な熱絶縁内張りが、同じ様
な肉厚を持つ均質な管状モジユール１１６，１１
７，１１８，１１９、リング形モジユール１２
０，１２１で構成される。この各々のモジユール
が、モジユール成分の水溶液の中に浸漬された穿
孔真空型集成体を使つて、互いに上下に沈積され
且つ繊維の交点で互いに結合された長い耐火性セ
ラミツク繊維の多数の環状層で構成されているこ
とは云う迄もない。この発明では、その大多数が
少なくとも5.08乃至7.62cm又はそれ以上の長さを
持つ繊維を使うことが、決定的に重要であること
が判つた。所定の長さを持つ耐火性繊維は、スラ
リの中に沈積された真空型集成体に積重なること
によつて、7.62乃至20.32cmの範囲の肉厚を持つ
モジユールを作ることが容易に出来る。型集成体
から取出した時、個々のモジユールが乾燥され、
その後帯のこ等によつて所定寸法に切取られる。
モジユールの両端は半径方向に切取り、斜切り、
或いは１２２に示す様にさねはぎを設けることが
出来る。モジユール１１８，１１９の突合さる端
には半径方向の端面が示されているが、モジユー
ル１１７，１１８の隣接端は相補的な巣ごもり状
にはまるさねはぎ１２２が形成されている。これ
らのさねはぎの軸方向の肩が、炉の内部からハウ
ジングへ熱が放射されるのを防止する障壁とな
る。この様にしない場合、高温動作状態で、内張
りの内側部分が収縮する為に、この様な放射が起
り得る。別の種類の熱障壁が、内張りモジユール
１１６，１１７の隣接端の間に介在配置された弾
力的な耐火性繊維のガスケツト・リング１２４で
構成される。覆い１１２の内張りを形成するリン
グ形モジユール１２１だけを、周知の適当な高温
モルタル又は接着剤により、又は機械的な手段に
より、覆いに取付ければよい。然し、他のモジユ
ールは、それらを組立てた状態に保持するのに何
の手段も必要とせず、ハウジング１１１の内面と
ぴつたりはまるだけである。 炉ハウジング１１１及びモジユール１１６が、
１つ又は更に多くのバーナー１２６に対する開口
１２５を含む。同様に、覆い１１２及びモジユー
ル１２１にも通気孔１２７を設けるのが普通であ
る。 第８図乃至第１０図には、銃形バーナーに使う
様に構成されたこの発明の好ましい１実施例のバ
ーナー・ブロツクが示されている。このブロツク
２１０が、第８図では、871.1乃至1426.6℃の範
囲内の温度で運転される炉の様な高温炉の壁２１
２に設けた円筒形の開口２１１に取付けられる場
合が示されている。典型的には、ブロツク２１０
は軸方向の長さが、第１０図に示す様に炉壁の厚
さよりかなり長い。この図に示す様に、適当な銃
形バーナー２１４（後で詳しく説明する）が周知
の様に炉壁に固定された底部カラー２１５に適当
に固定されている。 軽量の高温バーナー・ブロツク２１０が第９図
に示す様な型の中で、大体その仕上げ状態の形に
なるまで適当に成形されている。図示の様に、適
当な型は内側の穿孔部材２１８を含む。この穿孔
部材２１８は軸方向に直径の異なる回転面を持つ
ており、その大きい方の端に半径方向に配置され
た末端リング２１９が固定されている。部材２１
８が短い円筒形部分２２０、截頭円錐形部分２２
１及び全体的に円筒形の部分２２２を含む。然
し、部分２２２は、部分２２１のテーパより小さ
い角度でテーパをつけてもよく、その小さい方の
端が部分２２１の大きい方の端と合さる様にして
もよい。 無孔の外側型部材２２３が穿孔リング２１９の
周縁にはまつていて、その上端には、高真空源に
接続し得るカラー２２５を備えた端蓋２２４が適
当に固定されている。外側型部材２２３の反対側
の端、即ち下端は開放していて、無孔の端蓋２２
７によつて密閉された有効部分２２０の下端より
も先に伸びていることが好ましい。 使う時、組立てられた型部品を、長さ7.62乃至
15.24cm又はそれ以上の耐火性繊維及び適当な結
合材料から成るスラリの中に浸漬する。長さ7.62
cm又はそれ以上の長い繊維を使えば、回転面の半
径方向に7.62cmから25.4cmまでの厚さの壁を持つ
高級なバーナー・ブロツクを真空沈積によつて首
尾よく作ることが出来ることが判つた。繊維は漸
進的に層に分けて沈積され、これらの層が有孔中
子部材と平行になる。有孔リング２１９に隣接し
た内側端が充填されると、２２８に示す様に、型
が彎曲した形で充填されるまで、有孔部分２２１
とは反対側の外側端が引続いて厚さが増加するこ
とが判つた。ブロツク全体は、0.16乃至0.19ｇ／
cm³の範囲の非常に一様な密度を持つ。 ブロツク２１０を第９図に示す形に成形した
後、型集成体から取出す。内側回転面は仕上げ作
業を必要としない。然し、彎曲した端２２８は仕
上げ作業を必要とするし、これは適当な切削及び
旋削工具を用いて、第１０図に示す様な適当な形
に調製する。円筒形外面も、炉壁の開口２１１に
ぴつたりはまる様に手を加えることが出来る。カ
ラー２１５をブロツク２１０に取付ける時に使わ
れＬ字形係止ボルト２３１を坐着させる為に、繊
維材料を切取つて２３０を示す様な井戸を設ける
ことが出来る。普通こういう係止ボルト２３１を
２つ又は更に多く用いる。 バーナー２１４は周知の形式であつて、ダクト
２３５を介して燃料が供給されるバーナー・ノズ
ル２３４を持つている。加圧空気が入口２３６か
ら供給され、ガス燃料又は蒸気を入口２３７から
供給され、ガス燃料又は蒸気を入口２３７から供
給することが出来る。 第１１図には、炎が半径方向の平坦な形になる
バーナーとして知られた普通のバーナーに使うの
に適した第２の耐火性繊維バーナー・ブロツク２
１０′が示されている。ブロツク２１０′は、中子
部材が回転面の形をしたスクリーン又は穿孔中子
シートで構成された中子部材を持ち、仕上げ面２
４０と同形になる様にしていることを別にすれ
ば、第９図について上に説明したものと同様に構
成された型を用いて形成される。この面の大部分
の長さは若干朝顔形に拡がる管であつて、急速に
拡がる弓形面と合流する。外面は全体的に円筒形
であるが、成形後、２４１に示す様に手入れを
し、炎が平坦な形のバーナーの取付けカラーを組
立てが出来る様にする。傾斜した通路２４２もこ
の時形成して、この様なバーナーに普通使われる
パイロツト又は点火装置を入れる様にする。 以上説明した肉厚の厚い耐火性繊維装置、モジ
ユール並びにそれによつて構成される製品を作る
特定の方法は、最初に述べた目的を十分に達成し
且つその利点をもたらすことが出来るが、これは
この発明の好ましい実施例の例にすぎず、特許請
求の範囲の記載以外に、こゝに説明した構造の細
部にこの発明を制約するつもりはないことを承知
されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は真空型集成体から取出し、不均一な外
面を除去した後のこの発明による耐火性繊維モジ
ユールの分解斜視図であり、モジユールを内張り
要素に分割する１つの態様を示している。第２図
は１つのモジユール要素をその対角線方向にある
１対の縦方向の隅に沿つてさねはぎした場合を示
す拡大斜視図、第３図は第２図のモジユール要素
を更に対角線方向にある１対の端の隅に沿つてさ
ねはぎした場合を示す同様の図、第４図は炉室の
内側の隅の斜視図で、室全体に対する保護内張り
となる様に、互いに巣ごもり状になる様にモジユ
ール要素を組立てる様子を示す。第５図はこの発
明に従つて作られた管状耐火性繊維モジユールの
斜視図、第６図はこの発明の耐火性繊維モジユー
ルで内張りされたるつぼ炉の垂直断面図、第７図
は第６図の線７−７で切つた断面図、第８図はこ
の発明の１対のバーナー・ブロツクをその内面及
び外面の間に取付けた炉壁の一部分の部分斜視
図、第９図は銃形バーナーに使うことの出来るバ
ーナー・ブロツクを作る為の適当な型の断面図
で、取出す前の出来たてのバーナー・ブロツクを
示している。第１０図は炉壁の一部分の断面図
で、典型的な銃形バーナーと共に完成された銃形
バーナー・ブロツクを取付けた状態を示す。第１
１図は半径方向の平坦な炎を持つ形式のバーナー
に使うのに適した完成されたバーナー・ブロツク
の断面図である。 主な符号の説明、１０……モジユール、１１…
…ブロツク、１５，１６……さねはぎ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 真空沈積によつて、耐火性繊維の水性スラリ
   から少なくとも7.6cmの厚さまで積み重ねられ、
   且つ結合材料によつて固着された多数の耐火性繊
   維を有し、当該内張り要素は0.16乃至0.19ｇ／cm³
   の密度を持ち、大多数の繊維が少なくとも5.08cm
   の長さを持つている、高温室の壁を内張りする為
   の耐火性内張り要素。 ２ 特許請求の範囲１に記載の耐火性内張り要素
   に於いて、前記繊維の長さは7.6乃至15.2cmであ
   る内張り要素。 ３ 特許請求の範囲１に記載の耐火性内張り要素
   に於いて、前記要素の少なくとも１つの隅は、喰
   違い段付きに、端から端まで深くさねはぎして、
   別の前記要素の同じ様にさねはぎした隅と相補的
   に合わせる様にして、高温室に対する内張りを形
   成し、前記繊維層の平面が室の壁に対して大体垂
   直な平面内にある様にした耐火性内張り要素。 ４ 特許請求の範囲１に記載した耐火性内張り要
   素に於いて、前記内張り要素が矩形の平行四面体
   を形成していて、その対角線方向にある１対の長
   い方の隅、及び対角線方向にある１対の端の隅を
   端から端までその横方向にさねはぎすることによ
   つて変更して、複数個の内張り要素が喰違い段付
   きに合わさつて、連続的なすき間のない耐火性炉
   室内張りを形成する様にした耐火性内張り要素。 ５ 特許請求の範囲１に記載の内張り要素に於い
   て、前記要素が871℃乃至1648.8℃の範囲の温度
   になる高温室で用いられる内張り要素。 ６ 特許請求の範囲１に記載した耐火性内張り要
   素に於いて、１端が閉じられていて他端に出入用
   の閉塞部を持つ管状ハウジングを持つ高温炉に使
   う耐火性内張りに於いて、該内張りが全体的に環
   状の多数の層で形成された少なくとも１つの均質
   な頑丈な管状部材を持つている耐火性内張り要
   素。 ７ 特許請求の範囲６に記載した耐火性内張りに
   於いて、該耐火性内張りが端を突合せて複数個の
   前記管状部材を含んでおり、突合さる隣接した端
   をさねはぎして互いにぴつたりと巣ごもり状には
   まる様にした耐火性内張り要素。 ８ 特許請求の範囲６に記載した耐火性内張りに
   於いて、前記出入用閉塞部が、前記室の内側に設
   けられている耐火性内張り要素。 ９ 特許請求の範囲６に記載した耐火性内張りに
   於いて、前記出入用の閉塞部を一番上にして直立
   姿勢に支持されており、加熱しようとする材料に
   対する管状ハウジングの底部に頑丈な支持体を設
   け、前記管状ハウジングの内部の大部分が内張り
   によつて覆われている耐火性内張り要素。