JPH0228074B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐火レンガに係り、特に、使用時加熱
される際の熱膨張を自身で許容するようなレンガ
に係る。

耐火レンガが使用時加熱される際膨張すること
は周知であり、また、この熱膨張を許容させなけ
ればならないことも知られている。耐火レンガの
１つ以上の面に金属板が配備されている場合、そ
の金属板に凹み、波形、あるいは他の圧潰可能な
形状を備えせしめることにより熱膨張公差を付与
させることは知られている。特に例えば米国特許
第2192642号及び同第3139048号に開示されている
ごとく、上記のごとき手段によりレンガの熱くな
る面の所に大きな熱膨張公差量を付与させること
は知つている。

しかしながら、総ての耐火レンガが金属板と一
緒に用いられているわけではなく、このような金
属板が無い場合には、熱膨張が付与するのに、例
えばボール紙帯材やアスベスト帯状のごとき手段
が用いられている。例えば米国特許第3324810号
に開示されているごとく、冷たい面の所でよりも
熱い面の所でより大きな膨張公差を付与すること
は知られている。

しかしながら、金属板や、ボール紙又はアスベ
ストの帯状を取付けることは製造方法を複雑に
し、そのためにコストが高くなつてしまう。従つ
て、当業界では耐火レンガ、特に或る適用例にお
いて実際に存在しているごとき金属製ケーシング
を何等必要としないレンガに自動的に熱膨張公差
を付与する簡単な方法が求められている。

米国特許第1191271号には熱い面に隣接してレ
ンガに付されているテーパを大きくすることによ
り耐火レンガに熱膨張公差を付与せしめることが
提案されている。このようなレンガが炉の構築中
に所定位置に置かれると、熱い面の端部の所でレ
ンガ間にギヤツプが生じ、炉又は他の構造体が加
熱される際レンガの膨張によりそのギヤツプが充
たれるようになつている。

しかしながら、米国特許第1191271号に開示さ
れているレンガで炉又はキルンを構築する場合、
それらレンガを積み上げるには極めて注意深く行
わねばならず、特に炉の屋根又はロータリーキル
ンのごとき円弧状構造を構築する際、レンガがひ
つくり返された状態で積み上げられるとレンガの
熱い面の端部の所にギヤツプが生じずに冷たい面
の端部の所にギヤツプが生じてしまい、このよう
なことが生じないよう注意深くレンガを積み上げ
なければならない。明らかに、このように誤つて
レンガを積上げてしまうと、熱膨張空間が無くな
つてしまい、多分炉構造体が加熱される際レンガ
は破壊せしめられ、あるいは割れてしまう。米国
特許第1191271号のレンガのこのような欠点のた
めに、これらレンガはほとんど実用化されていな
い。

本発明の目的は上記した欠点を解決することで
ある。

本発明によれば、金属製ケーシングを備えてい
ず、また、レンガを積上げるのに過渡の注意を払
う必要なく熱膨張公差をそれ自身備えている耐火
レンガは次のごときレンガによつて得られること
が判明した。即ち、本発明によれば、概ね矩形を
なす互いに対向せしめられた頂面及び底面、頂面
から底面まで延びている互いに対向せしめられた
第１及び第２の端面、及び互いに対向せしめられ
た第１及び第２の側面を有している耐火レンガに
おいて、前記第１及び第２の側面のうちの少なく
とも一方の側面は下方部分と上方部分との２つの
部分に分割されており、該下方部分は底面から頂
面へ向つて少なくとも1/4の距離だけ延びており、
また、上方部分は頂面から底面へ向つて少なくと
も1/4の距離だけ延びており、前記上方部分は反
対側の側面に対し前記下方部分よりもわずかに大
きな角度をなしていると共に少なくとも１つの隆
起部を有しており、該隆起部の高さは、該隆起部
の上面が前記下方部分の延長面内に実質上位置す
るよう定められており、また、前記隆起部の平坦
な広がり範囲は、該隆起部の総面積が、該隆起部
が置かれている側面の総面積に較べて非常に小さ
いことが特徴のする耐火レンガが得られる。

以下、本発明の実施例について添附図面を参照
して説明する。

本発明実施例による耐火レンガは、真直ぐな壁
を構築するのに用いられるような通例の平行六面
体形状に基き得るものであるが、せり屋根
（sprung roof）又はロータリーキルンのごとき
円弧状ライニングを構築するのに用いられるべく
意図されたレンガに本発明は特に適用可能であ
る。ロータリーキルンのライニングの場合、レン
ガの基本的な形状は楔形、即ちテーパの付された
形状をしている。

図面はこの楔形、即ちテーパの付された形状の
レンガを示している。以下の説明は基本的にテー
パの付されたレンガについてなされるけれども、
本発明の原理な真直ぐなレンガにも等しく適用可
能であることは理解されよう。

レンガ１０は互いに対向した３対の、計６つの
面、即ち、レンガの冷たい端部の所に位置するべ
く意図された底面１１と、レンガの熱い端部の所
に位置するべく意図された頂面１２と、図面実施
例においては概ね台形であるが、真直ぐなレンガ
では矩形である対向した端面１４と、互いに対向
した第１と第２の側面１５及び１６とを有してい
る。

図示された形状の側面１５及び１６のうちの一
方の側面１５は２つの部分、即ち、冷たい底面１
１から熱い頂面１２へ向つて少なくとも1/4、好
ましくは1/2の距離にわたつて延びている下方部
分１５ａと、熱い頂面１２から冷たい底面１１へ
向つて少なくとも1/4、好ましくは1/2の距離にわ
たつて延びている上方部分１５ｂとに分割されて
いる。図示された形状においては、下方部分１５
ａはテーパ付きレンガでは通例のごとく、側面１
６に対してわずかな角度をなして延びており、こ
れら下方部分１５ａ及び側面１６は円を作るべく
設計されている。もちろん、真直ぐなレンガの形
状では下方部分１５ａは側面１６に対し平行であ
る。下方部分１５ａと側面１６との間に収斂量
は、当業者に充分理解されるように、特定適用例
に対し設定された回転円弧を得るべく調節され
る。

上方部分１５ｂは側面１６に対し下方部分１５
ａよりもわずかに大きな角度をなして延びてい
る。この余分なテーパ量は、レンガが意図された
作動温度まで加熱される際頂面１２での所望の熱
膨張許容量即ち公差量を得るべく調節される。第
２図から明らかな通り、膨張公差量な頂面１２の
所での上方部分１５ｂと、レンガの頂面１２まで
延ばされた下方部分１５ａの平面を示している線
１８との間の距離である。ペリクレース、又はペ
リクレースとクロームとで作られていてロータリ
ーセメントキルンの場合の代表的な作動温度であ
る1400℃の作動温度まで加熱され、また、寸法１
９が約7.6cm（３インチ）の耐火レンガの場合、
熱膨張空間２０は約0.8mm（1/32インチ）である。

上方部分１５ｂのどこかに、好ましくは頂面１
２に隣接したその上方部分１５ｂの縁の所には少
なくとも１つの隆起部２２が備えらている。図面
に示されているごとく、好ましくは２つの隆起部
２２が備えられている構造体により優れた安定性
を付与している。２つ以上の隆起部２２を用いる
ことはもちろん可能であるけれども、後述するご
とく、これら隆起部２２の総面積は側面１５の総
面積に較べて極めて小さいものであるよう制限さ
れねばならず、従つて、隆起部２２の数を多くす
ればする程各隆起部の面積を小さくしなければな
らず、その結果、レンガにそのような小さな面積
の隆起部を作るのがより難しくなる。従つて、２
つの隆起部２２を備えることが最適と思われる。

隆起部２２の高さは、それら隆起部の上面が線
１８によつて示されているごとく延長せしめられ
た下方部分１５ａの平面内に実質上位置するよう
定められている。図面に示されているごときレン
ガの縁部の所に備えられている隆起部２２に前述
した特定例を適用した場合、隆起部２２は0.8mm
（1/32インチ）の高さを有することになる。明ら
かに、隆起部２２が側面１５の中心に近付いたと
すれば、その隆起部の高さは小さくなつて該隆起
部の頂面が下方部分１５ａの延長面内に位置する
ようになるが、このような形状のものは図示され
たものよいも作るのがより難しくなる。

前述したごとく、隆起部２２の総面積は側面１
５の総面積に較べて非常に小さいものでなければ
ならない。その理由は次の通りである。即ち、隆
起部２２はそれらがロータリーキルン又は他の炉
構造体内に最初に置かれる際レンガを離した状態
に保持するべく意図されたものであるけれども、
ロータリーキルン又は他の炉構造体が加熱される
際に隆起部２２はつぶれて即ち圧潰されて熱い頂
面１２でのレンガの膨張を許容しなければならな
いからである。本発明の特定適用例においては、
隆起部２２は面積が0.54cm²（0.35平方インチ）の
ものであり、２つのこのような隆起部は、それぞ
れ隆起部を含んでいる面上で測つて15×23cm（６
インチ×９インチ）の大きさのレンガに置かれて
いた。この場合、隆起部は、それら隆起部が置か
れている面の面積の1.3％に等しかつた。一般に、
隆起部は５％未満に等しいのが好適であり、好ま
しくは隆起部はそれらが置かれている面の総面積
の２％よりも少ない。当業者には自明のごとく、
耐火物の熱膨張及び強度特性、及びその耐火物が
内部に置かれるキルンの形状から、隆起部が構造
体の熱膨張により生じせしめられる力を受けてつ
ぶれるのに必要とされる該隆起部の面積を計算す
ることは可能である。

本発明実施例による耐火レンガは耐火レンガが
用いられるいかなる構造体にも適用可能である
が、ロータリーキルンのライニングに特に有用で
ある。レンガは任意周知の耐火材料から作られ得
るが、高純度のペリクレースのごとき比較的剛性
の高い、耐火材料で作られたレンガ及び高温で焼
成されたペリクレース−クロームレンガは特に有
用であることが証明されている。

前述したことから明らかな通り、本発明実施例
によるレンガは次のごとく設計されている。即
ち、例えばレンガがロータリーキルン内に配置さ
れる際、レンガの冷たい底端の所の熱膨張公差は
ゼロであり、それによりキルンの作動中レンガが
ゆるだり外れ落ちたりしないしつかりした構造体
が提供され、同時に、キルン内にレンガを配置さ
せる際に過渡の注意を必要としない態様で熱い頂
面の所に熱膨張公差が提供されるようになつてい
る。側面１５の全長にわたり等しいテーパを付
し、頂面１２に隣接したその側面１５の縁部の所
に隆起部を備えせしめて膨張公差を付与すること
は可能であるけれども、このような構造体は下方
部分１５ａにより提供されるごとき冷たい底面の
所で所望とされるしつかりとした構造を提供し得
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による耐火レンガの斜視図であ
り、第２図は第１図に示されたレンガの側面図で
ある。 １０……レンガ、１１……底面、１２……頂
面、１４……端面、１５……側面、１５ａ……下
方部分、１５ｂ……上方部分、１６……側面、１
８……線、１９……寸法、２０……熱膨張空間、
２２……隆起部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに対向せしめられた頂面及び底面、該頂
   面から該底面まで延びている互いに対向せしめら
   れた第１及び第２の端面、及び互いに対向せしめ
   られた第１及び第２の側面を有している耐火レン
   ガにおいて、前記第１及び第２の側面のうちの少
   なくとも一方の側面は下方部分と上方部分との２
   つの部分に分割されており、前記下方部分は前記
   底面から前記頂面へ向つて少なくとも1/4の距離
   だけ延びており、前記上方部分は前記頂面から前
   記底面へ向つて少なくとも1/4の距離だけ延びて
   おり、前記上方部分は反対側の側面に対し前記下
   方部分よりもわずかに大きな角度をなしていると
   共に少なくとも１つの隆起部を有しており、該隆
   起部の高さは、該隆起部の上面が前記下方部分の
   延長面内に実質上位置するよう定められており、
   また、前記隆起部の平坦な広がり範囲は、該隆起
   部の総面積が、その隆起部が置かれている前記側
   面の総面積に較べて非常に小さいものであること
   を特徴とする耐火レンガ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の耐火レンガにお
   いて、前記隆起部の総面積は、該隆起部が置かれ
   ている前記側面の総面積の２％を越えない耐火レ
   ンガ。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の耐火レンガにお
   いて、前記隆起部は、前記側面と前記頂面とが交
   差している点に隣接して置かれている耐火レン
   ガ。 ４ 特許請求の範囲第１項から第３項までのいず
   れか１つに記載の耐火レンガにおいて、該レンガ
   は一方の側面に２つの別個の隆起部を有している
   耐火レンガ。 ５ 特許請求の範囲第４項記載の耐火レンガにお
   いて、前記下方部分は前記底面から前記頂面へ向
   つて、反対側の側面の方にわずかに収斂している
   耐火レンガ。