JPH04124034A - 蓄熱室用耐火物セグメント - Google Patents
蓄熱室用耐火物セグメントInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
の用途に用いられる蓄熱室用耐火物セグメントに関する
。特に本発明は表面に凹部を付した電鋳耐火物製の蓄熱
室用セグメントに関する。
する。まず、溶融室から出た高温の排ガスは通常蓄熱室
の上部から入り下部へ排出される。その排ガスによって
、蓄熱室の内部に積まれた多数の蓄熱セグメントは加熱
されて排ガスの熱を蓄熱して高温度になる。
蓄熱室の下部から上方に向かって常温の二次空気が吹込
まれる。この操作により常温の二次空気は高温の蓄熱セ
グメントに触れて暖められる。以上を1サイクルとして
弁の切換によって蓄熱室に排ガスと二次空気を交互に流
す。
上させるために形状を改良することが主な研究課題であ
った。形状の改良により、蓄熱セグメントと高温排ガス
との熱伝達率の向上をもたらし、さらに熱伝達率の向」
二により蓄熱室全体の改善をはかろうとするのである。
ら幾つもなされている。
して配置さ第1る角筒状の耐火物製セグメンl−1が提
案されている。各セグメン+−1は、蓄熱室内において
、その内外の上下方向に多数のガス流路2を形成するよ
うに空積みされる。稜面1a同志が接触]7、かつ」1
端の突起1bと下端の凹所ICが組み合わされている。
りも肉薄であるため蓄熱室の単位体積当たりの表面積つ
まり比表面積が大きい。従って、セグメント1の内部壁
及び外部壁に沿って流れる高温の排カスや二次空気等の
ガス体に+、1オる伝熱面積は肉厚の柱状耐火物を用い
た在来上法の蓄熱組立構造に較−\で大きい。
増大したものか第5図に71、されている。
の内壁と外壁に凹凸5a、、6aを付したものである。
らにガス流か流路9,9aの中て乱流となることで熱伝
達率はますます増大する。
と接合することにより多数のセグメントを安定に積み」
二げることか可能となった。。
室耐火物の材質の面で、検討が行なわれている。たとえ
ば、従来の焼成耐火物に替えて電鋳耐大物(ELECT
RICFUSED CΔST REFRACTOR
IES)が提案されている。
とによって形成されものであり、熱的に極めて安定であ
るとともに、組織が極めて緻密で、溶融ガラスや溶融ア
ルカリに対する耐蝕性に優れている。また、熱伝導率が
焼成耐火物よりも優れている。このような耐火物として
アルミナ質電鋳耐大物、アルミナ−シリカ−ジルコニア
質電鋳耐火物、ジルコニア質電鋳耐火物がある。
されるので、従来の焼成耐火物の製造に比べて形状に対
する自由度が高い。
。
ある。
い、高温部では電鋳耐大物を用いると経済的である。通
常、蓄熱室の低温部は下部にある。下部で、例えば65
闘又は75 mm厚みの柱状耐火物を蓄熱セグメントと
し。
形成する高温用セグメントを使用するのが好まし、い。
グメントを用いる場合でも、同一厚さの電鋳耐火物製の
セグメントを高温部に使うことが望ましい。
部壁や外部側壁に複雑な凹凸部を設置・プた蓄熱室用耐
火物セグメントについて、熱効率の面から最適な形状、
最適な各部寸法について検91し、カス流との伝熱効率
かいっそう優れた耐火物からなる流路面を持つ蓄熱室用
耐火物セグメン)・を提供することが本発明の目的であ
る。
り、横断面の形がほぼ四角形であり、内部壁、外部側壁
及び稜面に凹部を持ち、セグメント全体の体積か凹部を
付さない体積に比べて0.4倍以」二かつ0.85倍以
下であり、単位体積当りの表面積が凹部を設けない表面
積の1−25倍以上であることを特徴とする蓄熱室用耐
火物セグメント。
分の縦断面図である。第1〜2図に示すように、角筒状
蓄熱室用セグメントの内部壁」1や外壁側壁10の表面
に丸形又は角形の多数の溝12、溝13を設ける。
、溝13は凹部を形成し5、残った部分は結果として凸
部を形成している。
熱効率の面から研究することにより本発明を完成した。
、内部壁11と外部側壁10及び稜面に溝12、溝13
を形成して凹部をつくり、電鋳耐火物からなる角筒状蓄
熱室用セグメントとした。そして、壁厚みLが35+n
m以上75mm以下で、セグメント全体の体積が凹部1
2を付さないものに比へて0.4倍以上でかつ0.85
5倍以であり、さらに表面積と体積の比が凹部12を付
さないものに比べて1,5倍以」二である。
面図である。第3B図はそのセグメントの垂直断面図で
ある。
10に設けた溝1−2の幅であり、Jは溝の深さである
。Mは内部流路の表面に設けた溝13の幅であり、Hは
溝7の深さである。通常、KとM、JとHは同−司法で
ある。Nはセグメントの高さである。
P1高さかJであり、溝12のピッチはK + Pであ
る。溝13の形状も台形で、底辺の長さがM、上辺の長
さがQ、高さがHてあり、溝13のピッチはに+Qであ
る。
0ml1lS H=20mm、 N=180mmS
L=65++un、 P=5fi1m、 Q = 5
mmである。
を設けることにより、表面積が増加している。その増加
割合は1,36倍である。一方、満12を設けることに
より、体積は元の0.68倍に減少している。結局、単
位体積当たりの表面積は溝12を設けない場合の(1,
20倍に達する。
蓄熱室全体の熱効率が上昇する。
なる。またアルカリダストに対する侵食抵抗に問題が起
きる。
の中心部の占める割合が多くなりすぎる。中心部分は温
度の変化が他の部分に較べて少なく、蓄熱や放熱にあま
り寄与しない。それゆえ、この部分の占める割合が増え
ることによって蓄熱効率か向上することは見込めない。
と、次のとおりである。
3 1. mm 、 M = 3 1
11m 。
401Wl、P=5mm、Q = 5 n+m0このセ
グメントは外部側壁及び内部壁の表面に溝12を設ける
ことによる表面積の増加割合は1.30倍である。一方
、溝12を設けることにより、体積は元の0.68倍に
減少する。単位体積当たりの表面積は溝12を設けない
場合の1.9倍に達する。
に限らない。また、セグメントの外壁と内壁において凹
部の形状が互いに異なってもよい。
で蛇行したような形を採用する場合は、熱衝撃に対する
抵抗か最もよい。電鋳耐火物は焼成耐火物に較べて熱衝
撃抵抗か小さいので、この点は必須ではないか重要であ
る。
角でなくてもよい。例えば丸みを帯びていてもよいし、
平坦であってもよ0゜外部側壁や内壁に設けた溝12は
表面積を増大させる。その結果、カス流との伝熱面積を
増大させる。さらにガス流に対して乱流を起こし、セグ
メントとガス流との熱伝達を促進する。
易に併用または混用することかできる。
)の井桁積てあって、その上部の損傷が激しい場合、そ
の損傷部分だけを除去して健全な状態にある井桁積構造
の上に本発明の蓄熱セグメントを構築することが容易で
ある。たとえば、井桁積構造の流路寸法とレンガ厚みが
それぞれセグメントの流路寸法(D)と壁厚み(L)に
等しい本発明の蓄熱セグメントを選択すればよい。
と併用する場合も、壁厚み40 mmの本発明の蓄積セ
グメントを選択するだけでよい。
であるため、それぞれの位置で、各温度に適した材料を
選択することが最も経済的である。従って蓄熱室の下方
低温域では安価な焼成耐火物を用い、上方高温域では耐
火性の優れた電鋳耐大物を用いることが合理的である。
のような形状のものは造りがたく、もし造り得ても安価
であるという焼成耐火物の特徴を失うことになりかねな
い。そこで65+nm厚みの標準レンガを用いるのが妥
当である。
むことを考えた場合、電鋳耐火物を焼成レンガと同一形
状にし、かつ同一方法で積むことが可能である。しかし
、これては電鋳耐大物の特徴(高比重、高熱伝導率)を
失い、かつ高価になり過ぎる。
うことなく流路を下段の焼成煉瓦にうまく整合出来るだ
けでなく、熱伝導率が大きく、かつ非常に大きな比表面
積を持つているので蓄熱効率の大幅な増大をもたらす。
出願第356,114号に記載のものを援用できるので
、開示の一部として引用する。
メントの片側部分の縦断面図、第3A図は本発明による
セグメントの上面図、第3B図は第3A図のセグメント
の縦断面図、第4図は従来のセグメントの組立て状態を
示す図、第5図は従来の別のセグメントの組立て状態を
示す図である。 10・・・外部側壁 11・・・内部壁 12.13・・・溝 平成3年2月な
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 材質が電鋳耐火物であり、壁厚みが35〜 75mmであり、横断面の形がほぼ四角形であり、内部
壁、外部側壁及び稜面に凹部を持ち、セグメント全体の
体積が凹部を付さない体積に比べて0.4倍以上かつ0
.85倍以下であり、単位体積当りの表面積が凹部を設
けない表面積の1.5倍以上であることを特徴とする蓄
熱室用耐火物セグメント。
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