JPH0618224Y2 - セラミックファイバー製バーナタイル - Google Patents

セラミックファイバー製バーナタイル

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JPH0618224Y2
JPH0618224Y2 JP1989014859U JP1485989U JPH0618224Y2 JP H0618224 Y2 JPH0618224 Y2 JP H0618224Y2 JP 1989014859 U JP1989014859 U JP 1989014859U JP 1485989 U JP1485989 U JP 1485989U JP H0618224 Y2 JPH0618224 Y2 JP H0618224Y2
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burner
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furnace
burner tile
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JP1989014859U
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晃司 堂裏
務 北村
操 草加
英輔 河野
恒信 佐伯
文明 日原
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Shinagawa Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Shinagawa Refractories Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 (産業上の利用分野) 本考案は加熱炉、熱処理炉等の天井、側壁に装着される
セラミックファイバー製バーナタイルに関する。
(従来の技術) 加熱炉や熱処理炉などの天井および側壁に装着され挿入
されるバーナの周囲をとり囲む耐火材としてのバーナタ
イルは、従来一般にアルミナシリカ系(シャモット質)
のいわゆる手打ち成形による大型で一体物のもの、ある
いは耐火煉瓦等小割りの耐火物の組合せ構造のものが使
用されているが、これらは異型形状であるためコスト高
であるうえ、製造に要する期間が長く掛ることから、近
年プラスチック耐火物のスタンピング成形品、あるいは
キャスタブルの流し込み成形品が広く使用されている。
しかしながら前者は、成形に高度な熟練を要するばかり
でなく、層状の剥落が発生し易いという問題があり、ま
た後者は、時として乾燥不良による爆裂が発生するなど
の問題があり、このようなことから最近ではセラミック
ファイバー製のバーナタイル(以下これをCFバーナタ
イルと略称する)が採用されつゝある。
このCFバーナタイルは、セラミックファイバーブロッ
クに炉内面側の端部が拡開する断面ラッパ状のバーナ挿
入孔が形成されたもので、これを炉壁に装着して使用さ
れるものである。
(考案が解決しようとする課題) しかるにこのCFバーナタイルは、1200℃程度の中
間温度域において若干強度が低下し、バーナ側に炉内面
と略平行する方向に亀裂が発生し、炉内側から剥落が発
生するという問題があった。すなわち炉内側が凹凸状に
剥落し、CFバーナタイルのなだらかな曲面がなくなる
と八の字状に均等に拡開されていた形状が消失して天井
バーナのフレームが一方へ片寄ったり乱流を起すことに
なり、バーナタイルの局部損傷や異常高温の原因とな
り、熱効率が悪い状態となる。これを正常に戻すために
必要以上のCOガスをフレームの直進性を増すためにバ
ーナに供給すると燃料原単位が高くなるばかりでなく未
燃焼のCOガスが残るため大気汚染の原因となる可能性
があるなどの問題があり、その解決が強く要望されてい
た。
本考案はこれに鑑み、セラミックファイバーを用いなが
ら劣化あるいは収縮亀裂が発生しても脱落や損傷がな
く、長寿命のCFバーナタイルを提供し、併せて燃料原
単位および補修費を低減することができるセラミックフ
ァイバー製バーナタイルを提供することにある。
〔考案の構成〕
(課題を解決するための手段) 上記従来技術が有する課題を解決するため本考案は、中
央部に炉内面側で拡開する断面ラッパ状のバーナ挿入孔
を有するセラミックファイバー製タイルの背部を、断面
コ字状を有する鉄皮の側壁間に嵌着し、前記鉄皮の側壁
に挿通する棒状のスタッドを前記タイルに挿通固定した
ことを特徴とする。
(作用) セラミックファイバー製タイルの背面および側面にかけ
て鉄皮により被覆されているので、セラミックファイバ
ーの亀裂発生による脱落が防がれ、当該タイルの長期に
わたる使用が可能となる。
(実施例) 以下、本考案を図面に示す実施例を参照して説明する。
第1図に示すようにセラミックファイバー製バーナタイ
ル1(以下CFバーナタイルという)の一例の外観を示
し、第2図に第1図の断面を示しており、このCFバー
ナタイル1はセラミックファイバータイル2(以下CF
タイルという)と、鉄皮3と、これらを結合する棒状の
スタッド4,4…とからなっている。
CFタイル2は角形ブロック状をなし、通常のようにバ
ルク状のアルミナ系、アルミナシリカ系などのセラミッ
クファイバーあるいは石綿等に耐火粘土などの有機また
は無機バインダを所要量添加、混合して配分させ、型枠
に流し込んで振動成形後完全乾燥させたものであって、
かさ比重0.28〜0.30、熱伝導率0.25〜0.
32Kcal/m・h℃(at1000℃)程度のものが用いられ
る。
このCFタイル2には、前面2Aから背面にかけて中央
部にバーナ挿入孔5が貫通して設けられており、このバ
ーナ挿通孔5は炉内面側の端部が拡開された断面ラッパ
状に形成され、その大きさは炉の容積、バーナの性質等
により決定されるが、一般には背面側の内径がおゝよそ
80〜120m/mψ程度とされる。
鉄皮3は、耐熱鋳鋼等の金属製のもので、四辺に側壁3
A,3A…を有する断面コ時形に形成され、これら側壁
3A,3A間の内のり寸法はモルタル充填間隙が形成さ
れるようCFタイル2の外径寸法より8〜10m/m程度
大きく形成されている。また側壁3A,3A…の高さ
は、CFタイル2の厚さの1/5〜1/4程度が被覆されるよ
うに選定することが好ましい。この側壁3A,3A…の
高さがCFタイル2の厚さの1/5未満であると浅すぎて
亀裂発生時における脱落防止効果が十分でなく、また1/
4を超えると不必要な大きさとなってコスト高になった
り、高温側に寄りすぎ、熱変形の原因になる。
上記モルタル充填間隙に詰めるモルタル6としては例え
ばアルミナ質のボンドが用いられる。
鉄皮3の側壁3A,3A…には所要数の棒状のスタッド
4,4…を挿通するためのスタッド挿通孔7,7…が穿
設されており、鉄皮3の側壁3A,3A…間にCFタイ
ル2の背面側を嵌着したうえスタッド挿通孔7,7…か
らスタッド4,4…を挿入し、CFタイル2に突き通す
ように差込み、このスタッド4,4…と鉄皮3の側壁3
A,3A…に溶接して一体化される。このスタッド4,
4…は、耐熱性に富む鋼棒、例えばSUS304、SU
S310S等が適し、形状としては先端を尖らせたスト
レートの棒状、周面にネジを形成したもの、螺旋状に形
成したもの等が用いられる。ネジ棒とした場合には、鉄
皮3の側壁3A,3A…のスタッド挿通孔7,7…をネ
ジ孔としておき、これにスタッド4,4…をネジ込んで
CFタイル2への差込みとスタッドの抜出しの防止とを
図ることができる。
このスタッド4,4…を差込む位置は、互いに同一軸線
上にならないように、10〜50m/m程度ずらして互い
違いになるようにすることがCFタイル2の脱落を防ぐ
うえで望ましい。
上記の構成により、CFタイル2の背面側が鉄皮3の側
壁3A,3A…間に嵌着され、鉄皮3の側壁3A,3A
…に挿通するスタッド4,4…がCFタイル2に挿通さ
れて取付けられるので、CFタイル2と鉄皮3とが一体
構造となり、CFタイル2の炉内面側が加熱されても亀
裂の発生が防がれ、CFタイル2の耐用寿命が大巾に延
長される。またCFタイル2の背面側は鉄皮3により覆
われかつスタッド4,4…により固定されているので脱
落することが防がれる。図中符号8は点火口、9はバー
ナを示す。
つぎに具体的な実施例を示す。
実施例1 400T/H加熱炉、(操業温度1250℃)の天井お
よび側壁につぎのような特性を持つ本考案のCFバーナ
タイルを用いた。
CFタイル2…アルミナ−シリカ系ファイバー(Al
68.0%、SiO32.0%) 外形寸法 450m/m ×390m/m(厚) バーナ挿入孔5 … 炉内側300m/mψ、 反炉内側120m/mψ かさ比重 0.29 熱伝導率 0.25Kcal/m h℃(at1000℃) 鉄皮3 材質 SUS304鋳造品 内のり寸法 458m/m□×78m/m(側壁高さ) モルタル アルミナ系ボンドを鉄皮3の内面に厚さ5m/mにローラ
で塗布し、CFタイル2を嵌合接着 スタッド(4本) SUS304の直棒 外径10m/m、 長さ150m/m 上記のように構成したCFバーナタイルの耐用期間は、
従来の鉄皮なしのCFタイルが6〜12箇月であったも
のが、12箇月以上にわたり全く問題なしに使用するこ
とができた。また安定した状態に装着されるので、過多
のCOガスを供給して異常燃焼によるフレームの片寄り
を防ぐ必要がないので、燃料原単位が約0.5%の低下
をみることができ、補修費も年間で約3.0%の低減を
みた。しかも未燃COガスの排出がなくて環境の改善も
達成することができた。
実施例2 すべてセラミックファイバーブロックの施工による加熱
炉の天井部につぎのような特性を持つCFバーナタイル
を装着して試験を行なった。
CFタイル2 … アルミナ質ファイバー(Al
70.0%、SiO 30.0%) 外形寸法 350m/m□×300m/m(厚さ) バーナ孔寸法 炉内側250m/mψ、反炉内側80m/mψ かさ比重 0.29 熱伝導率 0.27Kcal/m h℃(at1000℃) 鉄皮3 材 質 SUS310Sの鋳造品 内のり寸法 340m/m□×75m/m(側壁高さ) モルタル アルミナ系ボンドを鉄皮3の内面に厚さ5m/mに刷毛に
より塗布し、CFタイル2を嵌合接着 スタッド(4本) SUS310Sを用い、表面にネジを切った直棒 外径寸法 10m/m 長さ120m/m 上記のCFバーナタイルを用い、バーナの空燃化を変え
ることにより炉温を1200℃〜800℃/15minサ
イクルで約380回(4日間)昇降させてテストしたの
ち、縦方向に切断して断面を観察したところ、クラック
の発生は全くみられず、かつ先端面でも顕微鏡による観
察によりアルミナファイバーの繊維径などに目立った変
化はなかった。
実施例3 前記実施例1に示した構成のCFバーナタイルを振動装
置(振巾0.03m/m、振動モータの回転数4200rp
m)の固設した振動枠にCFタイル2を下向きにして取
付け、同一条件で24時間比較テストを行なった。
従来の鉄皮3のないCFタイルは、途中亀裂が発生し、
下半分が脱落したが、本考案によるCFバーナタイルで
は全く異常がなく、機械的強度も大きいことが確認され
た。
〔考案の効果〕
以上説明したように本考案によれば、セラミックファイ
バータイルの背部を、断面コ字状を有する鉄皮の側壁間
に嵌着し、前記鉄皮の側壁に挿通する棒状のスタッドを
前記タイルに挿通固定したことにより、セラミックファ
イバーの劣化による脱落が防止され、長期間安定したフ
レームが得られ、被加熱物を均一に加熱保温することが
でき、燃料原単位を約0.5%、補修費を年間約3.0
%の低減を図ることが可能となった。
また炉温の変化に対する抵抗性(耐スポーリング性)が
大きく、かつ高温(MAX1400℃)に使用可能であ
って断熱効果に優れるので、鉄皮およびスタッド等の付
属金物の損傷が少なく、一層耐用性が高い。
さらに鉄皮とセラミックファイバータイルとが一体構造
であるから、万一損傷しても熟練技術を要することなく
交換修理ができるなどの種々の効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の一実施例を示す斜視図、第2図は第1
図の断面図、第3図は第1図における鉄皮の斜視図であ
る。 1……セラミックファイバー製バーナタイル(CFバー
ナタイル)、2……セラミックファイバータイル(CF
タイル)、3……鉄皮、3A……側壁、4……スタッ
ド、5……バーナ挿通孔、6……モルタル、7……スタ
ッド挿通孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 河野 英輔 岡山県和気郡佐伯町小坂459番地 (72)考案者 佐伯 恒信 岡山県備前市伊部1931 (72)考案者 日原 文明 東京都世田谷区千歳台1―1―9

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】中央部に炉内面側で拡開する断面ラッパ状
    のバーナ挿入孔(5)を有するセラミックファイバー製
    タイル(2)の背部を、断面コ字状を有する鉄皮(3)
    の側壁(3A)間に嵌着し、前記鉄皮(3)の側壁(3
    A)に挿通する棒状のスタッド(4,4)を前記タイル
    (2)に挿通固定したことを特徴とするセラミックファ
    イバー製バーナタイル。
JP1989014859U 1989-02-10 1989-02-10 セラミックファイバー製バーナタイル Expired - Lifetime JPH0618224Y2 (ja)

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JP2006112751A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Nippon Steel Corp バーナータイル
JP2015152187A (ja) * 2014-02-12 2015-08-24 中外炉工業株式会社 炉体構造

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