JPH0682164A

JPH0682164A - 円筒状工業炉

Info

Publication number: JPH0682164A
Application number: JP23807792A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Kai; 節雄甲斐
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1994-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な構成で炉の側壁の煉瓦片の脱落を抑制
する。【構成】上面１２ａと下面１２ｂが水平面に対して傾
斜した耐火煉瓦１２を用いて、炉１０の側壁１１を構築
する。煉瓦１２の上面１２ａと下面１２ｂの内側端を、
その外側端よりも高い位置に配置する。【効果】簡単な構成で炉の側壁の煉瓦片の脱落を抑制
できる。炉の寿命が長くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電弧炉、石灰炉、低
周波誘導炉、キューポラなどの複数の煉瓦を円筒状に構
築してなる側壁を有する円筒状工業炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の円筒状工業炉５０は、図７に示す
ように、その側壁５１が垂直断面が矩形状の複数の耐火
煉瓦５２を積み重ねて構成されている。各煉瓦５２は、
水平面に沿って円形に且つその上面および下面を水平に
向けて配置されている。この側壁５１では、各煉瓦５２
にその煉瓦５２の重量およびそれより上位にある煉瓦５
２の重量の和に等しい荷重Ｗが垂直下方に向かって作用
する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の円筒状工業
炉５０では、側壁５１のいずれかの煉瓦５２にクラック
などが生じ、それによって生じた煉瓦片５３に何らかの
原因で炉の内側に向かう力Ｆが作用した場合、図７に示
すように、煉瓦片５３がその上下面に沿って水平方向に
容易に移動する。このため、煉瓦片５３が炉の内部に飛
び出しやすいという問題がある。

【０００４】そこで、この発明の目的は、簡単な構成で
側壁を構成する煉瓦あるいは煉瓦片の脱落を抑制するこ
とができる円筒状工業炉を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の円筒状工業炉
は、複数の煉瓦を円筒状に構築してなる側壁を有する円
筒状工業炉において、前記側壁の少なくとも当該炉の内
側端にある煉瓦が、水平面に対して傾斜した傾斜部をそ
の上面および下面に有しており、しかも、前記傾斜部の
内側端はその外側端よりも高い位置にあることを特徴と
する。

【０００６】前記傾斜部は、前記側壁を構成する煉瓦の
一部に形成されていてもよいし、その煉瓦の上面および
下面の全体に形成されていてもよい。また、前記側壁の
全体を前記傾斜部を有する煉瓦で構成してもよいし、当
該工業炉の内側端のみを前記傾斜部を有する煉瓦で構成
してもよい。

【０００７】前記傾斜部を有する煉瓦の垂直断面形状
は、特に限定されないが、好ましくは矩形、台形あるい
は平行四辺形とする。この場合、当該煉瓦の上面および
下面は水平面に対して傾斜して配置する。

【０００８】前記傾斜部を有する煉瓦の内側面は、垂直
であってもよいし垂直面に対して傾斜していてもよい。
前記煉瓦の外側面も同様である。しかし、前記傾斜部を
有する煉瓦の内側面が垂直面に対して傾斜している場合
は、前記側壁の外側面とその外側に設けられる外壁との
間に生じる隙間を、不定形耐火物などを充填して塞ぐの
が好ましい。

【０００９】前記側壁が当該炉の底壁と接合される箇所
は、前記側壁を底壁の中に埋設するようにしてもよい
し、前記側壁の下端面の形状を前記底壁の上面のそれと
整合させ、前記底壁の上に前記側壁を構築するようにし
てもよい。

【００１０】

【作用】一般に、円筒状工業炉では、側壁を構成するい
ずれかの煉瓦には、その煉瓦の重量とそれより上方にあ
る煉瓦の重量との和に等しい荷重が作用する。この発明
の円筒状工業炉では、前記側壁の少なくとも当該炉の内
側端にある煉瓦が、水平面に対して傾斜した傾斜部をそ
の上面および下面に有しており、前記傾斜部の内側端は
その外側端よりも高い位置にあるので、前記荷重の一部
は前記傾斜部同士の接合面に沿って炉の外側に向かって
作用する。このため、前記傾斜部を有する煉瓦には常
に、炉の外側に向かって力が作用する。

【００１１】そこで、前記傾斜部を有する煉瓦あるいは
その煉瓦片が炉の内側に飛び出すには、前記荷重による
力だけ従来の場合よりも大きい力を必要とする。よっ
て、前記側壁を構成する煉瓦あるいは煉瓦片の脱落を抑
制することができる。

【００１２】また、この発明の円筒状工業炉では、上記
のような煉瓦を用いて側壁を構築するだけでよく特別な
装置や機構を用いないので、構成もきわめて簡単であ
る。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。

【００１４】［第１実施例］図１は、この発明の第１実
施例の円筒状工業炉を示す部分断面図である。

【００１５】図１に示すように、この円筒状工業炉１０
は、円筒状の側壁１１と円形の炉底１５を備えている。
側壁１１は、平行四辺形の垂直断面を持つ複数の耐火煉
瓦１２を垂直方向および水平方向に配置して構成されて
いる。各煉瓦１２の水平断面は、円形パイプをその直径
に沿ってその長軸方向に分割したような形状を持つ。し
たがって、適宜数の煉瓦１２を水平方向に円形に配置す
れば、一つの円筒が形成される。

【００１６】これらの煉瓦１２の上面１２ａおよび下面
１２ｂは、いずれも水平面に対して傾斜しており、煉瓦
１２の内端がその外端よりも高い位置に来るように配置
してある。煉瓦１２の内面１２ｃおよび外面１２ｄは、
垂直面に平行である。図示していないが、水平方向に隣
接する煉瓦１２の側面すなわちそれら煉瓦１２同士の接
合面も、垂直面に平行である。側壁１１の内周面および
外周面は、いずれも円筒状である。円筒状の側壁１１の
外側には、その外面に沿って円筒状の外壁１４が設けて
ある。側壁１１の下端部は、底壁１５内に埋設してあ
る。底壁１５は、通常の耐火煉瓦１６を水平面内で円形
に配置して構成してある。

【００１７】以上のような構成を持つ工業炉１０におい
て、図４に示すように、側壁１１の一つの煉瓦１２にク
ラックが生じた場合、その内端に生じた煉瓦片１３に
は、その煉瓦片１３の重量とそれより上位にある煉瓦１
２の重量の和に等しい荷重Ｗが作用する。図３に示すよ
うに、煉瓦１２の上面１２ａおよび下面１２ｂが水平面
となす角度をθとすると、この荷重Ｗは、上面１２ａお
よび下面１２ｂに垂直で下向きの荷重Ｗ１＝Ｗ・ｃｏｓ
θと、上面１２ａおよび下面１２ｂに平行で炉の外側に
向いた荷重Ｗ２＝Ｗ・ｓｉｎθとに分解される。

【００１８】ここで、上面１２ａおよび下面１２ｂに沿
って、煉瓦片１３に炉の内側に向かう外力Ｆが作用した
場合、その外力Ｆが荷重Ｗ２よりも大きいときに限っ
て、煉瓦片１３が炉の内側に飛び出す。先に述べた従来
の工業炉５０では荷重Ｗ２が存在しないので、この工業
炉１０では、従来の工業炉５０に比べて荷重Ｗ２分だけ
煉瓦片１３が飛び出し難くなっている。

【００１９】また、煉瓦１２の上面１２ａおよび下面１
２ｂが傾斜しているので、煉瓦片１３の脱落が発生した
場合に、その箇所に煉瓦片を詰め込みやすい。したがっ
て、側壁１１の補修作業が容易である利点もある。

【００２０】上記耐火煉瓦１２の上面１２ａおよび下面
１２ｂの水平面に対する傾斜角度を変えると、各煉瓦１
２に作用する荷重Ｗに対して、上記荷重Ｗ２は次のよう
に変化する。

【００２１】上下面の傾斜角度保持力５゜０．０８７×Ｗ１０゜０．１７４×Ｗ１５゜０．２５９×Ｗ２０゜０．３４２×Ｗ２５゜０．４２３×Ｗ３０゜０．５×Ｗしたがって、煉瓦片１３の脱落（飛び出し）を抑制する
には、傾斜角度は大きい方が好ましいが、大きくなりす
ぎると煉瓦１２の角欠けなどが生じやすくなるため、５
〜３０゜の範囲に設定するのが好ましい。

【００２２】他の要因の影響が重なるため明確には把握
できないが、この第１実施例によれば、工業炉１０の寿
命は、従来の工業炉５０に比べておよそ５〜１０％延び
ると考えられる。

【００２３】この実施例では、側壁１１を１種類の耐火
煉瓦１２で構成し、その外側に外壁１４を隣接させてい
るが、側壁１１と外壁１４の間に、断熱材の役目をする
他の耐火煉瓦など、他の耐火物をさらに配置してもよ
い。また、側壁１１自体を２種類以上の耐火煉瓦で構成
してもよい。例えば、側壁１１の内側部分を上述したよ
うに、上下面１２ａ、１２ｂが水平面に対して傾斜して
配置された耐火煉瓦１１で構成し、その外側部分を、上
下面が水平に配置された垂直断面が矩形の通常の耐火煉
瓦で構成してもよい。

【００２４】この工業炉１０では、煉瓦１２に炉の外側
に向かう荷重が常に作用するので、構築後にその荷重に
よって煉瓦１２が変位することがないようにする手段を
講じるのが好ましい。

【００２５】この工業炉１０は、煉瓦１２が水平面に対
して傾斜している点が異なるだけであるので、従来と同
様の方法で構築することができる。

【００２６】［第２実施例］図２は、この発明の第２実
施例の円筒状工業炉を示す部分断面図である。

【００２７】この円筒状工業炉２０は、第１実施例の工
業炉１０とほぼ同様の構成を持つ。すなわち、円筒状の
側壁２１と円形の炉底２５を備えており、側壁２１は、
平行四辺形の垂直断面を持つ複数の耐火煉瓦２２を垂直
方向および水平方向に配置して構成してあり、底壁２５
は、通常の耐火煉瓦２６を水平面内で円形に配置して構
成してある。第１実施例では、側壁１１の下端部が底壁
１５内に埋設されているのに対し、この第２実施例で
は、底壁２５が側壁２１の直下まで形成してあり、側壁
２１の下端の煉瓦２２の下面すなわち底壁２５との接合
面の形状を底壁２５の煉瓦２６の上面のそれに整合させ
てから、それら両煉瓦２２、２６を互いに接合している
点で異なる。

【００２８】なお、側壁と底壁の接合構造はこれら以外
の構成でもよい。

【００２９】［第３実施例］図５は、この発明の第３実
施例の円筒状工業炉を示す部分断面図である。この実施
例は、側壁を構成する煉瓦の変形例を示すものである。

【００３０】この第３実施例の工業炉３０は、第１実施
例の工業炉１０と同様に、円筒状の側壁３１が、矩形の
垂直断面を持つ複数の耐火煉瓦３２を垂直方向および水
平方向に配置して構成してある。煉瓦３２の上面３２ａ
および下面３２ｂは、第１実施例と同様に水平面に対し
て傾斜している。しかし、第１実施例と異なり、その内
面３２ｃおよび外面３２ｄも垂直面に対して傾斜してい
る。

【００３１】この実施例では、煉瓦３２が矩形の垂直断
面を持つため、図５に示すように、側壁３１の内周面お
よび外周面が階段状になる。ここでは、側壁３１の外周
面と外壁３４の間の隙間は、不定形耐火物３７を充填し
て埋めてある。

【００３２】［第４実施例］図６は、この発明の第４実
施例の円筒状工業炉を示す部分断面図である。この実施
例は、側壁を構成する煉瓦の他の変形例を示すものであ
る。

【００３３】この第４実施例の工業炉４０は、第１実施
例の工業炉１０と同様に、円筒状の側壁４１が、台形の
垂直断面を持つ複数の耐火煉瓦４２を垂直方向および水
平方向に配置して構成してある。第１実施例と同様に、
煉瓦４２の上面４２ａおよび下面４２ｂは、水平面に対
して傾斜しており、その内面４２ｃは垂直面に平行であ
る。しかし、第１実施例と異なり、その外面４２ｄは垂
直面に対して傾斜している。

【００３４】この実施例では、煉瓦４２が、台形の垂直
断面を持つため、図６に示すように、側壁４１の外周面
が階段状になる。ここでは、側壁４１の外周面と外壁４
４の間の隙間は、不定形耐火物４７を充填して埋めてあ
る。

【００３５】以上のように、側壁を構成する煉瓦の形状
は種々、変形可能であるが、この発明はこれらに限定さ
れず、側壁の少なくとも炉の内側端にある煉瓦が、水平
面に対して傾斜した傾斜部をその上面および下面に有し
ており、それら傾斜部の内側端がその外側端よりも高い
位置にあるならば、ここで例示したもの以外にも変更す
ることができる。

【００３６】

【発明の効果】この発明の円筒状工業炉によれば、簡単
な構成で側壁の煉瓦片の脱落を抑制することができる。
また、これによって工業炉の寿命を長くすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例の円筒状工業炉の部分断
面図である。

【図２】この発明の第２実施例の円筒状工業炉の部分断
面図である。

【図３】この発明の円筒状工業炉の側壁の煉瓦に作用す
る力を示す説明図である。

【図４】この発明の円筒状工業炉の側壁の煉瓦片に作用
する力を示す説明図である。

【図５】この発明の第３実施例の円筒状工業炉の部分断
面図である。

【図６】この発明の第４実施例の円筒状工業炉の部分断
面図である。

【図７】従来の円筒状工業炉の一例の部分断面図であ
る。

【符号の説明】

１０、２０、３０、４０円筒状工業炉１１、２１、３１、４１側壁１２、２２、３２、４２側壁を構成する耐火煉瓦１２ａ、３２ａ、４２ａ側壁を構成する耐火煉瓦の上
面１２ｂ、３２ｂ、４２ｂ側壁を構成する耐火煉瓦の下
面１２ｃ、３２ｃ、４２ｃ側壁を構成する耐火煉瓦の内
面１２ｄ、３２ｄ、４２ｄ側壁を構成する耐火煉瓦の外
面１３耐火煉瓦片１４、２４、３４、４４外壁１５、２５、３５、４５底壁１６、２６、３６、４６底壁を構成する耐火煉瓦３７、４７不定形耐火物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の煉瓦を円筒状に構築してなる側壁
を有する円筒状工業炉において、前記側壁の少なくとも
当該炉の内側端にある煉瓦が、水平面に対して傾斜した
傾斜部をその上面および下面に有しており、しかも、前
記傾斜部の内側端はその外側端よりも高い位置にあるこ
とを特徴とする円筒状工業炉。