JPH07107477B2 - 耐火物アンカ−入りキヤスタブル耐火物構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐火物アンカー入りキャスタブル耐火物構造
に関し、特に、亀裂の発生，成長及びこれらによる剥離
や脱落を防止できるようにした、耐火物アンカー入りキ
ャスタブル耐火物構造に関するものである。

〔従来の技術とその問題点〕

キャスタブル耐火物は、各種の窯炉等の内張りやトンネ
ルキルン台車のライニング等に用いられており、使用時
に熱サイクルを受けて膨脹、収縮を繰り返すので、構造
体の１又は複数の部位に亀裂が発生することが知られて
いる。この亀裂は使用回数が増すにつれて成長し、比較
的短期間内に剥離や脱落が発生して耐火物構造体として
の機能を失うことが少なくない。

このような問題点を解消するために、従来は、キャスタ
ブル耐火物の一部分に膨張、収縮代が設置されたり、特
開昭51−95936号公報に開示されたように、耐火れんが
あるいは不定形耐火物の塢き固めによる一体施工体中
に、金属ワイヤやＬ字型アングル等の金属材料を埋設す
るようにしている。特に金属材料を埋設した構成におい
ては稼働に伴う昇温によって周囲の耐火材料と固溶体を
形成したり、あるいは稼働面の露出した部分が半溶融状
態になって耐火材料組織の粒子間結合を強化する等の有
効な作用を奏することになる。

吸収されない点で不満が残る。

また、上記特開昭51−95936号公報に開示された構成で
は、上記金属材料が使用中に酸化する等の劣化現象が発
生し、充分な効果を発揮するに到っていないのが実情で
ある。

さらに上記と関連して特公昭60−51032号公報において
は、耐火物損傷部に対してキャスタブル耐火物による吹
付け補修方法が開示されており、該補修方法によれば損
傷部に一旦吹付け下地層を形成し、該下地層にアンカー
を突き立てた後、更にその上層に上記キャスタブル耐火
物を吹付けた付着層を形成するようにし、上記アンカー
を介して吹付け下地層と付着層とを完全に密着させるよ
うにしている。

この発明によれば、上記アンカーの材質にハイアルミナ
質あるいはジルコニア質等のセラミックスを用いること
が提案されており、上記特開昭51−95936号公報に記載
された金属材料をセラミックス材料に置換する構成を採
り得ることが示唆されている。

しかしながら、そもそも特公昭60−51032号公報に記載
のアンカーは、垂直な耐火ライニングの損傷部に対する
補修箇所の剥落を抑制する目的で埋設されるのであっ
て、上記特開昭61−95936号公報に記載の金属材料のよ
うに、耐火物マトリクス内を無秩序な方向に進行する亀
裂を抑制するものではなく、単に上記金属材料をセラミ
ックス材料に置換したところで効果的に上記亀裂を抑制
することはできない。

さらに特開昭58−33087号公報においては、耐火物アン
カーとして両端に凸が形成された杵状の耐火物製棒状体
を壁厚方向に埋め込んだライニング構造が開示されてい
る。ところが、この発明においても該ライニング構造の
面方向に進行する亀裂に対する剥落を防止するために
は、上記耐火物アンカーを上記壁厚方向に揃えなければ
ならず、耐火物マトリクス内を無秩序な方向に進行する
亀裂を抑制することができないとともに該施工時にはひ
とつひとつの耐火物アンカーの方向を揃えつつ配置する
という煩雑な工程を要することになる。

本発明は、上記の事情を鑑みてなされたものであって、
使用時の熱サイクルによる亀裂の発生及び成長を効果的
に抑制し、キャスタブル耐火物の耐用期間を長くできる
ようにした、耐火物アンカー入りキャスタブル耐火物構
造を提供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る耐火物アンカー入りキャスタブル耐火物構
造は、上記の目的を達成するために、キャスタブル耐火
材料を流し込む過程に於いて先太りテーパー状に形成さ
れた３本の円錐台形部をその基端部で接合してなるＹ字
状の耐火物アンカーを上記キャスタブル耐火材料に混入
して乾燥させたことを特徴とする。

〔作用〕

上記構成のキャスタブル耐火物構造の施工時には、上記
耐火物アンカーを単にキャスタブル耐火物とともに施工
箇所に流し込むようにし、これによってキャスタブル耐
火物構造中に耐火物アンカーをランダムに散在させる。

該キャスタブル耐火物構造内にあって、各耐火物アンカ
ーは、基端部よりも先端部が拡径した円錐台形部を相異
なる３方向に突出することになる。このような耐火物ア
ンカーが多数散在するキャスタブル耐火物構造内で第３
図に示すように任意方向に亀裂が進行したとき、上記少
なくともいずれかの円錐台形部を横切る蓋然性が高くな
り、該亀裂を境界に二分されるキャスタブル耐火物のマ
トリクス相互を円錐台形部が繋ぎとめる作用を奏する。

従って、キャスタブル耐火物構造中における耐火物アン
カーの配置方向に配慮することなく、流し込み施工を実
施することができる。

キャスタブル耐火材料は特に限定されるものではなく、
粘土質キャスタブル耐火物材料等の公知のキャスタブル
耐火材料が使用される。

耐火物アンカーの材質は特に限定されず、例えばアルミ
ナ質、ハイアルミナ質等の公知の耐火材料が使用され
る。

上記キャスタブル耐火物材料の使用量に対する耐火物ア
ンカーの使用量は、10〜40％程度が望ましく、10％を下
回ると耐火物アンカーによる亀裂抑制効果が乏しくなる
ので好ましくなく、40％を上回るとキャスタブル耐火材
料の特質が損なわれるので好ましくない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例に用いられる耐火物アンカー
の正面図であり、第２図はその耐火物アンカー入りキャ
スタブル耐火物を使用するトンネルキルン台車の正面図
であり、第３図はそのキャスタブル耐火物に於ける耐火
物アンカーによる亀裂抑制状況を例示する模式図であ
る。

トンネルキルン台車１は上下２段に構築された定形耐火
物２とその上側に形成された不定形耐火物３（キャスタ
ブル耐火物）とを備えている。

定形耐火物２は、公知の耐火れんがを敷き詰めて形成さ
れている。

キャスタブル耐火物３は、定形耐火物２を構築した後、
図示しないキャスタブル耐火物流し込み用の枠をセット
し、この枠内にキャスタブル耐火物材料４を流し込む一
方、これと並行して後述する耐火物アンカー５をキャス
タブル耐火物材料４に、混入量が20％になるように混入
して、乾燥させたものである。

上記枠の容積寸法は、この実施例では長さ3m,幅2m,深さ
0.2mとされ、上記キャスタブル耐火物材料４が2,500kg
流し込まれた。

耐火物アンカー５の材質は、耐火物であれば特に限定さ
れず、例えば、アルミナ質耐火物材料，ハイアルミナ質
耐火物材料が使用される。本実施例では、アルミナ質耐
火物材料（Al₂O₃55％）からなる耐火物アンカー５が使
用された。

耐火物アンカー５の形状や寸法は特に限定されないが、
ここでは、第１図及び第３図に示すように、３本の僅か
に先太りテーパ状に形成された円錐台形部をＹ字形状に
接合した形状に形成されている。また、寸法は、各円錐
台形部の太さが、先で直径10mm,元で直径6mm,中心から
長さのが25mmとされた。

このキャスタブル耐火物３の施工は問題なく行われ、乾
燥も従来仕様と同様に行われた。乾燥後の表面状態も良
好で、亀裂は見られなかった。

上記のトンネルキルン台車１を実際に使用したところ、
キャスタブル耐火物３は使用中に初期亀裂の発生は観察
されたが、第３図に示すように、以後の亀裂Ａ〜Ｃの大
きな成長が機械的に抑制され、第１表に示すように、従
来例に比べて大幅に寿命を長くすることができた。

〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば、耐火物アンカーをキャ
スタブル耐火物に混入するだけで、キャスタブル耐火物
が受ける熱サイクルによる亀裂の発生及び成長を機械的
に抑制して、キャスタブル耐火物の剥離、脱落等を長期
間にわたって防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いられる耐火物アンカー
の正面図、第２図はその耐火物アンカー入りキャスタブ
ル耐火物を使用するトンネルキルン台車の正面図、第３
図はそのキャスタブル耐火物に於ける耐火物アンカーに
よる亀裂抑制状況を例示する模敷図である。 図中、 ４……キャスタブル耐火物材料、 ５……耐火物アンカー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャスタブル耐火材料を流し込む過程に於
   いて先太りテーパー状に形成された３本の円錐台形部を
   その基端部で接合してなるＹ字状の耐火物アンカーを上
   記キャスタブル耐火材料に混入して乾燥させたことを特
   徴とする耐火物アンカー入りキャスタブル耐火物構造。