JPH08219444A - 炉の空冷壁耐火ブロック構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷却空気による耐火物の冷却効果を高め、ク
リンカの付着量を大幅に削減するとともに施工性を改善
し、建設費の低減を図ることを可能とする。 【構成】 耐火ブロック１０の目地に相当する厚みを有
するプレート２１の一側部上下面に耐火ブロック１０の
合せ面に相対応して穿設された凹窪２４に嵌合する嵌合
凸部２２を突設するとともに他側部には空冷ボックス１
２に水平方向に固定された水平固定部材１７に上方に向
けて突出する支持突起１９に嵌合し得る嵌合孔２３を有
する引張金具１８を備え、この引張金具１８の嵌合孔２
３を前記水平固定部材１７の支持突起１９に嵌合すると
ともに引張金具１８の嵌合凸部２２を耐火ブロック１０
の凹窪２４に嵌合し、耐火ブロック１０を空冷ボックス
１２に固定支持するようにしたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は炉の空冷壁耐火ブロック
構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば大型のごみ焼却炉などでは、図９
に全体の断面を示すように、炉内で最も高温となる領域
Ｓの炉壁耐火物を保護するとともに炉壁耐火物の炉内面
側にクリンカの付着を防止するため空冷壁構造が採られ
ている。この空冷壁１は、図９に点線矢印で示すように
炉壁耐火物の背後に冷却用空気が上昇→下降→上昇…し
て流れるよう空気流路がジグザグ状に形成されている。

【０００３】上記従来の空冷壁構造は、図１０に一部の
断面を示すように、炉の外板２に所要の間隔をおいて断
熱ボード３がアングル材等の支持部材４，４…を介して
取付けられ、この外板２と断熱ボード３との間にはロッ
クウール等の断熱保温材１ａが充填されており、前記断
熱ボード３の反対面に断熱煉瓦５が添わされ、これに内
張煉瓦６と引張煉瓦７が添わされてその引張煉瓦７のア
ンカボルト８が前記断熱ボード３および支持部材４に挿
通され、図示しないナットにより締着されている。この
引張煉瓦７は内張煉瓦６より奥行き幅が広く形成されて
おり、約５段毎に引張煉瓦７を使用して構造の安定化を
図り、そして前記断熱煉瓦５を含むライニング厚は４０
０〜６００mm程度とされている。９はベース煉瓦であ
り、これら各煉瓦の積込みは、熟練した作業者が手積み
により施工されている。

【０００４】一方、空冷壁構造の別な例として実開平１
−１１７４４９号公報に示されるものがある。このもの
は炉の高温度領域の側壁を構成する煉瓦を並形またはこ
れに相当する大きさの煉瓦の相隣り合う面にボルト係合
溝を設け、この溝に係合支持したボルトを空冷ボックス
の仕切板に挿通してナットで締着することにより空冷壁
を構成するようになされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに前者の図１０
に示した従来の構造では、ライニング部分が断熱ボード
３、断熱煉瓦５、内張または引張煉瓦６，７の多層構造
であり、断熱効果が大きくなるため空冷効果が挙がら
ず、それ故炉内に面する煉瓦の温度が高くなってクリン
カの付着が避けられない。また炉壁の構築時に煉瓦積み
が多岐にわたるため熟練者による高度な技術が必要とな
り、建設費の高騰にもつながるなどの問題点があった。

【０００６】他方、後者の公報に記載のものは、積まれ
る煉瓦の間にボルトを挟着し、煉瓦の背後で仕切板にナ
ットで締着しているので、煉瓦の膨張（上下移動）を吸
収することができず、その歪により煉瓦の割れや損壊を
招きやすいという問題点がある。

【０００７】本発明はこれに鑑み、冷却用空気による耐
火物の冷却効果を高め、クリンカの付着量を大幅に減少
することができるとともに施工性がよく、建造費の低減
を図ることができる炉の空冷壁耐火ブロック構造を提供
することを目的とする。

【０００８】また本発明の他の目的は、上記目的に加え
空冷壁の耐火ブロックの損傷時にその補修を要する箇所
の耐火ブロックのみを容易に交換し得るようにした炉の
空冷壁耐火ブロック構造を提供するにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決する手段として、本発明は、耐火ブロック
の目地に相当する厚みを有するプレートの一端部上下面
に耐火ブロックの合せ面に相対応して穿設された凹窪に
嵌合する嵌合凸部を突設するとともに他端部には空冷ボ
ックスに水平方向に固定された水平固定部材に上方に向
けて突出する支持突起に嵌合し得る嵌合孔を有する引張
金具を備え、この引張金具の嵌合孔を前記水平固定部材
の支持突起に嵌合するとともに引張金具の嵌合凸部を耐
火ブロックの凹窪に嵌合し、耐火ブロックを空冷ボック
スに固定支持するようにしたことを特徴とする。

【００１０】請求項２は、耐火ブロックの目地に相当す
る厚みを有するプレートの一端部上下面に耐火ブロック
の合せ面に相対応して穿設された凹窪に嵌合する嵌合凸
部を突設するとともに他端部に嵌合孔を穿設した引張金
具と、空冷ボックスに設けられた引張金具固定機構とを
具備し、この固定機構は、前記空冷ボックスに上下に所
要の間隔をおいて固設された水平固定部材と、この上下
の水平固定部材に貫通し得る固定用ピンと、この固定用
ピンを上昇位置に保持し装着すべき耐火ブロックにより
押されてスライドしたとき固定用ピンの保持を解くピン
保持プレートとで構成してなり、前記引張金具の上下の
嵌合凸部を上下の耐火ブロックの凹窪に嵌合したのち引
張金具のプレートを前記水平固定部材間に挿したときピ
ン保持プレートによる固定用ピンの保持が解かれて引張
金具の嵌合孔に嵌入し、耐火ブロックを空冷ボックスに
固定するようにしたことを特徴とする。

【００１１】さらに請求項３は上記空冷壁耐火ブロック
をプレハブ化したことにある。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明においては、最下段の耐
火ブロックを設置したのちその上に下段の耐火ブロック
を凹窪が上を向くようにして置き、空冷ボックスの水平
固定部材の支持突起に引張金具のプレートの嵌合孔を嵌
め、そのプレートの先端下面側の嵌合凸部を前記耐火ブ
ロックの凹窪に嵌入させ、ついでその引張金具を含み下
段の耐火ブロック上にモルタル等の充填材を塗着したの
ち次段の耐火ブロックをその凹窪が前記引張金具のプレ
ートの上面側の嵌合凸部に嵌まるようにして載置積層す
る。次にその上に次段の耐火ブロックをその凹窪が上を
向くようにして載置積層し、前記と同様の手順により引
張金具を取付け、順次積層して所定高さの空冷壁構造が
構成される。

【００１３】請求項２に記載の発明においては、引張金
具の上下の嵌合凸部を上下の耐火ブロックの凹窪に嵌合
したのち引張金具のプレートを前記水平固定部材間に挿
入したときピン保持プレートによる固定用ピンの保持力
が解かれて引張金具の嵌合孔に嵌入し、耐火ブロックが
空冷ボックスに固定される。

【００１４】この耐火ブロックが損傷した場合には、引
張金具に対する上下の耐火ブロックを破壊し、これを除
去したのち固定用ピンを上昇させてピン保持プレートを
引き、このピン保持プレートにより固定用ピンを上昇位
置に保持させたのち前述の取付手順により新たな耐火ブ
ロックを取付けることによりその箇所の耐火ブロックだ
けを交換補修することができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。

【００１６】図１は、図９に示したごみ焼却炉の高温度
領域Ｓの炉壁に適用した場合のＡ−Ａ断面図として示す
もので、この例では上下２段に分けられ、下段は４段の
耐火ブロック１０，１０…に相当する高さ（約８００m
m）、上段は７段の耐火ブロック１０，１０…に相当す
る高さ（約１４００mm）とされ、その中間は不定形耐火
物１１の充填により接合されている。

【００１７】空冷ボックス１２，１２は、チャンネル材
により縦長四角形状に枠組みされた枠体１２ａを有し、
その枠体１２ａの外面に鋼板製の側板１２ｂが張られ、
この側板１２ｂの下部には冷却空気の入口１４が、同上
部には出口１５がそれぞれ設けられたもので、側板１２
ｂの内側が空気流路１３とされて炉の基台１６上に設置
される。

【００１８】前記枠体１２ａの前記側板１２ｂとは反対
面にはアングル材からなる水平固定部材１７，１７が上
下二対の耐火ブロック１０，１０の中間位置に対応して
固設され、上段の空冷ボックス１２には三対の耐火ブロ
ック１０，１０…の各中間位置に対応して水平固定部材
１７，１７，１７が固設されている。

【００１９】図２は請求項１における水平固定部材１７
およびこれに耐火ブロック１０，１０を連結する引張金
具１８の一例の斜視図である。この水平固定部材１７の
上面には間隔をおいて一対の支持突起１９，１９が上向
きに設けられている。この支持突起１９，１９は、図示
の例では短いアングル材２０の立上り辺２０ａの両端に
そわせて溶着され、アングル材２０の水平部２０ｂが水
平固定部材１７の上面に溶着されている。しかしこの支
持突起１９，１９は水平固定部材１７の上面に直接溶着
してもよいことはもちろんである。

【００２０】引張金具１８は、耐火ブロック１０，１０
の目地に相当する厚み（約３mm程度）のプレート２１の
一端部上下面に一対ずつの嵌合凸部２２，２２，２２，
２２が突設され、他端部には前記支持突起１９，１９に
嵌る嵌合孔２３，２３が穿設されたものである。

【００２１】耐火ブロック１０，１０の合せ面には、耐
火ブロック１０の奥行き方向の背面から略１／３の位置
に前記引張金具１８の上下面の嵌合凸部２２，２２が嵌
入する凹窪２４，２４がそれぞれ対応した位置に穿設さ
れている。

【００２２】前記水平固定部材１７の耐火ブロック取付
位置は、図３にその一つを示すように支持突起１９を固
定するアングル材２０の立上り辺２０ａの上端が耐火ブ
ロック１０，１０の合せ面よりやや下位となる位置とさ
れる。図１において符号２５はストーカを示し、２６，
２６…は不定形耐火物１１のためのアンカスタッド、図
３において２７は耐火ブロック１０と同材質のモルタル
を示す。

【００２３】使用する耐火ブロック１０としては、Ｓｉ
Ｃ系あるいは粘土質等からなる耐火煉瓦、不定形耐火物
によるプレキャスト品等が用いられ、大きさは３３０×
２００、厚さ１７０（mm）程度とされる。

【００２４】上記空冷壁の構築に際しては、最下段の耐
火ブロック１０′を基台１６上に置いて空冷ボックス１
２にそわせる。このときこの最下段の耐火ブロック１
０′に関しては図示の例では上下面に凹窪２４，２４が
形成されており、下面側の凹窪２４を基台１６の突起２
８に嵌合させるようにして一層安定した構造としてい
る。

【００２５】ついで空冷ボックス１２の枠体１２ａに固
定の水平固定部材１７の上面の支持突起１９，１９に引
張金具１８のプレート２１の嵌合孔２３，２３を嵌め、
このプレート２１の反対端の下面側の嵌合凸部２２，２
２を前記耐火ブロック１０′の凹窪２４，２４に嵌入さ
せ、この引張金具１８を含み下段の耐火ブロック１０′
上にモルタル等の充填材２７を塗着したのち次段の耐火
ブロック１０をその凹窪２４が前記引張金具１８のプレ
ート２１の上面側の嵌合凸部２２に嵌まるようにして載
置積層する。次にその上に次段の耐火ブロック１０をそ
の凹窪２４が上を向くようにして載置し、前記と同様の
手順により引張金具１８を取付けて行くことにより空冷
ボックス１２の炉内側への耐火ブロックの施工が完了す
る。なお図１では、水平固定部材１７と耐火ブロック１
０，１０…との間にモルタル２７が充填されている。２
９は膨張吸収材を示している。

【００２６】上段の空冷ボックス１２に対しても同様に
して施工されるが、上下の空冷ボックス１２，１２間に
は不定形耐火物１１が充填され、その上面から耐火ブロ
ック１０の積込みがなされる。

【００２７】また空冷ボックス１２を所定の大きさに形
成し、この空冷ボックス１２に予め定められた個数の耐
火ブロック１０を引張金具１８により工場において一体
化させてプレハブ化し、これを炉の施工現場へ運送して
据付施工するようにすることもできる。

【００２８】したがって冷却用空気の入口１４から入っ
て出口１５へ流れる冷却用空気は、耐火ブロック１０，
１０…の背後を直接冷却し、耐火ブロックの炉内面側の
高温化を防ぎ、クリンカの付着が防止される。また耐火
ブロック１０が熱膨張しても、耐火ブロック１０の上部
の膨張吸収材２９により吸収され、耐火ブロック１０に
過大な歪を生じることがない。

【００２９】上記請求項１の発明では、耐火ブロック１
０の一つが損傷した場合、その損傷した耐火ブロックの
みを新たな耐火ブロックと交換して補修しようとして
も、新たな耐火ブロックを引張金具１８を用いて空冷ボ
ックス１２に取付けることができず、全段にわたって耐
火ブロック１０を交換しなければならないという点にお
いて難点がある。

【００３０】この点を解決しているのが請求項２に記載
の発明である。この発明における引張金具は、前記引張
金具１８と同じ構成を有するもので、耐火ブロック１
０，１０の目地に相当する厚みを有するプレート２１の
一端部上下面に耐火ブロック１０の合せ面に相対向する
ように穿設された凹窪２４，２４に嵌合する嵌合凸部２
２，２２が突設されるとともに他端部に嵌合孔２３，２
３が穿設された構成である。

【００３１】空冷ボックス１２の枠体１２ａの耐火ブロ
ック取付側には図５に示すように引張金具固定機構３０
が設けられ、また枠体１２ａの耐火ブロック取付側には
前記引張金具１８を介して取付けられる上下一対の耐火
ブロック１０，１０の上位のものの上面に位置するよう
に荷重受金具３１，３１が水平方向に突設されている。

【００３２】上記引張金具固定機構３０は、図６〜図８
に示すように前記枠体１２ａに上下に所要の間隔（約５
０mm）をおいて固設された水平固定部材３２，３３と、
この上下の水平固定部材３２，３３に穿設されたピン孔
３４，３５に貫通し得る固定用ピン３６と、この固定用
ピン３６を上昇位置に保持するピン保持プレート３７と
で構成されている。

【００３３】上記ピン保持プレート３７は、前後端が下
向きに折曲された角板状のもので、上側の水平固定部材
３２の下面のガイド３８にそって前後方向にスライド可
能に支持され、ピン保持プレート３７の一端が耐火ブロ
ック１０の取付け時に耐火ブロック１０の背面により押
されて押込まれたとき（図７の状態）前記固定用ピン３
６と整合する位置にピン孔３９が穿設されている。また
上側の水平固定部材３２の上部には、固定用ピン３６の
上下動を案内するためのガイド筒４０が立設されてお
り、このガイド筒４０の上端に固定用ピン３６の頭部３
６ａ下面が当って下降限が定められ、そのとき固定用ピ
ン３６の下方は下側の水平固定部材３３のピン孔３５に
挿通されるようになっている。

【００３４】したがって耐火ブロック１０の取付施工時
には、引張金具１８の上下の嵌合凸部２２，２２を上下
の耐火ブロック１０，１０の凹窪２４，２４に嵌合させ
た状態として引張金具１８のプレート２１を水平固定部
材３２，３３間に挿入する（図６示）。挿入が進むと耐
火ブロック１０の背面がピン保持プレート３７の図６に
おいて左側の端部に当ってこれを押込むのでピン保持プ
レート３７がスライドし、耐火ブロック１０が所定の位
置に到達したときピン保持プレート３７のピン孔３９が
固定用ピン３６の位置に整合し、固定用ピン３６の保持
が解かれて自然下降し、このピン孔３９に入り、このピ
ン孔３９を貫通してさらに引張金具１８の嵌合孔２３、
下側の水平固定部材３３のピン孔３５に嵌入し、これに
より図７の状態となって引張金具１８が上下の水平固定
部材３２，３３に抜出し不能に固定される。

【００３５】耐火ブロック１０が損傷した場合には、損
傷した耐火ブロック１０を破壊し、これを除去したのち
固定用ピン３６を上昇させてピン保持プレート３７を引
き戻し、このピン保持プレート３７に固定用ピン３６を
保持させ、引張金具１８を抜きとる。

【００３６】こうしたのち前記の取付手順により新たな
耐火ブロック１０を取付けることにより全段の耐火ブロ
ックを壊すことなく補修を要する箇所の耐火ブロックの
みの交換補修ができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、耐
火ブロックを空冷ボックスの炉内側に直接取付けて施工
することができるので、冷却用空気による耐火ブロック
の冷却が効率よく行なわれ、耐火ブロックの炉内側の面
へのクリンカの付着量を大幅に減少させることができ
る。また耐火ブロックの空冷ボックスへの取付けは、耐
火ブロック間の目地に相当する厚さのプレートに突設し
た嵌合凸部を耐火ブロックの合せ面に相対応して穿設し
た凹窪に嵌入させることで耐火ブロックを空冷ボックス
に固定するので、構造的安定を図ることができるととも
に施工に際しても熟練技術を要求されることがなく、誰
にでも確実な施工を短時間で行なうことができ、これら
により建設費を従来に較べ２０％を超える削減を図るこ
とが可能となっている。そして耐火ブロックに熱膨張が
生じても耐火ブロックの上部に膨張吸収材を設けるなど
により容易に吸収でき、耐火ブロックに割れを生じさせ
ることがない。

【００３８】また請求項２によれば、耐火ブロックが損
傷した場合、損傷した耐火ブロックの部分のみを補修す
ることができ、全面修理の必要がないので経済的であ
り、修理時間の大幅な短縮を図ることができる。

【００３９】さらに空冷ボックスと耐火ブロックとを予
め工場においてプレハブ化することによれば、現地施工
量が大幅に減少し、一層建設費の削減を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による炉の空冷壁耐火ブロック構造の一
実施例を示す断面図。

【図２】図１における引張金具部分の分解斜視図。

【図３】耐火ブロックの取付状態を示す要部の拡大断面
図。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視図。

【図５】本発明の他の実施例を示す断面図。

【図６】同、耐火ブロックの取付途中の状態を示す断面
図。

【図７】同、取付完了状態を示す断面図。

【図８】同、平面図。

【図９】大型ごみ焼却炉の空冷壁設置域を示す断面図。

【図１０】従来の空冷壁構造を示す一部の断面図。

【符号の説明】

２ 外板 ３ 断熱ボート ４ 支持部材 ５ 断熱煉瓦 ６ 内張煉瓦 ７ 引張煉瓦 ８ アンカボルト １０ 耐火ブロック １２ 空冷ボックス １２ａ 枠体 １３ 空気流路 １４ 入口 １５ 出口 １７ 水平固定部材 １８ 引張金具 １９ 支持突起 ２１ プレート ２２ 嵌合凸部 ２３ 嵌合孔 ２４ 凹窪 ３０ 引張金具固定機構 ３１ 荷重受金具 ３２，３３ 水平固定部材 ３６ 固定用ピン ３８ ガイド ４０ ガイド筒

フロントページの続き (72)発明者 延 原 敬 一 岡山県備前市浦伊部1099−15 (72)発明者 西 原 健 岡山県備前市伊部1807 (72)発明者 藤 原 章 雅 岡山県備前市東片上592−１ (72)発明者 竹 原 繁 岡山県和気郡日生町大字寒河2448−４

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐火ブロックの目地に相当する厚みを有す
   るプレートの一端部上下面に耐火ブロックの合せ面に相
   対応して穿設された凹窪に嵌合する嵌合凸部を突設する
   とともに他端部には空冷ボックスに水平方向に固定され
   た水平固定部材に上方に向けて突出する支持突起に嵌合
   し得る嵌合孔を有する引張金具を備え、この引張金具の
   嵌合孔を前記水平固定部材の支持突起に嵌合するととも
   に引張金具の嵌合凸部を耐火ブロックの凹窪に嵌合し、
   耐火ブロックを空冷ボックスに固定支持するようにした
   ことを特徴とする炉の空冷壁耐火ブロック構造。
2. 【請求項２】耐火ブロックの目地に相当する厚みを有す
   るプレートの一端部上下面に耐火ブロックの合せ面に相
   対応して穿設された凹窪に嵌合する嵌合凸部を突設する
   とともに他端部に嵌合孔を穿設した引張金具と、空冷ボ
   ックスに設けられた引張金具固定機構とを具備し、この
   固定機構は、前記空冷ボックスに上下に所要の間隔をお
   いて固設された水平固定部材と、この上下の水平固定部
   材に貫通し得る固定用ピンと、この固定用ピンを上昇位
   置に保持し装着すべき耐火ブロックにより押されてスラ
   イドしたとき固定用ピンの保持を解くピン保持プレート
   とで構成してなり、前記引張金具の上下の嵌合凸部を上
   下の耐火ブロックの凹窪に嵌合したのち引張金具のプレ
   ートを前記水平固定部材間に挿したときピン保持プレー
   トによる固定用ピンの保持が解かれて引張金具の嵌合孔
   に嵌入し、耐火ブロックを空冷ボックスに固定するよう
   にしたことを特徴とする炉の空冷壁耐火ブロック構造。
3. 【請求項３】前記空冷ボックスを所定の大きさに形成
   し、この空冷ボックスに予め定められた個数の耐火ブロ
   ックを前記引張金具により固定してプレハブ化し、この
   プレハブブロックを炉に現地施工して空冷壁とする請求
   項１または２記載の炉の空冷壁耐火ブロック構造。