JPH09156989A - 無機繊維ブロックおよび断熱構造体 - Google Patents
無機繊維ブロックおよび断熱構造体Info
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- JPH09156989A JPH09156989A JP33767695A JP33767695A JPH09156989A JP H09156989 A JPH09156989 A JP H09156989A JP 33767695 A JP33767695 A JP 33767695A JP 33767695 A JP33767695 A JP 33767695A JP H09156989 A JPH09156989 A JP H09156989A
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Abstract
向上できる無機繊維ブロックおよび断熱構造体を提供す
る。 【解決手段】 セラミックファイバーブランケットの小
片を積層することにより、またはセラミックファイバー
ブランケットを折りたたむことにより形成した積層体の
両側面に、積層面に沿う方向にアルミナファイバーブラ
ンケットまたはアルミナファイバーマットを積層し、こ
のような状態で積層体とアルミナファイバーブランケッ
トまたはアルミナファイバーマットを積層方向に圧縮し
てブロック状に固定した無機繊維ブロック。それらの無
機繊維ブロックにより構成された断熱構造体。
Description
ーブランケットの積層体の両側面にアルミナファイバー
ブランケットまたはアルミナファイバーマットを積層し
た無機繊維ブロックと、これらを数多く用いた断熱構造
体に関する。
維製品が多く使用されている。無機繊維製品の一つに無
機繊維ブロックがある。
多くは、ブランケットを同じ大きさに切断して小片と
し、これらの小片を積層して積層体とするか、または細
長いブランケットを葛折りにして積層体とし、この積層
体を圧縮し、バンド締めや縫製によってブロック状に固
定して作製される。こうして作られた無機繊維ブロック
はブランケットの切断面あるいは折り曲げらた部分の端
面が炉内面となるように炉壁や炉ケーシングに取り付け
て断熱構造体とする。
ファイバーが多く使用される。そのようなセラミックフ
ァイバー材料のブランケットから作製したブロックは、
高温下で使用すると、収縮が起こる。この収縮はブラン
ケットを積層した積層方向とこれに直角な積層面に沿う
方向とで異なる。通常、積層面に沿う方向の収縮率は積
層方向の約2倍である。この収縮は、それが大きい場合
は、目地開きを生じ、炉壁を損傷する原因にもなる。
夫がされている。例えば、収縮を分散するために、隣り
合うブロック同志の積層方向が互いに直角に交差する配
置(これを千鳥構造という)とする。また、特公平5−
71870号公報では、ブロックとブロックの間にアル
ミナファイバーブランケットをスペーサーとして使用し
た断熱構造体が提案されている。さらに、セラミックフ
ァイバーに代えて、収縮の小さいアルミナファイバーの
みを使用したブロックも提案されている。
や断熱構造体には次のような欠点があった。
収縮そのものを小さくしたり補ったりすることがないの
で、大きな改善はなかった。
ルミナファイバーブランケットをスペーサーとして使用
する場合は、施工が繁雑になるとともに、スペーサーを
取り扱う際に粉塵が発生して作業環境が悪くなる。
ブロックは、アルミナファイバーが非常に高価であるた
め、ブロックもまた大変高価となる。それゆえ、その使
用は特種な用途に限られる。
価で、施工作業が簡単で、しかも耐熱性を向上できる無
機繊維ブロックおよび断熱構造体を提供することを目的
としている。
に、本発明は、セラミックファイバーブランケットの小
片を積層することにより、またはセラミックファイバー
ブランケットを折りたたむことにより形成した積層体の
両側面に、積層面に沿う方向にアルミナファイバーブラ
ンケットまたはアルミナファイバーマットを積層し、こ
のような状態で積層体とアルミナファイバーブランケッ
トまたはアルミナファイバーマットを積層方向に圧縮し
てブロック状に固定したことを特徴とする無機繊維ブロ
ックを要旨としている。
温下で復元性が高いアルミナファイバー製のブランケッ
トまたはマットがセラミックファイバーブランケット積
層体の両側面に配置されている。そして、本発明の無機
繊維ブロックは、積層方向に圧縮されている。
鳥構造に施工すると、ブロックの積層面に沿う方向の収
縮を隣の無機繊維ブロックのアルミナファイバーブラン
ケットまたはマットの積層方向の復元で補い、結果とし
て目地開きの少ない断熱構造体を提供できる。
ックファイバーの熱間での膨脹収縮を柔軟なアルミナフ
ァイバー製のブランケットまたはマットが吸収すること
により、安定な断熱構造体を長時間保持することができ
る。
トは、Al2 O3 とSiO2 ,又はAl2 O3 とSiO
2 とZrO2 を主成分とし,その他数%以下(好ましく
は1%未満、さらに好ましくは実質上0%)の不純物を
有する非晶質繊維の積層体をニードリング処理したブラ
ンケットである。さらに、本発明のセラミックファイバ
ーブランケットは、前記ブランケットにアルミナファイ
バーを30重量%以下含有させたブランケット、および
熱処理して非晶質繊維の一部をムライト化させたブラン
ケットである。本発明のセラミックファイバーブランケ
ットの最適例は、化学成分がAl2 O3 40〜60重量
%で、SiO2 40〜60重量%のアルミナ・シリカ質
ブランケットや、Al2 O3 28〜34重量%で、Si
O2 50〜56重量%で、ZrO2 13〜19重量%の
アルミナ・シリカ・ジルコニア質ブランケットである。
このブランケットは化学成分の異なる2種以上の繊維が
混合されたブランケットでも良く、また、約1000℃
に加熱処理したブランケットも含む。
l2 O3 が70重量%以上であり、他にSiO2 を含有
し,主にコランダムやムライトの多結晶質繊維からな
り、これらの単繊維が二次元あるいは三次元に絡み合っ
て積層している積層体である。本発明のアルミナファイ
バーマットの最適例は、Al2 O3 を72重量%含有
し、主にムライトの結晶で構成されているアルミナファ
イバーの積層体である。
は、Al2 O3 が70重量%以上であり、他にSiO2
を含有し,主にコランダムやムライトの多結晶質繊維か
らなり、ニードリングや縫製が行なわれているブランケ
ットである。本発明のアルミナファイバーブランケット
の最適例は、Al2 O3 を72重量%含有し、主にムラ
イトの結晶で構成されているアルミナファイバーの積層
体を形成し、それにニードリンクや無機長繊維の糸によ
る縫製を行ったものである。
やブランケットは、Al2 O3 の含有量が高いと、コラ
ンダムの結晶が析出してくる。このコランダムは結晶成
長がムライトよりも速く、ファイバー自体の強度劣化が
起きやすい。従って、化学成分について言えば、Al2
O3 が72〜80重量%で、SiO2 が20〜28重量
%であって、ムライトを主結晶とする繊維が特に好まし
い。
ットの厚さは5〜30mmが好ましい。厚さが5mmよ
りも薄いと、圧縮率を大きくしなければならない。5m
m未満では圧縮率を大きくしても復元が小さくなって収
縮を補償できなくなるからである。厚さが30mmを越
えると、使用量が増えて無機繊維ブロックが高価にな
る。
好ましい。15%未満ではブランケットの復元が少な
く、セラミックファイバーの収縮を補えない。圧縮率は
次の式により計算する。
さ−1)×100(%) 無機繊維積層体を圧縮し、その寸法に固定する方法は種
々のものがあるが、好適には、加熱された際に焼失する
物質を用いて固定する方法が採用できる。例えば、有機
系のバンドを使用して、バンドで周囲を包装して固定す
る方法、木綿のような有機繊維糸を使用して縫製する方
法、段ボール紙とゴムで固定する方法などがある。
ミックファイバーブランケットの小片12を多数積層し
て積層体1を形成したり、または、図2に示すように、
セラミックファイバーブランケットの帯状材22を葛折
りにした積層体を形成する。そして、その積層体の両側
面に、積層面に沿う方向にアルミナファイバーブランケ
ットまたはアルミナファイバーマット13,23を積層
し、これらを縫製糸4やバンド25によって積層方向に
圧縮して固定し、無機繊維ブロック1,2を作る。
ック1,2を数多く千鳥構造に炉ケーシング6の表面に
密に配列して断熱構造体を作る。その際、隣接する無機
繊維ブロックの積層方向が交差するように配列する。
性が高いアルミナファイバー製のブランケットまたはマ
ット13,23が、セラミックファイバーブランケット
の小片12又は帯状材22からなる積層体の両側面に配
置されて、縫製糸4やバンド25によって積層方向に圧
縮されて所定形状に固定されている。
使用して、図3に示す千鳥構造に施工すると、隣接する
無機繊維ブロック1、2の収縮方向が互い違いになって
異なるため、ブロック1,2の積層面に沿う方向の収縮
を隣の無機繊維ブロック1,2のアルミナファイバー製
のブランケットまたはマット13,23の積層方向の復
元で補うことができ、結果として目地開きの少ない断熱
構造体が実現できるのである。
ックファイバーの熱間での膨脹収縮を柔軟なアルミナフ
ァイバー製のブランケットまたはマット13,23が吸
収することにより、安定な断熱構造体を長時間保持する
ことができる。
側にアルミナファイバーブランケットを各1枚、計2枚
を積層して、ブランケットの厚さ、枚数および材質をい
ろいろと変えて、大きさが300×300×300mm
の種々の無機繊維ブロックを作製した。これらの無機繊
維ブロックに既知の固定用金具を取り付け、炉壁ケーシ
ングに千鳥構造に施工して断熱構造体を得た。炉内を1
300℃で1ヶ月間加熱し、加熱前後での、セラミック
ファイバーブランケット部分の寸法変化、アルミナファ
イバーブランケット部分の寸法変化、無機繊維ブロック
間の目地開きを測定した。。
トの使用枚数、無機繊維ブロックの圧縮率および寸法変
化を表1に示す。セラミックファイバーブランケット部
分の寸法変化は測定値の2分の1を示す。
化学成分がAl2 O330重量%、SiO2 53重量
%、ZrO2 16重量%、その他1重量%のセラミック
ファイバーブランケットである。同じくASAのもの
は、化学成分がAl2 O3 53重量%、SiO2 47重
量%のアルミナ・シリカ質繊維に、化学成分がAl2 O
3 72重量%、SiO2 28重量%のアルミナ質繊維を
10%混合して、まずブランケット状とし、その後、1
000℃で熱処理してアルミナ・シリカ質繊維の一部を
結晶化して作製したセラミックファイバーブランケット
である。同じくAのものは、化学成分がAl2 O3 72
重量%、SiO2 28重量%のアルミナファイバーブラ
ンケットである。表1において、寸法変化の「−」は収
縮を示し、「+」は膨脹を示す。
上であり、アルミナファイバーブランケットの厚さは5
mm以上とすることにより、目地開きが1.2mm以下
(この数値はブロックの寸法300mmに対して0.4
%以下)である。この目地開きは加熱した際にはブロッ
クの膨脹によって十分に補える。
例2、3はアルミナファイバーブランケットを使用しな
い例、比較例4はアルミナファイバーブランケットの厚
さが5mm未満の例である。いずれもアルミナファイバ
ーブランケットの膨脹が小さいために目地開きが大き
い。
に粉塵が発生しやすく、皮膚を刺激しやすいので、アル
ミナファイバーを使用した側面を有機繊維の布で覆うと
無機繊維ブロックを施工する際に作業性が良くなる。
ランケットを最小限の使用量に抑えているので、全体と
してみれば安価な無機繊維ブロックおよび断熱構造体を
提供でるものである。特に、これを千鳥構造に施工する
ことにより、安価で、施工作業が簡単で、高温で長時間
使用しても目地開きの少ない、十分な耐熱性を有する安
定した断熱構造体を提供できる。
積層し糸で縫製した無機繊維ブロック)の斜視図。
りしてバンドで固定した無機繊維ブロック)の斜視図。
断熱構造体)の斜視図。
ミックファイバーブランケットの小片12を多数積層し
て積層体を形成したり、または、図2に示すように、セ
ラミックファイバーブランケットの帯状材22を葛折り
にした積層体を形成する。そして、その積層体の両側面
に、積層面に沿う方向にアルミナファイバーブランケッ
トまたはアルミナファイバーマット13,23を積層
し、これらを縫製糸4やバンド25によって積層方向に
圧縮して固定し、無機繊維ブロック1,2を作る。
性が高いアルミナファイバー製のブランケットまたはマ
ット13,23が、セラミックファイバーブランケット
の小片12又は帯状材22からなる積層体の両側面に配
置されて、縫製糸14やバンド25によって積層方向に
圧縮されて所定形状に固定されている。
使用して、図3に示す千鳥構造に施工すると、隣接する
無機繊維ブロック1、2の収縮方向が互い違いになって
異なるため、無機繊維ブロック1,2の積層面に沿う方
向の収縮を隣の無機繊維ブロック1,2のアルミナファ
イバー製のブランケットまたはマット13,23の積層
方向の復元で補うことができ、結果として目地開きの少
ない断熱構造体が実現できるのである。
Claims (2)
- 【請求項1】 セラミックファイバーブランケットの小
片を積層することにより、またはセラミックファイバー
ブランケットを折りたたむことにより形成した積層体の
両側面に、積層面に沿う方向にアルミナファイバーブラ
ンケットまたはアルミナファイバーマットを積層し、こ
のような状態で積層体とアルミナファイバーブランケッ
トまたはアルミナファイバーマットを積層方向に圧縮し
てブロック状に固定したことを特徴とする無機繊維ブロ
ック。 - 【請求項2】 請求項1に記載の無機繊維ブロックを上
下左右に数多く互いに接触状態で配置し、かつ隣接する
無機繊維ブロックの積層方向が交差するように配列した
ことを特徴とする断熱構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33767695A JP3541904B2 (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 無機繊維ブロックおよび断熱構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33767695A JP3541904B2 (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 無機繊維ブロックおよび断熱構造体 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09156989A true JPH09156989A (ja) | 1997-06-17 |
JP3541904B2 JP3541904B2 (ja) | 2004-07-14 |
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JP33767695A Expired - Fee Related JP3541904B2 (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 無機繊維ブロックおよび断熱構造体 |
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-
1995
- 1995-12-04 JP JP33767695A patent/JP3541904B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
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