JPS5849461Y2 - 燃焼炉内壁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、可燃性の気体および液体燃料を用いる燃焼炉
、さらにはこれらの燃料の他に固体燃料を燃焼して発生
する廃ガス、有害又は異常発生ガスおよび液体の燃焼処
理炉（以下、これらの炉を単に燃焼炉という）における
バーナー燃焼口またはそのノズル周辺の炉内壁および上
記燃料の燃焼ガスもしくはその廃ガスの流通路周辺の炉
内壁をセラミックファイバー複合体のライニング層など
で構成した燃焼炉内壁に関する。

従来、可燃性の気体および液体燃料の燃焼口は、燃焼温
度が比較的高く（凡そ１２００〜１４００℃位）かつ燃
焼時の火炎の風速が早いため、物理的強度の大きい耐火
キャスタブル或いは耐火プラスチックなどの不定形耐火
物のライニング層で形成されていた。

しかしながら、これらの材料は熱伝導率が大きく、また
嵩比重が大きいため、そのライニング成形厚みを大きく
する必要があり、燃焼炉内壁の重量が重くなるなどの欠
点があった。

しかもこれらの炉は間欠的に使用されるため、炉壁の熱
寒繰り返しがはげしく、これに伴い耐熱スポーリング特
性が要求されているにも拘らず、短期間の内に炉壁面に
ヒビワレが生じてライニング材が脱落したり変形するな
どの欠点があって、その機能を充分に発揮することなど
ができなかった。

しかして、実公昭４９−５４１３３号公報に見られる如
く、バーナーの炎を囲む壁面又は燃料燃焼用通気性をセ
ラミックファイバー成形品で形成したバーナー燃焼口が
提案されている。

しかしながら、この種の燃焼炉も燃焼温度が１０００℃
以上になると、セラミックファイバーがムライト質の結
晶になり、その弾力性および柔軟性が失われて劣化した
り燃焼時の火炎により侵食されるものであった。

殊に、重油のように硫黄、セレン等のカルコゲン化合物
を含有する液体燃料或いは塩素化合物を含有する有機系
燃料等の液体そのものが炉壁面に付着したり、これらの
燃焼ガス中に含有される亜硫酸ガス、塩素ガスなどによ
って炉壁が侵食されるなどの欠点があって未だ充分なも
のでなかった。

そこで本考案は、従来のこのような欠点を解決するため
に、セラミックファイバー複合体のライニング層などに
より、この層を薄くシ、且つ軽量化するとともに、さら
に高温に耐え得るよう耐スポーリング特性を向上させた
燃焼炉内壁を提供するものである。

以下、本考案の幾つかの実施例を図面によりさらに具体
的に説明する。

まず第１図において、１は液体燃料用の燃焼口或いは気
体燃料の燃焼ノズルであり、２は炉壁鉄皮のケーシング
である。

また、３は本考案の最も特徴であるセラミックファイバ
ー複合体である。

ここでいうセラミックファイバー複合体とは、本考案者
らが先に提案した無機物から成るセル状骨格とセラミッ
クファイバーから戊る繊維束部分とによって構成された
複合耐火断熱材料である。

すなわち、本考案でいうセラミックファイバー複合体と
は、セラミックファイバーをニーダ−などで粒状化した
繊維東部と不定形耐火物である無機質骨格部分とから成
り、繊維束部分は多量の空気を含んだ状態で存在してお
り、優れた断熱効果をもたらし、一方、無機質骨格部分
は不定形耐火被膜となり、高強度をもたらすと共に、高
速の熱風などにも十分耐え得る耐風速性をも有しており
、全体としてきわめて優れた耐久性と高耐火断熱性を有
するものである。

上記セラミックファイバーは、シリカ・アルミナ質のも
の、シリカ・アルミナ・クロム質のもの、シリカ・アル
ミナ・ジルコニア質のもの、アルミナ結晶質のものなど
が一般に使用され、また、上記無機物としてはシャモッ
ト、ムライト、アルミナ、マグネシア、ジルコニアから
成る不定形耐火物であって、軽量で耐火断熱性が極めて
優れたものである。

そのため、上記セラミックファイバー複合体における繊
維束部分には多量の空気を包んでおり、この空気が優れ
た断熱層を形成すると共に、複合体の軽量化に寄与する
ことになる。

それゆえ、該断熱層は断熱遮弊効果にまり熱防散及び熱
損失を防ぎ１．省エネルギーがもたらされる。

第１図に示すような燃焼炉では、燃焼温度が１２００〜
１２５０℃程度であり、火炎の風速が５Ｑｍ／ｍｔｎ以
下の条件となる。

このとき、もし燃焼口１が通常のバーナーの場合には、
この周辺の炉内壁は上記セラミックファイバーの複合体
で構成し、これと連らなる他の部分は、セラミックファ
イバーのブランケット、耐火レンガ或いは耐火キャスタ
ブルなどの耐火断熱材４で構成することもできる。

次に第２図には、第１図に示した場合よりもさらに高温
の燃焼温度（たとえば、１４００℃前後）で使用される
燃焼炉内壁の例を示す。

この図面において、１は前記同様の燃焼口或いは燃焼用
ノズルであり、２は炉壁鉄皮のケーシングである。

また、３はセラミックファイバー複合体であり、さらに
この表面に耐火断熱のコーティング層５が設けられる。

上記耐火断熱のコーティング層は、リン酸アルミナ系或
いはアルミナセメント系のバインダーとムライト、シャ
モット、アルミナなどの骨材とから成る不定形耐火物を
予め、上記セラミックファイバー複合体に被覆成形した
り、炉の施工時に塗布して形成される。

このように、第２図に示した炉内壁のうち、特に燃焼口
或いは燃焼用ノズル１の周辺およびこれと連らなるガス
流通路周辺には、前述の如き耐火断熱のコーティング層
が設けられているため、たとえばアルミナ粒を骨材とし
て、またリン酸アルミナをバインダーとするコーテイン
グ材が被覆されていると、これらの炉内壁は耐薬品性が
著しく向上し、公害上色々と問題になる亜硫酸ガス或い
は塩素ガスなどの有害な廃ガスをさらに燃焼処理したり
、また液体燃料としてＢ重油やＣ重油などの比較的低品
位のものを燃焼する場合に特に有効となる。

しかも、高速の熱風にも耐えることができるので、高層
煙突の燃焼口およびハイスピードバーナーロにも使用可
能となる。

また第３図には工場廃ガス燃焼炉における燃焼口の周辺
およびこれと連らなる燃焼ガス流通路周辺の炉内壁の場
合を示す。

この図面において、１，２．３および４は前記例示の第
１図および第２図における場合と同様であり、６は断熱
バックアツプ材であって、たとえばセラミックファイバ
ーブランケット、フェルトなどの綿状或いは帯状の繊維
、またはセラミックファイバーを主体とした不定形耐火
物などが用いられる。

７は支持用金具であって、ステンレス製或いはＦｅ−Ｃ
ｒ−Ａｌ系合金などの材質から成り、一般にはＹ型アン
カー、スタッドピンが用いられる。

また、８は着火用のパイロットバーナーであり、１個も
しくは２個以上取り付けられる。

そして、第４図は、さらに高温時の燃焼炉における燃焼
口の周辺およびこれら連らなる燃焼ガス流通路の炉内壁
の場合を示す。

この場合、第２図に示し、たと同様に、セラミックファ
イバー複合体３の表面にコーティング層５を設ける。

以上の説明でも明らかなように、本考案によれば、従来
の燃焼炉における燃焼口周辺の炉壁耐大物の厚みを薄く
することができ、しかも軽量化することができるととも
に、時に耐熱スポーリング特性および高速の熱風に対す
る耐風速性が向上して、且つ燃焼ガス或いは液体の付着
に対する耐薬品性が炉壁面を侵食されることがなく、ま
た高温に長時間さらされても熱収縮、変形成いは破損な
どのない燃焼炉の内壁を提供することができ、特に間欠
的な燃焼使用による熱寒の繰返しにも充分耐え得る燃焼
炉を可能にするなど、従来の燃焼炉の使用範囲をさらに
拡大するものであって、この業界において極めて有用な
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本考案の一実施例としての燃焼
炉の内壁のうち、特に燃焼口或いは燃焼ノズル周辺の縦
断面図である。 第３図および第４図は、本考案の一実施例としての工場
廃ガスもしくは廃液燃料の燃焼処理炉の内壁のうち特に
、燃焼口或いは燃焼ノズル周辺およびこれと連らなる燃
焼ガス流通路周辺の縦断面図である。 上記図面において、１は燃焼口或いは燃焼ノズル、２は
炉壁鉄皮、３はセラミックファイバー複合体、４はセラ
ミックファイバー複合体以外の耐火断熱材および５はコ
ーティング層を夫々示す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 燃焼炉における燃焼口或いは燃焼ノズル周辺及びこれら
   に連らなる燃焼ガス流通路周辺の炉内壁をセラミックフ
   ァイバーの繊維束部分と無機物の骨格とから戊るセラミ
   ックファイバー複合体で構成して成る燃焼炉内壁。