JPS5860184A

JPS5860184A - 内張り耐火れんがの構造

Info

Publication number: JPS5860184A
Application number: JP15618581A
Authority: JP
Inventors: 塚岸　雅信; 林　安茂; 熊谷　昌久
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1981-10-02
Filing date: 1981-10-02
Publication date: 1983-04-09
Also published as: JPS6246792B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、主にロータリーキルンに用いる内張り耐火れ
んがの構造に関するものである。

ロータリーキルンは、セメント、石灰等の製造に用いら
れる。従来からロータリーキルンに用いる内張り耐火れ
んがの断熱に多くの努力が払われてきた。その結果、熱
伝導率が０．２ｋ　ｃａｌ　／ｍ・ｈｒ・℃以下のすぐ
れた無機繊維質断熱材も開発された。しかし、このよう
な断熱材は綿状であるため、耐摩耗性及び機械的強度が
劣り、使い方が限定されていた。

第１図及び第２図社、前述の無機繊維質断熱材を用いた
従来の耐火断熱構造のれんがの側面図である。第１図は
２足式断熱構造れんがを示し、第２図は３足式断熱構造
れんがを示す。

耐火材質のれんが本体１と機械的強度の小さい無機Ｉｌ
繍質断熱材２とをうまく組合せて、無機繊維質断熱材２
の高断熱特性を利用した断熱化を図っている。

第１図及び第２図に示した従来の耐火断熱構造れんがで
は、比較的薄い断熱層で高断熱性を得ることができる。

しかし、詳しく検討してみると、内部に予想以上の熱偏
流が生じていた。

第３図は、従来の耐火断熱構造れんが内部での熱の流れ
を示した説明図である。

矢印５が、れんが本体１内を流れる熱流を示している。

＃火材質のれんが本体１は、断熱材２に比べて相対的に
熱伝導率が大きいため、熱流５は断熱材２を避けて、足
部３に集中する。

このため、断熱材２とシェル４が接する面Ｂでは、断熱
材２がない場合に比較して大巾な温度低下が認められた
が、足部３とシェル４が接する面Ａでは、断熱材２がな
い通常の非断熱れんが〈第７図参照）よりもかえって高
い温度になることが実験により確認された。

この結果、第１図及び第２図で示した従来の耐火断熱構
造では、以下に掲げる欠点があった。

１）シェル４の外表面上の足部３に対応する部分Ｃと・
無機繊維質断熱材２に対応する部分りにｍ度差が発生す
る。

２）シェル４め外表面に温度差が生じない場合でも、外
表面の温度及び放散熱量は、無機繊維質断熱材２を同じ
厚さでシェル４の下全面に入れた場合よりかなり大きい
。

３）シェル４が鉄皮である場合には、足部３に熱が集中
するために、鉄皮が損傷し易い。

４）また、炉によっては加熱１ｉ６からアルカリ、硫酸
、塩酸及びこれらの化合物成分（以下、アルカリ等とい
う。）が、れんが本体１中に侵入してきて、断熱材′２
にまで達し、濃染して断熱材２を変質させる。その結果
、断熱材２さらには断熱構造全体の熱伝導率を大きくし
、断熱効果が低下してしまう。

本発明の目的は、上記の従来技術の欠点を解消して、シ
ェル外表面の温度及び放散熱量が低く、燃料消費量が少
なく、しかもアルカリ等に侵されない内張り耐火れんが
の構造を提供することにある。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説
明する。

第４図は本発明の内張り耐火れんが１３の構造を示した
ものである。

れんが本体７のシェル側の面１０には所定の数の凹部１
１が形成されている。このれんが本体７は、高熱伝導率
材質の、耐火物で、例えばスピネルれんが、あるいはマ
グクロれんがが使用される。

しかし、これらだけに限るものではない。この凹部１１
に低熱伝導率耐火物の支持足８を嵌合もしくは接着する
。支持足８の材質は、例えば緻密質粘土系れんが等があ
る。低熱伝導率耐火物の支持足８は、１）れんが本体７を形成している高熱伝導率材質よりも
熱伝導率が小さく、２）れんがの総重、量及、び実炉で受ける外力に対して
充分に耐え得る強度を有している。

また、３）実炉での熱的影響やアルカリ、硫酸、塩酸及びこれ
らの化合物等に対する耐浸透性（以下、耐アルカリ浸透
性）にすぐれた耐火材質である。

そして、残りの空間には無機繊維質、断熱材・２を、耐
アルカリ浸透性等に１れた耐Ａ接着剤９により接着する
。

無機繊維質断熱材２は、ｉ　ｏｏｏ’ｃｓ；−おける熱
伝導率がＯ、，２，ｋ　ｃａｌ　／−・ｈ「・℃以下の
ものが好ましい。

接着剤９は、支持足８と高熱伝導−率材質のれんが本体
７が実炉の状況下で相互にズレないような接着力を有し
、かつ加熱面１８から浸透してくるアルカリ等が無機繊
維質断熱材２にいたるのを防止するような耐熱及び耐−
アルカリ浸透性の接着剤である。例えば、ＴＯＢＯＮＤ
２０１　（東芝セラミックス株式会社　商品名）などが
ある。また、アルカリ等の浸透を防ぐためには、無機Ｉ
ｓＮ質断無断熱材れんが本体７との間に金属薄板を挾む
のも有効である。

耐火れんが本体７のシェル側の面１０において、支持足
８と無機繊維質断熱材２の占める割合は、面１０の面積
に対して支持足８の面積が３０％以上で、無機繊維質断
熱材２の面積が１５％以上が望ましい。

第５図は、本発明の構造による内張り耐火れんが１３内
の熱流１２の様子を示した説明図で、熱の一流は見られ
ない。

次に本発明の構造による内張り耐火れんが１３と通常の
非断熱１火れんが１４及び従来の３足式断熱構造れんが
１５の性能を比較した。測定結果を示す。

第６〜第８図に、測定に使用した内張り耐火れんが１３
、通常の非断熱耐火れんが１４及び従来の３足式耐火断
熱構造れんが１５の側面図を示す。

各れんが本体７．１６及び１はマグネシア・スピネル質
れんがを使用した。

測定は、それぞれの加熱面１８．１９及び６を１３７５
℃に加熱した場合の各れんがの温度分布及び放散熱量に
ついて行なった。

第８図に示す従来の３足式断熱構造断熱れんが１５では
、シェル４に接する足部３先端面への温度が５１５℃と
、第７図の非断熱耐火れんが１４の面Ａの４９６℃より
かえって＾く、熱の偏流がみられた。このため、断熱れ
んが１５の断熱材２とシェル４が接する面８の温度が４
４８℃と、第７図の非断熱耐火れんが１４のシェル４真
下の面Ａの４９６℃よりもかなり低いにもかかわらず、
シェル４の外表ｔＩＣでは非断熱耐火れんが１４が３５
１℃、３足式断熱構造れんが１５が３２４℃とあまり差
がなくなる。

これに対して、第６図で示す本発明による内張り耐火れ
んが１３では、シェル４に接する支持層８先端面への温
度は３６９℃と低（、断熱材２とシェル４が接する百Ｂ
の温度３５７℃と大差がない。これは、支持層８を低熱
伝導率耐火物としたことにより、熱偏流がくい止められ
たことを示す。

このため、シェル４外表面Ｃの温度は２６５℃で、放散
熱量は６４００ｋ　ｃａｔ　７ｍ”−ｈｒと大巾に低下
した。

第１表に測定結果を示した。Ａ−Ｆは温度測定をした面
を示し、第６図〜第８図のＡ−Ｆに対応する。

第１表本発明による内張り耐火れんがは、第４図に示したもの
だけに限るものではなく、他にも種々変形することがで
きる。また、本発明の構造による内張り耐火れんがは、
ロータリーキルン以外の各種窯炉炉壁にも使用すること
ができる。

第９図〜第１５図は、本発明による内張り耐火れんがの
構造の他の例を示すものである。

本発明による内張り耐火れんがの構造は、断熱性に優れ
た無機繊維質断熱材２と耐火物材質のれんが本体７がう
まく組合わされているので、以下の効果がある。

１）無機繊維質断熱材２を、支持層８で機械的に保護し
、ｌｌ８１１１維質断熱材２の高断熱性を発揮すること
ができる。

また、２）支持層８を、れんが本体７よりも熱伝導率の低い材
質で形成することにより、れんが本体７内での熱偏流を
防ぐことができ、従来例よりもはるかに優れた高断熱性
を実理することができる。

３）れんが本体７と無機繊維質断熱材２との接着及びれ
んが本体７と支持層８との接着若しくは嵌合の補強に、
耐アルカリ浸透性に優れた接＠背を用いており、しかも
支持層８にも耐アルカリ浸透性にすぐれた耐火物を用い
ているので、加熱面１８側からのアルカリ等の浸透を遮
断し、無機繊維質断熱材２が変質して断熱性が低下する
ことを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の耐火断熱構造れんがの側面
図、第３図は従来の耐火断熱構造れんが内部での熱線９
様子を示した説明図、第４図は本発明による内張り耐火
れんがの構造を示した斜視図、第５図は本発明の構造に
よる内張り耐火れんが内部での一熱流の様子を示した説
明図、第６図は本発明の構造による内張り耐火れんがの
側面図、第７図は通常の非断熱耐火れんがの側−面図、
第８図は従来の３足式断熱構造れんがの側面図、第９図
〜第１５図は本発明による内張り耐火れんがの構造の他
の例を示す斜視図である。１・・・・・・・・・・・・れんが本体２・・・・・・
・・・・・・無機繊緒質断熱材６・・・・・・・・・・
・・加熱面７・・・・・・・・・・・・れんが本体８・・・・・・
・・・・・・支持足９・・・・・・・・・・・・接着剤１２・・・・・・・・・熱流１３・・・・・・・・・内張り耐火れ゛んが１４・・・
・・・・・・非断熱耐火れんが１５・・・・・・・・・
３足式断熱構造れんが第１図　　　　　第３図手続補正−（方式）昭和５７年２月２１日特許庁長官　島１）春樹　殿１、事件の表示特−願昭５６−１５６１８５８２、発明の名称内張り耐火れんがの構造３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　東京都新宿区西新１ｒ１−２６−２名称　東芝セ
ラミックス株式会社４、代理人住所　東京都港区西新橋２−３９−８５、補正命令の日付６、補正の対象「願書」及び「明Ｉ書、」の欄。７、補正の内存「願書」及び「明細書」の浄書。（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】

耐火れんがのいずれか１つの面が、低熱伝導率耐火物製
の支持足と無機、繊維質断熱材とによって占められ、し
かも前記低熱伝導率耐火物製支持足が耐アルカリ浸透性
にすぐれていると共に前記耐火れんがの熱伝導率より小
さい熱伝導率を有し、さらに前記無機繊維質断熱材を耐
アルカリ浸透性等にすぐれた耐熱接着剤で前記耐火れん
が或いは前記支持・足に接着することを特徴とする内張
り耐火れんがの構造。