JPS6159113A - ガス用の通路を構成する炉部品及びその製造方法 - Google Patents

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】 （発明の技術的分野） 本発明は耐火性繊維の使用の結果として熱絶縁される壁
をもった炉の建造方法の改良に関し、更に詳細にはこれ
らの耐火性繊維が゛ブランケット・オン・エツジ”と称
される技術によって据付けられる如き方法の改良に関す
るものである。

（先行技術の説明） この技術分野では、セラミック繊維のプランケット又は
可撓性スラブが帯に切断され、これらの帯はその後壁を
構成するようにお互に上下に積重ねられ、前記壁の厚さ
は帯の切断した外形に相当し、また前記壁の面はお互に
積重ねられた帯緑によって形成される。

液体又は気体の燃料例えば天然ガスで加熱する炉では、
熱はバーナによって供給される。これらのバーナは、燃
焼反応に必要な酸素を提供する空気と混合される燃料の
燃焼反応がその中で起こる装置である。工業用バーナは
通常は金属の部分と第二の部分とからなり、この金属部
分は、炉の外側に置かれ２つの流体（燃料とオキシダン
ト）が、反応に必要な、成る場合にはそれらの混合に必
要な条件下で尋人され、また前記第二部分はバーナオリ
フィスチューブ又は燃焼トンネルと呼ばれ、その中で燃
焼反応が起るものである。

このオリフィスチューブは温度応力を受けるため、耐火
性でありかつ艮好な熱絶縁性を有して、この場所に可能
な最高温度を維持し、燃料／オキシダント混合物の良好
な燃焼を保証し、同時に熱衝撃に耐えることが必要であ
る。この最後の事項はその達成が最も困難なものである
。

理想的な材料はまだ発見されていないので、大部分のバ
ーナオリフィスチューブは密度の大きい耐火性レンガ又
はコンクリートから通常作られ、これが現在の最良の妥
協品である。

オリフィスチューブは炉の外側に置かれるバーナの金属
部分を燃焼生成物がかかわる炉内部につなぐので、前記
チューブは壁の厚さ内に置かれ、かくして壁内に異常な
個所を形成することになる。

壁がセラミック繊維で作られた場合、比較的重い材料（
コンクリート又はレンガ）で作られたバーナオリフィス
チューブは壁の他の部分に結合するのが困難である多く
の敏感な個所をもつ。この敏感な個所は安定性と絶縁に
関する性能が大きく変化する所である。

オリフィスチューブは、成る場合には、直空中で成型し
たセラミック繊維で作った成形部片からなる０しかし、
こうして得られたものは温度応力及び熱的と機械的の両
方の応力（熱いガスの速度の結果としての浸食）に関し
て不均等であジ、これら置応力はしばしば成型された部
片の抵抗性能を超過する。更に、極めて僅かな過熱によ
り制御されない収縮割れが生じ、このためバーナオリフ
ィスチューブが損なわれることになる。というのはバー
ナブロックのスケール（５ｃａｌｅ　）が、また場合に
よってはこのブロックの全部分すら分離することになる
からである。

本発明の目的は、熱的性質が・ブランケット・オン・エ
ツジ１１の技術によって得られｆｃ隣接した壁の熱的性
質に近く、かつ前記壁に有効に結合されるが、バーナの
レベルに存在する困難な条件に対する高い抵抗性をもっ
ている如きバーナオリフィスチューブ又は燃焼トンネル
を提供することにある。

本発明のもう１つの目的はかかる部品を製造する方法を
提供することにある。

（発明の詳細な説明） 本発明は、バーナから漏れて炉内部に向って進むガス用
の通路を構成する炉部品において、この炉部品がセラミ
ック繊維から作られるバーナオリフィスチューブ又は燃
焼トンネルを構成し、前記バーナオリフィスチューブの
主な特色はそれが実質的に耐火性繊維のブランケットの
連続した層からなることにあジ、これらの層が実質的に
炉部品の軸線を通る平面に沿って隣接しており、前記層
が前記軸線に近づくにつれてますます大きく圧縮されて
いることを特徴とする炉部品を提供する。

好適には、炉部品の外側の、即ちバーナの軸線から最も
遠い側の耐火性繊維の層の圧縮はその他の炉ライニング
を構成する繊維の圧縮に近く、また内側の、即ちバーナ
軸線に最も近い側の繊維の層の圧縮は前記外側の繊維の
圧縮より少なくとも１００チ、好適には２００乃至８０
０％大きい。この結果、外側では、前記部品の特性とそ
の他のライニングの特性間に実際上連続し几結合が生じ
、また内側に達し次ときにはずっと高くなる密度、それ
数計食性に徐々に移行する構成が得られる。

このようにして、優れた絶縁性と耐熱衝撃性をもった部
品が得られる。過熱し次場合、ブランケットの厚さに収
縮が起こるが、これによって炉壁と平行な割れは生じる
ことがなく、それ故バーナ壁がスケール発生の結果とし
て崩壊する危険はなくなる。

かかる部品を作る本発明法は下記の工程を包含する： （ａ）　　実質的に炉部品の外部寸法に相当する内部寸
法をもつ剛性のスリーブからなる保持部材が炉壁の平面
内に配置され、基台がスリーブに直角に配置され、 （１）ｌ　　スリーブの軸上に回転自在に取付けられ几
２つの半径方向のフランジを含む圧縮組立体が保持部材
内に配置され、 （ｃ１ｆｆｌ維のブランケットが製造すべき炉部品の半
径方向の半分のセクションに相当する形状に切断された
ときに得られる半径方向の層が保持片内でお互に隣接し
て置かれ、 （ｄ）　　据付けられた層が、一方の半径方向７シンジ
を他方のフランジに対して回転させたときに圧縮され、
他の半径方向の層が前記フランジの回転の結果として開
放されたスペース内に追加されたときに、詰込みが完了
し、 （ｅ）　　半径方向フランジからなる圧縮組立体が除去
されること。

上記作業は好適にはスリーブの軸線を垂直にして行なわ
れる。その後スリーブは最終的に炉に据付けるためにオ
リフィスチューブを運搬するのに役立、つ。

第一の実施例では、スリーブは金属で作られ、この場合
、それは炉中にオリフィスチューブを据付けた後に除去
することができ、また必要に応じて回収することができ
る。またそれは所定位置に残しておくこともできる。

第二実施例では、スリーブは成型されたセラミ　　　。

ツク繊維で作られ、これは壁内の所定位置に残しておく
ことができる。

以下、本発明を図示の実施例に基づき詳述する。

（好適実施例の説明） 第１．　２図に示したオリフィスチューブ１は製造すべ
きオリフィスチューブの横断面に従って切　。

断されかつ半径方向に配列されたセラミック繊維２のブ
ランケットの帯からなる。受ける応力に応じて圧縮され
るセラミック繊維の容量は、組立て中に、各部分が変化
する厚さの扇形になることを確実ならしめる。最大圧縮
はオリフィスチューブの内壁において生じる。これは本
方法の独創的な構成をなすものであり、オリフィスチュ
ーブの最も熱い面に生じるその後の収縮を減らすもので
ある。

実際上、圧縮は次のヌロきものとなす、即ちオリフィス
チューブの内面８の付近の繊維材料の見掛は密度は２５
０　ｋｇ＋／ｍ　　より大きく、好適には３００乃至４
　ｏ　ｏ　ｋｐ／−となし、このためこの°区域に、オ
リフィスチューブの外面４の付近の繊維材料の密度より
もかなり大きな耐食性を与えるようになす。

上記外面付近の密度はその他のライニングの繊維ブラケ
ット５の密度に近い１８０にダ／ｍ程度である。

ｌ　　　　第１図１よ、オリ、イユアー−７’　ｙｊ：
　、Ｘ−リー７．６゜よって周囲を保持されているとこ
ろを示しており、このスリーブは金属シートの円筒から
作られ、バーすの金属部分７に固定される。スリーブ６
の高さはオリフィスチューブの厚さ以下であり、オリフ
ィスチューブのほぼｉであり、またスリーブは炉の外側
に片寄っており、この結果それは炉の内面８には達しな
い。

別の実施例では、このスリーブ（ば成型された化ラミッ
クファイバーで作ったチューブからなり、これは若干高
価につくその構造により壁の熱的均等性をよジ大きくす
ることができる。

更に他の実施例によれば、オリフィスチューブの保管中
及び興造場所から最終場所への運搬中にオリフィスチュ
ーブを保持するのに実質的に役立つスリーブは、オリフ
ィスチューブの繊維材料を据付けた後に除去するか又は
消滅する。この場合、この繊維材料はその他のファイバ
ーライニングによって保持され続ける。このようになす
友めに、例えばスリーブは少なくとも部分的には繊維の
厚さより大きい高さをもち、繊維が炉内部に向って引か
れたときにそれが抜取られるようになす。またそれは最
初の加熱中に消滅する材料、例えばズラスチックから作
ることができる。

スリーブが消滅することを意図しないときでも、炉の外
側に向いたオリフィスチューブの面は、適当な接着剤又
はセメントによって、又は適当な取付装置、例えば繊維
中に碇着した金属碇着素子によってバーナの金属部分又
は炉の外壁に結合するのが有利である。

第１，２図では、オリフィスチューブの内面８と外面委
は円形横断面の円筒の形をなす、いろいろな形の内面又
は外面の横断面、例えば内面を楕円形、外面を正方形の
断面とすることができる。

特に、繊維材料の素子で平行六面体形に組立てる結果と
して炉が絶縁される場合、オリフィスチューブがこれら
の素子の外形に適合する外形、即ち長方形輪郭と、これ
らの素子又はこれらの素子の何倍かのものの寸法と同じ
寸法をもつのが有利である。

第１．２図のオリフィスチューブを作る方法は第８，４
図に示す。

図示の装置は水平支持体１１を具え、この支持体上に軸
を形成する垂百棒１ｚが取付けられる。

２つの金属板又はフランジ１８は棒１ｚの回りに旋回す
るように取付けられ、これらの板は棒１ｚを含む平面内
で垂直に配列する。これらは各々取手１４をもつ。前記
板が棒１２に沿って上向きに摺動させられると、板１８
はそれらの取手によって除去することができる。

この装置で本発明によるオリフィスチューブを作るため
に、先ずジャケット６を支持体１１上に置き、その対称
軸線が棒１ｚに一致するようになし、例えば数個の溶接
点によって動かないようになす。引続き板１８はお互に
当るように合わされ、次いでスリーブ６に繊維のブラン
ケット２を、半径方向に配列して、僅かに圧縮するか又
１ば圧縮せずに詰込む。これらのブランケットは第１図
に示す断面に相当した設計に従って前取って切断されて
いる。スリーブ６が詰められると、２つの板１８はお互
に離れるように動かされて、既に据付けられている繊維
２を圧縮するようになし、これと同時に、それまでお互
に衝合していた坂１８の面間に空になったスペース１５
を開放せしめる。

この状態は第８．４図に示す。その後スペース１５は半
径方向に配列された新しいブランケット２を詰込まれ、
その後板１８は棒１２に沿って上向きに摺動させて除去
される。この操作の結果、上記方法の２つの異なった段
階で据付けられ定ブランケット２間の圧縮は均等化され
る。

スリーブ８はその後、例えば溶接点を破断させたときに
、支持体１１から分離され、こうしてオリフィスチュー
ブは使用場所に何時でも運搬できるようになる。

オリフィスチューブの形が円形でないときは、それに応
じて本方法を変更するのは容易である：もしオリフィス
チューブの内面が円形でなければ、最初にブランケット
を切断するときにブランケットｚの形を変化させること
によって、それに対応させることができる。もし外形が
正方形又は長方形であれば、スリーブ６のかどは繊維の
ブランケットによって前もってライニングされることが
できる。もしオリフィスチューブを、文献ＦＲ−Ａ−２
，５０７，５９４に記載されている如き金属固定素子に
よって保持させる場合には、繊維ブランケット２はスリ
ーブ６内に入れる時に据付けるのが有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のオリフィスチューブの軸線上の断面図
； 第２図は上記オリフィスチューブの正面図；第８図は本
発明のオリフィスチューブを作る装置の斜視図； 第４図は上記装置の上面図である。 １・・・オリフィスチューブ ２・・・セラミック繊維　　８・・・内面養・・・外面
　　　　　　　５・・・繊維ブラケット６・・・スリー
ブ　　　　　？・・・金属部分８・・・炉の内面　　　
　　１１・・・水平支持体１２・・・垂直棒 ｌａ・・・金属板又はフランジ １５・・・スペース

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、バーナから漏れて炉内部に向つて進むガス用の通路
   を構成する炉部品において、この部品がセラミツク繊維
   から作られ、実質的に耐火性繊維のブランケツトの連続
   層からなり、これらの層は実質的に前記部品の軸線を通
   る平面に沿つて隣接し、かつ前記軸線に近づくにつれて
   ますます大きく圧縮されていることを特徴とする炉部品
   。 ２、特許請求の範囲第１項記載の炉部品において、少な
   くとも炉部品が炉中に最終的に据付けられるまで繊維の
   ブランケツトの保持を容易にするためのスリーブによつ
   て取囲まれていることを特徴とする炉部品。 ３、特許請求の範囲第２項記載の炉部品において、スリ
   ーブは金属で作られ、かつ炉部品を据付けた後に炉の内
   面に達しないことを特徴とする炉部品。 ４、特許請求の範囲第２項記載の炉部品において、スリ
   ーブは成型されたセラミツク繊維で作つたチユーブから
   形成されることを特徴とする炉部品。 ５、特許請求の範囲第２項記載の炉部品において、スリ
   ーブは炉部品を据付けた後に炉の内面を少なくとも部分
   的に越えて突出し、かくして前記スリーブを除去できる
   ようになしていることを特徴とする炉部品。 ６、特許請求の範囲第２項記載の炉部品において、スリ
   ーブは最初の加熱中に消滅する材料で作られることを特
   徴とする炉部品。 ７、特許請求の範囲第１項記載の炉部品において、平行
   六面体形の素子の組立ての結果として絶縁される炉用の
   部品を得ることを意図しており、前記部品は正方形又は
   長方形の輪郭をもち、その外部寸法は絶縁素子又はその
   何倍かのものの外部寸法をもつことを特徴とする炉部品
   。 ８、特許請求の範囲第１項記載の炉部品において、炉内
   部と反対側の炉部品の面に、炉部品を固定するための金
   属素子を具え、これらの素子は繊維に碇着されることを
   特徴とする炉部品。 ９、炉部品の製造方法において、下記の工程（ａ）乃至
   （ｅ）即ち、 （ａ）実質的に炉部品の外部寸法に相当する内部寸法を
   もつ剛性のスリーブからなる保持 部材が炉壁の平面内に配置され、基台がス リーブに直角に配置され、 （ｂ）スリーブの軸上に回転自在に取付けられた２つの
   半径方向のフランジを含む圧縮組 立体が保持部材内に配置され、 （ｃ）繊維のブランケツトが製造すべさ炉部品の半径方
   向の半分のセクシヨンに相当する 形状に切断されたときに得られる半径方向 の層が保持片内でお互に隣接して置かれ、 （ｄ）据付けられた層が、一方の半径方向フランジを他
   方のフランジに対して回転させた ときに圧縮され、他の半径方向の層が前記フランジの回
   転の結果として開放されたスペース内に追加されたとき
   に、詰込みが完了し、（ｅ）半径方向フランジからなる
   圧縮組立体が除去されること、 を包含することを特徴とする炉部品の製造方法。 １０、特許請求の範囲第９項記載の方法において、（ｃ
   ）工程の前又はその間に、炉部品を炉に固定する金属素
   子が据付けられ、これらの素子は繊維に碇着されること
   を特徴とする方法。