JPS621160B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

スラブ、ビレツト、ブルーム、その他の素鋼成
形体を加熱するため、冶金工業および関連工業全
般に亘つて用いられている炉において、典型的な
炉は、垂直および水平の水冷式パイプで造られた
複雑な網状構造物を含み、この構造物が水平な水
冷式滑送レールの別の網状構造物を支持し、この
上に沿つてスラブ、ビレツト、ブルーム、その他
の素鋼成形体を炉の中に押入れ、または移動する
ように構成されている。冶金用炉は開放システム
であつて、金属パイプの網状構造物に移送される
熱は、パイプ中を流れる水によつて、炉の外側の
一点に伝導される。したがつて莫大な量の熱損失
を生じ、これによつて不必要なエネルギ量が、水
冷式パイプ網状構造物に熱が移送される結果生ず
る熱損失を充足するのに消費される。たとえば燃
料の燃焼によつて冶金用炉に供給された総熱量の
30〜35％もの熱量が、熱的に絶縁されていない滑
送パイプおよび支持パイプ網状構造物の下部構造
物内で失われる。1316〜1371℃（2400〜2500〓）
で運転中の炉において、外径11.4cm（４1/2in）
の絶縁されていない水冷式パイプに対し、上記の
熱損失は約95079〜99212Kcal／ｍ／hr（115000
〜120000Btu／ft／hr）である。61m（200ft）の
滑送パイプ、61mの水平支持パイプ、および61m
の垂直支持パイプをもつ炉においては、熱損失は
約17766000Kcal／ｍ／hr（600×117500Btu／
hr）である。よつてパイプ網状構造物を囲う絶縁
体または耐火材の効率が高い程、炉は一層高い効
率および経済性をもつて運転されることになる。 水冷式パイプによる下部構造物に亘る炉からの
熱損失を低減するために、今日まで種々の型式の
耐火材が用いられた。そのうちアンカー帯材に溶
接され、ボルト結合され、ワイヤで縛られ、クリ
ツプ止めされ、又は固着された予焼成または化学
的に結合された耐火材を使用することは公知であ
る。溶接、ボルト結合、ワイヤ結縛などの手段を
用いることは、パイプを剥離して交換用の別の耐
火材を固着するのに労力および時間を要し、多大
の費用が必要である。そのうえ、耐火コンクリー
トがパイプの表面に溶接された任意数および任意
型式の金属固定物によつて支持されたパイプの表
面の所定位置に形成されたことさえある。ほとん
ど例外なく、これらの絶縁方式は、重く、脆い焼
成セラミツク耐火材の破断に対する固有の脆さ、
および感受性のゆえに比較的短時間の運転で故障
を起した。金属成形体は金属製滑送レールに沿つ
て移動するとき、可成りの振動および水冷パイプ
下部構造物の屈曲が生じ、これらは脆い、密度の
高い剛質のセラミツク絶縁体に伝達される。割り
リング、モジユール或は単純な包装形態をもつ高
温セラミツク繊維外被も、パイプ下部構造物の絶
縁手段として用いられた。水冷パイプを囲う絶縁
体としての通常の高温セラミツク繊維、およびセ
ラミツク繊維外被は、次のような若干の理由で満
足できないことが示され、それは第１に通常の高
温セラミツク繊維外被は、炉の運転中に発生する
スケールやスラグと化学反応を起易く、第２に通
常のセラミツク繊維外被は、本質的に炉内のガス
の速度によつて腐食を起し易く、第３にこれらの
セラミツク繊維外被は、パイプに取り付けるのが
困難で、かつ炉の高温のために著しい収縮を受け
る。 剛質の焼成セラミツクタイル耐火材をもつてセ
ラミツク繊維外被を覆うことは、余り望ましくな
いことが示されている。耐火材が破損し、耐火材
の構成部分の密接な結合に失敗すると、実際の場
合、その下層のセラミツク繊維外被を上記のよう
な炉の有害な影響のもとにさらす。そのうえ、焼
成セラミツクタイル耐火材は比重が大きいので下
側の外被を圧縮し、さらにパイプが炉の運転中に
振動し、かつ変形されると、外被上のタイルの運
動に伴つて外被にこすり孔をあけることになる。 この発明は高温環境下における水冷パイプ用の
連結耐火材成形体に関する。商品形態での耐火被
覆は、パイプを囲み相互に連結された２個の耐火
成形体を含む。各成形体はさらに、この使用目的
に対し本体部分と称する部分円筒壁、および対応
する一対の凹部によつて、本体部分から角度的に
隔つて配置された一対の突出部を含む。各成形体
の本体部分、突出部および対応する凹部は、実質
的に同一回転表面内に存在するから、２個の成形
体を１つのパイプの周囲に合体して取付けること
ができ、連結された円筒形の耐火材成形体を形成
し、これによつて炉内の水冷パイプを効果的に絶
縁することができる。一連の連結成形体は、パイ
プの全長にわたつて絶縁するためにユニツトとな
つていて合体結合される。 この耐火材成形体は、熱流に対し、高い抵抗性
をもつ軽量のセラミツク繊維から造られている。
このセラミツク繊維耐火材は、通常の焼成セラミ
ツクタイルよりもその重量は大いに軽くかつ脆さ
も少なく、連結された成形体の各組は、縦方向に
長く形成でき、かつ焼成セラミツクタイルで造ら
れた従来の連結円筒成形体よりも一層大きい連結
表面をもつことができる。よつて、一層密接な結
合ができて、水冷パイプと耐火材成形体との間に
位置するセラミツク外被の効果を急速に低減させ
る耐火材の継目からのスラグの侵入および高温対
流の不都合な影響を減ずる。成形体と軽量セラミ
ツク繊維のこの新規な組合せ構造は、これらの成
形体をパイプに結合するのに何等付加手段を用い
ずに付着させることを可能にする。突出部および
対応する凹部を先細形態にすることによつて、成
形体が強く押接される程、両部分間の係合は密接
になるから一層緊密な接合が得られる。 この発明は普通型再加熱炉において、連続使用
に適した真空型成形されたセラミツク繊維成形体
を含む。経済上の理由から、異なる耐熱性および
スラグ抵抗性をもつセラミツク繊維の組成物が、
炉ガスおよび腐食性スラグに十分抵抗できる均質
の耐火材を得るために用いられている。セラミツ
ク繊維成形体と、水冷パイプとの間に配置された
別個の内側セラミツク繊維外被は、この発明にお
いては必要としないが、この外被は炉から水冷パ
イプへの熱流を減ずるのを助け、かつ従来耐火材
被覆の有効命数を短縮させてきたパイプ網目構造
物の振動、および変形を緩衝するものとして作用
するのを支援する。 この軽量のセラミツク繊維耐火材の使用は、従
来は焼成セラミツクタイルの大きな重量に起因し
て起つた内側外被への破壊力を低減する。繊維外
被をを引締め、かつこれをこする破壊作用力の減
少は、繊維外被の使用命数および熱効果の両方を
延ばす。さらにセラミツク繊維の熱伝導率は、現
用の焼成セラミツク繊維よりも大いに低い。よつ
てこれによつて出来た絶縁体は、冶金用炉に現用
されている耐火材よりも一層高い有効性をもつ。 この耐火成形体の製造には有孔式型を用い、こ
れらの孔は真空源と連通されている。好適なスラ
リーが形成され、かつ室温に維持される。このス
ラリーは通常の基本繊維塊材、コロイド質シリカ
またはコロイド質アルミナを含む結合剤、澱粉お
よび定量の水を含む。有孔真空式型がスラリー中
に挿入されると、澱粉結合システムの小部分と、
大部分の水が孔から引き出され、一方においてセ
ラミツク繊維は、この有孔型のまわりに結合マツ
トを形成するようになる。所望の厚さに達する
と、この有孔型はスラリーから取出される。種々
の繊維の正確な比率は、加わる炉温および所要の
耐火材成形体の厚さ、及び経済上の考慮から決ま
り、一層高い温度およびスラグ抵抗性のある低熱
伝導性の繊維は、低い温度およびスラグ抵抗性
で、しかもなお低熱伝導性のものよりも高価であ
る。 耐火材が所望の厚さに形成されると、スラリー
から取出される。有孔型が耐火材成形体から除去
される。この耐火材成形体は、マンドレル上に設
置されてこの耐火材が炉内で硬化されるまで耐火
材の形状を維持させることが好ましく、そのうえ
で任意の必要な機械加工および切断が実施され
る。もしこの耐火材が２個の別個の成形体でなく
円筒として形成されれば、この円筒形成形体は連
結される２個の成形体を造るために切断される。
真空成形されたセラミツク繊維耐火材を硬化する
のに必要なエネルギは、通常の焼成セラミツクタ
イル成形体を硬化するのに要するエネルギよりも
大いに低減される。これによつて得られた新規の
耐火材成形体は、これを固着するためにパイプに
金属スタツドを溶接する必要を無くし、かつ水冷
パイプに現用の通常の半円形絶縁体を接着する必
要を無くす。よつて本文において記述および規定
されたような耐火材の装着に消費される労力は著
しく減少される。 単層の耐火材は、たとえ重ねられた内層が比較
的高価でない繊維体から形成されたとしても、積
層耐火材よりも真空成形加工中に使われる労力は
少くて済み、したがつて製造費が安価になる。そ
のうえ、層間に嵌装されるセラミツク繊維が存在
しないため不連続面を形成し、これによつて苛酷
な状況下で層の剥離を生ずることがある。 この発明の他の製造方式は、種々の熱伝導特性
をもつ真空成形式セラミツク繊維材を連続して配
列した耐火材を含み、これは外側表面においてそ
の内側表面よりも大きい耐熱性およびスラグ抵抗
性をもつ繊維耐火材を造る。このような成形体は
めす形円筒形を回転して造ることができるから、
密度が大きくかつ耐熱性の高い繊維物質が耐火成
形体の外方部分に向つて移動し、一方軽量で耐火
性の低い繊維が成形体の内方部分に残る。同様
に、めす型に充当される内容材料として、高価で
低熱伝導性材料を増量された一層廉価でさらに熱
伝導性の大きいセラミツク繊維材で代替して型に
注入しつつ回転させて製造することができる。 ゆえに、この発明の目的は、全般的に低い熱伝
導率をもつ軽量のセラミツク繊維材で造られた冶
金用炉内の水冷パイプを絶縁するのに適した耐火
材成形体を提供するにある。 この発明の他の目的は、水冷パイプに溶接され
た金属スタツドのような付加固着装置を用いず
に、水冷パイプのまわりに配設された低密度の真
空成形セラミツク繊維耐火材を提供するにある。 この発明のさらに他の目的は、冶金用炉内のパ
イプ網目構造物を含む水冷パイプを通つて失われ
るエネルギの損失とともに、耐火材の製造に際し
て消費されるエネルギを可成り減少し得る低熱伝
導性の耐火材成形体を提供するにある。 この発明の他の目的は、炉内に耐火材成形体を
装着するのに要する労力を減じ得る連結式セラミ
ツク繊維耐火材成形体を提供するにある。 またこの発明の他の目的は、有孔真空式型を用
いて容易に形成されるセラミツク繊維耐火材を提
供するにある。 この発明の別の目的は、連結部における発生応
力が大いに減少され、これによつて破断や疲労に
起因する連結部における破損を減少する低密度の
連結式真空成形されたセラミツク繊維耐火材を提
供するにある。 さらに、この発明の目的は、パイプと耐火材と
の間に配置された繊維製外被上に加わる耐火材の
破断力が実質的に減少された低密度の、セラミツ
ク繊維耐火材を提供するにある。 この発明の上記ならびに他の目的および利点
は、下記の図面、明細書および特許請求の範囲に
照らしてあきらかになるであろう。 第１図は押込型冶金用炉の概要図で、一連の平
行滑送レール５０をもち、各レールはスラグがこ
の滑送レールを横切つて推進されるときスラブを
支持する金属帯材５２をもつている。水平支持パ
イプ５４および垂直支持パイプ５６は、水冷式滑
送レール５０と同様にすべて流動水を通す。炉の
内部から金属帯材５２へ伝送された熱は、次に滑
送レール５０の水冷部分内を流れる水によつて炉
の外側に導かれる。滑送レール用の下部構造物を
形成する水平パイプ５４および垂直パイプ５６
も、また炉から炉システムの外側の或る点に流動
する水に熱を伝達する。第２図は水冷式パイプの
部分切断図で、該パイプは２個の耐火材の完全ユ
ニツト２とパイプ２０を囲んで配置された１個の
成形体１３とをもち、パイプ２０は流体を貫流さ
れるのに適した円筒形通路を具えている。現在当
業界において公知の１層の通常の高温性の柔軟な
セラミツク繊維外被２６が水冷パイプ２０の外側
表面２４の周囲に配設されている。このセラミツ
ク繊維外被の厚さは、成形体に加わるパイプの振
動を吸収し得る程度に十分な寸法であるが、反面
成形体の半径方向の深さが過大となつて望ましく
ない高温にならないような厚さでなければならな
い。この外被は耐火材ユニツト２が取付けられる
時まで、パイプのまわりに一時的にひもで固縛さ
れる。経済上の目的から、この成形体はセラミツ
ク繊維を単層に混成して製造され、これは再熱炉
に生じ得る温度範囲内で連続使用でき、かつスラ
グおよび炉ガスによる腐食に対し十分な抵抗性を
もつている。 以下の説明のために、連続使用温度において耐
熱特性を実質的に保有するセラミツク繊維は、た
とえば1260℃（2300〓）繊維、1427℃（2600〓）
繊維、1649℃（3000〓）繊維などのような温度に
対するものである。 各セラミツク繊維成形体は1260℃セラミツク繊
維体、1427℃繊維体又は1649℃セラミツク繊維体
を調和含有させたものである。１つの繊維体の他
の繊維体に対する正確な割合は、炉内で受ける温
度、耐火材の許容または所望厚さおよび好適な製
造費によつて決まる。使用可能な1260℃基本繊維
体の１例として、バブコツク アンド ウイルコ
ツクス カンパニー（Babcock ＆ Wilcox
Company）製のカオウール（Kaowool）と称す
るものは、重量比で47.0％のAl₂O₃および52.9％
のSiO₂をもつ繊維を主成分とする。1427℃セラ
ミツク繊維体製品もまた同一会社で製造され、そ
の組成は分子量でAl₂O₃およびSiO₂それぞれが
55.0％乃至44.9％である。さらにスラグ抵抗性で
低熱伝導性の1649℃セラミツク繊維体は、インペ
リアル ケミカル インダストリーズ リミテツ
ド（Imperial Chemical Industries Ltd.）で製
造され、その組成はAl₂O₃およびSiO₂の分子量で
95.0％および５％をそれぞれ含む。 冶金用再熱炉内の温度範囲は一般に一定ではな
い。燃焼器に接近した炉の部分は1427℃範囲で運
用され、一方炉の煙道に近い部分では1034℃
（1900〓）範囲に近ずく。したがつて、煙道附近
でのセラミツク繊維成形体は、炉内の高温腐食性
ガスに対する抵抗性および耐熱性を相対的に低く
することができ、燃焼器近くに配置された耐火材
成形体よりも安価な繊維混成物で造ることができ
る。よつて種々のセラミツク繊維の混合組成を変
化することによつて、最小の経費をもつて炉の対
応する区域に適切な耐火材を装着することができ
る。 炉における上記の低い温度区域において、合理
的な温度およびスラグ抵抗性のセラミツク繊維耐
火材を得るために、重量比率で、たとえば1649℃
セラミツク繊維のような高温繊維を５％、および
たとえば1260℃セラミツク繊維のような低温繊維
を95％混成させたものを用いることができる。多
くの炉に適用して好適な別の実施例は、重量比で
60％と40％の1649℃セラミツク繊維と1260℃繊維
それぞれを含む。 真空成形作業中に、繊維のスラリーに適当な耐
火性の粒状充填剤を添加することによつて、スラ
グ腐食に対する耐火材の抵抗性を高め、かつ耐火
材の多孔性を減ずる。使用に適した粒状充填剤
は、たとえばアルミナ（Al₂O₃）、酸化ジルコニ
ウム（Zr₂O）または酸化クロム（Cr₂O₃）であ
る。このスラリーはさらに澱粉を含み、この澱粉
は成形作業中にシリカ膠結剤をコロイド質に維持
させる傾向をもつ。有機質である澱粉は、爾後の
乾燥作業中に焼け尽きて実質的に無機質の結合部
を残す。 セラミツク繊維耐火材成形体１３の形成用に適
したスラリーを例示すればつぎのとおりである
が、必ずしもこれに限定するものではない。 1260℃セラミツク繊維体 1.81Kg（４ lbs） 1649℃セラミツク繊維体 2.72Kg（６ lbs） コロイド状シリカ 0.82Kg（1.8 lbs） 澱 粉 0.34Kg（0.75 lbs） 水 265.36Kg（585 lbs） 上述の説明からAl₂O₃の含有量が高いほど温
度、スラグによる品質低下、および炉ガスに対す
る抵抗がセラミツク繊維において増大する。当業
者は所与の連続作業温度に対し、その製造費とと
もに耐火材の作用特性を最適ならしめるために、
スラリーの成分をその意図に従つて変化させ得る
ことを知つている。さらに多量のAl₂O₃を半径方
向外方へ沈澱させるために、この混成は真空成形
中にさらに変化させることができる。 第２図に示すように、耐火材ユニツト２は２個
の実質的に同一の成形体１３を含む。各成形体は
第１末端６ａおよび第２末端６ｂをもつ複数の本
体部分６をもつている。一対の突出部１０，１５
は、それぞれ本体部分の第１末端６ａと一体造り
でかつこれから延びる第１末端１０ａ，１５ａ、
および第２末端１０ｂ，１５ｂをそれぞれ、第３
図に示すようにもつている。突出部１０，１５は
凹部１６，１９によつて、本体６から角度的に隔
つて配置されている。各成形体１３に対し、本体
部分６と、凹部１６，１９と、突出部１０，１５
とは実質的に共通の円筒表面内に位置する。突出
部１０，１５はさらに互に空所２８を隔てて配置
されている。第６図に示すように、各成形体１３
の突出部１０，１５、ならびに本体部分６は適合
するように先細形となつている。突出部および本
体部分の傾斜はこれら突出部１０，１５が凹部１
６，１９内に受け入れられるとき、これら凹部と
一層密接に嵌合することを保証する付加的な性質
を付与する。成形体１３が連結されるとき、各成
形体１３の末端表面７が実質的に表面１１と整合
するために、２個の成形体１３を挿合して連結か
つ当接関係にさせ、次いで耐火材２の末端表面を
切断することによつて一層密接な嵌合が得られ
る。 突出部１０，１５の末端１０ｂ，１５ｂは、そ
れぞれ２つの表面が合する隅部に集中される応力
を減少するために、彎曲または弧状に形成されて
いる。各成形体１３は実質的に同一であることが
好ましい。したがつて、一方の成形体１３に対し
て横軸線のまわりに180゜回転され、かつ両方の
成形体が共通の縦軸線に沿つて整合されると、一
方の成形体は他方の成形体に密接に受入れられ、
実質的に連結した円筒形の耐火材ユニツト２を形
成する。耐火材ユニツト２の連結部分によつて形
成された継目は、実質的に閉鎖されて冶金用炉内
で起るスラグの侵入および高速の対流に抵抗でき
る。この実施例において、水冷パイプは、まずパ
イプ２０のまわりに取付けられた柔軟なセラミツ
ク繊維外被２６をもつて包装される。耐火材２の
第１の成形体１３は、セラミツク繊維外被２６で
包装された水冷パイプ２０の表面上に配置され
る。第２の成形体１３が連結突出部１０，１５と
凹部１６，１９を縦方向に好適に係合される。次
に両方の成形体１３は、柔軟なセラミツク繊維体
を圧縮するために半径方向内方へ押接されてか
ら、連結効果を高めかつ２つの成形体１３間の継
目を最小ならしめるために相互に縦方向に押接さ
れる。上記の手順の反覆が所望の長さの耐火材が
水冷パイプ２０を覆うまで継続される。水平およ
び垂直パイプの結合部に達すると、水冷パイプ２
０の残余の露出部分を最小ならしめるために短い
成形体１３が用いられる。 冶金用炉内にパイプ構造物が構成されているか
ら、２個の独立しかつ整合されたパイプが互に接
近している区域が存在する。第７図に示すような
この発明の基本的に円筒形の構造物に対する或る
変形構造物がこれらパイプの絶縁を満足させる。
基本的な円筒成形体は、長円形または楕円形に変
形され、これによつて平行パイプ組が１個のセラ
ミツク繊維外被内に包装され、次いで一層細長い
セラミツク繊維耐火材をもつて包まれる。適当な
真空式型成形セラミツク繊維耐火材を用いて、こ
の発明によつて数個のおよび数種のパイプを絶縁
できることが判る。 当業者は成形体１３の外側表面に、空気硬化性
または熱硬化性モルタルのような好適な高温スラ
リー被覆材料を付着せしめて、成形体のスラグ抵
抗性を増大することを知つている。たとえば、必
ずしもこれに限定するものではないが、その１例
を挙げれば、エー．ピー．グリーン リフラクト
リーズ カンパニー（A.P.Green Refractories
Co.）製の次の組成の表面被覆材がある。 SiO₂ 1.0〜2.0％ Al₂O₃ 88〜90％ Na₂O＋K₂O 0.1〜0.3％ Fe₂O₃ 0.05〜0.2％ MgO 0.05〜0.2％ Cr₂O₃ 9.0〜10.0％ これによつて得られた化合物は、表面硬度の付
加、スラグ侵入に対する抵抗性、およびセラミツ
ク繊維の腐食に対する抵抗性を提供する高温保護
被覆である。自己硬化性である別の被覆は、冷態
で使用される95％ ZrO₂を含む。 真空成形式セラミツク繊維成形体用のこの手順
は、比較的新規であるが、当工業界において公知
である。 この発明によれば、たとえばセラミツク繊維、
コロイド質のシリカ、有機陽イオン澱粉および水
を含むスラリーは、これまで記述した量に従つて
形成される。最良のものとして、このスラリーは
スラリー内のコロイド状態を維持するのを助ける
ために、動揺しあるいは掻きまぜられる。孔が内
側の部分真空源と連通している有孔円筒形おす型
（図示されていない）がスラリー内に挿入され
る。スラリー内のコロイド質シリカ媒体、澱粉お
よび水は、真空効果によつてこれらの孔から引か
れる。しかし、このセラミツク繊維は可成り長
く、かつ一般に型の孔を通過しない。よつて、こ
のセラミツク繊維は、有孔真空型の周りに交錯し
たセラミツク繊維のマツトを形成しようとする。
この有孔真空型のまわりのマツトは、型に最も接
近したところで一般に一層稠密で、かつ型から半
径方向外方になるにつれてその密度が低下する。
型の孔に加えられた真空量を変化させることによ
つて、マツトの密度は或る程度の剛性に変化させ
ることができる。セラミツク繊維層が所望の厚さ
にスラリー中の有孔真空型上に沈澱されると、型
はスラリーから取出される。真空源に最も接近し
ている耐火材の内側表面は、織地網目状外観をあ
らわす。真空源から遠い外側表面は、その外観が
粗雑でかつ樹皮表面と称される。この樹皮表面は
平滑化されるが、必ずしも平滑化されなければな
らないものではない。つぎに、有孔真空型は沈澱
されたセラミツク繊維耐火材の混成物から取出さ
れる。この耐火材は次に適当なマンドレル（図示
されていない）上に配置されて乾燥される。この
耐火材は４時間乃至８時間、約82℃（180〓）か
ら260℃（500〓）の温度範囲で乾燥される。乾燥
炉内での強制対流によつて乾燥時間を極力減少で
きる。この耐火材は個別の成形体１３によつても
型成形でき、或は１ユニツト２として型成形し
て、これを切断して２個の成形体１３に造ること
ができる。 この新規なセラミツク繊維耐火材は、冶金用炉
内における熱損失を減ずることによつて、エネル
ギを節約するばかりでなく、耐火材自身の乾燥に
要するエネルギをも可成り減少する。たとえば、
稠密な焼成セラミツク耐火材は一般に1482℃
（2700〓）の温度での乾燥を必要とする。炉を
1482℃に加熱するには約16時間を要する。通常の
焼成セラミツク耐火材は、次に1482℃（2700〓）
で６乃至８時間加熱された。ついで、この炉は
1482℃から周囲温度まで徐冷されてから焼かれた
耐火材が炉から取出された。これに要した総時間
は30乃至40時間で、所要温度を発生するのに要し
たエネルギは莫大であつた。これに反し、新規の
連結式真空成形セラミツク繊維耐火材は、82〜
260℃（180〜500〓）において連続炉作業で平均
わずか６時間を要するに過ぎない。よつて耐火材
自身の製造工程中のエネルギ節約は可成りの量に
達する。 炉内でパイプのまわりに確実に密接固着される
ように、耐火材ユニツト２は、装着されたこのユ
ニツト２間の継目を最小にするために、半径方向
に整合された末端表面７，１１を含む。 この実施例において、空所２８は十分に大きく
て縦方向に整合されたパイプ２０を受け入れるこ
とができる。各成形体の連結凹部１６，１９およ
び突出部１０，１５によつて一般に形成された耐
火材の部分である成形体１３の連結部分が長い
程、外被２６およびパイプ２４のまわりの成形体
２の連結作用および安定さはますます効果が大き
くなる。突出部および対応する凹部に傾斜を与え
ることによつて継目をとおるスラグおよび腐食性
ガスの侵入を一層減少できる。この新規の連結式
積層型真空形成セラミツク繊維耐火物は、耐火レ
ンガやタイルと比較して、直線ft当りの重量は
4.4〜8.9Kg（３〜６ lbs）に低減したが、これに
対し普通型焼成セラミツク耐火タイルでは52〜56
Kg／ｍ（35乃至40 lbs／ft）であつた。よつて、
水冷下部構造物にかかる重量および応力は大いに
減じ、突出部１０，１５にかかる荷重および応力
が減じ、これによつてこれらの区域における破断
および故障を減ずることができる。この発明の直
線ｍ（ft）当りの重量軽減は、外被がユニツト２
の内側で圧縮状態で維持されるとき外被２６上の
成形体１３の破壊影響を実質的に減少し、かつ付
加支持装置を伴わずに急速な装着を許す。この新
規の耐火材の弾性は、通常の耐火材よりもはるか
に大きく衝撃に耐えることができる。 当業者は、本発明は石油または公益工業に用い
られるような処理パイプの絶縁体として使用する
のに適している。 この新規かつ改良された耐火材は、冶金炉内の
水冷パイプからの熱損失を大いに減ずる。たとえ
ば1315〜1368℃（2400〜2500〓）で運転されてい
る炉において生ずる熱損失は、約つぎのとおりで
ある。

【表】 セラミツク繊維
ゆえに、連結式真空成形セラミツク繊維耐火材
の新規かつ有用な発明は、特許請求の範囲に照し
て大いに明らかである他の目的、利点と同様に本
発明の目的および利点を満足することが明らかで
ある。本発明の他の実質的な均等手段、適合実施
例、変形および組み合わせが、この発明の明細
書、図面および特許請求の範囲および要旨を逸脱
せずに実施し得ることが理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は冶金用炉に用いられる典型的な水冷式
パイプ網目構造物の斜視図、第２図はこの発明の
実施例の使用状態を示す一部切欠斜面図、第３図
は同上の分解斜視図、第４図は第３図の一部の正
面図、第５図は第４図の線４―４に沿つてとられ
た断面図、第６図はこの発明の別の実施例の正面
図、第７図はこの発明のさらに他の実施例の斜視
分解図である。 ２…耐火材ユニツト、６…本体部分、６ａ…第
１末端、６ｂ…第２末端、７，１１…末端表面、
１０，１５…突出部、１０ａ，１５ａ…第１末
端、１０ｂ，１５ｂ…第２末端、１３…成形体、
１６，１９…凹部、２０，２４…水冷パイプ、２
６…外被、２８…空所。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温環境内においてパイプを絶縁するための
   セラミツク繊維耐火材成形体であつて、(イ)第１、
   第２末端をもち、かつ長さ方向に延びる円弧形の
   本体部分と、(ロ)それぞれが第１、第２末端をも
   ち、かつ長さ方向において本体部分(イ)よりも短
   く、それぞれの第１末端が本体部分の第１末端の
   一部分に一体的に結合されている一対の円弧形突
   出部と、(ハ)本体部分(イ)の突出部(ロ)と向き合つて円
   周方向および縦方向に延び、かつ角度的に離隔し
   ている一対の凹部と、(ニ)突出部と本体部分の第１
   末端の結合部分を相互に離隔させた円弧形空所と
   を含み、これによつて第２セラミツク繊維耐火材
   成形体が、第１成形体に対して横軸線まわりに
   180゜回転され、かつ２つの成形体が縦方向に整
   合されて合体押接されたとき、一方の成形体の突
   出部が他方の成形体の凹部に、また一方の成形体
   の本体部分が他方の成形体の空所に密接に受入れ
   られ、これによつて他の付加取付手段を用いずに
   パイプを被覆し、かつ絶縁するのに適した連結式
   の実質的に円筒形で軽量な耐熱性、スラグ抵抗
   性、耐振動性を有することを特徴とするセラミツ
   ク繊維耐火材成形体。 ２ 連結式成形体が少くとも２個のパイプを収納
   絶縁するのに好適な実質的に卵形の耐火材ユニツ
   トを形成している特許請求の範囲第１項記載のセ
   ラミツク繊維耐火材成形体。 ３ 突出部がその第２末端に向つて内方へ傾斜
   し、かつ対応する凹部がこれと合致するように先
   細形となつており、これによつて一方の成形体が
   他方の成形体に連結されるとき、これらの成形体
   が相互に密接に当接する特許請求の範囲第１項あ
   るいは第２項記載のセラミツク繊維耐火材成形
   体。 ４ 本体部分が第２末端に向つて漸近形態をも
   ち、かつ空所がこれと適合するように傾斜してお
   り、これによつて第１成形体が第２成形体と連結
   されるとき、両成形体が相互に密接に接触する特
   許請求の範囲第１項あるいは第２項記載のセラミ
   ツク繊維耐火材成形体。 ５ 突出部の第２末端が円弧形となつており、該
   突出部を受入れる凹部がそれに適合するような形
   状となつており、これによつて凹部の区域に生ず
   る応力集中を減少する特許請求の範囲第１項ある
   いは第２項記載のセラミツク繊維耐火材成形体。 ６ 耐火材が重量比で少くとも50％のAl₂O₃を含
   む特許請求の範囲第１項あるいは第２項記載のセ
   ラミツク繊維耐火材成形体。 ７ Al₂O₃の含有重量比が耐火材中で半径方向外
   方に向つて増加している特許請求の範囲第１項あ
   るいは第２項記載のセラミツク繊維耐火材成形
   体。 ８ 耐火材が重量比で少くとも95％のAl₂O₃を含
   む第１のセラミツク繊維と、重量比で少くとも47
   ％のAl₂O₃を含む第２のセラミツク繊維とをそれ
   ぞれ重量比で３：２の割合で混ぜた物を含む特許
   請求の範囲第１項あるいは第２項記載のセラミツ
   ク繊維耐火材成形体。 ９ 高温環境内においてパイプを絶縁するための
   セラミツク繊維耐火材成形体であつて、(イ)第１、
   第２末端をもつていて長さ方向に延び、かつ第２
   末端の方向に向つて先細となつている円弧形本体
   部分と、(ロ)それぞれが第１、第２末端をもち、本
   体部分のいずれかの側に円周方向に離隔して配置
   された一対の円弧形突出部であつて、その第１末
   端が本体部分の第１末端から軸方向に延びかつこ
   れと一体に形成され、全体が本体部分より短かく
   軸方向に延び、その第２末端が軸方向に向つて先
   細となつていて、円弧形となつている一対の円弧
   形突出部と、(ハ)本体部分において突出部と密接に
   適合し、かつ円周方向に離隔している一対の凹部
   と、(ニ)本体部分の長さ方向に延びる空所とを含
   み、前記空所が突出部を相互に円周方向に隔てて
   いて本体部分の第２末端と密接に適合する形状を
   もち、これによつて第２成形体が第１成形体に対
   して180゜回転され、かつこれと軸方向に整合さ
   れて両成形体が密接に合体押接されたとき、パイ
   プを絶縁するのに適した耐火材ユニツトが構成さ
   れるセラミツク繊維耐火材成形体。 １０ 成形体が部分卵形あるいは楕円形であり、
   これによつて２個の成形体が１個のの耐火材ユニ
   ツト内において連結されるとき、該ユニツトが実
   質的に卵形あるいは楕円形をもち、これによつて
   少くとも２個のパイプがその中に配置される特許
   請求の範囲第９項記載のセラミツク繊維耐火材成
   形体。