JPS6337668Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案はセメントロータリーキルン等回転炉
に使用される耐火れんが内張り構造に関するもの
で、特にその形状ならびに構成に関するものであ
る。 耐火れんがの最大平面部にくぼみを設けて、コ
ーチング（coating）の早期付着および付着の安
定化を図ることにより、耐火れんがを保護し、且
つコーチングによる断熱効果を高めることによつ
て、耐火れんがの耐用性の向上と熱放散の軽減、
すなわち、省エネルギー化に寄与するものであ
る。 エネルギー多消費型産業の一つであるセメント
ロータリーキルンを始めとする回転炉において
は、昨今の石油状勢から特にその節減対策が行な
われている。 今セメントロータリーキルンを例として説明す
ると、セメント焼成炉は、立窯から回転炉に変換
されて以来、湿式、半乾式、乾式を経て、プレヒ
ータを伴う新乾式へと移行し、最近ではプレヒー
タに助燃炉を設けたNSP式へと、その技術の発
達は他に例を見ない程著しい。これにより、セメ
ントクリンカー1t当たりの燃料原単位も120／
ｔから80／ｔを下回る程、大巾に低減している
ことは衆知の通りである。しかし、このような装
置技術の発達に伴う燃費の低下がなされているに
もかかわらず、最近のエネルギー情勢は更に一層
の省エネルギーを迫つている。一方装置技術の発
達はNSP方式の完成により、頂点に達したとさ
れており、これ以上改良される余地は少ない。 現在のNSP式キルンにおける熱収支は、次の
表のようになつている。

【表】 第１表は、放散熱量の低減がいかに重要である
かを示している。 この放散熱量は、ロータリーキルンの本体から
のものが大部分を占めている。即ち、これらの回
転炉の省エネルギーのためには、ロータリーキル
ンの鉄皮からの熱損失の低減化のための断熱対策
が不可欠となつてくる。 セメントロータリーキルン等においては、既
に、その内張りに耐火耐熱れんがが採用されてい
る例があるが、いずれも低温域が主体であり、耐
用面でも一般に使用される耐火れんがと比べて劣
つている。他に鉄皮側に低熱伝導率の耐火れんが
を配した２層巻きの方法があるが、使用中に内張
りれんがとの“ずれ”から緩みを生じて脱落を招
きやすいため、大口径キルンではほとんど採用さ
れていない。また高温にさらされる焼成帯では、
耐火れんがの背部にくぼみを設け、そこへ耐火断
熱材を貼りつけた、所謂、下駄ばきれんがや、耐
火れんがの鉄皮側を低熱伝導率の材質とした２層
れんがもあるが、いずれも強度が弱いため、長期
運転に適していない。 セメントロータリーキルンの焼成帯に使用され
る耐火物には、セメントクリンカーが付着して、
コーチングが生成されるが、このコーチングは熱
伝導率が耐火れんがに比べて大巾に低いため、断
熱効果が得られ、耐火れんがの温度を降下させ
る。従つて、コーチングは、省エネルギーとれん
がの保護という２つの役割をもつているといえ
る。 セメントロータリーキルンにおいて、コーチン
グの厚さと、鉄皮表面温度との関係を次に示す。

【表】

【表】 この考案は、回転炉に使用される内張り耐火れ
んがに対して、コーチングがより容易に、且つ安
定して付着するような形状及び構成を持つたれん
がの内張り構造を提供することを目的としてい
る。 従来から、回転炉に用いられている形状は、
JISにも定められているようにセリ形および扇形
である。この考案では、これらの形状で隣接する
れんがと接触し、且つ、最大平面積を有する側の
れんが面の片面あるいは両面に、１コあるいは２
コ以上のくぼみを設け、くぼみは径方向に延長し
少くとも使用面に開いているように形成する。く
ぼみを両面に設ける場合は使用にあたつて、隣接
するれんがも、対のくぼみを有する構成とする。
くぼみは、使用面から鉄皮面まで貫通していても
よく、また途中で終つていてもよい。このくぼみ
の目的は、耐火れんがと被焼成物（クリンカー）
との接触面積を、れんがの耐用度を損わない範囲
内において、多くし、尚且つコーチングがれんが
のくぼみの内部まで、連続的に生成されているこ
とにより、コーチングが強固に付着し、かつ、剥
落しにくいという点にある。この結果、断熱およ
びれんがの耐用性の向上が可能となる。 従来の形状では、コーチングが付着しても安定
性に欠け、熱衝撃によつて容易に剥落し、その結
果れんがに急激な温度上昇を与えて損傷の大きな
要因となると共に、熱損失が大きくなる。くぼみ
の形や数は、被焼成物の性状や適応しようとする
耐火れんがの材質およびその形状によつて決定さ
れるが、被焼成物が容易に、くぼみの中へ充填さ
れるような形態でなければならない。充填が充分
なされた場合は、使用中にれんがとの反応によつ
て、加熱面およびくぼみの部分に強固なコーチン
グが生成され、所期の目的を達成し得る。 以下に、図示する実施例に関してこの考案を説
明する。 第１図に従来形状を示し、れんが２の炉内面側
すなわち使用面を符号３で示し、鉄皮面側を符号
４で示している。第２図は第１図のれんがを使用
したキルンの内張りの一部を第１図の矢印−
に沿つて切断しコーチング１０の成生状態を示し
ている。 この考案では第３図に示すように、内張りに使
用する耐火れんがの使用面３鉄皮面側４以外の最
大平面部５の一方又は双方（第３図では双方）
に、少くとも１個（第３図では２個）のくぼみ１
を設けることを特徴としている。くぼみ１は使用
面３に開いていて、径方向（炉の）に延長し、鉄
皮面側４まで達しないで終つているが、貫通して
いてもよい（第５図）。くぼみの数と位置とは第
５図、第６図に示すように適宜に選択しうる。 セメントロータリーキルン、石灰ロータリーキ
ルン等の焼成帯に使用される塩基性れんが（マグ
ネシア、クロム質、マグネシア・スピネル質）に
は、個々のれんがの間に目地材として、鋼製の薄
板が挿入される。これは高温下における鋼板のク
リープ性を利用した膨脹吸収の役目と、鋼板がれ
んが中の成分と反応して、低融性の鉱物を生成し
て、一種の“接着剤”の役目を果たし、個々のれ
んがを一構造化する役目を有する。一方鋼板には
これらの他にセメントロータリーキルンの場合で
は、クリンカーと反応して低融物を生じ、これに
より、コーチングの生成が促進される。従つてこ
の考案ではれんが２のくぼみに応じて切断あるい
は、第７図に示すように、くぼみに沿うように凹
部７を加工した鋼板６との併用が効果をより一層
確実ならしめる。また第８図に示すようにこの目
地間に使用される鋼板６と一体化された部分６ａ
を、れんがの使用面に伸ばすと更に効果が増す。 以上は第４図に示すように、くぼみに使用中
に、クリンカー等被焼成物が充填されてコーチン
グ１０が形成されることを前提としているが、く
ぼみの中に予めコーチング１０の付着を加速せし
める物質を充填しておくことも可能である。この
充填物は被焼成物と、内張りれんがとの中間成分
を基盤として、これに耐食性を加えるため、酸化
クロム、あるいはコーチングを付けやすくするた
めに酸化鉄やアルカリ土類金属の硫化物および炭
酸化物を添加してもよい。 くぼみ１を持つ耐火れんが２と、くぼみに応じ
た凹部７を持つ鋼板６との組合せに、次のような
配慮を加えることにより、膨脹吸収代を付与させ
ることが可能である。すなわち第１０図に示すよ
うに、鋼板６を、くぼみ１を有するれんが２の全
面に密着させず鋼板６の凹部７の深さ寸法をれん
が２のくぼみ１の深さと必要な熱膨脹吸収代分と
を、合せたものとする。施工に際しては、鋼板６
は凹部７の底部が、れんが２のくぼみ１の底部に
支えられ、他の部分は膨脹吸収代分だけ浮き上つ
て、隣接するれんがを支えることになる。尚、こ
の場合空間部９に使用面側から、被焼成物が混入
し、膨脹代の効果を妨げることを防ぐため、鋼板
の使用面側に第７及び９図のようにボール紙、ア
スベスト等の通常膨脹吸収材として使用する材料
８を予め貼り付けておくことが望ましい。 この考案によれば、次の効果が得られる。 (1) 従来の形状に比べて、コーチングの早期付着
ならびに付着後の剥落が少なく、コーチングの
断熱性をより有効に利用でき、燃料原単位を低
減させることが可能である。 (2) コーチングの安定付着は、ロータリーキルン
に内張りされている耐火れんがの保護の役目を
果たし熱衝撃や、化学的侵蝕による損傷を緩和
させることにより、より一層の長期運転を可能
ならしめ、併せて、れんがの原単位の低下をも
たらす。 (3) くぼみ部分に相当するだけの耐火原料が節約
可能であり、省資源につながる。またこれによ
る重量の軽減により諸能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のれんが形状を示す斜視図、第
２図は従来のれんが形状の使用の際のコーチング
生成状況を示す第１図の線−に沿う部分断面
図、第３図はこの考案のれんがの１実施例を示す
斜視図、第４図は第３図のれんがを使用した炉の
コーチング生成状況を示す第３図の線−に沿
う部分断面図、第５図、第６図はれんがの別の実
施例を示す斜視図、第７図はれんがの間に用いる
鋼板を示す斜視図、第８図は鋼板の別の実施例を
れんがと共に示す斜視図、第９図は鋼板とれんが
との間にボール紙アスベスト等を用いた態様を示
す斜視図、第１０図は鋼板とれんがとの組立状態
を示す斜視図である。 １……くぼみ、２……れんが、３……使用面、
４……鉄皮面側、４ａ……鉄皮、５……れんがの
最大平面部、６……鋼板、７……鋼板の凹部、８
……ボール紙アスベスト等、９……膨脹吸収代と
なる空間、１０……コーチング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. れんがの最大平面の一方、または双方に、炉の
   放射線上に延長し使用面に開いた少くとも１個の
   くぼみを設けたロータリーキルン用れんがからな
   り、れんがは前記くぼみが隣接するれんがの上記
   くぼみと対になることによつて使用面側に開口部
   を形成するように配置されていることを特徴とす
   るロータリーキルン用耐火れんが内張り構造。