JPS6340784Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工業窯炉にかゝり、特に不定形耐火物
とセラミツクフアイバをアンカ部材を介して一体
化した複合モジユールにより炉体を構成する複合
モジユール製炉体構造に関する。

近年、省エネルギを目的として工業窯炉にセラ
ミツクフアイバを採用することが多くなつてい
る。

上記セラミツクフアイバを採用する手段として
は、現在ベニヤリング工法とオールフアイバ工法
とがあるが、これら工法のいずれにおいても下記
のような得失がある。

すなわちベニヤリング工法では、工業窯炉のラ
イニングを構成する不定形耐火物や耐火煉瓦から
なる既設耐火物の加熱面側の表面に気硬性モルタ
ルや特殊接着剤を用いてセラミツクフアイバモジ
ユールを張付ける張付け旋工法であつて、断熱強
化により省エネルギ化を実現し、既設耐火物の熱
的スポーリングによる損傷や破壊を防止するに有
効な手段である反面、セラミツクフアイバモジユ
ールを張付ける前に、既設の耐火物を予じめ乾燥
させる必要があること、既設耐火物へのセラミツ
クフアイバモジユールの固定が気硬性モルタルや
特殊接着剤を用いて張付けるだけであるため、操
業中に剥離の危険性があり、長期耐用が期待でき
ないこと、工業窯炉の改修やセラミツクフアイバ
モジユールが脱落した場合の部分補修を行なうと
き、必ず作業者が炉内に入つて作業を行なう必要
があるため、炉内が熱い間は作業ができず、冷え
るまで待つことになつて作業に長時間を要し、工
業窯炉の稼働率を低下させること、などの問題が
ある。

一方、オールフアイバによる工法は、工業窯炉
の鉄皮への旋工、または雰囲気炉の天井部のよう
に鉄皮を有しない工業窯炉への旋工の場合には天
井の非加熱面側に鉄皮を設置して直接セラミツク
フアイバモジユールを特殊接着剤を用いての接着
手段、あるいはボルトを用いての固定手段による
旋工方法であつて、セラミツクフアイバモジユー
ルのみでライニングを構成するため省エネルギの
観点からみれば有効な手段である反面、ガスシー
ルの点およびセラミツクフアイバモジユールを直
接固着するものであるため、非加熱面側に鉄皮が
必要であり、その結果炉体構造として炉殻に鉄板
を設置した場合、炉体コストが高くなるとともに
鉄板の熱による変形が起因してセラミツクフアイ
バモジユールが脱落する場合があること、工業窯
炉における正圧操業、負圧操業、常圧操業の操業
条件にもよるが、窯炉内温度が約1100℃以上の高
温操業ではセラミツクフアイバは収縮しやすく、
また風速が約10ｍ／秒以上もある工業窯炉ではセ
ラミツクフアイバモジユールが剥離して脱落しや
すくなり、雰囲気ガスによりセラミツクフアイバ
や止金具が損傷する場合があつて、長期耐用が期
待できないこと、前記ベニヤリング工法の場合と
同様に工業窯炉の改修や部分補修の際には炉内に
入つて行なうことになり、また操業中にセラミツ
クフアイバモジユールが脱落して緊急修理を必要
とする場合であつても、炉外からの修理が不可能
であり、必ず炉内の降温するのを待つて炉内で修
理しなければならないこと、などの問題がある。

本考案はこれに鑑み、上記従来技術の問題点を
解消することを目的としてなされたもので、加熱
面側を構成しアンカ部材の基部を埋設して不定形
耐火物と、非加熱面側を構成し前記アンカ部材に
結合される金属部片との間にセラミツクフアイバ
を介装した複合モジユールで炉体を構成するよう
にして、昇エネルギに対する条件を満すと同時に
長期耐用を図ることができる安定した炉体構造を
提供するにある。

以下、本考案を図面に示す実施例を参照して説
明する。

第１図乃至第５図に示す本考案の実施例におけ
る複合モジユールは、第１図Ａに断面図として示
す支持用複合モジユール１Ａと、第１図Ｂに断面
図として示す介装用複合モジユール１Ｂとからな
り、これら複合モジユール１Ａ，１Ｂを互いに接
合して炉体が構成されるものである。

上記各複合モジユール１Ａ，１Ｂは、加熱面側
を構成する不定形耐火物２Ａ，２Ｂと、非加熱面
側を構成する金属部片３Ａ，３Ｂとの間にセラミ
ツクフアイバ４Ａ，４Ｂが介装され、このセラミ
ツクフアイバ４Ａ，４Ｂには前記不定形耐火物２
Ａ，２Ｂに基部５Ａ，５Ｂが埋設されたアンカ部
材６Ａ，６Ｂが挿通され、このアンカ部材６Ａ，
６Ｂの側面形状十字状をなす部分７Ａ，７Ｂがセ
ラミツクフアイバ４Ａ，４Ｂ内に埋設されて一体
化されており、このアンカ部材６Ａ，６Ｂの先端
に前記金属部片３Ａ，３Ｂがナツト８Ａ，８Ｂに
より締結されている。

上記不定形耐火物２Ａ，２Ｂとしては、キヤス
タブル耐火物、プラスチツク耐火物が用いられ、
金属部片３Ａ，３Ｂとしては、鉄板、エキスパン
ドメタル等が用いられる。

そして炉体の天井部を構成するに用いられる支
持用複合モジユール１Ａの金属部片３Ａの上面に
は、既設のガス管やチヤンネル等の支持部材９，
９に適宜吊杆１０，１０を介して掛止して懸吊支
持するためのフツク状の吊具１１，１１が設けら
れており、炉体の側面を構成するに用いられる支
持用複合モジユール１′Ａは、アンカ部材６Ａの
固定用ナツト８Ａにより山型鋼等の支持部材９′
に直接固着するようになされている。

上記各複合モジユール１Ａ，１′Ａ，１Ｂの互
いに接する側部接合面１２Ａ，１２Ｂは、支持用
複合モジユール１Ａ，１′Ａにおいては非加熱面
側になるにつれて次第に幅狭となる傾斜面とさ
れ、介装用複合モジユール１Ｂにあつては加熱面
側になるにつれて次第に幅狭となる傾斜面とされ
ており、相隣れる支持用複合モジユール１Ａの接
合面１２Ａ，１２Ｂにより形成される台形状空間
部内に介装用複合モジユール１Ｂがぴつたりとく
さび状に嵌合されるようになつている。

図示実施例では、炉体構築時に複合モジユール
１Ａ，１′Ａ，１Ｂの接合面間に目地が通らない
ようにするため、支持用複合モジユール１Ａ，
１′Ａの不定形耐火物２Ａの幅がセラミツクフア
イバ４Ａの幅よりも若干広く形成され、介装用複
合モジユール１Ｂにおいては不定形耐火物２Ｂの
幅がセラミツクフアイバ４Ｂの幅よりも若干狭く
形成されていて、介装用複合モジユール１Ｂを支
持用複合モジユール１Ａ，１′Ａ間に介装したと
きそのセラミツクフアイバ４Ｂの下端が支持用複
合モジユール１Ａ，１′Ａの不定形耐火物２Ａの
張出し段部１３Ａに係合されるようになつてい
る。

不定形耐火物２Ａ，２Ｂと金属部片３Ａ，３Ｂ
とをセラミツクフアイバ４Ａ，４Ｂを介在して結
合するアンカ部材６Ａ，６Ｂは、炉体として提供
する工業窯炉の温度と不定形耐火物２Ａ，２Ｂの
熱伝導率によつて第１図Ａ，Ｂに示した金属棒材
に代え、第２図に支持用複合モジユール１Ａのみ
を示すようにアンカ煉瓦１４を用いることができ
る。この場合は、アンカ煉瓦１４のくびれ部分１
５を有する基部１６を不定形耐火物２Ａに埋設
し、先端をセラミツクフアイバ４Ａ内に挿入して
この先端の横孔１７に煉瓦引張り金具１８の基端
の屈曲部１９を挿入し、この引張り金具１８の先
端を金属部片３Ａの上面に突出させてこれを吊具
１１とすることによつて構成される。

なおアンカ部材６Ａ，６Ｂとして金属棒材と煉
瓦との選択は、アンカ部材６Ａ，６Ｂの加熱面側
端部の温度が1100℃以上になるような工業窯炉の
場合には前記アンカ煉瓦１４を用いることが望ま
しく、また低温域で使用される工業窯炉の場合で
あつても、アンカ部材６Ａ，６Ｂの基部５Ａ，５
Ｂを図に例示するようにＴ字状等に形成して不定
形耐火物２Ａ，２Ｂへの埋設部分の強度を高める
ことが望ましい。さらにアンカ部材６Ａ，６Ｂの
設置数は、アンカ部材６Ａ，６Ｂの種類や複合モ
ジユール１Ａ，１′Ａ，１Ｂの形状大きさに応じ
適宜選択することができる。

また既設のガス管やチヤンネルの配設間隔はも
ちろん、複合モジユール１Ａ，１′Ａ，１Ｂの重
量、アンカ部材６Ａ，６Ｂの埋設部分（不定形耐
火物側）の強度により、加熱面側を構成する不定
形耐火物２Ａ，２Ｂの長さ寸法とライニング厚寸
法や、接合面１２Ａ，１３Ａの勾配を設定すれば
よいが、炉体の天井部はアンカ部材６Ａを介して
懸吊するためアンカ部材６Ａの埋設部分の強度が
十分得られるように不定形耐火物２Ａのライニン
グ厚寸法は少なくとも65ｍ／ｍ以上に確保するこ
とが望ましい。

上記各複合モジユール１Ａ，１′Ａ，１Ｂを形
成するについては、金属棒材からなるアンカ部材
６Ａ，６Ｂまたはアンカ煉瓦１４の基部５Ａ，５
Ｂ，１６を埋設するように不定形耐火物２Ａ，２
Ｂを流し込みやスタンプ等の手段により成形固化
することによつて加熱面側を所定形状に形成し、
この不定形耐火物２Ａ，２Ｂから突出するアンカ
部材６Ａ，６Ｂにセラミツクフアイバ４Ａ，４Ｂ
を嵌合して金属部片３Ａ，３Ｂをナツト８Ａ，８
Ｂにより固定することにより複合モジユール１
Ａ，１′Ａ，１Ｂを得る。またアンカ部材６Ａ，
６Ｂとして金属棒材を用いる場合には、非加熱面
側の金属部片３Ａ，３Ｂにエキスパンドメタルを
用い、予じめアンカ部材６Ａ，６Ｂとエキスパン
ドメタルとをナツト８Ａ，８Ｂで結合しておき、
ついでスラリ状のセラミツクフアイバを流し込ん
で所定形状に成形し、真空脱水後アンカ部材６
Ａ，６Ｂの基部５Ａ，５Ｂを埋設するようにキヤ
スタブル耐火物を流し込み、所定の形状に成形し
たのち乾燥して得ることもできる。

つぎに上記複合モジユール１Ａ，１′Ａ，１Ｂ
を用いて炉体を構成する手段について説明する。

炉体の天井部を構成する場合は、支持用複合モ
ジユール１Ａを既設のガス管やアングル等の支持
部材９を利用して吊具１１，１１により所定の間
隔をおいて吊設する。また炉体の側壁を構成する
場合は、既設の支持部材９′にアンカ部材６Ａの
金属部片３Ａ側に突出する端部を挿通してナツト
８Ａにより固着する。

このようにして支持用複合モジユール１Ａ，
１′Ａを配設したのち、天井部においては上方か
ら、側壁においては非加熱面側からそれぞれ介装
用複合モジユール１Ｂ，１Ｂを支持用複合モジユ
ール１Ａ，１′Ａ間に互いの接合面１２Ａ，１２
Ｂが密着するように挿入することにより、第３図
および第４図に一部を示すように支持用複合モジ
ユール１Ａ，１′Ａと介装用複合モジユール１Ｂ
とが交互に積層された形態となつて炉体が構成さ
れる。

なお鉄皮を有する工業窯炉の側壁に適用する場
合には、支持用複合モジユール１′Ａと介装用複
合モジユール１Ｂとを側壁の幅方向に交互に並設
して行くことにより側壁を構成することができ
る。

そして各複合モジユール１Ａ，１′Ａ，１Ｂの
間は、加熱面側を形成する不定形耐火物２Ａ，２
Ｂ同士が接する部分には調整用としてセラミツク
フエルト２０を挿入し、非加熱面側には金属部片
３Ａ，３Ｂの外側からモルタルや断熱キヤスタブ
ル等のシール材２１を用いてそれぞれガスシール
を施す。

上記実施例においては、各複合モジユール１
Ａ，１′Ａ，１Ｂの平面形状が短形状をなす場合
について示したが、他に第６図に示すように加熱
面側の形状を六角形としたり、あるいは第７図に
示すように支持用複合モジユール１Ａ，１′Ａを
八角形とし、介装用複合モジユール１Ｂを八角形
の一辺間を埋める四角形とするなど、その形状は
任意に選択することができる。

以上説明したように、本考案による炉体構造
は、セラミツクフアイバと不定形耐火物とを結合
した複合モジユールにより構成されるので、従来
の不定形耐火物構造または耐火煉瓦構造の炉体に
比し省エネルギ上十分なる効果を得ることがで
き、また加熱面側が不定形耐火物により構成され
るので、セラミツクフアイバのみによる炉体構造
に比し高温操業に対しても耐用的に十分満足でき
る炉体が得られ、さらに複合モジユールは、支持
用と介装用とに分け、これを順に接合配列するこ
とにより炉体の天井部および側壁部を構成するの
で、外面に鉄皮を有しない工業窯炉であつても旋
工が著しく容易であり、しかもガスシール上の問
題もない。そして支持用複合モジユールと介装用
複合モジユールとの組合せからなるので、これら
モジユールが部分的に損傷した場合であつても補
修時に炉温の降下を待つことなく外部から補修作
業を行なうことができ、短時間で能率よく容易に
補修することができるなどの種々優れた効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂ乃至第５図は本考案の一実施例を
示すもので、第１図Ａは支持用複合モジユールの
断面図、第１図Ｂは介装用複合モジユールの断面
図、第２図はアンカ部材に煉瓦を用いた場合の第
１図Ａ相当図、第３図は第１図Ａ，Ｂの複合モジ
ユールを用いて構成した炉体天井部の一部の断面
図、第４図は同側壁部の一部の断面図、第５図は
同加熱面側からみた一部の正面図、第６図および
第７図は他の変形例を示す第５図相当図である。 １Ａ，１′Ａ……支持用複合モジユール、１Ｂ
……介装用複合モジユール、２Ａ，２Ｂ……不定
形耐火物、３Ａ，３Ｂ……金属部片、４Ａ，４Ｂ
……セラミツクフアイバ、６Ａ，６Ｂ……アンカ
部材、８Ａ，８Ｂ……ナツト、９……支持部材、
１１……吊具、１２Ａ，１２Ｂ……側部接合面、
１４……アンカ煉瓦。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 加熱面側を構成しアンカ部材６Ａ，６Ｂの基部
   ５Ａ，５Ｂを埋設した不定形耐火物２Ａ，２Ｂと
   非加熱面側を構成し前記アンカ部材６Ａ，６Ｂに
   結合される金属部片３Ａ，３Ｂとの間にセラミツ
   クフアイバ４Ａ，４Ｂを介装しかつ、その側部接
   合面１２Ａ，１２Ｂが加熱面側から非加熱面側に
   かけて互いに反対方向に傾斜する２種の複合モジ
   ユール１Ａ，１Ｂを形成し、これら複合モジユー
   ルの側部接合面を密接して炉体を構成することを
   特徴とする複合モジユール製炉体構造。