KR20170115576A - 유리 노 축열기 구조를 위한 일체형 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈, 및 이를 제조하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

사전에 성형된 복수의 내화 체커 벽돌(예를 들어, 관형 체커 벽돌, 십자형 체커 벽돌, 인터위브 체커 벽돌, 인터록 체커 벽돌, 피전 홀 체커 벽돌, 바스켓 위브 체커 벽돌 등)을 포함하는 유리 노 축열기를 위한 내화 체커 벽돌 모듈이 제공되고, 내화 체커 벽돌 모듈은 벌집모양의 구조를 형성하기 위해 복수의 오프셋 층으로 적재되며, 모듈 내 체커 벽돌은 접착제에 의해 서로 결합된다.

Description

유리 노 축열기 구조를 위한 일체형 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈, 및 이를 제조하기 위한 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 미국의 35 USC § 119(e)에 의거하여 국내 우선권 헤택을 주장한다. 2015년 2월 3일에 출원된 가출원 일련 번호 62/111,460 또한 2015년 2월 25일에 출원된 GB 1503141.2에서 35 USC § 119(a)에 의거한 외국 우선권 혜택을 주장하며, 그러한 각각의 이전에 출원된 전체 내용은 본원발명에 참조로서 명시적으로 포함된다.

본 명세서에 개시된 실시예들은 일반적으로 유리 노 축열기 구조의 체커 팩(checker pack)을 형성하도록 조립될 수 있는 일체형 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈(integral self-supporting refractory checher brick module)과 관련이 있다. 일부 실시예에 따르면, 모듈은 일체형 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈을 제공하도록 함께 일체로 결합된 복수의 내화물 관형 체커 벽돌(refractory tubular checker bricks)로 형성된다. 모듈은 그 내부에 체커 팩을 형성하기 위해 축열기 구조 내에 조립될 수 있다.

유리를 제조하는 제조 공정에서, 모래, 석회, 소다회 및 기타 성분을 포함한 원료는 때로는 유리 탱크라고 불리는 용광로에 공급된다. 원료는 유리 노(glass furnace)에서, 원료 물질을 용융시켜 유리 제품 안으로 더 하류 처리하기 위해 유리 노를 빠져 나가는 용융 유리 베드르 형성하는, 약 2,800°F 이상의 온도에 노출된다.

유리 노를 가열하는 가장 일반적인 방법은 천연 가스 또는 기름과 같은 탄화수소 연료 공급원을 연소시키는 것이다. 탄화수소 연료는 연소실 내부의 연소 공기와 혼합되어 연소되어, 연소 열 에너지가 노를 빠져나가기 전에 원료와 용융된 유리에 전달된다.

연소 공정의 열효율을 향상시키기 위해, 연료를 연소시키는 데 사용되는 연소 공기는 축열기 구조에 의해 예열된다. 더 구체적으로, 연소 공기의 공급은 축열기 구조의 내부에 포함된 체커 벽돌의 벌집모양의 팩(honeycombed pack)에서 예열된다. 더 구체적으로, 신선한 연소 공기는 축열기 구조에서 가열된 체커 벽돌의 팩을 통해 끌어 올려지고 열 전달 수단에 의해 예열된다. 예열된 연소 공기는 연료와 혼합되어 연소될 수 있다. 폐 연소 가스는 유리 노를 빠져 나와 제 2 축열기 구조를 통과한다. 폐가스가 제2 축열기를 통과함에 따라, 팩 내의 체커 벽돌은 폐가스로부터 전달된 열에 의해 가열된다. 소정의 시간이 경과한 후에(예를 들어, 약 15-30분 후에), 연소공기를 예열하는데 사용된 다른 축열기 구조에서 체커 벽돌이 폐가스와 함께 열전달에 의해 재가열되는 동안에, 폐가스와 함께 열전달에 의해 가열되고 있는 축열기 구조 중 하나에서 체커 벽돌이 신선한 연소 공기를 예열하는 데 사용되도록, 공정 주기가 역전된다(이와 관련하여, 미국 특허 번호 3,326,541의 전체 내용이 본 명세서에 참조로 인용된다).

최적의 생산 효율성을 유지하기 위해 유리 노 축열기 구조의 팩에서 사용되는 체커 벽돌은 수명이 다한 시점에 근접하여 또는 수명이 다한 시점에서 교체해야 한다. 체커 벽돌을 교체해야 하는 경우 체커 벽돌을 교체하는 것은 현재 어렵다. 또한, 유리 노 축열기 구조 내에 개별 체커 벽돌을 설치 및/또는 교체하기 위한 현재의 기술은 매우 노동 집약적이며, 팩을 형성하기 위해 문자 그대로 수천 개의 체커 벽돌을 배치해야 하기 때문에 수 주일이 소요될 수 있다.

따라서, 축열기 구조물의 체커 벽돌이 자체 지지 모듈의 조립식으로 조립될 수 있다면, 체커 벽돌 팩의 교체 및/또는 설치에 필요한 노의 정지 시간이 실질적으로 감소될 수 있는 것을 생각할 수 있다. 본 발명의 실시예는 본 발명이 지향하는 그러한 개선을 제공한다.

일반적으로, 본 명세서에 개시된 실시 예는, 벌집 모양의 구조를 형성하는 복수의 오프셋(off-set) 층에 적층된 복수의 예비 형성된 내화 체커 벽돌을 포함하는 유리 노 축열기를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈에 관한 것이며, 모듈 내의 체커 벽돌은 접착제에 의해 서로 결합된다. 일부 실시예에 따르면, 예비 형성된 체커 벽돌은 경화된 내화물로 형성된 실질적으로 사각형의 관형 평행 육면체이나, 다른 관형 형상이 만족스럽게 사용될 수 있다. 예비 형성된 체커 벽돌은 압축되거나 주조된다.

체커 벽돌을 서로 결합시키는 접착제는 희생(sacrificial) 또는 비희생(non-sacrificial) 접착제일 수 있다. 특정한 실시예에 따르면, 접착제는 에폭시 접착제이다.

모듈은 오프셋이 경도 방향(longitudinally)으로 분할된 체커 벽돌로 형성된 적어도 하나의 측면 에지(side edge)를 포함할 수 있다. 디른 실시예에서, 모듈은 마주하는 하나의 측면 에지와 오프셋이 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌로 형성된 단부 에지를 포함한다. 경도 방향 분할 체커 벽돌은 실질적으로 수직한 평면에 의해 경도 방향으로 2등분될 수 있다.

모듈의 특정한 실시예는 오프셋-체커 벽돌의 4개의 층을 포함할 것이다. 각 층은 길이와 폭의 치수로 서로에 대하여 오프셋인 2 x 2 체커 벽돌 매트릭스, 2 x 3 체커 벽돌 매트릭스, 또는 3 x 3 체커 벽돌 매트릭스로 구성될 수 있다. 오프셋 체커 벽돌의 층 안의 다른 매트릭스 구성이 사용될 수 있다. 본 발명의 이들 및 다른 양상 및 이점은 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 주의깊게 고려한 후에 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 개시된 실시예는 도면과 관련한 비 제한적인 예시적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은, 내부에 체커 벽돌 팩을 형성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 내화 체커 벽돌 모듈의 조립체를 도시하는, 일부가 노출된 유리 노 축열기 구조의 사시도이다.
도 2 내지 5는 체커 벽돌의 코너 모듈의 일 실시예를 도시하고, 도 2는 코너 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌 팩 일부의 사시도이며, 도 3은 체커 벽돌 팩으로부터 제거된 코너 모듈의 사시도이고, 도 4는 코너 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌 팩 일부의 평면도이며, 도 5는 코너 모듈의 평면도이다.
도 6 내지 9는 체커 벽돌의 내부 모듈의 일 실시예를 도시하고, 도 6은 내부 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌 팩의 사시도이며, 도 7은 체커 벽돌 팩으로부터 제거된 내부 모듈의 사시도이고, 도 8은 내부 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌 팩 일부의 평면도이며, 도 9는 내부 모듈의 평면도이다.
도 10 내지 13은 체커 벽돌의 위도 방향의 에지 모듈의 일 실시예를 도시하고, 도 10은 위도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌 팩 일부의 사시도이며, 도 11은 체커 벽돌팩으로부터 제거된 위도 방향의 에지 모듈의 사시도이고, 도 12는 위도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌팩 일부의 평면도이며, 도 13은 위도 방향의 에지 모듈의 평면도이다.
도 14 내지 17은 체커 벽돌의 경도 방향의 에지 모듈의 일 실시예를 도시하고, 도 14는 경도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타낸 체커 벽돌팩 일부의 사시도이며, 도 15는 체커 벽돌팩으로부터 제거된 경도 방향의 에지 모듈의 사시도이고, 도 16은 경도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 평면도이며, 도 17은 경도 방향의 에지 모듈의 평면도이다.
도 18 내지 21은 체커 벽돌의 코너 모듈의 다른 실시예를 도시하고, 도 18은 코너 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 사시도이며, 도 19는 체커 벽돌팩으로부터 제거된 코너 모듈의 사시도이고, 도 20은 코너 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 평면도이며, 도 21은 코너 모듈의 평면도이다.
도 22 내지 25는 체커 벽돌의 위도 방향의 에지 모듈의 다른 실시예를 도시하고, 도 22는 위도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 사시도이며, 도 23은 체커 벽돌팩으로부터 제거된 위도 방향의 에지 모듈의 사시도이고, 도 24는 위도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 평면도이며, 도 25는 위도 방향의 에지 모듈의 평면도이다.
도 26 내지 29는 체커 벽돌의 코너 모듈의 또다른 실시예를 도시하고, 도 26은 코너 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 사시도이며, 도 27은 체커 벽돌팩으로부터 제거된 코너 모듈의 사시도이고, 도 28은 코너 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 평면도이며, 도 29는 코너 모듈의 평면도이다.
도 30 내지 33은 체커 벽돌의 경도 방향의 에지 모듈의 다른 실시예를 도시하고, 도 30은 경도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타하는 체커 벽돌팩 일부의 사시도이며, 도 31은 체커 벽돌팩으로부터 제거된 경도 방향의 에지 모듈의 사시도이고, 도 32는 경도 방향의 에지 모듈의 위치를 굵은 선으로 나타내는 체커 벽돌팩 일부의 평면도이며, 도 33은 경도 방향의 에지 모듈의 평면도이다.

첨부된 도면 1은, 아래에 더 자세히 서술될, 축열기에 측면 벽(16) 및/또는 단부 벽(18)을 형성하도록 조립될 수 있는 일체형 자체 지지의 복합된 내화 모듈로 구성된 축열기 구조(10)의 사시도를 개략적으로 도시한다. 축열기 구조(10)는 유리 노(도시되지 않음)와 작동 결합하여 사용된다는 것을 알 수 있을 것이다. 첨부된 도 1에 일반적으로 도시된 축열기 구조(10)는 측면-점화된 유리 노에 사용되는 타입이다. 그러나, 본 명세서에 서술될 본 발명의 실시예의 속성은 체커 벽돌팩을 사용하는 다른 내화 구조 뿐만 아니라 다른 유리 노 디자인(예를 들어, 단부 연소 유리 노)에 동일하게 적용 가능하며, 따라서, 본 발명의 실시예의 이점으로부터 이익을 얻을 수 있다.

축열기 구조(10)의 상부는 일련의 인접하게 위치한 크라운으로 덮인다 (그 대표적인 일부는 도면 부호 40으로 표시된다). 벽(16,18)은 구어체로 벅 스테이(buck stay)(20)로 알려진 외부 수직 구조빔에 의해 구조적으로 지지된다. 당 업계에 공지된 바와 같이, 벅 스테이(20)는 축열기 구조(10)에 대하여 경도 방향 및 위도 방향으로 대향하는 벅 스테이(20)의 쌍 사이에서 연장되고 대향하는 벅 스테이(20)의 쌍을 서로 연결하는 타이로드(tie rods)(22)에 의해 벽(16,18)에 대해 압축되어 지지된다.

축열기 구조의 바닥 부분은 인접하게 위치한 라이더 아치(도시되지 않음)를 포함한다. 따라서, 축열기 구조(10)로/로부터 연소 공기 및 가스의 유입/유출을 위한 채널을 설치하고 그 위의 축열기 구조(10)의 내부 용적을 차지하는 체커 벽돌팩(50)을 위한 지지 플루어를 제공하기 위한 라이더 아치가 제공된다. 알려진 바와 같이, 일반적으로, 유리 노 가스가 열 교환을 위해 통과하는 구불구불한 경로를 제공하기 위한 벌집모양의 구조를 제공하도록, 개별 체커 벽돌(그 대표적인 일부는 첨부된 도면에서 도면 부호 52로 식별된다)은 오프셋으로 엇갈린 방식으로 적층된 긴 관형 구조(단면에서 사각 관형 구조)이다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 체커 벽돌팩(50)은 모듈들의 조립된 스택으로 형성되고, 하나의 층에 있는 체커 벽돌이 인접한 층에 있는 체커 벽돌과 비교할 때 오프셋되거나 엇갈리도록, 각각의 모듈은 개별적으로 적층된 관형(사각형의 평행육면체) 체커 벽돌의 여러 층으로 형성된 자체 지지 구조이다.

본 명세서에 개시된 실시 예에 따르면, 모듈을 형성하는 체커 벽돌은 바람직하게는 에폭시 접착제와 같은 적절한 희생 접착제 또는 비희생 접착제에 의해 서로 결합된다. 용어 "희생 접착제"는, 서로 결합된 체커 벽돌의 조립체가 일체형의 자체 지지 운반 가능한 내화 체커 벽돌 모듈을 형성하도록 체커 벽돌이 서로 결합되게 하나, 부품이 설치된 축열기 구조(10)를 사용하는 동안에 고열(예를 들어, 대략 1100°C 내지 1650°C)에서 소비되거나 연소되는 접착제를 의미한다. 따라서, 희생 접착제가 소비되거나 연소될 때, 모듈을 형성하는 개별적인 체커 벽돌은 손상되지 않은 채로 남아있을 것이며 인접한 층에서 체커 벽돌과 적층된 오프셋 관계로 남아있을 것이다. 용어 "비희생 접착제"는, 체커 벽돌 모듈이 설치된 축열기 구조(10)와 관련하여, 고온에서 손상되지 않은 상태로 남아서 소비되거나 연소되지 않는 접착제를 의미한다.

전술한 바와 같이, 바람직한 접착제는 에폭시 접착제이다. 이전에 언급한 바와 같이, 에폭시 접착제는 희생 또는 비희생일 수 있다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 참조번호 102에 의해 식별된다)의 코너 모듈(100)의 실시예는 첨부된 도면 2 내지 5에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 예를 들어, 도 3에서, 모듈(100)은 복수의 코스 C1-1 내지 C4-1로 구성되며, 코스 C1 내지 C4 각각은 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행육면체) 체커 벽돌(102)을 포함한다. C1-1 내지 C4-1 각각의 층에 있는 체커 벽돌(102)은 인접한 코스 C1-1 내지 C4-1 중 하나에서 체커 벽돌(102)에 대하여 엇갈린 배열의 오프셋이다.

체커 벽돌 팩(50)(그 대표적인 일부는 참조 부호(102a)에 의해 식별된다)에 대해 모듈(100)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌은 수직면을 따라 세로로 분할된다. 바람직하게, 체커 벽돌이 팩(50) 내 인접한 모듈의 유사한 노출된 에지와 정렬된 각각의 노출된 에지를 형성하도록, 체커 벽돌(102a)은 수직면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 코너 모듈(100)의 경우, 아래에 도 10 내지 17과 관련하여 각각 서술할 바와 같이, 분할된 체커 벽돌(102a)의 노출된 에지는 모듈(300,400)의 분할된 체커 벽돌의 노출된 에지와 결합될 것이다.

도 2 내지 5에 도시된 모듈(100)은 3 x 3 모듈로서, C1-1 내지 C4-1의 층 각각은, 에지의 체커 벽돌(102a)을 제외하고, 그 길이 및 폭 치수 각각에서 3개의 체커 벽돌(102)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부는 도면 부호 202에 의해 식별된다)의 내부 모듈(200)의 실시예는 첨부된 도면 6 내지 9에 도시되어 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 모듈(200)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(202)을 포함하는 복수의 층(C1-2 내지 C4-2)로 구성되어 있다. 각각의 층 C1-2 내지 C4-2 내의 체커 벽돌(202)은 층(C1-2 내지 C4-2) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(202)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

도 6 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 내부 모듈(200)은 수직 평면(일부가 참조 번호 202a로 식별된다)을 따라 세로로 분할되어 모듈(200)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌에 의해 정의된 대향 측면을 포함한다. 바람직하게, 체커 벽돌이 팩(50) 내 인접한 모듈의 유사한 노출된 에지와 정렬된 각각의 노출된 에지를 형성하도록, 체커 벽돌(202a)은 수직 평면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 내부 모듈(200)의 경우, 아래에 도 14 내지 17과 및 도 30 내지 33과 관련하여 각각 서술할 바와 같이, 분할된 체커 벽돌(102a)의 노출된 에지는 스택(50) 내에 인접하여 위치한 유사한 내부 모듈(200)의 분할된 체커 벽돌의 각각의 노출된 에지 또는 측면 모듈(400,800) 중 하나에 결합될 것이다.

도 6 내지 9에 도시된 모듈(200)은 3 x 3 모듈로서, C1-2 내지 C4-2의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(202a)를 제외하고, 길이와 폭의 치수 각각에서 3개의 체커 벽돌(202)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 302로 식별된다)의 위도 방향의 에지 모듈(300)의 실시예가 첨부된 도 10 내지 13에 도시된다. 예를 들어, 도 11에 도시된 바와 같이, 모듈(300)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(302)을 포함하는 복수의 층(C1-3 내지 C4-3)으로 구성된다. 각각의 층 C1-3 내지 C4-3 내 체커 벽돌(302)은 층(C1-3 내지 C4-3) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(302)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

도 10 내지 13에 도시된 바와 같이, 위도 방향의 에지 모듈(300)은 수직 평면(대표적인 일부는 도면부호 302로 식별된다)을 따라 세로로 분할되어 모듈(300)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌에 의해 정의된 내부 단부측과 대향 측면을 포함한다. 바람직하게, 체커 벽돌(302a)은 팩(50) 내의 인접한 모듈과 유사한 노출된 에지와 정렬되는 각각의 노출된 에지를 형성하도록 수직 평면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 위도 방향의 에지 모듈(300)의 경우, 분할된 체커 벽돌(302a)의 노출된 에지는, 도 2 내지 5 및 도 6 내지 9에 대하여 전술한 바와 같이, 단부 모듈(100), 내부 모듈(200)의 분할된 체커 벽돌의 각각의 노출된 에지와 결합되거나, 각각의 도 18 내지 21과 관련하여 아래에 서술될 코너 모듈(500)에 결합될 것이다.

도 10 내지 13에 도시된 모듈(300)은 3 x 3 모듈로서, C1-3 내지 C4-3의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(202a)를 제외하고, 길이와 폭의 치수 각각에서 3개의 체커 벽돌(302)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 402로 식별된다)의 경도 방향의 에지 모듈(400)의 실시예가 첨부된 도 14 내지 17에 도시된다. 예를 들어, 도 15에 도시된 바와 같이, 모듈(400)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(402)을 포함하는 복수의 층(C1-4 내지 C4-4)으로 구성된다. 각각의 층 C1-4 내지 C4-4 내 체커 벽돌(402)은 층(C1-4 내지 C4-4) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(402)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

도 14 내지 17에 도시된 바와 같이, 경도 방향의 에지 모듈(400)은 수직 평면(대표적인 일부는 도면부호 402a로 식별된다)을 따라 세로로 분할되어 모듈(400)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌에 의해 정의된 내부 단부측과 대향 측면을 포함한다. 바람직하게, 체커 벽돌(402a)은 팩(50) 내의 인접한 모듈과 유사한 노출된 에지와 정렬되는 각각의 노출된 에지를 형성하도록 수직 평면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 위도 방향의 에지 모듈(400)의 경우, 분할된 체커 벽돌(402a)의 노출된 에지는, 도 2 내지 5 및 도 6 내지 9 각각에 대하여 전술한 바와 같이, 유사한 인전합 경도 방향의 에지 모듈(400)의 노출된 에지 각각 또는 코너 모듈(100)의 분할된 체커 벽돌 또는 내부 모듈(200)에 결합될 것이다.

도 14 내지 도 17에 도시된 모듈(400)은 3 x 3 모듈로서, C1-4 내지 C4-4의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(402a)를 제외하고, 길이와 폭의 치수 각각에서 3개의 체커 벽돌(402)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 502로 식별된다)의 코너 모듈(500)의 다른 실시예가 첨부된 도 18 내지 21에 도시된다. 예를 들어, 도 19에 도시된 바와 같이, 모듈(500)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(502)을 포함하는 복수의 층(C1-5 내지 C4-5)으로 구성된다. 각각의 층 C1-5 내지 C4-5 내 체커 벽돌(502)은 층(C1-5 내지 C4-5) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(502)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

도 18 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 코너 모듈(500)은 수직 평면(대표적인 일부는 도면부호 402a로 식별된다)을 따라 세로로 분할되어 모듈(500)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌에 의해 정의된 인접한 상호 직교하는 내부면을 포함한다. 바람직하게, 팩(50) 내의 인접한 모듈의 유사한 노출된 에지와 정렬되는 각각의 노출된 에지를 형성하도록, 체커 벽돌(502a)은 수직 평면을 따라 경도 방향으로 양분될 것이다. 따라서, 위도 방향의 에지 모듈(500)의 경우, 도 22 내지 25 및 도 31 내지 33 각각과 관련하여 아래에 서술된 바와 같이, 분할된 체커 벽돌(502a)의 노출된 에지는 위도 방향의 에지 모듈(600)의 각각의 노출된 에지 또는경도 방향의 에지 모듈(800)에 결합될 것이다.

도 18 내지 도 21에 도시된 모듈(500)은 2 x 3 모듈로서, C1-5 내지 C4-5의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(502a)를 제외하고, 폭의 치수에서 2개의 체커 벽돌(502)의 오프셋 매트릭스로 형성되고 길이의 치수에서 3개의 체커 벽돌(502)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 602로 식별된다)의 위도 방향의 에지 모듈(600)의 실시예가 첨부된 도 22 및 23에 도시된다. 예를 들어, 도 23에 도시된 바와 같이, 모듈(600)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(602)을 포함하는 복수의 층(C1-6 내지 C4-6)으로 구성된다. 각각의 층 C1-6 내지 C4-6 내 체커 벽돌(602)은 층(C1-6 내지 C4-6) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(602)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

도 22 내지 25에 도시된 바와 같이, 위도 방향의 에지 모듈(600)은 수직 평면(대표적인 일부는 도면부호 602a로 식별된다)을 따라 세로로 분할되어 모듈(600)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌에 의해 정의된 내부 단부측과 대향 측면을 포함한다. 바람직하게, 체커 벽돌(602a)은 팩(50) 내의 인접한 모듈과 유사한 노출된 에지와 정렬되는 각각의 노출된 에지를 형성하도록 수직 평면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 위도 방향의 에지 모듈(600)의 경우, 분할된 체커 벽돌(602a)의 노출된 에지는, 도 26 내지 도 29 각각과 관련하여, 아래에 서술할 코너 모듈(700) 뿐만 아니라, 도 6 내지 9 및 도 18 내지 21 각각에 대하여 전술한 바와 같은, 내부 모듈(200) 및 코너 모듈(500)의 분할된 체커 벽돌의 노출된 에지 각각에 결합될 것이다.

도 22 내지 도 25에 도시된 모듈(600)은 2 x 3 모듈로서, C1-6 내지 C4-6의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(602a)를 제외하고, 길이와 폭의 치수 각각에서 3개의 체커 벽돌(602)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 702로 식별된다)의 코너 모듈(700)의 다른 실시예가 첨부된 도 26 및 29에 도시된다. 예를 들어, 도 26에 도시된 바와 같이, 모듈(700)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(102)을 포함하는 복수의 층(C1-7 내지 C4-7)을 포함한다. 각각의 층 C1-7 내지 C4-7 내의 체커 벽돌(702)은 층(C1-7 내지 C4-7) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(702)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

체커 벽돌 팩(50)(그 대표적인 일부는 참조 부호(702a)에 의해 식별된다)에 대해 모듈(700)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌은 수직면을 따라 세로로 분할된다. 바람직하게, 체커 벽돌이 팩(50) 내 인접한 모듈의 유사한 노출된 에지와 정렬된 각각의 노출된 에지를 형성하도록, 체커 벽돌(702a)은 수직면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 코너 모듈(700)의 경우, 도 14 내지 도 17 및 도 22 내지 도 25 각각과 관련하여 전술한 바와 같이, 분할된 체커 벽돌(702a)의 노출된 에지는 인접한 경도 방향의 에지 모듈(400) 및 위도 방향의 에지 모듈(600)의 분할된 체커 벽돌의 노출된 에지 각각에 결합될 것이다.

도 27 내지 도 29에 도시된 모듈(700)은 2 x 2 모듈로서, C1-7 내지 C4-7의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(702a)를 제외하고, 길이와 폭의 치수 각각에서 2개의 체커 벽돌(702)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 802로 식별된다)의 경도 방향의 에지 모듈(800)의 다른 실시예가 첨부된 도 30 내지 33에 도시된다. 예를 들어, 도 31에 도시된 바와 같이, 모듈(800)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(802)을 포함하는 복수의 층(C1-8 내지 C4-8)을 포함한다. 각각의 층 C1-8 내지 C4-8 내의 체커 벽돌(802)은 층(C1-8 내지 C4-8) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(802)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

도 30 내지 33에 도시된 바와 같이, 경도 방향의 에지 모듈(800)은 수직 평면(대표적인 일부는 도면부호 802a로 식별된다)을 따라 세로로 분할되어 모듈(800)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌에 의해 정의된 내부 단부측과 대향 측면을 포함한다. 바람직하게, 체커 벽돌(802a)은 팩(50) 내의 인접한 모듈과 유사한 노출된 에지와 정렬되는 각각의 노출된 에지를 형성하도록 수직 평면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 위도 방향의 에지 모듈(800)의 경우, 분할된 체커 벽돌(802a)의 유사한 인접한 경도 방향의 에지 모듈(800)의 노출된 에지는, 도 6 내지 도 9와 관련하여 전술된 바와 같이, 노출된 에지 각각에, 내부 모듈(200)의 분할된 체커 벽돌에 결합되거나, 도 34 내지 37과 관련하여 아래에 서술될, 코너 모듈(900)에 결합될 것이다.

도 30 내지 도 33에 도시된 모듈(700)은 2 x 2 모듈로서, C1-8 내지 C4-8의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(802a)를 제외하고, 길이와 폭의 치수 각각에서 2개의 체커 벽돌(802)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

체커 벽돌 팩(50) 내에서 사용될 수 있는 체커 벽돌(일부가 도면 부호 902로 식별된다)의 코너 모듈(900)의 또다른 실시예가 첨부된 도 34 내지 37에 도시된다. 예를 들어, 도 35에 도시된 바와 같이, 모듈(900)은 각각의 층이 복수의 이격된 관형(예를 들어, 사각형의 평행 육면체) 체커 벽돌(902)을 포함하는 복수의 층(C1-9 내지 C4-9)을 포함한다. 각각의 층 C1-9 내지 C4-9 내의 체커 벽돌(902)은 층(C1-9 내지 C4-9) 중 인접한 하나의 체커 벽돌(902)에 대하여 엇갈린 배열로 오프셋되어 있다.

체커 벽돌 팩(50)(그 대표적인 일부는 참조 부호(902a)에 의해 식별된다)에 대해 모듈(900)의 내부 에지를 형성하는 체커 벽돌은 수직면을 따라 세로로 분할된다. 바람직하게, 체커 벽돌이 수직 평면을 따라 팩(50) 내 인접한 모듈의 유사한 노출된 에지와 정렬된 각각의 노출된 에지를 형성하도록, 체커 벽돌(902a)은 수직면을 따라 경도 방향으로 2등분될 것이다. 따라서, 코너 모듈(900)의 경우, 도 12 내지 도 15 및 도 34 내지 도 37 각각과 관련하여 전술한 바와 같이, 분할된 체커 벽돌(902a)의 노출된 에지는 인접한 위도 방향의 에지 모듈(300) 및 경도 방향의 에지 모듈(800)의 분할된 체커 벽돌의 노출된 에지 각각에 결합될 것이다.

도 34 내지 도 37에 도시된 모듈(900)은 2 x 3 모듈로서, C1-9 내지 C4-9의 층 각각은, 에지 체커 벽돌(902a)를 제외하고, 폭의 치수에서 2개의 체커 벽돌(902)의 오프셋 매트릭스로 형성되고, 길이의 치수에서 3개의 체커 벽돌(902)의 오프셋 매트릭스로 형성된다.

전술한 바와 같은 모듈(100 내지 900)은 팩 길이, 높이, 및 깊이의 관점에서 실질적으로 임의의 체적 치수의 체커 팩(50)을 형성하도록 서로 배향되고 조립될 수 있음을 알 수 있을 것이다.

비록 모듈(100 내지 900)의 개별 체커 벽돌은 종래의 OXIBAK ™ 관형 굴뚝 타입 체커 벽돌과 관련하여 서술되었지만, 미국 특허 번호1,895,302, 1,897,270, 1,976,575, 2,068,292, 2,221,416, 2,512,555, 2,833,532, 2,839,286, 4,108,733, 4,593,751, 5,005,635, 5,299,629, 5,531,586, 5,993,203에 서술된(그러한 선행 특허 각각의 전체 내용은 본 명세서에 참고로 명시적으로 인용되어 있다), 종래의 십자형 체커, 인터위브(interweave) 체커, 인터록(interlock) 체커, 피전 홀(pigeon-hole) 체커, 바스켓 위브 체커(basket weave checker) 등과 같은, 다른 종래의 체커 벽돌이 대안적으로 본 발명의 실시에 사용될 수 있다.

따라서, 당업자는 현재 제공되는 서술이 현재 본 발명의 가장 실용적이고 바람직한 실시예로 고려되며, 본 발명은 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 반대로, 본 발명의 정신 및 범위 내에 포함되는 다양한 변형 및 동등한 장치를 포함하는 것을 알 수 있을 것이다.

Claims (17)

1. 유리 노(glass furnace)를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈(self-supporting refractory checker brick module)로서, 상기 모듈은,
   벌집 모양의 구조(honeycomb structure)를 형성하기 위해 복수의 오프셋 층(off-set courses)에 적재된 사전에 형성된 복수의 내화 체커 벽돌을 포함하고,
   상기 모듈 내에 있는 상기 체커 벽돌은 접착제에 의해 서로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 사전에 형성된 체커 벽돌은 관형 체커 벽돌(tubular checker bricks), 십자형 체커 벽돌, 인터위브 체커 벽돌(interweave checker bricks), 인터록 체커 벽돌(interlock checker bricks), 피전 홀 체커 벽돌(pigeon-hole checker bricks), 및 바스켓 위브 체커 벽돌(basket weave checker bricks)로 구성된 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
3. 제1항에 있어서, 상기 사전에 형성된 체커 벽돌은 중앙의 관형 통로를 정의하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
4. 제3항에 있어서, 상기 사전에 형성된 체커 벽돌은 경화된 내화 원료로 형성된 실질적으로 사각형인 관형 육면체(square tubular parallelepipeds)인 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
5. 제1항에 있어서, 상기 사전에 형성된 체커 벽돌은 압축되거나 주조되는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 희생적(sacrificial) 접착제 또는 비희생적(non-sacrificial) 접착제인 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 에폭시 접착제인 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
8. 제1항에 있어서, 상기 모듈은 오프셋(off-set)이 경도 방향(longitudinally)으로 분할된 체커 벽돌로 형성된 적어도 하나의 측면 에지(side edges)를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
9. 제8항에 있어서, 상기 모듈은 오프셋이 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌로 형성된 대향 측면 에지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
10. 제8항에 있어서, 상기 모듈은 대향 측면 에지 및 오프셋이 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌로 형성된 단부 에지를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
11. 제8항에 있어서, 상기 체커 벽돌은 관형 사각형 육면체(tubular square parallelepipeds)인 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
12. 제11항에 있어서, 상기 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌은 실질적으로 수직인 평면에 의해서 2등분되는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
13. 제1항에 있어서, 상기 모듈은 오프셋 체커 벽돌의 적어도 3개의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
14. 제13항에 있어서, 상기 모듈은 상기 오프셋 체커 벽돌의 4개의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
15. 제8항에 있어서, 상기 각각의 층은, 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌을 제외하고, 길이의 치수 및 폭의 치수 각각에 2개의 체커 벽돌을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
16. 제8항에 있어서, 상기 각각의 층은, 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌을 제외하고, 길이의 치수 및 폭의 치수 각각에 3개의 체커 벽돌을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.
17. 제8항에 있어서, 상기 각각의 층은, 경도 방향으로 분할된 체커 벽돌을 제외하고, 폭의 치수에 2개의 체커 벽돌을 포함하고 길이의 치수에 3개의 체커 벽돌을 포함하는 것을 특징으로 하는 유리 노를 위한 자체 지지 내화 체커 벽돌 모듈.

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