TWI729133B - 耐火物構造體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種耐火物構造體，係在固定構件之單面側設置有由耐火材料所構成之耐火物，並且在耐火物之內部設置有具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件時，採用以覆蓋錨固構件中之至少分歧部之外周側的方式設置耐熱性纖維材的錨固構件，且將該錨固構件之基部側安裝於固定構件，並將分歧部設置成朝向耐火物之內部。

Description

耐火物構造體
本發明係關於一種將由耐火材料所構成之耐火物設置在固定構件之單面側的耐火物構造體者。具體而言，在固定構件之單面側設置由耐火材料所構成之耐火物而保護固定構件之耐火物構造體中，由於在固定構件之單面側適當地安裝有耐火物，因此在將具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件(stud member)予以設置在耐火物之內部的情形下，具有下述特徵：可適當地防止因熱所致之錨固構件的變形或耐火物構造體之振動等造成耐火物之破損。
以往，就在金屬製之固定構件的單面側設置由可鑄材(不定形隔熱材)之混凝土狀之耐火材料所構成之耐火物以保護固定構件的耐火物構造體而言，已知有一種加熱爐等各種爐壁、或設置在連續加熱爐之移動樑中之露樑或柱(支柱)等。
再者，在該種耐火物構造體中，由於在固定構件之單面側適當地安裝有耐火物，因此係將具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的金屬製錨固構件設置在耐 火物之內部。
在此，所謂之「基部」係表示從分歧之點延伸至固定構件側之棒狀的構件，「分歧部」係表示從分歧之點延伸至固定構件之相反側之棒狀的構件。
再者，如此在將具有從基部分岐而成為分枝狀之分岐部的錨固構件予以設置在耐火物之內部時，係使錨固構件中之基部側安裝在前述固定構件，並使前述錨固構件中之分歧部朝向高溫側之耐火物的內部而設置。
在此，如上所述將金屬製之錨固構件設置在混凝土狀之耐火物的內部時，由於耐火物與固定構件或錨固構件之熱膨脹的差等，會有耐火物因所產生之力而造成破損之問題。
再者，如以往之專利文獻1、2所示，提案有一種技術：在錨固構件之外周設置紙或石蠟等緩衝層，藉由該緩衝層而使因耐火物與錨固構件之熱膨脹的差所產生之力緩和，以防止耐火物之破損。
此外，如以往之專利文獻3所示，在將錨固構件之基部側安裝於固定構件時，不將錨固構件直接固定在固定構件，而是透過線材等具可撓性之緩衝構件而將錨固構件安裝於固定構件，且藉由該緩衝構件來吸收耐火物與固定構件之間的熱膨脹之差、或錨固構件本身之熱膨脹，以防止耐火物破損。
然而，如專利文獻1、2所示，在錨固構件之外周設置紙或石蠟等緩衝層時，紙或石蠟等的緩衝層會 因加熱時之耐火物的溫度上升而消失(碳化、減量)，在錨固構件與耐火物之間產生空間，且前述緩衝層之厚度較薄而該空間較小時，會有將無法使因耐火物與錨固構件之熱膨脹的差所產生之力緩和，且無法充分地防止耐火物破損之問題。
另一方面，當使前述緩衝層之厚度變厚時，如前所述紙或石蠟等緩衝層會因加熱時之耐火物的溫度上升而消失，藉此在錨固構件與耐火物之間所產生之空間會變大，加熱爐之運轉時的振動、或例如專利文獻4所示，在由供冷卻水通過之金屬管所構成之固定構件的外周設置有由耐火材料所構成之耐火物而成之露樑的情形中，會有下述問題：因露樑之驅動時的振動，錨固構件或耐火物會在空間部分振動，使錨固構件碰撞耐火物，造成耐火物破損。
再者，如專利文獻3所示，在將錨固構件之基部側安裝在固定構件時，透過線材等緩衝構件而將錨固構件安裝在固定構件時，將錨固構件安裝在固定構件之作業變得非常麻煩，將多數個錨固構件安裝在固定構件時，會有安裝作業耗費許多時間及成本的問題。此外，如此即使在透過紙或石蠟等緩衝層緩衝材而將錨固構件安裝在固定構件之情形下，依然會存在有如前所述因由熱所造成之錨固構件的變形或耐火物構造體之振動等，錨固構件會壓迫、並碰撞耐火物，而造成耐火物破損之問題。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開昭58-19685號公報
專利文獻2：日本實開昭60-189000號公報
專利文獻3：日本實開昭62-19599號公報
專利文獻4：日本實開昭55-164356號公報
本發明所欲解決之課題在於：在固定構件之單面側設置有由耐火材料所構成之耐火物，以保護固定構件之耐火物構造體中，為了在固定構件之單面側適當地安裝耐火物，而在耐火物之內部設置具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件時的前述問題。
亦即，在本發明中，前述之耐火物構造體係具有下述特徵：可適當地防止因熱所產生之錨固構件的變形或耐火物構造體之振動等所造成之耐火物的破損。
在本發明之耐火物構造體中，為解決前述課題，在固定構件之單面側設置有由耐火材料所構成之耐火物，並且在前述耐火物之內部設置有具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件的耐火物構造體中，採用以覆蓋前述錨固構件中之至少分歧部之外周側的方式設置有耐熱性纖維材的錨固構件，且將該錨固構件之基部側安裝於前述固定構件，並將前述分歧部設置成朝向耐火物之 內部。
如此，當以覆蓋錨固構件中之至少分歧部之外周側的方式設置耐熱性纖維材時，耐熱性纖維材不會有如設置紙或石蠟等緩衝層之習知的情形般在加熱時耐火物的緩衝層因溫度上升而消失以致產生空間之情形，而可維持緩衝性。藉此，因耐火物與錨固構件之熱膨脹的差而產生之力會因前述耐熱性纖維材而充分地被緩和，而且在錨固構件與耐火物之間產生之空間部分，亦不會有錨固構件或耐火物振動之情形。
在此，將以覆蓋至少分歧部之外周側的方式設置有耐熱性纖維材之錨固構件，如前所述般將其基部側安裝在固定構件，並使分歧部設置成朝向耐火物之內部時，前述錨固構件之分歧部的前端部係以朝遠離前述固定構件之方向的方式設置在耐火物之內部。如此，錨固構件之分歧部的前端部以遠離固定構件之方式設置在耐火物之內部時，會抑制通過該錨固構件而與固定構件為相反側之高溫側的耐火物的熱透過錨固構件傳導至固定構件之事態。
再者，在如前所述以覆蓋錨固構件中之至少分歧部之外周側的方式設置耐熱性纖維材時，耐熱性纖維材之厚度係較佳為設成在前述分歧部之前端比該分歧部之前端以外之部分更厚。如此，更進一步抑制通過錨固構件而與固定構件為相反側之高溫側的耐火物之熱透過錨固構件傳導至固定構件。
再者，藉由使相對於在錨固構件中熱膨脹 顯現最大之前端部的緩衝性變大，而更進一步地緩和對耐火物之壓迫。
此外，即使在前端部產生熱膨脹，亦不會使空間產生，而可維持緩衝性。
在此，本發明之耐火物構造體的種類雖並無特別地限定，可利用在例如由露樑所構成之耐火物構造體，亦可利用在其他加熱爐之爐壁等，該耐火物構造體係在連續加熱爐之移動樑中之由供冷卻水通過之金屬管所構成的固定構件之外周，設置有由耐火材料所構成之耐火物而成的露樑。
在本發明之耐火物構造體中，在由設置在固定構件之單面側之耐火材料所構成的耐火物之內部，設置具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件時，以覆蓋錨固構件中之至少分歧部之外周側的方式設置耐熱性纖維材，且將錨固構件之基部側安裝在固定構件，並使分歧部設置成朝向耐火物之內部，因此耐熱性纖維材不會有如設置紙或石蠟等緩衝層之習知的情形般在加熱時耐火物的緩衝層因溫度上升而消失以致產生空間之情形，且因耐火物與錨固構件之熱膨脹的差而產生之力會因前述耐熱性纖維材而充分地被緩和，而且在錨固構件與耐火物之間產生之空間部分，亦不會有錨固構件或耐火物振動之情形。
結果，在本發明之耐火物構造體中，可適當地防止因熱所產生之錨固構件的變形或耐火物構造體之 振動等所造成之耐火物的破損。
11‧‧‧金屬管(固定構件)
12‧‧‧耐火物
13‧‧‧保持構件
14‧‧‧隔熱層
15‧‧‧鐵皮(固定構件)
16‧‧‧隔熱層
17‧‧‧耐火物
20‧‧‧錨固構件
20a‧‧‧基材
21‧‧‧基部
22‧‧‧分歧部
23‧‧‧耐熱性纖維材
A1‧‧‧露樑(耐火物構造體)
A2‧‧‧爐壁(耐火物構造體)
w‧‧‧冷卻水
第1圖顯示在本發明一實施形態之耐火物構造體中，在由供冷卻水通過之金屬管所構成之固定構件的外周，設置由耐火材料所構成之耐火物，並且將具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件，使各自的基部側安裝在前述金屬管，並且使前述分歧部設置成朝向耐火物之內部而成之露樑的例之概略說明圖。
第2圖顯示在前述實施形態之耐火物構造體中，採用以從基部之長度的途中部分到達至分歧部之前端部的方式，且以覆蓋錨固構件之外周的方式設置耐熱性纖維材的錨固構件，且使該錨固構件之基部側安裝在金屬管，並且使分歧部之前端部設置成朝向耐火物之內部的狀態之局部放大說明圖。
第3圖顯示在前述實施形態之耐火物構造體中，以從錨固構件之基部之長度的途中部分到達分歧部之前端部的方式、且以覆蓋錨固構件之外周的方式設置耐熱性纖維材之一例，第3圖(A)顯示使覆蓋錨固構件之外周的前述耐熱性纖維材分割配置在錨固構件之兩側之狀態的概略分解立體圖，第3圖(B)顯示以從錨固構件之基部之長度的途中部分到達分歧部之前端部的方式，且以覆蓋錨固構件之外周的方式來安裝分割配置在錨固構件之兩側之耐熱性纖維之狀態的概略立體圖。
第4圖顯示在本發明之其他實施形態之耐火物構造體中，於加熱爐等中之由鐵皮所構成之固定構件的內側，設置由耐火材料所構成之耐火物，並且將具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件的基部側安裝在前述鐵皮，並且使前述分歧部設置成朝向耐火物之內部之加熱爐之爐壁的例之局部放大說明圖。
以下，依據圖式具體地說明本發明實施形態之耐火物構造體。此外，本發明之耐火物構造體並非限定在下述實施形態者，且在不變更發明之要旨的範圍內可適當地變更實施。
在該實施形態中，耐火物構造體係如第1圖及第2圖所示，針對在由供冷卻水w通過之金屬管11所構成之固定構件的外周，設置有由耐火材料所構成之耐火物12的露樑A1之情形加以說明。
再者，在該實施形態之露樑A1中，以從前述金屬管11之外周的上部貫穿前述之耐火物12而朝上方突出之方式，設置用以保持鋼材等的被處理材(未圖示)並使之搬送的保持構件13，並且在前述耐火物12之內部設置具有從棒狀之基部21分歧為兩股之Y字形的棒狀分歧部22之錨固構件20，並且以覆蓋前述金屬管11之外周的方式設置由陶瓷纖維等所構成之隔熱層14。
在此，於該實施形態之露樑A1中，將前述錨固構件20中之基部21安裝在金屬管11之外周，並且使 該錨固構件20之分歧部22的前端部朝向遠離金屬管11之耐火物12的外周側，而設置在耐火物12之內部。此外，在該實施形態中，在使錨固構件20中之分歧部22以朝向遠離金屬管11之耐火物12之外周側的方式設置時，雖顯示各錨固構件20中之分歧部22相對於露樑A1之周方向朝一定方向排列之方式設置之例，但各錨固構件20中之分歧部22亦能以相對於露樑A1之周方向隨機地朝向各種方向之方式設置。
再者，在該實施形態中，就前述錨固構件20而言，係採用以從前述基部21之長度的途中部分到達分歧部22之前端部的方式，且以覆蓋錨固構件20之外周的方式設置耐熱性纖維材23者，特別是如第2圖中A所示，使成為分枝狀之分歧部22的前端部中之耐熱性纖維材23的厚度比其他部分更厚。在此，就前述耐熱性纖維材23而言，例如可採用陶瓷纖維或玻璃纖維等耐熱性之纖維。此外，在實施形態中，錨固構件20中之分歧部22雖採用從基部21分歧成兩股之Y字形者，但亦可採用分歧成更多者、或無分歧者(未圖示)。
再者，在製造前述錨固構件20時，能以下述方式製造：例如第3圖(A)所示，相對於設置有從基部21分歧成分枝狀之分歧部22而成為Y字形的基材20a，使基部21中之從分歧部22側之部分到達至分歧部22之前端部的耐熱性纖維材23分割而配置在前述基材20a之兩側，在該狀態下，如第3圖(B)所示，將分割並配置在錨固構件 20之兩側的耐熱性纖維材23安裝成從錨固構件20之基部21中之分歧部22側的部分到達分歧部22之前端部並覆蓋錨固構件20之外周，且以接著劑等而使如前述方式製造分割之耐熱性纖維材23的分割部分接著。
此外，雖未圖示，係可將前述基材20a從前述分歧部22側浸漬在分散有耐熱性纖維材23之液體中，而對從基材20a之基部21之長度的途中部分至分歧部22之前端部，賦予分散有耐熱性纖維材23之液體，然後使其乾燥，而以從錨固構件20之基部21之長度的途中部分到達分歧部22之前端部的方式，將耐熱性纖維23裝設成覆蓋錨固構件20之外周，或者，使形成為筒狀之由耐熱性纖維材23所構成之中空狀的織物或編物從基材20a中之分歧部22的前端側進行覆蓋，而將耐熱性纖維材23安裝在基材20a中之分歧部22。當然，亦可僅將片狀之耐熱性纖維材23捲繞在基材20a。
再者，在前述實施形態中，係針對耐火物構造體為在由供冷卻水w通過之金屬管11所構成之固定構件的外周設置有由耐火材料所構成之耐火物12而成的露樑A1之情形加以說明，耐火物構造體並非限定於此。
例如第4圖所示，亦可在加熱爐等之爐壁A2中，從鐵皮15起朝固定構件之內側，隔著由陶瓷纖維等所構成之隔熱層16設置由可鑄性等之耐火材料所構成之耐火物17，並且使具有從基部21分歧成分枝狀之分歧部22的錨固構件20之基部21安裝在前述鐵皮15，並使 前述分歧部22之前端部設置成朝向耐火物17之內部。在此，即使在該情形下，係採用複數個錨固構件20，使各錨固構件20如前所述方式將基部21側安裝在前述鐵皮15，並使前述分歧部22設置成朝向耐火物17之內部(未圖示)。此外，即使在該情形下，在使各錨固構件20之分歧部22設置成朝向耐火物17之內部時，亦可令各分歧部22之方向不同之方式配置。
再者，在前述實施形態之耐火物構造體中，就前述錨固構件20而言，係採用以從基部21之長度的途中部分到達分歧部22之前端部的方式設置耐熱性纖維材23者。然而，耐熱性纖維材23當然亦可採用以到達錨固構件20之基部21之全長的方式設置者(未圖示)。
11‧‧‧金屬管(固定構件)
12‧‧‧耐火物
14‧‧‧隔熱層
20‧‧‧錨固構件
21‧‧‧基部
22‧‧‧分歧部
23‧‧‧耐熱性纖維材
A1‧‧‧露樑(耐火物構造體)
w‧‧‧冷卻水

Claims (3)

  1. 一種耐火物構造體，係在固定構件之單面側設置有由耐火材料所構成之耐火物，並且在前述耐火物之內部設置有具有從基部分歧而成為分枝狀之分歧部的錨固構件者，該耐火物構造體係採用以覆蓋前述錨固構件中之至少分歧部之外周側的方式設置有耐熱性纖維材的錨固構件，且將該錨固構件之基部側安裝於前述固定構件，並將前述分歧部設置成朝向耐火物之內部；前述耐熱性纖維材係使用以可配置在前述錨固構件之兩側之方式進行分割而成者，並使前述耐熱性纖維材安裝成從前述錨固構件之基部中之前述分歧部側的部分到達前述分歧部之前端部，並覆蓋前述錨固構件之外周；設置在前述錨固構件之耐熱性纖維材之厚度係設成在前述分歧部之前端比該分歧部之前端以外之部分更厚。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之耐火物構造體，其中，前述錨固構件中之分歧部的前端部係以朝遠離前述固定構件之方向的方式設置在前述耐火物之內部。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之耐火物構造體，係在連續加熱爐之移動樑中之由供冷卻水通過之金屬管所構成之固定構件的外周，設置有由耐火材料所構成之耐火物而成的露樑。
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