WO1999028674A1 - Structure refractaire de protection pour tubes a eau et procede d'assemblage de celle-ci - Google Patents

Structure refractaire de protection pour tubes a eau et procede d'assemblage de celle-ci Download PDF

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WO1999028674A1
WO1999028674A1 PCT/JP1998/004832 JP9804832W WO9928674A1 WO 1999028674 A1 WO1999028674 A1 WO 1999028674A1 JP 9804832 W JP9804832 W JP 9804832W WO 9928674 A1 WO9928674 A1 WO 9928674A1
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water pipe
block
refractory
mortar
pipe assembly
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PCT/JP1998/004832
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Yasuhiro Terashima
Yuji Nakagawa
Keita Inoue
Minoru Ike
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Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
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    • Y10T29/49387—Boiler making

Definitions

  • the present invention relates to a refractory structure for protecting a water tube for protecting a water tube of a heat exchanger such as a water tube of a boiler from a high-temperature gas atmosphere, and a method of assembling the same.
  • the water pipe for heat transfer is protected from the heat and corrosive atmosphere transmitted from the combustion gas by the refractory block.
  • FIG. 19 to FIG. 21 show the prior art of such a refractory structure of a water pipe for a waste heat poirer.
  • the technology shown in FIG. 19 is provided in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-184462, etc., wherein in FIG. 19, 11 denotes a water pipe of a poiler, and 13 denotes water pipes 11 to each other. Is a horizontal rib for connecting and reinforcing in the vertical direction.
  • Reference numeral 26 denotes a fire block made of a ceramic material provided so as to cover the water pipe 11 from the combustion gas 50.
  • the water pipe 11 is provided with heat transferred from the combustion gas 50 by the fire-resistant block 26. Protected from corrosive atmospheres.
  • the 23 a is a bolt for fixing the fireproof block 26 to the flat rib 13.
  • the port 23a is erected from the plate surface of the flat rib 13 through the refractory block 26, and is tightened with a nut 23b screwed to the port 23a.
  • the block 26 is fixed to the water pipe 11 and the flat rib 13.
  • Reference numeral 20 denotes a mortar, which is filled in a space formed between the inside of the refractory block 26 and the outside of the planar rib 13 and the water pipe 11.
  • Reference numeral 27 denotes a cap, which is placed over the nut 23b so as to protect the head of the port 23a, that is, the threaded portion of the nut 23b from the combustion gas 50.
  • FIG. 20 to FIG. 21 are provided in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-23636, FIG. 20 is a sectional view perpendicular to the axis of the water pipe, and FIG. In the sectional view taken along the line A_A in FIG. is there.
  • 11 is a water pipe
  • 13 is a plane rib for connecting and reinforcing the water pipes
  • 36 is a water pipe 11
  • a plane rib 13 for a combustion gas 5
  • a fireproof block for protection from zero, 20 is a mortar filled between the fireproof block 36 and the planar ribs 13 and the water pipe 11.
  • Reference numeral 38 denotes an arm for fixing the fireproof block 36 to the plane rib 13.
  • the arm 38 protrudes from an appropriate position of the plane rib 13.
  • the refractory block 36 is fixed to the water pipe 11 and the flat rib 13 by hooking the concave portion 37 of the refractory block 36 to the arm portion 38.
  • the technique of the invention of the Japanese Utility Model No. 1 1 1 0 6 7 0 6 is that a flat metal plate that connects the water pipes is provided with a support metal that is formed to be inclined upward at a predetermined distance in the length direction of the water pipe. A protrusion is formed on the refractory block side so as to fit into the support metal, and a mortar is filled in a gap formed between the support metal and the recess. Have been.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-225016 discloses a plurality of coating portions having an arc-shaped cross section along the outer peripheral surface of a plurality of water pipes, and a connection for connecting the coating portions.
  • a refractory block (refractory brick) composed of a plurality of portions.
  • the refractory block has a plurality of protrusions for holding a gap required for filling mortar between the refractory block and the outer peripheral surface of the water pipe.
  • the fireproof block is provided with a mounting hole through which a mounting tool for mounting the water pipe is inserted into the connection portion.
  • the bolt 23a becomes high in temperature during operation of the device and thermally expands.
  • the cap 27 is pushed out toward the combustion gas 50 side and comes off the fitting portion.
  • the bolts 23a and the nuts 23b are exposed in the combustion gas 50 and are easily corroded by the combustion gas 50. Then, as the corrosion progresses, the refractory block 2 6 will be damaged or dropped.
  • the refractory block 26 is fixed to the flat rib 13, and is fixed to the water pipe 11 and the flat rib 13 of the poiler via the erected bolt 23 a.
  • thermal strain is generated due to a difference in thermal expansion between the water pipe 11 side and the refractory block 26.
  • the refractory block 26 is damaged by the thermal stress due to these and the thermal stress due to the difference in temperature between the inside and outside of the refractory block 26.
  • the technique provided in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-236203 shown in FIGS. 20 to 21 solves the problems of the prior art shown in FIG.
  • the arm block 38 protruding obliquely upward from the flat rib 13 is hooked on the concave section 3 7 formed in the fire block 36 so that the fire block 36 can be formed. Because of the support, it is difficult to securely fix the fireproof block 36 to the water pipe 11 and the flat rib 13, and the fireproof block 36 tends to fall off.
  • the support hardware projecting obliquely upward from the flat rib is used. It is difficult to securely fix the refractory block to the water pipe side because the refractory block is supported on the water pipe side only by hooking the recessed part of the refractory block into the water pipe side. Easy to occur.
  • the concave portion 37 of the refractory block 36 has a water pipe 1.
  • the concave portion 37 is inclined upward. Since the mold cannot be removed, the refractory block 36 is molded by pressing Is impossible.
  • a large angle of inclination is required to securely fix, but a large angle requires a special mold, which increases the manufacturing time and cost.
  • such a refractory block 36 is manufactured by pouring a refractory block material into a mold, and the method using such a method has a problem in that the strength is lower and the durability is inferior to those manufactured by press molding. Have.
  • a metal arm 38 fixed to the water pipe 11 side and a refractory block 36 are provided.
  • the space between them is filled with mortar 20, and the arm 38 and the refractory block 36 are fixed.
  • the temperature of the portion filled with mortar 20 between the arm 38 and the refractory block 36 rises to 250: up to 500, and the temperature of the metal arm 38 and the The thermal expansion coefficient is significantly different from that of Tal 20.
  • the conventional technique has a problem that the mortar 20 is damaged by a difference in thermal expansion generated between the arm portion 38 and the mortar 20, and the durability of the refractory structure is reduced. I have.
  • the present invention solves the problems of the prior art as described above.
  • a first object of the present invention is to reliably fix a refractory block to a water pipe structure composed of a water pipe and a flat rib to prevent the fire block from being damaged or falling off.
  • a second object of the present invention is to make it possible to attach and remove a fireproof block at any part of the water pipe structure, thereby facilitating assembly and disassembly of the fireproof block.
  • a third object of the present invention is to prevent the fire-resistant block and its mounting member from being damaged by thermal stress and from generating high-temperature corrosion, thereby improving their durability.
  • a fourth object of the present invention is to obtain a fireproof block having high strength by enabling a fireproof block to be manufactured by press molding.
  • a fifth object of the present invention is to prevent the mortar from being damaged due to a difference in thermal expansion between the mortar filled between the refractory block and the water pipe assembly and the water pipe assembly, and to improve the durability of the fire-resistant structure. It is to improve.
  • a sixth object of the present invention is to simplify the work of filling the mortar and reduce the number of steps for mounting the fireproof structure, and to fill the mortar with a uniform thickness between the water pipe assembly and the fireproof block.
  • the purpose is to improve the strength of the mortar casting part.
  • the present invention is constituted by the technical means of claims 1 to 12.
  • claim 1 is to protect a water pipe assembly composed of a plurality of water pipes and a flat rib connecting the water pipes from a combustion gas product.
  • a water pipe protection fireproof structure provided with a fireproof block formed along the outer peripheral surface of the water pipe and the shape of the surface of the flat rib, wherein the fireproof block protrudes from the surface of the flat rib to the fireproof block side.
  • the fireproof block has a concave portion with which the engaging portion of the arm is engaged, and the fireproof block has a concave portion with which the engaging portion of the arm portion is engaged.
  • the fire proof block is configured to be detachable from the water pipe assembly.
  • the second aspect of the present invention is the method according to the first aspect, wherein the engaging portion of the arm portion is bent from an end of the protruding portion toward the refractory block so as to be parallel and upward with respect to the water pipe. It is characterized by comprising a rising part that rises.
  • a third aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, a cross section orthogonal to the engaging portion of the arm portion is formed such that a cross-sectional area of the fireproof block is larger than that of the water pipe assembly side. I have.
  • a cross section orthogonal to the engaging portion of the arm portion is formed such that a cross sectional area on the fireproof block side is larger than that on the water pipe assembly side.
  • An engagement convex portion is provided, and on the other hand, on the fireproof block side, A corresponding engaging concave portion is provided, and the refractory block is fixed to the arm portion by engaging between the engaging concave portion and the convex portion.
  • a fifth aspect of the present invention is the method according to the first aspect, wherein a combustion gas side convex portion and a water tube side convex portion facing the combustion gas side are provided at an upper end portion and a lower end portion of the refractory block, respectively.
  • the combustion gas side projection and the water tube side projection of the refractory block are opposed to each other.
  • Claim 6 is Claim 5, wherein the engaging portion of the arm portion is bent from an end of the protruding portion toward the fireproof block and stands parallel and upward to the water pipe.
  • An upright rising portion, the recess of the fireproof block can be engaged with the rising portion from above by the gravity of the fireproof block, and the combustion gas side convex portion is provided at an upper end of the fireproof block.
  • the water pipe side convex portion is provided at a lower end portion.
  • the arm provided on the planar rib of the water pipe assembly is provided with the concave portion provided on the refractory block, and the gravity of the refractory block itself is used. Then, the fireproof block is fixed by hooking, so that a port and a nut which may protrude to the combustion gas side as in the prior art are not required, thereby suppressing the occurrence of high-temperature corrosion.
  • the arm since the arm has a rising part parallel to the water pipe, the gravity of the fire-proof block is used even when the water pipe assembly consisting of the water pipe and the flat rib forms the ceiling. And can be fixed in a detachable manner.
  • the use of detachable fixing means eliminates the thermal constraint between the water pipe and the refractory block.
  • the thickness of the refractory block can be reduced, the temperature difference between the inner and outer surfaces of the refractory block can be reduced, and the temperature rise of the refractory block can be suppressed, thereby reducing the thermal stress of the refractory block.
  • the fireproof block can be locally, for example, one piece (one set). It can be removed. This makes it possible to easily repair parts of the refractory block, making maintenance easier.
  • the upper and lower ends of the refractory block are alternately convexed on the combustion gas side and the water pipe side, so that a gap for thermal expansion of the refractory block is secured and high-temperature corrosion on the combustion gas side is ensured. It is possible to prevent the volatile gas from entering the water pipe and the fixing means comprising the arm portion and the concave portion.
  • Claim 7 is the method according to claim 1, wherein a gap is formed between at least a distal end portion of the arm and the recess, and the gap melts when the arm reaches a predetermined temperature or higher. It is characterized in that a melting member is interposed.
  • the molten member interposed in the gap melts.
  • the void revives.
  • the gap becomes a space for allowing the expansion of the arm portion where the temperature becomes high, that is, a space allowing thermal expansion of the arm portion, and damage to the mortar due to a difference in thermal expansion between the arm portion and the mortar is avoided.
  • the melting member is preferably filled with a rubber tape or paint.
  • Claim 8 is to protect a water pipe assembly composed of a plurality of water pipes and planar ribs connecting the water pipes from a combustion gas product, between the water pipe assembly and the combustion gas.
  • a water pipe protection fireproof structure provided with a fireproof block formed along the outer peripheral surface of the water pipe and the surface of the planar rib,
  • Claim 9 is the device according to claim 8, wherein the engaging member is a silica-based refractory material of the same type as the refractory block, and the adhesive is a high-temperature adhesive capable of withstanding the temperature of the engaging portion. It is characterized by.
  • the fireproof block when the fireproof block is attached to the arm portion of the water pipe assembly, the fireproof three is inserted into the concave portion opened to the flat rib side.
  • the fireproof sleeve is fixed to the fireproof block by applying a high-temperature adhesive to its outer surface. Then, by engaging the arm portion with the inner surface of the fireproof sleeve, the fireproof block can be fixed to the water pipe assembly in a wall-mounted manner.
  • the refractory block since the refractory block has no direct engagement portion with the arm portion and has a shape opened to the flat rib side, it is possible to remove the mold at the time of press molding. It can be manufactured.
  • the refractory block is also made of silica-based refractory material such as alumina silica and SiC, it is made of the same material as the refractory sleeve.In other words, the coefficient of thermal expansion is similar, and there is no breakage due to thermal expansion strain. .
  • Adhesives such as mortar phosphate and aron ceramic (trade name) are used because they do not degrade the adhesive performance even at high temperatures of 25 O or more, so there will be no deterioration in adhesion due to heat. .
  • a fire-resistant block is interposed, and the water pipe assembly and the fire-resistant block are fixed to each other with a mortar to protect the water pipe.
  • the mortar placing process is divided into a water pipe assembly side and a fireproof block side, respectively, and the fireproof block in which the mortar is cast into each of the predetermined portions.
  • the water pipe assembly and the refractory block are fixed to each other by mortar by surface-attaching the water pipe assembly and the mortar after casting.
  • Claim 11 is the method according to claim 10, wherein the mortar setting positions of the water pipe assembly side and the refractory block side are groove portions surrounded by adjacent water pipes and plane ribs on the water pipe assembly side.
  • a concave portion is formed in the circular inner peripheral surface of the refractory block facing the outer peripheral surface of the water pipe.
  • the mortar is not uniformly cast on the outer peripheral surface including the groove of the water pipe assembly, but the mortar casting step is performed by the water pipe assembly. Since the mortar is cast in the open space, the skill is not required because the mortar is cast in the open space, and the gauge of the scraper etc.
  • the mortar can be cast with a predetermined thickness by using the mortar.
  • the convex side (the straight surface facing the outer peripheral surface of the water pipe and the plane rib of the refractory block) is required.
  • a scraper operation can be performed as a guide surface.
  • Claim 12 is a water pipe assembly comprising a plurality of water pipes and a flat rib connecting the adjacent water pipes, and formed so as to conform to the shape of the outer peripheral surface of the water pipe and the surface of the flat rib.
  • a water pipe protection comprising: a refractory block; an engaging portion projecting from the surface of the flat rib to the refractory block side; and a concave portion provided on the refractory block side and engaging with the engaging portion.
  • the excess amount of mortar cast in the groove-like portion surrounded by the space between the water pipes and the plane rib has an inner peripheral surface having an outer peripheral surface of the water pipe.
  • a mortar placed between the outer periphery of the water pipe and the circular inner peripheral face of the fireproof block facing the outer periphery of the water pipe using a scraper formed in a circular shape in accordance with The excess is removed by a scraper using the straight surface facing the flat rib of the fireproof block as a guide.
  • the scraper formed in the shape of a mortar removes the excess mortar, facilitating the work of removing excess mortar, and reducing the number of assembly steps of the fire-resistant structure for protecting a water pipe.
  • the scraper operation is performed using the outer peripheral surface of the water pipe and the straight portion of the fireproof block as guides, the mortar can be finished to an accurate thickness.
  • FIG. 1 shows the structure of a refractory structure for protecting water pipes in a waste heat recovery poiler of the present invention, and particularly in a first embodiment corresponding to claims 1 to 6, wherein It is sectional drawing orthogonal to the water pipe center of the refractory structure for water pipe protection.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 3 is a sectional view corresponding to FIG. 1 showing a refractory structure for protecting a water pipe in the waste heat recovery poiler of the present invention, particularly a second embodiment corresponding to claims 1 to 6. is there.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 5 shows an embodiment corresponding to claim 7, and is a view corresponding to a cross-sectional view taken along line BB of FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along the line DD in FIG.
  • FIG. 7 is an operation explanatory view corresponding to claim 7 and a sectional view corresponding to FIG. 5.
  • FIG. 8 is a sectional view taken along the line EE in FIG.
  • FIG. 9 shows an embodiment corresponding to claims 8 to 9 and corresponds to a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along the line FF of FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view for explaining the operation of the embodiment corresponding to claims 8 to 9.
  • FIG. 12 is a rear view showing a method for assembling a fireproof block according to an embodiment corresponding to claims 10 to 12.
  • FIG. 13 shows a method of assembling a refractory structure for protecting a water pipe in a waste heat recovery boiler according to the present invention, in particular, a procedure for removing an adhesive mortar according to claim 9. Is a view in the direction of an arrow perpendicular to the center line of the water pipe.
  • FIG. 14 is a view in the direction of the arrows GG in FIG.
  • FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 13 of the embodiment corresponding to claims 10 to 12.
  • FIG. 16 is a view in the direction of the arrows H—H in FIG.
  • FIG. 17 is a perspective view showing a refractory block assembling procedure according to an embodiment corresponding to claims 10 to 12 of the present invention.
  • FIG. 18 is a perspective view showing a finishing procedure at the time of assembling the refractory structure of the embodiment corresponding to claims 10 to 12.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the center of a water pipe, showing a first example of the prior art.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view in a direction perpendicular to the center of a water pipe, showing a second example of the prior art.
  • FIG. 21 is a sectional view taken along line AA of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIGS. 1 and 2 show a first embodiment showing the structure of a refractory structure for protecting a water pipe in a waste heat recovery boiler of the present invention.
  • reference numeral 12 denotes a water tube assembly, which is composed of a plurality of rows of water tubes 11 and planar ribs 13 for connecting adjacent water tubes 11 in a horizontal or vertical direction.
  • Reference numeral 16 denotes a refractory block, which is provided so as to cover the water pipe assembly 12 from the side of the combustion gas 50 on one side.
  • the refractory block 16 is made of a heat-resistant material such as SiC having a relatively high thermal conductivity and a high heat resistance, and is formed by molding with a mold. It is covered so as to surround the 50 combustion gas 50 side.
  • the flat rib 13 has a predetermined pitch along the longitudinal direction (axial direction) of the water pipe 11.
  • the arm portion 18 is erected toward the refractory block 16 side.
  • the arm portion 18 has a protruding portion 18b extending from the flat rib 13 in a direction perpendicular to the plate surface, and a flat rib 13 upward from the protruding portion 18b. And a rising portion 18a which is bent so as to be parallel.
  • the refractory block 16 is provided with the same number of concave portions 17 as the arm portions 18.
  • the refractory block 16 is engaged with the rising portion 18a of the arm portion 18 by using the gravity of the refractory block 16 via the mortar 20 with the rising portion 18a. , Mounted on a wall.
  • the arm portion 18 and the concave portion 17 provided corresponding to the arm portion 18 are preferably provided between the water tubes 11 as two sets of water tubes 11. However, three or more rows may be provided as one set.
  • Mortar 20 is filled between the refractory block 16 and the water pipe assembly 12. Further, a mountain-shaped projection 21 is formed at the center of the inner periphery of the water tube envelope 16a of the refractory block 16, and a part of the outer periphery of the water tube 11 is applied to the top of the projection 21.
  • the water pipe 11 and the refractory block 16 are securely positioned by contacting each other.
  • a gap filled with mortar 20 is formed between the left and right end portions 16 b of the adjacent refractory block 16, which serves as a relief for the thermal expansion of the refractory block 16 and reduces thermal stress. Is being planned.
  • each block 16 is divided into a plurality of water pipes 11 in the horizontal direction as described above, but in the vertical direction, as shown in FIG. Direction) is also divided into an appropriate number.
  • the upper and lower ends of each block 16 are an upper end 16 c where the combustion gas 50 side is convex, that is, a combustion gas side convex part, and a lower side where the water pipe 11 side is convex.
  • the end 16 d, that is, the water tube side convex portion is alternately combined, and the gap between both ends is filled with mortar 20.
  • each set of the refractory blocks 16 is provided with a gas-side block 16 e facing the combustion gas 50 side over the entire height of the block 16.
  • the water pipe side block is located below the recess 17.
  • a block 16 f is provided, and both blocks 16 e and 16 f are bonded at a joint 16 g.
  • the refractory blocks 16 of each set can be attached and removed without being affected by the adjacent refractory blocks 16, that is, without moving the blocks 16. to, and sets the vertical direction clearance S There S 2, etc. with the upper end 1 6 c and the lower surface and the lower end portion 1 6 d of the mating proc.
  • the concave portion 17 of the refractory block 16 is provided on the arm portion 18 protruding from the planar rib 13, and the gravity of the refractory block 16 is viewed from above. Then, the mortar 20 is used to fix the wall. Therefore, according to this embodiment, bolts and nuts as in the prior art shown in FIG. 19 are not required, and occurrence of high-temperature corrosion of these members can be avoided. Then, when removing each fireproof block 16, remove the mortar 20 in the reverse order to the above, then lift the fireproof block 16 upward, and make the recess 17 the parallel part of the arm 18 (the rising part). ) Disengage with 18a and pull out the refractory block 16 to the combustion gas 50 side.
  • the refractory block 16 is attached to the water pipe structure 12 using its gravity, and is fixed so that it can be removed.
  • the fixing means can be disengaged for each set of the fireproof block 16, the water pipe assembly 12 and the fireproof block are prevented.
  • the thickness of the fire-resistant block 16 becomes thinner, the temperature difference between the inner and outer surfaces of the fire-resistant block 16 is reduced, and the temperature rise is suppressed.
  • the thermal stress of the refractory block 16 is reduced.
  • the upper and lower ends of the refractory block 16 are formed so that the combustion gas 50 side of the upper end 16c is convex, and the water pipe structure 12 side of the lower end 16d is convex. As a result, it is easy to remove only one set of fire-resistant blocks 16 locally and repair them partially.
  • FIGS. 3 and 4 show a second embodiment of the present invention.
  • the planar ribs 13 of the water pipe structure 12 of the boiler project from the planar ribs 13 toward the refractory block 16 at a predetermined pitch along the vertical direction.
  • An arm portion 19 is provided so that the cross-sectional area increases as the distance increases.
  • the cross-sectional area of the arm portion 19 may be formed so as to increase rapidly at a position where a portion protruding toward the refractory block 16 is present.
  • the refractory block 16 is provided with a recess 17 corresponding to the arm 19, so that the recess 17 can be engaged with the arm 19 via a mortar 20. ing.
  • the arm portion 19 and the concave portion 17 are formed horizontally (perpendicular to the plate surface of the flat rib 13) as shown in FIG. With this configuration, the refractory block 16 is firmly fixed to the planar rib 13 on the water pipe 11 side.
  • reference numeral 18 denotes an arm protruding from the planar rib 13 of the water pipe assembly 12 and, similarly to the first embodiment shown in FIGS.
  • the projection 18 includes a protruding portion 18b extending perpendicularly to the plate surface and a rising portion 18a bent upward from the protruding portion 18b.
  • Reference numeral 17 denotes a recess formed in the refractory block 16 and has a shape in which the arm 18 can be engaged similarly to the first embodiment.
  • a gap between the rising portion 18a mainly of the arm portion 18 and the inner surface of the concave portion 17 of the refractory block 16 is formed.
  • the molten member 51 is filled.
  • the melting member 51 is made of a material that melts when the temperature of the arm portion 18 reaches at least 250, and is loaded with a rubber tape that melts at a temperature of 250. Alternatively, it is preferable to apply a coating material that melts at a temperature of 25 Ot: on the outer surface of the arm portion 18. Mortar 20 is cast on a portion other than the portion where the melting member 51 is interposed.
  • the temperature of the arm portion 18 constituting the water pipe assembly 12 rises to about 250 during operation of the apparatus, as shown in FIGS. 7 to 8, The melting member 51 is melted by the heat transmitted from the arm 18, and the gap 51 a is restored between the outer surface of the arm 18 and the inner surface of the recess 17.
  • the gap 51a is formed along the outer periphery of the arm 18 as shown in FIGS.
  • the space 51 a becomes a space (thermal expansion allowance) allowing the thermal expansion of the arm portion 18 where the temperature is high, and the thermal expansion difference between the arm portion 18 and the refractory block 16 is reduced.
  • the mortar 20 is prevented from being absorbed and conventionally caused by such a difference in thermal expansion.
  • 13 is a plane rib of the water pipe assembly 12
  • 18 is a force protruding from the plane rib 13 and is composed of a vertical portion 18 b and a rising portion 18 a, and is bent upward.
  • Arm The structures of the planar ribs 13 and the arm portions 18 are the same as those of the first embodiment shown in FIGS.
  • the refractory sleeve 52 is a refractory sleeve.
  • the refractory sleeve 52 is made of a refractory material such as SiC similar to the refractory block 16.
  • the refractory sleeve 52 has openings 52 c and 52 a on its lower side, that is, on the side of the arm 18 and the side of the flat rib 13, respectively.
  • a groove 52b is formed, and the arm 18 is fitted into the groove 52b.
  • the fireproof block 16 is formed with a concave portion 54 having an opening on the water tube assembly 12 side, and the fireproof sleeve 52 is fitted to the concave portion 54 on the outer surface thereof. Then, the fireproof sleeve 52 is coated with a high-temperature adhesive 53 having high bonding performance even at high temperatures on the outer surface thereof, and is bonded to the concave portion 54 of the fireproof block 16.
  • the high-temperature adhesive 53 use is made of an adhesive such as mortar phosphate, aron ceramic or the like, whose adhesive performance does not decrease even at a high temperature of 250 or more.
  • the concave portion of the refractory block 16 opened to the side of the flat rib 13.
  • a refractory sleeve 52 is inserted into the flat rib 13 from the side of the flat rib 13, and a high-temperature adhesive 53 is applied to the outer surface thereof, and is adhered and fixed to the inner surface of the concave portion 54 of the refractory block 16.
  • the rising portion 18a of the arm 18 is inserted from the lower opening 52c of the refractory sleeve 52 fixed to the refractory block 16 with the high-temperature adhesive 53. Then, the refractory block 16 and the refractory sleeve 52 are lowered, and the rising portion 18 a of the arm 18 is fitted into the groove 52 b of the refractory sleeve 52.
  • the inner convex portion 52 d of the refractory sleeve 52 causes the rising portion 18 a of the arm portion 18 to have the flat rib 13 side of the rising portion 18 a.
  • the arm portion 18 and the refractory sleeve 52 are securely fitted to each other without being displaced and pulled out.
  • the mortar 20 is cast in the gap around the refractory block 16.
  • the recess 54 of the refractory block 16 has a shape opened to the side of the flat rib 13 without forming a fitting portion with the arm 18, so that the press molding is performed.
  • the die can be easily removed at the time, so that the refractory block 16 can be manufactured by press molding.
  • the scraper 55 has an inner surface 55 a formed in a circular surface having the same shape as the outer peripheral surface of the water pipe 11, and the circular surface 5 a.
  • the circular surface 55 a of the scraper 55 is connected to the outer surface of the water pipe 11. Then, the scraper 55 is moved in the longitudinal direction of the water pipe 11 as shown by an arrow in FIG. 14 using the outer surface of the water pipe 11 as a guide.
  • the excess portion of the mortar 20 is cut off by the plane 55b of the scraper 55, and the mortar 20 is correctly finished to the required thickness ti.
  • the mortar 20 is finished to a required thickness t 2 (about 5 mm) with a scraper 56 in the following manner.
  • the scraper 56 has circular convex surfaces 56 b and 56 b formed to have the same diameter as the outer surface of the water pipe 11.
  • the circular convex surfaces 56b, 56b are connected to the straight surface 56a.
  • the straight surface 56 a of the scraper 56 was in contact with the straight surface 16 m of the refractory block 16.
  • the tube 11 is moved in the longitudinal direction.
  • the excess thickness portion of the mortar 2 0 is dropped can ⁇ by a circular convex surface 5 6 b of scraper 5 6, the mortar 2 0 Ru finished properly required thickness t 2.
  • the bonding operation by hitting the hammer 58 is performed first on the center of the refractory block 16, then on the upper and lower portions of the refractory block 16, and on the left and right sides.
  • the thickness of the mortar 20 is measured using a gauge 57 as shown in FIG. 18, and this is the required thickness. to make sure that it is a t 3.
  • the recess provided in the refractory block can be fixed to the arm provided on the flat rib of the water pipe assembly from above using the gravity of the refractory block in a wall-mounted manner.
  • the refractory block can be easily and securely fixed in a detachable state. This makes it possible to securely fix the fireproof block in any part of the water pipe in a detachable state.
  • refractory blocks can be disengaged one by one, partial repair of the blocks can be easily performed, thereby improving maintainability.
  • the arm on the water pipe assembly side and the recess on the fireproof block side can be fixed in a detachable manner without using a tightening means such as a power nut, so that the thermal connection between the water pipe structure and the fireproof block The temperature is reduced by the thinning of the refractory block The difference and temperature are reduced and the thermal stress is reduced.
  • the melting member interposed in the gap between the arm portion and the concave portion of the refractory block is melted, the gap is restored, and the heat of the arm portion is restored. Since it becomes an expansion allowance, it is possible to prevent the mortar from being damaged due to a difference in thermal expansion between the arm portion and the mortar.
  • the mortar casting step is divided into the water pipe assembly side and the fireproof block side separately, and in other words, mortar casting in an open space.
  • the mortar is not required to be performed because the mortar is performed, and the open space allows the mortar to be cast with a predetermined thickness using a gauge such as a scraper. Since the groove side is the mortar setting position on both the water pipe assembly side and the fireproof block side, the convex side (the straight surface facing the outer peripheral surface of the water pipe and the plane rib of the fireproof block) is guided. It becomes possible to perform a scraper operation as a surface.
  • the excess amount of mortar cast between the water pipe assembly and the fireproof block is reduced by a scraper having a concave inner shape guided by the outer circumference of the water pipe and the straight surface of the fireproof block. Since the mortar is removed, the work of removing the excess mortar is easy, and the man-hour for assembling the equipment can be reduced.In addition, the mortar has an accurate finished thickness, and the mortar has uneven strength and the durability of the fireproof block. Can be prevented from decreasing.

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Description

明 細 書 水管保護用耐火構造体とその組立方法 技術分野
本発明はボイラの水管等の熱交換器の水管を高温ガスの雰囲気から保護するた めの水管保護用耐火構造体とその組立方法に関するものである。 背景技術
廃熱回収ポイラにおいては、 伝熱用の水管を、 耐火ブロックによって燃焼ガス から伝達される熱及び腐食性雰囲気から保護している。
第 1 9図〜第 2 1図はかかる廃熱ポイラ用水管の耐火構造体の従来技術を示す。 第 1 9図に示す技術は特開平 9— 1 8 4 6 0 2号等にて提供されているもので、 第 1 9図において、 1 1はポイラの水管、 1 3は該水管 1 1同士を水平方向ある レ は垂直方向に接続して補強するための平面リブである。
2 6は前記水管 1 1を燃焼ガス 5 0から覆うように設けられたセラミックス材 から成る而 ί火プロックで、 前記水管 1 1は該耐火プロック 2 6によって燃焼ガス 5 0から伝達される熱と腐食性雰囲気から保護されている。
2 3 aは前記耐火プロック 2 6を前記平面リブ 1 3に固定するためのボルトで ある。 該ポルト 2 3 aは前記平面リブ 1 3の板面から耐火ブロック 2 6を貫通し て立設され、 このポルト 2 3 aに螺合されるナット 2 3 bを締め付けることによ つて、 前記耐火プロック 2 6が水管 1 1及び平面リブ 1 3に固定されるようにな つている。
2 0はモルタルで、 前記耐火ブロック 2 6の内側と平面リブ 1 3及び水管 1 1 の外側との間に形成される空間内に充填されている。 2 7はキャップで、 前記ポ ルト 2 3 aの頭部、 つまりナット 2 3 bの螺合部を燃焼ガス 5 0から保護するよ うにして、 ナット 2 3 bの上部に被せられている。
第 2 0図〜第 2 1図は特開平 9— 2 3 6 2 0 3号にて提供されているもので、 第 2 0図は水管の軸心に直角な断面図、 第 2 1図は第 2 0図の A _ A線断面図で ある。 第 2 0図〜第 2 1図において、 1 1は水管、 1 3は該水管 1 1同士を接続 して補強する平面リブ、 3 6は前記水管 1 1、 平面リブ 1 3等を燃焼ガス 5 0か ら保護するための耐火プロック、 2 0は該耐火プロック 3 6と平面リブ 1 3及び 水管 1 1との間に充填されたモルタルである。
3 8は前記耐火プロック 3 6を平面リブ 1 3に固定するためのアーム部で、 こ のアーム部 3 8は前記平面リブ 1 3の適所から突設されている。 そして、 前記耐 火ブロック 3 6は、 これの凹み部 3 7を該アーム部 3 8に引掛けることにより、 水管 1 1及び平面リブ 1 3に固定されている。
また、 図示を省略するが、 前記のような水管保護用耐熱構造体として実開平 1 一 1 0 6 7 0 6号 （考案の名称：水冷壁） の考案及び特開平 7— 2 2 5 0 1 6号 (発明の名称：焼却炉の炉壁構造及び耐火レンガ） が提供されている。
実開平 1一 1 0 6 7 0 6号の考案の技術は、 水管同士を接続する平面リブ （フ イン） に、 上向きに傾斜して形成された支持金物を水管の長さ方向に所定の間隔 で突出させて固定し、 耐火ブロック側には、 前記支持金物に嵌り合うように窪み 部を形成し、 さらに該支持金物と窪み部との間に形成される空隙にモルタルを充 填して構成されている。
また、 特開平 7— 2 2 5 0 1 6号の技術は、 複数本の水管の外周面に沿うよう に断面を円弧状に形成された複数の被覆部と、 該被覆部同士を連結する連結部と によって構成される耐火ブロック （耐火レンガ） を有しており、 該耐火ブロック には、 これと前記水管の外周面との間にモルタルを充填するに要する隙間を保持 するための複数の突起が前記水管の管軸方向に所定の間隔で設けられている。 さ らに前記耐火プロックには、 これの前記連結部に前記水管を取付けるための取付 け具が挿入される取付穴が形成されている。
しかしながら、 前記のような従来技術には次のような問題点がある。
第 1 9図に示されている特開平 9一 1 8 4 6 0 2号で提供された技術では、 装 置の運転中にボルト 2 3 aが高温になって熱膨張し、 この熱膨張によってキヤッ プ 2 7が燃焼ガス 5 0側に向けて押し出されて嵌合部から外れてしまう。 これに より前記ボルト 2 3 a及びナツト 2 3 bは燃焼ガス 5 0中に露出され、 燃焼ガス 5 0によって腐食され易くなる。 そして、 かかる腐食が進むと、 耐火ブロック 2 6の破損や脱落を招くこととなる。
また、 前記耐火ブロック 2 6は、 平面リブ 1 3に固定され、 立設されたボルト 2 3 aを介してポイラの水管 1 1及び平面リブ 1 3に固定されるようになってい るため、 該ボルト 2 3 aの締め付けに伴なう拘束があり、 これに加えて水管 1 1 側と耐火ブロック 2 6との間の熱膨張差による熱ひずみが発生する。 かかる拘束 や熱ひずみが発生すると、 これらによる熱応力及び耐火ブロック 2 6の内外温度 差による熱応力によって耐火ブロック 2 6の破損を招く。
また第 2 0図〜第 2 1図に示されている特開平 9— 2 3 6 2 0 3号で提供され た技術では、 前記第 1 9図に示されている従来技術の課題を解決することが可能 であるが、 この技術においては平面リブ 1 3から斜め上方に突設されたアーム部 3 8を耐火ブロック 3 6に形成された凹み部 3 7に引掛けるのみで耐火ブロック 3 6を支持するようになっているので、 耐火ブロック 3 6を水管 1 1及び平面リ ブ 1 3に確実に固定することは困難であり、 該耐火プロック 3 6の脱落が発生し 易い。
また実開平 1— 1 0 6 7 0 6号で提供された技術では、 前記した特開平 9— 2 3 6 2 0 3号の技術と同様に、 平面リブから斜め上方に突設された支持金物に耐 火ブロックの窪み部を引掛けるのみで該耐火ブロックを水管側に支持するように なっているので、 耐火ブロックを水管側に確実に固定することは困難であり、 該 耐火ブロックの脱落が発生し易い。
さらに、 特開平 7— 2 2 5 0 1 6号で提供された技術では、 前記した特開平 9 - 1 8 4 6 0 2号の技術と同様、 耐火ブロックの連結部に水管を取付けるための 取付け具の端部が燃焼ガス中に露出されるので、 該取付け具が燃焼ガスによって 腐食され、 この腐食が進むと耐火ブロックの破損や脱落を招くという問題点があ る。
また、 前記のような従来技術、 例えば第 2 0図〜第 2 1図に示す特開平 9— 2 3 6 2 0 3号の技術におけるように、 耐火ブロック 3 6の凹み部 3 7が水管 1 1 側のアーム部 3 8を引掛けるために上方に傾斜して形成されているような耐火ブ ロック 3 6を製造するに当たっては、 傾斜角が大きくなると、 前記凹み部 3 7が 上方に傾斜して型抜きが出来ないため、 該耐火ブロック 3 6はプレスによる成型 は不可能である。 又確実に固定するには傾斜角を大きく取る必要があるが、 大き く取ると特殊な金型が必要となり、 製造時間とコストが大になる。
従ってかかる耐火ブロック 3 6は、 耐火ブロック材料を金型に流し込むことに よって製造しており、 かかる製法によるものはプレス成型によって製造するもの に比べて強度が低く、 耐久性に劣るという問題点を有している。
また前記のような従来技術、 例えば前記特開平 9— 2 3 6 2 0 3号の技術にお いては、 水管 1 1側に固定された金属製のアーム部 3 8と耐火ブロック 3 6との 間にはモルタル 2 0を充填して、 該アーム部 3 8と耐火ブロック 3 6とを固定し ている。
然るに、 前記アーム部 3 8と耐火ブロック 3 6との間のモルタル 2 0を充填し た部位の温度は 2 5 0 ：〜 5 0 0でに上昇し、 かつ金属製のアーム部 3 8とモル タル 2 0とは熱膨張率が大きく異なる。 このため、 かかる従来技術においては、 前記アーム部 3 8とモルタル 2 0との間に生ずる熱膨張差によってモルタル 2 0 が破損し、 耐火構造体の耐久性が低下するという問題点を有している。
さらに前記のような従来技術においては、 水管集合体と耐火プロックとを固定 するためのモルタルを打設し、 これを所要の厚さに仕上げる際には、 作業者がこ て等の手動具を使用し、 該作業者の勘によってモルタルを所要厚さに仕上げてい る。 このため、 かかる従来技術においてはモルタルの仕上り厚さに作業者によつ てばらつきが生じ、 これによつて複数の耐火ブロックの耐久性に差が生じ、 耐火 ブロックの破損の原因となるという問題点を有している。 発明の開示
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するものである。
即ち、 本発明の第 1の目的は、 耐火ブロックを水管及び平面リブより成る水管 構造体に確実に固定して、 耐火プロックの破損や脱落の発生を防止することであ る。
また本発明の第 2の目的は、 耐火プロックを前記水管構造体の如何なる部位に おいても取付け、 取外しを可能として、 耐火ブロックの組み立て、 分解作業を容 易化することである。 本発明の第 3の目的は、 耐火ブロック及びこれの取付け部材の、 熱応力による 破損及び高温腐食の発生を防止して、 これらの耐久性を向上することにある。 本発明の第 4の目的は、 耐火プロックをプレス成型によって製造可能として、 強度の大なる耐火プロックを得ることにある。
本発明の第 5の目的は、 耐火ブロックと水管集合体との間に充填されるモル夕 ルと水管集合体との熱膨張差によってモルタルが破損するのを防止し、 耐火構造 体の耐久性を向上することである。
さらに本発明の第 6の目的は、 モルタルの充填作業を簡単化して耐火構造体の 取付作業の工数を低減するとともに、 モルタルを水管集合体と耐火プロックとの 間に均一な厚さで充填可能として、モルタル打設部の強度を向上することである。 以上の目的を達成するため、 本発明は請求の範囲第 1項から第 1 2項の技術手 段によって構成する。
即ち請求の範囲第 1項は、 燃焼ガス生成物から、 複数の水管と該水管同士を接 続する平面リブとよりなる水管集合体を保護するため、 前記水管集合体と燃焼ガ スとの間に、 前記水管の外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形成され た耐火プロックを介装した水管保護用耐火構造体において、 前記平面リブの表面 から前記耐火プロック側に突設されるとともに、 先端部に係合部が形成されたァ 一ム部を備えるとともに、 前記耐火プロックには前記アーム部の係合部が係合さ れる凹み部を備え、 該アーム部及び凹み部を介して前記耐火プロックを前記水管 集合体に係脱可能に構成したことを特徴としている。
請求の範囲第 2項は、 第 1項において、 前記アーム部に係合部が、 前記耐火ブ ロック側への突出部の端部から屈曲して前記水管に対して平行にかつ上方へ向け て立ち上がる立上がり部より成ることを特徴としている。
請求の範囲第 3項は、 前記第 1項において、 前記アーム部の係合部と直交する 断面が、 前記水管集合体側より耐火プロックの断面積が拡大するように形成され て成ることを特徴としている。
そしてより具体的には、 請求の範囲第 4項に記載のように、 前記アーム部の係 合部と直交する断面が、 水管集合体側より耐火プロック側の断面積が拡大するよ うに形成された係合凸部を設け、 一方耐火プロック側に前記拡大した断面積に対 応する係合凹部を設け、 該係合凹部と凸部間を係合させて前記耐火ブロックを前 記アーム部に止設させたことを特徴とする。
請求の範囲第 5項は、 第 1項において、 前記耐火ブロックの上端部及び下端部 に燃焼ガス側に面した燃焼ガス側凸部及び水管側凸部を夫々設け、 上下方向に隣 接して位置する前記耐火ブロックの燃焼ガス側凸部と水管側凸部とを互いに対向 させて成ることを特徴としている。
請求の範囲第 6項は第 5項において、 前記アーム部の係合部が前記耐火プロッ ク側への突出部の端部から屈曲して前記水管に対して平行にかつ上方に向けて立 ち上がる立上がり部を有し、 前記耐火プロックの凹み部を前記立上がり部に該耐 火プロックの重力により上方から係合可能とするとともに、 前記耐火プロックの 上端部に前記燃焼ガス側凸部を設け、 下端部に前記水管側凸部を設けて成ること を特徴としている。
かかる請求の範囲第 1項〜第 6項に記載の発明よれば、 水管集合体の平面リブ に設けられたアーム部に、 耐火ブロックに設けられた凹み部を、 耐火ブロック自 体の重力を利用して該耐火プロックを引掛けることによって固定するので、 従来 技術のような、 燃焼ガス側に突出する恐れのあるポルト、 ナットが不要となり、 これによつて高温腐食の発生が抑制される。
また、 アーム部に、 水管に対して平行な立上がり部を設けているため、 水管と 平面リブとよりなる水管集合体が天井部を形成している際においても、 耐火プロ ックの重力を利用して係脱自在に固定することができる。
また、 従来技術のように、 ポルト、 ナットのような緊締手段を不要とし、 係脱 可能な固定手段を用いているため、 水管と耐火ブロックとの間の熱的な拘束が無 くなり、 その結果、 耐火ブロックを薄肉化することが可能となり、 耐火ブロック の内 ·外面温度差が小さくなるとともに、該耐火プロックの温度上昇が抑制され、 これらによって耐火ブロックの熱応力が低減される。
さらに、 耐火ブロックの上下端部において、 上側端部の燃焼ガス側を凸状、 下 側端部の水管側を凸状とすることにより、耐火プロックを局部的、例えば 1枚（ 1 組） を取り外すことが可能となる。 これにより、 容易に耐火ブロックの部分補修 が可能となって、 メンテナンスが容易となる。 また、 耐火プロックの上下の端部を燃焼ガス側と水管側とで交互に凸にするこ とによって、 耐火ブロックの熱膨張のための隙間を確保しつつ、 燃焼ガス側にあ る高温の腐食性ガスが水管及びアーム部と凹み部とより成る固定手段に侵入する のを阻止することができる。
請求の範囲第 7項は、 第 1項において、 前記アーム部の少なくとも先端部位と 前記凹み部との間に空隙を形成し、 該空隙に、 前記アーム部が所定温度以上にな つたとき融解する溶融部材を介装したことを特徴としている。
かかる発明によれば、 装置の運転中において、 水管集合体を構成する金属製の アーム部の温度が所定温度、 つまり 2 5 0 程度以上になると、 前記空隙に介装 された溶融部材が融解して空隙が復活する。
従って、 該空隙が高温となるアーム部の膨張代、 つまりアーム部の熱膨張を許 容する空間となり、 アーム部とモルタルとの熱膨張差によるモルタルの破損が回 避される。
そして前記溶融部材としては、 ゴム製のテープあるいは塗料を充填するのが好 適である。
請求の範囲第 8項は、 燃焼ガス生成物から、 複数の水管と該水管同士を接続す る平面リブとよりなる水管集合体を保護するため、 前記水管集合体と燃焼ガスと の間に、 前記水管の外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形成された耐 火プロックを介装した水管保護用耐火構造体において、
前記平面リブの表面から前記耐火ブロック側に突設され、 先端に係合部が形成 されたアーム部を備えるとともに、 前記耐火プロックには前記平面リブ側に開放 された凹み部を形成し、 該凹み部にプレス成形により形成した強度性の高い係合 部材を接着し、 該係合部材を介して前記アーム部に耐火ブロックが係合固定され ることを特徴としている。
請求の範囲第 9項は、 第 8項において、 前記係合部材が耐火ブロックと同種の シリカ系耐火材であり、 又接着剤が前記係合部の温度に耐え得る高温接着剤であ ることを特徴とする。
請求の範囲第 8項、 第 9項に記載の発明によれば、 耐火ブロックを水管集合体 のアーム部に取付ける際において、 平面リブ側に開放された凹み部に耐火スリー ブを挿入し、 その外面に高温接着剤を塗布して該耐火スリーブを耐火プロックに 固着（接着）する。次いでアーム部を耐火スリーブの内面に係合することにより、 耐火プロックを水管集合体に壁掛け式にて固定することが出来る。
従ってかかる発明によれば、耐火ブロックはアーム部との直接の係合部が無く、 かつ平面リブ側に開放された形状となるので、 プレス成型の際の型抜きが可能と なり、 プレス成型によって製造することが可能となる。
これによつて、 強度の大なるプレス成型製耐火プロックを得ることができる。 特にその係合部においては S i Cからなる耐火スリーブを用いているために、 強度性が極めて向上する。
又耐火ブロックもアルミナシリカ、 S i C等のシリカ系耐火材であるために、 耐火スリーブと同種の材質となり、 言換えれば熱膨張率も近似しており、 熱膨張 歪により破損することはない。
又接着剤もリン酸モルタル、 ァロンセラミック （商品名） 等の 2 5 O :以上の 高温においても接着性能が低下しない接着剤を用いている為に、 熱による接着劣 化が生じることはない。
請求の範囲第 1 0項は、 燃焼ガス生成物から、 複数の水管と該隣接する水管同 士を接続する平面リブとよりなる水管集合体を保護するため、 前記水管集合体と 燃焼ガスとの間に、 前記水管の外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形 成された耐火ブロックを介装し、 該水管集合体と耐火ブロックとをモルタルによ つて固着して成る水管保護用耐火構造体の組立方法において、
モルタルを水管集合体の溝部を含めた外周面に打設するにあたり、 モルタル打 設工程を水管集合体側と耐火ブロック側に夫々分割し、 前記夫々の所定部位にモ ルタルが打設された耐火ブロックと水管集合体とを、 打設後のモルタルを介して 面着させることにより、 該水管集合体と耐火プロックとをモルタルによって固着 することを特徴とする。
請求の範囲第 1 1項は、 第 1 0項において、 前記水管集合体側と耐火ブロック 側夫々のモルタル打設位置を、 水管集合体側では隣接する水管と平面リブとに囲 まれた溝状部とし、 又耐火ブロック側では、 水管外周面に対向する耐火ブロック の円形内周面の凹部とすることを特徴とする。 請求の範囲第 1 0項、 第 1 1項に記載の発明によれば、 モルタルを水管集合体 の溝部を含めた外周面に均一に打設するのではなく、 モルタル打設工程を水管集 合体側と耐火ブロック側に夫々分割して打設するために、 言換えれば開放空間で モルタル打設が行なわれるために熟練度を要することなく、 又、 開放空間である ために、スクレーパ等のゲージを用いて所定肉厚でのモルタル打設が可能となる。 又、 水管集合体側及び耐火ブロック側のいずれも、 溝部側が、 モルタル打設位 置であるために、 その凸部側 （水管の外周面と耐火ブロックの平面リブに対向す る直状面） を案内面としてスクレーパ作業をすることが可能となる。
請求の範囲第 1 2項は、 複数の水管と該隣接する水管同士を接続する平面リブ とよりなる水管集合体と、 前記水管の外周面及び平面リブの表面の形状に沿うよ うに形成された耐火プロックと、 前記平面リブの表面から前記耐火プロック側に 突設された係合部と、 前記耐火ブロック側に設けられ、 前記係合部と係合する凹 み部とを備えた水管保護用耐火構造体の組立方法において、
前記隣接する水管同士を接続する平面リブ面に打設されたモルタルの余肉分を、 前記水管の外周面を案内としてスクレーパで搔き落とす第 1のモルタル厚さ規制 工程と、
前記水管の外周に対向する耐火ブロックの円形凹状面との間に打設されたモル タルの余肉分を前記耐火ブロックの平面リブに対向する直状面を案内としてスク レーパで搔き落とす第 2のモルタル厚さ規制工程と、
前記夫々の所定部位にモルタルが打設された後の耐火ブロックの凹み部を水管 集合体側の係合部に係合させながらモルタルを介して両者を面着させる工程とを 行ない、 前記工程により水管集合体と耐火ブロックとをモルタルによって固着す ることを特徴とする。
請求の範囲第 1 2項に記載の発明によれば、 水管の間と平面リブとに囲まれた 溝状の部分に打設されたモルタルの余肉分は、 内周面が水管の外周面に合わせて 円形状に形成されたスクレーパによって水管の外周面を案内として搔き落とし、 また水管の外周とこれに対向する耐火プロックの円形状の内周面との間に打設さ れたモルタルの余肉分は、 耐火プロックの平面リブに対向する直状面を案内とし て、 スクレーパによって搔き落とすので、 前記双方の余肉部とともに、 内側が凹 状に形成されたスクレーパによって搔き落とすこととなり、 モルタルの余肉の搔 き落とし作業が容易となり、水管保護用耐火構造体の組立作業工数が少なくなる。 また、 前記水管の外周面及び耐火プロックの直状部を案内としてスクレーバ作 業を行なうので、 モルタルを正確な厚さに仕上げることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の廃熱回収ポイラにおける水管保護用の耐火構造物構造を示 し、 特に請求の範囲第 1項〜第 6項に対応する第 1の実施例で、 ポイラ燃焼室の 水管保護用耐火構造体の水管中心に直角な断面図である。
第 2図は、 第 1図の B— B線に沿う断面図である。
第 3図は、 本発明の廃熱回収ポイラにおける水管保護用の耐火構造物を示し、 特に請求の範囲第 1〜 6に対応する第 2の実施例で、 第 1図に対応する断面図で ある。
第 4図は、 第 3図の C _ C線に沿う断面図である。
第 5図は、 請求の範囲第 7項に対応する実施例を示し、 第 1図の B— B線に沿 う断面図に相当する図である。
第 6図は、 第 5図の D— D線に沿う断面図である。
第 7図は、 請求の範囲第 7項に対応する作用説明図であり、 第 5図に対応する 断面図である。
第 8図は、 第 7図の E— E線に沿う断面図である。
第 9図は、 請求の範囲第 8項〜第 9項に対応する実施例を示し、 第 1図の B - B線に沿う断面図に相当する図である。
第 1 0図は、 第 9図の F— F線に沿う断面図である。
第 1 1図は、 請求の範囲第 8項〜第 9項に対応する実施例の作用を説明するた めお斜視図である。
第 1 2図は、 請求の範囲第 1 0項〜第 1 2項に対応する実施例の耐火ブロック 組立方法を示す背面図である。
第 1 3図は、 本発明の廃熱回収ボイラにおける水管保護用の耐火構造物におけ る組立方法、 特に請求の範囲第 9項に対応する接着用モルタルの搔き落とし要領 を示し、 水管の中心線に直角な方向の矢視図である。
第 1 4図は、 第 1 3図の G— G矢の方向の矢視図である。
第 1 5図は、 請求の範囲第 1 0項〜第 1 2項に対応する実施例の第 1 3図に対 応する図である。
第 1 6図は、 第 1 5図の H— H矢の方向の矢視図である。
第 1 7図は、 請求の範囲第 1 0項〜第 1 2項に対応する実施例の耐火ブロック 組立要領を示す斜視図である。
第 1 8図は、 請求の範囲第 1 0項〜第 1 2項に対応する実施例の耐火構造体組 立時の仕上要領を示す斜視図である。
第 1 9図は、 従来技術の第 1例を示す水管中心に直角方向の断面図である。 第 2 0図は、 従来技術の第 2例を示す水管中心に直角方向の断面図である。 第 2 1図は、 第 2 0図の A— A線に沿う断面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。 但し、 この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、 材質、 形状、 その相対 的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、 この発明の範囲をそれに限定する 趣旨ではなく、 単なる説明例に過ぎない。
第 1図〜第 2図には本発明の廃熱回収ボイラにおける水管保護用の耐火構造物 構造を示す第 1の実施例が示されている。
かかる第 1図〜第 2図において、 1 2は水管集合体で、 複数列の水管 1 1と、 隣接する水管 1 1同士を水平あるいは垂直方向に接続する平面リブ 1 3とより成 る。
1 6は耐火ブロックで、 前記水管集合体 1 2を燃焼ガス 5 0側から、 その片側 面全てを覆うように設けられている。 該耐火ブロック 1 6は、 比較的熱伝導率が 大きく耐熱性の大なる S i C等の耐熱材料を金型によって成型してなる成形品か らなり、 前記ポイラの水管 1 1及び平面リブ 1 3の燃焼ガス 5 0側を囲むように して覆っている。
前記平面リブ 1 3には、 水管 1 1の長手方向 （軸方向） に沿って、 所定ピッチ で以てアーム部 1 8が前記耐火ブロック 1 6側に向けて立設されている。
該アーム部 1 8は、 第 2図に示すように、 前記平面リブ 1 3からその板面に垂 直方向に延びる突出部 1 8 bと、 該突出部 1 8 bから上方に平面リブ 1 3と平行 になるように屈曲されてなる立上がり部 1 8 aとによって形成される。
また前記耐火ブロック 1 6には、 前記アーム部 1 8に対応して、 これと同数の 凹み部 1 7が'設けられている。
そして前記耐火ブロック 1 6は、 前記アーム部 1 8の立上がり部 1 8 aに、 モ ルタル 2 0を介して前記凹み部 1 7を該耐火ブロック 1 6の重力を利用して係合 することにより、 壁掛け式に取付けられている。
前記アーム部 1 8及びこれに対応して設けられた前記凹み部 1 7は、 第 1図に 示すように、 水管 1 1の 2列を 1組として水管 1 1の間に設けるのが好適である が、 3列以上を 1組として設けてもよい。
前記耐火ブロック 1 6と前記水管集合体 1 2との間にはモルタル 2 0が充填さ れている。 また、 前記耐火ブロック 1 6の水管包被部 1 6 aの内周中央部には山 形状の突起 2 1が形成され、 該突起 2 1の頂部に前記水管 1 1の外周の一部を当 接せしめることによって、 水管 1 1と耐火ブロック 1 6とを確実に位置決めして いる。
また、 相隣る前記耐火ブロック 1 6の左右端部 1 6 bの間にはモルタル 2 0が 充填された隙間が形成され、 耐火ブロック 1 6の熱膨張の逃げを構成し、 熱応力 の低減を図っている。
また、 前記耐火ブロック 1 6は、 水平方向には前記のように複数の水管 1 1単 位で分割されているが、垂直方向においては、第 2図に示すように、高さ方向（垂 直方向） にも適当数に分割されてなる。そして、各ブロック 1 6の上下の端部は、 燃焼ガス 5 0側が凸部となっている上側端部 1 6 c即ち燃焼ガス側凸部と、 水管 1 1側が凸部となっている下側端部 1 6 d即ち水管側凸部とを互い違いに組み合 わせ、 双方の隙間にはモルタル 2 0が充填される構造となっている。
更に前記各組の耐火ブロック 1 6は、 第 2図に示すように、 燃焼ガス 5 0側に 面するガス側ブロック 1 6 eを該ブロック 1 6の全高に亘つて設け、 該ガス側ブ ロック 1 6 eの水管集合体 1 2側には前記凹み部 1 7の下方部位に水管側ブロッ ク 1 6 f を設け、 両ブロック 1 6 e、 1 6 f を接合部 1 6 gにて接着している。 また各組毎の前記耐火ブロック 1 6は、 相隣る耐火ブロック 1 6の影響を受け とることなく、 つまり該ブロック 1 6を動かすことなく、 1組毎に取付け、 取外 しが可能なように、 上側端部 1 6 cと相手側プロックの下面及び下側端部 1 6 d との垂直方向間隙 Sい S 2等を設定している。
かかる構成からなる耐火構造体を取付ける際においては、 前記平面リブ 1 3に 突設されたアーム部 1 8に、 前記耐火ブロック 1 6の凹み部 1 7を、 上方から該 耐火ブロック 1 6の重力を利用して壁掛け式に係合し、 次いでモルタル 2 0を打 つて固定する。 従って、 この実施例によれば、 第 1 9図に示す従来技術のような ボルト、 ナットが不要となり、 これらの部材の高温腐食の発生を回避できる。 そして各耐火ブロック 1 6を取外す際には、 上記と逆の手順でモルタル 2 0を 取り除いた後、 耐火ブロック 1 6を上方に持ち上げ、 凹み部 1 7とアーム部 1 8 の平行部 （立上がり部） 1 8 aとの係合を外し、 該耐火ブロック 1 6を燃焼ガス 5 0側へ引き出す。
これにより、 水管集合体 1 2が天井部を構成していても、 耐火ブロック 1 6は その重力を利用して水管構造体 1 2に取付け、 取外し可能に固定されることとな る。
従ってこの実施例によれば、 従来技術のようなポルト、 ナットによる拘束部分 が無くなり、 また耐火プロック 1 6の 1組毎に係脱可能な固定手段であるため、 水管集合体 1 2と耐火プロック 1 6との間の熱的拘束が無くなり、 耐火プロック 1 6の薄肉化が可能となり、 耐火プロック 1 6の内 '外面間の温度差が小さくな るとともに、 温度上昇が抑制され、 これによつて該耐火ブロック 1 6の熱応力が 低減される。
また前記耐火プロック 1 6の上下端部は、 上側端部 1 6 cの燃焼ガス 5 0側を 凸、 下側端部 1 6 dの水管構造体 1 2側を凸となるように形成されているので、 耐火ブロック 1 6を局部的に 1組だけ取り外して部分補修することが容易にでき る。
さらに、 前記耐火ブロック 1 6の上、 下端部 1 6 c、 1 6 dを厚さ方向におい て交互に凸にすることによって、 該耐火ブロック 1 6の熱膨張のための隙間 Sい S 2を確保しつつ、 燃焼ガス 5 0側からの高温の腐食性ガスが水管集合体 1 2及 びその固定手段 （アーム部 1 8等） 側に侵入するのを阻止することができる。 第 3図〜第 4図には本発明の第 2実施例が示されている。
かかる第 3図〜第 4図において、 前記ボイラの水管構造体 1 2の平面リブ 1 3 には、 垂直方向に沿って、 所定ピッチで以つて該平面リブ 1 3から耐火ブロック 1 6側へ突出するに従い断面積が大きくなるようなアーム部 1 9が設けられてい る。 尚、 該アーム部 1 9の断面積は耐火ブロック 1 6側へ突出する部位のある位 置において急激に大きくなるように形成してもよい。 また前記耐火ブロック 1 6 には前記アーム部 1 9に対応して凹み部 1 7が設けられていて、 該アーム部 1 9 にモルタル 2 0を介して凹み部 1 7を係合せしめるようになつている。
そして前記アーム部 1 9及び凹み部 1 7は、 第 4図に示すように、 水平 （平面 リブ 1 3の板面に直角） に形成されている。 かかる構成によって、 耐火ブロック 1 6は強固に水管 1 1側の平面リブ 1 3に固定される。
以上の構成以外は第 1図〜第 2図に示す第 1の実施例と同様であり、 これと同 一の部材は同一の符号にて示す。
第 5図〜第 8図には本発明の第 3の実施例が示されている。
これらの図において、 1 8は水管集合体 1 2の平面リブ 1 3から突設されたァ —ム部で、 第 1図〜第 2図に示す第 1の実施例と同様に、 平面リブ 1 3の板面に 垂直に伸びる突出部 1 8 bと該突出部 1 8 bから屈曲されて上方に伸びる立上が り部 1 8 aとより成る。
1 7は耐火ブロック 1 6に形成された凹み部で、 前記第 1の実施例と同様に前 記アーム部 1 8が係合可能な形状となっている。
この実施例においては、 第 5図〜第 6図に示すように、 前記アーム部 1 8の主 として立上がり部 1 8 aと耐火ブロック 1 6の凹み部 1 7の内面との間の空隙部 に溶融部材 5 1を充填している。
この溶融部材 5 1は、 上記アーム部 1 8の温度が少なくとも 2 5 0でに達した とき溶融するような材料によって構成されており、 2 5 0での温度で熱溶融する ゴムテープを装填する、 あるいはアーム部 1 8の外面に、 2 5 O t:の温度で熱溶 融する塗料を塗布する等によるのが好適である。 上記溶融部材 5 1を介装した部分以外の部分にはモルタル 2 0が打設される。 かかる第 3の実施例において、 装置の運転中、 水管集合体 1 2を構成するァー ム部 1 8の温度が 2 5 0 程度までに上昇すると、第 7図〜第 8図に示すように、 前記溶融部材 5 1がアーム部 1 8から伝達される熱によって融解し、 アーム部 1 8の外面と凹み部 1 7の内面との間に空隙 5 1 aが復活する。この空隙 5 1 aは、 第 7図〜第 8図に示すように、 アーム部 1 8の外周に沿って形成される。
従って、 該空隙 5 1 aが高温となっているアーム部 1 8の熱膨張を許容する空 間 （熱膨張代） となって、 該アーム部 1 8と耐火ブロック 1 6との熱膨張差が吸 収され、 従来かかる熱膨張差によって生じていたモルタル 2 0の破損が回避され る。
その他の構成は、 第 1図〜第 2図に示す第 1の実施例と同様であり、 これと同 一の部材は同一の符号にて示す。
第 9図〜第 1 1図には本発明の第 4の実施例が示されている。
これらの図において、 1 3は水管集合体 1 2の平面リブ、 1 8は該平面リブ 1 3から突設されて垂直部 1 8 b及び立上がり部 1 8 a力、らなり、 上方に屈曲され たアーム部である。 該平面リブ 1 3及びアーム部 1 8の構造は第 1図〜第 2図に 示す第 1の実施例と同様である。
5 2は耐火スリーブである。 該耐火スリーブ 5 2は、 前記耐火プロック 1 6と 同様な S i C等の耐火材料からなる。 また、 該耐火スリーブ 5 2は第 9図〜第 1 1図に示すように、 その内部に下側つまりアーム部 1 8側及び平面リブ 1 3側に 開口部 5 2 c及び 5 2 aを夫々有する溝部 5 2 bが形成されており、 該溝部 5 2 b内に前記アーム部 1 8が嵌合されるようになつている。
一方、 前記耐火ブロック 1 6には水管集合体 1 2側が開口された凹み部 5 4が 形成され、該凹み部 5 4に前記耐火スリーブ 5 2がその外面にて嵌合されている。 そして、 前記耐火スリーブ 5 2は、 その外面に高温に対しても高い接着性能を 有する高温接着材 5 3を塗布して、 前記耐火プロック 1 6の凹み部 5 4に接着さ れる。
上記高温接着剤 5 3としては、リン酸モルタル、ァロンセラミック等の 2 5 0 以上の高温においても接着性能が低下しない接着剤を用いる。 上記実施例において、 耐火ブロック 1 6を水管集合体 1 2に取付ける際には、 第 9図〜第 1 0図に示すように、 平面リブ 1 3側に開放された耐火ブロック 1 6 の凹み部 5 4に該平面リブ 1 3側から耐火スリーブ 5 2を挿入し、 その外面に高 温接着剤 5 3を塗布して耐火ブロック 1 6の凹み部 5 4の内面に接着固定する。 次いで、 第 1 1図に示すように、 耐火ブロック 1 6に高温接着剤 5 3によって 固定された耐火スリーブ 5 2の下側開口部 5 2 cからアーム部 1 8の立上がり部 1 8 aを挿入するようにして、 耐火ブロック 1 6及び耐火スリーブ 5 2を下げて いき、 耐火スリーブ 5 2の溝 5 2 b内にアーム部 1 8の立上がり部 1 8 aを嵌合 する。
かかる嵌合時において、 耐火スリーブ 5 2は、 平面リブ 1 3側に開口部 5 2 a を有するので、 アーム部 1 8は耐火スリーブ 5 2の溝 5 2 b内にスムースに嵌合 される。
そして、 前記嵌合後は、 第 9図〜第 1 0図に示すように、 耐火スリーブ 5 2の 内側凸部 5 2 dによって、 アーム部 1 8の立上がり部 1 8 aの平面リブ 1 3側へ の抜出しが係止されることにより、 アーム部 1 8と耐火スリーブ 5 2とはズレゃ 抜出しを生じることなく確実に嵌着される。
上記のようにして、 耐火スリーブ 5 2にアーム部 1 8を嵌着後、 耐火ブロック 1 6周りの空隙部にモルタル 2 0を打設する。
従って、 かかる実施例によれば、 耐火ブロック 1 6の凹み部 5 4はアーム部 1 8との嵌合部を形成することなく、平面リブ 1 3側に開放された形状となるので、 プレス成型時の型抜きが容易にでき、 これによつて耐火ブロック 1 6をプレス成 型によって製造することが可能となる。
次に第 1 2図〜第 1 8図に基づき、 前記水管保護用耐火構造体の組立方法につ いて説明する。
( 1 ) 先ず、 耐火プロック 1 6を水管 1 1を含む水管集合体 1 2に固定する際に は、 第 1 2図に示すように、 最下列底部の耐火ブロック 1 6 aを最初に水管集合 体 1 2に固定し、 次いで下から 2列目 1 6 bを固定し、 以下上部耐火ブロック 1 6を上部へと積み上げていく。
( 2 ) 水管 1 1の熱伸び方向に、 エキスパンシヨンゲージを、 耐火ブロック 3〜 4個ごとに取付ける。 尚、 エキスパンシヨンゲージを入れるのは膨張代を取るた めである。
( 3 ) 第 1 3図〜第 1 4図に示すように、 水管 1 1の間の平面リブ 1 3上に、 モ ルタル 2 0を打設する。 該モルタル 2 0は次の要領により、 スクレーバ 5 5で所 要の厚さ t i (約 1 0 mm) に仕上げる。
該スクレーパ 5 5は、 第 1 3図〜第 1 4図に示すように、 その内面 5 5 aが前 記水管 1 1の外周面と同一形状の円形面に形成されるとともに、該円形面 5 5 a， 5 5 aの間にはモルタル 2 0を所要厚さ t i (= 1 0 mm) に仕上げ可能になる ような平面 5 5 bが形成されている。
しかして、 水管集合体 1 2と耐火ブロック 1 6との間に上記の様にして、 モル タル 2 0を打設した後において、 スクレーパ 5 5の円形面 5 5 aを水管 1 1の外 面に接して、 該水管 1 1の外面を案内として、 第 1 4図の矢印に示すようにスク レーパ 5 5を水管 1 1の長手方向に移動させる。
かかる動作により、 スクレーバ 5 5の平面 5 5 bによってモルタル 2 0の余肉 部が搔き落とされ、 該モルタル 2 0は所要の厚さ t iに正しく仕上げられる。
( 4 ) 次いで、 第 1 5図〜第 1 6図に示すように、 前記耐火ブロック 1 6の円形 状内面 1 6 nにモルタル 2 0を打設する。
該モルタル 2 0は、 次の要領により、 スクレーパ 5 6で所要の厚さ t 2 (約 5 mm) に仕上げる。
該スクレーパ 5 6は、 第 1 5図〜第 1 6図に示すように、 その円形状凸面 5 6 b , 5 6 bが前記水管 1 1の外面と同一径に形成されるとともに、 前記 2つの円 形状凸面 5 6 b , 5 6 bを直状面 5 6 aに連結して構成されている。
そして、 前記スクレーバ 5 6は、 これの直状面 5 6 aが耐火プロック 1 6の直 状面 1 6 mに当接したとき、 円形状凸面 5 6 bと耐火ブロック 1 6の内面 1 6 n との間に所要の厚さ t 2 (= 5 mm) のモルタル 2 0が充填されるように、 該直 状面 5 6 aと円形状凸面 5 6 bとの関係寸法が設定される。
しかして、 耐火ブロック 1 6の内面 1 6 nにモルタル 2 0を打設した後におい て、スクレーバ 5 6の直状面 5 6 aを耐火ブロック 1 6の直状面 1 6 mに接して、 該直状面 1 6 mを案内として、 第 1 0図の矢印に示すようにスクレーバ 5 6を水 管 1 1の長手方向に移動させる。
かかる動作により、 スクレーバ 5 6の円形状凸面 5 6 bによってモルタル 2 0 の余肉部が搔き落とされ、 該モルタル 2 0は所要の厚さ t 2に正しく仕上げられ る。
( 5 ) 次いで、 第 1 7図に示すように、 耐火ブロック 1 6をモルタル 2 0ととも に、 水管集合体 1 2の長手方向に平面リブ 1 3側に押しながら引き降ろし、 平面 リブ 1 3に突設されたアーム部 1 8に引掛ける。
( 6 ) 第 1 8図に示すように、 耐火ブロック 1 6の背面をプラスチック製のハン マ一 5 8で叩き、該耐火ブロック 1 6を水管集合体 1 2にモルタル 2 0を介して、 強く接着させる。
この際において、 前記ハンマ一 5 8の打撃による接着作業は、 耐火ブロック 1 6の中央を先に、 次いで該耐火ブロック 1 6の上部及び下部について行ない、 左 側及び右側について行なう。
上記のようにして、 水管集合体 1 2に耐火ブロック 1 6を固定した後、 第 1 8 図に示すように、 ゲージ 5 7を用いてモルタル 2 0の厚さを測定し、 これが所要 厚さ t 3であることを確認する。 発明の効果
以上のように、 本発明によれば、 次の効果が得られる。 即ち、 水管集合体の平 面リブに設けられたアーム部に耐火ブロックに設けられた凹み部を上方から耐火 ブロックの重力を利用して、 壁掛け方式にて固定できるので、 水管集合体が天井 部を形成していても耐火ブロックを係脱可能な状態で容易にかつ確実に固定でき る。 これにより水管の如何なる部位においても耐火プロックを係脱可能な状態で 確実に固定することが可能となる。
また、 耐火ブロックを 1枚単位で係脱可能であるので、 該ブロックの部分補修 が容易にでき、 メインテナンス性が向上する。
また水管集合体側のアーム部と耐火プロック側の凹み部とを係脱可能に、 力つ ポルトナツ卜のような緊締手段を用いることなく固定できるので、 水管構造体と 耐火プロックとの間の熱的拘束が無くなり、 耐火プロックの薄肉化によって温度 差及び温度が低下し、 熱応力が低減される。
また、 前記のようにポルト、 ナット等の緊締手段が不要であるので高温腐食環 境への突出部が無くなり、 高温腐食の発生を防止できる。
以上により耐久性が向上された耐火構造体を得ることができる。
特に請求の範囲第 7項によれば、 装置の運転中、 アーム部と耐火ブロックの凹 み部との間の空隙に介装された溶融部材が溶融して空隙が復活してアーム部の熱 膨張代となるので、 アーム部とモルタルとの熱膨張差によるモルタルの破損の発 生を防止できる。
さらに請求の範囲第 1 0項〜第 1 2項によれば、 モルタル打設工程を水管集合 体側と耐火プロック側に夫々分割して打設するために、 言換えれば開放空間でモ ルタル打設が行なわれるために熟練度を要することなく、 又、 開放空間であるた めに、 スクレーパ等のゲージを用いて所定肉厚でのモルタル打設が可能となる。 また、 水管集合体側及び耐火ブロック側のいずれも、 溝部側がモルタル打設位 置であるために、 その凸部側 （水管の外周面と耐火ブロックの平面リブに対向す る直状面） を案内面としてスクレーパ作業をすることが可能となる。
殊に、 水管集合体と耐火ブロックとの間に打設されるモルタルの余肉分を、 水 管の外周及び耐火ブロックの直状面を案内として内側が凹状に形成されたスクレ ーパによって搔き落とすので、モルタルの余肉分の搔き落とし作業が容易となり、 装置の組立工数が低減できるとともに、 モルタルは正確な仕上り厚さとなり、 モ ルタルの強度のばらつき及びこれによる耐火ブロックの耐久性の低下を防止する ことができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 燃焼ガス生成物から、 複数の水管と該水管同士を接続する平面リブとよりな る水管集合体を保護するため、 前記水管集合体と燃焼ガスとの間に、 前記水管の 外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形成された耐火プロックを介装し た水管保護用耐火構造体において、 前記平面リブの表面から前記耐火ブロック側に突設され、 先端に係合部が形成 されたアーム部を備えるとともに、 前記耐火プロックには前記アーム部の係合部 が係合される凹み部を備え、 該アーム部及び凹み部を介して前記耐火ブロックを 前記水管集合体に係脱可能に構成したことを特徴とする水管保護用耐火構造体。
2 . 前記アーム部の係合部が、 前記耐火ブロック側への突出部の端部から屈曲し て前記水管に対して平行にかつ上方へ向けて立ち上がる立上がり部より成ること を特徴とする請求の範囲第 1項記載の水管保護用耐火構造体。
3 . 前記アーム部の係合部と直交する断面が、 水管集合体側より耐火ブロック側 の断面積が拡大するように形成されて成ることを特徴とする請求の範囲第 1項記 載の水管保護用耐火構造体。
4. 前記アーム部の係合部と直交する断面が、 水管集合体側より耐火ブロック側 の断面積が拡大するように形成された係合凸部を設け、 一方耐火プロック側に前 記拡大した断面積に対応する係合凹部を設け、 該係合凹部と凸部間を係合させて 前記耐火プロックを前記アーム部に止設させたことを特徴とする請求の範囲第 3 項記載の水管保護用耐火構造体。
5 . 前記耐火プロックの上端部及び下端部に燃焼ガス側に面した燃焼ガス側凸部 及び水管側凸部を夫々設け、 上下方向に隣接して位置する前記耐火プロックの燃 焼ガス側凸部と水管側凸部とを互いに対向させて成ることを特徴とする請求の範 囲第 1項記載の水管保護用耐火構造体。
6 . 前記アーム部の係合部が前記耐火ブロック側への突出部の端部から屈曲して 前記水管に対して平行にかつ上方に向けて立ち上がる立上がり部を有し、 前記耐 火プロックの凹み部を前記立上がり部に該耐火プロックの重力により上方から係 合可能とするとともに、前記耐火プロックの上端部に前記燃焼ガス側凸部を設け、 下端部に前記水管側凸部を設けて成ることを特徴とする請求の範囲第 5項記載の 水管保護用耐火構造体。
7 . 前記アーム部の少なくとも先端部位と前記凹み部との間に空隙を形成し、 該 空隙に、 前記アーム部が所定温度以上になったとき融解する溶融部材を介装した ことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の水管保護用耐火構造体。
8 . 燃焼ガス生成物から、 複数の水管と該水管同士を接続する平面リブとよりな る水管集合体を保護するため、 前記水管集合体と燃焼ガスとの間に、 前記水管の 外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形成された耐火プロックを介装し た水管保護用耐火構造体において、
前記平面リブの表面から前記耐火プロック側に突設され、 先端に係合部が形成 されたアーム部を備えるとともに、 前記耐火プロックには前記平面リブ側に開放 された凹み部を形成し、 該凹み部にプレス成形により形成した強度性の高い係合 部材を接着し、 該係合部材を介して前記アーム部に耐火ブロックが係合固定され ることを特徴とする水管保護用耐火構造体。
9 . 前記係合部材が、 耐火ブロックと同種のシリカ系耐火材であり、 又接着剤が 前記係合部の温度に耐え得る高温接着剤であることを特徴とする請求の範囲第 8 項記載の水管保護用耐火構造体。
1 0 . 燃焼ガス生成物から、 複数の水管と該隣接する水管同士を接続する平面リ ブとよりなる水管集合体を保護するため、 前記水管集合体と燃焼ガスとの間に、 前記水管の外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形成された耐火プロッ クを介装し、 該水管集合体と耐火ブロックとをモルタルによって固着して成る水 管保護用耐火構造体の組立方法において、
モルタルを水管集合体の溝部を含めた外周面に打設するにあたり、 モルタル打 設工程を水管集合体側と耐火プロック側に夫々分割し、
前記夫々の所定部位にモルタルが打設された耐火ブロックと水管集合体とを、 打設後のモルタルを介して面着させることにより、 該水管集合体と耐火プロック とをモルタルによって固着することを特徴とする水管保護用耐火構造体の組立方 法。
1 1 . 前記水管集合体側と耐火ブロック側夫々のモルタル打設位置を、
水管集合体側では隣接する水管と平面リブとに囲まれた溝状部とし、 又耐火ブ ロック側では、 水管外周面に対向する耐火ブロックの円形内周面の凹部とするこ とを特徴とする請求の範囲第 1 0項記載の水管保護用耐火構造体の組立方法。
1 2 . 複数の水管と該隣接する水管同士を接続する平面リブとよりなる水管集合 体と、 前記水管の外周面及び平面リブの表面の形状に沿うように形成された耐火 ブロックと、前記平面リブの表面から前記耐火プロック側に突設された係合部と、 前記耐火ブロック側に設けられ、 前記係合部と係合する凹み部とを具えた水管保 護用耐火構造体の組立方法において、
前記隣接する水管同士を接続する平面リブ面に打設されたモルタルの余肉分を、 前記水管の外周面を案内としてスクレーバで搔き落とす第 1のモルタル厚さ規制 工程と、
前記水管の外周に対向する耐火ブロックの円形凹状面との間に打設されたモル タルの余肉分を前記耐火プロックの平面リブに対向する直状面を案内としてスク レーパで搔き落とす第 2のモルタル厚さ規制工程と、
前記夫々の所定部位にモルタルが打設された後の耐火プロックの凹み部を水管 集合体側の係合部に係合させながらモルタルを介して両者を面着させる工程とを 行ない、 前記工程により水管集合体と耐火ブロックとをモルタルによって固着す ることを特徴とする水管保護用耐火構造体の組立方法。
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