JPH0380728B2 - - Google Patents
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- JPH0380728B2 JPH0380728B2 JP62180015A JP18001587A JPH0380728B2 JP H0380728 B2 JPH0380728 B2 JP H0380728B2 JP 62180015 A JP62180015 A JP 62180015A JP 18001587 A JP18001587 A JP 18001587A JP H0380728 B2 JPH0380728 B2 JP H0380728B2
- Authority
- JP
- Japan
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- refractory
- heat storage
- wall
- storage chamber
- flow path
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- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 18
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/235—Heating the glass
- C03B5/237—Regenerators or recuperators specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/2375—Regenerator brick design ; Use of materials therefor; Brick stacking arrangements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ガラス溶融炉の蓄熱室に用いる耐火
物の形状に関するもので、特に溶融鋳造法により
作られる蓄熱室用耐火物に関する。
物の形状に関するもので、特に溶融鋳造法により
作られる蓄熱室用耐火物に関する。
従来の技術
ガラス溶融炉の吹出口から排出された排ガス
は、蓄熱室に導かれて蓄熱室用耐火物を加熱す
る。この際、高温の排ガスから耐火物への伝熱は
輻射伝熱が主体である。
は、蓄熱室に導かれて蓄熱室用耐火物を加熱す
る。この際、高温の排ガスから耐火物への伝熱は
輻射伝熱が主体である。
これに反し、予熱された耐火物により冷めた空
気を加熱する場合には、専ら対流による伝熱に依
存しなければならない。その為に蓄熱室用耐火物
は大きな比表面積を持つことが極めて重要であ
り、空気の流れも層流よりはむしろ乱流であるこ
とが望ましい。
気を加熱する場合には、専ら対流による伝熱に依
存しなければならない。その為に蓄熱室用耐火物
は大きな比表面積を持つことが極めて重要であ
り、空気の流れも層流よりはむしろ乱流であるこ
とが望ましい。
これらの蓄熱室用耐火物の形状は、一般的には
角柱状のものが用いられるが、従来では十字形の
ものや角筒形（実開昭53−56452号公報及び特開
昭55−149139号公報参照）のものが開示されてい
る。またこれらの一部は溶融鋳造法による耐火物
即ち一般に電鋳耐火物と称されるもので形成され
ていた。
角柱状のものが用いられるが、従来では十字形の
ものや角筒形（実開昭53−56452号公報及び特開
昭55−149139号公報参照）のものが開示されてい
る。またこれらの一部は溶融鋳造法による耐火物
即ち一般に電鋳耐火物と称されるもので形成され
ていた。
第５図は特開昭55−149139号公報に開示された
もので角筒状のものである。これは八角形の外輪
部３０と、積断面において中心を通る四角形の流
路４０を有し、ほぼ均一な壁厚みを有している。
もので角筒状のものである。これは八角形の外輪
部３０と、積断面において中心を通る四角形の流
路４０を有し、ほぼ均一な壁厚みを有している。
使用に際し、これ等の多数を互いの稜面５０が
接するように並べて層を作り、この層を垂直に数
段重ねることにより上下に通じた断面四角形の流
路を多数作つている。そしてこの流路の中を高温
の排ガスと冷えた空気を交互に流して熱交換を行
つている。
接するように並べて層を作り、この層を垂直に数
段重ねることにより上下に通じた断面四角形の流
路を多数作つている。そしてこの流路の中を高温
の排ガスと冷えた空気を交互に流して熱交換を行
つている。
例えば従来の耐火物の比表面積を第５図を使つ
て説明する。
て説明する。
第５図では個々の耐火物は八角形外輪部３０を
持ち稜の部分（稜面５０）で互いに隣接してい
る。そしてこのような状態では、ガス流路は個々
の耐火物の内側に断面四角形の内側流路４０と、
外側に他の４個の耐火物で囲まれた断面四角形の
外側流路６０の２種類の流路として形成される。
ここで耐火物の全表面積の内、蓄熱室用耐火物と
して熱交換に関与するのは内側、外側の流路４
０，６０に接している部分のみである。
持ち稜の部分（稜面５０）で互いに隣接してい
る。そしてこのような状態では、ガス流路は個々
の耐火物の内側に断面四角形の内側流路４０と、
外側に他の４個の耐火物で囲まれた断面四角形の
外側流路６０の２種類の流路として形成される。
ここで耐火物の全表面積の内、蓄熱室用耐火物と
して熱交換に関与するのは内側、外側の流路４
０，６０に接している部分のみである。
したがつてここでいう比表面積とは、耐火物１
個の外輪部３０（外輪殻）の寸法から計算される
体積（嵩）に対する、内側、外側の流路４０，６
０に直接接している部分の面積の割合とする。し
たがつて上、下面及び稜面の面積は含まれない。
個の外輪部３０（外輪殻）の寸法から計算される
体積（嵩）に対する、内側、外側の流路４０，６
０に直接接している部分の面積の割合とする。し
たがつて上、下面及び稜面の面積は含まれない。
このような定義のもとで第５図の比表面積を計
算すると、第５図の耐火物の１個の寸法が内側流
路４０の断面においてたとえば150mm×150mm、壁
厚みが４mm、高さ140mmである場合、比表面積は、 0.15×0.14×８／（0.23×0.23−２×0.04×0.04）×0.
14 ＝24.1m2/m2 と計算される。
算すると、第５図の耐火物の１個の寸法が内側流
路４０の断面においてたとえば150mm×150mm、壁
厚みが４mm、高さ140mmである場合、比表面積は、 0.15×0.14×８／（0.23×0.23−２×0.04×0.04）×0.
14 ＝24.1m2/m2 と計算される。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記技術においては比表面積に
おいて未だ不足し、いつそうの改善が要請されて
いた。しかも、気体の流路壁はほぼ平滑であるた
め、ガス流は層流として流れ乱流とはならず、対
流伝熱を有効に行わせしめることが困難であつ
た。
おいて未だ不足し、いつそうの改善が要請されて
いた。しかも、気体の流路壁はほぼ平滑であるた
め、ガス流は層流として流れ乱流とはならず、対
流伝熱を有効に行わせしめることが困難であつ
た。
さらに、この蓄熱室用耐火物は使用に際し稜面
で互いに接触するように配置されるが、この稜面
が平滑であるために滑り易く全体として安定な構
造にはならなかつた。その結果高く積み上げたと
き外力によつて崩れやすかつた。このようなこと
から、蓄熱室の能力及び安全性が低かつた。
で互いに接触するように配置されるが、この稜面
が平滑であるために滑り易く全体として安定な構
造にはならなかつた。その結果高く積み上げたと
き外力によつて崩れやすかつた。このようなこと
から、蓄熱室の能力及び安全性が低かつた。
発明の目的
本発明は上記問題点を解消するためになされた
ものであり、ガス流を有効に対流伝熱させ、高く
積み上げたとき外力により崩れ難い蓄熱室用耐火
物を提供することを目的としている。
ものであり、ガス流を有効に対流伝熱させ、高く
積み上げたとき外力により崩れ難い蓄熱室用耐火
物を提供することを目的としている。
発明の要旨
本発明の蓄熱室用耐火物は、特許請求の範囲を
要旨としている。
要旨としている。
問題点を解決するための手段
本発明の蓄熱室用耐火物は、第１図に示すよう
に外輪郭１が八角形の筒形である。この筒形の内
側と外側をガスが流れるようになつている。この
ような蓄熱室用耐火物では、内側流路を形成して
いる耐火物の内壁部１ｄ、外側流路を形成してい
る外壁部１ｃ、他の蓄熱室用耐火物との接合面を
形成している稜面部８が、それぞれ前記ガスの流
路と垂直に凹凸５，４，６を有する。これらの凹
凸４，５，６は、蛇腹状に山と谷が交互に連続
し、かつ山の稜線の方向が、前記内壁部１ｄでは
蓄熱室用耐火物の上面１ａと下面１ｂに垂直であ
り、外壁部１ｃと稜面部８では上面１ａと下面１
ｂに平行である。
に外輪郭１が八角形の筒形である。この筒形の内
側と外側をガスが流れるようになつている。この
ような蓄熱室用耐火物では、内側流路を形成して
いる耐火物の内壁部１ｄ、外側流路を形成してい
る外壁部１ｃ、他の蓄熱室用耐火物との接合面を
形成している稜面部８が、それぞれ前記ガスの流
路と垂直に凹凸５，４，６を有する。これらの凹
凸４，５，６は、蛇腹状に山と谷が交互に連続
し、かつ山の稜線の方向が、前記内壁部１ｄでは
蓄熱室用耐火物の上面１ａと下面１ｂに垂直であ
り、外壁部１ｃと稜面部８では上面１ａと下面１
ｂに平行である。
作 用
このように内壁部及び外壁部にガス流路と垂直
に凹凸を付すことによつて全体の比表面積を増大
させることができる。さらに外壁部に設けた凹凸
は、ガス流に乱流を起すように作用し、かつ稜面
に設けた凹凸は、隣接する他の蓄熱室用耐火物と
噛み合つて滑りのない安定な積み構造を提供する
ことができる。
に凹凸を付すことによつて全体の比表面積を増大
させることができる。さらに外壁部に設けた凹凸
は、ガス流に乱流を起すように作用し、かつ稜面
に設けた凹凸は、隣接する他の蓄熱室用耐火物と
噛み合つて滑りのない安定な積み構造を提供する
ことができる。
実施例
第１図と第２図は本発明の蓄熱室用耐火物を示
しており、八角形外輪郭１と、積断面言換れば上
面１ａと下面１ｂにおいて中心を通る四角形の内
側流路７を持つている。この内側流路７の寸法例
をあげれば、たて、よこがそれぞれ150mmである。
そして外輪郭１の壁の厚みＷは、たとえばほぼ40
mmである。この蓄熱室用耐火物は溶融鋳造法によ
り作られている。
しており、八角形外輪郭１と、積断面言換れば上
面１ａと下面１ｂにおいて中心を通る四角形の内
側流路７を持つている。この内側流路７の寸法例
をあげれば、たて、よこがそれぞれ150mmである。
そして外輪郭１の壁の厚みＷは、たとえばほぼ40
mmである。この蓄熱室用耐火物は溶融鋳造法によ
り作られている。
この製造工程の概略を説明すると、フエノール
樹脂等の結合剤で耐火砂を固めてつくつた内側流
路の形をした中子と、この中子の周囲を囲むよう
に同一材質の外型を配置して製品（耐火物）と同
形の空間を造り、この空間に溶融耐火物を流し込
み、次いで徐冷、固化させる。そして徐冷後に高
熱により弱く焼結した中子及び外型を崩しながら
除去し製品を取り出す。
樹脂等の結合剤で耐火砂を固めてつくつた内側流
路の形をした中子と、この中子の周囲を囲むよう
に同一材質の外型を配置して製品（耐火物）と同
形の空間を造り、この空間に溶融耐火物を流し込
み、次いで徐冷、固化させる。そして徐冷後に高
熱により弱く焼結した中子及び外型を崩しながら
除去し製品を取り出す。
このようにして製作した耐火物の上面１ａと下
面１ｂを除く他の外壁部１ｃ及び内壁部１ｄ及び
稜面部８にはそれぞれ凹凸４及び凹凸５及び凹凸
６を設けてある。これ等の凹凸４，５，６の形状
は蛇腹状である。凹凸４，５，６の高さｈがたと
えば10mmの山と谷が交互に連続した形状である。
たとえば、内壁部１ｄ側の山の底辺の長さが20mm
であり、外壁部１ｃ側の山の底辺の長さが40mmで
ある。
面１ｂを除く他の外壁部１ｃ及び内壁部１ｄ及び
稜面部８にはそれぞれ凹凸４及び凹凸５及び凹凸
６を設けてある。これ等の凹凸４，５，６の形状
は蛇腹状である。凹凸４，５，６の高さｈがたと
えば10mmの山と谷が交互に連続した形状である。
たとえば、内壁部１ｄ側の山の底辺の長さが20mm
であり、外壁部１ｃ側の山の底辺の長さが40mmで
ある。
これらの山の稜線は、内壁部１ｄでは上面１ａ
と下面１ｂに垂直である。そして、耐火物の高さ
Ｈはたとえば140mmである。第２図は第１図のＡ
−Ａ線における断面を示すもので第１図の理解を
助けるものである。第２図のＷは内壁部１ｄ側の
山の頂と外壁部１ｃ側の山の頂の距離を示してい
る。
と下面１ｂに垂直である。そして、耐火物の高さ
Ｈはたとえば140mmである。第２図は第１図のＡ
−Ａ線における断面を示すもので第１図の理解を
助けるものである。第２図のＷは内壁部１ｄ側の
山の頂と外壁部１ｃ側の山の頂の距離を示してい
る。
第３図と第４図は本発明の複数の耐火物が接合
されたときの稜面部における接合部分を示す図で
ある。これ等の稜面部８には、内壁部１ｄ及び外
壁部１ｃに設けた凹凸５，４と同様の蛇腹状の凹
凸６を設けてある。左側の耐火物は右側の耐火物
と稜面部８，８において噛み合うようになつてい
る。そしてこの図の紙面において、左側の耐火物
は天地を逆にすると右側の耐火物となる。即ち全
て同一形状の耐火物で第３図の如き耐火物煉瓦の
組み合わせが可能となるように山と谷の配置がな
されている。
されたときの稜面部における接合部分を示す図で
ある。これ等の稜面部８には、内壁部１ｄ及び外
壁部１ｃに設けた凹凸５，４と同様の蛇腹状の凹
凸６を設けてある。左側の耐火物は右側の耐火物
と稜面部８，８において噛み合うようになつてい
る。そしてこの図の紙面において、左側の耐火物
は天地を逆にすると右側の耐火物となる。即ち全
て同一形状の耐火物で第３図の如き耐火物煉瓦の
組み合わせが可能となるように山と谷の配置がな
されている。
その結果、この実施例の蓄熱室用耐火物では比
表面積は ４×0.15×0.14×√２＋４×0.15×0.14×1.115／（0.2
3×0.23−２×0.04×0.04）×0.14 ＝30.5m2/m3 に達した。
表面積は ４×0.15×0.14×√２＋４×0.15×0.14×1.115／（0.2
3×0.23−２×0.04×0.04）×0.14 ＝30.5m2/m3 に達した。
これをガス流路壁面に凹凸を設けていない従来
技術のもの（壁厚み40mmで150×150mm）の流路断
面、高さ150mm）の前記値24.1m2/m3と較べると、
実に26.5％も比表面積が増大した。
技術のもの（壁厚み40mmで150×150mm）の流路断
面、高さ150mm）の前記値24.1m2/m3と較べると、
実に26.5％も比表面積が増大した。
ところで本発明は上述した実施例に限定されな
い。凹凸の形は三角形状の山と谷に限らない。山
の高さｈは内壁部１ｄと外壁部１ｃで異なること
ができる。
い。凹凸の形は三角形状の山と谷に限らない。山
の高さｈは内壁部１ｄと外壁部１ｃで異なること
ができる。
さらに内壁部１ｄに少しテーパをつけると、製
造時に中子の取り除きが容易になるる。
造時に中子の取り除きが容易になるる。
発明の効果
以上説明したことから明らかなように、この耐
火物の外壁部及び内壁部に設けた凹凸は、凹凸を
付さない壁面より実施例によれば比表面積を約27
％増大することができた。
火物の外壁部及び内壁部に設けた凹凸は、凹凸を
付さない壁面より実施例によれば比表面積を約27
％増大することができた。
一方この耐火物は水平方向及び上下方向に多数
を組み合わせて使用されるものであり、その時に
は個々の耐火物の外壁部はガス流が流れる外側ガ
ス流路を構成し、内壁部は内側ガス流路を構成す
る。そして外壁部、及び内壁部はそれ等と接する
高温のガス流と熱交換を行う状況にある。
を組み合わせて使用されるものであり、その時に
は個々の耐火物の外壁部はガス流が流れる外側ガ
ス流路を構成し、内壁部は内側ガス流路を構成す
る。そして外壁部、及び内壁部はそれ等と接する
高温のガス流と熱交換を行う状況にある。
このような状況下では、本発明の耐火物は外壁
部にはガス流路と垂直に凹凸が設けられており、
かつこれらの凹凸は蛇腹状に山と谷が交互に連続
し、山の稜線がこの耐火物の上下面に平行である
特徴を持つているからその結果、外側流路を通る
ガス流は著しい乱流となりガス流と耐火物との間
の熱交換能を増大すことになる。
部にはガス流路と垂直に凹凸が設けられており、
かつこれらの凹凸は蛇腹状に山と谷が交互に連続
し、山の稜線がこの耐火物の上下面に平行である
特徴を持つているからその結果、外側流路を通る
ガス流は著しい乱流となりガス流と耐火物との間
の熱交換能を増大すことになる。
特に使用に際し、上下方向の各段をガス流が外
側流路と内側流路を交互に通るように積むことに
よつて外壁部で起きた乱流は内壁部にも順次作用
し、内壁部での熱交換能も増大する。この結果、
上述の比表面積の増大との相乗効果により耐火物
全体の熱交換能が著しく増大することになる。
側流路と内側流路を交互に通るように積むことに
よつて外壁部で起きた乱流は内壁部にも順次作用
し、内壁部での熱交換能も増大する。この結果、
上述の比表面積の増大との相乗効果により耐火物
全体の熱交換能が著しく増大することになる。
また稜面に設けた凹凸は互いに隣接する耐火物
とその部分でしつかり噛み合うことにより一体と
なる。この結果、力学的に極めて安定し、高く積
み上げても容易に崩れることがない。したがつて
蓄熱室の能力及び安全性が向上する。
とその部分でしつかり噛み合うことにより一体と
なる。この結果、力学的に極めて安定し、高く積
み上げても容易に崩れることがない。したがつて
蓄熱室の能力及び安全性が向上する。
さらにこの耐火物の内壁部はこの耐火物の上下
面に対して垂直な面のみで構成されているので、
この部分の鋳型の製作及び鋳造後の鋳型の取り除
き容易であるという利点も有している。さらに内
壁部に少しテーパをつけると、さらに鋳型の取り
除きが容易になる。
面に対して垂直な面のみで構成されているので、
この部分の鋳型の製作及び鋳造後の鋳型の取り除
き容易であるという利点も有している。さらに内
壁部に少しテーパをつけると、さらに鋳型の取り
除きが容易になる。
第１図は本発明による蓄熱室用耐火物の実施例
を示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線におけ
る断面図、第３図は上記耐火物の実施例が複数接
合されたときの稜面における接合部を示す平面
図、第４図はその接合部のＢ−Ｂ線における断面
図、第５図は従来の耐火物が配置された状態を示
す平面図である。 １…外輪郭、１ａ…上面、１ｂ…下面、１ｃ…
外壁部、１ｄ…内壁部、４，５，６…凹凸、７…
流路、８…稜面部。
を示す斜視図、第２図は第１図のＡ−Ａ線におけ
る断面図、第３図は上記耐火物の実施例が複数接
合されたときの稜面における接合部を示す平面
図、第４図はその接合部のＢ−Ｂ線における断面
図、第５図は従来の耐火物が配置された状態を示
す平面図である。 １…外輪郭、１ａ…上面、１ｂ…下面、１ｃ…
外壁部、１ｄ…内壁部、４，５，６…凹凸、７…
流路、８…稜面部。
Claims (1)
- １ 外輪郭が八角形の筒形をしており、この筒形
の内側及び外側をガスが流れるような蓄熱室用耐
火物において、内側流路を形成している耐火物の
内壁部、及び外側流路を形成している外壁部、及
び他の蓄熱室用耐火物との接合面を形成している
稜面が、それぞれ流路と垂直に凹凸を持ち、か
つ、これらの凹凸は蛇腹状に山と谷が交互に連続
し、かつ山の稜線の方向が、前記内壁部ではこの
蓄熱室用耐火物の上下面に垂直であり、外壁部及
び稜面では上下面に平行であることを特徴とする
蓄熱室用耐火物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62180015A JPS6424022A (en) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Refractory material for regenerator |
| US07/159,939 US4874034A (en) | 1987-03-03 | 1988-02-24 | Refractory unit for a heat regenerator |
| FR888802684A FR2611880B1 (fr) | 1987-03-03 | 1988-03-03 | Unite refractaire pour un recuperateur de chaleur |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62180015A JPS6424022A (en) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Refractory material for regenerator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6424022A JPS6424022A (en) | 1989-01-26 |
| JPH0380728B2 true JPH0380728B2 (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=16075967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62180015A Granted JPS6424022A (en) | 1987-03-03 | 1987-07-21 | Refractory material for regenerator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6424022A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02258636A (ja) * | 1988-12-23 | 1990-10-19 | Osamu Takezaki | チムニー・ブロック及び蓄熱室 |
| JP2628403B2 (ja) * | 1990-09-13 | 1997-07-09 | 東芝モノフラックス株式会社 | 蓄熱室用耐火物セグメント |
| JP2016080315A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 株式会社デンソー | 蓄熱部材 |
-
1987
- 1987-07-21 JP JP62180015A patent/JPS6424022A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6424022A (en) | 1989-01-26 |
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