JPS6236071Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、炉に使用することにより熱効率を向
上せしめうる炉の構成体の構造に関するものであ
り、ユニツト化したパネルとしても供給できるば
かりか現場施工で炉を構成しうるものでもある。

ガラス溶融炉、セメント焼成炉、鉄鋼、非鉄な
ど金属加熱炉その他一般工業用炉において、省エ
ネルギーを目的とした各種の改善がなされてい
る。

例えばその一例として既設または新設の炉壁に
セラミツクフアイバーからなる断熱層を内張りす
ることが行われている。この方法は熱が炉壁を伝
わつて炉外へにげることを防ぐにはそれなりの効
果をもち断熱炉壁としては有用であるが、加熱炉
などとしての炉内での被加熱物の加熱促進という
点からすれば断熱層からの輻射効果は期待できな
い。

また他の例として、表面に多数の凹凸をもつセ
ラミツク多孔板が輻射増進の効果を有しているこ
とおよびそのような多孔板を炉の内張りとして使
用すると加熱促進に役立つことも知られている。

この方法は輻射増進の効果は期待されるのであ
るが、多孔板を炉壁耐火物の前面に直接内張りす
るものであるため炉壁耐火物を通しての熱伝導に
よる熱損失が大きいこと、さらには多孔板と炉壁
耐火物の熱膨脹差に起因すると考えられる多孔板
或は耐火物への亀裂の発生があることなどのため
実用化が進んでいないのが実状である。

本考案は、これらの点に鑑み種々研究された結
果として見い出されたもので、多孔板使用による
波長変換機構をもたせた輻射増進効果を炉内面に
形成せしめるとともにこの効果を有効に発揮せし
めるための耐久性をもたせると同時に炉壁を伝わ
つての熱伝導による熱損失の防止をも可能ならし
めることに成功したものである。

即ち、表面に多数の孔又は溝を有する輻射増進
セラミツク層と耐熱繊維からなる可変形断熱材層
および耐熱固形断熱材層の組合せからなる炉の構
成体の構造を要旨とするものである。

本考案はこのようにすることにより目的が達成
されるのであるが、さらに一つの大きな利点とし
てこれらの構成体をユニツト化した耐火パネルと
して供給できるということである。

即ち、工場で製造し、現場では新設、既設或は
補修を問わず炉内張りとしてそのまま設置すれば
よいものとして使用できるのである。勿論、必要
に応じて現場施工によりこのような構造の炉壁、
炉天井を構成することもできる。

本考案の他の利点は、図面を参照した以下の説
明でも明らかになるであろう。

第１図に示す如く、本考案の炉の構成体１は基
本的には、炉の内張りとして使用する或は施工す
るに際して炉内面側に位置する輻射増進セラミツ
ク層２とその背面に中間層として介在する耐熱繊
維からなる可変形断熱材層３およびそのさらに背
面に位置する固形断熱材層４とからなつており、
それぞれについてまず説明する。

輻射増進セラミツク層２は、表面（少くとも炉
内面に位置する外表面）に多数の孔又は溝を有し
ているもので、これらの孔又は溝はセラミツク層
の面に垂直な方向（厚み方向）に貫通していても
よいし或は未貫通のものであつてもよい。

第１図に示すものは格子状の薄壁２ａで区画さ
れた多数の貫通孔２ｂを形成したいわゆるハニカ
ム状セラミツク板状体であり、第２図に示すもの
は多数の円形孔２Ｃを貫通或は未貫通で形成した
多孔板状体であり、第３図に示すものは格子状に
溝２ｄを形成した板状体である。

このようにセラミツク層として少くともその外
表面に多数の孔又は溝を有しているものを用いる
ので炉内張りとして使用した場合壁面からの輻射
率の向上が可能となるのであり、形成する孔や溝
の数、位置、形状、深さ、大きさなどは目的に応
じて適切なものとして選択決定することができ
る。

セラミツクの材質としてはジルコニア、アルミ
ナ、ムライト、マグネシア、コージエライトなど
通常の酸化物からなるものであつてもよいし、窒
化珪素、炭化珪素、ボロンカーバイドなどの非酸
化物からなるものであつてもよい。

中間層となる耐熱繊維からなる可変形断熱材層
３は高温下に使用しても耐熱性と柔軟性を維持し
ているものであつて高融点のいわゆるセラミツク
フアイバーからなるものである。セラミツクフア
イバーとして適当なものはアルミナシリカ、アル
ミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、炭化珪素
などであり、層状体とするにはこれらからなる織
布、不織布、綿状物であつてもよいし、これらを
ブランケツト状、シート状、束状など任意の形態
として使用することができる。

このようにこの断熱材層３は中間層として、高
温で強熱されて白熱化した内側セラミツク層の高
温下における有効な断熱層として作用するととも
に該セラミツク層と固形断熱材層との緩衝層とし
て、これらへの亀裂の発生を防ぎ耐久性のある構
造を可能とするのであり、具体的に介在せしめる
厚みとしては５〜20mm程度が適当である。

つぎに固形断熱材層４は高温白熱セラミツク層
の断熱を可変形断熱層３による断熱につづいて出
来るだけ補完せしめるものであり、熱伝導率が可
及的に小さい耐火材層として十分な厚みをもつて
通常形成するのが好ましい。熱伝導率としては一
般に0.5Kal／ｍ・hr・℃（1000℃まで）程度がよ
く、材質としては、通常よく知られている断熱耐
火物からなるものでよく、例えば不定形耐火物
（キヤスタブル）によるプレキヤスト品であつて
もよくまたプレス品であつてもよい。具体的な例
として多孔質シヤモツトやアルミナ中空粒などを
骨材とした軽量キヤスタブル耐火物が適当であ
る。

またこの固形断熱材層として、目的によつては
厚みを小さくすることが望ましい用途の場合やこ
の層でも高温下の有効な断熱を特に必要とする場
合などによつては、中間層として使用するような
セラミツクフアイバーからなる繊維質の断熱材を
応用することも有効であるが、この場合には無機
質のバインダーを使つて予め固形化しておくか、
熱をかけたら硬化し固形化するようにしておくこ
とが必要である。これは可変形のままでの使用は
炉へのセツトが困難であるばかりか安定した炉の
使用ができないからである。

本考案の構成体はこのように３層構造からなる
ものであつて、これらの使用態様としては、予め
３層を一体化したパネルユニツトとして現場の炉
に適用することもできるし、これらの３層構造を
現場の炉で形成せしめることもできる。

前者のパネルユニツトとして使用に供する場合
や施工を容易とするためには３層の夫々の境界面
を高温接着剤で接合しておくことが望ましい。

また接着剤の使用の有無とは別に、これらの３
層を一体化する手段としては、保持具の使用が有
利であり、その一例を第４図及び第５図で説明す
る。

即ち、第４図に示すように３層構成体の面に垂
直な方向（厚み方向）に共通した貫通孔を適当箇
所に形成し、これらにセラミツクからなるアンカ
ーボルトなどの保持具（スタツド）５を嵌挿せし
めて、保持具の拡大頭部５ａで輻射増進セラミツ
ク層を抑えるとともに固形断熱材層をナツト５ｂ
で係止するようにすることができる。

また第５図に示すように、予め拡大した脚部５
ｄを埋設した保持具５の一方端をセラミツク層２
を外にまで延出してこれにナツト５Ｃをねじどめ
すると同時にセラミツク層を係止するようにする
ことができる。

本考案のこのような構成体の構造は、この３層
体自体として炉壁（炉天井）を直接構成すること
もできるし、または炉殼に内張りして若くは炉壁
（天井）ライニングのさらに内張りとして使用し
炉を構成することもできるものである。

このように本考案は、輻射増進による加熱効果
と断熱による熱損失を防ぐことを同時に可能なら
しめるものであつてその実用的な価値は多大なも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案構成体の構造の一例を説明する
ための分解した斜視図、第２図及び第３図は輻射
増進セラミツク層の一例を示す部分斜視図、第４
図及び第５図は使用態様の一例を示す断面図をそ
れぞれ示している。 図面にて１は本考案構成体の構造、２は輻射増
進セラミツク層、３は可変形断熱材層、４は固形
断熱材層、５は保持具を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 表面に多数の孔又は溝を有する輻射増進セラ
   ミツク層と耐熱繊維からなる可変形断熱材層お
   よび耐熱固形断熱材層の組合せからなる炉の構
   成体の構造。 ２ 輻射増進セラミツク層、可変形断熱材層およ
   び固形断熱材層の面に垂直な方向にセラミツク
   保持具を嵌挿し、該保持具により前記３層を一
   体に保持してなる実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の構造。