JPS63213794A

JPS63213794A - 蓄熱室用耐火物

Info

Publication number: JPS63213794A
Application number: JP62046680A
Authority: JP
Inventors: 公男平田; 康夫斉藤
Original assignee: Toshiba Monofrax Co Ltd
Current assignee: Saint Gobain TM KK
Priority date: 1987-03-03
Filing date: 1987-03-03
Publication date: 1988-09-06
Also published as: JPH0231307B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産、上の１　）本発明は、ガラス溶融炉の蓄熱室に用いる耐火物の形状
に関するしので、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。

皿】Ｊと遺逝− 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ぎな比表面積を持
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。この比表面積とは単位
体積当りの表面積であり、一般に次のように表される。

筒形の耐火物については、耐火物１個が持っているガス
流路壁の面積をＳ′ｍ２、耐火物１個のガス流路を含む
仝休の体積をＶｍ３、比表面積をＡｌ１１３／ｍ３とす
ると、ｓ’、’ｖ＝△ となる。ただし、この計算式で使用するガス流路壁の面
積は筒形では内壁のみである。

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５５−１４９
１３９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ｒδ鋳耐
火物と称されるもので形成されてい　Ｉこ　。

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。これはへ角形の外輪部と、
積断面において中心を通る四角形の流路を有し、はぼ均
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ｌＩ！Ｊｉ面四角形の流路を多数作ってい
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っている。

が　“亀しようとする　鮮゛１、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、いっそうの改善が要請されていた。例えば第
５図において流路断面を１５０Ｘ１５０ｍｍ、壁厚みを
４０ｍｍ、高さ１５０ｍ１ｌｌとした場合の比表面積は
、４Ｘ０．１５ｘ０．１５０．１９ｘ０．１９ｘＯ，１５。

＝　１６　、６１１１２／１１１３にずぎなかった。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回付であった。

ざらに、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った。

その結束高く積み上げたとき外力によって崩れやすかっ
た。このようなことから、蓄熱室の能力及び安全性が低
かった。

１肚立１江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。

＆訓し久ヱ」し本発明は、ガス流路壁面にガス流路と垂直に凹凸を付し
たことにより凹凸を付さない平面の壁面より比表面積を
４０％以上増加させたことを特徴とする蓄熱室用耐火物
を要旨としている。

山　、を　゛するための本発明では、ガス流路壁面にガス流と垂直に凹凸を付し
、凹凸を付さない場合の平面の壁面より比表面積を４０
％以上増加させる。

この凹凸が好ましくは蛇腹状に山と谷が交互に連続し、
かつ山の稜線が耐火物の上下面に平行である。さらに好
ましくは隣の耐火物との接合面である稜面にも凹凸を付
して隣りの耐火物の稜面と互いに噛み合って一体となる
ようになっている。比表面積の増加率は４０％以上が必
要である。４０％より小さい場合は、凸部の山と凹部の
谷の高低差を大きく設定することができずそのためにガ
ス流を著しい乱流とすることができない。

１−」Ｗ本発明の形状は、前記従来技術と同様に角筒形に分類さ
れるものであるが、本発明の蓄熱室用耐火物のガス流路
壁面にはそこを流れるガス流と垂直に凹凸が付されてお
り、この部分が平滑な従来技術のものに較べ比表面積即
らｒｉ位体積当りの表面積が４０％以上拡大されたこと
と、ガス流路壁面が凹凸になったためこの中を通過する
冷めた空気や高温の排ガスは著しい乱流となる。

そして本発明において稜面に凹凸を付すようにすれば、
使用に際し本発明の耐火物を蓄熱室に多数配置したとき
、その稜面ば隣接する他の積面と互いに噛み合い外力に
よって滑らなくなった。

因」１掴− 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
、六角形外輪郭１と、積断面言換れば上面１ａと下面１
ｂにｉｌｊいて中心を通る四角形の流路７を持っている
。この流路７の寸法例をあげれば、たて、よこがそれぞ
れ１５　ｏｍｍ、　１５０ｍｍである。そして外輪郭１
の壁の厚みＷは、たとえばほぼ４Ｑｍｍ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。

上面１ａと下面１ｂを除く他の外壁部１ｃ及びガス流路
壁面としての内壁部１ｄにはそれぞれ凹凸４及び凹凸５
を設番プである。これ等の凹凸４，５の形状は蛇腹状で
高さ１１がたとえば１ＱＩＩＩｎ＋の山と谷が交互に連
続した形状である。これらの山の稜線は、上面１ａと下
面１ｂに平行であり山の頂角θはたとえば９０度である
。そして、耐火物の高さＨはたとえば１５０ｍｍ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
きの稜面にお【プる接合部を示す図である。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４
，５と同様の蛇腹状の凹凸６を設けである。左側の耐火
物は右側の耐火物と棲面部８，８において噛み合うよう
になっている。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図の如ぎ耐大物煉瓦の組み合わ
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０．１９ｘ０．１９ｘＯ，１５＝２３．５ｍ２　／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４０　ｍｌＲ′ｃ−１５０ｘ１５
０ｍｍの流路断面、高さ１５Ｑｍｍ）の前記値１６．６
ｍ２　／ｍ３と較べると、実に４２％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。山の頂角は９０°
に限らない。

１１匹１１以上説明したことから明らかなように、本発明によれば
ガスの流路断面の凹凸はガスの流れに垂直であるためｇ
温の耐火物の壁面付近でガス流の乱流が生じる結果、壁
面で熱交換を終えて高温になった空気は流路中央部に導
かれ、逆に冷たい空気は耐火物壁面に導かれることによ
り常に耐火物と空気の温度ｉζが大きくなり伝熱効率が
ひじょうに高まることとなった。さらに比表面積が凹凸
を付さない壁面より４０％以上大きいので、ガス流を著
しい乱流とηることができる。したがってざらに伝熱効
果を高められる。

また、稜面に設けた凹凸を設置ノれば、ｎいに隣接する
耐火物と、その部分で噛み合うことにＪ、り一体となっ
た結果、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ｌζがって蓄熱室の能力及び安全
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による発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線に一′３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・・・外郭部１　ａ　　・・・　」二　　　面１ｂ・・・下　面１Ｃ・・・外壁部１ｄ・・・内壁部４．５．６・・・凹　凸７・・・流　路８・・・稜面部 ″：ユ、パ第１図第２図第３図第４図第５図手続補正書（師）昭和６３年Ｖ月ロ？日

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガス流路壁面にガス流路と垂直に凹凸を付したことにより凹凸を付さない平面の壁面より
比表面積を４０％以上増加させたことを特徴とする蓄熱
室用耐火物。
（２）ガス流路壁面に付した凹凸が蛇腹状に山と谷が交互に連続し、かつ山の稜線がこの蓄熱室
用耐火物の上下面に平行になっている特許請求の範囲第
１項記載の蓄熱室用耐火物。
（３）多数の蓄熱室用耐火物が、それぞれの稜面に付した凹凸で互いに噛み合って一体となる特
許請求の範囲第１項又は第２項記載の蓄熱室用耐火物。