不定形耐火物构造体的制作方法_2

文档序号:9239872阅读:来源:国知局
撑材的图。
[0048]图6是表示由耐热纤维绳和金属环构成的耐热纤维制支撑材的图。
[0049]图7是表示由耐热纤维绳和金属环构成的耐热纤维制支撑材的图。
[0050]图8是表示具有从金属环以枝状分支的多个耐热纤维绳的耐热纤维制支撑材的图。
[0051]图9是表示不定形耐火物被分割为多个层的情况下的耐热纤维制支撑材的图。
[0052]图10是表示滑道的图。
[0053]图11是表示滑道柱(skid post)的构造的图。
[0054]图12是表示使用了耐热纤维制支撑材的不定形耐火物构造体的图。
[0055]图13是表示使用了耐热纤维制支撑材的不定形耐火物构造体的图。
[0056]图14是表示使用了耐热纤维制支撑材的不定形耐火物构造体的图。
[0057]图15是表示使用了金属制支撑材的不定形耐火物构造体的图。
[0058]图16是表示以往的使用了金属制支撑材的不定形耐火物构造体的图。
【具体实施方式】
[0059]以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。
[0060]图1A是本实施方式的不定形耐火物构造体的平面图。图1B是本实施方式的不定形耐火物构造体的侧视图。如这些图1A以及图1B所示那样,本实施方式的不定形耐火物构造体具备支撑体1、不定形耐火物3、销4以及耐热纤维制支撑材5。
[0061]支撑体I是对不定形耐火物3进行支撑的构造物,其是将金属制、陶瓷制的部件组合而得到的。这些支撑体I以及不定形耐火物3与图16所示的以往的不定形耐火物构造体相同。因此,为了便于说明,对于本实施方式中的支撑体I以及不定形耐火物3,也使用与图16相同的符号。
[0062]在该支撑体I的表面上设置有平面状的支撑面la。以下,如图1A以及图1B所示那样,将与支撑面Ia正交的方向定义为X轴方向。此外,在与支撑面Ia正交的平面内,将与X轴方向正交的方向定义为Y轴方向。并且,将与XY平面(与支撑面Ia正交的平面)正交的方向定义为Z轴方向。
[0063]在该支撑面Ia上设置有L字形状的销4。该销4发挥作为将支撑体I与耐热纤维制支撑材5连接的锚固件的作用。
[0064]耐热纤维制支撑材5在与设置于支撑体I的支撑面Ia连接的状态下埋设于不定形耐火物3的内部。该耐热纤维制支撑材5具有由无机质纤维形成且沿着与支撑面Ia正交的方向(图中的X轴方向)延伸的耐热纤维绳7。该耐热纤维绳7经由设置于支撑面Ia的销4与支撑体I连接。此外,销4构成支撑体I的一部分,不是耐热纤维制支撑材5的构成要素。
[0065]在图1A以及图1B中,图示了耐热纤维绳7具有环状部(耐热纤维绳7的形状为环形状)的情况,但如后述那样,耐热纤维绳7的形状不限于环形状。此外,除了如上述那样,将环形状的耐热纤维绳7挂在销4上的方法以外,也可以利用支撑体I的顶棚等的梁来对耐热纤维绳7进行紧固等的方法,将耐热纤维绳7固定于支撑体I。
[0066]耐热纤维绳7 例如优选通过由 Al203、Si02、Al203— Si02、Al203— S1 2— B2O3中的I种或者2种以上的材质构成的无机质纤维来形成。由这样的材质的无机质纤维形成的耐热纤维绳7具有能够耐受在以往的金属制支撑材中产生热损失的增加、强度的降低那样的例如600°C以上、甚至1000°C以上的高温的耐热性以及强度。
[0067]特别是,由Al2O3- S12构成的无机质纤维的耐高温性以及性能价格比等优良。在由Al2O3 — S1 2构成的无机质纤维中,Al 203为72质量%、S12S 28质量%的无机质纤维比较容易得到,性能价格比优良。此外,Al2O3为90质量%、S12S 10质量%的无机质纤维的耐热性更优良。
[0068]通过将多根无机质纤维集中捻转而得到纱线。并且,通过将多根纱线集束而加工为绳状,由此得到本实施方式的耐热纤维制支撑材5的主要部分即耐热纤维绳7。
[0069]此夕卜,通过使用上述那样的A1203、S12, Al2O3- S12, Al2O3- S1 2— B2O3中的 2种以上的无机质纤维,例如能够得到芯和外层的材质不同的具有多层构造的耐热纤维绳7。
[0070]此外,在不定形耐火物构造体在低温下使用的情况下,例如也可以使用通过由碳构成的无机质纤维(碳纤维)、由Al2O3 — S1 2— CaO、CaO 一 S1 2等构成的无机质纤维来形成的耐热纤维绳7。
[0071]耐热纤维绳7具有使用上述无机质纤维进行编绳的绳状的形态。作为编绳的种类,能够列举8编织(交错绳)、16编织(编织绳)、实心编织(实心绳)等,但不特别限定于该种类。虽然能够使用套筒等中空形状的绳,但优选绳内的空间尽量少的绳。
[0072]耐热纤维绳7为了确保作为不定形耐火物3的支撑材的强度,例如优选由具有10m以上的纤维长度的长纤维来形成耐热纤维绳7。即使在使用短纤维的情况下,也能够编绳为绳形状,但纤维仅通过缠绕在一起容易被拉拔,不能够起到作为支撑材的功能。在使用长纤维的情况下,作为支撑材所需要的抗拉强度能够通过使绳径变化来进行调整。此外,长纤维是指具有米级以上(通常为千米级以上的情况较多)的纤维长度的纤维,与纤维长度为I?50mm左右的短纤维相区别。
[0073]如图2A所示那样,在本实施方式的不定形耐火物构造体中,以耐热纤维绳7的X轴方向的长度LI与不定形耐火物3的X轴方向的长度L2之比L1/L2成为0.35以上0.95以下的方式,保持不定形耐火物3的内部的耐热纤维绳7的状态。
[0074]如上所述,本申请发明人进行的验证的结果判明了:依存于不定形耐火物3的内部的耐热纤维绳7的状态,不定形耐火物3的支撑力(将不定形耐火物固定于支撑体的力)变动。
[0075]在耐热纤维绳7 (耐热纤维制支撑材5)被固定于支撑体I之后,向设置在支撑体I周围的任意形状的模框流入膏状的不定形耐火物3的原料。然后,经由养护以及干燥等的精加工工序,得到本实施方式的不定形耐火物构造体。
[0076]在此,如图2B所示那样,在向模框流入不定形耐火物3的原料之前,耐热纤维绳7由于自重而朝向Z轴方向的下方(垂直向下的方向)垂下。如此,当在耐热纤维绳7垂下的状态下,向模框流入不定形耐火物3的原料时,在不定形耐火物3的内部耐热纤维绳7以垂下的状态被固定。
[0077]本申请发明人对耐热纤维绳7的X轴方向的长度LI与不定形耐火物3的X轴方向的长度L2之比L1/L2对不定形耐火物3的支撑力产生的影响进行了验证。作为其结果,发现了:如图2B所示那样,由于在不定形耐火物3的内部耐热纤维绳7以垂下的状态被固定的原因,在耐热纤维绳7的X轴方向的长度LI与不定形耐火物3的X轴方向的长度L2之比L1/L2小于0.35的情况下,不定形耐火物3的支撑力大幅降低。
[0078]作为其理由,能够列举以下内容。即,在将本实施方式的不定形耐火物构造体在实机中使用的情况下,X轴方向(与支撑面Ia正交的方向)成为不定形耐火物3的负载进行作用的方向。不定形耐火物3的支撑力是与上述负载对抗的力,因此可以认为,当耐热纤维绳7垂下而耐热纤维绳7的X轴方向的长度LI减少时,与负载对抗的支撑力(即,在X轴方向上与负载为相反方向的力)变小。
[0079]在耐热纤维绳7的X轴方向的长度LI与不定形耐火物3的X轴方向的长度L2之比L1/L2小于0.35的情况下,在不定形耐火物3中未被耐热纤维绳7支撑的部分成为不定形耐火物3的X轴方向的长度L2的2/3左右,因此这样的未被耐热纤维绳7支撑的部分存在容易从支撑体I脱落的可能性。
[0080]此外,在耐热纤维绳7的X轴方向的长度LI与不定形耐火物3的X轴方向的长度L2之比L1/L2大于0.95的情况下,耐热纤维绳7的前端(相对于支撑体I为相反一侧的端部)过于接近不定形耐火物3的运转表面(相对于支撑体I为相反一侧的面),因此耐热纤维绳7的耐热性有可能产生问题。
[0081]此外,还确认到:只要满足上述条件仏1/12为0.35以上0.95以下),则即使耐热纤维绳7相对于X轴方向而向Z轴方向的下方(垂直下方)倾斜,如果耐热纤维绳7与X轴方向之间的角度为45°以下,则在实用上也没有问题。
[0082]因此,通过以满足上述那样的条件(L1/L2为0.35以上0.95以下)的方式,对不定形耐火物3的内部的耐热纤维绳7的状态进行保持,由此能够得到所需要的不定形耐火物3的支撑力,作为其结果,能够防止不定形耐火物3从支撑体I脱落。
[0083]为了以满足上述那样的条件(L1/L2为0.35以上0.95以下)的方式,对不定形耐火物3的内部的耐热纤维绳7的状态进行保持,优选使用通过固化剂等预先被固化了的耐热纤维绳7。由此,能够在向模框流入不定形耐火物3的原料之前,防止耐热纤维绳7由于自重而垂下。
[0084]如此,在本实施方式的不定形耐火物构造体的施工时,优选耐热纤维绳7预先通过固化剂固化、且在常温下体现耐热纤维绳7的强度的状态。该强度是指,在施工时耐热纤维绳7能够耐受由于自重而垂下、弯曲、折弯这种变形的强度。作为固化剂,能够列举在升温过程中挥发的市售品的油性清漆等树脂。也可以使用模框等将耐热纤维绳7固定、并使用固化剂使耐热纤维绳7固化,由此将耐热纤维绳7成型为任意的形状。
[0085]此外,也可以将能够在高温区域碳化而维持强度那样的酚醛树脂、煤焦油沥青、在高温区域形成玻璃质的网格的磷酸、磷酸盐、硅酸盐、硅溶胶、氧化铝溶胶等用作固化剂。
[0086]对于耐热纤维绳7,在其构造上在内部具有较多的空间,能够含有较多的水分。作为决定不定形耐火物3的品质精度的要素之一,能够列举出添加水分量,但在使用耐热纤维绳7的情况下,由于上述理由,水分被耐热纤维绳7吸收,不定形耐火物3的流动性消失。固化剂的使用具有对耐热纤维绳7内部的空间进行填埋的效果,因此还能够得到防止不定形耐火物3的水分被耐热纤维绳7吸收这一效果。因此,通过使用被固化剂固化后的耐热纤维绳7,还能够提高
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