(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧成形法により成形されて成るレンガ下面部に3本以上の足部を備えた蓄熱耐火煉瓦であって、材質がSiO2-Al2O3系でAl2O3量が35〜75wt%、またはSiO2-Al2O3-SiC系でSiC量が15〜75wt%であり、レンガ嵩体積1m3あたりの伝熱面積で表される比表面積が80〜95m2、レンガ重量1kgあたりの伝熱面積で表される比表面積比が0.050〜0.075m2、見掛け気孔率が21％未満であることを特徴とするコークス炉蓄熱室用蓄熱耐火レンガ。
【請求項２】
スリット幅を9〜11mm、スリット間のラメラ厚を8〜11mmとするとともに、該煉瓦底部にラメラに直行する方向に3本以上の足部を設けたことを特徴とする請求項１記載の蓄熱耐火レンガ。
【請求項３】
ガス流路である貫通孔断面が円形であり、レンガ重量１Kgあたりの伝熱面積で表される比表面積比が0.060〜0.069m2 であることを特徴とする請求項１記載の蓄熱耐火レンガ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主にコークス炉蓄熱室に使用する蓄熱耐火レンガに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりすでに良く知られているように、コークス炉は、炭化室、燃焼室、蓄熱室に大きく分かれる三つの部分から構成された窯炉である。炭化室は石炭を乾留する部分、燃焼室は炭化室へ熱を供給するために燃料を燃焼させる部分、蓄熱室は燃焼室からの燃焼排ガスあるいは空気の熱交換を行なう部分である。
【０００３】
蓄熱室はさらに二つに分割されており、まず一方の蓄熱室で、燃料ガス、または空気が室内の蓄熱レンガより熱をうける。もう一方の蓄熱室では、その燃焼排ガスより蓄熱レンガが熱を受け蓄熱する。伝熱が進んだ後は、ガス流れを逆向きに入れ換える。これを交互に行うことにより、熱を回収し、有効利用を行っている。
【０００４】
一方、コークス炉は、寿命が２０年とも４０年ともいわれ、長期間運転される。この間、諸々の情勢から生産量が変動して、標準のコークス炉稼働率から離れた稼働率で操業せざるを得ない状況が生じる。
【０００５】
高稼働率の場合は、燃焼排ガスの顕熱が充分蓄熱されず、蓄熱室から排出される排ガス温度が高くなる。一方、低稼働率とすると排ガス温度が低くなり、酸露点温度以下となれば、酸による腐食が問題となる。このため炉温を十分低くすることができず、乾留熱量の増加を引き起こす。
【０００６】
このような理由によりコークス炉は標準稼働率から大きくはずれた稼働率での操業は困難である。そのため従来から高稼働率時にも燃焼排ガスの顕熱を充分回収でき、低稼働率時でも酸露点以下への温度低下やそれに従う腐食の起こらない、稼働率の変化に対して柔軟に対応できる蓄熱室の構造が望まれていた。
【０００７】
特に、従来のコークス炉は２０年を設備寿命として設計されていたが、今後の長寿命を前提として設計する上には、蓄熱室レンガにおいては材質面での見直しも必要となっている。
【０００８】
一般に熱交換器では交換効率を向上させるため、▲１▼伝熱面積の増加、▲２▼材料の比熱の増大、▲３▼高密度材料の使用等種々の方策がとられている。
例えば、特公昭５３−４４１６１  号公報では、種々の形状でガス通路  （開孔部）  をレンガに付与し、レンガ１ｋｇあたり０．０８〜０．１２ｍ２の伝熱面積を有する熱交換レンガ  （以下蓄熱耐火レンガもしくは単に蓄熱レンガ）  を提案している。
【０００９】
また、特公昭５７−３４３２２  号公報あるいは実開昭５８−１６８５５０号公報ではフィン効果を狙ってガス通路に多数の段状突起を形成した蓄熱レンガを提案している。これらはいずれもガスとレンガとの間の熱伝達係数を上昇させ、熱交換効率向上を図ったものであるが、実用性の点で種々問題がある。
【００１０】
即ち、レンガ嵩体積１ｍ３あたりの伝熱面積（比表面積）や、レンガ重量１ｋｇあたりの伝熱面積（比表面積比）が高い蓄熱レンガは、ガス通路（例えばスリット）間あるいは、レンガ外面枠間の肉厚が薄くなり、単体レンガとしては脆弱な形態となる。また、強度補填のために外枠を厚肉とすると  （例えば特公昭５３−４４１６１  号公報では２０ｍｍ厚）  、ガス通路間の材料素地がさらに薄くなり、密度が低く、結合組織の脆弱な材料となる。また、フィン付き形態あるいはスリット幅を狭幅にした場合は比表面積を拡張できるとはいえ、直径０．１  〜１ｍｍの粒子（  骨材）  を主要構成要素としてなる耐火物  （酸化物）  では個々の粒子結合力が弱く、送排風  （１〜２ｍ／ｓｅｃ）  の風力で欠け落ち易く、圧力損失を増大させ、二次的なトラブルのもととなる。
【００１１】
このように、いずれも実際上は蓄熱耐火レンガとしての実現性がうすい。
一般にこの種のレンガは、上記公報の記載に認められるごとく、押出成形法によって形成される。また、最近では成形密度を高めるため、あるいは形態の仕上げ調整のため、真空成形あるいは二次的な再成形を行って焼成する製造方法も行われている。この方法では、押出状態を良好に維持する目的で配合液分を多くし、あるいは細粒化するなどして潤滑性を付加した材料構成とするため、通常の並型形状もしくはそれに相当する直方体レンガと原料構成が全く異なってしまう。したがって焼成後の化学組成では所要の材質を保持するものの、焼成後は見掛け気孔率が大きく  （５〜７％増）  原料に比べて密度が低く、粒子間の結合力の弱い材料となる。
【００１２】
一方、蓄熱室内部では、燃焼排ガス成分が各レンガに吸着し、徐々にではあるが、変質を促し、結合組織を弱め、耐火性を下げる。ダストの吸着はレンガ積みの最上段で著しく、耐火度を１００  ℃以上低下させる場合がある。また、硫酸塩の吸着は下段域で著しく、耐圧強度を低下させる。特にこのような化学成分の浸入はレンガ表面に一様に浸透するため、上記レンガのように比表面積比が大きい、換言すれば肉厚の薄いレンガへのダメージは大きい。そのような理由から、単に伝熱面積が大きいだけでなく、低気孔率高密度の材料で、耐食性にすぐれた材料が求められている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の蓄熱レンガは一般に塑性成形  （いわゆる押出し成形）  より形状化されて焼成してなるが、伝熱面積を増やすため、任意に形状案画しても、実際の生産においては以下の点で実現性がない。
【００１４】
▲１▼通常の成形法と異なり、可塑剤  （主に、水、粘土、糊剤）  を大量添加するため、気孔率が５〜１０％増大して低強度の材料しか得られない。
▲２▼気孔率増加は嵩比重の低下による蓄熱量の低下をもたらし、また同時に通過するガス浸食の増大につながり、材料劣化を促す。
▲３▼加圧成形法の場合、金型からの引抜き時に熱交換面に相当した側面で摩擦力が生じるため、伝熱面積の増大に比例して摩擦力も増大する。したがって、そのような伝熱面積の大きい形状では引け疵を生じ易い。
【００１５】
かくして、本発明の目的は、上述のような従来技術の欠点がいずれも解消される蓄熱耐火レンガを提供することである。
つまり、伝熱面積、熱容量が共に大きく、高強度で、耐食性に優れ、生産が実用的に行われ得る（引け疵などの少ない）低気孔率で高密度の蓄熱耐火レンガを提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、蓄熱性能を高め、同一原料で緻密なレンガでかつ比表面積を増大させたレンガをつくるため、従来の押出し成形によらず、フリクションプレスによる加圧成形法により種々検討を行った。
【００１７】
この結果、中足構造、つまりレンガにスリットに直交する足部を３本以上設けた形状にすることで、比表面積増に伴い増加した摩擦力の反力を受け止めることができ、従来の加圧成形を実施する場合の阻害要因であった離型時の引け疵を防止し、離型が容易となることが判り、材質構成も広く高密度で、レンガ嵩体積１ｍ３あたりの比表面積が８０〜９５ｍ２、かつレンガ重量１ｋｇあたりの伝熱面積で表される比表面積比が０．０５０  〜０．０７５  ｍ２である形状を備えた耐火レンガを製造できるとの知見を得て本発明を完成した。
【００１８】
ここに、本発明の要旨とするところは、加圧成形法により成形されて成るレンガ下面部に3本以上の足部を備えた蓄熱耐火煉瓦であって、材質がSiO2-Al2O3系でAl2O3量が35〜75wt%、またはSiO2-Al2O3-SiC系でSiC量が15〜75wt%であり、レンガ嵩体積1m3あたりの伝熱面積で表される比表面積が80〜95m2、レンガ重量1kgあたりの伝熱面積で表される比表面積比が0.050〜0.075m2、見掛け気孔率が21％未満であることを特徴とするコークス炉蓄熱室用蓄熱耐火レンガである。
【００１９】
本発明は別の面からは、スリット幅を９〜１１ｍｍ、スリット間のラメラ厚を８〜１１ｍｍとするとともに、ラメラに直交する方向に３本以上の足部を設けたことを特徴とし、加圧成形法により成形されて成る蓄熱耐火レンガであって、材質は、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  系でＡｌ２Ｏ３  量が３５〜７５ｗｔ％または、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系でＳｉＣ  量が１５〜７５ｗｔ％であるコークス炉蓄熱室用蓄熱耐火レンガである。
【００２０】
さらに本発明は、ガス流路である貫通孔断面が円形であり、レンガ嵩体積１ｍ３あたりの伝熱面積で表わされる比表面積が８０〜９５ｍ２、レンガ重量１ｋｇあたりの伝熱面積で表される比表面積比が０．０６０  〜０．０６９  ｍ２、見掛け気孔率が２１％未満であり、加圧成形法により成形されて成る蓄熱耐火レンガであって、材質が、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  系でＡｌ２Ｏ３  量が３５〜７５ｗｔ％または、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系でＳｉＣ  量が１５〜７５ｗｔ％であるコークス炉蓄熱室用蓄熱耐火レンガである。
ここで、「レンガ嵩体積」とは、スリットを含めたレンガの外郭寸法に基づく見掛けの体積を示し、スリットは貫通孔の一態様である。
【００２１】
【作用】
図１（ａ）  は本発明にかかる耐火レンガ１０の平面図であり  （以下、Ａ形状という）  、図１（ｂ）  はその側面図である。
本発明によれば柱部ａの両側には多数のスリットが開口部Ｃ、ラメラ部ｂ、たて方向外枠部ｄ、横方向外枠部ｄ’  およびスリット間ラメラ部ｅを有しながら設けられており、柱部ａの下部の凸部である足部ａ’  は３本以上（Ａ形状では４本）設けられている。
【００２２】
図２（ａ）  、（ｂ）  は比較のために示す従来の耐火レンガ２０の平面図および側面図であり、足部ａ’  は設けているが、両端に２本しか設けていなく、しかも比表面積や比表面積比が低い例を示すものである。以下Ｂ形状と称する。
図３（ａ）  、（ｂ）  は別の従来の耐火レンガ３０の平面図および側面図であり、この例も足部ａ’  は両端に２本である。以下この場合をＣ形状という。
【００２３】
さらに、図４（ａ）  、（ｂ）  は、Ａ形状において両端の足部ａ’  のみで中央の足部を有しない比較例の耐火レンガ４０を示すそれぞれ平面図、側面図であり、以下、この場合をＡ’  形状という。なお、ラメラ部ｂ、スリット開口部ｃ、たて方向外枠部ｄ、横方向外枠部ｄ’  、スリット間ラメラ部ｅなどの寸法は、基本的には本発明の範囲内としたが、成形の都合上一部範囲外となったものもある。
【００２４】
図５（ａ）  、（ｂ）  は、本発明にかかる別の耐火れんが５０の平面図および側面図であり、足部を有するＡ形状におけるスリットが円筒型貫通孔ｆとなっている例である。このように、本発明においては、貫通孔は、スリット型、円柱型等が可能で、断面形状には限定されない。
次に、本発明において上述のように伝熱面積等を規定した理由について説明する。
【００２５】
比表面積及び比表面積比について
レンガ嵩体積１ｍ３あたりの伝熱面積（比表面積）は熱交換速度の確保のため、大きいほうが好ましいが、９５ｍ２／ｍ３  を越える蓄熱レンガは、単体レンガとしては極めて脆弱な形態となる。一方、比表面積が８０ｍ２／ｍ３  未満の蓄熱レンガは、充分な熱交換速度が確保できない。
したがって、本発明にあっては、レンガ嵩体積１ｍ３あたりの伝熱面積（比表面積）は８０〜９５ｍ２好ましくは８３〜９０ｍ２である。
【００２６】
このような形状に成形される蓄熱レンガは、材料を考慮にいれ、レンガ重量１ｋｇあたりの伝熱面積で表される比表面積比で示すと、０．０５０  〜０．０７５  ｍ２／ｋｇ  となる。０．０７５  ｍ２／ｋｇ  を越える場合とは、成型時に添加水分等を増加して比較的低圧にて成型した場合であって、成型後の型抜きに伴う引け疵のないレンガが得られるが、焼成工程での水分等の蒸発等により、充填密度の低いレンガとなり、結合組織も弱くなる。このようなレンガは嵩比重が１．９  以下となり、この嵩比重の低下によって単位体積当たりの熱容量が小さくなるので好ましくない。０．０５０  未満では、高密度骨材  （ＭｇＯ  、Ａｌ２Ｏ３  ）  を大量使用することとなるかまたは、比表面積を小さくすることとなり、所要の目的（熱交換速度の確保）を達成できない。したがって、レンガ重量１ｋｇあたりの伝熱面積（比表面積比）は０．０５０  〜０．０７５  ｍ２好ましくはＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  系で０．０６０  〜０．０７５  ｍ２ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系で０．０５０  〜０．０７０  ｍ２である。
【００２７】
以上は加圧成形法によって可能となる形状および性能であって、別の面から具体的にいうと、以下に述べるようなスリット型の蓄熱耐火レンガによって実現される特性であると言える。
【００２８】
スリット幅及びラメラ厚みについて
上記の比表面積及び比表面積比について、それを実現するより具体的な形状としてスリット幅及びラメラ厚みの限定理由を示す。
図１に示す本発明の蓄熱レンガは、概略形状が直方体でスリット型貫通孔ｃを有し、比表面積が８０〜９５ｍ２／  ｍ３である。したがって熱交換ガスの通過する通路の占める割合  （開口率）  が大きくなり、スリット幅は９ｍｍ以上１１ｍｍ以下が適正な範囲となる。
【００２９】
ラメラ部６の肉厚  （隣接するスリット間隔）  については８ｍｍ未満では加圧成形においては素地中の骨材粗粒子間での結合力が弱く、骨材欠け落ち等欠損が生じる。１１ｍｍを越える場合、比表面積が８０ｍ２／  ｍ３を下まわり、充分な熱交換速度の確保ができない。従って、両者を満足するラメラ部の肉厚の範囲としては、８ｍｍ以上１１ｍｍ以下が適正な範囲となる。
【００３０】
円筒型貫通孔の直径、ウエブ厚みおよび枠厚みについて  （例示）  
図５に示す本発明の蓄熱レンガは、概略形状が直方体で円筒型貫通孔ｆを有し、比表面積比は０．０６０  〜０．０６９  ｍ２が適当である。したがって熱交換ガスの通過する通路の占める割合  （開口率）  が大きくなり、例示すると、円筒型貫通孔ｆの直径は１６．０ｍｍ、ウエブ（  貫通孔間の壁Ａ形状のラメラ部に相当）  の厚みはレンガの短辺方向  （図５の縦方向）で７．２ｍｍ  以上、レンガの長辺方向  （図５（ａ）  の横方向）で８．０ｍｍ  である。
また、レンガ長辺方向  （図５（ａ）  の横方向）  の左右の端の枠は、１４．５〜１８．５ｍｍが例示できる。
【００３１】
材質について
材質は製造時の経済性を考慮すると、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  系が適当であるが、シャモット質と混合した炭化珪素、すなわちＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系または珪石系も製造可能である。
このとき、フリーシリカすなわち、主に残留石英５ｗｔ％未満、好ましくは０．５  ｗｔ％以下の原料構成とするのが好ましい。または、石英が熱的に転移したトリジマイト鉱物相を主要骨材とした原料構成でもよい。
【００３２】
ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  系材質の場合、Ａｌ２Ｏ３  量は、３５〜７５ｗｔ％、好ましくは６０〜７３ｗｔ％とする。３５ｗｔ％未満では、組織中に多量のフリーシリカを含むため、レンガ積の低温域では、膨張収縮の繰り返しによりヘアクラックが生じ易くなり、レンガ積が倒壊する恐れがある。７５ｗｔ％を越えるものは比熱は高まるが、一方で、付着ダストにより生成する液相が低粘性で、ガス侵食に弱いレンガとなる。
【００３３】
ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系材質の場合、ここで使用する構成原料のＳｉＣ  配合量は、１５〜７５ｗｔ％好ましくは４０〜５０ｗｔ％、酸化物骨材（すなわちシャモット骨材）  は２５〜８５ｗｔ％好ましくは５０〜６０ｗｔ％が適当である。ＳｉＣ  が１５ｗｔ％未満であれば、ＳｉＣ  添加効果は発揮できず、７５ｗｔ％超では経済性の面で配材ができない。また、ＳｉＣ  との組合せで配合するシャモット骨材中のＡｌ２Ｏ３  は３５〜７８ｗｔ％が適当である。３５ｗｔ％未満ではフリーシリカの問題を生じ、７８ｗｔ％超すなわちムライト骨材以上の等級の骨材配材は経済性で不利益であり、ダスト吸着を併発する。また、熱衝撃に強いＳｉＣ  を含むＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系材質は、レンガ積の下部領域（３００℃以下）  に配置されるのが好ましい。
【００３４】
珪石系（ＳｉＯ２質）の場合は、フリーシリカが５ｗｔ％以上では、レンガ積後の昇温時あるいは稼働中における低温域では転移に伴う急膨張や膨張収縮の繰り返しにより、ヘアクラックが生じ易くなり、レンガ積倒壊の恐れがある。したがって、珪石質はレンガ積の上部領域（８００℃以上）  に配置される。
【００３５】
ＳｉＯ２質、ＳｉＣ  質とすることはダスト吸着にも効果がある。これは、珪石原料としてのＳｉＯ２、ＳｉＣ  酸化反応後のＳｉＯ２は、１７１０℃と低融点ながら、操業中の外来成分（  アルカリ、アルミナ、チタニア、ライム、マグネシア等）  の吸着に対しての粘性低下が小さく、高粘度の液相が維持され、高い荷重軟化特性を示すからである。つまりこれらの材質は、付着ダストによる生成液相の粘性低下を極力抑制するものであり、同時にレンガ内部への浸透を抑制する効果を付与するものである。
【００３６】
成形方法について
本発明にかかる蓄熱耐火レンガは比表面積が大きく、しかも見掛気孔率が低いため、従来の押出成形等では成形が困難であり、加圧成形法によって製作する。その場合、成形圧は、好ましくは２５０  〜５５０  ｋｇｆ／ｃｍ２  とする。このときの加圧力が２５０  ｋｇｆ／ｃｍ２  未満では素地の嵩比重が低下し、見掛気孔率が２１％以上となり、結合組織が脆弱となり型抜き時に引け疵を生じ易い。５５０  ｋｇｆ／ｃｍ２  を越えると、成形素地に水浮き現象が生じ、焼成工程でのラミネーション  （横ひび割れ）  の原因となる。
加圧成形方法の具体的例としては、一軸加圧、フリクションプレス、真空プレスいずれも可能である。
【００３７】
足部の構造について
成形後、型抜き工程では、通常レンガ下面部  （下型）  を押し上げる方向で素地を摺動させるため、レンガ側面やスリット内面で摩擦力を生じる。ラメラの肉厚が従来のように１８ｍｍ以上であれば素地強度で耐え得るが、開口率の大きい下型になると反力により下型がたわみ、ラメラ部に引け疵を生じ易くなり、型離れもしにくい。
【００３８】
このため従来からレンガ両端の下面部にいわゆる足ａ’  を設けているが、本発明のうす肉のラメラに対しては不充分で、レンガ両端部（２本）  以外に中央部に１〜２本を増す必要がある。いわば中足構造とする。これと連動して下型の押し上げ金具が足部直下を下支えするため、下面部のたわみが回避でき、引け疵は発生しない。
【００３９】
本発明にかかる加圧成形を行う場合、足部ａ’  の本数は多い程良いが、スリットの配列によって取付け箇所が固定され、また開口率即ち、比表面積の確保を考えると多すぎるのも良くなく、１本もしくは２本の増加、即ち合計３〜４本で充分である。足部は直方体中のスリット配列に対し直交し、柱部ａを形成する。これは上記摩擦力の反力を受けるので、成形素地強度で拮抗するには１２ｍｍ以上の厚みが望ましい。しかし２０ｍｍを越えると開口率即ち、比表面積を大きく減らすこととなり、望ましくない。
【００４０】
見掛気孔率について
本発明にかかる蓄熱耐火レンガは、見掛気孔率が２１％以上の場合、粒子間の結合が悪くなり、強度が低下する、浸食されやすくなる、重量減により熱容量が低下するなどの欠点を生じるので、見掛気孔率は２１％未満とした。
次に、実施例によって本発明の作用効果をさらに具体的に詳述する。
【００４１】
【実施例】
（実施例１）
Ａｌ２Ｏ３量３５ｗｔ％、ＳｉＯ２量６０ｗｔ％の粘土質蓄熱レンガを製作した。図１に示すＡ形状は、図２に示す従来のＢ形状をうす肉化した図４のＡ’  形状の中央部に足部ａ’  を設けたものである。外殻寸法は  ２６５×１６５  ×１５０（ｍｍ）  であるが、開口率を大きくした結果、Ｂ形状の比表面積４３ｍ２／ｍ３  に対し、Ａ’  形状は８５ｍ２／ｍ３  となった。原料配合構成は、ロウ石粉とシャモット粉とを主材とし、３〜４ｗｔ％のフリントクレイを粘結剤として用い、粗粒  （２．１  〜１．０  ｍｍ）  、中粒  （１．０  〜０．０９ｍｍ）  、細粒  （＜０．０９ｍｍ）  を１：３：２の比率で混練し、所要水分４〜５ｗｔ％を添加し、一軸加圧で成形した  （成形圧４５０  ｋｇ／ｃｍ２  ）。
試作結果を表１にまとめて示す。
【００４２】
この結果、Ａ形状のみが極めて高嵩比重、低気孔率かつ高比表面積の成形体として得られた。
なお、Ａ’  形状は単体レンガ下部での充填性が不充分だったので水分を１ｗｔ％増量し、かつ成形圧を３００  ｋｇ／  ｃｍ２  に下げて、全体のバランスをとり、離型し易くした。Ｃ形状は市販品で、抽出検査  （６個／１００個）  した平均値である。
【００４３】
（実施例２）
ボールミルで粉砕したムライトとコランダムを主材としてＡｌ２Ｏ３  量７５ｗｔ％のハイアルミナ質蓄熱レンガを製作した。原料配合構成は粗粒  （１．５  〜０．８ｍｍ）、中粒  （０．８  〜０．０８ｍｍ）  、細粒  （＜０．０８ｍｍ）  を１：２：２の比率としたもので、別にフリントクレイ３ｗｔ％、水分４ｗｔ％を添加したもので、３５０  トンのフリクションプレスにて成形した。
【００４４】
なお成形圧条件は、事前に以下の手順で取決めた。すなわち添加水分を含む上記原料の混練物（坏土）を用い２５０  ｋｇ／ｃｍ２、４５０  ｋｇ／ｃｍ２、６５０  ｋｇ／ｃｍ２の一軸加圧  （直径  １００ｍｍ×長さ１００ｍｍ）成形後の嵩比重に相当する打ち込み回数を３段階求め、それに応じて成形し、素地の成形仕上がり状況と焼成後の仕上がり状態とを比較した。
【００４５】
試作の結果を表２に示す。
結果から明らかな様に、３本以上の足部を設けたＡ形状では広い成形圧範囲で亀裂のない製品が得られるが、Ａ’  形状ではラメラ厚を大きくとったものの、離型性の悪化のため充填不良域でラミネーションが助長され、大小様々な亀裂が生じ易いことが判明した。
【００４６】
（実施例３）
Ａｌ２Ｏ３量３５ｗｔ％、ＳｉＯ２量２０ｗｔ％、ＳｉＣ  量４５ｗｔ％のＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３  −ＳｉＣ  系蓄熱レンガを製作した。外殻寸法は  ２５５×１６０  ×１５０（ｍｍ）  であるが、開口率を大きくした結果、比表面積４１ｍ２／ｍ３  が８４ｍ２／ｍ３  となった。材質面では原料配合構成のうち、従来の粘度質レンガの低級シャモット部分をＳｉＣ  中粒骨材を入れ替えた構成をとる。すなわち、ロウ石粉を除外してシリマナイト粉、ＳｉＣ  粉を主材とし、３〜４ｗｔ％のフリントクレイを粘結材として用い、粗粒（２．１〜１．０ｍｍ）、中粒（１．０〜０．０９ｍｍ）  、細粒  （＜０．０９  ｍｍ）を１：３：２の重量比率で混練し、所要水分３．５  〜４．５  ｗｔ％を添加して一軸加圧法で成形した  （成形圧  ４２５ｋｇ／ｃｍ２）  。なおこの時ＳｉＣ  は中粒域の大半と一部の粗粒域に配合した。
試作結果を表３に示す。
【００４７】
この結果、Ａ形状のみが極めて高嵩比重、低気孔率かつ高比表面積の成形体として得られた。
なお、Ａ’  形状は単体レンガの下部での充填性が不充分だったので水分を１ｗｔ％増量し、かつ成形圧を３２５  ｋｇ／ｃｍ２に下げて、全体のバランスをとり、離型し易くした。Ｃ形状は市販品で、抽出検査  （６個／１００  個）  した平均値である。
【００４８】
（実施例４）
材質を変えた参考例として、ボールミルで粉砕した使用後の珪石レンガ  （トリジマイト鉱物組成８５ｗｔ％以上）  を主材として珪石質レンガを製作した。原料配合構成は粗粒  （２．０  〜０．８ｍｍ）、中粒  （０．７５〜０．０８ｍｍ）  、細粒  （＜０．１  ｍｍ）  を１：３：２の比率としたもので、別に石灰乳３ｗｔ％、溶融シリカ微粉５ｗｔ％、水分４ｗｔ％を添加したもので、５００  トンのフリクションプレスにて成形した。
なお成形圧条件は、実施例２と同様にして取決めた。
試作の結果を表４に示す。
【００４９】
結果から明らかなように、３本以上の足部を設けた構造を有するＡ形状では広い成形圧範囲で亀裂のない製品が得られる。Ａ’  形状ではラメラ厚を大きくとったものの、離型性の悪化が充填不良域でラミネーションを助長し、大小様々な亀裂が生じ易いことが判明した。なお、従来原料構成  （軟珪石、白珪石）  を用いた製作を試みたが、トリジマイト相が少なく  （５０ｗｔ％未満）  、残留石英  （３〜５ｗｔ％）  が認められる状態を呈するため、焼成後に随所にヘアクラックが認められた。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
【表２】
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【００５２】
【表３】
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【００５３】
【表４】
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【００５４】
【発明の効果】
本発明により、生産が実用的に行われ、強度が改善され長寿命であり、さらに優れた熱交換特性を発揮できるコークス炉蓄熱室用の蓄熱耐火レンガを提供することができる。
【００５５】
具体的には、本発明の蓄熱耐火レンガは、従来の蓄熱レンガに比べて、伝熱面積が増加し、熱容量も増加し、さらにガス成分による侵食に耐え、熱伝達のヒートサイクルにも耐え、しかも、亀裂など生じずに生産できる蓄熱耐火レンガである。
本発明の蓄熱耐火レンガを用いて蓄熱室を形成すると、コークス炉の操業効率が大幅に改善され、長期に安定したコークス炉操業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）  は４本の足部を設けた本発明例  （Ａ形状）  の平面図、図１（ｂ）  は本発明例  （Ａ形状）  の側面図である。
【図２】図２（ａ）  は従来例  （Ｂ形状）  の平面図、図２（ｂ）  は従来例  （Ｂ形状）  の側面図である。
【図３】図３（ａ）  は従来例  （Ｃ形状）  の平面図、図３（ｂ）  は従来例  （Ｃ形状）  の側面図である。
【図４】図４（ａ）  は２本の足部を設けた（中足構造を有しない）比較例  （Ａ’形状）  の平面図、図４（ｂ）  は比較例  （Ａ’形状）  の側面図である。
【図５】図５（ａ）  は本発明例の平面図、図５（ｂ）  は本発明例の側面図であり、貫通孔が円筒形となっている例である。
【符号の説明】
ａ：柱部                                                            ａ’：    足部
ｂ：ラメラ部                            ｃ：スリット開口部
ｄ：外枠部  （タテ方向）                  ｄ’：外枠部  （ヨコ方向）
ｅ：スリット間ラメラ部  （有効柱部厚さ）  ｆ：円筒型貫通孔
１０：本発明の耐火レンガ                ２０：従来の耐火レンガ
３０：従来の耐火レンガ                                    ４０：比較例の耐火レンガ
５０：本発明の耐火レンガ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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