(57)【要約】      （修正有）【課題】セラミック焼成物品を支持及び輸送するために使用される構造上剛性の耐火物の提供。【解決手段】第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および第２の部材により連結される、第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱を備える支持構造を有し、支持構造は高さＨを有し、第１の部材および第２の部材は０．３Ｈ〜０．７Ｈに配置される、耐火物。別の態様では、支持構造は、少なくとも１．５の高さ対幅比、１００ｍｍ以下の剛度係数、および５％以下の中実対開放体積比を有する。別の態様では、支持構造は、１２００ｋｇ以下の重量、１００ｍｍ以下の剛度係数、および５％以下の中実対開放体積比を有する耐火物。【選択図】図１
2019052842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および
第２の部材により連結される、前記第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱
を備える支持構造を備え、
前記支持構造は高さＨを有し、前記第１の部材および前記第２の部材は０．３Ｈ〜０．７Ｈに配置される、耐火物。
【請求項２】
第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および
第２の部材により連結される、前記第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱
を備える支持構造を備え、
前記支持構造は少なくとも１．５の高さ対幅比を有し、前記支持構造は１００ｍｍ以下の剛度係数を有し、前記支持構造は５％以下の中実対開放体積比を有する、耐火物。
【請求項３】
第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および
第２の部材により連結される、前記第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱
を備える支持構造を備え、
前記支持構造は１２００ｋｇ以下の重量を有し、前記支持構造は１００ｍｍ以下の剛度係数を有し、前記支持構造は５％以下の中実対開放体積比を有する、耐火物。
【請求項４】
前記第１の部材および前記第２の部材はそれぞれ、略水平方向に延びる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項５】
前記第１の部材および前記第２の部材は、前記第１の複数の支柱および前記第２の複数の支柱の方向に略垂直な角度で延びる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項６】
前記第１の部材および前記第２の部材はそれぞれ略円筒形である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項７】
前記第１の部材および前記第２の部材はそれぞれ略中空である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項８】
複数の支持シューをさらに備え、
前記第１の複数の支柱および前記第２の複数の支柱はそれぞれ、前記複数の支持シューのうち１つと係合する、請求項１〜７のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項９】
前記複数の支持シューはそれぞれ、前記支柱のうち１つを受容する内部空洞を画定する４つの側壁を有する直線構成本体を備え、２つの対向する側壁の上部は垂直な前記側壁に対して角度ＡＳを成し、ＡＳは８０°以下である、請求項８に記載の耐火物。
【請求項１０】
前記第１の部材および前記第２の部材は直径ＤＭを有し、前記第１の複数の支柱および前記第２の複数の支柱は直径ＤＰを有し、ＤＭはＤＰ未満である、請求項１〜９のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項１１】
前記第１の複数の支柱と前記第２の複数の支柱との間に延びる複数の支持部材をさらに備え、前記支持部材は前記耐火物に複数の支持レベルを形成する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項１２】
前記支持構造は高さＨを有し、前記第１の複数の支柱は０．０１Ｈ〜０．３Ｈおよび０．７Ｈ〜１Ｈで前記第１の部材のみにより連結され、前記第２の複数の支柱は０．０１Ｈ〜０．３Ｈおよび０．７Ｈ〜１Ｈで前記第２の部材のみにより連結される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項１３】
前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも１つは、前記第１の複数の支柱または前記第２の複数の支柱に対して浮動する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項１４】
前記支持構造は少なくとも１．５５の高さ対幅比を有する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の耐火物。
【請求項１５】
前記支持構造は４．７５％以下の中実対開放体積比を有する、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の耐火物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、耐火物に関し、より詳細には、焼成される物品を支持および輸送するために使用される構造上剛性の耐火物に関する。
【背景技術】
【０００２】
セラミック加工は、適切な成分を調達して初期混合物に混合すること、ならびに、初期混合物成形体を作成するための鋳込み、成形、加圧成形、噴霧等の１つ以上の形成プロセスの使用を含む複雑で時間のかかる作業でありうる。得られた成形体は一般に、未焼成（すなわち、未完成）体と呼ばれる。しかし、未焼成体をセラミック体に変えるために、一般に１つ以上の制御された加熱プロセスを使用して、セラミック体に所望の組成および／または微細構造を与えることができる。典型的には、このような加熱プロセスは、例えば１，０００℃以上のオーダーのかなりの高温を使用できる。このような加熱プロセスは数時間または数日間にも渡って行われうる。
【０００３】
焼成治具は、加熱プロセス中に未焼成体を所望の位置に適切に維持するために使用できる構造部材である。焼成治具は未焼成体と共に加熱されるため、未焼成体からセラミック体を形成するために使用される高温で機械的に安定していなければならない。さらに、焼成治具は複数回の加工サイクル、したがって複数回の加熱および冷却プロセスを経ることが予想されうる。構造的完全性の損失はセラミック体の損失、ひいては生産量の損失をもたらしうる。
【０００４】
本産業は引き続き焼成治具の改善を求めている。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
本実施形態は例として示されており、添付の図面に限定されるものではない。
【０００６】
【図１】図１は、一実施形態による耐火物の斜視図である。
【図２】図２は、一実施形態による耐火物の物品の側面図である。
【図３】図３は、一実施形態による耐火物の物品の側面図である。
【図４】図４は、一実施形態による支持部材の斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、一実施形態によるシューの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、一実施形態によるシューの断面斜視図である。
【図６】図６は、一実施形態によるシュー内に嵌っている支柱の断面斜視図である。
【図７】図７は、一実施形態による耐火物の物品の上部の平面図である。
【図８】図８は、一実施形態による耐火物の物品の下部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図面と組み合わせた以下の記述は、本明細書に開示される教示の理解を手助けするために提供される。以下の考察は、本教示の特定の実施態様および実施形態に注目する。このように注目することは本教示の説明を手助けするためになされ、本教示の範囲または適用性を限定するものとして解釈されてはならない。しかし、他の実施形態が、本出願に開示される教示に基づいて使用されうる。
【０００８】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む、包含する（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ、ｈａｖｉｎｇ）」またはこれらの任意の他の変形形態は、非排他的包含を網羅するように意図される。例えば、特徴のリストを含む方法、物品または装置は必ずしもそれらの特徴に限定されておらず、明示的に列挙されていないか、またはかかる方法、物品もしくは装置に固有ではない他の特徴を含んでもよい。さらに、明示的に相反する記載がない限り、「または」は包含的なまたはを意味し、排他的なまたはを意味するものではない。例えば、条件ＡまたはＢは以下のいずれか１つにより満たされる：Ａは真であり（または存在し）Ｂは偽である（または存在しない）、Ａは偽であり（または存在しない）Ｂは真である（または存在する）、ならびに、ＡおよびＢの両方が真である（または存在する）。
【０００９】
また、「１つの（ａまたはａｎ）」の使用は、本明細書に記載される要素および部品を記述するために利用される。これは単に便宜上なされており、本発明の範囲の一般的な意味を示すためになされている。この記述は、１つ、少なくとも１つ、もしくは単数は、明らかにそうではないことを意味していない限り、複数を包含し、または逆もまた同様であるものとして読まれるべきである。例えば、単一の項目が本明細書に記載される場合、２つ以上の項目が単一の項目の代わりに使用されてもよい。同様に、２つ以上の項目が本明細書に記載される場合、単一の項目で２つ以上の当該項目を置き換えてもよい。
【００１０】
本明細書で使用する場合、用語「略平行」および「略垂直」とは、誤差を有する、すなわち５°未満、例えば、４°未満、３°未満、２°未満、またはさらには１°未満角度がずれた物体を意味する。例えば、略垂直な物体は垂直から最大５°ずれていてよい。本明細書の実施形態の他の特徴に関連する場合の用語「略」、「実質的に」の使用は、その特徴の値の±１０％の範囲内、例えば、その特徴の値の±８％、その特徴の値の±６％、その特徴の値の±４％、その特徴の値の±３％、その特徴の値の±２％、またはさらにはその特徴の値の±１％に収まる値を意味する。
【００１１】
特に定義しない限り、本明細書で用いる他の技術的用語および科学的用語はすべて、本発明の属する分野における当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。材料、方法、および実施例は単なる例示であり、限定することを意図していない。本明細書に記載されていない範囲で、特定の材料および加工作業に関する多くの詳細は通常のものであり、耐火物分野における教科書および他の情報源で見出すことができる。
【００１２】
本概念は、本発明の範囲を示し、限定しない以下に記述される実施形態に鑑みてより良く理解される。以下の記述は耐火物に関し、特に構造的剛性および完全性を維持しながら高い開放体積保持能を提供する焼成治具の物品に関する。
【００１３】
まず図１を参照すると、加工中に焼成治具および支持未焼成体として機能するように構成されてよい耐火物１は、Ｘ次元、Ｙ次元、およびＺ次元により規定される三次元空間で位置決めされて示される。Ｘ次元は水平方向に延び、Ｙ次元はＸ次元に略垂直な方向に延び、Ｚ次元はＸ次元およびＹ次元の両方に垂直に延びる。本発明で使用する場合、用語「水平」または「略水平」は、Ｘ次元およびＹ次元を指すために使用される。本発明で使用する場合、用語「垂直」または「略垂直」は、Ｚ次元を指すために使用される。
【００１４】
耐火物１は一般に、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４を備えうる。第１の複数の支柱２と第２の複数の支柱４との間には、焼成するために内部にワークを受容できる内部体積６を画定できる。
【００１５】
複数の物品支持棚板８は内部体積６内に挿入でき、第１の複数の支柱と第２の複数の支柱との間に架け渡すことができる。複数の物品支持棚板８はそれぞれ、複数の支持棚板セクション１０および１２を備えるようにさらに構成できる。
【００１６】
第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４はそれぞれ、複数の別個の支柱を備えうる。特に、第１の複数の支柱２は、２本の支柱、３本の支柱、４本の支柱、５本の支柱、６本の支柱、またはさらには７本の支柱を備えてよい。図２で明らかなように、特定の実施形態では、第１の複数の支柱２は４本の別個の支柱２６、２８、３０、３２から形成できる。４本の別個の支柱２６、２８、３０、３２はすべて、互いに同じ全体幾何形状および断面輪郭を有することができ、同じまたは類似の材料から形成できる。さらに、その最大寸法（すなわち、高さ）はＺ寸法に平行または略平行に延びうるように、４本の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ位置調整できる。その関連で、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４により、本明細書における実施形態に係る好適な機械的特性を促すことができる。
【００１７】
特定の実施形態では、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれがＺ次元から見て直線断面輪郭を有することができる。
【００１８】
別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、外側壁により画定される略中空断面輪郭を有してよい。このようにして、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、０．２５：１以上、例えば、１：１以上、またはさらには１：２以上の中実対開放比を有することができる。別個の支柱２６、２８、３０、３２それぞれの内部の空洞は多角形、楕円形であってよく、または断面で見たときに任意の他の幾何形状を有してよい。さらに、別個の支柱２６、２８、３０、３２それぞれの内部の空洞は、支柱２６、２８、３０、３２の全長、または全長未満の任意の距離だけ延びてよい。特定の実施形態では、空洞は支柱２６、２８、３０、３２の長さを遠位端から末端まで完全に通って延びてよい。
【００１９】
第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、両側の外側壁から測定した直径ＤＰ１を有することができる。特定の実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、５０ｍｍ〜１００ｍｍの直径ＤＰ１を有することができる。さらに詳細な実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、８０ｍｍ〜９５ｍｍの直径ＤＰ１を有することができる。さらにより詳細な実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、９０ｍｍの直径ＤＰ１を有することができる。ある種の実施形態では、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、Ｘ次元およびＹ次元の両方において等しい直径ＤＰ１を有してもよい。
【００２０】
第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、第１の端部から第２の端部までを測定したＺ次元に延びる長さＬＰ１をさらに有することができる。別個の支柱２６、２８、３０、３２の長さＬＰ１は２０００ｍｍ〜３０００ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２の長さＬＰ１は２５００ｍｍ〜２９００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２の長さＬＰ１は２８５０ｍｍ〜２９００ｍｍでありうる。
【００２１】
さらなる実施形態では、ＬＰ１は、１０ＤＰ１以上、例えば、２０ＤＰ以上、３０ＤＰ１以上、４０ＤＰ１以上、５０ＤＰ１以上、６０ＤＰ１以上、７０ＤＰ１以上、８０ＤＰ１以上、９０ＤＰ１以上、またはさらには１００ＤＰ１でありうる。ＬＰ１は、５００ＤＰ１以下、例えば、４００ＤＰ１以下、３００ＤＰ１以下、２００ＤＰ１以下、１００ＤＰ１以下、またはさらには５０ＤＰ１以下でありうる。さらに、ＬＰ１は、例えば、６０ＤＰ１〜９０ＤＰ１等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲でもありうる。別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、同じ長さＬＰ１および同じ直径ＤＰ１を有するようにサイズ決めできると理解すべきである。代替的実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２のうち少なくとも１つは、他の別個の支柱２６、２８、３０、３２のうち１つと比べて異なる長さＬＰ１および／または異なる直径ＤＰ１を有してもよい。
【００２２】
特定の実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、１つの一体部品から形成できる。別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、好適な形状を作成するために圧延、加圧成形、押出加工、曲げ加工、鍛造、打ち抜き加工、またはこれらの任意の組み合わせ等のプロセスによって形成できる。
【００２３】
その他の実施形態において、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、例えば、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせ等の当該分野において認められている任意の方法により一緒に取り付けられた複数の部品から形成できる。
【００２４】
第２の複数の支柱４は第１の複数の支柱２と同じ特性を有してよい。この点に関して、第２の複数の支柱４は、２本の支柱、３本の支柱、４本の支柱、５本の支柱、６本の支柱、またはさらには７本の支柱を備えてよい。図１で明らかなように、特定の実施形態では、第２の複数の支柱４は４本の別個の支柱７６、７８、８０、８２から形成できる。４本の別個の支柱７６、７８、８０、８２はすべて、Ｘ次元、Ｙ次元、およびＺ次元から見たときに同じ幾何形状および断面輪郭を有することができる。加えて、４本の別個の支柱７６、７８、８０、および８２はそれぞれ、同じ材料から形成できる。さらに、４本の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、その最大寸法がＺ次元において平行または略平行に延びうるように位置調整できる。
【００２５】
特定の実施形態では、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、直線断面輪郭を有することができる。別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、外側壁により画定される略中空断面輪郭を有してよい。特定の実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ０．２５：１以上、例えば、１：１以上、またはさらには１：２以上の中実対開放比を有することができる。別個の支柱７６、７８、８０、８２それぞれの内部の空洞は多角形、楕円形であってよく、または任意の他の幾何形状を有してよい。さらに、別個の支柱７６、７８、８０、８２それぞれの内部の空洞は、支柱７６、７８、８０、８２の全長、または支柱の全長未満の任意の距離だけ延びてよい。
【００２６】
第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、Ｘ次元およびＹ次元における対向する外側壁から測った直径ＤＰ２を有することができる。特定の実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、５０ｍｍ〜１００ｍｍの直径ＤＰ２を有することができる。さらに詳細な実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、８０ｍｍ〜９５ｍｍの直径ＤＰ２を有することができる。さらにより詳細な実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、９０ｍｍの直径ＤＰ２を有することができる。ある種の実施形態では、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、Ｘ次元およびＹ次元の両方において等しい直径ＤＰ２を有してもよい。
【００２７】
第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、第１の端部から第２の端部までを測定したＺ次元に延びる長さＬＰ２をさらに有することができる。特定の実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２の長さＬＰ２は２０００ｍｍ〜３０００ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２の長さＬＰ２は２５００ｍｍ〜２９００ｍｍでありうる。
【００２８】
さらにより詳細な実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２の長さＬＰ２は２８５０ｍｍ〜２９００ｍｍでありうる。さらなる実施形態では、ＬＰ２は１０ＤＰ２以上、例えば、２０ＤＰ２以上、３０ＤＰ２以上、４０ＤＰ２以上、５０ＤＰ２以上、６０ＤＰ２以上、７０ＤＰ２以上、８０ＤＰ２以上、９０ＤＰ２以上、またはさらには１００ＤＰ２でありうる。ＬＰ２は、５００ＤＰ２以下、４００ＤＰ２以下、３００ＤＰ２以下、２００ＤＰ２以下、１００ＤＰ２以下、５０ＤＰ２以下でありうる。さらに、ＬＰ２は、例えば、６０ＤＰ２〜９０ＤＰ２等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲でもありうる。別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、同じ長さＬＰ２および同じ直径ＤＰ２を有するようにサイズ決めできると理解すべきである。代替的実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、互いに異なる長さＬＰ２および異なる直径ＤＰ２を有してもよい。
【００２９】
特定の実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、所望の仕様に合わせて成形される１つの一体部品から形成できる。その関連で、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、好適な形状を形成するために圧延、加圧成形、押出加工、曲げ加工、鍛造、打ち抜き加工、または任意の他の方法で作用されうる。
【００３０】
その他の実施形態において、別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、例えば、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせ等の当該分野において認められている任意の方法により一緒に取り付けられた複数の部品から形成できる。
【００３１】
第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４はＸ次元およびＹ次元内に配置できる。その関連で、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４は、Ｘ次元およびＹ次元の平面内に位置づけることが可能な底部接地面積２０を画定するため、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４がＺ次元においてそこから延びる（すなわち、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４の長さ）。
【００３２】
耐火物１は、本発明の耐火物１の実施形態の好適な機械的特性を促すために、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４に接続された部材をさらに備えてよい。特定の実施形態では、第１の複数の支柱２は第１の部材２２と相互に連結でき、第２の複数の支柱４は第２の部材２４と相互に連結できる。
【００３３】
第１の部材２２および第２の部材２４は、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。例えば、第１の部材２２は、図１に示すように、Ｘ次元に延びるその最大寸法により規定される長さＬＭ１を有することができる。特定の実施形態では、長さＬＭ１は１０００ｍｍ〜１４００ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、長さＬＭ１は１１００ｍｍ〜１２００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、第１の部材２２は１１５０ｍｍ〜１１７０ｍｍの長さＬＭ１を有することができる。
【００３４】
第１の部材２２は直径ＤＭ１をさらに有することができる。直径ＤＭ１は、第１の部材２２の本体を通って、長さＬＭ１に略垂直な方向に延びる、例えば図１のＹ次元における第１の部材２２の寸法を画定できる。直径は第１の部材２２の断面形状を規定するために使用される寸法の１つであってよい。特定の実施形態では、直径ＤＭ１は５ｍｍ〜７５ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、直径ＤＭ１は３５ｍｍ〜４５ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、第１の部材２２は４０ｍｍの直径ＤＭ１を有することができる。
【００３５】
一実施形態によると、第１の部材２２は、本実施形態に係る好適な機械的特性を促すために、長さと直径との特定の関係を有してよい。例えば、第１の部材２２は、直径の長さの少なくとも１０倍（すなわち、１０ＤＭ１）であってよい長さＬＭ１を有することができる。さらに、別の実施形態においては、長さＬＭ１は、少なくとも１５ＤＭ１、少なくとも２０ＤＭ１、少なくとも２５ＤＭ１、少なくとも３０ＤＭ１、少なくとも３５ＤＭ１、少なくとも４０ＤＭ１、少なくとも４５ＤＭ１、またはさらには少なくとも５０ＤＭ１でありうる。特定の実施形態では、ＬＭ１は、５００ＤＭ１以下、４５０ＤＭ１以下、４００ＤＭ１以下、３５０ＤＭ１以下、３００ＤＭ１以下、２５０ＤＭ１以下、２００ＤＭ１以下、またはさらには１５０ＤＭ１以下でありうる。さらに、さらなる実施形態では、ＬＭ１は、例えば、１５ＤＭ１〜２５ＤＭ１等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲でもありうる。
【００３６】
第２の部材２４もまた、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。その関連で、第２の部材２４は第１の部材２２の性質のいずれかを有してよい。例えば、第２の部材２４は、図１に示すように、Ｘ次元に延びるその最大寸法により規定される長さＬＭ２を有することができる。特定の実施形態では、長さＬＭ２は１０００ｍｍ〜１４００ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、長さＬＭ２は１１００ｍｍ〜１２００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、第２の部材２４は１１５０ｍｍ〜１１７０ｍｍの長さＬＭ２を有することができる。
【００３７】
第２の部材２４は直径ＤＭ２をさらに有することができる。直径ＤＭ２は、第２の部材２４の本体を通って、長さＬＭ２に略垂直な方向に延びる、例えば図１のＹ次元における第２の部材２４の寸法を画定できる。直径は第２の部材２２の断面形状を画定するのに使用される寸法の１つであってよい。特定の実施形態では、直径ＤＭ２は５ｍｍ〜７５ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、直径ＤＭ２は３５ｍｍ〜４５ｍｍでありうる。
【００３８】
さらに、特定の実施形態では、第２の部材２４は、直径の長さの少なくとも１０倍（すなわち、１０ＤＭ２）であってよい長さＬＭ２を有することができる。さらに、別の実施形態においては、長さＬＭ２は、少なくとも１５ＤＭ２、少なくとも２０ＤＭ２、少なくとも２５ＤＭ２、少なくとも３０ＤＭ２、少なくとも３５ＤＭ２、少なくとも４０ＤＭ２、少なくとも４５ＤＭ２、またはさらには少なくとも５０ＤＭ２でありうる。特定の実施形態では、ＬＭ２は、５００ＤＭ２以下、４５０ＤＭ２以下、４００ＤＭ２以下、３５０ＤＭ２以下、３００ＤＭ２以下、２５０ＤＭ２以下、２００ＤＭ２以下、またはさらには１５０ＤＭ２以下でありうる。さらに、さらなる実施形態では、ＬＭ２は、例えば、７５ＤＭ２〜１２５ＤＭ２等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲でもありうる。
【００３９】
特定の実施形態では、第１の部材２２は略中空であってよく、内部空洞を画定できる。その関連で、第１の部材２２は、耐火物１の重量を最小化しながらも第１の複数の支柱２に構造的安定性を提供することができる。具体的には、第１の部材２２は、０．５：１以上、例えば、１：１以上、またはさらには１：２以上の中実対開放比を有することができる。第１の部材２２内の内部空洞により、多角形、楕円形、またはこれらの任意の組み合わせであってよい内壁を画定できる。さらに、第１の部材２２内の内部空洞は、第１の部材２２の全長またはそれ未満の任意の距離に沿って延びうる。本明細書で考慮されるように、内部空洞は第１の部材２２内で形状およびサイズがさまざまであってよいと理解すべきである。
【００４０】
耐火物１の構造的剛性をさらに向上させるために、第１の部材２２は１つの一体部品から形成できる。このようにして、第１の部材２２は、向上された構造的特性および強度を有することができ、耐火物１に構造的弱点をもたらしうる割れ目および継ぎ目をなくすことが可能である。
【００４１】
第１の部材２２と同様に、第２の部材２４は略中空であってよく、内部空洞を画定できる。その関連で、第２の部材２４は、耐火物１の重量を最小化しながらも第２の複数の支柱４に構造的安定性を提供することができる。具体的には、第２の部材２４は、０．５：１以上、例えば、１：１以上、またはさらには１：２以上の中実対開放比を有することができる。第２の部材２４内の内部空洞により、多角形、楕円形、またはこれらの任意の組み合わせであってよい内壁を画定できる。さらに、第２の部材２４内の内部空洞は、第２の部材２４の全長またはそれ未満の任意の距離に沿って延びうる。本明細書で考慮されるように、第２の部材２４の内部空洞は第２の部材２４内の形状およびサイズがさまざまであってよいと理解すべきである。
【００４２】
耐火物１の構造的剛性をさらに向上させるために、第２の部材２４は１つの一体部品から形成できる。このようにして、第２の部材２４は、向上された構造的特性および強度を有することができ、耐火物１に構造的弱点をもたらしうる割れ目および継ぎ目をなくすことが可能である。
【００４３】
特定の実施形態では、第１の部材２２および第２の部材２４は同じサイズおよび形状を有することができる。さらに、第１の部材２２および第２の部材２４は同じ材料から同じ方法で形成することができる。その関連で、第１の部材２２および第２の部材２４は互いに交換可能である。このようにして、ＬＭ１はＬＭ２と等しくてもよく、ＤＭ１はＤＭ２と等しくてもよい。
【００４４】
さらなる実施形態では、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４はそれぞれ、第１の部材２２および第２の部材２４のそれぞれの直径ＤＭよりも小さい直径ＤＰを有することができる。特定の実施形態では、第１の部材２２は、０．９５ＤＰ１未満、例えば、０．９０ＤＰ１未満、０．８５ＤＰ１未満、０．８０ＤＰ１未満、０．７５ＤＰ１未満、０．７０ＤＰ１未満、０．６５ＤＰ１未満、０．６０ＤＰ１未満、０．５０ＤＰ１未満、またはさらには０．４０ＤＰ１未満である直径ＤＭ１を有することができる。特定の実施形態では、ＤＰ１は、０．１０ＤＭ１以上、例えば、０．１５ＤＭ１以上、０．２０ＤＭ１以上、またはさらには０．３０ＤＭ１以上でありうる。さらに、ＤＭ１は、例えば、０．４０ＤＰ１〜０．５５ＤＰ１等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００４５】
同様に、第２の部材２４は、第２の複数の支柱４のうちの１つの直径ＤＭ２の０．９５倍未満、例えば、０．９０ＤＰ２未満、０．８５ＤＰ２未満、０．８０ＤＰ２未満、０．７５ＤＰ２未満、０．７０ＤＰ２未満、０．６５ＤＰ２未満、０．６０ＤＰ２未満、０．５０ＤＰ２未満、またはさらには０．４０ＤＰ２未満であるＤＰ２を有することができる。ＤＰ２は、０．１０ＤＭ２以上、例えば、０．１５ＤＭ２以上、０．２０ＤＭ２以上、またはさらには０．３０ＤＭ２以上でありうる。さらに、ＤＭ２は、例えば、０．４０ＤＰ２〜０．５５ＤＰ２等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００４６】
第１の複数の支柱２は第１の部材２２未満の長さを有することができ、第２の複数の支柱４は第２の部材２４未満の長さを有することができる。特定の実施形態では、第１の部材２２は、１．１ＬＭ１以上、例えば、１．２ＬＭ１以上、１．３ＬＭ１以上、１．４ＬＭ１以上、１．５ＬＭ１以上、２．０ＬＭ１以上、または２．５ＬＭ１以上である長さＬＰ１を有することができる。ＬＰ１は、４．０ＬＭ１以下、例えば、３．７５ＬＭ１以下、３．５ＬＭ１以下、または３．２５ＬＭ１以下でありうる。さらに、ＬＰ１は例えば、３．５ＬＭ１〜４．０ＬＭ１等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲でもありうる。
【００４７】
第２の部材２４は、１．１ＬＭ２以上、例えば、１．２ＬＭ２以上、１．３ＬＭ２以上、１．４ＬＭ２以上、１．５ＬＭ２以上、２．０ＬＭ２以上、または２．５ＬＭ２以上である長さＬＰ２を有することができる。ＬＰ２は、４．０ＬＭ２以下、例えば、３．７５ＬＭ２以下、３．５ＬＭ２以下、またはさらには３．２５ＬＭ２以下でありうる。さらに、ＬＰ２は例えば、３．５ＬＭ２〜４．０ＬＭ２等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００４８】
図３に示すように、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、図１に示すように、Ｘ次元に延びて各支柱が通る孔３６を有することができる。孔３６は直径ＤＡを有する略円筒形状を有することができる。さらに、孔３６は、Ｘ次元において別個の支柱２６、２８、３０、３２のそれぞれの間で同軸の複数の開口部を形成可能な中心軸を画定できる。その関連で、組立てを簡単にし、第１の複数の支柱２内の第１の部材２２の位置決めを容易にするために、孔３６が開口軸連通するように別個の支柱２６、２８、３０、３２は位置調整されうる。
【００４９】
同様に、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、図１に示すように、Ｘ次元に延びて各支柱が通る孔３６を有することができる。孔３６は直径ＤＡを有する略円筒形状を有することができる。さらに、孔３６は、Ｘ次元において別個の支柱７６、７８、８０、８２のそれぞれの間で同軸の複数の開口部を形成可能な中心軸を画定できる。その関連で、孔３６が開口軸連通するように別個の支柱７６、７８、８０、８２は位置調整されうる。このような位置調整は、組立てを簡単にし、第２の複数の支柱４内の第２の部材２４の位置決めを容易にすることができる。
【００５０】
特定の実施形態では、図４に示す第１の部材２２の直径ＤＭ１は、孔３６の直径ＤＡ未満でありうる。例えば、ＤＭは、０．９９９ＤＡ未満、０．９９８ＤＡ未満、０．９９７ＤＡ未満、０．９９６ＤＡ未満、０．９９５ＤＡ未満、０．９８ＤＡ未満、０．９７ＤＡ未満、０．９６ＤＡ未満、０．９５ＤＡ未満、０．９０ＤＡ未満、またはさらには０．８５ＤＡ未満でありうる。特定の実施形態では、ＤＭ１は０．６ＤＡ以上、０．７ＤＡ以上、０．８ＤＡ以上、または０．９ＤＡ以上でありうる。さらに、ＤＭ１は例えば、０．９２ＤＡ〜０．９７ＤＡ等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００５１】
比較的大きな孔３６を有することにより、より大きな支持部材２２を第１の複数の支柱２内で使用することができるが、比較的大きな孔３６は第１の複数の支柱２内に不必要な半径方向の遊びをもたらすことにより、耐火物１の有効な剛度および剛性が小さくもなりうる。その関連で、より好ましい実施形態では、ＤＭは０．９５ＤＡ〜０．９９８ＤＡの範囲内でありうる。
【００５２】
同様に、第２の部材２４の直径ＤＭ２は孔３６の直径ＤＡ未満でありうる。例えば、ＤＭ２は、０．９９９ＤＡ未満、０．９９８ＤＡ未満、０．９９７ＤＡ未満、０．９９６ＤＡ未満、０．９９５ＤＡ未満、０．９８ＤＡ未満、０．９７ＤＡ未満、０．９６ＤＡ未満、０．９５ＤＡ未満、０．９０ＤＡ未満、またはさらには０．８５ＤＡ未満でありうる。特定の実施形態では、ＤＭ２は０．６ＤＡ以上、０．７ＤＡ以上、０．８ＤＡ以上、または０．９ＤＡ以上でありうる。さらに、ＤＭ２は例えば、０．９２ＤＡ〜０．９７ＤＡ等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。さらに好ましい実施形態では、ＤＭ２は０．９５ＤＡ〜０．９９８ＤＡの範囲内でありうる。
【００５３】
特定の実施形態では、第１の部材２２および第２の部材２４のうち少なくとも１つはその対応する孔３６内で自由に浮動してよい。本発明で使用する場合、「自由に浮動する」とは、第１の部材２２または第２の部材２４が孔３６に固定されずに、孔３６内で動くことができる状態を意味する。このようにして、第１の部材２２および第２の部材２４は孔３６内で長手方向に並進または回転できる。このことにより、耐火物１の構造的安定性をさらに向上できる。これにより、負荷がかかった際に好適な曲げおよび補償も可能になる。
【００５４】
再び図１を参照すると、特定の実施形態では、第１の部材２２および第２の部材２４は、張出し端部セクション４２を有する状態で第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４の孔３６内に配置できる。第１の部材２２の張出し端部セクション４２は、第１の部材２２が第１の複数の支柱２内で中心に置かれたときに、第１の部材２２がＸ次元に第１の外側支柱２６を超えて延びる長さにより規定される張出し長さＬＯを有することができる（すなわち、第１の複数の支柱２の両側のＬＯは等しい）。特定の実施形態では、ＬＯは、０．２０ＬＰ未満、０．１５ＬＰ未満、０．１０ＬＰ未満、０．０９ＬＰ未満、０．０８ＬＰ未満、０．０７ＬＰ未満、０．０６ＬＰ未満、またはさらには０．０５ＬＰ未満でありうる。さらなる実施形態では、ＬＯは、０．０１ＬＰ超、０．０２ＬＰ超、０．０３ＬＰ超、０．０４ＬＰ超、０．０５ＬＰ超、０．０６ＬＰ超、０．０７ＬＰ超、０．０８ＬＰ超、０．０９ＬＰ超、またはさらには０．１０ＬＰ超でありうる。さらに、ＬＯは例えば、０．０２ＬＰ〜０．１１ＬＰ等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００５５】
第２の部材２４もまた、第２の部材２４が第２の複数の支柱４内で中心に置かれたときに、第２の部材２４がＸ次元に第１の外側支柱７６を超えて延びる長さにより規定される張出し長さＬＯを有することができる（すなわち、第２の複数の支柱４の両側のＬＯは等しい）。特定の実施形態では、ＬＯは、０．２０ＬＰ未満、０．１５ＬＰ未満、０．１０ＬＰ未満、０．０９ＬＰ未満、０．０８ＬＰ未満、０．０７ＬＰ未満、０．０６ＬＰ未満、またはさらには０．０５ＬＰ未満でありうる。さらなる実施形態では、ＬＯは、０．０１ＬＰ超、０．０２ＬＰ超、０．０３ＬＰ超、０．０４ＬＰ超、０．０５ＬＰ超、０．０６ＬＰ超、０．０７ＬＰ超、０．０８ＬＰ超、０．０９ＬＰ超、またはさらには０．１０ＬＰ超でありうる。さらに、ＬＯは例えば、０．１２ＬＰ〜０．１９ＬＰ等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００５６】
第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４は、例えば、Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ  Ｃｅｒｍａｉｃｓ  ＆  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製のＮ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）等の窒素結合炭化ケイ素から形成できる。Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）は室温で高い破壊係数を示し、負荷をかけた際に高い弾性率を有する。より詳細には、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）は、室温で１７５ＭＰａ、１４５０℃で１８０ＭＰａの破壊係数、２４０ＧＰａでの弾性率および４．４×１０−６／℃の熱膨張率を有する。さらに、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）は、耐火炉における温度等の１４００℃を超える温度での繰り返し操作に耐えることが可能である。
【００５７】
特定の実施形態では、第１の部材２２は、例えば、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）等の窒素結合炭化ケイ素から形成することができる。その他の実施形態において、第１の部材２２は、例えば、ＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）等の窒素結合炭化ケイ素から形成することができる。ＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）は室温で３９００メガパスカル（ＭＰａ）の圧縮強さ、室温で４１０ギガパスカル（ＧＰａ）の弾性率、および室温から７００℃までの温度で４．０２×１０−６ｍｍ／ｍｍ℃の熱膨張率を示す。ＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）の使用により、他の公知の窒素結合炭化ケイ素材料よりも向上した構造的剛度を耐火物１に付与できると理解すべきである。しかしながら、ＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）から形成される部品は、必要とされる押出成形品でありうるため、耐火物１に使用するには好適でない場合があることに留意されたい。
【００５８】
その他の実施形態において、第１の部材２２は室温（すなわち、２２℃）で２４０ＭＰａ以上、例えば、２７５ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、５５０ＭＰａ以上、またはさらには６００ＭＰａ以上の圧縮強さを有する材料から形成することができる。加えて、第１の部材２２は、室温で３００ＧＰａ以上、３５０ＧＰａ以上、またはさらには４００ＧＰａ以上の弾性率を有する材料から形成することができる。さらに、第１の部材２２は、少なくとも１４００℃、少なくとも１５００℃、少なくとも１６００℃、少なくとも１７００℃、少なくとも１８００℃、またはさらには少なくとも１９００℃の温度に耐えるように構成された材料から形成することができる。
【００５９】
第２の部材２４もまた、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。その関連で、第２の部材２４は第１の部材２２の性質のいずれかを有してよい。例えば、第２の部材２４はＮ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）、ＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）、またはこれらの任意の組み合わせから形成することができる。
【００６０】
あるいは、第２の部材２４は室温で２４０ＭＰａ以上、例えば、２７５ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、５５０ＭＰａ以上、またはさらには６００ＭＰａ以上の圧縮強さを有する任意の他の材料から形成することができる。加えて、第２の部材２４は、室温で３００ＧＰａ以上、３５０ＧＰａ以上、またはさらには４００ＧＰａ以上の弾性率を有する材料から形成することができる。さらに、第２の部材２４は、少なくとも１４００℃、少なくとも１５００℃、少なくとも１６００℃、少なくとも１７００℃、少なくとも１８００℃、またはさらには少なくとも１９００℃の温度に耐えるように構成された材料から形成することができる。
【００６１】
再び図３を参照すると、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、複数の刻み目４４を備える内側表面４３を有することができる。刻み目４４は、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２から第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２に向かって延びうる。
【００６２】
特定の実施形態では、刻み目４４は、別個の支柱２６、２８、３０、３２から５ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、７５ｍｍ以上、またはさらには１００ｍｍ以上の最大距離だけ垂直に延びうる。特定の実施形態では、刻み目４４は、別個の支柱２６、２８、３０、３２から３００ｍｍ以下、２５０ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、またはさらには１２５ｍｍ以下の最大距離だけ延びうる。
【００６３】
同様に、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２は、複数の刻み目８６を備えた内側表面８４を有することができる。刻み目８６は、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２から第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２に向かって延びうる。
【００６４】
特定の実施形態では、刻み目８６は、別個の支柱７６、７８、８０、８２から５ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、７５ｍｍ以上、またはさらには１００ｍｍ以上の最大距離だけ垂直に延びうる。特定の実施形態では、刻み目８６は、別個の支柱７６、７８、８０、８２から３００ｍｍ以下、２５０ｍｍ以下、２００ｍｍ以下、１５０ｍｍ以下、またはさらには１２５ｍｍ以下の最大距離だけ延びうる。
【００６５】
第１の複数の支柱２に沿って位置する刻み目４４は、第２の複数の支柱４に沿って位置する刻み目８６と同じ相対的高さに位置決めされうる。その関連で、刻み目４４および８６は、各物品支持棚板８を支持する内部支持構造を形成できる。耐火物の剛性を向上させるために、各刻み目４４および８６の上面４６は、上面４６が別個の支柱２６、２８、３０、３２および７６、７８、８０、８２のうち対応する１つの支柱に垂直に延びるように少なくとも部分的に扁平であってよい。その関連で、刻み目４４および８６は、物品支持棚板８に安定した支持面を提供できる。
【００６６】
特定の実施形態では、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２および第２の複数の支柱４の７６、７８、８０、８２はそれぞれ、少なくとも２つの刻み目、少なくとも５つの刻み目、少なくとも６つの刻み目、少なくとも７つの刻み目、少なくとも８つの刻み目、少なくとも９つの刻み目、またはさらには少なくとも１０の刻み目を備えることができる。特定の実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２および７６、７８、８０、８２はそれぞれ、２５以下の刻み目、２４以下の刻み目、２３以下の刻み目、２２以下の刻み目、２１以下の刻み目、またはさらには２０以下の刻み目を備えることができる。さらに、別個の支柱２６、２８、３０、３２および７６、７８、８０、８２はそれぞれ、境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる任意の数の刻み目４４および８６を含むことができる。
【００６７】
対向する刻み目４４および８６（すなわち、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２のうちの１つの刻み目４４および第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のうちの１つの対応する刻み目８６）の上面４６の間には、支持部材４８が配置できる。各支持部材４８は、４つの側面を画定する直線断面輪郭を有することができる。各支持部材４８の４つの側面のうちの１面は、第１の複数の支柱２の刻み目４４のうち１つおよび第２の複数の支柱４の刻み目８６のうち１つの上面４６に配置できる。
【００６８】
各支持部材４８は、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。例えば、各支持部材４８は、図１に示すように、Ｙ次元に延びるその最大寸法により規定される長さＬＳＭを有することができる。特定の実施形態では、長さＬＳＭは１０００ｍｍ〜２０００ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、長さＬＳＭは１５００ｍｍ〜１８００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、支持部材４８は１７００ｍｍ〜１７５０ｍｍの長さＬＳＭを有することができる。
【００６９】
支持部材４８は直径ＤＳＭをさらに有することができる。直径ＤＳＭは、支持部材４８の本体を通って、長さＬＳＭに略垂直な方向に延びる、例えば図１のＸ次元における支持部材４８の寸法を画定できる。直径は支持部材４８の断面形状を画定するのに使用される寸法の１つであってよい。特定の実施形態では、直径ＤＳＭは５ｍｍ〜７５ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、直径ＤＳＭは２５ｍｍ〜３５ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、支持部材４８は３２ｍｍの直径ＤＳＭを有することができる。
【００７０】
一実施形態によると、支持部材４８は、本実施形態に係る好適な機械的特性を促すために、長さと直径との特定の関係を有してよい。例えば、支持部材４８は、直径の長さの少なくとも１０倍（すなわち、１０ＤＳＭ）でありうる長さＬＳＭを有することができる。さらに、別の実施形態においては、長さＬＳＭは、少なくとも１５ＤＳＭ、少なくとも２０ＤＳＭ、少なくとも２５ＤＳＭ、少なくとも３０ＤＳＭ、少なくとも３５ＤＳＭ、少なくとも４０ＤＳＭ、少なくとも４５ＤＳＭ、またはさらには少なくとも５０ＤＳＭでありうる。特定の実施形態では、ＬＳＭは、５００ＤＳＭ以下、４５０ＤＳＭ以下、４００ＤＳＭ以下、３５０ＤＳＭ以下、３００ＤＳＭ以下、２５０ＤＳＭ以下、２００ＤＳＭ以下、またはさらには１５０ＤＳＭ以下でありうる。さらに、さらなる実施形態では、ＬＳＭは例えば、１５ＤＳＭ〜２５ＤＳＭ等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００７１】
支持部材４８はそれぞれ、内部体積６の略（すなわち、少なくとも９０％）全体に延びてよく、第１の複数の支柱２の第１の別個の支柱２６、２８、３０、３２および第２の複数の支柱４の第２の別個の支柱７６、７８、８０、８２に係合できる。さらに安定性を向上させるために、各支持部材４８は刻み目４４および８６のうち少なくとも１つに固定できる。その関連で、支持部材４８は、例えば、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせ等の当該分野において認められている任意の方法により刻み目４４および８６に取り付けることができる。
【００７２】
特定の実施形態では、支持部材４８はそれぞれ、例えば、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）、ＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）、またはこれらの任意の組み合わせ等の窒素結合炭化ケイ素を含むことができる。
【００７３】
各支持部材４８は複数の物品支持棚板８を支持するように構成されうる。詳細には、各物品支持棚板８は、少なくとも２つの隣接する支持部材４８により支持できる。このことにより、各々が物品支持棚板８により画定される複数の別個の支持レベル５０を効果的に形成できる。
【００７４】
各物品支持棚板８は、操作、再配置、および調整がより簡単になるように複数の物品支持棚板セクション１０および１２を含むことができる。このことにより、各物品支持棚板８はワークをその上に最適配置できるように必要に応じて調整できる。例えば、物品支持棚板８は、１つの物品支持棚板セクション１０から形成できるが、隣接する物品支持棚板セクション１２はない。このようにして、さまざまな高さの物品を耐火物内により簡単に配置できるため、耐火物１におけるワーク配置を最適化して、その内部体積６を最大化し効率的に利用する。
【００７５】
特定の実施形態では、各物品支持棚板８は１〜２０個の物品支持棚板セクション１０から形成できる。さらに詳細な実施形態では、各物品支持棚板８は４〜１０個の物品支持棚板セクションから形成できる。さらにより詳細な実施形態では、各物品支持棚板は６〜８個の物品支持棚板セクション１０から形成できる。物品支持棚板セクション８は、任意の組み合わせまたは幾何パターンで支持部材に沿って配置され、支持レベル５０を形成できる。さらに、各物品支持棚板セクション１０は独自の形状、サイズ、厚さ、材料、または構成を有することができる。
【００７６】
特定の実施形態では、耐火物の各支持レベル５０は、少なくとも１５０ｋｇ、少なくとも１７５ｋｇ、少なくとも２００ｋｇ、少なくとも２１５ｋｇ、またはさらには少なくとも２３０ｋｇを支持するように構成できる。１０の支持レベル５０で操作される場合、耐火物１は少なくとも１５００ｋｇ、少なくとも１７５０ｋｇ、少なくとも２０００ｋｇ、少なくとも２１５０ｋｇ、またはさらには少なくとも２３００ｋｇを安全に支持できる。当然ながら、耐火物１は、例えば１８００ｋｇ〜１８５０ｋｇ等の境界値を含む上述の任意の値間の総重量（すなわち、１０の支持レベルで）を支持するように構成できる。
【００７７】
再び図１を参照すると、耐火物１は、少なくとも１．５：１、少なくとも１．５５：１、少なくとも１．６０：１、少なくとも１．６５：１、少なくとも１．７０：１、少なくとも１．７５：１、少なくとも１．８０：１、少なくとも１．８５：１、少なくとも１．９０：１、少なくとも１．９５：１、少なくとも２．００：１、少なくとも２．１０：１、少なくとも２．２０：１、少なくとも２．３０：１、少なくとも２．４０：１、またはさらには少なくとも２．５０：１の耐火物１のＺ次元における高さと耐火物１のＹ次元で規定される幅との比により規定される高さ対幅比を有することができる。特定の実施形態では、高さ対幅比は、４．００：１以下、３．７５：１以下、３．５０：１以下、３．２５：１以下、３．００：１以下、２．７５：１以下、２．５０：１以下でありうる。さらに、高さ対幅比は、例えば１．９５：１〜２．４０：１等の境界値を含む上述の値間の任意の値でありうる。高さ対幅比が大きくなるにつれて耐火物１の重心は地面から離れていくため、耐火物が操作および輸送中に曲がるか転倒しやすくなると理解すべきである。
【００７８】
特定の実施形態では、耐火物１は、１５％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、５％以下、４％以下、またはさらには３％以下の、耐火物１を形成するために使用される部品の体積に対する使用可能な内部体積６により規定される中実対開放比を有することができる。
【００７９】
中実対開放比が増えるにつれ、耐火物１の容積積載量（すなわち、内部にワークを入れることが可能な容積空間）は耐火物１の部品重量に対して増えることが可能である。耐火物は最大可搬重量を有するマシン（例えば、フォークリフト）により窯炉から往復輸送されるため、中実対開放比が低くなればなるほど、大きな容積積載量が可能になる。したがって、特定の実施形態では、耐火物１は、４ｍ２以上、４．５ｍ２以上、５．０ｍ２以上、５．５ｍ２以上、またはさらには６．０ｍ２以上の使用可能な容積積載量を有することができる。
【００８０】
耐火物１が故障すること（例えば、塑性変形、亀裂、下垂、または繰返しの使用ができなくなること）を防止するために、第１の部材２２は、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２の間に配置することができ、第２の部材２４は、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２の間に配置することができる。図２に示されるように、第１の部材２２は相対的高さで別個の支柱２６、２８、３０、３２のそれぞれを通って延びうる。先に記載した通り、別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、Ｚ次元に延びる別個の支柱２６、２８、３０、３２の距離により規定される高さＨを有することができる。特定の実施形態では、第１の部材２２は、０．３Ｈ〜０．７Ｈの高さで別個の支柱２６、２８、３０、３２に沿って配置できる。
【００８１】
さらに、特定の実施形態では、別個の支柱２６、２８、３０、３２は０．０１Ｈ〜０．３Ｈの高さ、および０．７Ｈ〜１Ｈの高さではいかなる他の部材も架け渡されないことが可能である。その関連で、第１の部材２２により第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２をつなぐことができ、半径方向の撓みおよび支柱間の力の伝達および共有が可能になる。このことにより、耐火物１の構造的完全性を向上させ、構造的剛度を増大させることが可能である。
【００８２】
第１の複数の支柱２と同様に、第２の部材２４は相対的高さで第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のそれぞれを通って延びうる。別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、Ｚ次元に延びる別個の支柱７６、７８、８０、８２の距離により規定される高さＨを有することができる。特定の実施形態では、第１の部材２２は、０．３Ｈ〜０．７Ｈの高さで別個の支柱７６、７８、８０、８２に沿って配置できる。
【００８３】
さらに、特定の実施形態では、別個の支柱７６、７８、８０、８２は０．０１Ｈ〜０．３Ｈの高さ、および０．７Ｈ〜１Ｈの高さではいかなる他の部材も架け渡されないことが可能である。その関連で、第２の部材２４により第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２をつなぐことができ、半径方向の撓みおよび支柱間の力の伝達および共有が可能になる。このことにより、耐火物１の構造的完全性を向上させ、構造的剛度を増大させることが可能である。
【００８４】
図１に示すように、耐火物１は複数のシュー５２をさらに備えることができる。各シュー５２は第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２および第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のそれぞれの下端に配置可能である。
【００８５】
図５ａ、図５ｂ、および図６に図示されるように、各シュー５２は第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２および第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のうち１つをその内部に受容する内部空洞５４を備えることができる。各シュー５２の内部空洞５４は、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）等の窒素結合炭化ケイ素により形成される本体５６により画定できる。
【００８６】
特定の実施形態では、各シュー５２の本体５６は、少なくとも３つの側壁（２つの側壁５８および１つの後壁６０）を備えることができる。特定の実施形態では、各シュー５２の本体５６は、後壁６０に対向するように配置される前壁６１をさらに備えることができる。本体５６の壁は、上から見たときに壁が略矩形を成すことができるように直線構成で配置されてよい。
【００８７】
略側面視点から見たときに、各シュー５２の２つの対向する側壁５８の上部６２は後壁６０に対して角度ＡＳを成すことができる。特定の態様では、各シュー５２の上部６２が成す角度ＡＳにより、構成に必要な材料の量を減らすことによってシュー５２の重量を最小限にすると同時にシュー５２の剛性を向上させることができる。角度ＡＳは、８０°以下、７５°以下、７０°以下、６５°以下、６０°以下、５５°以下、５０°以下、４５°以下、またはさらには４０°以下でありうる。角度ＡＳは、１０°以上、１５°以上、２０°以上、２５°以上、３０°以上、またはさらには３５°以上でありうる。さらに、角度ＡＳは例えば、４５〜５０°等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００８８】
特定の実施形態では、各シュー５２は前壁６１から垂直に延びる唇部５５をさらに備えることができる。唇部５５は、５ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、４０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上、７５ｍｍ以上、１００ｍｍ以上の距離を有することができる。以下により詳細に論じられるように、唇部５５は第１の複数の支柱２と第２の複数の支柱４との間に架け渡される部材のための支持を提供する。
【００８９】
各シュー５２は１つの一体部品から形成できるか、または溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具、雇いざね、または部材同士を接合する任意の他の好適なプロセスによって連結される複数の部品を含むことができる。
【００９０】
特定の実施形態では、シュー５２は各々、組成、サイズ、および幾何形状が実質的に同一であってもよい。代替的実施形態では、シュー５２は各々、異なる相対的幾何形状（例えば、矩形、三角形、円形等）、異なる相対サイズを有するか、または異なる材料から形成できる。各シュー５２の内部空洞５４は、相対的に目立つ物理的遊びまたは移動がない単一の支柱２６、２８、３０、３２および７６、７８、８０、８２を受容するようにサイズ決めされるべきであると理解すべきである。
【００９１】
特定の実施形態では、各シュー５２の側壁５８および／または後壁６０は、別個の支柱２６、２８、３０、３２、７６、７８、８０、８２のうち１つに位置する合致する穴（図示せず）に対応する穴（図示せず）を備えることができる。ねじ付きまたはねじ無し留め具（図示せず）は別個の支柱２６、２８、３０、３２、７６、７８、８０、８２のうち１つの穴およびシュー５２の穴を通って配置することができ、それらの間の相対移動を減らすかまたは防止するために所定位置に固定できる。あるいは、別個の支柱２６、２８、３０、３２、７６、７８、８０、８２のうち１つは各シュー５２と締まり嵌めを成すことができるか、または接着剤、機械的変形（例えば、圧着）、溶接、または２つの部材を固定する任意の他の類似の公知の方法により各シュー５２に固定できる。
【００９２】
図７に示されるように、特定の実施形態では、第１の複数の支柱２は、耐火物１の上端部および下端部の両方で第２の複数の支柱４に連結することができる。特定の実施形態では、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４は円筒形部材６４により連結できる。各円筒形部材６４は、第１の部材２２および第２の部材２４に実質的に類似の寸法特性を有することができる。
【００９３】
さらに、円筒形部材６４は、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。例えば、各円筒形部材６４は、図１に示すように、Ｙ次元に延びるその最大寸法により規定される長さＬＣＭを有することができる。特定の実施形態では、長さＬＣＭは１５００ｍｍ〜２５００ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、長さＬＣＭは２０００ｍｍ〜２２００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、円筒形部材６４は２０３０ｍｍ〜２０５０ｍｍの長さＬＣＭを有することができる。
【００９４】
円筒形部材６４は直径ＤＣＭをさらに有することができる。直径ＤＣＭは、円筒形部材６４の本体を通って、長さＬＣＭに略垂直な方向に延びる、例えば図１のＸ次元における円筒形部材６４の寸法を画定できる。直径は円筒形部材６４の断面形状を画定するのに使用される寸法の１つであってよい。特定の実施形態では、直径ＤＣＭは５ｍｍ〜７５ｍｍでありうる。さらに詳細な実施形態では、直径ＤＣＭは３５ｍｍ〜４５ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、円筒形部材６４は４０ｍｍの直径ＤＣＭを有することができる。
【００９５】
一実施形態によると、円筒形部材６４は、本実施形態に係る好適な機械的特性を促すために、長さと直径との特定の関係を有してよい。例えば、円筒形部材６４は、直径の長さの少なくとも１０倍（すなわち、１０ＤＣＭ）でありうる長さＬＣＭを有することができる。さらに、別の実施形態においては、長さＬＣＭは、少なくとも１５ＤＣＭ、少なくとも２０ＤＣＭ、少なくとも２５ＤＣＭ、少なくとも３０ＤＣＭ、少なくとも３５ＤＣＭ、少なくとも４０ＤＣＭ、少なくとも４５ＤＣＭ、またはさらには少なくとも５０ＤＣＭでありうる。特定の実施形態では、ＬＣＭは、５００ＤＣＭ以下、４５０ＤＣＭ以下、４００ＤＣＭ以下、３５０ＤＣＭ以下、３００ＤＣＭ以下、２５０ＤＣＭ以下、２００ＤＣＭ以下、またはさらには１５０ＤＣＭ以下でありうる。さらに、さらなる実施形態では、ＬＣＭは例えば、１５ＤＣＭ〜２５ＤＣＭ等の境界値を含む上述の任意の値間の範囲内でありうる。
【００９６】
円筒形部材６４は、例えば、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）、ＨＥＸＯＬＯＹ（登録商標）、またはこれらの任意の組み合わせ等の窒素結合炭化ケイ素から形成できる。
【００９７】
第１の部材２２および第２の部材２４と同様に、円筒形部材６４は略中空であってよく、その内部に内部空洞を画定できる。その関連で、円筒形部材６４は、重量を最小限にしながらも耐火物１に構造的安定性を付与できる。具体的には、円筒形部材６４は、０．５：１以上、例えば、１：１以上、またはさらには１：２以上の中実対開放比を有することができる。各円筒形部材６４内の内部空洞により、多角形、楕円形、またはこれらの任意の組み合わせであってよい内壁を画定できる。さらに、内部空洞は各円筒形部材６４の全長またはそれ未満の任意の距離に沿って延びうる。本明細書で考慮されるように、各円筒形部材６４の内部空洞は形状およびサイズがさまざまであってよいと理解すべきである。
【００９８】
円筒形部材６４は実質的に耐火物１の上端部付近に配置でき、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２のうち１つ、および第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のうちの相補的な１つと（例えば、第１の複数の支柱２の第１の外側支柱２６と第２の複数の支柱４の第１の外側支柱７６と）を係合できる。特定の実施形態では、円筒形部材６４は０．７Ｈ〜１Ｈの相対的高さで第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４に沿って配置できる。さらに詳細な実施形態では、円筒形部材６４は０．９０Ｈ〜０．９９Ｈの相対的高さに配置できる。さらにより詳細な実施形態では、円筒形部材６４は０．９７Ｈの相対的高さに配置できる。
【００９９】
第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、図１に示すように、Ｙ次元に延びて各支柱が通る穴６６を有することができる。各穴６６は、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のうち相補的な１つの支柱を通って延びる対応する穴６６と軸連通できる。
【０１００】
円筒形部材６４は、第１の複数の支柱２の穴６６および第２の複数の支柱４の対応する穴６６に嵌まるようにサイズ決めできる。第１の部材２２および第２の部材２４と同様に、円筒形部材６４は、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４を超えて張り出すようにサイズ決めできる。その関連で、円筒形部材６４は耐火物１により容易に配置できる（すなわち、操作者は円筒形部材をより容易に穴６６に挿入できる）。
【０１０１】
特定の実施形態では、各円筒形部材６４は、例えば、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせ等の当該分野において認められている任意の方法により対応する支柱に固定できる。その他の実施形態において、円筒形部材６４はそれぞれ穴６６内に自由に載置される。円筒形部材６４は、対応する別個の支柱２６、２８、３０、３２および７６、７８、８０、８２に固定されても固定されなくても、耐火物１の十分な構造的剛性に影響を与え得ることに留意されたい。
【０１０２】
特定の実施形態では、耐火物１は、第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４を連結する複数の矩形部材６８をさらに備えることができる。図７に示されるように、各矩形部材６８は第１の複数の支柱２と第２の複数の支柱４の間を延び、第１のピン６９および第２のピン６９により第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４そこに係合できる。ピン６９は、矩形部材６８を通って延び、第１の複数の支柱２の外側の別個の支柱２６および３２ならびに第２の複数の支柱４の外側の別個の支柱７６および８２に固定できる。
【０１０３】
特定の実施形態では、耐火物１は２つの矩形部材６８を備えることができる。これらの矩形部材６８は略中空であってよく、その重量を最小限にしながらも耐火物１の構造的剛性を増大させることができる。特定の実施形態では、矩形部材６８は略中空であってよく、その内部に内部空洞を画定できる。その関連で、矩形部材６８は、重量を最小限にしながらも耐火物１に構造的安定性を付与できる。具体的には、矩形部材６８は、０．５：１以上、例えば、１：１以上、またはさらには１：２以上の中実対開放比を有することができる。各矩形部材６８内の内部空洞により、多角形、楕円形、またはこれらの任意の組み合わせであってよい内壁を画定できる。さらに、内部空洞は各矩形部材６８の全長またはそれ未満の任意の距離に沿って延びうる。本明細書で考慮されるように、各矩形部材の内部空洞は形状およびサイズがさまざまであってよいと理解すべきである。
【０１０４】
矩形部材６８は、例えば、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）、ＨＥＸＯＬＯＹ（登録商標）、またはこれらの任意の組み合わせ等の窒素結合炭化ケイ素から形成できる。
【０１０５】
さらに詳細な実施形態では、矩形部材６８は、図１に示されるＸ次元に実質的に延びる第１の上部横梁７１および第２の上部横梁７３に沿って第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４と係合できる。第１の上部横梁７１および第２の上部横梁７３は、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２および第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２に沿って配置できる。各矩形部材６８は第１の上部横梁７１および第２の上部横梁７３の上に配置でき、１つ以上のピン６９によって第１の上部横梁７１および第２の上部横梁７３に固定できる。
【０１０６】
第１の横梁７１および第２の横梁７３は、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。例えば、横梁７１および７３はそれぞれ、内部に複数の開口部７５を画定できる。第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、第１の横梁７１の複数の開口部７５のうち１つに挿入できる。別個の支柱２６、２８、３０、３２はそれぞれ、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせにより開口部７５内に取り付けられうる。
【０１０７】
同様に、第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、第２の横梁７３の複数の開口部７５のうち１つに挿入できる。別個の支柱７６、７８、８０、８２はそれぞれ、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせにより開口部７５内に取り付けられうる。
【０１０８】
特定の実施形態では、第１の横梁７１および第２の横梁７３はそれぞれ、０．７Ｈ〜１Ｈの相対的高さに第１の複数の支柱２および第２の複数の支柱４に沿って配置できる。さらに詳細な実施形態では、第１の横梁７１および第２の横梁７３は０．８５Ｈ〜０．９５Ｈの相対的高さに配置できる。さらにより詳細な実施形態では、第１の横梁７１および第２の横梁７３は０．９５Ｈの相対的高さに配置できる。
【０１０９】
代替的実施形態では、第１の横梁７１および第２の横梁７３は円筒形部材６４に垂直に隣接するように配置できる。その関連で、第１の横梁７１および第２の横梁７３は円筒形部材６４の直上または直下に配置できる。特定の実施形態では、第１の横梁７１および第２の横梁７３は円筒形部材６４の直下に配置できる。
【０１１０】
図６に示されるように、耐火物１は、複数の支持部材７０および下部補強材７２をさらに備えることができる。支持部材７０は第１の複数の支柱２と第２の複数の支柱４との間に延びうる。特定の実施形態では、各支持部材７０は、第１の複数の支柱２の別個の支柱２６、２８、３０、３２のうち１つの第１のシュー５２の唇部５５と第２の複数の支柱４の別個の支柱７６、７８、８０、８２のうち１つの第２のシュー５２の唇部５５との間に架け渡されうる。支持部材７０はそれぞれ、対応するシュー５２の唇部５５に固定できる。あるいは、支持部材７０はそれぞれ、シュー５２の唇部５５に固定されずに載置されてもよい。
【０１１１】
各支持部材７０は、本明細書における実施形態の好適な機械的特性を促すために特定の寸法を有してよい。例えば、各支持部材７０は、Ｙ次元に延びる１８００ｍｍ〜２５００ｍｍの長さＬＳＭを有することができる。さらに詳細な実施形態では、ＬＳＭは２２００ｍｍ〜２３００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、ＬＳＭは２２５０ｍｍでありうる。
【０１１２】
各支持部材７０は、Ｘ次元およびＺ次元における対向する外側の側壁から測った直径ＤＳＭを有することができる。特定の実施形態では、各支持部材７０は５０ｍｍ〜１５０ｍｍの直径ＤＳＭを有することができる。さらに詳細な実施形態では、各支持部材７０は９０ｍｍ〜１１０ｍｍの直径ＤＳＭを有することができる。さらにより詳細な実施形態では、各支持部材７０は１００ｍｍの直径ＤＳＭを有することができる。ある種の実施形態では、各支持部材７０はＸ次元およびＺ次元の両方において等しい直径ＤＳＭを有することができる。
【０１１３】
特定の実施形態では、耐火物１は４つの支持部材７０を備えることができる。特定の実施形態では、４つの支持部材７０は、支持部材７０に垂直に延びる複数のつなぎ材７４により連結できる。つなぎ材７４は、支持部材７０を嵌め込むことが可能な凹んだ溝を含むことができる。つなぎ材７４はピン７１により支持部材７０に固定できる。
【０１１４】
支持部材７０の下には下部補強材７２が配置できる。下部補強材７２は、溶接、ねじ付き留め具、ねじ無し留め具（例えば、リベット）、接着剤、さねはぎ継ぎもしくは類似の相補的な係合構造、機械的変形（例えば、圧着）、またはこれらの任意の組み合わせにより支持部材７０に固定できる。
【０１１５】
下部補強材７２は、Ｘ次元に延びる１０００ｍｍ〜１５００ｍｍの長さＬＢＢを有することができる。さらに詳細な実施形態では、ＬＢＢは１２００ｍｍ〜１３００ｍｍでありうる。さらにより詳細な実施形態では、ＬＢＢは１２７０ｍｍでありうる。
【０１１６】
各下部補強材７２は、Ｙ次元およびＺ次元における対向する外側の側壁から測った直径ＤＳＭを有することができる。特定の実施形態では、各下部補強材７２は５０ｍｍ〜１５０ｍｍの直径ＤＢＢを有することができる。さらに詳細な実施形態では、各下部補強材７２は７０ｍｍ〜９０ｍｍの直径ＤＢＢを有することができる。さらにより詳細な実施形態では、各下部補強材は８０ｍｍの直径ＤＢＢを有することができる。ある種の実施形態では、各下部補強材はＹ次元およびＺ次元の両方において等しい直径ＤＢＢを有することができる。
【０１１７】
横支持部材７０、下部補強材７２、およびつなぎ材７４はすべて、例えば、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）、ＨＥＸＯＬＯＹ（登録商標）、またはこれらの任意の組み合わせ等の窒素結合炭化ケイ素から形成できる。
【０１１８】
多くの異なる態様および実施形態が可能である。これらの態様および実施形態の一部を以下に記述する。本明細書を読めば、当業者はこれらの態様および実施形態は例示的なものであり、本発明の範囲を限定するものではないことを理解するであろう。実施形態は以下に列挙される項目の任意の１つ以上に従ってよい。
【０１１９】
項目１。第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および
第２の部材により連結される、第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱
を備える支持構造を備え、
支持構造は高さＨを有し、第１の部材および第２の部材は０．３Ｈ〜０．７Ｈに配置される、耐火物。
【０１２０】
項目２。第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および
第２の部材により連結される、第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱
を備える支持構造を備え、
支持構造は少なくとも１．５の高さ対幅比を有し、支持構造は１００ｍｍ以下の剛度係数を有し、支持構造は５％以下の中実対開放体積比を有する、耐火物。
【０１２１】
項目３。第１の部材により連結される第１の複数の支柱、および
第２の部材により連結される、第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱を備える支持構造を備え、
支持構造は１２００ｋｇ以下の重量を有し、支持構造は１００ｍｍ以下の剛度係数を有し、支持構造は５％以下の中実対開放体積比を有する、耐火物。
【０１２２】
項目４。第１の部材および第２の部材はそれぞれ、略水平方向に延びる、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２３】
項目５。第１の部材および第２の部材は略水平方向に、第１の複数の支柱および第２の複数の支柱の方向に略垂直な角度で延びる、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２４】
項目６。第１の部材および第２の部材はそれぞれ略円筒形である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２５】
項目７。第１の部材および第２の部材はそれぞれ略中空である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２６】
項目８。第１の部材および第２の部材はそれぞれ一体部品を構成する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２７】
項目９。第１の部材および第２の部材は同じ幾何学的寸法を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２８】
項目１０。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は略垂直方向に延びる、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１２９】
項目１１。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は垂直である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３０】
項目１２。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は略平行である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３１】
項目１３。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は略直線断面輪郭を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３２】
項目１４。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は略中空である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３３】
項目１５。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はそれぞれ一体部品を構成する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３４】
項目１６。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は同じ幾何学的寸法を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３５】
項目１７。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は、
第１の外側支柱、
第１の内側支柱、
第２の内側支柱、および
第２の外側支柱
を備え、
第１の外側支柱、第１の内側支柱、第２の内側支柱、および第２の外側支柱は、隣接して一直線になるように配置される、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１３６】
項目１８。複数の支持シューをさらに備え、第１の複数の支柱および第２の複数の支柱の第１の外側支柱、第１の内側支柱、第２の内側支柱、および第２の外側支柱は、複数の支持シューのうち１つと係合する、項目１７に記載の耐火物。
【０１３７】
項目１９。複数の支持シューはそれぞれ、支柱のうち１つを受容する内部空洞を画定する４つの側壁を有する直線構成本体を備える、項目１８に記載の耐火物。
【０１３８】
項目２０。２つの対向する側壁の上部は垂直な側壁に対して角度ＡＳを成し、角度ＡＳは、８０°以下、７５°以下、７０°以下、６５°以下、６０°以下、５５°以下、５０°以下、４５°以下、またはさらには４０°以下である、項目１９に記載の耐火物。
【０１３９】
項目２１。角度ＡＳは、１０°以上、１５°以上、２０°以上、２５°以上、３０°以上、またはさらには３５°以上である、項目２０に記載の耐火物。
【０１４０】
項目２２。第１の部材および第２の部材は直径ＤＭを有し、第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は直径ＤＰを有し、ＤＭはＤＰ未満である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１４１】
項目２３。ＤＭは、０．９５ＤＰ未満、例えば、０．９０ＤＰ未満、０．８５ＤＰ未満、０．８０ＤＰ未満、０．７５ＤＰ未満、０．７０ＤＰ未満、０．６５ＤＰ未満、０．６０ＤＰ未満、０．５０ＤＰ、または０．４０ＤＰ未満である、項目２２に記載の耐火物。
【０１４２】
項目２４。ＤＰは、０．１０ＤＭ以上、例えば、０．１５ＤＭ以上、０．２０ＤＭ以上、またはさらには０．３０ＤＭ以上である、項目２２または２３のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１４３】
項目２５。第１の部材および第２の部材は長さＬＭを有し、第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は長さＬＰを有し、ＬＰはＬＭ以上である、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１４４】
項目２６。ＬＰは、１．１ＬＭ以上、例えば、１．２ＬＭ以上、１．３ＬＭ以上、１．４ＬＭ以上、１．５ＬＭ以上、２．０ＬＭ以上、または２．５ＬＭ以上である、項目２５に記載の耐火物。
【０１４５】
項目２７。ＬＰは、４．０ＬＭ以下、例えば、３．７５ＬＭ以下、３．５ＬＭ以下、または３．２５ＬＭ以下である、項目２５または２６のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１４６】
項目２８。第１の部材は同じ相対的高さで第１の複数の支柱のそれぞれに係合し、第２の部材は同じ相対的高さで第２の複数の支柱のそれぞれに係合する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１４７】
項目２９。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はそれぞれ、複数の刻み目を備え、刻み目は、第１の複数の支柱および第２の複数の支柱のそれぞれの内部表面から突出する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１４８】
項目３０。刻み目は支柱に略垂直に延びる表面を備える、項目２９に記載の耐火物。
【０１４９】
項目３１。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はそれぞれ、少なくとも２つの刻み目、少なくとも５つの刻み目、少なくとも６つの刻み目、少なくとも７つの刻み目、少なくとも８つの刻み目、少なくとも９つの刻み目、またはさらには少なくとも１０の刻み目を備える、項目２９または３０のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５０】
項目３２。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はそれぞれ、２５以下の刻み目、２４以下の刻み目、２３以下の刻み目、２２以下の刻み目、２１以下の刻み目、２０以下の刻み目を備える、項目２９〜３１のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５１】
項目３３。第１の複数の支柱と第２の複数の支柱との間に延びる複数の支持部材をさらに備え、支持部材は耐火物に複数の支持レベルを形成する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５２】
項目３４。各支持部材は第１の複数の支柱の１つの第１の刻み目および第２の複数の支柱の第２の刻み目によって支持され、第１の刻み目および第２の刻み目は実質的に同じ垂直高さに配置される、項目３３に記載の耐火物。
【０１５３】
項目３５。各支持レベルは、複数の略平面状部材をさらに備える、項目３３または３４のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５４】
項目３６。各支持レベルは、少なくとも１５０ｋｇ、少なくとも１７５ｋｇ、少なくとも２００ｋｇ、少なくとも２１５ｋｇ、少なくとも２３０ｋｇを支持するように構成される、項目３３〜３５のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５５】
項目３７。部材は、室温で２４０メガパスカル（ＭＰａ）以上、２７５ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、５５０ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上の圧縮強さを有する材料を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５６】
項目３８。部材は、室温で３００ギガパスカル（ＧＰａ）以上、３５０ＧＰａ以上、またはさらには４００ＧＰａ以上の弾性率を有する材料を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５７】
項目３９。部材は、少なくとも１４００℃、少なくとも１５００℃、少なくとも１６００℃、少なくとも１７００℃、少なくとも１８００℃、少なくとも１９００℃の温度に耐えるように構成された材料を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５８】
項目４０。部材は、窒素結合炭化ケイ素を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１５９】
項目４１。部材はＮ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６０】
項目４２。部材はＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）を含む、項目１〜４０のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６１】
項目４３。部材は、Ｎ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）およびＨＥＸＡＬＯＹ（登録商標）の複合材料を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６２】
項目４４。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はそれぞれ、室温で２４０メガパスカル（ＭＰａ）以上、２７５ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、３５０ＭＰａ以上、４００ＭＰａ以上、４５０ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、５５０ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上の圧縮強さを有する材料を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６３】
項目４５。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はそれぞれ、室温で３００ギガパスカル（ＧＰａ）以上、３５０ＧＰａ以上、またはさらには４００ＧＰａ以上の弾性率を有する材料を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６４】
項目４６。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱は、窒素結合炭化ケイ素を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６５】
項目４７。第１の複数の支柱および第２の複数の支柱はＮ−ＤＵＲＡＮＣＥ（登録商標）を含む、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６６】
項目４８。支持構造は、少なくとも１．５５、少なくとも１．６０、少なくとも１．６５、少なくとも１．７０、少なくとも１．７５、少なくとも１．８０、少なくとも１．８５、少なくとも１．９０、少なくとも１．９５、少なくとも２．００、少なくとも２．１０、少なくとも２．２０、少なくとも２．３０、少なくとも２．４０、少なくとも２．５０の高さ対幅比を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６７】
項目４９。支持構造は、４．００以下、３．７５以下、３．５０以下、３．２５以下、３．００以下、２．７５以下、２．５以下の高さ対幅比を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６８】
項目５０。支持構造は、４．７５％以下、４．５０％以下、４．２５％以下、４．００％以下、３．７５％以下、３．５０％以下、３．２５％以下、３．００％以下の中実対開放体積比を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１６９】
項目５１。支持構造は、１．０％以上、１．５％以上、２．０％以上、２．５％以上、３．０％以上の中実対開放体積比を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１７０】
項目５２。支持構造は、９０ｍｍ以下、８５ｍｍ以下、８０ｍｍ以下、７５ｍｍ以下、７０ｍｍ以下、７５ｍｍ以下、７０ｍｍ以下の剛度係数を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１７１】
項目５３。支持構造は、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、２５ｍｍ以上、３０ｍｍ以上の剛度係数を有する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１７２】
項目５４。支持構造は高さＨを有し、第１の複数の支柱は０．０１Ｈ〜０．３Ｈおよび０．７Ｈ〜１Ｈで第１の部材のみにより連結され、第２の複数の支柱は０．０１Ｈ〜０．３Ｈおよび０．７Ｈ〜１Ｈで第２の部材のみにより連結される、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【０１７３】
項目５５。第１の部材は第１の複数の支柱の孔内に配置され、第２の部材は第２の複数の支柱の孔内に配置され、第１の部材および第２の部材の少なくとも１つは、第１の複数の支柱または第２の複数の支柱の孔内でそれぞれ浮動する、前述の項目のいずれか１つに記載の耐火物。
【実施例】
【０１７４】
本発明の耐火物１は、輸送中および炉内での焼成中に向上された剛度および剛性を提供するように構成できる。その関連で、耐火物１は、撓みへの構造の抵抗力または印加される負荷に応じた構造の最大移動量により規定される剛度係数を有することができる。本発明で使用する場合、用語「剛度係数」は、最大垂直力（ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｆｏｒｃｅ）（すなわち、垂直支柱のＸ変位およびＹ変位が最小になり、さらにＸ次元およびＹ次元の支柱のＸ変位およびＹ変位が実質的に０ｍｍまで小さくなる力）の印加時のＸ次元およびＹ次元の両方における垂直支柱の変位を意味するために使用される。
【０１７５】
剛度係数を決定するために、耐火物はデカルト座標系（例えば、距離を描写する格子を有する面）上で位置決めされ、４つの最外支柱の位置を測定し、記録する。各外側支柱は次いで、構造の相対移動が最小になり、さらにＸ変位およびＹ変位が実質的に０ｍｍまで小さくなるまで垂直力を印加する。垂直力はＸ方向およびＹ方向の１つにおける方向でありうる。この時点で、試験対象の支柱の位置を再び測定し、記録する。次いで、支柱をデカルト座標系上のその初期位置に戻し、反対方向への（すなわち、第１の垂直力から１８０°の角度を成している）垂直力を印加する。支柱の位置を再び測定する。支柱は次いで、デカルト座標系上のその初期位置に戻り、Ｘ方向およびＹ方向の反対側に作用される。支柱の位置を再び測定し、記録する。次いで、支柱をデカルト座標系上のその初期位置に戻し、反対方向への（すなわち、第１の力から１８０°の角度をなしている）垂直力を印加する。このプロセスは４つの支柱すべてに対して繰り返される。
【０１７６】
サンプル１は、本発明の記載に係る耐火物を含む。サンプル２は、第１の部材２２および第２の部材２４ならびに円筒形部材６４がない本発明の記載に係る耐火物を含む。上記の試験結果を表１に示す。
【０１７７】
【表１】
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【０１７８】
試験対象のサンプルは垂直力印加時の１０５ｍｍ未満の相対的に目立つ撓みが止まらず、最大撓みの測定可能な距離がなかったため、サンプル２についての特定の試験データは表１に示されない。
【０１７９】
表１に示すように、本記載に係る耐火物１（サンプル１）は６７．４２ｍｍの平均剛度係数を有する。逆に、第１の部材２２および第２の部材２４ならびに円筒形部材６４を有しない類似のサイズの耐火物（サンプル２）は、実質的に同じ垂直力印加時に９５．００ｍｍの平均剛度係数を示した。その関連で、サンプル１は、第１の部材２２および第２の部材２４ならびに円筒形部材６４を有しない類似のサイズの耐火物よりも３０％剛度が高い。
【０１８０】
利益、他の利点、および問題に対する解決法を、特定の実施形態に関して上記に説明した。しかし、利益、利点、問題に対する解決法、ならびに任意の利益、利点もしくは解決法を生じさせ得るかまたはそれらをより明白にし得るいずれの特徴も、特許請求の範囲の請求項のいずれかまたはすべての重要、必要、または不可欠な特徴として解釈すべきではない。
【０１８１】
本明細書を読んだ上で、当業者であれば、特定の特徴が明確さのために本明細書中で別個の実施形態に関連して記述されているものの、単一の実施形態に組み合わせた形で提供されてもよいことを認識するであろう。逆に、簡潔さのために単一の実施形態に関連して記述されているさまざまな特徴は、別個にまたは任意の下位組合せの形で提供されてもよいものである。さらに、範囲の形で記載された値に対する言及は、その範囲内のあらゆる値を含む。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年11月9日(2018.11.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物であって、
第１の部材により連結される第１の複数の支柱と、
第２の部材により連結される、前記第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱と、
前記第１の複数の支柱と前記第２の複数の支柱との間に延びる複数の支持棚板と、
を備える支持構造を備え、
前記支持構造は、高さＨを有し、前記第１の部材および前記第２の部材は０．３Ｈと０．７Ｈとの間のみに配置され、
前記複数の支持棚板は、前記支持構造の前記高さＨに沿って互いに間隔をおいて配置されており、前記支持棚板の少なくとも１つは、０．０１Ｈから０．３Ｈの間、又は、０．７ＨからＨの間に配置される、耐火物。
【請求項２】
耐火物であって、
第１の部材により連結される第１の複数の支柱と、
第２の部材により連結される、前記第１の複数の支柱と略平行な第２の複数の支柱と、
複数の支持部材であって、それぞれ前記第１の複数の支柱の１つと前記第２の複数の支柱の１つとによって支持される複数の支持部材と、
を備える支持構造を備え、
前記複数の支持部材は、前記支持構造の高さＨの方向に沿って複数の支持レベルを作り出す、耐火物。
【請求項３】
０．７Ｈと１Ｈとの間に配置される複数の円筒形部材をさらに備え、前記複数の円筒形部材のそれぞれは、前記第１の複数の支柱の１つの支柱と前記第２の複数の支柱の１つの支柱とを繋げる、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項４】
前記複数の円筒形部材は、０．９０Ｈと０．９９Ｈとの間に配置される、請求項３に記載の耐火物。
【請求項５】
前記複数の円筒形部材は、略中空である、請求項３に記載の耐火物。
【請求項６】
前記第１の部材及び前記第２の部材のそれぞれは、略水平方向に延び、略中空である、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項７】
前記第１の複数の支柱と前記第２の複数の支柱とは、略中空である、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項８】
前記第１の複数の支柱及び前記第２の複数の支柱のそれぞれは、単一のピースから成る、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項９】
前記第１の複数の支柱及び前記第２の複数の支柱のそれぞれは、
第１の外側支柱、
第１の内側支柱、
第２の内側支柱、及び、
第２の外側支柱
を備え、
前記第１の外側支柱、前記第１の内側支柱、前記第２の内側支柱、及び、前記第２の外側支柱は、隣接して一直線になるように配置される、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項１０】
複数の支持シューをさらに備え、前記第１の複数の支柱及び前記第２の複数の支柱の前記第１の外側支柱、前記第１の内側支柱、前記第２の内側支柱、及び、前記第２の外側支柱のそれぞれは、前記複数の支持シューの１つと係合する、請求項９に記載の耐火物。
【請求項１１】
前記耐火物内に複数の支持レベルを作り出す複数の支持部材をさらに備え、前記複数の支持棚板は、複数の支持部材の上に配置され、各支持部材は、前記第１の複数の支柱の１つと前記第２の複数の支柱の１つとによって支持される、請求項１に記載の耐火物。
【請求項１２】
各支持レベルは、少なくとも１５０Ｋｇを支持するように構成されている、請求項２又は１１に記載の耐火物。
【請求項１３】
前記第１の部材及び前記第２の部材は、窒素結合炭化ケイ素を含み、前記第１の複数の支柱及び前記第２の複数の支柱は、窒素結合炭化ケイ素を含む、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項１４】
前記支持構造は、少なくとも１．５０で４．００以下の高さ対幅比を有する、請求項１又は２に記載の耐火物。
【請求項１５】
前記第１の部材は、前記第１の複数の支柱それぞれの開口内に配置され、前記第２の部材は、前記第２の複数の支柱それぞれの開口内に配置され、前記第１の部材及び前記第２の部材の少なくとも１つは、前記第１の複数の支柱又は前記第２の複数の支柱の開口内を長手方向に自由に移動する、請求項１又は２に記載の耐火物。
【外国語明細書】
2019052842000001.pdf