(57)【要約】【課題】温度条件の制約を解消しかつ貫通孔の利用効率を向上できる熱風炉のチェッカー煉瓦の支持構造およびこれに用いられる偏向ブロックを提供する。【解決手段】熱風炉のチェッカー煉瓦５を支持する支持構造３２であって、チェッカー煉瓦５を支持する偏向煉瓦７と、偏向煉瓦７を支持する支持煉瓦６とを有する。偏向煉瓦７は、本体７０と、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４に連通しかつ本体７０の側面に開口する偏向通路７５とを有する。偏向煉瓦７は熱風炉の内部を上下に仕切る仮想的な偏向面に沿って配列され、偏向煉瓦７および支持煉瓦６の間には、偏向通路７５に連通された水平通路３５が形成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造に用いられる偏向ブロックであって、
耐熱性材料で形成された本体と、前記チェッカー煉瓦の貫通孔に連通しかつ前記本体の側面に開口する偏向通路と、を有することを特徴とする偏向ブロック。
【請求項２】
請求項１に記載の偏向ブロックであって、
前記本体は、耐火煉瓦で形成されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の偏向ブロックであって、
前記偏向通路は、前記本体の上面に溝状に形成されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項４】
請求項３に記載の偏向ブロックであって、
前記偏向通路は、前記チェッカー煉瓦の貫通孔に連通する部分から前記本体の側面の開口に向けて低くなるように、底面が傾斜して形成されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の偏向ブロックであって、
前記偏向通路は、中間部分で前記チェッカー煉瓦の貫通孔に連通するとともに、両端が前記本体の側面に開口されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載の偏向ブロックであって、
前記偏向通路は、複数が平行に配列され、隣接する前記偏向通路は前記本体の反対側に開口されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項７】
請求項３または請求項４に記載の偏向ブロックであって、
前記偏向通路は、複数が平行に配列され、前記偏向通路は全て前記本体の一方の側面に開口されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の偏向ブロックであって、
前記本体は六角柱状の煉瓦材の対向角位置を切欠きが形成され、前記切欠き部分により水平通路が形成されることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項９】
請求項８に記載の偏向ブロックであって、
前記切欠きは、前記本体の上面から下面まで連続して形成されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項１０】
請求項８に記載の偏向ブロックであって、
前記切欠きは、前記本体の上面と下面との間の一部にのみ形成されていることを特徴とする偏向ブロック。
【請求項１１】
熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造であって、
前記チェッカー煉瓦を支持する請求項１から請求項１０のいずれかに記載した偏向ブロックと、耐熱性材料で形成されて前記偏向ブロックを支持する支持部材とを有し、
前記偏向ブロックは、前記熱風炉の内部を上下に仕切る仮想的な偏向面に沿って配列され、前記偏向ブロックおよび前記支持部材の間を水平に延びかつ前記偏向ブロックの側面の開口が連通された水平通路が形成されていることを特徴とする支持構造。
【請求項１２】
請求項１１に記載の支持構造であって、
前記支持部材は、前記偏向ブロックと同じ外形寸法を有する支持ブロックであることを特徴とする支持構造。
【請求項１３】
請求項１２に記載の支持構造であって、
前記偏向ブロックは、耐火煉瓦で形成された偏向煉瓦であり、前記支持ブロックは、耐火煉瓦で形成された支持煉瓦であることを特徴とする支持構造。
【請求項１４】
請求項１１に記載の支持構造であって、
前記支持部材は、耐火煉瓦で形成されて前記偏向ブロックを支持する支柱であることを特徴とする支持構造。
【請求項１５】
請求項１４に記載の支持構造であって、
前記支柱は、複数の支柱部材を長手方向に連結して形成されていることを特徴とする支持構造。
【請求項１６】
請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の支持構造であって、
前記偏向面は、前記熱風炉の底面を横断する基準軸線から両側へ斜め上向きに拡がるＶ字状に形成されていることを特徴とする支持構造。
【請求項１７】
請求項１１から請求項１５のいずれかに記載の支持構造であって、
前記偏向面は、前記熱風炉の底面から外周に向けて斜め上向きに拡がる略円錐状または略角錐状に形成されていることを特徴とする支持構造。
【請求項１８】
請求項１１、請求項１４または請求項１５のいずれかに記載の支持構造であって、
前記偏向面は、水平に延びていることを特徴とする支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造およびこれに用いられる偏向ブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
製銑用の高炉には熱風炉が併設される。熱風炉の内部には、蓄熱用のチェッカー煉瓦が積層される。チェッカー煉瓦を積層する際の構造としては、各階層のチェッカー煉瓦を個々に連続させた積層構造（煙突積み、特許文献１参照）がある。さらに、各階層の煉瓦目地が揃わないように、各階層のチェッカー煉瓦を順次ずらした積層構造（ラップ積みまたはＡＢＣ積み、特許文献２参照）が利用されている。
【０００３】
熱風炉の下部側面には、チェッカー煉瓦に空気を流通させるためのダクトが接続される。また、熱風炉の底面には、チェッカー煉瓦を支持するための受け金物が設置される。
従来の受け金物は、熱風炉の底面に金物製の支柱を立て、この支柱で鋼材製の水平梁を支持し、この水平梁の上面側に、チェッカー煉瓦の貫通孔と同様の開孔を設けた金物製の厚板を張って形成される。チェッカー煉瓦は、受け板の上面側で受けられる。受け板の下面側には、支柱の間に通気空間が形成される。通気空間は、前述したダクトに連通される。
【０００４】
熱風炉に蓄熱する際、チェッカー煉瓦を加熱した熱風は、最下段のチェッカー煉瓦の貫通孔から下向きに噴出し、通気空間で集合したのち、ダクトから外部へと排出される。
高炉に熱風を供給する際、ダクトから外気が通気空間に導入され、ここからチェッカー煉瓦の各貫通孔へと分配され、チェッカー煉瓦を通る間に加熱され、熱風として高炉へ送り出される。
【０００５】
ところで、前述した熱風炉においては、チェッカー煉瓦に蓄熱する際の燃料ガスとして、高炉から排出される高炉ガス（ＢＦＧ）を利用している。ただし、ＢＦＧだけでは、熱風炉の熱源として熱量が十分ではない。このため、熱風炉自身の排気熱を再利用してＢＦＧを昇温（プレヒート）することがなされている。また、熱風炉の燃料ガスとして、ＢＦＧだけでなく、コークス炉ガス（ＣＯＧ）や転炉ガス（ＬＤＧ）等を補助的に混合し、熱量の補填することがなされている。
ただし、補助的に用いられるＣＯＧやＬＤＧ等は、一般にＢＦＧよりもコストが高く、なるべく用いないことが望ましい。そのために、ＢＦＧのプレヒートを拡大することが望ましい。
【０００６】
一方、前述した熱風炉から熱風が供給される高炉においては、熱風炉からの熱風の温度あるいは熱量が十分でない場合など、必要に応じて酸素を熱風炉からの熱風とともに高炉内へ吹き込み、熱量を補うことがなされている。
ただし、高炉内の熱量を補うために酸素を高炉内へ吹き込む場合、吹き込む酸素を精製する分の運転コストが上昇することになる。このような運転コストの上昇を避けつつ、熱量を補うことができるように、熱風炉から高炉へ供給される熱風を十分な高温とすることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４２１６７７７号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５６３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、熱風炉から高炉へ供給される熱風を、十分な熱量を有する高温の熱風とするためには、熱風炉のチェッカー煉瓦に蓄熱される熱量を大きくし、チェッカー煉瓦の温度とくに底面温度を高めることが必要である。
しかし、前述した従来の受け金物は、支柱および水平梁が鋼材製で、その耐熱温度は３５０℃程度であり、それ以上の高温下では利用できない。
このような受け金物の温度条件の制約により、従来の熱風炉では、以下のような問題が生じていた。
【０００９】
高炉に熱風を供給する際、蓄熱時の加熱用の熱風が、受け金物部分で３５０℃以下に制約されることによって、蓄熱エネルギーの上限が制限され、結果として、高炉へ供給される熱風を十分な高温とすることができない。
このため、高炉においては、補助的な酸素の吹き込みが避けられず、そのために運転コストを抑制することができない。
【００１０】
一方、熱風炉に蓄熱する際、加熱用の熱風の温度が受け金物部分で３５０℃程度以下に制約され、熱風炉からの排気熱の温度が低くなり、ＢＦＧのプレヒートが十分に行うことができない。
このため、熱風炉の燃焼ガスとして、ＣＯＧやＬＤＧ等の補填が避けられず、その分のコストを抑制することができない。
【００１１】
さらに、従来の受け金物では、以下のような問題もあった。
従来の受け金物では、水平梁によりチェッカー煉瓦の一部の貫通孔が塞がれ、熱風の流通効率に損失を生じる。すなわち、チェッカー煉瓦は、熱風炉内に多数が積層されるが、各々の貫通孔は上端のチェッカー煉瓦から下端のチェッカー煉瓦まで連通され、これにより熱風が流通される。しかし、平面形状において水平梁の設置領域にあたる部分のチェッカー煉瓦では、受け板を介して配置される水平梁により、その貫通孔が塞がれてしまう。水平梁で塞がれるのは、最下端のチェッカー煉瓦だけであるが、下端が塞がれることで、上端に至る一連の貫通孔が全て利用不可となってしまう。
【００１２】
また、従来の受け金物では、水平梁には大きな曲げ加重がかかる。とくに、水平梁は３５０℃程度の温度のもとで継続的な曲げ加重を受けるため、十分な強度とするために断面寸法を大きくせざるを得ず、前述したチェッカー煉瓦の貫通孔の損失を更に助長することになってしまう。
以上のように、従来の熱風炉においては、受け金物に起因する温度条件の制約などがあり、これを解消することが強く求められていた。
【００１３】
本発明の目的は、温度条件の制約を解消しかつ貫通孔の利用効率を向上できる熱風炉のチェッカー煉瓦の支持構造およびこれに用いられる偏向ブロックを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の偏向ブロックは、熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造に用いられる偏向ブロックであって、耐熱性材料で形成された本体と、前記チェッカー煉瓦の貫通孔に連通しかつ前記本体の側面に開口する偏向通路と、を有することを特徴とする。
このような本発明では、本体の上面にチェッカー煉瓦を設置し、チェッカー煉瓦の貫通孔と偏向通路とを連通させる。このように配置した際には、偏向通路により、チェッカー煉瓦の貫通孔と本体の側面との間で、相互に熱風の流通を確保することができる。
【００１５】
従って、本発明の偏向ブロックを、熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造に用いれば、チェッカー煉瓦の貫通孔からの熱風を熱風炉の炉底側面のダクトへ送り出し、あるいはダクトからの空気をチェッカー煉瓦の貫通孔へと送り込むことができる。
これにより、本発明の偏向ブロックを用いた支持構造は、従来のチェッカー煉瓦の受け金物に代替しうるものとなる。
【００１６】
さらに、本発明の偏向ブロックは、本体が耐熱性材料（例えば耐火煉瓦）で形成されるため、従来の鋼材製の受け金物よりも耐熱温度を高めることができる。また、本発明の偏向ブロックは、支持構造として組み込まれた際に、本体がチェッカー煉瓦を支持し、その重量を曲げ荷重ではなく圧縮荷重として受けることができる。このため、本発明の偏向ブロックを用いた支持構造では、高温下でも十分に強度を維持することができ、鋼材製の梁を用いる従来の受け金物よりも温度条件の緩和が可能となる。
【００１７】
そして、本発明の偏向ブロックは、本体に形成した偏向通路をチェッカー煉瓦の貫通孔に連通させることで、チェッカー煉瓦の貫通孔の全てとの間で通気を確保することができる。従って、本発明の偏向ブロックを用いた支持構造では、チェッカー煉瓦の貫通孔の全てを有効に利用することができ、従来の受け金物のように梁がチェッカー煉瓦の貫通孔の一部を塞いでしまうことがなく、貫通孔の利用効率を向上することができる。
以上により、本発明の偏向ブロックによれば、温度条件の制約を解消し、かつ貫通孔の利用効率を向上することができる。
【００１８】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記本体は、耐火煉瓦で形成されていることが好ましい。
このような本発明では、本体の耐熱性材料として耐火煉瓦を用いるため、高い耐熱性能を確実に得ることができる。とくに、耐火煉瓦は、耐熱性材料として実績があるとともに、本体としての賦形が容易であり、かつ製造コストも抑制することができる。
なお、本発明の耐熱性材料としては、耐熱性を有するセラミックス他の無機材料を用いてもよい。さらに、非金属材料に限らず、耐熱性（軟化温度が高い、溶融温度が高い）が得られれば、金属材料を用いてもよい。
【００１９】
本発明の偏向ブロックにおいては、前記偏向通路は、前記本体の上面に溝状に形成されていることが好ましい。
このような本発明では、本体の上面に溝状を形成し、その一端を本体の側面に開口させることで偏向通路が形成される。このような偏向通路により、チェッカー煉瓦の貫通孔と本体の側面との連通を確保できるとともに、偏向通路は本体に溝状に形成すればよいため、本体が煉瓦などの型枠成形されるものであれば、その成形時に一体成形することもできる。また、成形時に一体成形されるものでない場合も、溝状であるため後加工を容易にできる。
【００２０】
なお、偏向通路は、本体の上面および側面に開口しかつ本体の内部に形成された管路である、としてもよい。あるいは、偏向通路を、前述した溝状としつつ、一部が管路となっている構造としてもよい。このような管路としては、本体の上面から側面に向かう傾斜管路、または上面および側面にそれぞれ開口するＬ型管路とすることができる。このような偏向通路によっても、チェッカー煉瓦の貫通孔と本体の側面との連通を確保することができる。
【００２１】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記偏向通路は、前記チェッカー煉瓦の貫通孔に連通する部分から前記本体の側面の開口に向けて低くなるように、底面が傾斜して形成されていることが好ましい。
このような本発明では、偏向通路の底面の傾斜により、チェッカー煉瓦の貫通孔からの縦方向の通気を横向きに偏向させて本体の側面へと誘導することができる。また、本体の側面から貫通孔に至る逆方向の通気も、同様に誘導することができる。従って、偏向ブロックにおける偏向通路としての通気および偏向機能を確保することができる。
さらに、底面の傾斜により、偏向通路としての流路面積が側面の開口に向けて拡大することになり、複数の貫通孔からの通気を合流させた際にも、これを圧縮した際に生じる抵抗を最小限に抑制することができる。
【００２２】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記偏向通路は、中間部分で前記チェッカー煉瓦の貫通孔に連通するとともに、両端が前記本体の側面に開口されていることが好ましい。
このような本発明では、偏向通路は、本体の上面側でチェッカー煉瓦の貫通孔に連通し、かつ本体の両側の開口で本体の両側面に臨む空間に連通することができる。従って、本体の上面側でチェッカー煉瓦の貫通孔からの熱風を受け、偏向通路を通して本体の両側へ振り分けて誘導することができる。また、本体の両側に供給された空気を、偏向通路で合流させ、本体の上面を経てチェッカー煉瓦の貫通孔へと誘導することができる。
【００２３】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記偏向通路は、複数が平行に配列され、隣接する前記偏向通路は前記本体の反対側に開口されていることが好ましい。
このような本発明では、偏向通路は、本体の上面側でチェッカー煉瓦の貫通孔に連通するとともに、隣接する偏向通路どうしは、交互に本体の逆側に開口することになる。従って、チェッカー煉瓦の貫通孔の一部が本体の片側に、他の一部は本体の反対側に、それぞれ連通されることになる。このような構成によっても、本体の上面側でチェッカー煉瓦の貫通孔からの熱風を受け、偏向通路を通して本体の両側へ振り分けて誘導することができる。また、本体の両側に供給された空気を、偏向通路で合流させ、本体の上面を経てチェッカー煉瓦の貫通孔へと誘導することができる。このような偏向ブロックは、本体の上面側に形成される偏向通路が、それぞれ何れかの側のみに開口する構成であり、何れか一方向に流れる形状（片流れ形状）であればよいため、製造が容易である。
【００２４】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記偏向通路は、複数が平行に配列され、前記偏向通路は全て前記本体の一方の側面に開口されていることが好ましい。
このような本発明では、偏向通路は、本体の上面側でチェッカー煉瓦の貫通孔に連通するとともに、全ての偏向通路は、本体の片側にのみ開口される。従って、同じ偏向ブロックの上面に臨むチェッカー煉瓦の貫通孔は、全てこの偏向ブロックの本体の片側の側面に臨む空間に連通されることになる。
このような偏向ブロックは、本体の上面側に形成される偏向通路が全て同じ形状（同方向の片流れ形状）で揃えられるため、製造が容易である。なお、隣接する偏向ブロックの向きを交互に逆向きにすれば、チェッカー煉瓦の貫通孔を交互に両側に振り分けることもできる。
【００２５】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記本体は六角柱状の煉瓦材の対向角位置を切欠きが形成され、前記切欠き部分により水平通路が形成されることが好ましい。
このような本発明では、チェッカー煉瓦として用いられる六角柱状の輪郭に準じて本体の基本形状を設定し、その一部を切り欠いて水平通路を有する本体を形成することができる。従って、偏向ブロックの基本形状をチェッカー煉瓦と同様にでき、相互に組み合わせて積み上げることができる。例えば、偏向ブロックとチェッカー煉瓦とは、それぞれの基本形状が同じ六角柱状であるため、これらを取り混ぜてラップ積みを行うこともできる。
なお、偏向ブロックおよびチェッカー煉瓦は、互いにラップ積みされるものに限らず、煙突積みなど他の積み方を利用してもよい。
【００２６】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記切欠きは、前記本体の上面から下面まで連続して形成されていることが好ましい。
このような本発明では、前述した六角柱状の基本形状から水平通路となる部分を切り欠く際に、本体の上面から下面まで連続した切欠きとすることで、形状を単純化することができ、製造を容易にすることができる。
【００２７】
本発明の偏向ブロックにおいて、前記切欠きは、前記本体の上面と下面との間の一部にのみ形成されていることが好ましい。
このような本発明では、前述した六角柱状の基本形状から水平通路となる部分を切り欠く際に、本体の上面と下面との間の一部のみを切欠くことで、切欠きを最小限とすることができ、偏向ブロック自体の蓄熱機能を利用する際に好適であるほか、切欠き残した部分で上下の水平通路を区画するように利用することもできる。
【００２８】
本発明の支持構造は、熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造であって、前記チェッカー煉瓦を支持する前述した本発明の偏向ブロックと、耐熱性材料で形成されて前記偏向ブロックを支持する支持部材とを有し、前記偏向ブロックは、前記熱風炉の内部を上下に仕切る仮想的な偏向面に沿って配列され、前記偏向ブロックおよび前記支持部材の間を水平に延びかつ前記偏向ブロックの側面の開口が連通された水平通路が形成されていることを特徴とする。
【００２９】
このような本発明では、熱風炉の炉底において、支持部材により偏向ブロックが支持され、偏向ブロックの上面でチェッカー煉瓦が支持される。
この際、偏向ブロックでは、偏向通路により、チェッカー煉瓦の貫通孔と側面の開口とが連通される。偏向ブロックの側面には水平通路が形成され、この水平通路は、偏向ブロックおよび支持部材の間を通して、熱風炉の炉底の側面まで導くことができる。これにより、チェッカー煉瓦の貫通孔は、偏向ブロックの偏向通路から水平通路を経て、熱風炉の炉底の側面に沿った空間に連通される。
【００３０】
このように、本発明の支持構造においては、チェッカー煉瓦の支持機能と貫通孔との通気機能の両方が確保され、従来の受け部材に代替する構成を得ることができる。そして、前述した本発明の偏向ブロックを用いることで、従来の鋼材製の受け部材よりも高い耐熱性能が得られ、かつ支持梁による貫通孔の損失も解消できる。
以上より、本発明の支持構造によれば、温度条件の制約を解消し、かつ貫通孔の利用効率を向上することができる。
【００３１】
本発明の支持構造において、前記支持部材は、前記偏向ブロックと同じ外形寸法を有する支持ブロックであることが好ましい。
このような本発明では、支持部材としての支持ブロックを偏向ブロックと同じ外形寸法にすることで、各々を相互に組み合わせて積み上げることができる。とくに、偏向ブロックの基本形状がチェッカー煉瓦と同じ六角柱状であれば、支持ブロックの基本形状も同じ六角柱状とすることにより、これらの支持部材、偏向ブロックおよびチェッカー煉瓦を取り混ぜてラップ積みを行うこともできる。
なお、支持部材、偏向ブロックおよびチェッカー煉瓦は、互いにラップ積みされるものに限らず、煙突積みなど他の積み方を利用してもよい。これらの積み方は、偏向ブロックを配列する偏向面の形状、および水平通路の配置を考慮して、適宜選択することが望ましい。
【００３２】
本発明の支持構造において、前記偏向ブロックは、耐火煉瓦で形成された偏向煉瓦であり、前記支持ブロックは、耐火煉瓦で形成された支持煉瓦であることが好ましい。
このような本発明では、偏向ブロックおよび支持ブロックを、それぞれ耐火煉瓦で形成するため、高い耐熱性能を確実に得ることができる。とくに、耐火煉瓦は、耐熱性材料として実績があるとともに、本体としての賦形が容易であり、かつ製造コストも抑制することができる。
なお、本発明の支持ブロックとしては、耐熱性を有するセラミックス他の無機材料を用いてもよい。さらに、非金属材料に限らず、耐熱性（軟化温度が高い、溶融温度が高い）が得られれば、鋳鉄などの金属材料を用いてもよい。
【００３３】
本発明の支持構造において、前記支持部材は、耐火煉瓦で形成されて前記偏向ブロックを支持する支柱であることが好ましい。
このような本発明では、支持部材として支柱を用いることで、高さ方向に配列される部材の数を少なくできる。また、隣接する支柱どうしの間の空間を利用して水平通路を形成することができる。さらに、隣接する支柱どうしの間の空間をひとまとめにし、複数の偏向ブロックの偏向通路が全て連通される巨大な合流空間を形成し、熱風炉の側面のダクトに連通させることもできる。
【００３４】
本発明の支持構造において、前記支柱は、複数の支柱部材を長手方向に連結して形成されていることが好ましい。
このような本発明では、支持部材として支柱を用いる場合でも、個々の支柱部材の長さを制限することができ、製造および搬送にあたって好適である。
【００３５】
本発明の支持構造において、前記偏向面は、前記熱風炉の底面を横断する基準軸線から両側へ斜め上向きに拡がるＶ字状に形成されていることが好ましい。
このような本発明では、Ｖ字状をなす偏向面に偏向ブロックを配列することで、偏向ブロックの上面に支持されるチェッカー煉瓦の貫通孔と、偏向ブロックないし支持部材を通る水平通路とが連通される。
この際、偏向面が傾斜していることで、熱風炉内部の平面形状における特定の領域が、偏向面を介して熱風炉側面の高さ方向の特定の領域に対応することになり、各領域のチェッカー煉瓦の貫通孔を各高さに対応された水平通路に割り振ることで、各々の流量配分を適切に調節することができる。
また、偏向面を対向する２つの傾斜面で構成されたＶ字状とすることで、偏向面に配列される偏向ブロックは互いに同じ向きに揃うことになる。そして、水平通路は、それぞれ基準軸線の両側に、基準軸線と交差方向へ揃って延びることになる。これにより、水平通路は互いに平行となり、支持構造における水平通路の配列設計が容易である。
【００３６】
本発明の支持構造において、前記偏向面は、前記熱風炉の底面から外周に向けて斜め上向きに拡がる略円錐状または略角錐状に形成されていることが好ましい。
このような本発明では、略円錐状または略角錐状をなす偏向面に偏向ブロックを配列することで、偏向ブロックの上面に支持されるチェッカー煉瓦の貫通孔と、偏向ブロックないし支持部材を通る水平通路とが連通される。
この際、偏向面が傾斜していることで、熱風炉内部の平面形状における特定の領域が、偏向面を介して熱風炉側面の高さ方向の特定の領域に対応することになり、各領域のチェッカー煉瓦の貫通孔を各高さに対応された水平通路に割り振ることで、各々の流量配分を適切に調節することができる。
また、偏向面を略円錐状または略角錐状とすることで、偏向ブロックは略円錐状または略角錐状の中心軸線を中心に円周状に並び、水平通路は、略円錐状または略角錐状の中心軸線を中心に放射状に形成される。これにより、熱風炉の外周側に延びる水平通路を半径方向で均等とすることができる。とくに、偏向ブロックが六角柱状であるときに、偏向面を六角錐状あるいは三角錐状とし、底面の辺縁と交差する方向に水平通路を配列することで、水平通路を半径方向で均等としつつ、構造を簡略化することができる。
【００３７】
本発明の支持構造において、前記偏向面は、水平に延びていることが好ましい。
このような本発明では、水平に延びる偏向面に偏向ブロックを配列することで、偏向ブロックの上面に支持されるチェッカー煉瓦の貫通孔と、偏向ブロックの側面に臨む水平通路とが連通される。さらに、水平に延びる偏向面の下面に合流空間を形成し、各偏向ブロックに臨む水平通路を連通させることで、偏向ブロックで支持されるチェッカー煉瓦の全ての貫通孔を合流空間に連通させることができる。このような合流空間は、前述した支柱を用いる構造により形成することができる。
このような構成においては、チェッカー煉瓦の支持および貫通孔との損失のない連通が得られるとともに、偏向面が簡素であり、構造を簡素化することもできる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明の熱風炉のチェッカー煉瓦の支持構造およびこれに用いられる偏向ブロックによれば、温度条件の制約を解消しかつ貫通孔の利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施形態の全体を示す断面図。
【図２】前記第１実施形態の炉底部分を示す拡大断面図。
【図３】前記第１実施形態の偏向面を示す模式図。
【図４】前記第１実施形態の煉瓦積み構造を示す分解斜視図。
【図５】前記第１実施形態のチェッカー煉瓦を示す斜視図。
【図６】前記第１実施形態の偏向煉瓦を示す斜視図。
【図７】前記第１実施形態の支持煉瓦を示す斜視図。
【図８】前記第１実施形態の炉底部分を示す水平断面図。
【図９】本発明の第２実施形態の偏向面を示す模式図。
【図１０】前記第２実施形態の炉底部分を示す水平断面図。
【図１１】本発明の第３実施形態の煉瓦積み構造を示す分解斜視図。
【図１２】前記第３実施形態の上側支持煉瓦を示す斜視図。
【図１３】前記第３実施形態の下側支持煉瓦を示す斜視図。
【図１４】前記第３実施形態の偏向煉瓦を示す斜視図。
【図１５】本発明の第４実施形態の炉底部分を示す拡大断面図。
【図１６】前記第４実施形態の煉瓦積み構造を示す分解斜視図。
【図１７】前記第４実施形態の支柱部材を示す斜視図。
【図１８】前記第４実施形態の偏向煉瓦を示す斜視図。
【図１９】前記第４実施形態の流量調整チェッカー煉瓦を示す斜視図。
【図２０】本発明の第５実施形態の煉瓦積み構造を示す分解斜視図。
【図２１】前記第５実施形態の当接部材を示す斜視図。
【図２２】本発明の偏向煉瓦の変形例を示す斜視図。
【図２３】本発明の支持煉瓦の変形例を示す斜視図。
【図２４】本発明の支持煉瓦の変形例を示す斜視図。
【図２５】本発明の偏向煉瓦の変形例を示す斜視図。
【図２６】本発明の偏向煉瓦の変形例を示す斜視図。
【図２７】本発明の偏向煉瓦の変形例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
〔第１実施形態〕
図１から図８には、本発明の第１実施形態が示されている。
図１において、本実施形態の熱風炉１は、燃焼室２と蓄熱室３とを有する外燃式熱風炉であり、各々の炉頂部は連結管４で相互に連通されている。
【００４１】
燃焼室２は、円筒状の鉄皮２０を有する。
燃焼室２の鉄皮２０の底部には、加熱用のバーナ２１が設置され、鉄皮２０の底部側面には燃料ガス供給管２２および外気供給管２３が接続されている。バーナ２１では、燃料ガス供給管２２および外気供給管２３から供給された燃料ガスおよび外気を混合させて燃焼させることで、高温の燃焼ガスを発生させる。発生した高温の燃焼ガスは、連結管４を通して蓄熱室３へ供給される。
【００４２】
燃焼室２の鉄皮２０の側面には、バーナ２１より上方に熱風供給管２４が接続されている。熱風供給管２４は、高炉の羽口（図示省略）へと連結され、蓄熱室３から連結管４および燃焼室２の内部を通して送り出される熱風を、高炉へと供給可能である。
【００４３】
蓄熱室３は、円筒状の鉄皮３０を有する。
蓄熱室３の鉄皮３０の内部には、多数のチェッカー煉瓦５を積み上げて構成された蓄熱部３１が設置されている。チェッカー煉瓦５については、後に詳述するが、それぞれに形成された貫通孔が、蓄熱部３１の上面から下面まで連続するように積み上げられ、この貫通孔により蓄熱室３の炉底から炉頂までの間の通気が可能である。
【００４４】
蓄熱室３の鉄皮３０の底部には、蓄熱部３１を支持するために、本発明に基づく支持構造３２が設置されている。支持構造３２の周囲には、鉄皮３０との間に円筒状の通気空間３３が形成され、鉄皮３０の側面には通気空間３３に連通する通風管３４が接続されている。
【００４５】
図２にも示すように、支持構造３２は、蓄熱室３の底面に支持ブロックである支持煉瓦６を積み上げ、その上に本発明に基づく偏向ブロックである偏向煉瓦７を支持したものである。
支持煉瓦６および偏向煉瓦７については、後に詳述するが、偏向煉瓦７は、前述したチェッカー煉瓦５の貫通孔と、通気空間３３とを連通させて相互に通気可能とするものである。
【００４６】
本実施形態の支持構造３２においては、偏向煉瓦７が、Ｖ字状の仮想的な偏向面Ｓ１，Ｓ２に沿って配列されている。そして、支持煉瓦６は、偏向煉瓦７を前述のような配列となるように支持するべく、偏向面Ｓ１，Ｓ２の下面側に沿ってその上面が並ぶように積み上げられている。
図３に示すように、本実施形態の偏向面Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ半円形状の仮想平面であり、互いに基準軸線Ａからその両側に立ち上がる傾斜面とされている。基準軸線Ａは、例えば蓄熱室３の炉底部の任意の直径である。
【００４７】
このような偏向面Ｓ１，Ｓ２に沿って配列された偏向煉瓦７においては、例えば蓄熱部３１を通る（前述したチェッカー煉瓦５の貫通孔を通る）鉛直方向のガスＧｖが、偏向煉瓦７が配列された偏向面Ｓ１，Ｓ２で偏向され、基準軸線Ａと交差方向かつ水平方向のガスＧｈとして、支持構造３２の周囲の通気空間３３（図２参照）へと導き出される。
以下、前述したチェッカー煉瓦５、支持煉瓦６および偏向煉瓦７、これらで構成される支持構造３２について説明する。
【００４８】
図４および図５には、本実施形態のチェッカー煉瓦５が示されている。
図５において、チェッカー煉瓦５は、耐火煉瓦素材を型枠成形して形成された本体５０を有する。
本体５０は、基本形状５Ｐが六角柱状とされており、その上面５１および下面５２は正六角形とされ、これらを結ぶ６つの側面５３を備えている。
【００４９】
本体５０には、上面５１および下面５２にそれぞれ開口する六角筒状の貫通孔５４が形成されている。
側面５３には、前述した貫通孔５４を２分割した形状の溝５５が形成されている。二つの側面５３が合流する角隅部分には、前述した貫通孔５４を３分割した形状の溝５６が形成されている。
このような溝５５，５６においては、チェッカー煉瓦５を積む際に、２つの本体５０の側面５３どうしを向かい合わせることで、２つの溝５５が１本の貫通孔５４に相当する空間を形成する。また、３つの本体５０の角隅部分を集合させることで、３つの溝５６により１本の貫通孔５４に相当する空間を形成する。
【００５０】
前述したチェッカー煉瓦５は、蓄熱室３内においてラップ積みされることで、蓄熱部３１が形成される。
図４に示すように、チェッカー煉瓦５は、ラップ積みされることで、各々の角隅部分が、上下に積まれるチェッカー煉瓦５の中心位置に配置される。そして、溝５５，５６で形成される貫通孔５４相当の空間が、上下に積まれるチェッカー煉瓦５の貫通孔５４と連通される。
これにより、図１および図２に示す蓄熱部３１においては、蓄熱部３１の水平方向の全面にわたって、上面から下面まで貫通する通気用の通路が形成され、図２に示す鉛直方向のガスＧｖの流通が最大限に得られる。
なお、蓄熱部３１のチェッカー煉瓦５は、ラップ積みでなく、煙突積みとしてもよい。
【００５１】
図４および図６には、本実施形態の支持煉瓦６が示されている。
図６において、支持煉瓦６は、耐火煉瓦素材を型枠成形して形成された本体６０を有する。
本体６０は、基本形状６Ｐが六角柱状であるが、対角にある一対の角隅部が切り欠かれて略直方体状とされている。具体的には、本体６０は、上面６１および下面６２を有し、さらに基本形状６Ｐの側面にあたる側面６３と、対角部分を切り欠いて形成された補助側面６４とを有する。
なお、基本形状６Ｐは、チェッカー煉瓦５の基本形状５Ｐ（図５参照）と同一形状であり、互いに組み合わせてラップ積みが可能である。
【００５２】
図４および図７には、本実施形態の偏向煉瓦７が示されている。
図７において、偏向煉瓦７は、耐火煉瓦素材を型枠成形して形成された本体７０を有する。
本体７０は、基本形状７Ｐが六角柱状であるが、支持煉瓦６（図６参照）と同様に、対角にある一対の角隅部が切り欠かれて略直方体状とされている。具体的には、本体７０は、上面７１および下面７２を有し、さらに基本形状７Ｐの側面にあたる側面７３と、対角部分を切り欠いて形成された補助側面７４とを有する。
なお、基本形状７Ｐは、チェッカー煉瓦５の基本形状５Ｐ（図５参照）および支持煉瓦６の基本形状６Ｐ（図６参照）と同一形状であり、互いに組み合わせてラップ積みが可能である。
【００５３】
さらに、偏向煉瓦７には、上面７１から側面７３および補助側面７４にわたって溝状の偏向通路７５が形成されている。
偏向通路７５は、補助側面７４が形成されない側面７３（補助側面７４と直交する）と平行に複数が形成され、それぞれ上面７１を横断し、両端が側面７３あるいは補助側面７４に開口されている。
また、上面７１と補助側面７４が形成されない側面７３との接続辺縁には、前述した偏向通路７５を２分割した形状の偏向通路７７が形成されている。
偏向通路７７は、２つの偏向煉瓦７を連結することにより、前述した偏向通路７５と同様な溝状を形成する。
【００５４】
これらの偏向通路７５，７７は、その底面７６が山形に形成され、中央から両端に向かって下るように傾斜されている。
これらの偏向通路７５，７７は、図４のようにチェッカー煉瓦５とともにラップ積みした際に、上階層のチェッカー煉瓦５の全ての貫通孔５４が偏向通路７５，７７の何れかに連通するように配置されている。
【００５５】
前述した支持煉瓦６および偏向煉瓦７は、蓄熱室３の底部に、各々の基本形状６Ｐ，７Ｐを基準にしてラップ積みされることで、支持構造３２が形成される。
そして、支持構造３２としてラップ積みされた支持煉瓦６および偏向煉瓦７の間には、基準軸線Ａと直交方向に延びる本発明の水平通路３５が形成される。
このような支持構造３２の構築は、次のように行われる。
【００５６】
図４において、蓄熱室３の底面には、支持構造３２の最下層が設置される。この最下層においては、基準軸線Ａに沿って１個または２個の偏向煉瓦７が配列され、その両側（基準軸線Ａと交差方向）に順次、支持煉瓦６が配列される。支持煉瓦６は、補助側面６４がない側面６３どうしを密接させ、かつ基準軸線Ａに対して直交方向へ連続するように設置される。
このように設置された偏向煉瓦７および支持煉瓦６の列においては、各々の補助側面６４、７４が一連となり、隣接する他の列の補助側面６４，７４との間には間隔が形成される。この間隔により、基準軸線Ａと直交方向に延びる水平通路３５が形成される。
【００５７】
前述した最下層の支持煉瓦６の上には、第２層として、基準軸線Ａの位置から交差方向外側へ順に、チェッカー煉瓦５、偏向煉瓦７および支持煉瓦６が設置される。
第２層のチェッカー煉瓦５は、前述の通り蓄熱部３１を形成するものであり、最下層の偏向煉瓦７の上に設置される。
第２層の偏向煉瓦７は、チェッカー煉瓦５の外側に配置され、最下層の支持煉瓦６の上に支持される。
第２層の支持煉瓦６は、偏向煉瓦７の外側に配置され、最下層の支持煉瓦６の上に支持される。
【００５８】
さらに、第２層の上には第３層が同様に配置され、上階層のチェッカー煉瓦５の直下には必ず下階層の偏向煉瓦７が配置される。この際、上階層のチェッカー煉瓦５の全ての貫通孔５４は下階層の偏向煉瓦７の偏向通路７５，７７に連通され、偏向通路７５，７７を介して下階層の偏向煉瓦７および支持煉瓦６の間の水平通路３５に連通される。
【００５９】
このように、各階層において、基準軸線Ａ位置からチェッカー煉瓦５、偏向煉瓦７および支持煉瓦６を順次外側へ配列し、それぞれ下階層に対してラップ積みすることで、支持構造３２および蓄熱部３１の下部が形成されてゆく。
このような支持構造３２では、偏向煉瓦７は上の階層に至るに従って基準軸線Ａから離れるように配置され、基準軸線Ａの両側にＶ字状に立ち上がる偏向面Ｓ１，Ｓ２（図２および図３参照）に沿って配置されることになる。
【００６０】
図８に示すように、Ｖ字状の偏向面Ｓ１，Ｓ２を有する支持構造３２の各階層においては、偏向煉瓦７および支持煉瓦６の間に形成される水平通路３５が、基準軸線Ａと交差方向に配列される。
基準軸線Ａに沿った領域Ｒｖには、蓄熱部３１の下部を構成するチェッカー煉瓦５が設置される。この領域Ｒｖにおいては、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４により、鉛直方向のガスＧｖ（図２および図３参照）が通気可能である。
【００６１】
領域Ｒｖの外側（基準軸線Ａから離れる側）の領域Ｒｔには、偏向煉瓦７が設置される。この領域Ｒｔにおいては、上階層のチェッカー煉瓦５の貫通孔５４からのガスＧｖが、偏向通路７５，７７を経由して補助側面７４に臨む水平通路３５に誘導され、水平方向に偏向されてガスＧｈとされる。
【００６２】
領域Ｒｔの外側の領域Ｒｈには、支持煉瓦６が設置される。この領域Ｒｈにおいては、領域Ｒｔの偏向煉瓦７の間に形成される水平通路３５が、引き続き支持煉瓦６の補助側面６４間の水平通路３５に連通される。支持煉瓦６の間の水平通路３５は、そのまま支持構造３２の外側まで導かれ、支持構造３２の周囲の通気空間３３ないし通風管３４に連通される。
【００６３】
従って、本実施形態の支持構造３２においては、偏向煉瓦７の偏向通路７５，７７により、鉛直方向のガスＧｖを偏向させ、水平通路３５により水平方向のガスＧｈとして取り出すこと（あるいはその逆方向の流れ）が可能となる。
【００６４】
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
支持構造３２に組み込まれた偏向煉瓦７において、本体７０の上面にチェッカー煉瓦５を設置し、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４と偏向通路７５，７７とを連通させることで、偏向通路７５，７７を通して貫通孔５４と水平通路３５とを連通させ、相互に熱風の流通を確保することができる。
【００６５】
これにより、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４からの鉛直方向のガスＧｖを偏向させ、水平方向のガスＧｈとして通気空間３３ないし通風管３４へ送り出すことができる。
また、逆方向の通気も可能であり、通風管３４からの空気を、水平通路３５から偏向煉瓦７へと取り込み、偏向通路７５，７７で偏向させてチェッカー煉瓦５の貫通孔５４へと送り込むこともできる。
従って、本実施形態の偏向煉瓦７を用いた支持構造３２で、従来のチェッカー煉瓦の受け金物を代替することができる。
【００６６】
本実施形態では、偏向ブロックとして偏向煉瓦７を用い、支持部材として支持煉瓦６を用い、これらを組み込んで支持構造３２を構成することができる。
ここで、偏向煉瓦７および支持煉瓦６は、本体７０，６０が耐熱性材料である耐火煉瓦で形成されるため、従来の鋼材製の受け金物よりも耐熱温度を高めることができる。
とくに、耐火煉瓦は、耐熱性材料として実績があるとともに、本体７０，６０としての賦形が容易であり、かつ製造コストも抑制することができる。
【００６７】
また、偏向煉瓦７および支持煉瓦６は、支持構造３２として組み込まれた際に、本体７０でチェッカー煉瓦５を支持し、本体６０で偏向煉瓦７あるいは他の支持煉瓦６を支持することができ、各々において曲げ荷重ではなく圧縮荷重として受けることができる。
このため、偏向煉瓦７および支持煉瓦６を用いた支持構造３２では、高温下でも十分に強度を維持することができ、鋼材製の梁を用いる従来の受け金物よりも温度条件を緩和することができる。
【００６８】
さらに、本実施形態の偏向煉瓦７では、本体７０に形成した偏向通路７５，７７をチェッカー煉瓦５の貫通孔５４に連通させることができ、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４の全てとの間で通気を確保することができる。
従って、本実施形態の偏向煉瓦７を用いた支持構造３２では、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４の全てを有効に利用することができ、従来の受け金物のように梁がチェッカー煉瓦５の貫通孔５４の一部を塞いでしまうことがなく、貫通孔５４の利用効率を向上することができる。
【００６９】
以上により、本実施形態では、本発明に基づく偏向煉瓦７およびこれを組み込んだ支持構造３２を用いることで、熱風炉１におけるチェッカー煉瓦５の支持構造に起因する温度条件の制約を解消し、かつ貫通孔の利用効率を向上することができる。
【００７０】
本実施形態においては、偏向煉瓦７の本体７０の上面７１に溝状を形成し、その一端を本体７０の側面７３あるいは補助側面７４に開口させることで、偏向通路７５，７７を形成した。
このような偏向通路７５，７７により、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４と本体７０の側面７３あるいは補助側面７４との連通を確保できるとともに、偏向通路７５，７７は本体７０に溝状に形成すればよいため、本体７０が煉瓦などの型枠成形されるものであれば、その成形時に一体成形することもできる。また、成形時に一体成形されるものでない場合も、溝状であるため後加工を容易にできる。
【００７１】
本実施形態においては、偏向通路７５，７７の底面７６の傾斜により、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４からの鉛直方向のガスＧｖを偏向させ、水平方向のガスＧｈとして本体７０の側面７３あるいは補助側面７４に臨む水平通路３５へと誘導することができる。また、水平通路３５から偏向通路７５，７７を経て貫通孔５４に至る逆方向の通気も、同様に誘導することができる。従って、偏向ブロックにおける偏向通路としての通気および偏向機能を確保することができる。
さらに、底面７６の傾斜により、偏向通路７５，７７としての流路面積が側面７３あるいは補助側面７４の開口に向けて拡大することになり、複数の貫通孔５４からの通気を合流させた際にも、これを圧縮した際に生じる抵抗を最小限に抑制することができる。
【００７２】
なお、本実施形態の偏向通路７５，７７は、本体７０の両側の側面７３あるいは補助側面７４に開口されるとともに、中央が高い山形の傾斜を有する底面７６とされているため、本体７０の上面７１側でチェッカー煉瓦５の貫通孔５４からの鉛直方向のガスＧｖを受け、偏向通路７５，７７を通して本体７０の両側の水平通路３５へと振り分けて水平方向のガスＧｈとして誘導することができる。また、逆に、本体７０の両側の水平通路３５に供給された空気を、偏向通路７５，７７で合流させ、本体７０の上面７１を経てチェッカー煉瓦５の貫通孔５４へと誘導することができる。
【００７３】
本実施形態では、チェッカー煉瓦５、支持煉瓦６および偏向煉瓦７の基本形状５Ｐ，６Ｐ，７Ｐを共通の六角形状としたため、これらの相互に組み合わせてラップ積みを行うことができる。
また、支持煉瓦６および偏向煉瓦７においては、六角柱状の本体６０，７０の対向角位置を切欠いて補助側面６４，７４を形成したため、共通の基本形状６Ｐ，７Ｐを用いつつ、補助側面６４，７４により水平通路３５を形成することができる。
【００７４】
本実施形態では、支持煉瓦６および偏向煉瓦７の側面に水平通路３５を形成する際に、六角柱状の本体６０，７０の対向角位置を、上面６１，７１から下面６２，７２まで連続して切欠き、これにより補助側面６４，７４を形成した。このような上面６１，７１から下面６２，７２まで連続した切欠きとすることで、形状を単純化することができ、製造を容易にすることができる。
【００７５】
本実施形態では、支持構造３２において、蓄熱室３の底面を横断する基準軸線Ａから両側へ斜め上向きに拡がるＶ字状の偏向面Ｓ１，Ｓ２を形成した。そして、このようなＶ字状をなす偏向面Ｓ１，Ｓ２に偏向煉瓦７を配列することで、偏向煉瓦７の上面に支持されるチェッカー煉瓦５の貫通孔５４と、偏向煉瓦７ないし支持煉瓦６を通る水平通路３５とを、偏向通路７５，７７により連通させることができる。
【００７６】
この際、偏向面Ｓ１，Ｓ２が傾斜していることで、蓄熱室３の内部の平面形状における特定の領域（偏向煉瓦７が設置された領域Ｒｔ）が、偏向面Ｓ１，Ｓ２を介して蓄熱室３の炉底の周囲の通気空間３３の高さ方向の特定の領域に対応することになり、支持構造３２の各階層における領域Ｒｔに臨むチェッカー煉瓦５の貫通孔５４を、各高さに対応された水平通路３５に割り振ることで、各々の流量配分を適切に調節することができる。
【００７７】
また、偏向面Ｓ１，Ｓ２を対向する２つの傾斜面で構成されたＶ字状とすることで、偏向面Ｓ１，Ｓ２に配列される偏向煉瓦７は互いに同じ向きに揃うことになる。そして、水平通路３５は、それぞれ基準軸線Ａの両側に、基準軸線Ａと交差方向へ揃って延びることになる。これにより、水平通路３５は互いに平行となり、支持構造３２における水平通路３５の配列設計を容易にすることができる。
【００７８】
〔第２実施形態〕
図９および図１０には、本発明の第２実施形態が示されている。
前述した第１実施形態では、Ｖ字状の偏向面Ｓ１，Ｓ２を設定したが、本実施形態は略円錐形状の偏向面Ｓ３を用いている。
なお、本実施形態は、前述した第１実施形態と偏向面Ｓ３の形状が異なり、これに伴い支持構造３２における偏向煉瓦７、支持煉瓦６およびチェッカー煉瓦５の配列が異なる。ただし、本実施形態において、熱風炉１の構造、蓄熱部３１および支持構造３２の構造、偏向煉瓦７、支持煉瓦６およびチェッカー煉瓦５の構造については、前述した第１実施形態と同様である。
従って、以下の説明では、前述した第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。
【００７９】
図９に示すように、本実施形態の偏向面Ｓ３は、蓄熱室３の鉄皮３０の底面の中心を頂点とする逆さの円錐状の仮想面とされている。
本実施形態の支持構造３２においては、偏向煉瓦７が、略円錐形状の偏向面Ｓ３に沿って配列されている。蓄熱部３１からの鉛直方向のガスＧｖは、偏向煉瓦７で偏向され、水平方向のガスＧｈとして送り出される。
本実施形態の支持構造３２においては、水平通路３５が偏向面Ｓ３の中心から放射状に配置されている。この水平通路３５により、偏向煉瓦７からの水平方向のガスＧｈは、偏向面Ｓ３の中心から放射状に送り出される。
【００８０】
本実施形態において、略円錐形状の偏向面Ｓ３としては、例えば偏向煉瓦７、支持煉瓦６およびチェッカー煉瓦５として基本形状７Ｐ，６Ｐ，５Ｐが同じ六角柱状のものを用いる場合、これらの基本形状に応じた六角形に対応した六角錐状あるいは三角錐状の偏向面Ｓ３を用いることが望ましい。
図１０に示すように、支持構造３２の任意の階層において、中央部には蓄熱部３１の下部を構成するチェッカー煉瓦５が配置され、その周囲に偏向煉瓦７が配置され、その周囲に支持煉瓦６が配置された構成とすることができる。
【００８１】
このような構成では、偏向煉瓦７を配置する偏向面Ｓ３は六角柱とすることが望ましい。また、水平通路３５としては、偏向煉瓦７が配置されている六角形の各辺から交差方向外向きの水平通路３５とすることが望ましい。
このような本実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００８２】
〔第３実施形態〕
図１１から図１４には、本発明の第３実施形態が示されている。
前述した第１実施形態では、チェッカー煉瓦５、支持煉瓦６および偏向煉瓦７を、それぞれの基本形状５Ｐ，６Ｐ，７Ｐを共通の六角柱状とし、ラップ積みに適した構造とした。
これに対し、本実施形態では、支持構造３２Ａを構成する部材の簡素化、共通化を図るべく、支持煉瓦６Ａ，６Ｂおよび偏向煉瓦７Ａを用いる。
【００８３】
図１２において、支持煉瓦６Ａは、耐火煉瓦を型枠成形して形成された本体６０Ａを有し、本体６０Ａの上面６１Ａおよび下面６２Ａは長方形とされ、一対の側面６３Ａは下方に狭くなる台形、他の一対の側面６４Ａは傾斜した長方形とされている。
【００８４】
ここで、上面６１Ａの短辺の幅は、重なり代を考慮して、前述したチェッカー煉瓦５の基本形状５Ｐにおける六角形の一辺の長さ以上とされている。また、本体６０Ａの高さは、前述したチェッカー煉瓦５の高さに等しくされている。
従って、支持煉瓦６Ａは、前述したチェッカー煉瓦５と組み合わせて積み上げることができる。
【００８５】
図１３において、支持煉瓦６Ｂは、前述した支持煉瓦６Ａと同様な本体６０Ｂないし側面６４Ｂを有する。ただし、これらの本体６０Ｂないし側面６４Ｂは、前述した支持煉瓦６Ａの本体６０Ａないし側面６４Ａとは上下が逆とされている。このため、支持煉瓦６Ａを逆さにして用いることで、支持煉瓦６Ｂとすることができる。
【００８６】
図１４において、偏向煉瓦７Ａは、本体７０Ａないし側面７４Ａを有する。これらの本体７０Ａないし側面７４Ａは、前述した支持煉瓦６Ａの本体６０Ａないし側面６４Ａと同様である。
さらに、偏向煉瓦７Ａには、上面７１Ａに溝状の偏向通路７５Ａ，７７Ａが形成され、各々の両端は側面７４Ａに開口されている。これらの偏向通路７５Ａ，７７Ａは、前述した第１実施形態の偏向通路７５，７７と同様であり、底面７６Ａは両側に傾斜する山形とされている。
【００８７】
図１１に示すように、前述した支持煉瓦６Ａ，６Ｂおよび偏向煉瓦７Ａは、蓄熱室３（図２参照）の底部に順次積み上げることで、支持構造３２Ａが形成される。
本実施形態においても、前述した第１実施形態と同様に、Ｖ字状の仮想的な偏向面Ｓ１，Ｓ２（図３参照）に沿って偏向煉瓦７Ａが配置される。
【００８８】
ここで、前述した第１実施形態では、支持煉瓦６、偏向煉瓦７およびチェッカー煉瓦５をラップ積みして支持構造３２を形成し、その上方の蓄熱部３１もチェッカー煉瓦５のラップ積みとした。
これに対し、本実施形態では、全てがチェッカー煉瓦５となる階層以上の蓄熱部３１はラップ積みであるが、支持構造３２Ａおよび同階層にあるチェッカー煉瓦５（蓄熱部３１の下部）は煙突積みとされ、ラップ積みと煙突積みを組み合わせたハイブリッド積み構造とされる。
なお、全てがチェッカー煉瓦５となる階層以上の蓄熱部３１は、ラップ積みでなく、煙突積みとしてもよい。
【００８９】
図１１において、蓄熱室３の底面には、支持構造３２Ａの最下層として、支持煉瓦６Ｂが配列され。支持煉瓦６Ｂの配列方向は、基準軸線Ａと交差方向とされる。各列の支持煉瓦６Ｂの間には、所定の距離が確保される。
第２層として、基準軸線Ａの近くの領域では支持煉瓦６Ｂの上に偏向煉瓦７Ａが設置され、その外側では支持煉瓦６Ｂの上に支持煉瓦６Ａが設置される。
【００９０】
第３層として、偏向煉瓦７Ａの上にはチェッカー煉瓦５が設置され、支持煉瓦６Ａの上には支持煉瓦６Ｂが設置される。
第４層として、チェッカー煉瓦５の上には同心でチェッカー煉瓦５が設置される（煙突積み）。また、チェッカー煉瓦５に隣接した領域では支持煉瓦６Ｂの上に偏向煉瓦７Ａが設置され、その外側では支持煉瓦６Ｂの上に支持煉瓦６Ａが設置される。
【００９１】
以下、これらの繰り返しにより、基準軸線Ａに近い部分のチェッカー煉瓦５の領域が外側に拡がり、階層の全てがチェッカー煉瓦５となったところで、チェッカー煉瓦５のラップ積みに切り替えられ、蓄熱部３１が形成される。
【００９２】
このように構築された支持構造３２Ａにおいては、支持煉瓦６Ａ，６Ｂが積み重ねられた部分および支持煉瓦６Ｂの上に偏向煉瓦７Ａが積み重ねられた部分において、それぞれの傾斜した側面６４Ａで挟まれた空間が形成され、この空間は支持煉瓦６Ａ，６Ｂの列に沿って基準軸線Ａと交差しかつ外側に向かう水平通路３５Ａが形成される。
【００９３】
蓄熱部３１においては、ラップ積みの部分であっても煙突積みの部分であっても、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４はそれぞれ連通されている。そして、最下端のチェッカー煉瓦５の貫通孔５４は、偏向煉瓦７Ａの偏向通路７５Ａ，７７Ａに連通され、さらに側面７４Ａの開口から水平通路３５Ａに連通される。
【００９４】
従って、本実施形態においては、前述した第１実施形態と同様に、蓄熱部３１からの鉛直方向のガスＧｖ（図３参照）が、偏向煉瓦７Ａで偏向され、水平方向のガスＧｈ（図３参照）として水平通路３５Ａに導かれる。
このように、本実施形態の支持構造３２Ａによっても、前述した第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００９５】
さらに、本実施形態では、支持構造３２Ａの部材として、支持煉瓦６Ａ，６Ｂおよび偏向煉瓦７Ａを用いており、それぞれが簡素な形状である。
また、支持煉瓦６Ｂは支持煉瓦６Ａの支持および偏向煉瓦７Ａの支持に共用でき、かつ支持煉瓦６Ｂは支持煉瓦６Ａを逆さにしたものであり、実質的に支持煉瓦６Ａと偏向煉瓦７Ａとの２種類を準備すればよく、施工を簡略化しかつ製造コストを低減することができる。
【００９６】
〔第４実施形態〕
図１５から図１９には、本発明の第４実施形態が示されている。
前述した第１実施形態および第３実施形態では、Ｖ字状の偏向面Ｓ１，Ｓ２を用い、第２実施形態では略円錐状（角錐状）の偏向面Ｓ３を用いた。これに対し、本実施形態では、水平な偏向面Ｓ４を用いる。
また、前述した第１実施形態から第３実施形態では、それぞれ支持部材として支持煉瓦６，６Ａ，６Ｂを用いていた。これに対し、本実施形態では、支持部材として支柱８を用いる。
【００９７】
図１５において、蓄熱室３の鉄皮３０の底部には支持構造３２Ｃが設置され、この支持構造３２Ｃによりチェッカー煉瓦５で形成される蓄熱部３１が支持されている。
図１６にも示すように、支持構造３２Ｃは、蓄熱室３の底面に設置された支柱８と、その上端に支持された偏向煉瓦７Ｃとを有し、偏向煉瓦７Ｃは水平な偏向面Ｓ４に沿って配置されている。
支柱８の間には隙間が形成され、これらの支柱８の隙間および支持構造３２Ｃと鉄皮３０との間の円筒状の空間とにより、偏向面Ｓ４の下面側には大きな合流空間３３Ｃが形成されている。
鉄皮３０の側面には、合流空間３３Ｃに連通する通風管３４が接続されている。
【００９８】
支柱８は、円筒状の支柱部材８０を複数接続して構成される。
図１７に示すように、支柱部材８０は、上面８１および下面８２が円形で円筒状の周面８３を有する。支柱部材８０は、耐熱性が高いセラミック材質で形成されている。
【００９９】
図１８に示すように、偏向煉瓦７Ｃは、逆円錐台状の本体７０Ｃを有する。
本体７０Ｃは、円形の上面７１Ｃおよび下面７２Ｃを有し、円錐面とされた側面７４Ｃを有する。下面７２Ｃは、前述した支柱部材８０の上面８１と同一形状とされ、支柱８の上端に接続可能である。
偏向煉瓦７Ｃには、上面７１Ｃに溝状の偏向通路７５Ｃ，７７Ｃが形成され、各々の両端は側面７４Ｃに開口されている。これらの偏向通路７５Ｃ，７７Ｃは、前述した第１実施形態の偏向通路７５，７７と同様であり、底面７６Ａは両側に傾斜する山形とされている。
【０１００】
図１６に戻って、このような偏向煉瓦７Ｃは、支柱８で支持されて支持構造３２Ｃを構成する。偏向煉瓦７Ｃの上面にチェッカー煉瓦５が設置されると、その貫通孔５４が偏向通路７５Ｃ，７７Ｃに連通され、側面７４Ｃの開口から合流空間３３Ｃへと連通される。
従って、本実施形態の支持構造３２Ｃによっても、蓄熱部３１のチェッカー煉瓦５の貫通孔５４から、偏向通路７５Ｃ，７７Ｃに連通を経由して、合流空間３３Ｃないし通風管３４との間で通気を行うことができる。
【０１０１】
本実施形態において、チェッカー煉瓦５は、前述した第１実施形態と同様なもの（図５参照）であるが、蓄熱部３１として積層される最下段のもの、つまり偏向煉瓦７Ｃに直接受けられるものだけが、図１９に示す流量調整チェッカー煉瓦５Ｃとされている。
流量調整チェッカー煉瓦５Ｃは、基本的に図５で説明したチェッカー煉瓦５と同様に構成されている。ただし、貫通孔５４については、断面積が異なる複数種類とされている。
【０１０２】
図１９において、貫通孔５４Ａは、図５で説明したチェッカー煉瓦５と同じ寸法とされている。貫通孔５４Ｂは、貫通孔５４Ａよりも断面積が小さく形成されている。貫通孔５４Ｃは、さらに貫通孔５４Ｂよりも断面積が小さく形成されている。
このような流量調整チェッカー煉瓦５Ｃを用いることにより、上方に積まれるチェッカー煉瓦５の貫通孔５４が同じ寸法でも、下端部分において流れを絞ることができる。
【０１０３】
例えば、貫通孔５４に続く偏向通路７５Ｃ，７７Ｃでの流抵抗がそれぞれ異なる場合、流抵抗が少ない貫通孔５４（蓄熱部３１の下端から上端まで）の流量が大きく、流抵抗が大きな貫通孔５４では流量が小さくなる、というアンバランスが生じる。
これに対し、流量調整チェッカー煉瓦５Ｃを用い、偏向煉瓦７Ｃ等での流抵抗に応じて貫通孔５４Ａ〜５４Ｃを使い分ければ、各貫通孔５４の流量バランスをとることができる。
【０１０４】
〔第５実施形態〕
図２０から図２１には、本発明の第５実施形態が示されている。
本実施形態は、一部を除き前述した第４実施形態と同じ構成とされている。従って、同じ構成については同符号を用いて重複する説明を省略し、以下には相違点について説明する。
【０１０５】
前述した第４実施形態では、支柱８は円筒状の支柱部材８０を連結して構成されていた。
本実施形態においても、円筒状の支柱部材８０を連結して支柱８が構成されるが、図２１に示すように、各支柱部材８０の間にはスペーサ部材８４が介装されている。
図２２において、スペーサ部材８４は、支柱部材８０と同径の基部８５の周囲に角柱状の突起部８６が形成されている。
突起部８６は、本実施形態で用いる六角柱状のチェッカー煉瓦５に対応して、基部８５から６方向に形成されている。
【０１０６】
図２０において、スペーサ部材８４は、支柱部材８０に挟持された際に、基部８５が支柱部材８０と連続するとともに、突起部８６が６方向に突出する。
そして、スペーサ部材８４と支柱部材８０とを連結して形成された支柱８は、蓄熱室３の底面に設置された際に、スペーサ部材８４の突起部８６が、隣接する支柱８の突起部８６と突き合わせられる。
【０１０７】
このような構成により、支柱８は、何れかに倒れが生じかけても、互いに突き合わせられた突起部８６を介して支え合うことができる。従って、支柱８の強度を高め、支持構造３２Ｃとしての強度を高めることができる。
また、合流空間３３Ｃに突起部８６が突き出ることで、合流空間３３Ｃを通過するガスに乱流を生成することができる。
【０１０８】
〔変形例〕
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形等は本発明に含まれる。
例えば、第１実施形態における偏向煉瓦７および支持煉瓦６では、水平通路３５を形成するために、六角柱状の基本形状７Ｐ，６Ｐの対向する角部を上端から下端まで切り欠いて補助側面７４，６４を形成したが、水平通路３５とするために切り欠く部分は、高さ方向の一部だけであってもよい。
【０１０９】
図２２において、偏向煉瓦７の対角にある一対の角隅部は、上面７１および下面７２に接続する角が切り欠かれて補助側面７４とされている。ただし、同角隅部の中間部分は２つの側面７３が合流する状態で残されている。
このような偏向煉瓦７によっても、上下の補助側面７４に臨む切欠きにより水平通路３５（図４参照）を形成することができる。
【０１１０】
図２３において、支持煉瓦６の対角にある一対の角隅部は、上面６１および下面６２に接続する角が切り欠かれて補助側面６４とされている。ただし、同角隅部の中間部分は２つの側面６３が合流する状態で残されている。
このような支持煉瓦６によっても、上下の補助側面６４に臨む切欠きにより水平通路３５（図４参照）を形成することができる。
【０１１１】
図２４において、支持煉瓦６の対角にある一対の角隅部は、中間部分のみが切り欠かれて補助側面６４とされている。ただし、同角隅部の上面６１および下面６２に接続する部分は、２つの側面６３が合流する状態で残されている。
このような支持煉瓦６によっても、中間の補助側面６４に臨む切欠きにより水平通路３５（図４参照）を形成することができる。
【０１１２】
前述した各実施形態においては、偏向通路７５，７７，７５Ａ，７７Ａ，７５Ｃ，７７Ｃの底面７６，７６Ｃを両流れ（底面山形）とした。しかし、偏向通路の底面は山形両流れに限らず、片流れとしてもよい。
【０１１３】
図２５において、偏向煉瓦７は、前述した第１実施形態と同様な構成を有するが、溝状の偏向通路７５，７７は一方の端部のみが側面７３あるいは補助側面７４に開口されている。
そして、偏向通路７５，７７の底面７６は、側面７３あるいは補助側面７４に開口されない端部側から側面７３あるいは補助側面７４に開口された側へと傾斜されている。
このような偏向煉瓦７では、上面７１に積まれるチェッカー煉瓦５の貫通孔５４を、片側の水平通路３５（図４参照）だけに連通させることになる。ただし、隣接する偏向煉瓦７を交互に逆向きに設置することで、交互に反対側の水平通路３５に連通させることができ、全体としてのバランスをとることができる。
さらに、偏向通路７５，７７が片流れ形状となるため、成形も容易にできる。
【０１１４】
図２５の偏向煉瓦７では、偏向通路７５，７７を全て同じ向きの片流れ形状として揃えたが、片流れ式の偏向通路７５，７７の向きを交互に替えてもよい。
図２６において、偏向煉瓦７は、図２５の偏向煉瓦７と同様な構成を有するが、偏向通路７５，７７は交互に逆側の側面７３あるいは補助側面７４に開口されている。
このような偏向煉瓦７では、片流れ式の偏向通路７５，７７として成形が容易にできるとともに、一個の偏向煉瓦７において貫通孔５４との連通を両側に振り分けることができ、通気のバランスをとることができる。
【０１１５】
前述した各実施形態においては、偏向通路７５，７７を全長にわたって上側が開放された溝状としたが、一部ないし全部の上面が覆われていてもよい。
図２７において、偏向煉瓦７は、前述した第１実施形態と同様な構成を有するが、偏向通路７５，７７は、上面７１と側面７３あるいは補助側面７４とが合流する辺縁が残され、当該部分では偏向通路７５，７７が管状に形成されている。
【０１１６】
図２７の構造は、偏向通路７５，７７が直管状であるため、例えば、底面７６に沿って両方向から孔開け加工を行うことで形成できる。
一方、側面７３あるいは補助側面７４から横向きに孔開け加工を行い、その孔に連通するように上面７１から孔開け加工を行うことで、Ｌ字管状の偏向通路７５，７７を形成することもできる。
【０１１７】
このように、偏向通路７５，７７は、溝条の開渠構造に限らず、トンネル状、直管状あるいはＬ型トンネルであってもよい。
さらに、前記各実施形態では、隣接する偏向煉瓦７との接合により偏向通路７５となる２分割形状の偏向通路７７を形成したが、チェッカー煉瓦５の貫通孔５４の配置によっては偏向通路７５だけであってもよい。
【０１１８】
前記第１〜第３実施形態では、偏向煉瓦７，７Ａおよび支持煉瓦６を、それぞれ基本形状７Ｐ，６Ｐがチェッカー煉瓦５と同様な六角柱状であるとしたが、これに限らず、直方体状など、他の形状であってもよい。
【０１１９】
前記第４〜第５実施形態では、支柱８で支持される偏向煉瓦７Ｃを水平な偏向面Ｓ４に沿って配置したが、第１実施形態のようなＶ字状の偏向面Ｓ１，Ｓ２に沿って配置してもよく、第２実施形態のような円錐状または角錐状の偏向面Ｓ３に沿って配置してもよい。このような場合、支柱８の長さをチェッカー煉瓦５あるいは偏向煉瓦７Ｃの高さ単位で増減できるように構成することが望ましい。
前記第４〜第５実施形態で、支柱８を円筒形の支柱部材８０を連結して形成したが、支柱部材８０は角柱状であってもよい。また、支柱８は、支柱部材８０を連結するものに限らず、一連の連続材で形成してもよい。
【０１２０】
前記各実施形態では、偏向ブロックとして偏向煉瓦７，７Ａ，７Ｃを用い、支持ブロックとして支持煉瓦６，６Ａ，６Ｂを用い、支柱８として耐熱性セラミック材料を用いた。しかし、これらの材質としては、耐火煉瓦あるいは耐熱性セラミックス材料に限らず、耐熱性を有する他の無機材料であってもよい。
さらに、非金属材料に限らず、耐熱性（軟化温度が高い、溶融温度が高い）が得られれば、鋳鉄などの金属材料を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、熱風炉のチェッカー煉瓦を支持する支持構造およびこれに用いられる偏向ブロックに利用できる。
【符号の説明】
【０１２２】
１…熱風炉
２…燃焼室
２０…鉄皮
２１…バーナ
２２…燃料ガス供給管
２３…外気供給管
２４…熱風供給管
３…蓄熱室
３０…鉄皮
３１…蓄熱部
３２，３２Ａ，３２Ｃ…支持構造
３３…通気空間
３３Ｃ…合流空間
３４…通風管
３５，３５Ａ…水平通路
４…連結管
５…チェッカー煉瓦
５０…本体
５１…上面
５２…下面
５３…側面
５４，５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ…貫通孔
５５，５６…貫通孔となる溝
５Ｃ…流量調整チェッカー煉瓦
５Ｐ，６Ｐ，７Ｐ…六角柱状の基本形状
６，６Ａ，６Ｂ…支持煉瓦
６０，６０Ａ，６０Ｂ…本体
６１，６１Ａ…上面
６２，６２Ａ…下面
６３，６３Ａ…側面
６４…補助側面
６４Ａ，６４Ｂ…側面
７，７Ａ，７Ｃ…偏向煉瓦
７０，７０Ａ，７０Ｃ…本体
７１，７１Ａ，７１Ｃ…上面
７２，７２Ｃ…下面
７３…側面
７４…補助側面
７４Ａ，７４Ｃ…側面
７５，７５Ａ，７５Ｃ，７７…偏向通路
７６，７６Ａ…底面
８…支柱
８０…支柱部材
８１…上面
８２…下面
８３…周面
８４…スペーサ部材
８５…基部
８６…突起部
Ａ…基準軸線
Ｇｈ…水平方向のガス
Ｇｖ…鉛直方向のガス
Ｒｈ…チェッカー煉瓦５の領域
Ｒｔ…偏向煉瓦の領域
Ｒｖ…支持煉瓦の領域
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４…偏向面
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2015168873.tif 000018
【図１７】
2015168873.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2015168873.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2015168873.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2015168873.tif 000027
【図２６】
2015168873.tif 000028
【図２７】
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