(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温ガスを収容する容器或いは高温ガスを搬送する配管のアンカーで支持される壁構造であって、
高温ガスと接触する壁部が外側から内側に向かって鉄皮、該鉄皮に接する外側耐火キャスタブル、該外側耐火キャスタブルに接する断熱層、該断熱層に接する内側耐火キャスタブルの順で構築されてなり、
該断熱層は、断熱ボード、断熱煉瓦のいずれかよりなることを特徴とする容器或いは配管の壁構造。
【請求項２】
前記外側耐火キャスタブルの見掛け気孔率は、前記断熱層の見掛け気孔率より低い請求項１に記載の容器或いは配管の壁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高温ガスを収容或いは搬送する容器或いは配管の壁構造に関する。高温ガスを収容する容器としては、溶融炉、溶解炉、焼却炉、二次燃焼塔などを例示することができる。高温ガスを搬送する配管としては、廃棄物を溶融処理する溶融炉の排気管や廃棄物を溶融処理する装置の溶融炉と二次燃焼塔を連通する配管を例示することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、廃棄物を溶融処理する溶融炉として、アーク炉、プラズマ炉、抵抗炉、バーナ炉等が使用されている。
【０００３】
金属や廃棄物を溶融する溶融炉や溶解炉を備える装置の高温ガスを収容或いは搬送する容器或いは配管の壁には金属（鉄皮）が使用される。
【０００４】
従来の壁構造は、図３に示すように、鉄皮５１、鉄皮５１に接する断熱ボード５２、断熱ボード５２に接する耐火キャスタブル５３の順で構築され、断熱ボード５２と耐火キャスタブル５３は鉄皮５１に溶接された金属製アンカー５４で支持されている。
【０００５】
また、容器及び配管の断熱性を高めるために鉄皮の内側に断熱ボードが貼られ、断熱ボードの内側に耐火キャスタブルが施工されアンカーで支持されている壁構造も知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−３１８２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
通常アンカーは金属製で、鉄皮に溶接で取り付けられる。耐火キャスタブルが高温ガスに曝される（高温ガスと直接触れる）と亀裂等が生じ易い。生じた亀裂等からガスが耐火キャスタブルに侵入し、断熱ボードの気孔を通過してアンカーの先端から根本（アンカーと鉄皮との溶接部）までガスに曝される。アンカー及び鉄皮はガスで腐食され支持力が低下する。特に、溶接部は腐食されやすく、耐火キャスタブルはアンカー毎脱落することがある。
【０００８】
アンカーをセラミック製にして、鉄皮に螺子止めすることもあるが、この場合でも侵入して鉄皮まで達したガスで鉄皮の螺子穴が腐食され、耐火キャスタブルはアンカー毎脱落することがある。
【０００９】
鉄皮の内側に取り付けられる断熱ボードと耐火キャスタブルの厚さを大にすれば、ガスの侵入を減らすことができるが、容器の容積や配管の内径が減少する。
【００１０】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、容積や内径を減少させること無く、アンカーと鉄皮との結合部へのガスの侵入を抑制するようにした壁構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
課題を解決するためになされた本発明に係る壁構造は、高温ガスを収容或いは搬送する容器或いは配管のアンカーで支持される壁構造であって、高温ガスと接触する壁部が外側から内側に向かって鉄皮、該鉄皮に接する外側耐火キャスタブル、該外側耐火キャスタブルに接する断熱層、該断熱層に接する内側耐火キャスタブルの順で構築されてなり、該断熱層は、断熱ボード、断熱煉瓦のいずれかよりなることを特徴とする。
【００１２】
外側耐火キャスタブルは高温ガスに曝されないので亀裂が発生し難い。したがって、断熱層の気孔を通過して外側耐火キャスタブルに到達したガスの、アンカーと鉄皮との結合部への侵入が抑制される。
【００１３】
上記の壁構造において、前記外側耐火キャスタブルの見掛け気孔率は、前記断熱層の見掛け気孔率より低いものとするとよい。
【００１４】
断熱層の気孔を通過して外側耐火キャスタブルに到達したガスの、アンカーと鉄皮との結合部への侵入が一層抑制される。
【発明の効果】
【００１５】
外側耐火キャスタブルは高温ガスと接触しないので亀裂が発生し難い。したがって、耐火断熱材の気孔を通過して外側耐火キャスタブルに到達したガスは、アンカーと鉄皮との結合部への侵入が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る壁構造を備える溶融炉の縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態２に係る壁構造を備える図１の溶融炉の排気管の縦断面図である。
【図３】従来の壁構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態に係る壁構造を具体的に説明する。
【００１８】
（実施形態１）
本実施形態の壁構造は、廃棄物を溶融処理する溶融炉のガスと接する炉壁部に適用したものである。
【００１９】
図１は本実施形態の壁構造を備える溶融炉の縦断面図である。図示した溶融炉はアーク炉であり、このアーク炉は炉本体１１と、炉本体１１に被着された炉蓋１２と、炉蓋１２から炉内に挿入された電極１３を備えている。炉内には、廃棄物の溶融処理により生成した溶融物２１として、下層の溶融金属層２２、上層の溶融スラグ層２３が形成されており、溶融スラグ層２３の上部には未溶融の廃棄物２４が存在している。溶融スラグ層２３の上方における炉内空間部には廃棄物の溶融処理により生成したガス２５が充満している。炉蓋１２には、ガス２５を二次燃焼塔や集塵装置等に輸送する排気管１４が接続されている。
【００２０】
ガス２５と接する炉壁部（炉本体１１の側壁上部）は、炉外側から炉内側に向かって、鉄皮３１、鉄皮３１に接する外側耐火キャスタブル４１、外側耐火キャスタブル４１に接する断熱ボード４２、断熱ボード４２に接する内側耐火キャスタブル４３の順で構築されており、内側耐火キャスタブル４３、断熱ボード４２及び外側耐火キャスタブル４１は鉄皮３１に溶接された鉄製アンカー４４で支持されている。
【００２１】
本実施形態の高温ガスに曝されるアンカー４４で支持された炉壁構造は、上記したように、鉄皮３１と断熱ボード４２の間に外側耐火キャスタブル４１が介挿されている。外側耐火キャスタブル４１は高温ガスに曝されないので亀裂を生じることが抑制される。その結果、断熱ボード４２の気孔を通過して外側耐火キャスタブル４１に到達したガスは、アンカー４４と鉄皮３１との結合部への進入が抑制される。
【００２２】
断熱ボード４２としては、例えば、珪酸質粉末、消石灰及びセラミックファイバー等を主原料とし、板状に成形したものを用いることができる。
【００２３】
また、断熱ボード４２は断熱層ならばよく、断熱煉瓦や断熱キャスタブルを用いることもできる。
【００２４】
これにより、断熱ボード４２の気孔を通過して外側耐火キャスタブル４１に到達したガスのアンカー４４と鉄皮３１との結合部への侵入が一層抑制される。
【００２５】
（実施形態２）
本実施形態の壁構造は、廃棄物を溶融処理する溶融炉の排気管に適用したものである。
【００２６】
図２は、本実施形態の壁構造を備える排気管（図１の排気管１４）の縦断面図である。管壁部は、排気管１４の外側から内側に向かって、鉄皮１４１、鉄皮１４１に接する外側耐火キャスタブル１４２、外側耐火キャスタブル１４２に接する断熱ボード１４３、断熱ボード１４３に接する内側耐火キャスタブル１４４の順で構築されており、内側耐火キャスタブル１４４、断熱ボード１４３及び外側耐火キャスタブル１４２は鉄皮１４１に溶接された鉄製アンカー１４５で支持されている。
【００２７】
本実施形態の壁構造を備える排気管１４を、断熱性、耐熱性の観点から従来の壁構造にしたときの断熱ボード５２の厚さをｔｄｒ、耐火キャスタブル５３の厚さをｔｃｒとする（図３参照）。本実施形態の壁構造を備える排気管１４の断熱ボード１４３の厚さｔｄは断熱性の観点からｔｄｒに等しくしてある。また、本実施形態の壁構造を備える排気管１４の内側耐火キャスタブル１４４の厚さｔｃｉに外側耐火キャスタブル１４２の厚さｔｃｏを加えた厚さを、耐熱性の観点から耐火キャスタブル５３の厚さｔｃｒに等しくしてある。すなわち、断熱性・耐熱性の観点から壁のトータル厚さを増やすことがないので、排気管１４の内径が小さくならない。
【００２８】
本実施形態の鉄製アンカー１４５をセラミック（例えば、窒化珪素、炭化珪素）製にすれば、アンカー１４５自身が、ガスで腐食されることはないが、アンカー１４５を螺子止めする鉄皮１４１の螺子穴までガスが侵入すると、その部分が腐食されアンカー１４５が脱落することがある。しかし、本実施形態の排気管１４の壁構造は、断熱ボード１４３と鉄皮１４１の間に外側耐火キャスタブル１４２が介挿されているので、鉄皮１４１の螺子穴までガスが侵入することが抑制される。
【符号の説明】
【００２９】
３１、１４１・・・・・・鉄皮
４１、１４２・・・・・・外側耐火キャスタブル
４２、１４３・・・・・・断熱ボード
４３、１４４・・・・・・内側耐火キャスタブル
４４、１４５・・・・・・アンカー
【図１】
0006509769.tif 000002
【図２】
0006509769.tif 000003
【図３】
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