(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄皮の内側の一部または全体が充填物を充填された目地を介してブロックで構成された耐火物内張であって、前記目地の幅が内張の表面側に向かって断続的に広くなっており、且つ、前記内張の表面側と裏面側においては目地の幅が一定であり、前記表面側の幅が一定の目地と前記裏面側の幅が一定の目地とは、目地と垂直な断面において目地の両端のなす角度を９０度以下として内張の表面側に向かってその幅が連続的に広くなっている目地で繋がっていることを特徴とする耐火物内張。
【請求項２】
鉄皮の内側の一部または全体が充填物を充填された目地を介してブロックで構成された耐火物内張であって、
前記目地の幅が内張の表面側に向かって断続的に広くなっており、且つ、
前記目地が、前記内張の表面側端部から裏面側に向かって延び、その幅が一定である第１のブロック間部分と、前記内張の裏面側端部から表面側に向かって延び、その幅が一定であるとともに該幅が前記第１のブロック間部分よりも狭い第２のブロック間部分と、前記第１のブロック間部分と前記第２のブロック間部分との間に位置し、目地と垂直な断面において目地の両端のなす角度を９０度以下として内張の表面側に向かってその幅が連続的に広くなる第３のブロック部分と、からなることを特徴とする耐火物内張。
【請求項３】
請求項１に記載の耐火物内張の築造方法であって、
ブロック断面の幅が内側に向かって断続的に狭くなっているブロック同士を、空隙をあけて鉄皮又は耐火物に設置し、
前記空隙に充填物を充填し，
幅が耐火物内張の表面側に向かって断続的に広くなるように目地を形成することを特徴とする耐火物内張の築造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の耐火物内張を備えるＲＨの槽底であって、前記ブロックがアルミナ−スピネル質のプレキャストブロックであり、前記目地の充填物がアルミナスピネルの流し込み材であることを特徴とするＲＨの槽底。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高温の物質やガスを取り扱う設備の内張に使用される耐火物内張とその築造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耐火物内張は溶融金属、溶滓、燃焼中の物体などの高温の物質や高温のガスを保持するための容器に必要不可欠なものである。耐火物内張は圧力を掛けて成形し、必要に応じて焼成されたれんが、コンクリートのように型枠の中に流し込んで成形する流し込み耐火物（キャスタブル耐火物とも呼ばれる）、吹き付けて施工する吹き付け材など、様々な耐火物により構成される。流し込み耐火物は容器の外形をなす鉄皮に必要に応じてパーマれんがを施工してから型枠（中子）を入れて流し込み施工する場合が多い。しかし乾燥に時間と手間を要するため、近年では事前に型枠に流し込んで成形、脱枠、乾燥したプレキャストブロックと呼ばれる部材を鉄皮内にセットし、その隙間（目地）を別の不定形耐火物で充填する方法が取られることがある。特開平７−２３３４１０号公報に記載されている発明はその一例である。この方法は型枠のセットや脱枠の手間と時間、乾燥工程とその時間を省略し、耐火物内張の築造作業を簡略化するのに役立つ。
【０００３】
また目地の充填物に可縮性がある場合は、これがブロックの熱膨張を吸収し、熱応力による内張耐火物の破壊や鉄皮の破損を防ぐ役割をも果たす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ブロック間の目地にはブロック間の目地に流し込み耐火物やスタンプ材などの耐火物を充填する。充填物は耐火物内張の表面側から流し込んで、あるいはスタンピングのように押し込んで施工する。しかしながら、目地はブロックよりも高温の内容物により侵食されやすいので、幅は極力狭くするし、またブロックの厚さは200mm以上あることが多い。このように図２（ａ）に示す従来技術である目地の幅が一定の場合には、厚さに対して幅が狭くて奥深い目地には充填物がなかなかうまく入って行かず充填不良となり、目地から高温内容物が漏出することがある。
【０００５】
また高温の内容物と接する内張の表面は熱膨張が大きいので、目地の厚さが不足すると熱応力による内張耐火物の破壊や鉄皮の破損が生じる場合がある。
【０００６】
本発明は，ブロック間の目地に充填物を充填する際の充填不良を抑制し、目地から溶鋼が侵入したり，熱応力によるブロックの破壊や鉄皮の損傷も防止できる耐火物内張及びその築造方法を提供することを特徴とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この問題を解決するために工夫をして本発明を得た。すなわち、
（１）鉄皮の内側の一部または全体が充填物を充填された目地を介してブロックで構成された耐火物内張であって、前記目地の幅が内張の表面側に向かって断続的に広くなっており、且つ、前記内張の表面側と裏面側においては目地の幅が一定であり、前記表面側の幅が一定の目地と前記裏面側の幅が一定の目地とは、目地と垂直な断面において目地の両端のなす角度を９０度以下として内張の表面側に向かってその幅が連続的に広くなっている目地で繋がっていることを特徴とする耐火物内張。
（２）鉄皮の内側の一部または全体が充填物を充填された目地を介してブロックで構成された耐火物内張であって、
前記目地の幅が内張の表面側に向かって断続的に広くなっており、且つ、
前記目地が、前記内張の表面側端部から裏面側に向かって延び、その幅が一定である第１のブロック間部分と、前記内張の裏面側端部から表面側に向かって延び、その幅が一定であるとともに該幅が前記第１のブロック間部分よりも狭い第２のブロック間部分と、前記第１のブロック間部分と前記第２のブロック間部分との間に位置し、目地と垂直な断面において目地の両端のなす角度を９０度以下として内張の表面側に向かってその幅が連続的に広くなる第３のブロック部分と、からなることを特徴とする耐火物内張。
（３）請求項１に記載の耐火物内張の築造方法であって、ブロック断面の幅が内側に向かって断続的に狭くなっているブロック同士を、空隙をあけて鉄皮又は耐火物に設置し、前記空隙に充填物を充填し、幅が耐火物内張の表面側に向かって断続的に広くなるように目地を形成することを特徴とする耐火物内張の築造方法である。
（４）請求項１または２に記載の耐火物内張を備えるＲＨの槽底であって、前記ブロックがアルミナ−スピネル質のプレキャストブロックであり、前記目地の充填物がアルミナスピネルの流し込み材であることを特徴とするＲＨの槽底。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の耐火物内張は、ブロック間の目地の幅が充填物を施工する内張の表面側（すなわち容器の内側）に向かって広くなっているので、充填物を施工しやすく、充填不良が起こりにくい。また充填物は内張の表面に近いほど厚く、より多くの熱膨張を吸収できるため、より高温になる内張表面でより大きく発生しがちな熱応力を効果的に低下させることができる。
【０００９】
目地の幅は、ブロックと目地を構成する耐火物の熱膨張率や弾性率、クリープ性、内張と鉄皮の大きさと構造により調節するが、通常は20〜150mm程度である。目地の厚さの表面側と奥側の差も条件により調節するが、図１に示すように、目地と垂直な断面において目地の両端すなわち両側のブロック側面のなす角度が90度以下となるようにする。これよりも鈍角となると内張の熱膨張により目地の充填物が内張表面側に押し出されることがある。角度の下限は充填不良を起こさないためには、３度以上とすることが好ましい。
【００１０】
目地の断面形状は、図２（ｂ）の本発明例に例示するような断続的（不連続）に内側に向かって幅の広くなる直線、曲線のいずれでも問題ない。上記両側のブロック側面で形成される目地の両端のなす角度は、隣接するブロックの側面の内側（表面）の角と背面側（裏面）の角の交わる点を結んだ直線同士がなす角度とする。
【００１１】
ブロックは流し込み材を成形したもの（焼成又は不焼成のプレキャスト不定形耐火物）、あるいは焼成または不焼成のれんがでもよい。目地の充填物は流し込み材、スタンプ材、ラミング材、パッチング材のような練土状のもの、吹き付け材などが使用できる。またブロック及び充填物の材質は通常耐火物として使用されているもの、たとえばシリカ質、ジルコン質、ジルコニア質、ムライト質、アルミナ質、スピネル質、クロム質、マグネシア質、ドロマイト質、石灰質、黒鉛質、炭化珪素質、またはこれらの複合質でよい。
【００１２】
ブロックは鉄皮に直接施工することも、またパーマれんがを築造してから一部又は全部に築造することも可能である。ブロックを一部に施工した場合は、残りの部分は不定形耐火物又は目地の間隔を一定としたブロックを施工すればよい。目地の充填物はその性質に適合した方法により施工する。
【００１３】
【実施例】
300tRHの槽底の耐火物内張に本発明を適用した。ブロックはアルミナ−スピネル質の流し込み材を事前に流し込み成形し乾燥させたプレキャストブロックとし、目地の充填物はアルミナ−スピネル質の流し込み材とした。ブロックの厚さは500mmであった。
【００１４】
図２（ａ）に示す比較例は、目地の厚さを表面側から裏面側まで同じ70mmとした。この例の場合、目地の奥まで棒状バイブレータを挿入するのが難しく、目地奥まで十分に充填されていなかった。またブロック裏面で目地が厚すぎるためもあり、耐火物内張が侵食されてブロックが薄くなると目地から溶鋼が侵入する場合があった。
【００１５】
本発明例は図２（ｂ）の形状とし、表面側から200mmは幅90mm、裏面側から150mmは幅50mmとなるようにブロックの形を設計した。
【００１６】
鉄皮にブロックを設計通りに置き、目地に充填物を流し込んだ。太さ40mmの棒状バイブレータで目地の流し込み材を加振し充填を良くした。
【００１７】
側壁にマグネシア−クロム質れんがを築造した後に乾燥し、上部槽に取り付け浸漬管も取り付けてから昇温工程を経て実操業に供した。310回使用した後に解体したところ、ブロックの厚さは150mm程度となっていたが、目地から溶鋼が侵入した形跡は認められなかった。また熱応力によるブロックの破壊や鉄皮の損傷もなかった。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によりより高耐用の耐火物内張が得られ、耐火物コストの削減と設備の安定稼働に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  目地両端のなす角度を示す断面図。
【図２】（ａ）は従来技術の目地の例を示す断面図
（ｂ）は本発明例の目地の例を示す断面図。
【図１】
0004648552.tif 000002
【図２】
0004648552.tif 000003