(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
火格子棒（１）であって、少なくとも、
−金属薄板から成る底面と側壁とを備えた筐体（１０）と、
−前記筐体（１０）内に挿入される、金属薄板から成る支持構造（２０）と、
−前記筐体（１０）と前記支持構造（２０）との間に形成された隔室と、
を有している、火格子棒（１）において、
前記隔室にはセラミック材料（５）が充填されていて、
前記支持構造（２０）は、左右の狭幅側を有した少なくとも２つの金属薄板片（３０）を有しており、前記右の狭幅側は、前記側壁（１１，１２）のうち右側の側壁（１１）に面していて、前記左の狭幅側は、前記側壁のうち左側の側壁（１２）に面していて、前記金属薄板片（３０）の底面狭幅側は、前記筐体（１０）の前記底面（１３）に面しており、
前記２つの金属薄板片（３０）のうちの少なくとも１つは、前記側壁（１１，１２）のうち少なくとも１つに設けられた少なくとも１つの凹部（１１３，１２３）に係合することを特徴とする、火格子棒（１）。
【請求項２】
前記支持構造（２０）の前記金属薄板は、前記隔室のうちの少なくとも２つの隔室間を液体連通させる孔（３０４）を有している、請求項１記載の火格子棒（１）。
【請求項３】
前記火格子棒（１）は、処理すべき物質を支持するための少なくとも１つの第１の上方面を有しており、該上方面は、前記セラミック材料（５）によって形成されている、請求項１又は２記載の火格子棒（１）。
【請求項４】
前記火格子棒（１）は、該火格子棒（１）の後端区分に、同様の火格子棒の前端区分の下方面を支持するための少なくとも１つの第２の上方面を有しており、該第２の面は、前記筐体（１０）の前記側壁の上面に位置する金属プレート（１４）である、又は少なくとも前記金属プレート（１４）を含む、請求項３記載の火格子棒（１）。
【請求項５】
前記金属プレート（１４）又は前記側壁（１１，１２）は、それぞれ前記側壁（１１，１２）又は前記金属プレート（１４）に設けられた相補的な凹部（１４１）内に係合する少なくとも１つの突起（１１１，１２１）を有している、請求項４記載の火格子棒（１）。
【請求項６】
セラミック材料（５）から成る前記第１の上方面は、前記第２の上方面に対して、これらの面が水平であると仮定して、平行に、かつ前記第２の上方面の下方に位置している、請求項４又は５記載の火格子棒（１）。
【請求項７】
前記少なくとも２つの金属薄板片（３０）はそれぞれスリット（３１）を有しており、該スリットには、前記２つの金属薄板片のそれぞれ他方が挿入されていて、これにより、取り付けられた一対の金属薄板片（３０）が形成される、請求項１から６までのいずれか１項記載の火格子棒（１）。
【請求項８】
−前記少なくとも１つの金属薄板片（３０）は、前記筐体（１０）の側壁に対して斜めに延在しており、
−前記少なくとも１つの金属薄板片（３０）は少なくとも１つの突出部（３３）を有しており、該突出部（３３）は、前記狭幅側から前記金属薄板片（３０）内へと切込み（３２）を入れ、該切込み（３２）の上方又は下方の部分を、前記側壁（１１，１２）のうち最も近くの側壁に向かって折り曲げることにより形成されていて、
−前記突出部（３３）は、前記最も近くの側壁に設けられた凹部（１１３，１２３）内に係合する、
請求項１から７までのいずれか１項記載の火格子棒（１）。
【請求項９】
少なくとも１つのねじ山付き挿入体（４０）が、前記側壁（１１，１２）の少なくとも一方に接続されていて、該少なくとも一方の側壁によって支持されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の火格子棒（１）。
【請求項１０】
前記筐体（１０）は、該筐体（１０）の底面（１３）の下方で延在する金属前側プレート（１５）を有している、請求項１から９までのいずれか１項記載の火格子棒（１）。
【請求項１１】
前記前側プレート（１５）は、Ｕ字型の側面形状となるように屈曲されていて、該Ｕ字型の前側プレートは、前記側壁（１１，１２）の前方に取り付けられる第１の長脚（１５１）と、前記筐体（１０）の底面を支持する短脚（１５３）とを有している、請求項１０記載の火格子棒（１）。
【請求項１２】
燃焼空気を前記火格子棒（１）の上面上又は前方にある廃棄物に供給するために、入口と燃焼空気出口とを備えた少なくとも１つの燃焼空気通路を有している、請求項１から１１までのいずれか１項記載の火格子棒（１）。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載の少なくとも１つの火格子棒（１）を有していることを特徴とする焼却炉火格子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の分野
本発明は、廃棄物焼却炉火格子用の火格子棒に関する。
【０００２】
従来技術の説明
廃棄物焼却、略して「焼却」は、一般に、廃棄材料の有機物を燃焼する廃棄物の熱処理と呼ばれる。このために、廃棄物は、廃棄物焼却炉火格子の上に置かれ、加熱され、空気又はその他の酸素源と接触される。典型的には、廃棄物は、燃焼されている間に少なくともいくつかの火格子棒又は他の手段の往復運動により出口に搬送される。火格子棒は、火格子棒を介して廃棄物内へと吹き付けられる空気によって冷却することができる。選択的に、水冷という選択肢もあるが、設置コストが高く、低温レベルでのエネルギ除去という欠点を有し、例えば、焼却炉で放出された熱を電気に変換するタービンプロセスのような熱回収システムの効率を低下させる。
【０００３】
典型的には、焼却炉の火格子は、複数列の火格子棒を有した階段状の火格子であって、この場合、各列が、従って各火格子棒が、廃棄物入口に面した後端部と、搬送方向に面した前端部とを有している。各列の後端部は通常、横方向ビームによって支持されていて、前端部は、搬送方向で次の列の火格子棒の後端部上に位置している。列の往復運動によって、廃棄物は出口に向かって前方に搬送され、残ったものは焼却炉から回収する。
【０００４】
欧州特許出願公開第１００８８０６号明細書（EP 1 008 806）には、廃棄物焼却炉用の金属製火格子棒が開示されている。火格子棒の上面には、セラミック複合材料から成る摩耗層が設けられている。この摩耗層は、セラミック挿入体を取り囲む金属フレーム構造によって形成される。金属フレームはハニカム構造に似ていて、このフレームには、予め形成されたセラミック挿入体が位置している。選択的に、金属フレームには、補完的なセラミック挿入体を挿入するための楕円形のスペースが設けられていてよい。
【０００５】
ベルギー国特許発明第３８３１１２号明細書（BE383112A）には、鉄の格子棒から成る火格子が開示されている。格子棒は、交差する棒を一緒に嵌めることを可能にする凹部を有している。しかしながら凹部は屈曲した形状を有しており、従って、第１の棒を第２の棒の凹部内に嵌め込むには、挿入中に前記第１の棒を加熱し、曲げなければならず、これは困難であり高価である。
【０００６】
独国特許発明第１９７１４５７３号明細書（DE 197 14 573 C1）には、完全にセラミック材料から形成された廃棄物焼却炉火格子が教示されている。火格子は乾燥されているが未焼成の予備成形された火格子要素から組み立てられる。組み立て後に、火格子は焼成されて、モノリスタイプのセラミック構造体が得られる。
【０００７】
独国特許出願公開第１０２００９０１６５２３号明細書（DE 10 2009 016 523 A1）には、鋳鋼により成形されたベース構造を有した焼却炉用の火格子棒が開示されている。ベース構造の上には、耐熱性セラミックトッププレートが置かれる。鋳鋼ベースとセラミックトッププレートとの間には、トッププレートから鋳鋼ベースを断熱するためのセラミック繊維材料が設けられている。
【０００８】
独国実用新案第２０２０１２００１０８０号明細書（DE 20 2012 001 080 U1）の著者たちにより、セラミック材料に代わる繊維強化ガラス体内に封入された支持エレメントを有する廃棄物焼却炉火格子棒が開示されている。このように形成された廃棄物焼却炉火格子棒を使用するための温度範囲は、ガラスの軟化温度に依存し、ガラスの選択に応じて３００℃〜１７７０℃である。
【０００９】
米国特許出願公開第２００４／１５９２６９号（US 2004/159269 A1）は、固体燃料の乾燥及びその後のガス化のためのガス化燃焼炉に関する。得られたガスは、次いで燃焼室へと案内される。ガス化燃焼炉は、ハニカム構造で配置されたキャビティ列を有したバーナ用の火格子セグメントを有している。キャビティには、例えばセラミック材料のような耐火性材料が充填されている。
【００１０】
これらの開示にも関わらず、廃棄物焼却用火格子棒は、実際には依然として主に、例えば１．４８２３の耐熱金属鋳造により、砂型又はロストフォーム鋳造法を用いて製造されている。離型された未加工の火格子棒は続いて、必要な寸法精度を得るために機械加工される。これらの火格子棒は高価であり、耐用寿命期間が限られている。
【００１１】
発明の概要
本発明によって解決すべき課題は、従来の金属製焼却炉火格子棒と置き換えることのできる、安価で確実な火格子棒を提供することである。
【００１２】
前記課題の解決手段は、独立請求項に記載されている。従属請求項は、本発明のさらなる改良に関する。
【００１３】
本発明の火格子棒は、それぞれ金属薄板から成る底面と側壁とを有した少なくとも１つの筐体を有している。好適には同様に金属薄板から成る支持構造は、前記筐体内に挿入することができる。支持構造は筐体に、力伝達式に、例えばポジティブロック接続、溶接、接着などにより接続されてよい。ポジティブロック接続により、特に容易に製造することができ、従って比較的低コストで製造することができる柔軟性が向上した火格子棒が提供されることがわかった。
【００１４】
筐体（hull）という用語は、好適には金属薄板から成る、槽状の構造を意味している。筐体は支持構造用のケーシングを提供することができるので、選択的に「ケーシング」と呼ぶことができる。
【００１５】
隔室は、前記筐体と前記支持構造との間に、かつ／又は前記筐体の各構成要素及び／又は前記支持構造の各構成要素によって形成されてよい。換言すると、筐体と支持構造の構成要素によって取り囲まれた、又は支持構造の構成要素によってのみ取り囲まれた空間又はギャップを「隔室」と呼んでいる。製造中、隔室にはセラミックスリップを充填することができ、このセラミックスリップは後に、（硬化後及び／又は焼成後に）セラミックボディ、即ちセラミック材料から成るボディを形成する。セラミックボディは好適には筐体及び／又は支持構造を（少なくとも部分的に）取り囲む。
【００１６】
セラミックボディにより、卓越した熱及び摩耗耐性が提供される。そのうえ、セラミックボディは、廃棄物焼却中に放出された腐食性物質に対して堅牢である。従ってセラミック材料は、金属筐体と補強構造とを、焼却炉内部の過酷な状況から保護している。
【００１７】
さらに、筐体及び補強構造の金属薄板は、セラミックボディの、従って火格子棒の引張り強度及び曲げ強度を向上させる。さらに、本発明の火格子棒は、より詳しく後述するように特に容易かつ安価に製造できる。
【００１８】
金属支持構造及び／又は筐体は、好適には（少なくとも部分的に）金属薄板から成っていて、即ち、金属薄板片（略して「薄板片」）から成っている。このような金属薄板片は、極めて安価に、高い精度で切断し屈曲することができる。例えば、金属薄板片は所定の輪郭であってよい。このような輪郭は、初期状態で平らな金属薄板片から容易に形成することができる。この輪郭は、例えば管状であってよく、又は管状区分を有していてよく、例えば単純な屈曲及び折り曲げにより製造することができる。しかしながら勿論、例えばマンネスマン式プロセス又はシュティーフェル式プロセスのようなシームレス管を製造する技術により製造されてもよい。上記の例のいずれにおいても高価な金属鋳造は不要である。例えば、支持構造は少なくとも１つの、例えば２つ、又は３つ以上の、例えば鋼（例えば、欧州規格鋼種（ＥＮ１００２７−２）Ｎｏ．１４８４１、１４８２８等）から成る第１の金属薄板片を有していてよい。筐体又は筐体の少なくとも一部は、例えば上記鋼種のうちの１つの金属薄板から曲げ加工することができる。
【００１９】
好適には、支持構造及び／又は筐体の金属薄板は、隣接する隔室間に少なくとも１つの開口を提供する孔（少なくとも１つの孔）を有しており、これにより隣接する隔室間は接続される。従って、火格子棒の鋳造前に、即ち、セラミックが（仮想的に）存在していない状態で、前記隔室の少なくとも２つの間に液体連通が形成される。従って、火格子棒を鋳造するときには、セラミックスリップは各隔室に入ることができ、硬化及び／又は焼成後、セラミックボディと金属薄板部分とはポジティブロック形式で係合し、高強度の火格子棒が提供される。
【００２０】
火格子棒は、廃棄物焼却中に廃棄物を支持するための、又はより一般的に、火格子上で処理したいあらゆる物質を支持するための、少なくとも１つの第１の上方面を有していてよい。前記第１の上方面は、好適には前記セラミック材料により形成される。前記第１の上方面は、好適には少なくともほぼ同一面であり、これにより材料の、例えば廃棄物の搬送は向上される。さらに、金属支持構造及び好適には同様に筐体が完全にセラミック材料により覆われているならば、金属薄板は腐食及び摩耗から十分に保護されている。例えば、火格子棒を別の火格子棒に取り付けるためのねじ山付き挿入体や、火格子棒、又は例えば交換可能な前側プレートのような火格子棒のパーツは、セラミック材料によって被覆されてはならない。
【００２１】
火格子棒はまた、火格子棒の後端区分に、同様の火格子棒の前端区分の下方面を支持するための少なくとも１つの第２の上方面を有しており、該第２の面は、前記筐体の側壁の上面に位置する金属プレートである、又は少なくとも該金属プレートを含んでいてよい。又は、換言すると、火格子棒の上を向いた面は、少なくとも１つの第１の区分と第２の区分とを有していてよく、この第１の区分は第１の上方面と呼ばれ、第２の区分は第２の上方面と呼ばれる。前記金属プレートも、セラミック層（即ち、セラミック材料の層）によって被覆されていてよい。金属プレートは、先行の火格子棒の前端区分により加えられる荷重を吸収するために付加的な補強を提供している。さらに、金属プレートは、別の火格子棒の前区分を摺動可能に支持するための摺動面を提供することができる。従ってこのような火格子棒は特に階段状焼却炉火格子及び／又はセメントクリンカ冷却装置火格子に組み込むのに適している。
【００２２】
好適には、金属プレート又は側壁は、それぞれ側壁又は金属プレートに設けられた相補的な凹部内に係合する少なくとも１つの突起を有している。これにより、金属プレートと側壁とのポジティブロック接続を形成することができる。溶接又は類似の技術が要求される場合がある。このようなポジティブロックにより、火格子棒の組立が容易になり、金属プレートの剪断力を側壁に、及び逆に側壁の剪断力を金属プレートに伝達することができる。このような剪断力は、火格子棒が、その前端区分が第２の上方面上にある先行する火格子棒に対して往復運動する場合に生じる。
【００２３】
セラミック材料から成る第１の上方面は、第２の上方面に対して、これらの面が水平であると仮定して、少なくともほぼ平行に（±１５°）、かつ前記第２の上方面の下方に位置している。挿入された火格子棒の表面は傾いていてもよい。
【００２４】
好適には、支持構造は、左右の狭幅側を有した少なくとも２つの金属薄板片を有している。例えば、薄板片は、ほぼ方形の外輪郭を有していてよく、このような薄板片は、少ない切削量で金属薄板から容易に切断することができる。これらの薄板片は、筐体を補強するために筐体に挿入することができる。例えば、右の狭幅側は、前記側壁のうち右側の側壁に面していてよく、左の狭幅側は、前記側壁のうち左側の側壁に面してよい。従って、薄板片の底面の狭幅側は、前記筐体の底面に面していてよい。誤解のないよう補足するが、折り曲げ、屈曲等の前は、薄板片は通常、２つの本質的に合同の面、即ち前側面と後側面とを有している。これらの前側面と後側面とは、狭幅側と言っている薄い側面によって接続されている。狭幅側は通常は、より大きな薄板から金属薄板片を裁断したときに見えるようになる面として定義されている。通常、上方の狭幅側、下方の狭幅側、左狭幅側又は右狭幅側と呼ばれ、これらは、上方から、下方から、左右から見たときにそれぞれ見える薄い側面を取り囲む部分である。
【００２５】
２つの薄板片が互いに係合しているならば、支持構造は特に強固な補強構造を提供する。例えば、各金属薄板片はスリットを有していてよく、該スリットには、前記２つの薄板片のそれぞれ他方が挿入されていて、これにより取り付けられた一対の金属薄板片が形成される。２つの係合した薄板片は例えば十字架型であってよく、例えば聖アンデレ十字に似ていてよい。
【００２６】
好適には、前記薄板片のうちの少なくとも１つは、筐体に係合していて、これによりさらに、火格子棒の安定性が向上する。例えば、薄板片は少なくとも１つの突起を有していて、この突起は、前記側壁の一方に設けられた相補的な凹部に係合する（かつ／又は側壁に設けられた突起が薄板片に設けられた相補的な凹部に係合する）。特に好適には、薄板片及び／又は筐体が２つ以上の突起を有しており、この突起は、筐体及び／又は薄板片の相補的な凹部にそれぞれ係合し、例えば１つが各側壁に係合する。前記薄板片の少なくとも１つの別の突起は筐体の底面に係合することができる（かつ／又は筐体底面に設けられた突起が薄板片に係合する）。
【００２７】
好適には、金属薄板片は、前記２つの側壁の間で斜めに延在していて、筐体側壁のそれぞれに、又は少なくとも一方に係合している。斜めに、とは、金属薄板片の長手方向は、各側壁の長手方向と共に９０°ではない（かつ０°ではない）角度を形成することを意味している。典型的には、斜めにとは、３０°〜６０°（１０°〜８０°も同様に可能である）の角度のことを意図している。薄板片を斜めに配置することにより、火格子棒の屈曲剛性又はねじれ剛性は向上する。
【００２８】
特に、斜めに延在している薄板片は、薄板片の一部を、前記側壁のうち最も近い方へと折り曲げることにより形成される少なくとも１つの突出部を有していてよい。このように折り曲げられた部分は、側壁の長手方向に対して、薄板片の折り曲げられていない部分よりも９０°に近い角度を成す。従って、左側及び／又は右側から金属薄板に単純な切込みを設け、この切込みの上方にある金属薄板を側壁の方向に曲げることにより、筐体に嵌め込むのに適した薄板片を、ほぼ方形の金属薄板から極めて安価に製造することができる。従って、輪郭は切断及び屈曲により形成することができる。さらに、（好適には、筐体に挿入する前に）金属薄板片に貫通孔を設けることができ、この貫通孔により、上述したように前記筐体に金属薄板片が挿入された後、異なる金属薄板片及び／又は筐体壁の間の隔室を接続することができる。
【００２９】
好適には少なくとも１つのねじ山付き挿入体が、前記側壁及び／又は支持構造の少なくとも１つに接続されていて、支持されている。ねじ山付き挿入体は好適には、セラミック材料によって取り囲まれておらず、時が経つに連れて調整かつ／又は交換が必要となる火格子棒の部分を取り付けることができるようになっている。いくつかの態様では、前側プレートは筐体及び／又は支持構造に、例えば少なくとも１つのボルトによって接続することができ、このボルトは少なくとも１つのねじ山付き挿入体に係合している、又は支持構造、例えば前記薄板片の少なくとも１つ又は薄板片と同様に筐体内で延在しているが、長手方向に対して直交方向で延在している横方向部分によって支持されているボルトである。さらに、隣接する火格子棒を、少なくとも１つのねじ山付き挿入体に係合するボルトによって互いに接続することができる。
【００３０】
好適には、筐体は、筐体底面の下方に延在する金属前側プレートを有している。前側プレートの下方部分、即ち、筐体底面の下方に延在する部分は、別の火格子棒の後方区分上に配置されることにより火格子棒を支持することができる。
【００３１】
前側プレートが、Ｕ字型の側方形状を有する形状であると特に好適である。このような形状は、側壁及び／又は底面の前方狭幅面に取り付けられる第１の長脚を有していてよい。さらにこのＵ字型の形状は、筐体底面を支持する短脚を有している。第１の長脚と短脚との間の中間脚は、別の火格子棒の後区分上で摺動するための摺動面を提供することができる。
【００３２】
火格子棒は、火格子棒を冷却するために、及び火格子棒の上面に置かれる対象物にガスを供給するために、火格子棒の上面及び／又は前面に冷却ガス入口と冷却ガス出口とを有した少なくとも１つのガス通路を有していてよい。ガスは、例えば空気、又は火格子棒の上面上の及び／又は前方の廃棄物焼却を向上させる別の酸素源であってよい。
【００３３】
火格子棒は、金属の鋳造を必要とする従来の火格子棒よりも著しく低コストで製造することができる。このために、筐体と支持構造とは鋳型内に配置される。鋳型は、火格子棒のネガ型を有し、後に火格子棒のセラミックボディを形成するスリップ用のスペースを提供している。スリップは通常、セラミックの原料、例えば、炭化ケイ素（SiC）、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化ケイ素（SiO2）等のうちの少なくとも１つを含む組成物の水性懸濁液である。
【００３４】
次に、セラミックスリップは鋳型に挿入される。セラミックスリップは筐体及び／又は支持構造を少なくともほぼ取り囲む。鋳型及び／又はスリップを振動させることができ、これにより空気泡が放出される。スリップは細長い金属片又は繊維（支持構造の金属薄板片と用語的に区別するために、以後、「ニードル」と呼ぶ）を含んでいてよい。これらのニードルは、セラミックボディ内に封入されるマイクロ構造体を形成する。好適には、ニードルは、セラミックスリップが鋳型に充填される前にセラミックスリップに添加され、これにより後のセラミックボディ内でニードルの均一な分布が得られる。
【００３５】
スリップは乾燥されてよい。乾燥された中間製品のスリップは、グリーン体と呼ばれる。中間製品の硬化かつ／又は焼成により、グリーン体はセラミックス、即ちセラミック材料へと変換される。鋳型の耐熱性に応じて、乾燥スリップがセラミックスへと変換される前に、半完成品の火格子棒を型から取り出さなければならない場合がある。例えば、スリップは、シリコンのような典型的な（安価な）鋳型の材料の特性内である低い温度（例えば１００℃までの雰囲気温度）で硬化させることができる。硬化後、半完成品である火格子棒、即ち中間製品を型から取り出すことができ、次いで、セラミックの焼結のために必要である熱にさらすことができる。これは、通常、セラミックを「焼成する」と言われるものである。選択的に、テンパリングが適切である場合もある。従って、鋳型は、セラミックボディの焼結及び／又はテンパリングに必要な高温に耐える必要はないので、安価に製造することができ、例えば、シンプルなシリコン（重合シロキサン）製の型が使用されてよい。
【００３６】
セラミック材料は、上述したように、例えば細長い金属片のような、その引張り強度をさらに強化する付加的な凝集体を含んでいてよい。これらの細長い金属片は、硬化前にセラミックスリップに添加することができる。
【００３７】
上述した火格子棒を有する焼却炉火格子は、極めて耐用期間が長く、同時に、火格子棒を製造する際に高価な金属鋳造を完全に省くことができるので、従来の焼却炉火格子よりも著しく安価である。上記の火格子棒を含むセメントクリンカ冷却装置火格子についても同様のことが当てはまる。
【００３８】
火格子棒下方から、火格子棒の上面上にある対象物（例えば廃棄物）へとガスを供給するためのガス通路は、スリップ乾燥前に、好適には型内にスリップを充填する前に、型に、ガス通路のポジ型（略して「ポジ」）を挿入することにより形成することができる。「ガス通路のポジ型」は、後のガス通路のための代替物である。スリップ乾燥後、ポジ型は、より詳しく後述するようにグリーン体から取り出すことができ、これによりガス通路が開かれる。この方法により、殆どあらゆる形式のガス通路を設計することができ、従って、ガス通路の形状を、火格子棒の上面で行われる処理に必要なものに適合させることができる。処理したい対象物に対して均一なガス噴流を得るために少なくとも１つのガス通路を設計することができる。選択的に、火格子棒表面の一部をクリーニングするために使用することができる、集中的なガスビームを提供する少なくとも１つのノズルを形成することもできる。
【００３９】
好適には、ガス通路のポジ型は、非耐熱性材料である。非耐熱性材料は、離型前にスリップが乾燥される温度には耐えるように選択することができるが、後にセラミックボディを形成するグリーン体を焼成する際には流体となるか、又は単に分解されるのが望ましい。分解とは、例えば熱分解、燃焼、蒸発、溶解等によって生じる、グリーン体から型を除去する任意のプロセスを意味する。
【００４０】
ポジ型は、例えば、好適には、ポリエチレン等のような熱可塑性炭素系ポリマを含んでよい。これによりポジ型の単純な成形が可能になる。さらに、これらのポリマは、スリップ乾燥のための典型的な温度では固体のままである。グリーン体を加熱すると、ポリマは流体になり、グリーン体の外へと流れ出ることができる。ポリマの一部が流れ出なかった場合、それはグリーン体が焼成によりセラミックスへと変換される際に、熱分解されるか、又は単に燃え尽きる。
【００４１】
選択的に、ポジ型、即ち、ガス通路の代替物は、対応する材料の溶解によって除去することができ、機械加工が使用されてもよい。
【００４２】
セメントクリンカ冷却装置（略して、クリンカ冷却装置）でも、廃棄物焼却炉内と同様の過酷な状況が生じる。クリンカは、キルンからクリンカ冷却装置へと約１３５０℃〜１４５０℃の温度で降ろされる。クリンカは、キルンからクリンカ出口へと搬送される際に、著しく摩耗される。しかしながら本発明の火格子棒は、セラミックボディが摩耗及び熱に耐えるのに完全に適しているので、セメントクリンカ冷却装置火格子の火格子棒としての使用にも同様に完璧に適しており、セラミックを外装することにより、支持構造と筐体とによってクリンカの荷重を支えることができる。従って、本発明の火格子棒は、クリンカ冷却装置における火格子棒としても使用することができ、例えば米国特許第５２９９５５５号明細書（US5299555）及び欧州特許第２５５９９６１（EP2559961）の特許明細書に開示されているような従来の火格子棒に換えることができる（これら特許明細書は、完全に開示されたものとして本明細書に組み込まれる）。この場合、火格子上で処理すべき物質は燃焼中の廃棄物ではなく、冷却中のクリンカである。従って、燃焼プロセスに酸素を供給するために、通路を介して廃棄物へと酸素源、例えば空気を噴射する代わりに、火格子の上面上にあるクリンカ床内へと冷却ガスが噴射される。冷却ガスは同様に空気であってよいが、クリンカ冷却のために酸素は必要ではない。酸素は、加熱された冷却ガスが、クリンカキルン及び／又は焼成炉のための二次及び／又は三次空気として使用される場合に必要とされるかもしれないが、それはクリンカ製造の別の態様に関する。その他のクリンカラインでは、実質的に白色のセメントクリンカを得るために、冷却材としての酸素は避けるべきである。
【００４３】
以下では、図面に関連する実施形態の複数の例に基づいて、一般的な発明の概念を制限することなく、例として発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】火格子棒の斜視図である。
【図２】図１の火格子棒の側面図である。
【図３】図１の火格子棒の（図４に示した平面Ｂ−Ｂに沿った）縦断面図である。
【図４】図１の火格子棒の平面図である。
【図５】図１の火格子棒の正面図である。
【図６】図１の火格子棒の（図２に示した平面Ａ−Ａに沿った）横断面図である。
【図７】図３に示されたものと同様であるが、ただしガス通路を備えた火格子棒を示す縦断面図である。
【００４５】
図１に示した火格子棒１は、筐体１０と支持構造２０とから成る金属構造を有している。筐体は、それぞれ好適には金属薄板から成る底面１３と側壁１１，１２とを有している。筐体１０の前側は、前壁１５によって形成されている。側壁１１，１２は、図示したように合同のものであってよい。底面１３と側壁１１，１２とは、金属薄板を切断し、金属薄板を折り曲げることにより単一の金属薄板片から形成することができる。選択的に側壁１１，１２と底面１３とは、別個に切断されて、任意の適切な方法、例えば溶接により接続されてもよい。筐体１０と支持構造２０とは、セラミック材料５から成るセラミックボディ５内に封入されている。セラミックボディ５は、二点鎖線によってのみ示されている（さもないと支持構造と筐体のパーツが隠れてしまう）。火格子棒１は、焼却炉火格子の横ビーム（図示せず）に係合するために、後方に、かつ下方に面した側に凹部１９を有している。
【００４６】
筐体１０は前区分と後区分とを有している。後区分は、側壁１１，１２によって支持されている金属プレート１４によって覆われている。図１、図２、図３に示したように、側壁１１，１２と金属プレート１４とは互いに係合することができ、これにより金属構造の組み立てが容易になり、側壁１１，１２と金属プレートとの間の剪断力の伝達が可能になる。図示した実施形態では、側壁１１，１２は突起１１１，１２１を有していて、それぞれ、金属プレート１４の凹部１４１に係合しているので、側壁１１，１２と金属プレート１４とは形状接続されている。勿論、同様に側壁１１，１２が凹部を有していてもよく、この場合、この凹部に金属プレート１４が挿入される、又は金属プレート１４の突起が係合する。
【００４７】
筐体の前側プレート１５は、第１の脚部１５１を有した形状に似たものであり、又は第１の脚部１５１を有した形状であると考えることができ、この第１の脚部１５１は、側壁１１，１２の前方狭幅面及び／又は底面１３の前方狭幅面に取り付けられる。第１の脚部１５１は、底面の下方に延在していて、前側プレート１５は中間脚部１５２（第２の脚部）を提供するように曲げられる。この中間脚部１５２の中央区分は、底部に対して少なくともほぼ平行である。この中央区分から、第３の脚部１５３が上方に向かって曲げられていて、底面１３の下方に面した側を支持している。
【００４８】
筐体１０の内側には、金属薄板片３０から成る支持構造２０が位置している。各金属薄板片３０は側壁１１，１２の間に延在している。即ち、薄板片３０の左右の狭幅側は各側壁１１，１２に面している。しかしながら薄板片３０は必ずしも側壁間に直交して延びる必要はなく、（図示したように）傾いて延びていることが好ましい。混乱を避けるため、傾いて延びるとは、より詳しく上述したように「斜めの角度」として理解されたい。全ての薄板片３０は、隣接する薄板片３０に対向する角度を形成する。従って、隣接する２つの薄板片３０は、側壁１１，１２と対向する角度を形成する。
【００４９】
図１，図４、図６にもっともよく示されているように、薄板片３０は組み立てられて、１対の係合する薄板片３０を形成する。このために、各薄板片３０はスリット３１を有していて、このスリットに、対の薄板片３０のうち他方の薄板片３０が挿入される。この他方の薄板片３０は、前記第１の薄板片３０の残りの部分を収容する相補的なスリット３１を有している。平面図（図４）では、金属薄板片３０の各対が聖アンデレ十字と似た形状となっている。
【００５０】
図６により最もよくわかるように、各シートの薄板片３０はそれぞれ、左右の狭幅側から、それぞれ他方の狭幅側に向かう２つの切込み３２を有していてよい。従って、薄板片３０の各側に上方の金属薄板部分３３があってよい。即ち、切込みの上方に薄板片３０の材料がある。これらの部分は、それぞれ隣の側壁１１，１２に向かって曲げることができ、これにより突出部３３を形成する。この突出部は、側壁１１，１２に設けられた凹部１１３，１２３内に係合することができる。従って、火格子棒を製作する際には、金属薄板片３０は、筐体１０内に懸吊されているだけでよい。付加的に、薄板片３０は、その下方の狭幅側から延び、底面１３の凹部１３７（図６）内へと入る突起３６（図２及び図６）を有していてよい。
【００５１】
筐体１０と支持構造２０を形成する薄板片３０とは、セラミックスリップを金属構造の各隔室に充填することができるように貫通孔１１４，１２４，１３４，３０４を有していてよく、これにより、（後の）セラミックボディと金属薄板構造とのポジティブロックにより金属薄板とセラミックボディとの間に確実な係合が形成される（図１〜図４及び図６）。
【００５２】
筐体１０と支持構造２０とは組み立てることができ、次いで、火格子棒１のネガ型内に供給されてよい。続いてこの型には、通常セラミックスリップと呼ばれるセラミックスラリーが充填される。セラミックスラリーの初期硬化後、硬化された火格子棒を型から取り出すことができ、（必要ならば）さらに乾燥させ、焼成させることができる。従って、型は、高温に耐性である必要はなく、相応に安価な材料で作ることができ、かつ／又は再利用可能である。
【００５３】
前側プレート１５は、図１〜図５に示したように交換可能である。即ち、前側プレート１５は、ボルト１６を使用して横方向片３５に固定される。横方向片３５は、ボルト１６を係合させることができるナット１７を支持している。図示した例では、横方向片３５は金属薄板であって、筐体に挿入されている。横方向片は、金属薄板片３０と同様に筐体に係合している。選択的に、横方向片は、側壁１１，１２又は輪郭を接続する横方向ビームであってよい。
【００５４】
前側プレートが摩耗した場合、ボルトを解除することができ、前側プレート１５を、新しい前側プレート１５に、又は少なくとも摩耗の少ない前側プレート１５に交換することができ、この新しい前側プレートを横方向部分３５にボルト固定する。横方向部分３５は、薄板片３０と同様に筐体１０内で延在しているが、前記薄板片３０とは異なり、火格子棒１の長手方向に対して好適には直交するように延在している。
【００５５】
図２に示したように、ねじ山付き挿入体４０が、特に、側壁１１，１２における筐体の凹部に取り付けられており、複数の火格子棒１を接続して一列の火格子棒を形成することができる。
【００５６】
図７に示した火格子棒は、図１〜図６に示された火格子棒と殆ど同様のものであるので、図１から図６についての説明を、図７についても適用することができる。しかしながら図１〜図６の火格子棒とは異なり、図７に示したような火格子棒は、ガス、例えば、火格子棒の下方からの空気を火格子棒の上方に提供するためのガス通路５０を有している。ガス通路は概略的にのみ示されている。前記ガス通路５０を通って流れるガスは、火格子棒上にある物質を処理するために、例えば、セメントクリンカを冷却するための冷却材として、又は廃棄物焼却のための酸素源として、使用することができる。ガス通路の数は、図示した数に限定されるものではなく、任意の数を選択することができる（「少なくとも１つ」）。最初に支持構造に対応する凹部を設け、後のガス通路５０の代替物としてのポジ型を筐体１０及び支持構造２０に挿入することにより、ガス通路を火格子棒に形成することができる。次いで、支持構造２０とポジ型と共に筐体１０を型内に挿入し、セラミックスリップを、この型内に挿入する。セラミックスリップを乾燥させた後、ポジ型をグリーン体から除去する。最も単純な形態では、ポジ型、即ち代替物は、グリーン体を焼成しセラミックへと変化させるときに液化し、火格子棒１の外へ流れ出される。代替物を除去するための別の技術も同様に適用されてよい。
【符号の説明】
【００５７】
１  火格子棒
５  セラミックボディ／セラミック材料
１０  筐体
１１  側壁
１１１  突起
１１３  凹部
１１４  貫通孔
１２  側壁
１２１  突起
１２３  凹部
１２４  貫通孔
１３  底面
１３４  貫通孔
１３７  凹部
１４  金属プレート
１４１  凹部
１５  前側プレート
１５１  第１の脚部
１５２  第２の脚部
１５３  第３の脚部
１６  ボルト
１７  ナット
１９  凹部
２０  支持構造
３０  金属薄板片
３１  スリット
３２  切込み
３３  左狭幅側又は右狭幅側の突出部又は上方部分
３５  横方向片、例えば金属薄板のプレート、横方向ビーム、プロフィール等
３６  下方の狭幅側の突起
３０４  貫通孔
４０  ねじ山付き挿入体
５０  ガス通路
【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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