(57)【要約】【課題】ブロック本体の複雑な圧力検査および漏れ検査をなくし、かつ単純な方法で異なる要求に適応できる火格子ブロックを提供すること。【解決手段】本発明は、鋳造品として構成されかつ処理すべき廃棄物のための頂部支持表面８を有するブロック本体２を有する、廃棄物の熱処理プラントにおける火格子部分を形成する火格子ブロックに関係する。ボトム保持部分１５は、ブロック本体２に分離可能に結合される。上記両方の部材を結合することにより、冷却システムに連結される冷却通路１１を有する少なくとも１つの冷却要素１０が、所定の接触位置において、ブロック本体に固定される。ブロック本体２は、近づきにくいキャビティを有しておらず、非常に単純な標準鋳造プロセスにおいて、コスト的に効率の良い方法で製造される。また、ブロック本体は、圧力及び硬さに対する試験を行う必要がない。さもなければ非常に費用がかかる。冷却要素１０とブロック本体２は、互いに分離されかつ異なる方法で膨張させることができ、冷却要素１０は、非常に多様性のある材料で作られかつ形状および断面を変更できるので、冷却要素１０における漏れ及びクラックの危険は、無くすことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造品として構成されかつ処理すべき廃棄物のための頂部支持表面（８）を有するブロック本体（２）と、前記支持表面（８）の底面に配置されかつ冷却水システムに接続される冷却通路（１１，１１’）を有する少なくとも１つの冷却要素（１０，２０，２１，２２，２３，２４，２９，１５’）とを有している、廃棄物の熱処理プラントにおける火格子部分を形成する火格子ブロックであって、
前記ブロック本体（２）に接触する位置に置かれかつ前記ブロック本体（２）に分離可能に結合されるボトム保持部分（１５，１５’）を有し、
前記冷却要素（１０，２０，２１，２２，２３，２４，２９，１５’）が、前記ブロック本体（２）のために前記ブロック本体（２）に結合される前記保持部分（１５，１５’）によって前記ブロック本体（２）に接触する所定位置に固定できるようにしたことを特徴とする火格子ブロック。
【請求項２】
冷却要素（１０，２０，２１，２２，２３，２４，２９）は、保持部分（１５）によってブロック本体（２）に設けた溝形状の凹部（１７）に固定されることを特徴とする請求項１記載の火格子ブロック。
【請求項３】
冷却要素（１０，２０，２１，２２，２３，２４，２９）は、保持部分（１５）の溝形状の凹部内に収容され、かつブロック本体（２）と接触する位置に前記保持部分と一緒に固定可能であることを特徴とする請求項１記載の火格子ブロック。
【請求項４】
冷却要素（１０，２０，２１，２２，２３，２４，２９）と溝形状の凹部（１７）との間に熱導電性材料（３０）があることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の火格子ブロック。
【請求項５】
用いられる熱導電性材料（３０）は、熱導電性材料、好ましくは、グラファイトペーストであることを特徴とする請求項４記載の火格子ブロック。
【請求項６】
用いられる熱導電性材料（３０）は、ファインスチールウールであることを特徴とする請求項４記載の火格子ブロック。
【請求項７】
冷却要素（１０，２０，２１，２２，２３，２４，２９）は、冷却通路（１１）を形成するチューブ状部分からなり、このチューブ状部分は、円形または多角形の断面を有していることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の火格子ブロック。
【請求項８】
冷却要素（２３，２４）は、リブ（２５）を備えていることを特徴とする請求項７記載の火格子ブロック。
【請求項９】
冷却要素（２９）は、冷却プレート（２８）を含んでいることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の火格子ブロック。
【請求項１０】
ブロック本体（２）に分離可能に接続される保持部分（１５’）は、冷却要素を形成し、冷却水システムに接続される少なくとも１つの冷却通路（１１’）を備えていることを特徴とする請求項１０記載の火格子ブロック。
【請求項１１】
冷却通路（１１’）は、保持部分（１５’）内に一体に鋳造されていることを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の火格子ブロック。
【請求項１２】
ブロック本体（２）と保持部分（１５’）の間に熱伝導材料（３０）の層があることを特徴とする請求項１記載の火格子ブロック。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の火格子ブロックから形成される火格子列が、順次続いて配置されていることを特徴とする火格子。
【請求項１４】
火格子列の火格子ブロックは、共通のチューブ状の冷却要素（１０、２０，２１，２２，２３，２４）を備え、これらの冷却要素は、全てのゲートブロック（１）を通っており、かつ水の取入口及び排出口に接続されていることを特徴とする火格子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、請求項１に従う廃棄物の熱処理プラントにおける火格子部分を形成する火格子ブロック（ｇｒａｔｅ ｂｌｏｃｋ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヨーロッパ特許第０８４４４３８号明細書には、曲がりくねったように走るチューブ状の冷却要素を備える火格子ブロックからなる燃焼プラントのための火格子が開示されている。この冷却要素、即ち、冷却パイプは、処理すべき廃棄物のための頂部支持面を有するブロック本体に一体に鋳造されている。これらの火格子ブロックの製造コストは、高価である（高価な鋳造用の木型製作、複雑な鋳造工程のため）。
【０００３】
さらに、冷却パイプと鋳造品の間の満足な連結を確実に行うことはできず、熱の伝達において不利な作用を生じることになる。さらに、鋳造は、鋳造部品を一体化するために、キャビテーションおよびクラックを形成しやすく、その結果、多数の検査を避けることができず、またスクラップとなる確率が高い。クラック、キャビティまたは孔の収縮は、火格子ブロック本体において許容できるものではないので、鋳造は厳しい作業である。
【０００４】
それゆえ、圧力試験及び漏れ試験は、各ブロック本体に対して実行される。複雑な再溶着作業を避けることができない。鋳造品とこれに一体化される鋳造冷却パイプとの間の異なる温度膨張により、鋳造冷却パイプは、蒸発乾燥中および／または局所的な高熱負荷の間、冷却パイプはひび割れる。
【０００５】
漏れやすいまたは損傷したブロック本体の場合、冷却媒体が燃焼空間内に入り込み、そして、ブロック本体が、もはやその機能を果たさなくなる。さらに、個々の場合に特別の鋳造パターンが要求されるので、一体化した鋳造された冷却要素を有する火格子の場合、火格子ブロックは、異なる要求及び負荷に対する適応性が難しくかつ寿命も長くする必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、単純でかつコスト効率が良い最初に述べた形式の火格子ブロックを提供することであり、鋳造品として製造されるブロック本体の複雑な圧力検査および漏れ検査をなくし、かつ単純な方法で異なる要求に適応できる火格子ブロックを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の特徴部分を有する本発明の火格子ブロックによって達成される。冷却要素がボトム保持部分によってブロック本体と接触する所定位置に固定できるように、冷却要素はブロック本体に分離可能に連結される。これにより、ブロック本体は、近づきにくいキャビティを有しておらず、ブロック本体は、単一の標準鋳造工程により、コスト効率の良い方法で製造することができる。また、複雑な圧力試験および漏れ試験を受ける必要がない。冷却要素およびブロック本体は、互いに分離されかつ異なる方向に拡張することができ、さらに、冷却要素が多様性のある材料から作ることができ、かつ垂直方向に望ましい形状と断面積を有するので、冷却要素からの漏れまたはクラックの危険を取り除くことができる。
【０００８】
本発明に従う火格子ブロックの好ましい実施形態は、従属する請求項の新規事項によって形成される。
本発明は、図面を参照して以下でより詳細に説明される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、廃棄物の熱処理プラントにおける火格子部分を形成する火格子ブロック１を示している。この火格子ブロック１は、ほぼ断面Ｕ字形のブロック本体２からなり、このブロック本体は、鋳物で作られ、後部壁３、頂部壁４、前部壁５を有する。ブロック本体２の前部壁５は、脚部７に連結される。頂部壁４は、処理される廃棄物に対する支持面８を有する。後部壁３には、少なくとも１つまたは複数のフック６が設けられ、このフックの１つだけを図１で見ることができ、ブロック保持要素上に火格子ブロックを垂下させるようになっている。
【００１０】
この場合、複数の火格子ブロックは、互いに続いて配置され、本来的に知られた方法で、図面には示されていないが、互いに、火格子ブロックの列を形成するように、共通の保持要素上に吊り下げられ、かつ好ましくはボルトで連結されている。この火格子は、前後に並ぶ階段状に配置される複数の火格子ブロックの列を有する。固定の火格子ブロックの列は、移動可能な火格子ブロックの列にそれぞれ従う。
【００１１】
移動可能に火格子ブロックの列は、火格子上で廃棄物材料を押圧したりまたは切断したりする効果を果たす。その結果、新しい廃棄物の表面は、燃焼空間内で熱処理に繰り返しさらされるとともに、廃棄物は、同時に前進する。この場合、各火格子ブロック１は、下流の火格子ブロック１における支持面８上の脚部７に係止される。以下に、熱処理作業中、かなりの熱応力に晒されるブロック本体２が、どのようにして冷却されるかを記載することになるであろう。
【００１２】
図１は、ブロック本体２を冷却するために設けられる冷却要素１０の一例を示しており、この冷却要素は、曲がりくねったように配置されるパイプ形状で、冷却通路１１を形成するとともに、冷却水システムに接続されている。「冷却水」という用語は、この場合、一般的に用いられる水と、他の適当な冷却液の両方を意味する。冷却要素１０は、支持表面８の下側を走り、前部壁５まで伸びており、また、脚部７へ垂れ下がる部分１０ａを有している。この冷却要素１０は、保持部分１５によってブロック本体２と接触する位置に保持され、保持部分１５は、ブロック本体２に対して下側に配置されかつブロック本体２に分離可能に連結される。この目的のために、底部側が開いた溝、すなわち凹部１７は、冷却要素１０に対面し（この場合、冷却要素１０は、パターンとして役立つ。）、平らなブロック本体の底面部分１６と一体に鋳造される。この底面部分にはリブ（このリブは図１では示されていない）を設けることができる。もちろん、冷却要素１０は、従ってまた凹部１７は、図１に示す方向とは異なる方向に走すことも可能である。また、火格子ブロック１に対して複数の冷却要素１０及び凹部１７を設けることもできる。
【００１３】
冷却要素、即ち、冷却通路は、図２から図４に示す例示的な実施形態において、種々の断面形状を有することができる。円形断面の通常の冷却パイプ２０（図２）の代わりに、断面四角形または矩形状の冷却パイプまたは冷却要素２１（図３）、あるいは、断面三角形の冷却パイプまたは冷却要素２２（図４）を用いることができる。また、冷却要素は、図２及び図３に従って冷却要素２３，２４の例を用いて示すように、リブ２５を設けることもできる。
【００１４】
しかし、冷却要素は、また、例えば、冷却プレート２８（または複数の冷却プレート）あるいは、他の冷却本体を含むこともできる。図４に示すような冷却要素２９の例示を用いる場合、この冷却要素２９は、３つの冷却パイプ２０’に溶接された冷却プレート２８を有する。このような冷却プレート又は冷却本体は、特に温度的に危険な位置に取り付けることができる。
【００１５】
１つまたは複数の凹部１７は、好ましくは、熱伝導性材料が被膜または充填されている。このために、例えば、冷却要素１０、または２０〜２４、または２９の挿入前に熱伝導性コンパウンドが用いられる。冷却要素１０、または２０〜２４、または２９は、熱伝導性コンパウンド内に押圧され、その上に流れ出た熱伝導性コンパウンドをこすり落とし、その後、冷却要素１０、または２０〜２４、または２９は、保持部分１５によって固定される。
【００１６】
図面において、熱伝導性材料は、参照符号３０で示されている。この保持部分１５は、好ましくは圧力ストリップ３２を備えている。この圧力ストリップは、図２〜図４２に見られるように、保持部分１５は、その支持表面３３をブロック本体の底面部分１６に対して支えるとき、凹部１７内に突き出て、冷却要素１０、または２０〜２４、または２９を支持し、そして、この冷却要素をブロック本体２に対する位置に固定する。
【００１７】
しかし、冷却要素１０、または２０〜２４、または２９は保持部分１５の頂部支持表面３３によってその位置に直接固定することができる。保持部分１５をブロック本体に対して分離可能に固定すること、または連結することは、図面からは見ることができない。図１において、保持部分１５内に連結用ねじ３７が設けられる複数の孔のみが示されている。ねじ連結の代わりに、楔連結、クイックロック連結、または他の分離可能な連結形式を用いることができる。
【００１８】
熱伝導性コンパウンドの代わりに、ファインスチールウール（ｆｉｎｅ ｓｔｅｅｌ ｗｏｏｌ）または同等品が、熱伝導性材料として用いることができ、また、冷却要素が圧入される前に凹部１７内に挿入することもできる。しかし、熱伝導性コンパウンドを用いて、たとえば、市場において入手することができるグラファイトペーストは、スチールよりも熱伝導率が高いので、特に有効である。
【００１９】
保持部分１５は、種々の材料（スチール、アルミニウム等）から作ることができる。それは、鋳造品またはシート金属部品とすることができる。また、グリッドとして構成することもできる。必要であれば、組立前に、図１で符号３８で示す個々の圧力ストリップ３２間の保持部分１５に（コンパウンド、マット、発泡ガラス等）の断熱材を挿入することもできる。しかし、この断熱材は、組立後のインジェクションコンパウンドとして圧力を負荷することができ、また、キャビティに充填することができる。
【００２０】
さらに、図示しない火格子ブロックの実施形態によれば、冷却要素１０、または２０〜２４、または２９は、ブロック本体の底面に一体に鋳造された凹ブ１７の代わりに、保持部分１５の頂部表面に設けた対応する凹部内に挿入することができ、また、ブロック本体の底面１６に保持部分１７を一緒に押圧して接触位置に固定することができる。
【００２１】
ここで、熱伝導性材料、好ましくは熱伝導性コンパウンドを、保持部分１７の凹部内に設けることにより、特に保持部分とブロック本体との接触を、改善もしくは確実にする。この変形例において、また、熱伝導性コンパウンドは、好ましくは、保持部分１５の頂部支持面３３とブロック本体の底面１６との間を広げる（これは、図１〜図４に記載された変形例として適用される。）。しかし、熱伝導性コンパウンドは、ある環境の下で、例えば、火格子において、火格子の「バーンアウト領域」、即ち低温度負荷での領域に用いられる。
【００２２】
本発明に従う火格子の２つの変形例（ブロック本体２の凹部に固定される冷却要素と、保持部分１５の凹部１７に配置されかつブロック本体と接触する位置で保持部分と一緒に固定される冷却要素）は、ブロック本体に一体に鋳造された冷却パイプを設けた公知の火格子ブロックと比較すると大いに利点を備えている。近づきにくいキャビティを有していないブロック本体２は、単純な標準鋳造プロセスによって鋳造することができる。キャビティテーション及びクラック形成の致命的な危険がないので、ブロック本体２は、圧力試験及び漏れ試験を必要とせず、また再溶接の作業もない。冷却要素とブロック本体２は、互いに分離することができ、即ち、互いに固定状態で結合されないので、冷却要素とブロック本体は、温度負荷及び異なる温度膨張係数によって、個別に膨張することができる。
【００２３】
冷却パイプからの漏れおよびクラックの危険は、大いに取り除かれる。冷却要素は、最も多様な材料からつくることができ、かつ所望の形状とすることができる。冷却要素を備える保持部分１５は、何等の問題もなく火格子底面から取り外して交換することができる。本発明の解決方法によれば、火格子の温度負荷に提供されるモジュール構成を可能にする。異なる要求及び負荷に対するこの適用は単純である。冷却要素の形状および寸法の変化は、単純なパターンの変更を考慮すればよい。
【００２４】
変形例では、保持部分１５の凹部１７に配置されかつ保持部分をブロック本体２と接触する位置に保持部分と一体に固定される冷却要素を有している。この変形例では、ブロック本体２における凹部１７は必要とせず、また、異なる冷却システム（空調、水冷の他の形式）を有する火格子ブロックに対して意図された既に存在するブロック本体を容易に改造することができる。さらに、本発明に従ってより単純に製造することができ、より作業における信頼性を増し、そして、種々の要求に適用できる冷却システムを備えることができる。
【００２５】
更なる利点は、本発明に従う冷却システムが、水の取入口および排出口に列族される供給の冷却要素を用いることができることにある。例えば、火格子ブロックの列に順次配置された全ての火格子ブロック１に対して、図１に従う曲がりくねった構造の冷却パイプ１０を用いることができる。
【００２６】
今まで、チューブ状の中間部材を介して互いに隣接する火格子ブロックの、ブロック本体に一体に鋳造された個々の冷却パイプを連結する通常の実施例であった。今度は、中間部材がなくなるという事実のために、漏れ個所が少なくなり、かつ組立が単純化される。
【００２７】
図５は、保持部分の底部１５’自体は、ブロック本体２を支持しかつブロック本体に分離可能に連結することができ、少なくとも１つの冷却通路１１’を有する冷却要素を形成する。保持部分の底部１５’は、好ましくは冷却通路１１’（または冷却通路１１）が直接一体に鋳造されている鋳造品である。この変形例では、温度的に大いに負荷されたブロック本体２は、近づきにくいキャビティを有しておらず、その結果、キャビティテーション及びクラック形成が起こる危険がない。そして、ブロック本体２は、標準の鋳造プロセスで製造することができ、また、高価な試験方法を用いることがない。冷却水は、燃焼空間内を通過することがない。保持部分１５は、鋳造の観点から最適な方法であり、かつ問題なしに製造することができる。
【００２８】
ブロック本体２は、この実施形態において特別の溝または凹部を必要としないので、既に存在するブロック本体（少しの鋳造パターンの適合を必要とする場合）保持部分、または冷却要素１５’を備えることができる。
【００２９】
保持部分１５’とブロック本体との間の分離可能な結合は、例えば、図５に示すようにねじ手段（参照符号４０）、または本来知られている他の方法によって影響される。この変形例では、熱導電性材料の被膜が保持部分１５’とブロックの底面１６との間に適用されることが望ましい。または、この接触は、接触領域（例えば、粗い表面）の特別な構成によって改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明に係る火格子ブロックの第１実施形態を示し、ブロック本体、保持部、および冷却要素を備える部分斜視図である。
【図２】
図２は、図１に従う火格子ブロックのための冷却要素の断面形状を示す図である。
【図３】
図３は、図１に従う火格子ブロックのための冷却要素の断面形状を示す図である。
【図４】
図４は、図１に従う火格子ブロックのための冷却要素の断面形状を示す図である。
【図５】
図５は、長手方向断面における火格子ブロックの更に例示的な実施形態を示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004517291.tif 000024
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004517291.tif 000025
2004517291.tif 000026
【国際調査報告】
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