JP4083134B2

JP4083134B2 - Ceramic lining and pulverized coal burner

Info

Publication number: JP4083134B2
Application number: JP2004081834A
Authority: JP
Inventors: 輝夫田中; 達司柏木; 啓治脇所; 恭太千代延; 真仁井口; 守石井
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Taiheiyo Cement Corp
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc; Taiheiyo Cement Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP2005265355A

Description

本発明はセラミックライニングおよびこれを備えた微粉炭バーナーに関する。 The present invention relates to a ceramic lining and a pulverized coal burner provided with the same.

いわゆる微粉炭バーナーは、高炉精錬設備や石炭燃料を用いた発電設備等で使用されている。この微粉炭バーナーにおいて、微粉炭の噴出方向を制御するための整流板は、バーナー火炎による高温にさらされた状態で微粉炭粒子が高速で衝突するという、極めて厳しい摩耗環境にさらされる。このため、従来より、整流板に耐摩耗性の高い高クロム鋼等の耐摩耗鋳鋼を適用しているが、満足のいく耐摩耗性は得られておらず、摩耗による肉厚減少により頻繁に修理・交換が必要となっている。 So-called pulverized coal burners are used in blast furnace refining facilities and power generation facilities using coal fuel. In this pulverized coal burner, the rectifying plate for controlling the direction in which the pulverized coal is ejected is exposed to an extremely severe wear environment in which the pulverized coal particles collide at high speed while being exposed to a high temperature by the burner flame. For this reason, wear-resistant cast steel such as high-chromium steel with high wear resistance has been applied to the current plate, but satisfactory wear resistance has not been obtained, and it is more frequent due to thickness reduction due to wear. Repair / replacement is required.

そこで、この整流板をはじめとして微粉炭バーナーにおいて摩耗環境にさらされる各種のバーナー部品に、セラミックスやサーメット等の硬質材料をライニングすることにより延命化を図る検討がなされている。ここで、このようなバーナー部品には数百度〜６００℃程度の温度が加わるため、有機接着剤を使用することはできない。また、セラミックスやサーメットとライニングする金属基材とではその熱膨張率が大きく異なるなため、無機接着剤を使用したとしても熱膨張差より、容易に剥離、脱落してしまうという問題がある。 Accordingly, studies have been made to extend the life by lining hard materials such as ceramics and cermet on various burner parts exposed to the wear environment in the pulverized coal burner including this current plate. Here, since such a burner part is subjected to a temperature of several hundred degrees to about 600 ° C., an organic adhesive cannot be used. Further, since the coefficient of thermal expansion differs greatly between ceramics and cermet and the metal base material to be lined, there is a problem that even if an inorganic adhesive is used, it is easily peeled off and dropped due to the difference in thermal expansion.

そこで、一般的には、セラミックタイルの略中央部にザグリ穴を設け、また、基材にも貫通穴（ボルト穴）を設け、これらの穴部を通してセラミックタイルを基材にボルト止めした上、セラミックタイルのザグリ穴にセラミック製の蓋部材を被せ、セラミックタイルと蓋部材との間の隙間に耐熱セメント等の無機充填材を注入して蓋部材を固定することにより、ボルトの摩耗を防ぐ方法が広く採用されている（例えば、非特許文献１参照）。 Therefore, generally, a counterbore hole is provided in the substantially central portion of the ceramic tile, and a through hole (bolt hole) is also provided in the base material, and the ceramic tile is bolted to the base material through these holes, Method of preventing bolt wear by covering the counterbore hole of the ceramic tile with a ceramic lid member and injecting an inorganic filler such as heat-resistant cement into the gap between the ceramic tile and the lid member to fix the lid member Is widely adopted (see Non-Patent Document 1, for example).

しかしながら、このようなライニング方法では、蓋部材を固定するために用いる充填材がセラミックライニングの表面に露出した状態となる。一般的に、充填材はセラミックタイルや蓋部材よりも耐摩耗性や耐食性に劣るために、この部分から劣化が生じて蓋部材が脱落し、それによってボルトが摩耗してセラミックタイルが脱落するという問題が生ずる。ここで、基材表面全体をセラミックタイルで覆う方法としては、セラミックタイルを樹脂接着剤で基材に固定する方法もあるが、微粉炭バーナーのように高温環境で用いられるセラミックライニングでは、樹脂接着剤の耐熱性は不十分である。
火原協会講座１４，「燃料および燃焼」，社団法人火力原子力発電技術協会，平成元年５月発行 However, in such a lining method, the filler used for fixing the lid member is exposed on the surface of the ceramic lining. Generally, the filler is inferior in wear resistance and corrosion resistance to the ceramic tile and the lid member, so that the deterioration occurs from this portion, and the lid member falls off, whereby the bolt wears and the ceramic tile falls off. Problems arise. Here, as a method of covering the entire surface of the substrate with ceramic tiles, there is also a method of fixing the ceramic tiles to the substrate with a resin adhesive, but with ceramic lining used in a high temperature environment such as a pulverized coal burner, resin bonding The heat resistance of the agent is insufficient.
Fire Field Association Lecture 14, “Fuel and Combustion”, Thermal Nuclear Power Technology Association, May 1989

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、基材に係止されるセラミック部材の表面に異種材料が現れず、耐熱性、耐久性に優れたセラミックライニングを提供することを目的とする。また本発明は、このようなセラミックライニングを備えた微粉炭バーナーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a ceramic lining excellent in heat resistance and durability in which a different material does not appear on the surface of a ceramic member locked to a base material. And Moreover, an object of this invention is to provide the pulverized coal burner provided with such a ceramic lining.

本発明の第１の観点によれば、所定位置に孔部が形成された金属製の基材と、
その側面およびその裏面に開口し、裏面側の幅が内部側の幅よりも狭い溝部、が設けられたセラミック部材と、
前記溝部の断面形状と略相似形の断面形状を有し、前記セラミック部材の側面から前記溝部に挿通されるナット様の第１金具と、前記第１金具と螺合されるボルト様の第２金具とからなり、前記第１金具と前記第２金具とを前記孔部を通して螺合することにより前記セラミック部材を前記基材に係止する係止金具と、
を具備し、前記第１金具を前記溝部に挿通させた後の前記溝部の残空間に、所定のセラミックスからなるキャップ部材が嵌挿され、または所定の充填材が充填されていることを特徴とするセラミックライニング、が提供される。 According to the first aspect of the present invention, a metal base material having a hole formed at a predetermined position;
A ceramic member provided with a groove portion that is open on the side surface and the back surface thereof, and whose width on the back surface side is narrower than the width on the inner side;
A nut-like first metal fitting having a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape of the groove part, inserted through the groove part from the side surface of the ceramic member, and a bolt-like second metal screwed into the first metal part. A locking bracket for locking the ceramic member to the base material by screwing the first bracket and the second bracket through the hole,
And a cap member made of a predetermined ceramic is inserted into the remaining space of the groove after the first metal fitting is inserted into the groove, or a predetermined filler is filled. A ceramic lining is provided.

このセラミックライニングでは、セラミックライニングの使用時における第１金具と前記セラミック部材の熱膨張よる破損が防止されるように、第１金具とセラミック部材との間に所定の間隙を設けることが好ましい。
In this ceramic lining, it is preferable to provide a predetermined gap between the first metal fitting and the ceramic member so that the first metal fitting and the ceramic member are prevented from being damaged due to thermal expansion when the ceramic lining is used.

本発明の第２の観点によれば、所定の金属からなり、所定位置にネジ穴が形成された基材と、
筒状部および該筒状部の片端に設けられたリング状の鍔部とからなり、前記筒状部の他端で前記基材に溶接される係止金具と、
前記ネジ穴に螺合されるボルト部材と、
前記係止金具によって前記基材の表面に係止され、前記ボルト部材によって位置ずれが防止されたセラミック部材と、
を具備するセラミックライニングであって、
前記セラミック部材は、
裏面に開口し、開口形状が前記係止金具の鍔部よりも大きく、前記係止金具全体を収容することができる第１の溝部と、
前記第１の溝部と連通し、前記第１の溝部に収容された前記係止金具をセラミックス部材の内部でスライドさせることができるように、裏面側の幅が内部側の幅よりも狭い第２の溝部と、
前記ボルト部材の先端が挿通される穴部と、
を有することを特徴とするセラミックライニング、が提供される。 According to a second aspect of the present invention, a base material made of a predetermined metal and having a screw hole formed at a predetermined position;
A locking member that is welded to the base material at the other end of the cylindrical part, and comprising a cylindrical part and a ring-shaped flange provided at one end of the cylindrical part;
A bolt member screwed into the screw hole;
A ceramic member that is locked to the surface of the base material by the locking metal fitting and is prevented from being displaced by the bolt member;
A ceramic lining comprising:
The ceramic member is
A first groove that opens on the back surface and has an opening shape larger than the collar portion of the locking fitting, and can accommodate the entire locking fitting;
A second surface that is in communication with the first groove and is narrower on the back side than the inner side so that the locking fitting accommodated in the first groove can be slid inside the ceramic member. The groove of
A hole through which the tip of the bolt member is inserted;
There is provided a ceramic lining characterized by comprising:

このセラミックライニングにおいても、セラミックライニングの使用時における係止金具、ボルト、セラミック部材の熱膨張よる破損が防止されるように、係止金具およびボルトとセラミック部材との間に所定の間隙が設けられていることが好ましい。これらセラミックライニングにおいて、セラミック部材としては、窒化珪素、サイアロン、炭化珪素、アルミナ、ムライトまたはこれらの複合材が好適に用いられる。 Also in this ceramic lining, a predetermined gap is provided between the locking metal fitting and the bolt and the ceramic member so as to prevent damage due to thermal expansion of the locking metal fitting, bolt and ceramic member when the ceramic lining is used. It is preferable. In these ceramic linings, silicon nitride, sialon, silicon carbide, alumina, mullite, or a composite material thereof is suitably used as the ceramic member.

本発明の第３の観点によれば、上記セラミックライニングを整流板および／またはバーナーノズルとして備えていることを特徴とする微粉炭バーナー、が提供される。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a pulverized coal burner comprising the ceramic lining as a current plate and / or a burner nozzle.

本発明のセラミックライニングによれば、基材に係止されるセラミック部材の表面に異種材料が現れないために、優れた耐久性が得られる。また、このようなセラミックライニングを用いた微粉炭バーナーでは、メンテナンスや部品交換の頻度を少なくすることができる。 According to the ceramic lining of the present invention, since different materials do not appear on the surface of the ceramic member locked to the base material, excellent durability can be obtained. Moreover, in the pulverized coal burner using such a ceramic lining, the frequency of maintenance and component replacement can be reduced.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に本発明の第１の実施形態であるセラミックライニング１０の概略平面図を示し、図２に図１の矢視ＡＡ図を示し、図３に図１の矢視ＢＢ図を示す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic plan view of a ceramic lining 10 according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows an AA view of FIG. 1, and FIG. 3 shows a BB view of FIG.

セラミックライニング１０は、基材１１と、基材１１に係止されるセラミック部材（セラミックタイル）１２と、基材１１にセラミック部材１２を係止させるための係止金具１４と、から構成される。なお、図１では基材１１の図示を省略し、１枚のセラミック部材１２のみを示している。 The ceramic lining 10 includes a base material 11, a ceramic member (ceramic tile) 12 that is locked to the base material 11, and a locking fitting 14 that locks the ceramic member 12 to the base material 11. . In FIG. 1, the substrate 11 is not shown, and only one ceramic member 12 is shown.

基材１１には貫通孔１９が形成されている。この貫通孔１９はセラミック部材１２の外形寸法にあわせて、基材１１上に複数のセラミック部材１２を敷き詰めて係止することができるような間隔で形成されている。基材１１には、微粉炭バーナー用途の場合、耐熱性、耐食性、機械的強度等に優れたステンレス、鋳鋼等が好適に用いられる。 A through hole 19 is formed in the base material 11. The through holes 19 are formed at intervals so that a plurality of ceramic members 12 can be spread and locked on the base material 11 in accordance with the outer dimensions of the ceramic members 12. In the case of the pulverized coal burner, stainless steel, cast steel, etc. excellent in heat resistance, corrosion resistance, mechanical strength and the like are suitably used for the base material 11.

図４（ａ）にセラミック部材１２の概略斜視図を示す。図１〜図４（ａ）に示されるように、セラミック部材１２には、その側面およびその裏面に開口し、裏面側の幅が内部側の幅よりも狭い溝部１３が形成されている。この溝部１３は、係止金具１４を構成する第１金具１７ａ（後に詳細に説明する）をセラミック部材１２のほぼ中心に配置することができるように、セラミック部材１２の側面から中心に向かって伸びるように形成されている。また、溝部１３では、第１金具１７ａの形状に適合させて、セラミック部材１２内部側の幅の広い溝の長さが、セラミック部材１２裏面側の幅の狭い長さよりも長くなっている。 FIG. 4A shows a schematic perspective view of the ceramic member 12. As shown in FIG. 1 to FIG. 4A, the ceramic member 12 is formed with a groove 13 that is open on the side surface and the back surface thereof and whose width on the back surface side is narrower than that on the inner side. The groove 13 extends from the side surface of the ceramic member 12 toward the center so that the first metal member 17a (which will be described in detail later) constituting the locking metal member 14 can be disposed at the approximate center of the ceramic member 12. It is formed as follows. Further, in the groove portion 13, the length of the wide groove on the inner side of the ceramic member 12 is longer than the narrow length on the back surface side of the ceramic member 12 in conformity with the shape of the first metal fitting 17 a.

セラミック部材１２としては、窒化珪素、サイアロン、炭化珪素、アルミナ、ムライトまたはこれらの複合材が好適に用いられる。セラミック部材１２は、公知の製造方法、例えば、所定のバインダが添加され、造粒処理されて得られた原料粉末をプレス成形（一軸プレス成形、ＣＩＰ成形）し、焼成収縮を見込んで最終的に予め決められた寸法の溝部１３が形成されるように、作製した成形体に機械加工を施し、所定の条件で焼成し、必要に応じて寸法調整のための研削処理等を行うことにより、製造することができる。セラミック部材１２はまた、射出成形法によって製造することも容易である。 As the ceramic member 12, silicon nitride, sialon, silicon carbide, alumina, mullite, or a composite material thereof is preferably used. The ceramic member 12 is formed by press-forming (uniaxial press-molding, CIP molding) a raw material powder obtained by adding a predetermined binder and granulating a known manufacturing method. Manufactured by subjecting the formed body to machining so that a groove 13 having a predetermined dimension is formed, firing it under predetermined conditions, and performing grinding processing for dimension adjustment as necessary. can do. The ceramic member 12 is also easy to manufacture by an injection molding method.

図４（ｂ）に係止金具１４の概略斜視図を示す。この係止金具１４は、セラミック部材１２の側面から溝部１３に挿通することができるように、セラミック部材１２に形成されている溝部１３の断面形状（図２に示す矢視ＡＡ図の形状）と略相似形の断面形状を有し、ネジ穴１８がその中心部に厚み方向に貫通するように形成されたナット様の第１金具１７ａと、第１金具１７ａのネジ穴１８と螺合されるネジ溝を備えたボルト様の第２金具１７ｂから構成される。これら第１金具１７ａおよび第２金具１７ｂの材料としては、基材１１と同様に、ステンレス、鋳鋼等が好適に用いられる。 FIG. 4B shows a schematic perspective view of the locking metal fitting 14. The locking metal fitting 14 has a cross-sectional shape of the groove portion 13 formed in the ceramic member 12 (the shape shown in the arrow AA view in FIG. 2) so that it can be inserted into the groove portion 13 from the side surface of the ceramic member 12. A nut-like first metal fitting 17a having a substantially similar cross-sectional shape and having a screw hole 18 penetrating in the thickness direction at the center thereof, and screwed into the screw hole 18 of the first metal fitting 17a. It consists of a bolt-like second metal fitting 17b provided with a thread groove. As the material of the first metal member 17a and the second metal member 17b, stainless steel, cast steel, and the like are preferably used as in the case of the base material 11.

第２金具１７ｂと溝部１３に挿入された第１金具１７ａとを、基材１１の貫通孔１９を通して螺合させと、第１金具１７ａの鍔部（幅の広い部分）によって溝部１３が形成されているセラミック部材１２の段差部分が基材１１側に押しつけられて、セラミック部材１２が基材１１に係止される。第１金具１７ａを基材１１側に締め付けた後に、溶接等により第２金具１７ｂを基材１１に固定することが好ましい。なお、図２および図３の符号１６は溶接部を示している。また、第２金具１７ｂの頭部が基材１１中に埋設されるように、基材１１に溝を形成してもよい。 When the second metal fitting 17b and the first metal fitting 17a inserted into the groove portion 13 are screwed through the through hole 19 of the base material 11, the groove portion 13 is formed by the flange portion (wide portion) of the first metal fitting 17a. The step portion of the ceramic member 12 is pressed against the substrate 11 side, and the ceramic member 12 is locked to the substrate 11. It is preferable to fix the second metal fitting 17b to the base material 11 by welding or the like after the first metal fitting 17a is fastened to the base material 11 side. 2 and 3 indicates a welded portion. Further, a groove may be formed in the base material 11 so that the head of the second metal fitting 17b is embedded in the base material 11.

係止金具１４を構成する金属材料の熱膨張係数は、セラミック部材１２に好適に用いられるセラミック材料の熱膨張係数よりも大きい。このため、セラミックライニング１０の使用時の熱膨張よる第１金具１７ａの疲労やセラミック部材１２の破壊が防止されるように、第１金具１７ａとセラミック部材１２との間には、セラミック部材１２の厚み方向に垂直な方向において、所定の間隙が設けられている。 The thermal expansion coefficient of the metal material constituting the locking metal fitting 14 is larger than the thermal expansion coefficient of the ceramic material suitably used for the ceramic member 12. For this reason, between the 1st metal fitting 17a and the ceramic member 12, the ceramic member 12 of the ceramic member 12 is prevented so that the fatigue of the 1st metal fitting 17a by the thermal expansion at the time of use of the ceramic lining 10 and the destruction of the ceramic member 12 may be prevented. A predetermined gap is provided in a direction perpendicular to the thickness direction.

なお、第１金具１７ａの鍔部がセラミック部材１２の段差部分を係止する力は、このような部材の熱膨張を考慮して、極端に大きくならないように、各部材の寸法または第２金具１７ｂによる第１金具１７ａの取付トルクを制御することが好ましい。また、セラミック部材１２と接する第１金具１７ａの鍔部には、無機繊維シート等の緩衝材を配置することも好ましい。 It should be noted that the dimension of each member or the second metal fitting is not so great that the hook portion of the first metal fitting 17a engages the stepped portion of the ceramic member 12 in consideration of the thermal expansion of such a member. It is preferable to control the mounting torque of the first metal fitting 17a by 17b. Moreover, it is also preferable to arrange a cushioning material such as an inorganic fiber sheet on the flange portion of the first metal fitting 17a that is in contact with the ceramic member 12.

セラミックライニング１０において、セラミック部材１２を基材１１に係止するということだけを考えれば、第１金具１７ａをセラミック部材１２の中心部に配置する必要はなく、したがって溝部１３をセラミック部材１２の中心部まで延ばす必要はないこととなる。しかし、セラミック部材１２の中心部に第１金具１７ａを配置してセラミック部材１２を基材１１に係止することで、セラミック部材１２をより安定な状態で基材１１に係止することができる。 In the ceramic lining 10, considering only that the ceramic member 12 is locked to the base material 11, it is not necessary to arrange the first metal fitting 17 a at the center of the ceramic member 12, and therefore the groove 13 is formed at the center of the ceramic member 12. It is not necessary to extend to the part. However, the ceramic member 12 can be locked to the base material 11 in a more stable state by disposing the first metal fitting 17a at the center of the ceramic member 12 and locking the ceramic member 12 to the base material 11. .

セラミックライニング１０は、以下の工程により製造することができる。すなわち、最初に基材１１に形成された貫通孔１９に第２金具１７ｂを挿通させ、第１金具１７を基材１１側へ締め付けることなく（例えば、基材１１の厚さ方向で多少のがたつきが生ずる程度に）緩やかに螺合させる。次いで、第１金具１７ａが溝部１３に挿通されるように、セラミック部材１２を基材１１の表面でスライドさせて、セラミック部材１２を位置決めする。その後、第２金具１７ｂを回して第１金具１７ａを基材１１側に締め付ける。これにより、セラミック部材１２が基材１１に係止される。以降、所定枚数の別のセラミック部材について同様の作業を行うことにより、セラミックライニング１０が製造される。 The ceramic lining 10 can be manufactured by the following steps. That is, first, the second metal fitting 17b is inserted through the through hole 19 formed in the base material 11, and the first metal fitting 17 is not tightened to the base material 11 side (for example, there is a slight amount in the thickness direction of the base material 11). Gently screw in (to the extent that rattling occurs). Next, the ceramic member 12 is slid on the surface of the base material 11 so that the first metal member 17a is inserted into the groove portion 13, and the ceramic member 12 is positioned. Then, the 2nd metal fitting 17b is turned and the 1st metal fitting 17a is fastened to the base-material 11 side. Thereby, the ceramic member 12 is locked to the base material 11. Thereafter, the ceramic lining 10 is manufactured by performing the same operation on a predetermined number of other ceramic members.

または、最初に、第１金具１７ａを、セラミック部材１２の溝部１３に挿通させ、セラミック部材１２の略中心部に配置する。次に、このセラミック部材１２を基材１１表面の所定位置に、溝部１３に挿通された第１金具１７ａのネジ穴１８が貫通孔１９に位置するように載置する。次いで、基材１１の反対側から貫通孔１９を通して第２金具１７ｂを第１金具１７ａと螺合させ、これらを締め付ける。これによっても、セラミック部材１２を基材１１に係止することができる。 Alternatively, first, the first metal fitting 17 a is inserted through the groove 13 of the ceramic member 12 and is disposed at the substantially central portion of the ceramic member 12. Next, the ceramic member 12 is placed at a predetermined position on the surface of the base material 11 so that the screw hole 18 of the first metal fitting 17 a inserted through the groove 13 is positioned in the through hole 19. Next, the second metal fitting 17b is screwed into the first metal fitting 17a through the through hole 19 from the opposite side of the base material 11, and these are tightened. Also by this, the ceramic member 12 can be locked to the base material 11.

ところで、セラミックライニング１０では、第１金具１７ａを溝部１３に挿通させた後には、溝部１３に空間部が残ることとなる。セラミックライニング１０の使用環境下において、この空間部を通して第１金具１７ａが腐食等することを防止するためには、少なくとも、セラミック部材１２に形成されている溝部１３の側面開口部が、隣接する別のセラミック部材の側面と対面するように、各セラミック部材を配置することが好ましい。 By the way, in the ceramic lining 10, after inserting the 1st metal fitting 17a in the groove part 13, a space part will remain in the groove part 13. FIG. In order to prevent the first metal fitting 17a from corroding through the space under the environment in which the ceramic lining 10 is used, at least the side opening of the groove 13 formed in the ceramic member 12 is separated from the adjacent one. Each ceramic member is preferably arranged so as to face the side surface of the ceramic member.

より好ましくは、図５の断面図（図３の矢視ＢＢ図と同じ矢視で示す）に示すように、溝部１３の残空間に所定のセラミックス（例えば、セラミック部材１２と同じ材料）からなるキャップ部材１２ａを嵌挿することが好ましい。また、溝部１３の残空間にキャップ部材１２ａを嵌挿する代わりに、耐熱セメントや無機接着剤等の充填材を充填することも好ましい。キャップ部材１２ａは、セラミック部材１２との間の摩擦力により保持されてもよいし、充填材により固定してもよい。このようなキャップ部材１２ａは、溝部１３の残空間を完全に埋める必要はない。これにより第１金具１７ａの保護をより確実なものとすることができる。 More preferably, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5 (shown by the same arrow as in the arrow BB in FIG. 3), the remaining space of the groove 13 is made of a predetermined ceramic (for example, the same material as the ceramic member 12). It is preferable to insert the cap member 12a. Moreover, it is also preferable to fill with fillers, such as a heat resistant cement and an inorganic adhesive, instead of inserting the cap member 12a in the remaining space of the groove part 13. The cap member 12a may be held by a frictional force with the ceramic member 12, or may be fixed by a filler. Such a cap member 12 a does not need to completely fill the remaining space of the groove 13. Thereby, protection of the 1st metal fitting 17a can be made more reliable.

このように溝部１３の残空間にキャップ部材１２ａを嵌挿し、または充填材を充填する作業は、先に説明したライニング工程にしたがってセラミック部材１２を基材１１に係止させた後に、行うことができる。または、溝部１３に第１金具１７ａを挿通させた後、第１金具１７ａが完全に固定されることなく溝部１３内で適度に動かすことができるようにキャップ部材１２ａを溝部１３に嵌挿させて固定し、次いでセラミック部材１２を基材１１の所定位置に配置して第１金具１７ａと第２金具１７ｂとを螺合させ、セラミック部材１２を基材１１に係止する方法、を用いることもできる。 Thus, the work of inserting the cap member 12a into the remaining space of the groove 13 or filling the filler is performed after the ceramic member 12 is locked to the base material 11 according to the lining process described above. it can. Alternatively, after the first metal fitting 17a is inserted through the groove 13, the cap member 12a is fitted into the groove 13 so that the first metal 17a can be moved appropriately within the groove 13 without being completely fixed. It is also possible to use a method of fixing the ceramic member 12 at a predetermined position of the base material 11 and then screwing the first metal fitting 17a and the second metal fitting 17b to lock the ceramic member 12 to the base material 11. it can.

このようなセラミックライニング１０では、セラミック部材１２の表面に異種材料が現れないために、高温、摩耗環境における使用において、優れた耐久性を発揮する。 In such a ceramic lining 10, since different materials do not appear on the surface of the ceramic member 12, excellent durability is exhibited when used in a high temperature and wear environment.

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６に本発明の第２の実施形態に係るセラミックライニング３０の概略平面図を示し、図７に図６の矢視ＣＣ図を示し、図８に図６の矢視ＤＤ図を示し、図９に図６の矢視ＥＥ図を示す。セラミックライニング３０は、基材３１と、セラミック部材３２と、係止金具３３と、雄ネジ（ボルト）３４と、から構成される。なお、図６では基材３１の図示を省略している。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 shows a schematic plan view of a ceramic lining 30 according to the second embodiment of the present invention, FIG. 7 shows a CC view of FIG. 6, FIG. 8 shows a DD view of FIG. 9 shows an EE diagram of FIG. The ceramic lining 30 includes a base material 31, a ceramic member 32, a locking fitting 33, and a male screw (bolt) 34. In addition, illustration of the base material 31 is abbreviate | omitted in FIG.

基材３１は、先に説明したセラミックライニング１０の基材１１と同様の所定の金属材料からなり、所定位置に雄ネジ３４と螺合するネジ穴３９が形成されている。 The base material 31 is made of a predetermined metal material similar to the base material 11 of the ceramic lining 10 described above, and has a screw hole 39 that is screwed into the male screw 34 at a predetermined position.

係止金具３３は、筒状部３５ａおよび筒状部３５ａの片端に設けられたリング状の鍔部３５ｂから構成される。係止金具３３は、筒状部３５ａにおいて鍔部３５ｂが形成されていない方の端の内壁側で、基材３１に溶接される。なお、図７と図８に示す符号３８が溶接部である。係止金具３３には、基材３１と同様の金属材料が好適に用いられる。 The locking metal member 33 includes a cylindrical portion 35a and a ring-shaped flange portion 35b provided at one end of the cylindrical portion 35a. The locking fitting 33 is welded to the base material 31 on the inner wall side of the end of the cylindrical portion 35a where the flange portion 35b is not formed. In addition, the code | symbol 38 shown in FIG. 7 and FIG. 8 is a welding part. A metal material similar to that of the base material 31 is suitably used for the locking metal fitting 33.

セラミック部材３２は、裏面に開口し、その開口形状（開口面積）が係止金具３３の鍔部３５ｂよりも大きく、係止金具３３全体を収容することができる第１溝部３６ａと、第１溝部３６ａと連通し、第１溝部３６に収容された係止金具３３をセラミックス部材３２の内部でスライドさせることができるように、裏面側の幅が内部側の幅よりも狭くなっている第２溝部３６ｂと、雄ネジ３４の先端が挿通される穴部３７と、を有している。 The ceramic member 32 has an opening on the back surface, the opening shape (opening area) is larger than the flange portion 35b of the locking fitting 33, and a first groove portion 36a that can accommodate the entire locking fitting 33, and the first groove portion. A second groove portion whose width on the back surface side is narrower than the width on the inner side so that the engagement fitting 33 accommodated in the first groove portion 36 can be slid inside the ceramic member 32. 36b and a hole 37 through which the tip of the male screw 34 is inserted.

係止金具３３は第２溝部３６ｂに挿通された状態で、セラミック部材３２を基材３１に係止する。また、雄ネジ３４は、セラミック部材３２を配置する面と反対の面からネジ穴３９に螺合させた際に、その先端部が基材３１から突出するようになっており、この雄ネジ３４の突出部がセラミック部材３２に形成されている穴部３７に挿通されることにより、セラミック部材３２の基材１１上での面方向（厚さに垂直な方向）での動きが抑制されるようになっている。 The locking metal member 33 locks the ceramic member 32 to the base material 31 in a state of being inserted into the second groove portion 36b. Further, when the male screw 34 is screwed into the screw hole 39 from the surface opposite to the surface on which the ceramic member 32 is disposed, the tip of the male screw 34 projects from the base material 31. So that the movement of the ceramic member 32 in the surface direction (direction perpendicular to the thickness) on the base material 11 is suppressed. It has become.

次に、セラミックライニング３０の製造工程について説明する。図１０にセラミック部材３２の基材３１へのライニング工程を模式的に示す説明図を示す。ここで、図１０（ａ）〜（ｄ）には以下に説明する方法により予めセラミック部材３２′が取り付けられた状態を示している。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）は、図１０（ｅ）に示す概略平面図の矢視ＦＦ断面図である。 Next, the manufacturing process of the ceramic lining 30 will be described. FIG. 10 is an explanatory view schematically showing the lining process of the ceramic member 32 to the base material 31. As shown in FIG. Here, FIGS. 10A to 10D show a state in which the ceramic member 32 ′ is previously attached by the method described below. 10 (a) to 10 (d) are cross-sectional views taken along the line FF in the schematic plan view shown in FIG. 10 (e).

最初に、図１０（ａ）に示すように、ネジ穴３９が形成された基材３１の表面の所定位置に係止金具３３を溶接により固定する。次に、図１０（ｂ）に示すように、第１溝部３６ａに係止金具３３が収容されるように、セラミック部材３２を基材１１上に配置する。 First, as shown in FIG. 10A, the locking metal fitting 33 is fixed to a predetermined position on the surface of the base material 31 in which the screw hole 39 is formed by welding. Next, as shown in FIG. 10B, the ceramic member 32 is arranged on the base material 11 so that the locking fitting 33 is accommodated in the first groove 36a.

続いて、図１０（ｃ）に示すように、係止金具３３が第２溝部３６ｂに配置され、かつ、穴部３７がネジ穴３９上に位置するように、セラミック部材３２をスライドさせる。その後、図１０（ｄ）に示すように、雄ネジ３４をネジ穴３９に螺合させる。これにより、セラミック部材３２が基材１１に係止される。以降、所定枚数の別のセラミック部材について同様の作業を行うことにより、セラミックライニング１０が製造される。 Subsequently, as shown in FIG. 10C, the ceramic member 32 is slid so that the locking fitting 33 is disposed in the second groove portion 36 b and the hole portion 37 is positioned on the screw hole 39. Thereafter, the male screw 34 is screwed into the screw hole 39 as shown in FIG. Thereby, the ceramic member 32 is locked to the base material 11. Thereafter, the ceramic lining 10 is manufactured by performing the same operation on a predetermined number of other ceramic members.

このようなセラミックライニング３０もまた、先に説明したセラミックライニング１０と同様に、セラミック部材３２の表面に異種材料が現れないために、優れた耐久性を示す。 Such a ceramic lining 30 also exhibits excellent durability because different materials do not appear on the surface of the ceramic member 32 in the same manner as the ceramic lining 10 described above.

本発明に係るセラミックライニングは、微粉炭バーナーの整流板やバーナーノズルとして好適に用いられる。セラミックライニング１０・３０を用いた微粉炭バーナーでは、メンテナンスや部品交換の頻度を少なくすることができる。 The ceramic lining according to the present invention is suitably used as a rectifying plate or a burner nozzle for a pulverized coal burner. In the pulverized coal burner using the ceramic lining 10.30, the frequency of maintenance and parts replacement can be reduced.

図１１に一般的な角形の微粉炭バーナー５０の概略構造を示す断面図を示す。微粉炭バーナー５０は、バーナーノズル５１と、バーナーノズル５１内に配置され、微粉炭と１次空気との混合気を整流するための整流板５２と、バーナーノズル５１へこの混合気を送る微粉炭管５３と、を備えている。通常、バーナーノズル５１および整流板５２は一体的に微粉炭管５３に対して所定角度傾けることができるようになっている。 FIG. 11 is a sectional view showing a schematic structure of a general square pulverized coal burner 50. The pulverized coal burner 50 is disposed in the burner nozzle 51, the burner nozzle 51, a rectifying plate 52 for rectifying the mixture of pulverized coal and primary air, and the pulverized coal that sends this mixture to the burner nozzle 51. A tube 53. Usually, the burner nozzle 51 and the current plate 52 can be integrally inclined with respect to the pulverized coal pipe 53 by a predetermined angle.

整流板５２としては、基材の両面にセラミック部材がライニングされたセラミックライニングを用いることが好ましい。一方、バーナーノズル５１としては、その内壁にセラミック部材がライニングされていれば十分である。上述したセラミックライニング１０・３０では基材１１・３１の両面にセラミック部材１２・３２を係止することは困難であるから、２枚のセラミックライニング１０・３０を溶接により貼り合わせる等することにより、両面にセラミック部材１２・３２が係止された両面ライニングパネルを得ることができる。 As the current plate 52, it is preferable to use a ceramic lining in which a ceramic member is lined on both surfaces of a base material. On the other hand, as the burner nozzle 51, it is sufficient if the ceramic member is lined on the inner wall. In the ceramic linings 10 and 30 described above, it is difficult to lock the ceramic members 12 and 32 on both surfaces of the base materials 11 and 31, so that by bonding the two ceramic linings 10 and 30 together by welding, A double-sided lining panel in which the ceramic members 12, 32 are locked on both sides can be obtained.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態限定されるものではない。例えば、係止金具１４を構成する第１金具１７ａとして平面外形形状が四角形のものを示したが、第１金具として平面外形形状が円形や六角形のものを用いてもよく、溝部の形状はこのような第１金具の形状に合わせればよい。但し、円形とした場合には、第２金具１７ｂによる締め付けの際に、第２金具の回転にしたがって第１金具もまた回転することのないように、工夫が必要である。このことは、セラミックライニング３０についても同様であり、第１溝部と第２溝部は係止金具の形状に合わせて、例えば、係止金具が円柱状であれば、第１溝部も円柱状とすればよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, this invention is not limited to such a form. For example, the first metal fitting 17a that constitutes the locking metal fitting 14 has a square shape as a planar outer shape, but the first metal fitting may have a circular shape or a hexagonal shape as a planar outer shape. What is necessary is just to match | combine with the shape of such a 1st metal fitting. However, in the case of a circular shape, it is necessary to devise so that the first metal fitting does not rotate as the second metal fitting rotates when the second metal fitting 17b is tightened. The same applies to the ceramic lining 30. The first groove portion and the second groove portion are matched to the shape of the locking metal fitting, for example, if the locking metal fitting is cylindrical, the first groove is also made cylindrical. That's fine.

また、セラミック部材１２に形成する溝部１３の形状も図２等に示した形状に限定されるものではなく、一例として、図１２にセラミック部材１２′に別の溝部１３′および溝部１３″を形成した形態を側面図で示す。溝部１３′・１３″のように、第１金具がセラミック部材１２の厚み方向において溝部から引き抜くことができなければ、溝部と第１金具の形状に制限はない。 Further, the shape of the groove 13 formed in the ceramic member 12 is not limited to the shape shown in FIG. 2 and the like. As an example, another groove 13 ′ and a groove 13 ″ are formed in the ceramic member 12 ′ in FIG. If the 1st metal fitting cannot be pulled out from a groove part in the thickness direction of the ceramic member 12 like groove part 13 '* 13' ', there will be no restriction | limiting in the shape of a groove part and a 1st metal fitting.

さらに、セラミック部材としてその外形が四角形のものを示したが、これに限定されず、例えば、セラミック部材どうしの間に実質的に隙間がないように配置することができる形状、例えば、六角形の形状や、その六角形を二等分した台形形状等であってもかまわない。さらに、基材にライニングすることができるセラミック部材は平板形状に限定されるものではない。 Furthermore, although the external shape of the ceramic member is shown as a quadrangle, the shape is not limited to this, for example, a shape that can be arranged so that there is substantially no gap between the ceramic members, for example, a hexagonal shape. It may be a shape or a trapezoidal shape obtained by dividing the hexagon into two. Furthermore, the ceramic member that can be lined on the substrate is not limited to a flat plate shape.

本発明は、耐熱性、耐摩耗性が要求される微粉炭バーナーに好適である。また、これに限定されず、粉体搬送チューブ等としても好適である。 The present invention is suitable for a pulverized coal burner that requires heat resistance and wear resistance. Moreover, it is not limited to this, It is suitable also as a powder conveyance tube etc.

セラミックライニングの概略構造を示す平面図。The top view which shows schematic structure of a ceramic lining. 図１の矢視ＡＡ図。The arrow AA figure of FIG. 図１の矢視ＢＢ図。The arrow BB figure of FIG. （ａ）はセラミック部材の概略斜視図、（ｂ）は係止金具の概略斜視図。(A) is a schematic perspective view of a ceramic member, (b) is a schematic perspective view of a locking metal fitting. セラミックライニングにキャップ部材を設けた形態を示す断面図。Sectional drawing which shows the form which provided the cap member in the ceramic lining. 別のセラミックライニングの概略構造を示す平面図。The top view which shows schematic structure of another ceramic lining. 図６の矢視ＣＣ図。CC view of FIG. 図６の矢視ＤＤ図。The arrow DD figure of FIG. 図６の矢視ＥＥ図。FIG. 7 is an EE view of FIG. 6. セラミック部材の基材へのライニング工程の一例を模式的に示す別の説明図。Another explanatory view showing typically an example of a lining process to a substrate of a ceramic member. 一般的な微粉炭バーナーの概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of a general pulverized coal burner. セラミック部材に形成する別の溝部形状を示す側面図。The side view which shows another groove part shape formed in a ceramic member.

Explanation of symbols

１０・３０；セラミックライニング
１１・３１；基材
１２・１２′・３２・３２′；セラミック部材
１２ａ；キャップ部材
１３・１３′・１３″；溝部
１４；係止金具
１６；溶接部
１７ａ；第１金具
１７ｂ；第２金具
１８；ネジ穴
１９；貫通孔
３３；係止金具
３４；雄ネジ（ボルト）
３５ａ；筒状部
３５ｂ；鍔部
３６ａ；第１溝部
３６ｂ；第２溝部
３７；穴部
３８；溶接部
３９；ネジ穴
５０；微粉炭バーナー
５１；バーナーノズル
５２；整流板
５３；微粉炭管 10.30; Ceramic lining 11.31; Base material 12.12'.32.32 '; Ceramic member 12a; Cap member 13.13'.13 "; Groove 14; Locking bracket 16; Welded portion 17a; Metal fitting 17b; Second metal fitting 18; Screw hole 19; Through hole 33; Locking metal fitting 34; Male screw (bolt)
35a; cylindrical part 35b; flange 36a; first groove part 36b; second groove part 37; hole part 38; weld part 39; screw hole 50; pulverized coal burner 51; burner nozzle 52; rectifying plate 53;

Claims

A metal substrate having a hole formed in a predetermined position;
A ceramic member provided with a groove portion that is open on the side surface and the back surface thereof, and whose width on the back surface side is narrower than the width on the inner side;
A nut-like first metal fitting having a cross-sectional shape substantially similar to the cross-sectional shape of the groove part, inserted through the groove part from the side surface of the ceramic member, and a bolt-like second metal screwed into the first metal part. A locking bracket for locking the ceramic member to the base material by screwing the first bracket and the second bracket through the hole,
And a cap member made of a predetermined ceramic is inserted into the remaining space of the groove after the first metal fitting is inserted into the groove, or a predetermined filler is filled. Ceramic lining.

A predetermined gap is provided between the first metal fitting and the ceramic member so that the first metal fitting and the ceramic member are prevented from being damaged due to thermal expansion when the ceramic lining is used. The ceramic lining according to claim 1.

A base material made of a predetermined metal and having a screw hole formed in a predetermined position;
A locking member that is welded to the base material at the other end of the cylindrical part, and comprising a cylindrical part and a ring-shaped flange provided at one end of the cylindrical part;
A bolt member screwed into the screw hole;
A ceramic member that is locked to the surface of the base material by the locking metal fitting and is prevented from being displaced by the bolt member;
A ceramic lining comprising:
The ceramic member is
A first groove that opens on the back surface and has an opening shape larger than the collar portion of the locking fitting, and can accommodate the entire locking fitting;
A second surface that is in communication with the first groove and is narrower on the back side than the inner side so that the locking fitting accommodated in the first groove can be slid inside the ceramic member. The groove of
A hole through which the tip of the bolt member is inserted;
A ceramic lining characterized by comprising:

In order to prevent damage due to thermal expansion of the locking metal fitting, the bolt, and the ceramic member when using the ceramic lining, a predetermined gap is provided between the locking metal fitting, the bolt, and the ceramic member. The ceramic lining according to claim 3 , wherein the ceramic lining is provided.

A pulverized coal burner comprising the ceramic lining according to any one of claims 1 to 4 as a current plate and / or a burner nozzle.