JP7752086B2 - Refractory tile, refractory structure, combustion furnace, and refractory tile installation method - Google Patents
Refractory tile, refractory structure, combustion furnace, and refractory tile installation methodInfo
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Description
本開示は、耐火タイル、耐火構造体、燃焼炉及び耐火タイルの取り付け方法に関する。 This disclosure relates to refractory tiles, refractory structures, combustion furnaces, and methods for installing refractory tiles.
ボイラー水管壁の耐火構造として、ボイラー水管の表面を耐火タイルで覆う構造が知られている。この耐火タイルは、ボイラー水管との間に形成される背面側の空間に充填材を充填した状態で、ボイラー水管から突出した固定金具に固定されている。 A known fireproof structure for boiler water tube walls is one in which the surface of the boiler water tube is covered with fireproof tiles. These fireproof tiles are fixed to fixtures protruding from the boiler water tube, with a filler material filling the space on the back side formed between the tiles and the boiler water tube.
ところで、上記のようなボイラー水管壁をゴミ焼却施設や汚泥ガス化施設などの燃焼炉に設ける場合、炉内に発生するガスによる固定金具の腐食を防止するための手段を設けることが望ましい。 When installing boiler water pipe walls such as those described above in combustion furnaces such as waste incineration facilities or sludge gasification facilities, it is desirable to provide a means to prevent corrosion of the fastening hardware due to gases generated inside the furnace.
例えば、耐火タイルの挿通孔に固定金具（ボルトとナット）を挿通し、耐火タイルの表面側に露出された固定金具の先端に保護キャップを取り付ける構造が提案されている（特許文献１）。 For example, a structure has been proposed in which a fastener (bolt and nut) is inserted into an insertion hole in a fireproof tile, and a protective cap is attached to the tip of the fastener exposed on the surface of the fireproof tile (Patent Document 1).
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、耐火タイルの背面側の空間に充填材を充填した後、保護キャップの取り付けを別の工程で行う必要がある。また、固定金具と保護キャップとの間に空隙が生じるため、耐ガス腐食性能を低下させる虞がある。 However, with the technology described in Patent Document 1, after filling the space behind the refractory tile with filler, the protective cap must be attached in a separate process. Furthermore, gaps are created between the fixing bracket and the protective cap, which may reduce gas corrosion resistance.
本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、施工時の工程を簡潔にすることができ、耐ガス腐食性能に優れた耐火タイル、耐火構造体、燃焼炉及び耐火タイルの取り付け方法を提供することを目的とする。 This disclosure was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide refractory tiles, refractory structures, combustion furnaces, and refractory tile installation methods that simplify the construction process and have excellent gas corrosion resistance.
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
＜１＞
充填材を介在させてボイラー水管に取り付けられる耐火タイルであって、
ボイラー水管から突出した固定金具が挿通される挿通孔を有し、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が前記固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっている、耐火タイル。
＜２＞
前記挿通孔は、鉛直方向に沿って細長く形成されている、＜１＞に記載の耐火タイル。
＜３＞
前記挿通孔は、前記耐火タイルの背面側に充填された前記充填材の一部が、当該挿通孔を介して表面側に押し出されることにより、前記固定金具を封止可能に構成されている、＜１＞又は＜２＞に記載の耐火タイル。
＜４＞
前記挿通孔の長径は、前記耐火タイルの背面側に向かって拡径している、＜１＞～＜３＞の何れか１つに記載の耐火タイル。
＜５＞
前記耐火タイルの表面側には、前記挿通孔と連通し、前記固定金具の先端部が収容される座ぐり孔が形成されており、
前記座ぐり孔の開口面積は、前記挿通孔よりも大きく設定されている、＜１＞～＜４＞の何れか１つに記載の耐火タイル。
＜６＞
前記耐火タイルの上端には、タイルの背面空間と連通し、充填材の充填が可能な充填口が設けられている、＜１＞～＜５＞の何れか１つに記載の耐火タイル。
＜７＞
前記充填口は、円弧状の開口断面を有し、前記耐火タイルの背面側に向かうにつれて拡径したテーパ状に形成されている、＜６＞に記載の耐火タイル。
＜８＞
前記耐火タイルの背面には、前記ボイラー水管の外周との間に所定の空間を設けると共に、前記ボイラー水管の外周に沿って窪んだ凹部が形成されており、
前記充填口は、前記耐火タイルの背面側の端部が前記凹部に繋がって形成されている、＜６＞又は＜７＞に記載の耐火タイル。
＜９＞
前記挿通孔の上部には、前記固定金具との間隔を保持する間隔保持手段が設けられている、＜１＞～＜８＞の何れか１つに記載の耐火タイル。
＜１０＞
前記間隔保持手段は、前記挿通孔の内周面から突出した間隔保持突起で構成されている、＜９＞に記載の耐火タイル。
＜１１＞
前記間隔保持手段は、前記挿通孔の上部の開口断面を、上方側に向かうにつれて先細りしたテーパ状に形成することにより構成されている、＜９＞に記載の耐火タイル。
＜１２＞
平行に延在する複数のボイラー水管を備える水管壁と、
前記ボイラー水管から突出した固定金具と、
前記固定金具を用いて前記ボイラー水管に取り付けられると共に前記ボイラー水管と対向する背面側に充填材を充填可能な背面空間が形成される耐火タイルと、を有し、
前記耐火タイルは、前記固定金具が挿通される挿通孔を有し、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が前記固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっている、耐火構造体。
＜１３＞
耐火壁を用いて燃料を燃焼する燃焼室を形成する燃焼炉であって、
前記耐火壁は、ボイラー水管と、充填材を介在させて前記ボイラー水管に取り付けられる耐火タイルとを有し、
前記耐火タイルは、
ボイラー水管から突出した固定金具が挿通される挿通孔を有し、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっている、燃焼炉。
＜１４＞
充填材を介在させてボイラー水管に取り付けられる耐火タイルの取り付け方法であって、
前記耐火タイルは、細長く形成されると共に長径の寸法がボイラー水管から突出した固定金具の外径よりも大きく設定された挿通孔を有し、
前記耐火タイルの挿通孔に前記固定金具を挿通させ、前記耐火タイルの表面側から前記固定金具の先端を固定する金具固定工程と、
前記ボイラー水管と対向する背面側に前記充填材を充填させ、前記ボイラー水管と前記耐火タイルとの間に前記充填材を介在させると共に前記充填材の一部を前記耐火タイルの背面側から前記挿通孔に押し出して前記挿通孔内を封止する充填工程と、
を含む耐火タイルの取り付け方法。
Specific means for achieving the above object are as follows.
<1>
A refractory tile attached to a boiler water pipe with a filler interposed therebetween,
The boiler water pipe has an insertion hole through which a fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe is inserted.
The insertion hole is formed to be elongated, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing metal fitting, so that the filler can be placed inside the insertion hole.
<2>
The refractory tile according to <1>, wherein the insertion hole is formed elongated along the vertical direction.
<3>
The refractory tile according to <1> or <2>, wherein the insertion holes are configured so that the fastening members can be sealed by a portion of the filler material filled on the back side of the refractory tile being pushed out to the front side through the insertion holes.
＜4＞
The refractory tile according to any one of <1> to <3>, wherein the major diameter of the insertion hole increases toward the rear surface side of the refractory tile.
<5>
a counterbore hole communicating with the insertion hole and adapted to receive a tip end of the fastening metal fitting is formed on the surface side of the refractory tile;
The refractory tile according to any one of <1> to <4>, wherein an opening area of the countersunk hole is set larger than that of the insertion hole.
＜6＞
The refractory tile according to any one of <1> to <5>, wherein a filling port is provided at an upper end of the refractory tile, the filling port communicating with a back space of the tile and allowing filling of a filler.
＜７＞
The refractory tile according to <6>, wherein the filling port has an arc-shaped opening cross section and is tapered so that its diameter increases toward the back surface of the refractory tile.
＜8＞
A predetermined space is provided between the back surface of the refractory tile and the outer periphery of the boiler water pipe, and a recess is formed along the outer periphery of the boiler water pipe,
The refractory tile according to <6> or <7>, wherein the filling port is formed by connecting an end portion on a rear side of the refractory tile to the recess.
＜９＞
The refractory tile according to any one of <1> to <8>, wherein a spacing means for maintaining a spacing between the fastening fitting and the insertion hole is provided at an upper portion of the insertion hole.
<10>
The refractory tile according to <9>, wherein the spacing means is constituted by a spacing protrusion protruding from an inner peripheral surface of the insertion hole.
<11>
The refractory tile according to <9>, wherein the spacing means is configured by forming the opening cross section of the upper part of the insertion hole in a tapered shape that narrows toward the upper side.
<12>
a water tube wall having a plurality of boiler water tubes extending in parallel;
a fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe;
a refractory tile that is attached to the boiler water pipe using the fixing metal fittings and has a back space that can be filled with a filler material on a back side facing the boiler water pipe,
The refractory tile has an insertion hole through which the fastening metal fitting is inserted,
The insertion hole is formed long and narrow, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing fixture, making it possible to place the filler material inside the insertion hole.
<13>
A combustion furnace using a refractory wall to form a combustion chamber in which fuel is burned,
the fireproof wall includes a boiler water pipe and a fireproof tile attached to the boiler water pipe with a filler material interposed therebetween;
The refractory tile is
The boiler water pipe has an insertion hole through which a fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe is inserted.
The insertion hole is formed long and narrow, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing fixture, making it possible to place the filler material inside the insertion hole.
<14>
A method for installing refractory tiles on boiler water pipes with a filler material interposed therebetween, comprising the steps of:
The refractory tile has an insertion hole formed in an elongated shape and the major axis of the insertion hole is set to be larger than the outer diameter of the fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe,
a metal fitting fixing step of inserting the metal fitting into the insertion hole of the refractory tile and fixing a tip of the metal fitting from the surface side of the refractory tile;
a filling step of filling the filler material on the back side of the refractory tile facing the boiler water pipe, interposing the filler material between the boiler water pipe and the refractory tile, and extruding a part of the filler material from the back side of the refractory tile into the insertion hole to seal the inside of the insertion hole;
How to install fireproof tiles, including:
本開示によれば、施工時の工程を簡潔にすることができ、耐ガス腐食性能に優れた耐火タイル、耐火構造体、燃焼炉及び耐火タイルの取り付け方法が提供される。 This disclosure provides refractory tiles, refractory structures, combustion furnaces, and refractory tile installation methods that simplify the construction process and have excellent gas corrosion resistance.
以下、本開示の実施形態に係る耐火タイル３０が適用された燃焼炉１０について図１～図５を参照して説明する。以下の説明において、「耐火タイルの背面」は、耐火タイルにおいて水管壁と対向する側面を示しており、「耐火タイルの表面」は、耐火タイルにおいて、燃焼炉の炉内に面した側面を示している。 A combustion furnace 10 incorporating refractory tiles 30 according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to Figures 1 to 5. In the following description, the "rear surface of the refractory tile" refers to the side of the refractory tile facing the water pipe wall, and the "front surface of the refractory tile" refers to the side of the refractory tile facing the interior of the combustion furnace.
図１に示されるように、燃焼炉１０は、炉内の側面が耐火壁１２で構成された燃焼室１４を有している。耐火壁１２は、複数のボイラー水管１８を備える水管壁１６と、水管壁１６の表面を覆う複数の耐火タイル３０（図２参照）と、水管壁１６と耐火タイル３０との間に介在する充填材４０とを含んで構成される。燃焼炉１０は、燃焼室１４内で固形燃料を燃焼し、ボイラー水管１８内の水を蒸発させる。固形燃料としては、ゴミ等の廃棄物やバイオマス（木質燃料）、汚泥、化石燃料、ＲＰＦ（Refuse derived paper and plastics densified Fuel）等が挙げられる。ボイラー水管１８は、例えば、発電用タービンの駆動室と連通されることにより、蒸気の力でタービンを駆動させる。これにより、燃焼室１４の熱エネルギーを発電用の駆動エネルギーに変換する。 As shown in FIG. 1, the combustion furnace 10 has a combustion chamber 14 whose interior side is composed of a refractory wall 12. The refractory wall 12 is composed of a water tube wall 16 with multiple boiler water tubes 18, multiple refractory tiles 30 (see FIG. 2) covering the surface of the water tube wall 16, and filler material 40 interposed between the water tube wall 16 and the refractory tiles 30. The combustion furnace 10 burns solid fuel in the combustion chamber 14 to evaporate water from the boiler water tubes 18. Examples of solid fuel include waste materials such as garbage, biomass (wood fuel), sludge, fossil fuel, and RPF (refuse-derived paper and plastics densified fuel). The boiler water tubes 18 are connected to the drive chamber of a power-generating turbine, for example, to drive the turbine with steam power. This converts the thermal energy from the combustion chamber 14 into driving energy for power generation.
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示されるように、水管壁１６は、平行に延在する複数のボイラー水管１８を有している。複数のボイラー水管１８は、溶接された板状のフィン２０によって接続され、水管壁１６を形成している。 As shown in Figures 2(A) and 2(B), the water tube wall 16 has multiple boiler water tubes 18 extending in parallel. The multiple boiler water tubes 18 are connected by welded plate-shaped fins 20 to form the water tube wall 16.
ボイラー水管１８の延在方向は、特に限定されず、鉛直方向（ほぼ鉛直を含む）、鉛直方向に対して傾斜した方向、Ｒがついて曲がった方向（例えば円弧）などが挙げられる。ボイラー水管１８の延在方向は、水平方向も可能であるが、蒸気の流れる方向を考慮すると、鉛直方向や鉛直方向に対して傾斜した方向が好ましい。複数のボイラー水管１８は、互いに平行に延在する。
本明細書において、鉛直（ほぼ鉛直）とは、好ましくは鉛直±１０°であり、より好ましくは鉛直±５°とする。
The extending direction of the boiler water pipes 18 is not particularly limited, and examples thereof include the vertical direction (including nearly vertical), a direction inclined relative to the vertical direction, and a curved direction with an R (e.g., a circular arc). The extending direction of the boiler water pipes 18 can be horizontal, but considering the direction of steam flow, the extending direction of the boiler water pipes 18 is preferably vertical or inclined relative to the vertical direction. The multiple boiler water pipes 18 extend parallel to one another.
In this specification, vertical (almost vertical) preferably means vertical ±10°, and more preferably vertical ±5°.
水管壁１６の表面（炉内側の面）には、ボイラー水管１８のフィン２０から炉内側へ突出する複数のスタッドボルト２２が溶接により取り付けられている。これらのスタッドボルト２２は、耐火タイル３０の挿通孔３２に挿通された状態で、先端部にナット２４が螺合する。なお、スタッドボルト２２は、本発明における「固定金具」に相当する。 A number of stud bolts 22 protruding from the fins 20 of the boiler water tubes 18 toward the inside of the furnace are attached by welding to the surface of the water tube wall 16 (the surface facing the furnace interior). These stud bolts 22 are inserted into insertion holes 32 in the refractory tiles 30, and nuts 24 are threaded onto their tips. The stud bolts 22 correspond to the "fixing hardware" in this invention.
耐火タイル３０は、一例として、ＳｉＣ（炭化ケイ素）を主成分とする定型耐火物で構成されており、矩形板状に形成されている。熱伝導率の高いＳｉＣを主成分とすることにより、燃焼室１４で生じた熱エネルギーが耐火タイル３０を介してボイラー水管１８に高効率で伝達される。 The refractory tiles 30 are, for example, made of a standard refractory material primarily composed of silicon carbide (SiC) and are formed into rectangular plates. By using SiC, which has high thermal conductivity, as the primary component, the thermal energy generated in the combustion chamber 14 is transferred with high efficiency to the boiler water tubes 18 via the refractory tiles 30.
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、耐火タイル３０は、ボイラー水管１８と対向する背面側に背面空間Ｓを形成した状態でスタッドボルト２２に固定される。この背面空間Ｓには、充填材４０が充填され、背面空間Ｓと耐火タイル３０の目地３１の間隙を隙間なく塞ぐことにより、燃焼室１４内で発生した熱がボイラー水管１８に効率良く伝達される。また、炉内に発生するガスがボイラー水管１８に到達することを抑制している。また、充填材４０は、耐火タイル３０に形成された後述する挿通孔３２と座ぐり孔３４にも充填され、内部に配置されたスタッドボルト２２とナット２４とを封止する。 As shown in Figures 2(A) and 2(B), the refractory tiles 30 are fixed to the stud bolts 22 with a back space S formed on the back side facing the boiler water pipes 18. This back space S is filled with a filler material 40, which completely seals the gaps between the back space S and the joints 31 of the refractory tiles 30, allowing heat generated in the combustion chamber 14 to be efficiently transferred to the boiler water pipes 18. It also prevents gas generated in the furnace from reaching the boiler water pipes 18. The filler material 40 is also filled into the insertion holes 32 and counterbore holes 34 (described below) formed in the refractory tiles 30, sealing the stud bolts 22 and nuts 24 placed inside.
充填材４０は、モルタルやコンクリート等で構成することができ、好ましくは不定形耐火物等で構成できる。不定形耐火物としては、例えば耐火モルタルや耐火キャスタブルが挙げられる。充填材４０は、好ましくは熱伝導率の高いＳｉＣを主成分とする耐火骨材を含む不定形耐火物で構成される。本実施形態では、一例として、ＳｉＣを主成分とする耐火骨材を含む耐火キャスタブルによって充填材４０が構成されている。 The filler 40 can be made of mortar, concrete, or the like, and is preferably made of a monolithic refractory material. Examples of monolithic refractories include refractory mortar and refractory castable. The filler 40 is preferably made of a monolithic refractory material containing refractory aggregate primarily composed of SiC, which has high thermal conductivity. In this embodiment, as an example, the filler 40 is made of refractory castable containing refractory aggregate primarily composed of SiC.
耐火キャスタブルで構成された充填材４０は、耐火モルタル等に比べて混練時の水分量が少ないため、硬化後の気孔率（即ち、通気率と同義。）が低く、ガスの浸透を効果的に抑制することになる。これにより、耐火壁１２の耐ガス腐食性能を高めることができ、耐火壁１２の耐用期間を延ばすことができる。また、かかる構成の充填材４０は、水管壁１６の表面を覆うように複数の耐火タイル３０を取り付けた後、耐火タイル３０間の目地３１をセラミックペーパ等で塞ぎ、複数の耐火タイル３０によって形成された内側壁の上端部分（充填口３６）から背面空間Ｓに流し込むようにして充填される。 The filler material 40, made of refractory castable, contains less water during mixing than refractory mortar and the like, resulting in a low porosity (i.e., air permeability) after hardening, effectively suppressing gas penetration. This improves the gas corrosion resistance of the fireproof wall 12 and extends its service life. Furthermore, after installing multiple refractory tiles 30 to cover the surface of the water pipe wall 16, the filler material 40 is poured into the back space S from the upper end portion (filling port 36) of the inner wall formed by the multiple refractory tiles 30, sealing the joints 31 between the refractory tiles 30 with ceramic paper or the like.
（耐火タイルの形状）
次に、図３～図５を参照して、耐火タイル３０の形状及び構造的な特徴について詳細に説明する。以下の説明において、耐火タイル３０の上下方向は、ボイラー水管１８の延在方向に沿った上下方向と一致している。なお、「ボイラー水管の延在方向に沿った」とは、ボイラー水管の延在方向と厳密に平行である方向と、ボイラー水管の延在方向に対して傾斜した方向の両方を含む広い概念である。本実施形態では、ボイラー水管１８が鉛直方向（重力方向）に延在している場合を例として説明する。この場合において、耐火タイル３０の上下方向は、耐火壁１２の施工時における壁面の上下方向と一致している。
(Refractory tile shape)
Next, the shape and structural characteristics of the refractory tiles 30 will be described in detail with reference to Figures 3 to 5. In the following description, the up-down direction of the refractory tiles 30 corresponds to the up-down direction along the extension direction of the boiler water pipes 18. Note that "along the extension direction of the boiler water pipes" is a broad concept that includes both a direction strictly parallel to the extension direction of the boiler water pipes and a direction inclined relative to the extension direction of the boiler water pipes. In this embodiment, the boiler water pipes 18 extend vertically (in the direction of gravity) as an example. In this case, the up-down direction of the refractory tiles 30 corresponds to the up-down direction of the wall surface of the fireproof wall 12 when it is constructed.
図３には、ボイラー水管１８と対向する耐火タイル３０の背面が示されている。この図に示されるように、耐火タイル３０の背面の中央部分には、スタッドボルト２２が挿通される挿通孔３２が形成されている。この挿通孔３２は、細長い長円形状に形成され、長径の寸法が、スタッドボルト２２の外形よりも大きく設定されている。従って、挿通孔３２の中央にスタッドボルト２２が挿通されると、スタッドボルト２２に対して長径方向の両側に充填材４０の充填代としての空間が形成される。これにより、耐火タイル３０の背面側に充填された充填材４０の一部が、挿通孔内に流れ込み、スタッドボルト２２の外周が充填材４０によって封止され、挿通孔３２内に固定される。なお、図５（Ａ）では、挿通孔３２の長径が符号「Ｄ１」で示されている。 Figure 3 shows the back surface of the refractory tile 30 facing the boiler water pipe 18. As shown in this figure, a through-hole 32 for inserting the stud bolt 22 is formed in the center of the back surface of the refractory tile 30. This through-hole 32 is formed in an elongated oval shape, with its major axis being larger than the outer diameter of the stud bolt 22. Therefore, when the stud bolt 22 is inserted into the center of the through-hole 32, spaces are formed on both sides of the major axis of the stud bolt 22 as filling margins for the filler material 40. As a result, some of the filler material 40 filled on the back side of the refractory tile 30 flows into the through-hole, sealing the outer periphery of the stud bolt 22 with the filler material 40 and securing it within the through-hole 32. Note that in Figure 5(A), the major axis of the through-hole 32 is indicated by the symbol "D1."
挿通孔３２の長径方向については特に限定されない、鉛直方向（ほぼ鉛直を含む）、鉛直方向に対して傾斜した方向、水平方向（ほぼ水平を含む）などが挙げられる。充填材４０の充填時に挿通孔３２内の空気を逃げやすくする観点においては、長径方向は、鉛直方向に沿った方向、即ち、鉛直方向（ほぼ鉛直を含む）又は鉛直方向に対して傾斜した方向であることが好ましく、長径方向が鉛直方向と一致していることが最も好ましい。本実施形態の一例では、挿通孔３２の長径方向が鉛直方向（耐火タイル３０の上下方向）と一致している。 The major axis direction of the insertion hole 32 is not particularly limited, and may be vertical (including nearly vertical), a direction inclined relative to the vertical, or horizontal (including nearly horizontal). From the perspective of facilitating the escape of air from the insertion hole 32 when filling it with the filler 40, the major axis direction is preferably a direction along the vertical direction, i.e., vertical (including nearly vertical) or a direction inclined relative to the vertical direction, and it is most preferable that the major axis direction coincides with the vertical direction. In one example of this embodiment, the major axis direction of the insertion hole 32 coincides with the vertical direction (the up-and-down direction of the refractory tile 30).
また、図５（Ｂ）に示すように、挿通孔３２の長径は、耐火タイル３０の表面側から背面側に向かって拡径している。かかる構成により、耐火タイル３０の背面空間Ｓに上方側から流し込まれた充填材４０が重力方向に従ってスムーズに挿通孔３２内に案内され、充填材４０の充填圧力による応力負荷を小さくすることができる。 Furthermore, as shown in Figure 5(B), the major axis of the insertion hole 32 increases from the front side to the back side of the refractory tile 30. With this configuration, the filler 40 poured from above into the back space S of the refractory tile 30 is smoothly guided into the insertion hole 32 in the direction of gravity, reducing the stress load caused by the filling pressure of the filler 40.
一方、図４に示すように、耐火タイル３０の表面側には、挿通孔３２と連通し、スタッドボルト２２の先端部が収容される座ぐり孔３４が形成されている。即ち、挿通孔３２と座ぐり孔３４によって耐火タイル３０の背面空間Ｓと炉内とが連通されている。この座ぐり孔３４は、円形状に形成されており、内径の寸法は、挿通孔３２の長径よりも小さく、短径の寸法よりも大きく設定されている。 On the other hand, as shown in Figure 4, a counterbore hole 34 is formed on the surface side of the refractory tile 30. The counterbore hole 34 communicates with the insertion hole 32 and accommodates the tip of the stud bolt 22. In other words, the insertion hole 32 and the counterbore hole 34 connect the back space S of the refractory tile 30 to the inside of the furnace. The counterbore hole 34 is formed in a circular shape, and the inner diameter is set to be smaller than the major axis of the insertion hole 32 and larger than the minor axis.
ここで、座ぐり孔３４の開口面積は、挿通孔３２の開口面積よりも大きく設定されており、座ぐり孔３４の内部には、スタッドボルト２２の先端部と、当該先端部に螺合したナット２４が収容される。かかる構成により、耐火タイル３０の背面空間Ｓに上方側から流し込まれた充填材４０は、挿通孔３２を通って座ぐり孔３４に押し出され、スタッドボルト２２及びナット２４の表面を十分な厚みを有して封止する（図２（Ｂ）参照）。炉内に発生するガスによるスタッドボルト２２及びナット２４の腐食を効果的に抑制することができる。 The opening area of the counterbore hole 34 is set larger than the opening area of the insertion hole 32, and the tip of the stud bolt 22 and the nut 24 threaded onto said tip are housed inside the counterbore hole 34. With this configuration, the filler 40 poured into the back space S of the refractory tile 30 from above is pushed out through the insertion hole 32 and into the counterbore hole 34, sealing the surfaces of the stud bolt 22 and nut 24 with a sufficient thickness (see Figure 2 (B)). This effectively prevents corrosion of the stud bolt 22 and nut 24 due to gases generated in the furnace.
図４に示すように、耐火タイル３０の上端には、耐火タイル３０の背面空間Ｓと連通し、耐火タイル３０の表面側から充填材４０の充填が可能な充填口３６が設けられている。この充填口３６は、耐火タイル３０の厚み方向に貫通形成された切り欠きで構成されており、円弧状の開口断面を有している。かかる構成では、燃焼炉１０の補修時に、耐火壁１２を構成する一部の耐火タイル３０の交換が必要になった場合に、交換される耐火タイル３０の上方に充填材４０を流し込むための作業スペースを設けることが不要とされる。これにより、一枚毎に耐火タイル３０を交換することが可能になり、補修作業の小規模化、低コスト化を実現することができる。 As shown in FIG. 4, the upper end of the refractory tile 30 is provided with a filling port 36 that communicates with the back space S of the refractory tile 30 and allows filling of filler material 40 from the surface side of the refractory tile 30. This filling port 36 is composed of a notch formed through the refractory tile 30 in the thickness direction and has an arc-shaped opening cross-section. With this configuration, when it becomes necessary to replace some of the refractory tiles 30 that make up the refractory wall 12 during repairs to the combustion furnace 10, it is not necessary to provide a work space above the refractory tile 30 to pour in the filler material 40. This makes it possible to replace the refractory tiles 30 one by one, thereby reducing the scale and cost of the repair work.
また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、耐火タイル３０の充填口３６は、耐火タイル３０の表面側から背面側に向かって拡径したテーパ状に形成されている。かかる構成により、補修時に耐火タイル３０の表面側から流し込まれた充填材４０が重力方向に従ってスムーズに背面空間Ｓ内に案内され、充填材４０の充填圧力による応力負荷を小さくすることができる。 Furthermore, as shown in Figures 5(A) and 5(B), the filling port 36 of the refractory tile 30 is tapered, widening in diameter from the front side to the back side of the refractory tile 30. With this configuration, the filler material 40 poured into the front side of the refractory tile 30 during repair is smoothly guided into the back space S in the direction of gravity, reducing the stress load caused by the filling pressure of the filler material 40.
さらに、図３に示すように、上記充填口３６の背面側の端部は、耐火タイル３０の背面に形成された凹部３８に繋がって形成されている。この凹部３８は、対向して配置されるボイラー水管１８の外周に沿って円弧状に窪んでいる。凹部３８の最深部には、ボイラー水管１８側に突出した複数の突起部３９が一体に設けられており、突起部３９がボイラー水管１８の外周面に当接する。これにより、耐火タイル３０の背面とボイラー水管１８の外周との間の間隔を一定に保ち、背面空間Ｓを形成している。本実施形態では、耐火タイル３０の背面中央に形成された挿通孔３２の両側に凹部３８がそれぞれ形成されている。 Furthermore, as shown in FIG. 3, the rear end of the filling port 36 is connected to a recess 38 formed on the rear surface of the refractory tile 30. This recess 38 is recessed in an arc shape along the outer periphery of the opposing boiler water pipe 18. The deepest part of the recess 38 is integrally formed with a plurality of protrusions 39 that protrude toward the boiler water pipe 18 and abut against the outer periphery of the boiler water pipe 18. This maintains a constant gap between the rear surface of the refractory tile 30 and the outer periphery of the boiler water pipe 18, forming a rear space S. In this embodiment, recesses 38 are formed on both sides of an insertion hole 32 formed in the center of the rear surface of the refractory tile 30.
充填口３６の背面側の端部が凹部３８に繋がって形成されることにより、補修時に耐火タイル３０の表面側から流し込まれた充填材４０を耐火タイル３０の背面空間Ｓ全体に均一に広めることができる。これにより、充填材４０の充填圧力による応力負荷をより一層小さくすることができる。 By forming the rear end of the filling port 36 so that it is connected to the recess 38, the filler material 40 poured into the front side of the refractory tile 30 during repair can be spread evenly throughout the entire back space S of the refractory tile 30. This further reduces the stress load caused by the filling pressure of the filler material 40.
耐火タイル３０の寸法の一例を下記に記す。耐火タイル３０の形状は、ボイラー水管１８の設計（ボイラー水管１８の水管径や複数のボイラー水管のピッチ）、発電させる場合は目標熱伝達係数などにより、下記例に限定されない。
耐火タイルは、一辺の長さが５０ｍｍ～５００ｍｍであってもよく、８０ｍｍ～４００ｍｍであってもよく、１００ｍｍ～２５０ｍｍであってもよい。
耐火タイルは、最も厚い部分の厚さが、１０ｍｍ～１００ｍｍであってもよく、２０ｍｍ～７０ｍｍであってもよく、３５ｍｍ～５０ｍｍであってもよい。
挿通孔の長径は１０ｍｍ～１００ｍｍであってもよく、２０ｍｍ～８０ｍｍであってもよく、４０ｍｍ～６０ｍｍであってもよい。
挿通孔の長径の拡径は、背面側が表面側の１．０５倍以上であってもよく、１．１倍以上であってもよく、１．２倍以上であってもよい。
座ぐり孔の開口面積は５００ｍｍ２～２０００ｍｍ２であってもよく、７００ｍｍ２～１５００ｍｍ２であってもよく、９００ｍｍ２～１３００ｍｍ２であってもよい。
The following shows an example of the dimensions of the refractory tile 30. The shape of the refractory tile 30 is not limited to the example below, depending on the design of the boiler water tubes 18 (the diameter of the boiler water tubes 18 and the pitch of the plurality of boiler water tubes), the target heat transfer coefficient when generating electricity, and the like.
The refractory tile may have a side length of 50 mm to 500 mm, 80 mm to 400 mm, or 100 mm to 250 mm.
The thickness of the thickest part of the refractory tile may be 10 mm to 100 mm, 20 mm to 70 mm, or 35 mm to 50 mm.
The major diameter of the insertion hole may be 10 mm to 100 mm, 20 mm to 80 mm, or 40 mm to 60 mm.
The enlargement of the major diameter of the insertion hole on the rear side may be 1.05 times or more, 1.1 times or more, or 1.2 times or more than that on the front side.
The opening area of the counterbore may be 500 mm 2 to 2000 mm 2 , 700 mm 2 to 1500 mm 2 , or 900 mm 2 to 1300 mm 2 .
本実施形態（図３、図５）では、耐火タイル３０に凹部３８が２つ（２本）形成される例を示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、耐火タイル３０に凹部３８が３つ以上形成され、３本以上のボイラー水管１８と対向してもよい。この場合、挿通孔３２は１つ以上形成されていればよい。例えば、耐火タイルの背面が３本のボイラー水管１８と対向し、耐火タイル３０にボイラー水管１８の外周に沿う凹部３８が３つある場合、２つの凹部３８に挟まれた一般面（平面部）が２箇所に形成される。かかる構成では、２箇所の一般面のそれぞれに挿通孔３２が形成されてもよく、２箇所の一般面のうちの１つに挿通孔３２が形成されていてもよい。全ての凹部と凹部の間に挿通孔３２が形成されていれば、耐火タイルをバランスよく施工できる。全ての凹部と凹部の間でなく、適宜挿通孔３２が形成されていれば、耐火タイルの施工時に締めるナットが少なくなり、施工を簡略化できる。 While this embodiment (FIGS. 3 and 5) illustrates an example in which two recesses 38 are formed in the refractory tile 30, the present invention is not limited to this. For example, the refractory tile 30 may have three or more recesses 38 formed therein and face three or more boiler water pipes 18. In this case, one or more insertion holes 32 may be formed. For example, if the back surface of the refractory tile faces three boiler water pipes 18 and the refractory tile 30 has three recesses 38 along the periphery of the boiler water pipes 18, two general surfaces (flat surfaces) sandwiched between two recesses 38 are formed. In this configuration, an insertion hole 32 may be formed in each of the two general surfaces, or an insertion hole 32 may be formed in one of the two general surfaces. Forming insertion holes 32 between all of the recesses ensures balanced installation of the refractory tiles. If insertion holes 32 are formed as needed, rather than between all recesses, fewer nuts will need to be tightened when installing the refractory tiles, simplifying installation.
（耐火タイルの取り付け方法）
上記構成を有する耐火タイル３０は、炉内に水管壁１６を形成したあと、耐火タイル３０の挿通孔３２にスタッドボルト２２を挿通させる固定金具挿通工程を経て、背面空間Ｓに充填材４０を流し込む充填工程を行うことで取り付けられる。
(How to install fireproof tiles)
The refractory tile 30 having the above-described configuration is installed by forming the water pipe wall 16 inside the furnace, then performing a fixing fitting insertion process in which the stud bolts 22 are inserted into the insertion holes 32 of the refractory tile 30, and then performing a filling process in which the filler material 40 is poured into the back space S.
固定金具挿通工程では、スタッドボルト２２を挿通孔３２に挿通した後、耐火タイル３０の表面側に露出したスタッドボルト２２の先端部にナット２４を螺合させる。スタッドボルト２２の先端部にナット２４を螺合させることは、本開示の構造においては必須ではないが、スタッドボルト２２に対する耐火タイル３０の位置決めを安定させることができ、耐火タイルの固定強度を高めることができる。 In the fastener insertion process, the stud bolt 22 is inserted into the insertion hole 32, and then a nut 24 is screwed onto the tip of the stud bolt 22 exposed on the surface of the refractory tile 30. While screwing the nut 24 onto the tip of the stud bolt 22 is not essential to the structure of this disclosure, it can stabilize the positioning of the refractory tile 30 relative to the stud bolt 22 and increase the fixing strength of the refractory tile.
充填工程では、耐火タイル３０の上端側から背面空間Ｓに充填材４０を充填させ、ボイラー水管１８と耐火タイル３０との間に充填材４０を介在させる。この際、充填材４０の一部を耐火タイル３０の背面側から挿通孔３２に押し出して挿通孔３２内を封止する。その後、充填材４０の硬化により、耐火タイル３０の固定とスタッドボルト２２の封止とを完了することができる。即ち、上記の工程では、耐火タイル３０の固定と固定金具（スタッドボルト２２とナット２４）のキャッピングとを一つの工程で完了させることができる。補修時のタイル交換においても、同様の工程で行うことができる。 In the filling process, the filler material 40 is filled into the back space S from the upper end side of the refractory tile 30, and the filler material 40 is interposed between the boiler water pipe 18 and the refractory tile 30. At this time, a portion of the filler material 40 is extruded from the back side of the refractory tile 30 into the insertion hole 32, sealing the inside of the insertion hole 32. The filler material 40 then hardens, completing the fixation of the refractory tile 30 and the sealing of the stud bolt 22. In other words, the above process allows the fixation of the refractory tile 30 and the capping of the fixing hardware (stud bolt 22 and nut 24) to be completed in a single process. The same process can also be used when replacing tiles during repairs.
（作用並びに効果）
以上説明したように、上記実施形態の耐火タイル３０では、背面に形成された挿通孔３２が細長く形成されると共に長径の寸法がスタッドボルト２２の外径よりも大きく設定されている。これにより、耐火タイル３０の背面空間Ｓへ充填された充填材４０を表面側に押し出して挿通孔３２内へ充填材４０を配置することが可能となっている。この状態では、挿通孔３２内に配置された充填材４０によってスタッドボルト２２に対する耐火タイル３０の位置が固定されると同時に、耐ガス腐食性能を実現するためのスタッドボルトへのキャッピングが完了する。従って、施工時の工程を簡潔にして、耐ガス腐食性能に優れた耐火壁１２を製造することができる。
(Action and effect)
As described above, in the refractory tile 30 of the above embodiment, the insertion holes 32 formed on the back surface are elongated, with the major axis dimension set to be larger than the outer diameter of the stud bolts 22. This makes it possible to push the filler 40 filled in the back space S of the refractory tile 30 toward the front surface and place the filler 40 inside the insertion holes 32. In this state, the filler 40 placed inside the insertion holes 32 fixes the position of the refractory tile 30 relative to the stud bolts 22, and simultaneously completes capping of the stud bolts to achieve gas corrosion resistance. Therefore, the construction process can be simplified and a fireproof wall 12 with excellent gas corrosion resistance can be manufactured.
また、鉛直方向に沿った方向を挿通孔３２の長径方向とすることにより、充填材４０の充填時に挿通孔３２内の空気を逃げやすることができる。 Furthermore, by aligning the long diameter of the insertion hole 32 along the vertical direction, air inside the insertion hole 32 can easily escape when filling with the filler material 40.
また、挿通孔３２の長径が耐火タイル３０の背面側に向かって拡径されることにより、背面空間Ｓに充填された充填材４０がスムーズに挿通孔３２内に案内され、充填材４０の充填圧力による応力負荷を小さくすることができる。 In addition, by expanding the major axis of the insertion hole 32 toward the rear side of the refractory tile 30, the filler material 40 filled in the rear space S is smoothly guided into the insertion hole 32, reducing the stress load caused by the filling pressure of the filler material 40.
挿通孔３２を通って表面側に押し出された充填材４０は、座ぐり孔３４に充填ざれてスタッドボルト２２の先端部を封止する。ここで、座ぐり孔３４の開口面積を挿通孔３２の開口面積よりも大きく設定することにより、耐火タイル３０の表面側で充填材４０によって被覆された層の厚みを厚くすることができる。これにより、スタッドボルト２２及びナット２４の腐食を効果的に抑制することができる。 The filler material 40 extruded through the insertion hole 32 toward the surface fills the counterbore hole 34, sealing the tip of the stud bolt 22. By setting the opening area of the counterbore hole 34 larger than the opening area of the insertion hole 32, the thickness of the layer coated with filler material 40 on the surface side of the refractory tile 30 can be increased. This effectively prevents corrosion of the stud bolt 22 and nut 24.
耐火タイル３０の上端には、タイルの背面空間Ｓと連通し、充填材４０の充填が可能な充填口３６が設けられている。かかる構成により、耐火タイル３０の交換作業において、耐火タイル３０の上方に充填材４０を流し込むための作業スペースを設けることが不要となる。これにより、一枚毎に耐火タイル３０を交換することが可能になり、補修作業の小規模化、低コスト化を実現させることができる。 The upper end of the refractory tile 30 is provided with a filling port 36 that communicates with the back space S of the tile and can be filled with filler material 40. This configuration eliminates the need to provide a work space above the refractory tile 30 to pour in the filler material 40 when replacing the refractory tile 30. This makes it possible to replace the refractory tiles 30 one by one, thereby reducing the scale and cost of repair work.
また、充填口３６が耐火タイル３０の背面側に向かうにつれて拡径されたテーパ状に形成することにより、充填材４０の流し込みをスムーズに行い、充填材４０の充填圧力による応力負荷を小さくすることができる。 In addition, by forming the filling port 36 in a tapered shape that widens toward the back side of the refractory tile 30, the filler 40 can be poured smoothly and the stress load caused by the filling pressure of the filler 40 can be reduced.
更に、充填口３６の背面側の端部を耐火タイル３０の背面に形成した凹部３８に繋げて形成することにより、充填口３６から流し込まれた充填材４０を背面空間Ｓ全体に均一に広めることができるため、充填材４０の充填圧力による応力負荷をより一層小さくすることができる。 Furthermore, by connecting the rear end of the filling port 36 to the recess 38 formed on the rear surface of the refractory tile 30, the filler material 40 poured through the filling port 36 can be spread evenly throughout the entire rear space S, further reducing the stress load caused by the filling pressure of the filler material 40.
次に、図６～図８を参照して、上記実施形態に係る耐火タイル３０の第１～第３の変形例について説明する。なお、各変形例において、前述した実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。 Next, first to third modified examples of the refractory tile 30 according to the above embodiment will be described with reference to Figures 6 to 8. Note that in each modified example, components that are the same as those in the above embodiment are given the same numbers and their description will be omitted.
（耐火タイルの第１の変形例）
図６は、第１の変形例に係る耐火タイル５０の背面図である。この図に示されるように、この変形例に係る耐火タイル５０は、間隔保持手段として、挿通孔３２の内部に、内周面から突出した間隔保持突起５２を設ける点に特徴がある。他の構成は、上記実施形態と同一である。
(First Modification of Refractory Tile)
6 is a rear view of a refractory tile 50 according to a first modified example. As shown in this figure, the refractory tile 50 according to this modified example is characterized in that it is provided with spacing protrusions 52 protruding from the inner circumferential surface inside the insertion holes 32 as spacing means. The other configurations are the same as those of the above embodiment.
間隔保持突起５２は、挿通孔３２の短径側の両側面にそれぞれ設けられている。この一対の間隔保持突起５２の間に設けられた間隙の幅は、スタッドボルトの外径の寸法よりも小さく設定されている。かかる構成によれば、一対の間隔保持突起５２の下方側にスタッドボルト２２を挿通させると、耐火タイル５０の自重によって一対の間隔保持突起５２にスタッドボルト２２が係止される。これにより、挿通孔３２の中央部に近い高さでスタッドボルト２２が保持された状態になり、挿通孔３２内の上部において、スタッドボルト２２との間隔を保持することができる。 The spacing protrusions 52 are provided on both sides of the minor axis of the insertion hole 32. The width of the gap between the pair of spacing protrusions 52 is set smaller than the outer diameter of the stud bolt. With this configuration, when the stud bolt 22 is inserted below the pair of spacing protrusions 52, the weight of the fireproof tile 50 causes the stud bolt 22 to engage with the pair of spacing protrusions 52. This holds the stud bolt 22 at a height close to the center of the insertion hole 32, maintaining a distance from the stud bolt 22 at the top of the insertion hole 32.
以上説明した第１の変形例に係る耐火タイル５０は、基本的には上記実施形態に係る耐火タイル３０の構成を踏襲しているため、同様の作用及び効果を得ることができる。また、上記構成によれば、挿通孔３２内にスタッドボルト２２が挿通されると、スタッドボルト２２に対して長径方向の両側に充填材４０の充填代としての空間を形成した状態で、耐火タイル３０を仮固定することができる。これにより、施工時の作業性を向上させることができる。 The refractory tile 50 according to the first modified example described above basically follows the configuration of the refractory tile 30 according to the above embodiment, and therefore can achieve the same functions and effects. Furthermore, with the above configuration, when the stud bolt 22 is inserted into the insertion hole 32, the refractory tile 30 can be temporarily fixed in place with spaces formed on both sides of the stud bolt 22 in the long diameter direction as spaces for filling the filler material 40. This improves workability during installation.
（耐火タイルの第２の変形例）
図７は、第２の変形例に係る耐火タイル６０の背面図である。この図に示されるように、この変形例に係る耐火タイル６０は、間隔保持手段として、挿通孔６２の上部の開口断面を上方側に向かうにつれて先細りしたテーパ状に形成した点に特徴がある。他の構成は、上記実施形態と同一である。
(Second Modification of Refractory Tile)
7 is a rear view of a refractory tile 60 according to a second modified example. As shown in this figure, the refractory tile 60 according to this modified example is characterized in that the opening cross section at the top of the insertion hole 62 is tapered upward as it approaches the top, as a spacing means. The other configurations are the same as those of the above embodiment.
かかる構成では、挿通孔６２にスタッドボルト２２を挿通すると、上記第１の変形例と同様に、挿通孔３２の中央部に近い高さでスタッドボルト２２が保持された状態になり、挿通孔６２内の上部において、スタッドボルト２２との間隔を保持することができる。 In this configuration, when the stud bolt 22 is inserted into the insertion hole 62, the stud bolt 22 is held at a height close to the center of the insertion hole 32, as in the first modified example described above, and a gap can be maintained between the stud bolt 22 and the upper part of the insertion hole 62.
この第２の変形例に係る耐火タイル６０においても、基本的には上記実施形態に係る耐火タイル３０の構成を踏襲しているため、同様の作用及び効果を得ることができる。また、挿通孔６２内にスタッドボルト２２が挿通されると、スタッドボルト２２に対して長径方向の両側に充填材４０の充填代としての空間を形成した状態で、耐火タイル６０を仮固定することができる。これにより、施工時の作業性を向上させることができる。 The refractory tile 60 according to this second modification basically follows the same configuration as the refractory tile 30 according to the above embodiment, and therefore achieves the same functions and effects. Furthermore, when the stud bolt 22 is inserted into the insertion hole 62, the refractory tile 60 can be temporarily fixed in place with spaces formed on both sides of the stud bolt 22 in the long diameter direction as spaces for filling the filler material 40. This improves workability during installation.
（耐火タイルの第３の変形例）
図８（Ａ）～図８（Ｃ）には、第３の変形例に係る耐火タイル７０が示されている。図８（Ａ）には、耐火タイル７０の背面が示されており、図８（Ｂ）には、図８（Ａ）の８Ｂ－８Ｂ線で切断した断面が示されており、図８（Ｃ）には、図８（Ａ）の８Ｃ－８Ｃ線で切断した断面が示されている。
(Third Modification of Refractory Tile)
Figures 8(A) to 8(C) show a refractory tile 70 according to a third modified example. Figure 8(A) shows the back surface of the refractory tile 70, Figure 8(B) shows a cross section taken along line 8B-8B in Figure 8(A), and Figure 8(C) shows a cross section taken along line 8C-8C in Figure 8(A).
これらの図に示されるように、この変形例に係る耐火タイル７０は、背面側に形成された挿通孔７２と表面側に形成された座ぐり孔７４の高さ位置が耐火タイル７０の上下方向で異なる点に特徴がある。他の構成は、上記実施形態と同一である。 As shown in these figures, the refractory tile 70 of this modified example is characterized in that the insertion holes 72 formed on the back side and the countersunk holes 74 formed on the front side are located at different heights in the vertical direction of the refractory tile 70. The rest of the configuration is the same as the above embodiment.
図８（Ａ）に示すように、挿通孔７２は、上下方向に細長く形成され、長径の寸法がスタッドボルト２２の外径の寸法よりも大きく設定されている。挿通孔７２は、全体として逆Ｔ字状に形成されている。挿通孔７２の長径は、逆Ｔ字状で最も長い部分（凸部分）とする。挿通孔７２の上方側の部分は、短径寸法がスタッドボルト２２の外径と同程度の寸法に設定された小径部７２Ａとなっている。また、下方側の部分は、短径寸法がスタッドボルト２２の外径よりも大きく設定された、大径部７２Ｂとなっている。スタッドボルト２２は、挿通孔７２の下部を構成する大径部７２Ｂに挿通される。なお、図８（Ａ）では、挿通孔３２の長径を符号「Ｄ２」で示している。 As shown in Figure 8(A), the insertion hole 72 is elongated in the vertical direction, with its major axis being larger than the outer diameter of the stud bolt 22. The insertion hole 72 is shaped like an inverted T overall. The major axis of the insertion hole 72 is the longest part (convex part) of the inverted T. The upper part of the insertion hole 72 forms a small-diameter section 72A whose minor axis is approximately the same as the outer diameter of the stud bolt 22. The lower part forms a large-diameter section 72B whose minor axis is larger than the outer diameter of the stud bolt 22. The stud bolt 22 is inserted through the large-diameter section 72B, which forms the lower part of the insertion hole 72. In Figure 8(A), the major axis of the insertion hole 72 is indicated by the symbol "D2".
図８（Ｂ）に示すように、耐火タイル７０の表面側には、挿通孔７２と連通し、スタッドボルト２２の先端部が収容される座ぐり孔７４が形成されている。この座ぐり孔７４は、矩形状に形成されており、挿通孔７２の大径部７２Ｂよりも上方側に形成されている。 As shown in Figure 8 (B), a counterbore hole 74 is formed on the surface side of the refractory tile 70. The counterbore hole 74 communicates with the insertion hole 72 and accommodates the tip of the stud bolt 22. The counterbore hole 74 is rectangular and is located above the large diameter portion 72B of the insertion hole 72.
上記挿通孔７２と座ぐり孔７４は、耐火タイル７０内部においてクランク状に折れ曲がった貫通路によって連通されている。具体的には、耐火タイル７０の厚み方向に沿って延びる挿通孔７２と座ぐり孔７４が、上下方向に延びる連通部７６で繋がっている。 The insertion hole 72 and counterbore hole 74 are connected by a crank-shaped through passage inside the refractory tile 70. Specifically, the insertion hole 72 and counterbore hole 74, which extend along the thickness of the refractory tile 70, are connected by a communication section 76 that extends vertically.
かかる構成により、スタッドボルト２２の先端部は、座ぐり孔７４の深層部（連通部７６の下部）に配置され、耐火タイル７０の表面側に露出しない。スタッドボルト２２の先端部に螺合するナット２４は、座ぐり孔７４から挿入され、作業者の指先を座ぐり孔７４の最深部まで伸ばして締結することができる。この際、締結されたナット２４が小径部７２Ａの下端に当接し、耐火タイル７０が係止される。これにより、挿通孔７２内にスタッドボルト２２を挿通すると、スタッドボルト２２に対して長径方向の両側に充填材４０の充填代としての空間を形成した状態で、耐火タイル７０を仮固定することができる。なお、図８（Ｂ）に示すように、本実施形態のナット２４には、挿通孔７２の小径部７２Ａの高さ位置まで延びる板状の当接部７８が一体に設けられており、当接部７８が小径部７２Ａの側面に当接することにより、ナット２４の締結位置が固定される。 With this configuration, the tip of the stud bolt 22 is positioned deep within the counterbore 74 (below the communication portion 76) and is not exposed on the surface of the refractory tile 70. The nut 24 that threads onto the tip of the stud bolt 22 is inserted through the counterbore 74, and can be tightened by extending the worker's fingertips to the deepest part of the counterbore 74. At this time, the tightened nut 24 abuts against the lower end of the small diameter portion 72A, locking the refractory tile 70. As a result, when the stud bolt 22 is inserted into the insertion hole 72, the refractory tile 70 can be temporarily fixed in place with spaces formed on both sides of the stud bolt 22 in the major diameter direction as filling margins for the filler material 40. As shown in Figure 8 (B), the nut 24 of this embodiment is integrally provided with a plate-shaped abutment portion 78 that extends to the height of the small diameter portion 72A of the insertion hole 72, and the fastening position of the nut 24 is fixed by the abutment portion 78 abutting against the side surface of the small diameter portion 72A.
耐火タイル７０の背面側に流し込まれた充填材４０の一部は、挿通孔７２を通り表面側に押し出され、座ぐり孔７４に充填されれる。これにより、スタッドボルト２２及びナット２４が充填材４０によって封止される。なお、本実施形態では、座ぐり孔７４の内周面の上面及び下面が表面側から背面側に向かうにつれて下方側に傾斜しているため、座ぐり孔７４に流れ込む充填材４０の流動性をスムーズにし、充填材４０の充填圧力による応力負荷を小さくすることができる。 A portion of the filler material 40 poured into the back side of the refractory tile 70 is pushed out toward the front side through the insertion hole 72 and filled into the counterbore hole 74. This seals the stud bolt 22 and nut 24 with the filler material 40. In this embodiment, the upper and lower inner surfaces of the counterbore hole 74 are inclined downward from the front side to the back side, which smooths the flow of the filler material 40 into the counterbore hole 74 and reduces the stress load caused by the filling pressure of the filler material 40.
この第３の変形例に係る耐火タイル７０においても、基本的には上記実施形態に係る耐火タイル３０の構成を踏襲しているため、同様の作用及び効果を得ることができる。また、スタッドボルト２２の先端部が耐火タイル７０の表面側に露出しないため、炉内で発生するガスによるスタッドボルト２２の腐食が効果的に抑制される。
[補足説明]
The refractory tile 70 according to the third modification also basically follows the configuration of the refractory tile 30 according to the above embodiment, and therefore can achieve the same functions and effects. Furthermore, because the tips of the stud bolts 22 are not exposed on the surface side of the refractory tile 70, corrosion of the stud bolts 22 due to gases generated in the furnace is effectively suppressed.
[supplementary explanation]
上記実施形態及び各変形例の構成は、本発明の要旨を変更又は逸脱しない範囲で適宜組み合わせが可能である。 The configurations of the above embodiments and variations can be combined as appropriate without changing or departing from the spirit of the present invention.
また、上記実施形態及び各変形例では、充填材４０が耐火キャスタブルで構成される例について説明したが、これに限らない。充填材４０は、モルタルやコンクリートで構成することができる。また、充填材をモルタルで構成する場合は、耐火タイルの背面側に充填材を塗り付けた後、耐火タイルの挿通孔にスタッドボルトを挿通する。そして、耐火タイルを表面側から押し込めるようにして、挿通孔の内部に充填材の一部を押し出すことができる。 In addition, while the above embodiment and each modified example have been described as an example in which the filler 40 is made of refractory castable, this is not limiting. The filler 40 can also be made of mortar or concrete. When the filler is made of mortar, the filler is applied to the back side of the refractory tile, and then a stud bolt is inserted into the insertion hole of the refractory tile. Then, the refractory tile can be pushed in from the front side, pushing some of the filler into the insertion hole.
上記第１の変形例に係る耐火タイル５０に形成した間隔保持突起５２は、短径側の側面に一対設ける構成に限らない。例えば、挿通孔の内周面の上面に１つの間隔保持突起を設ける構成としてもよい。 The spacing protrusions 52 formed on the refractory tile 50 according to the first modified example described above are not limited to a pair on the side surface on the minor axis. For example, a single spacing protrusion may be provided on the upper surface of the inner circumferential surface of the insertion hole.
１０ 燃焼炉
１２ 耐火壁（耐火構造体）
１４ 燃焼室
１６ 水管壁
１８ ボイラー水管
３０ 耐火タイル
Ｓ 背面空間
３２ 挿通孔
４０ 充填材
２２ スタッドボルト（固定金具）
３４ 座ぐり孔
３６ 充填口
３８ 凹部
５０ 耐火タイル
５２ 間隔保持突起（間隔保持手段）
６０ 耐火タイル
６２ 挿通孔（間隔保持手段）
７０ 耐火タイル
７２ 挿通孔
７４ 座ぐり孔
10 Combustion furnace 12 Fireproof wall (fireproof structure)
14 Combustion chamber 16 Water tube wall 18 Boiler water tube 30 Refractory tile S Back space 32 Insertion hole 40 Filler material 22 Stud bolt (fixing metal fitting)
34 Counterbore hole 36 Filling port 38 Recess 50 Refractory tile 52 Spacing projection (spacing means)
60 Refractory tile 62 Insertion hole (spacing means)
70 Refractory tile 72 Insertion hole 74 Counterbore hole
Claims (12)
ボイラー水管から突出した固定金具が挿通される挿通孔を有し、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が前記固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっており、
前記耐火タイルの上端には、タイルの背面空間と連通し、充填材の充填が可能な充填口が設けられている、耐火タイル。 A refractory tile attached to a boiler water pipe with a filler interposed therebetween,
The boiler water pipe has an insertion hole through which a fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe is inserted.
The insertion hole is formed to be elongated, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing member, so that the filler can be placed inside the insertion hole ,
The refractory tile has a filling port at its upper end, which is in communication with the back space of the tile and through which a filler can be filled .
前記座ぐり孔の開口面積は、前記挿通孔よりも大きく設定されている、請求項１～請求項３の何れか１項に記載の耐火タイル。 a counterbore hole communicating with the insertion hole and adapted to receive a tip end of the fastening metal fitting is formed on the surface side of the refractory tile;
The refractory tile according to any one of claims 1 to 3, wherein an opening area of the counterbore hole is set larger than that of the insertion hole.
前記充填口は、前記耐火タイルの背面側の端部が前記凹部に繋がって形成されている、請求項１～請求項５の何れか１項に記載の耐火タイル。 A predetermined space is provided between the back surface of the refractory tile and the outer periphery of the boiler water pipe, and a recess is formed along the outer periphery of the boiler water pipe,
The refractory tile according to any one of claims 1 to 5, wherein the filling port is formed by connecting an end portion on the rear side of the refractory tile to the recess.
ボイラー水管から突出した固定金具が挿通される挿通孔を有し、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が前記固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっており、
前記挿通孔の上部には、前記固定金具との間隔を保持する間隔保持手段が設けられている、耐火タイル。 A refractory tile attached to a boiler water pipe with a filler interposed therebetween,
The boiler water pipe has an insertion hole through which a fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe is inserted.
The insertion hole is formed to be elongated, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing member, so that the filler can be placed inside the insertion hole,
The refractory tile has a spacing means provided at the top of the insertion hole for maintaining a spacing between the insertion hole and the fastening metal fitting.
前記ボイラー水管から突出した固定金具と、
前記固定金具を用いて前記ボイラー水管に取り付けられると共に前記ボイラー水管と対向する背面側に充填材を充填可能な背面空間が形成される耐火タイルと、を有し、
前記耐火タイルは、前記固定金具が挿通される挿通孔を有する請求項１又は請求項７に記載の耐火タイルであり、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が前記固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっている、
耐火構造体。 a water tube wall having a plurality of boiler water tubes extending in parallel;
a fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe;
a refractory tile that is attached to the boiler water pipe using the fixing metal fittings and has a back space that can be filled with a filler material on a back side facing the boiler water pipe,
The refractory tile according to claim 1 or 7, wherein the refractory tile has an insertion hole through which the fastening metal fitting is inserted,
The insertion hole is formed to be elongated, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing metal fitting, so that the filler can be placed inside the insertion hole.
Fireproof structure.
前記耐火壁は、ボイラー水管と、充填材を介在させて前記ボイラー水管に取り付けられる耐火タイルとを有し、
前記耐火タイルは、
ボイラー水管から突出した固定金具が挿通される挿通孔を有する請求項１又は請求項７に記載の耐火タイルであり、
前記挿通孔は、細長く形成されると共に長径の寸法が固定金具の外径よりも大きく設定され、前記挿通孔内への前記充填材の配置が可能となっている、
燃焼炉。 A combustion furnace using a refractory wall to form a combustion chamber in which fuel is burned,
the fireproof wall includes a boiler water pipe and a fireproof tile attached to the boiler water pipe with a filler material interposed therebetween;
The refractory tile is
The refractory tile according to claim 1 or 7, further comprising an insertion hole through which a fixing metal fitting protruding from a boiler water pipe is inserted,
The insertion hole is formed long and narrow, and the major axis dimension is set to be larger than the outer diameter of the fixing fixture, so that the filler can be placed inside the insertion hole.
Combustion furnace.
前記耐火タイルは、細長く形成されると共に長径の寸法がボイラー水管から突出した固定金具の外径よりも大きく設定された挿通孔を有する請求項１又は請求項７に記載の耐火タイルであり、
前記耐火タイルの挿通孔に前記固定金具を挿通させる固定金具挿通工程と、
前記ボイラー水管と対向する背面側に前記充填材を充填させ、前記ボイラー水管と前記耐火タイルとの間に前記充填材を介在させると共に前記充填材の一部を前記耐火タイルの背面側から前記挿通孔に押し出して前記挿通孔内を封止する充填工程と、
を含む耐火タイルの取り付け方法。 A method for installing refractory tiles on boiler water pipes with a filler material interposed therebetween, comprising the steps of:
10. The refractory tile according to claim 1 or 7, wherein the refractory tile has an insertion hole formed in an elongated shape and the major axis of the insertion hole is set to be larger than the outer diameter of the fixing metal fitting protruding from the boiler water pipe,
a fastener insertion step of inserting the fastener into the insertion hole of the refractory tile;
a filling step of filling the filler material on the back side of the refractory tile facing the boiler water pipe, interposing the filler material between the boiler water pipe and the refractory tile, and extruding a part of the filler material from the back side of the refractory tile into the insertion hole to seal the inside of the insertion hole;
How to install fireproof tiles, including:
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