JPS6158516B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般の高温用炉の構造に関する。更に
詳しくは石炭のガス化工程におけるガス発生器と
して使用する場合の高温用炉体の内部構造の改良
に関する。

石炭のガス化又は類似のガス化などに際して採
用されるタイプの炉においては、ガス発生器の内
部構造即ち炉は鋼製外殻を有し、内部は耐火煉瓦
壁で作られた構造である。これらの炉壁は断熱セ
メントとキヤスタブル断熱材によつて定位置に保
持されている。煉瓦壁ないし柱状壁の幾可学的構
造は外囲それ自体の半球形状に適応させるために
頂部にドームが含まれている。この様なガス発生
器はガス化工程での内部温度が非常に高く、その
際生成する液状スラグが壁内面を腐食する傾向が
あるために内部が必常に摩耗される状態になる。
この様な腐食はドームの位置より下の側壁で特に
激しい。そのためこの種の炉体の使用可能な寿命
は短かく、内壁構造の修理と再築を必要とする
が、これは時間を要し、みた経費高な作業であ
る。

一方従来の各種の炉壁内部構造についての特許
には、例えば、米国特許第1463053号（リプタク
Liptak）、第1806793号（ドビー、Dobie）、第
2114960号、（ビール、Bea−ll）、第2548908号
（ポレンPollen）第2818035号、（ナイガード
Nygaard）第3315950号、（ポトクニク他Potocnik
etal）および第4130391号（ボガム他Booggum
etal）等のあるが、そのどれもが出願人の発明の
主要部即ち耐火煉瓦の内壁を取替えるに際して炉
壁構造の残余部分に影響を与えないで内壁を取替
えるることについては言及しているものはない。
この様な残余部分の中には下端で支承しなければ
ならないドームが含まれている。

本発明の目的は、炉体内部のドーム構造を持上
げることなしに膨張しうる耐火煉瓦製ライニング
又は高温対面壁を有する高温用炉体構造を提供す
ることである。

本発明の他の目的は炉内部のドーム部分の支承
に対して何等の配慮の必要なしに容易に取替え可
能の高温対面壁又は内部ライニングの柱を有する
高温用炉体構造を提供することである。

更に本発明の別の目的は炉のドーム部分を支承
する充分な圧縮強度を必要とせずにガス化用ガス
発生器型の炉内で高温に耐え得る高温対面煉瓦壁
又は柱を提供することである。

即ち本発明は外殻を有し、直立位置で取付け得
る高温用炉に関する。炉体はその上端にあるドー
ムを有する耐熱ライニングを有する。前記のライ
ニングは前記外殻内にあり前記ドームを支承して
いる第１の断熱部材の少く共１層を有する。また
前記第１の断熱層の内側にある第２の断熱部材も
有する。この第２の断熱部材は前記ドームの底部
の内側に自立しており、そこで前記第２の断熱部
材は前記ドームに何等の押圧力を負荷することな
しに膨張し得る。

更に要約すると、本発明は外殻を有し直立位置
に取付可能の高温用炉体に関する。これは耐熱ラ
イニングを有しそれは耐火煉瓦と前記ライニング
の上端部に位置するドームと、前記ドームを支承
するのに充分な強度を有し前記ドームをその上に
載置している耐熱煉瓦製の第１層とを有する。こ
れは更に前記外殻の内部にこれに隣接する断熱セ
メント層と、前記断熱セメントと前記耐熱煉瓦の
間にある複数層の耐熱煉瓦とを有する。同様にま
た前記高温に耐えるために耐熱煉瓦の第１層の内
側に位置する自立耐火煉瓦の第２層も有する。こ
の第２層の取替可能の煉瓦で構成され前記ドーム
の底部より上にまで垂直に延びていて、前記ドー
ムに何等の上向き押圧力を加えずに膨張すること
ができる。また、耐熱ライニングは前記断熱セメ
ント層と前記ドームと前記煉瓦の他の層との間に
断熱キヤスタブルを充填する空所を有する。

更に、本発明は石炭のガス化と類似のガス化用
等に用いる高温用炉に関し、該炉は前記石炭のガ
ス化を実施するための燃焼室を有し、該燃焼室は
その頂部に入口と底部に出口を有する。また前記
入口を取囲み前記石炭ガス化のために高温にさら
される高温面を有する煉瓦（高温対面煉瓦）で構
成されたドームと、前記ドームを支承し前記石炭
ガス化以下の温度で充分な圧縮強度を有する断熱
煉瓦で構成された第１側壁とを有する。また前記
第１側壁の内側に前記ドームを支承することなし
に前記石炭ガス化に露出される高温対面煉瓦で構
成された第２側壁を有する。

次に本発明の詳細について、本発明の実施態様
例である図面に基づいて以下詳細に述べる。

図示の第１図は本発明による炉体を示す長手断
面図であり第２図は第１図における線２−２の横
断面の拡大図である。

石炭のガス化工程と他の類似の工程においてガ
ス化するための炉即ちガス発生器が必要である。
この様なガス発生器の構造は、実際には内部で生
成するガス化反応燃焼熱による高温に耐えるため
に耐火材でライニングをした鋼製の外殻を有する
炉の構造である。更に固体のガス化反応の場合に
は高温の液状スラグが発生し、これは炉壁を流下
し炉壁内面を極度に腐食する。従つて内部ライニ
ング構造の使用寿命は非常に短かく、耐火材の取
替作業は非常に高価になる。このためこの種の炉
の構造は通常炉体の頂部にドームを有しこのドー
ムは耐高温耐火煉瓦で形成され、その下が同様な
耐火煉瓦製の垂直側壁で支承されている。然し、
腐食作用はドームより下の部分ではげしく、その
ため壁の下方部分は、ドーム自体が事実上無傷で
あるにも拘わらず、取替が必要となる。然し、本
発明以前においては、支持壁を取替える必要があ
るときは、ドームの下にある支持壁を取替えのた
めに除去しなければならないので、ドームも除去
しなければならなかつた。

本発明による炉の内部構造は、ドームの支承に
ついての考慮なしに交換可能の炉の内壁層を提供
する。またドーム部分を支承している壁は、これ
が、炉のその他の内部面が受ける様な高温または
腐食状態の下にはないので、より頑丈な煉瓦で構
成し得るという付加的利益も得られる。また、高
温対面煉瓦の層で内部壁を作ることにより、ドー
ムの支持壁構造とは別の膨張をすることができ
る。斯くして膨張作用によつて生じる支承負荷又
は支持圧力は軽減される。

本明細書において、「耐火煉瓦（vefractory
bricks）」なる用語の使用は炉室の内部ライニン
グ上の高温対面配列に耐え得る超高温用煉瓦を特
に意味するものであることに注意すべきである。
また、「耐熱煉瓦（firebrick）」なる用語は比較
的高い温度に耐える煉瓦を意味するが、なお又
「耐火煉瓦」として定義される煉瓦に比較して高
圧縮強度を有する様に作られたものであることを
意味する。

図面第１図は、本発明による高温用炉として略
示した石炭ガス化用のガス発生器を図示したもの
である。即ち、炉は鋼又は類似の任意適切な材料
で作り得る外殻１１を有する。外殻１１は第１図
に示す様な直立位置に取付可能になつている。従
つて、外殻１１の底部にはフランジ１２がある。
炉１１の内部には、燃焼室１５があり、そこで石
炭のガス化反応が起る。また、燃焼室１５の頂部
には入口１６、底部には出口１７がある。

外殻１１の内部には耐火煉瓦で作られ、図示の
様に炉のライニングの上端に位置するドーム２０
を含む耐熱ライニングがある。またドーム２０を
支承するのに充分な強度で作つた耐熱煉瓦２１の
第１層がある。ドーム２０の底部は第１の耐熱煉
瓦層２１の壁、又は柱の頂部上に載置されてい
る。また、外殻１１の内側にこれに隣接して断熱
セメント層２４がある。更に、断熱セメント層２
４と耐熱煉瓦第１層２１との間に位置する複数の
耐熱煉瓦層２５および２６がある。

耐熱煉瓦第１層２１の内部に位置して、燃焼室
１５内に高温に耐えるためのいわゆる高温対面煉
瓦として作用する自立耐火煉瓦の第２層２９があ
る。この耐火煉瓦の第２層２９は取替自在の煉瓦
で作られ、ドーム２０の底部より上まで垂直に延
在して、ドーム２０に上向きの押圧力又は支承力
を加えることなしに耐熱煉瓦第２層２９の壁又は
柱が膨張しうる構成となつている。

外殻１１内の残りの空所はキヤスタブル断熱
材、例えば炉の底部近くの断熱材３０および頂部
近くの断熱材３１および３２がキヤスタブル断熱
材で充填されている。また、第１耐熱煉瓦層２１
の基部はアングル３５上に支承され、耐火煉瓦製
自立層２９は別のアングル３６上に支承されてい
る。出口１７は耐火煉瓦製自立層２９の基部と接
続する切頭円錘形上部４０を有する耐火煉瓦層３
９でライニングされている。

上述した通り、本発明による炉体構造の第１の
利益はドーム２０を持上げることなしに、或いは
耐火煉瓦製自立層２９の柱に過大な圧縮荷重を加
えることなしに煉瓦製の高温対面内部柱２９の膨
張を可能ならしめたことである。更に、高温対面
煉瓦柱２９は、ドームが別の耐熱煉瓦の柱２１に
よつて垂直に支承されているので、ドーム２０の
支承について何等の考慮なしに容易に取替え得る
ことである。本構造の別の長所はドーム２０を支
持するために余計な強度を持つ必要のない材料で
作られた高温対面煉瓦柱２９を有することであ
る。従つて、これらの煉瓦は耐高温性がより有効
になるのみならず、より経済的でもある。

以上の如く適用可能になる様に相当詳細にわた
つて本発明の実施態様例について述べたが、本発
明は、本実施例になんら限定されるものではな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による炉体を示す長手断面略図
であり、第２図は第１図における線２−２の横断
面である。 １１：外殻、１５：燃焼室、１６：入口、１
７：出口、２０：ドーム、２１：第１耐熱煉瓦
層、２４：断熱セメント層、２５，２６：複数の
耐熱煉瓦層、２９：耐火煉瓦自立層、３０，３
１，３２：キヤスタブル断熱材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 外殻を有し直立位置に取付可能で、その上端
   部にドームを有し内側を耐熱ライニングしている
   高温用炉において、 前記ライニングは前記ドームを支承している少
   く共１層の第１断熱部材と、 前記第１断熱部材の内側にあり前記ドームの底
   面の内側で自立する第２断熱部材とを有し、前記
   第２断熱部材は前記ドームに上向き押圧力を加え
   ることなしに膨張可能にしたことを特徴とする高
   温用炉。 ２ 前記第２断熱部材は、高温に耐える耐火材の
   層から成ることを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の高温用炉。 ３ 前記第２断熱部材の層は前記ドームの底部よ
   り上に垂直に延伸しかつ取替可能な煉瓦から成る
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高
   温用炉。 ４ 前記第１断熱部材は前記ドームを支承するの
   に充分な強度を有する耐熱煉瓦の層から成り、前
   記ドームは耐火煉瓦で構成されて、前記第１の耐
   熱煉瓦の断熱層の頂部に載置されていて、前記炉
   のライニングは更に前記外殻シエルと耐熱煉瓦製
   の前記第１断熱部材の外側の少くとも１層の耐熱
   煉瓦に隣接する断熱セメントの層を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の高温用
   炉。 ５ 外殻を有し、直立位置に取付可能の高温用炉
   において、耐熱ライニングが、 耐火煉瓦で構成され前記ライニングの上端部に
   位置するドームと、 前記ドームを支承するのに充分な強度を有し前
   記ドームがその上に載置されている耐熱煉瓦製の
   第一層と、 前記外殻の内側でこれに隣接する断熱セメント
   層と、前記断熱セメント層と前記耐熱煉瓦製第１
   層との間に複数の耐熱煉瓦層と、 高温に耐えるために前記耐熱煉瓦第１層の内側
   に位置する自立耐火煉瓦製第２層にして、第２層
   は取替自在の煉瓦から成り前記ドームの底部より
   上まで垂直に延伸して前記ドームに上向き押圧力
   を加えることなしに膨張可能の自立耐火煉瓦製第
   ２層と、 前記断熱セメント層と前記ドームとその他の煉
   瓦層との間の空間に充填されたキヤスタブル断熱
   材とから成ることを特徴とする高温用炉。 ６ 外殻を有し頂部に入口、底部に出口を有する
   石炭ガス化を行うための燃焼室と、 前記入口を取囲み高温対面煉瓦で構成され前記
   石炭ガス化に際し露出されるドームと、 前記ドームを支承し前記石炭ガス化温度より低
   い温度で充分な圧縮強度を有する断熱煉瓦で構成
   された第１側壁と、 前記第１側壁の内側にあり高温対面煉瓦で構成
   され前記ドームを支承せずに前記石炭ガス化温度
   に露出される第２側壁と、 を有することを特徴とする石炭ガス化又は類似の
   ガス化に用いる高温用炉。