JP2014190574A

JP2014190574A - Refractory brick holding structure

Info

Publication number: JP2014190574A
Application number: JP2013064619A
Authority: JP
Inventors: Tomomichi Yasumatsu; 知道安松; Keisuke Takenaga; 計介武永; Takeshi Kitamura; 健北村; Yasutaka Ueda; 泰隆上田; Nobuyuki Miyamoto; 伸幸宮本
Original assignee: Ube Industries Ltd
Current assignee: Ube Corp
Priority date: 2013-03-26
Filing date: 2013-03-26
Publication date: 2014-10-06

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a refractory brick holding structure configured to reduce expansion of a brick stop so as to elongate the life of a refractory brick.SOLUTION: A refractory brick holding structure is configured to dispose a refractory brick on an inner peripheral side of a cylindrical kiln shell 11. The refractory brick holding structure includes: a rotary kiln for firing a cement raw material; and a brick stop 3 for holding the position of the refractory brick. The brick stop includes a metal stud 31 to be connected to an inner peripheral surface of the kiln shell; and a coating material 32 for coating the metal stud. The thermal linear expansion coefficient and thermal conductivity of the coating material are lower than those of the kiln shell.

Description

本発明は、ロータリーキルンの内周側に設けられた耐火レンガを保持するレンガ止めに関する。 The present invention relates to a brick stopper for holding a refractory brick provided on the inner peripheral side of a rotary kiln.

従来、特許文献１にあっては、レンガ止めをキャスタブルで被覆することによりレンガ止めの損耗を低減している。 Conventionally, in Patent Document 1, the wear of a brick stop is reduced by covering the brick stop with a castable.

特開２００１−２３５１２７号公報JP 2001-235127 A

しかしながら上記特許文献１にあっては、ロータリーキルン運転時におけるレンガ止めの膨張の影響については記載されていない。そのためレンガ止めの膨張により耐火レンガが圧迫、圧壊されるため、耐火レンガの寿命が短くなるおそれがある、という問題があった。
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、レンガ止めの膨張を低減することで耐火レンガの寿命を延ばした耐火レンガ保持構造を提供することにある。 However, in the said patent document 1, it does not describe about the influence of the expansion | swelling of a brick stop at the time of rotary kiln operation. For this reason, there is a problem that the life of the refractory brick may be shortened because the refractory brick is compressed and crushed by the expansion of the brick stopper.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a refractory brick holding structure that extends the life of the refractory bricks by reducing the expansion of the brick stops.

本発明では、円筒状のキルンシェルの内周側に耐火レンガが設けられ、セメント原料を焼成するロータリーキルンと、前記耐火レンガの位置を保持するレンガ止めとを備え、前記レンガ止めは、前記キルンシェルの内周面に接続する金属スタッドと、この金属スタッドを被覆する被覆材を有し、前記被覆材の熱線膨張係数および熱伝導率は、前記キルンシェルよりも低いこととした。
を特徴とする。 In the present invention, a refractory brick is provided on the inner peripheral side of a cylindrical kiln shell, and includes a rotary kiln that fires cement raw material and a brick stopper that holds the position of the refractory brick, and the brick stopper is an inner part of the kiln shell. A metal stud connected to the peripheral surface and a coating material covering the metal stud are provided, and the thermal linear expansion coefficient and thermal conductivity of the coating material are lower than those of the kiln shell.
It is characterized by.

よって、耐火レンガの寿命を延ばした耐火レンガ保持構造を提供できる。 Therefore, the firebrick holding structure which extended the lifetime of the firebrick can be provided.

ロータリーキルンの斜視図である。It is a perspective view of a rotary kiln. ロータリーキルンの径方向断面図である。It is radial direction sectional drawing of a rotary kiln. レンガ止めを示す図である。It is a figure which shows a brick stop. 耐火レンガの圧迫・圧壊のメカニズムである。This is a mechanism for compressing and crushing fire bricks. 本願のレンガ止めを示す図である。It is a figure which shows the brick stop of this application.

［全体構成］
図１、図２はロータリーキルン１の全体図である。図１は斜視図、図２は径方向断面図である。ロータリーキルン１にはバーナ４が挿入されてセメント原料が焼成される。ロータリーキルン１は外周側のキルンシェル１１を有し、このキルンシェル１１の内周側には耐火レンガ２が敷き詰められることでキルンシェル１１はバーナ４の熱から保護される。またキルンシェル１１内周側の一部にはレンガ止め３が接続され、このレンガ止め３によって耐火レンガ２は位置決めおよび固定される。 [overall structure]
1 and 2 are general views of the rotary kiln 1. 1 is a perspective view, and FIG. 2 is a radial cross-sectional view. A burner 4 is inserted into the rotary kiln 1 and the cement raw material is fired. The rotary kiln 1 has a kiln shell 11 on the outer peripheral side, and the kiln shell 11 is protected from the heat of the burner 4 by laying refractory bricks 2 on the inner peripheral side of the kiln shell 11. A brick stopper 3 is connected to a part of the inner peripheral side of the kiln shell 11, and the refractory brick 2 is positioned and fixed by the brick stopper 3.

レンガ止め３は円弧状であって、キルンシェル１１の周方向に沿って複数設けられている。複数のレンガ止め３はロータリーキルン１の中心軸Ｌに対し対称であって、かつ中心軸Ｌに対し垂直な平面内に設けられている。 The brick stops 3 are arc-shaped, and a plurality of brick stops 3 are provided along the circumferential direction of the kiln shell 11. The plurality of brick stops 3 are provided in a plane that is symmetric with respect to the central axis L of the rotary kiln 1 and that is perpendicular to the central axis L.

図３はレンガ止め３を示す図である。図３（ａ）はレンガ止め３単体の斜視図、図３（ｂ）はロータリーキルン１におけるレンガ止め３付近の軸方向断面図（図１の中心軸Ｌ方向の断面）である。上述のように円弧状に設けられたレンガ止め３は、締結具等でキルンシェル１１に接続・固定される。 FIG. 3 is a diagram showing the brick stopper 3. 3A is a perspective view of the brick stopper 3 alone, and FIG. 3B is an axial sectional view of the rotary kiln 1 in the vicinity of the brick stopper 3 (cross section in the direction of the central axis L in FIG. 1). The brick stopper 3 provided in an arc shape as described above is connected and fixed to the kiln shell 11 with a fastener or the like.

レンガ止め３が固定された後、耐火レンガ２がキルンシェル１１内周側に敷設される。この耐火レンガ２はキルンシェル１１に対しては直接固定されず、キルンシェル１１内周側のレンガ止め３によって区画された領域内に隙間なく敷設される。また、耐火レンガ２は迫りレンガ（面積最大の面がいずれも傾斜した楔状のレンガ）であって、円周方向はレンガ同士の迫り（傾斜）で、また、軸方向はレンガ止め３との摩擦力によってキルンシェル１１に対し位置決め・固定される。 After the brick stopper 3 is fixed, the refractory brick 2 is laid on the inner peripheral side of the kiln shell 11. The refractory brick 2 is not directly fixed to the kiln shell 11 and is laid without gaps in an area defined by the brick stopper 3 on the inner peripheral side of the kiln shell 11. The refractory brick 2 is a squeeze brick (wedge-like brick with the largest area inclined on both sides). It is positioned and fixed with respect to the kiln shell 11 by force.

レンガ止め３の高さ（ロータリーキルン１の径方向側高さ）は、耐火レンガ２よりも低く設けられている。このためレンガ止め３の内周側（中心軸Ｌ側）には空隙が形成されるが、この空隙には不定形耐火物２１が設けられてロータリーキルン１内部とキルンシェル１１との断熱を行っている。不定形耐火物２１は打ち込み施工可能な粘土状耐火物（プラスチック耐火物）であって、例えば（製品名：プライラム＃５１５、ＡＧＣプライブリコ社）を用いることができる。 The height of the brick stopper 3 (the height in the radial direction of the rotary kiln 1) is provided lower than that of the refractory brick 2. For this reason, an air gap is formed on the inner peripheral side (center axis L side) of the brick stopper 3, and an amorphous refractory 21 is provided in the air gap to insulate the rotary kiln 1 from the kiln shell 11. . The amorphous refractory 21 is a clay-like refractory (plastic refractory) that can be driven in. For example, (Product name: Prilam # 515, AGC Pribrico) can be used.

［レンガ止め］
図４は、不定形耐火物２１が脱落し、レンガ止め３が膨張した際に耐火レンガ２が圧迫・圧壊される図である。耐火レンガ２はレンガ止め３で区画された領域内に密に敷設されているため、焼成に伴ってロータリーキルン１が高温になるとレンガ止め３が膨張し、不定形耐火物２１が脱落するとともに、耐火レンガ２が圧迫されて圧壊するおそれがある。 [Brick stop]
FIG. 4 is a diagram in which the refractory brick 2 is compressed and crushed when the irregular refractory 21 falls off and the brick stopper 3 expands. Since the refractory bricks 2 are densely laid in the area partitioned by the brick stoppers 3, the brick stoppers 3 expand when the rotary kiln 1 becomes hot during firing, and the unshaped refractory 21 falls off and fireproof. There is a risk of the brick 2 being compressed and crushed.

不定形耐火物２１は耐火レンガ２の間隙に充填後、鏝で施工されており、耐火レンガ２やキルンシェル１１に接続されてはいないため、キルンシェル１１やレンガ止め３の熱膨張により脱落しやすい。不定形耐火物２１が脱落するとレンガ止め３がロータリーキルン１内の高温ガスに直接晒され、レンガ止め３がさらに高温となって膨張し、耐火レンガ２への負荷がより増大する。とりわけレンガ止め３の熱線膨張係数が大きい場合、耐火レンガ３に与える負荷はより顕著となる。 Since the irregular refractory 21 is filled in the gap between the refractory bricks 2 and is constructed with scissors and is not connected to the refractory bricks 2 or the kiln shell 11, it easily falls off due to thermal expansion of the kiln shell 11 or the brick stopper 3. When the irregular refractory 21 falls off, the brick stopper 3 is directly exposed to the high-temperature gas in the rotary kiln 1, the brick stopper 3 is further heated to expand, and the load on the refractory brick 2 is further increased. In particular, when the thermal linear expansion coefficient of the brick stopper 3 is large, the load applied to the refractory brick 3 becomes more remarkable.

図５は本願のレンガ止め３を示す図である（図３（ｂ）と同様に中心軸Ｌ方向の断面図）。本願のレンガ止め３は、キルンシェル１１に接続される金属スタッド３１、およびこの金属スタッド３１を被覆する被覆材３２により形成されている。また、被覆材３２の熱線膨張係数はキルンシェル１１よりも低く設けられており、同一温度であればキルンシェル１１よりも被覆材３２のほうが膨張量が小さくなる。キルンシェル１１が膨張すれば耐火レンガ２同士の隙間が増大し、一方で被覆材３２の膨張量は小さく抑えられるため、耐火レンガ２へ与える負荷がより低減される。 FIG. 5 is a view showing the brick stopper 3 of the present application (a sectional view in the direction of the central axis L as in FIG. 3B). The brick stopper 3 of the present application is formed by a metal stud 31 connected to the kiln shell 11 and a covering material 32 covering the metal stud 31. Further, the thermal expansion coefficient of the covering material 32 is set lower than that of the kiln shell 11, and the amount of expansion of the covering material 32 is smaller than that of the kiln shell 11 at the same temperature. If the kiln shell 11 expands, the gap between the refractory bricks 2 increases, while the amount of expansion of the covering material 32 can be kept small, so that the load applied to the refractory brick 2 is further reduced.

また、熱伝導率についても被覆材３２はキルンシェル１１よりも低く設けられる。レンガ止めの熱伝導率が低く設けられることでキルンシェル１１まで熱が伝わりづらくなり、キルンシェル１１の局所的熱変形が抑制される。 Further, the covering material 32 is also provided lower than the kiln shell 11 in terms of thermal conductivity. Since the thermal conductivity of the brick stopper is low, it is difficult for heat to be transmitted to the kiln shell 11, and local thermal deformation of the kiln shell 11 is suppressed.

なお、キルンシェル１１はＳＳ４００鋼（JIS G 3101）で設けられているため、被覆材３２の熱線膨張係数および熱伝導率はＳＳ４００鋼よりも低い。また、被覆材３２は熱線膨張係数：3〜11×10^-6/℃、熱伝導率：3〜50W/mK、ビッカース硬度：1〜20GPa相当であれば好ましい。熱膨張による耐火レンガ２への負荷抑制、およびキルンシェル１１への熱伝導抑制の観点からは熱線膨張係数および熱伝導率は低いほうがよい。被覆材３２との摩擦による耐火レンガ２の摩耗抑制の観点からは、ビッカース硬度は高いほうがよい。 In addition, since the kiln shell 11 is provided with SS400 steel (JIS G 3101), the thermal linear expansion coefficient and thermal conductivity of the covering material 32 are lower than those of SS400 steel. Further, it is preferable that the covering material 32 is equivalent to a thermal linear expansion coefficient: 3 to 11 × 10 ⁻⁶ / ° C., thermal conductivity: 3 to 50 W / mK, and Vickers hardness: 1 to 20 GPa. From the viewpoint of suppressing the load on the refractory brick 2 due to thermal expansion and suppressing the heat conduction to the kiln shell 11, the thermal linear expansion coefficient and the thermal conductivity are preferably low. From the viewpoint of suppressing wear of the refractory brick 2 due to friction with the covering material 32, the Vickers hardness is preferably higher.

１ロータリーキルン
１１キルンシェル
２耐火レンガ
２１不定形耐火物
３レンガ止め
３１金属スタッド
３２被覆材
４バーナ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary kiln 11 Kiln shell 2 Refractory brick 21 Unfixed refractory 3 Brick stop 31 Metal stud 32 Cover material 4 Burner

Claims

円筒状のキルンシェルの内周側に耐火レンガが設けられ、セメント原料を焼成するロータリーキルンと、
前記耐火レンガの位置を保持するレンガ止めと
を備え、
前記レンガ止めは、前記キルンシェルの内周面に接続する金属スタッドと、この金属スタッドを被覆する被覆材を有し、
前記被覆材の熱線膨張係数および熱伝導率は、前記キルンシェルよりも低いこと
を特徴とする耐火レンガ保持構造。 A firebrick is provided on the inner peripheral side of the cylindrical kiln shell, and a rotary kiln for firing cement raw material,
A brick stopper for holding the position of the refractory brick,
The brick stop has a metal stud connected to the inner peripheral surface of the kiln shell, and a covering material covering the metal stud,
The thermal brick expansion structure and the thermal conductivity of the covering material are lower than the kiln shell.