JP5666440B2 - 耐火物炉壁の冷却装置及び冷却方法 - Google Patents
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Description
また、冷却効果を高めるために、図6に示すように、水冷ジャケット5の内部に冷却水路形成用ガイド6を設けて、冷却水路のパス7の数を増やすことが好ましい。前記ガイドは図6の形態に限られるものではなく、水路を形成するものであれば数、形などに特に制限はない。なお、図1と同一部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
それぞれの表面にインジウムを10cm四方あたり50g置いた幅400mm×高さ230mm×厚さ90mmの電鋳煉瓦及び幅400mm×高さ230mm×厚さ12mmの冷却用の鉄板を、ホットプレート上で200℃に加熱し、サンボンダ USM−28(黒田テクノ株式会社製、商品名)を用いて、各表面にインジウムが一様になるように広げて、電鋳煉瓦及び冷却用の鉄板のそれぞれ片面にインジウムを展延して低融点金属層を形成した。
インジウムをスズに、鉄板を銅板に、それぞれ変更し、ホットプレート上での加熱温度を300℃にした以外は例1と同様の方法で、電鋳煉瓦に水冷ジャケットを形成し、本発明の耐火物炉壁の冷却装置を製造した。得られた耐火物炉壁の冷却装置について、同様に熱伝達率を求めたところ、749.3W/m2/Kであった。
冷却水が流れる空間を構成する水冷ジャケットを銅製に変更し、また水冷ジャケット内部に冷却水路形成用ガイドを追加して冷却水路のパス数を増やした水冷ジャケットを例2と同様の方法で電鋳煉瓦に接合した本発明の耐火物炉壁の冷却装置を製造した。得られた耐火物炉壁の冷却装置について、同様に熱伝達率を求めたところ、3637.2W/m2/Kであった。
比較のために、従来の冷却方法による熱伝達率を例1と同様の試験により求めたところ、図4(b)水冷パネルを耐火物に押しあてる方法では116.0W/m2/K(例4)、図4(c)耐火物の表面に水を直接噴射させる方法では251.2W/m2/K(例5)、図4(d)耐火物の表面に空気を直接噴射させる方法では86.5W/m2/K(例6)であった。このとき耐火物厚みは表1記載の通りである。
なお、2009年6月26日に出願された日本特許出願2009−152174号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Claims (9)
- 耐火物炉壁と、
前記耐火物炉壁の片面に、融点が100〜500℃の低融点金属を介して溶融接合された、熱伝導率が40W/m/K以上の金属板と、
該金属板を冷却する冷却手段と、
を有する耐火物炉壁の冷却装置であって、
前記低融点金属が、インジウム、スズ、ビスマス、亜鉛又はそれらの金属を含む合金であり、
前記金属板が、鉄、銅、ステンレス、アルミニウム又はチタンで形成されていることを特徴とする耐火物炉壁の冷却装置。 - 前記低融点金属の融点が、150〜300℃である請求項1記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 前記溶融接合が、前記低融点金属を、前記耐火物炉壁と前記金属板それぞれに超音波振動子により10〜100kHzの振動を付与しながら200〜600℃に加熱して溶融展延し、前記耐火物炉壁及び前記金属板に形成された低融点金属層を合わせた後、冷却・固化したものである請求項1又は2記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 前記冷却手段が、前記金属板の接合面の反対側に形成された液体を冷却媒体とする冷却ジャケットである請求項1乃至3のいずれか1項記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 冷却ジャケット内部に水路形成用ガイドを有する請求項4記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 前記冷却手段が、前記金属板の接合面の反対側に形成され、前記金属板に冷却媒体として液体を噴射できる液体噴射ノズルと、前記冷却媒体を排出するための排出口とを有し、前記冷却媒体を外部に漏出しないように形成されたカバーで構成される請求項1乃至3のいずれか1項記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 前記冷却手段が、前記金属板の接合面の反対側に形成された金属製のフィンである請求項1乃至3のいずれか1項記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 前記金属製のフィンに、冷却媒体として気体を噴射できる気体噴射ノズルを有することを特徴とする請求項7記載の耐火物炉壁の冷却装置。
- 請求項1乃至8のいずれか1項記載の耐火物炉壁の冷却装置を用い、前記金属板と冷却媒体とを接触させる冷却工程を有することを特徴とする耐火物炉壁の冷却方法。
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