JPS5853275B2 - トンネルロヨウヒラガタヴオ−ルト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に煉瓦、タイル、セラミック等の焼成あるい
は鋼圧延に用いられるトンネル炉用平型炉室（ｖａｕｌ
ｔ）に関し、特に自己支持式平型ヴオールトに関する。

トンネル炉は、（もし焼成される材料が台車で運ばれる
ならば）床にレール軌道が敷かれていて焼成材料を運ぶ
台車が直線状に移動できるようになっている直線状トン
ネルの形に築かれることば公知である。

上記の炉の構築に当って解決されるべき主要な問題は炉
室の設計および構成であった。

公知の型の炉室は通常は、静力学的見地からすれば、何
等特殊な固定装置を必要とせず自己支持式のいわゆる平
型アーチを用いて構築される。

しかし、このような種類の炉室は、通常は台車上に直方
体状に積重ねられた材料の上面と炉室の内側面との間の
全空間が無用のままに残されるという点で炉の動作に否
定的影響を及ぼすことが知られている。

そのとき残された自由体積を利用して焼成されるべき材
料の充填度を増大させることは不可能であり、逆に前記
の体積は加熱されるべき空気塊で満されていたのである
。

さらに前記の型の炉室は炉の有用な幅にも限界を与える
。

炉の充填度を増大させるために炉室の輪かくに相補的な
輪かくに台車上の上部層の材料を積重ねるという考えに
は、台車の積込み作業が極めて困難でかつ時間がかかり
また該材料を充填の前に再調整しなければならないとい
う点で注目されなかった。

つぎに、台車上の材料の上端がトンネルの高さよりもわ
ずかに低くなるような平型炉室が構築された。

この場合炉は可能な限り完全に充填される。今までのと
ころでは、平型炉室の構築は焼成材料の前進運動の方向
に垂直に平行な列に配置された耐火材料の直線状セグメ
ントによってなされ、該セグメントは伸縮目地によって
相互に固定されまた各列と隣接列との間にも伸縮目地が
備えられている。

しかしこの種の構造は自己支持式ではないので耐火材料
のセグメントの谷側は該セグメントに平行に結合した上
部金属支持棒を備えていてセグメント自体は金属控え棒
によって連結されている棒から垂下している。

支持棒はそれ自体公知の方法でトンネル壁に取付けられ
ている。

このようにして構築された炉室は炉の良好な充填度とい
う問題は克服するがいくつかの欠点をも有する。

第−の欠点は炉室の重量が極めて大きくなることによる
。

この重量がトンネルの柱あるいは壁装置にかかるので柱
あるいは壁装置はそれに応じて大型となる。

また列部支持棒によって炉室支持の問題を解決すると静
力学的構造が複雑となる。

他の欠点はこのような炉室を構築する間の困難による。

すなわち、各セグメントは一時的にそれ自身の控え棒に
締めつけられ、控え棒はまた支持棒に締めつけられる必
要がある。

他の欠点は炉室の費用が極めて高いことによる。

すなわち、極めて高い割合で含まれる金属枠組は熱的に
安定でなければならないために、例えばステンレス鋼あ
るいは熱に安定な鋳鉄のような高品質のものでなければ
ならない。

さらに、このようにして構築された炉室のもつとも重要
な限界は金属枠組と耐火セグメントとの間の極めて高い
温度を受ける接続の領域に見出される。

一方、この型の炉室に対しては冷却装置を備えればなら
ぬことは公知である。

このことは熱抵抗に応じて金属部材を適当温度に保持す
るため該金属部材から熱を除去するために不可欠である
。

冷却装置は炉室の列側でかつ炉室自身の上の、金属控え
棒および支持棒が装着されている位置に備えられねばな
らない。

このことは困難な熱除去条件を意味する何故なら冷却空
気が金属枠組全体と直接に接触しないからである。

逆に、冷却空気の作用が最小の効率しかもたない領域に
位置した金属部材は耐熱材料セグメントに丁度接触して
おり従って最高温度すなわち前述したようなもつとも問
題となる作動条件を与えられる。

本発明の目的は、トンネル炉用平型炉室において、上述
の欠点を克服し自己支持式従って支持棒あるいは関連の
控え棒のいずれをも必要としないトンネル炉用平型炉室
を提供することである。

従って本発明の目的は、当業者には公知のものよりも簡
単な構造をもちまた構築もより容易な平型炉室を提供す
ることである。

本発明の他の目的は在来の炉室に比べて極めて安価な構
築費用および大幅の重量減少により特徴づけられる炉室
を提供することである。

本発明の他の目的は、金属部材に特に最高温度を受ける
金属部材に直接に作用するように作動し得る高能率の冷
却装置の設計を可能とする炉室を提供することである。

特に煉瓦およびタイルの焼成用の本発明によるトンネル
炉用炉室は、焼成材料の前進移動方向に直角に置かれか
つ両端が前記トンネルの側壁に接している多数の自己支
持式直紳状ビームを含み、各ビームは伸縮目地によって
互いに固定された複数個の耐熱材料セグメントと周囲に
少くとも熱絶縁材料列装を備えた内部金属部とを含み、
該内部金属部及び該列装はビームの全長にそって冷却装
置用の通路として適当な空間を廃酸していることによっ
て特徴づけられる。

本発明による炉室の他の目的、利点および特徴は、限定
を意味することなく単に例示としてのみ示された本発明
の実施例の図面を参照しての以下の詳細な駅間により明
らかとなろう。

図示されていないすべての他のビームも図示されている
ビームに同じでありまたそれらは炉の長さに応じて任意
の与えられた数たけ備えられ得ることに注意されたい。

さらに、炉室と炉の側壁（図示せず）との間の取付は装
置はそれ自体公知であるので、本明細書中には記載せず
、図示もしていない。

図面において、各ビームＴは多数の耐熱材料セグメント
１を含有し、該セグメント１の側面には通常の伸縮目地
２が備えられていて同じビームあるいは隣接のビームの
いずれかに属する隣接セグメントに固定される。

耐熱材料セグメント１は任意の適当な形状のものでよい
。

図示のものは公知の炉室を構築するのに用いられる在来
のセグメントの形状とほぼ同じ形状である。

図示のセグメントは隣接のビームＴが相補的輪かくを持
ち得るように交互に上方および下方に面している底辺を
有するほぼ台形の断面を有している。

各耐熱セグメント１は、熱絶縁材料の列装３に囲まれ該
セグメントの内部中心部分に固定された金属部４を保持
している。

ここに図示された実施例においては列装３の内側に固定
された■型ビームでつくられた金属部４は補強コンクリ
ートビームの補強材のようにビームＴを自己支持式とす
るのに十分に強くなければならない。

図面に示された実施例においては、単一の列装３が示さ
れているが、炉の作動中に到達する温度に応じた熱絶縁
の要件に従って２つまたはそれ以上の列装を効率的に備
え得ることは明らかである。

金属部４は少くともビームＴの長さに等しい長さを有す
る。

何故なら金属部の両端は任意の適当な方法で炉の側壁に
取付けられねばならないからである。

■型ビームの代りに、セグメント１を支持する設計要件
に応じて、縦方向の曲った縁によって互いに接近してい
るＣ型ビームあるいは他の任意の適当な形材を用いるこ
ともできる。

炉室を構成するすべてのビームにとって金属部４の本質
的特徴は、炉室が結果的に自己支持式となり他の取付は
装置が不要となるように該ビームに自己支持的特徴を与
えることにある。

単一のビームＴのすべてのセグメントが一列に配列され
また金属部４は直線状であるから、熱絶縁材料３および
金属部４によって形成される直線状通路５が各ビームＴ
内部につくられる。

本発明の新規技術により、この通路を冷却装置の一部と
して有利に利用し、もって冷却流体を金属と直接接触さ
せて、極めて高い温度上昇（冷却しなければ絶縁列装３
があっても生ずる）を回避することができる。

もし温度がそれ程高くなければ、熱対流や熱伝導による
列部空気だけの作用で冷却を行うこともできるが、本発
明によれば第２図に示したように冷却装置を装備するこ
とが容易である。

この目的のために、各ビームＴの両端において金属部４
と列装３との間の通路５を一方では空気供給管６にまた
他方では空気吐出し管６１こ接続する。

空気は矢印Ｆ、Ｇの方向に通過してマニホ／ＶドＴに向
って流れ、公知の方法で在来の熱再生装置（図示せず）
に連通ずる。

用いられている材料に関しては、作動条件に応じて、列
装３は例えば岩綿あるいはカオリンウールでつくられま
た金属部４はステンレス鋼あるいは普通の鉄でよい。

いずれにしても、耐熱材料および金属部の金属の性質の
選択は当業者にまかせられるが、通常炉内でであう作動
温度および炉の縦方向にそった所与の点の位置に応じ、
炉入口から出口までの距離と温度との関係に留意して選
択される。

本発明による平型炉室によって得られる利点は説明する
までもなく明らかである。

第１の利点は多量の金属支持枠組を不要とすることがで
きることである。

金属支持枠組は組立の問題のためあるいは関連する極め
て高温の熱的性質のために高価である。

本発明によって得られる他の重要な利点は、金属部材と
耐熱材料との間には伺等の直接接触が存在せずその結果
操業中鉄部材は危険な熱応力状態におかれずにすむこと
である。

他の利点は、最小限にされた金属部材の完全な熱絶縁を
もたらすこと、および熱絶縁にもかかわらず温度が上昇
する領域における金属部材の直接の冷却にある。

冷却作用が効率的になるとまた抽出された熱の再生も効
率的となる。

本実施例の構造は在来のいかなる構造よりも大幅に軽量
かつ安価でありまたより高い炉作動温度を可能にする。

このことによって炉の性能が改善される。

最後に注意すべきことは、前述した炉室が迅速に構築さ
れ得ることである。

すなわち、ビームのすべての各種セグメント１が各金属
片４および外装３のまわりに１１Ｊｊだけ注型あるいは
突き固め操作を行うことで形成される。

当業者は、本発明の範囲を越えることなく上述の本発明
のトンネル炉用平型炉室の実施例に付加かつまたは設計
変更を行うこともできる。

本発明の実施の態様として次のようなものが考えられる
。

（１）特許請求の範囲に記載の炉室において、各空間５
の両端は冷却装置の冷却流体の流れの供給管６および吐
出し管６′にそれぞれ接続されていることを特徴とする
炉室。

（２、特許請求の範囲に記載の炉室において、金属部４
の長さは少くともビームＴの長さに等しく、金属部４の
両端はトンネル炉の２つの側壁に公知の方式で取付けら
れている炉室。

（３）前記（１）項に記載の炉室において、冷却装置の
流体は金属部４と直接に接触して通路５の内部を流れる
炉室。

（４）特許請求の範囲に記載の炉室において、金属部４
はビームＴを自己支持式とすることができる鉄製部分を
有し、該部分は耐熱セグメントの注型あるいは突き固め
操作の間の装３に囲まれかつセグメント１内部に埋めら
れる炉室。

（５）実質的に発明の詳細な説明中に記載されかつ図面
中に図示されたトンネル炉用平型炉室。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による炉室の要素となるビームの断面図
、第２図は本発明によるある長さの炉室の長さの斜視図
である。 Ｔ・・・・・・直線状自己支持式ビーム、２・・・・・
・伸縮目地、１・・・・・・耐熱材料セグメント、４・
・・・・・内部金属心、３・・・・・・絶縁材料列装、 ５・・・・・・空間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネルの炉用平型炉室において、焼成材料の前進
   方向に対して直角に置かれかつそれぞれの両端が前記ト
   ンネルの側壁に接していね複数個の直線状自己支持式ビ
   ームＴを含有し、前記各ビームＴは伸縮目地２によって
   互いに固定された複数個の耐熱材料セグメント１を含有
   し、かつ内部金属心４および該内部金属心を取囲む絶縁
   材料列装３を備え、前記内部金属心４および前記絶縁材
   料列装３が前記ビームＴの全長にそって冷却装置６゜６
   ′、Ｔ用の通路を与えるのに適した自由空間５を構成す
   るように設けられることを特徴とするトンネル炉用平型
   炉室。