大拱顶棚构造制造技术

本发明专利技术提供一种即使在炉内温度达到1650℃左右的玻璃熔化炉中也能够有效地防止炉内气体泄露的、适用于玻璃熔化炉的大拱顶棚构造。该大拱顶棚构造（1）具有：耐腐蚀层（2），其通过将多个耐火模块（2a）以呈拱顶形状的方式排列配置在玻璃熔化炉的炉内侧而成；漏气阻断层（3），其具有配置在耐腐蚀层（2）的耐火模块（2a）的上层的多个绝热模块（3a）、以至少覆盖耐火模块（2a）的接缝的方式设置的致密材质不定形耐火材料（3b）、层叠在致密材质不定形耐火材料（3b）之上并以填埋由上述绝热模块与上述致密材质不定形耐火材料形成的空间的方式设置的轻量绝热不定形耐火材料（3c）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】大拱顶棚构造
本专利技术涉及ー种玻璃熔化炉等所使用的大拱顶棚构造，特别是涉及ー种在耐火模块的上层设置了包含绝热模块的漏气阻断层的、拱顶形状的大拱顶棚构造。
技术介绍
玻璃熔化炉由于要熔化玻璃，因此炉内的温度非常高，其炉壁、顶棚等的内表面侧由对炉内温度具有抵抗性的耐火砖构成，另外，通过在该耐火砖的外层设置绝热构造而使炉内的热量不会逸出到外部。例如，公知有下述玻璃窑的大拱结构(例如，參照专利文献1)，即，以锥形形状的致密材质的硅石砖将熔化层的上部构造构筑为大拱形状，为了防止漏气，作为气密性的密封构造在该硅石砖的上部层叠ー层至两层的致密材质的硅石砖，并用硅酸盐材质的粘接剂将层叠后的砖连接起来，进而在该硅石砖的上部设置以公知的方法进行施工的绝热层(例如绝热转、陶瓷纤维等)。另外，近年来，由于期望降低环境负荷，另外，存在有因熔解的玻璃的特殊化而使熔解温度高温化的倾向，从而环境负荷优良的、利用氧燃烧的玻璃熔化炉不断増加。在该利用氧燃烧的玻璃熔化炉中，随着火焰温度上升，玻璃熔化室的上部构造也暴露在更高的温度中。在此，氧燃烧是指作为燃烧炉的助燃性气体使用了氧气或氧浓度较高的气体的燃烧，与通常的空气燃烧相比，具有燃烧效率提高、火焰温度上升、排气量降低、氮氧化物降低、二氧化碳降低等多个优点。在对于进行氧燃烧这样的温度非常高的玻璃熔化炉应用上述二氧化硅材质的绝热材质不定形耐火材料的层叠构造的情况下，由于炉内温度成为1650°C左右的高温，因此会引起二氧化硅的蠕变变形、反应损伤，存在有无法获得充足寿命等问题，从而谋求新型的大拱顶棚的绝热炉壁构造。因此，随着上述作业的苛刻化，也开始研讨取代在耐热性、耐腐蚀性等上存在有问题的硅石材质砖而向使用电铸砖制的模块(以下，省略为电铸砖模块)的大拱构造进行变更。在此，作为电铸砖模块的材质，能够从氧化铝材质、氧化铝?氧化锆?二氧化硅材质、氧化锆材质等具有耐火性的材料中适当地选择，上述电铸砖模块在1650°C左右的高温下也能够稳定使用。另外，在使用了电铸砖模块的大拱构造中，需要在该电铸砖模块的上部层叠耐火砖、绝热砖、陶瓷纤维来提高绝热性，降低辐射热量。但是，上述电铸砖模块的比重通常比硅石砖的比重大，若只是单纯地替换硅石砖，则大拱顶棚构造的整体质量会増加，需要使用干支承顶棚构造的构造变得牢固。因此，存在有不利于控制成本的问题。而且，若大拱顶棚构造的绝热性不充分，则玻璃熔化炉整体的热能的效率降低，不利于控制成本。因而，作为也能够应对像氧燃烧这样的高温作业的大拱顶棚构造，除了耐热性、耐腐蚀性以外，也需要注重轻量性与绝热性的观点。专利文献1:国际公开第02 / 08128号小册子通常，大拱顶棚构造形成为图4A以及图4B所示的形状，即，形成为所谓的拱顶形状。另外，玻璃熔化炉中的大拱顶棚构造由在该炉内表面侧堆叠耐火模块等而成的耐腐蚀层52和设在该耐腐蚀层52的外表面上的绝热层53构成。在此，图4A是从长度方向观察以往的大拱顶棚构造的主视图，图4B是从上方观察大拱顶棚构造的俯视图。但是，做成大拱顶棚构造的耐火模块虽然在冷加工堆叠时整齐地排列，但是因加热时的膨胀而向上部鼓起。即，图5A以及图5B是放大表示图4A的大拱顶棚构造的顶部的图，图5A是玻璃熔解炉的作业前(加热前)的示意图，图5B是作业后(加热后)的示意图。如这里所示，构成耐腐蚀层52以及绝热层53的各模块52a、53a分别在进行作业之后处于被加热至高温的状态，因此发生膨胀，向上部鼓起，从而在耐火模块52a的接合部处产生间隙。另外，由于耐火模块52a的鼓起,进而在层叠于耐火模块52a的上部的绝热模块53a等之间出现更大的间隙。另外，耐火模块52a在其两端具有用于施加负载的金属件(未图不)，以使加热后耐火模块52a的接缝不会打开的方式进行调整，但是，即使在该情况下，由于耐火模块52a与绝热模块53a —并产生厚度方向的温度差，因此由厚度方向的热膨胀量的差、热膨胀率的不同会导致耐火模块52a的接缝、特别是绝热模块53a的接缝打开。这样，当在各模块间出现间隙吋，由于熔化炉内通常是正压，因此源自玻璃的挥发气体通过模块 间的间隙向炉外飞散。此时，由于通常设在大拱顶棚构造的最外层的陶瓷纤维层具有通气性，因此不具有防止气体向外部飞散的作用。这样，当炉内气体向炉外泄露时，产生如下问题:因与气体接触而使绝热砖、陶瓷纤维被侵食而寿命缩短；由于辐射热量增加，因此无法获得节能效果；増大环境负荷等。
技术实现思路
在此，本专利技术的目的在于提供ー种改善了以往的技术，且在玻璃熔化炉中能够有效地防止炉内气体泄露的大拱顶棚构造。另外，本专利技术的目的在于提供一种有效地防止炉内气体泄露、并且轻量性与绝热性也优异并也适用于像氧燃烧这样的高温作业的大拱顶棚构造。本专利技术的大拱顶棚构造的特征在于，具有:耐腐蚀层，其通过将多个耐火模块以呈拱顶形状的方式排列配置在玻璃熔化炉的炉内侧而成；漏气阻断层，其具有配置在上述耐腐蚀层的上述耐火模块的上层处的多个绝热模块、以至少覆盖上述耐火模块的接缝的方式设置的致密材质不定形耐火材料、层叠在上述致密材质不定形耐火材料之上并以填理由上述绝热模块与上述致密材质不定形耐火材料形成的空间的方式设置的轻量绝热不定形耐火材料。优选的是，漏气阻断层的上述绝热模块具有比耐火模块小的平面形状。更优选的是，绝热模块为轻量(例如，视密度为1.2以下)且绝热性优异(例如，导热系数为0.7W /(m* k)以下)。采用本专利技术，在玻璃熔化炉中，能够有效地防止炉内气体泄露。通过防止炉内气体泄露，能够较长地保持大拱顶棚构造的寿命，能够抑制辐射热量而实现节能化、顶棚构造的轻量化，另外防止挥发气体向炉外流出，不会増大环境负荷。另外，采用本专利技术，漏气阻断层由绝热模块、绝热不定形耐火材料、承担阻断直接漏气的功能的致密材质不定形耐火材料构成，通过将上述绝热模块和上述绝热不定形耐火材料设为轻量(例如，视密度为1.2以下)且绝热性优异的(例如，导热系数为0.7ff / (m -k)以下)材料，能够提供一种除了耐漏气性以外轻量性、绝热性也优异的大拱顶棚构造，利用采用了该大拱顶棚构造的玻璃熔化炉，能够提供适用于像氧燃烧这样的高温作业的玻璃熔化炉。另外，由于利用轻量绝热不定形耐火材料填理由致密材质不定形耐火材料和绝热模块形成的空间，即，形成为利用轻量绝热不定形耐火材料将绝热模块之间连结起来，因此能够一体地构成漏气阻断层，使气密性优异。通过以热加工的方式对上述轻量绝热不定形耐火材料进行现场施工，能够进ー步提高气密性。【附图说明】图1A是示意性地表示本专利技术的大拱顶棚构造的主视图。 图1B是示意性地表示图1A的大拱顶棚构造的俯视图。图2A是局部地放大表示本专利技术的ー实施方式的大拱顶棚构造的从长度方向观察的顶部的剖视图。图2B是局部地放大表示图2A的大拱顶棚构造的从圆周方向观察的顶部的剖视图。图3A是局部地放大表示本专利技术的其他实施方式的大拱顶棚构造的从长度方向观察的顶部的剖视图。图3B是局部地放大表示图3A的大拱顶棚构造的从圆周方向观察的顶部的剖视图。图4A是示意性地表示以往的大拱顶棚构造的主视图。图4B是示意性地表示图4A的大拱顶棚构造的俯视图。图5A是示意性地表示以往的大拱顶棚构造的加热前的顶部的局部放大剖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大拱顶棚构造，其特征在于，该大拱顶棚构造具有：耐腐蚀层，其通过将多个耐火模块以呈拱顶形状的方式排列配置在玻璃熔化炉的炉内侧而成；漏气阻断层，其具有配置在上述耐腐蚀层的上述耐火模块的上层处的多个绝热模块、以至少覆盖上述耐火模块的接缝的方式设置的致密材质不定形耐火材料、层叠在上述致密材质不定形耐火材料之上并以填埋由上述绝热模块与上述致密材质不定形耐火材料形成的空间的方式设置的轻量绝热不定形耐火材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种大拱顶棚构造，其特征在干， 该大拱顶棚构造具有: 耐腐蚀层，其通过将多个耐火模块以呈拱顶形状的方式排列配置在玻璃熔化炉的炉内侧而成； 漏气阻断层，其具有配置在上述耐腐蚀层的上述耐火模块的上层处的多个绝热模块、以至少覆盖上述耐火模块的接缝的方式设置的致密材质不定形耐火材料、层叠在上述致密材质不定形耐火材料之上并以填埋由上述绝热模块与上述致密材质不定形耐火材料形成的空间的方式设置的轻量绝热不定形耐火材料。2.根据权利要求1所述的大拱顶棚构造，其特征在干， 上述绝热模块的平面形状小于上述耐火模块的平面形状，并且该绝热模块配置在上述耐火模块的各外表面上，上述致密材质耐火材料是以将该绝热模块之间连接起来的方式形成的。3.根据权利要求1所述的大拱顶棚构造，其特征在干， 上述致密材质不定形耐火材料形成于上述耐火模块的整个外表面，上述多个绝热模块以相互之间设有间隙的方 式配置在上述致密材质不定形耐火材料层之上。4.根据权利要求1~3中任一项所述的大拱顶棚构造，其特征在干， 上述耐火模块是电铸砖模块。5.根据权利要求1~4中任一项所述的大拱顶棚构造，其特征在干， 上述绝热模块是通过对上述轻量绝热不定形耐火材料进行预先成形而获得的绝热模块。6.根据权利要求1~4中任一项所述的大拱顶棚构造，其特征在干， 上述绝热模块是将上述轻量绝热不定形耐火材料涂抹在上述耐火模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野泰史，北野正巳，难波正一，渡边宪，加藤田一平，
申请(专利权)人：旭硝子陶瓷株式会社，
类型：
国别省市：