JPH0611270A

JPH0611270A - セラミックファイバー製耐火物構造およびアンカー

Info

Publication number: JPH0611270A
Application number: JP19322792A
Authority: JP
Inventors: Koji Doura; 晃司堂裏
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-06-25
Filing date: 1992-06-25
Publication date: 1994-01-21

Abstract

(57)【要約】【目的】セラミックファイバー製耐火物で、短時間で
施工でき、セラミックファイバーブランケット上への吹
付け補修にも適用する。【構成】鉄皮１に内張りしたセラミックファイバーブ
ロック３と、該セラミックファイバーブロック３上に吹
付けたセラミックファイバー層４と、セラミックファイ
バーブロック３とセラミックファイバー層４を結合する
２本のセラミックパイプ５を一体焼成したＸ型の抜止め
治具６とセラミックロッド７からなるアンカー８により
構成されたセラミックファイバー製耐火物構造。【効果】セラミックファイバーブロックの耐久性を著
しく増大でき、炉壁耐火物寿命の大幅な延長を図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、加熱炉等窯炉の内張
りとして優れた特性を有するセラミックファイバー製耐
火物構造およびアンカーに関する。

【０００２】

【従来の技術】セラミックファイバーは、断熱性（低熱
伝導性）、小蓄熱性（小熱容量）、熱応答性（温度変化
に対する追従性）に優れた特性を有し、しかも軽量であ
ることから、セラミックファイバーを素材としたブラン
ケットが各種雰囲気炉の内張り材として広く使用されて
いる。しかし、セラミックファイバーブランケットは、
高温域で長期間使用すると、図４に示すとおり、セラミ
ックファイバーの再結晶化による収縮、脆化によって目
地開き損傷部２１が生じ、やがて矢印で示す熱風２２が
セラミックファイバーブロック２３の裏側に回り、セラ
ミックファイバーブロック２３のスタッド２４が熱によ
り強度低下をきたし、セラミックファイバーブロック２
３が脱落する。

【０００３】このため、操業条件の苛酷な連続加熱炉を
はじめとする各種高温雰囲気炉におけるセラミックファ
イバーライニングは、図５に示すとおり、鉄皮３１にス
タッド３２で固定したセラミックファイバーブロック３
３に、セラミックファイバーベニアリングモジュール３
４を貼り付けたファイバーオンファイバー工法が主流と
なってきている。鉄皮３１に固定したセラミックファイ
バーブロック３３を永久張りとして使用するためには、
表層部のセラミックファイバーベニアリングモジュール
３４の安定化が重要である。しかし、表層部のセラミッ
クファイバーベニアリングモジュール３４は、１２００
℃以上の高温で長期間に亘って使用すると、繊維の収縮
によって目地開きが生ずる。

【０００４】上記セラミックファイバーベニアリングモ
ジュールの目地開きや、セラミックファイバーブロック
の目地開きを防止方法としては、図５に示すとおり、セ
ラミックファイバーベニアリングモジュール３４の目地
開き損傷部３５にセラミックファイバー吹付材３６を吹
付け補修するか、あるいは図６に示すとおり、セラミッ
クファイバーブロック２３間に目地開き損傷部２１が生
じ始めると、セラミックファイバーブランケット２５に
より目地開き２１を目地詰めするか、あるいは図７に示
すとおり、セラミックファイバー吹付材２６を吹付けて
補修し、延命を図るのが一般的である。

【０００５】また、他の方法としては、鉄皮側の耐火ブ
ロックとセラミックファイバーブランケットを、セラミ
ックファイバーブランケットを貫通して鉄皮側に延長す
る開孔を設け、該開孔内に高温固形化接着剤を充填して
築造する（実開昭５８−６８９４６号公報）、不定形耐
火物とセラミックファイバーブロックの間に金属性アン
カーを設けて脱落を防止する（実開昭６０−１４４０９
８号公報）、セラミックファイバーモジュール間のパッ
キンにアルミナ質ファイバーブランケットを用い、セラ
ミックファイバーモジュール間の隙間発生を防止する
（特開平１−１２７８９０号公報）、セラミックファイ
バー表面に凹凸を付与して接着剤により補修材としての
セラミックファイバーを接着する（特開平１−１３７１
８７号公報）等が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記セラミックファイ
バーベニアリングモジュールやセラミックファイバーブ
ロックの目地開き部にセラミックファイバー吹付材を吹
付ける方法は、施工が簡単であるが、セラミックファイ
バーベニアリングモジュールやセラミックファイバーブ
ロックとはセラミックファイバー吹付材に含まれるバイ
ンダーで接着しているのみで、接着強度が小さく、６ヶ
月程度の寿命しかなかった。また、セラミックファイバ
ーブランケットによる目地詰め工法は、施工に長時間を
要するため、長期間炉の運転を停止しなければならず、
コスト高となる。

【０００７】さらに、実開昭５８−６８９４６号公報に
開示の技術は、セラミックファイバー上への吹付け補修
について考慮されていない。実開昭６０−１４４０９８
号公報に開示の技術は、第１層が不定形耐火物であり、
セラミックファイバーブランケット上への吹付け補修に
適用できず、また、アンカーが金属製のため、高温状態
となる吹付け補修部分では強度が不足する。特開平１−
１２７８９０号公報に開示の方法は、セラミックファイ
バーモジュール間のパッキンに復元力の大きいアルミナ
質ファイバーブランケットを使用し、隙間の発生を防止
するもので、セラミックファイバーブランケット上への
吹付け補修に適用できない。また、特開平１−１３７１
８７号公報に開示の方法は、凹凸面の接着力のみでは、
十分な接着力が得られない。

【０００８】この発明の目的は、短時間で施工でき、セ
ラミックファイバーブランケット上への吹付け補修に適
用しても、十分な接着力を有するセラミックファイバー
製耐火物構造およびそれに使用するアンカーを提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、セラミ
ックファイバーブロックの内張り材は、圧縮強度がほと
んどないため、直径１０ｍｍ程度までの丸棒であれば簡
単に突き差すことができるので、アンカーを突き差した
のみでは十分な接着力を有しないが、２本のセラミック
パイプを任意の角度にＸ型に一体焼成した抜止め治具
を、内張り材のセラミックファイバーブロックの任意の
位置に当て、セラミックロッドを抜止め治具を介してセ
ラミックファイバーブロック２ヶ所から突き差し、セラ
ミックロッドと抜止め治具のセラミックパイプ間を接着
剤で固定すれば、セラミックファイバー吹付材を吹付け
ると、２本のセラミックロッドが一体型のＸ型となるた
め、十分な接着強度が確保できることを究明し、この発
明に到達した。

【００１０】すなわちこの発明は、工業窯炉の炉殻鉄皮
に内張りしたセラミックファイバーブロックと、該セラ
ミックファイバーブロック上に吹付けたセラミックファ
イバー層と、セラミックファイバーブロックとセラミッ
クファイバー層を結合する２本のセラミックパイプを一
体焼成したＸ型の抜止め治具とセラミックロッドからな
るアンカーにより構成されたセラミックファイバー製耐
火物構造である。

【００１１】また、２本のセラミックパイプを一体焼成
したＸ型の抜止め治具と、該抜止め治具のセラミックパ
イプを介してそれぞれセラミックファイバーブロックに
突差す２本のセラミックロッドからなるセラミックファ
イバー製耐火物用アンカーである。

【００１２】

【作用】この発明のセラミックファイバー製耐火物は、
図１に示すとおり、窯炉の鉄皮１にスタッド２で固定し
たセラミックファイバーブロック３と、セラミックファ
イバーブロック３上に吹付けたセラミックファイバー層
４とからなる。このセラミックファイバーブロック３と
セラミックファイバー層４の結合は、図２に示すとお
り、２本のセラミックパイプ５を一体焼成したＸ型の抜
止め治具６を介してセラミックファイバーブロック３に
突差すセラミックロッド７からなるアンカー８により構
成したから、２本のセラミックロッド７は、セラミック
パイプ５の抜止め治具６により一体Ｘ型となるため、セ
ラミックファイバーブロック３から抜けることがない。
また、セラミックファイバー吹付け側は、Ｖ型アンカー
となるため、吹付材の接着強度が上昇し、しかもアンカ
ー８により脱落が防止される。

【００１３】しかもこの発明のセラミックファイバー製
耐火物は、鉄皮にスタッドにより固定したセラミックフ
ァイバーブロックに、一体焼成したＸ型の抜止め治具と
セラミックロッドからなるアンカーを取付け、セラミッ
クファイバーを吹付けることにより構成されるから、簡
単に短時間で施工できる。しかも、一体Ｘ型のセラミッ
ク製のアンカーは、高温域での長期間に亘る使用におい
ても、強度低下を招くことがなく、吹付材のセラミック
ファイバー層とセラミックファイバーブロックとの接着
が十分で、吹付けたセラミックファイバー層の脱落を防
止して炉壁寿命を大幅に延長することができる。この発
明のセラミックファイバー製耐火物構造は、セラミック
ファイバーブロックやセラミックファイバーベニアリン
グモジュールの目地開き部の吹付け補修に適用しても、
同様の効果を得ることができ、操業条件の苛酷な連続式
加熱炉等の各種高温雰囲気炉の炉体寿命の延長に大きく
寄与できる。

【００１４】

【実施例】以下にこの発明の詳細を実施の一例を示す図
３に基いて説明する。図３はウオーキングビーム式加熱
炉の加熱壁にこの発明のセラミックファイバー製耐火物
を適用した要部断面図である。処理能力４００Ｔ／Ｈｒ
のウオーキングビーム式加熱炉の炉内温度１２５０〜１
３００℃の加熱帯の鉄皮１１に図示しないスタッドによ
り固定された厚さ３００ｍｍのセラミックファイバーブ
ロック１２に、アルミナ系セラミックからなる直径５ｍ
ｍ、長さ１２０ｍｍのセラミックロッド１３を、交差角
θ：９０゜でＸ型に一体焼成した外径１０．５ｍｍ、肉
厚２．０ｍｍ、長さ５５ｍｍの２本のアルミナ系セラミ
ックパイプ１４からなる抜止め治具１５を介してセラミ
ックファイバーブロック１２に長さ７０ｍｍ突き差し
た。そして、セラミックファイバーとバインダーからな
るＡｌ₂Ｏ₃：６２％、ＳｉＯ₂：３１％のセラミックフ
ァイバー吹付材を厚さ５０ｍｍで吹付けて１０ｍ²のセ
ラミックファイバー層１６を形成した。セラミックファ
イバー層１６の品質を表１に示す。なお、表１中の線変
化率は、常温から１３００℃に加熱したのち常温まで冷
却する熱サイクルを与えた場合の収縮率である。

【００１５】

【表１】

【００１６】上記セラミックファイバーブロック１２の
上面にセラミックファイバー吹付層１６を形成した部分
は、１年経過後も全く異常は観察されず、健全であっ
た。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明のセラミッ
クファイバー製耐火物構造によれば、セラミックファイ
バーブロック間の隙間の発生を完全に防止できるので、
セラミックファイバーブロックの耐久性を著しく増大で
き、炉壁耐火物寿命の大幅な延長を図ることができる。
したがって、操業条件の苛酷な連続式加熱炉等の各種高
温雰囲気炉の炉体寿命の延長に大きく寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のセラミックファイバー製耐火物構造
の要部断面図である。

【図２】この発明のセラミックファイバー製耐火物用ア
ンカーの斜視図である。

【図３】実施例におけるセラミックファイバー製耐火物
施工部の要部断面図である。

【図４】セラミックファイバーブロックの脱落に至るま
での状況説明図である。

【図５】セラミックファイバーブロック表面のセラミッ
クファイバーベニアリングモジュール損傷部の吹付け補
修の説明図である。

【図６】セラミックファイバーブロック損傷部のセラミ
ックファイバーブランケットによる補修の説明図であ
る。

【図７】セラミックファイバーブロック損傷部の吹付け
補修の説明図である。

【符号の説明】

１，１１，３１鉄皮２，２４，３２スタッド３，１２，２３，３３セラミックファイバーブロック４，１６セラミックファイバー層５，１４セラミックパイプ６，１５抜止め治具７，１３セラミックロッド８アンカー２１，３５目地開き損傷部２２熱風２５セラミックファイバーブランケット２６，３６セラミックファイバー吹付材３４セラミックファイバーベニアリングモジュール

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工業窯炉の炉殻鉄皮に内張りしたセラミ
ックファイバーブロックと、該セラミックファイバーブ
ロック上に吹付けたセラミックファイバー層と、セラミ
ックファイバーブロックとセラミックファイバー層を結
合する２本のセラミックパイプを一体焼成したＸ型の抜
止め治具とセラミックロッドからなるアンカーにより構
成されたセラミックファイバー製耐火物構造。
【請求項２】２本のセラミックパイプを一体焼成した
Ｘ型の抜止め治具と、該抜止め治具のセラミックパイプ
を介してそれぞれセラミックファイバーブロックに突差
す２本のセラミックロッドからなるセラミックファイバ
ー製耐火物用アンカー。