JPH06438Y2 - 加熱炉炉床開口部の遮熱蓋 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、鋼材類を加熱するウォーキングビーム式加熱
炉等において、ウォーキングビームの移動ポストが貫通
している炉床開口部の遮熱蓋に関するものである。

（従来の技術） 鋼材類を加熱するウォーキングビーム式などの大型加熱
炉は、炉内温度が通常1200〜1350℃もの高温になってい
る。従って大型加熱炉においては、ウォーキングビーム
の移動ポストが貫通している炉床開口部の下方は、通常
ウォーターシール構造となっており、冷却用のシール水
が満たしてあるためこの部分からの熱損失が大きく、こ
れは炉体からの全熱損失と同程度、時には、それ以上に
なることがしばしばあり、この熱損失を減少せしめるた
めの炉床開口遮熱蓋の構造をいかにすべきかは従来から
の問題点であった。

炉床開口遮熱蓋の構造については、従来鉄皮を骨格と
し、キャスタブル耐火物又はセラミックファイバー等を
積層したものがあるが（実開昭54−110613号、実開昭54
−178133号）、鉄皮の高温酸化、変形のため短期間に機
能を満足するべき形状を維持できなくなる。

このような問題点を解決するため、実開昭61−078855号
公報に見られるようなセラミック製棒状部材を骨格とし
た構造の炉床開口遮熱蓋構造が提案されている。

（考案が解決しようとする問題点） 実開昭61−078855号公報に示されるセラミック製棒状部
材を骨格とした炉床開口遮熱蓋は、水冷された移動ポス
トの外周部に植設されたスタッドにより支持されている
不定形耐火物ベースのみによって炉床開口遮熱蓋の全荷
重を支持しているため、不定形耐火物ベースの耐久性が
炉床開口遮熱蓋の寿命を決定する構造となっている。

ところでこの不定形耐火物ベースは、炉床開口遮熱蓋の
荷重を受けた状態で、移動ポストが鋼材類を炉内搬送す
る矩形運動時に機械的繰り返し衝撃を受け、又炉内温度
の設定変更時に熱的繰り返し衝撃を受けるために、長期
的な耐久性は期待出来ない。

このような問題点を解決するためには、セラミック製棒
状部材を不定形耐火物ベースを介することなく直接移動
ポストに固定し、炉床開口遮熱蓋の全荷重を移動ポスト
で受ける構造とする必要があるが、移動ポストが水冷構
造であるためにセラミック製棒状部材は移動ポスト取付
近傍部において局部冷却され、該セラミック製棒状部材
の軸方向及び円周方向に発生する温度偏差によって過大
な熱的応力が発生し、かつ該取付近傍部には、炉床開口
遮熱蓋の荷重による機械的応力も集中するため、該セラ
ミック製棒状部材は移動ポスト取付近傍部において折損
するという問題点があった。

本考案は上記問題点を解決し、熱的応力を抑制し、かつ
その形状の長期維持を可能とした開口部の遮熱蓋を提供
する。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、前記問題点を解決するために、セラミック製
棒状部材に発生する機械的応力及び熱的応力を抑制し、
かつ炉床開口遮熱蓋の荷重を移動ポストにて、直接受け
ることを可能とした構造を特徴とするものであり、即ち
ウォーキングビーム式加熱炉の炉床開口部を貫通するウ
ォーキングビームの移動ポストに配設した炉床開口部遮
熱蓋において、前記移動ポストの外周に取付けた支持金
物により該ポストに対して直角に耐熱金物チューブを挿
通支持し、該チューブの内面にセラミックファイバー成
形品を貼設するとともに、さらに所定長さのセラミック
製棒状部材を該成形品に挿通支持し、該棒状部材の両側
より積層したセラミックファイバーを挿着して形成した
ことを特徴とする加熱炉炉床開口部の遮熱蓋である。

（作用） 炉床開口遮熱蓋の骨格であるセラミック製棒状部材は、
その構造上移動ポスト近傍部に機械的応力と熱的応力が
集中して発生する。

機械的応力は炉床開口遮熱蓋の自重により発生するもの
であり、自重を軽減する意味において、前記その手段に
示すごとく、セラミックファイバー等の軽量耐火物で構
成することが好適であるが、長期的耐久性を考慮すれば
炉床開口遮熱蓋上面に推積する鋼材類等の被熱物から落
下するスケールの重量は無視出来ない。

本考案では適当な長さを有した耐熱金物チューブを用
い、該耐熱金物チューブを介して支持することによりセ
ラミック製棒状部材の支持スパンを長くして機械的応力
を緩和するとともに、最大機械的応力の発生位置を移動
ポストからの片面冷却により過大な熱応力の発生するセ
ラミック製棒状部材を移動ポスト近傍部から離すことに
より応力集中を回避することができる。

又、熱的応力は、セラミック製棒状部材の外面において
上下面及び反移動ポスト側面からの炉内雰囲気による加
熱に対し、移動ポスト側面からの冷却によって生ずるセ
ラミック製棒状部材の周面上に発生する温度偏差による
ものと、長手方向において両端の炉内雰囲気による加熱
に対し移動ポスト近傍の冷却によって生ずるセラミック
製棒状部材の軸方向に発生する温度差によるものとがあ
る。

本考案では、前記耐熱金物チューブとセラミック製棒状
部材との間に、熱的にも機械的にも緩衝材となり得るセ
ラミックファイバー成形品を介在させるとともに、耐熱
金物チューブの支持金物と移動ポストの接触面積（伝熱
面積）を縮小し、かつ、耐熱金物チューブと支持金物の
接触部（伝熱部）を反移動ポスト側のみとしたことによ
り、セラミック製棒状部材に対する移動ポストによる局
部冷却は緩和され、熱的応力に起因するセラミック製棒
状部材の折損等の問題は解決することが出来る。

以上の説明において、明らかなように本考案の特徴であ
る耐熱金物チューブ、セラミックファイバー成形品、移
動ポストの外周に取付けた支持金物を介してセラミック
製棒状部材を移動ポストに固定することにより、セラミ
ック製棒状部材に過大な熱的及び機械的応力を発生させ
ることなく、かつ後述する不定形耐火物ベースにはなん
ら炉床開口遮熱蓋の荷重を与えず、長期的耐久性を有す
る炉床開口遮熱蓋を形成することが可能である。

〔実施例〕

本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。第１図は
遮熱蓋の縦断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第
３図は第２図のＢ部詳細図、第４図は第３図の側断面図
である。

遮熱蓋の構造は、炉床開口部１を貫通した移動ポスト３
の外周に、該ポスト３を介して平行に２本の耐熱金物チ
ューブ６を各々２本の馬蹄形状をした支持金物７で固定
する。この時、水冷された移動ポスト３からの冷却を抑
制するため、移動ポスト３と耐熱金物チューブ６との間
には、適当な空隙を設け、かつ耐熱金物チューブ６と支
持金物７とは反移動ポスト側面側にて溶接６ａにて固定
する。

ついで、移動ポスト３及び耐熱金物チューブ６に植設さ
れたスタッド１５により支持される不定形耐火物ベース
９を嵌設する。

該不定形耐火物ベース９および耐熱金物チューブ６には
各々貫通孔を有しており、該貫通孔に炉床開口遮熱蓋の
骨格となるセラミック製棒状部材４を嵌設する。この時
耐熱金物チューブ６を介してセラミック製棒状部材４が
移動ポスト３によって冷却されるのを抑制するととも
に、耐熱金物チューブ６とセラミック製棒状部材４の緩
衝材として円筒状のセラミックファイバー成形品５を貼
設し、セラミック製棒状部材４の外周面を保護する。さ
らに移動ポストからの冷却を、より以上に抑制するため
に、支持金物７間の断熱金物チューブ６の外面にセラミ
ックファイバー断熱材８を巻着する。

該セラミック製棒状部材４の両側より、セラミックファ
イバー串し刺し用成形品１０及びセラミックファイバー
串し刺し用ブランケット１１を圧縮積層挿着し、その端
部をセラミック止め座１２とセラミックピン１３で固定
する。

本実施例においては、炉内において、加熱物で鋼材類か
ら発生落下するスケールとの反応を考慮し、炉床開口遮
熱蓋全体をセラミックファイバーベニアリング材１４に
て包括している。

（考案の効果） 以上のごとく本考案の構造を採用することにより、下記
問題点は解決され、炉床開口遮熱蓋の形状を長期間維持
することが可能であり、ウォーキングビーム式加熱炉に
おいて発生していた炉床開口部からの熱損失をも低減さ
せることが可能である。

耐火物とセラミックスとから構成されているため、水
冷等の保護をおこなうことなく高温の炉内において、酸
化或いは変形等による問題は発生しない。

炉床開口遮熱蓋の全荷重を、不定形耐火物ベースを介
すること無く移動ポストにて、直接支持する構造とした
ため、不定形耐火物ベースに掛る負担が低減され、崩落
による問題は発生しない。

炉床開口遮熱蓋の骨格となるセラミック製棒状部材の
取付部に関し、支持金物、耐熱金物チューブ、セラミッ
クファイバー成形品を介した取付構造及び断熱構造とし
たため、移動ポストからの冷却効果は抑制され、温度差
に起因するセラミック製棒状部材の熱応力による折損問
題は発生しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の１実施例を示す遮熱蓋の縦断面図、
第２図は、第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は、第２図の
Ｂ部詳細図、第４図は第３図の側断面図である。 １…炉床開口部、２…炉内、３…移動ポスト、４…セラ
ミック製棒状部材、５…セラミックファイバー成形品、
６…耐熱金物チューブ、６ａ…溶接、７…支持金物、８
…セラミックファイバー断熱材、９…不定形耐火物ベー
ス、１０…セラミックファイバー串し刺し用成形品、１
１…セラミックファイバー串し刺し用ブランケット、１
２…セラミック止め座、１３…セラミックピン、１４…
セラミックファイバーベニアリング材、１５…スタッ
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 木船 勲 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (72)考案者 村田 禎廣 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の59 日鐵プラント設計株式会社内 (56)参考文献 実公 昭60−32103（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭61−4513（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ウォーキングビーム式加熱炉の炉床開口部
   を貫通するウォーキングビームの移動ポストに配設した
   炉床開口部遮熱蓋において、前記移動ポストの外周に取
   付けた支持金物により該ポストに対して直角に耐熱金物
   チューブを挿通支持し、該チューブの内面にセラミック
   ファイバー成形品を貼設するとともに、さらに所定長さ
   のセラミック製棒状部材を該成形品に挿通支持し、該棒
   状部材の両側より積層したセラミックファイバーを挿着
   して形成したことを特徴とする加熱炉炉床開口部の遮熱
   蓋。