JPH0933175A - セラミックス内張り材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 施工が簡単で施工効率もよく、場合によって
は曲率半径の小さいパイプ等も施工が可能なセラミック
ス内張り材を提供する。 【構成】 取付け側に縮径した断面円形の取付け孔１２
を有するセラミックスピース１１と、取付け孔１２に途
中まで嵌入し、中央には雌ねじ２１が形成された取付け
部材１３と、雌ねじ２１に螺合するスタッドボルト１４
とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉壁、バーナー等
の高温雰囲気で使用される構造物の耐火材として使用さ
れる、あるいはブロアー、ポンプ等の回転機器の耐摩耗
内張り材として使用可能なセラミックス内張り材に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のセラミックス内張り材としては、
例えば、特開平６−９１３７６号公報記載の溶接用セラ
ミックスピースが提案されている。この公報記載の溶接
用セラミックスピース５０は、図４に示すように中央に
形成された貫通孔５１の上下に拡径穴５２、５３を有す
るセラミックスピース５４と、下部の拡径穴５３に嵌入
する下部フランジ部５５を有しその底端には突起５６が
設けられたピン５７と、ピン５７に装着され、上部の拡
径穴５２に嵌入する固定部材５８とのロウ付けによって
接合したものであった。そして、ピン５７の突起５６を
炉壁５９に押し当てた状態で通電してスタッド溶接を行
い、炉壁等に取付けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報記載のセラミックス内張り材には以下のような問題が
あった。 ピン５７とセラミックスピース５４が一体的に接合さ
れているので、曲率半径の小さいパイプ等の内面の施工
では、先端の突起５６がパイプ等の内面に接触できず、
施工制限がある。 ロウ付けを行う場合に、全体の加熱及び冷却を行うこ
とが必要であり、これによってセラミックスピースが変
形する場合があるので、施工効率を向上させる大型のセ
ラミックスピースの採用には制限がある。 また、スタッド溶接を行う必要上、突起５６を下方に
突出させておく必要があるが、このため施工にあっては
セラミックスピースを取付け面に対して水平に保つ必要
があり、熟練を要する。 スタッド溶接によって取付けるので、溶接完了時にピ
ン５７が下方に引っ張られてセラミックスピースに無理
な力が掛かり、部分的に応力集中が発生して破損する恐
れがある。 セラミックス内張り材の上面にピン５７が突出してい
るので、工事完了後除去する必要があり、更にこの部分
の摩耗が局部的に進行してセラミックス内張り材全体の
寿命が低下する。 施工能率の低下、セラミックス内張り材製造時の不良
品の発生等から施工コストが高い。 本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、施工が簡
単で施工効率もよく、場合によっては曲率半径の小さい
パイプ等も施工が可能なセラミックス内張り材を提供す
ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載のセラミックス内張り材は、取付け側に縮径した断
面円形の取付け孔を有するセラミックスピースと、前記
取付け孔に途中まで嵌入し、中央には雌ねじが形成され
た取付け部材と、前記雌ねじに螺合するスタッドボルト
とを有している。請求項２記載のセラミックス内張り材
は、請求項１記載のセラミックス内張り材において、前
記取付け部材は、中央に前記雌ねじが形成されたナット
と、該ナットに表面側が固着された耐摩耗性及び／又は
耐熱性の材料からなるキャップとからなり、しかも前記
取付け部材を装着した場合、前記キャップの表面高さ
が、前記セラミックスピースの表面高さと略同一となっ
ている。請求項３記載のセラミックス内張り材は、請求
項１又は２記載のセラミックス内張り材において、前記
取付け部材の表面には、該取付け部材を回す工具が嵌入
する工具穴が設けられている。また、請求項４記載のセ
ラミックス内張り材は、請求項１〜３のいずれか１項に
記載のセラミックス内張り材において、前記取付け孔
は、取付け側の一部がテーパー孔となっている。

【０００５】

【作用】請求項１〜４記載のセラミックス内張り材にお
いては、ライニングしようとする炉壁等の対象物に予め
スタッドボルトを溶接した後、セラミックスピースを被
せ、次にセラミックス内張り材の取付け側が縮径した取
付け孔に、取付け部材を嵌入させて前記スタッドボルト
に螺合させて取付ける。そして、スタッドボルトを通常
の治具（例えば、脚付きスタッドガン）を用いて取付け
面に対して垂直に取付けるのは熟練を要することなくで
きるので、該セラミックス内張り材を正確に取付けるこ
とができる。この場合、セラミックスピースとスタッド
ボルトとは別体であるので、曲率半径の小さい面にこの
セラミックス内張り材を取付ける場合には、スタッドボ
ルトは長いものを使用できる。また、セラミックスピー
ス自体には加熱、冷却を伴うロウ付け等は行わないの
で、自由にそのサイズを選定できる。そして、装着にあ
っては、スタッドボルトを予め取付けてからセラミック
スピースを装着するので、溶接時に発生する応力をセラ
ミックスピースが受けることがない。特に、請求項２記
載のセラミックス内張り材においては、取付け部材の表
面側は、耐摩耗性及び／又は耐熱性の材料からなるキャ
ップからなって、しかも取付け時には該キャップの表面
高さが、セラミックスピースの表面高さと略同一となっ
ているので、内張り面が滑らかになり、周囲のセラミッ
クスピースと同様、耐摩耗性及び／又は耐熱性を持たせ
ることができる。そして、ナットに切削性のよい材料
（例えば、鉄、ステンレス）を使用することができ、製
作が容易となる。請求項３記載のセラミックス内張り材
においては、取付け部材の表面には、これを回す工具が
嵌入する工具穴が設けられているので、ナットを締め付
ける作業が容易となる。請求項４記載のセラミックス内
張り材においては、セラミックスピースの取付け孔は取
付け側の一部がテーパー孔となっているので、セラミッ
クスピースに極端な断面変化を生じることがないので、
製造時に割れたりすることが少なく、更にはこの部分を
利用して、取付け部材を掛合させることができる。

【０００６】

【発明の効果】請求項１〜４記載のセラミックス内張り
材は、以上の説明からも明らかなように、曲率半径の小
さいパイプ等であっても、該セラミックス内張り材を取
付けることができ、しかもセラミックスピースの大型化
が容易であるので、施工効率を向上することができる。
そして、製造及び施工にあっても無理な荷重、応力集中
等が生じ難いので長期の寿命が得られる。

【０００７】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに、図１は本発明の一実施の形
態に係るセラミックス内張り材の一部切欠き正面図、図
２は取付け部材の断面図、図３は取付け部材の平面図で
ある。

【０００８】図１〜図３に示すように、本発明の一実施
の形態に係るセラミックス内張り材１０は、所定広さの
セラミックスピース１１と、セラミックスピース１１の
取付け孔１２に嵌入する取付け部材１３と、炉壁等の取
付け対象物に溶接するスタッドボルト１４とを有してい
る。以下、これらについて詳しく説明する。

【０００９】前記セラミックスピース１１は、例えば、
アルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素等の耐熱
性、耐摩耗性に優れたものが用いられ、平面的に見て正
方形（正六角形、三角形であってもよい）となって、中
央には平断面円形の取付け孔１２が形成されている。こ
の取付け孔１２は、図１に示すように、上半分がストレ
ートの円柱孔１５となって、下半分が下方に縮径するテ
ーパー孔１６となっている。ここで、取付け孔の下半分
の孔を上半分の孔より直径の小さいストレートの段付き
孔とすることも可能であるが、断面形状が急激に変化す
る複雑な形状となって、製造時及び取付け時に応力集中
が起こり易い欠点があり、この欠点を下半分を上半分に
連続して続くテーパー孔とすることによって解決してい
る。

【００１０】前記取付け部材１３は全体が円板状となっ
て、下部が鉄又はステンレスからなるナット１７、上部
がアルミナ、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素等のセラ
ミックス製のキャップ１８からなっている。そして、ナ
ット１７とキャップ１８はロウ付けされている。このロ
ウ付け作業にあっては、ロウ材を加熱するので、セラミ
ックス製のキャップ１８を加熱することになるが、キャ
ップ１８自体は円板状をした単純形状であり、しかもセ
ラミックスピース１１に比較して小さいので、加熱、冷
却の熱サイクルによっても割れる心配はない。前記キャ
ップ１８の表面には、図３に示すように対となる工具穴
１９が設けられ、この部分に工具を入れて取付け部材１
３を回転させることができるようになっている。なお、
図２において、２０はロウ材、２１は雌ねじを示す。

【００１１】ナット１７に螺合するスタッドボルト１４
は鉄又はステンレス等の周知の金属材料からなって、使
用前には先端に突起を有している。なお、このスタッド
ボルト１４は、このセラミックス内張り材１０を取付け
る対象物の曲率半径によってその長さが選定され、図１
に示すように、締め付けた取付け部材１３のキャップ１
８の底とは少しの隙間（１〜３ｍｍ程度）を有するよう
にその長さが調整されている。

【００１２】従って、このセラミックス内張り材１０
を、炉壁等の対象物に取付ける場合には、セラミックス
内張り材１０を取付けようとする中心位置に、まずスタ
ッドボルト１４をアークスタッド溶接する。そして、セ
ラミックスピース１１の取付け孔１２に、取付けたスタ
ッドボルト１４が嵌入するようにして、セラミックスピ
ース１１を被せ、取付け孔１２に取付け部材１３を入れ
てそのナット１７をスタッドボルト１４に螺合させる。
この場合、対となった工具穴１９に適当な工具を入れて
取付け部材１３を回す。取付け孔１２の下部のテーパー
孔１６は、ナット１７の外径より小さくなっているの
で、この部分で引っ掛かって、セラミックスピース１１
が固定されることになる。

【００１３】前記実施の形態においては、取付け部材の
ナットを下部のテーパー孔に合わせてテーパー状とする
ことも可能である。また、取付け孔全体をテーパー孔と
し、取付け部材をこれに嵌入するテーパー状とすること
も可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るセラミックス内張
り材の一部切欠き正面図である。

【図２】取付け部材の断面図である。

【図３】取付け部材の平面図である。

【図４】従来例に係るセラミックス内張り材の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ セラミックス内張り材 １１ セラミッ
クスピース １２ 取付け孔 １３ 取付け部
材 １４ スタッドボルト １５ 円柱孔 １６ テーパー孔 １７ ナット １８ キャップ １９ 工具穴 ２０ ロウ材 ２１ 雌ねじ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取付け側に縮径した断面円形の取付け孔
   を有するセラミックスピースと、前記取付け孔に途中ま
   で嵌入し、中央には雌ねじが形成された取付け部材と、
   前記雌ねじに螺合するスタッドボルトとを有することを
   特徴とするセラミックス内張り材。
2. 【請求項２】 前記取付け部材は、中央に前記雌ねじが
   形成されたナットと、該ナットに表面側が固着された耐
   摩耗性及び／又は耐熱性の材料からなるキャップとから
   なり、しかも前記取付け部材を装着した場合、前記キャ
   ップの表面高さが、前記セラミックスピースの表面高さ
   と略同一となる請求項１記載のセラミックス内張り材。
3. 【請求項３】 前記取付け部材の表面には、該取付け部
   材を回す工具が嵌入する工具穴が設けられている請求項
   １又は２記載のセラミックス内張り材。
4. 【請求項４】 前記取付け孔は、取付け側の一部がテー
   パー孔となっている請求項１〜３のいずれか１項に記載
   のセラミックス内張り材。