JP2001248973A - 鋼片加熱炉の補修材支持用アンカーとこれを用いた補修方法 - Google Patents

鋼片加熱炉の補修材支持用アンカーとこれを用いた補修方法

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JP2001248973A
JP2001248973A JP2000060191A JP2000060191A JP2001248973A JP 2001248973 A JP2001248973 A JP 2001248973A JP 2000060191 A JP2000060191 A JP 2000060191A JP 2000060191 A JP2000060191 A JP 2000060191A JP 2001248973 A JP2001248973 A JP 2001248973A
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repairing
inorganic fiber
anchor
furnace
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JP2000060191A
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Junji Yamada
淳二 山田
Masanori Kobayashi
正則 小林
Shigeharu Imuda
茂晴 伊牟田
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】無機質ファイバーを使用してライニングされた
加熱炉の補修において、容易に施工が出来て、かつ補修
材を強固に固着させるための補修用部材とこれを用いた
補修方法を供給する 【解決手段】無機質ファイバーブランケットを葛折り状
に折り畳んだブロック、無機質ファイバーブランケット
の小片を積層接着したブロック又は無機質ファイバーの
バルクを加熱処理したブロックにて側壁および天井をラ
イニングした鋼片加熱炉に対して、前記無機質ファイバ
ーブロックのブロック間目地またはコーナーに沿って挿
入できるように背面側の形状をT字または十字形とした
セラミック,SUSまたは耐熱合金からなる鋼片加熱炉の
補修材支持用アンカー。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は鋼片を加熱する加熱
炉、均熱炉等において炉壁に施工される耐火ライニング
の補修用部材およびこれを用いた補修方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼業においては、鋼片加熱炉・均熱炉
の断熱性向上、加熱温度変更時の温度追随性向上を目的
に炉壁用耐火物として無機質ファイバーを用いることが
多くなった。無機質ファイバーを用いたライニング方法
としては、例えば特開昭53−18609号公報記載の
ような無機質ファイバーブランケットを重ね合わせて成
形したブロックや、特開昭62−288151号公報記
載の無機質ファイバーのバルクを静加圧下で加熱処理し
て成型したブロック等に代表される無機質ファイバーの
ブロックを、炉壁に固定する方法が多く用いられてい
る。また、施工の容易さや施工にかかる工期の短縮を狙
った特開平5−117047号公報記載のような無機質
ファイバーを特殊結合材とともに混合し吹付施工する方
法も提案されている。
【0003】しかしながら、無機質ファイバーのブロッ
クや吹付施工体を鋼片加熱炉・熱処理炉等に施工した場
合には、炉内に搬入される前に鋼片に付着しているか、
あるいは鋼片が加熱された場合に炉内に生成するFeO
やFe2 3 等で構成されるスケールによって無機質フ
ァイバーの結晶化や結晶成長が促進されて施工体の強度
が低下する、断熱性が低下する等、炉壁構造体としての
機能が低下するか、スケールとの反応によって無機質フ
ァイバーが溶融する等の問題を抱えていた。また、炉の
加熱に燃焼熱を利用したり、あるいは炉内をゾーン分け
し、各ゾーン間に温度差を持たせることによって発生す
る炉内のガス流束による摩擦摩耗によって無機質ファイ
バーが損傷する問題も発生している。さらに、無機質フ
ァイバーを炉殻鉄皮あるいは従来の耐火断熱れんがや不
定形耐火断熱材の炉壁上に吹付施工した場合には、無機
質ファイバーと炉殻鉄皮、あるいは耐火断熱材との熱膨
張収縮差によって吹付施工体が容易に剥落するため、頻
繁に補修する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、無機質ファ
イバーを使用してライニングされた加熱炉の補修におい
て、容易に施工が出来て、かつ補修材を強固に固着させ
るための補修用部材とこれを用いた補修方法を供給する
ものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的に対して種々
検討の結果、本発明者らは加熱炉の補修方法および補修
用部材を発明した。すなわち本発明は、無機質ファイバ
ーブランケットを葛折り状に折り畳んだブロック、無機
質ファイバーブランケットの小片を積層接着したブロッ
ク又は無機質ファイバーのバルクを静加圧下等で加熱処
理したブロックにてライニングされた加熱炉の天井ある
いは側壁の補修に際して、ブロック間目地またはコーナ
ーに沿ってアンカーとなる部材を挿入して固定した後、
その表面に無機質ファイバーにバインダーを混合してな
る無機質ファイバーの吹付材を吹付補修することを特徴
とし、この時使用するアンカーは、ブロック間目地また
はコーナーに沿って挿入出来るよう背面側の形状をT字
または十字形としたセラミック,SUSまたは耐熱合金
製のアンカーで、挿入後にアンカーを回転させることに
よって背面のT字または十字部をファイバーブロック背
面に引っ掛けることにより固定することを特徴とする。
尚、本発明において、加熱炉とは連続式、バッチ式等の
形式を問わず、また、均熱炉、熱処理炉(焼鈍炉、合金
化炉)を含むものとする。また、無機質ファイバーと
は、非晶質セラミックファイバーとアルミナファイバー
等の結晶質繊維の両者を言う。
【0006】
【発明の実施形態】以下、本発明について詳細に説明す
る。アンカー部材の材質は、加熱炉の炉内温度と炉内雰
囲気ガスの種類およびアンカー部材上に施工される補修
材厚みから計算されるアンカー部材の最高到達温度に応
じた範囲で使用可能な金属、金属酸化物からなるセラミ
ックス、金属の炭化物・窒化物、またはこれらの複合材
料等の何れも使用可能である。第1図、第2図に本発明
に係るアンカーの実施態様を示す。
【0007】アンカー部材の主軸2の長さは、補修すべ
き部位の無機質ファイバーブロックの残存厚みから予定
される補修厚みに対して、1/2〜3/4の長さが残存
ブロックの表面から突出する長さが好ましい。残存ブロ
ックの表面から突出する長さが補修厚みの1/2より短
いとアンカー部材による補修材の保持力が十分に発揮で
きず、補修厚みの3/4より長いとアンカー部材を覆う
断熱材である補修材が薄くなるが故に炉内の熱がアンカ
ー部材を通して背面側に伝わることによって炉体の断熱
性が低下してしまう。
【0008】T字1または十字部4の広がり長さは、ア
ンカーの主軸2からの距離で20mm以上でファイバー
ブロックの縦、横長さの短辺側長さの1/2以下である
ことが好ましい。20mmより短いとファイバーブロッ
クへの引っ掛かりが十分でなくアンカーを固定すること
が出来ない。ファイバーブロックの短辺長の1/2より
長いと、ファイバーブロックの背面に回し入れる際にフ
ァイバーブロックの固定部材や先に固定したアンカー等
と干渉してアンカーをファイバーブロックの背面に回し
入れることが困難になる。また、アンカーの炉内側先端
3の形状は主軸2がそのままのストレート、L字状、T
字、十字、あるいは円盤状等、何れの形状であっても使
用でき、更にこれらの形状に加えて溝加工や凹凸加工を
施しても良い。
【0009】無機質ファイバーの吹付材に関しては、炉
内温度に対して十分に耐用のあるアルミナ−シリカ、ム
ライト、アルミナ、アルミナ−シリカ−ジルコニア、ア
ルミナ−シリカ−クロミア等のファイバーを使用し、そ
のバインダーとしては珪酸塩、リン酸塩、水または有機
溶剤でスラリー状にした粘土あるいはセメントの何れも
が使用可能である。吹付方法についても無機質ファイバ
ーの吹付施工方法に関して提示されている方法の何れも
が使用可能である。また、施工に際して、補修材の付着
性を向上させる目的で、残存ブロックの表面に吹付材の
バインダーやこれに類する高粘性液剤またはスラリー材
を塗布したり、補修材の耐風速性や耐スケール性を向上
する目的で補修材の上に表面コーティング材を塗布する
ことについては、本発明における補修の範囲に充分含ま
れる。材質としてアルミナ、またはアルミナ−シリカを
主成分としたものが好ましい。
【0010】本発明にて稼働表面に施工されたコーティ
ング材は、炉内の燃焼ガスの移動に伴って発生する無機
質ファイバー表面の摩擦摩耗および炉内スケールの浸透
による無機質ファイバーの劣化を防止するように作用す
る。また、無機質ファイバーのブロック上に施工された
無機質ファイバーの吹付材は、ブロックが損傷して失わ
れた断熱ライニング層を復旧する作用だけでなく、熱膨
張収縮率の異なるコーティング材と無機質ファイバーブ
ロックとの中間で熱膨張量差のバッファとして作用し、
また、熱膨張収縮率の近い無機質ファイバーのブロック
上に施工されるため、熱膨張収縮差に起因する剥落が解
消される。さらに、表面コーティング材が損傷した際に
接着界面で無機質ファイバーの繊維を切断しても吹付施
工体の表層が損傷するのみで背面の無機質ファイバーブ
ロックまで損傷することがなく、損傷した表面にコーテ
ィング材を再度塗布するかあるいは無機質ファイバーの
吹付とコーティング材の塗布によって補修出来るため、
手間のかかるブロックの交換を不要とする。これらの作
用によって無機質ファイバーブロックは炉内のガスによ
る摩擦摩耗やスケールからの汚染の影響を受けることな
く長期間その断熱特性が安定した炉体の断熱ライニング
として作用することができる。無機質ファイバーブロッ
クの材質は、特に限定する物ではないが、アルミナ、ア
ルミナ−シリカ、ムライト、アルミナ−シリカ−ジルコ
ニア、アルミナ−シリカ−クロミア等がが好ましい。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施の形態を図表を示しなが
ら説明する。本発明の実施例として、予熱帯平均温度1
000℃、加熱帯および均熱帯平均温度1320℃の鋼
片加熱炉に適用した。炉殻鉄皮側に最高使用温度150
0℃のアルミナ−シリカ系セラミックファイバーを使用
した元の厚み300mmのブロックでライニングしてい
たが損傷によって部分的に50mm欠損した天井に対し
て、図2に示す形状で長さ280mmのアルミナセラミ
ックス製のアンカー部材をアンカー部材の十字部4をブ
ロックのコーナーの十字に合わせて挿入し、ブロック背
面にアンカー部材の十字部が達したところでアンカー部
材を45°回転させることによって第3図及び第4図に
示すようにブロック背面に固定した。ブロック5はT字
型の固定用部材6でバックライニング8を介して炉殻7
に固定されている。そして、最高使用温度1500℃の
アルミナ−シリカ系セラミックファイバー10をシリカ
系溶液バインダーを用いて厚み50mmまで吹き付け施
工した。さらにその表面にアルミナ−シリカ系表面コー
ティング材を厚さ2mmで吹き付け塗布し、通常操業時
と同じ方法で乾燥・昇温し、実使用に供した。使用後6
ヶ月後の炉内点検では、稼働表面への炉内スケールの付
着により、表面コーティング材に赤褐色の着色が観察さ
れた以外に、補修材の脱落や補修部における大きな亀裂
も観察されなかった。比較例として、上記アンカーを設
置せずにブロックに直接実施例と同じ補修材を吹き付け
補修し、その上に実施例と同じコーティング材を吹き付
け塗布したところ、使用後1ヶ月後に補修材の部分剥離
が確認され、6ケ月後に補修材が全て剥落した。
【0012】
【効果】本発明により、炉壁に無機質ファイバーをライ
ニングした加熱炉において容易に補修可能となり、従来
の無機質ファイバーブロックの交換補修に対して、修理
コストの大幅な削減が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【第1図】本発明であるアンカーの形状を示す図で、背
面がT字のアンカーを示す。
【第2図】本発明であるアンカーの形状を示す図で背面
が十字のアンカーを示す。
【第3図】本発明に係るアンカーを固定した状態をセラ
ミックブロックの背面側から見た模式図を示す。
【第4図】本発明の実施の形態を示す加熱炉の断面図で
ある。
【符号の説明】
1 アンカーの背面T字部 2 アンカーの主軸 3 アンカーの先端 4 アンカーの背面十字部 5 無機質ファイバーブロック 6 無機質ファイバー固定用部材 7 炉殻 8 バックライニング 9 アンカー 10 補修材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊牟田 茂晴 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 Fターム(参考) 4K051 AA03 AA04 AB01 AB03 BC04 BD01 BD03 DA08 FA03 FA08 GA05 KA03 LA01 LJ01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無機質ファイバーブランケットを葛折り状
    に折り畳んだブロック、無機質ファイバーブランケット
    の小片を積層接着したブロック又は無機質ファイバーの
    バルクを加熱処理したブロックにて側壁および天井をラ
    イニングした鋼片加熱炉に対して、前記無機質ファイバ
    ーブロックのブロック間目地またはコーナーに沿って挿
    入できるように背面側の形状をT字または十字形とした
    セラミック,SUSまたは耐熱合金からなる鋼片加熱炉
    の補修材支持用アンカー。
  2. 【請求項2】請求項1記載のアンカーを前記無機質ファ
    イバーブロックのブロック間目地またはコーナーに沿っ
    て挿入し、挿入後にアンカーを回転させ背面のT字また
    は十字部をファイバーブロック背面にアンカーを固定し
    た後、ファイバーブロック表面に無機質ファイバーにバ
    インダーを混合してなる吹付材を吹付補修する加熱炉ラ
    イニングの補修方法。
JP2000060191A 2000-03-06 2000-03-06 鋼片加熱炉の補修材支持用アンカーとこれを用いた補修方法 Pending JP2001248973A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187210B1 (ko) * 2011-11-10 2012-10-02 선진기업(주) 자연형 인공의 암 연설장치
KR101187209B1 (ko) * 2011-11-10 2012-10-02 선진기업(주) 자연형 인공의 암 연설장치
CN114012877A (zh) * 2021-11-12 2022-02-08 航天特种材料及工艺技术研究所 一种连续碳纤维增韧陶瓷基复合材料的补强方法

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KR101187210B1 (ko) * 2011-11-10 2012-10-02 선진기업(주) 자연형 인공의 암 연설장치
KR101187209B1 (ko) * 2011-11-10 2012-10-02 선진기업(주) 자연형 인공의 암 연설장치
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