JPH0230365B2 - - Google Patents
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- JPH0230365B2 JPH0230365B2 JP60041670A JP4167085A JPH0230365B2 JP H0230365 B2 JPH0230365 B2 JP H0230365B2 JP 60041670 A JP60041670 A JP 60041670A JP 4167085 A JP4167085 A JP 4167085A JP H0230365 B2 JPH0230365 B2 JP H0230365B2
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Landscapes
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ウオーキングビーム式加熱炉におけ
る被加熱材を担持するスキツドボタンに関する。 〔従来技術〕 ウオーキングビーム式加熱炉の炉床は、固定ビ
ームと移動ビームとで構成され、移動ビームの上
下および水平往復動作により、スラブ、ビレツト
等の被加熱材を固定ビームと移動ビームに交互に
置き換えながら搬送する。これらのビームは、ス
キツドパイプ上に、一定の間隔を置いてスキツド
ボタンを固着したものであつて、被加熱材はスキ
ツドボタンの天面に載置される。 このスキツドボタンとしては、従来より耐熱合
金（例えば、SCH 12相当）からなるものが広く
使用されているが、炉内雰囲気温度は通常1300〜
1350℃に設定され、被加熱材は約1200〜1300℃に
加熱されるので、耐熱合金にとつてもその使用条
件は極めて苛酷である。このため、一般にはスキ
ツドボタン内に冷却水を送通し、伝導伝熱により
スキツドボタンを強制的に冷却するようにしてい
る。 〔解決しようとする問題点〕 上記のようにスキツドボタンは冷却水により冷
却されているので、その天面に載置される被加熱
材は、スキツドボタンとの接触面から熱を奪わ
れ、温度ムラが生じる。この温度ムラは、被加熱
材の在炉時間を長くすることにより軽減するが、
その効果は十分でなく、しかも操業能率の低下を
余儀なくされる。 また、スキツドパイプ内に多量の冷却水を送通
してスキツドボタンを冷却することは、炉内の熱
が冷却水により常時炉外に持ち出されていること
であり、熱経済上の損失も大きい。 この対策として、セラミツク焼結体をスキツド
ボタンとして使用し、これを第８図に示すよう
に、スキツドパイプＰ上に係止具９０にて固定す
るようにしたものが試みられてはいるが、使用時
の熱膨張に伴う歪みによりスキツドボタン１０′
に割れが生じ易く、安定した操業を維持すること
が困難である。 本発明は、上記に鑑み、セラミツク焼結体をス
キツドボタン本体とし、使用時に割れが発生する
ことがなく、安定な加熱炉操業を維持することが
できるスキツドボタン構造を提供する。 〔技術的手段および作用〕 本発明の加熱炉用スキツドボタン構造は、 円錐台状頂部を有する軸対称形状のセラミツク
焼結体からなるスキツドボタン本体と、 スキツドボタン本体を載置するための耐熱合金
製底板部材と、 スキツドボタン本体を底板部材上に保持するた
めの、頂部にスキツドボタン本体の円錐台状頂部
のテーパに対応するテーパ部を有する耐熱合金製
筒状押え金具とを主構成部材とし、 筒状押え金具は、下端縁部に外側周縁を切欠し
て形成された円周突起を有する一方、底板部材は
その上面に、筒状押え金具の円周突起を内嵌する
ための環状突起を有し、かつ筒状押え金具と底板
とは、互いの突起が嵌め合わされた状態において
その嵌め合わせ部の外側周面に溶接のための略Ｕ
字型開先を成す開先加工部を備えており、 スキツドボタン本体を、直接または台盤部材を
介して底板部材上、環状突起の内側に載置し、こ
れに筒状押え金具を外嵌すると共に、底板との嵌
め合わせ部を溶接により接合するようにしたもの
である。 本発明によれば、セラミツク焼結体からなるス
キツドボタン本体は、該本体に外嵌される筒状押
え金具によつて底板部材上に保持されており、熱
変形等による割れが生じ難く、また該スキツドボ
タン本体上に載置される被加熱材は温度ムラがな
く均一に焼上げられる。 本発明スキツドボタン構造を図面により説明す
ると、第１図において１０はセラミツク焼結体か
らなる軸対称形状を有するスキツドボタン本体で
あり、この例では頂部の円錐台形状部１１とその
下部に連続する円柱形状部１２とからなる。 ２０は耐熱合金製底板部材であり、その上面周
縁部に環状突起２１が設けられている。 ３０は耐熱合金製筒状押え金具であり、その頂
部に、スキツドボタン本体１０の円錐台形状部の
テーパに対応するテーパ部３１を有している。ス
キツドボタン本体１０の頂部を円錐台形状とし、
これに対応して筒状押え金具３０の頂部にテーパ
部３１を設けるのは、スキツドボタン本体１０を
筒状押え金具３０内に押え込み、該金具３０内か
ら抜け出るのを防ぐためである。 筒状押え金具３０の下端縁部には、底板部材２
０の環状突起２１との嵌め合わせのために、外側
周縁を切欠して形成された円周突起３２が設けら
れている。筒状押え金具３０と底板部材２０とに
各々突起３２および２１を形成して両者を嵌め合
わせることとしたのは、溶接時の筒状押え金具３
０のずれ・変形を防止するためである。 また、筒状押え金具３０の下端縁部の外側周面
および底板部材２０の環状突起２１の外側周面に
は溶接のための開先加工が施されており、互いの
突起２１と３２とが嵌め合わされると、嵌め合わ
せ部の外周面に略Ｕ字型開先溝４０が形成され
る。 なお、スキツドボタン本体１０は、第２図に示
すように、頂部のみならずその底部に到るまでテ
ーパをなす円錐台形状を有するものであつてもよ
い。この場合の筒状押え金具３０は、スキツドボ
タン本体１０のテーパに対応して、その頂部から
底部にかけてテーパ部３１を有するものであつて
よい。 スキツドボタン本体１０を構成するセラミツク
として、例えば炭化クロム（Cr7C3、Cr3C2等）、
炭化けい素（SiC）、ジルコニア（ZrO2）、アルミ
ナ（Al2O3）、窒化けい素（Si3N4）等が挙げられ
るが、このうち炭化クロムは、耐熱性、高温強度
等だけでなく、スキツドボタン本体の天面に載置
される被加熱鋼材表面の半溶融状態のスケールと
の反応（所謂ビルドアツプ現象。スキツドボタン
本体の材質劣化および被加熱鋼材表面の損傷の原
因となる）を生じにくく、被加熱鋼材の保護とス
キツドボタン本体の耐久性にすぐれている点で好
ましい。このため本発明ではスキツドボタン本体
を炭化クロムセラミツク焼結体とした。なお、そ
の熱膨張係数（α）は焼結体製造条件により異な
るが、概ね９×10-6〜12×10-6／℃程度である。 上記スキツドボタンは、スキツドボタン本体１
０を底板部材２０上に載置し、これに筒状押え金
具３０をかぶせ、その下端縁部の円周突起３２を
底板部材２０の環状突起２１に内嵌したのち、そ
の嵌め合わせ部の外周面の開先溝４０を溶接Ｗす
ることにより組み立てられる。 本発明のスキツドボタン構造において、スキツ
ドボタン本体１０と筒状押え金具３０とは、次式
〔〕および〔〕で示される条件を満たす形状
を有している。〔〕式は加熱炉内での使用時の
熱変形によるスキツドボタン本体１０の応力集中
を緩和するためであり、〔〕式は筒状押え金具
３０からのスキツドボタン本体１０の抜け出し防
止を確実ならしめるためである。 Δt≧d1×ｔ×α／２ ……〔〕 d1B≧d2T＋d2B／２ ……〔〕 〔式中、d1：スキツドボタン本体の直径（mm） d1B：スキツドボタン本体の下部直径（mm） d2T：筒状押え金具の頂部内径（mm） d2B：筒状押え金具の下部内径（mm） Δt：筒状押え金具とスキツドボタン本体との間
〓（mm）〔（d2−d1）／２、d2は筒状押え金具の
内径（mm）〕 ｔ：スキツドボタン本体の使用時最高温度（℃） α：スキツドボタン本体の熱膨張係数 また、スキツドボタンを所定の形状に組み立て
るためには、底板部材２０と筒状押え金具３０と
の嵌め合わせ部の溶接接合に起因する変形を防止
することが必要であるが、溶接熱により筒状押え
金具３０の下端縁部に局部変形が生じ易い。これ
を防止するには、略Ｕ字型開先の底部をなす筒状
押え金具３０の円周突起３２の肉厚を2.0mm以上
とするとよい。 スキツドボタン本体１０と筒状押え金具３０と
の間隙には、所望により、断熱および／または緩
衝層として、第３図、第４図に示されるように、
セラミツク繊維層５０が装填される。セラミツク
繊維層５０は、スキツドボタン本体の形状による
抜き出し防止の点からあまり厚くすべきでなく、
加圧状態（加圧力：約20Kgｆ／cm2）での層厚が
0.2mm以下であるのが好ましい。また、この場合、
筒状押え金具３０とスキツドボタン本体１０との
間隙（Δt）については、前記〔〕式に代えて、
下式〔′〕が適用される。 Δt≧d1×ｔ×α／２＋tf ……〔′〕 〔式中、tf：セラミツク繊維層５０の加圧状態で
の層厚（mm）。d1、ｔ、αは前記と同じ〕。 上記セラミツク繊維層５０は、アルミナ、シリ
カ、酸化ボロン、炭化けい素、窒化けい素等各種
の繊維で形成することができるが、特にアルミ
ナ、酸化ボロンおよびシリカの３成分より成る繊
維は、耐熱温度が高く、繊維の柔軟性が長期間保
持される等の点で好適である。セラミツク繊維層
５０はセラミツク繊維からなるペーパ、フエルト
などの成形品をスキツドボタン本体１０の周面に
捲回して形成するか、またはセラミツク繊維バル
クをスキツドボタン本体１０と、筒状押え金具３
０との間隙に挿入することにより形成してもよ
い。 ところで、スキツドボタン本体１０は、前記の
ように底板部材２０上に直接載置されるほか、第
５図に示すように、台盤部材６０を介して載置さ
れる。台盤部材６０は、スキツドボタン本体１０
の底部に連続する形状であつてよい。台盤部材６
０を介在させると、スキツドボタン本体１０に生
じる上下方向の温度勾配による熱応力が緩和され
る。すなわち、スキツドボタン本体１０は、炉内
において、その頂部が高温雰囲気に曝される一
方、底部はスキツドパイプＰからの冷却作用をう
けるため、上下方向の温度勾配が生じ、しかもス
キツドパイプＰの周面には、該パイプを保護する
ために、第６図に示すように、耐火・断熱材層
（層厚は、通常30〜50mm程度）Ｒが被覆されるの
で、スキツドボタン本体１０は、耐火・断熱材層
Ｒの外表面レベルを境にして、上部と下部との間
に大きな温度差とそれによる熱応力が発生する。
かかる熱応力の発生は、スキツドボタン本体１０
に割れが生じる原因となる。この対策として、上
記のように台盤部材６０を介在させると、スキツ
ドボタン本体１０を上部と下部とに２分割した場
合と同様の効果が得られ、スキツドボタン本体１
０に生じる熱応力が緩和される。むろん、この場
合スキツドボタン本体１０と台盤部材６０との合
わせ面を、スキツドパイプＰの耐火・断熱材層Ｒ
の外表面レベルに一致させると最も効果的であ
る。上記台盤部材６０は、セラミツク焼結体、耐
火煉瓦、耐熱合金などであつてよい。 台盤部材６０とスキツドボタン本体１０との界
面には、所望により断熱層として、第５図に示す
ようにセラミツク繊維層７０が介装される。その
セラミツク繊維層７０には、筒状押え金具３０と
スキツドボタン本体１０との間隙に装填されるも
のと同種の繊維を用いてよい。なお、図示はしな
いが、所望により、台盤部材６０と底板部材２０
との界面に、また前記第１図〜第４図のようにス
キツドボタン本体１０を直接底板部材２０上に載
置する場合は、底板部材２０とスキツドボタン本
体１０との界面に、それぞれ上記と同様のセラミ
ツク繊維層が断熱層として介装される。 本発明により構成されるスキツドボタンは、第
６図に示すように、底板部材２０をスキツドパイ
プＰの周面に直接当接させてスキツドパイプに溶
接（W1）するか、または第７図に示すように、
スキツドパイプＰの表面に、略Ｔ字断面形状を有
する耐熱合金製支持部材８０を溶接にて取付け、
その天面に載置して支持部材８０と底板部材２０
とを溶接（W1）することにより設置される。ス
キツドボタンを第６図のように直接スキツドパイ
プＰ上に溶接する場合において、溶接熱により底
板部材２０の周縁部が上方に反り返る変形が生じ
ると、取付け精度が悪くなり、炉操業中、スキツ
ドボタン本体１０に無理な負荷が生じ、割れの原
因となる。これを防止するには、底板部材２０の
下面を、スキツドパイプＰの周面の湾曲に対応し
て、中央部が上向きに凸である湾曲形状、好まし
くは中央部が両端縁より0.5〜3.0mm上向きに凸で
ある湾曲面に加工しておくことが効果的である。 〔実施例〕 次の構成部材を用いて第５図に示すスキツドボ
タンを組み立て、加熱炉（常用温度：1300℃）の
ウオーキングビームのスキツドパイプに取付け、
スキツドパイプの周面を耐火物層（層厚約50mm）
で被覆する。スキツドボタン本体１０の使用時最
高温度は1230℃である。 〔〕 スキツドボタン本体１０ (1) 材質：Cr3C2セラミツク（熱間静水圧加圧
焼結体） (2) 熱膨張係数（α）：11.6×10-6／℃ (3) 寸法：円錐台形状部頂部直径80mm、円錐台
形状部の高さ45mm、円柱形状部直径110mm、
円柱形状部直径10mm 〔〕 台盤部材６０ (1) 材質：SCH12 (2) 形状寸法：円柱体、直径110mm、高さ25mm。 〔〕 底板部材２０ (1) 材質：SCH12 (2) 寸法：環状突起２１の内径119mm、突起高
さ５mm、板厚15mm。 〔〕 筒状押え金具３０ (1) 材質：SCH22 (2) 寸法：頂部内径97.3mm、下部内径115mm、
テーパ部高さ25mm、全高63mm、円周突起肉厚
10mm。 〔〕 セラミツク繊維層５０ (1) 材質：アルミナ−酸化ボロン−シリカ３成
分系。 (2) 層厚：0.12mm（加圧力20Kgｆ／cm2の加圧時
厚さ）。 〔〕 セラミツク繊維層７０ (1) 材質：上記と同じ (2) 層厚：0.12mm（加圧力20Kgｆ／cm2） 上記スキツドボタンを取り付けたウオーキング
ビームを前記加熱炉にて使用した結果、24カ月の
連続使用後も、筒状押え金具によるスキツドボタ
ン本体の安定な固定状態が保持され、スキツドボ
タン本体に割れ等の損傷はなく、またその天面の
被加熱鋼材表面スケールとの反応（ビルドアツ
プ）も極めて軽微であり、更に長期の継続使用が
可能な状態であることが確認された。なお、被加
熱材の抽出時の温度ムラは±20℃以下と、加熱ム
ラは著しく軽減する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、スキツドボタン本体の熱変形
による割れ等のトラブルが生じることなく、長期
にわたり安定した加熱炉操業が維持される。 また、セラミツク焼結体からなるスキツドボタ
ン本体は、(イ)断熱性にすぐれているので、スキツ
ドパイプからの冷却作用に起因する被加熱材の加
熱ムラが解消される。(ロ)耐火・断熱性にすぐれて
いるので、耐熱合金製スキツドボタンの場合のよ
うな強い冷却は不要であり、従つてスキツドパイ
プ内の冷却による熱損失を少なくすることができ
る。スキツドパイプがその周面の耐火断熱材層に
より炉内雰囲気から十分に保護されるならば、冷
却水の送通は省略することができる。
る被加熱材を担持するスキツドボタンに関する。 〔従来技術〕 ウオーキングビーム式加熱炉の炉床は、固定ビ
ームと移動ビームとで構成され、移動ビームの上
下および水平往復動作により、スラブ、ビレツト
等の被加熱材を固定ビームと移動ビームに交互に
置き換えながら搬送する。これらのビームは、ス
キツドパイプ上に、一定の間隔を置いてスキツド
ボタンを固着したものであつて、被加熱材はスキ
ツドボタンの天面に載置される。 このスキツドボタンとしては、従来より耐熱合
金（例えば、SCH 12相当）からなるものが広く
使用されているが、炉内雰囲気温度は通常1300〜
1350℃に設定され、被加熱材は約1200〜1300℃に
加熱されるので、耐熱合金にとつてもその使用条
件は極めて苛酷である。このため、一般にはスキ
ツドボタン内に冷却水を送通し、伝導伝熱により
スキツドボタンを強制的に冷却するようにしてい
る。 〔解決しようとする問題点〕 上記のようにスキツドボタンは冷却水により冷
却されているので、その天面に載置される被加熱
材は、スキツドボタンとの接触面から熱を奪わ
れ、温度ムラが生じる。この温度ムラは、被加熱
材の在炉時間を長くすることにより軽減するが、
その効果は十分でなく、しかも操業能率の低下を
余儀なくされる。 また、スキツドパイプ内に多量の冷却水を送通
してスキツドボタンを冷却することは、炉内の熱
が冷却水により常時炉外に持ち出されていること
であり、熱経済上の損失も大きい。 この対策として、セラミツク焼結体をスキツド
ボタンとして使用し、これを第８図に示すよう
に、スキツドパイプＰ上に係止具９０にて固定す
るようにしたものが試みられてはいるが、使用時
の熱膨張に伴う歪みによりスキツドボタン１０′
に割れが生じ易く、安定した操業を維持すること
が困難である。 本発明は、上記に鑑み、セラミツク焼結体をス
キツドボタン本体とし、使用時に割れが発生する
ことがなく、安定な加熱炉操業を維持することが
できるスキツドボタン構造を提供する。 〔技術的手段および作用〕 本発明の加熱炉用スキツドボタン構造は、 円錐台状頂部を有する軸対称形状のセラミツク
焼結体からなるスキツドボタン本体と、 スキツドボタン本体を載置するための耐熱合金
製底板部材と、 スキツドボタン本体を底板部材上に保持するた
めの、頂部にスキツドボタン本体の円錐台状頂部
のテーパに対応するテーパ部を有する耐熱合金製
筒状押え金具とを主構成部材とし、 筒状押え金具は、下端縁部に外側周縁を切欠し
て形成された円周突起を有する一方、底板部材は
その上面に、筒状押え金具の円周突起を内嵌する
ための環状突起を有し、かつ筒状押え金具と底板
とは、互いの突起が嵌め合わされた状態において
その嵌め合わせ部の外側周面に溶接のための略Ｕ
字型開先を成す開先加工部を備えており、 スキツドボタン本体を、直接または台盤部材を
介して底板部材上、環状突起の内側に載置し、こ
れに筒状押え金具を外嵌すると共に、底板との嵌
め合わせ部を溶接により接合するようにしたもの
である。 本発明によれば、セラミツク焼結体からなるス
キツドボタン本体は、該本体に外嵌される筒状押
え金具によつて底板部材上に保持されており、熱
変形等による割れが生じ難く、また該スキツドボ
タン本体上に載置される被加熱材は温度ムラがな
く均一に焼上げられる。 本発明スキツドボタン構造を図面により説明す
ると、第１図において１０はセラミツク焼結体か
らなる軸対称形状を有するスキツドボタン本体で
あり、この例では頂部の円錐台形状部１１とその
下部に連続する円柱形状部１２とからなる。 ２０は耐熱合金製底板部材であり、その上面周
縁部に環状突起２１が設けられている。 ３０は耐熱合金製筒状押え金具であり、その頂
部に、スキツドボタン本体１０の円錐台形状部の
テーパに対応するテーパ部３１を有している。ス
キツドボタン本体１０の頂部を円錐台形状とし、
これに対応して筒状押え金具３０の頂部にテーパ
部３１を設けるのは、スキツドボタン本体１０を
筒状押え金具３０内に押え込み、該金具３０内か
ら抜け出るのを防ぐためである。 筒状押え金具３０の下端縁部には、底板部材２
０の環状突起２１との嵌め合わせのために、外側
周縁を切欠して形成された円周突起３２が設けら
れている。筒状押え金具３０と底板部材２０とに
各々突起３２および２１を形成して両者を嵌め合
わせることとしたのは、溶接時の筒状押え金具３
０のずれ・変形を防止するためである。 また、筒状押え金具３０の下端縁部の外側周面
および底板部材２０の環状突起２１の外側周面に
は溶接のための開先加工が施されており、互いの
突起２１と３２とが嵌め合わされると、嵌め合わ
せ部の外周面に略Ｕ字型開先溝４０が形成され
る。 なお、スキツドボタン本体１０は、第２図に示
すように、頂部のみならずその底部に到るまでテ
ーパをなす円錐台形状を有するものであつてもよ
い。この場合の筒状押え金具３０は、スキツドボ
タン本体１０のテーパに対応して、その頂部から
底部にかけてテーパ部３１を有するものであつて
よい。 スキツドボタン本体１０を構成するセラミツク
として、例えば炭化クロム（Cr7C3、Cr3C2等）、
炭化けい素（SiC）、ジルコニア（ZrO2）、アルミ
ナ（Al2O3）、窒化けい素（Si3N4）等が挙げられ
るが、このうち炭化クロムは、耐熱性、高温強度
等だけでなく、スキツドボタン本体の天面に載置
される被加熱鋼材表面の半溶融状態のスケールと
の反応（所謂ビルドアツプ現象。スキツドボタン
本体の材質劣化および被加熱鋼材表面の損傷の原
因となる）を生じにくく、被加熱鋼材の保護とス
キツドボタン本体の耐久性にすぐれている点で好
ましい。このため本発明ではスキツドボタン本体
を炭化クロムセラミツク焼結体とした。なお、そ
の熱膨張係数（α）は焼結体製造条件により異な
るが、概ね９×10-6〜12×10-6／℃程度である。 上記スキツドボタンは、スキツドボタン本体１
０を底板部材２０上に載置し、これに筒状押え金
具３０をかぶせ、その下端縁部の円周突起３２を
底板部材２０の環状突起２１に内嵌したのち、そ
の嵌め合わせ部の外周面の開先溝４０を溶接Ｗす
ることにより組み立てられる。 本発明のスキツドボタン構造において、スキツ
ドボタン本体１０と筒状押え金具３０とは、次式
〔〕および〔〕で示される条件を満たす形状
を有している。〔〕式は加熱炉内での使用時の
熱変形によるスキツドボタン本体１０の応力集中
を緩和するためであり、〔〕式は筒状押え金具
３０からのスキツドボタン本体１０の抜け出し防
止を確実ならしめるためである。 Δt≧d1×ｔ×α／２ ……〔〕 d1B≧d2T＋d2B／２ ……〔〕 〔式中、d1：スキツドボタン本体の直径（mm） d1B：スキツドボタン本体の下部直径（mm） d2T：筒状押え金具の頂部内径（mm） d2B：筒状押え金具の下部内径（mm） Δt：筒状押え金具とスキツドボタン本体との間
〓（mm）〔（d2−d1）／２、d2は筒状押え金具の
内径（mm）〕 ｔ：スキツドボタン本体の使用時最高温度（℃） α：スキツドボタン本体の熱膨張係数 また、スキツドボタンを所定の形状に組み立て
るためには、底板部材２０と筒状押え金具３０と
の嵌め合わせ部の溶接接合に起因する変形を防止
することが必要であるが、溶接熱により筒状押え
金具３０の下端縁部に局部変形が生じ易い。これ
を防止するには、略Ｕ字型開先の底部をなす筒状
押え金具３０の円周突起３２の肉厚を2.0mm以上
とするとよい。 スキツドボタン本体１０と筒状押え金具３０と
の間隙には、所望により、断熱および／または緩
衝層として、第３図、第４図に示されるように、
セラミツク繊維層５０が装填される。セラミツク
繊維層５０は、スキツドボタン本体の形状による
抜き出し防止の点からあまり厚くすべきでなく、
加圧状態（加圧力：約20Kgｆ／cm2）での層厚が
0.2mm以下であるのが好ましい。また、この場合、
筒状押え金具３０とスキツドボタン本体１０との
間隙（Δt）については、前記〔〕式に代えて、
下式〔′〕が適用される。 Δt≧d1×ｔ×α／２＋tf ……〔′〕 〔式中、tf：セラミツク繊維層５０の加圧状態で
の層厚（mm）。d1、ｔ、αは前記と同じ〕。 上記セラミツク繊維層５０は、アルミナ、シリ
カ、酸化ボロン、炭化けい素、窒化けい素等各種
の繊維で形成することができるが、特にアルミ
ナ、酸化ボロンおよびシリカの３成分より成る繊
維は、耐熱温度が高く、繊維の柔軟性が長期間保
持される等の点で好適である。セラミツク繊維層
５０はセラミツク繊維からなるペーパ、フエルト
などの成形品をスキツドボタン本体１０の周面に
捲回して形成するか、またはセラミツク繊維バル
クをスキツドボタン本体１０と、筒状押え金具３
０との間隙に挿入することにより形成してもよ
い。 ところで、スキツドボタン本体１０は、前記の
ように底板部材２０上に直接載置されるほか、第
５図に示すように、台盤部材６０を介して載置さ
れる。台盤部材６０は、スキツドボタン本体１０
の底部に連続する形状であつてよい。台盤部材６
０を介在させると、スキツドボタン本体１０に生
じる上下方向の温度勾配による熱応力が緩和され
る。すなわち、スキツドボタン本体１０は、炉内
において、その頂部が高温雰囲気に曝される一
方、底部はスキツドパイプＰからの冷却作用をう
けるため、上下方向の温度勾配が生じ、しかもス
キツドパイプＰの周面には、該パイプを保護する
ために、第６図に示すように、耐火・断熱材層
（層厚は、通常30〜50mm程度）Ｒが被覆されるの
で、スキツドボタン本体１０は、耐火・断熱材層
Ｒの外表面レベルを境にして、上部と下部との間
に大きな温度差とそれによる熱応力が発生する。
かかる熱応力の発生は、スキツドボタン本体１０
に割れが生じる原因となる。この対策として、上
記のように台盤部材６０を介在させると、スキツ
ドボタン本体１０を上部と下部とに２分割した場
合と同様の効果が得られ、スキツドボタン本体１
０に生じる熱応力が緩和される。むろん、この場
合スキツドボタン本体１０と台盤部材６０との合
わせ面を、スキツドパイプＰの耐火・断熱材層Ｒ
の外表面レベルに一致させると最も効果的であ
る。上記台盤部材６０は、セラミツク焼結体、耐
火煉瓦、耐熱合金などであつてよい。 台盤部材６０とスキツドボタン本体１０との界
面には、所望により断熱層として、第５図に示す
ようにセラミツク繊維層７０が介装される。その
セラミツク繊維層７０には、筒状押え金具３０と
スキツドボタン本体１０との間隙に装填されるも
のと同種の繊維を用いてよい。なお、図示はしな
いが、所望により、台盤部材６０と底板部材２０
との界面に、また前記第１図〜第４図のようにス
キツドボタン本体１０を直接底板部材２０上に載
置する場合は、底板部材２０とスキツドボタン本
体１０との界面に、それぞれ上記と同様のセラミ
ツク繊維層が断熱層として介装される。 本発明により構成されるスキツドボタンは、第
６図に示すように、底板部材２０をスキツドパイ
プＰの周面に直接当接させてスキツドパイプに溶
接（W1）するか、または第７図に示すように、
スキツドパイプＰの表面に、略Ｔ字断面形状を有
する耐熱合金製支持部材８０を溶接にて取付け、
その天面に載置して支持部材８０と底板部材２０
とを溶接（W1）することにより設置される。ス
キツドボタンを第６図のように直接スキツドパイ
プＰ上に溶接する場合において、溶接熱により底
板部材２０の周縁部が上方に反り返る変形が生じ
ると、取付け精度が悪くなり、炉操業中、スキツ
ドボタン本体１０に無理な負荷が生じ、割れの原
因となる。これを防止するには、底板部材２０の
下面を、スキツドパイプＰの周面の湾曲に対応し
て、中央部が上向きに凸である湾曲形状、好まし
くは中央部が両端縁より0.5〜3.0mm上向きに凸で
ある湾曲面に加工しておくことが効果的である。 〔実施例〕 次の構成部材を用いて第５図に示すスキツドボ
タンを組み立て、加熱炉（常用温度：1300℃）の
ウオーキングビームのスキツドパイプに取付け、
スキツドパイプの周面を耐火物層（層厚約50mm）
で被覆する。スキツドボタン本体１０の使用時最
高温度は1230℃である。 〔〕 スキツドボタン本体１０ (1) 材質：Cr3C2セラミツク（熱間静水圧加圧
焼結体） (2) 熱膨張係数（α）：11.6×10-6／℃ (3) 寸法：円錐台形状部頂部直径80mm、円錐台
形状部の高さ45mm、円柱形状部直径110mm、
円柱形状部直径10mm 〔〕 台盤部材６０ (1) 材質：SCH12 (2) 形状寸法：円柱体、直径110mm、高さ25mm。 〔〕 底板部材２０ (1) 材質：SCH12 (2) 寸法：環状突起２１の内径119mm、突起高
さ５mm、板厚15mm。 〔〕 筒状押え金具３０ (1) 材質：SCH22 (2) 寸法：頂部内径97.3mm、下部内径115mm、
テーパ部高さ25mm、全高63mm、円周突起肉厚
10mm。 〔〕 セラミツク繊維層５０ (1) 材質：アルミナ−酸化ボロン−シリカ３成
分系。 (2) 層厚：0.12mm（加圧力20Kgｆ／cm2の加圧時
厚さ）。 〔〕 セラミツク繊維層７０ (1) 材質：上記と同じ (2) 層厚：0.12mm（加圧力20Kgｆ／cm2） 上記スキツドボタンを取り付けたウオーキング
ビームを前記加熱炉にて使用した結果、24カ月の
連続使用後も、筒状押え金具によるスキツドボタ
ン本体の安定な固定状態が保持され、スキツドボ
タン本体に割れ等の損傷はなく、またその天面の
被加熱鋼材表面スケールとの反応（ビルドアツ
プ）も極めて軽微であり、更に長期の継続使用が
可能な状態であることが確認された。なお、被加
熱材の抽出時の温度ムラは±20℃以下と、加熱ム
ラは著しく軽減する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、スキツドボタン本体の熱変形
による割れ等のトラブルが生じることなく、長期
にわたり安定した加熱炉操業が維持される。 また、セラミツク焼結体からなるスキツドボタ
ン本体は、(イ)断熱性にすぐれているので、スキツ
ドパイプからの冷却作用に起因する被加熱材の加
熱ムラが解消される。(ロ)耐火・断熱性にすぐれて
いるので、耐熱合金製スキツドボタンの場合のよ
うな強い冷却は不要であり、従つてスキツドパイ
プ内の冷却による熱損失を少なくすることができ
る。スキツドパイプがその周面の耐火断熱材層に
より炉内雰囲気から十分に保護されるならば、冷
却水の送通は省略することができる。
第１図は本発明の実施例を示す縦断面図、第２
図〜第７図は本発明の他の実施例を示す半裁縦断
面部、第８図は従来例を示す縦断面図である。 １０：スキツドボタン本体、２０：底板部材、
３０：筒状押え金具、５０：セラミツク繊維層、
６０：台盤部材。
図〜第７図は本発明の他の実施例を示す半裁縦断
面部、第８図は従来例を示す縦断面図である。 １０：スキツドボタン本体、２０：底板部材、
３０：筒状押え金具、５０：セラミツク繊維層、
６０：台盤部材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 円錐台状頂部を有する軸対称形状の炭化クロ
ムセラミツク焼結体からなるスキツドボタン本体
と、 スキツドボタン本体を載置するための耐熱合金
製底板部材と、 スキツドボタン本体を底板部材上に保持するた
めの、頂部にスキツドボタン本体の円錐台状頂部
のテーパに対応するテーパ部を有する耐熱合金製
筒状押え金具とを主構成部材とし、 スキツドボタン本体と筒状押え金具とは、下記
〔〕および〔〕： Δt≧d1×ｔ×α／２ ……〔〕 d1B≧d2T＋d2B／２ ……〔〕 〔式中、d1：スキツドボタン本体の直径（mm） d1B：スキツドボタン本体の下部直径（mm） d2T：筒状押え金具の頂部内径（mm） d2B：筒状押え金具の下部内径（mm） Δt：筒状押え金具とスキツドボタン本体との間
〓（mm）〔（d2−d1）／２、d2は筒状押え金具の
内径（mm）〕 ｔ：スキツドボタン本体の使用時最高温度（℃） α：スキツドボタン本体の熱膨張係数（／℃）〕 で示される条件を満たし、 筒状押え金具は、下端縁部に外側周縁を切欠し
て形成された円周突起を有する一方、底板部材は
その上面に、筒状押え金具の円周突起が内嵌され
る環状突起を有し、筒状押え金具と底板部材と
は、互いの突起が嵌め合わされた状態においてそ
の嵌め合わせ部の外側周面に溶接のための略Ｕ字
型開先溝を成す開先加工部を備えており、 スキツドボタン本体は、直接または台盤部材を
介して底板部材上、環状突起の内側に載置され、
これに外嵌される筒状押え金具と底板部材との嵌
め合わせ部を溶接により接合するようにしたこと
を特徴とする加熱炉用スキツドボタン構造。 ２ 筒状押え金具の下端縁部円周突起の肉厚が２
mm以上であることを特徴とする上記第１項に記載
の加熱炉用スキツドボタン構造。 ３ 底板部材は、下面の中央部が両縁部に対して
0.5〜3.0mm上向きに凸の湾曲形状に加工されてい
るものであることを特徴とする上記第１項または
第２項に記載の加熱炉用スキツドボタン構造。 ４ スキツドボタン本体が直接底板部材上に置載
される場合において、スキツドボタン本体と底板
部材との間にセラミツク繊維層が介装されること
を特徴とする上記第１項ないしは第３項のいずれ
か１つに記載の加熱炉用スキツドボタン構造。 ５ スキツドボタン本体が台盤部材を介して底板
部材上に載置される場合において、スキツドボタ
ン本体と台盤部材との間にセラミツク繊維層が介
装されることを特徴とする上記第１項ないしは第
３項のいずれか１つに記載の加熱炉用スキツドボ
タン構造。 ６ 台盤部材と底板部材との間にセラミツク繊維
層が介装されることを特徴とする上記第５項に記
載の加熱炉用スキツドボタン構造。 ７ 円錐台状頂部を有する軸対称形状の炭化クロ
ムセラミツク焼結体からなるスキツドボタン本体
と、 スキツドボタン本体を載置するための耐熱合金
製底板部材と、 スキツドボタン本体を底板部材上に保持するた
めの、頂部にスキツドボタン本体の円錐台状頂部
のテーパに対応するテーパ部を有する耐熱合金製
筒状押え金具と、 スキツドボタン本体と筒状押え金具との間〓に
装填されるセラミツク繊維層とを主構成部材と
し、 スキツドボタン本体、筒状押え金具、およびセ
ラミツク繊維層は、下式〔′〕、〔〕および
〔〕： Δt≧d1×ｔ×α／２＋tf ……〔′〕 d1B≧d2T＋d2B／２ ……〔〕 tf≦0.2 ……〔〕 〔式中、d1：スキツドボタン本体の直径（mm） d1B：スキツドボタン本体の下部直径（mm） d2T：筒状押え金具の頂部内径（mm） d2B：筒状押え金具の下部内径（mm） Δt：筒状押え金具とスキツドボタン本体との間
〓（mm）〔（d2−d1）／２、d2は筒状押え金具の
内径（mm）〕 tf：セラミツク繊維層の加圧状態での層厚（mm） ｔ：スキツドボタン本体の使用時最高温度（℃） α：スキツドボタン本体の熱膨張係数（／℃）〕 で示される条件を満たし、 筒状押え金具は、下端縁部に外側周縁を切欠し
て形成された円周突起を有する一方、底板部材は
その上面に、筒状押え金具の円周突起が内嵌され
る環状突起を有し、筒状押え金具と底板部材と
は、互いの突起が嵌め合わされた状態においてそ
の嵌め合わせ部の外側周面に溶接のための略Ｕ字
型開先溝を成す開先加工部を備えており、 スキツドボタン本体は、直接または台盤部材を
介して底板部材上、環状突起の内側に載置され、
これに外嵌される筒状押え金具と底板部材との嵌
め合わせ部を溶接により接合するようにしたこと
を特徴とする加熱炉用スキツドボタン構造。 ８ 筒状押え金具の下端縁部円周突起の肉厚が２
mm以上であることを特徴とする上記第７項に記載
の加熱炉用スキツドボタン構造。 ９ 底板部材は、下面の中央部が両縁部に対して
0.5〜3.0mm上向きに凸の湾曲形状に加工されてい
るものであることを特徴とする上記第７項または
第８項に記載の加熱炉用スキツドボタン構造。 １０ スキツドボタン本体が直接底板部材上に置
載される場合において、スキツドボタン本体と底
板部材との間にセラミツク繊維層が介装されるこ
とを特徴とする上記第７項ないしは第９項のいず
れか１つに記載の加熱炉用スキツドボタン構造。 １１ スキツドボタン本体が台盤部材を介して底
板部材上に載置される場合において、スキツドボ
タン本体と台盤部材との間にセラミツク繊維層が
介装されることを特徴とする上記第７項ないしは
第９項のいずれか１つに記載の加熱炉用スキツド
ボタン構造。 １２ 台盤部材と底板部材との間にセラミツク繊
維層が介装されることを特徴とする上記第１１項
に記載の加熱炉用スキツドボタン構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167085A JPS61201719A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 加熱炉用スキツドボタン構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4167085A JPS61201719A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 加熱炉用スキツドボタン構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201719A JPS61201719A (ja) | 1986-09-06 |
| JPH0230365B2 true JPH0230365B2 (ja) | 1990-07-05 |
Family
ID=12614832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4167085A Granted JPS61201719A (ja) | 1985-03-01 | 1985-03-01 | 加熱炉用スキツドボタン構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201719A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61261422A (ja) * | 1985-05-11 | 1986-11-19 | Nippon Steel Corp | 加熱炉用スキツドボタン |
| JP4576735B2 (ja) | 2000-05-23 | 2010-11-10 | 三菱マテリアル株式会社 | スローアウェイチップ及びスローアウェイ式カッタ |
| DE102004012742A1 (de) * | 2004-03-15 | 2005-10-06 | Walter Maschinenbau Gmbh | Schleifeinrichtung und Verfahren zur Erzeugung einer Konturspanfläche mit variablem Axialspanwinkel |
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| JPS57123916A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-02 | Asahi Glass Co Ltd | Skid button |
| JPS60354B2 (ja) * | 1973-12-13 | 1985-01-07 | ペ−．エフ．ウエ−．ベヘ−ル．ベスローテン フエンノートチヤツプ | イオウ含有香味剤 |
| JPS6020387B2 (ja) * | 1975-12-26 | 1985-05-21 | 久光製薬株式会社 | 新規なキナゾリン誘導体の製造法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60354U (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-05 | 日本鋼管株式会社 | 鋼片加熱炉用スキツドボタン |
| JPS6020387U (ja) * | 1983-07-13 | 1985-02-12 | 株式会社東芝 | 周溶接継手部材の開先形状 |
-
1985
- 1985-03-01 JP JP4167085A patent/JPS61201719A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60354B2 (ja) * | 1973-12-13 | 1985-01-07 | ペ−．エフ．ウエ−．ベヘ−ル．ベスローテン フエンノートチヤツプ | イオウ含有香味剤 |
| JPS6020387B2 (ja) * | 1975-12-26 | 1985-05-21 | 久光製薬株式会社 | 新規なキナゾリン誘導体の製造法 |
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| JPS57123916A (en) * | 1981-01-27 | 1982-08-02 | Asahi Glass Co Ltd | Skid button |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61201719A (ja) | 1986-09-06 |
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