JPH0618225Y2 - 窯炉用断熱ブロツク - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は各種産業における加熱炉，保温炉，調質炉ある
いは煙道などの高温の熱設備（本考案では窯炉と総称す
る）における天井，側壁，床部などの断熱ライニングに
用いられる断熱ブロックに関する。

（従来の技術） 前記窯炉の断熱ライニングを構成するには、従来耐火レ
ンガあるいは不定形耐火物を用いていたが、近時ガラス
繊維，石綿，ロックウール，スラグウールあるいはセラ
ミックウール等の繊維断熱材の物理的特性の向上によ
り、それらの繊維断熱材をペーパー，バルク，ブランケ
ット，ブロック等に成形し、積層して断熱ライニングを
形成する手段が採用されるようになった。

第５図は窯炉炉壁鉄皮１に耐熱スタッド２を電気溶接し
た状態を示す部分正面図で、３は熱媒体供給用の貫通孔
を示す。

第６図は第５図の側面図で、第７図は耐熱スタッド２の
対応部分に孔を穿った繊維断熱板４を所望数積層し、つ
いで同様に耐熱スタッド２の対応部分に孔を穿った耐熱
金属表板５たとえばステンレス表板をその上から被着
し、露出した耐熱スタッド２の螺子頭２ａに耐熱ナット
６を螺着し繊維断熱板４を締め付けた状態を示す側面図
で、本考案者の創案にかかる断熱構造体であり、７は貫
通孔３に嵌着されたガイド管である。而した、窯炉での
施工手順は炉内の各部分を区分して足場をつくり、露出
した炉壁に耐熱スタッド２を植立させるための罫書きを
行なったのち、スタッド溶接法により所要数の耐熱スタ
ッドを溶着し、ついで前述のように取付孔を穿設した繊
維断熱板を所望数積層し、さらに耐熱金属表板を螺子止
めする手段を採用している。

また、この他に第８図の斜視図に示すように長尺の耐熱
繊維ブランケット８を折畳しステンレス留金９で緊締し
て構成した耐熱ブロック１０を所望数炉壁に取り付けて
断熱ライニングを構成する手段も提案されている。

（考案が解決しようとする問題点） 第５図〜第７図に示すような断熱ライニング構成におい
ては、炉壁鉄皮への罫書きや繊維断熱板の逐次的な積層
および耐熱金属表板の締め付けに多大な労働時間が必要
で、かつ作業能率も悪く、取り付け期間が長くなるほ
か、粉塵や安全等においても充分な対策を採用し難いと
云う問題点があった。

また、第８図に示す耐熱ブロック１０は比較的小型の単
位ブロックとして構成され、それらを個個に取付けるの
で、作業時間および粉塵や安全面での改善効果はあるも
のの取り付けにあたり、あらかじめ炉壁鉄皮に罫書きを
行なったり、取り付けのスタッドや金具あるいは保持ロ
ッドを溶接するなどの事前作業がやはり必要であるた
め、作業時間の大幅な短縮は困難であり、また耐熱ブロ
ックの炉内露出面は繊維断熱板それ自身であるため熱的
および機械的衝撃が同時に加えられるような場合には特
に損傷し易いと云う問題点がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案者等は構造が頑丈でかつ取り付けも容易なうえ
に、熱的および機械的衝撃に強い窯炉用の断熱ブロック
の開発研究の結果、角形金属底板と角形耐熱金属表板お
よび該底・表板間に介装された繊維断熱材からなる窯炉
用断熱ブロックであって、前記繊維断熱材が該断熱材を
貫通する耐熱スタッドによって前記底板と表板間に挟持
されている窯炉用断熱ブロックを創案し前記問題点をす
べて解決した。

（作用） 以下本考案についてその構成を作用と共に詳細に説明す
る。

第１図は本考案にかかる窯炉用断熱ブロック１１の概略
斜視図で、角形金属底板１２（以下単に底板と云う）と
角形耐熱金属表板１３（以下単に表板と云う）との間に
は、セラミックウール，ロックウールあるいはスラグウ
ール等の繊維断熱材１４（以下単に断熱材と云う）が介
装されている。

また前記表板１３と断熱材１４を貫通する耐熱スタッド
１５は一端が前記底板１２に溶着され、他端には螺子が
刻設されている。そこでナット１６を螺着することによ
り表板１３を介して断熱材１４を底板１２に所望の強さ
で押しつけることが出来るので結果として所定の厚さを
有する断熱ブロック１１を構成することが可能になる。

而して表板１３の表面上にナット１６を露出させたくな
い場合は表板１３の裏面に耐熱スタッド１５を溶接し、
底板１２の裏面においてナット止めする手段を採用して
も良い。また耐熱スタッドとしては棒状体に限定される
ことなく帯状体なども採用できるが、製造および作業コ
ストの点からは棒状体が有利である。

第１図において１７は図示していない熱媒体供給管たと
えばラジアントチューブの案内管である。

第２図は前記窯炉用断熱ブロック１１を窯炉の外構ビー
ム１８ａ，１８ｂに螺着した状況を示す概略側面図であ
って１９は柱を示す。

２０ａ，２０ｂは底板１２をビーム１８ａ，１８ｂに取
り付けるためのボルトを示す。

１１ａ，１１ｂは断熱ブロック１１の上方および下方に
取り付けられた断熱ブロックであって、このように断熱
ブロックを連設すれば炉壁鉄皮を設けることなく底板１
２を炉壁鉄皮の代りにすることも可能になる。

前述のようにボルト２０ａ，２０ｂを用いる代りに、底
板１２を直接ビーム１８ａ，１８ｂおよび柱１９等に溶
接することもできる。この溶接によれば炉内からのガス
の逸失が少なくてすむ利点がある。

本考案の底板１２としては方形、台形あるいは長方形等
の角形をなしたステンレス鋼板のほか、品質としては熱
延鋼板や冷延鋼板など自由に採用してよい。また表板と
しては同様に方形、台形あるいは長方形等の角形をなし
たステンレス鋼板もしくはステンレス鋼板と同等以上の
耐熱、耐酸化性に優れた材料を用いることが望ましい。

本考案において底板１２、表板１３を角形とし結果とし
て断熱ブロックを直方体とする理由は窯炉の各部分の断
熱ライニングを構成する単位断熱ブロックとして組合せ
が容易で、かつ継目の処理が確実であり、しかも取り付
けにおけるハンドリングが簡易で、作業が安全に実施で
きるからである。

而して本考案における断熱ブロックの耐熱度は構造上表
板の耐熱度によって決定される。

即ち、繊維断熱材や耐熱スタッドは通常表板よりも耐熱
度が著しく高いため熱的損傷は表板よりも非常に低く、
本考案の断熱ブロックの使用にあたっては表板の品質と
物理的特性に応じて対象の窯炉を選定することが望まし
い。

また、耐熱スタッドとしては底板１２に溶接可能な金属
棒にセラミック棒を螺着あるいは嵌着して一体に形成し
たスタッドやステンレスの単一棒状体のスタッドなど周
知の耐熱スタッドを採用するほか、留頭や座金で押圧す
る形態のものを用いてもよい。

本考案の断熱ブロックは前述のような構造体であるため
単一体として取扱いが極めて容易で、また機械的に頑丈
なので巨大なブロック体として製作し、クレーン等を用
いて従来に例の無い早さ、たとえば工期として1/5〜1/1
0の短期間において窯炉の断熱ライニングを構築するこ
とが出来る。

（実施例） 第３図は冷延鋼板の連続焼鈍炉２１の炉壁断熱ライニン
グに本考案の断熱ブロックを採用した概略説明図であっ
て、冷延鋼板２２は矢印２３の方向から移送され入側案
内ローラ２４ａを経て、炉内ガイドローラ２５ａ〜２５
ｇによって方向転換される間に焼鈍作用を受け出側案内
ローラ２４ｂから次工程に送られる。

２６はラジアントチューブ（図示していない）の案内管
で、冷延鋼板２２はラジアントチューブで囲まれたゾー
ンを通過する間に前述のように主として熱放射によって
加熱される。

連続焼鈍炉２１は連続的に使用されるうえに、塵埃や断
熱材の破片などで冷延鋼板に傷をつけることは極力さけ
ることが望ましい。それには断熱ブロックは頑丈で、熱
的にも機械的にも損傷が生じにくいことが好ましい。

そこで本考案者等は第４図の部分図に示すように炉壁２
７の断熱ゾーン（第３図参照）を大きく区分して、断熱
ブロック１１ａ〜１１ｆを製作し連設した。単位ブロッ
クの寸法はたとえば縦2,500mm、横4,000mm、厚さ３００
mmであって、この例では６０個を連設したが、第５図か
ら第７図において説明した従来の手段と対比して工期は
約1/5となり、工事費を２０〜３０％に節減することに
成功した。

（考案の効果） 本考案の窯炉用断熱ブロックは、構造が堅固で、熱的、
機械的強度が高く、高温ガスの滲透、拡散が少なく保温
性に優れているので、長寿命の窯炉断熱ライニング構成
体として好適に用いられる。

また取り付けが簡単で、粉塵も少なく建設あるいは保守
作業が容易であって、経済的効果は極めて多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案にかかる窯炉用断熱ブロックの概略斜視
図、第２図は断熱ブロック取付状況を示す側面図、第３
図は冷延鋼板連続焼鈍炉の概略構造説明図、第４図は断
熱ブロックの組立状況説明図、第５図は窯炉炉壁鉄皮に
耐熱スタッドを溶着した状況を示す部分正面図、第６図
はその側面図、第７図は断熱ライニング形成状況を示す
概略側面図、第８図は周知の耐熱ブロック概略斜視図で
ある。 １……窯炉炉壁鉄皮、２……耐熱スタッド、２ａ……螺
子頭、３……貫通孔、４……繊維断熱板、５……耐熱金
属表板、６……耐熱ナット、７……ガイド管、８……耐
熱繊維ブランケット、９……ステンレス留金、１０……
耐熱ブロック、１１……窯炉用断熱ブロック、１２……
角形金属底板、１３……角形耐熱金属表板、１４……繊
維断熱材、１５……耐熱スタッド、１６……ナット、１
７……案内管、１８ａ，１８ｂ……ビーム、１９……
柱、２０ａ，２０ｂ……ボルト、２１……連続焼鈍炉、
２２……冷延鋼板、２３……矢印、２４ａ……入側案内
ローラ、２４ｂ……出側案内ローラ、２５ａ〜２５ｇ…
…炉内ガイドローラ、２６……案内管。

フロントページの続き (72)考案者 平田 和信 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)考案者 永楽 益夫 福岡県北九州市八幡東区山王１丁目９番10 号 九築工業株式会社内 (72)考案者 西之原 透 福岡県北九州市八幡東区山王１丁目９番10 号 九築工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−34289（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】角形金属底板と角形耐熱金属表板および該
   底・表板間に介装された繊維断熱材からなる窯炉用断熱
   ブロックであって、 前記繊維断熱材が該断熱材を貫通する耐熱スタッドによ
   って前記底板と表板間に挟持されている窯炉用断熱ブロ
   ック。