JPS5832126Y2 - 高温用ガスシ−ル材 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、各種炉の耐火炉材相互間に挿入して使用す
る高温用ガスシール材の改良に関するもので゛あって、
その目的とするところは５００から１１００℃までの高
温において弾力性を失うことがなく、かつガスシール性
が良好であり、しかも取扱いおよび施工のきわめて容易
な高温用ガスシール材を提供するにある。

最近、省資源、省エネルギーの観点から各種炉の耐火炉
材相互間、たとえば、均熱炉の炉壁と天井、光輝焼鈍炉
の炉壁と扉およびコイル焼鈍炉の炉壁と炉底等のレンガ
やキャスタブルなどの耐火炉材を突き合わせる部分の間
隙すなわち膨張代に挿入して使用するガスシール材が注
目されているが、とくに７００℃以上の高温で使用でき
る適当なガスシール材がなく、その開発が強く要望され
ている。

従来、この種の高温用ガスシール材には、アスベストま
たはシリカ（ＳｉＯ２）原料とアルミナ（Ａｌ２Ｏ２）
原料を主成分とする混合材料を約１８００℃で加熱溶融
し、これを圧搾空気で吹きとばすか、回転円盤ではねと
ばして急冷繊維化したガラス質ファイバーで、通称、ア
ルミノシリケートファイバーと呼ばれているファイバー
が多用されているが、前者はアスベスト自体の耐熱性に
制限されて使用温度はせいぜい５００℃迄であり、一方
、後者はその耐熱温度が１２００〜１３００℃と公称さ
れてはいるが、ガラス転移温度領域が６００〜８００℃
であす、６００℃以上に加熱すると、その圧縮復元性す
なわち弾力性が急激に低下するためガスシール材として
使用に耐えない難点があり、結局５００℃を越える高温
用ガスシール材として有効に使用できるものはこれまで
のところない。

しかしガスシール材を使用しないと、炉を稼動する際、
耐火炉材の膨張に起因して耐火炉材間に膨張代と呼ばれ
る間隙が生じることはさけられず、そこから高温ガスが
炉外へ流出して熱損失をはじめ可燃ガスによる爆発の危
険、有害ガスの漏洩による環境汚染、更に高温ガスに直
接暴露されて炉外殻部の断熱材が著しく熱劣化を受ける
など、ガスシール材の不使用による影響は極めて大きい
。

この考案は上記の問題を一挙に解決すべくなされたもの
であって、アルミナまたはジルコニアからつくられた多
結晶質繊維の集合体を圧縮成形して中綿とし、その全周
部分を蛇腹加工した金属製箔の耐熱外皮で包囲して一体
的に形成してガスシール材としたものであって、これに
より高温帯域において弾力性を失うことがなく、かつガ
スシール性が良好で、しかも取扱いおよび施工の容易な
高温用ガスシール材が得られるようにしたものである。

次にこの考案をその実施例を示した図面に基いて具体的
に説明する。

第１図に示したものは、この考案による高温用ガスシー
ル材の代表的なものであって、１はアルミナまたはジル
コニアからつくられた多結晶質繊維の集合体を圧縮成形
してなる中綿であり、２はその全周部分を包囲している
耐熱材料製外皮であって、全体は符号１０で示されてい
る。

第１図に示したものにあっては、外皮２は金属製箔が用
いられ、その両側面は蛇腹状に変形加工され、その側面
に一個以上の通気孔３が設けられている。

第２図および第３図に前記シール材１０の使用例が示さ
れている。

すなわち４は炉の耐火内壁を形成している耐火レンガ、
５はレンガ受は材、６は断熱材、７は炉殻鉄板であり、
耐火レンガ相互の間隙すなわち膨張代に相当する空隙部
分にシール材１０が挿入配置されている。

このようにしてシール材を使用する場合、ガスシール材
１０に多少の圧縮荷重が加わるように耐火レンガ相互の
クリヤランを設定しておけば、炉内が高温になって耐火
レンガが膨張すると、ガスシール材１０はその分だけ圧
縮され、次に炉が降温すると耐火レンガは収縮するが、
ガスシール材はそれに順応して密着したまま復元するの
で、膨張代の空間部分に間隙が生じることはない。

さらにガスシール材と、耐火レンガとの接触面は平滑に
なっており、中綿１は所要の密度（０，０５〜１．００
ｇ ／ｃｍ３）に予め圧縮されているため、耐火レン
との接触面および沖縄自体からのガス洩れは実用上問題
にならない。

しかしガスシール材に高温帯域での弾力性がないと、前
記部分でのガスシールができなくなるばかりでなく、た
とえばレンガ受は材４および外殻断熱材５が炉内の高温
ガスに直接に暴露されて急激に熱劣化するので、炉全体
の破壊にもつながる重大な事故を招くおそれがある。

この考案において、前記中綿に使用するアルミナ繊維お
よびジルコニア繊維は、それぞれオキシ塩化アルミニウ
ム、オキシ塩化ジルコニウムの粘稠液を紡糸して繊維化
し、それを乾燥したあと、５００〜１０００℃で焼結処
理することによって得られる。

前記耐熱外皮材料にはステンレス、インコネルおよびハ
ステロイ等の耐熱金属が好適である。

前記中綿の圧縮成形に当っては、成形を容易にするため
にたとえばフェノール樹脂などの有機結合材を用いても
よい。

そのようなシール材にあっては、有機結合材は高温で分
解して結合力がなくなるから、多結晶質繊維の本来の性
質である復元力が抑えられることはない。

前記多結晶質繊維から成る中綿が高温において優れた圧
縮復元性を有する一例が前述したアルミノシリケートフ
ァイバーと対比して下記の表に示しである。

なおこの表は、中綿の圧縮量が一定になるように圧縮荷
重を加えたまま加熱し、常温まで冷却した後圧縮荷重を
取り除いた時の復元率を測定したものである。

圧縮成形される多結晶質繊維の密度は０．０５〜１゜０
０ｇ／ｃｍ３）とするのがよく、この範囲で沖縄本来の
圧縮復元性がより有効に発揮される□と共に、その加工
性の改善も計られる。

中綿の密度は実際には実用時の圧縮荷重、ガスシール部
分のクリアランスおよびガスシール材の復元量等に応じ
て前記に示したような０．０５〜１．００ ｇ ７ｃｍ
３の範囲から適宜に選択してきわめられるが、密度が０
．０５ ｇ／ｃｍ３未満になると復元性が低下する傾向
があり、１゜００ｇ／ｃｙｎ３を越えると圧縮荷重を受
けたとき中綿材を構成している繊維自体が折断されるお
それがあり、結局好ましい復元性が得られないので適当
でない。

この考案では、更に中綿をそのまま使用することなく、
中綿の全周部分が耐熱外皮材で完全に包囲されて一体的
に形成されているので、得られるガスシール材自体の取
扱いや施工はきわめて容易であり、中綿の形状および密
度は常に一定に保持され、弾力性に富むガスシール材が
得られる。

かくして、この考案による高温ガスシール材は、従来の
ガスシール材に比べ、高温域において、炉内電温ガスの
流出防止効果に優れており、炉の可燃ガスや有害ガスの
漏洩を確実に防止できるので、安全衛生上極めて有意義
であり、加えて外殻断熱材の高熱暴露を防護する断熱材
としても役立つばかりでなく、脆性材料である耐火材の
熱衝撃による変形または破損を防護する目的で、たとえ
ば緩衝材または目地材としても兼用可能であり、更に上
記の綜合的効果として炉自体およびその近傍に設置され
た機器の保守上にも役立つなど多くの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す高温用ガスシール材
の一部切断斜視図、第２図はシール材を炉に使用した場
合の要部の断面図、第３図は拡大斜視断面図である。 図面中 １は中綿、２は外皮、１０はガスシール材、３
は通気孔、４は耐火レンガ、５はレンガ受は材、６は断
熱材、７は炉殻鉄板である。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）アルミナまたはジルコニアからつくられた多結晶
   質繊維の集合体を圧縮成形したものが中綿とされ、この
   中綿が、両側面が蛇腹状に加工された金属箔製の外皮で
   包囲されていることを特徴とする高温用ガスシール材。
2. （２）前記中綿の密度が０．０５〜１．００ ｇ ／ｃ
   ｒｎ３とされている実用新案登録請求の範囲第１項記載
   の高温用ガスシール材。
3. （３）前記耐熱外皮がステンレス、インコネルハステロ
   イ等の金属製箔で構成されている実用新案登録請求の範
   囲第１項または第２項記載の高温用ガスシール材。