(57)【要約】【課題】乾燥炉のフランジ部分のシール性の向上により炉内温度上昇を図り、かつ、炉内の耐火材ライニング部分の隙間発生に起因する鉄皮の酸化やライニングの損傷の問題を生じることのない電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法の提供【解決手段】該加熱帯１・均熱帯２・スロート部３は各々鉄皮に耐火材が内張りされた構造を有し、該加熱帯１または均熱帯２の少なくとも一方と該スロート部３とのフランジ接合部分から該フランジ接合部分に隣接する内張り耐火材部分に渡り、セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包した耐火性シール部材を５０〜７０％の圧縮率で圧着させる工程と、圧縮された耐火性シール部材と、加熱帯または均熱帯との間隙にスロート部をスライド挿入して配置する工程と、スロート部の配置後、前記圧縮力を弱めて、耐火性シール部材を膨張させる工程とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気亜鉛メッキライン乾燥炉を構成する加熱帯と均熱帯の間にスロート部をフランジ接合して乾燥炉を密閉する方法であって、
該加熱帯・均熱帯・スロート部は各々鉄皮に耐火材が内張りされた構造を有し、
該加熱帯または均熱帯の少なくとも一方と該スロート部とのフランジ接合部分から該フランジ接合部分に隣接する内張り耐火材部分に渡り、セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包した耐火性シール部材を５０〜７０％の圧縮率で圧着させる工程と、
圧縮された耐火性シール部材と、加熱帯または均熱帯との間隙にスロート部をスライド挿入して配置する工程と、
スロート部の配置後、前記圧縮力を弱めて、耐火性シール部材を膨張させる工程とを有することを特徴とする電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法。
【請求項２】
耐火性シール部材として、アルミナシリカ系セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包したシール部材を用いることを特徴とする請求項１記載の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法。
【請求項３】
前記耐火性シール部材の周囲に焼失可能な保護用材を積相したことを特徴とする請求項１又は２記載の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法。
【請求項４】
スロート部を複数段に分割し、耐火性シール部材を分割されたスロート部の端面に配置した状態で圧縮させることを特徴とする請求項１乃至３記載の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼帯の電気亜鉛メッキラインでは、メッキ工程の後段に乾燥工程が設けられており、ラインの生産効率改善のためには乾燥工程を構成する乾燥炉の乾燥能力向上が求められている。また、例えば、特許文献１に記載のように、近年メッキ工程の後に様々な薬品処理工程が設けられることが一般的となり、これらの薬品処理工程を経た鋼帯を乾燥させるためにも乾燥能力の改善が求められている。
【０００３】
しかし、従来の乾燥炉は、図１に示すように、加熱帯１及び均熱体２から構成されており、加熱帯１と均熱体２との切り替え領域は、特別な手当がされておらず解放系となっていたため、乾燥炉内温度が２００度程度に留まっていた。そこで、加熱帯１と均熱体２との切り替え領域をスロート部として耐火材を内張りした鉄皮でフランジ接合し、乾燥炉全体を閉鎖系とする技術が導入された。乾燥炉内部は熱風を吹き込むために、耐火材をライニングした構造を有している。従って、前記のフランジ部分をボルト止め等の機械的手段で固定した場合であっても、乾燥炉内部では、加熱帯及び均熱体の鉄皮に内張りされた耐火材と、スロート部に内張りされた耐火材との間に耐火材の隙間が生じ、当該隙間部分から鉄皮の酸化やライニングの損傷が生じ、酸化屑が炉内に飛散して板傷が発生する等の生産障害が生じる問題があった。また、機械的なフランジ接合のみでは、シール性が完全ではないため、フランジ接合部分から熱風が噴出してしまい、炉内温度を十分に上昇させることができない問題があった。
【特許文献１】特開２００７−２３２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は前記問題を解決し、乾燥炉のフランジ部分のシール性の向上により炉内温度上昇を図り、かつ、炉内の耐火材ライニング部分の隙間発生に起因するフランジ部分の変形や鉄皮の酸化によるライニングの損傷の問題を生じることのない電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法の技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためになされた本発明は、電気亜鉛メッキライン乾燥炉を構成する加熱帯と均熱帯の間にスロート部をフランジ接合して乾燥炉を密閉する方法であって、該加熱帯・均熱帯・スロート部は各々鉄皮に耐火材が内張りされた構造を有し、該加熱帯または均熱帯の少なくとも一方と該スロート部とのフランジ接合部分から該フランジ接合部分に隣接する内張り耐火材部分に渡り、セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包した耐火性シール部材を５０〜７０％の圧縮率で圧着させる工程と、圧縮された耐火性シール部材と、加熱帯または均熱帯との間隙にスロート部をスライド挿入して配置する工程と、スロート部の配置後、前記圧縮力を弱めて、耐火性シール部材を膨張させる工程とを有することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法において、シール部材として、アルミナシリカ系セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包したシール部材を用いることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項３記載の発明は、前記耐火性シール部材の周囲に焼失可能な保護用材を積相したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１乃至３記載の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法において、スロート部を複数段に分割し、耐火性シール部材を分割されたスロート部の端面に配置した状態で圧縮させることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法では、乾燥炉を構成する加熱帯または均熱帯とスロート部分とのフランジ接合部分から隣接する内張り耐火材部分までを覆う位置に、セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包した耐火性シール部材を圧着させて外力を加え、圧縮率が５０％〜７０％となるまで圧縮する。そして、圧縮により生じた間隙にスロート部を挿入した上で外力を解放することにより、膨張による復元率を６３％以上に維持することが可能となり、フランジ部分と耐火材部分とを同時に、かつ高い密閉性で簡便にシールすることができる。これにより、一般的な鋼板（例えばＳＳ４００）で構成されたスロート部において、炉内温度の高温化や炉内圧力の上昇に伴うフランジ部分の変形や炉内の耐火材ライニング部分の隙間発生に起因するライニングの損傷によるシール劣化が回避可能となる。また、乾燥炉のフランジ部分のシール性の向上により炉内温度上昇を図り、生産スピードを上げることができる。なお、断熱材施工作業性の観点から、請求項３記載の発明のように、スロート部を複数段に分割し、耐火性シール部材を分割されたスロート部の端面に配置した状態で圧縮させることが好ましい。
【００１０】
また、耐熱性・シール性・作業性・経済性の観点から、シール部材としては、請求項２記載の発明のように、アルミナシリカ系セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包したものを用いることが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の好ましい実施形態を示す。
図２には、本発明の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法の工程説明図として、電気亜鉛メッキライン乾燥炉の加熱帯１及び均熱帯２の切り替え部分の正面図を示している。本発明は、鉄皮に耐火材が内張りされた加熱帯１または均熱帯２の少なくとも一方とスロート部３とのフランジ接合部分と、該フランジ接合部分に隣接する内張り耐火材部分とに、セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包した耐火性シール部材４を圧縮圧着させる工程（以下、Ａ工程）と、圧縮により広がった空間にスロート部３をスライド挿入して配置する工程（以下、Ｂ工程）と、スロート部３の配置後、前記圧縮力を弱めて、耐火性シール部材４を膨張させる工程（以下、Ｃ工程）とから構成される。
【００１２】
図３には、本発明の耐火性シール部材４の断面図を示している。図３に示す耐火性シール部材４は、アルミナシリカ系セラミックファイバー４ａを４層に積層し、アルミナクロス４ｂで梱包したものをアルミナ繊維５（例えば日本グラスファイバー製縫製糸）で縫製したものである。アルミナシリカ系セラミックファイバー４ａは、アルミナ、シリカをほぼ等量に配合・溶融化して遠心力等を利用して製造された繊維を積層し、ニードリングを行いブランケット状にしたものである。アルミナシリカ系セラミックファイバー４ａとアルミナクロス４ｂは下記の物性を示すものである。
【００１３】
（アルミナーシリカ系セラミックファイバーの物性）
組成（Ｗ％）：Ａｌ２Ｏ３  ：３０−６０％、ＳｉＯ２  ：４０−６０％、ＲｎＯｎ：０−２０％  （Ｒ：アルカリ金属又はアルカリ土類金属）
物理的状態：ウール状、繊維
最高使用温度：１０００〜１２６０℃
真比重：２〜３
平均繊維径：２〜４μｍ
溶解性：水、有機溶剤に不溶
例えば新日鉄化学(株)のサーマルセラミックス製ＳＣブランケット１２６０など。
【００１４】
（アルミナクロスの物性）
組成（Ｗ％）：Ａｌ２Ｏ３  ：７０％、ＳｉＯ２  ：３０％
繊維：連続
繊維径：１０μｍ
引張強度：１９６０ＭＮ／ｍ２
引張弾性係数：１６６７００ＭＮ／ｍ２
伸度：０．４７％
連続使用温度：１０００℃
溶融温度：１８００℃
収縮率：０．２％（１０００℃×１０００ｈｒｓ）
日本グラスファイバー(株)アルミナセブンなど。
【００１５】
図４には、本発明の方法を適用した、乾燥炉の密閉構造の断面説明図を示している。当該密閉構造は下記の工程により形成される。なお、本発明は、加熱帯１と均熱帯２とから構成される乾燥炉において、加熱帯１と均熱帯２の切り替え部分にスロート部３をフランジ接合して密閉構造とする際のフランジ接合部分に適用されるシール方法であり、加熱帯１と均熱帯２とは予め所定の間隔をもって連続配置されていることを前提とする。
（Ａ工程）
均熱帯２とのフランジ接合部分２ａから隣接する内張り耐火材部分２ｂまでを覆う位置に、セラミックファイバーをアルミナクロスで梱包した耐火性シール部材４を圧着させたのち、ジャッキを用いて耐火性シール部材４を圧縮率７０％に圧縮する。ここで、スロート部は複数段に分割されており、最上段のスロート部３の上端面に耐火性シール部材４を配置じた状態で前記圧縮を行う。
（Ｂ工程）
圧縮率７０％に圧縮して均熱帯２に圧着させた耐火性シール部材４と加熱帯１との間隙に広がった空間にスロート部３をスライド挿入し、各フランジ接合部分を重ねて配置する。
（Ｃ工程）
耐火性シール部材４を圧縮していたジャッキを緩め、耐火性シール部材４を膨張させる。
【００１６】
図５には、耐火性シール部材４の圧縮率と復元率、シール部漏洩ガス温度の関係を示している。図５のように、本発明に用いる耐火性シール部材は、圧縮率が上昇すると、復元率が低下する性質を有している。これは、前記のように、耐火性シール部材４を構成するアルミナーシリカ系セラミックファイバー４aがウール状繊維から構成されており、例えば７０％超の圧縮率で圧縮した場合には、ウール状繊維の折損割合が増加し、復元率が４５％にまで低下するためである。また折損したセラミック繊維が炉内粉塵と化し、乾燥中の鋼板に付着し異物となり、品質に悪影響を与える。一方シール性については、耐火性シール部材４の外側に熱電対を接触させて測温した結果を耐火性シール部材４を通過してくる炉内ガス温度として評価した。スロート部の材質等から１５０℃を闘値とすると、圧縮率が２０％未満では温度が１５０℃を超えてしまうためシール性が不足する。本発明は、作業性とシール性の観点から、耐火性シール部材４の圧縮率を２０％以上７０％以下に抑え、復元率を６３％以上に維持すると共にシール性も確保することを特徴とするものである。より好ましくは図５より復元率と漏洩ガス温度の低い３０％以上７０％以下とするのがよい。
【００１７】
本発明では、フランジ接合部分から隣接する内張り耐火材部分までを覆う位置に前記構成の耐火材シール４を配置し、圧縮率７０％以下で圧縮し、復元率を６３％以上という十分な弾力性を維持しながら圧縮を解くことにより、図３に示すように、フランジ接合部分間（２ａ−３ａ間）のシールを行うと同時に、隙間形状が不均一となるライニング用耐火材の隙間部分（２ｂ−３ｂ間）のシールも行うことができ、炉内の耐火材ライニング部分の隙間発生に起因する鉄皮の酸化やライニングの損傷が回避可能となる。
【００１８】
当該方法によるとフランジ部分のシール性が向上するため、炉内温度が上昇し、生産スピードを上げることができる。図６には、炉内温度に対する本発明の効果を示している。図６に示すように、加熱帯と均熱帯の切り替え部分を開放系とした場合には、乾燥炉内温度が２００℃に留まるのに対し、加熱帯と均熱帯の切り替え部分にスロート部をフランジ接合し、当該フランジ接合部分に本発明の密閉方法を適用した乾燥炉では炉内温度を８００℃まで上昇させることが可能となる。炉内温度の上昇は、乾燥ラインの操業スピードアップによる生産性の向上に資するものである。
【００１９】
また、フランジ部間が非常に狭い場合には、図３の耐火シール部材４の周囲に保護用材を席相したものを用いることが好ましい。図７にその一例を示す。図７は図３の耐火シール部材４の周囲に保護用材６を積層する。保護用材６は、乾燥炉の狭いフランジ部に耐火シール部材４を装入する際に金物の角等に引っ掛けて破損することを防ぐもので、ダンボール紙等の焼失する材料で構わず、その固定方法は同様に梱包用テープ等で仮止めし、施工中に保護用材６を固定でき、焼失するものであることが好ましい。尚、本発明は電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉に限らず、ダクト間にセラミック繊維系の断熱材を挟んで施工するダクト配管やシール施工にも応用でき、その利用範囲は大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の電気亜鉛メッキライン乾燥炉である。
【図２】本発明の電気亜鉛メッキライン乾燥炉の密閉方法の工程説明図である。
【図３】本発明の耐火性シール部材の断面図である。
【図４】本発明の方法を適用した、乾燥炉の密閉構造の断面説明図である。
【図５】耐火性シール部材の圧縮率と復元率、シール部漏洩ガス温度の関係を示すグラフである。
【図６】炉内温度の比較データである。
【図７】耐火性シール部材の周囲に保護用部材を積層した場合の一例の説明図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  加熱帯
１ａ  フランジ接合部分
１ｂ  耐火材部分
２  均熱帯
２ａ  フランジ接合部分
２ｂ  耐火材部分
３  スロート部
３ａ  フランジ接合部分
３ｂ  耐火材部分
４  耐火性シール部材
４ａ  アルミナーシリカ系セラミックファイバー
４ｂ  アルミナクロス
５    アルミナ繊維製の糸
６    保護用材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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