(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉壁の一部又は全部にセラミックファイバーブロックがライニングされているセラミックファイバーライニングの補修方法であって、
熱劣化によりセラミックファイバーブロックの表面に生じた損傷部、又は、熱劣化や熱収縮により隣接するセラミックファイバーブロックの間に生じる目地開き部を、セラミックファイバーブロックと同材質のセラミックファイバー又は結晶質セラミックファイバーで埋めて平坦にし、その上からセラミックファイバー製又は結晶質セラミック製のブランケットを覆い被せ、ブランケットの表面から、炉の使用時におけるセラミックファイバーブロックの表面温度及びセラミックファイバーブロックの材質の熱伝導率に基づいて算出される温度が熱劣化の始まる温度に到達していないセラミックファイバーブロック内部の深さまで至る差し込み穴を形成した後、ブランケットの表面から差し込み穴に耐熱性棒状部材を差し込んでブランケットを固定することを特徴とするセラミックファイバーライニングの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱、焼成等を目的とした炉設備に用いられるセラミックファイバーライニングの補修方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セラミックファイバーライニングの補修方法として、セラミックファイバーブロックの劣化損傷部分（凹部）に不定部材を塗布し平坦化した後、セラミックファイバー（無機質繊維）の吹付材にて補修する方法が知られている（特許文献１参照）。
また、セラミックファイバーブロックの損傷部の上に覆い被せたブランケットをセラミックファイバー製ロープで縫合する方法も知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０４７６８号公報
【特許文献２】特開２００５−０５５０１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示されている方法では、セラミックファイバーの吹き付け、鏝塗り施工等は、施工時に水分を多く含むため、自重による脱落、乾燥時の強度低下、乾燥収縮による脱落等のおそれが生じていた。
また、特許文献２に開示されているような方法では、セラミックファイバーブロックの表面から所定の深さ（具体的には１００ｍｍ）よりも深く縫合することは施工上困難であり、セラミックファイバーブロックが劣化損傷しておらず強度が保たれている部分における固定が困難であるとの問題が生じていた。
そこで、本発明は、上記した従来技術を踏まえた上で、劣化したセラミックファイバーブロックを交換する等の大規模な補修工事をすることなく、簡易に当初の断熱耐火性に復旧することが可能なセラミックファイバーライニングの補修方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の特徴点を図面に示した発明の実施の形態を用いて、以下に説明する。
なお、符号は、発明の実施の形態において用いた符号を示し、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
本発明は、炉壁の一部又は全部にセラミックファイバーブロック２０がライニングされているセラミックファイバーライニングの補修方法であって、熱劣化によりセラミックファイバーブロック２０の表面に生じた損傷部２１、又は、熱劣化や熱収縮により隣接するセラミックファイバーブロック２０の間に生じる目地開き部２２を、セラミックファイバーブロック２０と同材質のセラミックファイバー又は結晶質セラミックファイバーで埋めて平坦にし、その上からセラミックファイバー製又は結晶質セラミック製のブランケット３２を覆い被せ、ブランケット３２の表面から、炉の使用時におけるセラミックファイバーブロック２０の表面温度及びセラミックファイバーブロック２０の材質の熱伝導率に基づいて算出される温度が熱劣化の始まる温度に到達していないセラミックファイバーブロック２０内部の深さまで至る差し込み穴２４を形成した後、ブランケット３２の表面から差し込み穴２４に耐熱性棒状部材３３（耐熱ピン３４）を差し込んでブランケット３２を固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、劣化したセラミックファイバーブロックを交換する等の大規模な補修工事をすることなく、簡易に当初の断熱耐火性に復旧することが可能なセラミックファイバーライニングの補修方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施の形態であって、セラミックファイバーブロックがライニングされた加熱炉の一部を示す模式図である。
【図２】本発明の実施の形態であって、セラミックファイバーライニングの補修作業の内容を示す説明図である。
【図３】本発明の実施の形態であって、耐熱ピンの具体例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態であって、ブランケットを覆い被せる方法の態様の具体例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態であって、ブランケットを覆い被せる方法の態様の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
ここでは、セラミックファイバーブロック２０がライニングされた加熱炉１を例として、セラミックファイバーライニングの補修方法について説明する。
本形態における加熱炉１は、鉄皮により構成されるケーシング１０及びこのケーシング１０の表面に敷設された断熱性を有するバック材１１に複数のセラミックファイバーブロック２０がライニングされることにより形成されている。
なお、本形態では、ライニングされるセラミックファイバーブロック２０の材質としては、非結晶質セラミックファイバーが用いられている。なお、セラミックファイバーブロック２０の材質としては、非結晶質セラミックファイバーでなく、結晶質セラミックファイバーを用いてもよい。
そして、このセラミックファイバーブロック２０は、加熱炉１の長年の使用により熱負荷のかかる表面から熱劣化が始まり、セラミックファイバーブロック２０の表面に亀裂等が生じた損傷部２１が発生したり、熱収縮により、隣接するセラミックファイバーブロック２０の間に目地開きやブロック割れが生じた目地開き部２２が発生したりする（図１参照）。
【０００９】
この損傷部２１や目地開き部２２を修復するためには、まず下地作業を行う。
具体的には、図２に示すように、まず、損傷部２１や目地開き部２２に、コーキングガン等の押し出し機により、目地補強剤や、セラミックファイバーブロック２０と同材質の非結晶質セラミックファイバー又は結晶質セラミックファイバーを含み硬化する不定形材料等の充填剤３０を充填することで、表面を平坦にする。
なお、このように、目地開き部２２に目地補強剤や不定形材料等の充填剤３０を充填することで、熱収縮等により緩んだセラミックファイバーブロック２０を安定させることができる。
【００１０】
また、損傷部２１や目地開き部２２には、上述のように充填剤３０を充填した上で、熱劣化の進んだ表面に近い部分に、綿状部材の、非結晶質セラミックファイバー製又は結晶質セラミックファイバー製のバルク３１を充填することにより、表面を平坦にしてもよい。
また、亀裂やブロック割れ以上に熱劣化が進んでしまい、セラミックファイバーブロック２０に凹凸が発生しているときには、凹部分に上述のバルク３１を充填したり、凸部分を削り取ったりすることで、表面を平坦にすることが望ましい。
このような下地作業を行うことで、セラミックファイバーブロック２０に生じた亀裂や複数のセラミックファイバーブロック２０間に生じた隙間（目地開き）が埋められるため、上述の亀裂や隙間内で熱の対流が生じることを防止できる。これにより、熱劣化の進行を妨げることができるため、後述するブランケット３２の固定による補修の効果をより高めることができるのである。
【００１１】
そして、上述の下地作業をした後、ライニングされている一のセラミックファイバーブロック２０の表面に、又は、複数のセラミックファイバーブロック２０の表面に渡り、布状に形成された非結晶質セラミックファイバー製又は結晶質セラミック製のブランケット３２を覆い被せる。
このブランケット３２は、高密度で引っ張り強度の良いものを用いることが望ましい。具体的には、嵩密度が１立方メートル当たり６０ｋｇ〜２００ｋｇ程度の公知のものを用いることができる。なお、ブランケット３２の厚さとしては、自重に耐えられるようにすべく、４ｍｍ〜５０ｍｍ程度とすることが望ましい。
【００１２】
そして、上述のように、セラミックファイバーブロック２０の表面にブランケット３２を覆い被せた後、このブランケット３２を固定する。
具体的には、セラミックファイバーブロック２０に覆い被せたブランケット３２を厚み方向で貫通するように、耐熱性棒状部材３３としての耐熱ピン３４を、セラミックファイバーブロック２０における熱劣化の無い非劣化部２３まで差し込むことで、ブランケット３２をセラミックファイバーブロック２０の表面に固定する。
上述の固定作業においては、まず、耐熱ピン３４を固定するセラミックファイバーブロック２０に、ブランケット３２の上（表面）から差し込む耐熱ピン３４がセラミックファイバーブロック２０の非劣化部２３まで至るような深さを有する差し込み穴２４を形成する。そして、この差し込み穴２４に、コーキングガン等の押し出し機により、耐熱無機接着剤（図示しておらず）を注入する。その後、この差し込み穴２４に耐熱ピン３４を差し込み、耐熱無機接着剤により接着することで、ブランケット３２がセラミックファイバーブロック２０の表面に固定されることとなる。
【００１３】
差し込み穴２４の深さ（すなわち、セラミックファイバーブロック２０の表面から非劣化部２３までの深さ）は、加熱炉１内の温度（セラミックファイバーブロック２０の表面温度）、及び、使用しているセラミックファイバーブロック２０の材質の熱伝導率に基づいて算出することができる。
すなわち、加熱炉１内の温度、及び、上述の熱伝導率に基づいて、加熱炉１を使用することにより、セラミックファイバーブロック２０の所定の深さ位置において到達する温度を算出することができる。ここで、熱劣化の始まる温度は、セラミックファイバーブロック２０の材質により定まるものであるため、セラミックファイバーブロック２０の内部における、熱劣化の始まる温度に到達しない深さ位置では、熱劣化が生じていないと推定することができる。これにより、差し込み穴２４の深さ（セラミックファイバーブロック２０の表面から非劣化部２３までの深さ）を算出できるのである。
【００１４】
また、耐熱無機接着剤としては、乾燥収縮、加熱収縮の少ない、非結晶質セラミックファイバー又は結晶質セラミックファイバーが含まれた接着剤等、セラミックファイバー同士の接着に適した公知の接着剤を用いることができる。
また、耐熱ピン３４（耐熱性棒状部材３３）としては、セラミック製のものを用いることができ、加熱炉１内の温度によっては金属製のものを用いることもできる。
さらに、耐熱ピン３４としては、セラミックファイバーブロック２０における熱劣化の生じた熱劣化部２５に対しては大きな負荷をかけることなく、非劣化部２３への固定を強固なものとすべく、非劣化部２３に到達する軸の先端部分に、返し部（図３（ａ）参照）、凹凸部（図３（ｂ）参照）、ねじ込み部（図３（ｃ）参照）等の先端固定部３５を設けたものを用いることができる。なお、先端固定部３５を設けない耐熱ピン３４（図３（ｄ）参照）を用いてもよい。
【００１５】
また、ブランケット３２を覆い被せる方法としては、損傷部２１や目地開き部２２が露出しないようになっていれば、種々のパターンを採用することができる。
たとえば、１枚のブランケット３２でセラミックファイバーブロック２０を覆ってもよいし、図４や図５に示すように、複数枚のブランケット３２でセラミックファイバーブロック２０を覆ってもよい。
また、複数枚のブランケット３２で覆う場合には、損傷部２１や目地開き部２２が複数枚のブランケット３２で覆われるようにブランケット３２を配置してもよいし（図４（ａ）、図５（ａ）参照）、損傷部２１や目地開き部２２が１枚のブランケット３２で覆われるようにブランケット３２を配置してもよい（図４（ｂ）参照）。また、ブランケット３２を重ね合わせるのではなく、隣接するブランケット３２同士が接触する端部を表面方向に撓ませて配置してもよい（図５（ｂ）参照）。
【００１６】
本形態に係る補修方法によれば、劣化したセラミックファイバーブロック２０を解体して交換する等の大規模な補修工事をすることなく、また、全て加熱炉１の内壁側（ライニングされたセラミックファイバーブロック２０の表面側）から補修を行うことができる。
これにより、加熱炉１本体やケーシング１０等を損傷してしまうような事故を防止することができるとともに、簡易かつ短期間で当初の断熱耐火性に復旧することができることとなるのである。
【符号の説明】
【００１７】
１  加熱炉
１０  ケーシング                    １１  バック材
２０  セラミックファイバーブロック  ２１  損傷部
２２  目地開き部                    ２３  非劣化部
２４  差し込み穴                    ２５  熱劣化部
３０  充填剤                        ３１  バルク
３２  ブランケット                  ３３  耐熱性棒状部材
３４  耐熱ピン                      ３５  先端固定部
【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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