(57)【要約】【課題】炉壁に突設する支持スタッドから断熱ブロックが脱落しにくく、また炉壁に固定した断熱ブロックに固定する碍子支持用支持スタッドが抜け落ちにくい高温炉断熱ブロック用支持スタッドを得る。【解決手段】支持スタッド１における炉壁取り付け部、およびリテーナまたは碍子取り付け部を除くスタッド本体２の部分に、ステンレス鋼板の細条から打ち抜きまたは切り出した矢尻形状体３を中心軸線に沿って溶接する。この矢尻形状体３は、矢尻状部４と、中心ウェブ部６を介して連結する少なくとも１個の矢尻状部，５を有し、矢尻状部４は、三角形状前部４Ａと、中心ウェブ部の側方で、この三角形状前部４Ａにおける底辺の両側の端部部分から中心軸線に沿って後方に延長し、かつ中心軸線に対して鋭角の角度αをなす１対の傾斜尾翼部４Ｂとよりなる。【選択図】図１
2008215686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気炉もしくは各種燃焼炉のような高温炉の炉壁をライニングするセラミックファイバ製の断熱ブロック自体を支持するよう炉壁に突設する、または炉壁に固定した断熱ブロックにおける炉内空間側の表面から差し込み、碍子を介して加熱素子を支持するための支持スタッドにおいて、炉壁取り付け部、およびリテーナまたは碍子取り付け部を除くスタッド本体の部分に、ステンレス鋼板の細条から打ち抜きまたは切り出した矢尻形状体を中心軸線に沿って溶接し、この矢尻形状体は、少なくとも１個の矢尻状部を有するものとし、少なくとも１個の矢尻状部は、三角形状前部と、およびこの三角形状前部における底辺の両側の端部部分から中心軸線に沿って後方に延長し、かつ中心軸線に対して鋭角の角度をなす１対の傾斜尾翼部とよりなるものとし、この傾斜尾翼部の後端縁が指向する側の前記スタッド本体の端部で、碍子の固定、または炉壁に対する固定をするようにしたことを特徴とする高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項２】
前記矢尻形状体は、１個の最前列矢尻状部の中心ウェブ部を介して一体に形成した少なくとも１個の矢尻状部を縦列させて設け、この後続の矢尻状部は、前記傾斜尾翼部または中心ウェブ部またはその双方を有する、もしくは有しないものとした請求項１記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項３】
前記スタッド本体部分を、ステンレス鋼板の細条から曲げ加工した、長手方向軸線に沿ってほぼＵ字状の横断面を有するチャンネル部材とし、天井以外の炉壁では前記ほぼＵ字の開放側を下向きにして使用するものとし、前記下側の開放側で、前記矢尻形状体の中心ラインがチャンネル部材の長手方向軸線に平行になるよう整列配置して、矢尻形状体を前記チャンネル部材の左右１対の側壁端面に溶接した請求項１または２に記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項４】
チャンネル部材の矢尻形状体側の端部部分を折り込み、内側空間を排除した形状に圧縮した請求項３記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項５】
前記矢尻形状体の中心ラインに沿って互いに離れた複数個の箇所に、前記チャンネル部材の内部空間に連通するよう設けた複数個の開孔であって、炉壁に固定した断熱ブロックに炉内空間側から差し込んだチャンネル部材における露出端部のＵ字の開口から前記矢尻形状体に向けて圧力注入した流動性耐熱材を前記開孔から周囲の断熱ブロックにしみ渡らせ、流動性耐熱材の硬化により支持スタッドと断熱ブロックとの結合力を高めるために使用する該複数個の開孔を設けた請求項３または４記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項６】
前記チャンネル部材を、Ｎｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成した請求項３〜６のうちいずれか一項に記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項７】
前記チャンネル部材を、外側チャンネル部材と、Ｕ字の開放側を下向きにする前記外側チャンネル部材の内側空間に、やはりＵ字の開放側を下向きにして、少なくとも部分的に挿入配置する少なくとも１個の内側チャンネル部材とよりなる多層構造にした請求項３〜６のうちいずれか一項に記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項８】
前記スタッド本体の外側チャンネル部材を、Ｎｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板により形成し、内側チャンネル部材を、Ｎｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼板とにより形成した請求項７記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項９】
前記チャンネル部材におけるＵ字状の内部空間内に少なくとも部分的に芯材を固定する構造にした請求項３〜８のうちいずれか一項に記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項１０】
前記チャンネル部材におけるリテーナまたは碍子取り付け部に隣接する部分で、開放側を下向きにしたＵ字状の左右１対の側壁にスタッド本体の長手方向軸線に平行な貫通スリットを形成し、前記スタッド本体に長手方向軸線に直交する方向に前記スタッド本体をくし刺しにするよう前記貫通スリットに挿入する係止キーによりリテーナまたは碍子を断熱ブロックに係止する構成とし、前記係止キーは、貫通スリットの炉内空間側端縁に掛合する左右１対の部分に窪みを設け、１対の窪み間には突起を生ずる形状に形成した請求項３〜９のうちいずれか一項に記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【請求項１１】
前記スタッド本体を構成する各部材に、セラミックコーティングを施した請求項１乃至９のうちいずれか一項に記載の高温炉断熱ブロック用支持スタッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉もしくは各種燃焼炉のような高温炉の炉壁をライニングするセラミックファイバ製の断熱ブロック自体を支持するよう炉壁に突設する、または炉壁に固定した断熱ブロックにおける炉内空間側の表面から差し込み、碍子を介して加熱素子を支持するための支持スタッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような支持スタッドとしては、高温炉の金属製炉壁に溶接によって壁面に対して直交する方向に突設させ、この支持スタッドに複数個のセラミックファイバ製の断熱ブロックをくし刺しにして支持し、炉内空間側をナットおよびワッシャ状のリテーナ手段で固定するものがある。（例えば、特許文献１参照。）さらに、電気炉の場合、支持スタッドの炉内空間側に露出する端部には碍子を取り付け、この碍子に加熱素子を支持する。
【特許文献１】実開昭４９‐１０９２４０号公報  さらに、電気炉の場合、支持スタッドの炉内空間側に露出する端部に碍子を取り付け、この碍子に加熱素子を支持するものとして、断熱ブロックの内部に予め埋め込むプラットフォームに固定する碍子用支持スタッドがある。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特開平１１‐１９３９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の高温炉断熱ブロック用支持スタッドは、炉壁固定用支持スタッドの場合炉壁に突設する支持スタッドの分布密度を高くしないと断熱ブロックが脱落し易いという問題点、碍子用支持スタッドの場合、植設が面倒だったり、抜け落ち易かったりするという問題点があった。
【０００４】
したがって、本発明の課題は、炉壁に突設する支持スタッドから断熱ブロックが脱落しにくく、また炉壁に固定した断熱ブロックに固定する碍子支持用支持スタッドが抜け落ちにくい高温炉断熱ブロック用支持スタッドを得るにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題を達成するため、本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドは、炉壁取り付け部、およびリテーナまたは碍子取り付け部を除くスタッド本体の部分に、ステンレス鋼板の細条から打ち抜きまたは切り出した矢尻形状体を中心軸線に沿って溶接し、この矢尻形状体は、少なくとも１個の矢尻状部を有するものとし、この矢尻状部は、三角形状前部と、およびこの三角形状前部における底辺の両側の端部部分から中心軸線に沿って後方に延長しかつ中心軸線に対して鋭角の角度をなす１対の傾斜尾翼部とよりなるものとし、この傾斜尾翼部の後端縁が指向する側の前記スタッド本体の端部で、碍子の固定、または炉壁に対する固定をするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドによれば、矢尻形状体の少なくとも１個の矢尻状部の尖端から後方に末広がりになる端縁によって、断熱ブロックに対する差し込みを容易にし、断熱ブロックに対して差し込み完了後には、前方矢尻状部の１対の傾斜尾翼部が、断熱ブロック自体の抜け、または碍子支持用支持スタッドの抜けを防止する機能を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の好適な実施の形態においては、前記矢尻形状体は、１個の矢尻状部の中心ウェブ部を介して一体に形成した少なくとも１個の矢尻状部を縦列させて設け、この後続の矢尻状部は、前記傾斜尾翼部を有する、もしくは有しないものとする。この縦列矢尻形状体によれば、支持スタッドの軸線の周りにおける回転をよりよく防止できる。
【０００８】
本発明の他の好適な実施の形態においては、前記矢尻形状体の後方端縁が、前記スタッド本体の他方の端部に対して僅かな距離を残して近接するよう、前記矢尻形状体を前記スタッド本体に溶接し、このスタッド本体の他方の端部を炉壁に突設することにより、前記断熱ブロックを炉壁に支持する支持スタッドをなすようにする。
【０００９】
さらに、本発明の好適な実施の形態においては、スタッド本体部分を、ステンレス鋼板の細条から曲げ加工した、長手方向軸線に沿ってほぼＵ字状の横断面を有するチャンネル部材であり、天井以外の炉壁では前記ほぼＵ字の開放側を下向きにして使用するものとし、前記下側の開放側で、前記矢尻形状体の中心ラインがチャンネル部材の長手方向軸線に平行になるよう整列配置して、矢尻形状体を前記チャンネル部材の左右１対の側壁端面に溶接する。この構成によれば、中実の丸棒または角棒よりも、機械的（曲げ）強度が向上する。
【００１０】
好適な実施の形態においては、チャンネル部材を、外側チャンネル部材と、Ｕ字の開放側を下向きにする前記外側チャンネル部材の内側空間に、やはりＵ字の開放側を下向きにして、少なくとも部分的に挿入配置する少なくとも一層の内側チャンネル部材とよりなる多層構造にする。この構成によれば、熱間における機械的強度が向上する。
【００１１】
この場合、外側チャンネル部材を、熱間強度に富むＮｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成し、内側チャンネル部材を、機械的強度に富むＮｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼板で形成すると好適である。
【００１２】
また、チャンネル部材におけるＵ字状の内部空間内に少なくとも部分的に芯材を固定する構造にすると好適である。
【００１３】
さらに、本発明の好適な実施の形態においては、チャンネル部材の矢尻形状体側の端部部分を折り込み、内側空間を排除した形状に圧縮する。
【００１４】
この構成によれば、スタッド本体にステンレス鋼の丸棒ピンを固着する必要がないので、部品点数が少なく、低コストで製造できる。また、二重構造の実施の形態では、外側チャンネル部材内に内側チャンネル部材を保持する手段を設ける必要がなくなる。
【００１５】
本発明の好適な実施の形態においては、前記矢尻形状体の中心ラインに沿って互いに離れた複数個の箇所に、前記チャンネル部材の内部空間に連通するよう設けた複数個の開孔であって、炉壁に固定した断熱ブロックに炉内空間側から差し込んだチャンネル部材における露出端部のＵ字の開口から前記矢尻形状体に向けて圧力注入した流動性耐熱材を前記開孔から周囲の断熱ブロックにしみ渡らせ、流動性耐熱材の硬化により支持スタッドと断熱ブロックとの結合力を高めるために使用する
好適には、チャンネル部材を、Ｎｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成する。この構成によれば、価格が高騰しているＮｉを使用していないので、従来使用されていたオーステナイト系ステンレス鋼よりも安価に製造できる。しかし、フェライト系ステンレス鋼は、機械的強度に関して、オーステナイト系ステンレス鋼よりも若干劣り、不利な点はあるものの、スタッド本体をＵ字状のチャンネル部材としたため、丸棒に比べて、曲げに対する機械的強度も格段に向上する。
【００１６】
さらに、本発明の好適な実施例の形態においては、チャンネル部材におけるリテーナまたは碍子取り付け部に隣接する部分で、開放側を下向きにしたＵ字状の左右１対の側壁にスタッド本体の長手方向軸線に平行な貫通スリットを形成し、前記スタッド本体に長手方向軸線に直交する方向に前記スタッド本体をくし刺しにするよう前記貫通スリットに挿入する係止キーによりリテーナまたは碍子を断熱ブロックに係止する構成とし、前記係止キーは、貫通スリットの炉内空間側端縁に掛合する左右１対の部分に窪みを設け、１対の窪み間には突起を生ずる形状に形成する。
【００１７】
この構成によれば、リテーナまたは碍子の支持スタッドに対する固定、したがって、断熱ブロックのセット作業が容易になる。この場合、リテーナまたは碍子によって圧縮された断熱ブロックの表面が弾性的にリテーナまたは碍子を外方に押し返し、このリテーナまたは碍子は係止キーをスリットの前方端部に押し付け、係止キーは、左右１対の窪み部分が貫通スリットの炉内空間側端縁に掛合し、このとき窪み間の突起がＵ字状の左右１対の側壁間に食い込む状態になり、係止キーの抜けは確実に防止できる。
【００１８】
本発明の好適な実施の形態においては、スタッド本体または、スタッド本体を構成する各チャンネル部材等に、セラミックコーティングを施すと、熱間強度が向上して好適である。
【００１９】
次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１（ａ）は、本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドが、炉壁に支持してある前記断熱ブロックの炉内空間側の表面から差し込み、碍子を介して加熱素子（図示せず）を支持するための支持スタッド１とした実施例の斜視図を示す。
【００２１】
本発明によれば、スタッド本体２の部分に、ステンレス鋼板の細条から打ち抜きまたは切り出した矢尻形状体３を中心軸線に沿って溶接する。図示の実施例では、矢尻形状体３は、１個の前列の矢尻状部４と，１個の後続矢尻状部５と、これら前列および後列の矢尻状部４，５を連結する中心ウェブ部６とよりなるものとする。前列の矢尻状部４は、三角形状前部４Ａと、この矢尻状部の尖端とは反対側に延びる中心ウェブ部６と、およびこの中心ウェブ部６の両側で、三角形状前部４Ａにおける底辺の両側の端部部分から中心軸線に沿って後方に延長し、かつ中心軸線に対して鋭角の角度α（図１（ｃ）参照）をなす１対の傾斜尾翼部４Ｂとよりなるものとする。矢尻形状体３は、中心ウェブ部がなく矢尻状部を縦列せさせた形状にすることもできる。
【００２２】
この実施例においては、前列矢尻状部４の三角形状前部４Ａの大部分がスタッド本体２の一方の端部からはみ出すよう、矢尻形状体３をスタッド本体２に溶接し、スタッド本体２の他方の端部には、碍子７を取り付けるようにし、炉壁に支持してある断熱ブロック（図示せず）の炉内空間側の表面から差し込み、リテーナ兼碍子７を介して加熱素子を支持するための支持スタッドをなすようにした。リテーナ兼碍子７は、例えば、スタッド本体２の他方の端部に設けたねじ山に螺合するナット８のようなリテーナ手段の締め付けにより、このナット８と、セラミックファイバ製の断熱ブロック９との間に固定される。
【００２３】
垂直炉壁に固定した断熱ブロック９に対して、水平方向に差し込む場合、傾斜尾翼部４Ｂを下側にして差し込む。このようにすると、後列矢尻状部５の左右に末広がりとなる翼部により、支持スタッドが軸線の周りに回転するのを防止するとともに、その下側の断熱ブロック９の部分を押さえ込み、また１対の傾斜尾翼部４Ｂの存在と相まって密に圧縮され、しっかりとロックされ、抜けが防止される。さらに、リテーナ兼碍子７に対する加熱素子の荷重が加わると、傾斜尾翼部４Ｂの周囲の圧迫によってロックが強化される。
【実施例２】
【００２４】
図２は、本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドが、炉壁に突設してセラミックファイバ製の断熱ブロックを炉壁に支持する支持スタッド１１とした実施例の斜視図を示す。この実施例の場合、矢尻形状体３における矢尻状部４の三角形状前部４Ａの尖端がスタッド本体２の一方の端部からはみ出すことなく、矢尻形状体３における後方矢尻状部５の三角形底辺に相当する後方端縁が、スタッド本体２の他方の端部に対して僅かな距離を残して近接するよう、矢尻形状体３をスタッド本体２に溶接する。スタッド本体２の他方の端部を、例えば、金属製の炉壁１０に溶接等で突設する。
【００２５】
矢尻形状体３は、実施例１の場合と同様に機能する。すなわち、このように炉壁に突設した支持スタッド１１に断熱ブロック（図示せず）を押し付けるだけで、断熱ブロックを支持することができ、しかも、矢尻形状体３における１対の傾斜尾翼部４Ｂの作用によって抜けにくい。
【００２６】
矢尻状部は、図示の実施例のように、前列および後列の２個だけでなく、２個以上の個数を縦列させ、中心ウェブ部を介して順次連結することもできる。また、傾斜尾翼部も、前列の矢尻状部以外にも設けることができる。さらに、スタッド本体は、図示の実施例のように、丸棒ではなく、ステンレス鋼板の細条から、長手方向軸線に沿ってほぼＵ字状の横断面となるよう曲げ加工したチャンネル部材とし、ほぼＵ字の開放側を下向きにして使用するものとすることができる。この場合、ステンレス鋼板を、Ｎｉを含まないフェライト系ステンレスとすると、安価に製造でき、好適である。また、チャンネル部材は、外側チャンネル部材および内側チャンネル部材よりなる二重構造とするとよく、外側チャンネル部材を、熱間強度に富むＮｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成し、内側チャンネル部材を、機械的強度に富むＮｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼板で形成すると、一層好適である。
【実施例３】
【００２７】
図３には、スタッド本体２を、図１および図２に示す実施例のように丸棒ではなく、チャンネル部材２０とし、炉壁に固定した断熱ブロックに対して、炉内空間側から差し込むリテーナ兼碍子用の支持スタッド２１とした実施例を示す。
【００２８】
この実施例における支持スタッド２１は、図３（ｄ）の拡大断面図に示すように、Ｕ字状断面を有するチャンネル部材２０の矢尻形状体側の端部部分を、図３（ｅ）の拡大端面図に示すように、Ｍ字状に折り込み、Ｕ字の内側空間を排除した形状に圧縮した実施例の支持スタッド２１を示す。この実施例においては、矢尻形状体３の中心ラインに沿って互いに離れた複数個の箇所に、チャンネル部材の内部空間に連通するよう設けた複数個の開孔２２を設ける。
【００２９】
これら開孔２２は、炉壁に固定した断熱ブロック９に炉内空間側から差し込んだチャンネル部材２０における露出端部のＵ字の開口から矢尻形状体に向けて圧力注入した流動性耐熱材を開孔２２から周囲の断熱ブロック９にしみ渡らせ、流動性耐熱材の硬化により支持スタッド２１と断熱ブロック９との結合力を高めるために使用する。
【００３０】
チャンネル部材２０におけるリテーナまたは碍子取り付け部に隣接する部分で、開放側を下向きにしたＵ字状の左右１対の側壁にチャンネル部材２０の長手方向軸線に平行な貫通スリット２３を形成し、チャンネル部材２０に長手方向軸線に直交する方向にチャンネル部材２０をくし刺しにするよう貫通スリット２３に挿入する係止キー２４によりリテーナ兼碍子７を断熱ブロック９に係止する構成とする。この係止キー２４は、貫通スリット２３の炉内空間側端縁に掛合する左右１対の部分に窪みを設け、１対の窪み間には突起を生ずる形状に形成する。
【００３１】
本発明のこの実施例によれば、セラミックファイバ製の断熱ブロック９を、リテーナ兼碍子７により炉壁に向かって押圧し、貫通スリット２３を完全に露出させ、係止キー２４をこの貫通スリット２３に差し込む。この後、押圧力を解放すると、断熱ブロック９の弾性復元力でリテーナ兼碍子７および係止キー２４を、貫通スリット２３の炉内空間側端縁に向けて押し付けることによりロックが完了するため、断熱ブロック９のセット作業が極めて簡単となる。
【００３２】
係止キー２４は、図３の実施例では、長方形の細条に、中央が突出し、左右１対の貫通スリット２３の炉内空間側端縁に掛合する部分に窪みを生ずるＭ字状の切欠きを設けた形状としたため、断熱ブロック９におけるセット作業が完了した後は、係止キー２４の中央部の突起が、Ｕ字状の左右１対の側壁間に存在するため、係止キー２４が貫通スリット２３から抜けることはない。
【００３３】
この実施例におけるスタッド本体をなすチャンネル部材２０は、上述したように、少なくとも２層の多層構造とすることができ、また外側チャンネル部材および少なくとも１個の内側チャンネル部材のそれぞれにセラミックコーティングを施すと好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドは、電気炉もしくは各種燃焼炉のような高温炉において、炉壁をライニングするセラミックファイバ製の断熱ブロック自体を支持するよう炉壁に突設する、またはこの断熱ブロックにおける炉内空間側の表面から断熱ブロックに挿入し、断熱ブロックから露出する端部に、碍子を介して加熱素子を支持するのに利用する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドを、碍子用支持スタッドとした実施例の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドを、炉壁に突設して断熱ブロックを支持するための支持スタッドとした実施例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドを、碍子用支持スタッドとし、スタッド本体をＵ字状チャンネル部材により構成した実施例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はＵ字状チャンネル部材の（ｃ）におけるＸ‐Ｘ線上の拡大断面図、（ｅ）Ｕ字状チャンネル部材における先端の拡大端面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  支持スタッド
２  スタッド本体
３  矢尻形状体
４  前列矢尻状部
４Ａ  三角形状前部
４Ｂ  傾斜尾翼部
５  後列矢尻状部
６  中心ウェブ部
７  碍子
８  ナット
９  断熱ブロック
１０  炉壁
１１  支持スタッド
２０  チャンネル部材
２１  支持スタッド
２２  開孔
２３  貫通スリット
２４  係止キー
【図１】
2008215686.tif 000003
【図２】
2008215686.tif 000004
【図３】
2008215686.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月2日(2007.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉もしくは各種燃焼炉のような高温炉の炉壁をライニングするセラミックファイバ製の断熱ブロック自体を支持するよう炉壁に突設する、または炉壁に固定した断熱ブロックにおける炉内空間側の表面から差し込み、碍子を介して加熱素子を支持するための支持スタッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような支持スタッドとしては、高温炉の金属製炉壁に溶接によって壁面に対して直交する方向に突設させ、この支持スタッドに複数個のセラミックファイバ製の断熱ブロックをくし刺しにして支持し、炉内空間側をナットおよびワッシャ状のリテーナ手段で固定するものがある。（例えば、特許文献１参照。）さらに、電気炉の場合、支持スタッドの炉内空間側に露出する端部には碍子を取り付け、この碍子に加熱素子を支持する。
【特許文献１】実開昭４９‐１０９２４０号公報
【０００３】
さらに、電気炉の場合、支持スタッドの炉内空間側に露出する端部に碍子を取り付け、この碍子に加熱素子を支持するものとして、断熱ブロックの内部に予め埋め込むプラットフォームに固定する碍子用支持スタッドがある。（例えば、特許文献２参照。）
【特許文献２】特開平１１‐１９３９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の高温炉断熱ブロック用支持スタッドは、炉壁固定用支持スタッドの場合炉壁に突設する支持スタッドの分布密度を高くしないと断熱ブロックが脱落し易いという問題点、碍子用支持スタッドの場合、植設が面倒だったり、抜け落ち易かったりするという問題点があった。
【０００５】
したがって、本発明の課題は、炉壁に突設する支持スタッドから断熱ブロックが脱落しにくく、また炉壁に固定した断熱ブロックに固定する碍子支持用支持スタッドが抜け落ちにくい高温炉断熱ブロック用支持スタッドを得るにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この課題を達成するため、本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドは、炉壁取り付け部、およびリテーナまたは碍子取り付け部を除くスタッド本体の部分に、ステンレス鋼板の細条から打ち抜きまたは切り出した矢尻形状体を中心軸線に沿って溶接し、この矢尻形状体は、少なくとも１個の矢尻状部を有するものとし、この矢尻状部は、三角形状前部と、およびこの三角形状前部における底辺の両側の端部部分から中心軸線に沿って後方に延長しかつ中心軸線に対して鋭角の角度をなす１対の傾斜尾翼部とよりなるものとし、この傾斜尾翼部の後端縁が指向する側の前記スタッド本体の端部で、碍子の固定、または炉壁に対する固定をするようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドによれば、矢尻形状体の少なくとも１個の矢尻状部の尖端から後方に末広がりになる端縁によって、断熱ブロックに対する差し込みを容易にし、断熱ブロックに対して差し込み完了後には、前方矢尻状部の１対の傾斜尾翼部が、断熱ブロック自体の抜け、または碍子支持用支持スタッドの抜けを防止する機能を果たす。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好適な実施の形態においては、前記矢尻形状体は、１個の矢尻状部の中心ウェブ部を介して一体に形成した少なくとも１個の矢尻状部を縦列させて設け、この後続の矢尻状部は、前記傾斜尾翼部を有する、もしくは有しないものとする。この縦列矢尻形状体によれば、支持スタッドの軸線の周りにおける回転をよりよく防止できる。
【０００９】
本発明の他の好適な実施の形態においては、前記矢尻形状体の後方端縁が、前記スタッド本体の他方の端部に対して僅かな距離を残して近接するよう、前記矢尻形状体を前記スタッド本体に溶接し、このスタッド本体の他方の端部を炉壁に突設することにより、前記断熱ブロックを炉壁に支持する支持スタッドをなすようにする。
【００１０】
さらに、本発明の好適な実施の形態においては、スタッド本体部分を、ステンレス鋼板の細条から曲げ加工した、長手方向軸線に沿ってほぼＵ字状の横断面を有するチャンネル部材であり、天井以外の炉壁では前記ほぼＵ字の開放側を下向きにして使用するものとし、前記下側の開放側で、前記矢尻形状体の中心ラインがチャンネル部材の長手方向軸線に平行になるよう整列配置して、矢尻形状体を前記チャンネル部材の左右１対の側壁端面に溶接する。この構成によれば、中実の丸棒または角棒よりも、機械的（曲げ）強度が向上する。
【００１１】
好適な実施の形態においては、チャンネル部材を、外側チャンネル部材と、Ｕ字の開放側を下向きにする前記外側チャンネル部材の内側空間に、やはりＵ字の開放側を下向きにして、少なくとも部分的に挿入配置する少なくとも一層の内側チャンネル部材とよりなる多層構造にする。この構成によれば、熱間における機械的強度が向上する。
【００１２】
この場合、外側チャンネル部材を、熱間強度に富むＮｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成し、内側チャンネル部材を、機械的強度に富むＮｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼板で形成すると好適である。
【００１３】
また、チャンネル部材におけるＵ字状の内部空間内に少なくとも部分的に芯材を固定する構造にすると好適である。
【００１４】
さらに、本発明の好適な実施の形態においては、チャンネル部材の矢尻形状体側の端部部分を折り込み、内側空間を排除した形状に圧縮する。
【００１５】
この構成によれば、スタッド本体にステンレス鋼の丸棒ピンを固着する必要がないので、部品点数が少なく、低コストで製造できる。また、二重構造の実施の形態では、外側チャンネル部材内に内側チャンネル部材を保持する手段を設ける必要がなくなる。
【００１６】
本発明の好適な実施の形態においては、前記矢尻形状体の中心ラインに沿って互いに離れた複数個の箇所に、前記チャンネル部材の内部空間に連通するよう設けた複数個の開孔であって、炉壁に固定した断熱ブロックに炉内空間側から差し込んだチャンネル部材における露出端部のＵ字の開口から前記矢尻形状体に向けて圧力注入した流動性耐熱材を前記開孔から周囲の断熱ブロックにしみ渡らせ、流動性耐熱材の硬化により支持スタッドと断熱ブロックとの結合力を高めるために使用する
好適には、チャンネル部材を、Ｎｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成する。この構成によれば、価格が高騰しているＮｉを使用していないので、従来使用されていたオーステナイト系ステンレス鋼よりも安価に製造できる。しかし、フェライト系ステンレス鋼は、機械的強度に関して、オーステナイト系ステンレス鋼よりも若干劣り、不利な点はあるものの、スタッド本体をＵ字状のチャンネル部材としたため、丸棒に比べて、曲げに対する機械的強度も格段に向上する。
【００１７】
さらに、本発明の好適な実施例の形態においては、チャンネル部材におけるリテーナまたは碍子取り付け部に隣接する部分で、開放側を下向きにしたＵ字状の左右１対の側壁にスタッド本体の長手方向軸線に平行な貫通スリットを形成し、前記スタッド本体に長手方向軸線に直交する方向に前記スタッド本体をくし刺しにするよう前記貫通スリットに挿入する係止キーによりリテーナまたは碍子を断熱ブロックに係止する構成とし、前記係止キーは、貫通スリットの炉内空間側端縁に掛合する左右１対の部分に窪みを設け、１対の窪み間には突起を生ずる形状に形成する。
【００１８】
この構成によれば、リテーナまたは碍子の支持スタッドに対する固定、したがって、断熱ブロックのセット作業が容易になる。この場合、リテーナまたは碍子によって圧縮された断熱ブロックの表面が弾性的にリテーナまたは碍子を外方に押し返し、このリテーナまたは碍子は係止キーをスリットの前方端部に押し付け、係止キーは、左右１対の窪み部分が貫通スリットの炉内空間側端縁に掛合し、このとき窪み間の突起がＵ字状の左右１対の側壁間に食い込む状態になり、係止キーの抜けは確実に防止できる。
【００１９】
本発明の好適な実施の形態においては、スタッド本体または、スタッド本体を構成する各チャンネル部材等に、セラミックコーティングを施すと、熱間強度が向上して好適である。
【００２０】
次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１（ａ）は、本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドが、炉壁に支持してある前記断熱ブロックの炉内空間側の表面から差し込み、碍子を介して加熱素子（図示せず）を支持するための支持スタッド１とした実施例の斜視図を示す。
【００２２】
本発明によれば、スタッド本体２の部分に、ステンレス鋼板の細条から打ち抜きまたは切り出した矢尻形状体３を中心軸線に沿って溶接する。図示の実施例では、矢尻形状体３は、１個の前列の矢尻状部４と，１個の後続矢尻状部５と、これら前列および後列の矢尻状部４，５を連結する中心ウェブ部６とよりなるものとする。前列の矢尻状部４は、三角形状前部４Ａと、この矢尻状部の尖端とは反対側に延びる中心ウェブ部６と、およびこの中心ウェブ部６の両側で、三角形状前部４Ａにおける底辺の両側の端部部分から中心軸線に沿って後方に延長し、かつ中心軸線に対して鋭角の角度α（図１（ｃ）参照）をなす１対の傾斜尾翼部４Ｂとよりなるものとする。矢尻形状体３は、中心ウェブ部がなく矢尻状部を縦列せさせた形状にすることもできる。
【００２３】
この実施例においては、前列矢尻状部４の三角形状前部４Ａの大部分がスタッド本体２の一方の端部からはみ出すよう、矢尻形状体３をスタッド本体２に溶接し、スタッド本体２の他方の端部には、碍子７を取り付けるようにし、炉壁に支持してある断熱ブロック（図示せず）の炉内空間側の表面から差し込み、リテーナ兼碍子７を介して加熱素子を支持するための支持スタッドをなすようにした。リテーナ兼碍子７は、例えば、スタッド本体２の他方の端部に設けたねじ山に螺合するナット８のようなリテーナ手段の締め付けにより、このナット８と、セラミックファイバ製の断熱ブロック９との間に固定される。
【００２４】
垂直炉壁に固定した断熱ブロック９に対して、水平方向に差し込む場合、傾斜尾翼部４Ｂを下側にして差し込む。このようにすると、後列矢尻状部５の左右に末広がりとなる翼部により、支持スタッドが軸線の周りに回転するのを防止するとともに、その下側の断熱ブロック９の部分を押さえ込み、また１対の傾斜尾翼部４Ｂの存在と相まって密に圧縮され、しっかりとロックされ、抜けが防止される。さらに、リテーナ兼碍子７に対する加熱素子の荷重が加わると、傾斜尾翼部４Ｂの周囲の圧迫によってロックが強化される。
【実施例２】
【００２５】
図２は、本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドが、炉壁に突設してセラミックファイバ製の断熱ブロックを炉壁に支持する支持スタッド１１とした実施例の斜視図を示す。この実施例の場合、矢尻形状体３における矢尻状部４の三角形状前部４Ａの尖端がスタッド本体２の一方の端部からはみ出すことなく、矢尻形状体３における後方矢尻状部５の三角形底辺に相当する後方端縁が、スタッド本体２の他方の端部に対して僅かな距離を残して近接するよう、矢尻形状体３をスタッド本体２に溶接する。スタッド本体２の他方の端部を、例えば、金属製の炉壁１０に溶接等で突設する。
【００２６】
矢尻形状体３は、実施例１の場合と同様に機能する。すなわち、このように炉壁に突設した支持スタッド１１に断熱ブロック（図示せず）を押し付けるだけで、断熱ブロックを支持することができ、しかも、矢尻形状体３における１対の傾斜尾翼部４Ｂの作用によって抜けにくい。
【００２７】
矢尻状部は、図示の実施例のように、前列および後列の２個だけでなく、２個以上の個数を縦列させ、中心ウェブ部を介して順次連結することもできる。また、傾斜尾翼部も、前列の矢尻状部以外にも設けることができる。さらに、スタッド本体は、図示の実施例のように、丸棒ではなく、ステンレス鋼板の細条から、長手方向軸線に沿ってほぼＵ字状の横断面となるよう曲げ加工したチャンネル部材とし、ほぼＵ字の開放側を下向きにして使用するものとすることができる。この場合、ステンレス鋼板を、Ｎｉを含まないフェライト系ステンレスとすると、安価に製造でき、好適である。また、チャンネル部材は、外側チャンネル部材および内側チャンネル部材よりなる二重構造とするとよく、外側チャンネル部材を、熱間強度に富むＮｉを含まないフェライト系ステンレス鋼板で形成し、内側チャンネル部材を、機械的強度に富むＮｉを含むオーステナイト系ステンレス鋼板で形成すると、一層好適である。
【実施例３】
【００２８】
図３には、スタッド本体２を、図１および図２に示す実施例のように丸棒ではなく、チャンネル部材２０とし、炉壁に固定した断熱ブロックに対して、炉内空間側から差し込むリテーナ兼碍子用の支持スタッド２１とした実施例を示す。
【００２９】
この実施例における支持スタッド２１は、図３（ｄ）の拡大断面図に示すように、Ｕ字状断面を有するチャンネル部材２０の矢尻形状体側の端部部分を、図３（ｅ）の拡大端面図に示すように、Ｍ字状に折り込み、Ｕ字の内側空間を排除した形状に圧縮した実施例の支持スタッド２１を示す。この実施例においては、矢尻形状体３の中心ラインに沿って互いに離れた複数個の箇所に、チャンネル部材の内部空間に連通するよう設けた複数個の開孔２２を設ける。
【００３０】
これら開孔２２は、炉壁に固定した断熱ブロック９に炉内空間側から差し込んだチャンネル部材２０における露出端部のＵ字の開口から矢尻形状体に向けて圧力注入した流動性耐熱材を開孔２２から周囲の断熱ブロック９にしみ渡らせ、流動性耐熱材の硬化により支持スタッド２１と断熱ブロック９との結合力を高めるために使用する。
【００３１】
チャンネル部材２０におけるリテーナまたは碍子取り付け部に隣接する部分で、開放側を下向きにしたＵ字状の左右１対の側壁にチャンネル部材２０の長手方向軸線に平行な貫通スリット２３を形成し、チャンネル部材２０に長手方向軸線に直交する方向にチャンネル部材２０をくし刺しにするよう貫通スリット２３に挿入する係止キー２４によりリテーナ兼碍子７を断熱ブロック９に係止する構成とする。この係止キー２４は、貫通スリット２３の炉内空間側端縁に掛合する左右１対の部分に窪みを設け、１対の窪み間には突起を生ずる形状に形成する。
【００３２】
本発明のこの実施例によれば、セラミックファイバ製の断熱ブロック９を、リテーナ兼碍子７により炉壁に向かって押圧し、貫通スリット２３を完全に露出させ、係止キー２４をこの貫通スリット２３に差し込む。この後、押圧力を解放すると、断熱ブロック９の弾性復元力でリテーナ兼碍子７および係止キー２４を、貫通スリット２３の炉内空間側端縁に向けて押し付けることによりロックが完了するため、断熱ブロック９のセット作業が極めて簡単となる。
【００３３】
係止キー２４は、図３の実施例では、長方形の細条に、中央が突出し、左右１対の貫通スリット２３の炉内空間側端縁に掛合する部分に窪みを生ずるＭ字状の切欠きを設けた形状としたため、断熱ブロック９におけるセット作業が完了した後は、係止キー２４の中央部の突起が、Ｕ字状の左右１対の側壁間に存在するため、係止キー２４が貫通スリット２３から抜けることはない。
【００３４】
この実施例におけるスタッド本体をなすチャンネル部材２０は、上述したように、少なくとも２層の多層構造とすることができ、また外側チャンネル部材および少なくとも１個の内側チャンネル部材のそれぞれにセラミックコーティングを施すと好適である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドは、電気炉もしくは各種燃焼炉のような高温炉において、炉壁をライニングするセラミックファイバ製の断熱ブロック自体を支持するよう炉壁に突設する、またはこの断熱ブロックにおける炉内空間側の表面から断熱ブロックに挿入し、断熱ブロックから露出する端部に、碍子を介して加熱素子を支持するのに利用する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドを、碍子用支持スタッドとした実施例の説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図２】本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドを、炉壁に突設して断熱ブロックを支持するための支持スタッドとした実施例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】本発明高温炉断熱ブロック用支持スタッドを、碍子用支持スタッドとし、スタッド本体をＵ字状チャンネル部材により構成した実施例の説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）はＵ字状チャンネル部材の（ｃ）におけるＸ‐Ｘ線上の拡大断面図、（ｅ）Ｕ字状チャンネル部材における先端の拡大端面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  支持スタッド
２  スタッド本体
３  矢尻形状体
４  前列矢尻状部
４Ａ  三角形状前部
４Ｂ  傾斜尾翼部
５  後列矢尻状部
６  中心ウェブ部
７  碍子
８  ナット
９  断熱ブロック
１０  炉壁
１１  支持スタッド
２０  チャンネル部材
２１  支持スタッド
２２  開孔
２３  貫通スリット
２４  係止キー