(57)【要約】【課題】高価なシールガスを大量に使用する必要がなく、また、保守の容易な簡易な装置構成によって、鋼帯表面のスリ疵を確実に防止できるとともに、炉内雰囲気と炉外雰囲気との遮断を確実に行える連続焼鈍炉のシール装置、ならびに当該装置に好適なシール装置用セラミックファイバーブロックを提供すること。【解決手段】セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたシール装置用セラミックファイバーブロックであって、内部に、シールガスを噴射するシールノズル３を内蔵したシール装置用セラミックファイバーブロック２、ならびに当該ファイバーブロック２を、連続焼鈍炉のシール装置のシール材に適用した連続焼鈍炉のシール装置１。【選択図】図２
2008128619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたシール装置用セラミックファイバーブロックであって、
内部に、シールガスを噴射するシールノズルを内蔵したシール装置用セラミックファイバーブロック。
【請求項２】
折り込み高を任意に切替えてセラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで、シール面に凸凹のラビリンスを形成した請求項１に記載のシール装置用セラミックファイバーブロック。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシール装置用セラミックファイバーブロックを、連続焼鈍炉のシール装置のシール材に適用した連続焼鈍炉のシール装置。
【請求項４】
前記シール装置用セラミックファイバーブロックを鋼帯の板幅方向に複数配置した請求項３に記載の連続焼鈍炉のシール装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シール装置用セラミックファイバーブロックおよび当該ブロックを適用した連続焼鈍炉のシール装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炉内ガスの漏洩および炉内への外気の侵入を防ぐために連続焼鈍炉の鋼帯の入側や出側に設置されるシール装置としては、ロールシール方式、ガスカーテン方式、あるいは、セラミックファイバーブランケットで外面を覆ったシールボックスを鋼帯に押し付ける方式等が知られている。
【０００３】
ロールシール方式（例えば、特許文献１参照）は、図１に示すように鋼帯を両面から挟みこむ一対のシールロールが回転自在に設けられ、当該ロール表面に鋼帯を傷つけないようにシリコンラバー等の弾性体がライニングされ、当該ロールを鋼帯の移動に伴い同調回転させてシールする方式である。しかしながら、この種のロールシールにおいては、ライニングされるシリコンラバー等は高温の炉内ガスに晒されることから、鋼帯との接触により磨耗しやすく、寿命が短いという問題があった。
【０００４】
ガスカーテン方式（例えば、特許文献２参照）は、前記したロールシール方式と異なり、ロール等のシール材を鋼帯に圧接してシールする方式ではなく、炉内と炉外にガス噴射ノズルを設置し、当該ガス噴射ノズルから通板する鋼帯に向けて雰囲気ガスを噴射してシールする方式である。このため、鋼帯表面にスリ疵を生じさせるおそれはない。しかしながら、完全なシール性を保てないとともに、窒素ガス等の高価な雰囲気ガスを大量に消費するので、ランニングコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
セラミックファイバーブランケットで外面を覆ったシールボックスを鋼帯に押し付ける方式（例えば、特許文献３参照）は、セラミックファイバー製のシール材を鋼帯表面に接触させるとともに、当該シール材とこれを格納するシールボックス内壁との間に形成される隙間に、炉圧よりも高い圧力のシールガスを供給することによりシールする方式である。しかしながら、鋼帯に押し付けてシールするためにシール材が磨耗しやすく、寿命が短いという問題があった。また、磨耗状況に応じてシールボックスを鋼帯に近づける必要があるため、大規模な設備を必要とし、保守に多大な労力を費やした。
【特許文献１】特開平２−５４７２３号公報
【特許文献２】特開平１０−２２６８２４号公報
【特許文献３】特開昭６３−２４０３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の解決すべき課題は、高価なシールガスを大量に使用する必要がなく、また、保守の容易な簡易な装置構成によって、鋼帯表面のスリ疵を確実に防止できるとともに、炉内雰囲気と炉外雰囲気との遮断を確実に行える連続焼鈍炉のシール装置を提供することである。また、本発明の解決すべき別の課題は、このような連続焼鈍炉の入側や出側に設置されるシール装置に好適なシール装置用セラミックファイバーブロックを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、前記課題を解決すべく、様々な実験的検討および理論的検討を重ねた結果、以下の技術的知見を得た。
【０００８】
（ａ）セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたセラミックファイバーブロックは、一般に高温炉の炉内壁の耐火・断熱材として使用されているものである。
しかし、図２に示すようにシールノズルを内蔵したセラミックファイバーブロックを連続焼鈍炉の入側や出側に設置されるシール装置のシール材に適用した場合、セラミックファイバーブロックのシール面、より具体的には、シール面とシール装置を通板する鋼帯との間には何段もの隙間、すなわち、ラビリンス形状が形成されることから、当該隙間にシールガスを供給することにより、当該隙間はラビリンスシールを構成する膨張室になり、セラミックファイバーブロックのシール面にラビリンスシールが形成されること。これにより、すなわち、ラビリンス効果によりシール性が向上し、炉内雰囲気と炉外雰囲気との遮断を確実に行えること。
【０００９】
（ｂ）前記シールノズルを内蔵したセラミックファイバーブロックが鋼帯と接触しないようにギャップを設けて配置した場合には、シール材であるセラミックファイバーブロックが磨耗しないために、また、鋼帯と軽く接触する程度に配置した場合であっても、シール面がラビリンス形状であるため鋼帯との接触面積が少なく、いずれの場合であっても磨耗が少なく、長寿命化を図れること。
【００１０】
（ｃ）前記シールノズルを内蔵したセラミックファイバーブロックが鋼帯と接触しないようにギャップを設けて配置した場合は当然として、鋼帯と軽く接触する程度に配置した場合であっても、シール面がラビリンス形状であるため鋼帯との接触面積が少なく、鋼帯表面にスリ疵が付き難いこと。
【００１１】
（ｄ）シールガスを供給するのは、セラミックファイバーブロックのシール面と鋼帯との間に形成される隙間であるため、大量のシールガスを用いる必要がなく、ランニングコストを大幅に低減できること。
【００１２】
（ｅ）図３に示すように、セラミックファイバーブロックのシール面が凸凹のラビリンスを有するように、折り込み高を任意に切替えてセラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳み、形成された凹部に前記シールノズルを配置すれば、当該凹部がラビリンスシールを構成する膨張室となるので、セラミックファイバーブランケットの折り畳み方によって、任意の場所に任意の大きさの膨張室を形成できること。
【００１３】
（ｆ）図４に示すように、セラミックファイバーブロックの内部に複数のシールノズルを配置すれば、セラミックファイバーブロックのシール面、すなわち、シール材と鋼帯との間には、複数の膨張室が並設されて成るラビリンスシールが形成されるので、シール性が向上すること。
【００１４】
（ｇ）図５に示すように、シールノズルを内蔵したセラミックファイバーブロックを鋼帯の板幅方向に複数配置すれば、ランニングコストを大幅に低減できること。具体的には、板幅の大きな鋼帯が通板する場合には、配置された全てのセラミックファイバーブロックからシールガスを噴射し、板幅の小さな鋼帯が通板する場合には、板幅をカバーするのに必要なシールガスのみを噴射するというような、通板する板幅に応じた装置運転が可能であること。
【００１５】
上記の知見に基づき、本発明者は、上記課題を解決することのできる連続焼鈍炉のシール装置、ならびに、このような連続焼鈍炉のシール装置に好適なシール装置用セラミックファイバーブロックを完成させた。その要旨とするところは以下のとおりである。
【００１６】
（１）セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたシール装置用セラミックファイバーブロックであって、内部に、シールガスを噴射するシールノズルを内蔵したシール装置用セラミックファイバーブロック。
（２）折り込み高を任意に切替えてセラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで、シール面に凸凹のラビリンスを形成した前記（１）に記載のシール装置用セラミックファイバーブロック。
【００１７】
（３）前記（１）または（２）に記載のシール装置用セラミックファイバーブロックを、連続焼鈍炉のシール装置のシール材に適用した連続焼鈍炉のシール装置。
（４）前記シール装置用セラミックファイバーブロックを鋼帯の板幅方向に複数配置した前記（３）に記載の連続焼鈍炉のシール装置。
【発明の効果】
【００１８】
（Ａ）本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置は、シール材としてシールノズルを内蔵したセラミックファイバーブロックを採用するので、シール材と鋼帯との間には何段もの隙間、すなわち、ラビリンス形状が形成されることから、当該隙間にシールガスを供給することによりラビリンスシールが形成され、これにより炉内雰囲気と炉外雰囲気との遮断を確実に行えることができる。
【００１９】
（Ｂ）本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置は、通板する鋼帯と接触しないようにギャップを設けてシール材を配置した場合にはシール材が磨耗しないために、また、鋼帯と軽く接触する程度にシール材を配置した場合であっても、鋼帯との接触面がラビリンス形状であるため鋼帯との接触面積が少なく、いずれの場合であっても磨耗が少なく、シール材ひいてはシール装置自体の長寿命化を図ることができる。
【００２０】
（Ｃ）本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置は、通板する鋼帯と接触しないようにギャップを設けてシール材を配置した場合は当然として、鋼帯と軽く接触する程度にシール材を配置した場合であっても、鋼帯との接触面がラビリンス形状であるため鋼帯との接触面積が少なく、鋼帯表面のスリ疵発生を防止することができる。
【００２１】
（Ｄ）本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置は、シール材と鋼帯との間に形成される隙間にのみシールガスを供給するので、大量のシールガスを用いる必要がなく、ランニングコストを大幅に低減することができる。
【００２２】
（Ｅ）折り込み高を任意に切替えてセラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで、シール面に凸凹のラビリンスを形成し、当該形成された凹部にシールノズルを配置したセラミックファイバーブロックをシール材として採用する本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置は、セラミックファイバーブランケットの折り畳み方によって、任意の場所に任意の大きさの膨張室を形成できる。
【００２３】
（Ｆ）鋼帯の板幅方向にシール材を複数配置した本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置は、板幅の大きな鋼帯が通板する場合には、配置した全てのセラミックファイバーブランケットからシールガスを噴射し、板幅の小さな鋼帯が通板する場合には、板幅をカバーするのに必要なシールガスのみを噴射するというような、通板する板幅に応じた装置運転が可能であるので、ランニングコストを大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、図２〜図６を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図２は本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１の概略図であり、図２に示すように本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１は、シール材として本発明に係るシール装置用セラミックファイバーブロック２を採用する。
【００２５】
シール材として使用する本発明に係るシール装置用セラミックファイバーブロック２は、図３〜図４に示すように、セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたものであり、なおかつ内部にシールガスを噴射するシールノズル３を内蔵する。なお、シールノズル３は、セラミックファイバーブランケットを折り畳む際にセットするのが望ましい。アルミナ、シリカ、ジルコニアの１ないし３成分を主成分とするセラミックファイバーブランケットを、葛折り状に折り畳んで層状に形成されたセラミックファイバーブロックは、一般に高温炉の炉内壁の耐火・断熱材として使用されるものであるが、このようなセラミックファイバーブロックを、しかもシールガスを噴射するシールノズル３を内蔵するセラミックファイバーブロックをシール材として採用したことが、本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１の最大の特徴である。
【００２６】
このようなシールノズル３を内蔵するセラミックファイバーブロックを、シール材として採用した理由について説明する。図２に示すように、シールノズル３を内蔵したセラミックファイバーブロックを連続焼鈍炉のシール装置１のシール材に適用した場合、セラミックファイバーブロックのシール面、より具体的には、連続焼鈍炉の入側や出側に設置されるシール装置を通板する鋼帯４とシール材のシール面との間には何段もの隙間５、すなわち、ラビリンス形状が形成されることとなる。そして、当該隙間５にシールガスを供給すれば、当該隙間５はラビリンスシールを構成する膨張室になり、セラミックファイバーブロックのシール面、換言するとシール材と鋼帯４との間にはラビリンスシールが形成されることとなる。すなわち、本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１はラビリンス効果を最大限に応用したものであり、ラビリンス効果による炉内雰囲気と炉外雰囲気との遮断を確実に行うために、シールガスを噴射するシールノズル３を内蔵するセラミックファイバーブロック２をシール材として採用した。
【００２７】
本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１においては、シール材が鋼帯と接触しないようにギャップを設けて配置する場合と、鋼帯と軽く接触する程度に配置する場合の双方が可能である。前者の場合には、シール材であるセラミックファイバーブロック２が磨耗しないために、また、後者の場合であっても、シール材であるセラミックファイバーブロック２と鋼帯４との接触面がラビリンス形状であるため鋼帯との接触面積が少なく、いずれの場合であってもセラミックファイバーブロック２の磨耗が少ない。すなわち、シール材ひいてはシール装置自体の長寿命化を図ることができるので、セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたセラミックファイバーブロック２をシール材として採用した。なお、シール材が鋼帯と接触しないようにギャップを設けて配置する場合には、ギャップを１ｍｍ程度に設定してシール材を固定することが望ましい。
【００２８】
シール装置を通板する鋼帯４と接触しないようにギャップを設けてシール材を配置した場合は当然として、鋼帯４と軽く接触する程度にシール材を配置した場合であっても、鋼帯４との接触面がラビリンス形状であるため、鋼帯４との接触面積が少ない。すなわち、鋼帯表面のスリ疵発生を防止できるので、セラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで層状に形成されたセラミックファイバーブロック２を、連続焼鈍炉の入側や出側に設置されるシール装置のシール材として採用した。
【００２９】
前記したラビリンス効果は、シール材と鋼帯４との間に形成される隙間５に対して窒素ガス等のシールガスを供給すれば足りるので、従来技術のガスカーテン方式のように大量のシールガスを用いる必要がない。すなわち、ランニングコストを大幅に低減できるので、シールノズル３を内蔵したセラミックファイバーブロック２を、連続焼鈍炉の入側や出側に設置されるシール装置のシール材として採用した。
【００３０】
本発明に係るシール装置用セラミックファイバーブロック２の別の形態としては、図３に示すように、折り込み高を任意に切替えてセラミックファイバーブランケットを葛折り状に折り畳んで、シール面に凸凹の段差からなるラビリンスを形成し、当該形成された凹部６に前記シールノズル３を配置した構成とすることができる。このような形態とすれば、形成された凹部６がラビリンスシールを構成する膨張室となるので、セラミックファイバーブランケットの折り畳み方によって、任意の場所に任意の大きさの膨張室を形成でき、シール性の調整が容易となる。すなわち、このような形態のファイバーブロック２をシール材として採用する本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１においては、任意の場所に任意の大きさの膨張室を形成できる。
【００３１】
本発明に係るシール装置用セラミックファイバーブロック２のさらに別の形態としては、図４に示すように、セラミックファイバーブロック２の内部に複数のシールノズル３を配置した構成とすることができる。このような形態とすれば、セラミックファイバーブロック２のシール面、換言するとシール材と鋼帯４との間には、複数の膨張室が並設されて成るラビリンスシールが形成されるので、シール性がさらに向上する。すなわち、内部に複数のシールノズル３を配置したセラミックファイバーブロック２をシール材として採用する連続焼鈍炉のシール装置１は、シール材と鋼帯４との間に複数の膨張室が並設されて成るラビリンスシールが形成されるので、シール性をさらに向上させることができる。
【００３２】
図５に示すように、鋼帯の板幅方向にシール材を複数配置した本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１は、板幅の大きな鋼帯が通板する場合には、シール材に内蔵された全てのシールノズル３からシールガスを噴射し、板幅の小さな鋼帯が通板する場合には、板幅をカバーするのに必要なシールガスのみを噴射するというような、通板する板幅に応じた装置運転が可能であるので、ランニングコストを大幅に低減することができる。
【００３３】
図２に示すように、シール材であるセラミックファイバーブロック２は、金具等を用いて支持台８に取り付けることが望ましい。また、当該支持台８がその上部を移動する軌道面９には、通板する鋼帯４を中心として線対称となるスロープを設けることが望ましい。万一形状不良の鋼帯が通板したり鋼帯が蛇行して、鋼帯４とシール材とが強い衝撃で接触した場合には、支持台８がスロープを跳ね上がることによって衝撃を吸収し、鋼帯の疵や破断を防止することができる。また、このようにスロープを設けることによって自重でスロープを降りることが可能となり、鋼帯との接触後に接触前の位置まで自力で戻ることができる。そして、このような重力スライド機構による自力復帰によって、炉内雰囲気が外部に漏洩し続けることを回避することができる。したがって、支持台８がその上部を移動する軌道面９には、カーボン紙等を貼り付けることが望ましい。摩擦抵抗の低いカーボン紙等を貼り付けることによって、鋼帯との接触による衝撃を和らげたり、スロープを跳ね上がった支持台８の自力復帰が容易となる。
【００３４】
また、本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置１においては、シール材と鋼帯４とが軽く接触する程度に設定することができるが、このような重力スライド機構を採用することにより、常に一定の軽押し付けを実現することができる。このため、鋼帯４との接触によりシール材が磨耗した場合であっても、支持台８に取り付けたシール材が自力で勝手に鋼帯４に近づくので、特別な装置やメンテナンスを必要とする無く、長期間にわたって炉内雰囲気と炉外雰囲気との遮断を維持し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】従来技術に係るロールシール方式を採用した連続焼鈍炉の入側シール装置の概略図である。
【図２】本発明に係る連続焼鈍炉の入側シール装置の概略図である。
【図３】本発明に係るシール装置用セラミックファイバーブロックの一形態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るシール装置用セラミックファイバーブロックの別の形態を示す模式図である。
【図５】鋼帯の板幅方向にシール材を複数配置した本発明に係る連続焼鈍炉のシール装置の平面断面図である。
【図６】シールノズルの設置例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  シール装置
２  セラミックファイバーブロック
３  シールノズル
４  鋼帯
５  隙間
６  凹部
７  シールガス供給管
８  支持台
９  軌道面
１０  スプリング
１５  シールロール
１６  ロール
【図１】
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【図２】
2008128619.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008128619.tif 000006
【図５】
2008128619.tif 000007
【図６】
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