(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱処理炉の炉殻内側に並べて配置され該熱処理炉の断熱壁を形成し、該断熱壁の炉内側表面を形成する内壁面がステンレス製保護板でそれぞれ被覆されているセラミックファイバーブロックであって、
セラミックファイバーブランケットを連続的に折り畳んで形成した積層体と、該積層体の折り目外側に設けられ該積層体の折り目内側に配置されて該積層体を支持する支持部材が取付けられたチャンネルと、該積層体内を貫通し、前記炉殻内側に取付けられ該チャンネルに形成した第１のボルト孔を貫通した第１のスタッドボルトの先側に締め込まれるボックスナットを基側に備え、先側が前記ステンレス製保護板に形成した第２のボルト孔を貫通しナットが締め込まれる第２のスタッドボルトとを有することを特徴とするセラミックファイバーブロック。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックファイバーブロックにおいて、前記内壁面は正面視して矩形であって、該内壁面の任意の一辺の角部又は任意の隣接する二辺の各角部は、前記ステンレス製保護板の端側折り曲げ部で覆われていることを特徴とするセラミックファイバーブロック。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセラミックファイバーブロックにおいて、正面視した前記ステンレス製保護板の面積は前記内壁面の面積より大きいことを特徴とするセラミックファイバーブロック。
【請求項４】
請求項１記載のセラミックファイバーブロックにおいて、前記ステンレス製保護板の表面にはスリット状の対となる開口が形成され、前記積層体を束ねる結束部材が該対となる開口間を貫通していることを特徴とするセラミックファイバーブロック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉材ショット（セラミックファイバー質耐火材から剥落する短繊維）の飛散が防止されたセラミックファイバーブロックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、加熱炉、焼鈍炉等の熱処理炉の断熱壁に、セラミックファイバーブロックが使用されるようになっている。例えば、特許文献１には、セラミックファイバーブランケットを連続的に折り畳んで形成するセラミックファイバーブロックが開示され、熱処理炉の鉄皮内面に取付けられたボルトをセラミックファイバーブロックの外側に設けられたチャンネルに形成したボルト孔に貫通させナットをボックスレンチで締め込むことで鉄皮内面に固定する方法が示されている。しかし、熱処理炉内には、セラミックファイバーブロックの表面が露出しているため、炉材ショットが炉内を通過中のストリップの表面に疵を付けるという問題が生じる。そこで、特許文献２では、セラミックファイバーブロックで構成された炉壁の表面をステンレス製の保護板又はセラミックファイバークロス等の保護シートで覆い、炉材ショットの飛散を防止すると共に、ストリップがセラミックファイバーブロックに接触するのを防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５５０５６号公報
【特許文献２】特開平６−２２１７７０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載された発明では、保護板又は保護シートは、熱処理炉の炉壁を構成している複数のセラミックファイバーブロックを一括して覆うので、熱処理炉毎にセラミックファイバーブロックの配置設計とは別に、保護板又は保護シートの配置設計を行って施工用図面を作成する作業が必要となり、炉壁の設計作業が煩雑になるという問題がある。更に、セラミックファイバーブロックの設置作業の後に保護板又は保護シートの設置作業を行うことになって、施工期間が長期化するという問題も生じる。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、炉材ショットの飛散を防止すると共に炉壁設計の効率化及び炉壁施工期間の短縮化が可能なセラミックファイバーブロック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】
【０００６】
前記目的に沿う本発明に係るセラミックファイバーブロックは、熱処理炉の炉殻内側に並べて配置され該熱処理炉の断熱壁を形成し、該断熱壁の炉内側表面を形成する内壁面がステンレス製保護板でそれぞれ被覆されているセラミックファイバーブロックであって、
セラミックファイバーブランケットを連続的に折り畳んで形成した積層体と、該積層体の折り目外側に設けられ該積層体の折り目内側に配置されて該積層体を支持する支持部材が取付けられたチャンネルと、該積層体内を貫通し、前記炉殻内側に取付けられ該チャンネルに形成した第１のボルト孔を貫通した第１のスタッドボルトの先側に締め込まれるボックスナットを基側に備え、先側が前記ステンレス製保護板に形成した第２のボルト孔を貫通しナットが締め込まれる第２のスタッドボルトとを有する。
【０００７】
本発明に係るセラミックファイバーブロックにおいて、前記内壁面は正面視して矩形であって、該内壁面の任意の一辺の角部又は任意の隣接する二辺の各角部は、前記ステンレス製保護板の端側折り曲げ部で覆われていることが好ましい。
【０００８】
本発明に係るセラミックファイバーブロックにおいて、正面視した前記ステンレス製保護板の面積は前記内壁面の面積より大きいことが好ましい。
【０００９】
【００１０】
本発明に係るセラミックファイバーブロックにおいて、前記ステンレス製保護板の表面にはスリット状の対となる開口が形成され、前記積層体を束ねる結束部材が該対となる開口間を貫通していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１〜４記載のセラミックファイバーブロックにおいては、熱処理炉の断熱壁の炉内表面を形成する内壁面を被覆するステンレス製保護板が設けられているので、セラミックファイバーブロックの設置とステンレス製保護板の設置を同時に行うことができ、ステンレス製保護板の設置設計を行って図面化する作業が不要となる。その結果、炉壁設計を効率的に行うことができると共に、ステンレス製保護板を組み込んだセラミックファイバーブロックの汎用化が図れ、コスト削減及び施工期間の短縮化が可能になる。
そして、セラミックファイバーブロックのチャンネルを貫通する第１のスタッドボルトに固定されるボックスナットを基側に備えた第２のスタッドボルトでステンレス製保護板が固定されるので、ステンレス製保護板を積層体に固定するための新たな処置を施す必要がなく、ステンレス製保護板の設置を極めて容易に行うことができる。
【００１２】
特に、請求項２記載のセラミックファイバーブロックにおいては、セラミックファイバーブロックを並べて配置する際に、隣り合うセラミックファイバーブロックにそれぞれ設けられたステンレス製保護板の端側折り曲げ部の角部同士が接触しないようにすることができ、ステンレス製保護板同士の競り合いを防止することができる。また、隣り合うセラミックファイバーブロックのステンレス製保護板の端側折り曲げ部の角部同士が接触しないことにより、熱処理炉稼動時においては、隣り合うセラミックファイバーブロックのステンレス製保護板の熱膨張による競り合いを防止できる。
【００１３】
請求項３記載のセラミックファイバーブロックにおいては、隣り合うセラミックファイバーブロック間でステンレス製保護板が互いに重なり合うことができ、熱処理炉内への炉材ショットの飛散を防止することがより確実にできる。
【００１４】
【００１５】
請求項４記載のセラミックファイバーブロックにおいては、積層体を束ねる結束部材がステンレス製保護板の表面に形成したスリット状の対となる開口間を貫通しているので、ステンレス製保護板と積層体を一体化でき、セラミックファイバーブロックの取り扱いが容易になる。そして、対となる開口間を貫通している部分の結束部材を切断することで、一方の開口から結束部材を引き抜くことができ、結束部材をセラミックファイバーブロックから容易に取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の一実施の形態に係るセラミックファイバーブロックの斜視図、図２（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同セラミックファイバーブロックの積層体にチャンネルが取付けられた状態を示す斜視図、側断面図、図３は同セラミックファイバーブロックの取付け前の状態を示す斜視図、図４は同セラミックファイバーブロックを炉殻内側に取付けた状態を示す側断面図、図５は同セラミックファイバーブロックを並べて配置した状態を示す斜視図、図６はセラミックファイバーブロックを炉殻内側に取付けた変形例に係る状態を示す平面図である。
【００１７】
図１、図５に示すように、本発明の一実施の形態に係るセラミックファイバーブロック１０は、熱処理炉の炉殻１１の内側に並べて配置され熱処理炉の断熱壁１２を形成し、断熱壁１２の炉内側表面を形成する内壁面１３がステンレス製保護板１４でそれぞれ被覆されている。以下詳細に説明する。
【００１８】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、セラミックファイバーブロック１０は、例えば、アルミナ質又はアルミナ−シリカ質のセラミックファイバーで形成され、幅Ｗが２５０〜６５０ｍｍの帯状のセラミックファイバーブランケット１５を連続的に折り畳んで形成した積層体１６と、積層体１６の折り目外側に設けられ積層体１６を炉殻１１の内側に並べて配置した際に炉殻１１の内側に側板先端部を当接させたチャンネル１７とを有している。ここで、チャンネル１７の溝底部の、例えば、長手方向中央部には第１のボルト孔１８が設けられている。また、第１のボルト孔１８が形成された位置を避けてチャンネル１７の長手方向の溝底部外側には、積層体１６の折り目内側に配置されて積層体１６を支持する支持部材の一例である複数のビーム１９が固定部材２０を介してチャンネル１７の長手方向に直交して並べて取付けられている。そして、ビーム１９の長さは、セラミックファイバーブランケット１５の幅より短く（例えば、セラミックファイバーブランケット１５の幅より１０〜５０ｍｍ短い）、各ビーム１９は折り目内に収納されている。これにより、ビーム１９を介して、積層体１６とチャンネル１７を一体化することができると共に、ビーム１９が加熱されるのを防止できる。
【００１９】
図１に示すように、セラミックファイバーブランケット１５を連続的に折り畳んだ際の折り目が連接することにより積層体１６の正面に形成される内壁面１３は正面視して矩形であり、縦の長さがセラミックファイバーブランケット１５の幅Ｗと同じで、横の長さＬが２５０〜３５０ｍｍとなっている。なお、正面視して正方形の場合も含む。内壁面１３の任意の隣接する二辺の各角部は、ステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２でそれぞれ覆われている。そして、正面視したステンレス製保護板１４の面積は内壁面１３の面積より大きいので、端側折り曲げ部２１、２２が設けられた二辺と対向する側には、それぞれ突出部２３、２４、及び突出部２３、２４を連結する連結部２５が形成されている。内壁面１３の隣接する二辺の各角部をステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２で覆うことにより、ステンレス製保護板１４を積層体１６の内壁面１３側に掛止することができ、ステンレス製保護板１４の回転やずれを防止できる。
【００２０】
更に、セラミックファイバーブロック１０は、図４に示すように、積層体１６を貫通して設けられ、チャンネル１７に形成した第１のボルト孔１８を貫通し炉殻１１の内側に取付けられた第１のスタッドボルト２６の先側に締め込まれるボックスナット２７を基側に備え、先側がステンレス製保護板１４に形成した第２のボルト孔２８を貫通し座金２９を介してナット３０が締め込まれる第２のスタッドボルト３１を有している。これにより、積層体１６を第１のスタッドボルト２６を介して炉殻１１の内側に固定する第２のスタッドボルト３１を用いてステンレス製保護板１４を積層体１６に固定することができる。その結果、セラミックファイバーブロック１０の炉殻１１の内側への設置が容易にできる。
【００２１】
また、図１に示すように、セラミックファイバーブロック１０を正面視して、ステンレス製保護板１４の表面の左右方向の一方側（図では右側）の上下には、スリット状の対となる開口４１、４２がそれぞれ形成されている。このため、図３に示すように、積層体１６を束ねる結束部材の一例であるバンド３２が対となる開口４１、４２間を貫通するように、開口４１、４２間にバンド３２の結束部４３が来るように設けることができる。これにより、ステンレス製保護板１４と積層体１６を一体化でき、セラミックファイバーブロック１０の取り扱いが容易になる。そして、セラミックファイバーブロック１０を炉殻１１の内側に固定した後に、結束部４３の一方側を切断して結束部４３を引き出すことでバンド３２をセラミックファイバーブロック１０から容易に取り外すことができる。
【００２２】
続いて、本発明の一実施の形態に係るセラミックファイバーブロック１０を熱処理炉の炉殻１１の内側に設置する際の方法について説明する。
まず、図３に示すように、バンド３２で積層体１６とステンレス製保護板１４が結束されて一体化した状態のセラミックファイバーブロック１０を、炉殻１１に取付けた第１のスタッドボルト２６がセラミックファイバーブロック１０のチャンネル１７に形成した第１のボルト孔１８を貫通するように位置決めする。このとき、図４、図５に示すように、セラミックファイバーブロック１０を正面視して、内壁面１３の隣接する二辺の各角部を覆うステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２が、左右方向の一方側（図では右側）、上下方向の一方側（図では下側）となるように配置する。そして、図４に示すように、第２のスタッドボルト３１を回して基側のボックスナット２７を、第１のボルト孔１８を貫通した第１のスタッドボルト２６の先側に締め込む。これにより、セラミックファイバーブロック１０が熱処理炉の炉殻１１の内側に固定される。
【００２３】
ここで、例えば、アルミナ質又はアルミナ−シリカ質のセラミックファイバーで形成されたセラミックファイバーブランケット３３が炉壁（炉殻１１の内側）に取付けられているので、セラミックファイバーブロック１０のチャンネル１７が設けられている側の面は、セラミックファイバーブランケット３３と接触しており、第１のスタッドボルト２６はセラミックファイバーブランケット３３を貫通している。このため、セラミックファイバーブロック１０が熱処理炉の炉殻１１の内側に固定された際に、チャンネル１７で生じる隙間を塞ぐことができる。そして、第２のスタッドボルト３１の先側に座金２９を取付けてナット３０を締め込む。これにより、ステンレス製保護板１４が積層体１６と一体化されセラミックファイバーブロック１０の固定が完了する。
【００２４】
セラミックファイバーブロック１０の熱処理炉の炉殻１１の内側への固定が終了すると、例えば、セラミックファイバーブロック１０の右側にセラミックファイバーブロック１０と同様のセラミックファイバーブロック３４の位置決めを行って熱処理炉の炉殻１１内側に固定する場合は、セラミックファイバーブロック３４に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２がそれぞれ右側、下側となるように配置すると共に、セラミックファイバーブロック１０に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１に覆われた角部及び突出部２４の右側がセラミックファイバーブロック３４に設けられたステンレス製保護板１４の突出部２３及び連結部２５で覆われるようにする。
【００２５】
また、セラミックファイバーブロック１０の下側にセラミックファイバーブロック１０と同様のセラミックファイバーブロック３５の位置決めを行って熱処理炉の炉殻１１内側に固定する場合は、セラミックファイバーブロック３５に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２がそれぞれ右側、下側となるように配置すると共に、セラミックファイバーブロック１０に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２２に覆われた角部及び突出部２３の下側がセラミックファイバーブロック３５に設けられたステンレス製保護板１４の突出部２４及び連結部２５で覆われるようにする。
【００２６】
更に、セラミックファイバーブロック３４の下側でセラミックファイバーブロック３５の右側に、セラミックファイバーブロック１０と同様のセラミックファイバーブロック３６の位置決めを行って熱処理炉の炉殻１１内側に固定する場合は、セラミックファイバーブロック３６に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２がそれぞれ右側、下側となるように配置して、セラミックファイバーブロック３４に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２２に覆われた角部及び突出部２３の下側がセラミックファイバーブロック３６に設けられたステンレス製保護板１４の突出部２４及び連結部２５で覆われると共に、セラミックファイバーブロック３５に設けられたステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１に覆われた角部及び突出部２４の右側がセラミックファイバーブロック３６に設けられたステンレス製保護板１４の突出部２３及び連結部２５で覆われるようにする。そして、セラミックファイバーブロック１０の熱処理炉の炉殻１１内側への固定が終了すると、ステンレス製保護板１４表面の対となる開口４１、４２間にある結束部４３の一方側を切断し結束部４３を引き出してバンド３２をセラミックファイバーブロック１０から取り外す。
【００２７】
以上のようにして、セラミックファイバーブロック１０、３４〜３６を熱処理炉の炉殻１１内側に固定することにより、セラミックファイバーブロック１０、３４〜３６の設置と各ステンレス製保護板１４の設置を同時に行うことができ、ステンレス製保護板１４の設置設計を行って図面化する作業が不要になると共に、セラミックファイバーブロックの施工期間の短縮化が可能になる。そして、隣り合うセラミックファイバーブロック１０、３４〜３６では、各ステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２の角部同士が接触しないので、セラミックファイバーブロック１０、３４〜３６の取付け時におけるステンレス製保護板１４同士の競り合いを防止することができると共に、熱処理炉稼動時においてはステンレス製保護板１４の熱膨張による競り合いを防止できる。また、隣り合うセラミックファイバーブロック１０、３４〜３６間では、一方のステンレス製保護板１４の突出部２３、２４が他方のステンレス製保護板１４の端側折り曲げ部２１、２２が覆う角部に重なるので、熱処理炉内への炉材ショットの飛散を防止することがより確実にできる。
【００２８】
ここで、図６に示すように、ステンレス製保護板において、端側折り曲げ部２１、２２とは異なる位置にそれぞれ端側折り曲げ部３７、３８が形成されたステンレス製保護板３９を備えたセラミックファイバーブロック４０を作製し、セラミックファイバーブロック１０、４０を、隣り合う積層体１６の積層方向が異なるように配置することもできる。隣り合う積層体１６の積層方向が異なるように配置することで、積層体１６の熱膨張による変形が一方向に重なり合って生じるのを防止できる。
【００２９】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
例えば、炉内側表面を形成する内壁面の任意の隣接する二辺の各角部をステンレス製保護板の端側折り曲げ部で覆うようにしたが、内壁面の任意の一辺の角部をステンレス製保護板の端側折り曲げ部で覆うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るセラミックファイバーブロックの斜視図である。
【図２】（Ａ）は同セラミックファイバーブロックの積層体及びチャンネルの斜視図、（Ｂ）は同セラミックファイバーブロックの側断面図である。
【図３】同セラミックファイバーブロックの取付け前の状態を示す斜視図である。
【図４】セラミックファイバーブロックを炉殻内側に取付けた状態を示す側断面図である。
【図５】同セラミックファイバーブロックを並べて配置した際の状態を示す斜視図である。
【図６】セラミックファイバーブロックを炉殻内側に取付けた変形例に係る状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０：セラミックファイバーブロック、１１：炉殻、１２：断熱壁、１３：内壁面、１４：ステンレス製保護板、１５：セラミックファイバーブランケット、１６：積層体、１７：チャンネル、１８：第１のボルト孔、１９：ビーム、２０：固定部材、２１、２２：端側折り曲げ部、２３、２４：突出部、２５：連結部、２６：第１のスタッドボルト、２７：ボックスナット、２８：第２のボルト孔、２９：座金、３０：ナット、３１：第２のスタッドボルト、３２：バンド、３３：セラミックファイバーブランケット、３４、３５、３６：セラミックファイバーブロック、３７、３８：端側折り曲げ部、３９：ステンレス製保護板、４０：セラミックファイバーブロック、４１、４２：開口、４３：結束部
【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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【図６】
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