(57)【要約】【課題】丸棒状のセラミックアンカーと、大きな加重の懸かる丸棒状のセラミックアンカーを保持することができる固定金具からなる耐火層保持部材を提供する。【解決手段】一端側が凹凸部からなるアンカー部２１と他端側に雄ねじ部２２を有する棒状のセラミックアンカー２と、該セラミックアンカー２の該雄ねじ部２２と螺合する雌ねじ部３１を有する固定金具３とからなる炉の耐火層を保持する耐火層保持部材１。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が凹凸部からなるアンカー部と他端側に雄ねじ部を有する棒状のセラミックアンカーと、該セラミックアンカーの該雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有する固定金具とからなる炉の耐火層を保持する耐火層保持部材。
【請求項２】
前記アンカー部は径の大きい大径部と径の小さい小径部とが交互に同軸的に形成されている請求項1に記載の耐火層保持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炉の耐火層を保持する耐火層保持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
高温処理炉の不定形耐火物層を保持するために、セラミックアンカー及び金属アンカーが用いられている。セラミックアンカー及び金属アンカーは炉壁の鉄皮に固定され、不定形耐火物層に埋設されて、不定形耐火物を保持する。金属アンカーには、スタッドと呼ばれる先端部が分岐したY字型スタッドや、V字型スタッドが知られている。セラミックアンカーはその一端を鉄皮に固定するため、固定金具が用いられる。固定金具は通常鉄皮に溶接され、セラミックアンカーの一端部が固定金具により機械的に保持される。
【０００３】
金属アンカーはスポーリングせずアンカーに亀裂は生じないが、高温時に溶融するおそれがある。さらに、耐火物層に亀裂が発生すると、亀裂を介して不定形耐火物層の内部に侵入した腐食ガスや溶湯により腐食あるいは溶融するおそれがある。これに対してセラミックアンカーは高温であっても溶融せず、かつ腐食ガスにも強いがスポーリングにより亀裂が発生するおそれがある。
【０００４】
使用温度が高い高温処理炉では、金属アンカーは損傷しやすいため、耐熱性を有するセラミックアンカーが不定形耐火物層を保持するために必要不可欠である。このため、容易に鉄皮に固定でき、耐火物層に亀裂を起こす恐れの少ない耐久性セラミックアンカーと固定金具からなる耐火層保持部材が求められている。
【０００５】
特許文献１には、隅尖端となる角を丸め、角を無くした複数個の径の大きい円盤状の大径部を径が小さい円盤状の小径部で軸方向に一体化した丸棒状のセラミックアンカーが開示されている。この丸棒状のセラミックアンカーは、辺の大きい四角形盤状の大辺部を辺の小さい四角形盤状の小辺部で軸方向に一体化した棒状のセラミックアンカーに比較し、角を丸めたことで不定形耐火物層のクラック発生が抑えられ、従来のものより優れた耐火物保持機能を持つ。
【０００６】
特許文献１には丸棒状のセラミックアンカーを鉄皮に固定する固定金具を説明していないが、特許文献２に開示されている相対向する一対の爪部を持つハンガーメタルを固定金具としていると解される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第３１９２１８３号公報
【特許文献２】特開２０１３−５０２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の丸棒状のセラミックアンカーを特許文献２のハンガーメタルで高温処理炉の鉄皮に固定するには、ハンガーメタルの2個一対の爪を丸棒状のセラミックアンカーの一端部側の円盤状の小径部で形成される首状部分に差し入れ一端側の大径部を一対の爪で保持し，ハンガーメタルの基部を鉄皮に溶接することによりなされる。このハンガーメタルは四角形盤状のセラミックアンカーの大辺部を保持するものであるため、辺状の部分を保持するに必要な大きな当接面を持つものでも、円盤状の大径部を保持する場合、当接面が円弧で区画された面となり当接面積が小さくなる。このため円盤状の大径部を支える単位面積あたりの加重が高く，丸棒状のセラミックアンカーは、大きな加重には耐えられなくなることが考えられる。
【０００９】
本発明は、上記の実情に鑑み、丸棒状のセラミックアンカーと、大きな加重の懸かる丸棒状のセラミックアンカーを保持することができる固定金具からなる耐火層保持部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の耐火層保持部材は、一端側が凹凸部からなるアンカー部と他端側に雄ねじ部を有する棒状のセラミックアンカーと、該セラミックアンカーの該雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有する固定金具とからなることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るセラミックアンカーは耐火層に埋設されて耐火層と一体化されるアンカー部と固定金具に固定される雄ねじ部とからなる。アンカー部は従来の丸棒状のセラミックアンカーと同様に複数個の径の大きい円盤状の大径部を小さい円盤状の小径部で交互に軸方向に一体化したものである。アンカー部の一端は大径部となり他端は小径部となり、一つのアンカー部を構成する大径部の数と小径部の数はそれぞれ等しい。一つのアンカー部を構成する大径部の数と小径部の数は共に１個でも良い。大径部の数と小径部の数は埋設される耐火物層の厚さとも関連し、耐火物層の厚さが厚いほど大径部の数と小径部の数は増える。大径部と小径部の径の差が大きいほど1個の大径部で保持できる耐火層の重量は大きくなる。アンカー部で保持できる耐火層の重量は小径部の断面積に比例する。1個のアンカー部を構成する大径部と小径部の数、大径部と小径部のそれぞれの径及び軸方向の長さは埋設される耐火層により決めることができる。
【００１２】
本発明に係るセラミックアンカーの雄ねじ部はアンカー部の端部の小径部と同軸的に一体的に形成される。雄ねじ部の外周径は小径部の外周径と同じか大きいものであることが好ましい。雄ねじ部の軸方向長さ、ねじのピッチ、ねじ溝の深さは保持する耐火層の加重に応じて決めることができる。
【００１３】
本発明に係る固定金具はセラミックアンカーの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部を有する。この雌ねじ部はねじ孔とそのねじ孔を区画する筒状体で構成することができる。雌ねじ部はその底が有っても無くともいずれでも良い。雌ねじ部の底部分をフランジ状とすることもできる。この固定金具は軸孔の開口と反対側の部分が鉄皮に溶接されて鉄皮に固定される。この溶接は雌ねじ部の一端側の外周端を一周するように鉄皮に溶接することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るセラミックアンカーの雄ねじ部は固定金具の雌ねじ部に螺合して一体化される。セラミックアンカーの雄ねじ部の周囲が固定金具の雌ねじ部に取り囲まれている。このため、雄ねじ部は、従来のハンガーメタルに比べて広い面積で固定金具固定されており、雄ねじ部と雌ねじ部にかかる単位面積あたりの加重は分散されて小さくなる。このためセラミックアンカーの雄ねじ部は損傷を受けにくい。つまり、セラミックアンカーは大きな加重に耐えることができ、耐火層の保持が確実となる。
【００１５】
さらに、セラミックアンカーが劣化して、セラミックアンカーを交換する場合には、従来のハンガーメタルでは、溶接されているハンガーメタルと鉄皮との溶接を取り外す必要がある。これに対して、本実施形態の耐火層保持部材では、セラミックアンカーをねじって固定金具から取り外すことができるため、固定金具と鉄皮の溶接を取り外す必要はなく、セラミックアンカーは容易に交換できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る耐火層保持部材のセラミックアンカーの側面図である。
【図２】本実施形態に係る耐火層保持部材の固定金具の断面図である。
【図３】本実施形態に係る耐火層保持部材を鉄皮に固定した状体を示す一部を断面とした側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態］
以下、本発明の実施形態について図１，図２及び図３を参照して説明する。本実施形態の耐火層保持部材１、炉の不定形耐火層を保持するもので、一端側が凹凸部分からなるアンカー部２１と他端側に雄ねじ部２２を有する棒状のセラミックアンカー２と、セラミックアンカー２の雄ねじ部２２と螺合する雌ねじ部３１を有する固定金具３とからなる。
【００１８】
このセラミックアンカー２のアンカー部２１は、図1に示すように、断面円形で径の大きくて厚い板状の５個の大径部２１１と径が小さくて厚い板状の５個の小径部２１２を交互に同軸的に一体化したものである。小径部２１２の外周面がリング状の溝２１０の底となる。
【００１９】
セラミックアンカー２の雄ねじ部２２はアンカー部２１の下端部を形成する小径部２１２と同軸的に形成された外周面側に５周するらせん状の突条を持つ。セラミクアンカー２は従来のセラミックアンカーと同様に型成形されたのち焼成されて製造される。
【００２０】
セラミックアンカー２の材質にはアルミナ、窒化ケイ素、炭素ケイ素、が用いられるが、これらに限定せず、耐火物のセラミックスであればよい。
【００２１】
なお、セラミックアンカー２のアンカー部２１を構成する５つの大径部２１１の直径がそれぞれ異なるようにしてもよい。また、大径部２１１の断面を円形としたが、長円形、楕円形としてもよい。
【００２２】
固定金具３はセラミックアンカー２の雄ねじ部２２と螺合する雌ねじ部３１と底部３２とを有する。固定金具３の底部３２は炉の鉄皮４に溶接される。固定金具３の鉄皮４に溶接される底部３２は、鉄皮４への溶接が容易となるようにフランジ状にしてもよい。
【００２３】
固定金具３の材質は、炭素鋼、ステンレス鋼などの合金鋼が挙げられる。
【００２４】
本実施例の耐火層保持部材1は、灰溶融炉等の耐火装置の鉄皮４に固定金具３の底部３２が溶接により固定される。この固定金具３の雌ねじ部３１に、セラミックアンカー２の雄ねじ部２２がねじ込まれることで、セラミックアンカー２は鉄皮４に固定される。固定されたセラミックアンカー２は、耐火装置の内壁面に積層形成される不定形耐火物層内に埋設されて使用される。セラミックアンカー２の溝部２０にも不定形耐火物が入り込みセラミックアンカー２と不定形耐火物層は一体化する。これにより不定形耐火物層はセラミックアンカー２と固定金具３で炉の鉄皮４に保持される。
【００２５】
このセラミックアンカー２はそれを構成するアンカー部２の全ての断面形状が円形であり、断面形状で尖端となる角が無い。このため、このセラミックアンカー２を埋設する不定形耐火物層に応力集中となる部分が少なく、不定形耐火物にクラックが発生しにくい。このため、本実施形態のセラミックアンカー１を用いた不定形耐火物層は損傷が低減され、損傷が低減された不定形耐火物を備える炉の耐久性は高くなる。
【００２６】
また、セラミックアンカー２の雄ねじ部２２と固定金具３の雌ねじ部３１が螺合してセラミックアンカー２が固定金具３に固定されており、雄ねじ部２２の外周面の広い面積が雌ねじ部３１と係合している。このため、雄ねじ部２２は、従来のハンガーメタルに比べても広い面積で固定されており、雄ねじ部２２と雌ねじ部３１にかかる応力は分散されるため、セラミックアンカー２の雄ねじ部２２は損傷を受けにくく、かつ、雄ねじ部２２は堅牢に保持される。つまり、セラミックアンカー２の耐久性がより高く、かつ堅牢に保持される。
【００２７】
さらに、セラミックアンカー２が劣化して、セラミックアンカー２を交換する場合には、従来のハンガーメタルでは、溶接されているハンガーメタルと鉄皮４との溶接を取り外す必要がある。これに対して、本実施形態の耐火層保持部材では、セラミックアンカー２をねじって固定金具３から取り外すため、固定金具３と鉄皮４の溶接を取り外す必要はなく、セラミックアンカー２は容易に交換できる。
【００２８】
（その他）
本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００２９】
１・・耐火層保持部材    ２・・セラミックアンカー
３・・固定金具    ４・・鉄皮
【図１】
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【図２】
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【図３】
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