(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱繊維製支持材の自立性を改善し、不定形耐火物の施工時に耐熱繊維製支持材の先端部が垂れ下ることを防止できる不定形耐火物構造体の提供。【解決手段】不定形耐火物１９と、鉛直な壁面を有し、該壁面に施工された不定形耐火物１９を支持する支持体と、支持体の壁面に接続された状態で不定形耐火物１９の内部に埋設される耐熱繊維製支持材６とを備えた不定形耐火物構造体において、耐熱繊維製支持材６は、無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープ１を有し、耐熱繊維ロープ１は、環状部を有し、耐熱繊維ロープ１内に金属ワイヤー５が内在する不定形耐火物構造体。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不定形耐火物と、
鉛直な壁面を有し、前記壁面に施工された前記不定形耐火物を支持する支持体と、
前記支持体の壁面に接続された状態で前記不定形耐火物の内部に埋設される耐熱繊維製支持材と、
を備え、
前記耐熱繊維製支持材は、無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープを有し、
前記耐熱繊維ロープは、環状部を有し、且つ前記耐熱繊維ロープの芯に金属ワイヤーが内在することを特徴とする、不定形耐火物構造体。
【請求項２】
前記金属ワイヤーが内在する前記耐熱繊維ロープの前記環状部は、前記金属ワイヤーの弾性により前記支持体の壁面に対して自立した状態で、前記不定形耐火物に埋設されている、請求項１に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項３】
前記金属ワイヤーは、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線のうち、いずれかの材質からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項４】
前記無機質長繊維は、Ａｌ２Ｏ３質、ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３質のうち１種又は２種以上の材質からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項５】
前記耐熱繊維ロープは、硬化剤にて硬化されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項６】
前記耐熱繊維製支持材は、
前記耐熱繊維ロープと、
前記耐熱繊維ロープと前記支持体を接続する接続部材と、
を有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項７】
前記接続部材は、前記支持体に固定される金属管からなり、
前記金属管の内部に前記耐熱繊維ロープの端部が挿入された状態で密着していることを特徴とする、請求項６に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項８】
前記耐熱繊維ロープに前記不定形耐火物の荷重が作用する方向と、前記耐熱繊維ロープの端部が前記金属管から引き抜かれる方向とが異なることを特徴とする、請求項７に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項９】
前記金属管が、スタッド溶接により前記支持体に固定されていることを特徴とする、請求項７又は８に記載の不定形耐火物構造体。
【請求項１０】
不定形耐火物と、前記不定形耐火物を支持する支持体とを備える不定形耐火物構造体の製造方法において、
無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープと、前記耐熱繊維ロープの芯に内在する金属ワイヤーとを有し、且つ、前記耐熱繊維ロープが環状部を有する耐熱繊維製支持材を、前記支持体の鉛直な壁面に固定する工程と、
前記耐熱繊維製支持材が固定された前記支持体の壁面の周囲に前記不定形耐火物を流し込み施工する工程と、
を含むことを特徴とする、不定形耐火物構造体の製造方法。
【請求項１１】
前記不定形耐火物を流し込み施工する工程では、前記金属ワイヤーが内在する前記耐熱繊維ロープの前記環状部が、前記金属ワイヤーの弾性により前記支持体の壁面に対して自立した状態で、前記不定形耐火物が流し込まれる、請求項１０に記載の不定形耐火物構造体の製造方法。
【請求項１２】
前記耐熱繊維製支持材を前記支持体の壁面に固定する工程では、前記耐熱繊維製支持材を、スタッド溶接により前記支持体の壁面に固定することを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の不定形耐火物構造体の製造方法。
【請求項１３】
前記耐熱繊維製支持材は、前記支持体に固定される金属管を更に有し、前記金属管の内部に前記耐熱繊維ロープの端部が挿入された状態で密着しており、
前記耐熱繊維製支持材を前記支持体の壁面に固定する工程では、前記耐熱繊維製支持材の前記金属管を、スタッド溶接により前記支持体の壁面に固定することを特徴とする、請求項１２に記載の不定形耐火物構造体の製造方法。
【請求項１４】
前記金属管には、前記支持体に固定される側の先端に薄肉部が形成されており、
前記金属管の前記薄肉部を、スタッド溶接により前記支持体の壁面に固定することを特徴とする、請求項１３に記載の不定形耐火物構造体の製造方法。
【請求項１５】
不定形耐火物を支持する支持体の鉛直な壁面に接続され、前記支持体の鉛直な壁面に施工される前記不定形耐火物の内部に埋設される耐熱繊維製支持材であって、
無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープと、
前記耐熱繊維ロープと前記支持体の壁面を接続する接続部材と、
を備え、
前記耐熱繊維ロープは、環状部を有し、且つ前記耐熱繊維ロープの芯に金属ワイヤーが内在することを特徴とする、耐熱繊維製支持材。
【請求項１６】
前記金属ワイヤーが内在する前記耐熱繊維ロープの前記環状部は、前記金属ワイヤーの弾性により前記支持体の壁面に対して自立する、請求項１５に記載の耐熱繊維製支持材。
【請求項１７】
前記金属ワイヤーは、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線のうち、いずれかの材質からなることを特徴とする、請求項１５又は１６に記載の耐熱繊維製支持材。
【請求項１８】
前記接続部材は、前記支持体に固定される金属管からなり、
前記金属管の内部に前記耐熱繊維ロープの端部が挿入された状態で密着していることを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載の耐熱繊維製支持材。
【請求項１９】
前記金属管は、前記支持体に固定される側の先端に薄肉部が形成されていることを特徴とする、請求項１８に記載の耐熱繊維製支持材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不定形耐火物構造体及びその製造方法、並びに、不定形耐火物構造体に使用する耐熱繊維製支持材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所などにおいて高温下で使用される各種工業炉や設備には、使用環境や必要とされる機能に応じて耐火煉瓦や不定形耐火物、セラミックファイバーなど各種耐火物が施工されている。近年、その中でも施工や形状の自由度、品質の高性能化から不定形耐火物（キャスタブル、プラスチック等）の使用率が増大している。
【０００３】
不定形耐火物内部には、通常、アンカー又はスタッドと呼ばれるＬ形、Ｖ形、Ｙ形になどに加工された金属製支持材が埋設され、当該金属製支持材の端部は、不定形耐火物の支持体である鉄皮やパイプに固定される。この金属製支持材は、不定形耐火物が鉄皮やパイプ等から剥離、脱落するのを防止したり、亀裂の伸展を抑制したりする役割を果たしている。
【０００４】
また、金属製支持材以外を支持材に使用する場合もある。その一例として、アルミナ質、ムライト質、炭化珪素質等からなるセラミックスピンを支持材に使用することが提案されている（特許文献１）。
【０００５】
また、金属製支持材を用いることで生じる不定形耐火物の亀裂の発生や熱損失の増大化の問題を低減することを目的として、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３材質からなる無機質の耐熱繊維製支持材を支持材に使用することが提案されている（特許文献２）。
【０００６】
不定形耐火物構造体は、前述の不定形耐火物及び支持材からなる構造体のことで、鉄皮やパイプ等の支持体に耐熱性や断熱性を付与した構造体のことである。当該支持体としては、例えば、鉄鋼プロセスの中では、加熱炉の炉殻やスキッドの水冷パイプ、二次精錬の浸漬管、ガス吹き込み用のランス等が挙げられる。使用される支持体の大きさや構造によって違いはあるが、数千から数万さらには数十万本の支持材が、接着材による施工、手溶接、又は半自動溶接によって、鉄皮やパイプ等の支持体に固定されて、使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０―１９７１６１号公報
【特許文献２】特開２０１４―１４５５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般的な不定形耐火物構造体では、高温に曝される耐火物の稼働面近くに金属製支持材が存在することになる。金属は熱間での膨張率が耐火物よりも大きいため、金属製支持材と不定形耐火物との膨張差により不定形耐火物の亀裂発生の原因になることや、熱伝導率が高いために金属製支持材を通じて熱が炉殻鉄皮や水冷パイプ等に逃げることで、大きな熱損失が生じるといった問題があった。また、金属製支持材を酸化雰囲気下で長期間使用した場合、金属の酸化により支持材の強度劣化が生じ、不定形耐火物の保持力が低下し、特に支持材の先端部から不定形耐火物が剥離するといった問題点もあった。
【０００９】
工業炉の不定形耐火物施工には、炉の大きさや構造によって違いはあるが、数千から数万さらには数十万本もの金属製支持材が使用されている。
【００１０】
高温下で稼働後の不定形耐火物を観察すると、金属製支持材が設置された位置から亀裂が発生している状況を多く見受けることができる。亀裂が伸展し、個々が繋がることで不定形耐火物の剥離・脱落の危険性が高くなる。よって、亀裂の発生量が不定形耐火物構造体の寿命を決定付ける一要因となっている。
【００１１】
一方で、金属製支持材の代わりにセラミックスピンを支持材として使用することが提案されている（特許文献１）。しかしながら、セラミックスピンを使用した場合、セラミックスピンを支持体に対して溶接できないため、支持材と支持体の固定が難しいといった問題点がある。特許文献１では、固定方法として無機質接着剤を使用しているが、無機質接着剤は接着強度が低いため、重量物を支持できない。更に、セラミックスピンは折れやすいといった欠点もある。これらの理由より、セラミックスピンからなる支持材は、実情ほとんど使用されていない。
【００１２】
そこで、金属製支持材を用いることで生じる不定形耐火物の亀裂の発生や熱損失の増大の問題を低減することを目的に、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３材質等の無機質長繊維からなるロープ状の耐熱繊維製支持材（耐熱繊維ロープ）が提案された（特許文献２）。しかしながら、耐熱繊維製支持材は、繊維の自立性が低いため、硬化剤を用いたとしても、不定形耐火物の施工時に耐火物の荷重に耐えきれず、該耐熱繊維製支持材の先端部が垂れ下るといった欠点があった。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、耐熱繊維製支持材の自立性を改善できる不定形耐火物構造体及びその製造方法、並びに当該不定形耐火物構造体に用いる耐熱繊維製支持材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】
【００１４】
本願発明者等は、上述の金属製支持材や従来の耐熱繊維製支持材の欠点を鑑みて、ロープ状の耐熱繊維製支持材中に芯として金属ワイヤーを内在させることで、耐熱繊維の特性を生かすとともに、耐熱繊維製支持材の自立性を高めることができ、従来の耐熱繊維製支持材にあった課題を解決できると考えた。
【００１５】
金属と不定形耐火物に使用される酸化物とでは、熱膨張係数が大きく異なり、金属の方が一般的により大きな値をとる。よって、熱間では金属製支持材と不定形耐火物とでは膨張量に差が生じ、金属が大きく伸長する際に内部応力が発生し、不定形耐火物の亀裂発生の大きな要因となっている。このため、金属製支持材の膨張代を設けるために、支持材表面に樹脂コーティングやビニールテープを巻き付けて施工し、昇温時に焼き飛ばすことで、不定形体耐火物に埋設された金属製支持材の周囲に空間を確保しているほどである。
【００１６】
一方、耐熱繊維は、不定形耐火物と同様に無機材料であり、熱膨張係数が低く、さらに弾性率も低いので、不定形耐火物内に耐熱繊維製支持材を埋設しても、両者の膨張差により内部応力が発生しにくい。そして、耐熱繊維製支持材中に金属ワイヤーが内在しても、その膨張は耐熱繊維製支持材に拘束されるので、不定形耐火物に影響することは殆どない。
【００１７】
また、通常、金属製支持材に使用される材質のＳＵＳ鋼や耐熱鋳鋼の熱伝導率が１５〜５０Ｗ／ｍＫ程度であるのに対して、アルミナ長繊維に代表される耐熱繊維の熱伝導率は０．１Ｗ／ｍＫ程度である。金属の端部を指で持ち、もう一方を火炎で炙れば、たちまち持つことが出来なくなるが、同様のことを耐熱繊維で行っても持ち続けることが出来ることから、その違いは明白である。そして、耐熱繊維製支持材中に熱伝導率が高い金属ワイヤーが内在していても、該金属ワイヤーは、耐熱繊維製支持材が接続される支持体に接触する構造ではないため、熱が金属ワイヤーを通じて支持体に逃げることがなく、熱損失に影響することはない。
【００１８】
更には、耐熱繊維は主にＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２といった酸化物で構成されるため、高温酸化雰囲気下における長期間の使用においても、金属とは異なり、酸化により劣化することはない。一方で、耐熱繊維製支持材中に内在する金属ワイヤーは、酸化により劣化する。しかしながら、金属ワイヤーは酸化してもなお、不定形耐火物の数倍程度の強度は維持できるので、全く問題とはならない。
【００１９】
即ち、発明者等が鋭意検討した結果、無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープの芯に金属ワイヤーが内在された支持材を適用することで、不定形耐火物の亀裂の発生の抑制や、支持材を通じた抜熱量の低減ができるとともに、耐熱繊維製支持材の自立性が向上することで、不定形耐火物を施工する時の耐熱繊維製支持材の垂れ下りを抑制し、不定形耐火物の支持効果が向上し、実機使用時の不定形耐火物の剥離損耗を低減できることを見出して、本発明を為すに至った。
【００２０】
本発明の要旨は以下の通りである。
【００２１】
（１）本発明のある観点によれば、不定形耐火物と、鉛直な壁面を有し、前記壁面に施工された前記不定形耐火物を支持する支持体と、前記支持体の壁面に接続された状態で前記不定形耐火物の内部に埋設される耐熱繊維製支持材と、を備え、前記耐熱繊維製支持材は、無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープを有し、前記耐熱繊維ロープは、環状部を有し、且つ前記耐熱繊維ロープの芯に金属製ワイヤーが内在することを特徴とする、不定形耐火物構造体が提供される。
【００２２】
（２）前記金属ワイヤーが内在する前記耐熱繊維ロープの前記環状部は、前記金属ワイヤーの弾性により前記支持体の壁面に対して自立した状態で、前記不定形耐火物に埋設されているようにしてもよい。
【００２３】
（３）前記金属製ワイヤーは、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線のうち、いずれかの材質からなるようにしてもよい。
【００２４】
（４）前記無機質長繊維は、Ａｌ２Ｏ３質、ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３質のうち１種又は２種以上の材質からなるようにしてもよい。
【００２５】
（５）前記耐熱繊維ロープは、硬化剤にて硬化されているようにしてもよい。
【００２６】
（６）前記耐熱繊維製支持材は、前記耐熱繊維ロープと、前記耐熱繊維ロープと前記支持体を接続する接続部材と、を有するようにしてもよい。
【００２７】
（７）前記接続部材は、前記支持体に固定される金属管からなり、前記金属管の内部に前記耐熱繊維ロープの端部が挿入された状態で密着しているようにしてもよい。
【００２８】
（８）前記耐熱繊維ロープに前記不定形耐火物の荷重が作用する方向と、前記耐熱繊維ロープの端部が前記金属管から引き抜かれる方向とが異なるようにしてもよい。
【００２９】
（９）前記金属管が、スタッド溶接により前記支持体に固定されていてもよい。
【００３０】
（１０）本発明の別の観点によれば、不定形耐火物と、前記不定形耐火物を支持する支持体とを備える不定形耐火物構造体の製造方法において、無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープと、前記耐熱繊維ロープの芯に内在する金属ワイヤーとを有し、且つ、前記耐熱繊維ロープが環状部を有する耐熱繊維製支持材を、前記支持体の鉛直な壁面に固定する工程と、前記耐熱繊維製支持材が固定された前記支持体の壁面の周囲に前記不定形耐火物を流し込み施工する工程と、を含むことを特徴とする、不定形耐火物構造体の製造方法が提供される。
【００３１】
（１１）前記不定形耐火物を流し込み施工する工程では、前記金属ワイヤーが内在する前記耐熱繊維ロープの前記環状部が、前記金属ワイヤーの弾性により前記支持体の壁面に対して自立した状態で、前記不定形耐火物が流し込まれるようにしてもよい。
【００３２】
（１２）前記耐熱繊維製支持材を前記支持体の壁面に固定する工程では、前記耐熱繊維製支持材を、スタッド溶接により前記支持体の壁面に固定するようにしてもよい。
【００３３】
（１３）前記耐熱繊維製支持材は、前記支持体に固定される金属管を更に有し、前記金属管の内部に前記耐熱繊維ロープの端部が挿入された状態で密着しており、前記耐熱繊維製支持材を前記支持体の壁面に固定する工程では、前記耐熱繊維製支持材の前記金属管を、スタッド溶接により前記支持体の壁面に固定するようにしてもよい。
【００３４】
（１４）前記金属管には、前記支持体に固定される側の先端に薄肉部が形成されており、前記金属管の前記薄肉部を、スタッド溶接により前記支持体の壁面に固定するようにしてもよい。
【００３５】
（１５）本発明の別の観点によれば、不定形耐火物を支持する支持体の鉛直な壁面に接続され、前記支持体の鉛直な壁面に施工される前記不定形耐火物の内部に埋設される耐熱繊維製支持材であって、無機質長繊維からなる耐熱繊維ロープと、前記耐熱繊維ロープと前記支持体の壁面を接続する接続部材と、を備え、前記耐熱繊維ロープは、環状部を有し、且つ前記耐熱繊維ロープの芯に金属製ワイヤーが内在することを特徴とする、耐熱繊維製支持材が提供される。
【００３６】
（１６）前記金属ワイヤーが内在する前記耐熱繊維ロープの前記環状部は、前記金属ワイヤーの弾性により前記支持体の壁面に対して自立するようにしてもよい。
【００３７】
（１７）前記金属製ワイヤーは、硬鋼線、ピアノ線、ステンレス鋼線のうち、いずれかの材質からなるようにしてもよい。
【００３８】
（１８）前記接続部材は、前記支持体に固定される金属管からなり、前記金属管の内部に前記耐熱繊維ロープの端部が挿入された状態で及び密着しているようにしてもよい。
【００３９】
（１９）前記金属管は、前記支持体に固定される側の先端に薄肉部が形成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明を適用することで、金属製支持材が原因となる不定形耐火物の亀裂発生を抑制できるため、不定形耐火物構造体の耐用を上げることが可能である。また、耐熱繊維製支持材は熱伝導率が低いため、不定形耐火物構造体からの熱損失を低減できる。
更に、不定形耐火物を施工する時の耐熱繊維製支持材の垂れ下りを抑制することで、耐熱繊維製支持材による不定形耐火物の支持効果が向上し、不定形耐火物の耐用性を上げることが可能である。
以上の効果により、熱損失エネルギーを減少することによるコストダウン化や省エネルギー化、不定形耐火物構造体の寿命向上に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】従来の耐熱繊維ロープと金属管から構成される耐熱繊維製支持材を表す図である。
【図２】従来の耐熱繊維ロープと金属管から構成される耐熱繊維製支持材を表す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る金属ワイヤーが挿入された耐熱繊維ロープと金属管から構成される耐熱繊維製支持材を表す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る金属ワイヤーが挿入された耐熱繊維ロープと金属管から構成される耐熱繊維製支持材を表す図である。
【図５】不定形耐火物の流し込み施工時の耐熱繊維製支持材のたわみを視覚的に評価すための試験を表す図である。
【図６】荷重印加によるたわみ量測定方法を表す図である。
【図７】荷重印加時のたわみ量と荷重解放後のたわみ量を表す図である。
【図８】耐熱繊維製支持材のたわみ時の不定形耐火物支持率を表す図である。
【図９】耐熱繊維ロープの引張強度試験を表す図である。
【図１０】本実施形態に係る耐熱繊維製支持材が適用されたスキッドポストの構造を表す図である。
【図１１】一般的な不定形耐火物構造体を示す図である。
【図１２】一般的なスキッドを表す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る金属ワイヤーが挿入された耐熱繊維ロープとスタッド溶接用金属管から構成される耐熱繊維製支持材を表す図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態に係るスタッド溶接用金属管の細部を表す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る金属ワイヤーが挿入された耐熱繊維ロープと、図４とは異なる形状の金属管から構成される耐熱繊維製支持材を表す図である。
【図１６】金属管の溶接強度を評価する引張強度試験を表す図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る耐熱繊維製支持材が適用されたスキッドポストの構造を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態に係る耐熱繊維製支持材、及びそれを用いた不定形耐火物構造体について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００４３】
本発明の実施形態に係る耐熱繊維製支持材を用いた不定形耐火物構造体を説明する前に、先ずは、従来の金属製支持材を用いた不定形耐火物構造体について説明する。
【００４４】
一般的に、不定形耐火物構造体は、図１１に示すように、基本構造として、支持体２２と、当該支持体２２に対して溶接等で固定された金属のスタッドやアンカーのような金属製支持材２３と、不定形耐火物１９から構成される。
【００４５】
また、支持体２２を被覆する耐火物は単層または、複層からなり、不定形耐火物１９の他にセラミックスファイバーや断熱ボード、断熱シート等の定形耐火物が併用される場合もある。ここでいう支持体２２とは、金属やセラミックス製の部材を組み合わせてできた構造物で、炉殻、パイプ、梁、柱等が挙げられる。例えば、鉄鋼プロセスに用いられる支持体としては、加熱炉の炉殻、図１２に示すようなスキッドのポスト部２５内に設けられる水冷パイプ、二次精錬の浸漬管、又はガス吹き込み用のランス等が挙げられる。
【００４６】
また、不定形耐火物構造体は、支持体２２に溶接等にて一定間隔で金属製支持材２３を固定し、その後、周囲に設置された任意の形状の型枠に不定形耐火物１９を流し込み、養生・乾燥させることで施工され、かかる施工後に、各設備の実機で不定形耐火物構造体が使用される。
【００４７】
本発明の実施形態に係る金属ワイヤーが内在した耐熱繊維製支持材は、上記金属のスタッドやアンカーのような金属製支持材２３に替わるものである。また、本実施形態に係る不定形耐火物構造体は、当該金属ワイヤーが内在した耐熱繊維製支持材を用いて構築した不定形耐火物構造体であり、支持材が異なる以外は、上記一般的な不定形耐火物構造体と同様の構成および用途を適用できる。すなわち、本実施形態に係る不定形耐火物構造体は、支持体、耐熱繊維製支持材、及び、不定形耐火物から構成される。そして、本実施形態は、支持体が鉛直な壁面を有し、該鉛直な壁面に対して耐熱繊維製支持材が水平方向に起立するように取り付けられ、該鉛直な壁面に不定形耐火物が施工される場合において、好適に適用される。
【００４８】
ここで、本実施形態に係る不定形耐火物構造体の製造方法（施工方法）の概要について説明する。まず、鉄扉又は水冷パイプ等の支持体の鉛直な壁面に対して、複数の耐熱繊維製支持材を所定間隔で溶接により固定する。この際、各耐熱繊維製支持材が支持体の壁面から略水平方向に起立するように、耐熱繊維製支持材を壁面に固定する。次いで、支持体の壁面の周囲に不定形耐火物を流し込み施工する。例えば、不定形耐火物による被覆対象である支持体の壁面の周囲に、任意形状の型枠を設置した後に、当該型枠と壁面との間の空間に、流動性を有する固化前の不定形耐火物を流し込む。そして、当該型枠内で不定形耐火物を養生及び乾燥させて、固化させる。かかる不定形耐火物の流し込み施工により、支持体の壁面周囲は、固化した不定形耐火物で被覆され、流し込み施工前に支持体の壁面に固定された耐熱繊維製支持材は、固化した不定形耐火物の内部に埋設される。この結果、支持体は耐熱繊維製支持材を通じて不定形耐火物を安定的に支持でき、不定形耐火物が支持体から剥離することを防止できる。
【００４９】
また、上記耐熱繊維製支持材に用いられる耐熱繊維とは、耐熱性を有する無機質長繊維のことであって、例えば、構成される化学成分がＡｌ２Ｏ３質、ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３質のうち１種又は２種以上である、長繊維（連続繊維）である。当該耐熱繊維は、金属製支持材では熱損失の増加や強度の低下が生じる様な、例えば６００℃以上、更には、１０００℃以上の高温下でも、耐熱性、強度を有する。耐熱繊維の材質が、Ａｌ２Ｏ３質、ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３質のうち１種又は２種以上であれば、このような耐熱条件を満たすことから、好ましい。特に、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質は、耐高温性、コストパフォーマンス等に優れるので、より好ましい。Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質の中でも、Ａｌ２Ｏ３が７２質量％、ＳｉＯ２が２８質量％なる組成の耐熱繊維は、手に入れやすく、コストパフォーマンスがよい。また、Ａｌ２Ｏ３が９０質量％、ＳｉＯ２が１０質量％の耐熱繊維は、より耐熱性に優れている。
【００５０】
この耐熱繊維は、複数本まとめて撚ってヤーンとすることができ、更に当該ヤーンを複数束ねてロープ状に加工できることが必要である。これにより、本実施形態に係る耐熱繊維製支持材の要部である耐熱繊維ロープが製造される。
【００５１】
また、上述のような、Ａｌ２Ｏ３質、ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２質、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３質のうちの２種以上の耐熱繊維を使用して、耐熱繊維ロープを製造すれば、例えば、耐熱繊維ロープの芯と外層とで材質を分けるような、多層構造とすることができる。
【００５２】
また、他の材質でも、無機質長繊維でロープ状にすることができる耐熱繊維を用いて耐熱繊維ロープを製造すれば、当該耐熱繊維ロープをあまり高温にならないような箇所に使用することは可能である。例えば、炭素繊維や、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＣａＯ質、ＣａＯ−ＳｉＯ２質等の繊維を適用可能である。
【００５３】
以下に、図３〜図１０を参照して、本発明の好適な実施の形態に係る金属ワイヤー５が内在した耐熱繊維製支持材６を用いた不定形耐火物構造体について詳細に説明する。
【００５４】
本実施形態に係る金属ワイヤーが内在した耐熱繊維製支持材６は、耐熱繊維ロープ１と該耐熱繊維ロープ１の芯に内在する金属ワイヤー５と、接続部材とから構成されている（図３参照）。接続部材は、耐熱繊維ロープ１と支持体２２とを接続する機能を有するもので、後述する金属管２などがこれに該当する。耐熱繊維ロープ１は、上記耐熱繊維を用いて組紐されたロープ状の形態を有する。組紐の種類としては、８打ち、１６打ち、金剛打ち等が挙げられるが、特にその種類に限定されることはない。スリーブ等の中空形状でも適用可能であるが、好ましくはロープ内に空間ができるだけ少ないものが良い。
【００５５】
耐熱繊維ロープ１が、不定形耐火物１９の支持材としての強度を担保するには、耐熱繊維ロープ１の材質として長繊維を用いることが必須である。短繊維を使用した場合でも、ロープ形状に組紐することは可能ではあるが、繊維が絡み合っているだけで容易に引き抜けるため、支持材としての機能を果たさない。長繊維を用いた場合、支持材として必要な引張強度はロープ径を変化させることで調整可能である。なお、長繊維とは、繊維長がｍ（メートル）オーダー以上（通常はｋｍ（キロメートル）オーダー以上が多い）のものであり、繊維長が１〜５０ｍｍ程度である短繊維とは区別される。
【００５６】
耐熱繊維ロープ１は柔軟性を有するために、不定形耐火物１９を施工する際、耐熱繊維ロープ１が不定形耐火物１９の荷重を受けて荷重方向に垂れ下がってしまう、不定形耐火物１９内で湾曲する、折れ曲がる等の可能性がある。これらの現象は、耐熱繊維製支持材６による不定形耐火物１９の支持性能を低減させるものである。
【００５７】
そこで、本実施形態に係る耐熱繊維製支持材６においては、図３及び図４に示すように、耐熱繊維ロープ１の芯に、金属ワイヤー５を内在させる。金属ワイヤー５は、耐熱繊維ロープ１と略同一の長さを有する金属製の線材である。該金属ワイヤー５は、耐熱繊維ロープ１内の中心部（芯）に長手方向に挿入される。金属ワイヤー５の周囲は耐熱繊維ロープ１により覆われているので、該金属ワイヤー５が外部に露出することはない。
【００５８】
かかる金属ワイヤー５を設けることにより、耐熱繊維ロープ１の自立性は向上する。更に、不定形耐火物１９の流し込み施工時に荷重を受けても、耐熱繊維ロープ１は殆ど垂れ下がることがなく、支持体２２の鉛直な壁面に対して垂直方向（環状部面は地面に対し水平）に延びた状態を維持できる。本発明では、不定形耐火物の施工前にたわまないこと、及び施工後にもたわまない又はたわみが少ない状態を、自立状態と呼ぶ。その結果、耐熱繊維製支持材６による不定形耐火物１９の支持率が向上し、実機使用時に支持体２２からの不定形耐火物１９の剥離を低減できる。
【００５９】
ここで支持率について説明する。図８は、耐熱繊維製支持材６のたわみ時の不定形耐火物１９の支持率を説明するための模式図である。図８は、施工断面を示し、左端の支持体に耐熱繊維製支持材６が接続され、該耐熱繊維製支持材６の周囲に不定形耐火物１９が施工されている。この時の支持体の壁面からの不定形耐火物１９の施工厚みをＢ、耐熱繊維製支持材６の高さをＡとするとき、下記式（１）を支持率と定義する。
支持率＝Ａ／Ｂ                （１）
【００６０】
ここで、Ａは、不定形耐火物１９の施工後の耐熱繊維製支持材６の実質高さ（支持体の壁面から耐熱繊維製支持材６の耐熱繊維ロープ１の先端までの水平距離）、即ち、不定形耐火物支持量１７（耐熱繊維製支持材６により不定形耐火物１９を支持可能な範囲）とする。不定形耐火物支持量１７は、耐熱繊維製支持材６のたわみの程度により変化する。不定形耐火物厚みＢが一定の場合、不定形耐火物支持量１７の変化によって、不定形耐火物未支持量１８は変化し、不定形耐火物未支持量１８が大きいほど、不定形耐火物１９の剥離性が高まる。逆に言えば、不定形耐火物支持量１７が大きいほど、即ち支持率が大きいほど、不定形耐火物１９の剥離は低減される。
【００６１】
支持率の上限は、耐火物の施工厚みと、耐熱繊維製支持材６の高さによって決まるものであり、特定の数値に限定されるものではなく、相対的に大きい方が剥離は低減されるという指標である。
【００６２】
本実施形態に用いる金属ワイヤー５の材質としては、銅線又はアルミ線などを使用することも可能であるが、金属ワイヤー５の弾性を向上させる観点からは、硬鋼線、ピアノ線、又はステンレス鋼線のうち、いずれかの材質を用いることが好ましい。これら硬鋼線、ピアノ線、又はステンレス鋼線は、容易に入手でき、比較的弾性も高く、耐酸化性もあるからである。
【００６３】
より好ましくは、金属ワイヤー５として、ステンレス鋼線を用いる。ステンレス鋼線は弾性率が高いために、不定形耐火物１９の流し込み施工時に、不定形耐火物１９の荷重により、該ステンレス鋼線が内在する耐熱繊維製支持材６がたわんでも、施工後に戻りがあって、支持率を高めることができる。図７に示すように、荷重により下方にたわんだ耐熱繊維製支持材８のたわみ量１６は、荷重印加時（実線を参照。）よりも、荷重解放時（破線を参照。）の方が小さくなる。そして、耐熱繊維製支持材６の耐熱繊維ロープ１に内在する金属ワイヤー５の弾性率が高いほど、荷重により変形した耐熱繊維ロープ１の戻りが大きくなるので、荷重解放時のたわみ量１６は小さくなる。
【００６４】
また、金属ワイヤー５の径は、特に規定されない。不定形耐火物の施工時の耐熱繊維製支持材６のたわみを抑制でき、かつ、耐熱繊維ロープ１の芯に金属ワイヤー５を内在させることができれば、金属ワイヤー５の径は適宜の径であってよい。一般に、金属ワイヤー５の径が大きいほど、抵抗性は増すが、不必要に大きくしなくてもよい。発明者の検討では、ステンレス鋼線を用いた場合、ステンレス鋼線の直径は、例えば、０．８ｍｍ程度もあれば十分である。
【００６５】
なお、たわみ量は負荷荷重に比例し、弾性率及び断面二次モーメントに反比例する。直線状のワイヤーなど断面形状が単純な円の場合には、断面二次モーメントは直径の四乗に比例する。定性的には、弾性率が高く、径が大きい方がたわみ量は少ない。
【００６６】
上記のように、耐熱繊維ロープ１中に内在する金属ワイヤー５の材質及び径等を調整することで、耐熱繊維製支持材６のたわみ量（垂れ下り量）を制御することができる。ここで、耐熱繊維製支持材６のたわみ量は、できるだけ少ない方がよく、たわみ量を抑制する観点のみからは、金属ワイヤー５の弾性率、及び径はいずれも、大きい方がよい。従って、例えば、（ａ）金属ワイヤー５の弾性率と、金属ワイヤー５の入手容易性、施工性及び経済性等との兼ね合いや、（ｂ）不定形耐火物１９の流し込み施工時の負荷応力の上限、（ｃ）耐熱繊維ロープ１の形状の制約（例えば、ロープ外径の制限）などに応じて、金属ワイヤー５の材質及び径等を適切に決定することで、不定形耐火物１９の流し込み施工後の耐熱繊維製支持材６のたわみ量が、所定の目標上限値以下となるように調整すればよい。なお、当該耐熱繊維製支持材６のたわみ量の目標上限値は、不定形耐火物構造体の実用上で不定形耐火物の剥離に支障が生じないような数値（例えば、数［ｍｍ］〜十数［ｍｍ］のレベル）に適宜設定することが好ましい。
【００６７】
本実施形態においては更に、耐熱繊維ロープ１を構成する耐熱繊維が予め硬化剤にて硬化され、常温で耐熱繊維ロープ１の弾性を向上させておいてもよい（ここでいう弾性とは、施工時に耐熱繊維ロープ１が不定形耐火物１９の荷重により垂れ下がる、湾曲する、折れ曲がるといった変形に耐えうることを指す。）。硬化剤としては、昇温過程で揮発するような市販品の油性ニス等の樹脂が挙げられる。型枠等を用いて耐熱繊維ロープ１を固定し、硬化剤を用いて耐熱繊維ロープ１を硬化させることで、任意の形状に耐熱繊維ロープ１を成型することも可能となる。
【００６８】
また、高温域で炭化して強度を維持できるようなフェノール樹脂、コールタールピッチや高温域でガラス質のネットワークを形成するリン酸、リン酸塩、ケイ酸塩、シリカゾル、アルミナゾル等を硬化剤に用いても良い。
【００６９】
耐熱繊維はその構造上内部に多くの空間を有しており、多くの水分を含有することが可能である。不定形耐火物１９の品質精度を決定付ける要素の一つに添加水分量が挙げられるが、耐熱繊維を用いた場合、前述の理由により、水分が耐熱繊維に吸収され、不定形耐火物１９の流動性がなくなる場合がある。硬化剤の使用は、耐熱繊維内の空間を埋める効果があるので、水分が耐熱繊維に含水されることを防ぐという効果も発揮するようになる。よって、硬化剤を用いることで不定形耐火物１９の品質精度を下げることなく施工することが可能となる。
【００７０】
本実施形態では、図３に示すように、後述する接続部材（例えば金属管２）を用いて耐熱繊維ロープ１の両端を接続し、環状とした耐熱繊維ロープ１を不定形耐火物１９内に埋設することで、効果的に不定形耐火物１９を支持できる。また、図４に示すような形状に、耐熱繊維ロープ１を環状にしてもよい。更には、この耐熱繊維ロープ１の環状部の設置数は、２つ以上の任意の数であってよい。例えば、環状部の設置数が２つであれば、耐熱繊維ロープ１は８の字形となる。
【００７１】
図１０は、本実施形態に係る不定形耐火物構造体の例として、スキッドポストの構造を示している。本実施形態に係る不定形耐火物構造体を各種工業炉や設備に適用する際、鉄皮や水冷パイプ２１等の金属から成る支持体２２に耐熱繊維製支持材６を固定する場合が多い。施工性や鉄皮との接着強度を考慮すると、図３又は図４に示したように、耐熱繊維製支持材６は、耐熱繊維ロープ１と、金属製の接続部材（例えば金属管２）とから構成され、当該金属製の接続部材を水冷パイプ２１等の金属製の支持体２２に溶接して固定することが好ましい。このように支持体２２に対して溶接にて固定可能な材質の接続部材により耐熱繊維ロープ１の両端部を挟持した状態で、当該接続部材を支持体２２に固定することにより、耐熱繊維ロープ１を支持体２２に取り付けることができる。
【００７２】
図３又は図４に示す、金属管２は、内部に貫通孔を有する環状の金属部材であり、当該金属管２の貫通孔に挿入した耐熱繊維ロープ１の端部をかしめることが可能なものである。この金属管２は、支持体２２に対して容易に溶接して固定できる。かかる金属管２の内部に耐熱繊維ロープ１の端部を挿入し、プレスして耐熱繊維ロープ１と金属管２とを圧着させて、圧着部３を形成する。このようにして、不定形耐火物１９内で耐熱繊維製支持材６に荷重や熱応力がかかった際でも、耐熱繊維ロープ１の端部が金属管２等の接続部材から容易に引き抜けない構造の耐熱繊維製支持材６とすることが好ましい。
【００７３】
耐熱繊維ロープ１を環状にして環状部を設けることで、不定形耐火物１９との接触面積が増すので、不定形耐火物１９と耐熱繊維ロープ１の摩擦力も増すとともに、耐熱繊維ロープ１の形状安定性も増すといった効果がある。ここでいう形状安定性とは、不定形耐火物１９の施工時において耐熱繊維ロープ１の元の形状からの変形が少ないことを指す。また、不定形耐火物１９が環状の耐熱繊維ロープ１を跨いで存在することになるため、耐熱繊維ロープ１は、不定形耐火物１９の荷重を面で受けることができ、より大きな荷重を受けることが可能となる。
【００７４】
さらに、耐熱繊維ロープ１の環状部を設け、かつ、その耐熱繊維ロープ１の環状部の内部に金属ワイヤー５が挿入されているので、耐熱繊維ロープ１の環状部の上記形状安定性が更に高まるだけでなく、該耐熱繊維ロープ１の環状部全体の自立性も高まる。これにより、不定形耐火物１９の流し込み施工時に、耐熱繊維ロープ１の環状部は、不定形耐火物１９の荷重を面で受けるので、垂れ下り変形しにくくなり、かつ、流し込み施工後に、金属ワイヤー５の弾性により、耐熱繊維ロープ１の環状部は、支持体２２の鉛直な壁面に対して自立した元の水平状態に復元しやすくなる。
【００７５】
上記の耐熱繊維製支持材６を支持体２２に固定した後は、通常の金属製支持材と同様に、不定形耐火物１９を施工することが可能である。本手法を用いれば、通常の金属製支持材と同様の溶接作業を行うのみなので、支持部材の設置作業効率は同じである。
【００７６】
ところで、図４に示す第２の実施形態では、耐熱繊維ロープ１の金属管２との接続部において、耐熱繊維ロープ１に不定形耐火物１９の荷重が作用する方向と、耐熱繊維ロープ１の端部が金属管２から引き抜かれる方向が同一方向（図の上下方向）である。これに対し、図３に示す第１の実施形態では、耐熱繊維ロープ１に不定形耐火物１９の荷重が作用する方向（図の上下方向）と、耐熱繊維ロープ１の端部が金属管２から引き抜かれる方向（図の左右方向）とが異なる。これにより、金属管２から耐熱繊維ロープ１の端部が抜けにくくなり、支持材として高耐用化につながることから、図３の耐熱繊維製支持材がより好ましい。
【００７７】
また、本実施形態に係る金属ワイヤー５が内在した耐熱繊維製支持材６は、他の従来の支持材と併用しても良い。例えば、天井等の支持材に不定形耐火物の荷重が大きくかかる場合は、保持力の比較的高い金属製支持材やハンガー煉瓦と併用して耐熱繊維製支持材を使用した構造とすることもできる。
【００７８】
本実施形態に係る金属ワイヤー５が内在した耐熱繊維製支持材６、及び、それを用いた不定形耐火物構造体は、各工業炉や設備において、従来の金属製支持材、及び、それを用いた不定形耐火物構造体を適用していた箇所に、適用することができる。また、本実施形態に係る金属ワイヤー５が内在した耐熱繊維製支持材６は、金属製支持材を従来用いていた位置に、これに置き換えて（全量又は一部）適用することが可能である。特に、水冷又は空冷で支持体２２の冷却を行っている場合は、耐熱繊維製支持材６は金属製支持材に比べて炉体からの損失熱が低下するので効果的である。
【００７９】
このような設備の例として鋼片の圧延用加熱炉のスキッドが挙げられる。スキッドとは、加熱炉内で鋼片を支持・搬送するための設備である。スキッドは金属製のパイプからなり、熱間強度を保つ目的でパイプ内部が水冷されており、水冷損失を抑制するために外周を耐火断熱材で被覆した構造となっている。この際、水冷パイプの断熱を行わないと、加熱炉から冷却水への抜熱が大きくなり、莫大な熱損失が生じることになる。
【００８０】
スキッドの基本構造は図１２のように、梁にあたるビーム部２４と、柱にあたるポスト部２５からなる。例えば、ポスト部２５に本実施形態に係る不定形耐火物構造を適用するには、図１０に示すように、不定形耐火物１９の支持体２２である水冷パイプ２１に、耐熱繊維製支持材６を溶接し、水冷パイプ２１の周囲にこの耐熱繊維製支持材６を包み込むように不定形耐火物１９を流し込み施工すればよい。
【００８１】
図１０に示すスキッドポストへの適用例では、楕円状の環状部を有する耐熱繊維ロープ１を備えた複数の耐熱繊維製支持材６が、鉛直方向に延びる水冷パイプ２１の周方向及び上下方向に沿って所定間隔で並設されており、各耐熱繊維製支持材６は水冷パイプ２１の外壁（鉛直な壁面）から水平方向に張り出すように取り付けられている。ここで、耐熱繊維ロープ１の環状部の向きが交互に鉛直方向又は水平方向になるように、上記複数の耐熱繊維製支持材６が水冷パイプ２１の周方向及び上下方向に沿って設置されている。
【００８２】
かかる構造によって、水冷パイプ２１の周囲を覆う不定形耐火物１９を複数の耐熱繊維製支持材６によって効果的に支持し、不定形耐火物１９が水冷パイプ２１から剥離することを防止できる。さらに、耐熱繊維ロープ１中に金属ワイヤー５が内在しているので、不定形耐火物１９の流し込み施工時に、耐熱繊維ロープ１の環状部は、金属ワイヤー５の弾性により、不定形耐火物１９の荷重に対抗して、水冷パイプ２１（支持体２２の一例）の鉛直壁面に対して自立状態を維持しようとするので、環状の耐熱繊維ロープ１の垂れ下がりを抑制できる。さらに、流し込み施工後に、金属ワイヤー５の弾性力により、耐熱繊維ロープ１の環状部の形状を流し込み前の状態に復元することができる。よって、施工後に、不定形耐火物１９に埋設された耐熱繊維ロープ１の環状部の形状を適正形状に維持でき、当該耐熱繊維ロープ１の環状部により不定形耐火物１９を高い支持率で、より効果的に支持できる。
【００８３】
耐熱繊維ロープ１を固定する金属管２の形状は、特に限定されず、上記図３又は図４等で示した金属管２以外の形状であってもよい。金属管２を耐熱繊維ロープ１に対して圧着して、摩擦抵抗で耐熱繊維ロープ１を固定するために、金属管２の直径は、例えば直径１０〜１７ｍｍ程度が用いられる。耐熱繊維ロープ１の直径より著しく大きい金属管２であると、耐熱繊維ロープ１の端部を金属管２に挿入しプレスした時に、耐熱繊維ロープ１が金属管２から抜けたり、または、圧着部３から外れることがあったりする。また、金属管２の圧着変形が大きいと、支持体２２に対する金属管２の固定が困難となる。
【００８４】
金属管２の長さは、例えば２０〜３０ｍｍ程度が用いられる。金属管２が短すぎると耐熱繊維ロープ１と金属管２の圧着部３以外の溶接部が変形する。また、金属管２が長すぎると、水冷損失が大きくなり熱損失を生じる。
【００８５】
次に、図１３〜図１５を参照して、本発明の第３の実施形態に係るスタッド溶接用の薄肉部２６が形成された金属管２を備えた耐熱繊維製支持材２７と、当該耐熱繊維製支持材２７を用いた不定形耐火物構造体の製造方法について説明する。
【００８６】
従来では、耐熱繊維製支持材についても、金属製支持材と同様に、手溶接又は半自動溶接によって鉄皮やパイプ等の支持体２２に固定していた。このため、耐熱繊維製支持材の設置に時間を要するという問題があった。
【００８７】
そこで、本願発明者等は、耐熱繊維製支持材の設置時間を短縮すべく鋭意検討し、スタッド溶接施工を適用するに至った。耐熱繊維ロープ１を固定している金属管２として、例えばＳＳ鋼またはＳＵＳ鋼を使用した場合、スタッド溶接によってこれら材質の金属管２を鉄皮や水冷パイプ２１等の支持体２２に直接溶接することができる。また、スタッド溶接では、電気抵抗加熱するために溶接対象部材の先端形状が重要となるが、金属管２の先端部を加工することにより、スタッド溶接が容易となる適切な形状に調整ができ、該金属管２による耐熱繊維ロープ１の固定にも影響がなく、耐熱繊維製支持材を短時間で設置できる。以下の第３の実施形態では、支持体２２に対する設置時間を短縮可能な、耐熱繊維製支持材の構造と、当該耐熱繊維製支持材を支持体２２にスタッド溶接により固定する方法について説明する。
【００８８】
図１３及び図１４は、本発明の第３の実施形態に係るスタッド溶接用の薄肉部２６が形成された金属管２を備えた耐熱繊維製支持材２７を示す。図１５は当該薄肉部２６が形成されていない金属管２を備えた耐熱繊維製支持材２８を示す。
【００８９】
図１３〜図１５は、かしめによって金属管２の周囲に形成された圧着部３を示す。金属管２の外周をかしめることで、金属管２の内部に挿入された耐熱繊維ロープ１の端部が金属管２に圧着され、金属管２と耐熱繊維ロープ１の端部との接合部が強固に固定される。かしめの位置、数、形状等は、耐熱繊維ロープ１が抜けることなく金属管２に圧着されれば、特に規定されない。図１３〜図１５の耐熱繊維製支持材２７、２８は、金属管２の管軸方向の２個所でかしめを行い、２つの環状の圧着部３を設けた例である。
【００９０】
また、図１３及び図１４に示すスタッド溶接用の耐熱繊維製支持材２７の金属管２の先端（支持体２２の一例である水冷パイプ２１に固定される側の端部）には、スタッド溶接用の薄肉部２６が形成されている。この薄肉部２６は、耐熱繊維ロープ１を固定する金属管２の先端に形成され、金属管２の他の部分（外径Ｇ）よりも肉厚が薄い環状部分である。かかる薄肉部２６は、スタッド溶接時に、耐熱繊維ロープ１を固定する金属管２の先端を溶融し易くするために設けられ、スタッド溶接時に溶融する溶接部として機能する。なお、金属管２の材質は例えばＳＳ鋼またはＳＵＳ鋼であるので、同材質の薄肉部２６はスタッド溶接により好適に溶融して、金属製の支持体２２と溶け合う。
【００９１】
かかる薄肉部２６は、金属管２の先端を切削加工等により加工して、金属管２の他の部分よりも薄肉化することによって形成される。例えば、図１４に示すように、耐熱繊維ロープ１を固定する金属管２の先端の外周部を切削加工して薄肉化することで、金属管２の先端以外の部分（外径Ｇ）と比べて肉厚が例えば３分の１程度の薄肉部２６を、金属管２の内周側に形成してもよい。しかし、薄肉部２６の形成方法は、かかる例に限定されず、例えば、金属管２の先端の内周側を切削加工して、外周側に薄肉部２６を形成してもよい。或いは、金属管２の先端の外周側及び内周側の双方を切削加工して、径方向の中央部分に薄肉部２６を形成してもよい。或いは、金属管２の先端を切削加工して、先細りのテーパー状にしてもよい。
【００９２】
また、薄肉部２６の寸法は、溶接時の溶け込みが最も好ましい寸法とすればよい。例えば、薄肉部２６がスタッド溶接時の電気抵抗加熱で好適に融ける程度に、薄肉部２６の肉厚Ｄ及び高さＨを調整すればよい。
【００９３】
上記のようにして金属管２の先端に薄肉部２６を設けることにより、金属管２の先端をスタッド溶接が容易となる適切な形状に調整できる。これにより、金属管２を支持体２２にスタッド溶接する時に、電気抵抗加熱により薄肉部２６を好適に溶融させて、金属管２の先端を支持体２２に強固に固定できるとともに、スタッド溶接により金属管２の溶接施工時間を大幅に短縮できる。よって、多数の耐熱繊維製支持材２７を支持体２２に対して短時間で設置でき、支持材の設置時間を大幅に短縮できる。さらに、金属管２に薄肉部２６を形成したとしても、金属管２による耐熱繊維ロープ１の端部固定にも影響がない。
【００９４】
また、耐熱繊維製支持材２７を金属製の支持体２２に固定する際に、通常のアーク溶接などを使用した場合、溶接中の熱によって耐熱繊維ロープ１のかしめ強度が低下するなどの問題もある。しかし、本実施形態では、短時間で固定可能なスタッド溶接を使用して耐熱繊維製支持材２７を金属製の支持体２２に固定するので、溶接時の耐熱繊維ロープ１のかしめ強度の低下を抑制できるなど、熱による悪影響を軽減できる。
【００９５】
また、従来の金属製支持材は棒状であり、スタッド溶接時の電気抵抗値を上げるためは、金属製支持材の先端の溶接部を尖塔状ないしは相当に径を小さくしなければならない。しかし、上記第３の実施形態に係る耐熱繊維製支持材２７の金属管２であれば、その先端の管径を小さくする切削加工により、溶接部である薄肉部２６を比較的容易に製造が可能である。
【００９６】
また、金属管２を金属製の支持体２２にスタッド溶接するに当たり、金属管２の先端にスタッド溶接用のピンなどの別部材を溶接等で取り付ける方法も考えられる。しかし、当該方法では、耐熱繊維ロープ１のロープ部と金属管２の金属部との圧着後（例えば、金属管２をかしめて圧着部３を形成した後）に、金属管２にスタッド溶接用のピンなどの別部材を溶接するときに、上記のように溶接中の熱によって耐熱繊維ロープ１のかしめ強度に影響が出るという問題がある。さらに、上記スタッド溶接用のピンなどの別部材を金属管２に取り付ける方法として、熱影響の少ないスタッド溶接を採用したとしても、当該別部材を金属管２に取り付ける際に取付不良が発生しやすいという問題もある。また、上記熱影響や取付不良の問題を回避するため、スタッド溶接用のピンなどの別部材を金属管２の先端に予め取り付けてから、耐熱繊維ロープ１の端部が挿入された金属管２をかしめて圧着部３を形成することで、耐熱繊維製支持材を製造する方法も考えられる。しかし、このように製造された耐熱繊維製支持材であっても、金属管２及びピンなどの金属部分が多いので、施工後に当該金属部分を通じて支持体２２から耐熱繊維製支持材への抜熱が多くなるという問題がある。
【００９７】
これに対し、本発明の第３の実施形態に係る耐熱繊維製支持材２７では、金属管２の先端を切削加工等により薄肉化することで、スタッド溶接用の薄肉部２６を、圧着前に予め形成しており、金属管２と薄肉部２６が一体化している。これにより、スタッド溶接用のピンを金属管２に取り付ける工程が不要であり、取付不良が発生しないという効果がある。さらに、スタッド溶接を簡便確実に行える薄肉部２６を予め形成しておくことで、耐熱繊維製支持材２７における金属部分を最小限にできるため、支持体２２から耐熱繊維製支持材への抜熱を抑制でき、且つスタッド溶接時の熱による影響も低減できる。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明の実施例に係る耐熱繊維製支持材及び不定形耐火物構造体について、詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００９９】
耐熱繊維にはＡｌ２Ｏ３が７２質量％、ＳｉＯ２が２８質量％の組成の長繊維をヤーンとしたものを用いた。このヤーンを用いて金剛打ちで直径５ｍｍの耐熱繊維ロープ１に直径０．８ｍｍの金属ワイヤー５を挿入し、組紐した。
【０１００】
（試験例１）
図３に示すように金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維ロープ１のもう一方の片端部を環状にして、その端部をＳＵＳ鋼からなる高さ２０ｍｍ、内径１０ｍｍの金属管２（金属製の接続部材に相当する）に入れ、プレスすることで、耐熱繊維ロープ１のロープ部と金属管２の金属部を圧着させて、耐熱繊維ロープ１内に金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を製造した。
【０１０１】
ＳＵＳ鋼、ＳＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を図５に示すように、溝型鋼１１に縦１２５ｍｍ(Ｄ)ピッチで溶接し、幅１２０ｍｍ（Ｂ）、厚み１１０ｍｍ（Ａ）、高さ４００ｍｍ（Ｃ）で不定形耐火物と同等比重１．３ｇ/ｃｍ３のグリセリン１３を用いて流し込み施工試験を行い、流し込み施工直後と、流し込み施工から２０分経過後の耐熱繊維製支持材６の耐熱繊維ロープ１の鉛直方向のたわみ量を測定した。
【０１０２】
この際、本発明例の支持材６の高さは全て、８０ｍｍ（Ｅ）とし、耐熱繊維製支持材６の形状は図３および図４の２種類で試験を行った。
【０１０３】
さらに、比較のために同条件で、図１および図２に示す金属ワイヤー５を含まない直径５ｍｍの耐熱繊維製支持材４を用いて同様の施工試験を行った。
【０１０４】
試験結果を表１に示す。
図３に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いた場合、流し込み施工直後において、ＳＵＳ製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６のたわみ量は、発明例１〜３に示すように、最大で５ｍｍであり、発明例４のＳＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６のたわみ量は最大８ｍｍであったのに対して、比較例１の耐熱繊維製支持材４は最大で３０ｍｍのたわみ量であった。
【０１０５】
また、流し込み施工から２０分後のたわみ量を測定した結果、発明例４の耐熱繊維製支持材６（ＳＳ鋼製の金属ワイヤー５）の場合は８ｍｍ、比較例１の耐熱繊維製支持材４の場合は２７ｍｍであったのに対して、発明例３の耐熱繊維製支持材６（ＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５）の場合は０ｍｍであった。
【０１０６】
この発明例３では、グリセリン１３の流し込み時にグリセリン１３が耐熱繊維製支持材６の先端にあたり、耐熱繊維製支持材６にたわみが生じたが、ＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５の弾性によって、耐熱繊維製支持材６のたわみが戻ることが確認された。
【０１０７】
したがって、図３に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いた場合に、金属ワイヤー５、好ましくはＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を使用することで、不定形耐火物施工体の支持材としての機能を安定化できることが確認できた。
【０１０８】
また、上記と同様に、図４に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いて、施工試験を行った。結果、ＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６のたわみ量は、発明例５〜７に示すように、流し込み施工直後で最大で５ｍｍであり、発明例８のＳＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６のたわみ量は最大６ｍｍであったのに対して、比較例２の耐熱繊維製支持材４は最大で１５ｍｍのたわみ量であった。
【０１０９】
また、流し込み施工から２０分後のたわみ量を測定した結果、発明例８の耐熱繊維製支持材６（ＳＳ鋼製の金属ワイヤー５）の場合は６ｍｍ、比較例２の耐熱繊維製支持材４の場合は１５ｍｍであったのに対して、発明例５〜７の耐熱繊維製支持材６（ＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５）の場合は４ｍｍであった。図３に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いた場合の試験と同様に、発明例３でも、グリセリン１３の流し込み施工時にグリセリン１３が耐熱繊維製支持材６の先端にあたり、耐熱繊維製支持材６にたわみが生じたが、ＳＵＳ金属鋼製の金属ワイヤー５の弾性によって、耐熱繊維製支持材６のたわみが戻ることが確認された。
【０１１０】
したがって、図４に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いた場合でも、金属ワイヤー５、好ましくはＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を使用することで、不定形耐火物施工体の支持材としての機能を安定化できることが確認できた。
【０１１１】
（試験例２）
実機において、不定形耐火物の流し込み施工時に、耐熱繊維製支持材６の先端に不定形耐火物があたり、耐熱繊維製支持材６がたわむことから、図６に示すように、耐熱繊維製支持材６の先端に一定荷重２Ｎを印加する試験を行った。
【０１１２】
この際の金属ワイヤー径はφ０．５〜０．８ｍｍとした。
さらに、比較のために同条件で図１および図２に示すように金属ワイヤー５を含まない直径５ｍｍの耐熱繊維製支持材４を用いて同様の荷重印加試験を行った。この際、本発明例の支持材６および比較例の支持材４の高さは全て８０ｍｍ（Ｅ）とし（図１〜４参照）、耐熱繊維製支持材４の形状は図１および図２の２種類で試験を行った。
【０１１３】
試験結果を表１に示す。
図３に示した形状のＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６のたわみ量は、発明例１〜４に示すように、φ０．５ｍｍで６．０４ｍｍ、φ０．６ｍｍで４．９３ｍｍ、φ０．８ｍｍで３．１８ｍｍであり、発明例４のＳＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入されたた耐熱繊維製支持材６のたわみ量は、φ０．８ｍｍで４．８ｍｍであったのに対して、比較例１の耐熱繊維製支持材４のたわみ量は１０．８６ｍｍであった。
【０１１４】
したがって、図３に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いた場合に、金属ワイヤー５、好ましくはＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を使用することで、不定形耐火物の流し込み時に生じる耐熱繊維製支持材６のたわみが軽減され、不定形耐火物構造体の支持材としての機能を安定化できることが確認できた。
【０１１５】
同様に図４に示した形状の耐熱繊維製支持材６（ＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５）のたわみ量は、発明例５〜７に示すように、φ０．５ｍｍで２．５４ｍｍ、φ０．６ｍｍで１．５６ｍｍ、φ０．８ｍｍで１．３８ｍｍであり、発明例８の耐熱繊維製支持材６（ＳＳ鋼製の金属ワイヤー５）のたわみ量は、φ０．８ｍｍで１．８ｍｍであったのに対して、比較例２の耐熱繊維製支持材は６．６６ｍｍであった。
【０１１６】
したがって、図４に示した形状の耐熱繊維製支持材６を用いた場合でも、金属ワイヤー５、好ましくはＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を使用することで、不定形耐火物の流し込み時に生じる耐熱繊維製支持材６のたわみが軽減され、不定形耐火物構造体の支持材としての機能を安定化できることが確認できた。
【０１１７】
【表１】
2017198438.tif 000003
【０１１８】
（試験例３）
耐熱繊維製支持材６は、実機使用中に高温環境下に置かれて徐々に劣化が進行し、耐熱繊維ロープ１と金属ワイヤー５が破断して、不定形耐火物の剥離が起こることから、本発明例として、加熱処理した耐熱繊維ロープ１（金属ワイヤー５を含む。）を用いて、図９に示すように、引張強度試験を行い、耐熱繊維製支持材６の耐用性を評価した。試験条件としては、ＳＵＳ鋼製の金属ワイヤー径をφ０．５〜０．８ｍｍとし、焼成条件としては、１０００℃×１０時間、１２００℃×１０時間焼成とした。
【０１１９】
さらに、比較例として、金属ワイヤー５を含まない直径５ｍｍの耐熱繊維ロープに同様な焼成を行って引張試験を行った。この際、本発明例および比較例のロープの長さは全て２００ｍｍとして試験を行った。なお、この比較例（金属ワイヤー無し）の場合は、ワイヤーの芯に、上記金属ワイヤー５に代えて耐熱繊維が詰まっている。
【０１２０】
試験結果を表２に示す。
表２に示すように、本発明例では、高温環境下で、耐熱繊維ロープ１内の金属ワイヤー５が酸化するため、耐熱繊維のみからなる比較例よりも、支持材全体の引張強度が若干は低下している。しかし、ＳＵＳ製の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維ロープ１の引張強度は、１０００℃での引張強度試験の場合は、３．１〜３．４ｋＮ程度であり、金属ワイヤー５を含まない耐熱繊維ロープの引張強度：３．５ｋＮと大きな違いはない。１２００℃で１０時間焼成後の耐熱繊維ロープの引張強度は、φ０．５ｍｍで０．９ｋＮ、φ０．６ｍｍで０．８ｋＮ、φ０．８ｍｍで０．６ｋＮであったが、実機で使用されている不定形耐火物の発生応力以上の強度を維持していることから実機で十分使用できることが確認できた。
【０１２１】
【表２】
2017198438.tif 000004
【０１２２】
（試験例４）
図１０に示すように、操業温度が１３５０℃の加熱炉スキッドポストの水冷パイプ２１に適用し、不定形耐火物の剥離量を測定する試験を行った。
【０１２３】
表１に示すように、発明例３、４として、耐熱繊維ロープ１を環状にして、φ０．８のＳＵＳ鋼又はＳＳ鋼製の金属ワイヤー５を挿入し、端部をＳＵＳ鋼からなる高さ２０ｍｍ、内径１０ｍｍの金属管２に入れ、プレスすることでロープ部と金属部を圧着させて、図３に示す形態の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を製造した。また、発明例７、８として、同様に、図４に示す形態の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を製造した。
【０１２４】
さらに、図１０に示すように円周方向８本の耐熱繊維製支持材６を配列し、耐熱繊維製支持材６の高さ方向の間隔は１５０ｍｍ間隔とし、耐熱繊維製支持材６を水冷パイプ２１に溶接固定した。尚、図１０の例では、円周方向に配列される耐熱繊維製支持材６については、耐熱繊維ロープ１に不定形耐火物１９の荷重が作用する方向（左右方向）に配置される支持材６と、耐熱繊維ロープ１が金属管２から引き抜かれる方向（上下方向）に配置される支持材６とを、４本ずつ交互に配置した。そして高さ方向にも、耐熱繊維ロープ１の環状部の方向面が重ならないような配置とした。耐熱繊維製支持材６を溶接した水冷パイプ２１に、不定形耐火物１９の厚みを１１０ｍｍとして流し込み施工を行った。
【０１２５】
また、比較例１、２として、同条件で、図１、２に示す金属ワイヤー５を含まない耐熱繊維製支持材４を用いた水冷パイプを製造した。この際、本発明例３、４、７、８および比較例１、２の支持材の高さは全て８０ｍｍとした。
【０１２６】
上記加熱炉を操業温度１３５０℃で６ヶ月稼働後に不定形耐火物１９の損耗状況を確認した。
【０１２７】
この結果、上記の表１に示すように、図１の耐熱繊維製支持材４を使用した比較例１では、１２ｍｍの不定形耐火物１９の剥離が確認された。これに対し、図１と同形状の図３の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を使用した発明例３、４では、不定形耐火物１９の剥離量は、それぞれ、０ｍｍ、３ｍｍであり、比較例１と比べて剥離量が大幅に少なかった。
【０１２８】
また、図２の耐熱繊維製支持材４を使用した比較例２では、３ｍｍの不定形耐火物１９の剥離が確認された。これに対し、図２と同形状の図４の金属ワイヤー５が挿入された耐熱繊維製支持材６を使用した発明例７、８では、不定形耐火物１９の剥離量はともに０ｍｍであり、不定形耐火物１９の剥離を完全に防止できた。
【０１２９】
（試験例５）
図１３に示すように耐熱繊維ロープ１を環状にして、その両端部をＳＵＳ鋼又はＳＳ鋼からなる金属管２に入れ、プレスすることで、耐熱繊維ロープ１の端部を金属管２に圧着させて、スタッド溶接用の耐熱繊維製支持材２７を製造した。図１４は金属管２の寸法例を示し、ここでは金属管２の高さＦを２２ｍｍ、外径Ｇを１３．８ｍｍ、溶接部である薄肉部２６の高さＨを０．８ｍｍ、薄肉部２６の肉厚Ｄを０．４ｍｍとした。
【０１３０】
金属管２を水冷パイプに強固にスタッド溶接できる好ましい条件を探索するため、薄肉部２６の高さＨが０．８ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍの３種類のスタッド溶接用の耐熱繊維製支持材２７を製造し、電圧１３０Ｖ、１４０Ｖ、１５０Ｖ、１６０Ｖ、１７０Ｖ、１８０Ｖの条件でスタッド溶接施工試験を行った。
【０１３１】
試験結果を表３に示す。表３中の溶接性の評価に関し、◎は溶け込み優良を示し、溶接後の金属管２の周囲にナゲット（溶け込み部分）が円を描くように溶け出していた。○は溶け込み良を示し、溶接後の金属管２の周囲にナゲット（溶け込み部分）が楕円を描くように溶け出していた。△は溶け込み不足を示し、溶接後の金属管２からナゲット（溶け込み部分）が溶け出していなかった。この試験結果によれば、ＳＵＳ鋼からなる薄肉部２６の高さＨ：０．８ｍｍの金属管２を、１４０Ｖで溶接した場合に、金属管２の先端の薄肉部２６の溶け込みが最も良好となる結果が得られた。表３の結果からは、金属管２を支持体２２に適切に溶接するためには、金属管２の材質がＳＳ鋼よりもＳＵＳ鋼であることが好ましく、また、溶接電圧は、１３０Ｖ以上、１６０Ｖ以下であることが好ましく、１４０Ｖであることがより好ましいといえる。
【０１３２】
【表３】
2017198438.tif 000005
【０１３３】
（試験例６）
耐熱繊維製支持材の施工強度不足は、実機使用中に耐熱繊維製支持材の溶接部が破断して不定形耐火物の脱落を発生させることから、試験例５で行ったスタッド溶接施工試験の金属管２の試料を用いて、図１６に示すような引張強度試験を行い、溶接強度を評価した。試験条件は、常温で引張速度を１００ｍｍ/ｍｉｎとした。
【０１３４】
試験結果を表４に示す。その結果、ＳＵＳ鋼の薄肉部２６の高さＨ：０．８ｍｍ、溶接電圧：１３０Ｖの場合に、引張強度が２２ｋＮとなり、また、薄肉部２６の高さＨ：０．８ｍｍ、溶接電圧：１４０Ｖの場合に、引張強度：２４ｋＮとなり、いずれの場合も高強度を示した。大凡外観で薄肉部２６の溶け込みの好ましい場合の引張強度が高かった。
【０１３５】
耐熱繊維ロープ１は、常温での引張強度が３ｋＮ程度であり、表４の引張試験結果から安全率は７倍以上を有している。さらに、実機で使用されている不定形耐火物１９の発生応力以上の強度も維持していることから、耐熱繊維製支持材２７を実機で十分使用できることが確認できた。
【０１３６】
【表４】
2017198438.tif 000006
【０１３７】
（試験例７）
図１７に示すように、操業温度が１３００℃の加熱炉スキッドポストの水冷パイプ２１に、ＳＵＳ鋼製の金属管２を用いたスタッド溶接用の耐熱繊維製支持材２７を適用した。耐熱繊維製支持材２７の配列は、円周方向８本とし、高さ方向の間隔は１２０ｍｍ間隔とし、１２０本の耐熱繊維製支持材２７を水冷パイプ２１にスタッド溶接施工した。不定形耐火物１９の厚みを１１０ｍｍとして流し込み施工を行った。また、比較のため図１５に示す耐熱繊維製支持材２８を手溶接で同様に施工した。この際、耐熱繊維製支持材２７、２８の高さＦは全て８０ｍｍとした。
【０１３８】
試験結果を表５に示す。その結果、耐熱繊維製支持材２７をスタッド溶接する場合の施工時間はわずか１０分であり、耐熱繊維製支持材２８を手溶接する場合よりも、施工時間を大幅に短縮することができた。
【０１３９】
さらに、上記加熱炉を操業温度１３００℃で６ヶ月稼働後に不定形耐火物１９の状況を確認すると、図１３の耐熱繊維製支持材２８および図１５の耐熱繊維製支持材２８を用いた場合ともに、不定形耐火物１９の剥離は確認されず、健全な状態を確認した。
【０１４０】
【表５】
2017198438.tif 000007
【０１４１】
以上の結果から、本発明の適用により不定形耐火物施工体の寿命向上に貢献できることが確認できた。
【０１４２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１４３】
１  耐熱繊維ロープ
２  金属管
３  圧着部
４  耐熱繊維製支持材
５  金属ワイヤー
６  耐熱繊維製支持材（金属ワイヤー内在）
８  たわみ時の耐熱繊維製支持材
９  アクリル容器
１０  鉄板
１１  溝型鋼
１２  ビーカー
１３  グリセリン
１４  変位計
１５  スライドゲージ
１６  たわみ量［ｍｍ］
１７  不定形耐火物支持量［ｍｍ］
１８  不定形耐火物未支持量［ｍｍ］
１９  不定形耐火物
２０  引張試験機
２１  水冷パイプ
２２  支持体
２３  金属製支持材
２４  ビーム部
２５  ポスト部
２６  スタッド溶接用薄肉部
２７  スタッド溶接用薄肉部を有する耐熱繊維製支持材
２８  薄肉部を有さない耐熱繊維製支持材
【図１】
2017198438.tif 000008
【図２】
2017198438.tif 000009
【図３】
2017198438.tif 000010
【図４】
2017198438.tif 000011
【図５】
2017198438.tif 000012
【図６】
2017198438.tif 000013
【図７】
2017198438.tif 000014
【図８】
2017198438.tif 000015
【図９】
2017198438.tif 000016
【図１０】
2017198438.tif 000017
【図１１】
2017198438.tif 000018
【図１２】
2017198438.tif 000019
【図１３】
2017198438.tif 000020
【図１４】
2017198438.tif 000021
【図１５】
2017198438.tif 000022
【図１６】
2017198438.tif 000023
【図１７】
2017198438.tif 000024