(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼帯を溶融亜鉛メッキポットに浸漬して鋼帯の表面にメッキを施す溶融亜鉛メッキ設備のメッキポットにおいて、該メッキポットの耐火材として、２５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ3 に圧縮成形されているセラミックファイバーブロックを内張りしたことを特徴とする溶融亜鉛メッキ設備のメッキポット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融メッキ設備のメッキポットに内張りするライニング材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に溶融亜鉛メッキ設備では、連続焼鈍炉で焼鈍された鋼帯を、連続焼鈍炉の出側に配置したメッキ設備に設けられたメッキポットの溶融亜鉛浴中に浸漬して、鋼帯の表面に溶融亜鉛を付着させてメッキを行っている。図６は従来のメッキポットの縦断面図である。メッキポット２１と図示していない連続焼鈍炉とは、スナウト５を介して連結されており、連続焼鈍炉において焼鈍された鋼帯６はスナウト５を介してメッキポット２１内に進入し、シンクロール４にて転向した後メッキポット２１上に引き上げられ、この間に亜鉛メッキが施される。溶融亜鉛メッキポット２１内の溶融亜鉛７は、一定温度に保持管理されている。そしてメッキポット２１は、溶融亜鉛温度に耐えうるように、鉄皮３に断熱煉瓦９をはり、その上に耐火材として耐火煉瓦８をライニングした構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、メッキポット２１においては、溶融亜鉛７の温度に耐えうるように耐火煉瓦８がライニングされているが耐火煉瓦８の場合、以下のような問題があった。
まず、メッキポット２１を長期に渉って使用した場合、耐火煉瓦８と耐火煉瓦８との間のめじ（モルタル）から亜鉛が浸食してくる。この浸食により、耐熱性の低い断熱煉瓦９にクラックが入るという問題があった。また、この溶融亜鉛７の浸食により特にメッキポット底部においては、亜鉛よりも比重の低い耐火煉瓦８が浮上してしまうという問題もあった。
【０００４】
更に、この耐火煉瓦８にモルタルを塗りながらライニングしていく作業は、誰にでも容易にできる作業ではない。煉瓦のサイズは決まっているため、適切な厚みにモルタルを塗りながら煉瓦をライニングしていなければ、徐々に寸法が合わなくなってしまう。従って、この作業には職人による特殊技術が必要であるが、年々職人も少なくなってきている。当然ながら施工には長時間を要していた。それに加え、ライニングした後、モルタルを乾燥させるための時間も必要となる。その他、耐火煉瓦８は重量が大きいため、鉄皮３には、溶融亜鉛に加え、耐火煉瓦の重量に耐えうるだけの充分な強度が必要であり、鉄皮３の厚みが大きくなっていた。従って、メッキポット全体の重量もかさみ、据え付け時の台車などの設備投資が大であった。
【０００５】
このようなめじからの亜鉛浸食を防止するために、耐火煉瓦の替わりにキャスタブルを耐火材としてライニングしたメッキポットもある。キャスタブルの場合、めじがないため溶融亜鉛が浸食するという問題はクリアされるものの、ライニング作業が、型枠取付け、キャスタブル混練後流し込みというものになるため、メッキポット側面部にライニングする作業が非常に行いにくく時間を要していた。またライニング後の乾燥時間も必要とする。さらにキャスタブルの場合も耐火煉瓦８と同様に重量が大きいため、鉄皮３の厚みが大きく、メッキポット全体の重量がかさんでいた。
【０００６】
また、近年、耐火煉瓦に代わってセラミックスを採用したメッキポットが主流を占めてきている。これは耐火煉瓦に比べ施工性がよく、耐久性があり、耐火材として取り扱いが容易であるためである。しかしセラミックスは高価であるため、当業者間では安価なメッキポットの要求がされている。
以上のような問題に鑑み、本発明は、特殊技術を必要とせず、短時間でライニング可能であり、更に重量も軽く、セラミックスに比べて廉価である溶融亜鉛メッキポットを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
鋼帯を溶融亜鉛メッキポットに浸漬して鋼帯の表面にメッキを施す溶融亜鉛メッキ設備のメッキポットにおいて、該メッキポットの耐火材として、２５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ3 に圧縮成形されているセラミックファイバーブロックを内張りしたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図面に基づき、本発明の説明を行う。図１は本発明の溶融亜鉛メッキポットの縦断面図である。尚、従来技術と同じものについては同じ番号を付している。
本発明の溶融亜鉛メッキポット２１は、鉄皮３の内側にファイバーブランケット２をはり、さらに耐火材としてセラミックファイバーブロック１を内張りした２層構造となっている。このセラミックファイバーブロック１は耐熱性という面では、溶融亜鉛の温度に耐えうるものであれば問題ない。
【０００９】
従来、セラミックファイバーといえば、煉瓦に比べて比重が小さく断熱効果が高いため、熱処理炉などの耐火材としては一般的に使用されている。しかしながら溶融亜鉛メッキポットへの採用までは考えられなかった。これは一般的にはセラミックファイバーは密度が小さいため、ファイバー間に溶融亜鉛が浸透し、鉄皮に浸食することが懸念されたからである。本発明は、この問題を解決するため種々検討を行い、本発明に至ったものである。即ち、セラミックファイバーをブロック化し、このブロック化する際に圧縮成形させたものを採用した。
【００１０】
図２はセラミックファイバーブランケットの圧縮密度とメッキポットの鉄皮温度との関係を示したグラフである。図において、縦軸はメッキポットの鉄皮３の温度、横軸はセラミックファイバーブランケットの圧縮密度を示している。これからもわかるように、セラミックファイバーの圧縮密度が、２５０ｋｇ／ｃｍ3 よりも小さい場合、セラミックファイバーの間から溶融亜鉛が浸透するため鉄皮温度が上昇する。逆に、圧縮密度が３５０ｋｇ／ｃｍ3 より大きい場合は熱伝導率が高くなるため、同じく鉄皮温度が上昇する。従って、セラミックファイバーブロック１は２５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ3 の範囲に圧縮しておくとよい。
【００１１】
次にセラミックファイバーブロックのライニング施工方法について説明する。図３はセラミックファイバーブロック１のライニング施工方法を示したものである。本実施例では、セラミックファイバーをブロック化して使用している。ライニングされる前のセラミックファイバーブロック１は、図３に示すように、アコーデオン状に折り畳まれたセラミックファイバーブランケットをカードボード１１でくるみ、さらにＰＰバンド１０で縦横巻き締めて構成されている。このようなブロック状に加工するに際して、このセラミックファイバーブロックを２５０〜３５０ｋｇ／ｃｍ3 の範囲に圧縮成形しておく。
【００１２】
また、鉄皮３にはセラミックファイバーブロックを係止するためのボルト１４が所定のピッチで溶接されている。鉄皮３の上には、ファイバーブランケット２が内張りされ、ボルト１４はこのファイバーブランケット２を貫通している。セラミックファイバーブロック１を内張りする際は、まずボルト１４にガイドパイプ１５を挿着し、このガイドパイプ１５とセラミックファイバーブロック１のセンター穴１７との位置合わせを行い、ガイドパイプ１５に沿ってセラミックファイバーブロック１を挿着する。セラミックファイバーブロック１のセンター穴１７がボルト１４の位置まで到達したら、ガイドパイプ１５を外し、ボックスレンチ１３によりボルト１４にナット１２を取付け、メッキポット内にセラミックファイバーブロックを固定する。
【００１３】
図４はメッキポット内面の部分斜視図、図５は底部セラミックファイバーブロックの部分拡大図である。セラミックファイバーブロック１を敷きつめる際は、図に示すように、メッキポット底部１８、側部１９，２０において、セラミックファイバー１の折り山部１６が、メッキポット２１内表面になるよう敷きつめる。そうすることで、より確実にセラミックファイバーブロック１の浮き上がりを防止することができる。また基本的に、メッキポット２１内表面において、隣り合ったセラミックファイバーブロック１の折り山の向き（折り山の縦横）が異なるように千鳥格子状に並べていくことで、セラミックファイバーの膨張を均等にすることができる。但し、メッキポット側部１９，２０の上方にライニングしたセラミックファイバーブロック１については、ファイバーの浮き上がりを防止するために、メッキポット２１内側の表面に見える折り山部１６が縦方向になるように配置する。
【００１４】
このようにしてセラミックファイバーブロック１を敷きつめた後、ＰＰバンド１０を切断しカードボード１１を取り外すと、圧縮成形されたセラミックファイバーブロック１は互いに開こうとするため、セラミックファイバーブロック１同士の隙間が均等に圧縮され、セラミックファイバーブロック１間の隙間がなくなる。以上のような手順で耐火材としてセラミックファイバーブロック１をライニングしたメッキポット２１は、耐熱の面でも強度の面でも溶融亜鉛に充分耐えうるものとなる。このようなメッキポット２１において、鋼帯６は、スナウト５を介して溶融亜鉛メッキポット内に進入し、シンクロール４を介して、メッキポット２１外に引き上げられ、鋼帯６に亜鉛がメッキされる。
【００１５】
ここでは、溶融亜鉛メッキポットに適用した例を説明したが、亜鉛のインゴットをあらかじめ溶解するためのメルティングポットに適用することも勿論可能である。その他、このメルティングポットから溶融亜鉛メッキポットに溶融した亜鉛を移動させる際に使用する樋等にも使用することも可能である。一般的にこの樋は、耐火煉瓦でライニングされているが、亜鉛が耐火煉瓦表面で冷却されて凝固し、徐々にこれが蓄積されるため、溶融亜鉛の移動時、亜鉛が流れにくい。また、樋にできるだけ亜鉛が固まらないよう、常に耐火煉瓦を保温しておく必要がある。
【００１６】
このような樋においても本発明と同様に、圧縮加工したセラミックファイバーブロックに溝部を形成しこのブロックをつなぎ合わせた耐火材を樋本体に固定して樋を形成すると、このセラミックファイバーブロックは保温せずともその表面に亜鉛が固着しないため、溶融亜鉛がスムーズに流れる。当然保温するための電力燃料も不要である。このように、本発明は溶融亜鉛用の容器であればどこにでも適用することが可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明においては、鋼帯にメッキを施す溶融メッキ設備のメッキポット内の耐火材として、圧縮成形したセラミックファイバーブロックを用いているため、耐火煉瓦のようにモルタルを塗ったときのめじがない。従って、めじからの溶融亜鉛の浸食がないため、鉄皮の温度が上昇することもない。また、耐火煉瓦のように底部のセラミックファイバーブロックが浮き上がってくることもない。また、ボルトとナットによる簡単な取付方法であるため、ライニング時に特殊技術を必要としない。さらに乾燥工程も必要ない。従って、耐火煉瓦やキャスタブルをライニングする場合に比べ、３割程度施工時間を短縮することが可能となった。
【００１８】
その他、耐火煉瓦やキャスタブルに比べて熱伝導率が低いため、溶融亜鉛の温度低下が小さい。従って、溶融亜鉛を保温する際に利用している誘導加熱装置に必要な電力を低減することができる。また耐火材の厚みも小さくすることができる。更に、耐火煉瓦やキャスタブルに比べると、重量も１／２０以下であるため、鉄皮強度も小さくてすみ、メッキポットの重量を小さくすることが可能となる。従って、据え付け時の台車等、設備投資を低く抑えることができる。寿命も耐火煉瓦と同等以上であり、セラミックスに比べても、材料費が廉価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶融亜鉛メッキポットの縦断面図。
【図２】セラミックファイバーブランケットの圧縮密度と溶融亜鉛メッキポットの鉄皮との関係を示したグラフ。
【図３】本発明のセラミックファイバーブロックのライニング施工説明図。
【図４】メッキポット内面の部分斜視図。
【図５】メッキポット底部セラミックファイバーブロックの部分拡大図。
【図６】従来の溶融亜鉛メッキポットの縦断面図である。
【符号の説明】
１    セラミックファイバーブロック
２    ファイバーブランケット
３    鉄皮
４    シンクロール
５    スナウト
６    鋼帯
７    溶融亜鉛
８    耐火煉瓦
９    断熱煉瓦
１０  ＰＰバンド
１１  カードボード
１２  ナット
１３  ボックスレンチ
１４  ボルト
１５  ガイドパイプ
１６  折り山部
１７  センター穴
１８  メッキポット底部
１９  メッキポット側部
２０  メッキポット側部
２１  メッキポット
【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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