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JP2019173089A - Skid post - Google Patents

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JP2019173089A JP2018062444A JP2018062444A JP2019173089A JP 2019173089 A JP2019173089 A JP 2019173089A JP 2018062444 A JP2018062444 A JP 2018062444A JP 2018062444 A JP2018062444 A JP 2018062444A JP 2019173089 A JP2019173089 A JP 2019173089A
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Abstract

To provide a skid post in which thermal insulation efficiency to a cooling pipe is increased, further, the movement of cyclic blocks is suppressed, and the peeling damage caused by the cracking of the cyclic blocks is suppressed.SOLUTION: A skid post 40 comprises: a water cooling pipe 50; a plurality of cyclic block parts 71 surrounding the cooling pipe 50 and provided so as to be laminated in the longitudinal direction of the water cooling pepe 50; and cyclic sheets 72 provided between the cyclic block parts 71 adjacent in the longitudinal direction of the water cooling pipe 50 and adhesively fixed between the cyclic block parts 71. Each cyclic block part 71 is a block made of a refractory with a height of 100 mm or lower. The height of the cyclic sheet 72 is 5 to 20 mm.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、加熱炉内のスキッドに関し、特に鉄鋼生産工程における加熱炉内のスキッドポストに関する。   The present invention relates to a skid in a heating furnace, and more particularly to a skid post in a heating furnace in a steel production process.

鉄鋼生産工程において圧延用加熱炉は、分塊圧延された鋼片又は連続鋳造された鋼片等を熱間圧延するため、その目的温度(通常1200℃程度)まで再加熱する設備である。例えばウォーキングビーム式の加熱炉では、その炉内において鋼片を搬送するために可動スキッドと固定スキッドを備えており、可動スキッドが矩形運動を繰り返すことで間欠的に鋼片を前進搬送させている。   In a steel production process, a heating furnace for rolling is equipment that reheats to a target temperature (usually about 1200 ° C.) in order to hot-roll a piece of steel that has been subjected to ingot rolling or continuously cast. For example, in a walking beam type heating furnace, a movable skid and a fixed skid are provided to convey a steel piece in the furnace, and the steel piece is forwardly conveyed intermittently by repeating a rectangular motion of the movable skid. .

上記スキッドは、梁に相当するスキッドビームと、当該スキッドビームを支持し、柱に相当するスキッドポストとを有している。スキッドポストには、重量物を支持するための強度を保つ目的で金属製の水冷パイプが用いられ、その外周は不定形耐火物で被覆し保護されている。スキッドポストは、水冷パイプの断熱を行わないと、加熱炉から水冷パイプ内を流れる冷却水への抜熱が大きくなり、熱損失が大きくなることになる。したがって、鋼片加熱過程において加熱炉内のスキッドポストの断熱は、効率的な省エネルギープロセスの重要な課題の一つであり、すなわちスキッドポストを被覆する耐火物が良好な断熱性を有することが肝要となる。   The skid includes a skid beam corresponding to a beam, and a skid post that supports the skid beam and corresponds to a column. For the skid post, a metal water-cooled pipe is used for the purpose of maintaining strength for supporting heavy objects, and the outer periphery thereof is covered and protected by an irregular refractory. If the skid post does not insulate the water-cooled pipe, heat removal from the heating furnace to the cooling water flowing in the water-cooled pipe increases, and heat loss increases. Therefore, heat insulation of the skid post in the heating furnace in the slab heating process is one of the important issues in an efficient energy saving process, that is, it is important that the refractory covering the skid post has good heat insulation. It becomes.

スキッドポストの断熱構造としては、従来、水冷パイプに溶接固定した金属製の支持金具(スタッド)で耐火断熱キャスタブル(不定形耐火物)を支持する断熱構造が用いられている。この耐火断熱キャスタブルに熱伝導率の低いものを用いることで、加熱炉から水冷パイプへの抜熱をある程度低減することは可能である。しかしながら、金属製のスタッドの熱伝導率が高いため、スタッドからの抜熱を無視することはできず、熱損失が大きくなる要因の一つとなっている。また、不定形耐火物をスキッドポストに支持する構造においては、スキッドポスト1本あたりに多数のスタッドが必要になる。このため、施工に多くの時間と労力を必要とすることになり、施工費も高くなる。   As a heat insulating structure of a skid post, conventionally, a heat insulating structure in which a fire-resistant and heat-insulating castable (unshaped refractory) is supported by a metal support fitting (stud) welded and fixed to a water-cooled pipe is used. It is possible to reduce the heat removal from the heating furnace to the water-cooled pipe to some extent by using the fireproof heat insulating castable having a low thermal conductivity. However, since the thermal conductivity of the metal stud is high, heat removal from the stud cannot be ignored, which is one of the factors that increase heat loss. Further, in the structure in which the irregular refractory is supported on the skid post, a large number of studs are required for each skid post. For this reason, a lot of time and labor are required for the construction, and the construction cost becomes high.

そこで、例えば特許文献1では、スタッドレス化を図ったスキッドポストが提案されている。このスキッドポストは、水冷パイプの外周に、当該水冷パイプの長手方向に複数の環状ブロック部を積み重ねた構成を有している。環状ブロック部は、3以上の分割ブロックが目地部を介して周方向に連設されて構成され、分割ブロックは、CA6質骨材を含む耐火断熱キャスタブルをプレキャストして形成されたCA6質プレキャストブロックからなる。また、水冷パイプの長手方向に隣り合う環状ブロック部間に膨張吸収材を挟むことにより、水冷パイプの長手方向の環状ブロック部の膨張を吸収する膨張代が設けられている。   Therefore, for example, Patent Document 1 proposes a skid post that is made studless. The skid post has a configuration in which a plurality of annular block portions are stacked on the outer periphery of the water-cooled pipe in the longitudinal direction of the water-cooled pipe. The annular block portion is formed by connecting three or more divided blocks in the circumferential direction via joints, and the divided block is a CA6 precast block formed by precasting a refractory heat insulating castable containing CA6 aggregate. Consists of. Further, an expansion allowance is provided to absorb expansion of the annular block portion in the longitudinal direction of the water-cooled pipe by sandwiching an expansion absorbent between the annular block portions adjacent to each other in the longitudinal direction of the water-cooled pipe.

特開2013−112832号公報JP 2013-111282 A

しかしながら、特許文献1に記載のスキッドポストでは、環状ブロック部間に膨張代が設けられているが、当該環状ブロック部と膨張代には拘束力が作用していない。その結果、加熱炉の操業時において、鋼片通搬時の振動、あるいは可動スキッドの矩形運動時の振動等により、積み重ねられた環状ブロック部(以下、積層構造体という。)の外径方向に分割ブロックが徐々に移動してしまい、最終的には積層構造体が倒壊してしまうおそれがある。   However, in the skid post described in Patent Document 1, an expansion allowance is provided between the annular block portions, but no restraining force acts on the annular block portion and the expansion allowance. As a result, during operation of the heating furnace, due to vibrations when carrying steel slabs or vibrations when the movable skid moves in a rectangular manner, the annular block portions (hereinafter referred to as a laminated structure) stacked in the outer diameter direction. There is a possibility that the divided blocks gradually move, and eventually the laminated structure collapses.

また、特許文献1に記載のスキッドポストでは、分割ブロックにCA6質プレキャストブロックを用いている。この材質の場合、加熱炉の操業中の炉内温度変動による分割ブロックの熱的スポーリング等により、分割ブロックに亀裂が生じ得る。この亀裂が進展し、さらに亀裂の交点が生じてしまうと、その交点周囲から分割ブロックが剥離して損傷するおそれがある。そして、この剥離損傷の継続により、省エネ性が低下すること、また積層構造体が倒壊する懸念がある。   Further, in the skid post described in Patent Document 1, CA6 quality precast blocks are used for the divided blocks. In the case of this material, cracks may occur in the divided blocks due to thermal spalling of the divided blocks due to furnace temperature fluctuations during operation of the heating furnace. If this crack develops and an intersection of cracks is generated, the divided blocks may be peeled off from around the intersection and damaged. Further, there is a concern that the energy saving performance is lowered due to the continuation of the peeling damage and the laminated structure is collapsed.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加熱炉内のスキッドポストにおいて、冷却パイプに対する断熱効率を高めると共に、環状ブロックの移動を抑制し、環状ブロックの亀裂に起因する剥離損傷を抑制することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and in the skid post in the heating furnace, while improving the heat insulation efficiency for the cooling pipe, the movement of the annular block is suppressed, and the peeling damage caused by the crack of the annular block is caused. The purpose is to suppress.

本発明者等は、スキッドポストにおいて、冷却パイプの長手方向に隣り合う環状ブロック間に環状シートを設置し、且つ環状ブロックと環状シートを接着固定することで、冷却パイプに対する断熱効率を高めると共に、環状ブロックの移動を抑制し、環状ブロックの亀裂に起因する剥離損傷を抑制できると考えた。   In the skid post, the present inventors install an annular sheet between annular blocks adjacent to each other in the longitudinal direction of the cooling pipe, and improve the heat insulation efficiency for the cooling pipe by bonding and fixing the annular block and the annular sheet. It was considered that the movement of the annular block can be suppressed and the peeling damage due to the crack of the annular block can be suppressed.

上記構成のスキッドポストでは、支持金具(スタッド)を用いないスタッドレス化を実現しているので、長期間に亘って冷却パイプに対する断熱効率を高めることができる。また、環状ブロックと環状シートが接着固定されているので、各種振動等による環状ブロックの外径方向への移動を抑制することができる。さらに、環状シートへの接着固定により環状ブロックの亀裂が進展しても、環状ブロックの剥離損傷を抑制することができる。そして、このように環状ブロックの移動を抑制し、環状ブロックの亀裂に起因する剥離損傷を抑制できることを適切に実現するためには、環状ブロックの高さが100mm以下であり、環状シートの高さが5mm以上且つ20mm以下の条件が必要であることを見出して、本発明を為すに至った。なお、この数値の根拠については、後述の実施形態及び実施例において説明する。   In the skid post having the above-described configuration, the studless structure without using the support metal (stud) is realized, so that the heat insulation efficiency for the cooling pipe can be increased over a long period of time. Moreover, since the annular block and the annular sheet are bonded and fixed, the movement of the annular block in the outer diameter direction due to various vibrations or the like can be suppressed. Furthermore, even if the crack of the annular block develops due to the adhesive fixing to the annular sheet, the peeling damage of the annular block can be suppressed. And in order to implement | achieve appropriately that the movement of an annular block can be suppressed in this way and the peeling damage resulting from the crack of an annular block can be suppressed, the height of an annular block is 100 mm or less, and the height of an annular sheet Was found to require a condition of 5 mm or more and 20 mm or less, and the present invention was made. The basis for this numerical value will be described in the following embodiments and examples.

本発明は、加熱炉に設置されるスキッドポストであって、冷却パイプと、前記冷却パイプを囲み、且つ当該冷却パイプの長手方向に積層して設けられた複数の環状ブロックと、前記冷却パイプの長手方向に隣り合う前記環状ブロック間に設けられ、当該環状ブロックとの間で接着固定される環状シートと、を有し、前記環状ブロックは、高さが100mm以下の耐火物からなるブロックであり、前記環状シートの高さは5mm以上且つ20mm以下であることを特徴としている。   The present invention is a skid post installed in a heating furnace, and includes a cooling pipe, a plurality of annular blocks that surround the cooling pipe and are stacked in the longitudinal direction of the cooling pipe, and the cooling pipe. An annular sheet provided between the annular blocks adjacent to each other in the longitudinal direction and bonded and fixed to the annular block. The annular block is a block made of a refractory having a height of 100 mm or less. The height of the annular sheet is 5 mm or more and 20 mm or less.

前記スキッドポストにおいて、前記環状ブロックは、セラミックファイバーを母材としてバキュームフォーミング法で製造されたブロックであってもよい。   In the skid post, the annular block may be a block manufactured by a vacuum forming method using a ceramic fiber as a base material.

前記スキッドポストにおいて、前記環状シートは、ムライト質のセラミックファイバーブランケットであってもよい。   In the skid post, the annular sheet may be a mullite ceramic fiber blanket.

前記スキッドポストにおいて、前記複数の環状ブロックと前記環状シートとを備えた積層構造体の内周面と、前記冷却パイプの外周面との間に設けられた断熱層をさらに有し、前記断熱層は、ヒュームドシリカ質、マイクロポーラス質、及びセラミックファイバーのうちのいずれか1つ又は組み合わせからなってもよい。   In the skid post, the heat insulating layer further includes a heat insulating layer provided between an inner peripheral surface of the laminated structure including the plurality of annular blocks and the annular sheet, and an outer peripheral surface of the cooling pipe. May consist of any one or a combination of fumed siliceous, microporous, and ceramic fibers.

前記スキッドポストにおいて、前記複数の環状ブロックと前記環状シートとを備えた積層構造体の外周面は、モルタル状の耐火物で被覆されていてもよい。   In the skid post, an outer peripheral surface of the laminated structure including the plurality of annular blocks and the annular sheet may be covered with a mortar-shaped refractory.

前記スキッドポストにおいて、前記環状ブロックは、周方向に複数に分割されていてもよい。   In the skid post, the annular block may be divided into a plurality in the circumferential direction.

本発明によれば、加熱炉内のスキッドポストにおいて、冷却パイプに対する断熱効率を高めると共に、環状ブロックの移動を抑制し、環状ブロックの亀裂に起因する剥離損傷を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while improving the heat insulation efficiency with respect to a cooling pipe in the skid post in a heating furnace, the movement of an annular block can be suppressed and the peeling damage resulting from the crack of an annular block can be suppressed.

本実施形態のスキッドポストが適用される、ウォーキングビーム式加熱炉のスキッドの構成の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of a structure of the skid of the walking beam type heating furnace to which the skid post of this embodiment is applied. 本実施形態にかかるスキッドポストの構成を示す図であり、(a)は鉛直断面図、(b)は一部垂直断面と一部側面図であり、(c)は水平断面図である。It is a figure which shows the structure of the skid post concerning this embodiment, (a) is a vertical sectional view, (b) is a partial vertical cross section and a partial side view, (c) is a horizontal sectional view. 本実施形態にかかる積層構造体の構成を示す図であり、(a)は積層構造体の斜視図であり、(b)は環状ブロック部の断面図であり、(c)は環状シートの断面図である。It is a figure which shows the structure of the laminated structure concerning this embodiment, (a) is a perspective view of a laminated structure, (b) is sectional drawing of an annular block part, (c) is a cross section of an annular sheet FIG. 本実施形態の積層構造体の効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect of the laminated structure of this embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。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要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図1〜図3に基づいて、本発明の実施形態にかかるスキッドポストの構成について説明する。図1は、本実施形態のスキッドポストが適用される、ウォーキングビーム式加熱炉のスキッドの構成の概略を示す図である。図2は、本実施形態にかかるスキッドポストの構成を示す図である。図3は、本実施形態にかかるスキッドポストの積層構造体の構成を示す図である。   Based on FIGS. 1-3, the structure of the skid post concerning embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a skid of a walking beam heating furnace to which the skid post of the present embodiment is applied. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the skid post according to the present embodiment. FIG. 3 is a view showing a configuration of a laminated structure of skid posts according to the present embodiment.

図1に示すように加熱炉内には、鋼片10を支持、搬送するための複数列のスキッド20が設けられている。スキッド20は、可動スキッド21と固定スキッド22から構成されており、可動スキッド21が鉛直面内で矩形運動を繰り返すことで間欠的に鋼片10を前進搬送させている。各スキッド20(可動スキッド21、固定スキッド22)はそれぞれ、梁に相当するスキッドビーム30と、当該スキッドビーム30を支持し、柱に相当するスキッドポスト40とを有している。なお、ここでは代表的な加熱炉として、ウォーキングビーム式加熱炉を例に説明したが、本発明のキッドポストが適用される加熱炉は、かかる例に限定されない。例えばプッシャー式の加熱炉にも、本発明のスキッドポストを適用することができる。   As shown in FIG. 1, a plurality of rows of skids 20 for supporting and transporting the steel slab 10 are provided in the heating furnace. The skid 20 includes a movable skid 21 and a fixed skid 22, and the movable skid 21 repeats a rectangular motion in a vertical plane to intermittently convey the steel piece 10 forward. Each skid 20 (movable skid 21 and fixed skid 22) includes a skid beam 30 corresponding to a beam, and a skid post 40 that supports the skid beam 30 and corresponds to a pillar. Although a walking beam type heating furnace has been described as an example here as a typical heating furnace, a heating furnace to which the Kid Post of the present invention is applied is not limited to such an example. For example, the skid post of the present invention can be applied to a pusher-type heating furnace.

加熱炉内は、例えば1000℃以上の高温となる。そこで、図2に示すようにスキッドポスト40は、鋼材等からなる金属製で円筒状の水冷パイプ50(本発明の冷却パイプに相当する。)と、水冷パイプ50の外周に設けられた断熱層部60(本発明の断熱層に相当する。)と、さらに断熱層部60の外周に設けられた積層構造体70とで構成される。かかる構成により、スキッドポスト40は、高温下においても柱としての強度を確保できると共に、加熱炉内の熱が水冷パイプ50内の冷却水を通じて奪われることを抑制できる。水冷パイプ50内の冷却水は、スキッドビーム30を通じて、供給し排出される。なお、本実施形態にかかる冷却パイプは、冷媒として冷却水を流通させる水冷パイプ50で構成されるが、本発明の冷却パイプは、かかる例に限定されず、冷媒として、水以外の液体又は冷却ガス等を流通させるものであってもよい。   The inside of the heating furnace becomes a high temperature of 1000 ° C. or more, for example. Therefore, as shown in FIG. 2, the skid post 40 includes a metal-made cylindrical water-cooled pipe 50 (corresponding to the cooling pipe of the present invention) made of steel or the like, and a heat insulating layer provided on the outer periphery of the water-cooled pipe 50. It is comprised by the part 60 (equivalent to the heat insulation layer of this invention) and the laminated structure 70 provided in the outer periphery of the heat insulation layer part 60 further. With this configuration, the skid post 40 can ensure the strength as a pillar even at high temperatures, and can suppress the heat in the heating furnace from being taken away through the cooling water in the water-cooled pipe 50. The cooling water in the water cooling pipe 50 is supplied and discharged through the skid beam 30. Note that the cooling pipe according to the present embodiment is configured by a water cooling pipe 50 that circulates cooling water as a refrigerant. However, the cooling pipe of the present invention is not limited to this example, and a liquid other than water or cooling as the refrigerant. Gas or the like may be circulated.

断熱層部60は、積層構造体70の内周面と水冷パイプ50の内周面との間において、水冷パイプの長手方向に沿った円筒状に設けられる。なお、断熱層部60の外周面と積層構造体70の内周面との間には、所定の隙間が設けられていてもよい。かかる隙間を設けることで、例えば水冷パイプ50や断熱層部60に施工誤差等が生じたとしても、当該施工誤差等を隙間で吸収でき、その後に積層構造体70を適切に施工することができる。また、例えば積層構造体70(後述する分割ブロック73)に亀裂が生じ、断熱層部60が部分的に熱膨張したとしても、その膨張分を隙間で吸収できる。   The heat insulating layer 60 is provided in a cylindrical shape along the longitudinal direction of the water-cooled pipe between the inner peripheral surface of the laminated structure 70 and the inner peripheral surface of the water-cooled pipe 50. Note that a predetermined gap may be provided between the outer peripheral surface of the heat insulating layer 60 and the inner peripheral surface of the laminated structure 70. By providing such a gap, for example, even if a construction error or the like occurs in the water-cooled pipe 50 or the heat insulating layer 60, the construction error or the like can be absorbed by the gap, and then the laminated structure 70 can be appropriately constructed. . For example, even if a crack occurs in the laminated structure 70 (divided block 73 described later) and the heat insulating layer 60 partially thermally expands, the expansion can be absorbed by the gap.

断熱層部60は、一種類の断熱材で形成される単層であってもよいし、複数種類の断熱材を積層して形成される複層であってもよい。断熱材は一般的に高温に耐えられるものほど、断熱性能が劣る傾向がある。このため、断熱層部60の断熱性能を向上させるためには、水冷パイプ50に近い比較的低温部分の断熱材に断熱性能が高いものを使用し、その外側には断熱性能は劣るが耐熱性の高い断熱材を使用して、断熱層部60を形成することが好ましい。   The heat insulation layer part 60 may be a single layer formed of one kind of heat insulating material, or may be a multiple layer formed by laminating a plurality of kinds of heat insulating materials. Insulating materials generally tend to have poor heat insulating performance as they can withstand high temperatures. For this reason, in order to improve the heat insulation performance of the heat insulation layer part 60, the heat insulation material of the comparatively low-temperature part near the water cooling pipe 50 uses a thing with high heat insulation performance, and the heat insulation performance is inferior to the outside, but heat resistance It is preferable to form the heat insulation layer part 60 using a high heat insulating material.

本実施形態において、図2に示すように断熱層部60は、スキッドポスト40(水冷パイプ50)の径方向に積層された内層61と外層62からなる2層構造を有する。内層61と外層62は、それぞれの設置位置における温度域で耐熱性を確保しつつ、積層構造体70(後述する分割ブロック73)よりも低熱伝導性の材質で形成される。かかる構造の断熱層部60により、スキッドポスト40の断熱性能を向上させることができる。このような断熱層部60を成す断熱材として、内層61には、例えば耐熱性は低いが断熱性の高いヒュームドシリカ質又はマイクロポーラス質が用いられ、外層62には内層61の保護のため、ヒュームドシリカ質等より断熱性は低いが耐熱性の高い、例えばセラミックファイバーが用いられる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the heat insulating layer 60 has a two-layer structure including an inner layer 61 and an outer layer 62 laminated in the radial direction of the skid post 40 (water-cooled pipe 50). The inner layer 61 and the outer layer 62 are formed of a material having a lower thermal conductivity than the laminated structure 70 (a divided block 73 described later) while ensuring heat resistance in the temperature range at each installation position. With the heat insulating layer 60 having such a structure, the heat insulating performance of the skid post 40 can be improved. As the heat insulating material forming such a heat insulating layer portion 60, for example, fumed silica or microporous material having low heat resistance but high heat insulating property is used for the inner layer 61, and the outer layer 62 is used for protecting the inner layer 61. For example, ceramic fiber is used which has lower heat insulation than fumed siliceous but high heat resistance.

断熱層部60の形成方法の例としては、断熱シート又はセラミックファイバー等の定形材を使用する場合は、定形材を被施工体(水冷パイプ50等)に巻きつけ、接着材等により固定すればよい。また、不定形材を使用する場合は、被施工体に不定形材を塗布し若しくは吹き付けてもよいし、あるいは、設置した積層構造体70を型枠として利用し、当該積層構造体70の内周面と水冷パイプ50の外周面との間に不定形材を流し込み施工してもよい。   As an example of the formation method of the heat insulation layer part 60, when using shaped materials, such as a heat insulation sheet or a ceramic fiber, if a shaped material is wound around a to-be-constructed body (water cooling pipe 50 grade | etc.,), And it fixes with an adhesive material etc. Good. In addition, when using an irregular shaped material, the irregular shaped material may be applied to or sprayed on the workpiece, or the installed laminated structure 70 is used as a mold, An indeterminate shape material may be poured between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the water-cooled pipe 50.

積層構造体70は、水冷パイプ50及び断熱層部60を囲み、断熱層部60の外周において水冷パイプの長手方向に沿った円筒状に設けられる。積層構造体70は、水冷パイプ50の長手方向(図2(a)中の上下方向)に積層して設けられた複数の環状ブロック部71(本発明の環状ブロックに相当する。)と、水冷パイプ50の長手方向に隣り合う環状ブロック部71間に設けられた複数の環状シート72とを備えた構成を有する。すなわち、積層構造体70では、環状ブロック部71と環状シート72が交互に積み重ねられている。図2(a)では積層構造体70の下部を示しており、加熱炉の炉床80上に環状ブロック部71と環状シート72がそれぞれ4段に積層された状態を示している。   The laminated structure 70 surrounds the water cooling pipe 50 and the heat insulating layer 60, and is provided in a cylindrical shape along the longitudinal direction of the water cooling pipe on the outer periphery of the heat insulating layer 60. The laminated structure 70 includes a plurality of annular block portions 71 (corresponding to the annular block of the present invention) provided by being laminated in the longitudinal direction of the water-cooled pipe 50 (vertical direction in FIG. 2A), and water cooling. The pipe 50 includes a plurality of annular sheets 72 provided between the annular block portions 71 adjacent to each other in the longitudinal direction. That is, in the laminated structure 70, the annular block portions 71 and the annular sheets 72 are alternately stacked. FIG. 2A shows a lower portion of the laminated structure 70, and shows a state where the annular block portion 71 and the annular sheet 72 are laminated in four stages on the hearth 80 of the heating furnace.

水冷パイプ50の長手方向に隣り合う環状ブロック部71と環状シート72との間は、接着固定されている。この接着固定の方法は特に限定されるものではないが、例えば環状ブロック部71と環状シート72の接触面に耐火性モルタルを塗布することによって、当該環状ブロック部71と環状シート72が固定される。   The annular block 71 and the annular sheet 72 adjacent to each other in the longitudinal direction of the water cooling pipe 50 are bonded and fixed. Although the method of this adhesion fixation is not specifically limited, For example, the said annular block part 71 and the annular sheet 72 are fixed by apply | coating a fireproof mortar to the contact surface of the annular block part 71 and the annular sheet 72. .

図2及び図3に示すように環状ブロック部71は、例えば2個の分割ブロック73に分割されている。2個の分割ブロック73は、目地部74を介して周方向に隣接して設けられ、環状体である環状ブロック部71を構成している。なお、本実施形態では、分割ブロック73は同じ大きさ及び形状を有しているが、環状ブロック部71を形成できる範囲内で、各分割ブロック73はそれぞれ異なる大きさ又は形状であっても構わない。また、分割ブロック73の個数は、かかる例に限定されず、3個以上であってもよい。但し、環状ブロック部71は分割されず1つの環状体であってもよいが、施工性を鑑みると、複数に分割されているのがよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the annular block portion 71 is divided into, for example, two divided blocks 73. The two divided blocks 73 are provided adjacent to each other in the circumferential direction via the joint portion 74 and constitute an annular block portion 71 that is an annular body. In the present embodiment, the divided blocks 73 have the same size and shape, but each divided block 73 may have a different size or shape as long as the annular block portion 71 can be formed. Absent. Further, the number of divided blocks 73 is not limited to this example, and may be three or more. However, the annular block portion 71 may be a single annular body without being divided. However, in consideration of workability, the annular block portion 71 is preferably divided into a plurality of pieces.

目地部74は、周方向に相隣接する分割ブロック73の接合部分であり、当該分割ブロック73の周方向の端面の間に設けられる。目地部74には、例えば耐火性モルタルが用いられる。また、水冷パイプ50の長手方向に隣り合う環状ブロック部71の目地部74同士は、互いに重なり合わないように、周方向にずらした位置に配置される。例えば上下に相隣接する環状ブロック部71の目地部74は、平面視において環状ブロック部71の中心からの角度が30度ずれた位置に配置される。各分割ブロック73では、その中央位置には応力が集中して作用するが、このように目地部74の位置を分割ブロック73の中央位置からずらすことで、当該目地部74に応力がかかるのを抑制できる。   The joint portion 74 is a joint portion of the divided blocks 73 adjacent to each other in the circumferential direction, and is provided between the circumferential end surfaces of the divided blocks 73. For the joint part 74, for example, a refractory mortar is used. Further, the joint portions 74 of the annular block portions 71 adjacent to each other in the longitudinal direction of the water-cooled pipe 50 are arranged at positions shifted in the circumferential direction so as not to overlap each other. For example, the joint portions 74 of the annular block portions 71 adjacent to each other in the vertical direction are arranged at positions where the angle from the center of the annular block portion 71 is shifted by 30 degrees in plan view. In each divided block 73, stress concentrates on the central position, and thus the joint 74 is stressed by shifting the position of the joint 74 from the central position of the divided block 73. Can be suppressed.

分割ブロック73(環状ブロック部71)の材質には、高温環境下においても熱収縮が少なく、且つ低熱伝導率の特性(高断熱の特性)を有するものが用いられる。このような材質としては、例えばセラミックファイバーが挙げられる。なかでも1000℃を超える高温環境下においては、結晶質ファイバーを用いるのが好ましい。結晶質ファイバーは、セラミックファイバーの一種であり、例えば非結晶質ファイバーに比べて1000℃を超える高温環境下での熱収縮がさらに少ない。そして、分割ブロック73は、セラミックファイバーを母材としてバキュームフォーミング(VF:Vacuum Forming)法で製造されるのが好ましい。VF法とは、解繊したセラミックファイバーを、有機バインダーと無機バインダーの溶液に懸濁させ、この懸濁液を真空成形型に導入し、脱枠及び乾燥して製造した緻密質なセラミックファイバーブロックの製造法のことである。VF法により、セラミックファイバーの構造体への利用時における欠点であった弾性変形を抑制することができる。以下の説明では、このようにVF法で製造されたブロックをVFブロックという場合がある。   As the material of the divided block 73 (annular block portion 71), a material having little thermal shrinkage even under a high temperature environment and having low thermal conductivity characteristics (high heat insulation characteristics) is used. An example of such a material is ceramic fiber. In particular, in a high temperature environment exceeding 1000 ° C., it is preferable to use a crystalline fiber. Crystalline fiber is a kind of ceramic fiber, and for example, thermal contraction in a high temperature environment exceeding 1000 ° C. is further less than that of amorphous fiber. The divided block 73 is preferably manufactured by a vacuum forming (VF) method using a ceramic fiber as a base material. The VF method is a dense ceramic fiber block produced by suspending a defibrated ceramic fiber in a solution of an organic binder and an inorganic binder, introducing the suspension into a vacuum forming mold, removing the frame and drying it. It is a manufacturing method. By the VF method, it is possible to suppress elastic deformation, which was a drawback when the ceramic fiber was used for a structure. In the following description, a block manufactured by the VF method may be referred to as a VF block.

なお、分割ブロック73には、通常の耐火質又は耐火断熱質(例えばCA6質)のキャスタブルをプレキャストしたブロックも適用可能である。但し、このようなブロックに比べて、上述したVFブロックは、熱伝導率が約半分程度にまで抑えることができ、断熱性が向上する。このため、水冷パイプ50からの抜熱を抑制することができる。   In addition, the block which precast the castable of normal fireproof property or fireproof heat insulation quality (for example, CA6 quality) is applicable to the division block 73. FIG. However, compared with such a block, the above-described VF block can suppress the thermal conductivity to about half, and the heat insulation is improved. For this reason, heat removal from the water-cooled pipe 50 can be suppressed.

図3(b)に示す、分割ブロック73(環状ブロック部71)の高さH1は、100mm以下とする。分割ブロック73の高さH1が100mmより大きい場合は、加熱炉の操業中、分割ブロック73に発生した亀裂が進展し、さらに別の位置から発生した亀裂と連結することで、環状シート72と未接着状態になる分割ブロック73の小片を生じさせてしまい、その小片が剥離して損傷する可能性が懸念される。この上限値が100mmになる根拠については、後述の実施例において説明する。また、分割ブロック73の高さH1が小さい場合、積層構造体70における分割ブロック73の積層数が増加し施工が煩雑になるため、高さH1は40mm以上にすることが望ましい。   The height H1 of the divided block 73 (annular block portion 71) shown in FIG. 3B is 100 mm or less. When the height H1 of the divided block 73 is larger than 100 mm, the crack generated in the divided block 73 develops during operation of the heating furnace, and is further connected to the crack generated from another position, so There is a concern that a small piece of the divided block 73 that is in an adhesive state is generated, and that the small piece may be peeled off and damaged. The reason why the upper limit value is 100 mm will be described in an example described later. In addition, when the height H1 of the divided blocks 73 is small, the number of the divided blocks 73 in the laminated structure 70 increases and the construction becomes complicated. Therefore, the height H1 is desirably 40 mm or more.

環状シート72は、1枚の環状体(シート)である。環状シート72には、内周面から外周面に貫通する裂目部75が形成されている。この裂目部75は、施工を考慮して形成されたものである。すなわち、環状シート72は後述する材質により柔軟性を有するため、裂目部75を開くようにして環状シート72を、水冷パイプ50及び断熱層部60の外周に設置する。   The annular sheet 72 is a single annular body (sheet). The annular sheet 72 has a fissure portion 75 penetrating from the inner peripheral surface to the outer peripheral surface. The crevice 75 is formed in consideration of construction. That is, since the annular sheet 72 is flexible due to the material described later, the annular sheet 72 is installed on the outer periphery of the water-cooled pipe 50 and the heat insulating layer part 60 so as to open the slit 75.

環状シート72の材質には、分割ブロック73と同様に、高温環境下においても熱収縮が少ないものが用いられる。具体的には、環状シート72には、例えばムライト質等のセラミックファイバーブランケットシート(以下、CFBシートという。)が用いられる。但し、加熱炉の操業温度が1000℃以上の高温環境下においては、上記CFBシートのうち非晶質ファイバーブランケットは熱収縮し、環状ブロック部71間に隙間が発生し、その隙間から加熱炉内の高温熱風が侵入することにより水冷パイプ50が加熱され、酸化し損傷することが懸念される。このため、1000℃を超える高温環境下においては、環状シート72に、熱収縮率の極めて小さい結晶化ファイバーブランケットを適用することが望ましい。   As the material of the annular sheet 72, a material having a small thermal shrinkage even in a high temperature environment is used as in the divided block 73. Specifically, for example, a ceramic fiber blanket sheet (hereinafter referred to as a CFB sheet) made of mullite or the like is used for the annular sheet 72. However, in a high temperature environment where the operating temperature of the heating furnace is 1000 ° C. or more, the amorphous fiber blanket of the CFB sheet is thermally contracted, and a gap is generated between the annular block portions 71, and the inside of the heating furnace is generated from the gap. There is a concern that the water-cooled pipe 50 is heated by the intrusion of high-temperature hot air, and is oxidized and damaged. For this reason, in a high temperature environment exceeding 1000 ° C., it is desirable to apply a crystallized fiber blanket having an extremely small thermal shrinkage rate to the annular sheet 72.

図3(c)に示す、環状シート72の高さH2は、5mm以上且つ20mm以下とする。環状シート72の高さH2が5mmより小さい場合、環状シート72そのものの引張強度の低下により、加熱炉の操業中の各種振動による分割ブロックの移動を抑え切れず、環状シート72が破断してしまうおそれがある。ここで、本実施形態では、後述するように環状シート72が分割ブロック73(環状ブロック部71)を接着固定しているため、各種振動による分割ブロック73の外径方向への移動抑制という効果がある。この点、環状シート72が破断してしまうと、分割ブロック73(環状ブロック部71)の移動を抑制する効果を享受できない。また、環状シート72の高さH2が20mmより大きい場合、環状シート72の稼働表面積が拡大し、加熱炉内を飛散するスケールとの接触面積が増大する。環状シート72に含まれるシリカは、スケールと反応して低融点の化合物を生成する。このため、環状シート72の表面から低融点化合物による浸潤損傷が進行していくことが懸念される。なお、これら下限値5mmと上限値20mmの根拠については、後述の実施例において説明する。   The height H2 of the annular sheet 72 shown in FIG. 3C is 5 mm or more and 20 mm or less. When the height H2 of the annular sheet 72 is smaller than 5 mm, the drop of the tensile strength of the annular sheet 72 itself prevents the movement of the divided blocks due to various vibrations during operation of the heating furnace, and the annular sheet 72 breaks. There is a fear. Here, in this embodiment, since the annular sheet 72 adheres and fixes the divided block 73 (annular block portion 71) as will be described later, there is an effect of suppressing the movement of the divided block 73 in the outer diameter direction due to various vibrations. is there. In this regard, if the annular sheet 72 is broken, the effect of suppressing the movement of the divided block 73 (annular block portion 71) cannot be enjoyed. Moreover, when the height H2 of the annular sheet 72 is larger than 20 mm, the working surface area of the annular sheet 72 is enlarged, and the contact area with the scale scattered in the heating furnace is increased. Silica contained in the annular sheet 72 reacts with the scale to produce a low melting point compound. For this reason, there is a concern that infiltration damage due to the low melting point compound proceeds from the surface of the annular sheet 72. The grounds for these lower limit value 5 mm and upper limit value 20 mm will be described in the examples described later.

なお、図3(b)及び図3(c)に示す、分割ブロック73(環状ブロック部71)の外径D1と内径D2は、それぞれ環状シート72の外径D1と内径D2と同じである。これら分割ブロック73と環状シート72の厚み(外径D1と内径D2の差)は、水冷パイプ50の径と、積層構造体70(耐火断熱材)の断熱性能や断熱層部60(背面断熱材)の耐熱温度を考慮して決定される。   In addition, the outer diameter D1 and the inner diameter D2 of the divided block 73 (annular block portion 71) shown in FIGS. 3B and 3C are the same as the outer diameter D1 and the inner diameter D2 of the annular sheet 72, respectively. The thickness of the divided block 73 and the annular sheet 72 (difference between the outer diameter D1 and the inner diameter D2) depends on the diameter of the water-cooled pipe 50, the heat insulating performance of the laminated structure 70 (fireproof heat insulating material), and the heat insulating layer 60 (back heat insulating material). ) Is determined in consideration of the heat-resistant temperature.

積層構造体70を施工する際には、水冷パイプ50の外周に断熱層部60を形成した後、当該断熱層部60の外周において、裂目部75を開くようにして環状シート72を設置する。環状シート72の下面と、例えば炉床80(絶対固定部)の固定面との間には、耐火性モルタルを塗布することによって、当該環状シート72を炉床80に接着固定する。続いて、環状シート72の上面において、断熱層部60の外周の両側から、2個の分割ブロック73を設置する。そして、これら2個の分割ブロック73の目地部74に耐火性モルタルを塗布し、環状ブロック部71を形成する。また、環状ブロック部71と環状シート72の接触面に耐火性モルタルを塗布することによって、当該環状ブロック部71と環状シート72を接着固定する。このように環状シート72と環状ブロック部71を交互に積層して、一体物の積層構造体70が形成される。   When constructing the laminated structure 70, after forming the heat insulating layer portion 60 on the outer periphery of the water-cooled pipe 50, the annular sheet 72 is installed on the outer periphery of the heat insulating layer portion 60 so as to open the fissure portion 75. . The annular sheet 72 is bonded and fixed to the hearth 80 by applying a refractory mortar between the lower surface of the annular sheet 72 and the fixed surface of the hearth 80 (absolute fixing part), for example. Subsequently, on the upper surface of the annular sheet 72, two divided blocks 73 are installed from both sides of the outer periphery of the heat insulating layer portion 60. And a fireproof mortar is apply | coated to the joint part 74 of these two division | segmentation blocks 73, and the annular block part 71 is formed. Further, by applying a refractory mortar to the contact surface between the annular block portion 71 and the annular sheet 72, the annular block portion 71 and the annular sheet 72 are bonded and fixed. In this way, the annular sheets 72 and the annular block portions 71 are alternately laminated to form an integrated laminated structure 70.

次に、以上のように構成された本実施形態のスキッドポスト40の効果について説明する。   Next, the effect of the skid post 40 of the present embodiment configured as described above will be described.

本実施形態のスキッドポスト40によれば、水冷パイプ50の外周に、上述した材質を備えた断熱層部60と積層構造体70をそれぞれ設けているので、当該水冷パイプ50に対する断熱効率が高くなる。しかも、支持金具(スタッド)を用いないスタッドレス化を実現しているので、長期間に亘って水冷パイプ50に対する断熱性能を高めることができる。そしてこの結果、加熱炉から冷却水への抜熱を抑制して、最大限の熱損失低減効果を享受することができ、省エネ性を向上させることができる。   According to the skid post 40 of the present embodiment, the heat insulation efficiency with respect to the water-cooled pipe 50 is increased because the heat-insulating layer portion 60 and the laminated structure 70 each having the above-described material are provided on the outer periphery of the water-cooled pipe 50. . In addition, since the studless structure without using the support fitting (stud) is realized, the heat insulation performance for the water-cooled pipe 50 can be enhanced over a long period of time. As a result, it is possible to suppress heat removal from the heating furnace to the cooling water, enjoy the maximum heat loss reduction effect, and improve energy saving performance.

また、上述した従来のように、環状ブロック部間に拘束力が作用していない場合、加熱炉操業時の各種振動によって、分割ブロックが外径方向に徐々に移動するおそれがある。この点、本実施形態の積層構造体70では、分割ブロック73(環状ブロック部71)は環状シート72に接着固定され、さらに最下層の環状シート72は炉床80に接着固定されているので、分割ブロック73が外径方向に移動することはない。その結果、積層構造体70の倒壊を抑制して、耐久性を向上させることができる。   In addition, as in the conventional case described above, when no restraining force is applied between the annular block portions, the divided blocks may gradually move in the outer diameter direction due to various vibrations during operation of the heating furnace. In this respect, in the laminated structure 70 of the present embodiment, the divided block 73 (annular block portion 71) is bonded and fixed to the annular sheet 72, and the lowermost annular sheet 72 is bonded and fixed to the hearth 80. The divided block 73 does not move in the outer diameter direction. As a result, collapse of the laminated structure 70 can be suppressed and durability can be improved.

また、本実施形態の積層構造体70では、分割ブロック73からの亀裂の進展を抑制し、分割ブロック73の剥離損傷を抑制することができる。本効果については、図4を用いて説明する。図4は、本実施形態の積層構造体70の効果を示す説明図である。   Moreover, in the laminated structure 70 of this embodiment, the progress of the crack from the division | segmentation block 73 can be suppressed and the peeling damage of the division | segmentation block 73 can be suppressed. This effect will be described with reference to FIG. FIG. 4 is an explanatory view showing the effect of the laminated structure 70 of the present embodiment.

上述したように、加熱炉の操業中、炉内温度変動による分割ブロック73の熱的スポーリング等により、分割ブロック73に亀裂Cが生じ得る。分割ブロック73に発生した亀裂Cは進展し、さらに別の位置から発生した亀裂と連結することで、環状シート72と未接着状態になる分割ブロック73の小片を生じさせてしまい、その小片が剥離する損傷が生じるおそれがある。   As described above, during operation of the heating furnace, cracks C may occur in the divided block 73 due to thermal spalling of the divided block 73 due to temperature fluctuation in the furnace. The crack C generated in the divided block 73 develops and is connected to a crack generated from another position, thereby generating a small piece of the divided block 73 that is in an unbonded state with the annular sheet 72, and the small piece is peeled off. Damage may occur.

図4に示すように本実施形態の積層構造体70を用いた場合、分割ブロック73で発生した亀裂Cが進展し、別の位置から発生した亀裂と連結して小片が生じても、環状シート72に接着固定されているため、小片の剥離を抑制することができる。そしてその結果、積層構造体70の径方向の厚みがほとんど変化せず、長期間に亘って高い省エネ性を維持することができる。また、積層構造体70の倒壊を抑制して、耐久性を向上させることもできる。   As shown in FIG. 4, when the laminated structure 70 of the present embodiment is used, even if the crack C generated in the divided block 73 develops and is connected to a crack generated from another position, a small piece is generated. Since it is adhesively fixed to 72, peeling of small pieces can be suppressed. As a result, the thickness of the laminated structure 70 in the radial direction hardly changes, and high energy saving performance can be maintained over a long period of time. Further, it is possible to improve the durability by suppressing the collapse of the laminated structure 70.

なお、本実施形態の環状シート72には、上述したように各種振動等による分割ブロック73の外径方向への移動を抑制し、また分割ブロック73の亀裂が進展しても、分割ブロック73の剥離損傷を抑制できるという効果があるが、分割ブロック73の高さ方向の熱膨張を吸収するという効果もある。   In addition, as described above, the annular sheet 72 of the present embodiment suppresses the movement of the divided block 73 in the outer diameter direction due to various vibrations and the like. Although there is an effect that the peeling damage can be suppressed, there is also an effect that the thermal expansion in the height direction of the divided block 73 is absorbed.

次に、本発明の他の実施形態にかかるスキッドポストの構成について説明する。積層構造体70の外周面は、加熱炉内の雰囲気に曝されており、加熱炉内を飛散するスケールと接触する。このスケールによる損傷を抑制するため、積層構造体70の外周面は、アルミナ質あるいはスピネル質等の耐スケール性の高いモルタル状の耐火物(以下、耐火性モルタルという。)で被覆されていてもよい。特に本実施形態の分割ブロック73には、耐スケール性の低いVFブロックを用いており、このように分割ブロック73の外周面に耐火性モルタルをコーティングすることは有用である。なお、この耐火性モルタルの径方向の厚みは特に限定されるものではないが、例えば2mm〜3mmである。   Next, the configuration of a skid post according to another embodiment of the present invention will be described. The outer peripheral surface of the laminated structure 70 is exposed to the atmosphere in the heating furnace and comes into contact with a scale that scatters in the heating furnace. In order to suppress damage due to the scale, the outer peripheral surface of the laminated structure 70 may be covered with a mortar-like refractory material having high scale resistance such as alumina or spinel (hereinafter referred to as refractory mortar). Good. In particular, a VF block with low scale resistance is used for the divided block 73 of the present embodiment, and it is useful to coat the outer peripheral surface of the divided block 73 with refractory mortar in this way. In addition, although the thickness of the radial direction of this refractory mortar is not specifically limited, For example, it is 2 mm-3 mm.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、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うることは明らかであり、そ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。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this example. It is obvious for those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that it belongs to.

以下、本発明の実施例について説明する。本発明をウォーキングビーム式加熱炉内のスキッドポストの断熱構造に適用した。本加熱炉は炉内が1100〜1300℃に保たれ、鋼片を1000〜1200℃に加熱する炉である。燃料にはCOG(Coke Oven Gas)を使用しており、側壁のバーナーによって炉内を加熱している。   Examples of the present invention will be described below. The present invention is applied to a heat insulating structure of a skid post in a walking beam type heating furnace. This heating furnace is a furnace in which the inside of the furnace is maintained at 1100 to 1300 ° C and the steel slab is heated to 1000 to 1200 ° C. COG (Coke Even Gas) is used as fuel, and the inside of the furnace is heated by a burner on the side wall.

本発明の実施例及び比較例にかかるスキッドポストの断熱構造(断熱層部と積層構造体)を表1に示す。また、表1には、評価項目として2つの項目を示してある。   Table 1 shows heat insulating structures (heat insulating layer portions and laminated structures) of skid posts according to examples and comparative examples of the present invention. Table 1 shows two items as evaluation items.

1つ目の評価項目は、スキッドポスト構造体の断熱特性を評価するものであって、総括熱抵抗指数である。総括熱抵抗指数は、断熱構造を構成する材料の熱伝導率λから算出したものであり、比較例1の総括熱抵抗指数を1.00(基準)としている。   The first evaluation item is to evaluate the heat insulation characteristics of the skid post structure, and is the overall thermal resistance index. The overall thermal resistance index is calculated from the thermal conductivity λ of the material constituting the heat insulating structure, and the overall thermal resistance index of Comparative Example 1 is set to 1.00 (reference).

2つ目の評価項目は、断熱構造の耐用性を評価するものであって、加熱炉の稼働1年後のスキッドポストの分割ブロック及び環状シートの状況を示している。具体的な評価項目は下記(1)〜(4)である。表1では、これら項目のすべてが“無い”と判断された場合、“○”と示す。一方、1つでも“有り”と判断された場合、“×”とその“×”に該当する項目を示す。
(1)加熱炉操業時の各種振動による、分割ブロックの外径方向への移動があるか。
(2)分割ブロックの亀裂が進展することによる、当該分割ブロックの部分剥離があるか。
(3)環状シートへのスケールの浸潤による、当該環状シートの損傷があるか。
(4)加熱炉操業時の各種振動による、環状シートの破断があるか。
The second evaluation item is to evaluate the durability of the heat insulating structure, and shows the condition of the split block and the annular sheet of the skid post one year after the operation of the heating furnace. Specific evaluation items are the following (1) to (4). In Table 1, when it is determined that all of these items are “none”, “◯” is indicated. On the other hand, when it is determined that at least one is “present”, “x” and items corresponding to the “x” are indicated.
(1) Is there any movement in the outer diameter direction of the divided blocks due to various vibrations during heating furnace operation?
(2) Is there a partial separation of the divided block due to the progress of cracks in the divided block?
(3) Is there damage to the annular sheet due to scale infiltration into the annular sheet?
(4) Is there a break in the annular sheet due to various vibrations during heating furnace operation?

Figure 2019173089
Figure 2019173089

比較例1〜5と実施例1〜5では、断熱構造の第1層(上記断熱層部60の内層61)として、厚み15mmのヒュームドシリカ質断熱材シートを水冷パイプにナイロンバンドにて固定し、その表面に第2層(上記断熱層部60の外層62)として、厚み12.5mmの結晶化ファイバーシートを貼り付け固定した。一方、比較例1〜5と実施例1〜5では、断熱構造の第3層(上記積層構造体70)の構成がそれぞれ異なる。   In Comparative Examples 1 to 5 and Examples 1 to 5, a 15 mm thick fumed siliceous heat insulating sheet is fixed to a water-cooled pipe with a nylon band as the first layer of the heat insulating structure (the inner layer 61 of the heat insulating layer 60). Then, a crystallized fiber sheet having a thickness of 12.5 mm was attached and fixed as a second layer (the outer layer 62 of the heat insulating layer 60) on the surface. On the other hand, in the comparative examples 1-5 and Examples 1-5, the structure of the 3rd layer (the said laminated structure 70) of a heat insulation structure differs, respectively.

比較例1は、従来の積層構造体であり、分割ブロックとして高さ300mmのCA6キャスタブルのプレキャストブロックを用い、環状シートは設けていない。かかる場合、耐用性評価では、項目(1)において、高さ方向に隣り合う分割ブロックが固定されていないため、分割ブロックが外径方向に移動した。また、項目(2)において、分割ブロックの高さ300mmが上限値100mmより大きく、分割ブロックの部分剥離が生じた。   Comparative Example 1 is a conventional laminated structure, and a CA6 castable precast block having a height of 300 mm is used as a divided block, and no annular sheet is provided. In this case, in the durability evaluation, in the item (1), the divided blocks adjacent to each other in the height direction are not fixed, and thus the divided blocks have moved in the outer diameter direction. In item (2), the height of the divided block was 300 mm larger than the upper limit value of 100 mm, and partial separation of the divided block occurred.

比較例2は、分割ブロックとして高さ200mmのVFブロックを用い、環状シートとして高さ20mmの結晶化ファイバーブランケットを用い、これら分割ブロックと環状シートを接着固定した。かかる場合、断熱特性評価では、分割ブロックと環状シートに断熱性の高い材質を用いているため、総括熱抵抗指数が1より大きくなり、断熱性が向上した。耐用性評価では、項目(1)において、分割ブロックと環状シートが接着固定されているため、分割ブロックが移動しなかった。また、項目(3)及び(4)において、環状シートの高さ20mmが所定範囲5mm〜20mmに入っているため、環状シートは損傷もせず破断もしなかった。一方、項目(2)において、分割ブロックの高さ200mmが上限値100mmより大きく、分割ブロックの部分剥離が生じた。   In Comparative Example 2, a VF block having a height of 200 mm was used as a divided block, and a crystallized fiber blanket having a height of 20 mm was used as an annular sheet, and these divided blocks and the annular sheet were bonded and fixed. In such a case, in the heat insulation property evaluation, since the material having high heat insulation is used for the divided block and the annular sheet, the overall thermal resistance index is larger than 1, and the heat insulation is improved. In the durability evaluation, in the item (1), the divided block did not move because the divided block and the annular sheet were bonded and fixed. Further, in items (3) and (4), since the height of the annular sheet 20 mm was within the predetermined range 5 mm to 20 mm, the annular sheet was neither damaged nor broken. On the other hand, in item (2), the height of the divided blocks of 200 mm was larger than the upper limit value of 100 mm, and partial separation of the divided blocks occurred.

比較例3は、分割ブロックとして高さ50mmのVFブロックを用い、環状シートとして高さ30mmの結晶化ファイバーブランケットを用い、これら分割ブロックと環状シートを接着固定した。かかる場合、断熱特性評価では、分割ブロックと環状シートに断熱性の高い材質を用いているため、総括熱抵抗指数が1より大きくなり、断熱性が向上した。耐用性評価では、項目(1)において、分割ブロックと環状シートが接着固定されているため、分割ブロックが移動しなかった。また、項目(2)において、分割ブロックの高さ50mmが上限値100mmより小さく、分割ブロックの部分剥離は生じなかった。一方、項目(3)において、環状シートの高さ30mmが上限値20mmより大きく、スケールの浸潤による環状シートの損傷が生じた。   In Comparative Example 3, a VF block having a height of 50 mm was used as a divided block, and a crystallized fiber blanket having a height of 30 mm was used as an annular sheet, and these divided blocks and the annular sheet were bonded and fixed. In such a case, in the heat insulation property evaluation, since the material having high heat insulation is used for the divided block and the annular sheet, the overall thermal resistance index is larger than 1, and the heat insulation is improved. In the durability evaluation, in the item (1), the divided block did not move because the divided block and the annular sheet were bonded and fixed. In item (2), the height of the divided blocks was 50 mm smaller than the upper limit value of 100 mm, and partial separation of the divided blocks did not occur. On the other hand, in item (3), the height of the annular sheet 30 mm was larger than the upper limit 20 mm, and the annular sheet was damaged due to the infiltration of the scale.

比較例4は、分割ブロックとして高さ50mmのVFブロックを用い、環状シートとして高さ4mmの結晶化ファイバーブランケットを用い、これら分割ブロックと環状シートを接着固定した。かかる場合、断熱特性評価では、分割ブロックと環状シートに断熱性の高い材質を用いているため、総括熱抵抗指数が1より大きくなり、断熱性が向上した。耐用性評価では、項目(2)において、分割ブロックの高さ50mmが上限値100mmより小さく、分割ブロックの部分剥離は生じなかった。一方、項目(4)において、環状シートの高さ4mmが下限値5mmより小さく、環状シートが破断した。その結果、項目(1)においても、分割ブロックの外径方向への移動が認められた。   In Comparative Example 4, a VF block having a height of 50 mm was used as the divided block, and a crystallized fiber blanket having a height of 4 mm was used as the annular sheet, and these divided blocks and the annular sheet were bonded and fixed. In such a case, in the heat insulation property evaluation, since the material having high heat insulation is used for the divided block and the annular sheet, the overall thermal resistance index is larger than 1, and the heat insulation is improved. In the durability evaluation, in item (2), the height of the divided block was 50 mm smaller than the upper limit value of 100 mm, and the partial separation of the divided block did not occur. On the other hand, in item (4), the height of the annular sheet was 4 mm smaller than the lower limit of 5 mm, and the annular sheet was broken. As a result, also in item (1), movement of the divided blocks in the outer diameter direction was recognized.

比較例5は、分割ブロックとして高さ50mmのVFブロックを用い、環状シートとして高さ10mmの結晶化ファイバーブランケットを用い、これら分割ブロックと環状シートを接着固定しなかった。かかる場合、断熱特性評価では、分割ブロックと環状シートに断熱性の高い材質を用いているため、総括熱抵抗指数が1より大きくなり、断熱性が向上した。耐用性評価では、項目(1)において、分割ブロックと環状シートが接着固定されていないため、分割ブロックが移動した。一方、項目(2)において、分割ブロックの高さ50mmが上限値100mmより小さく、分割ブロックの部分剥離は生じなかった。また、項目(3)及び(4)において、環状シートの高さ10mmが所定範囲5mm〜20mmに入っているため、環状シートは損傷もせず破断もしなかった。   In Comparative Example 5, a VF block having a height of 50 mm was used as the divided block, a crystallized fiber blanket having a height of 10 mm was used as the annular sheet, and the divided block and the annular sheet were not bonded and fixed. In such a case, in the heat insulation property evaluation, since the material having high heat insulation is used for the divided block and the annular sheet, the overall thermal resistance index is larger than 1, and the heat insulation is improved. In the durability evaluation, in the item (1), the divided block moved because the divided block and the annular sheet were not bonded and fixed. On the other hand, in item (2), the height of the divided block was 50 mm smaller than the upper limit value of 100 mm, and partial separation of the divided block did not occur. Further, in items (3) and (4), since the height of the annular sheet 10 mm was within the predetermined range 5 mm to 20 mm, the annular sheet was not damaged and did not break.

実施例1〜5ではそれぞれ、分割ブロックの高さを上限値100mm以下とし、環状シートの高さを所定範囲5mm〜20mm内とし、これら分割ブロックと環状シートを接着固定した。かかる場合、耐用性評価では、項目(1)〜(4)のいずれも該当しなかった。すなわち、項目(1)において分割ブロックは移動せず、項目(2)において分割ブロックの部分剥離は生じず、項目(3)及び(4)において環状シートは損傷もせず破断もしなかった。以上の結果より、本発明のスキッドポストが、耐用性に優れることが確認できた。   In each of Examples 1 to 5, the height of the divided blocks was set to an upper limit value of 100 mm or less, the height of the annular sheet was set within a predetermined range of 5 mm to 20 mm, and these divided blocks and the annular sheet were bonded and fixed. In such a case, none of items (1) to (4) corresponded to the durability evaluation. That is, the divided block did not move in item (1), partial separation of the divided block did not occur in item (2), and the annular sheet was not damaged or broken in items (3) and (4). From the above results, it was confirmed that the skid post of the present invention was excellent in durability.

また、実施例2〜5では、分割ブロックとしてVFブロックを用いたのに対し、実施例1では、分割ブロックとしてCA6キャスタブルを用いた。なお、環状シートには、実施例1〜5に共通して、結晶化ファイバーブランケットを用いた。かかる場合、実施例1では、CA6キャスタブルの断熱性が低いため、断熱特性評価の総括熱抵抗指数が1.02となり、比較例1とほぼ同じ断熱性であった。なお、断熱性が若干向上したのは、環状シートにCA6キャスタブルよりも熱伝導率の低い結晶化ファイバーブランケットを用いたためであると推察される。これに対して、実施例2〜5では、分割ブロックと環状シートに断熱性の高い材質を用いているため、総括熱抵抗指数が1より大きくなり、断熱性が向上した。以上の結果より、本発明のスキッドポストが、断熱性に優れることが確認できた。   In the second to fifth embodiments, a VF block is used as a divided block, whereas in the first embodiment, CA6 castable is used as a divided block. In addition, the crystallized fiber blanket was used for the annular sheet in common with Examples 1-5. In such a case, in Example 1, since the heat insulation property of CA6 castable was low, the overall thermal resistance index of the heat insulation property evaluation was 1.02, which was almost the same heat insulation property as Comparative Example 1. In addition, it is speculated that the heat insulation was slightly improved because a crystallized fiber blanket having a lower thermal conductivity than the CA6 castable was used for the annular sheet. On the other hand, in Examples 2-5, since the material with high heat insulation was used for the division | segmentation block and the cyclic | annular sheet | seat, the overall thermal resistance index became larger than 1, and heat insulation improved. From the above results, it was confirmed that the skid post of the present invention was excellent in heat insulation.

本発明は、加熱炉に設置されるスキッドポストに適用できる。   The present invention can be applied to a skid post installed in a heating furnace.

10 鋼片
20 スキッド
21 可動スキッド
22 固定スキッド
30 スキッドビーム
40 スキッドポスト
50 水冷パイプ
60 断熱層部
61 内層
62 外層
70 積層構造体
71 環状ブロック部
72 環状シート
73 分割ブロック
74 目地部
75 裂目部
80 炉床
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steel bill 20 Skid 21 Movable skid 22 Fixed skid 30 Skid beam 40 Skid post 50 Water cooling pipe 60 Heat insulation layer part 61 Inner layer 62 Outer layer 70 Laminated structure 71 Annular block part 72 Annular sheet 73 Divided block 74 Joint part 75 Crevice part 80 Hearth

Claims (6)

加熱炉に設置されるスキッドポストであって、
冷却パイプと、
前記冷却パイプを囲み、且つ当該冷却パイプの長手方向に積層して設けられた複数の環状ブロックと、
前記冷却パイプの長手方向に隣り合う前記環状ブロック間に設けられ、当該環状ブロックとの間で接着固定される環状シートと、を有し、
前記環状ブロックは、高さが100mm以下の耐火物からなるブロックであり、
前記環状シートの高さは5mm以上且つ20mm以下であることを特徴とする、スキッドポスト。
A skid post installed in a heating furnace,
Cooling pipes,
A plurality of annular blocks that surround the cooling pipe and are stacked in the longitudinal direction of the cooling pipe; and
An annular sheet provided between the annular blocks adjacent to each other in the longitudinal direction of the cooling pipe and bonded and fixed between the annular blocks;
The annular block is a block made of a refractory having a height of 100 mm or less,
The skid post, wherein the annular sheet has a height of 5 mm or more and 20 mm or less.
前記環状ブロックは、セラミックファイバーを母材としてバキュームフォーミング法で製造されたブロックであることを特徴とする、請求項1に記載のスキッドポスト。 The skid post according to claim 1, wherein the annular block is a block manufactured by a vacuum forming method using a ceramic fiber as a base material. 前記環状シートは、ムライト質のセラミックファイバーブランケットであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のスキッドポスト。 The skid post according to claim 1, wherein the annular sheet is a mullite ceramic fiber blanket. 前記複数の環状ブロックと前記環状シートとを備えた積層構造体の内周面と、前記冷却パイプの外周面との間に設けられた断熱層をさらに有し、
前記断熱層は、ヒュームドシリカ質、マイクロポーラス質、及びセラミックファイバーのうちのいずれか1つ又は組み合わせからなることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載のスキッドポスト。
A heat insulating layer provided between an inner peripheral surface of the laminated structure including the plurality of annular blocks and the annular sheet, and an outer peripheral surface of the cooling pipe;
The skid post according to any one of claims 1 to 3, wherein the heat insulating layer is made of any one or a combination of fumed siliceous, microporous, and ceramic fibers.
前記複数の環状ブロックと前記環状シートとを備えた積層構造体の外周面は、モルタル状の耐火物で被覆されていることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のスキッドポスト。 The outer peripheral surface of the laminated structure including the plurality of annular blocks and the annular sheet is covered with a mortar-like refractory, according to any one of claims 1 to 4. Skid post. 前記環状ブロックは、周方向に複数に分割されていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のスキッドポスト。 The skid post according to any one of claims 1 to 5, wherein the annular block is divided into a plurality in the circumferential direction.
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