CN104395620A - 双头螺栓连接构件及工业炉的内面改造修补方法 - Google Patents

Abstract

在对使炉衬件以贯穿设于炉壁内面的双头螺栓的方式进行安装的工业炉的内面进行改造修补时，使用与双头螺栓连接的双头螺栓连接构件，从而能短时间、简单且合适地进行工业炉内面的改造修补作业。当对使至少包括隔热件的炉衬件(2)贯穿设于炉壁(1)内面的双头螺栓(3)来将炉衬件安装在炉壁的内面上的工业炉的内面进行改造修补时，使用双头螺栓连接构件(10)，该双头螺栓连接构件(10)具有：连接用筒部(11)，该连接用筒部(11)供双头螺栓的前端部***；以及螺栓部(12)，该螺栓部(12)从所述连接用筒部的前端突出，在所述连接用筒部上设置有用于将双头螺栓焊接到该连接用筒部的焊接用的开口部(13)。

Description

双头螺栓连接构件及工业炉的内面改造修补方法

技术领域

本发明涉及一种与双头螺栓连接的双头螺栓连接构件及工业炉的内面改造修补方法，在该工业炉中，使炉衬件贯穿在炉壁内面设置的双头螺栓，并将螺母等紧固件安装到从上述炉衬件突出的双头螺栓的前端，以使炉衬件安装在炉壁的内面上。特别是，能短时间、简单且合适地进行使用与双头螺栓连接的双头螺栓连接构件来改造修补上述工业炉的内面的作业。

背景技术

以往，在加热炉、退火炉等工业炉中，如专利文献1～4等所示，使隔热件及覆盖隔热件的金属板等炉衬件贯穿在炉壁内面设置的双头螺栓，并将螺母等紧固件安装在从上述炉衬件突出的双头螺栓的前端，以将炉衬件安装在炉壁的内面上。

在此，当使用由不锈钢等钢材构成的构件来作为上述双头螺栓及螺母等紧固件的情况下，因炉内的热等，会使双头螺栓及螺母等紧固件被氧化而发生劣化，从而存在无法对上述炉衬件进行牢固地保持、或是在想要对炉衬件进行更换时无法将紧固件拆下这样的问题。

此外，以往，为了抑制因炉内的热等使得双头螺栓及螺母等紧固件被氧化而发生劣化的情况，在专利文献1、2等中，提出了在从上述炉衬件突出的双头螺栓的前端部及螺母等紧固件中使用陶瓷材料的方案。

但是，当在双头螺栓及螺母等紧固件中使用陶瓷材料的情况下，双头螺栓及螺母等紧固件的成本会增高，并且陶瓷材料一般很脆，使用陶瓷材料的双头螺栓及螺母等紧固件会因振动等而破损，从而存在无法牢固地对上述炉衬件进行保持这样的问题。

此外，以往，在像上述这样双头螺栓及螺母等紧固件被氧化而发生劣化的情况下，为了牢固地对炉衬件进行保持，在专利文献3中，提出了如下方案，在与现有的双头螺栓分开一定距离的位置处开设直径为双头螺栓的直径数倍的开孔部，将新的双头螺栓***上述开孔部，并将该新的双头螺栓的一端焊接到炉壳以使其立设，同时在新的双头螺栓周围的开孔部中填充隔热材料的陶瓷纤维来进行修补。

但是，像上述这样在与现有的双头螺栓分开一定距离的位置处开设直径为双头螺栓的直径数倍的开孔部，将新的双头螺栓***上述开孔部，并将该双头螺栓的一端焊接到炉壳等的作业存在非常麻烦且耗费时间这样的问题。此外，当像上述这样在现有的双头螺栓附近设置新的双头螺栓的情况下，双头螺栓的数量增加，炉内的热会经由各双头螺栓传递到炉壁，从而存在利用隔热件等炉衬件进行隔热的效果显著下降这样的问题。

此外，在上述这样的工业炉中，为了对老化的炉衬件进行修复、提高耐久性，可更换炉衬件中使用的隔热件及金属板等，或是增大炉衬件的厚度。

此外，如图1(A)所示，在使隔热件等炉衬件2贯穿在炉壁1内面设置的双头螺栓3，并将螺母等紧固件4安装到从上述炉衬件2突出的双头螺栓3的前端，以将炉衬件2安装在炉壁1的内面的工业炉中，在像上述这样更换炉衬件2中使用的隔热件及内板、或是增大炉衬件2的厚度时，以往，当双头螺栓3及螺母等紧固件4被氧化而发生劣化，使得紧固件4的拆卸变得困难的情况下，在如图1(B)所示将安装有螺母等紧固件4的双头螺栓3的前端部切断之后，如图1(C)所示，将老化的炉衬件2的表层部分2a去除。接着，在像上述这样去除炉衬件2的表层部分2a之后，如图1(D)所示，在被切断的双头螺栓3的前端面上，使具有与双头螺栓3相同直径的螺栓5和双头螺栓3以中心线对齐的方式接合，并在该状态下对双头螺栓3与上述螺栓5的全周进行焊接，或是如图1(E)所示，以从被切断的双头螺栓3的前端部朝前方突出的方式，使螺栓5平行地沿着双头螺栓3的横向并与双头螺栓3的外周接触，并在该状态下对螺栓5与双头螺栓3的接触部分进行焊接。

但是，像上述这样在双头螺栓3的前端面处使相同直径的螺栓5与双头螺栓3的中心线对齐，并在遍及全周的范围上对上述螺栓5与双头螺栓3进行焊接，或是使螺栓5平行地沿着双头螺栓3的前端部的横向，并在与双头螺栓3的外周接触的状态下将螺栓5焊接到双头螺栓3上的作业非常困难，因而存在上述焊接作业花费很多时间，并且容易在螺栓5与双头螺栓3之间发生焊接不良这样的问题。特别是，在工业炉中，由于设置有许多双头螺栓3，因此，当对于各双头螺栓3进行这种焊接作业的情况下，存在需要非常长的时间这样的问题。

特别是，如图1(E)所示，当以贴着被切断的双头螺栓3的前端部的横向的方式将螺栓5焊接到双头螺栓3的情况下，上述螺栓5的位置会偏离原先的双头螺栓3的位置，存在安装新的炉衬件(未图示)的情况下，需要改变设于该新的炉衬件的孔的位置、或是增大孔这样的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实公平3－22714号公报

专利文献2：日本专利特许第2728833号公报

专利文献3：日本专利实开平5－10995号公报

专利文献4：日本专利特开昭64－49886号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的技术问题在于解决在对工业炉的内面进行改造修补时的上述问题，在该工业炉中，炉衬件贯穿在炉壁内面设置的双头螺栓，将螺母等紧固件安装到从上述炉衬件突出的双头螺栓的前端，以将炉衬件安装到炉壁的内面。

即，本发明的技术问题是使用与双头螺栓连接的双头螺栓连接构件，简单且合适地将双头螺栓连接构件安装到双头螺栓的前端部，从而能短时间、简单且合适地进行对上述这样的工业炉的内面进行改造修补的作业。

解决技术问题所采用的技术方案

为了解决上述技术问题，在本发明的双头螺栓连接构件中，形成为具有：连接用筒部，该连接用筒部供双头螺栓的前端部***；以及螺栓部，该螺栓部从上述连接用筒部的前端突出，在上述连接用筒部上设置有用于将双头螺栓焊接到上述连接用筒部的焊接用的开口部。

此外，在上述双头螺栓连接构件中，使双头螺栓***上述连接用筒部内，在此状态下，在上述焊接用的开口部中，将双头螺栓焊接到上述连接用筒部，以将上述双头螺栓连接构件安装到双头螺栓的前端部，从而能将双头螺栓连接构件以与双头螺栓的中心线对齐的状态进行安装。

在此，在上述双头螺栓连接构件中，当在连接用筒部设置焊接用的开口部时，较为理想的是，以使上述开口部不到达连接用筒部中的双头螺栓的***侧端部的方式将上述开口部设置在连接用筒部内。若是这样，当将双头螺栓在上述开口部中焊接到连接用筒部时，双头螺栓与连接用筒部的焊接部分能以抵接固定在开口部的边口处的方式被保持，从而能防止双头螺栓从双头螺栓连接构件的连接用筒部脱出，并能将双头螺栓连接构件牢固地安装到双头螺栓上。

此外，在上述双头螺栓连接构件中，较为理想的是，将供双头螺栓的前端部***的上述连接用筒部以越过上述开口部中的双头螺栓的***方向前端部的方式设置，并使双头螺栓的前端部以穿过上述开口部的方式***连接用筒部内。若是这样，***连接用筒部内的双头螺栓的前端部在穿过开口部的位置处也被保持在连接用筒部并被限制，能容易地将双头螺栓连接构件以与双头螺栓的中心线对齐的状态进行安装，同时也能抑制安装于双头螺栓的前端部的双头螺栓连接构件松动。

此外，在本发明的工业炉的内面改造修补方法中，当对工业炉的内面进行改造修补时，使用上述双头螺栓连接构件，在将安装有上述紧固件的双头螺栓的前端部切断之后，将被切断的双头螺栓的前端部***上述双头螺栓连接构件的连接用筒部内，并在设于上述连接用筒部的上述开口部中，将双头螺栓焊接到上述连接用筒部，以将上述双头螺栓连接构件安装到上述双头螺栓的前端部，其中，在上述工业炉中，使至少包括隔热件的炉衬件贯穿在炉壁内面设置的双头螺栓，并将紧固件安装在从上述炉衬件突出的双头螺栓的前端，以将炉衬件安装在炉壁的内面上。

在此，在如上所述设于连接用筒部的开口部中，较为理想的是，当将双头螺栓焊接到连接用筒部，以将双头螺栓连接构件安装到双头螺栓的前端部的情况下，使被切断的双头螺栓的前端部以穿过设于连接用筒部的开口部的方式***连接用筒部内，在此状态下，将双头螺栓焊接到连接用筒部。

此外，在本发明的工业炉的内面改造修补方法中，以将安装于被切断的双头螺栓的前端部的上述双头螺栓连接构件的螺栓部贯穿的方式，将新的炉衬件插通到双头螺栓连接构件，并将紧固件安装在从上述炉衬件突出的双头螺栓连接构件的螺栓部，从而能利用双头螺栓连接构件来安装新的炉衬件。

发明效果

在本发明的双头螺栓连接构件中，如上所述，将双头螺栓的前端部***连接用筒部内，在此状态下，在焊接用的开口部中将双头螺栓焊接到连接用筒部，从而能将上述双头螺栓连接构件简单且牢固地安装于双头螺栓的前端部。

此外，像本发明的工业炉的内面改造修补方法这样，将安装有紧固件的双头螺栓的前端部切断，并将切断后的双头螺栓的前端部***上述双头螺栓连接构件的连接用筒部内，在设于该连接用筒部的开口部中，将双头螺栓焊接到上述连接用筒部，这样能使上述双头螺栓连接构件的螺栓部的位置不会偏离双头螺栓的位置，从而能简单且牢固地将双头螺栓连接构件安装于切断后的双头螺栓的前端部。

其结果是，在设置有许多双头螺栓的工业炉中，与以往相比，能在更短的时间内简单且合适地进行对炉衬件中使用的隔热件及内板进行更换、或是增大炉衬件的厚度来对工业炉的内面进行改造修补的作业。

附图说明

图1表示对工业炉的内面进行改造修补的现有的工序，其中，图1(A)是表示使炉衬件贯穿在炉壁内面设置的双头螺栓，以将炉衬件安装在炉壁的内面上的状态的剖视说明图，图1(B)是表示将使炉衬件贯穿后的双头螺栓的前端部切断的状态的剖视说明图，图1(C)是表示将炉衬件的表层部分去除后的状态的剖视说明图，图1(D)是表示将螺栓焊接到被切断的双头螺栓的前端面的状态的剖视说明图，图1(E)是表示以沿着被切断的双头螺栓的前端部的横向的方式对螺栓进行焊接的状态的剖视说明图。

图2是表示本发明实施方式的双头螺栓连接构件的示意说明图。

图3表示将上述实施方式的双头螺栓连接构件安装到双头螺栓的前端部的状态，其中，图3(A)是表示使双头螺栓的前端部***双头螺栓连接构件的连接用筒部之前的状态的示意俯视图，图3(B)是表示将双头螺栓的前端部以穿过双头螺栓连接构件的连接用筒部中的开口部的方式***连接用筒部内的状态的示意俯视图，图3(C)及图3(D)是表示使以穿过连接用筒部中的开口部的方式***连接用筒部内的双头螺栓在开口部中焊接到连接用筒部的状态的示意俯视图及示意侧视图。

图4是在使用上述实施方式的双头螺栓连接构件来对工业炉的内面进行改造修补时，为了将双头螺栓连接构件压入到设于炉壁内面的炉衬件而使用的压入夹具的示意俯视图。

图5表示使用上述实施方式的双头螺栓连接构件来对工业炉的内面进行改造修补的工序，其中，图5(A)是表示利用压入夹具将双头螺栓连接构件中的连接用筒部的端部引导到被切断的双头螺栓的前端部的状态的剖视说明图，图5(B)是表示利用压入夹具将被切断的双头螺栓的前端部***双头螺栓连接构件的连接用筒部内，并将该双头螺栓的前端部以穿过双头螺栓连接构件中的连接用筒部的开口部的方式引导到连接用筒部内的状态的剖视说明图，图5(C)是表示在图5(B)所示的状态下，在连接用筒部的开口部中，将双头螺栓焊接到连接用筒部的状态的剖视说明图，图5(D)是表示使压入夹具从图5(C)所示的状态朝远离双头螺栓连接构件的方向移动，以使双头螺栓连接构件的螺栓部露出的状态的剖视说明图。

图6是表示在使用上述实施方式的双头螺栓连接构件来对工业炉的内面进行改造修补时，使厚度增大后的新的炉衬件贯穿安装于被切断的双头螺栓的前端部的双头螺栓连接构件的螺栓部，以使新的炉衬件安装在先前设置的炉衬件上的状态的剖视说明图。

具体实施方式

以下，基于附图，对本发明实施方式的双头螺栓连接构件及使用该双头螺栓连接构件的工业炉的内面改造修补方法进行具体说明。另外，本发明的双头螺栓连接构件及使用该双头螺栓连接构件的工业炉的内面改造修补方法不限定于下述的实施方式所示的构件及方法，能够在不改变发明的主要构思的范围内进行适当变更来实施。

在本实施方式的双头螺栓连接构件10中，如图2所示，使螺栓部12从供双头螺栓3的前端部***的筒状的连接用筒部11的前端部突出，并且在上述连接用筒部11上设置有用于使双头螺栓3焊接到连接用筒部11的焊接用的开口部13。

在此，在本实施方式的双头螺栓连接构件10中，使螺栓部12的一部分从上述连接用筒部11的前端侧***到连接用筒部11内未到达上述开口部13的、图2所示的符号A的范围的位置处，在螺栓部12与开口部13之间具有图2所示的符号C的间隙，并在该状态下，将螺栓部12的周围焊接到连接用筒部11来进行安装。另外，在本实施方式中是将螺栓部12焊接到连接用筒部11来进行安装的，但双头螺栓连接构件10不限定于此。例如，虽未图示，但也可以使用将连接用筒部11与螺栓部12一体地形成的双头螺栓连接构件10，或是在连接用筒部11的内周侧设置螺纹槽，并将螺栓部12拧入上述螺纹槽来进行安装的双头螺栓连接构件10。

此外，在上述双头螺栓连接构件10中，以使上述开口部13不贯穿到连接用筒部11中的双头螺栓3的***侧端部的方式、即以留有图2所示的符号B的部分的方式，将开口部13沿着连接用筒部11的周向设置在连接用筒部11内。

接着，在将上述双头螺栓连接构件10安装到被切断的双头螺栓3的前端部时，如图3(A)所示，将位于与上述螺栓部12相反一侧的连接用筒部11的端部引导到双头螺栓3的前端部，如图3(B)所示，使双头螺栓3的前端部导入位于与螺栓部12相反一侧的连接用筒部11内，并使上述双头螺栓3的前端部以穿过上述开口部13的方式***连接用筒部11内，直至到达图2所示的符号C的部分。接着，在上述状态下，如图3(C)、图3(D)所示，在上述开口部13中，使用焊接棒23将双头螺栓3焊接到连接用筒部11，并将双头螺栓连接构件10安装到双头螺栓3的前端部。

在以上述方式将双头螺栓连接构件10安装到双头螺栓3的前端部时，由于***连接用筒部11内的双头螺栓3的前端部在上述开口部13中双头螺栓3的***方向两侧的部分、即图2所示的符号B的部分和符号C的部分处被保持在连接用筒部11内，因此，能使双头螺栓连接构件10和双头螺栓3不松动且以保持笔直的状态进行焊接。此外，若增长上述开口部13中的双头螺栓3的***方向上的长度，则如图3(C)、图3(D)所示，不仅能增长涂黑的焊接部分，而且上述焊接部分也会抵接固定在双头螺栓3上开口部13的边口部分，而使双头螺栓连接构件10牢固地安装于双头螺栓3。

接着，对使用上述双头螺栓连接构件10改造修补工业炉的内面的情况进行说明，其中，在上述工业炉中，如上述图1(A)所示，使隔热件等炉衬件2贯穿在炉壁1内面设置的双头螺栓3，并将螺母等紧固件4安装到从上述炉衬件2突出的双头螺栓3的前端，以将炉衬件2安装在炉壁1的内面。

在此，在本实施方式中，当双头螺栓3及螺母等紧固件4被氧化而发生劣化，使得紧固件4的拆卸变得困难的情况下，与现有的情况同样地，在如图1(B)所示将安装有螺母等紧固件4的双头螺栓3的前端部切断之后，如图1(C)所示，将老化的炉衬件2的表层部分2a去除。

此外，在本实施方式中，在这样将炉衬件2的表层部分2a去除的状态下，将上述双头螺栓连接构件10安装到如上所述被切断的双头螺栓3的前端部，并安装厚度变大的新的炉衬件2c。

在此，当将双头螺栓连接构件10安装到如上所述被切断的双头螺栓3的前端部时，在本实施方式中，如图4所示，使用在供双头螺栓连接构件10的螺栓部12***的筒部21的一端侧设置有压入用的臂22的构件，来作为压入夹具20。

接着，在将上述双头螺栓连接构件10安装到如上所述被切断的双头螺栓3的前端部时，如图5(A)所示，使双头螺栓连接构件10的螺栓部12***上述压入夹具20的筒部21内，在将双头螺栓连接构件10保持在压入夹具20中的状态下，利用上述压入夹具20，将双头螺栓连接构件10的连接用筒部11的端部引导到如上所述被切断的双头螺栓3的前端部。

接着，在如上所述将双头螺栓连接构件10保持在压入夹具20中的状态下，如图5(B)所示，使被切断的双头螺栓3的前端部***上述双头螺栓连接构件10的连接用筒部11内，来将上述双头螺栓3的前端部以穿过设于连接用筒部11的上述开口部13的方式引导到连接用筒部11内。

接着，在如上所述将双头螺栓3的前端部以穿过连接用筒部11的开口部13的方式保持在连接用筒部11内的状态下，操作者在使用单手或是腹部等对压入夹具20进行按压的同时，如图5(C)所示，使用焊接棒23，在上述开口部13中将双头螺栓3焊接到连接用筒部11，以将双头螺栓连接构件10安装到双头螺栓3的前端部。然后，如图5(D)所示，使上述压入夹具20朝远离双头螺栓连接构件10的方向移动，以使***到压入夹具20的筒部21内的双头螺栓连接构件10的螺栓部12露出。

若是这样，双头螺栓连接构件10的螺栓部12的位置不会偏离双头螺栓3的位置，能将双头螺栓连接构件10简单且牢固地安装于被切断的双头螺栓3的前端部。

此外，若利用上述压入夹具20，则在对设于工业炉的侧壁面及顶面等存在部件掉落可能性的朝向的双头螺栓3进行上述这样的施工的情况下，与使用手套或其它工具对双头螺栓连接构件10进行按压的情况相比，能利用上述压入夹具20可靠地对双头螺栓连接构件10进行按压，从而能使作业效率提高。

接着，在将双头螺栓连接构件10通过上述这样的方式安装到被切断的双头螺栓3的前端部之后，例如，当增大炉衬件2的厚度时，如图6所示，使厚度变大的新的炉衬件2b贯穿上述双头螺栓连接构件10的螺栓部12，以使新的炉衬件2b配置在先前设置的炉衬件2上，并将螺母等紧固件4安装在从上述新的炉衬件2b突出的双头螺栓连接构件10的螺栓部12的前端，以使新的炉衬件2b安装在先前设置的炉衬件2上。

另外，对于新的炉衬件2b，虽然需要增大供双头螺栓连接构件10插通的部分的孔，但在新的炉衬件2b使用柔软的隔热件的情况下没有很大的问题，此外，通过减小双头螺栓连接构件10的外径、即减小图2所示的符号D的尺寸，就能使设于新的炉衬件2b的孔的直径的增大量减小。

此外，在安装与因老化而去除的炉衬件2的表层部分2a相同厚度的新的炉衬件2b的情况下，通过对切断双头螺栓3的长度等进行调节，就能安装与去除的炉衬件2的表层部分2a相同厚度的新的炉衬件2b。

(符号说明)

1  炉壁

2  炉衬件

2a 表层部分

2b 新的炉衬件

3  双头螺栓

4  紧固件

5  螺栓

10 双头螺栓连接构件

11 连接用筒部

12 螺栓部

13 开口部

20 压入夹具

21 筒部

22 臂

23 焊接棒

Claims (6)

1.一种双头螺栓连接构件，其特征在于，具有：连接用筒部，该连接用筒部供双头螺栓的前端部***；以及螺栓部，该螺栓部从所述连接用筒部的前端突出，在所述连接用筒部上设置有用于将双头螺栓焊接到该连接用筒部的焊接用的开口部。

2.如权利要求1所述的双头螺栓连接构件，其特征在于，所述开口部设置在所述连接用筒部内。

3.如权利要求1或2所述的双头螺栓连接构件，其特征在于，供双头螺栓的前端部***的所述连接用筒部以越过所述开口部中的双头螺栓的***方向前端部的方式设置，所述双头螺栓的前端部以穿过所述开口部的方式***连接用筒部内。

4.一种工业炉的内面改造修补方法，在所述工业炉中，使至少包括隔热件的炉衬件贯穿在炉壁内面设置的双头螺栓，并将紧固件安装在从所述炉衬件突出的双头螺栓的前端，以将炉衬件安装在炉壁的内面上，其特征在于，使用权利要求1至3中任一项所述的双头螺栓连接构件，在将安装有所述紧固件的双头螺栓的前端部切断之后，将切断后的双头螺栓的前端部***所述双头螺栓连接构件的连接用筒部内，并在设于所述连接用筒部的所述开口部中，将双头螺栓焊接到所述连接用筒部，从而将所述双头螺栓连接构件安装到所述双头螺栓的前端部。

5.如权利要求4所述的工业炉的内面改造修补方法，其特征在于，在将切断后的双头螺栓的前端部以穿过设于所述连接用筒部的开口部的方式***连接用筒部内的状态下，将双头螺栓焊接到连接用筒部。

6.如权利要求4或5所述的工业炉的内面改造修补方法，其特征在于，使新的炉衬件贯穿在切断后的双头螺栓的前端部安装的所述双头螺栓连接构件，并将紧固件安装在从该炉衬件突出的双头螺栓连接构件的螺栓部，从而安装新的炉衬件。