(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
取替えるべきキルンタイヤを分割リングとして準備し、
それぞれの接合面のタイヤ板厚の外周面側には狭開先溶接用の開先を形成し、内周面側には被覆アーク溶接用の開先を形成し、
前記の分割リングを本来取り付ける特定位置から離れた位置のシェル外周面に配置し、ボルトにより互いに一時的に締結してリング状としたのち、タイヤ内面側の開先に対し被覆アーク溶接により継ぎ溶接を施工し、
タイヤ内面側の開先に継ぎ溶接を施工した分割リングを、タイヤを本来取り付ける特定位置に配置し、敷き板をタイヤの内面と配置位置との間に挿入固定するとともに、サポートローラー上ヘタイヤを乗せた後、タイヤ外面より狭開先溶接用開先を狭開先溶接によって継ぎ溶接するロータリーキルンタイヤの取替え方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、セメント焼成工程や油性廃棄物の焼却などに使用されるロータリーキルンのシェルの回転を保持するキルンタイヤの取替えに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリーキルンは、それ自身が回転し、その内部においてセメントの焼成や廃棄物の焼却を行うもので、焼成や焼却などを行う容器となる円筒形状の回転シェルと、このシェルの外周面に取り付けられたリング状のタイヤと、そのタイヤの部分を回転状態で支持するサポートロール等から成っている。
【０００３】
そして、タイヤとサポートロールは、シェル自体と内容物の重量を支えて、相互に高い面圧で接触し回転しているために、そのいずれも、疲労亀裂が発生し、最終的にはスポーリングという剥離損傷を起こすに至る。
【０００４】
このような損傷の程度が軽い場合には、溶接補修により、損傷部分を局部的に修理することが可能であるが、損傷の程度が著しい場合には交換する必要がある。
【０００５】
この交換に際して、タイヤの場合は、その直径が６ｍを越えるような大きさのものもあり、その重量も重いので、完全な形のタイヤを陸上輸送することは困難である。ロータリーキルンを使用する工場が、海岸に立地している場合には海上輸送という手段もあるが、セメント工場などは山間部に立地している場合が多く、陸上輸送に頼らざるを得ない。
【０００６】
この陸上輸送によってタイヤを搬送するに当たっては、タイヤを陸上輸送に便利なように分割して設置位置まで搬入した後に、現場で組立てて溶接によリ一体化して完全な形にした後にシェルに取り付けられる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように完全にリング状となったタイヤを円筒形のシェルに取り付けるときには、シェルの一部を切断して旧タイヤを取り除いた後に、その切断除去部分のシエルと新たに搬送し組立てたタイヤを同軸に設置したのちに所定の位置まで移動させて溶接によってシェルの切断部を継ぐ必要がある。このため、タイヤの取替え費用が嵩むばかりではなく、この取替えの間は、操業を停止せざるを得ないという問題がある。
【０００８】
本発明において解決しようとする課題は、ロータリーキルンの稼働停止を最小限度に抑えながらタイヤの取替えを可能とするロータリーキルンタイヤの取替え方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、取替えるべきキルンタイヤを分割リングとして準備し、それぞれの接合面のタイヤ板厚の外周面側には狭開先溶接用の開先を形成し、内周面側には被覆アーク溶接用の開先を形成し、前記の分割リングを本来取り付ける特定位置から離れた位置のシェル外周面に配置し、ボルトにより互いに一時的に締結してリング状としたのち、タイヤ内面側の開先に対し被覆アーク溶接により継ぎ溶接を施工し、タイヤ内面側の開先に継ぎ溶接を施工した分割リングを、タイヤを本来取り付ける特定位置に配置し、敷き板をタイヤの内面と配置位置との間に挿入固定するとともに、サポートローラー上ヘタイヤを乗せた後、タイヤ外面より狭開先溶接用開先を狭開先溶接によって継ぎ溶接するロータリーキルンタイヤの取替え方法である。
【００１０】
これによって、従来のようにシェルの一部を切断除去し、タイヤを設置した後に再度シェルを継ぎ溶接して復元する工程を省くことができる。
【００１１】
また、タイヤの取替えに際しては、途中の段階までは、タイヤとシェルとをそれぞれ単独に回転させることが可能なので、本発明による継ぎ溶接などによるタイヤの一体化作業と、シェル内面の耐火物の張替、補修作業などの個別の作業を同時に進めることができ、全体の工期を短縮させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
分割した状態で配置した新タイヤを組立てて一体化する手段としては、ボルトにより一時的に締結したのち、狭開先溶接を採用し、溶接の手順として、タイヤ内面側からの継ぎ溶接を完了し、次いで、タイヤとシェルとの間に敷き板を挿入して両者を固定したのち、タイヤ外面側から継ぎ溶接を行うことができる。
【００１３】
タイヤの継ぎ溶接を行う場合に、タイヤの板厚、つまり溶接開先深さが３００ｍｍ以上と大きいものもあり、このよう場合に、一般的に用いられるＶ開先あるいはＸ開先などの開先形状を採用すると、溶接に要する溶着金属量が非常に大きくなり、溶接作業に多大な時間と費用がかかり、また、溶接時の歪も大きくなり、タイヤが楕円形となって使用できないこともある。そこで、このように溶接開先深さが大きい場合には、狭開先溶接を用いることにより、少ない溶接量で短時間のうちに、また歪も少なく溶接することが可能である。
【００１４】
そして、タイヤ内面からの継ぎ溶接が完了した時点で、タイヤを本来の位置５に設置し、敷き板をタイヤ内面と配置位置との間に挿入してタイヤを固定した後、タイヤ外面より継ぎ溶接を行えば、タイヤは既に本来の位置に配置されているので、その位置においてタイヤはキルンシェルの外周面に倣い、変形の発生を最小限度に抑えることが可能となる。
【００１５】
タイヤの継ぎ溶接による一体化が完了した後、溶接部の余盛を除去するために、タイヤの機械加工が必要な場合には、一体化したタイヤを敷き板によりシェルに固定し、シェルを回転させることでタイヤを回転させ、加工が必要な面に切削刃物を当てることにより機械加工が可能である。
【００１６】
【実施例】
添付の図１から図５は、本発明によるキルンタイヤの取替えの実施態様を示す。
【００１７】
図１は本発明で使用するキルンタイヤを開口方向から見た図を示し、図２は図１を側面から見た図を示す。この図１および図２において、キルンタイヤ１は、鍛造によりリング状に成形したのち、必要な機械加工を実施した後に２分割し、さらにその切断面に対して、溶接開先加工を施した分割リング２からなる。分割リング２の両接合部分のそれぞれには、現地での溶接施工とその際の歪を考慮し、タイヤ板厚の外周面よりほぼ２／３の深さに狭開先溶接用の開先３を形成し、また、内周面より１／３の深さを被覆アーク溶接用の開先４を形成する。これは、タイヤ１の内面側と外面側との両側から溶接する、つまり、両開先溶接するのに都合がよいようにしたものである。さらに、締結用ボルト孔を設けたブラケット５を、タイヤの溶接開先部近傍の端面に溶接により取付けている。
【００１８】
それぞれの溶接開先３、４の加工とブラケット５の取付けまで終了した分割リング２を現地へ搬入する。
【００１９】
図３は、キルンの設置位置に輸送、搬入した分割リング２をクレーンを利用して、シェル６の外周面に配置してブラケット５を介して締結用ボルトにより組み立てた状態を示す。この際、キルンシェル１の損傷キルンタイヤは既に取り外された状態にあり、搬入した分割リング２は、タイヤを取り付ける特定位置７から離れた位置に配置される。これは、タイヤ２は、その厚さ、つまり溶接開先３、４を内面側と外面側との両側から溶接するするのに都合がよいためである。８は、仮組みされたタイヤ１の重量を支え、また、後の継ぎ溶接のときにタイヤ１の回転が可能となるよう、タイヤを載置して回転するためのローラーを示す。
【００２０】
本来タイヤを配置する位置７でタイヤ１を組み立てた場合、タイヤの内径と配置位置の外径とは、その間に敷き板を挿入することで両者を固定しており、敷き板を挿入するためのタイヤ内径と配置位置外径との間に存在するすき間は小さく、タイヤの内径側からの継ぎ溶接が困難であることによる。これに対して、この実施例のように、特定位置７から離れた位置で組み立てた場合には、その組立状態をシェル６の断面によって示す図４に見られるように、シェル６と組立てたタイヤ１との間に、継ぎ溶接などの作業が可能となるすき間９を設けることが可能となる。また、分割タイヤ２を継ぎ溶接をする場合に、開先３、４が最上部あるいは最下部に位置するようにローラー８によって、仮組立てタイヤ１を回転させて最下部に溶接開先を配置させ、間隙９を利用し、タイヤ１の内面側より、その溶接開先の１／３程度まで被覆アーク溶接法により溶接部１０を形成するのが作業性の面で望ましい。そして、タイヤをローラー上で回転させることにより、タイヤ内周面側１の開先に対して、被覆アーク溶接法による継ぎ溶接を完了させる。
【００２１】
図５は、被覆アーク溶接法による分割リング２の継ぎ溶接が完了した後に、クレーンにより、タイヤ１を本来の取付け位置７に設置した状態を示す。
【００２２】
同図に示すように、敷き板１１をタイヤ１の内面と配置位置との間に挿入してタイヤを固定するとともに、サポートローラー１２上ヘタイヤを乗せた後、タイヤ外面より狭開先部３を継ぎ溶接する。このときは、継ぎ溶接の姿勢を下向き溶接とするために、溶接すべき開先部３が真上の位置となるようシェル６を回転させ、調整を行う。
【００２３】
全ての継ぎ溶接が終了した後に、継ぎ溶接部近傍を局部的に溶接後熱処理を行い、溶接部の機械的性質の改善を図るとともに、溶接残留応力の除去を行い、さらに、継ぎ溶接部の余盛をグラインダー仕上げにより除去し、シェル６とともにタイヤ１を回転させながら、タイヤ１の外周面及び両端面を機械加工により仕上げて、取替え作業を完了する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によって以下の効果を奏する。
【００２５】
（１）  ロータリーキルンの稼働停止を最小限度に抑えながらタイヤの取替えが可能となる。
【００２６】
（２）  タイヤの取替えと、シェル内面の耐火物の張替、補修作業などの個別の作業を同時に進めることができる。
【００２７】
（３）  タイヤの取替えのための工期を短縮させることができる。
【００２８】
（４）  タイヤの継ぎ溶接時にタイヤの転倒が防止でき、安全な作業が行える。
【００２９】
（５）  狭開先溶接を用いることで、歪が小さく、能率の良い継ぎ溶接が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  分割したタイヤを開口断面から見た状態を示す。
【図２】  同じく分割したタイヤを側面から見た状態を示す。
【図３】  分割したタイヤのシェルへの設置状態を示す。
【図４】  分割したタイヤのシェルへの継溶接の状態を示す。
【図５】  継溶接後のタイヤの所定位置への移動後の作業状態を示す。
【符号の説明】
１  キルンタイヤ、２  分割リング、３、４  開先、５  ブラケット、
６  キルンシェル、７  特定取付位置、８  ローラー、９  間隙、
１０  溶接部、１１  敷き板、１２  サポートロール
【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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