(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーキルンの炉壁を構成するシェル部材に取付け可能、かつ不定形耐火物を表面に被覆可能であって、主軸とこれに傾斜して接合されている複数の枝軸とを有するアンカーの複数個を、前記シェル部材に取付け可能な固着手段に一体的に接合されているアンカー装置において、
前記枝軸とアンカーとが偶数個からなり、これらアンカーの重量負荷が偏らないように前記固着手段に取り付けられて、この固着手段が前記シェル部材に取付け可能および解体容易になっていると共に、
偶数個の前記枝軸の自由端どうしが互いに離間する方向で、かつ前記主軸とも離間する方向になるよう前記枝軸の他端が前記主軸に接合されていると共に、これらを備えた前記アンカーの複数個が互いに離間する方向に前記固着手段に一体的に接合されていることを特徴とするアンカー装置。
【請求項２】
ロータリーキルンの炉壁を構成するシェル部材に取付け可能、かつ不定形耐火物を表面に被覆可能であって、主軸とこれに傾斜して接合されている複数の枝軸とを有するアンカーの複数個を、前記シェル部材に取付け可能な固定治具に一体的に接合して、前記シェル部材に取付け可能になっているアンカー装置において、
前記枝軸とアンカーとが偶数個からなり、これらアンカーの重量負荷が偏ることなく前記固定治具に取り付けられて、この固定治具が前記シェル部材に取付け可能および解体容易になっていることを特徴とするアンカー装置。
【請求項３】
請求項１又は２のアンカー装置が、炉壁を構成するシェル部材に解体可能に取り付けられていると共に不定形耐火物によって被覆された炉壁を有するロータリーキルン炉。
【請求項４】
請求項１のアンカー装置を、ロータリーキルンの炉壁を構成するシェル部材内側に設置すると共にシェル部材外部から解体可能に取付け固定し、次いで前記アンカー装置を被覆するように不定形耐火物を内張りするアンカー施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアンカー装置、炉およびアンカー施工方法に関し、詳しくは、アンカーの取付け、解体作業が楽なアンカー装置、このアンカー装置を備えた炉およびアンカー施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリーキルン、その他各種産業用炉の内側は、用途にもよるが、燃焼による高温（例えば、廃棄物の燃焼では８００〜１３００℃）に耐えるべく耐熱性の不定形耐火物、レンガなどが内張りされている。従来、不定形耐火物を内張りする場合は、金属製のシェル部材の内側に直接アンカーを、一般に２００〜３００ｍｍ間隔でボルト締めあるいは溶接して取り付け、このアンカーを埋没する程度の厚み（例えば、炉内部に向けてアンカーの先端より更に２０〜５０ｍｍ程度）に不定形耐火物を吹き付ける、あるいは振動流し込みを行う等によって形成される。
【０００３】
アンカーは棒状ステンレス鋼を組み合わせてＹ形あるいはＶ形などにして構成されており、例えば図６（ａ），（ｂ）に示すように、主軸１６ａの中程から２方向に延設されている枝軸１６ｂと、主軸の一方の先端部から枝軸１６ｂとは側面視で略９０°交差するような方向に延設されている枝軸１６ｃを備えて構成されている。そして、主軸１６ａの他方の端部をシェル部材４に溶接などして固定されるようになっている。シェル部材４に固定されるアンカー１６は、互いに隣接するアンカー１６どうしの向きを略９０°ずらして一定間隔に固定される。この上から不定形耐火物５を吹き付けたりして被覆形成し、炉壁の内張りが行われる。
【０００４】
炉壁内側に形成されるアンカーは、施工時に短いピッチで密に取り付けられることもあって、その取付け作業自体に多大の時間と労力を要するのみならず、損耗あるいは損傷した炉部分を修理する場合においても、損耗あるいは損傷した耐火物の撤去とアンカーの取り外し作業が面倒となる構造をしていた。しかも、アンカーを取り外した後に新しくアンカーを取り付けて、耐火物を施工するにも同様に時間がかかり、アンカーの取付け、取外し作業には、全体としてかなりの長時間と労力とを要していた。
【０００５】
そこで、そのような作業を改善するため、Ｌ形アングルの一辺に予め複数のアンカーを溶接して取り付けておき、このアングルをシェル部材にボルト締めして取り付けるという方法が考えられた（実開平４−９０８９６号公報）。この方法では、アンカーを溶接したアングル単位で取付け、取外しができるので、１本毎にアンカーを取付け、取外す作業に比べて作業工数は短縮される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法はＬ形アングルの他の一辺にボルト挿通孔を設けてシェル部材と固定できるようにすると共に、他の一辺に複数のアンカーを取り付けるようにしているため、アンカーを取り付けたアングルを現場に持ち込み、シェル部材の内側に固着する作業は、全体がかなりの重量を有していて、しかも片側に重量の偏りがあるため、必ずしも楽なものではなかった。特に、産業廃棄物の焼却用として多用されている２〜３ｍ径の筒状構造を有するロータリーキルン等の場合、狭い場所でアンカーを密に取付け、あるいは取外しをするため、アンカーをアングル単位で取付け、取外しができたとしても、その作業は多量の粉塵が発生する劣悪な作業環境での多大の労力と時間がかかり、極めて面倒である。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点に鑑みて、取付け作業が楽であり、しかも耐火物の被覆を強固に施工できると共に、炉壁損耗時の解体作業も楽となり、そのための作業工数を短縮可能なアンカー装置、このアンカー装置を備えた炉およびアンカー施工方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は各請求項記載の発明により達成される。すなわち、本発明に係るアンカー装置の特徴構成は、ロータリーキルンの炉壁を構成するシェル部材に取付け可能、かつ不定形耐火物を表面に被覆可能であって、主軸とこれに傾斜して接合されている複数の枝軸とを有するアンカーの複数個を、前記シェル部材に取付け可能な固着手段に一体的に接合されていて、
前記枝軸とアンカーとが偶数個からなり、これらアンカーの重量が偏らないように前記固着手段に取り付けられて、この固着手段が前記シェル部材に取付け可能および解体容易になっていると共に、
偶数個の前記枝軸の自由端どうしが互いに離間する方向で、かつ前記主軸とも離間する方向になるよう前記枝軸の他端が前記主軸に接合されていると共に、これらを備えた前記アンカーの複数個が互いに離間する方向に前記固着手段に一体的に接合されていることにある。
【０００９】
この構成によれば、アンカーの複数の主軸および枝軸により、広い範囲にわたる不定形耐火物の保持機能を確保できるので、シェル部材に固着する固着手段のピッチを長くでき、シェル部材への取付け個所を減らすことができて、簡単な構成にかかわらず、大幅な取付け工数の削減を達成でき、顕著な労力低減と作業時間の短縮を図ることができる。従って、補修に際しても、アンカー装置の取り外し個所が少ないので、取り外し作業に要する労力と時間を少なくできる。
しかも、一層広い範囲にわたる耐火物の保持機能を確保できるので、シェル部材に固着する固着手段のピッチを長くでき、従ってアンカー装置のシェル部材への取付け個所を少なくできて都合がよい。
【００１０】
その結果、取付け作業が楽であり、しかも不定形耐火物の被覆を強固に施工できると共に、炉壁損耗時の解体作業も楽となり、そのための作業工数を短縮可能なアンカー装置を提供することができた。
【００１１】
複数の前記枝軸の自由端どうしが互いに離間する方向で、かつ前記主軸とも離間する方向になるよう前記枝軸の他端が前記主軸に溶接接合されていると共に、これらを備えた前記アンカーの複数個が互いに離間する方向に前記固着手段に接合されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、一層広い範囲にわたる耐火物の保持機能を確保できるので、シェル部材に固着する固着手段のピッチを長くでき、従ってアンカー装置のシェル部材への取付け個所を少なくできて都合がよい。
【００１３】
更に、本発明に係るアンカー装置として、ロータリーキルンの炉壁を構成するシェル部材に取付け可能、かつ不定形耐火物を表面に被覆可能であって、主軸とこれに傾斜して接合されている複数の枝軸とを有するアンカーの複数個を、前記シェル部材に取付け可能な固定治具に一体的に接合して、前記シェル部材に取付け可能になっているアンカー装置において、
前記枝軸とアンカーとが偶数個からなり、これらアンカーの重量負荷が偏ることなく前記固定治具に取り付けられて、この固定治具が前記シェル部材に取付け可能および解体容易になっているように構成してもよい。
【００１４】
この構成によっても、シェル部材に固着する固着手段のピッチを長くでき、シェル部材への取付け個所を減らすことができて、簡単な構成にかかわらず、大幅な取付け工数の削減を達成でき、顕著な労力低減と作業時間の短縮を図ることができる。従って、補修に際しても、アンカー装置の取り外し個所が少ないので、取り外し作業に要する労力と時間を少なくできる。しかも、複数のアンカーを接合した固定治具を、片側に重量負荷の偏りなくシェル部材に固着可能になっているので、アンカーを接合した固定治具が全体として少なくない重量であっても、作業者に対する重量負荷が偏らないので施工作業が一層楽になる。従って、アンカー取付け作業が楽であり、しかも不定形耐火物の被覆を強固に施工できると共に、炉壁損耗時の解体作業も楽となり、そのための作業工数を短縮可能なアンカー装置を提供することができた。
【００１５】
更に、本発明に係るロータリーキルンの特徴構成は、請求項１又は２のアンカー装置が、炉壁を構成するシェル部材に解体可能に取り付けられていると共に不定形耐火物によって被覆された炉壁を有することにある。
【００１６】
この構成によれば、取付け作業が楽であり、しかも耐火物の被覆を強固に施工できると共に、炉壁損耗時の解体作業も楽となり、そのための作業工数を短縮可能なアンカー装置を備えた炉を提供することができた。
しかも、アンカー装置を取り付ける炉壁がロータリーキルンの炉壁であることから、特に補修などの際の解体作業において、シェル部材との固着手段を炉外で取り外すと共に、炉を回転することにより上部に位置する不定形耐火物およびアンカー装置が順次剥落して下方に落下することから、原則的に炉内部に作業者が入って作業する必要がないので、解体時間が短縮されて解体工数を低減でき、労力を大幅に低減できると共に、作業環境を著しく改善できる。
【００１９】
更に又、本発明に係るアンカー施工方法の特徴構成は、請求項１のアンカー装置を、ロータリーキルンの炉壁を構成するシェル部材内側に設置すると共にシェル部材外部から解体可能に取付け固定し、次いで前記アンカー装置を被覆するように不定形耐火物を内張りすることにある。
【００２０】
この構成によれば、炉壁にアンカー装置を取り付ける作業が楽となり、しかも耐火物の被覆を強固に施工できると共に、炉壁損耗時の解体作業も楽となり、そのための作業工数を短縮可能なアンカー施工方法を提供することができた。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。本実施形態のアンカー装置およびその施工方法を、炉の一例であるロータリーキルンの周壁に取付け施工する例を挙げて説明する。図１（ａ）はロータリーキルンＲの概略断面構造を示し、図１（ｂ）は同図（ａ）のＢ−Ｂ断面構造を示す。このロータリーキルンＲは、前工程より被処理物の搬送を受け入れる入口フード１が形成された搬入口と、回転可能な円筒状をした本体胴部２と、処理後次工程に送り出す排出口３とを備えて構成されている。そして、本体胴部２は鉄皮などからなるシェル部材４と、このシェル部材４に内張りされている不定形耐火物５とから構成される。本体胴部２は、幾分排出口３側に向けて下方に傾斜しており、操業時には、本体胴部２の外周に設けられた回転・伝達手段を介して、図外のモータなどの駆動手段から回転駆動されるようになっていて、投入された廃棄物は燃焼しながら回転に伴って、排出口３に順次送られるようになっている。
【００２２】
入口フード１の構造の詳細は図示しないが、廃棄物投入口や空気挿入口や加熱のためのバーナなどが取り付けられるようになっていて、略全体が耐火物で構成されている。もとより、廃棄物投入口は小規模な単なる開口であるものから、大量の廃棄物を投入可能なホッパーに接続されたもの等として構成される。
【００２３】
図１には省略されているが、本体胴部２の不定形耐火物５には、図２に示すアンカー装置６が埋設されている。すなわち、図２（ａ）は、本実施形態のアンカー装置をシェル部材４に取り付けた状態の平面構造を示し、図２（ｂ）は更に不定形耐火物を被覆施工して、本実施形態のアンカー装置６をロータリーキルンＲの周壁に取付けた状態の部分側断面構造を示す。このアンカー装置６は、従来のものとは異なり、棒状ステンレス鋼（ＳＵＳ  ３０９，３１６等）をＹ形あるいはＶ形などとしたアンカーの４本が固着手段であるボルト７の頭部７ａに溶接されて構成されている。つまり、各アンカーは主軸６ａの中程から２方向に延設されている枝軸６ｂと、主軸６ａの一方の先端部（自由端側）から枝軸６ｂとは側面視で略９０°交差するような方向に延設されている枝軸６ｃを備えて構成されており、このアンカーが互いに略等間隔で離間する方向（平面視で、各主軸６ａが９０°離間する方向）となるようボルト７の頭部７ａに溶接接合されている。ボルト７は、シェル部材４の内側から挿入されると共に、シェル部材４の外側でパッキン８を介してナット９で締めつけて、シェル部材４に固着される。
【００２４】
次に、本実施形態のアンカー装置を施工する方法について簡単に説明する。まず、予め図２に示すアンカー装置６を、パッキン８とナット９を外した状態で施工に必要な個数だけ製造しておく。これらアンカー装置６のボルト７の足部側を、ロータリーキルンＲの本体胴部２を構成するシェル部材４に所定ピッチで穿たれた多数のボルト挿通孔に、ロータリーキルンＲの内側から挿入していく。挿入し終えると、ボルト７の足部にパッキン８を通し、更にナット９を装着して締めつけ固着する。固着が終了した状態で、不定形耐火物を吹き付ける等により耐火物層を形成するのであるが、その場合、アンカー装置６の炉内部側先端を越えて２０〜５０ｍｍ程度厚く積層した状態で不定形耐火物の吹き付けを終了する。そして、不定形耐火物を乾燥して固化することにより施工を完了する。
【００２５】
次に、耐火物の損耗などに起因してロータリーキルンの内部補修をする場合を説明する。ロータリーキルンを操業停止後、まず、周壁の外側からナット９及びパッキン８を取り外す。この状態で、シェル部材４におけるアンカー装置６の固着が解除されるので、ロータリーキルンＲを回転すると、上部に位置した不定形耐火物５とアンカー装置６とが自重により、次々に脱落、落下すると共に、ロータリーキルンＲが幾分傾斜されて配置されているので、落下した不定形耐火物５とアンカー装置６とが回転と共に排出口３側に送られ、ロータリーキルンＲ外に排出される。このように本実施形態のアンカー装置を用いる場合には、作業者が原則的にロータリーキルンＲの内部に入って解体作業することがなく、労力の低減を実現できると共に、発生する粉塵環境に晒されなくとも済むので、作業が著しく楽になる。
【００２６】
ロータリーキルンＲ内部から損耗した不定形耐火物５とアンカー装置６が排出されると、新しく用意したアンカー装置を、上記した施工方法にしたがって損耗個所に施工することにより、修復を完了する。
【００２７】
【実施例】
本実施形態のアンカー装置を施工した例について、図６に示す従来技術のアンカーが施工されているロータリーキルン（本体胴部の直径約３０００ｍｍ、長さ約７０００ｍｍ）による場合との対比を表１に示す。
【００２８】
【表１】
0003771095.tif 000002
表１に示すように、本実施形態のアンカー装置を施工したロータリーキルンは、不定形耐火物を解体し、アンカー装置を除去した後、新たにアンカー装置を取付け、不定形耐火物を施工するまでの総工数を、従来技術の１／２程度に短縮することができた。特に、作業者に負担の大きいロータリーキルン内での不定形耐火物の解体、アンカー装置の除去作業工数を１／５にでき、しかもこの作業自体がロータリーキルン外で行えるため、作業者を粉塵環境から離隔できて著しく作業環境の改善に寄与できた。
【００２９】
〔別実施の形態〕
（１）  アンカー装置として、図３、４に示すような形状のものを使用してもよい。すなわち、このアンカー装置６’は、図４に示すように、周囲４辺に低い高さの立ち上がり縁部１０ａを設けた略長方形状のアンカー取付治具１０に、複数個のアンカーを取り付けて構成される。すなわち、アンカー取付治具１０の両長辺側立ち上がり縁部１０ａに、略等間隔で同数個づつ複数のアンカーが溶接接合される（例えば、４個づつ）。尚、個々のアンカー自体は、図２に示すものと同一形状のものを使用でき、又、図４で図番１２は補強用のリブである。
【００３０】
このアンカー装置６’をロータリーキルンＲのシェル部材４に取り付けるには、まず、アンカー取付治具１０の長手方向の左右端部近傍２個所に穿たれているボルト挿通孔１１にボルト７を挿通し、これをシェル部材４内側に設置する。この場合、予めシェル部材４の周壁に穿たれているボルト挿通孔にボルト７を挿通する。そして、シェル部材４の外側でパッキン８を介してナット９で締めつけてシェル部材４に固着される。この取付け作業は、アンカー装置６’が片側に重量負荷の偏りを生じないことから、作業者にある程度の重量負荷はあるものの取り扱い易く、Ｌ形アングルに複数のアンカーを接合した従来のアンカー装置に比べて、本実施形態のアンカー装置を用いればはるかに扱い易く、作業が楽であり、作業効率の向上が図れるものである。
【００３１】
尚、このアンカー取付治具を２枚、あるいは更に複数枚を、例えばその長辺側を一体的に接合したような形状であってもよい。その場合は、ボルト挿通孔１１は４個所、あるいはそれ以上設けてもよく、短辺側にアンカーを取り付けるようにしてもよい。要は、アンカーを取り付けた際に、片側に重量負荷の偏りを生じないことが実現できる形状であればよい。
【００３２】
（２） 更に、図４に示すアンカー取付治具の変形例として、図５に示すような形状のアンカー取付治具１０’を用いてもよい。すなわち、このアンカー取付治具１０’は平板状をしており、図４のアンカー取付治具１０とは立ち上がり縁部を備えていない点で異なる。もっとも、図４のアンカー取付治具１０と同様に、アンカー取付治具１０’の長手方向の左右端部近傍２個所に、ボルト挿通孔１１が穿たれている。そして、アンカー取付治具１０’の両長辺側１０ａ’，１０ａ’に略等間隔で同個数（例えば、４個づつ）のアンカーが一体的に溶接接合される。このようにしても、片側に重量負荷の偏りを生じないようにアンカーを取り付けることができるので、本アンカー装置の取付け、取外し作業を行う際に、取り扱い易くて作業が楽になり、作業効率も向上する。
【００３３】
尚、図５に示すアンカー取付治具１０’の２枚を互いの長辺側を接合した形状であってもよく（その場合、ボルト挿通孔１１は４個所設けてもよく、短辺側にアンカーを取り付けてもよい）、あるいは更に多数枚を接合したような形状であってもよい。要は、アンカーを取り付けた際に、片側に重量負荷の偏りを生じないことが実現できる形状であればよい。
【００３４】
（３）上記実施形態のアンカー装置は、産業廃棄物の焼却炉としての用途以外にも、金属製錬用、その他の各種産業用のロータリーキルンに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンカー装置を用いる炉の一例であるロータリーキルンを示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図
【図２】本発明のアンカー装置を示し、（ａ）は図１のロータリーキルンのシェル部材に取付けた状態を示す平面図、（ｂ）は更に不定形耐火物で被覆した状態を示す部分側断面図
【図３】別実施形態に係るアンカー装置を示し、（ａ）は図１のロータリーキルンのシェル部材に取付けた状態を示す平面図、（ｂ）は更に不定形耐火物で被覆した状態を示す部分側断面図
【図４】図３のアンカー装置に取り付けるアンカー取付治具の斜視図
【図５】更にアンカー取付治具の変形例を示す斜視図
【図６】従来技術のアンカー装置を示し、（ａ）はロータリーキルンのシェル部材に取付けた状態を示す平面図、（ｂ）は更に不定形耐火物で被覆した状態を示す部分側断面図
【符号の説明】
４            シェル部材
５            不定形耐火物
６ａ          主軸
６ｂ          枝軸
７            固着手段
１０，１０’  固定治具
【図１】
0003771095.tif 000003
【図２】
0003771095.tif 000004
【図３】
0003771095.tif 000005
【図４】
0003771095.tif 000006
【図５】
0003771095.tif 000007
【図６】
0003771095.tif 000008