JP2001124475A - アンカー装置、炉およびアンカー施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取付け作業が楽であり、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と、
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。 【解決手段】 炉壁を構成するシェル部材４に取付け可
能、かつ不定形耐火物５を表面に被覆可能であり、主軸
６ａとこれに傾斜して接合されている複数の枝軸６ｂと
を有するアンカーの複数個を、シェル部材４に取付け可
能なボルト７に一体的に接合されているアンカー装置と
このアンカー装置を備えた炉およびアンカー施工方法。

Description

【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２００〜３００
ｍｍ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４−９
０８９６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、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。

【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、
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
接合することにより、前記固定治具を重量対称的に前記
シェル部材に取付け可能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に重量対称的に
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、本発明に係る炉の特徴構成は、請求
項１〜３のいずれか１のアンカー装置が炉壁を構成する
シェル部材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。

【００１７】前記炉壁が、ロータリーキルンの本体胴部
であることが好ましい。

【００１８】この構成によれば、アンカー装置を取り付
ける炉壁がロータリーキルンの本体胴部であることか
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１〜３のいずれか１のアンカー装置
を、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】 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’が重量対称をなしてい
ることから、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、重量対称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、重量対称的に
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、重量対称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、更にはロ
ータリーキルン以外の炉に適用できる。

【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

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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なアンカー装置
   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。
2. 【請求項２】 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請求項１の
   アンカー装置。
3. 【請求項３】 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なアンカー装置
   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することにより、
   前記固定治具を重量対称的に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。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１のアンカー装
   置が、炉壁を構成するシェル部材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
   炉。
5. 【請求項５】 前記炉壁が、ロータリーキルンの本体胴
   部である請求項４の炉。
6. 【請求項６】 請求項１〜３のいずれか１のアンカー装
   置を、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。