JP4789007B2 - Ceramic liner, ceramic liner mounting structure, and ceramic liner mounting method - Google Patents
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Description
この発明は、原料を粉砕ローラによって粉砕する竪型ミルの偏流板などに取り付けられるセラミックライナ、セラミックライナの取付構造、及びセラミックライナの取付方法に関する。 The present invention relates to a ceramic liner that is attached to a drift plate or the like of a vertical mill that crushes a raw material with a crushing roller, a ceramic liner attachment structure, and a ceramic liner attachment method.
石炭を粉砕して微粉炭を形成し、この微粉炭を石炭焚ボイラへ燃料として供給する竪型ミルは、図7及び図8に示されるような構成を有している。この竪型ミル101は、筒状のケーシング102の下部に図示しない電動機により減速機103を介して略鉛直な軸線の回りに回転駆動されるテーブル104が配置され、このテーブル104の上方には、テーブルの軸線と略同軸上に延設されて被粉砕物をテーブル中央付近に落下させる供給管105が設けられている。
A vertical mill that pulverizes coal to form pulverized coal and supplies the pulverized coal as fuel to a coal fired boiler has a configuration as shown in FIGS. 7 and 8. In the
また、テーブル104の上方には、周方向の3箇所で120度の間隔をあけて粉砕装置106が設けられている。この粉砕装置106は、ケーシング102に軸支された水平軸107を中心に回転可能に設けられたブラケット108と、このブラケット108から水平軸に対して略垂直方向に延びるローラ軸109を中心に回転自在に取り付けられた粉砕ローラ110と、流体圧を利用してブラケット108を押圧し、粉砕ローラ110を回転しているテーブル104に押し付けるブランジャ111を備えた圧下機構112とを有している。
Further, above the table 104,
したがって、供給管105から投入された石炭等の被粉砕物は、テーブル104の中心付近に落下し、遠心力によってテーブル104の周縁方向に移動し、テーブル104と粉砕ローラ110との間に噛み込まれ、粉砕されることとなる。
Accordingly, the object to be crushed such as coal introduced from the
テーブル104の周囲には、搬送用空気を上方へ向けて吹き上げるための吹出口113が設けられ、被粉砕物を粉砕して生成される粉砕物は、テーブル104が回転することによって得られる遠心力によりテーブル104の径方向外側へ移送され、吹出口113から吹出される搬送用空気によって吹き上げられる。
Around the table 104, an
ケース内の上部には、分級器114が配設されている。この分級器114は、供給管105の周囲に配された逆円錐状のコーン部115と、このコーン部115内の供給管105の周囲を駆動用モータ116によってベルト117を介して回転駆動する分級羽根118とを有しており、吹出口113から吹出される搬送用空気によって吹き上げられた粉砕物は、コーン部115の上部に形成された導入口119からコーン部115内に導入され、分級羽根118によって粒径の小さい微紛と粒径の大きい粗粉とに分級され、粗粒はコーン部115の下部からテーブル104上に落下して再び粉砕され、微紛はコーン部115の上方に設けられた排出管120を介して排出され、石炭焚ボイラへ送られる。
A
このような竪型ミル101にあっては、テーブル104の周囲の粉砕ローラ110間に、周方向の3箇所で120度の間隔をあけて偏流板121がケーシング102の内壁面に固定されている。この偏流板121は、吹出口113と対峙する部分に設けられ、吹出口113から吹き上げる搬送用空気の流れを偏向して、粉砕炭を慣性分級し、粗粉をテーブル中央部に戻して再粉砕させる機能を有する。
In such a
ところで、このような竪型ミル101などに用いられる上述した偏流板121は、図9においても示されるように、複数のセラミックライナ(P−1乃至P−16)122が表面に取り付けられ、それぞれのセラミックライナ122は、図10で示すセラミックライナ(P−10に相当するセラミックライナ)で代表されるように、金属板123と、この金属板123をボルト留めする箇所を除いて配された複数のセラミックピース124と、金属板123とセラミックピース124との間に介在される緩衝材125とを有して構成されている。より具体的には、図11に示されるように、セラミックライナ122は、SS400等の圧延鋼材からなる金属板123に対してネオプレンゴムからなる緩衝材125を介して複数のセラミックチップ124を熱加硫(焼付け)にて圧着して構成され、ボルト留めする箇所(セラミックチップが設けられていない箇所)にあっては、偏流板121の母材126に対してボルト127留めした後に、このボルト止めした箇所のボルト頭部127aの周囲に充填材128を注入すると共にセラミックカバー129を生ゴム130を介して被覆接着させ、ボルト頭部127aを保護するようにしていた。
By the way, the above-mentioned
尚、従来においては、金属ライナも多用されており、金属ライナやその取付構造としては、特許文献1又は2に記載されたものなどが公知となっている。
Conventionally, metal liners are also frequently used, and those described in
しかしながら、上述した図11で示されるセラミックライナの取付構造にあっては、次のような問題が懸念されている。即ち、竪型ミルの偏流板は、前述したごとく、粉砕ローラ間に配されてテーブル104周囲の吹出口113から吹き出る搬送用空気の流れを偏向させるものであるが、吹き上げられた空気に混在する粉砕炭が偏流板121の表面に勢いよく当たるため、セラミックライナ122を固定しているボルト部分を覆うセラミックカバー129が生ゴム130で接着されているだけであると、粉砕炭の衝突による衝撃によって脱落し、表出したボルト頭部127aが摩耗・破損してボルト127が脱落し、引いてはセラミックライナ122が脱落する不都合がある。このため、ボルト127を覆う箇所の強度(耐摩耗性)を十分に高める必要がある。
However, there are concerns about the following problems in the ceramic liner mounting structure shown in FIG. That is, as described above, the drift plate of the vertical mill is arranged between the pulverizing rollers and deflects the flow of the conveying air blown out from the
また、吹出口113から吹き出る搬送用空気は300℃以上と高温になるため、上述した構成においては、セラミックカバー128を接着している生ゴム129の接着機能が喪失し、セラミックカバー128が脱落することで同様の事象が生じる不都合もある。このため、ボルト取付箇所の被覆構造は耐熱性も十分に備える必要がある。
Moreover, since the air for conveyance which blows off from the
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、高温雰囲気下における外部からの衝撃に対して良好な耐摩耗性と耐熱性とを兼ね備えたセラミックライナ、セラミックライナの取付構造、及びセラミックライナの取付方法を提供することを主たる課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has a ceramic liner having good wear resistance and heat resistance against external impacts in a high temperature atmosphere, a ceramic liner mounting structure, and a ceramic. The main problem is to provide a method for mounting the liner.
上記課題を達成するために、本発明にかかるセラミックライナは、金属板と、この金属板をボルト留めする箇所を除いて配され、溶接用孔部が形成されてこの溶接用孔部内に設けられた溶接部材を介して前記金属板に溶接されたセラミックチップと、前記金属板をボルト留めする箇所に装着可能であり、ボルト頭部を収容可能にする段差部と溶接用孔部が形成されてこの溶接用孔部内に設けられる溶接部材を介して前記金属板に溶接可能な非段差部とを有するボルト被覆用セラミックチップとを備えることを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above object, a ceramic liner according to the present invention is arranged except for a metal plate and a portion where the metal plate is bolted, and a welding hole is formed and provided in the welding hole. A ceramic chip welded to the metal plate via a welded member, a step that can be attached to a location where the metal plate is bolted and a bolt head can be accommodated, and a welding hole are formed. A bolt-covering ceramic chip having a non-step portion weldable to the metal plate via a welding member provided in the welding hole is provided.
したがって、このようなセラミックライナを用いれば、従来のようにセラミックチップを熱加硫(焼付け)にて圧着させるのではなく、金属板に溶接にて固定するので、強固な組み付け状態が得られ、また、ボルト留めした箇所をボルト頭部を収容する段差部と金属板に溶接可能な非段差部とを有するセラミックチップで被覆するので、ボルト頭部の被覆構造が強固になると共にセラミックチップが熱によって脱落することもなくなる。 Therefore, if such a ceramic liner is used, the ceramic chip is not pressure-bonded by thermal vulcanization (baking) as in the past, but is fixed to the metal plate by welding, so that a strong assembled state can be obtained, In addition, since the bolted portion is covered with a ceramic chip having a stepped portion that accommodates the bolt head and a non-stepped portion that can be welded to the metal plate, the bolt head covering structure is strengthened and the ceramic chip is heated. Will not drop out.
よって、このようなセラミックライナの取付構造は、金属板と、この金属板をボルト留めする箇所を除いて配され、溶接用孔部が形成されてこの溶接用孔部内に設けられた溶接部材を介して前記金属板に溶接されたセラミックチップとを有するセラミックライナが、取付箇所に対して前記ボルト留めする箇所でボルト留めされ、このボルト留めされた箇所に、ボルト頭部を収容可能にする段差部と溶接用孔部が形成された非段差部とを有するボルト被覆用セラミックチップが前記ボルト頭部を前記段差部に収容するように取り付けられると共に前記非段差部が前記溶接用孔部内に設けられる溶接部材を介して金属板に溶接されたものとなる(請求項4)。 Therefore, such a ceramic liner mounting structure is arranged except for a metal plate and a portion where the metal plate is bolted, a welding hole is formed, and a welding member provided in the welding hole is provided. A ceramic liner having a ceramic chip welded to the metal plate via is bolted at a location where the bolt is fastened to a mounting location, and the bolt head can be accommodated in the bolted location. A bolt-covering ceramic chip having a step and a non-step portion formed with a welding hole is attached so as to accommodate the bolt head in the step portion, and the non-step portion is provided in the welding hole. It is what was welded to the metal plate via the welded member to be formed (Claim 4).
ここで、溶接用孔部は、溶接箇所を保護するために、セラミックキャップで閉塞することが好ましい(請求項2,5)。また、セラミックチップの溶接時にセラミックチップが破損しないように金属板とセラミックチップ及び前記ボルト被覆用セラミックチップとの間に緩衝材を配設することが好ましい(請求項3,6)。 Here, the hole for welding is preferably closed with a ceramic cap in order to protect the welded portion. Further, it is preferable that a buffer material is disposed between the metal plate, the ceramic chip, and the bolt covering ceramic chip so that the ceramic chip is not damaged during the welding of the ceramic chip.
上述のセラミックライナの取付方法としては金属板と、この金属板をボルト留めする箇所を除いて配され、溶接用孔部が形成されてこの溶接用孔部内に設けられた溶接部材を介して前記金属板に溶接されたセラミックチップとを有するセラミックライナを予め形成し、このセラミックライナを取付箇所に対して前記ボルト留めする箇所でボルト留めし、このボルト留めした箇所にボルト頭部を収容する段差部と溶接用孔部が形成された非段差部とを有するボルト被覆用セラミックチップを前記ボルト頭部を前記段差部に収容するように取り付け、前記非段差部をその溶接用孔部内に設けられる溶接部材を介して前記金属板に溶接するとよい(請求項7)。そして、前記非段差部を溶接部材を介して金属板に溶接した後、非段差部の溶接用孔部をセラミックキャップで閉塞するとよい(請求項8)。 The above-described ceramic liner mounting method is arranged except for a metal plate and a portion where the metal plate is bolted, and a welding hole is formed and a welding member provided in the welding hole is used to form the ceramic liner. A ceramic liner having a ceramic chip welded to a metal plate is formed in advance, the ceramic liner is bolted to the mounting location at the location where the bolt is fastened, and the bolt head is accommodated at the bolted location. A bolt-covering ceramic chip having a portion and a non-stepped portion in which a welding hole is formed is attached so that the bolt head is received in the stepped portion, and the non-stepped portion is provided in the welding hole. The metal plate may be welded via a welding member. And after welding the said non-step part to a metal plate via a welding member, it is good to close the hole for welding of a non-step part with a ceramic cap.
したがって、金属板にボルト留めする箇所を除いて複数のセラミックチップを予め工場等で溶接しておき、このセラミックライナを搬送して取付箇所にボルト留めし、このボルト留めした箇所に段差部が形成されたセラミックチップをボルト頭部が段差部に収容されるように取り付け、非段差部の溶接用孔部を溶接部材を介して金属板に溶接し、しかる後に非段差部の溶接用孔部をセラミックキャップで閉塞させれば取付箇所に耐摩耗、耐熱性を備えたセラミックライナを取り付けることが可能となる。 Therefore, a plurality of ceramic chips are pre-welded at the factory etc. except for the places to be bolted to the metal plate, the ceramic liner is transported and bolted to the mounting location, and a step is formed at the bolted location. The ceramic tip is attached so that the bolt head is accommodated in the stepped portion, the welding hole portion of the non-stepped portion is welded to the metal plate via the welding member, and then the welding hole portion of the non-stepped portion is attached. If it is closed with a ceramic cap, it becomes possible to attach a ceramic liner having wear resistance and heat resistance to the mounting location.
以上述べたように、この発明によれば、高温雰囲気下における外部からの衝撃に対して良好な耐摩耗性と耐熱性とが得られるセラミックライナ、セラミックライナの取付構造、及びセラミックライナの取付方法を提供することが可能となり、特に、セラミックライナを取付箇所に固定するボルトを覆うセラミックチップの強度(耐摩耗性)を十分に高めることができると共に耐熱性を十分に備えることが可能となる。 As described above, according to the present invention, a ceramic liner, a ceramic liner mounting structure, and a ceramic liner mounting method capable of obtaining good wear resistance and heat resistance against external impacts in a high-temperature atmosphere. In particular, it is possible to sufficiently increase the strength (wear resistance) of the ceramic chip that covers the bolt that fixes the ceramic liner to the mounting location, and to sufficiently provide heat resistance.
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1に本発明に係るセラミックライナ1が取り付けられる竪型ミルの偏流板2の構成例が示されている。この偏流板2は、図8で示す竪型ミル101のテーブル104周囲の粉砕ローラ110間に、周方向の3箇所で120度の間隔をあけてケース102の内壁面に固定されているもので、吹出口113と対峙する部分に設けられ、吹出口113から吹き上げる搬送用空気の流れを偏向して、粉砕炭を慣性分級し、粗粉をテーブル中央部に戻して再粉砕させるためのものである。
FIG. 1 shows a configuration example of a
偏流板2の外表面に取り付けられる複数のセラミックライナ1は、この例においては、正面の外壁面に上段、中段、下段に分けて設けられると共に左右略対称となるように取り付けられており、下段においては、P−1,P−2,P−3の3枚のセラミックライナに分割され、中段においては、P−8、P―9、P−10、P―11、P―12の5枚のセラミックライナに分割され、上段においては、P−13,P−14,P−15,P−16の4枚のセラミックライナに分割されている。また、左右の側面には、上下の2つのセラミックライナ(P−4とP−7、P−5とP−6)に分けられ、上面にはセラミックライナは設けられていない。
In this example, the plurality of
それぞれのセラミックライナ1は、図1(b)に示されるように、多数のセラミックチップ3を有して構成され、例えば、図2で示すセラミックライナ(P−9,P−10,P−11に相当するセラミックライナ)で代表されるように、夫々のセラミックチップ3は大きさは区々であるが、ボルト留めする箇所を除いた部分に取り付けられるセラミックチップ3a、とボルト留めする箇所を被覆するボルト被覆用のセラミックチップ3bの2種類を有して構成されている。
As shown in FIG. 1B, each
それぞれのセラミックチップ3は、母材となる金属板4に対して緩衝材5を介してとりつけられているもので、ボルト留めする箇所を除いた部分に取り付けられるセラミックチップ3aは、図3(a)に示されるように、溶接用孔部6が形成されてこの溶接用孔部6に挿着された溶接用キャップ7を金属板4に溶接することにより金属板5に固定されている。具体的には、溶接用孔部6の金属板側の開口端部をテーパ状に形成して窄め、これに対応して溶接用キャップ7を円錐台の筒状に形成し、この溶接用キャップ7の先端部を緩衝材5に形成された孔5bを介して金属板4に当接し、この部分を溶着させることで、セラミックチップ3aを金属板4に固定している。ここで、セラミックチップ3aと金属板4との間に介在される緩衝板5は、溶接用チャップ7を金属板4に溶接する際にセラミックチップ3が破損することを防ぐためのものである。そして、溶接箇所を保護するために、セラミックチップ3aの溶接用孔部6はここに挿着されるセラミックキャップ8によって閉塞されている。
Each
これに対して、ボルト留めする箇所に取り付けられるボルト被覆用のセラミックチップ3bは、図4(a)に示されるように、図4(b)に示すボルト10のボルト頭部10aを収容可能にする段差部11と溶接用孔部12が形成された非段差部13とを有して構成され、図3(b)に示されるように、金属板4に形成されたボルト取付孔4aを介して取り付けられるボルト10の頭部10aを前記段差部11に収容するように取り付けられている。そして、前述した構成と同様に、非段差部13の溶接用孔部12に挿着された溶接用キャップ14を金属板4に溶接することによりセラミックチップ3bを金属板4に固定し、溶接箇所を保護するために溶接用孔部12をセラミックキャップ15によって閉塞している。
On the other hand, as shown in FIG. 4A, the bolt covering
尚、16,19は、耐熱性無機接着剤であり、18は、シリコンシーラント等の充填剤である。また、金属板4としてはSS400等の圧延鋼材を使用し、緩衝材5としてはフッ素ゴムを使用し、セラミックチップ3としては、アルミナ製の厚みが20mm程度のものが用いられ、段差部11が形成されている部分においても12mm程度の厚みが確保されている。
In addition, 16 and 19 are heat resistant inorganic adhesives, 18 is fillers, such as a silicone sealant. The
以上のセラミックライナ1を偏流板2に取り付ける作業は、次のように行われる。
先ず、図5(a)に示されるように、それぞれのセラミックライナの大きさに合せて加工された金属板4を用意し、ボルト留めする所定箇所にボルト取付孔4aを穿設する。ここで、ボルト取付孔4aは取付け位置を微調整するために長孔に形成しておくとよい。
The operation of attaching the
First, as shown in FIG. 5A, a
次に、図5(b)に示されるように、金属板4のセラミックチップが取り付けられる側の表面をサンダーで目荒しし(図5(b)の左側)、その上から金属板4の大きさに合わせてカッティングされた緩衝材5(図(b)の右側)を接着剤で貼付する。この緩衝材5には、ボルト10を挿通させる通孔5aのほか、セラミックチップ3を溶接させるための通孔5bが形成されている。
Next, as shown in FIG. 5B, the surface of the
次に、金属板4のボルト留めする箇所を除いた部分に取り付けられるよう所定形状にカッティングされると共に所定箇所に溶接用孔部6が形成されたセラミックチップ3aを用意し、図5(c)に示されるように、このセラミックチップ3aを溶接用孔部6に溶接キャップ7を挿着して金属板4の所定の取付箇所にあてがい、溶接用孔部6内の溶接キャップ7を金属板4に溶接する。そして、この溶接が完了した時点で溶接キャップ内のスパッターや不純物を取り除いておく。
Next, a
その後、それぞれの溶接用孔部6をアセトン等で脱脂し、図5(d)に示されるように、そこに耐熱性無機接着剤16を充填し、セラミックキャップ8を挿着させる。この際、表面にはみ出した接着剤をふき取り、熱処理(150℃前後)を行って接着剤を硬化させる。
Thereafter, each
このようにして金属板4のボルト留めする箇所を除いた部分にセラミックチップ3aを溶接することでそれぞれのセラミックライナ1(P−1乃至P−16)を形成し、偏流板2に取り付けるために現地へ搬送する。
In order to attach each of the ceramic liners 1 (P-1 to P-16) to the
現地に搬送されたセラミックライナ1は、偏流板2の表面の予め決められた箇所にあてがわれ、セラミックチップ3aが取り付けられていない箇所に形成されたボルト取付孔4aと偏流板2の母材20に形成された取付孔20aとに取付ボルト10を挿通させてナット17で締め付けることでセラミックライナ1を偏流板2の表面にボルト留めする(図6(a))。
The
その後、ボルト頭部の周囲に充填材18を注入し、このボルト留めされた箇所にセラミックチップ3bをボルト頭部10aが段差部11に収容されるように取り付け、非段差部13の溶接用孔部12に溶接キャップ14を挿着させ、この部分を金属板4に溶接させてセラミックチップ3bを金属板4に固定する(図6(b))。
Thereafter, the
このようにして金属板4のボルト留めする箇所をセラミックチップ4bで被覆した後に、溶接箇所を被覆するために、溶接用孔部12をアセトン等で脱脂し、そこに耐熱性無機接着剤19を充填してセラミックキャップ15を挿着させ、しかる後に表面にはみ出した接着剤をふき取り、熱処理(150℃前後)を行って接着剤を硬化させる(図6(c))。
In this way, after the portion to be bolted of the
そして、以上の処理を繰り返して、全てのセラミックライナ1を所定の順序で偏流板2の表面に取り付ければ、偏流板2へのライナの取付作業は完了する。
Then, by repeating the above processing and attaching all the
したがって、上述の構成においては、セラミックライナ1に取り付けられるそれぞれのセラミックチップ3が金属板4に溶接にて固定されているので、強固な取り付け構造が得られ、また耐熱性を高めることが可能となる。特に、ボルト取付箇所を被覆するセラミックチップ3bは、ボルト頭部10aを覆うように溶接にて金属板に固定されるので、このセラミックチップ4bが衝撃や熱によって脱落することがなくなり、ボルト頭部10aが確実に保護されてボルトの破損に伴うセラミックライナ1の脱落を防ぐことが可能となる。さらにそれぞれのセラミックチップ3の溶接箇所は、セラミックキャップ8,15によって保護されているので、溶接箇所の摩耗、破損によるセラミックチップの脱落を防止することが可能となる。
Therefore, in the above-described configuration, each
尚、上述の構成においては、竪型ミルの偏流板2にセラミックライナ1を取り付ける場合を示したが、高温雰囲気下で外部から衝撃を受ける他の箇所に設けられるセラミックライナ(ライナ)に同様の構成を採用してもよい。
In the above-described configuration, the case where the
1 セラミックライナ
2 偏流板
3 セラミックチップ
3b ボルト被覆用セラミックチップ
4 金属板
5 緩衝材
6,12 溶接用孔部
8,15 セラミックキャップ
10a ボルト頭部
11 段差部
13 非段差部
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