JPH10310860A - 傾斜型火炉壁管への溶射装置とその方法 - Google Patents

傾斜型火炉壁管への溶射装置とその方法

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JPH10310860A
JPH10310860A JP9120452A JP12045297A JPH10310860A JP H10310860 A JPH10310860 A JP H10310860A JP 9120452 A JP9120452 A JP 9120452A JP 12045297 A JP12045297 A JP 12045297A JP H10310860 A JPH10310860 A JP H10310860A
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一郎 梶谷
Takehiro Totsuka
丈博 戸塚
Tetsuo Uchibayashi
哲夫 内林
Joji Mori
譲治 森
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンプルな装置と制御により、ヘリカル管を
有する傾斜型火炉壁管への溶射を自動化でき、かつ皮膜
の厚さや品質のバラツキが少ない溶射を、炉壁の上端部
及び下端部を含む広い領域で効率的に行うことができる
傾斜型火炉壁管への溶射装置とその方法を提供する。 【解決手段】 軸線が水平に対して傾斜した炉壁管1か
らなる垂直な火炉壁5に対して、溶射ヘッド11を水平
方向及び垂直方向に移動させるトラバース装置12と、
溶射ガン11を火炉壁上の溶射位置6をほぼ中心に上下
に揺動させる揺動装置16とを備え、溶射ガンを上下の
複数位置〜に揺動させ、かつ各揺動位置で溶射ガン
を水平方向及び垂直方向に移動して火炉壁表面に金属溶
射する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカル管を有す
る傾斜型火炉壁管への溶射装置とその方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の火力発電用ボイラは、微粉炭以外
にCWM(Coal Water Mixture)、LNG等の多様な燃
料を使用するようになってきている。「オリマルジョ
ン」もかかる新燃料の1つであり、南米オリノコ川流域
に産する天然アスファルト(オリノコタールと称する)
を、水と界面活性剤によりエマルジョン化したものであ
る。オリノコタールの埋蔵量は、中東原油可採埋蔵量の
約7割に相当し、かつ価格的に原油よりも安価であり、
安定供給が見込まれていることから、今後の代替エネル
ギーとして注目されている。
【0003】しかしオリマルジョンは、水分および硫黄
分が多く、特に還元性燃焼領域では、硫化腐食対策が不
可欠となる。このため、オリマルジョン焚ボイラの火炉
壁には、耐硫化腐食用として、耐食金属(例えば50C
r−50Ni)のプラズマ溶射が必要になる。また、か
かるオリマルジョン焚ボイラを、近代的な超臨界圧貫流
ボイラとするために炉壁管をヘリカル管とした火炉(傾
斜型火炉)が主に用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の手動によるプラ
ズマ溶射では、図5(A)に示すように、炉壁管1の管
配列に沿って管の軸方向に溶射装置2を移動させて溶射
皮膜を形成させている。この方法は、溶射面積が小さい
場合には、効果的であるが、作業者の技量に依存するた
め、皮膜の厚さや品質のバラツキが大きい問題点があ
る。また、かかる手動によるプラズマ溶射を、上述した
大型のボイラに適用しようとすると、能率が非常に低い
ため、プラズマ溶射に長期間を要する問題点があった。
【0005】一方、この手動方法をそのまま自動化し、
図5(B)及び(C)に示すように、傾斜型火炉のヘリ
カル管1に沿って管の軸方向に溶射装置2を自動で移動
させる手段が考えられるが、この場合には、図5(D)
に模式的に示すようなトラバース用架台3が必要とな
る。すなわち、傾斜型火炉のヘリカル管1と同一の傾斜
を持ったトラバース用架台3を備え、何らかの手段で各
管の位置を検出し、その管に合わせてトラバース用架台
3を位置決めし、トラバース用架台3に沿って斜めに溶
射装置2を自動で移動させることになる。しかし、この
手段では、ヘリカル管1の位置検出、トラバース用
架台3に沿った溶射装置の斜め移動、各管に対する溶
射装置2の首振り等、が不可欠となる。そのため、従来
の手動方法をそのまま傾斜型管配列の大容量ボイラの炉
壁管に適用すると、装置と制御が複雑となり、作業能率
がかえって低下するおそれがあった。
【0006】更に、図5(D)に示すトラバース用架台
3は、火炉を構成する炉壁の幅に合わせて必要になるば
かりでなく、炉壁の上端部及び下端部には、そのトラバ
ース用架台をそのまま適用できない領域や、トラバース
用架台自体が適用できる場合でも、制御を部分的に変更
したり、手動操作をせざる得ない領域が生じる問題点が
あり、装置と制御が一層複雑となり、作業能率が更に大
幅に低下するおそれがあった。
【0007】本開発は、上述した種々の問題を解決する
ために創案されたものである。すなわち本発明の目的
は、シンプルな装置と制御により、ヘリカル管を有する
傾斜型火炉壁管への溶射を自動化できる溶射装置とその
方法を提供することにある。また、本発明の別の目的
は、皮膜の厚さや品質のバラツキが少ない溶射を、炉壁
の上端部及び下端部を含む広い領域で効率的に行うこと
ができる溶射装置とその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】本発明によれば、軸線が
水平に対して傾斜した炉壁管からなる垂直な火炉壁に対
して、溶射ガンを水平方向及び垂直方向に移動させるト
ラバース装置と、溶射ガンを火炉壁上の溶射位置をほぼ
中心に上下に揺動させる揺動装置と、を備え、これによ
り、溶射ガンを上下の複数位置に揺動させ、かつ各揺動
位置で溶射ガンを水平方向及び垂直方向に移動して火炉
壁表面に金属溶射する、ことを特徴とする傾斜型火炉壁
管への溶射装置が提供される。
【0009】また、本発明によれば、軸線が水平に対し
て傾斜した炉壁管からなる垂直な火炉壁に対して、溶射
ガンを火炉壁上の溶射位置をほぼ中心に上下の複数位置
に揺動させ、かつ各揺動位置で溶射ガンを水平方向及び
垂直方向に移動して火炉壁表面に金属溶射する、ことを
特徴とする傾斜型火炉壁管への溶射方法が提供される。
【0010】上記本発明の装置及び方法によれば、軸線
が水平に対して傾斜した炉壁管(ヘリカル管)に対し
て、各管の位置を検出することなく、かつ各管に合わせ
て装置を位置決めする必要がない。すなわち、トラバー
ス装置と揺動装置を備え、垂直な火炉壁に対して、溶射
ガンを火炉壁上の溶射位置をほぼ中心に上下の複数位置
に揺動させ、かつ各揺動位置で溶射ガンを水平方向及び
垂直方向に移動して火炉壁表面に金属溶射するだけで、
炉壁を構成する炉壁管(ヘリカル管)及びこれを連結す
るフィンの両方の外周面にほぼ均一な皮膜と品質の溶射
皮膜を形成することができる。
【0011】従って、この装置及び方法では、ヘリカル
管の位置検出、トラバース用架台に沿った溶射装置の斜
め移動、各管に対する溶射装置の首振り等、が不要とな
り、装置と制御がシンプルとなる。また、トラバース装
置は、炉壁の上端部及び下端部であっても、溶射範囲が
ほぼ同じ幅であれば、そのまま適用でき、制御の部分的
変更や手動操作をほとんどなくすことができ、作業能率
を大幅に上昇させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を使用する。図1は、本発明によ
る溶射装置の全体構成図である。この図に示すように、
本発明の溶射装置10は、軸線が水平に対して傾斜した
炉壁管1(ヘリカル管)からなる垂直な火炉壁5に対し
て、溶射ガン11を水平方向及び垂直方向に移動させる
トラバース装置12を備えている。このトラバース装置
12は、火炉を構成する炉壁5の幅よりも少なくとも短
い水平なトラバース用架台13と、この架台13に沿っ
て溶射ガン11を水平に移動させる水平移動装置14
と、トラバース架台13をワイヤ15a等で吊り下げて
昇降させる昇降装置15とからなる。また、このトラバ
ース装置12は、溶射ガン11を火炉壁上の溶射位置か
ら溶射に適した所定の距離を離して保持できるようにな
っている。この構成により、溶射ガン11を水平方向及
び垂直方向に移動して火炉壁の表面に適切に金属溶射す
ることができる。
【0013】図2は、図1のA−A断面図であり、図1
の溶射装置のヘッド部の構成を示している。この図に示
すように、本発明の溶射装置10は、更に、揺動装置1
6を備え、溶射ガン11を火炉壁上の溶射位置6をほぼ
中心に上下に揺動させるようになっている。この揺動装
置16は、溶射位置6を中心とする円弧状のガイド17
と、このガイド17に沿って溶射ガン11を上下に移動
させる駆動装置18とを備える。駆動装置18は、例え
ば直動シリンダであり、溶射ガン11をこの図に示す
〜の位置に順次揺動させることかできるようになって
いる。この構成により、軸線が水平に対して傾斜した炉
壁管1からなる垂直な火炉壁5に対して、溶射ガン11
を火炉壁上の溶射位置6をほぼ中心に上下の複数位置
(〜)に自動又は遠隔操作により揺動させることか
できる。
【0014】図3は、本発明の原理図であり、(A)は
炉壁5に対する溶射ガン11の移動順序、(B)は溶射
位置6に対する溶射ガン11の揺動順序を示している。
すなわち図1及び図2に示した構成の溶射装置10を用
いることにより、本発明の方法では、図3(B)に示す
ように、軸線が水平に対して傾斜した炉壁管1からなる
垂直な火炉壁5に対して、溶射ガン11を火炉壁5上の
溶射位置6をほぼ中心に上下の複数位置(〜)に順
次揺動させ、かつ図3(A)に示すように、各揺動位置
で溶射ガン11を水平方向及び垂直方向に移動して火炉
壁表面の必要な範囲に金属溶射する。この方法により、
溶射ガン11がある揺動位置(〜)に位置したま
ま、傾斜した炉壁管1(ヘリカル管)に対して、溶射ガ
ン11が斜めに横断することになり、これを各揺動位置
(〜)に対して順次行うことにより、溶射範囲の全
てのヘリカル管1とこれを連結するフィンの両方の外周
面にほぼ均一で高品質の多層皮膜を形成することができ
る。
【0015】
【実施例】図4は、膜厚精度の比較図であり、(A)は
本発明によるもの、(B)は溶射ガンを管に沿って移動
させた自動溶射によるもの、(C)は手動溶射によるも
のである。この図から明らかなように、(B)の自動溶
射は、装置や制御が複雑であり、作業能率が低いにもか
かわらず、膜厚精度のバラツキが大きい。また、(C)
の手動溶射では、従来の自動溶射よりも更に膜厚のバラ
ツキが大きいことがわかる。更に、膜厚断面の顕微鏡写
真(図示せず)からも、本発明の装置及び方法による溶
射皮膜が膜厚のみならず、その品質も最も優れていた。
【0016】上述したように、本発明の装置及び方法に
よれば、軸線が水平に対して傾斜した炉壁管1(ヘリカ
ル管)に対して、各管の位置を検出することなく、かつ
各管に合わせて装置を位置決めする必要がない。すなわ
ち、トラバース装置12と揺動装置16を備え、垂直な
火炉壁5に対して、溶射ガン11を火炉壁上の溶射位置
6をほぼ中心に上下の複数位置(〜)に揺動させ、
かつ各揺動位置で溶射ガン11を水平方向及び垂直方向
に移動して火炉壁表面に金属溶射するだけで、炉壁を構
成する炉壁管1(ヘリカル管)及びこれを連結するフィ
ンの両方の外周面にほぼ均一で高品質の多層皮膜を形成
することができる。
【0017】従って、この装置及び方法では、ヘリカル
管の位置検出、トラバース用架台に沿った溶射装置の斜
め移動、各管に対する溶射装置の首振り等、が不要とな
り、装置と制御がシンプルとなる。また、トラバース装
置は、炉壁の上端部及び下端部であっても、溶射範囲が
ほぼ同じ幅であれば、そのまま適用でき、制御の部分的
変更や手動操作をほとんどなくすことができ、作業能率
を大幅に上昇させることができる。
【0018】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更するこ
とができることは勿論である。
【0019】
【発明の効果】上述したように、本発明の傾斜型火炉壁
管への溶射装置とその方法は、シンプルな装置と制御に
より、ヘリカル管を有する傾斜型火炉壁管への溶射を自
動化でき、かつ皮膜の厚さや品質のバラツキが少ない溶
射を、炉壁の上端部及び下端部を含む広い領域で効率的
に行うことができる、等の優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による溶射装置の全体構成図である。
【図2】図1の溶射装置のヘッド部の構成図である。
【図3】本発明の原理図である。
【図4】膜厚精度の比較図である。
【図5】従来の自動溶射装置の模式図である。
【符号の説明】
1 ヘリカル管(炉壁管) 2 溶射装置 3 トラバース用架台 5 火炉壁 6 10 溶射装置 11 溶射ガン 12 トラバース装置 13 トラバース用架台 14 水平移動装置 15 昇降装置 16 揺動装置 17 円弧状ガイド 18 駆動装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸塚 丈博 兵庫県相生市相生5292 石川島播磨重工業 株式会社相生工場内 (72)発明者 内林 哲夫 北九州市若松区大字二島577−58 富士岐 工産株式会社内 (72)発明者 森 譲治 北九州市若松区大字二島577−58 富士岐 工産株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸線が水平に対して傾斜した炉壁管から
    なる垂直な火炉壁に対して、溶射ヘッドを水平方向及び
    垂直方向に移動させるトラバース装置と、溶射ガンを火
    炉壁上の溶射位置をほぼ中心に上下に揺動させる揺動装
    置と、を備え、 これにより、溶射ガンを上下の複数位置に揺動させ、か
    つ各揺動位置で溶射ガンを水平方向及び垂直方向に移動
    して火炉壁表面に金属溶射する、ことを特徴とする傾斜
    型火炉壁管への溶射装置。
  2. 【請求項2】 軸線が水平に対して傾斜した炉壁管から
    なる垂直な火炉壁に対して、溶射ガンを火炉壁上の溶射
    位置をほぼ中心に上下の複数位置に揺動させ、かつ各揺
    動位置で溶射ガンを水平方向及び垂直方向に移動して火
    炉壁表面に金属溶射する、ことを特徴とする傾斜型火炉
    壁管への溶射方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112246477A (zh) * 2020-10-10 2021-01-22 戴建成 一种拖拉机后车架加工用喷漆设备
CN114433375A (zh) * 2022-01-19 2022-05-06 康士得(安徽)家具有限公司 一种组装式家具喷漆支架

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