焼却灰搬送用スクリュー
【課題】耐熱性に優れ長寿命化を達成できる焼却灰搬送用スクリューを得る。
【解決手段】内部に冷却手段を含む円筒形状の軸部材１３と、該軸部材１３の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根１４とからなる焼却灰搬送用スクリュー。スクリュー羽根１４はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、軸部材１３の外周部にＮｉ系合金にて溶接されている。
【解決手段】内部に冷却手段を含む円筒形状の軸部材１３と、該軸部材１３の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根１４とからなる焼却灰搬送用スクリュー。スクリュー羽根１４はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、軸部材１３の外周部にＮｉ系合金にて溶接されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却灰搬送用スクリュー、特に、製紙スラッジなどの焼却灰を搬送するためのスクリューに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製紙工場で発生する製紙スラッジなどは焼却廃棄しており、その焼却炉では８５０℃以上の高温の半溶融状態にある焼却灰をスクリューにて搬送していた。この種のスクリューは、ステンレス製の搬送筒内に設置され、ステンレス製の軸部材の外周部に同じくステンレス製のスクリュー羽根を溶接したものが用いられていた。
【０００３】
しかしながら、８５０℃以上の高温での腐食環境下においては、耐熱性を考慮する必要があり、軸部材には水冷式の冷却手段を内蔵することで一応解決可能であるが、ステンレス製のスクリュー羽根では水冷効果が作用せず、羽根自体に熱変形や亀裂が早期に発生し、また、軸部材との間にも亀裂や摩耗が生じ、半年間の使用で交換せざるを得ないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、耐熱性に優れ長寿命化を達成できる焼却灰搬送用スクリューを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である焼却灰搬送用スクリューは、
内部に冷却手段を含む円筒形状の軸部材と、該軸部材の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根とからなる焼却灰搬送用スクリューにおいて、
前記スクリュー羽根はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、前記軸部材の外周部にＮｉ系合金にて溶接されていること、
を特徴とする。
【０００６】
Ｎｉ系合金は、熱伝導度、線膨脹率、耐熱性、耐溶融塩性などがステンレスよりも優れている。前記焼却灰搬送用スクリューにおいて、スクリュー羽根はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、軸部材の外周部にＮｉ系合金にて溶接されているため、耐熱性に優れ、使用によって早期に変形や亀裂が発生することがなく、従来のものより長寿命化を達成することができる。
【０００７】
前記焼却灰搬送用スクリューにおいては、前記軸部材の端部にＮｉ系合金が肉盛り溶接されていてもよい。軸部材の耐熱性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る焼却灰搬送用スクリューの実施例について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、製紙スラッジの焼却炉の要部を示し、１はサイクロン、２はダストホルダ、３はサイクロン灰クーラである。半溶融状態にある焼却灰は、サイクロン１に投入され、ダストホルダ２からサイクロン灰クーラ３に受け渡され、サイクロン灰クーラ３内を矢印Ａ方向に搬送される。
【００１０】
サイクロン灰クーラ３は、搬送筒１１と、該搬送筒１１内に同軸上に取り付けた焼却灰搬送用スクリュー１２（図２参照）とで構成されている。焼却灰搬送用スクリュー１２は、内部に水冷式の冷却手段を含む円筒形状の軸部材１３と、該軸部材１３の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根１４とからなる。軸部材１３の本体部分の長さは約４８００ｍｍ、直径は約４００ｍｍである。スクリュー羽根１４の外径は約７００ｍｍである。
【００１１】
軸部材１３は、ステンレス（ＳＵＳ３１６）からなり、両端部の軸受け部１３ａ，１３ｂにて搬送筒１１に回転自在に支持されており、軸受け部１３ｂ側から駆動力が伝達される。また、軸受け部１３ａから供給された冷却水は軸部材１３の内部を矢印Ａ方向に流れ、軸受け部１３ｂから排出される。
【００１２】
スクリュー羽根１４は、Ｎｉ系合金（例えば、インコネル６００やインコネル６２５、なお、インコネルはインコ社の登録商標）にて形成されており、かつ、軸部材１３の外周部にＮｉ系合金にて溶接されている。ここでの溶接は、ＰＴＡ法（プラズマ粉体溶接）にて、スクリュー羽根１４と軸部材１３の接合部の全長にわたって行われている。
【００１３】
また、軸部材１３に関しては、図２に示す領域Ｙ１，Ｙ２において、前記同様のＮｉ系合金にて肉盛り溶接が施されている。肉盛りは１層であり、厚みは約１．８ｍｍである。
【００１４】
ここで、以下の表１に、従来から使用されているステンレス（表１では材料１で示す）、本願発明で使用されているＮｉ系合金（表１では材料２、材料３で示す）の諸性能を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
前記スクリュー羽根１４を製作し、製紙スラッジの焼却炉において、高温状態の焼却灰を連続的に冷却させる設備（図１参照）に設け、実験的に稼働させたところ、半年たっても、スクリュー羽根１４自体に熱変形や亀裂の発生は見られなかった。また、スクリュー羽根１４の軸部材１３に対する溶接部分にも亀裂や摩耗の発生は見られなかった。さらに、軸部材１３の肉盛り領域Ｙ１，Ｙ２での摩耗も見られなかった。焼却灰搬送用スクリュー１２の寿命は４倍以上であると推定される。
【００１７】
（他の実施例）
なお、本発明に係る焼却灰搬送用スクリューは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００１８】
特に、軸部材へのＮｉ系合金の肉盛り溶接は前記領域Ｙ１，Ｙ２に限定するものではなく、また、実施例で挙げた寸法などの数値はあくまで例示である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る焼却灰搬送用スクリューの一実施例を備えた焼却炉の要部を示す立面図である。
【図２】本発明に係る焼却灰搬送用スクリューの一実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１２…焼却灰搬送用スクリュー
１３…軸部材
１４…スクリュー羽根
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼却灰搬送用スクリュー、特に、製紙スラッジなどの焼却灰を搬送するためのスクリューに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、製紙工場で発生する製紙スラッジなどは焼却廃棄しており、その焼却炉では８５０℃以上の高温の半溶融状態にある焼却灰をスクリューにて搬送していた。この種のスクリューは、ステンレス製の搬送筒内に設置され、ステンレス製の軸部材の外周部に同じくステンレス製のスクリュー羽根を溶接したものが用いられていた。
【０００３】
しかしながら、８５０℃以上の高温での腐食環境下においては、耐熱性を考慮する必要があり、軸部材には水冷式の冷却手段を内蔵することで一応解決可能であるが、ステンレス製のスクリュー羽根では水冷効果が作用せず、羽根自体に熱変形や亀裂が早期に発生し、また、軸部材との間にも亀裂や摩耗が生じ、半年間の使用で交換せざるを得ないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明の目的は、耐熱性に優れ長寿命化を達成できる焼却灰搬送用スクリューを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の目的を達成するため、本発明の一形態である焼却灰搬送用スクリューは、
内部に冷却手段を含む円筒形状の軸部材と、該軸部材の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根とからなる焼却灰搬送用スクリューにおいて、
前記スクリュー羽根はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、前記軸部材の外周部にＮｉ系合金にて溶接されていること、
を特徴とする。
【０００６】
Ｎｉ系合金は、熱伝導度、線膨脹率、耐熱性、耐溶融塩性などがステンレスよりも優れている。前記焼却灰搬送用スクリューにおいて、スクリュー羽根はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、軸部材の外周部にＮｉ系合金にて溶接されているため、耐熱性に優れ、使用によって早期に変形や亀裂が発生することがなく、従来のものより長寿命化を達成することができる。
【０００７】
前記焼却灰搬送用スクリューにおいては、前記軸部材の端部にＮｉ系合金が肉盛り溶接されていてもよい。軸部材の耐熱性をより向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る焼却灰搬送用スクリューの実施例について、添付図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、製紙スラッジの焼却炉の要部を示し、１はサイクロン、２はダストホルダ、３はサイクロン灰クーラである。半溶融状態にある焼却灰は、サイクロン１に投入され、ダストホルダ２からサイクロン灰クーラ３に受け渡され、サイクロン灰クーラ３内を矢印Ａ方向に搬送される。
【００１０】
サイクロン灰クーラ３は、搬送筒１１と、該搬送筒１１内に同軸上に取り付けた焼却灰搬送用スクリュー１２（図２参照）とで構成されている。焼却灰搬送用スクリュー１２は、内部に水冷式の冷却手段を含む円筒形状の軸部材１３と、該軸部材１３の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根１４とからなる。軸部材１３の本体部分の長さは約４８００ｍｍ、直径は約４００ｍｍである。スクリュー羽根１４の外径は約７００ｍｍである。
【００１１】
軸部材１３は、ステンレス（ＳＵＳ３１６）からなり、両端部の軸受け部１３ａ，１３ｂにて搬送筒１１に回転自在に支持されており、軸受け部１３ｂ側から駆動力が伝達される。また、軸受け部１３ａから供給された冷却水は軸部材１３の内部を矢印Ａ方向に流れ、軸受け部１３ｂから排出される。
【００１２】
スクリュー羽根１４は、Ｎｉ系合金（例えば、インコネル６００やインコネル６２５、なお、インコネルはインコ社の登録商標）にて形成されており、かつ、軸部材１３の外周部にＮｉ系合金にて溶接されている。ここでの溶接は、ＰＴＡ法（プラズマ粉体溶接）にて、スクリュー羽根１４と軸部材１３の接合部の全長にわたって行われている。
【００１３】
また、軸部材１３に関しては、図２に示す領域Ｙ１，Ｙ２において、前記同様のＮｉ系合金にて肉盛り溶接が施されている。肉盛りは１層であり、厚みは約１．８ｍｍである。
【００１４】
ここで、以下の表１に、従来から使用されているステンレス（表１では材料１で示す）、本願発明で使用されているＮｉ系合金（表１では材料２、材料３で示す）の諸性能を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
前記スクリュー羽根１４を製作し、製紙スラッジの焼却炉において、高温状態の焼却灰を連続的に冷却させる設備（図１参照）に設け、実験的に稼働させたところ、半年たっても、スクリュー羽根１４自体に熱変形や亀裂の発生は見られなかった。また、スクリュー羽根１４の軸部材１３に対する溶接部分にも亀裂や摩耗の発生は見られなかった。さらに、軸部材１３の肉盛り領域Ｙ１，Ｙ２での摩耗も見られなかった。焼却灰搬送用スクリュー１２の寿命は４倍以上であると推定される。
【００１７】
（他の実施例）
なお、本発明に係る焼却灰搬送用スクリューは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００１８】
特に、軸部材へのＮｉ系合金の肉盛り溶接は前記領域Ｙ１，Ｙ２に限定するものではなく、また、実施例で挙げた寸法などの数値はあくまで例示である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る焼却灰搬送用スクリューの一実施例を備えた焼却炉の要部を示す立面図である。
【図２】本発明に係る焼却灰搬送用スクリューの一実施例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１２…焼却灰搬送用スクリュー
１３…軸部材
１４…スクリュー羽根
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷却手段を含む円筒形状の軸部材と、該軸部材の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根とからなる焼却灰搬送用スクリューにおいて、
前記スクリュー羽根はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、前記軸部材の外周部にＮｉ系合金にて溶接されていること、
を特徴とする焼却灰搬送用スクリュー。
【請求項２】
さらに、前記軸部材の端部にＮｉ系合金が肉盛り溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の焼却灰搬送用スクリュー。
【請求項１】
内部に冷却手段を含む円筒形状の軸部材と、該軸部材の外周部に螺旋状に取り付けたスクリュー羽根とからなる焼却灰搬送用スクリューにおいて、
前記スクリュー羽根はＮｉ系合金にて形成されており、かつ、前記軸部材の外周部にＮｉ系合金にて溶接されていること、
を特徴とする焼却灰搬送用スクリュー。
【請求項２】
さらに、前記軸部材の端部にＮｉ系合金が肉盛り溶接されていることを特徴とする請求項１に記載の焼却灰搬送用スクリュー。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−３０７３９（Ｐ２０１０−３０７３９Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９４７７６（Ｐ２００８−１９４７７６）
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（３９０００１８０１）大阪富士工業株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２９日（２００８．７．２９）
【出願人】（３９０００１８０１）大阪富士工業株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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