(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一端側を開口としたロータリーキルンの該開口側の端部にシール装置を介してフードを設けて成るロータリーキルンにおいて、
前記シール装置は、
ロータリーキルン側に設けられたリング状の可動側シール受け板と、
該可動側シール受け板にギャップを介して対向するように前記フード側に設けられたリング状の固定側シール受け板と、
前記可動側シール受け板と前記固定側シール受け板とに当接するように設けられて前記ギャップを塞いでいるリング状のシール部材と、
該シール部材を前記ロータリーキルンの中心方向に向けて付勢する付勢手段とを含み、
前記シール部材は周方向に関して分割された複数の分割シール部材から成り、
前記付勢手段は、前記フード側に回動自在に軸支されて一端が前記分割シール部材に接しているレバーと、該レバーの他端側を前記一端が前記分割シール部材を押圧するように付勢するばね手段とから成る付勢機構が前記分割シール部材毎に設けられて成ることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項２】
請求項１記載のシール装置において、前記分割シール部材毎に設けられる前記付勢機構は、互いに隣接し合う２つの分割シール部材毎に対をなすように設けられ、対をなす付勢機構は、それぞれのレバーの前記一端側が互いに離れる方向に延在するように設けられ、かつそれぞれのレバーの前記他端側の間にばね手段を介在させることによりそれぞれのレバーの前記一端が前記分割シール部材を押圧するように付勢されることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項３】
請求項１記載のシール装置において、前記固定側シール受け板と前記可動側シール受け板が約９０度に近い角度を形成するように設けられ、前記分割シール部材は前記角度に対応する断面略Ｖ字形状を持つことを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項４】
請求項３記載のシール装置において、互いに隣接し合う前記分割シール部材の継ぎ目が断面略Ｖ字形状を持つカバー板でカバーされ、該カバー板の一端側のみを前記分割シール部材に固定していることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項５】
少なくとも一端側を開口としたロータリーキルンの該開口側の端部にシール装置を介してフードを設けて成るロータリーキルンにおいて、
前記シール装置は、
ロータリーキルン側に設けられたリング状の可動側シール受け板と、
該可動側シール受け板にギャップを介して対向するように前記フード側に設けられたリング状の固定側シール受け板と、
前記可動側シール受け板と前記固定側シール受け板とに当接するように設けられて前記ギャップを塞いでいるリング状のシール部材と、
該シール部材を前記ロータリーキルンの中心方向に向けて付勢する付勢手段とを含み、
前記シール部材は周方向に関して分割された複数の分割シール部材から成り、
前記付勢手段は、互いに隣接し合う前記分割シール部材の両方にわたるように設けられて互いに隣接し合う前記分割シール部材の間を塞いでいるカバー板と、前記フード側に回動自在に軸支されて一端が前記カバー板に接しているレバーと、該レバーの他端側を前記一端が前記カバー板を押圧するように付勢するばね手段とから成る付勢機構が前記互いに隣接し合う分割シール部材の間毎に設けられて成ることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項６】
請求項５記載のシール装置において、前記互いに隣接し合う分割シール部材の間毎に設けられる前記付勢機構は、互いに隣接し合う２つの付勢機構を対とし、対をなす前記付勢機構は、それぞれのレバーの前記一端側が互いに離れる方向に延在するように設けられ、かつそれぞれのレバーの前記他端側の間にばね手段を介在させることによりそれぞれのレバーの前記一端が前記カバー板を押圧するように付勢されることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項７】
請求項５記載のシール装置において、前記固定側シール受け板と前記可動側シール受け板が約９０度に近い角度を形成するように設けられ、前記分割シール部材は前記角度に対応する断面略Ｖ字形状を持ち、かつ少なくともその端部が塞がれていることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【請求項８】
請求項５記載のシール装置において、前記カバー板は少なくともその一端側が、前記互いに隣接し合う分割シール部材の少なくとも一方に対して少なくとも周方向にスライド可能に設けられていることを特徴とするロータリーキルンのシール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一端側の開口から投入された被処理物を他端側に移動させつつ溶融して他端側の開口から溶融スラグや排出ガスを排出する構造を持つロータリーキルンに適したシール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ロータリーキルンは、その両端が開口となっており、それぞれの開口にはフードを介して他の設備が設けられる。他の設備としては、例えばロータリーキルンの一端側（入側とする）には被処理物投入設備が設けられ、他端側（出側とする）には二次燃焼塔が設けられる。二次燃焼塔は通常、ロータリーキルンから排出されるガスを集めて再燃焼させたり、排ガスを無害化する設備と、排出される溶融スラグを外部に搬出する設備とを含む。
【０００３】
いずれにしても、このようなロータリーキルンにおいては、その内部と外気とが連通すると、キルン内部の温度、圧力、あるいは酸素濃度等が変化し、燃焼条件が変動してしまう。このため、ロータリーキルンとフードとの間には、シール装置が設けられる。このシール装置は、運転中は回転しているロータリーキルンと常に固定状態にあるフードとの間に介在してシールを行う必要がある。
【０００４】
このようなシール装置の例が例えば、特開平６−２８１３４８号公報に示されている。このシール装置は、ロータリーキルン本体とフードとの回転接続部におけるシール装置であり、ロータリーキルン本体と共に回転する回転部と回転しない固定部とを具備している。
【０００５】
前記回転部は、ロータリーキルン本体に溶着された受座と、前記受座にロータリーキルン本体の円周方向及び軸方向に所定の間隔をもって溶着されたガイドピンと、前記受座の受座面を滑動できるように設けられた柔軟性を有するシール材と、それぞれＨ形断面を有するリング状で且つ円周方向に複数分割され、その分割位置が互いに位相をもって並置されている２個以上のシール保持部材と、前記シール保持部材の外周先端部の内面に締着されているチップリングと、前記シール保持部材の分割毎の円周方向中心に、前記ガイドピンを挟み、前記シール保持部材に溶着されたブラケットと、前記シール保持部材の横材の外周面に、複数分割して載置され、各端面間が調整ボルトを有するコイルばねで連結されているコイルばね付バンドとを具備している。
【０００６】
一方、前記固定部は、ロータリーキルンのフード側先端部付近の基礎に固定された固定台と、前記固定台に固着された固定リングと、前記固定リングに締着されたカバーリングと、前記カバーリングの内周の、前記シール保持部材の溝部に相対する位置に溶着された断面Ｉ形状のチップリング保持部材と、前記チップリング保持部材の両面先端部に締着されたチップリングとを具備している（詳しくは、上記公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のシール装置は、Ｈ形断面を持つシール保持部材においてラビリンスを形成するようにしてシールを実現する構造であるため、構造が複雑となる問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、ロータリーキルンの開口部とフードとの間のシールをラビリンスによらない比較的簡単な構造で実現できるロータリーキルンのシール装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも一端側を開口としたロータリーキルンの該開口側の端部にシール装置を介してフードを設けて成るロータリーキルンに適用され、前記シール装置は、ロータリーキルン側に設けられたリング状の可動側シール受け板と、該可動側シール受け板にギャップを介して対向するように前記フード側に設けられたリング状の固定側シール受け板と、前記可動側シール受け板と前記固定側シール受け板とに当接するように設けられて前記ギャップを塞いでいるリング状のシール部材と、該シール部材を前記ロータリーキルンの中心方向に向けて付勢する付勢手段とを含み、前記シール部材は周方向に関して分割された複数の分割シール部材から成り、前記付勢手段は、前記フード側に回動自在に軸支されて一端が前記分割シール部材に接しているレバーと、該レバーの他端側を前記一端が前記分割シール部材を押圧するように付勢するばね部材とから成る付勢機構が前記分割シール部材毎に設けられて成ることを特徴とする。
【００１０】
本シール装置においては、前記分割シール部材毎に設けられる前記付勢機構は、互いに隣接し合う２つの分割シール部材毎に対をなすように設けられ、対をなす付勢機構は、それぞれのレバーの前記一端側が互いに離れる方向に延在するように設けられ、かつそれぞれのレバーの前記他端側の間にコイルばねを介在させることによりそれぞれのレバーの前記一端が前記分割シール部材を押圧するように付勢される。
【００１１】
本シール装置においてはまた、前記固定側シール受け板と前記可動側シール受け板が約９０度に近い角度を形成するように設けられ、前記分割シール部材は前記角度に対応する断面略Ｖ字形状を持つ。
【００１２】
本シール装置においては更に、互いに隣接し合う前記分割シール部材の継ぎ目が断面略Ｖ字形状を持つカバー板でカバーされ、該カバー板の一端側のみを前記分割シール部材に固定している。
【００１３】
本発明によればまた、ロータリーキルン側に設けられたリング状の可動側シール受け板と、該可動側シール受け板にギャップを介して対向するように前記フード側に設けられたリング状の固定側シール受け板と、前記可動側シール受け板と前記固定側シール受け板とに当接するように設けられて前記ギャップを塞いでいるリング状のシール部材と、該シール部材を前記ロータリーキルンの中心方向に向けて付勢する付勢手段とを含み、前記シール部材は周方向に関して分割された複数の分割シール部材から成り、前記付勢手段は、互いに隣接し合う前記分割シール部材の両方にわたるように設けられて互いに隣接し合う前記分割シール部材の間を塞いでいるカバー板と、前記フード側に回動自在に軸支されて一端が前記カバー板に接しているレバーと、該レバーの他端側を前記一端が前記カバー板を押圧するように付勢するばね手段とから成る付勢機構が前記互いに隣接し合う分割シール部材毎に設けられて成ることを特徴とするロータリーキルンのシール装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明によるロータリーキルンのシール装置の実施の形態について説明する。図１を参照して、ロータリーキルン１０の出側における端部にシール装置２０を介してフード３０が設けられている。ロータリーキルン１０の入側における端部にも同様なシール装置が設けられることは言うまでも無く、以下では出側のシール装置２０について説明する。
【００１５】
図２、図３をも参照して、シール装置２０は、ロータリーキルン１０の周囲に設けられた筒状の支持体１１に固定されたリング状の可動側シール受け板２１と、可動側シール受け板２１にギャップを介して対向するようにフード３０側に設けられたリング状の固定側シール受け板２２と、可動側シール受け板２１と固定側シール受け板２２とに接するように設けられて前記ギャップを塞いでいるリング状のシール部材２３と、シール部材２３をロータリーキルン１０の中心方向に向けて付勢する付勢装置とを含む。かくして、ロータリーキルン１０とフード３０の間の隙間は支持体１１とシール装置２０とにより完全に塞がれる。
【００１６】
なお、可動側シール受け板２１、固定側シール受け板２２はそれぞれ、周方向に関して複数に分割された分割部材から成り、鉄あるいはステンレス等の材料で作られる。シール部材２３は鉄等の耐熱性材料で作られている。
【００１７】
本形態では、シール部材２３も周方向に関して１２個に分割された分割シール部材２３−１から成り、付勢装置は各分割シール部材２３−１に対応するように設けられた１２個の付勢機構２４から成る。各付勢機構２４は、フード３０側に回動自在に軸支されてその一端が分割シール部材２３−１に接しているレバー２４−１と、レバー２４−１の他端側を前記一端が分割シール部材２３−１を押圧するように付勢するばね部材２４−２とから成る。詳しく言えば、各付勢機構２４は、互いに隣接し合う２つの分割シール部材２３−１毎に対をなすように設けられ、対をなす付勢機構２４は、それぞれのレバー２４−１の前記一端側が互いに離れる方向に延在するように設けられ、かつそれぞれのレバー２４−１の前記他端側の間に開きコイルばねによるばね部材２４−２を介在させることによりそれぞれのレバー２４−１の前記一端が分割シール部材２３−１を押圧するように付勢されている。
【００１８】
図４は分割シール部材２３−１を示しており、図５は分割シール部材２３−１とレバー２４−１との関係を示している。ここでは、分割シール部材２３−１の中央部に断面Ｕ字形状の連結部材２３−２が溶接等により固定されており、この連結部材２３−２のＵ字形状部内にレバー２４−１の一端が回動可能に軸支される。
【００１９】
本形態では、固定側シール受け板２２を設けるために、フード３０の端面には断面Ｌ形状を持つリング状の板部材２５が溶接等により取り付けられ、この板部材２５にリング状の板部材２６がボルト等により取り付けられている。そして、板部材２６におけるロータリーキルン側の端面に固定側シール受け板２２が溶接等により取り付けられている。
【００２０】
なお、板部材２６は、ここでは図６に示すように、周方向に６つに分割された６枚の分割板部材２６−１〜２６−６で構成している。
【００２１】
一方、付勢機構２４のレバー２４−１を軸支するために、板部材２６におけるロータリーキルン側の端面に軸支部２７が溶接等により固定されている。板部材２６と軸支部２７には連通する貫通穴が形成されており、この貫通穴に軸支用のピン２８が挿通されている。レバー２４−１はピン２８により回動自在に軸支されている。
【００２２】
図７はレバー２４−１を示し、ばね部材２４−２を受けるための受け部２４−１１と、ピン２８により軸支される軸支用受け部２４−１２と、図５の連結部材２３−２により軸支される軸支用受け部２４−１３とを持つ。
【００２３】
図８はバネ部材２４−２と対をなすレバー２４−１との関係を示す。対をなす２つのレバー２４−１の受け部２４−１１にボルト２４−３が挿通されている。２つの受け部２４−１１の間のねじ部にはナット２４−４、２４−５が取り付けられており、一方の受け部２４−１１とナット２４−５との間にばね部材２４−２が設けられている。一方の受け部２４−１１はばね部材２４−２の広がり力を直接受け、他方の受け部２４−１１はナット２４−４を介してばね部材２４−２の広がり力を受ける。この広がり力により、レバー２４−１の一端が分割シール部材２３−１をロータリーキルン１０の中心方向に押圧する。
【００２４】
可動側シール受け板２１は、フード３０とは反対側に傾斜するように支持体１１に固定されている。一方、固定側シール受け板２２は可動側シール受け板２１に対して９０度に近い角度を形成するように板部材２６に設けられている。このような９０度に近い角度で対向している可動側シール受け板２１と固定側シール受け板２２との間のギャップを塞ぐために、分割シール部材２３−１は前記角度に対応する断面略Ｖ字形状を持つ。そして、分割シール部材２３−１のＶ字形状の外側面が可動側シール受け板２１と固定側シール受け板２２に当接している。特に、可動側シール受け板２１はロータリーキルン１０の運転中は回転しているので、分割シール部材２３−１は可動側シール受け板２１に摺接することとなる。
【００２５】
本形態では更に、互いに隣接し合う分割部材２３−１の継ぎ目を、図９に示すような断面略Ｖ字形状を持つカバー板２９でカバーするようにしている。特に、分割シール部材２３−１は付勢機構２４の押圧力により周方向に伸縮したり、ロータリーキルン１０の径方向に変形するので、これらの伸縮、変形に対応できるように、カバー板２９の一端側のみを一方の分割シール部材２３−１に固定するようにしている。また、分割シール部材２３−１は、その両縁部にＲ（アール）部が形成されているので、これに合わせてカバー板２９の両縁部にもＲ部を形成している。
【００２６】
以上のようなシール装置がロータリーキルン１０の入側における端部にも設けられる。勿論、一端側にのみ開口を持つロータリーキルンの場合には、この開口側にのみシール装置が設けられる。
【００２７】
以上のような構造により、上記した公報のシール装置に比べてはるかに簡単な構造にてロータリーキルンとフードとの間を完全にシールすることができる。
【００２８】
なお、シール部材２３の分割数は１２に限らず任意である。また、ばね部材２４−２も圧縮コイルばねに代えて引張りコイルばねを使用しても良い。この場合の引張りコイルばねによる付勢形態は図８の場合と異なることは言うまでもない。更に、ロータリーキルン１０は、その回転により外周の真円度に狂いが生じ易い。この場合、ロータリーキルン１０の回転中に可動側シール受け板２１とシール部材２３との間に部分的に隙間が生じることが考えられる。このような対策としては、ロータリーキルン１０と支持体１１との間に、真円度の狂いを補償するように作用する緩衝部材、例えばクッション材のようなものを介在させれば良い。
【００２９】
次に、図１０〜図１２を参照して、本発明の第２の実施の形態について説明する。本形態では、分割シール部材２３−１に対する付勢をカバー板４１を介して行うようにしたものである。言い換えれば、シール装置２０以外の部分については第１の実施の形態と同じであり、従って、以下では、シール装置２０部分についてのみ説明する。なお、図１０は、第２の実施の形態を図２と同じ方向から見た図であるが、図２に示されているロータリキルン１０、支持体１１、可動側シール受け板２１、及び板部材２６は図示を省略している。
【００３０】
シール装置２０における付勢機構２４´は、互いに隣接し合う分割シール部材２３−１の両方にわたるように設けられて互いに隣接し合う分割シール部材２３−１の間を塞いでいるカバー板４１と、第１の実施の形態と同様にフード側に回動自在に軸支されて一端がカバー板４１に連結されているレバー２４−１と、レバー２４−１の他端側を前記一端がカバー板４１を押圧するように付勢するエアシリンダ機構２４−２´とから成る。このような付勢機構２４´が互いに隣接し合う分割シール部材２３−１の間毎に設けられている。レバー２４−１の一端側とカバー板４１との間の連結構造は、図５に示されている構造と同じで良い。
【００３１】
特に、付勢機構２４´は、互いに隣接し合う２つの付勢機構２４´を対とする。そして、対をなす付勢機構２４´は、それぞれのレバー２４−１の前記一端側が互いに離れる方向に延在するように設けられ、かつそれぞれのレバー２４−１の前記他端側の間にエアシリンダ機構２４−１を介在させることにより、それぞれのレバー２４−１の前記一端がカバー板４１を押圧するように付勢される。
【００３２】
図３において説明したように、固定側シール受け板２２と可動側シール受け板２１は約９０度に近い角度を形成するように設けられている。分割シール部材２３−１は前記角度に対応する断面略Ｖ字形状を持つが、その端部を通してのガス漏れを防ぐために、分割シール部材２３−１の端部は三角形の板部材２３−１２で塞がれている。本形態では更に、分割シール部材２３−１の上端側についても少なくともカバー板４１と接する部分が板部材２３−１３で塞がれている。
【００３３】
本形態ではまた、板部材２３−１３の上面側であって互いに隣接する分割シール部材２３−１のそれぞれに対応する箇所に、カバー板４１を遊嵌状態で貫通するようにボルト４２が立設されている。特に、ボルト４２の頭部はカバー板４１と接しないようにしてカバー板４１の径方向への移動を自在にしている。更に、カバー板４１におけるボルト４２の貫通穴は、ボルト４２のねじ部の径よりやや広い幅で周方向に長い長穴４１ａとしている。これにより、カバー板４１は、分割シール部材２３−１に対して周方向にスライド可能になっている。なお、カバー板４１は、一方の分割シール部材２３−１に対してスライド可能になっていれば良い。この場合、上記のボルト４２と長穴４１ａとの関係は一方の分割シール部材２３−１に対して適用されれば良く、他方は分割シール部材２３−１に固定しても良い。
【００３４】
第１の実施の形態では、付勢機構におけるばね手段としてコイルばねを使用し、第２の実施の形態ではエアシリンダ機構を使用する場合について説明したが、これらは相互に入れ替え可能であり、また他のばね手段、例えばガススプリング等を用いても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によればロータリーキルンの開口部とフードとの間のシールをラビリンスによらない比較的簡単な構造で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をロータリーキルンの出側における端部とフードとの間に適用する場合の実施の形態を示した断面図である。
【図２】図１の形態を図１の矢印Ａ方向から見た図である。
【図３】図１のＢ部を拡大して示した図である。
【図４】本発明に使用される分割シール部材を示した図である。
【図５】図４に示された分割シール部材を図４の線Ｃで切断した断面図である。
【図６】本発明に使用される分割板部材を示した図である。
【図７】本発明に使用される付勢機構におけるレバーを示した図である。
【図８】本発明に使用される付勢機構におけるばね部材とその周辺の要素の関係を示した図である。
【図９】本発明に使用されるカバー板を示した図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態を、図２と同じ方向から見た図である。
【図１１】図１０の線Ｃによる断面図である。
【図１２】図１０の線Ｄによる断面図である。
【符号の説明】
１０    ロータリーキルン
１１    支持体
２０    シール装置
２１    可動側シール受け板
２２    固定側シール受け板
２３    シール部材
２３−１    分割シール部材
２４、２４´    付勢機構
２４−１    レバー
２４−２    ばね部材
２４−２´    エアシリンダ機構
２９、４１    カバー板
３０    フード
４２    ボルト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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