(57)【要約】      （修正有）【課題】固気反応を重視するロータリーキルンに個体のガス中分散を効率的に行う方法の提供。【解決手段】パイプリフター３を、その外面の一部をロータリーキルン１の内壁耐火物２に接触又は埋め込み、その他の一部はロータリーキルン１内部に突出する様に設置し及びパイプリフター３の設置角度が処理物８の安息角以上とするときは、パイプリフター３の回転前方切断面は開放し、回転後方切断面は閉鎖し、処理物８の逆送効果を持たせる場合はパイプリフター３を逆螺旋で傾け、処理物８搬送に抵抗も推進も生じさせない場合はパイプリフター３を周方向で傾けず、パイプリフター３の設置中心角は概ね処理物８の中心角以下であること又は設置角度が処理物８の安息角以下とする時、ロータリーキルン１内部に突出したパイプリフター３外面により掻き寄せられた処理物８の複数の侵入口を、上部に汲み上げられた時の排出口を兼ねて、パイプリフター３外面に設ける方法。【選択図】図１
2018136082.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータリーキルンに設けられるリフター装置において、パイプリフター３の外面の一部をロータリーキルンの内壁耐火物２に接触または埋め込み、その他の外面はロータリーキルン内部に突出するように設置する構成要素と、
および、パイプリフター３のロータリーキルン軸方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときは、パイプリフター３の回転前方切断面は処理物が侵入できるよう開放し、且つパイプリフター３の回転後方切断面は閉鎖し、
ならびにロータリーキルンの処理物搬送に逆送効果を持たせる場合は、パイプリフター３を逆螺旋で傾け、または処理物搬送に順移送効果を持たせる場合は、パイプリフター３を正螺旋で傾け、または処理物搬送に抵抗も推進も生じさせない場合は、パイプリフター３を周方向、すなわち設置角度を９０度で傾けず、
ならびにパイプリフター３の設置中心角βは、処理物の中心角α以下である構成要素と、
および、パイプリフター３のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以下とするときは、ロータリーキルン内部に突出したパイプリフター３外面の一部により掻き寄せられた処理物が、パイプリフター３の内部に侵入できるように、パイプリフター３外面の一部に複数の開口９を、上部に汲み上げられた時の排出口を兼ねて設ける構成要素によって構成することを特徴とするロータリーキルン用パイプリフター
【請求項２】
パイプリフター３のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときのロータリーキルン内部に突出したパイプリフター３の外周面に、処理物粒子が毀れるために適度な口径のパイプリフターノズル５を複数設けることを特徴とする請求項１記載のロータリーキルン用パイプリフター
【請求項３】
パイプリフター３のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を９０度とする場合、パイプリフター３がレデューサー型であって、拡大側を掬い込み側で、縮小側を底側にする単管であることを特徴とする請求項１記載のロータリーキルン用パイプリフター
【請求項４】
パイプリフター３はロータリーキルン外殻１に設置する固定ボルト４により、交換可能なように固定することを特徴とする請求項１、２又は３記載のロータリーキルン用パイプリフター
【請求項５】
パイプリフター３の掬い込み部の処理物中心角度を大きくする手段として、パイプリフター３後流側からパイプリフター３上流側に処理物を循環させる逆送パイプシュート６を、その両端を開放し、および逆螺旋とし、逆送パイプシュート６内外の逆送効果により、処理物を逆送させることを特徴とする請求項１、２、３または４記載のロータリーキルン用パイプリフター
【請求項６】
パイプリフター３の掻き上げ機能をさらに増す手段として、安息角以下で設置されるパイプリフター３の壁面から突出した表面にパイプリフター軸方向に羽根１０ａを設けるか、または安息角以上で設置されるパイプリフター３の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根１０ａを設けるか、若しくはパイプリフター軸方向に羽根１０ｂを設けるか、
または逆送パイプシュート６の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根１０ａを設けるか、若しくは逆送パイプシュート軸方向に羽根１０ｂを設けることにより、羽根１０ａによる掻き揚げ機能の付加、または羽根１０ｂによる処理物逆送効果の付加により、パイプリフター３の掻き上げ機能をさらに増すことを特徴とする請求項１、２、３、４、または５記載のロータリーキルン用パイプリフター
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は炉殻に耐火断熱構造が必要な、炉内が高温で使用されるロータリーキルンであって、処理物の粒度が調整され、及び熱処理に伴い、処理物の粒度が粗粒子に拡大化しないか、または処理物が部分的にも溶融しないことを特徴とするロータリーキルンに主に適用される。例えば合金鉄製造設備に使用されるロータリーキルン、金属精錬用前処理に使用されるロータリーキルン式焙焼炉、乾留、ガス化又は炭化に使用されるロータリーキルン、無機物やコークスの焼成に利用されるロータリーキルン式か焼炉などが適用対象になる。
特にロータリーキルン内部が還元雰囲気であったり、超高温雰囲気であったりした場合において、処理物の高温反応を促進する要求が強いロータリーキルン内部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温で使用されるロータリーキルンのリフターについて、耐火物を用いた耐火構造とすると、強度上寿命が短く、実用的でない。この寿命制約から、内部突出の短い耐火物リフターはロータリーキルン内ガス中分散効果が望めない。
一方靭性に優れる耐熱金属構造であれば、ロータリーキルン内ガス中分散効果は高くても、耐熱上寿命が短く、実用的でない。また通常の使用温度も低い。
特許文献を引用して、前記２つの方法を説明すると、耐火構造について、「特許文献１」
ロータリーキルン用リフター、「特許文献２」人工軽量骨材の製造方法、「特許文献３」ロータリーキルン炉の耐火物リフター構造、「特許文献４」廃棄物の焼却方法および焼却炉、「特許文献５」酸化亜鉛鉱の製造方法があり、いずれも耐火物が炉内に突出する構造である。
金属構造については、汚泥の乾燥用ロータリーキルン用等として金属製リフターが一般的に採用されている。「特許文献６」ロータリーキルン、においても同様な金属構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公１９９５-６７４２号公報
【特許文献２】特開１９９５-１４４９４５号公報
【特許文献３】特開２００５-２４１３７号公報
【特許文献４】特許第３７４２９４７号公報
【特許文献５】特許第５９９４６７８号公報
【特許文献６】特許第４６７０８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
背景技術の耐火構造は、処理物の撹拌は、リフターの無いロータリーキルンの回転のみの撹拌効果に比べれば、優れている。しかしロータリーキルン炉内ガス中への固体分散効果は殆ど望めない。
背景技術の金属構造は、処理物のロータリーキルン炉内ガス中への固体分散効果は十分であるが、実用上の運転温度は最大でも６００〜７００℃程度以下である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明によると、
ロータリーキルンに設けられるリフター装置において、パイプリフター３の外面の一部をロータリーキルンの内壁耐火物２に接触または埋め込み、その他の外面はロータリーキルン内部に突出するように設置する構成要素と、
および、パイプリフター３のロータリーキルン軸方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときは、パイプリフター３の回転前方切断面は処理物が侵入できるよう開放し、且つパイプリフター３の回転後方切断面は閉鎖し、
ならびにロータリーキルンの処理物搬送に逆送効果を持たせる場合は、パイプリフター３を逆螺旋で傾け、または処理物搬送に順移送効果を持たせる場合は、パイプリフター３を正螺旋で傾け、または処理物搬送に抵抗も推進も生じさせない場合は、パイプリフター３を周方向、すなわち設置角度を９０度で傾けず、
ならびにパイプリフター３の設置中心角βは、処理物の中心角α以下である構成要素と、
および、パイプリフター３のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以下とするときは、ロータリーキルン内部に突出したパイプリフター３外面の一部により掻き寄せられた処理物が、パイプリフター３の内部に侵入できるように、パイプリフター３外面の一部に複数の開口９を、上部に汲み上げられた時の排出口を兼ねて設ける構成要素によって構成することを特徴としている。
この結果、パイプリフター３によって、掬われた処理物はロータリーキルンの回転により炉内上部まで持ち上げられたのち、ロータリーキルンの回転に伴って、パイプリフター３が反転するとともに、パイプリフター３内の処理物が、ロータリーキルン内ガス中に開放落下し、ガス中に個体が分散する。
【０００６】
さらにパイプリフター３内に処理物を掬い取る時、炉内に突出したパイプリフター３の逆螺旋による傾きが、処理物流れに対し、逆送効果を発揮し、処理物は部分的に滞留を起こし、パイプリフター３の掬い込みが効率的に行える。
また反応速度の高い処理物の場合や、ロータリーキルンの傾きが小さいかまたは水平の場合は、パイプリフター３を正螺旋に配置することにより、滞留させることなく、順移送できる。
【０００７】
さらに、ロータリーキルンへのパイプリフター３の取付けが壁面への接触又は部分的な埋め込みにより、耐火断熱構造物である耐火物２には無理な外力が加えられず、耐火物２のスポーリング脱落によるロータリーキルンの寿命の低下を防止できる。
【０００８】
また請求項２記載の本発明によると、パイプリフター３のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときのロータリーキルン内部に突出したパイプリフター３の外周面に、処理物粒子が毀れるために適度な口径のパイプリフターノズル５を複数設けている。
この結果、パイプリフター３によって、掬われた処理物はロータリーキルンの回転により炉内最上部まで持ち上げられる以前に、ロータリーキルンの回転に伴って、パイプリフター３に設けられたパイプリフターノズル５から毀れ落ち、ガス中個体分散効果がさらに向上する。
【０００９】
また請求項３記載の本発明によると、
パイプリフター３のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を９０度とする場合、パイプリフター３がレデューサー型であって、拡大側を掬い込み側で、縮小側を底側にする単管であることを特徴としている。
パイプリフター３は、拡大側を掬い込み側で、縮小側を底側にするレデューサー型単管である。この結果、ロータリーキルン回転に伴い、パイプリフター３に掬われた処理物が、自重により反転落下時において、処理物の性状によって発生するブリッジ現象により、ロータリーキルン炉内に、滑らかに落下分散しないトラブルを防止できる。
【００１０】
パイプリフター３は耐熱金属製で、その固定は一般的には耐火物に埋め込んだアンカーに固定し、一体のものとして構成する。しかし耐火物と金属の高温物性の違いにより、相互間に反発力が発生し、耐火物のスポーリング脱落や、金属の亀裂損傷につながり易い。
請求項４記載の本発明によると、パイプリフター３はロータリーキルン外殻１に設置する固定ボルト４により、交換可能なように固定している。
この結果、パイプリフター３の主たる固定は外殻構造物によってなされ、耐火物２へはパイプリフター３からの無理な外力が作用しない。
さらにパイプリフター３の外表面の一部を耐火物２に埋め込む固定方法では、パイプリフター３埋め込み面隙間にクッションモルタルまたは断熱ソフトパッキンを施工すれば、耐火物２本体に過大な外力をかけずに、パイプリフター３を埋め込みホールに固定することができ、パイプリフター３取り付け金具及び耐火物２本体の保護につながる。
【００１１】
また、請求項５記載の本発明によると、パイプリフター３の上流側の処理物中心角度αを大きくする手段として、ロータリーキルンの処理物搬送に抵抗を持たせるよう、パイプリフター３を逆螺旋で傾ける手段のほかに、パイプリフター３後流側からパイプリフター３上流側に処理物を循環させる逆送パイプシュート６をその両端を開放し、逆螺旋とすることにより、逆送パイプシュート６内部の搬送と、逆送パイプシュート６外部の炉内突出部が逆螺旋である効果により、処理物を逆送させる。
なおその取付け方法は、請求項４のパイプリフター３と同様な方法がよい。逆送パイプシュート６が長くなる時は、複数に分割する。
固体反応は、未反応核モデルに支配されるため、ガス中への個体分散効率は重要である。
さらには固体固有の反応時間が必要であり、すなわち、固体は十分なガス中分散を繰り返すことが必要になる。このためパイプリフター３のみでは固体反応に十分なガス中分散を行えないとき、パイプリフター３の後流へ送られた処理物をパイプリフター３上流側に戻す操作は、反応効率を高める上で、重要である。
【００１２】
また請求項６記載の本発明によると、
パイプリフター３の掻き上げ機能をさらに増す手段として、安息角以下で設置されるパイプリフター３の壁面から突出した表面にパイプリフター軸方向に羽根１０ａを設けるか、または安息角以上で設置されるパイプリフター３の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根１０ａを設けるか、若しくはパイプリフター軸方向に羽根１０ｂを設けるか、
または逆送パイプシュート６の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根１０ａを設けるか、若しくは逆送パイプシュート軸方向に羽根１０ｂを設けることにより、羽根１０ａによる掻き揚げ機能の付加、または羽根１０ｂによる処理物逆送効果の付加により、パイプリフター３の掻き上げ能力をさらに増すことができる。
パイプリフター３の内部に掬われなかった処理物は、パイプリフター３の壁面から突出した表面に設けられた羽根１０ａにより、上部に掬い上げることができる。また逆螺旋パイプリフターや逆送パイプシュートの壁面から突出部の逆送効果を羽根１０ｂの高さ分だけ、高めることができる結果として、処理物の逆送量が増え、処理物中心角αが大きくなる。以上により、パイプリフター内部の掻き上げ量にパイプリフター外部の掻き上げ量を付加することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により次のことが達成可能である。
(1)  高温用ロータリーキルンにガス中固体分散効率に優れるリフターを適用できる。
高温用ロータリーキルンは耐火断熱材による内張構造である。一般的には高温状態で固体反応を促進するためには、固気接触効率が悪い分、ロータリーキルンの長さを長くし、反応時間を十分とる方法で対応している。
この方法においても、固気反応が十分進まないときは、一部の耐火物を炉内に突出させて、撹拌性能を向上させているが、撹拌は改善され、伝熱効率は向上するものの、固気接触効率は依然として低い。
すなわち耐火物リフターでは、耐火物の靭性不足の制約から、構造上の理由で処理物をロータリーキルン最上部まで掻き揚げられず、ガス中に処理物を分散させることができない。また炉内へ突出した耐火物はスポーリングを起こしやすく、寿命は短い。
従来、耐熱金属プレートでリフターを構成することも多く試みられたが、耐火物と耐熱金属の高温物性が異なることにより、相互間に反発力が生じ、耐火物は耐熱金属の高温歪みにより、スポーリング損傷を起こしやすく、耐熱金属は高温強度が低いために、変形や、亀裂の発生により、機能を損ねていた。
本発明は、耐熱金属で製作されたパイプリフター３をロータリーキルン耐火物２に接触又は埋め込み、そのパイプに処理物を掬い込むことにより、ロータリーキルン上部まで処理物を掻き揚げることができる。その後ロータリーキルンの回転により、パイプリフターが反転するとともに、パイプリフター内部の処理物がロータリーキルン内ガス中に落下分散する。
パイプリフター３は耐火物２から固定支持することなく、外殻から固定するので、耐火物２に無理な荷重がかからない。耐熱金属製パイプリフター３は一体の容器と考えられ、素材の耐熱限界まで使用でき、熱歪による変形は最小限に抑えられ、実用上問題とならず、高温ロータリーキルン用パイプリフター３として十分な機能を発揮することができる。
(2)  構造がシンプルで、装置の長寿命化が図られる。
ロータリーキルン耐火物２はパイプリフター３とは相互に連結せず、内壁上に接触設置するときは通常の耐火物２工事終了後にパイプリフター３を取り付ける。部分的に埋め込むときはあらかじめ、パイプリフター３埋め込みホールに型枠を施工するか、パイプリフター自体を型枠に兼用して設置すれば、通常の耐火物工事として施工できる。最終的にパイプリフター３をロータリーキルン外殻１に取り付ければ、非常に構造がシンプルで、耐熱金属と耐火物２が独立設置されるので、装置の長寿命化が図れる。
(3)  消耗部品の取替えが容易である。
消耗部品は耐火物２と耐熱金属製パイプリフター３であるが、後者については定期補修時に簡単に取替えできる。耐火物２は一般的な高温ロータリーキルンと補修頻度は同等である。
(4)  処理物の固体反応特性に応じた計画が容易で、運転結果により装置の改善修復が容易である。
ロータリーキルン内ガス中固体分散効率に影響を及ぼす要因は、パイプリフター３の形状、口径および長さ、パイプリフター３突出外面に開口するパイプリフターノズル５の口径および数量、パイプリフター３の開口９の口径および数量、パイプリフター３の逆螺旋設置、正螺旋設置、中立設置、またはロータリーキルン軸方向設置の選択および配置、処理物逆送用逆送パイプシュートの口径および数量、掻き揚げ機能をさらに増やすための羽根１０ａ、１０ｂの有無などがあり、処理物の物性と固体反応面からの要求項目を精査して、最善の計画ができる。
また運転後にいずれかの変更の必要が生じるときも、ロータリーキルン全体におよぶ変更でなく、内部構造の一部変更で、性能の調整が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係るロータリーキルン用パイプリフターの一実施例を示す断面構造概略説明図である。（内壁に沿わせて半埋込したもの）
【図２】本発明に係るロータリーキルン用パイプリフターの一実施例を示す断面構造概略説明図である。（偏心レデューサーを活用したもの）
【図３】各種のパイプリフター断面図である。（ａ）角管パイプリフターの１面をロータリーキルン内壁に接触取付けしたもの（ｂ）円管パイプリフターの一部を耐火物に半埋込したもの、図１Ａ-Ａ矢視（ｃ）弓型異形断面パイプリフターの一部を耐火物に半埋込したもの
【図４】本発明に係るロータリーキルン用パイプリフターの一実施例を示す断面構造概略説明図であり、図５Ｂ−Ｂ矢視（ロータリーキルン軸方向（傾き角０度）に設置したもの）
【図５】内壁を３６０度平面展開したパイプリフターの配置例を示す平面展開図である。（ａ）単管パイプリフターを傾き角９０度で設置し、２か所に逆送パイプシュートを設けたもの（ｂ）パイプリフターの傾き角を安息角以上とし、逆螺旋で配置したもの（ｃ）パイプリフターを軸方向（傾き角を０度）に設置したもの
【図６】内壁を図５に示す９０度から２７０度まで１８０度平面展開したパイプリフターの配置例に掻き上げ機能を増強する羽根を付加した平面展開図である。（ａ）単管パイプリフターを傾き角９０度で設置し、１か所に逆送パイプシュートを設けたもの（ｂ）パイプリフターの傾き角を安息角以上とし、逆螺旋で配置したもの（ｃ）パイプリフターを軸方向（傾き角を０度）に設置したもの
【図７】各種のパイプリフターに羽根を付加した断面図である。（ａ）単管パイプリフターに羽根１０ａを付加したもの、図６（ａ）Ｃ-Ｃ矢視（ｂ）逆螺旋パイプリフターに羽根１０ｂを付加したもの、図６（ｂ）Ｄ-Ｄ矢視（ｃ）逆螺旋パイプリフターに羽根１０ａを付加したもの、図６（ｂ）Ｅ-Ｅ矢視（ｄ）軸方向パイプリフターに羽根１０ａを付加したもの、図６（ｃ）Ｆ-Ｆ矢視
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明につき、図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７を用いて詳細に説明する。
図１は本発明のロータリーキルン用パイプリフターの全体図を示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、
パイプリフター３をロータリーキルン内壁周方向に、半埋込設置する。パイプリフター３の回転前方端は処理物を掬い込む開口を設け、回転後方端は閉鎖する。ロータリーキルンの回転に伴い、処理物層に至ったパイプリフター３はその前方開口部から処理物が内部に侵入し、パイプリフター３内容積分の処理物が掬い込まれる。
さらに回転により、掬い込まれた処理物はパイプリフター３により上部空間に持ち上げられ、前方開口部から回転とともに、徐々に炉内空間に毀れ始め、１回転で全量が炉内空間に落下放散される。この動作が複数のパイプリフター３により繰り返され、ロータリーキルン炉内空間は分散される処理物と炉内ガスとの間で、十分な固気接触が達成され、高い伝熱性能、および高い反応効率が達成される。
【００１７】
パイプリフター３はロータリーキルン耐火物２の埋め込みホールに相互に干渉し合わないように、クッションモルタル又は耐火ウールブランケットを隙間に敷き込む。
そのうえで、パイプリフター３の固定はロータリーキルン外殻１に取り付けた固定ボルト４により固定する。取付け部への断熱は断熱ウール７で断熱する。
【００１８】
図１のパイプリフターでは、処理物の掬い込み、落下放散において、処理物の内部摩擦抵抗が大きな物性の場合、滑らかな流れを阻害することがある。
この場合図２に示す短管レデューサー型によるパイプリフター３が有効である。レデューサー部分は例えば、ＪＩＳＢ２３１３−１９９１の偏心２形の形状が望ましい。掬い込み開口部分は掬い込み容積を極力大きくするために、斜め切断円筒パイプを接続する。
【００１９】
図３（ａ）に示すように角パイプのような、壁面との間に接触平面を有する形状の場合には、半埋込せずに、壁面上に面接触で設置することも有効である。
図３（ｂ）、図３（ｃ）のように、壁面との接触が曲面であるときは、壁面耐火物２に設置ホールを設け、パイプリフター３を設置するほうが、耐火物２への悪影響を最小限にしつつ、安定した固定が可能である。
【００２０】
図３（ａ）、図３（ｃ）のように、パイプリフター３のロータリーキルン突出部分に掬い上げられた処理物が毀れるパイプリフターノズル５を多数設けることで、より大きな炉内分散効果が望める。
ただし処理物の内部摩擦抵抗が小さく、かつ粒度がパイプリフターノズル５口径に比較して十分小さい場合に限られる。
【００２１】
図４、図５（ｃ）に示すように、ロータリーキルン軸方向（傾き角０度）にパイプリフター３を設ける。開口９はパイプリフター３の側面に設け、処理物の掬い込み口と上部に掻き上げられた後の排出口を兼ねる。
パイプリフター３の炉内突出部は処理物を掻き寄せる効果があり、掻き寄せられた側面に開口９を設ければ、効率的にパイプリフター３に掬い込むことができる。
【００２２】
図５（ｂ）に示すように、安息角以上で傾斜したパイプリフター３を逆螺旋になるように、配置すれば、ロータリーキルン炉内に突出するパイプリフター３による逆送効果により、パイプリフター３へ掬い込むゾーンの処理物層厚を厚くすることが可能で、パイプリフター３の掬い込み容積効率が格段に向上する。
図５（ａ）に示すようにパイプリフター３に逆送効果が望めないときは、逆送パイプシュート６を設ける。逆送パイプシュート６は回転前方および後方ともに開放し、逆送パイプシュート６の内部の逆移送と逆送パイプシュート６のロータリーキルン炉内突出部の逆螺旋による逆送効果により、前記図５（ｂ）と同様な、パイプリフター３掬い込みゾーンの処理物層厚を厚くでき、パイプリフター３の掬い込み効率を向上できる。
【００２３】
図６に示すように、パイプリフター３の壁面から突出した表面に羽根１０ａ、１０ｂを設けることにより、パイプリフター３の掻き上げ能力をさらに増すことができる。
図６（ａ）に、短管パイプリフター外表面に羽根１０ａをロータリーキルン軸方向に設け、羽根１０ａによる掻き上げ量を付加している。また逆送パイプシュート６軸方向に羽根１０ｂを設け、全体の羽根高さを増すことで、逆送量を増加させている。
図６（ｂ）に、逆螺旋パイプリフター外表面に羽根１０ａをロータリーキルン軸方向に設け、羽根１０ａによる掻き上げ量を付加している。また逆螺旋パイプリフターに沿わせて、羽根１０ｂを設けている。この結果逆螺旋パイプリフターの壁面からの突出高さを増やし、処理物の逆送量を増やしている。
図６（ｃ）に、安息角以下パイプリフターの壁面突出部の表面に羽根１０ａを設けている。この結果、羽根１０ａによる掻き上げ量の分だけ、掻き上げ量を増やしている。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図１、図２、図３、図４、図５、図６、および図７に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１、図２、図４、および図５は本発明がバイオマスガス化用ロータリーキルンに採用される時の実施例である。
ロータリーキルンのＬ／Ｄは４〜７、中規模１００〜２００ｔ／日で、並流型内熱式ロータリーキルンである。
原料は木質チップであり、ロータリーキルンの前半が予熱乾燥帯であり、後半が熱分解、水性ガス反応帯である。前半部の処理物は木質チップ固有の内部摩擦抵抗が大きく、および粗粒主体の粒度構成である。
前半部においては処理物が疑似団粒構造を有することから、パイプリフター３への掬い込みおよび落下放散に滑らかな流れを形成できず、このため図２に示すような極力入口開口を大きく、パイプリフター３は短管レデューサー型であることがブリッジ防止する上で好ましい。
前半部の粒子表層または後半部の乾燥終了した処理物において、揮発可燃分が熱分解によりガス化し、可燃性ガスは部分燃焼し、乾燥熱源、および熱分解熱源に消費される。
後半部の残渣は炭素主体の固形分として粒度は細かく、内部摩擦抵抗は小さく、流動性が大きくなる。そのため、図１または図４に示すパイプリフター構造であっても容易に掬い込まれ、その後回転とともに反転時落下放散する。図３（ａ）、図３（ｃ）に示すパイプリフターノズル５からも十分滑らかに落下する。
またこのゾーンは固気反応を促進するために、ガス中分散効果がより多く望まれるため、ガス中への固体分散は均一でかつ連続的であることが重要である。
【００２６】
ロータリーキルン内壁へのパイプリフター設置方法では、図３（ａ）に示す壁面接触型や、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示す半埋込型を採用する。
壁面接触型は角パイプ等、一平面が接触できる場合に限られ、パイプリフター３接触部が曲面の場合は半埋込型を採用し、ロータリーキルン耐火物２のパイプリフター３取り付けホールに、相互に反発力で干渉しないよう、自由設置する。パイプリフター３の固定は、いずれもロータリーキルン外殻１の鋼構造から固定する。
パイプリフター３の断面形状は、角パイプ、円筒パイプ、又は図３（ｃ）のような加工管を採用する。超高温時の変形安定性は円筒管型が優れるが、使用条件で選択する。
【００２７】
図５にロータリーキルンの３６０度内壁展開図を部分的に示すが、図５（ｂ）はパイプリフター３を逆螺旋状に設置する。これによりパイプリフター３設置ゾーンの処理物層厚が増加し、掬い込み効率が向上し、ガス中分散量が増加する。
図５（ａ）のように、処理物層厚が小さくパイプリフター３のみでは高い掬い込み効率が望めないときは、パイプリフター３の間隙に回転前方および回転後方をいずれも開放した逆送パイプシュート６を処理物安息角以上の傾斜角度で、逆螺旋で設け、逆送パイプシュート６内部の逆送と、ロータリーキルン内部に突出した逆螺旋突起による逆送効果で、処理物を逆送させ、パイプリフター３の掬い込みゾーンの処理物層厚を増加させ、掬い込み効率および気中分散効率を上げる。
【実施例２】
【００２８】
以下、本発明の実施例を図６、図７に基づいて説明する。
【００２９】
実施例１による掻き上げ効果をさらに増す必要があるとき、実施例１に採用したパイプリフターの壁面から突出した表面に羽根１０ａ、１０ｂを付加する。
図６（ａ）では、短管パイプリフター外表面に羽根１０ａをロータリーキルン軸方向に設け、羽根１０ａによる掻き上げ量を付加している。また逆送パイプシュート６軸方向に羽根１０ｂを設け、全体の羽根高さを増すことで、逆送量を増加できる。
図６（ｂ）では、逆螺旋パイプリフター外表面に羽根１０ａをロータリーキルン軸方向に設け、羽根１０ａによる掻き上げ量を付加している。また逆螺旋パイプリフターに沿わせて、羽根１０ｂを設けている。この結果逆螺旋パイプシュートの壁面からの突出高さを増やし、処理物の逆送量を増やすことができる。
図６（ｃ）では、安息角以下パイプリフターの壁面突出部の表面に羽根１０ａを設けている。この結果、羽根１０ａによる掻き上げ量の分だけ、掻き上げ量を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本特許発明は特に以下の要求に応えることができる。
(1)  炉内で乾燥、熱分解、水性ガス反応、焼成等の一連の処理が一体のロータリーキルンで完結することが要求される。
(2)  炉内雰囲気が高温で、前記各処理工程が高効率で行えることが要求される。
(3)  消耗部品の長期耐久性が要求される。
(4)  消耗部品の取り換えが短時間で容易に行えることが要求される。
以上の要求は
合金鉄製造設備に使用されるロータリーキルン、金属精錬用前処理に使用されるロータリーキルン式焙焼炉、乾留、ガス化又は炭化に使用されるロータリーキルン、無機物やコークスの焼成に利用されるロータリーキルン式か焼炉、ロータリクーラ、ロータリドライヤ等に一般的に要求される。
【符号の説明】
【００３１】
１…ロータリーキルン外殻                  ２…耐火物
３…パイプリフター                        ４…固定ボルト
５…パイプリフターノズル                  ６…逆送パイプシュート
７…断熱ウール                            ８…処理物
９…開口                                  １０ａ、１０ｂ…羽根
【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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