(57)【要約】  【課題】  加熱処理する粉粒体の性状にバラツキがあっても、加熱ムラの少ない一定の品質の粉粒体を収率良く回収できる粉粒体の加熱処理装置を提供する。  【解決手段】  燃焼ガス供給用のバーナ１５を有し、耐熱性のキャスター２２を内設した焼成キルン３と、複数の掻き上げ羽根２０を内設した予熱キルン２とをそれぞれ独立して回転可能に連結し、この連結部２３には下流側のバグフィルタ１６にて捕捉される粉粒体を前記焼成キルン３へ再投入させる中間投入部２６を備える。また、前記予熱キルン２のキルン回転数を可変速とし、前記予熱キルン２のキルン回転数を調整するキルン回転数制御器４５を備える。【選択図】  図１
2018059649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナから供給される燃焼ガス流と被加熱物である粉粒体の流下方向とが対向する向流加熱方式のロータリーキルンを用いた粉粒体の加熱処理装置であって、前記バーナを有し耐熱性のキャスターを内設した焼成キルンと、複数の掻き上げ羽根を内設した予熱キルンとをそれぞれ独立して回転可能に連結し、該連結部にはキルン下流側の集塵機にて捕捉される粉粒体を前記焼成キルンへ再投入させる中間投入部を備えると共に、前記予熱キルンのキルン回転数を可変速とし、前記予熱キルンから導出する排ガス温度を所定の設定温度に維持するように予熱キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えたことを特徴とする粉粒体の加熱処理装置。
【請求項２】
前記焼成キルンのキルン回転数を可変速とし、前記焼成キルンから排出する粉粒体の出口温度を所定の設定温度に維持するように焼成キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えたことを特徴とする請求項１記載の粉粒体の加熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば廃石膏ボード等を破砕処理して得られる粉粒体をロータリーキルンを用いて加熱処理する粉粒体の加熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の粉粒体を加熱処理するにあたり、加熱効率に優れ連続投入の可能なロータリーキルンが採用されることも多く、例えば、建築物の解体などに伴って多量に発生する二水石膏の状態にある廃石膏ボードを破砕処理により粉粒体状とし、これを前記ロータリーキルンのキルン本体内に投入してバーナから供給される高温の燃焼ガスにより所定温度に加熱処理し、半水石膏やII型無水石膏等に転位させて土壌固化材やセメントの原材料等として再生処理することが行われており、本出願人もロータリーキルンを採用した廃石膏等の粉粒体の加熱処理装置を出願している（特許文献１参照）。
【０００３】
前記特許文献１に記載の発明にあっては、向流加熱方式のロータリーキルンにおいて、バーナ設置側であるキルン本体前半部側に耐熱性のキャスターを、後半部側に掻き上げ羽根をそれぞれ内設し、キルン本体の略中央部には中間投入部を備え、ガス流温度の低下するキルン本体後半部に掻き上げ羽根を設けることで加熱効率を高めて装置の小型化を図る一方、前記掻き上げ羽根によって比較的多く飛散する粉粒体は下流の集塵機にて捕捉・回収し、前記中間投入部よりキルン本体前半部へ再投入して所望温度に加熱処理するようにして収率の低下を防止している。このとき、前記集塵機にて捕捉される粉粒体は、キルン本体より導出する所定温度の排ガスに晒されることでキルン本体後半部を通過した粉粒体と同等程度に予熱処理されており、キルン途中から再投入してもムラなく加熱処理可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−３８１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来装置では、ロータリーキルンに投入する粉粒体の性状が比較的安定している場合には特に問題なく加熱処理できるが、上記廃石膏のように廃石膏ボードの破砕処理の程度、保管状態等によって粉粒体状とした廃石膏の粒度、含水率等の性状が大きくばらつく場合もあり、このような性状のバラツキに応じてバーナ燃焼量が都度調整されると排ガス温度も追従して大きく変動するため、集塵機にて捕捉される粉粒体は所定の温度範囲から外れた排ガスに晒されることとなり、これをキルン途中から再投入するとキルン本体後半部を通過した粉粒体との温度差から加熱ムラを生じる等の不具合を来す可能性がある。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑み、加熱処理する粉粒体の性状にバラツキがあっても、加熱ムラの少ない一定の品質の粉粒体を収率良く回収できる粉粒体の加熱処理装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る請求項１記載の粉粒体の加熱処理装置では、バーナから供給される燃焼ガス流と被加熱物である粉粒体の流下方向とが対向する向流加熱方式のロータリーキルンを用いた粉粒体の加熱処理装置であって、前記バーナを有し耐熱性のキャスターを内設した焼成キルンと、複数の掻き上げ羽根を内設した予熱キルンとをそれぞれ独立して回転可能に連結し、該連結部にはキルン下流側の集塵機にて捕捉される粉粒体を前記焼成キルンへ再投入させる中間投入部を備えると共に、前記予熱キルンのキルン回転数を可変速とし、前記予熱キルンから導出する排ガス温度を所定の設定温度に維持するように予熱キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えたことを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の粉粒体の加熱処理装置では、前記焼成キルンのキルン回転数を可変速とし、前記焼成キルンから排出する粉粒体の出口温度を所定の設定温度に維持するように焼成キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る請求項１記載の粉粒体の加熱処理装置によれば、耐熱性のキャスターを内設した焼成キルンと、掻き上げ羽根を内設した予熱キルンとをそれぞれ独立して回転可能に連結し、該連結部にはキルン下流側の集塵機にて捕捉される粉粒体を前記焼成キルンへ再投入させる中間投入部を備えると共に、前記予熱キルンのキルン回転数を可変速とし、前記予熱キルンから導出する排ガス温度を所定の設定温度に維持するように予熱キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えたので、粉粒体の性状のバラツキに応じてバーナ燃焼量を加減調整した場合でも排ガス温度を所定の設定温度に保て、集塵機にて捕捉した粉粒体を予熱キルンを通過した粉粒体と同等程度に予熱処理してから焼成キルンに再投入して所定温度まで加熱処理でき、加熱ムラの少ない一定の品質の粉粒体を収率良く回収できる。
【００１０】
また、請求項２記載の粉粒体の加熱処理装置によれば、前記焼成キルンのキルン回転数を可変速とし、前記焼成キルンから排出する粉粒体の出口温度を所定の設定温度に維持するように焼成キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えたので、粉粒体の性状のバラツキの程度によって予熱キルンの回転数を調整したにもかかわらず排ガス温度が設定温度から多少外れるようなことがあっても、集塵機にて捕捉した粉粒体が再投入される焼成キルンにおける粉粒体の滞留時間を調整することで粉粒体の加熱温度を微調整でき、加熱ムラの少ない一定の品質の粉粒体を収率良く回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る粉粒体の加熱処理装置の一実施例を示す概略説明図である。
【図２】図１の一部省略したＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の一部省略したＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る粉粒体の加熱処理装置にあっては、炉内温度や粉粒体の出口温度に基づいて燃焼量を決定するバーナを設け、かつ掻き上げ機能を有さない耐熱性のキャスターを内設した焼成キルンと、複数の掻き上げ羽根を内設した予熱キルンとを備え、該予熱キルンにて予熱処理した粉粒体を前記焼成キルンへ乗り継いで流下させるように、例えば、各キルンのキルン本体の回転軸を略一致させるように各キルンを一直線状に配置し、かつ予熱キルンのキルン本体の下端部を焼成キルンのキルン本体の上端部内に遊嵌し、各キルンのキルン本体をそれぞれ独立して回転可能に連結する。また、前記連結部には、キルン下流側の集塵機にて捕捉・回収した粉粒体を前記焼成キルン側へ予熱キルンを介さずに再投入させる中間投入部を備える。
【００１３】
また、前記予熱キルンは、例えばインバータ等にてキルン回転数を可変速とすると共に、前記予熱キルンから導出する排ガス温度を予め設定した所定の設定温度、例えば、予熱キルンを通過した粉粒体の予熱温度と同等程度の温度に維持するように予熱キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備える。
【００１４】
前記予熱キルン内には、前記のように、複数の掻き上げ羽根を内設しており、キルンの回転に伴ってキルン内の粉粒体を繰り返し掻き上げながらベール状に落下させる、いわゆるフライトアクションを行い、このベール状の粉粒体とキルン内を通過する燃焼ガスとの接触によって粉粒体を加熱処理する構成としており、例えば、キルン回転数を上げるとベール形成数が増えて加熱効率を高められ、その分排ガス温度を低下できる一方、キルン回転数を下げるとベール形成数が減って加熱効率を低下でき、その分排ガス温度を上昇可能としている。
【００１５】
また、好ましくは、前記焼成キルンも、例えばインバータ等にてキルン回転数を可変速とすると共に、前記焼成キルンから排出する粉粒体の出口温度を予め設定した所定の設定温度（目標温度）に維持するように焼成キルンのキルン回転数を調整するキルン回転数制御器を備えてもよい。
【００１６】
前記焼成キルン内には、前記のように、掻き上げ機能を有さない耐熱性のキャスターを内設しており、キルンの回転に伴ってキルン内の粉粒体をキルン内底部付近にて若干のせり上がりと崩壊とを繰り返させながらキャスター内壁面上に沿って流動させる、いわゆるキルンアクションを行い、近接するバーナからの高温の燃焼ガスによる高温雰囲気に晒すことによって粉粒体を加熱処理する構成としており、例えば、キルン回転数を上げると粉粒体の流動速度を高められキルン内での滞留時間を短縮でき、その分粉粒体出口温度を低下できる一方、キルン回転数を下げると粉粒体の流動速度を落とせキルン内での滞留時間を延長でき、その分粉粒体出口温度を上昇可能としている。
【００１７】
そして、上記構成の装置を用いて被加熱物である粉粒体を加熱処理するときに、運転途中で性状の異なる、例えば含水率の異なる粉粒体を予熱キルンに投入すると、その影響から焼成キルンの炉内温度や粉粒体の出口温度は変動するため、前記炉内温度や粉粒体の出口温度に基づいて燃焼量を決定する前記バーナにおいては、前記各温度の変動幅に応じてバーナ燃焼量を増減するように調整制御を行う。
【００１８】
このとき、バーナ燃焼量の増減に追従して予熱キルンより導出する排ガス温度が変動すると、この排ガスに晒される集塵機にて捕捉する粉粒体の温度と、予熱キルンを飛散せずに通過した粉粒体の予熱温度とで温度差を生じ、前記集塵機にて捕捉した粉粒体を前記中間投入部より焼成キルンへ直接に再投入すると、場合によっては加熱ムラを生じる等の不具合を来す可能性があるものの、前記キルン回転数制御器では前記排ガス温度と予め設定した所定の排ガス設定温度との差値量に応じて予熱キルンのキルン回転数を増減するように調整を行い、それによって予熱キルン内の粉粒体のベール形成数を増減させて加熱効率を調整し、排ガス温度を所定の前記設定温度である、例えば予熱キルンを通過した粉粒体の予熱温度と同等程度に維持するように調整制御する。
【００１９】
また、粉粒体の性状のバラツキ、例えば含水率のバラツキの程度によって、前記キルン回転数制御器にて予熱キルンの回転数を増減調整しても排ガス温度が所定の設定温度から多少外れ、その結果、焼成キルンから排出される粉粒体の出口温度が設定温度から外れるような場合には、前記キルン回転数制御器では前記粉粒体出口温度と予め設定した所定の粉粒体出口設定温度との差値量に応じて焼成キルンのキルン回転数を増減するように調整を行い、それによって焼成キルン内の粉粒体の滞留時間を増減させて加熱温度を微調整し、粉粒体出口温度を所定の前記設定温度（目標温度）に維持するように調整制御する。
【００２０】
このように、被加熱物である粉粒体の性状のバラツキに応じてバーナ燃焼量を加減調整した場合でも、予熱キルンの回転数を適宜増減して加熱効率を調整することで排ガス温度を所定の設定温度に維持でき、それによってキルン下流の集塵機にて捕捉される粉粒体を予熱キルンを通過した粉粒体と同等程度に予熱処理でき、この捕捉した粉粒体を中間投入部より焼成キルン側へ直接に再投入しても加熱ムラ等の不具合を抑えられ、一定の品質の粉粒体を収率良く回収できる。また、バーナ燃焼量にかかわらず排ガス温度を略一定の温度に維持できることから、排ガス温度が下がり過ぎることによる下流の集塵機や煙突等での結露の発生や、排ガス温度が上がり過ぎることによる集塵機の焼損等といった不具合の防止も期待できるものとなる。
【００２１】
また、粉粒体の性状のバラツキの程度によって、予熱キルンの回転数を調整したにもかかわらず排ガス温度が設定温度から外れて焼成キルンから排出される粉粒体の出口温度が多少変動するような場合でも、焼成キルンの回転数を適宜増減して粉粒体の滞留時間を調整することで粉粒体出口温度を微調整して所定の設定温度に維持でき、ムラの少ない一定の品質の粉粒体を収率良く回収できる。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図中の１は、例えば、廃石膏ボード等を破砕処理して得られる粉粒体状の二水石膏を加熱処理し、II型無水石膏に転位させてセメントの原材料等として再生処理する粉粒体の加熱処理装置であって、被加熱物の流下方向とバーナから供給される燃焼ガスの流下方向とが対向する向流加熱方式の予熱キルン２と焼成キルン３とを主体に構成している。
【００２４】
前記予熱キルン２は、基台４上に円筒状のキルン本体５を回転自在に傾斜支持し、駆動用モータ６により回転駆動させるようにしており、前記キルン本体５の上端部（図１中の右端部）にはコールドホッパ７を備え、該コールドホッパ７には被加熱物である粉粒体状の二水石膏を投入するスクリューコンベヤ８と、排ガス導出用の排気ダクト９を備えている。
【００２５】
一方、前記焼成キルン３も同様に、共通の基台４上に円筒状のキルン本体１０を回転自在に傾斜支持し、駆動用モータ１１により回転駆動させるようにしており、前記キルン本体１０の下端部（図１中の左端部）にはホットホッパ１２を備え、該ホットホッパ１２には加熱処理により二水石膏から転位させた粉粒体状のII型無水石膏を排出する排出部１３、及びロータリーバルブ１４と、燃焼ガス供給用のバーナ１５を備えている。
【００２６】
また、前記排気ダクト９の下流には、排ガスに随伴して予熱キルン２から流出する粉粒体状の二水石膏等を捕捉する集塵機であるバグフィルタ１６を備えていると共に、その下流側には排風量調整用のメインダンパー１７、排風機１８及び煙突１９を備えている。
【００２７】
前記予熱キルン２のキルン本体５の内壁には、図２に示すように、断面略Ｌ字形状の掻き上げ羽根２０を複数周設し、キルン本体５の回転に伴い二水石膏をキルン本体５の上部まで繰り返し掻き上げながらベール状に落下させる、いわゆるフライトアクションを行う構造としていると共に、キルン本体５の長手方向略中央部付近の内壁には、投入した二水石膏の流れを一部堰き止めて滞留させる略円弧形状の堰き止め体２１を所定間隔をおいて複数列周設し、予熱キルン２に投入した二水石膏をキルン本体５の中央付近に一時的に滞留させ、キルン本体５の回転数にかかわらずキルン内の二水石膏の滞留量を略一定とし、キルン回転数の増減に応じてキルン内に形成されるベール数を増減させて加熱効率を調整可能とし、キルン回転数と排ガス温度との相関性を高めるように図っている。
【００２８】
一方、前記バーナ１５からの高温の燃焼ガスにより高温雰囲気に晒される焼成キルン３のキルン本体１０の内壁には、掻き上げ機能を有さない耐火レンガ等の耐熱性のキャスター２２を周設し、キルン本体１０の回転に伴い二水石膏をキルン本体１０内の底部付近にて若干のせり上がりと崩落とを繰り返しながら前記キャスター２２内壁面上に沿って流動させる、いわゆるキルンアクションを行う構造としている。
【００２９】
また、前記予熱キルン２と焼成キルン３とは、図１に示すように、共通の基台４上に各キルン本体５、１０の回転軸を略一致させるように一直線上に配置し、かつ焼成キルン３のキルン本体１０の内径よりも若干小径とした外径を有する予熱キルン２のキルン本体５の下端部を焼成キルン３のキルン本体１０の上端部内に遊嵌し、各キルン本体５、１０をそれぞれ独立して回転可能に連結し、予熱キルン２に投入した二水石膏を焼成キルン３へと乗り継いで流下させるように、かつ前記バーナ１５から焼成キルン３内に供給した燃焼ガスをそのまま予熱キルン２内に供給させるようにしている。
【００３０】
また、前記予熱キルン２と焼成キルン３との連結部２３の外周を略環状のカバー体２４で覆って略密閉構造としており、前記連結部２３からの噴き出し、及び外気の侵入等の不具合を抑制可能としている。
【００３１】
図３は、前記連結部２３の拡大断面図であり、焼成キルン３のキルン本体１０の周壁に対して円周方向に沿って所定間隔にて複数の透孔２５を穿設し、該透孔２５を包囲するように前記カバー体２４を周設していると共に、該カバー体２４の接線方向に沿って、前記バグフィルタ１６にて捕捉・回収した二水石膏をカバー体２４内に投入する中間投入部２６を備えている。
【００３２】
前記各透孔２５の外方側には、前記中間投入部２６よりカバー体２４内に投入した二水石膏を透孔２５に案内して焼成キルン３のキルン本体１０内へ送り込むガイドシュート２７を備える一方、内方側には予熱キルン２のキルン本体５より焼成キルン３のキルン本体１０へ乗り継いで流下してくる二水石膏が透孔２５からカバー体２４側へできるだけ溢れ出ないように、透孔２５の開口面を覆うように、かつキルン本体１０の回転方向下流側（図３中の矢印の反対側）にのみスリット状の開口部２８を形成した略ポケット形状のガイド板２９を備え、上流側より流下してくる二水石膏が前記ガイド板２９の上を乗り越えて下流の焼成キルン３へ流下していくようにしている。
【００３３】
また、前記ガイドシュート２７の回転軌跡はカバー体２４の内壁面に近接するようにしており、前記中間投入部２６より投入した二水石膏がカバー体２４内の底部に溢れ落ちてもガイドシュート２７にて掬い上げて透孔２５よりキルン本体１０内に投入できるように図っている。
【００３４】
一方、前記バグフィルタ１６の下位には排ガスから捕捉・回収した二水石膏を送り出すスクリューコンベヤ３０と、ロータリーバルブ３１とを備えており、該ロータリーバルブ３１より送り出される二水石膏をエア圧送装置３２、エア配管３３にて前記連結部２３上位のサイクロン式回収機３４に供給可能としている。前記サイクロン式回収機３４では圧送空気から二水石膏を回収し、下位のロータリーバルブ３５より前記中間投入部２６へ順次排出し、予熱キルン２を介さずに、掻き上げ羽根を有さず飛散の少ない焼成キルン３のキルン本体１０内へ直接に再投入するようにしている。なお、前記サイクロン式回収機３４にて二水石膏を回収した後の空気は、例えば前記バグフィルタ１６手前の排気ダクト９へ合流させるようにすると良い。
【００３５】
また、前記ホットホッパ１２の隅部には焼成キルン３のキルン本体１０内部の静圧を検出する静圧センサ３６を備えており、該静圧センサ３６にて検出される静圧値に基づいて排気ダクト９下流のメインダンパー１７の開度（または排風機１８の回転数）を調整して排風量を可変制御する静圧／排風量制御器３７を備えている。前記静圧／排風量制御器３７では、キルン本体１０内部の静圧を外気圧に対してほぼ同じか、或いは若干負圧にするように排風量を制御し、キルン本体１０及びキルン本体５の各端部の隙間からの噴き出しを防止すると共に、外気の侵入を抑制して省エネの向上を図っている。
【００３６】
図中の３８は焼成キルン３のキルン本体１０の炉内温度を検出する炉内温度センサであって、該炉内温度センサ３８の先端の測温部はキルン本体１０の内壁に周設したキャスター２２を貫通させてキルン本体１０の略中心部付近まで突出させて炉内温度を検出可能なようにしている。なお、前記炉内温度センサ３８をキルン本体１０の長手方向に沿って所定間隔にて複数設置しても良く、更に各炉内温度センサの測温部の突出位置を違えるようにしても良く、そうすることにより炉内の温度分布や温度変化等をより詳細に把握することが可能となる。
【００３７】
図中の３９は前記炉内温度センサ３８にて検出した炉内温度に基づいてバーナ１５の燃焼量を調整するバーナ燃焼制御器であって、炉内温度センサ３８にて検出される炉内温度の検出値と予め設定した炉内設定温度とを比較しながらその差値量に基づいてバーナ１５の燃焼量を制御するようにしており、前記炉内設定温度には二水石膏や半水石膏をセメント原材料用のII型無水石膏に転位させるのに適した、例えば約９５０〜１０５０℃程度を設定すると良い。なお、前記炉内温度センサ３８に代えて、ホットホッパ１２下端の排出部１３にてII型無水石膏の出口温度を直接検出し、この出口温度に基づいてバーナ燃焼量を制御するようにしても良く、その場合、前記II型無水石膏の出口温度の設定値としては、セメント原材料用に適したII型無水石膏の焼成温度である、例えば約８５０〜９５０℃程度を設定すると良い。
【００３８】
また、回転体であるキルン本体１０の外周表面には、前記炉内温度センサ３８にて検出した炉内温度の信号データを取込んで無線送信する送信機４０を備え付ける一方、キルン本体１０から離間した地上面には前記送信機４０より送信される前記信号データを非接触にて受信する受信機４１を設置すると共に、該受信機４１にて受信した炉内温度値の信号データを前記バーナ燃焼制御器３９へ逐次出力するように構成した無線テレメータ装置４２を備えている。
【００３９】
図中の４３、４４はインバータであって、このうちインバータ４３は予熱キルン２のキルン本体５を回転駆動させる駆動用モータ６の出力を調整してキルン本体５の回転数を調整可能としており、同様にインバータ４４は焼成キルン３のキルン本体１０を回転駆動させる駆動用モータ１１の出力を調整してキルン本体１０の回転数を調整可能としている。
【００４０】
図中の４５は予熱キルン２のキルン本体５及び焼成キルン３のキルン本体１０のキルン回転数を調整するキルン回転数制御器であって、予熱キルン２のキルン本体５の回転数は前記排気ダクト９の途中に備えた排ガス温度センサ４６にて検出される排ガス温度の検出値と、予め設定した排ガス設定温度とを比較してその差値量に基づいて前記インバータ４３を介してキルン本体５の回転数を制御する一方、焼成キルン３のキルン本体１０の回転数は前記ホットホッパ１２下端の排出部１３に備えた粉粒体出口温度センサ４７にて検出されるII型無水石膏の出口温度の検出値と、予め設定した粉粒体出口設定温度とを比較してその差値量に基づいて前記インバータ４４を介してキルン本体１０の回転数を制御する。
【００４１】
前記排ガス設定温度には、排気ダクト９内での結露を抑制でき、かつ下流のバグフィルタ１６の耐熱温度以下であると共に、二水石膏をII型無水石膏に転位させる予熱処理として適当な、例えば、二水石膏の一部を脱水して、二水石膏とII型無水石膏との中間体である半水石膏に転位させるのに有効な温度域である、約１３０〜１８０℃程度を設定しておき、排ガス温度センサ４６の検出値が前記排ガス設定温度を上回れば、その差値量に応じて予熱キルン２のキルン本体５のキルン回転数を増加させるようにしておく一方、前記設定温度を下回れば、その差値量に応じて予熱キルン２のキルン本体５のキルン回転数を減少させるようにしておく。なお、前記温度差に対するキルン回転数の増減量としては、例えば、予め試験運転を行うなどし、どの程度回転数を増減させれば排ガス温度を何度調整できるかといった関係式等を求めておき、前記関係式に基づいてキルン回転数を調整するようにすると良い。
【００４２】
一方、前記粉粒体出口設定温度には、セメント原材料用として適したII型無水石膏の焼成温度である、例えば約８５０〜９５０℃程度を設定しておき、粉粒体出口温度センサ４７の検出値が前記粉粒体出口設定温度を上回れば、その差値量に応じて焼成キルン３のキルン本体１０のキルン回転数を増加させるようにしておく一方、前記設定温度を下回れば、その差値量に応じて焼成キルン３のキルン本体１０のキルン回転数を減少させるようにしておく。なお、前記温度差に対するキルン回転数の増減量としては、前記同様に、予め試験運転を行うなどして求めた関係式に基づいてキルン回転数を調整するようにすると良い。
【００４３】
そして、上記構成の粉粒体の加熱処理装置１を使用して、例えば、粉粒体状の二水石膏を加熱処理してセメント原材料に適したII型無水石膏として再生処理するときには、先ず、バーナ燃焼制御器３９に９５０〜１０５０℃の炉内設定温度を、キルン回転数制御器４５には１３０〜１８０℃の排ガス設定温度及び８５０〜９５０℃の粉粒体出口設定温度をそれぞれ設定登録した後、バーナ１５から燃焼ガスを焼成キルン３及び予熱キルン２に供給しつつ、スクリューコンベヤ８より粉粒体状の二水石膏を所定量ずつ予熱キルン２に投入していく。予熱キルン２に投入した二水石膏は、複数の掻き上げ羽根２０によって繰り返し掻き上げられながらベール状に落下するフライトアクションを伴いつつキルン本体５内を通過する燃焼ガス流と接触し、効率よく乾燥・予熱処理され、その一部、或いは全部は中間体である半水石膏に転位する。
【００４４】
次いで、前記予熱キルン２にて予熱処理された二水石膏（または半水石膏）は、キルン本体５の下端部より焼成キルン３のキルン本体１０の上端部へと乗り継いで流下していく。焼成キルン３へと流下した二水石膏はキルン本体１０内底部付近のキャスター２２内壁面上に沿ってキルンアクションを伴いながら徐々に流動していき、その間に近接するバーナ１５からの高温の燃焼ガスによる高温雰囲気と、高温に蓄熱されたキャスター２２からの輻射熱とに晒されて所定温度まで加熱処理され、セメント原材料用に適したII型無水石膏に転位した後、ホットホッパ１２下端部の排出部１３より順次排出して適宜の貯蔵ビン等に貯蔵する。
【００４５】
一方、予熱キルン２でのフライトアクションに伴い、投入した二水石膏の一部は十分に乾燥・予熱処理されないまま排ガスに随伴して排気ダクト９へと流出していくが、該排気ダクト９下流のバグフィルタ１６にて捕捉・回収した後、随時エア配管３３を介して連結部２３へと供給し、該連結部２３に備えた中間投入部２６より焼成キルン３側に再投入し、前記予熱キルン２を通過した二水石膏と同様に所定温度まで加熱処理してII型無水石膏に転位させて回収する。
【００４６】
このとき、前記バグフィルタ１６にて捕捉して中間投入部２６より焼成キルン３へと再投入する二水石膏は、バグフィルタ１６での捕捉時に、予熱キルン２より導出して排気ダクト９を介して流下してくる排ガスに晒されることにより、予熱キルン２を通過した二水石膏と同等程度に乾燥・予熱処理されており、その一部、或いは全部が中間体である半水石膏に転位し、再投入先である焼成キルン３ではこれらの二水石膏（または半水石膏）をムラなく所定温度まで加熱処理してII型無水石膏に転位させることができる。
【００４７】
また、前記加熱処理装置１の運転中に性状の異なる、例えば含水率の高い二水石膏が予熱キルン２に投入されると、その影響を受けて焼成キルン３の炉内温度は下がるため、炉内温度に基づいてバーナ燃焼量を決定するバーナ燃焼制御器３９では、前記炉内温度の低下分に応じてバーナ１５の燃焼量を増加させる。
【００４８】
このとき、バーナ燃焼量の増加に伴って排気ダクト９へ導出する排ガス温度も上昇し、前記排ガス設定温度を上回る温度の排ガスに晒されたバグフィルタ１６にて捕捉される二水石膏の温度と、予熱キルン２を通過した二水石膏の予熱温度とでは温度差を生じ、この捕捉した二水石膏を前記連結部２３の中間投入部２６より焼成キルン３へ直接に再投入すると、前記温度差の影響から、場合によっては加熱ムラを生じる等の品質上の不具合を来す可能性があるものの、前記キルン回転数制御器４５は前記排ガス温度センサ４６にて検出される排ガス温度と前記設定温度との差値量に応じて予熱キルン２のキルン回転数を増加させ、それによって予熱キルン２内の二水石膏のベール形成数を増加させて加熱効率を高め、排ガス温度を前記排ガス設定温度に回復・維持させるように調整制御する。
【００４９】
そして、予熱キルン２に再び含水率の比較的低い二水石膏を投入するようになれば、バーナ燃焼量を戻しつつ、キルン回転数制御器４５では予熱キルン２のキルン回転数を元の回転数まで落とし、排ガス温度を前記排ガス設定温度から外れないように調整制御する。
【００５０】
また、二水石膏の含水率の程度によっては、前記キルン回転数制御器４５にて予熱キルン２の回転数を増加させても、排ガス温度が前記排ガス設定温度の範囲内に収まらず、その結果、焼成キルン３の排出部１３から排出されるII型無水石膏の出口温度が前記粉粒体出口設定温度を上回ってしまう場合には、前記キルン回転数制御器４５では前記II型無水石膏の出口温度と前記粉粒体出口設定温度との差値量に応じて焼成キルン３のキルン回転数を増加させ、それによって焼成キルン３内のII型無水石膏の滞留時間を短縮し、II型無水石膏の出口温度を前記粉粒体出口設定温度に回復・維持させるように微調整する。
【００５１】
一方、焼成キルン３の排出部１３から排出されるII型無水石膏の出口温度が前記粉粒体出口設定温度を下回ってしまう場合には、前記キルン回転数制御器４５では前記II型無水石膏の出口温度と前記粉粒体出口設定温度との差値量に応じて焼成キルン３のキルン回転数を減少させ、それによって焼成キルン３内のII型無水石膏の滞留時間を延長し、II型無水石膏の出口温度を前記粉粒体出口設定温度に回復・維持させるように微調整する。
【００５２】
なお、本実施例ではホットホッパ１２下端の排出部１３に備えた粉粒体出口温度センサ４７にて検出されるII型無水石膏の出口温度に基づいて焼成キルン３のキルン回転数を調整するようにしているが、粉粒体出口温度センサ４７の取り付け位置はこれに限られるものではなく、例えば、キルン本体１０内壁のキャスター２２上を流動するII型無水石膏の温度を直接測定可能なようにセンサ先端の側温部をキャスター２２を貫通させて内方側に僅かに突出させるように取り付けても良い。また、キルン本体１０の長手方向に沿って所定間隔にて複数の温度センサを備えるようにすれば、キルン本体１０内を流下するII型無水石膏の温度変化率、温度分布等を詳細に把握でき、その温度変化率等に基づいて、例えば、II型無水石膏が過熱されて熱分解や溶融等の不具合が生じる限界温度（約１１００℃程度）に達しないようにより余裕を持って対応することが可能となる。
【００５３】
このように、被加熱物である粉粒体状の二水石膏を予熱及び加熱処理して半水石膏を経てII型無水石膏に再生処理する場合に、前記被加熱物である二水石膏の性状のバラツキを原因として、下流のバグフィルタ１６にて捕捉・回収される二水石膏の温度と、予熱キルン２を通過した二水石膏の予熱温度とで温度差を生じ、例えば、何れか一方だけが中間体である半水石膏に転位し、他方が二水石膏の状態のまま留まるといったことも起こり得、これら異なる状態のものを焼成キルン３にて一緒に加熱処理しようとすると加熱ムラを生じる等の品質上の不具合を来す可能性があったものの、前記予熱キルン２の回転数を調整可能としてキルン内の加熱効率を調整するようにしたことで前記温度差を解消でき、それによって加熱ムラの少ない一定の品質のII型無水石膏を収率良く回収することが可能となる。
【００５４】
更に、焼成キルン３の回転数も調整可能としてキルン内の被加熱物の滞留時間を調整するようにしたことで、キルン排出時のII型無水石膏の出口温度（加熱温度）を微調整でき、それによってより安定した品質のII型無水石膏を収率良く回収することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、各種の粉粒体を乾燥・加熱処理する処理装置に対して広く利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…粉粒体の加熱処理装置            ２…予熱キルン
３…焼成キルン                      ４…基台
５…キルン本体（予熱キルン）        ６、１１…駆動用モータ
９…排気ダクト                      １０…キルン本体（焼成キルン）
１５…バーナ                        １６…バグフィルタ（集塵機）
２０…掻き上げ羽根                  ２２…キャスター
２３…連結部                        ２６…中間投入部
３３…エア配管                      ３８…炉内温度センサ
３９…バーナ燃焼制御器              ４３、４４…インバータ
４５…キルン回転数制御器            ４６…排ガス温度センサ
４７…粉粒体出口温度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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