(57)【要約】      （修正有）【課題】被処理物の昇温に伴う急峻なガス発生を可能な限り抑えて平準化させる、熱処理装置の提供。【解決手段】回転炉に供給された粉状又は粉粒状の被処理物を、回転炉の回転動作により回転炉の炉面に沿って回転炉の周方向へ揺動させながら熱処理する熱処理装置であって、被処理物の供給口及び排出口と連通して回転自在に設けられる外熱式の回転炉と、供給口から被処理物を回転炉内に供給する供給機構と、炉面に形成されて供給機構により供給口から回転炉内に供給された被処理物を昇温させる加熱面部と、供給機構及び加熱面部を作動制御する制御部と、を備え、制御部は、回転炉に対する被処理物の総供給量を複数の小分け部に分け、供給機構により複数の小分け部が回転炉内に所定の時間間隔で順次供給され、複数の小分け部をガス発生温度域まで昇温させる一次昇温過程において、加熱面部を複数の小分け部が所定の温度差で昇温されるように温度制御する。【選択図】図２
2019138590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転炉に供給された粉状又は粉粒状の被処理物を、前記回転炉の回転動作により前記回転炉の炉面に沿って前記回転炉の周方向へ揺動させながら熱処理する熱処理装置であって、
前記被処理物の供給口及び排出口と連通して回転自在に設けられる外熱式の前記回転炉と、
前記供給口から前記被処理物を前記回転炉内に供給する供給機構と、
前記炉面に形成されて前記供給機構により前記供給口から前記回転炉内に供給された前記被処理物を昇温させる加熱面部と、
前記供給機構及び前記加熱面部を作動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記回転炉に対する前記被処理物の総供給量を複数の小分け部に分け、前記供給機構により前記複数の小分け部が前記回転炉内に所定の時間間隔で順次供給され、前記複数の小分け部をガス発生温度域まで昇温させる一次昇温過程において、前記加熱面部を前記複数の小分け部が所定の温度差で昇温されるように温度制御することを特徴とする熱処理装置。
【請求項２】
前記回転炉を所定角度に傾斜するように移動させる傾動機構を備え、
前記制御部により前記傾動機構は、前記供給機構による前記複数の小分け部の順次供給と連係して、前記回転炉の前記加熱面部を傾斜させるように作動制御されることを特徴とする請求項１記載の熱処理装置。
【請求項３】
前記加熱面部は、前記回転炉の軸方向へ複数に分割され、前記複数の加熱面部がそれぞれ前記制御部により前記供給機構による前記複数の小分け部の順次供給と連係して温度制御されることを特徴とする請求項２記載の熱処理装置。
【請求項４】
前記傾動機構は、前記複数の小分け部がガス発生ピークを終えた状態で、前記制御部により前記回転炉を所定角度に傾斜移動するように作動制御されることを特徴とする請求項３記載の熱処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉状又は粉粒状などの被処理物を回転炉の回転動作により熱処理（加熱処理）するために用いられる熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の熱処理装置として、上下方向に傾斜可能に設置された炉体の内周に電気ヒーターが配置され、電気ヒーターと同心に炉体を貫通して回転するレトルトの少なくとも一端が開放自在な蓋体で閉塞されてレトルトがほぼ閉塞されるようにしたバッチ式ロータリーキルンがある（例えば、特許文献１参照）。
バッチ式ロータリキルンの稼働は、レトルトを傾斜させて、レトルトの上側の端部から粉状または粒状の被処理物が投入される。その後、レトルトを水平姿勢にし、電気ヒーターに通電して発熱させるとともに、レトルトの回転に伴って被処理物が撹拌されながら加熱されて全体を均一に加熱する。そのとき、流通管からガスをレトルト内に導入し、レトルト外に排出してレトルト内の雰囲気を調節している。その後に加熱処理された被処理物は、レトルトを傾けて回転することにより排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２７７１６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被処理物には、目標温度まで加熱する過程において被処理物からガスを発生（放出）する加熱時ガス発生タイプの粉状体や粉粒体などがある。この発生ガスの種類としては、水蒸気や水素などの可燃性ガス、塩素などの有害なガスなどがある。
しかし乍ら、特許文献１のような従来の熱処理装置では、レトルト（回転炉）の全体が電気ヒーター（熱源）により加熱されて被処理物の全体をほぼ同時に等しく温度上昇（昇温）させている。
このため、被処理物が加熱時ガス発生タイプの粉状体や粉粒体などである場合には、熱源により被処理物の温度が所定温度領域（ガス発生温度域）に達すると、被処理物の全体からガスが発生し始め、更なる昇温によりガスの発生量（放出量）が一気に増える。ガスの発生量が最大値まで増えた後は一気に減少し、被処理物の温度がガス発生温度域を越えると、粉状体や粉粒体などからのガス発生が止み、それ以降は目標温度まで昇温されてもガスの放出は無い。
このような被処理物の全体からの急峻なガス発生は、回転炉の内圧が急激に上昇して作動上の危険性があるだけでなく、回転炉外への排気量を無理して急増させるために排気能力アップの改造を必要とするという問題があった。さらに急峻なガス発生に伴い粉状体や粉粒体などが撹拌され、回転炉内に舞い上がって粉塵となる。この粉塵は、流通管から回転炉内へ導入されるガスに随伴して回転炉の外へ排出されてしまい、排出用の流通管が粉塵で閉塞し易くなることや、被処理物の回収率を低下させるという問題があった。
特に発生ガスが塩素などの有害なガスである場合には、回転炉外へ排気してからのガス後処理の負担が増えるという問題もあった。
そこで、前述した問題を解決するために、回転炉に対して熱源による総加熱量を低下させることや、熱源を一時的にＯＮ・ＯＦＦして、被処理物の全体からの急峻なガス発生を抑えるように温度制御することが考えられる。しかし、このような温度制御では、被処理物が目標温度に昇温されるまでの時間が大幅に遅れ、被処理物の熱処理全体に時間を要して、高速化が図れないという問題があった。
このような状況下で、熱源による総加熱量の低下や熱源の一時的なＯＮ・ＯＦＦを行うことなく、被処理物の昇温に伴う急峻なガス発生を可能な限り抑えて平準化させる温度制御構造が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために本発明に係る熱処理装置は、回転炉に供給された粉状又は粉粒状の被処理物を、前記回転炉の回転動作により前記回転炉の炉面に沿って前記回転炉の周方向へ揺動させながら熱処理する熱処理装置であって、前記被処理物の供給口及び排出口と連通して回転自在に設けられる外熱式の前記回転炉と、前記供給口から前記被処理物を前記回転炉内に供給する供給機構と、前記炉面に形成されて前記供給機構により前記供給口から前記回転炉内に供給された前記被処理物を昇温させる加熱面部と、前記供給機構及び前記加熱面部を作動制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記回転炉に対する前記被処理物の総供給量を複数の小分け部に分け、前記供給機構により前記複数の小分け部が前記回転炉内に所定の時間間隔で順次供給され、前記複数の小分け部をガス発生温度域まで昇温させる一次昇温過程において、前記加熱面部を前記複数の小分け部が所定の温度差で昇温されるように温度制御することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の実施形態に係る熱処理装置の全体構成を示す説明図であり、初期状態（準備過程）の縦断正面図である。
【図２】一次昇温過程（昇温初期工程）の状態を示す説明図であり、（ａ）が縦断正面図、（ｂ）が図２（ａ）の（2BC）−（2BC）線に沿える被処理物の揺動（持ち上げ）時の拡大縦断側面図で、（ｃ）が被処理物の揺動（滑り移動）時の拡大縦断側面図である。
【図３】一次昇温過程（昇温中期工程）の状態を示す説明図であり、縦断正面図である。
【図４】一次昇温過程（昇温後期工程）の状態を示す説明図であり、縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａは、図１〜図４に示すように、回転炉１の内部に供給される被処理物Ｂを、回転炉１の回転動作により回転炉１の炉面１１に沿って回転炉１の周方向θへ揺動させながら熱処理（加熱処理）して排出するロータリーキルンなどである。特に、傾斜状態の回転炉１に供給された所定量の被処理物Ｂを回転炉１の回転動作で熱処理した後に、傾斜した回転炉１から被処理物Ｂのすべてを排出するバッチ式の熱処理装置Ａである。
被処理物Ｂは、粉状体や粉粒体などからなり、チタン酸バリウム系の誘電体材料、チタン酸ジルコン酸鉛系の圧電体材料、リチウム電池材料、薄型ディスプレイパネル用蛍光体などの粉体材料が含まれる。
詳しく説明すると、本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａは、被処理物Ｂの供給口Ｂａ及び排出口Ｂｂと連通して回転自在に設けられる円筒状の回転炉１と、供給口Ｂａから被処理物Ｂを回転炉１内に供給する供給機構Ｃと、回転炉１の外側に設けられる加熱機構２と、を主要な構成要素として備えている。さらに、回転炉１の内部空間Ｓ１に回転炉１の軸方向Ｚへ回転炉１の外部空間Ｓ２と連通するように設けられる排気機構３と、回転炉１を所定角度に傾斜するように移動させる傾動機構４と、回転炉１を冷却する冷却機構５と、傾動機構４及び冷却機構５を作動制御する制御部６と、を備えている。
なお、回転炉１の軸方向Ｚを以下「軸方向Ｚ」という。軸方向Ｚと交差する回転炉１の周方向θを以下「周方向θ」という。回転炉１の径方向Ｒを以下「径方向Ｒ」という。
【０００８】
被処理物Ｂの供給口Ｂａは、後述する回転炉１において被処理物Ｂの移送方向上流側に設けられ、被処理物Ｂが収容されたホッパーなどの供給源（図示しない）から回転炉１の内部空間Ｓ１に向けて所定量の被処理物Ｂを供給する供給機構Ｃが設けられる。
供給機構Ｃは、被処理物Ｂの供給源から回転炉１の内部空間Ｓ１に亘って架設される原料供給管Ｃ１を有することが好ましい。
供給機構Ｃの具体例として図１，図２（ａ），図３及び図４に示される場合には、原料供給管Ｃ１となるスクリューフィーダのフィーダ管が、回転炉１の内部空間Ｓ１に向けて回転炉１の軸線と略平行に配置され、所定量の被処理物Ｂを連続して送り込んでいる。原料供給管Ｃ１の外周には、不活性ガスなどのキャリアガスなどからなる気体の給気源（図示しない）と連通する給気通路Ｃ２が設けられる。原料供給管Ｃ１からの被処理物Ｂの送り込みと同時に、キャリアガスなどの気体を給気通路Ｃ２を回転炉１の内部空間Ｓ１に向けて流すことにより、被処理物Ｂの熱処理に伴って発生した可燃性ガスや有害なガスなどの排出ガスが原料供給管Ｃ１内へ入り込んで、被処理物Ｂの供給を妨げないようにしている。このため、原料供給管Ｃ１からの被処理物Ｂの送り込み時以外は、給気通路Ｃ２からキャリアガスなどの気体を流す必要がない。
また、その他の例として図示しないが、供給口Ｂａと後述する回転炉１の内面との隙間を可能な限り小さくするためのシュートを設けて、被処理物Ｂが自由落下せずに滑り落ちる構造に変更することも可能である。供給機構Ｃとして原料供給管Ｃ１を有しない原料投入タイプのものを用いることも可能である。この場合には給気通路Ｃ２を設けなくてもよい。
【０００９】
回転炉１は、その少なくとも内面側の一部又は全体を例えばセラミックやカーボンなどの耐熱性非金属や、例えばインコネル（登録商標）などのニッケル基合金、コバルト基合金、クロム基合金などの耐熱性金属を含む材料で円筒状に形成した炉心管である。
回転炉１は、その軸方向Ｚ全体が長尺状の一体管に形成される一体構造とするか、又は管全体若しくは一部を軸方向Ｚへ複数に分割して着脱自在に連結する分割構造に構成され、その軸線を中心として回転自在に支持される。
回転炉１は、その一部がモータなどの回転駆動部（図示しない）とチェーンなどの伝動部材（図示しない）を介して連係される。この回転駆動部の作動により、回転炉１は、その軸線を中心として連続的又は間欠的に回転移動させるように構成されている。
回転炉１の内部空間Ｓ１において軸方向Ｚの一端側には、被処理物Ｂの供給口Ｂａと連通する入口部１ａが形成され、軸方向Ｚの他端側には、被処理物Ｂの排出口Ｂｂと連通する出口部１ｂが形成される。
回転炉１の具体例として図１，図２（ａ），図３及び図４に示される場合には、入口部１ａ側に第一連通管１ｃが連結固定され、出口部１ｂ側に第二連通管１ｄが連結固定され、第一連通管１ｃ及び第二連通管１ｄを含めて回転炉１が一体化されるとともに、第一連通管１ｃと第二連通管１ｄをそれぞれ軸受部材１ｅで回転自在に支持している。第一連通管１ｃの内部には、供給機構Ｃの原料供給管Ｃ１が軸方向Ｚへ貫通している。
また、回転炉１は、被処理物Ｂの酸化防止や、熱処理により被処理物Ｂから発生した可燃性ガスの爆発防止などを目的として、少なくとも加熱時に内部空間Ｓ１を窒素又はアルゴンなどの雰囲気に保つことがある。この場合には、被処理物Ｂの供給口Ｂａ、回転炉１の入口部１ａ側、出口部１ｂ側、被処理物Ｂの排出口Ｂｂなどのいずれかに開閉弁（図示しない）を設けて、外部空間Ｓ２から回転炉１内への外気（酸素）の侵入を防ぐことが好ましい。
【００１０】
さらに回転炉１は、その内周に沿って形成される炉面１１を有する。炉面１１は、供給機構Ｃによる供給した被処理物Ｂが堆積して接触する。
回転炉１の炉面１１は、回転炉１の内周面に沿って周方向θ及び軸方向Ｚへ凹凸の無い平滑な曲面状に形成され、炉面１１に堆積した被処理物Ｂを、回転炉１の回転動作により炉面１１に沿って周方向θの所定領域に亘って揺動させる。
つまり、回転炉１の回転動作により被処理物Ｂの粉状体や粉粒体などが、炉面１１に沿って周方向θ及び軸方向Ｚへ揺動し、図２（ｂ）に示す被処理物Ｂが回転炉１の回転方向へ持ち上げられる「持ち上がり移動」と、図２（ｃ）に示す被処理物Ｂが自重により回転炉１の回転方向と逆向きへ滑り落ちる「滑落移動」を交互に繰り返す。
これに加えて被処理物Ｂは、この揺動と同時に熱処理される。目標温度まで熱処理された被処理物Ｂは、排出口Ｂｂに向けて排出される。
【００１１】
ところで、被処理物Ｂには、目標温度まで加熱する過程において所定温度領域（ガス発生温度域）に達すると、水蒸気や水素などの可燃性ガスや塩素などの有害なガスを一気に発生（放出）する粉状体や粉粒体などがある。
このような被処理物Ｂの全体から急峻なガス発生は、回転炉１の内圧が急激な上昇、回転炉１外への排気量の急増、粉状体や粉粒体などの舞い上がりによる粉塵の急増、有害ガスの場合には回転炉１外へ排気してからのガス後処理の負担が増えるなどの問題がある。
この問題を解決するには、被処理物Ｂの昇温に伴う急峻なガス発生を可能な限り抑えて平準化させる必要がある。
そこで、本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａでは、回転炉１に対する被処理物Ｂの総供給量が複数の小分け部に分けられ、供給機構Ｃにより複数の小分け部を回転炉１内（内部空間Ｓ１）に所定の時間間隔で順次供給する。回転炉１の炉面１１には、被処理物Ｂと接触する加熱面部１２が形成される。加熱面部１２は、後述する加熱機構２で加熱制御され、被処理物Ｂを所定の目標温度まで昇温させるように構成される。複数の小分け部をガス発生温度域まで昇温させる一次昇温過程では、加熱面部１２を複数の小分け部がそれぞれ所定の温度差で昇温されるように温度制御している。
【００１２】
回転炉１に対する被処理物Ｂの総供給量とは、回転炉１の一回作動で熱処理される被処理物Ｂの全体量（バッチ処理量）に相当する。
供給機構Ｃによる複数の小分け部の供給間隔（タイムラグ）は、加熱面部１２による昇温で複数の小分け部からのガス発生タイミングが重複せず、相互間に遅延時間が生じるように設定する。各小分け部となる粉状体や粉粒体などの分量は、加熱面部１２による昇温で複数の小分け部がガス発生温度域に達しても、ガス発生量により回転炉１の内圧が急激に上昇しない炉内ガス濃度に見合った量に設定する。
さらに、後述する傾動機構４で回転炉１の炉面１１及び加熱面部１２を所定角度に傾斜させ、供給機構Ｃにより回転炉１内へ順次供給された複数の小分け部をそれぞれ自重で軸方向Ｚへ加熱面部１２に沿って出口部１ｂ側へ流動させながら加熱することが好ましい。炉面１１及び加熱面部１２の傾斜角度は、供給機構Ｃで先に供給された小分け部となる粉状体や粉粒体などをスムーズに順次流下させてその流下途中で、後続して供給される次の小分け部が追い付かないように設定する。これにより、供給機構Ｃで時間差供給した複数の小分け部をそれぞれ昇温させる過程において混ざり合うことが防止可能になる。
また、加熱面部１２を軸方向Ｚへ複数に分割し、複数の加熱面部１２をそれぞれ供給機構Ｃによる複数の小分け部の供給状況に対応して温度制御することが好ましい。これにより、複数の小分け部を所定の温度差を確実に昇温させることが可能になる。
【００１３】
複数の加熱面部１２の具体例として、図１，図２（ａ）（ｂ）（ｃ），図３及び図４に示される場合には、軸方向Ｚへ三分割され、被処理物Ｂの供給方向となる入口部１ａ側から出口部１ｂ側に向けて順番に第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ，第三加熱面部１２ｃを形成している。
図示例では第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ，第三加熱面部１２ｃの各面積（軸方向Ｚへの長さ寸法）が略同じとなるように設定している。
また、その他の例として図示しないが、複数の加熱面部１２を軸方向Ｚへ二分割又は四分割以上に変更することや、複数の加熱面部１２の各面積を図示例外の大きさに設定するなどの変更が可能である。
【００１４】
加熱機構２は、複数の加熱面部１２を加熱することで、供給機構Ｃにより被処理物Ｂとして回転炉１内（内部空間Ｓ１）へ順次供給された複数の小分け部を、それぞれ所定温度に熱処理するための加熱装置である。
加熱機構２から回転炉１への熱移動方法としては、回転炉１と非接触で加熱機構２が配置され、複数の加熱面部１２に対して、伝導や放射や対流などにより伝熱させることが好ましい。
詳しく説明すると、加熱機構２は、回転炉１の外側を覆うように設けられる加熱雰囲気２１と、加熱雰囲気２１に設けられる熱源２２と、を有することが好ましい。
加熱雰囲気２１は、回転炉１の外側に設けられた外壁２３で気密状に覆われる。外壁２３は、断熱材などからなり、角筒状や円筒状又はそれに類似した形状に形成される。
加熱機構２の熱源２２としては、電気ヒーターやガスバーナーなどの電気以外のものが用いられる。回転炉１の内部空間Ｓ１において被処理物Ｂ（複数の小分け部）となる粉状体や粉粒体などを８５０〜１０００℃程度の焼成温度で熱処理する場合には、加熱雰囲気２１を１０００℃以上に加熱している。
加熱機構２の具体例として図１，図２（ａ）（ｂ）（ｃ），図３及び図４に示される場合には、四角筒状の外壁２３で囲まれた加熱雰囲気２１に、熱源２２となる電気ヒーターを外壁２３の内側四面にそれぞれ配置している。
図示例では、回転炉１の入口部１ａ側に連結固定された第一連通管１ｃと、回転炉１の出口部１ｂ側に連結固定された第二連通管１ｄの末端部を、それぞれ外壁２３から軸方向Ｚへ突出させて非加熱としている。
また、その他の例として図示しないが、外壁２３の内側二面のみに熱源２２となる電気ヒーターを配置する構造や、加熱雰囲気２１を設けずに熱源２２で回転炉１が直接的に加熱される構造や、熱源２２及び外壁２３を図示例以外の構造に変更することが可能である。
【００１５】
さらに、加熱機構２の熱源２２は、複数の加熱面部１２と接触した被処理物Ｂ（複数の小分け部）を別々に加熱するため、複数の加熱面部１２と径方向Ｒへ対向して軸方向Ｚへ複数個配置することが好ましい。これら複数の熱源２２には、温度センサー２４がそれぞれ設けられ、後述する制御部６によって別個に温度制御される。
複数の熱源２２の一例として図１，図２（ａ），図３及び図４に示される場合には、軸方向Ｚへ三個配置され、入口部１ａ側から出口部１ｂ側に向けて順番に第一熱源２２ａ，第二熱源２２ｂ，第三熱源２２ｃとし、それぞれが温度センサー２４ａ，２４ｂ，２４ｃを有している。
図示例では、複数の熱源２２の各発熱面積（軸方向Ｚへの長さ寸法）を第一熱源２２ａ，第二熱源２２ｂ，第三熱源２２ｃを略同じとなるように設定している。
また、その他の例として図示しないが、複数の熱源２２を軸方向Ｚへ二個又は四個以上配置することや、各発熱面積を図示例外の大きさに設定するなどの変更が可能である。
【００１６】
排気機構３は、被処理物Ｂ（複数の小分け部）の熱処理に伴って発生した可燃性ガスや有害なガスなどの排出ガスを回転炉１の内部空間Ｓ１から外部空間Ｓ２に排気するための換気装置である。排気機構３は、回転炉１内の被処理物Ｂの表面から離れた位置を通って、回転炉１の入口部１ａ側及び出口部１ｂ側を連通するように形成される。
排気機構３は、回転炉１の出口部１ｂ側に向けて設けられる気体導入口３ａと、回転炉１の入口部１ａ側に設けられる通気口３ｂと、外部空間Ｓ２に向けて設けられる排気口３ｃと、を有している。
気体導入口３ａは、不活性ガスなどのキャリアガスや熱風などからなる気体の送風機（図示しない）と連通し、被処理物Ｂの排出方向と逆向き（上流方向）へ気体を送り込むように構成されている。気体導入口３ａの送風機は、被処理物Ｂとなる粉状体や粉粒体などが舞い上がらない風量及び風圧に設定されている。
これにより、被処理物Ｂの熱処理に伴って回転炉１の内部空間Ｓ１に排出ガスが発生しても、気体導入口３ａからの風圧で排出ガスが通気口３ｂ及び排気口３ｃを通って外部空間Ｓ２に排気される。このため、被処理物Ｂの加熱で発生した排出ガスが被処理物Ｂと確実に分離して排気可能となり、急峻なガス発生の発生に伴う回転炉１の急激な内圧上昇を防ぐことが可能となる。
排気口３ｃには、排出ガスの排気量を検出するための風量計などのガス量測定器３ｄが設けられ、被処理物Ｂの熱処理に伴って発生した可燃性ガスや有害なガスなどの増減を検知し、後述する制御部６に送信することが好ましい。
排気機構３の具体例として図１，図２（ａ），図３及び図４に示される場合には、回転炉１の入口部１ａ側に連結固定された第一連通管１ｃに、供給機構Ｃの原料供給管Ｃ１が遊嵌状に貫通する通気口３ｂを形成している。回転炉１の出口部１ｂ側に連結固定された第二連通管１ｄの延長方向には、気体導入口３ａが通気口３ｂと軸方向Ｚへ一直線上に固定配置される。
また、その他の例として図示しないが、排気機構３を図示例以外の構造に変更することも可能である。
【００１７】
傾動機構４は、回転炉１（炉面１１及び加熱面部１２）をその回転中心が水平状態から設置床面Ｇに対し適宜角度まで移動自在に支持する昇降装置であり、油圧シリンダなどのアクチュエータを用いることが好ましい。
傾動機構４の具体例として図１，図２（ａ），図３及び図４に示される場合には、回転炉１の入口部１ａ側に連結固定した第一連通管１ｃの一部が、軸受部材１ｅと設置床面Ｇの間に設けた傾斜支点４ａを中心として昇降不能に支持され、回転炉１の出口部１ｂ側に連結固定された第二連通管１ｄを、軸受部材１ｅと設置床面Ｇの間に設けられるアクチュエータ４ｂで昇降自在に支持している。
冷却機構５は、加熱機構２の外壁２３に対し、加熱雰囲気２１及び回転炉１の外部空間Ｓ２を連通させる空冷口５ａと排熱口５ｂが、加熱雰囲気２１の全体を通り抜けるように開設され、強制的に冷却することが好ましい。
また、その他の例として図示しないが、傾動機構４や冷却機構５を図示例以外の構造に変更することが可能である。
【００１８】
制御部６は、回転炉１の回転駆動部や被処理物Ｂ（複数の小分け部）の供給機構Ｃや加熱機構２の熱源２２や排気機構３の送風機や傾動機構４や冷却機構５の他にも、給気通路Ｃ２からキャリアガスなどの気体を流す給気源，排気口３ｃに設けられるガス量測定器３ｄなどともそれぞれ電気的に接続した制御回路（図示しない）を有するコントローラである。制御部６となるコントローラは、制御回路に予め設定されたプログラムに従って、予め設定されたタイミングで順次それぞれ作動制御している。
制御部６の制御回路に設定されたプログラムを説明する。
供給機構Ｃによる被処理物Ｂ（複数の小分け部）の供給方法は、回転炉１の回転制御や傾動機構４による回転炉１の傾斜制御や加熱面部１２の温度制御などに対応して制御される。傾動機構４は、供給機構Ｃによる複数の小分け部の順次供給と連係して炉面１１及び加熱面部１２を傾斜させるように作動制御される。加熱面部１２は、供給機構Ｃによる複数の小分け部の順次供給と連係して温度制御される。
加熱面部１２の温度制御方法は、複数の小分け部をガス発生温度域まで昇温させる一次昇温過程と、これに続き複数の小分け部を目的温度まで昇温させる二次昇温過程と、複数の小分け部を目的温度から降温させる降温過程と、を主要な過程として含んでいる。
特に、一次昇温過程における加熱面部１２の温度制御方法としては、加熱面部１２において回転炉１の軸方向Ｚの一端から他端へ向かって順番に高低差を生じるように温度制御することが好ましい。その後の二次昇温過程における加熱面部１２の温度設定としては、加熱面部１２のすべてが略同じとなるように温度制御することが好ましい。
さらに、降温過程における加熱面部１２の温度制御方法としては、加熱面部１２のすべてを略同じように降温制御することが好ましい。
【００１９】
供給機構Ｃや加熱面部１２などの制御例として図１，図２（ａ），図３及び図４に示される場合には、供給機構Ｃによる被処理物Ｂ（複数の小分け部）の供給前（初期状態）に加熱面部１２の加熱制御を行う準備過程を含んでいる。
一次昇温過程は、供給機構Ｃで最初に供給された第一小分け部Ｂ１をガス発生温度域まで昇温させる昇温初期工程と、供給機構Ｃで次に供給された第二小分け部Ｂ２などをガス発生温度域まで昇温させる昇温中期工程と、複数の小分け部の全てを目的温度まで昇温させる昇温後期工程と、を含んでいる。つまり、昇温初期工程から昇温後期工程に至る一次昇温過程において、複数の小分け部の全てがガス発生温度域に達し、複数の小分け部の全てから排出ガスが放出される。
昇温初期工程及び昇温中期工程では、傾動機構４により回転炉１を所定角度に傾斜し、その加熱面部１２において少なくとも低位置となる出口部１ｂ側の部位がガス発生温度域となるように温度制御することが好ましい。
【００２０】
図示例では、準備過程において図１に示されるように、第一加熱面部１２ａ＜第二加熱面部１２ｂ＜第三加熱面部１２ｃの順に高くて、且つ少なくとも出口部１ｂ側の第三加熱面部１２ｃが最高温度で且つガス発生温度以上になるように、第一熱源２２ａ＜第二熱源２２ｂ＜第三熱源２２ｃの温度順で加熱制御している。なお、図中において加熱温度の差を矢印の数で表現している。
さらに準備過程では、回転炉１を傾動機構４により水平にした状態で回転させ、複数の加熱面部１２の全てを加熱制御している。
また、その他の例として図示しないが、複数の加熱面部１２の加熱開始後に傾動機構４で回転炉１を所定角度に傾斜させることや、回転炉１を回転させることも可能である。
その後の昇温初期工程では、図２（ａ）（ｂ）（ｃ）に示されるように、回転炉１が傾斜した状態で回転させる以外は、準備過程と同様に第一加熱面部１２ａ＜第二加熱面部１２ｂ＜第三加熱面部１２ｃの順に高くなるように加熱制御している。
これにより、供給機構Ｃで供給した最初の第一小分け部Ｂ１は、先ず第一加熱面部１２ａと接触する。供給直後は、図２（ａ）の二点鎖線に示されるように、第一小分け部Ｂ１が自重で出口部１ｂ側へ向け拡散するため、第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ及び第三加熱面部１２ｃの全体に亘って薄く堆積する。
しかし、回転炉１の回転動作に伴って第一小分け部Ｂ１は、図２（ｂ）に示される周方向θへの被処理物Ｂの持ち上げと、図２（ｃ）に示される被処理物Ｂの自重による周方向θ逆向きへの滑り移動を交互に繰り返し、揺動しながら出口部１ｂ側に向け流動（流下）する。これにより、第一小分け部Ｂ１は、最終的に図２（ａ）の実線に示されるように、最も出口部１ｂ側の第三加熱面部１２ｃに集中して堆積する。
このため、第一小分け部Ｂ１は、第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ及び第三加熱面部１２ｃに接触しつつ流動する間に昇温される。最終的に第三加熱面部１２ｃに堆積した頃か、又は第三加熱面部１２ｃに堆積した後には、第一小分け部Ｂ１がガス発生温度域に達し、排出ガスを徐々に発生（放出）してガス発生ピークに到達する。
【００２１】
その後の昇温中期工程では、図３に示されるように、第一加熱面部１２ａ＜第二加熱面部１２ｂ＝第三加熱面部１２ｃの順に高くて、且つ少なくとも第二加熱面部１２ｂと第三加熱面部１２ｃが最高温度で且つガス発生温度以上になるように、第一熱源２２ａ＜第二熱源２２ｂ＝第三熱源２２ｃの温度順で加熱制御している。
これにより、供給機構Ｃで供給した次の第二小分け部Ｂ２は、第一小分け部Ｂ１と同様に第一加熱面部１２ａと接触して、図３の二点鎖線に示されるように、第二小分け部Ｂ２が出口部１ｂ側へ拡散するため、第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ及び第一小分け部Ｂ１の全体に沿って亘って薄く堆積する。しかし、回転炉１の回転動作に伴って第二小分け部Ｂ２は、周方向θへ揺動しながら出口部１ｂ側に向け流動し、最終的に図３の実線に示されるように、第一小分け部Ｂ１と隣り合う第二加熱面部１２ｂに集中して堆積する。
このため、第二小分け部Ｂ２は、第一加熱面部１２ａに接触しつつ流動する間に昇温され、最終的にはガス発生温度以上に温度設定された第二加熱面部１２ｂに堆積した頃か、又は第二加熱面部１２ｂに堆積した後には、第二小分け部Ｂ２がガス発生温度域に達し、排出ガスを徐々に発生（放出）してガス発生ピークに到達する。
これに続いて、その次の第三小分け部Ｂ３が供給機構Ｃで供給される時には、図示しないが、第一加熱面部１２ａがガス発生温度以上になるように加熱制御することが好ましい。
この場合には、供給機構Ｃで供給した次の第三小分け部Ｂ３が第一加熱面部１２ａと接触して堆積することにより、第三小分け部Ｂ３がガス発生温度域に達し、排出ガスを徐々に発生（放出）してガス発生ピークに到達する。
【００２２】
その後の昇温後期工程では、図４に示されるように、傾動機構４で回転炉１を水平に戻した状態で、第一加熱面部１２ａ＝第二加熱面部１２ｂ＝第三加熱面部１２ｃがすべてを略同じで且つ目的温度になるように、第一熱源２２ａ＝第二熱源２２ｂ＝第三熱源２２ｃの同温度で加熱制御している。
これにより、最も早いタイミングで先にガス発生ピークに到達した第一小分け部Ｂ１と、二番目にガス発生ピークに到達した次の第二小分け部Ｂ２と、三番目にガス発生ピークに到達した次の第三小分け部Ｂ３は、それぞれガス発生温度域を順次通過して目標温度に到達する。
さらに昇温後期工程では、排気口３ｃに設けられるガス量測定器３ｄで検出した排出ガスの排気量に基づき、排出ガスの排気量が低下した時に傾動機構４で回転炉１を水平に戻すことが好ましい。
なお、事前に加熱面部１２の加熱制御を行う準備過程を含む場合には、昇温時間の制約を受け難く、複数の小分け部の供給開始を待つ必要がないので、作業が行い易いという利点がある。
【００２３】
また、回転炉１において軸方向Ｚの両端に配置される加熱面部１２（第一加熱面部１２ａ，第三加熱面部１２ｃ）の温度は、放熱による影響で軸方向Ｚの中央に配置される加熱面部１２（第二加熱面部１２ｂ）の温度に比べて低くなる傾向がある。この影響によって、回転炉１の軸方向Ｚの両端に位置する加熱面部１２（第一加熱面部１２ａ，第三加熱面部１２ｃ）の温度は、加熱面部１２（第二加熱面部１２ｂ）の温度よりも低くなるおそれがある。
この課題を解決するための手段としては、前述した二次昇温過程が行われて、ガス発生温度域に達した複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）がガス発生ピークを終えた状態で、制御部６により傾動機構４を作動制御することが好ましい。すなわち、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）からのガス発生が沈静化した段階か、又は複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）が目標温度に到達した段階で、傾動機構４による回転炉１の傾斜角度の制御を所定回数（一回又は複数回）繰り返す。
さらにこの段階では、三次昇温過程として複数の加熱面部１２（第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ，第三加熱面部１２ｃ）の温度設定がすべて略同じで且つガス発生温度以上になるように加熱制御して所定時間に亘り温度保持することが好ましい。
【００２４】
このような本発明の実施形態に係る熱処理装置Ａによると、回転炉１の一回作動で熱処理する被処理物Ｂの供給全体量（バッチ処理量）が分けられた複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）を、供給機構Ｃにより回転炉１内に所定の時間間隔で順次供給する。一次昇温過程（昇温初期工程〜昇温後期工程）では、時間差供給された複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）が、加熱面部１２によりそれぞれ所定の温度差で昇温される。
これにより、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）のうち、最初に供給されて加熱面部１２で先に昇温した小分け部（第一小分け部Ｂ１）の温度がガス発生温度域に達しても、その後に供給されて加熱面部１２で遅れて昇温した小分け部（第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）の温度は、ガス発生温度域に至らない。
このため、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）は、段階的に昇温されて、それぞれのガス発生タイミングやガス発生ピークに時間的なズレが生じる。
したがって、被処理物Ｂの昇温に伴う急峻なガス発生を可能な限り抑えて平準化させることができる。
その結果、レトルトの全体が電気ヒーターにより加熱されて被処理物の全体を略同時に等しく昇温させる従来のものに比べ、被処理物Ｂが加熱時ガス発生タイプの粉状体や粉粒体などであっても、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）が別々にガス発生温度域を通過して目標温度まで加熱できる。このため、回転炉１の内圧が急激に上昇せず安全性に優れ、回転炉１外への排気量を無理して急増させる必要もないから、熱処理装置Ａの基本構成を維持できてコストアップにならない。
これに加えて、急峻なガス発生に伴い粉状体や粉粒体などが撹拌され、回転炉内に舞い上がって粉塵となる従来のものに比べ、被処理物Ｂの回収率が低下せず、粉塵の排出防止用フィルタなどを設置する必要もないから、熱処理装置Ａの基本構成を維持できてコストアップにならない。発生ガスが塩素などの有害なガスであっも、回転炉１から排気後にガス後処理する必要がならず経済性に優れる。
また、回転炉に対して熱源による総加熱量を低下させるものや、熱源を一時的にＯＮ・ＯＦＦして、被処理物の全体からの急峻なガス発生を抑えるように温度制御するものに比べ、熱源２２による総加熱量の低下制御や熱源２２の一時的なＯＮ・ＯＦＦ制御する必要がないので、被処理物Ｂが目標温度に昇温されるまでの時間が大幅に遅れず、被処理物Ｂの熱処理全体に時間を要しないから、加熱処理量の増大化を図れる。
さらに、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）は、被処理物Ｂの供給全体量が一度に供給されるものに比べ、加熱面部１２に対する堆積厚みが遥かに薄くなるため、ガス発生量に対する詳細な制御が可能になる。
【００２５】
特に、回転炉１を所定角度に傾斜するように移動させる傾動機構４を備え、制御部６により傾動機構４を、供給機構Ｃによる複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）の順次供給と連係して、回転炉１の加熱面部１２が傾斜するように作動制御することが好ましい。
この場合には、供給機構Ｃで時間差供給した複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）が、それぞれ傾動機構４で傾斜した加熱面部１２に沿って順次移動する。
このため、供給機構Ｃで先に供給された小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２）となる粉状体や粉粒体などは、滞ることなくスムーズに流下してその流下途中で、後続して供給される次の小分け部（第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）が先の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２）に追い付かない。
したがって、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）をそれぞれの昇温過程で相互に混ざり合うことなく所定の温度差で確実に昇温させることができる。
その結果、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）からのガス発生コントロールをそれぞれ確実に行える。
【００２６】
さらに、加熱面部１２が回転炉１の軸方向Ｚへ複数に分割され、複数の加熱面部１２（第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ，第三加熱面部１２ｃ）を、それぞれ制御部６により供給機構Ｃによる複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）の順次供給と連係して温度制御することが好ましい。
この場合には、供給機構Ｃによる最初の小分け部（第一小分け部Ｂ１）の供給時には、回転炉１の傾斜に伴って低位置となる加熱面部（第三加熱面部１２ｃ）をガス発生温度域となるように温度設定する。これにより、最初の小分け部（第一小分け部Ｂ１）は、回転炉１の傾斜で高位置となった供給口Ｂａ側の加熱面部（第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ）に接触しながら流下する間に昇温される。最終的には低位置の加熱面部（第三加熱面部１２ｃ）に堆積するため、ガス発生温度域に達して排出ガスを発生する。
次の小分け部（第二小分け部Ｂ２）の供給時には、最低位の加熱面部（第三加熱面部１２ｃ）と隣り合う加熱面部（第二加熱面部１２ｂ）をガス発生温度域となるように温度設定する。これにより、次の小分け部（第二小分け部Ｂ２）は、高位置の加熱面部（第一加熱面部１２ａ）に接触しながら流下する間に昇温され、最終的には加熱面部（第二加熱面部１２ｂ）に堆積するため、ガス発生温度域に達して排出ガスを発生する。
したがって、供給機構Ｃで時間差供給された複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）を所定の温度差で確実に昇温させることができる。
その結果、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）のガス発生コントロールをより確実に行える。
【００２７】
また、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）がガス発生ピークを終えた状態で、制御部６により傾動機構４を作動制御することが好ましい。
この場合には、傾動機構４で回転炉１を一回又は複数回繰り返して傾斜移動させることにより、回転炉１の軸方向Ｚの両端に位置する小分け部（第一小分け部Ｂ１，第三小分け部Ｂ３）の粉状体や粉粒体などが、回転炉１の軸方向Ｚの中央に位置する加熱面部１２（第二加熱面部１２ｂ）へ向け一時的に移動する。
このため、両端の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第三小分け部Ｂ３）の粉状体や粉粒体などと、中央の小分け部（第二小分け部Ｂ２）の粉状体や粉粒体などが混ざり合う。これにより、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）のすべてにおいて温度差が減少する。
特に、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）のすべてが目標温度に到達した後は、複数の加熱面部１２（第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ，第三加熱面部１２ｃ）の温度設定がすべて略同じで且つガス発生温度以上になるように加熱制御して所定時間に亘り温度保持することが好ましい。
この場合には、複数の加熱面部１２（第一加熱面部１２ａ，第二加熱面部１２ｂ，第三加熱面部１２ｃ）の温度制御に加えて回転炉１の傾斜角度の制御により、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）の粉状体や粉粒体などが目標温度に到達した段階で、部分的な加熱不足によりガス発生が不十分だった粉状体や粉粒体などが存在しても、更なる回転炉１の傾斜角度の制御により、ガス発生が不十分だった粉状体や粉粒体などからガスの発生を促すことが可能になる。このため、目標温度に到達時における粉状体や粉粒体などからのガス発生残りが減少する。
したがって、複数の小分け部（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２及び第三小分け部Ｂ３）が目標温度に到達した後で、すべての粉状体や粉粒体などの温度を確実に均一化（均熱化）させることができる。
その結果、粉状又は粉粒状の被処理物Ｂからのガス発生量を更に平準化させることができる。
【００２８】
なお、前示の実施形態において図示例では、被処理物Ｂを複数の小分け部として三つ（第一小分け部Ｂ１，第二小分け部Ｂ２，第三小分け部Ｂ３）に分けたが、これに限定されず、二つ又は四つ以上に分けることや、各小分け部の分量を図示例外の量に変更することも可能である。
さらに加熱機構２の熱源２２として電気ヒーターを用いたが、これに限定されず、ガスバーナーなどの電気以外のものを用いてもよい。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ  熱処理装置                      １  回転炉
１１  炉面                          １２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  加熱面部
２  加熱機構                        ４  傾動機構
６  制御部                          Ｂ  被処理物
Ｂａ  供給口                        Ｂｂ  排出口
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３  小分け部          Ｃ  供給機構
Ｒ  回転炉の径方向                  Ｚ  回転炉の軸方向
θ  回転炉の周方向
【図１】
2019138590.tif 000003
【図２】
2019138590.tif 000004
【図３】
2019138590.tif 000005
【図４】
2019138590.tif 000006