(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状のキルン本体と、加熱用バーナーとを備える石灰焼成装置の前記キルン本体の内周面に固着する固着物を除去する方法であって、
前記キルン本体の周面に、水投入用の貫通孔が設けられており、
前記キルン本体の内部の温度が２００℃以下において、前記貫通孔を介して前記キルン本体の内部に水を投入する工程を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記石灰焼成装置は、前記貫通孔を閉塞するための蓋部材と、水を投入するための水投入用管とを、前記貫通孔に対して交互に切り替えて取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記貫通孔が、前記キルン本体の周方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記貫通孔が、前記キルン本体の長手方向に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
水を投入する工程では、前記キルン本体の内部の温度は２００℃未満であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記キルン本体の周面に設けられている水投入用の貫通孔を介して前記固着物に水を供給し、該固着物中の生石灰に水和反応を生じさせる工程を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石灰焼成装置におけるキルン本体の内周面に生成されたダムリングを除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
石灰焼成装置のキルン本体では、被処理物中に含まれる炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が、加熱用バーナーにより加熱されて、生石灰（ＣａＯ）となる焼成反応が行われる。しかしながら、このとき、加熱用バーナーの火炎の温度分布が一様でないなどの理由から、キルン本体内に温度むらが生じる。そして、特に温度の低い部分において、溶融した被処理物と、まだ十分に溶融していない被処理物とが混合して堆積して固着する、所謂ダムリングが生成されることがある。このダムリングを放置したままにすると被処理物の排出が困難となるため除去する必要がある。
【０００３】
ダムリングを除去するための従来の方法としては、例えば、以下の特許文献１に記載される方法が挙げられる。この文献に記載される方法は、石灰焼成処理を中断し、キルン本体の上流開口部又は下流開口部から作業者が高圧パイプを挿入して、高圧水をダムリングに噴射して破砕するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５７９９２号公報（図１及び図２参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の方法によれば、作業者が自らキルン本体に高圧ホースを挿入し、高圧水を噴射してダムリングを破砕しなければならないため、作業負荷が大きく時間もかかる。従って、本発明の目的は、ダムリング等の固着物を除去するための作業負荷を軽減して、石灰焼成処理の中断時間を短縮させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、円筒形状のキルン本体と、加熱用バーナーとを備える石灰焼成装置の前記キルン本体の内周面に固着する固着物を除去する方法であって、その特徴構成は、前記キルン本体の周面に、水投入用の貫通孔が設けられており、前記キルン本体の内部の温度が２００℃以下において、前記貫通孔を介して前記キルン本体の内部に水を投入する工程を含む点にある。 
【０００７】
本構成によれば、キルン本体の周面に水投入用の貫通孔が設けられているため、当該貫通孔より水を投入することができる。その結果、水がキルン本体内の比較的高温な雰囲気（例えば２００℃程度）に曝されることなく貫通孔を介して貫通孔付近の固着物に直接到達して浸み込んでいき、該固着物中の生石灰が水和反応（ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2）を起こす。生石灰（ＣａＯ）の密度が３．３４ｇ／ｃｍ3であるの対し、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）の密度は２．２１１ｇ／ｃｍ3であるため、等量あたりの体積はおよそ１．５倍以上に膨張することになる。従って、この膨張作用を利用して固着物に亀裂を生じさせて脆くすることにより、固着物がキルン本体の内周面から剥がれ易くなる。その結果、上記水和反応を生じさせるために必要な比較的少量の水を用いるだけでダムリング等の固着物を除去することができるため、作業負荷が軽減されて石灰焼成処理の中断時間を短縮することができる。
【０００８】
本発明の方法のさらなる特徴構成は、前記石灰焼成装置が、前記貫通孔を閉塞するための蓋部材と、水を投入するための水投入用管とを、前記貫通孔に対して交互に切り替えて取り付けられるように構成されている点にある。 
【０００９】
本構成のごとく、蓋部材と水投入用管とを交互に切り替えて取り付けられるように構成することによって、蓋部材を取り付けての石灰焼成処理と、水投入用管を取り付けての固着物除去作業との切り替えが容易になる。
【００１０】
本発明の方法のさらなる特徴構成は、前記貫通孔が、前記キルン本体の周方向に沿って複数設けられている点にある。 
【００１１】
本構成によれば、一つのダムリングの複数箇所に水を供給することができるため、より確実にダムリングを破壊することができる。
【００１２】
本発明の方法のさらなる特徴構成は、前記貫通孔が、前記キルン本体の長手方向に沿って複数設けられている点にある。 
【００１３】
キルン本体の長手方向の複数箇所にダムリングが生成される場合がある。本構成によれば、それら複数のダムリングに水を供給することができるため、より確実にダムリングを除去することができる。
【００１４】
本発明の方法のさらなる特徴構成は、水を投入する工程では、前記キルン本体の内部の温度は２００℃未満である点にある。
本発明の、石灰焼成装置のキルン本体の内周面に固着する固着物を除去する方法における特徴構成は、前記キルン本体の周面に設けられている水投入用の貫通孔を介して前記固着物に水を供給し、該固着物中の生石灰に水和反応を生じさせる工程を含む点にある。
【００１５】
本構成によれば、水がキルン本体内の比較的高温な雰囲気（例えば２００℃程度）に曝されることなく貫通孔を介して貫通孔付近の固着物に直接到達して浸み込んでいき、該固着物中の生石灰が水和反応（ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2）を起こす。生石灰（ＣａＯ）の密度が３．３４ｇ／ｃｍ3であるの対し、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）の密度は２．２１１ｇ／ｃｍ3であるため、等量あたりの体積はおよそ１．５倍に膨張することになる。従って、この膨張作用を利用して固着物に亀裂を生じさせて脆くすることにより、固着物がキルン本体の内周面から剥がれ易くなる。その結果、ダムリング等の固着物を除去するための作業負荷が軽減されて、石灰焼成処理の中断時間を短縮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】石灰焼成装置（石灰焼成処理時）の概略図である。
【図２】図１の矢視線ＩＩ−ＩＩにおけるキルン本体の縦断面図である。
【図３】石灰焼成処理時において水投入用の貫通孔を蓋部材で閉塞している状態を示す図である。
【図４】キルン本体内周面の固着物除去時において水投入用の貫通孔に水投入用管を挿入し、水投入用管に水を供給する状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
[実施形態]
以下、本発明の実施の形態を説明する。
（石灰焼成装置）
図１に示すように、本実施形態における石灰焼成装置１は、円筒形状のキルン本体２と、加熱用バーナー３とを備えて構成される。
【００１８】
キルン本体２は、その上流開口部４が下流開口部５よりもわずかに低い位置になるように傾斜して配置されており、図示しない公知の回転装置によって、軸心回りに回転可能に支持されている。
【００１９】
キルン本体２の周面には、キルン本体２の厚み方向に貫通する、水投入用の貫通孔６が設けられている。貫通孔６のキルン本体２の外周面側の周縁部には、フランジ付管部材７が設けられている。
【００２０】
貫通孔６は、ダムリングＤが生成され易い場所に設けることが望ましい。ダムリングＤは、キルン本体２の温度が低い部分に生成され易いため、例えば、石灰焼成処理時におけるキルン本体２の温度を、放射温度計等を用いて外部から測定して、温度が低くなる部分を予め見つけておき、その部分に貫通孔６を設けるようにしても良い。
【００２１】
また図２に示すように、貫通孔６は、キルン本体２の周方向に沿って複数設けられていることが望ましい。これにより、一つのダムリングＤの複数個所に水を供給することができるため、より確実にダムリングＤを破壊することができる。
【００２２】
また図１に示すように、貫通孔６は、キルン本体２の長手方向に沿って複数設けられていることが望ましい。これにより、複数のダムリングＤに水を供給することができるため、より確実にダムリングＤを除去することができる。
【００２３】
尚、図２に示すように、本実施形態では、キルン本体２の周方向の相対峙する位置に２つの貫通孔６が設けられており、さらに、当該相対峙する２つの貫通孔６が、キルン本体２の長手方向に沿って４箇所（合計８つの貫通孔６）設けられているが、この構成に限定されるものではない。
【００２４】
加熱用バーナー３は、フロントウォール８を介して上流開口部４に固定され、その先端から火炎をキルン本体２の中に放射する。
【００２５】
また、フロントウォール８には、被処理物投入シュート９が貫通して取り付けられている。被処理物Ｍは、被処理物投入シュート９を介してキルン本体２の内部に投入される。
【００２６】
図３に示すように、石灰焼成処理時においては、図示しないボルト及びナットによって円形平板の蓋部材１０が、フランジ付管部材７のフランジ部分に固定される。これにより、貫通孔６が閉塞されるため、キルン本体２内部の被処理物Ｍが外に漏れだすのを防止する。
【００２７】
石灰焼成処理時においては、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）を含む被処理物Ｍが、被処理物投入シュート９を介してキルン本体２の内部に投入されると、キルン本体２の回転によって攪拌されながら、上流開口部４の側から下流開口部５の側に向かって徐々に移動する。その間、被処理物Ｍが加熱用バーナー３により加熱されて乾燥、燃焼、そして溶融しつつ、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が焼成反応によって生石灰（ＣａＯ）となり、下流開口部５から外に排出される。
【００２８】
（キルン本体２の内周面に固着する固着物を除去する方法）
本発明における固着物とは、キルン本体２の内周面に円環状に固着するダムリングＤに限るものではなく、石灰焼成処理によってキルン本体２の内周面に固着するもの全体を意味する。
【００２９】
図４に示すように、キルン本体２の固着物を除去する際は、蓋部材１０を取り外し、替わりに水投入用管１１をフランジ付管部材７に挿入して、水投入用管１１のフランジ部分とフランジ付管部材７のフランジ部分とを図示しないボルト及びナットによって固定する。尚、水投入用管１１の外径は貫通孔６の内径及びフランジ付管部材７の内径よりも若干小径に形成されており、フランジ付管部材７の内周面は、水投入用管１１を挿入する際のガイドとなる。
【００３０】
即ち、本実施形態においては、蓋部材１０と水投入用管１１とを、フランジ付管部材７に対して交互に切り替えて取り付けられるように構成されている。
【００３１】
本実施形態における水投入用管１１は、フランジ付管部材７に固定したときに、キルン本体２の内側に突出するように構成されている。そのため、水投入用管１１をフランジ付管部材７に挿入するときの押圧力がダムリングＤなどの固着部に作用して亀裂を生じさせ易い。
【００３２】
水投入用管１１を取り付けた後、当該水投入用管１１にホース等をつないで水を供給する。これにより、水がキルン本体２内の比較的高温な雰囲気（例えば２００℃程度）に曝されることなく水投入用管１１の中を通って貫通孔６付近の固着物に直接到達して浸み込んでいき、該固着物中の生石灰が水和反応を起こす。即ち、ＣａＯ＋Ｈ2Ｏ→Ｃａ（ＯＨ）2という化学反応が生じ、この反応は発熱反応であるため自動的に進む。
【００３３】
生石灰（ＣａＯ）の密度が３．３４ｇ／ｃｍ3であるの対し、水酸化カルシウム（Ｃａ（ＯＨ）2）の密度は２．２１１ｇ／ｃｍ3であるため、等量あたりの体積はおよそ１．５倍に膨張することになる。この膨張作用を利用して、固着物に亀裂を生じさせて脆くすることによって、固着物がキルン本体２の内周面から剥がれ易くなる。尚、例えば、内径３ｍのキルン本体２において、厚み０．５ｍ、奥行き０．３ｍのダムリングＤが生成されているとした場合、供給する水の量は、およそ１．５ｔが理想であり、水を投入する際のキルン本体２内の温度は、２００℃以下とすることが望ましい。
【００３４】
上述の方法では、水投入用管１１を使用して固着物に水を供給したが、この方法に限定されるものではなく、蓋部材１０を取り外した後、フランジ付管部材７にホースを直接挿入して水を供給するようにしても良い。
【００３５】
また、水がダムリングＤに直接供給されることが望ましいが、たとえそうでなくとも、ダムリングＤ以外の部分の固着物に水が供給されて脆くなり剥がれ落ちれば、ダムリングＤもそれに引きずられるようにして剥がれ落ちることも十分に想定される。
【００３６】
〔その他の実施形態〕
１．貫通孔の配置については、上述の実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて、その配置や設置数を適宜変更して良い。
２．蓋部材の構造については、上述の実施形態に限定されるものではなく、貫通孔を閉塞することができ、且つ水投入用管と交互に切り替えて取り付けられるような構造であれば良い。
３．水投入用管の構造については、上述の実施形態に限定されるものではなく、水を投入することができ、且つ蓋部材と交互に切り替えて取り付けられるような構造であれば良い。
【００３７】
なお、上記実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、その他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、ロータリーキルンを使用する石灰焼成技術の分野において好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  石灰焼成装置
２  キルン本体
３  加熱用バーナー
６  貫通孔
１０  蓋部材
１１  水投入用管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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