(57)【要約】【課題】従来の外熱式ロータリーキルンにおいて、炉芯管の内部に被処理物を入れて乾燥、焼成、焼却する場合、被処理物の充填率はバッチ式を除き１５％程度で、これ以上は炉芯管から受ける輻射熱、伝導熱の限界から、及び攪拌効率が薄れ均一な製品にならないということで無理があるという課題があった。【解決手段】外熱式ロータリーキルンを用いて、被処理物を乾燥、焼成、焼却する場合で、連続式、バッチ式、単筒式、多筒式の炉芯管内部に波板形状のジャバラ板を保持管の周囲に複数配置し、伝熱面積を増大させ、攪拌効果を増大させると共に、被処理物の品質の均一性を向上させるよう工夫した外熱式ロータリーキルンを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外熱式ロータリーキルンを用いて、被処理物を乾燥、焼成、焼却する場合、炉芯管内部に波板形状のジャバラ板を保持管の周囲に複数配置し、炉芯管の長手方向には、ジャバラ板に複数の穴があいていることを特徴とする外熱式ロータリーキルン。
【請求項２】
ジャバラ板が炉芯管の長手方向に複数分割され、それぞれ円周内の取り付け角度がずらしてあることを特徴とする請求項１に記載の外熱式ロータリーキルン。
【請求項３】
ジャバラ板の保持管を通して、気体を化学反応に最適な位置へ吹き込むこと、又は発生するガスを吸い込むことができることを特徴とする請求項１に記載の外熱式ロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外熱式ロータリーキルンにおいて、連続式、バッチ式多筒式に対して、伝熱面積を増大させると共に、攪拌効果を増大させ、被処理物の品質均一性を向上させるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
外熱式ロータリーキルンは回転する炉芯管内に被処理物を供給し、乾燥焼成、焼却する装置である。炉芯管の内部には、被処理物への伝熱量や攪拌を増大するために掻上げ板や断面形状として十字の直板や、回転物体を入れることがある。被処理物の化学反応に必要な気体は、炉芯管の出入口から吹き込むこと、又発生ガスも炉芯管の出入口から排気する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炉芯管の内部に被処理物を入れて乾燥、焼成、焼却する場合、一般的に被処理物の充填率は、バッチ式以外で最大１５％程度で、これ以上は炉芯管から受ける輻射熱、伝導熱の限界からそれ以上の増大は無理があるという課題があった。
充填率が１５％程度で従来形式の炉芯管の場合、被処理物の炉芯管内部における層厚が厚くなるため、キルンアクションによる層内部の攪拌効果がうすれ均一な最終製品とならないという課題があった。
【０００５】
炉芯管の伝熱面積を増大させる手段として、従来から炉芯管の数を増やす多筒式キルン、炉芯管内部に断面形状として十字の直板を取付る等の工夫があるが、いずれも被処理物の充填能力の限界からと、掻上げ板や十字の直板は、炉芯管に直接溶接されるため、加熱、消火の度に熱による繰返し応力を受けるため、掻上げ板の脱落または炉芯管の損傷が避けられないという課題があった。
【０００６】
従来の外熱式ロータリーキルンは、内熱式ロータリーキルンと異なり炉芯管内で発生するガス及び化学反応の目的用として、炉芯管内部に吹込まれた気体だけのため、被処理物のダスト発性率は少ないが、微粒の場合はダスト発生を押えるため炉芯管の回転数を落す必要がある。このため被処理物は、通常のキルンアクションと言う攪拌効果が落ちてしまい、焼ムラがでることで均一な製品にならないという課題があった。
【０００７】
炉芯管の内部に入れられる回転物体は、その物の重量が重く炉芯管の壁面を削ってしまい、最終製品への異物混入が無いことが条件の場合使えないという課題があった。
【０００８】
被処理物の乾燥、焼成、焼却において、従来は気体を炉芯管の出入口から吹込むことしかできなかったが、これは常温の気体の場合は熱的にロスがあること、化学反応の起きる最適位置に吹き込むことが困難であると言う課題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、炉芯管内部に波板形状のジャバラ板を保持管の周囲に複数配置し、炉芯管の長手方向にはジャバラ板に複数の穴があいていることを特徴とする外熱式ロータリーキルン。
【００１０】
また本発明の構成は、炉芯管が水平又は傾斜する状態で配置され、回転装置と加熱装置とをそなえた連続式、バッチ式、単筒、多筒式において、前記炉芯管の内部には炉芯管断面形状として複数の空間が、波板形状ジャバラ板が保持管により支持されることで形成され、炉芯管の長手方向にジャバラ板に複数の穴があいていることを特徴とする。
【００１１】
また本発明の構成は、炉芯管が水平又は傾斜する状態で配置され、回転装置と加熱装置とをそなえた連続式、バッチ式、単筒、多筒式において、前記炉芯管の内部には炉芯管断面形状として複数の空間が、波板形状ジャバラ板が保持管により支持されることで形成され、炉芯管の長手方向にはジャバラ板に複数の穴があいていることを特徴とする外熱式ロータリーキルンにおいて、前記炉芯管の内部に挿入されるジャバラ板が炉芯管の長手方向に複数分割され、それぞれ円周内の取り付け角度がずらしてあることを特徴とする。
【００１２】
また本発明の構成は、炉芯管が水平又は傾斜する状態で配置され、回転装置と加熱装置とをそなえた連続式、バッチ式、単筒、多筒式において、前記炉芯管の内部には炉芯管断面形状として複数の空間が波板形状のジャバラ板が保持管により支持されることで形成され、炉芯管の長手方向にはジャバラ板に複数の穴があいていることを特徴とする外熱式ロータリーキルンにおいて、前記炉芯管の内部に挿入されるジャバラ板が炉芯管の長手方向に複数分割され、それぞれ円周内の取り付け角度がずらしてあることを特徴とする外熱式ロータリーキルンにおいて、前記ジャバラ板の保持管を通じて、気体を化学反応に最適な位置へ吹き込むこと、又は発生ガスを吸い込むことができることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態にかかる外熱式ロータリーキルンを図面に基づき説明する。
【００１４】
【第１の実施形態】
まず本発明の第１の実施の形態にかかるジャバラ板の構造を外熱炉正面断面図である図１、ジャバラ板の断面である図２及びジャバラ板の鳥瞰図である図３を参照しつつ説明する。
【００１５】
炉芯管２はタイヤ５ａ、５ｂを介して炉芯管回転支持装置６ａ、６ｂ上にあり熱の授受を加熱装置１に囲まれた範囲で受け、回転装置７により回転する。被処理物は、右端から投入シュート８又はスクリューフィーダ等の機械的供給装置により炉芯管内部に入る。
【００１６】
被処理物は炉芯管２の回転により左端の出口側へ移動しつつ加熱されるのであるが、ジャバラ板部３により、被処理物が均等に空間のなかに分配され、炉芯管２の回転につれて円周上の炉芯管壁２にそってジャバラ３の凹凸によって持ち上げられ、ついには凹凸の溝を出たり入ったりし、他端のジャバラ方向に移動しながら攪拌を繰り返す。さらに炉芯管３の長手方向にあけられた穴９から被処理物が他の空間部へ落ちることで、炉芯管内の気体との接触が促進されるとともに炉芯管から輻射による熱を受け、複数の空間移動を繰り返す。
【００１７】
ジャバラ板３は炉芯管２に直接溶接で固定されていないため、熱による繰り返し応力はジャバラが伸縮することで吸収し、炉芯管に影響を与えない。ジャバラ板３の凹凸があることにより、被処理物の炉芯管内部の充填率が、バッチ式を除く外熱式ロータリーキルンの一般的な最大充填率１５％に対して、２０％から２５％となり増大する。ジャバラ板３で炉芯管内部を複数に仕切ることにより、炉芯管壁及びジャバラ板からの輻射熱、伝導熱が飛躍的に増大し、炉芯管の小型化が可能となる。被処理物が水分を多く含んでいる場合は、円周上のジャバラによる空間の数を増やすことで乾燥効率が増大する。ジャバラ板３は炉芯管２の回転速度を遅くして微細なダストの発生を押える必要がある場合、その特有な凹凸形状により通常のキルンアクションが維持されるため、被処理物の最終製品の均一性とダストの発生が少なく押えられる。
【００１８】
ジャバラ板３は被処理物の性状に合わせ炉芯管の長手方向に複数分割され、それぞれ円周内の取り付け角度がずらしてあり、被処理物が複数の空間移動を繰り返すことで被処理物の均一な熱の授受を可能とした。
【００１９】
炉芯管内部で化学反応にある気体を必要とする場合、ジャバラ板３の保持管４を通して、化学反応に最適な位置に被処理物が保持管内部に入らないようした穴から気体を吹きこむこと、又は発生するガスを吸込むことができる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に記載した外熱式ロータリーキルンでは、炉芯管内部に設けられた波形状のジャバラ板による被処理物の攪拌効果の増大、受熱面積の大幅な増大による効果とにより品質の均一な製品を得ることができる。
【００２１】
炉芯管内部に設けられるジャバラ板は直接炉芯管で固定されていないため、熱による伸縮からくる応力をジャバラ部で吸収するため、炉芯管本体を損傷することがないこと、及び炉芯管に密着するため炉芯管壁を削ることがないことから製品へのコンタミがない。
【００２２】
ジャバラ板の効果により被処理物の充填率が従来タイプの外熱式ロータリーキルンの１５％より２０％から２５％と大幅に増大する。
従って、従来タイプの外熱式ロータリーキルンと同一の容量ものと比較すると能力の大幅な増加が見込める。さらに小形化が可能となることから、省熱エネルギー効果も見込める。
【００２３】
被処理物が微粒でダスト発生量が多い場合、外熱式ロータリーキルンの回転数を下げても、ジャバラ板の形状からくる攪拌効果が維持され、またダスト発生量が抑えられ、焼ムラのない均一な製品が得られる。
【００２４】
被処理物の乾燥、焼成、焼却において必要とされる気体が最適位置から吹き込まれるため、製品の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に関する一形態を示す図であって、外熱式ロータリーキルンの全体を摸式的に示す正面断面図。
【図２】図１の炉芯管断面図。
【図３】図２のジャバラ板鳥瞰図。
【符号の説明】
１　加熱炉
２　炉芯管
３　ジャバラ板
４　保持管
５ａ，５ｂ　タイヤ
６ａ，６ｂ　回転保持装置
７　回転駆動装置
８　シュート
９　ジャバラ穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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