(57)【要約】【課題】安価で簡単な構成でキルン内壁の付着物を効果的に除去できるロータリーキルンを提供することである。【解決手段】付着物除去部材としての三角形断面で中空の細長部材１４を、六角形断面のキルン１の筒方向に向けて装入し、キルン１の回転に伴って、細長部材１４をその内壁に沿わせて滑落させるとともに、六角形断面の内壁コーナに引っ掛けて転動させることにより、細長部材１４の滑落に伴う鋭角の側稜のキルン１内壁との摺接による付着物の剥ぎ取り作用に、細長部材１４の転動に伴う衝撃によるキルン１内壁からの付着物の浮かせ効果や剥離効果を組み合わせて、キルン１内壁の付着物を効果的に除去できるようにした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される筒状のキルン内に、キルン内壁の付着物を除去する付着物除去部材を設けたロータリーキルンにおいて、前記付着物除去部材を、断面が三角形または四角形で、中実または中空の細長部材として、その断面高さ寸法をキルン内径寸法の１／２〜１／５に形成し、この細長部材を前記キルンの筒方向に向けて装入したことを特徴とするロータリーキルン。
【請求項２】
前記キルンの内壁面に突起を設けた請求項１に記載のロータリーキルン。
【請求項３】
前記キルンの内径断面を多角形状とした請求項１に記載のロータリーキルン。
【請求項４】
前記細長部材を中空のものとし、その長手方向側面の少なくとも１つに前記キルン内の被処理物が出入り可能な開口を設けた請求項２または３に記載のロータリーキルン。
【請求項５】
前記長手方向側面の全てに開口を設け、これらの開口を設けた各側面が前記キルンの回転方向を向く状態で、その開口の下端が側面の下端から所定の高さに位置するようにし、このキルンの回転方向を向く側面の下部に、前記開口に出入りする被処理物の堰が形成されるようにした請求項４に記載のロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、キルン内壁の付着物を除去する付着物除去部材を設けたロータリーキルンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物、セメント原料、石灰石等の焼成や乾燥に使用されるロータリーキルンでは、キルンの内壁に付着物が付着する。キルン内壁の付着物は、焼成や乾燥される被処理物の移動を阻害するのみでなく、間接加熱方式のものでは熱伝導率も低下させる。このため、回転駆動されるキルン内に、内壁の付着物を除去する付着物除去部材を設けたロータリーキルンがある。
【０００３】
このような付着物除去部材を設けたロータリーキルンとしては、ロータリーキルンの前端部に、キルンの回転に従動する付着物除去部材としての環状体を取り付け、この環状体の一部をキルン内周壁面に摺接させるもの（例えば、特許文献１参照。）や、中心軸の円周方向に３枚以上の羽根を有する付着物除去部材をキルンの回転軸と平行に装入して、キルン内で転動させるもの（例えば、特許文献２参照。）等がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭５３−４０６８２号公報（第２−３頁、第１−３図）
【特許文献２】
特開２００２−８１８６６号公報（第２−４頁、第１−４図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載されたキルンに従動回転する環状体をキルン内周壁面に摺接させるロータリーキルンは、付着物の除去効率は優れているが、従動回転する環状体の取り付けに精度を必要とし、かつ、環状体も大径で複雑な構造となるので高価なものとなる問題がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載されたものは、羽根を有する付着物除去部材をキルン内に簡単に装入できるが、付着物除去部材の転動による羽根の付着物剥ぎ取り力は小さく、効果的に付着物を除去することができない。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、安価で簡単な構成でキルン内壁の付着物を効果的に除去できるロータリーキルンを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、回転駆動される筒状のキルン内に、キルン内壁の付着物を除去する付着物除去部材を設けたロータリーキルンにおいて、前記付着物除去部材を、断面が三角形または四角形で、中実または中空の細長部材として、その断面高さ寸法をキルン内径寸法の１／２〜１／５に形成し、この細長部材を前記キルンの筒方向に向けて装入した構成を採用した。
【０００９】
すなわち、付着物除去部材を、断面が三角形または四角形で、中実または中空の細長部材として、その断面高さ寸法をキルン内径寸法の１／２〜１／５に形成し、この細長部材を前記キルンの筒方向に向けて装入することにより、鋭角または直角の側稜を有する細長部材を、キルンの回転に伴ってキルン内周壁面に沿わせて滑落させ、この細長部材の滑落に伴う鋭角または直角の側稜のキルン内壁との摺接により付着物を剥ぎ取って、キルン内壁の付着物を効果的に除去できるようにした。
【００１０】
前記細長部材の断面高さ寸法Ｈをキルン内径寸法Ｄの１／２〜１／５としたのは、以下の理由による。すなわち、高さ寸法Ｈが内径寸法Ｄの１／２を超えると、細長部材が転動しやすくなって、前記側稜の摺接による付着物の剥ぎ取り作用が低下し、高さ寸法Ｈが内径寸法Ｄの１／５未満では、細長部材がキルン内の被処理物に埋没して、細長部材がキルン内壁から浮き上がりやすくなるからである。
【００１１】
前記キルンの内壁面に突起を設けることにより、前記細長部材を突起に引っ掛けて高く持ち上げてから転動落下させ、この転動落下の衝撃によるキルン内壁からの付着物の浮かせ効果や剥離効果を、前記滑落の摺接による剥ぎ取り作用と組み合わせて、より効果的にキルン内壁の付着物を除去することができる。
【００１２】
前記キルンの内径断面を多角形状とすることにより、滑落する細長部材を多角形状のコーナに引っ掛けて、細長部材に滑落と転動を交互に生じさせ、転動の衝撃によるキルン内壁からの付着物の浮かせ効果や剥離効果を、前記滑落の摺接による剥ぎ取り作用と組み合わせて、より効果的にキルン内壁の付着物を除去することができる。
【００１３】
前記細長部材を中空のものとし、その長手方向側面の少なくとも１つに、キルン内の被処理物が出入り可能な開口を設けることにより、この開口から細長部材の中に入る被処理物を、前記細長部材の転動落下または転動によって攪拌し、被処理物の焼成や乾燥をより効率よく行うことができる。
【００１４】
前記長手方向側面の全てに開口を設け、これらの開口を設けた各側面が前記キルンの回転方向を向く状態で、その開口の下端が側面の下端から所定の高さに位置するようにし、このキルンの回転方向を向く側面の下部に、前記開口に出入りする被処理物の堰が形成されるようにすることにより、キルンの回転方向を向く細長部材側面の前面側の被処理物を側面の下部で塞き止め、この側面がキルンの回転に伴って水平向きに傾斜してから、塞き止められた被処理物を開口から細長部材の中に落下させ、被処理物の攪拌作用をより高めることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１乃至図８に基づき、この発明の実施形態を説明する。図１乃至図５は、第１の実施形態を示す。このロータリーキルンは、図１および図２に示すように、キルン１の外周がヒータ２を組み込んだカバー３で覆われた間接加熱方式のものである。キルン１の供給端側には入口フード４が、排出端側には出口フード５が設けられ、入口フード４を貫通して、被処理物の投入管６がキルン１の供給端に挿入されている。キルン１は、その両端部に取り付けられた各タイヤ７を支持台８の一対のローラ９で回転自在に支持され、チェーン１０とスプロケット１１を介してモータ１２で回転駆動されるようになっている。
【００１６】
前記キルン１の内径断面は六角筒状に形成され、その筒方向中央部に環状のストッパ１３が設けられて、その両側に付着物除去部材としての三角形断面で中空の細長部材１４が、キルン１の筒方向に向けて１本ずつ装入されている。ストッパ１３は、キルン１の排出端側端面に内向きに取り付けられたパイプ部材１５の先端に、放射状のアーム部材１６を介して取り付けられている。各細長部材１４の高さ寸法Ｈは、キルン１の内径寸法Ｄの１／２〜１／５に形成され、長さ寸法は、前記ストッパ１３で仕切られたキルン１の半分ずつの領域とほぼ等しい長さに形成されている。
【００１７】
図３に示すように、前記細長部材１４は、三角形断面の各頂点部に配した広幅部１７ａと狭幅部１７ｂを有する非対称なＶ字のアングル部材１７の両端部を連結板１８で連結して三角筒状としたものであり、その長手方向各側面１９に開口２０が形成されている。図２に示したように、各細長部材１４は、キルン１の回転方向を向く側面１９ａで、アングル部材１７の広幅部１７ａが側面１９ａの下側に、狭幅部１７ｂが側面１９ａの上側にくる向きに装入され、側面１９ａの開口２０の下方に、広幅部１７ａで堰が形成されるようになっている。なお、開口２０は、一部の側面１９のみに設けてもよく、その位置と形状も任意に設計することができる。
【００１８】
図４は、前記キルン１の回転に伴う細長部材１４の動きを示す。▲１▼は、細長部材１４がキルン１内壁の最下辺左側に位置する状態であり、キルン１の回転方向を向く側面１９ａの前面側には、被処理物Ａの一部がアングル部材１７の広幅部１７ａで塞き止められている。キルン１の時計回りの回転に伴って、▲２▼に示すように、細長部材１４はキルン１の内壁に沿って最下辺右側に滑落し、さらに、▲３▼に示すように、水平向きに傾斜する側面１９ａの広幅部１７ａ上端の開口２０から、塞き止められていた被処理物Ａが細長部材１４の中に落下する。さらにキルン１が回転すると、▲４▼に示すように、細長部材１４は次に最下辺となるキルン１内壁へ転動して、▲１▼に示した状態に戻り、上述した動きを繰り返す。
【００１９】
したがって、前記細長部材１４の滑落によるキルン１内壁の付着物の剥ぎ取り作用に、細長部材１４の転動に伴う衝撃によるキルン１内壁からの付着物の浮かせ効果や剥離効果が組み合わされ、キルン１内壁の付着物が効果的に除去される。なお、図５に示すように、前記細長部材１４がキルン１内壁の最下辺を右側へ滑落する際には、滑落先端側の鋭角の稜のみでなく、最下辺に沿うアングル部材１７の狭幅部１７ｂ先端も、キルン１内壁に摺接するので、キルン１内壁の付着物がより効果的に除去される。
【００２０】
また、この実施形態では、上記細長部材１４の動きに伴って、被処理物Ａが細長部材１４の中に落下するとともに、転動する細長部材１４の中でも大きく移動するので、被処理物Ａの攪拌作用を高めて、焼成や乾燥をより効率よく行うことができる。
【００２１】
図６は、第２の実施形態を示す。このロータリーキルンの本体は、第１の実施形態のものと同じであり、三角形断面の細長部材２１が中実とされている点のみが異なる。細長部材２１の高さ寸法は、キルン１の内径寸法の１／２〜１／５に形成されている。
【００２２】
この実施形態では、図６に示す▲１▼の状態でキルン１内壁の最下辺左側に位置する細長部材２１が、キルン１の時計回りの回転に伴って、▲２▼に示すように、キルン１の内壁に沿って最下辺右側に滑落し、さらに、▲３▼に示すように、次に最下辺となるキルン１内壁へ転動して、▲１▼に示した状態に戻る。
【００２３】
したがって、この実施形態でも、細長部材２１の滑落による付着物の剥ぎ取り作用に、細長部材２１の転動に伴う衝撃による付着物の浮かせ効果や剥離効果が組み合わされて、付着物がキルン１内壁から効果的に除去される。
【００２４】
図７は、第３の実施形態を示す。このロータリーキルンは、キルン２２の内径断面が円筒状に形成され、その内壁に１８０°の位相で２箇所に突起２３が設けられている。その他の構成と細長部材１４は、第１の実施形態のものと同じであり、細長部材１４の高さ寸法は、キルン２２の内径寸法の１／２〜１／５とされている。
【００２５】
この実施形態では、図７に示す▲１▼の状態でキルン２２内壁の下部に位置する細長部材１４は、キルン２２の時計回りの回転に伴って、▲２▼に示すように、キルン１の内壁に沿って右方へ滑落して、一方の突起２３に引っ掛かる。さらに、▲３▼に示すように、細長部材１４は突起２３で上方に持ち上げられるとともに、キルン２２の回転方向を向く側面１９ａが水平向きに傾斜して、側面１９ａの広幅部１７ａに塞き止められていた被処理物Ａが、その上端の開口２０から細長部材１４の中に落下する。▲４▼に示すように、キルン２２がさらに回転すると、突起２３で高く持ち上げられた細長部材１４は下方へ転動落下し、▲１▼に示した状態に戻る。
【００２６】
したがって、この実施形態の場合も、第１の実施形態の場合と同様に、キルン２２内壁の付着物が効果的に除去されるとともに、被処理物Ａが効率よく攪拌される。
【００２７】
図８は、第４の実施形態を示す。このロータリーキルンの本体は、第３の実施形態のものと同じであり、細長部材２４が四角形断面で中実とされている点のみが異なる。なお、細長部材２４の高さ寸法は、キルン２２の内径寸法の１／２〜１／５とされている。また、図示は省略するが、細長部材２４は、図７に示した第３の実施形態の場合と同様に、キルン２２内壁に沿う滑落と突起２３からの転動落下を繰り返し、キルン２２内壁の付着物を効果的に除去する。
【００２８】
上述した各実施形態では、キルンの全長を２つに仕切り、各仕切り領域に付着物除去部材としての細長部材を１本ずつ装入したが、キルンは仕切りなし、または３つ以上に仕切ってもよく、付着物の少ない仕切り領域では、細長部材の装入を省略することもできる。また、ロータリーキルンを間接加熱方式のものとしたが、本発明に係るロータリーキルンは、直接加熱方式のものにも採用することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明のロータリーキルンは、付着物除去部材を、断面が三角形または四角形で、中実または中空の細長部材として、その断面高さ寸法をキルン内径寸法の１／２〜１／５に形成し、この細長部材をキルンの筒方向に向けて装入するようにしたので、鋭角または直角の側稜を有する細長部材を、キルンの回転に伴ってキルン内周壁面に沿わせて滑落させ、この細長部材の滑落による鋭角または直角の側稜のキルン内壁との摺接で付着物を剥ぎ取って、キルン内壁の付着物を効果的に除去することができる。
【００３０】
また、前記キルンの内壁面に突起を設けることにより、前記細長部材を突起に引っ掛けて高く持ち上げてから転動落下させ、この転動落下の衝撃によるキルン内壁の付着物の浮かせ効果や剥離効果を、前記滑落による剥ぎ取り作用と組み合わせて、より効果的にキルン内壁の付着物を除去することができる。
【００３１】
前記キルンの内径断面を多角形状とすることによっても、滑落する細長部材を多角形状のコーナに引っ掛けて、細長部材に滑落と転動を交互に生じさせ、転動の衝撃によるキルン内壁の付着物の浮かせ効果や剥離効果と、滑落による剥ぎ取り作用とを組み合わせて、より効果的にキルン内壁の付着物を除去することができる。
【００３２】
さらに、前記細長部材を中空のものとし、その長手方向側面の少なくとも１つに、キルン内の被処理物が出入り可能な開口を設けることにより、この開口から細長部材の中に入る被処理物を、前記細長部材の転動落下または転動によって攪拌し、被処理物の焼成や乾燥をより効率よく行うことができる。
【００３３】
前記長手方向側面の全てに開口を設け、これらの開口を設けた各側面がキルンの回転方向を向く状態で、その開口の下端が側面の下端から所定の高さに位置するようにし、このキルンの回転方向を向く側面の下部に、開口に出入りする被処理物の堰が形成されるようにすれば、キルンの回転方向を向く細長部材側面の前面側の被処理物を側面の下部で塞き止め、この側面がキルンの回転に伴って水平向きに傾斜してから、塞き止められた被処理物を開口から細長部材の中に落下させ、被処理物の攪拌作用をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態のロータリーキルンを示す切欠き正面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図
【図３】図２の細長部材を示す一部省略斜視図
【図４】図３の細長部材のキルン内での動きを説明する概念図
【図５】図４の細長部材の動きの一部を説明する概念図
【図６】第２の実施形態のロータリーキルンにおける細長部材のキルン内での動きを説明する概念図
【図７】第３の実施形態のロータリーキルンにおける細長部材のキルン内での動きを説明する概念図
【図８】第４の実施形態のロータリーキルンにおけるキルン内の細長部材の状態を説明する概念図
【符号の説明】
１  キルン
２  ヒータ
３  カバー
４  入口フード
５  出口フード
６  投入管
７  タイヤ
８  支持台
９  ローラ
１０  チェーン
１１  スプロケット
１２  モータ
１３  ストッパ
１４  細長部材
１５  パイプ部材
１６  アーム部材
１７  アングル部材
１７ａ  広幅部
１７ｂ  狭幅部
１８  連結板
１９、１９ａ  側面
２０  開口
２１  細長部材
２２  キルン
２３  突起
２４  細長部材
【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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【図８】
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