(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後方向に延び、内部で被処理物に対して熱処理を施す円筒状の筒体と、
前記筒体の外周面に取付けられた断熱材と、
内径が前記筒体の外径よりも大きく前記筒体に外挿され、前記筒体の円筒軸を回転軸として前記筒体とともに回転可能なタイヤと、
前記筒体を正回転及び逆回転可能な回転手段と、を備えるロータリーキルンにおいて、
前記筒体の外周面と前記タイヤの内周面の間において配置され前記筒体に固定されるとともに内部が空洞で弾性を有し、しかも前記タイヤの内周面に対し直接的に又は間接的に弾接する緩衝体を備え、
前記緩衝体の空洞にも前記断熱材が配置され、
前記緩衝体は、前後に配置され前記筒体から立設する二枚一組の縦板と、前記一組の縦板の前記タイヤ側を連結する横板と、からなる断面略コ字状であるとともに、
前記横板の前後方向の長さは前記タイヤの前後方向の長さよりも長く、
しかも周方向に互いに離間して複数配置され、
前記タイヤは前記横板の前後方向略中央に配置されたことを特徴とするロータリーキルン。
【請求項２】
前後方向に延び、内部で被処理物に対して熱処理を施す円筒状の筒体と、
前記筒体の外周面に取付けられた断熱材と、
内径が前記筒体の外径よりも大きく前記筒体に外挿され、前記筒体の円筒軸を回転軸として前記筒体とともに回転可能なタイヤと、
前記筒体を正回転及び逆回転可能な回転手段と、を備えるロータリーキルンにおいて、
前記筒体の外周面と前記タイヤの内周面の間において配置され前記筒体に固定されるとともに内部が空洞で弾性を有し、しかも前記タイヤの内周面に対し直接的に又は間接的に弾接する緩衝体を備え、
前記緩衝体の空洞にも前記断熱材が配置され、
前記緩衝体は、前記筒体の外方側に膨出湾曲する断面略円弧状であり、
前記熱処理が行われる前である昇温前においては前記緩衝体の円弧の頂点部のみが前記タイヤに当接することを特徴とするロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部で被処理物に対して熱処理を施すロータリーキルンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉粒体等の被処理物に対して、加熱、乾燥、焼成、燃焼等の熱処理を施すためにロータリーキルンが広く用いられている。
ロータリーキルンは、回転する鋼板製の筒体の後端の高さが前端の高さよりも高くなるように傾けて配置されており、筒体の回転に伴い被処理物が後方から前方にゆっくりと移送されて、その間、被処理物には熱処理が施される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなロータリーキルン２００は、例えば、図５及び図６に示すように、耐熱鋼板製で円筒状の筒体１８を、その筒体１８の円筒軸を回転軸として減速機付モーター８を利用して正回転及び逆回転させるものであり、筒体１８は出口側となる前部側よりも入口側となる後部側の方を高くなるように設置されている。
【０００４】
また、ローラー２，３に支持されたタイヤ１はその内径が筒体１８の外径よりも大きく筒体１８に外挿され、筒体１８の円筒軸を回転軸として筒体１８とともに回転可能としている。このようなタイヤ１が筒体１８の前後にそれぞれ一つずつ取付けられている。
また、筒体１８の外周面であって、二つのタイヤ１間にはセラミックファイバーからなる断熱材１７が取付けられており、筒体１８の内部の温度の低下を防止する。
【０００５】
そして、入口側に設けられたスクリューフィーダー９から筒体１８内に投入された被処理物１１に対して、筒体１８を回転しつつ被処理物１１を前部側に移送させながら熱処理を施すようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−９７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、筒体１８は昇温して径方向に膨張する一方、タイヤ１は外気に接していて筒体１８と同等には昇温しないので、タイヤ１の膨張量は筒体１８の膨張量よりも小さい。
したがって、膨張量の小さいタイヤ１が筒体１８の膨張を抑え込むようになってしまい、その熱応力が上がり過ぎると筒体１８が破損する可能性がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的とするところは、筒体の熱応力が上がり難いロータリーキルンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のロータリーキルン（１００）は、前後方向に延び、内部で被処理物（４１）に対して熱処理を施す円筒状の筒体（４０）と、前記筒体（４０）の外周面に取付けられた断熱材（２４）と、内径が前記筒体（４０）の外径よりも大きく前記筒体（４０）に外挿され、前記筒体（４０）の円筒軸を回転軸として前記筒体（４０）とともに回転可能なタイヤ（２０）と、前記筒体（４０）を正回転及び逆回転可能な回転手段と、を備えるロータリーキルン（１００）において、前記筒体（４０）の外周面と前記タイヤ（２０）の内周面の間において配置され前記筒体（４０）に固定されるとともに内部が空洞で弾性を有し、しかも前記タイヤ（２０）の内周面に対し直接的に又は間接的に弾接する緩衝体（１９）を備え、前記緩衝体（１９）の空洞にも前記断熱材（２４）が配置され、
前記緩衝体（１９）は、前後に配置され前記筒体（４０）から立設する二枚一組の縦板（２２）と、前記一組の縦板（２２）の前記タイヤ（２０）側を連結する横板（２３）と、からなる断面略コ字状であるとともに、前記横板（２３）の前後方向の長さは前記タイヤ（２０）の前後方向の長さよりも長く、しかも周方向に互いに離間して複数配置され、前記タイヤ（２０）は前記横板（２３）の前後方向略中央に配置されたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載のロータリーキルン（１００）は、前後方向に延び、内部で被処理物（４１）に対して熱処理を施す円筒状の筒体（４０）と、前記筒体（４０）の外周面に取付けられた断熱材（２４）と、内径が前記筒体（４０）の外径よりも大きく前記筒体（４０）に外挿され、前記筒体（４０）の円筒軸を回転軸として前記筒体（４０）とともに回転可能なタイヤ（２０）と、前記筒体（４０）を正回転及び逆回転可能な回転手段と、を備えるロータリーキルン（１００）において、前記筒体（４０）の外周面と前記タイヤ（２０）の内周面の間において配置され前記筒体（４０）に固定されるとともに内部が空洞で弾性を有し、しかも前記タイヤ（２０）の内周面に対し直接的に又は間接的に弾接する緩衝体（１９）を備え、前記緩衝体（１９）の空洞にも前記断熱材（２４）が配置され、
前記緩衝体（１９）は、前記筒体（４０）の外方側に膨出湾曲する断面略円弧状であり、前記熱処理が行われる前である昇温前においては前記緩衝体（１９）の円弧の頂点部のみが前記タイヤ（２０）に当接することを特徴とする。
【００１４】
ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、筒体の外周面とタイヤの内周面の間において配置され弾性を有する緩衝体を備えるので、筒体の膨張量がタイヤの膨張量よりも大きくても緩衝体が筒体の膨張を吸収する。よって、筒体の熱応力が上がり難いので、筒体の破損を防止可能である。
また、緩衝体の空洞にも断熱材が配置されたので、筒体内部の温度分布が均一になり、精密な温度管理が可能となって被処理物の品質が向上する。
このように、タイヤの内側である緩衝体の空洞にも断熱材が配置されるので、例えば、一個の筒体に対してタイヤを三個以上互いに離間させて取付けることができ、これにより筒体の厚みを薄くすることができる。また、筒体の両端以外でもタイヤで筒体を支持することとなるので、筒体の径を小さく軸方向の長さを長くすることができる。
【００１６】
また、本発明によれば、緩衝体は、前後に配置され筒体から立設する二枚一組の縦板と、一組の縦板のタイヤ側を連結する横板と、からなる断面略コ字状であるとともに、横板の前後方向の長さはタイヤの前後方向の長さよりも長く、タイヤは横板の前後方向略中央に配置されたので、筒体が膨張したときに横板が撓んで吸収することができる。
【００１８】
また、本発明によれば、緩衝体は、筒体の外方側に膨出湾曲する断面略円弧状で、熱処理が行われる前である昇温前においては緩衝体の円弧の頂点部のみをタイヤに当接させることもできる。
【００１９】
なお、本発明のロータリーキルンのように、タイヤの内周面に弾接する緩衝体を備える点は、上述した特許文献１には全く記載されていない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るロータリーキルンを示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るロータリーキルンを示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るロータリーキルンを示す図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るロータリーキルンにおける筒体が膨張した状態を示す拡大断面図である。
【図５】従来例に係るロータリーキルンを示す断面図である。
【図６】ロータリーキルンを示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１乃至図４を参照して、本発明の実施形態に係るロータリーキルン１００を説明する。
このロータリーキルン１００は、内熱式円筒型キルンであり、筒体４０と、断熱材２４と、タイヤ２０と、回転手段と、緩衝体１９と、を備え、特に緩衝体１９を特徴とする。
【００２２】
筒体４０は、耐熱鋼板３７製の円筒状であって、前後方向に延び、後部の高さが前部の高さよりも高くなるように傾けて、かつ軸回転自在に配置されている。
筒体４０の後部には被処理物４１を投入する投入口が設けられており、投入口から投入された被処理物４１はスクリューフィーダー３９を介して筒体４０の内部に送られてバーナー３８による熱処理が施され、前部の排出口から排出される。
筒体４０の後部は耐火物３６で覆われた投入フード３４となっており、煙突３３が連通されている。また、筒体４０の前部もやはり耐火物３６で覆われた排出フード３５であり、この耐火物３６はさらに鋼板３７で覆われている。
【００２３】
断熱材２４は、筒体４０の外周面に取付けられたセラミックファイバーからなる。この断熱材２４で筒体４０の外周面がなるべく露出しないように覆っている。
【００２４】
タイヤ２０は、金属製であって、内径が筒体４０の外径よりも大きく筒体４０に外挿され、三個互いに離間させて取付けられている。
このタイヤ２０は、小径の二つの受けローラー２５，２６，２７で支持され、筒体４０の円筒軸を回転軸として筒体４０とともに回転可能となっている。
また、三個のタイヤ２０のうち一個は、ストッパー付きのストッパー受けローラー２５で支持されることで、筒体４０が前後にスライドすることが防止されている。
【００２５】
回転手段は、筒体４０側に取付けられた回転スプロケット３０、回転スプロケット３０にローラーチェーン２９を介して連結された駆動スプロケット３１を有する減速機付モーター３２を備える。これによって、タイヤ２０を正回転及び逆回転可能となっている。
回転スプロケット３０は、三個のタイヤ２０よりも後方に配置されている。
【００２６】
緩衝体１９は、図３に示すように筒体４０の外周面とタイヤ２０の内周面の間において周方向に互いに離間して複数（ここでは八個）配置され、筒体４０に固定されている。
より詳しくは、緩衝体１９は、前後に配置され筒体４０から立設する二枚一組の縦板２２と、一組の縦板２２のタイヤ２０側を連結する横板２３と、からなる断面略コ字状で、緩衝体１９の内部は空洞となっている。特に、横板２３は高張力鋼からなり、弾性を有している。縦板２２の材質は横板２３の材質と同じであっても異なっていてもよいが、縦板２２も多少は撓む必要がある。
【００２７】
また、図２に示すように、横板２３の前後方向の長さはタイヤ２０の前後方向の長さ（厚さ）よりも長く、また縦板２２の径方向の長さよりも長い。
そして、タイヤ２０は横板２３の前後方向略中央に配置される。
また、この緩衝体１９の空洞にも断熱材２４が配置されている。本実施形態においては、この空洞いっぱいにセラミックファイバーを充填させたが、空洞の外周側に隙間が生じてもよい。
【００２８】
ここで、筒体４０を回転させながらテーパーライナー２１で芯出しを行い、芯出し完了後にテーパーライナー２１は溶接固定され、緩衝体１９を介して筒体４０とタイヤ２０が固定されている。緩衝体１９は弾性を有しているので、タイヤ２０の内周面と緩衝体１９は実質的に弾接している。
【００２９】
また、この緩衝体１９と同じ物が回転スプロケット３０に対しても配置されている。つまり、筒体４０の外周面と回転スプロケット３０の内周面の間にも緩衝体１９は配置されるとともに、その緩衝体１９は筒体４０及び回転スプロケット３０と固定されている。これによって、減速機付モーター３２の動力で筒体４０を回転させることができる。
【００３０】
以上のように構成されたロータリーキルン１００によれば、筒体４０の外周面とタイヤ２０の内周面の間において配置され弾性を有する緩衝体１９を備えるので、筒体４０の膨張量がタイヤ２０の膨張量よりも大きくても、図４に示すように緩衝体１９が撓んで筒体４０の膨張を吸収する。よって、筒体４０の熱応力が上がり難いので、筒体４０の破損を防止可能である。
また、緩衝体１９の空洞にも断熱材２４が配置されたので、筒体４０内部の温度分布が均一になり、精密な温度管理が可能となって被処理物４１の品質が向上する。このとき、空洞内部の断熱材２４も緩衝体１９の撓みとともに潰れるので、断熱材２４が存在していても緩衝体１９が撓み難くなるといったことは無い。
【００３１】
また、タイヤ２０の内側である緩衝体１９の空洞にも断熱材２４が配置されるので、従来とは異なり、一個の筒体４０に対してタイヤ２０を三個以上互いに離間させて取付けること、つまりタイヤ２０を筒体４０の前後方向中央部分にも取付けることができ、これにより筒体４０の厚みを薄くすることができる。また、筒体４０の両端以外でもタイヤ２０で筒体４０を支持することとなるので、筒体４０の径を小さく軸方向の長さを長くすることができる。
筒体４０は耐熱鋼板３７製であって非常に高価なので、このように材料を減少させることができると、経済的なメリットが大きい。
【００３２】
また、緩衝体１９は、前後に配置され筒体４０から立設する二枚一組の縦板２２と、一組の縦板２２のタイヤ２０側を連結する横板２３と、からなる断面略コ字状であるとともに、横板２３の前後方向の長さはタイヤ２０の前後方向の長さよりも長く、タイヤ２０は横板２３の前後方向略中央に配置されたので、筒体４０が膨張したときに横板２３が撓んで確実に膨張を吸収することができる。
【００３３】
さらに、内径が筒体４０の外径よりも大きく筒体４０に外挿され、筒体４０の円筒軸を回転軸として動力を筒体４０に伝えて筒体４０を回転させる回転スプロケット３０を備え、筒体４０の外周面と回転スプロケット３０との内周面の間にも緩衝体１９を配置したので、回転スプロケット３０による筒体４０の熱応力の上昇も抑制可能である。
【００３４】
なお、本実施形態において、緩衝体１９は断面略コ字状であるとしたが、これに限られるものではなく、他の形状であってもよい。例えば、筒体４０の外方側に膨出湾曲する断面略円弧状の高張力鋼からなってもよい。そして、熱処理が行われる前である昇温前においては緩衝体１９の円弧の頂点部のみがタイヤ２０に当接するようにすると、昇温後筒体４０が膨張したときに緩衝体１９が撓んで膨張を吸収可能である。
【００３５】
また、タイヤ２０と緩衝体１９の固定はテーパーライナー２１を介して溶接してなされたが、これに限られるものではなく、例えばテーパーライナー２１を使用しなくてもよく、またタイヤ２０を貫通するセットスクリューを用いて固定してもよい。つまり、緩衝体１９と筒体４０とが直接的に又は間接的に弾接し、固定させていればよい。
【００３６】
さらに、断熱材２４はセラミックファイバーに限られるものではない。但し、緩衝体１９の空洞を断熱材２４で満たす場合には、断熱材２４は緩衝体１９とともに潰れる程度に軟質でなければならない。
また、タイヤ２０を三個設けたが三個以上であってもよい。
【００３７】
また、緩衝体１９は環状材（素材は例えば耐熱ゴム）であってもよい。つまり、内方から順に筒体４０、断熱材２４、環状の緩衝体１９、タイヤ２０として、筒体４０と緩衝体１９を例えば棒状の固定具で必要に応じて固定するとともに、緩衝体１９とタイヤ２０を固定するという構成であってもよい。このような構成でも筒体４０の膨張を緩衝体１９で吸収することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１      タイヤ
２      ストッパー受けローラー
３      ローラー
４      軸受
５      回転スプロケット
６      駆動スプロケット
７      ローラーチェーン
８      モーター
９      スクリューフィーダー
１０      煙突
１１      被処理物
１２      投入フード
１３      排出フード
１４      耐火物
１５      鋼板
１６      バーナー
１７      断熱材
１８      筒体
１９      緩衝体
２０      タイヤ
２１      テーパーライナー
２２      縦板
２３      横板
２４      断熱材
２５      ストッパー受けローラー
２６      受けローラー
２７      受けローラー
２８      軸受
２９      ローラーチェーン
３０      回転スプロケット
３１      駆動スプロケット
３２      モーター
３３      煙突
３４      投入フード
３５      排出フード
３６      耐火物
３７      鋼板
３８      バーナー
３９      スクリューフィーダー
４０      筒体
４１      被処理物
１００      ロータリーキルン
２００      ロータリーキルン
【図１】
0006404789.tif 000002
【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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