(57)【要約】【課題】運転停止に際して、処理物の排出を停止しながらも、仕様外の処理物が発生しないようにする。運転停止における回転筒の歪みを防止する。【解決手段】回転筒１０に対して一体化され、回転筒１０に伴う回転により、回転筒１０内の被処理物を排出部１４へ押し進めるように形成されたスクリュウ羽根２４を有するロータリーキルン１等において、運転停止に際して、原料供給を停止するとともに、熱風炉２による加熱を行いつつ、所定の時間間隔をもって回転筒１０の逆回転および回転停止を繰り返し、回転筒１０内の被処理物を排出させずに加熱処理を行った後、回転筒１０を正回転させて回転筒１０内に残留する処理物を排出させる。しかる後、回転筒１０が冷却するまで、回転筒１０の逆回転および回転停止を繰り返す。【選択図】図１
2005201511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向まわりに回動自在とされた回転筒と、回転筒にそれぞれ設けられた被処理物の装入部および処理物の排出部と、前記回転筒に対して一体化され、回転筒に伴う回転により回転筒内の被処理物を排出部へ推進する排出推進機構と、回転筒内の被処理物を加熱するための加熱手段とを備え、前記回転筒を回転させながら回転筒内に装入した被処理物を排出部へ排出する過程で前記加熱手段により加熱する回転式加熱処理装置において、
運転停止あるいは運転停止後の再起動に際して、前記加熱手段による加熱を行いつつ、前記回転筒の逆回転を利用して回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行う制御手段を備えた、回転式加熱処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、運転停止あるいは運転停止後の再起動に際して、前記加熱手段による加熱を行いつつ、所定の時間間隔をもって前記回転筒の逆回転および回転停止を繰り返し、回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行うように構成されている、請求項１記載の回転式加熱処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、回転筒の逆回転および回転停止を繰り返しながら前記回転筒を冷却するように構成されている、請求項１または２記載の回転式加熱処理装置。
【請求項４】
軸心方向まわりに回動自在とされた回転筒と、回転筒にそれぞれ設けられた被処理物の装入部および処理物の排出部と、前記回転筒に対して一体化され、回転筒に伴う回転により回転筒内の被処理物を排出部へ推進する排出推進機構と、回転筒内の被処理物を加熱するための加熱手段とを備え、前記回転筒を回転させながら回転筒内に装入した被処理物を排出部へ排出する過程で前記加熱手段により加熱する回転式加熱処理装置における運転方法であって、
運転停止あるいは運転停止後の再起動に際して、前記加熱手段による加熱を行いつつ、前記回転筒の逆回転を利用して回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行う制御手段を備えた、回転式加熱処理装置における運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリーキルンやスチームチューブドライヤー等の回転式加熱処理装置の運転に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のロータリーキルンとしては、例えば図１に示すような本体部１と、加熱手段としての熱風炉２とを有するものが知られている（他の例は特許文献１及び２を参照）。本体部１は、横長円筒状の回転筒１０を有する。
【０００３】
回転筒１０の中心軸方向ｘの両側には外周面にタイヤ１６が設けられており、回転筒１０はこれらタイヤ１６を介して、基台１８の上に設置された支承ローラ１７により回転可能に支持されている。回転筒１０の下り勾配および直径に合わせて支承ローラ１７間の幅およびそれらの長手方向傾斜角度が選択される。
【０００４】
また、回転筒１０を回転させるために、回転筒１０の周囲に従動ギア１９が設けられるとともに、これに図示されていない駆動ギアが噛合され、この駆動ギアに電動モータ等の駆動源２１の回転力が減速機２０を介して伝達され、回転筒１０がその軸心回りに回転するようになっている。
【０００５】
回転筒１０の中心軸方向の一方側の端板には被処理物の装入部１２が回転継手を介して接続されている。装入部１２は、回転筒１０内に通じる各種コンベアやシュートにより構成される。被処理物は固定設置された装入部１２から回転継手を介して回転筒１０内に装入される。また、回転筒の下部には、熱風炉２から送り出された熱風を回転筒１０内に導入するための熱風導入口１３が設けられている。
【０００６】
回転筒１０に装入された被処理物は、回転筒１０の回転により周方向に持ち上げられた後に落下することを繰り返しつつ、回転筒１０が下り勾配をもって設置されていることで、順次、装入部１２に対して反対側に移送される。この移送過程で、被処理物は、熱風により加熱され、乾燥、焼却処理が進行する。回転筒１０における装入部１２に対して反対側の端部には処理物の排出部１４が設けられている。処理物はこの排出部１４から排出される。排出部１４は、例えば各種のコンベヤやシュートにより構成される。
【０００７】
回転筒１０の排出部１４側には、処理により発生する蒸気、燃焼ガス等のガスを排出するための排ガス出口１５が設けられている。排ガス出口１５からの排ガスは、図示しない排ガス処理設備を介して大気に放出される。
【０００８】
この種の回転式加熱処理装置では、従来から、回転筒１０に対して一体化され、回転筒１０に伴う回転により、回転筒１０内の被処理物を排出部１４へ押し進めるように形成された羽根部材が装備される。この例としては、図示しないが回転筒１０内周面に螺旋方向に沿って固設されたもの（例えば、特許文献１に記載された搬送羽根１２，１８や、特許文献３に記載された送り羽根２ｂ）を挙げることができる。
【０００９】
また、回転筒１０内から排出部１４へ至る通路内に羽根部材を設ける形態も知られている。例えば図２及び図３に示すような形態である。この図示形態においては、回転筒１０の他端側（排出部１４側）の端板１２の中央部に、内側筒部２３Ａおよび外側筒部２３Ｂからなる排出筒部２０が連通され且つ一体化されており、内側筒部２３Ａ内はガス供給通路とされ、両筒部２３Ａ，２３Ｂの間の空間が排出通路とされている。排出筒部２０の排出部１４側（図中右方向）の開口部２１、２２には、処理物の排出通路をなす排出ケーシング３１、及び熱風炉２の排ガスを回転筒１０内へ供給するためのガス供給ケーシング３２がそれぞれ連通されている。そして、排出筒部２０における両筒部２３Ａ，２３Ｂ間の排出通路には、開口部２１に向かって処理物を送出す羽根部材、図示形態ではスクリュウ羽根２４が設けられている。スクリュウ羽根２４に代えてたとえばパドル形状などの羽根が用いられることもある。
【００１０】
図示例のガス供給ケーシング３２は横向き円筒状をなしており、排出ケーシング３１の上部を貫通して、その先端が開口部２２内に挿入されている。これにより、ガス供給ケーシングと排出ケーシングとが実質的に仕切られる。
【００１１】
かかる形態では、回転筒１０の回転に伴って、スクリュウ羽根２４も軸心周りに回転するので、処理物は、開口部２１に向かってスクリュウ羽根２４の送り作用により送られ、開口部２１から排出され、やがて自重により排出ケーシング３１内に落とし込まれ、その排出口１４Ａから機外に排出される。開口部２１と開口部２２とは、ガス供給ケーシング３２の周壁により実質的に仕切られているので、ガスＧの影響を受けることなく、円滑に排出される。
【００１２】
以上はロータリーキルンの場合であるが、加熱処理に際して蒸気による間接加熱を用い、処理物の加熱乾燥を行うもの、例えば所謂スチームチューブドライヤー等も、基本的構成（本発明に関係する部分）については前述のロータリーキルンと同様である（例えば、特許文献３参照）。
【００１３】
ところで、これらの従来の加熱処理装置では、排出物を搬送するコンベヤ等の後段設備が故障や人的ミス等により緊急停止した場合、後段設備への処理物の排出を止めるべく、熱風炉２による加熱および回転筒１０の回転までも含めて運転を停止していた。
【００１４】
しかしながら、このような運転停止を行うと、回転筒１０内に未処理物（仕様外）が残留するため、これが再起動後に完全に処理されることなく後段設備へおくられてしまうという問題点があった。また、熱膨張している回転筒１０が固定支持状態で冷却収縮するため、例えば図４に示すように歪んでしまうという問題点もあった。この問題点は、回転筒１０の回転を継続すれば良いと考えられたが、その場合、排出機構により排出が行われてしまうため、後段設備へ未処理物（仕様外）が送出されてしまう。
【特許文献１】特開２０００−２３４８６５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０５７５３号公報
【特許文献３】特開２００３−２８７３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
そこで、本発明の主たる課題は、運転停止や再起動に際して、処理物の排出を停止しながらも、仕様外の処理物が発生しないようにすることにある。また、他の課題は運転停止における回転筒の歪みを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決した本発明は次記のとおりである。
＜請求項１＞
軸心方向まわりに回動自在とされた回転筒と、回転筒にそれぞれ設けられた被処理物の装入部および処理物の排出部と、前記回転筒に対して一体化され、回転筒に伴う回転により回転筒内の被処理物を排出部へ推進する排出推進機構と、回転筒内の被処理物を加熱するための加熱手段とを備え、前記回転筒を回転させながら回転筒内に装入した被処理物を排出部へ排出する過程で前記加熱手段により加熱する回転式加熱処理装置において、
運転停止あるいは運転停止後の再起動に際して、前記加熱手段による加熱を行いつつ、前記回転筒の逆回転を利用して回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行う制御手段を備えた、回転式加熱処理装置。
【００１７】
（作用効果）
本発明の制御手段によれば、加熱手段による加熱を行いつつ、回転筒の逆回転を利用して回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行うため、処理物の排出を停止しながらも、回転筒内に残留する被処理物（以下、残留被処理物ともいう）を処理できるようになる。したがって、後段設備の故障等が原因で装置を停止する場合であっても、仕様外の処理物の発生を防止できる。この場合、運転停止時に回転筒内の加熱処理物を排出させるのが好ましいが、そのような対応が困難な場合には再起動に先立って残留被処理物の加熱処理を行うこともできる。
【００１８】
＜請求項２＞
前記制御手段は、運転停止あるいは運転停止後の再起動に際して、前記加熱手段による加熱を行いつつ、所定の時間間隔をもって前記回転筒の逆回転および回転停止を繰り返し、回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行うように構成されている、請求項１記載の回転式加熱処理装置。
【００１９】
（作用効果）
殆どの回転式加熱処理装置は、回転筒の逆回転を想定した設計となっていない。そのため、単にモータ等の回転駆動源を逆回転させるだけでは、駆動機構部やその固定構造への負荷が高くなり悪影響を及ぼすおそれがある。これに対して、本項記載の発明のように、所定の時間間隔をもって逆回転および回転停止を繰り返すようにすると、駆動機構部やその固定構造への負荷を最小限にしながらも、残留被処理物の処理および処理物の排出停止が可能となる。
【００２０】
＜請求項３＞
前記制御手段は、回転筒の逆回転および回転停止を繰り返しながら前記回転筒を冷却するように構成されている、請求項１または２記載の回転式加熱処理装置。
【００２１】
（作用効果）
運転停止に際して回転筒を回転せずに冷却すると、熱膨張した回転筒が固定支持状態で冷却収縮することにより歪んでしまうおそれがある。この場合、回転筒を正回転させれば良いのであるが、回転筒内に被処理物が残留しているような場合にはこれが排出されてしまう。よって、回転筒内に被処理物が残留しているような状態で冷却停止を行う場合には、本項記載のように、逆回転および回転停止の繰り返しを行うことで、回転筒の歪みを防止するのが好ましい。
【００２２】
＜請求項４＞
軸心方向まわりに回動自在とされた回転筒と、回転筒にそれぞれ設けられた被処理物の装入部および処理物の排出部と、前記回転筒に対して一体化され、回転筒に伴う回転により回転筒内の被処理物を排出部へ推進する排出推進機構と、回転筒内の被処理物を加熱するための加熱手段とを備え、前記回転筒を回転させながら回転筒内に装入した被処理物を排出部へ排出する過程で前記加熱手段により加熱する回転式加熱処理装置における運転方法であって、
運転停止あるいは運転停止後の再起動に際して、前記加熱手段による加熱を行いつつ、前記回転筒の逆回転を利用して回転筒内の被処理物を排出させずに加熱処理を行う制御手段を備えた、回転式加熱処理装置における運転方法。
【００２３】
（作用効果）
請求項１記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【発明の効果】
【００２４】
以上のとおり本発明によれば、運転停止や再起動に際して、処理物の排出を停止しながらも、仕様外の処理物が発生しないようになる、回転筒の歪みが防止される等の利点がもたらされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、後述するように、回転筒の回転駆動力を利用して排出を促進させるものである限り、ロータリーキルンの他、スチームチューブドライヤー等の各種乾燥機、焼却炉にも適用できるものであるが、特に外熱を利用するロータリーキルンに好適である。以下、前述の図１〜図３に示すロータリーキルン１（以下、単にキルンともいう）を例に取り、本発明について詳説する。なお、装置構成については前述したので、以下では重複を避けるため敢えて説明を省略する。
【００２６】
通常、キルン１を停止する場合、上流側の装置から順に停止していくことで設備内に未処理品が残らないように停止することができるのに対して、例えばキルン１の後段設備（排出口バルブや処理物の移送コンベヤ）が故障等により停止した場合には、キルン１内の残留被処理物の後段設備への排出を停止する必要がある。前述したように、本発明はこのような事態における運転停止に好適なものである。そして、このような事態に本発明を適用する場合、次の２通りの方法から選択することを提案する。
【００２７】
第１の方法は、回転筒１０内の残留被処理物を処理排出した後に再起動可能な状態にする場合である。故障等した後段設備が復旧しなくても回転筒１０内の被処理物を排出できるような場合に好適である。この場合における基本フローは図５に示されており、先ず、本発明を適用した残留分加熱処理工程を行う。この残留分加熱処理工程のフローは図６に示されている。すなわち、先ず、回転筒１０に対する原料供給を停止するとともに、所定の時間間隔をもって回転筒１０の逆回転および回転停止を繰り返す。このサイクルは、一概にはいえないが、通常のキルン１の場合で、３０分〜１時間に回転筒１０を半回転させる程度とすることができる。連続逆回転でも良いが、駆動機構部やその固定構造１７〜２１への負荷を軽減するため、間欠逆回転が好ましい。
【００２８】
本発明が対象とする装置では、回転筒１０に対して一体化され、回転筒１０に伴う回転により、回転筒１０内の被処理物を排出部１４へ押し進めるように形成された羽根部材が装備されているため、回転筒１０を逆回転させると、回転筒１０内の被処理物は排出部１４から押し離されて排出されなくなり、回転筒１０内に滞留する。一方、原料の供給停止に際しては、回転筒１０の装入部への原料供給を直ちに停止しても良いが、そうすると移送コンベヤ等の前段設備に被処理物が残留するため、上流側の設備から順に原料の移送を停止するのが好ましい。この場合、回転筒１０への原料装入が完全に停止するまでにタイムラグが発生する。いずれにせよ、間欠逆回転の開始以降に原料供給が停止されているのが好ましい。
【００２９】
一方、この間欠逆回転に続いて熱風炉２が着火され、熱風が回転筒１０内に供給される。熱風炉２が既に着火している場合には、そのまま熱風供給を行うことができる。かくして、回転筒１０内の被処理物を排出させずに加熱処理することができる。
【００３０】
残留被処理物の加熱処理が完了したならば、熱風炉２を消火し、回転筒１０内への熱風供給を停止した後、回転筒１０の間欠逆回転を停止し、排出工程に移る。加熱処理の完了は、例えばタイマーにより間欠逆回転の経過時間を計測し、設定時間を経過したか否かにより決定することができる。
【００３１】
排出工程のフローは、図７に示されている。すなわち、先ず回転筒１０を正回転させ、回転筒１０内に残留する処理物を排出させる。排出が完了したならば、回転筒１０の正回転を停止させ、続いて冷却停止工程に移る。
【００３２】
冷却停止工程は、高温になっている装置を、歪み等の問題が生じないように停止させるために行うものであり、そのフローは図８に示されている。先ず、回転筒１０を、前述の残留分加熱処理工程と同様に間欠逆回転させる。この際、熱風炉２からの熱風供給は行わない。これを、装置１が冷却するまで継続する。装置１の冷却完了は、例えばタイマーにより間欠逆回転の経過時間を計測し、設定時間を経過したか否か、もしくは装置１に温度計を設置し、測定温度が設定値以下になったか否か、またはこれらの組み合わせにより決定することができる。
【００３３】
本第１の方法における冷却停止工程は、後述する第２の方法に適したものであり、本第１の方法においては、残留被処理物の排出後に冷却停止を行うため、かならずしも逆回転させる必要は無く、連続もしくは断続正回転でも良い。ただし、第１の方法と第２の方法とは、同一の設備に対して事態に応じて選択的に適用できる制御であるため、上述のように冷却停止制御を共通化することもできる。
【００３４】
次に、第２の方法は、回転筒１０内の残留被処理物を処理排出せずに、一度運転を停止した後に再起動可能な状態にする場合である。故障等した後段設備が復旧しないことには回転筒１０内の被処理物を排出できないような場合に好適である。この場合における基本フローは図９に示されており、先ず、冷却停止工程を行い、一度、キルン１を冷却停止した後、再起動に先立ち、残留分加熱処理工程および排出工程を行うものである。各工程の詳細は前述したので重複を避けるためここでは説明を敢えて省略する。ただし、この場合における冷却防止工程では、正回転させることはできないため、図８に示すフローに従って回転筒１０の間欠逆回転とするか、連続逆回転とする。これにより、回転筒１０内に残留する被処理物を排出させずに冷却停止を行うことができる。
【００３５】
他方、上述の手順は、コンピュータ制御装置等の制御手段による全自動とするのが好ましいが、全部または一部を作業員が手動で行うようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、回転筒１０に対して一体化され、回転筒１０に伴う回転により、回転筒１０内の被処理物を排出部１４へ押し進めるように形成された羽根部材を有する限り、ロータリーキルンの他、スチームチューブドライヤー等の各種乾燥機、焼却炉にも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ロータリーキルン設備の概略図である。
【図２】排出部の概略断面図である。
【図３】排出部の側面図である。
【図４】キルンの歪み状態を示す概略図である。
【図５】第１の方法のフロー図である。
【図６】残留分加熱処理工程のフロー図である。
【図７】排出工程のフロー図である。
【図８】冷却停止工程のフロー図である。
【図９】第２の方法のフロー図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…ロータリーキルン、２…熱風炉、１０…回転筒、１２…装入部、１４…排出部、２４…スクリュウ羽根。
【図１】
2005201511.tif 000003
【図２】
2005201511.tif 000004
【図３】
2005201511.tif 000005
【図４】
2005201511.tif 000006
【図５】
2005201511.tif 000007
【図６】
2005201511.tif 000008
【図７】
2005201511.tif 000009
【図８】
2005201511.tif 000010
【図９】
2005201511.tif 000011