(57)【要約】【課題】均一かつ十分な内容物攪拌と炉内滞留時間の制御が可能なリフター構造を提供し、ロータリキルン処理機能と生産性の向上と、リフターの損傷と脱落防止による耐用性向上、リフターと炉内張り耐火物との損耗のバランス化、リフター交換を簡便化し、操業効率の向上と作業コスト削減を図ることにある。【解決手段】円筒状の耐火物内張３よりも炉内側へ突出した突出耐火物１０からなるロータリーキルン炉の耐火物リフター構造であって、突出耐火物１０は、断面が台形をなし、耐火物内張６の炉の長さ方向から回転方向に向かって傾斜して、前記耐火物内張の長さの全長にわたって、または、部分的な長さに形成され、垂直断面から見て耐火物内張３の内周上に等間隔に複数列設置され、突出耐火物１０は、処理条件の変更に即対応できるように取り付け位置と方向の変更が可能である。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の耐火物内張よりも炉内側へ突出した突出耐火物からなるロータリーキルン炉の耐火物リフター構造であって、
前記突出耐火物は、耐火物内張の炉の長さ方向から回転方向に向かって傾斜、又は平行あるいは直角になっており、前記耐火物内張の長さの全長にわたって、または、部分的な長さに形成され、且つ、垂直断面から見て前記耐火物内張の内周上に等間隔に複数列設置されているロータリーキルン炉の耐火物リフター構造。
【請求項２】
突出耐火物は、処理条件の変更に即対応できるように取り付け位置と方向と大きさおよび形状の変更が可能である請求項１に記載のロータリーキルン炉の耐火物リフター構造。
【請求項３】
突出耐火物は、その断面形状が台形であって、この台形の仰角γはロータリーキルン炉の回転方向側が３５〜４５度、逆方向側が４５〜６０度である請求項１または２に記載のロータリーキルン炉の耐火物リフター構造。
【請求項４】
突出耐火物は、補強用金属ファイバーを３〜６重量％添加した不定形耐火物によって形成され、且つ、全体が補強金物によって補強された請求項１〜３の何れかに記載のロータリーキルン炉の耐火物リフター構造。
【請求項５】
補強金物に締結用ボルトを装着し、この締結用ボルトを内張耐火物と炉殻の貫通孔に挿通し、脱着可能とした請求項４に記載のロータリーキルン炉の耐火物リフター構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ごみ処理のための熱分解ガス化システムにおけるごみの焼却と溶融のため、また、セメント原料、耐火物原料等の乾燥と仮焼を行うロータリーキルン炉、とくに、その耐火物リフターの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリーキルン炉は、通常、円筒状炉殻の内面に耐火物内張を有する加熱炉であって、勾配を持たせて回転架台に回転可能に載置されており、燃焼バーナーによって装入物を加熱処理する。そして、加熱処理の過程で、装入物は内張に沿って上昇し、その安息角を超えると下方に落下し攪拌され、装入物はその過程を繰り返しながら、ロータリーキルン炉の下方位置にある出口に至る。
【０００３】
そして、ロータリーキルンには、通常、装入物の攪拌を助けるための耐火物リフターが設けられている。この耐火物リフターは、炉の内張よりも突出した耐火物によって形成されている。
【０００４】
従来から、この耐火物リフターの改良ついての多く提案がされている。例えば、特許文献１には、アンカー固定部材に固定された補強アンカーを耐火物中に埋設するように型成形し、このアンカー固定部材を、シェル内面側から離れた部位に位置させることによって、アンカーからシェルへの熱伝達を抑制し、熱エネルギーロスを少なくしたものが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、凸状の定形耐火物に不定形耐火物を充填した充填部を形成し、この充填部は、凸部の内端から、隣接する炉壁耐火物の内面よりも外側位置に達する深さに形成し、両端部を着脱可能に取り付けた被取付部を備えたことによって、耐火物リフターの寿命を長くし、且つ、交換を容易にしたものが開示されている。
【０００６】
さらに、特許文献３には、突出耐火物を階段状の堰として形成し、これによって、装入物の混合と熱の伝達具合を改善し、これによって、処理量、処理物の種類が変更になっても、炉の回転速度を調整することで、滞留時間と混合状態を一定にできるロータリキルンが開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−２９２７８５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開２０００−２４９４７５号公報
【０００９】
【特許文献３】
特開２００２−１８８８９２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１においては、不定形耐火物がアンカーから外れ易く、構造的に不安定であるという問題があり、特許文献２においては、リフターが耐火煉瓦、不定形耐火物及びボルト・ナットの３種構造のため、熱衝撃による割れ、損傷が発生し易やすく、着脱の取扱いが煩雑であるという問題があり、さらに、特許文献３においては、リフター自体の材質・構造に伴う耐熱衝撃性・製造性等の限界から、高さ、台形勾配などの制約があり、かつ使用途中での取付け位置と方向と大きさおよび形状変更が困難であり、さらに着脱が困難である等、期待程の効果は期待できない。
【００１１】
本発明は、係る従来のロータリキルンの問題を解消するもので、とくに、その課題の第１は、均一かつ十分な内容物攪拌と炉内滞留時間の制御が可能なリフター構造を提供し、これにより、ロータリキルン処理機能と生産性の向上を図ることにある。
【００１２】
また、その第２は、リフターの損傷と脱落防止による耐用性向上、リフターと炉内張り耐火物との損耗のバランス化を図ることにある。
【００１３】
さらに、他の課題は、リフター交換を簡便化し、操業効率の向上と作業コスト削減を図ることにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状の耐火物内張よりも炉内側へ突出した突出耐火物からなるロータリーキルン炉の耐火物リフター構造であって、前記突出耐火物は、耐火物内張の炉の長さ方向から回転方向に向かって傾斜、又は平行あるいは直角になっており、前記耐火物内張の長さの全長にわたって、または、部分的な長さに、且つ、垂直断面から見て前記耐火物内張の内周面上に等間隔に複数列設置されていることを特徴とする。
【００１５】
そして、この突出耐火物は、取り付け位置と方向と大きさおよび形状の変更が可能であり、処理条件の変更に即対応できる。この突出耐火物のキルンの炉の長さ方向から回転方向に向う傾斜角度を９０度以下に設定することによって、炉内滞留時間を増大することができ、処理機能が強化される。また、逆に９０度以上では、排出を促進し、処理量を増大する。また、設置された突出耐火物の長さと設置数が増加する程、攪拌の程度は強化されることになる。
【００１６】
この突出耐火物の断面形状は台形とするのが耐久性の点から都合がよく、その台形の仰角はロータリーキルン炉の回転方向側が３０〜４５度、逆方向側が４５〜６０度に調整される。投入側の仰角と高さを増大するほど攪拌の程度は強化される。逆に、投入側の仰角・高さを減少し、台形の幅を増大するほど内容物による磨耗や熱衝撃による割れ損傷を抑制する。リフター１個当たりの長さが短い程、ハンドリングを容易にする。
【００１７】
突出耐火物は、スチールリンク及びスタッド等の補強金物と補強したＳＵＳファイバーを３〜６重量％添加した不定形耐火物によって形成される。ＳＵＳファイバー自体が割れ防止に作用し、スチールリンク及び孫スタッド付き等の補強金物自体が保持に作用するが、更に両者の相互的な絡み合いで、耐火物の割れ損傷・脱落を抑制し、耐用性が格段に向上する。
【００１８】
また、補強金物に締結用ボルトを装着し、内張り耐火物と炉殻の貫通孔に挿通し、脱着可能とすることもできる。脱着型可能とすることによって、操業状況に対応してのリフターの交換を短時間で行うことができる。
【００１９】
さらには、突出耐火物を炉の径の中心方向に延長して、キルンの分割炉壁化への適用を可能とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付図に示す実施例によって本発明の実施の形態を説明する。
【００２１】
図１は本発明のリフターを適用したロータリーキルン炉の構造を示し、同図（ａ）は長さ方向から見た断面構造を、同図（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ矢印の方向から見た断面構造を示す。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、ロータリーキルン炉は、図示しない回転架台に載置されて回転するキルン本体１と、その前方に配置された耐火物で構成された前フード２と、後方に位置する燃焼室３とからなる。
【００２３】
処理される装入物ｃは、投入口９から投入されて、加熱用バーナー４の火炎ｆによって加熱されながら、キルン本体１の炉殻５の内面に形成された耐火物内張６上を回転移動しながら攪拌されつつ、投入口９とは反対位置にある排出側７から排出される。
【００２４】
１０は、本発明に係る耐火物リフター構造を構成する突出耐火物を示し、この突出耐火物１０は、耐火物内張６の長さのほぼ半分の長さに、且つ、垂直断面から見て前記耐火物内張の内周上に等間隔に２列設置されている例を示す。この突出耐火物１０のそれぞれは、図１（ｂ）に示すように、その断面形状が台形をなし、高さは１５０〜３００ｍｍ、台形頂部の幅は５０〜２００ｍｍ程度、それぞれの突出耐火物の長さは３００〜１０００ｍｍ程度がよい。そして、この台形状の突出耐火物１０のそれぞれは、締結用ボルト８によって脱着可能に取り付けられている。
【００２５】
図２は本発明のリフターを構成する突出耐火物１０の詳細を示すもので、同図（ａ）は図１の（ａ）に対応し、（ｂ）は図１の（ｂ）に対応する。その台形の仰角γは、回転方向に対して３０〜４５度、排出側は４５〜６０度に調整する。
【００２６】
そして、それぞれの高さは１５０〜３００ｍｍ、台形頂部の幅は５０〜２００ｍｍ程度、長さは３００〜１０００ｍｍ程度がよい。
【００２７】
突出耐火物１０は、スチールリンク及びスタッド等の補強金物１１を埋め込んだ不定形耐火物１２によって形成されている。この不定形耐火物１２はＳＵＳファイバー１２１を３〜６重量％分散してそれ自体の割れを防止している。
【００２８】
この突出耐火物１０は、不定形耐火物１２に埋め込まれた補強金物１１に締結用ボルト８を溶接によって固定し、締結用ボルト８を内張り耐火物６と炉殻５を貫通する孔に挿入し、炉殻５の外側に突出した部分をナット１３によって、着脱自在に固定される。この着脱自在の固定手段によって、ロータリーキルン炉の操業状況に対応して、リフターを構成する突出耐火物１０の配置あるいは傾斜角および形状、大きさ等の交換を短時間で行うことができる。
【００２９】
図３は、ロータリーキルン炉の操業状況に対応して、リフターを構成する突出耐火物１０の配置の状態を、図１に示す耐火物内張６の内面を展開して示す図であり、同図（ａ）は、突出耐火物１０のキルンの炉の長さ方向Ｘから回転方向に向う傾斜角度αを９０度以下である４５度に設定した例を示す。また、同図（ｂ）は、その傾斜角度αを９０度以上の１３５度に設定した例を示す。
【００３０】
同図（ａ）の場合は、（ｂ）に対して、炉内滞留時間を増大することができ、攪拌による処理機能を強化することができる。また、同図（ｂ）の場合は、（ｂ）に対して、排出が促進されて、処理量を増大することができる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の効果は次のとおりである。
【００３２】
１．装入内容物の処理能力を処理すべき装入物の処理の必要性に応じて任意に調整できる。
【００３３】
２．焼却・溶融・仮焼等の程度を支配する炉内滞留時間の制御性が向上し、処理物の種類・量を大幅に拡大できる。
【００３４】
３．リフターの耐用性が格段に向上できる。
【００３５】
４．リフターのみを任意に且つ容易に形状・位置・角度・材質等を短時間で変換できる。
【００３６】
５．バーナーによる燃焼ガス流れの効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の耐火物リフター構造を適用したロータリーキルン炉の構造を示す。
【図２】本発明の耐火物リフター構造を構成する突出耐火物の詳細を示す。
【図３】突出耐火物の配置例を示す。
【符号の説明】
１：キルン本体
２：前フード
３：燃焼室
４：加熱用バーナー
５：炉殻
６：耐火物内張
７：排出側
８：締結用ボルト
９：投入
１０：突出耐火物
１１：補強金物
ｃ：装入物
ｆ：火炎
１２：不定形耐火物
１２１：ＳＵＳファイバー  ？
１３：ナット
【図１】
2005024137.tif 000003
【図２】
2005024137.tif 000004
【図３】
2005024137.tif 000005