(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内壁から炉内に向けて燃焼ガスを吹き込むための燃焼ガス吹き込み口を備えた焙焼炉の該炉内壁に付着した付着物を除去する焙焼炉用付着物除去装置において、
前記付着物を除去する付着物掻取部が前記炉内壁に沿った形状であり、前記燃焼ガス吹き込み口から前記炉内へ連通する燃焼ガス吹き込み通路を具備するとともに、当該炉内壁に沿って上下動可能であることを特徴とする焙焼炉用付着物除去装置。
【請求項２】
前記付着物掻取部が、前記炉内壁に沿った形状を有する上下２枚の平板であり、その平板の間に、前記燃焼ガス吹き込み通路が形成されるように、隙間を空けて複数の補強板を固定したことを特徴とする請求項１に記載の焙焼炉用付着物除去装置。
【請求項３】
炉内壁から炉内に向けて燃焼ガスを吹き込むための燃焼ガス吹き込み口と、前記炉内壁に付着した付着物を除去する付着物除去手段と、を備えた焙焼炉において、
前記付着物除去手段が、前記炉内壁に沿った形状の付着物掻き取り部を有し、前記燃焼ガス吹き込み口から前記炉内へ連通する燃焼ガス吹き込み通路を具備するとともに、当該炉内壁に沿って上下動可能であることを特徴とする焙焼炉。
【請求項４】
前記付着物除去手段が、前記付着物掻取部として前記炉内壁に沿った形状を有する上下２枚の平板を備え、その平板の間に、前記燃焼ガス吹き込み通路が形成されるように、隙間を空けて複数の補強板が固定されていることを特徴とする請求項３に記載の焙焼炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焙焼炉内壁に付着した付着物を除去するための焙焼炉用付着物除去装置及びそれを備えた焙焼炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、鋼材の酸洗に使用された後の酸洗廃液等から塩酸の回収及び酸化鉄の製造を行うために、焙焼炉が使用されている。この焙焼炉は、略筒状体をなし、炉内に酸洗廃液を噴霧する噴霧口と、炉内に燃焼ガスを吹き込むための燃焼ガス吹き込み口とを備えている。そして、旋回流を形成するように炉内に吹き込まれる燃焼ガスによって、酸洗廃液が塩酸ガスと酸化鉄とに熱分解されるようになる。
【０００３】
ところが、このような焙焼炉における炉内壁、特に燃焼ガス吹き込み口近傍には生成された酸化鉄等が付着し、時間が経過するにつれて大きなブロック状の塊となってしまう傾向にある。このため、焙焼炉内壁に沿って旋回させるべきである燃焼ガスが焙焼炉中心方向に吹き込まれてしまうため、正常な旋回流が形成されず、炉内の全体に熱風が飛散してしまう。その結果、焙焼炉内での焙焼反応が異常となり、生成される酸化鉄の品質劣化を引き起こしてしまうという不具合があった。そこで、焙焼炉を使用する際には、焙焼炉の炉内壁に付着した酸化鉄等の付着物を定期的に除去する作業が行われている。
【０００４】
この付着物の除去方法として、特開平４−２９２７８８号公報に開示されているように、焙焼炉の炉頂部より鋼製のロープを垂らし、これに長尺の突き棒を差し込み、炉内壁に付着した付着物を突き落とすという手段が提案されている（第１従来例）。
また、特開平７−４１３２１号公報には、燃焼ガス吹き込み口近傍に、回動可能なブレードやブラシを設け、それを定期的に作動させることで、焙焼炉の炉内壁における燃焼ガス吹き込み口近傍への付着物生成を減少させる手段が開示されている（第２従来例）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１従来例においては、焙焼炉の操業中における実施が困難であり、焙焼炉の操業を一旦停止し、付着物除去作業終了後に再度操業を開始する必要があるため、生産効率が良好ではなかった。また、突き棒によって誤って炉内壁に損傷を与えてしまう恐れがあった。さらに、炉内が高温であるために、長尺の突き棒を操作する作業員には厳しい作業であった。
【０００６】
また、上記第２従来例においては、高温の熱風が吹き出す燃焼ガス吹き込み口近傍に駆動軸を設けているため、そのシール部が長時間保持できず、長期間の安定した連続操業が困難であるという不具合があった。
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、焙焼炉の炉内壁に付着する付着物を安全且つ確実に除去するとともに、焙焼炉の安定した操業を確保することを可能とした焙焼炉用付着物除去装置及びそれを備えた焙焼炉を提供することを課題としている。
【０００７】
【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に、請求項１に記載の発明は、炉内壁から炉内に向けて燃焼ガスを吹き込むための燃焼ガス吹き込み口を備えた焙焼炉の該炉内壁に付着した付着物を除去する焙焼炉用付着物除去装置において、前記付着物を除去する付着物掻取部が前記炉内壁に沿った形状であり、前記燃焼ガス吹き込み口から前記炉内へ連通する燃焼ガス吹き込み通路を具備するとともに、当該炉内壁に沿って上下動可能である焙焼炉用付着物除去装置としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の焙焼炉用付着物除去装置において、前記付着物掻取部が、前記炉内壁に沿った形状を有する上下２枚の平板であり、その平板の間に、前記燃焼ガス吹き込み通路が形成されるように、隙間を空けて複数の補強板を固定したものとしている。
請求項３に記載の発明は、炉内壁から炉内に向けて燃焼ガスを吹き込むための燃焼ガス吹き込み口と、前記炉内壁に付着した付着物を除去する付着物除去手段と、を備えた焙焼炉において、前記付着物除去手段が、前記炉内壁に沿った形状の付着物掻き取り部を有し、前記燃焼ガス吹き込み口から前記炉内へ連通する燃焼ガス吹き込み通路を具備するとともに、当該炉内壁に沿って上下動可能であるものとしている。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の焙焼炉において、前記付着物除去手段が、前記付着物掻取部として前記炉内壁に沿った形状を有する上下２枚の平板を備え、その平板の間に、前記燃焼ガス吹き込み通路が形成されるように、隙間を空けて複数の補強板が固定されているものとしている。
本発明に係る焙焼炉用付着物除去装置において、付着物を除去する付着物掻取部が炉内壁に沿った形状であることによって、この付着物除去装置を炉内壁に沿って上下に移動させることができ、炉内壁に付着した付着物を容易に除去することが可能となる。
【００１０】
また、この付着物除去装置に、燃焼ガス吹き込み口から炉内へ連通する燃焼ガス吹き込み通路を具備したことによって、吹き込まれる燃焼ガスによって付着物除去装置が焙焼炉内部に押し込まれるのを抑制することが可能となるため、焙焼炉の操業中であっても確実に付着物を除去することが可能となった。よって、長期にわたる操業の安定化と操業費用の削減を図ることができる。
【００１１】
特に、請求項２に記載の焙焼炉用付着物除去装置において、炉内壁に沿った形状の上下二枚の平板の間に、燃焼ガス吹き込み口から炉内への燃焼ガス吹き込み通路が形成されるように、隙間を空けて複数の補強板を固定したことによって、燃焼ガス吹き込み通路を容易且つ確実に形成することができるとともに、付着物を除去するために必要な重量や強度を容易に確保することができる。よって、付着物を確実に除去できるとともに、付着物除去装置を比較的安価で容易に形成することが可能である。
【００１２】
本発明における焙焼炉において、請求項１又は２に記載の焙焼炉用付着物除去装置を備えたことによって、安全且つ確実に付着物を除去することができるため、炉内壁に付着した付着物によって燃焼ガスの旋回流が乱れることを抑制することが可能となる。よって、焙焼炉の長期間にわたる操業の安定化及び操業費用の削減を図ることができるとともに、生成される酸化鉄の品質を向上させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係る焙焼炉を示し、（Ａ）は縦断面図で、（Ｂ）は横断面図である。図２は、本発明に係る焙焼炉用付着物除去装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【００１４】
本発明における一実施形態を示す焙焼炉１００は、図１に示すように、鋼材の酸洗に使用された後の酸洗廃液１から塩酸ガス２の回収及び酸化鉄３の製造を行うために使用されるものであり、焙焼炉１００の上部から中間部までの胴体が円筒で、その下方にコーン状の筒体が一体成形されている略筒状体をしている。この焙焼炉１００には、炉頂部１００ａに形成され、酸洗廃液１を噴霧する噴霧口１０と、炉下部１００ｂ側壁に形成され、焙焼炉１００内に旋回流２１の熱風を発生させる燃焼ガス吹き込み口２０と、炉底部１００ｃに形成され、生成された酸化鉄３を回収する酸化鉄回収口３０ａと、炉頂部１００ａ近傍に形成され、塩酸ガス２を回収する塩酸ガス回収口３０ｂと、燃焼ガス吹き込み口２０近傍の炉内壁に付着する生成した酸化鉄３などからなる付着物を除去する付着物除去装置４０と、が具備されている。なお、図１（Ｂ）では、燃焼ガス吹き込み口２０ｂ、２０ｃに備えられた付着物除去装置４０については省略している。
【００１５】
燃焼ガス吹き込み口２０は、焙焼炉１００の内壁に沿って焙焼炉１００内を旋回する熱風を発生させるべく、所定間隔を空けた三カ所の燃焼ガス吹き込み口２０ａ、２０ｂ、２０ｃが、焙焼炉１００内壁に対して接線方向に傾けて取り付けられている。この燃焼ガス吹き込み口２０の中心軸２０Ａが焙焼炉１００の内壁の接線１００Ａとなす角度Ｘは、大型の焙焼炉では大きく、小型の焙焼炉では小さくなる等焙焼炉の寸法によって様々であるが、本実施の形態に係る焙焼炉１００においては、８〜３０°としている。ここで、この燃焼ガス吹き込み口２０から吹き込まれる燃焼ガスＧは、焙焼炉１００内において平面視で時計回りの旋回流２１を発生させる。
【００１６】
付着物除去装置４０は、焙焼炉１００の内壁に沿った弓形形状をした上下２枚の平板４１ａ、４１ｂと、この２枚の平板４１ａ、４１ｂの間に、平板４１に対して垂直方向に固定される板状をした４枚の補強板４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄと、から構成されており、平板４１ａの上表面に固定され、ワイヤロープ４０Ｂと接続された円筒状の支持棒４０Ａが、 炉外に設置されたウインチ４０Ｃによって、上下動可能に支持されている。
【００１７】
この付着物除去装置４０は、通常は炉頂部１００ａの側方近傍の炉外に設置された格納部（図示せず）に格納されているが、例えば酸化鉄３等からなる付着物の除去作業を行う際には、ウインチ４０Ｃによってワイヤロープ４０Ｂを引き出すことによって、支持棒４０Ａを下方に移動させ、付着物除去装置４０を焙焼炉１００内に挿入させる。このとき、付着物除去装置４０は、焙焼炉１００内壁との間に、所定間隔（本実施形態では４０ｍｍ）を空けて設置された状態となる。
【００１８】
ここで、平板４１ａ、４１ｂは、ＳＵＳ（ステンレス鋼）からなり、付着物を掻き取るための付着物掻取部として機能している。つまり、付着物除去装置４０を下方に移動させると、平板４１ａにおける下面又は平板４１ｂにおける下面が付着物と接触し、一方、付着物除去装置４０を上方に移動させると、平板４１ａにおける上面又は平板４１ｂにおける上面が付着物と接触するため、焙焼炉１００内壁に付着した付着物を除去することができる。
【００１９】
また、補強板４２は、平板４１と同様にＳＵＳ（ステンレス鋼）からなり、図２（Ａ）に示すように、燃焼ガス吹き込み口２０から焙焼炉１００内への燃焼ガスＧの吹き込みを妨げないように、その燃焼ガスＧの吹き込み方向と平行に、２枚の補強板４２ａ、４２ｂを所定間隔を空けて平板４１ａ、４１ｂに対して垂直方向に固定している。この２枚の補強板４２ａ、４２ｂの間が、燃焼ガス吹き込み通路となる。また、燃焼ガスＧの吹き込み方向ではない平板４１ａ、４１ｂの間には、平板４１の幅方向（図２（Ａ）における上下方向）と同一方向に２枚の補強板４２ｃ、４２ｄを固定している。この補強板４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄを平板４１ａ、４１ｂの間に固定することによって、付着物を除去するために必要な重量や強度を確保することが可能となる。
【００２０】
上記構成の焙焼炉１００において、炉頂部１００ａの噴霧口１０から噴霧される酸洗廃液１が、炉下部１００ｂ側壁の三カ所の燃焼ガス吹き込み口２０から噴射される熱風の旋回流２１によって焙焼反応を起こし、塩酸ガス２と酸化鉄３を生成する。この塩酸ガス２は、燃焼ガスＧとともに塩酸ガス回収口３０ｂから回収され、酸化鉄３は酸化鉄回収口３０ａからそれぞれ回収される。
【００２１】
次に、上記構成の焙焼炉１００に設置された付着物除去装置４０の動作について説明する。
まず、格納部に格納されている付着物除去装置４０を、ウインチ４０Ｃからワイヤロープ４０Ｂを引き出すことで支持棒４０Ａを下方に移動させることで、焙焼炉１００の内壁に沿って挿入する。
【００２２】
次いで、燃焼ガス吹き込み口２０近傍の内壁付近で、ウインチ４０Ｃを調節して付着物除去装置４０を上下動させる。ここで、支持棒４０Ａを下方に移動させたときには付着物除去装置４０の平板４１ａにおける下面又は平板４１ｂにおける下面と付着物が接触し、一方、支持棒４０Ａを上方に移動させたときには付着物除去装置４０の平板４１ａにおける上面又は平板４１ｂにおける上面と付着物が接触するようになるため、焙焼炉１００の内壁に付着した付着物が掻き取られる。このとき、掻き取られた酸化鉄３等からなる付着物は、炉下部１００ｂ側壁に沿って下方に落下し、炉底部１００ｃに設けられた酸化鉄回収口３０ａより回収される。
【００２３】
続いて、付着物の除去作業を終了した付着物除去装置４０は、再度ウインチ４０Ｃの動作によって、付着物除去装置４０における支持棒４０Ａを炉外上方に移動させ、格納部に格納させる。
ここで、付着物除去装置４０による除去作業は、焙焼炉１００の操業中でも、操業停止時でも実施することは可能であるが、その生産効率を考慮して、操業中に実施することが好ましい。また、この付着物除去装置４０の除去作業は、定期的に行うようにしてもよいし、付着物が発見された時点で随時行うようにしてもよい。
【００２４】
上記構成の焙焼炉１００において、二枚の平板４１ａ、４１ｂの間に、複数の補強板４２ａ〜４２ｄを固定した付着物除去装置４０を備えたことによって、焙焼炉１００の内壁に付着した付着物を除去するのに耐えうる十分な重量や強度を確保することができるとともに、その構造上容易に製造することができる。  また、補強板４２ａ、４２ｂを、燃焼ガス吹き込み口２０から焙焼炉１００内への燃焼ガスＧの吹き込みを妨げないように、燃焼ガス吹き込み通路に沿って形成したことによって、吹き込まれる燃焼ガスＧによって、付着物除去装置４０が焙焼炉１００の内部に押し込まれるのを抑制することができる。このため、付着物除去装置４０は、焙焼炉１００の内壁に付着した付着物を確実に除去することができるとともに、焙焼炉１００の操業中であっても、付着物除去作業を行うことが可能となった。
【００２５】
さらに、付着物除去装置４０の上下動をウインチ４０Ｃによって自動化したことによって、付着物の除去作業にかかる作業効率の向上及び安全性の向上を図ることが可能となる。
さらに、付着物除去装置４０を自動的に上下動させるウインチ４０Ｃを、焙焼炉１００の炉外に設置するとともに、付着物掻取部である平板４１と補強板４２とをともにＳＵＳで形成したことによって、高温である燃焼ガスＧによって付着物除去装置４０が劣化するのを抑制することが可能となるため、長期間にわたる安定した連続操業を行うことが可能となる。
【００２６】
ここで、本実施の形態における付着物除去装置４０において、付着物掻取部を２枚の平板４１ａ、４１ｂから構成し、その平板４１ａ、４１ｂの間に４枚の補強板４２ａ〜４２ｄを固定した形状としたが、補強板４２の数或いは補強板４２の形成位置はこれに限らず、少なくとも焙焼炉１００の炉内壁に沿った形状及び付着物を除去するのに必要な強度を有するとともに、燃焼ガスＧの吹き出しを妨げない形状を有するものであれば、随時変更が可能である。
【００２７】
また、本実施の形態における付着物除去装置４０において、上下動を可能とする手段として、ウインチ４０Ｃに接続された支持棒４０Ａとしたが、これに限らず、いずれの移動手段を適用しても構わない。
さらに、本実施の形態における付着物除去装置４０を、鋼材の酸洗に使用された後の酸洗廃液である塩化鉄水溶液を熱分解する焙焼炉１００に適用したが、これに限らず、いずれの溶液を熱分解するための焙焼炉に適用しても構わない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明における焙焼炉用付着物除去装置によれば、炉内壁に付着した付着物を安全且つ確実に除去することが可能となる。
また、焙焼炉の操業中であっても、安全且つ確実に付着物除去作業を行うことができるため、長期にわたる操業の安定化を図ることができるとともに、コストの削減を図ることが可能となる。
【００２９】
本発明における焙焼炉によれば、上記焙焼炉用付着物除去装置を備えたことによって、炉内壁に付着した付着物を安全且つ確実に除去することができるようになるため、燃焼ガスの正常な旋回流を乱すことなく、高品質の酸化鉄を生成することが可能となる。
また、焙焼炉の操業中であっても、付着物の除去作業を行うことが可能であるため、長期にわたる操業の安定化とコスト削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る焙焼炉を示し、（Ａ）は縦断面図で、（Ｂ）は横断面図である。
【図２】本発明に係る焙焼炉用付着物除去装置を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図である。
【符号の説明】
１      酸洗廃液
２      塩酸ガス
３      酸化鉄
１０    噴霧口
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ    燃焼ガス吹き込み口
２０Ａ  中心軸
２１    旋回流
３０ａ  酸化鉄回収口
３０ｂ  塩酸ガス回収口
４０    付着物除去装置（付着物除去手段）
４１、４１ａ、４１ｂ    平板（付着物掻取部）
４２、４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ    補強板
４０Ａ  支持棒
４０Ｂ  ワイヤロープ
４０Ｃ  ウインチ
１００  焙焼炉
１００ａ  炉頂部
１００ｂ  炉下部
１００ｃ  炉底部
１００Ａ  接線
Ｇ        燃焼ガス
Ｘ        角度
【図１】
0004597443.tif 000002
【図２】
0004597443.tif 000003