(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水冷スクレーパーの長軸がロータリーキルンの半径方向を向き、かつ、当該ロータリーキルンの出口端面に平行となるように、回転しているロータリーキルンの出口端面の近くに棒状の水冷スクレーパーを静止して設置して、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物を該スクレーパーの側面、側辺、あるいは先端部によってそぎ落とすことを特徴とするロータリーキルン出口の付着物を除去する方法。
【請求項２】
水冷スクレーパーの長軸がロータリーキルンの半径方向を向き、かつ、当該ロータリーキルンの出口端面に平行となるように、回転しているロータリーキルンの出口端面の近くに棒状の水冷スクレーパーを静止して設置して、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物を該スクレーパーに取り付けた刃によってそぎ落とすことを特徴とするロータリーキルン出口の付着物を除去する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ロータリーキルン出口の付着物を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ロータリーキルンは、円筒形状であり、その中心軸が水平に対し上流から下流に向かって傾斜して回転され、その上流開口端の投入部から廃棄物または含金属廃棄物と還元剤とを投入するとともに燃焼ガスを導入し、廃棄物を下流開口端（あるいは出口端）へ向かって移動させながら、溶融スラグまたは溶融金属と溶融スラグを生成し、出口端から溶融スラグまたは溶融金属と溶融スラグをオーバーフローさせ下方へ流れ落とすものである。しかしながら、オーバーフローした溶融スラグまたは溶融金属と溶融スラグの一部は出口端面に付着し固化し、長時間ロータリーキルンを運転すると出口端の付着物は巨大化し、ついには、溶融金属や溶融スラグが流れ落ちにくくなったり、巨大化した付着物が何らかの要因で一気に剥離し下方に有る冷却水槽に落下し水蒸気爆発を引き起こす等の問題がある。
【０００３】
従来は、このような付着物状況が生じた時は、ロータリーキルンを停止し、室温近くまで冷却した後に、手作業により付着物を取り除いていた。しかし、手作業による付着物の除去作業はロータリーキルンの稼動率を低下させる問題があるとともに、ロータリーキルン中での手作業による付着物除去は困難であり、長時間を要したり、あるいは完全には除去できないこともありロータリーキルンの稼働率が短くなるという問題がある。さらに手作業による付着物の除去作業は付着物落下による作業者の受傷などを伴う可能性の有る危険な作業であるという問題がある。
【０００４】
本発明は係る問題点を鑑みて鋭意検討されたものであり、その目的は、自動的に、かつ、安全にロータリーキルン出口の付着物を除去する方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項1に記載の本発明に係るロータリーキルン出口の付着物を除去する方法、すなわち、水冷スクレーパーの長軸がロータリーキルンの半径方向を向き、かつ、当該ロータリーキルンの出口端面に平行となるように、回転しているロータリーキルンの出口端面の近くに棒状の水冷スクレーパーを静止して設置して、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物を該スクレーパーの側面、側辺、あるいは先端部によってそぎ落とすことを特徴とするロータリーキルン出口の付着物を除去する方法によって達成される。
【０００６】
また、上記目的は、請求項２に記載の本発明に係るロータリーキルン出口の付着物を除去する方法、すなわち、水冷スクレーパーの長軸がロータリーキルンの半径方向を向き、かつ、当該ロータリーキルンの出口端面に平行となるように、回転しているロータリーキルンの出口端面の近くに棒状の水冷スクレーパーを静止して設置して、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物を該スクレーパーに取り付けた刃によってそぎ落とすことを特徴とするロータリーキルン出口の付着物を除去する方法によって達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して、詳細に説明する。
【０００８】
第１実施形態
図１は、本発明の実施形態のスクレーパーをロータリーキルンの出口端近くに配置した平面断面図であり、図２は、本発明の実施形態のスクレーパーをロータリーキルンの出口端近くに配置した正面図である。
【０００９】
ロータリーキルン１の出口端面１０１は円環状である。ロータリーキルン１は矢印２の方向へ中心軸３のまわりに等速回転している。
【００１０】
ロータリーキルンの出口端面１０１に近接して、棒状のスクレーパー４を配置してある。本第１実施形態においては、スクレーパー４の長軸をロータリーキルンの半径方向に向け、かつ、出口端面１０１に平行に配置している。スクレーパー４は、正方形断面の棒状であり、スクレーパー４の左側辺４０２を出口端面１０１に平行に最近接させて、出口端面１０１に付着する不図示の付着物をスクレーパーの側辺４０２によって、そぎ落とし、あるいは、付着物の成長を阻害している。すなわち、スクレーパー４は、ロータリーキルン１の出口端面１０１の近くに静止して設置され、一方、ロータリーキルン１は中心軸３のまわりに回転しているため、出口端面１０１に付着した付着物が順々にスクレーパー４の左側辺４０２に当接して、そぎ落とされ、あるいは、付着物の成長を阻害しているのである。
【００１１】
スクレーパー４の配置位置は、スクレーパーの長軸をロータリーキルンの出口端面１０１から所望の距離、例えば２０ｍｍ〜５００ｍｍ、をおいて平行とし、かつ、スクレーパーの長軸をロータリーキルンの水平半径上にほぼ一致させ、あるいは、ロータリーキルンの水平半径からロータリーキルンの回転方向へ所望の角度、例えば１°〜５°上方へ位置させている。また、スクレーパー４の先端面４０１はロータリーキルンの内面１０２より中心軸３の方向へ突出して配置されているが、図２に示す実施例とは異なり、スクレーパー４の先端面４０１がロータリーキルンの内面１０２より中心軸３の方向へ突出しないように調整可能である。
【００１２】
本第１実施例においては、スクレーパー４はロータリーキルン１の出口に接して設けられている２次燃焼室５の側壁５０１の一部に開口５０２を設け、開口５０２の中に２次燃焼室５の外部からスクレーパー４を挿入してある。スクレーパー４と開口５０２との間には、不図示の断熱材を充填して、２次燃焼室５の内部の熱が外部へ放出されるのを防止してもよい。
【００１３】
さらに、本第１実施形態においては、スクレーパー４のうち、２次燃焼室５の外部にある部分の下側面４０５は、スクレーパー受６の上に、ローラー６０１、６０２を介して接触して載置されていて、スクレーパー４をロータリーキルン１の半径方向へ出し入れすることができる。そのため、ロータリーキルンの出口端面１０１に金属やスラグが付着し始めた時に、スクレーパー４を２次燃焼室５の内部に挿入し、位置を微調整することができ、一方、付着物がほとんどない時には、スクレーパー４を容易に取り出すことができる。
【００１４】
ロータリーキルンの出口近くは高温であり、また、付着物も高温であるので、スクレーパー４は冷却、特に、水冷されているのが好ましい。スクレーパー４の後端面４０３には冷却水の給水口４１１があり、後端面４０３近くの上側面４０４には冷却水の排出口４１０が設けてある。スクレーパー４の冷却方法は他の公知の方法も用いることができるが、耐火性、耐引火性、経済性、操業容易性の観点からは水冷が望ましい。
【００１５】
スクレーパー４の左側面のうち、先端面４０１近くの所望の長さに不図示の刃を取り付けてもよい。刃によって、出口端面１０１に付着する付着物を積極的にそぎ落とすものである。刃が劣化した時には、刃のみを新品と交換し、または、補修し、スクレーパー４に取り付けることができる。
【００１６】
第２実施形態
図３は、本発明の第２実施形態のスクレーパーの正面図であり、図４は本発明の第２実施形態のスクレーパーの拡大側面図である。
【００１７】
第２実施形態のスクレーパーは、次の２点において、第１実施形態のスクレーパーと主に異なる。
【００１８】
第１に、第２実施形態のスクレーパーは２次燃焼室外に固定設置されている。すなわち、スクレーパー受具７が２次燃焼室外に設置されており、スクレーパー受具７の受台７０１の上にスクレーパー４の後端部が載置され、固定具７０２、７０３によって固定されている。
【００１９】
第２に、第２実施形態のスクレーパーは、正方形断面柱状であり、その先端部近くの側辺４２４及び先端部によって、ロータリーキルンの後端面に付着する付着物をそぎ落としている点で異なる。そして、４２０、４２１、４２２、４２３はスクレーパーの側面である。スクレーパーの断面の側辺４２４を通過する対角線はロータリーキルンの中心を通るように配置されているが、その水平半径からロータリーキルンの回転方向で角度θだけ遅れた位置に設置されている。θは１°〜５°であるのが好ましい。また、スクレーパーの側辺４２４とロータリーキルンの出口端面との距離はＬであり、Ｌは２０ｍｍ〜５００ｍｍである。
【００２０】
また、他の実施形態として、スクレーパーに複数のバイト刃のようなチップを取り付けてもよい。チップによって、付着物をそぎ落とすものである。
【００２１】
さらに、他の実施形態として、スクレーパーの断面形状を長方形、円形、三角形あるいは多角形とし、その側面、側辺あるいは先端部によって、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物をそぎ落としてもよい。図５は、本発明の第３実施形態のスクレーパーの正面図である。スクレーパー４の先端部４３１は断面が円形であり、後方部分４３２より直径が小さく細くなっている。ロータリーキルンの後端面１０１に近接してスクレーパー４の先端部４３１を配置している。しかも、スクレーパー４をその長軸のまわりに回転させながらロータリーキルンの出口端面１０１に付着する付着物をそぎ落とている。また、必要に応じてスクレーパー４を長軸方向に移動させ位置調整することができる構成となっている。
【００２２】
図６は本発明のスクレーパーをロータリーキルンの出口端面近くに配置する位置を示す概略図である。ロータリーキルン１の出口端面１０１の近くにスクレーパー４１、４２、４３が設置されているが、ロータリーキルン１が矢印２の方向へ回転し最下部１１１を通過後の中心３を通る水平面３１に一致してスクレーパー４１は配置されており、スクレーパー４２は、ロータリーキルン１の最上部１１３であって、その中心３を通る垂直面３２に一致して配置されており、他方、スクレーパー４２は、ロータリーキルンの水平面３１と垂直面３２との中間位置に配置されている。
【００２３】
図７は本発明のスクレーパーをロータリーキルンの出口端面近くに配置する位置を示す他の概略図である。ロータリーキルン１が矢印２の方向へ回転し最下部１１１を通過後の中心３を通る水平面３１に平行であって、距離Ｌ（ｏｆｆ）だけ上方にオフセットして配置されている。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係るロータリーキルン出口の付着物を除去する方法においては、棒状の水冷スクレーパーをロータリーキルンの出口端面に近設して、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物を該スクレーパーの側面あるいは側辺または該スクレーパーに取り付けた刃によってそぎ落とすものであるので、ロータリーキルン出口に付着し始めた付着物が所定の大きさになりスクレーパーに当接し始めると、自動的に付着物がそぎ落とされ、付着物が巨大化せず、そのためロータリーキルンの運転を停止する必要がなくなり、ロータリーキルンの稼働率が向上するばかりでなく、巨大化した付着物が何らかの要因で一気に水槽へ落下することがなくなり、より安全により安定して操業できるという効果が得られる。また、手作業による付着物除去作業が不要となり、作業がより安全となるという効果が得られる。
【００２５】
本発明に係るロータリーキルン出口の付着物を除去する方法においては、棒状の水冷スクレーパーをロータリーキルンの出口端面に近設して、ロータリーキルンの出口端面に付着する付着物を該スクレーパーの側面、側辺、先端部または該スクレーパーに取り付けた刃によってそぎ落とし、あるいは付着物の成長を阻害するものであり、ロータリーキルン出口端面に付着し始めた付着物が所定の大きさになりスクレーパーに当接し始めると、自動的に付着物がそぎ落とされ、ロータリーキルンの出口端面の状態は常に一定に保たれ、溶融金属や溶融スラグのオーバーフローを制御しやすくなるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のスクレーパーをロータリーキルンの出口端近くに配置した平面断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態のスクレーパーをロータリーキルンの出口端近くに配置した正面図である。
【図３】本発明の第２実施形態のスクレーパーをロータリーキルンの出口端近くに配置した正面図である。
【図４】本発明の第２実施形態のスクレーパーをロータリーキルンの出口端近くに配置した拡大側面図である。
【図５】本発明の第３実施形態のスクレーパーの正面図である。
【図６】本発明のスクレーパーをロータリーキルンの出口端面近くに配置する位置を示す概略図である。
【図７】本発明のスクレーパーをロータリーキルンの出口端面近くに配置する位置を示す他の概略図である。
【符号の説明】
１  ロータリーキルン
１０１  出口端面
１０２  内面
１１１  最下部
１１３  最上部
３  中心軸
３１  水平面
３２  垂直面
４  スクレーパー
４０１  先端面
４０２  左側辺
４０３  後端面
４０４  上側面
４０５  下側面
４１０  排出口
４１１  給水口
４２０  側面
４２１  側面
４２２  側面
４２３  側面
４２４  側辺
４３１  先端部
４３２  後方部
５  ２次燃焼室
５０１  側壁
５０２  開口
６  スクレーパー受
６０１  ローラー
６０２  ローラー
７  スクレーパー受具
７０１  受台
７０２  固定具
７０３  固定具
【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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