(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体または粒状体もしくはその混合物を乾燥させるため、一端部から投入された装入物を移動させ他端部において排出する回転ドラムと、装入物を乾燥させる熱ガスを供給するための加熱手段とを備えたロータリドライヤにおいて、
前記回転ドラムの内周には六以上の頂点を有して断面が正多角形をなす鋼板で形成されたライナが内壁を構成するように配置されるとともに、該ライナの正多角形の位相が装入物を投入するドラムの入口と排出する出口でずらされていることを特徴とする噴流加熱式ロータリドライヤ。
【請求項２】
前記ライナとドラム内面との間に断熱材が介装され、前記加熱手段は、ドラム外で支持されドラム内を略軸方向へ延びるビームと、該ビームに乾燥用の熱ガスを前記装入物に供給するためのガス導入筒と、装入物表層部の直近位置から熱ガスを吹き出すことができるように前記ガス導入筒から延出した噴出ノズルとで形成されていることを特徴とする請求項１に記載された噴流加熱式ロータリドライヤ。
【請求項３】
前記ガス導入筒は装入物の排出側から回転ドラムの略中央部位まで延びる下流側部分に設けられ、装入物と熱交換した後の熱ガスを排出させる排煙通路が、装入物の投入側部分に設置されていることを特徴とする請求項２に記載された噴流加熱式ロータリドライヤ。
【請求項４】
前記噴出ノズルは、前記ガス導入筒の直下から回転方向側へ少しずれた位置のドラム内面に向けられていることを特徴とする請求項２または３に記載された噴流加熱式ロータリドライヤ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は噴流加熱式ロータリドライヤに係り、詳しくは、回転ドラムに投入される主として粒状体からなる装入物を保形しつつ均一かつ迅速に加熱して乾燥することができるようにしたロータリドライヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
資源のリサイクルを図る一環として、ごみや下水汚泥等を焼却して生じた焼却灰から建築土木資材等を再生する技術が多々研究されている。その一つに、焼却灰を高温で還元溶融し、その溶融スラグの無害化を図りつつ天然岩石の組成を再現した人工砂利や人工砂を製造することができる装置や方法が特開平９−１５６９９１号公報において提案されている。
【０００３】
この例では、天然石等と同様の組成を有した人工砂利等を生成させるに必要な副資材と共に焼却灰が電気溶融炉に投入される。リサイクル品としての人工砂利等には有害な重金属が含まれないようにする必要があり、かつ有用な金属資源を回収できるようにしておくことが好ましい。そこで、投入原料を１，５００℃以上で加熱し残存可燃物を燃焼させると共に溶融し、同時に還元反応も進行させることによって焼却灰に含まれる金属元素を可及的に分離することができるようにしている。
【０００４】
ところで、還元反応を伴う溶融操作は、炉内を静かな状態に保っておかなければならない。電気炉で原料を加熱するためにアークを飛ばすと、粉粒状の原料がアークで攪乱されて均一な溶融は実現されがたく、また還元された金属元素が原料に混入するなどし、一つの空間をなす炉から金属分と非金属分とを分離して取り出すことができなくなるからである。
【０００５】
そこで、電気溶融炉においては還元反応により発生するＣＯガスでフォーミングスラグを形成させ、電極下部周囲を覆うことによってアークの発生を可及的に抑え、原料を電気抵抗熱により加熱するようにしている。このようにしておけば焼却灰等を静かに溶融することができる一方、原料と共に投入される微粉炭などにより原料中の金属酸化物が還元され、金属を分離することができる。
【０００６】
還元された金属成分は比重が大きく原料層内を滴下するが、原料中の金属分の多くは鉄系金属であるので、炉底には溶融銑鉄層が形成される。溶融された原料は副資材によって成分調整されており、金属分を可及的に含まず再結晶させれば天然石と同等の組成や組織を有するものになる溶融スラグが生成され、これがスラグ層をなして溶融銑鉄上に浮遊する。
【０００７】
生成されたスラグは溶融銑鉄とは別に取り出されて鋳型で鋳造され、それを所望サイズに破砕して熱処理炉に投入される。鋳造時の一次再結晶操作と熱処理炉における二次再結晶操作により、スラグからは緻密な組織を有すると共に重金属分を可及的に含まない無害化された人工砂利等が得られる。一方、溶融銑鉄も適宜取り出され、別途鉄源材として使用することができる。
【０００８】
このようにして製造されたスラグは単に路盤材などとして利用できるにとどまらず、コンクリート用人工骨材といった建築土木資材への積極的な用途拡大を可能にする。すなわち、天然砂利や河川砂の代替品として有用な資材を提供し、また自然環境の破壊や天然資源の枯渇を抑制することにも寄与する。
【０００９】
上記の処理に供される原料の大部分は、ごみ焼却炉等から発生する焼却灰である。ごみ焼却灰は概して粉粒化しているが、そのまま電気溶融炉に投入すると還元溶融操作に支障をきたす。すなわち、装入物に水分が含まれていると加熱の開始された時点でガスや水分が放出され、溶融前に装入物が激しく流動し静かな状態での還元溶融が阻害されるからである。そのため焼却灰には、予め乾燥させたり含有揮発物質を除去するための事前処理が施される。
【００１０】
ところで、ごみを焼却した場合に焼却灰と共に飛灰も発生する。飛灰はストーカ炉や流動床炉から発生するもの、下水汚泥焼却炉から発生するもの、石炭火力発電所から発生するものなど、その量は焼却灰より少ないといえども無視できる量でない。飛灰は２５０ないし３００メッシュの微粉であることから、廃棄処理は現在でも容易でなく、焼却灰と同様に建築土木資材化させることがおおいに望まれる。
【００１１】
しかし、焼却灰と同様に微細な粉体である飛灰の単味を還元溶融処理しようとする場合には、以下に掲げるような問題がある。まず、操業中の炉に投入するときなどに粉塵が立ち、電気溶融炉の排ガスに伴われて直接炉外へ排出されやすくなる。それのみならず、粉体であるゆえに還元溶融時に堆積層の内部や表面で激しい流動を起こして、所望する静かな反応や加熱が阻害される。
【００１２】
そこで、上記した還元溶融操作において飛灰を原料とするためには、予め粒状化しておくことが不可欠となる。粉状物を有形化する従来から知られている手法として、ブリケッティング（塊状化）操作、エクストリュージョン（押し出し）操作や、ペレタイジング（粒状化）操作がある。いずれも粉鉱処理で施されるような乾燥工程・焼結工程を経るのが通常である。
【００１３】
ところで、還元溶融する飛灰は単に造粒されていれば十分であるので、上記したうち最も操作の簡単なペレタイジングを採用すればよい。しかし、造粒工程において水が添加されるので、その造粒物は焼却灰の場合と同様に予め乾燥させておくことが必要となる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
乾燥装置としては、竪形シャフト炉、回転キルン、焼結パレット炉、トンネルキルンといったものがよく知られている。しかし、その構造上、回転キルンを除きいずれも大容量の処理に適するもので、飛灰の発生量に見合うものでないことが多い。したがって、単位時間あたりの処理量の少なさを考慮すれば回転キルン形式の炉が好適であり、それを小型化したものを採用すればよい。
【００１５】
その種の炉として知られているのがロータリドライヤであり、それには大きく別けて三つのタイプがある。それは、図１０に示すように、単なる回転ドラム２８と熱風導入手段２９とからなるもの、高温ガスをダクトを介してドラム端まで送りリターン流３０により加熱するもの、ドラム外周に設けた熱ガス室からドラム鉄皮を経て炉内へ熱伝導する間接加熱式のものである。
【００１６】
図１０の（ａ）に示したドライヤは、最もよく使用されているシンプルな炉である。これは、導入された熱風３１により装入物２を乾燥させるものである。装入物は表層のみ加熱される傾向が強く、高温ガスの大部分が装入物と接触することなくドラム内を吹き抜けるように通過して、熱交換率は極めて低い。
【００１７】
同図の（ｂ）に示した炉では、ダクト３２の存在によって装入物２の表層近傍に高温ガスが流れやすく、しかも炉壁をも効率よく加熱する。したがって、先のドライヤに比べれば炉壁を介した加熱力も増大し、熱交換率は改善される。しかし、装入物と接触する量が供給ガスの一部にとどまることに変わりがなく、熱エネルギに無駄が生じる。
【００１８】
同図の（ｃ）のドライヤは回転ドラムの胴部外周の熱ガス室３３から熱を供給するようにしているので、ドラムには裏張り耐火材が設けられない。それゆえ、ドラムに伝導された熱の幾らかは炉外周から大気へ直接放散されることになり、必ずしも乾燥効率が先の二例より向上するとは限らない。
【００１９】
ところで、上記した三つのいずれの例においても、次のような現象の発生によって熱交換が阻害されやすい難点がある。図１０の（ａ）や（ｂ）の例においては熱ガスが回転ドラム内を流れる関係上、装入物の上層部に熱ガス流の境界層が発生しまたそれが発達する。熱ガスの平均流速は通常１メートル／秒前後であるので、境界層における熱ガスの流速は極めて低くなる。その結果、新しい熱ガスと装入物との接触の機会は著しく減少し、熱交換率は極めて低い。
【００２０】
一方、装入物が加熱されると、表面には蒸気の層が発生する。この蒸気は境界層の存在により１０ないし２０ミリメートルにも及んで停滞する傾向にあり、順次発生する蒸気の逸散が阻害されて熱交換率はますます低下する。（ｃ）の例で述べれば、停滞する蒸気層３４が以後に発生する蒸気の逸散を妨げる。したがって、従来から存在するこの種のロータリドライヤにおいては、乾燥に時間を要すると共に、熱エネルギの投入量の増大をきたすことになる。
【００２１】
加えて、ドラムを回転させるものの、装入物の加熱はドラム内で均一になされがたい。すなわち、ドラムの回転により装入物が回転方向へ内壁に沿って上昇しようとするが、内壁は円形であるので堆積層の回転方向後端は安息角に達していなくても、先端側の内壁は安息角を越える。そのために堆積層の上部が安定を失って崩れようとするが、ドラムの回転が緩やかであるので雪崩落ちるような挙動を呈する前に、装入物の堆積層全体が内壁に沿って滑る。
【００２２】
そのために、図１１に示すようにドラムが幾ら回転しても堆積層３５は同じ形を維持して常時同じ位置にとどまり、かつ層内が積極的に入れ替わるほどの混合挙動が発生しない。これでは入れ替わることの少ない表層部分ばかり加熱されることになり、結局は全ての粒状物の十分な加熱に多くの時間を費やし、ひいては炉体の長大化も余儀なくされる。
【００２３】
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、装入物上に発生し停滞する蒸気層を除去して熱ガスと装入物との接触効率を高めること、供給された熱ガスの全てが無駄なく装入物と接触し熱交換率が高まること、装入物の保形を図りながら層内混合を助長し全体的には均一な加熱を迅速に可能とすること、層内変化のない時期を確保して表層部や中層部に集中した加熱を施し短時間のうちに乾燥を達成すること、ひいては炉体の長大化を抑えて建設コストの低減を図ることを実現した噴流加熱式ロータリドライヤを提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粉体または粒状体もしくはその混合物を乾燥させるため、一端部から投入された装入物を移動させ他端部において排出する回転ドラムと、装入物を乾燥させる熱ガスを供給するための加熱手段とを備えたロータリドライヤに適用される。その特徴とするところは、図１および図９を参照して、回転ドラム１の内周には六以上の頂点を有して断面が正多角形をなす鋼板で形成されたライナ９が内壁を構成するように配置されるとともに、そのライナの正多角形の位相が装入物を投入するドラムの入口と排出する出口でずらされていることである。
【００２５】
図２に示すように、ライナ９とドラム内面との間に断熱材１１が介装され、加熱手段は、ドラム外で支持されドラム内を略軸方向へ延びるビーム１２と、そのビームに乾燥用の熱ガス３ａを装入物２に供給するためのガス導入筒１３と、装入物２の表層部の直近位置から熱ガス３ａを吹き出すことができるようにガス導入筒１３から延出した噴出ノズル１７とで形成される。
【００２６】
図１のごとく、ガス導入筒１３は装入物２の排出側から回転ドラム１の略中央部位まで延びる下流側部分に設けられ、装入物２と熱交換した後の熱ガスを排出させる排煙通路６が、装入物の投入側部分に設置される。なお、噴出ノズル１７は、図７に示すように、ガス導入筒１３の直下から回転方向側へ少しずれた位置のドラム内面に向けるようにしておくと都合がよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明に係る噴流加熱式ロータリドライヤによれば、回転ドラムの内周には正多角形をなす内壁がライナによって形成されているので、ドラムが回転しても最下部に位置したライナが安息角に達するまでは、その上にある装入物が転動したり混合することがなく、したがって各粒子が崩れ落ちはじめるまでの間は連続して熱ガスと接触させておくことができる。そして、入口と出口で正多角形の位相がずらされているから、ライナが安息角を越えて堆積層が崩れはじめる時間帯を、ドラムの長手方向の各位置で僅かずつ違えておくことができる。一断面における層内変化だけでなく隣の断面の堆積層との混合も積極的になされ、層の入れ替わりを一層助長して乾燥の迅速化が図られる。ライナは鋼板で形成されるため、炉内の熱ガスで加熱されやすく、鋼板に接触している装入物の下層部への加熱も行き届く。
【００２８】
鋼板で形成されたライナとドラム鉄皮との間が断熱されていると、ライナからドラム外への熱放散は抑制される。熱ガスはドラムを縦通するビームに設けたガス導入筒を経て装入物の表層部直近位置から噴出ノズルを介して吹き出されるので、蒸気層が発生しても直ちに吹き払われ、供給された全ての熱ガスが装入物と直接的に接触して加熱することができる。ドラムの回転によって安息角を越えると装入物は一斉に混合しながら層内が入れ替わり、局部的な加熱が回避される。ライナとの間で滑りがほとんど生じないので造粒物の保形も図られる。このように装入物との熱交換が円滑になされることになり、ドラム内での滞留時間の短縮が図られ、設備の長大化を回避することが可能となる。
【００２９】
ガス導入筒を装入物の排出側から回転ドラムの略中央部位まで延びる下流側部分に設けておけば、熱ガスをドラムの一端から略中央部にかけての領域へ送ることができ、所望する加熱は十分になされる。それのみならず、排煙通路が装入物の投入側に設置されるので、ガス導入筒の存在しない部分では、炉内に供給された熱ガスが排煙されるまでの間に投入直後の装入物を予熱する。したがって、装入物に含まれる水分の大部分を予め除去しておくことができ、その後に噴出直後の熱ガスによる乾燥が効率よく行われる。
【００３０】
噴出ノズルの噴出方向が回転ドラムにおけるガス導入筒の直下から回転ドラムの回転方向側へ少しずれた位置となるように設置しておけば、回転するドラムによって鋼板上の装入物が安息角に到るまでの間、熱ガスを無駄なく連続して装入物に接触させやすくなる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明に係る噴流加熱式ロータリドライヤを詳細に説明する。図１は造粒物などの主として粒状体を乾燥させるためのロータリドライヤの概略断面図であり、回転ドラム１と、装入物２を加熱して乾燥させるための熱ガス３ａを供給する加熱手段３とを備える。
【００３２】
回転ドラム１は、一端部から投入された装入物２を移動させ他端部において排出する円筒状をなすものであるが、その内壁は後述するごとく特殊な構造となっている。上記の加熱手段３はドラム内を高温雰囲気に保つだけでなく、熱ガス３ａを装入物２に向けて極く近くから噴出させ、直接熱交換させる方式が採用されている。
【００３３】
個々に詳しく述べると、回転ドラム１の一端部には造粒物を炉内に装入するために、ドラムの外部に設けたホッパ４からドラム内下部に位置した内壁近くまで延びる装入シュート５が設けられる。そして、造粒物装入側に排煙通路６が形成され、後述するようにして供給される熱ガス３ａの排出流れ７とドラム内を移動する装入物の流れ８とが対向する恰好となっている。
【００３４】
このような回転ドラム１は、図２に示すように、その内周に各頂点をドラム内面に近接させて配した断面矢視正八角形をなすライナ９が設置され、これが内壁を構成して１ないし３ｒｐｍ程度の速度で矢印１０の方向へ回転されるようになっている。ライナ９は装入物２を載せた状態で回転するが、その間に熱ガス３ａを装入物２に直接吹きつけて加熱すると共に、装入物２の下層も加熱することができるように鋼板が採用される。
【００３５】
上記したごとく正八角形をなす内壁としているのは、内壁を平坦部でもって形成し、装入物２の載せられたライナ９Ａがドラムの回転につれて傾斜角度を変えても、造粒物の安息角に至るまではライナ上で転動したり崩れ落ちないように、すなわち積極的に混合させないようにしておくためである。
【００３６】
いま装入物２の安息角が３６度とすれば、回転ドラム１の最下部にあるライナ９Ａ上の装入物２は、そのライナが３６度の姿勢となるまでの間に堆積状態を維持することになり、装入物２の表層部ないし中層部に熱ガス３ａを吹きつけ、発生蒸気を吹き払いつつ熱ガスと直接接触する時間を長く確保しておくことができる。それのみならず、ライナ９Ａが安息角を越えると、ドラムの回転が緩やかであっても層全体は一斉に崩れ落ち、したがって上層と下層の混合や入れ替わりも迅速に達成されるようになっている。
【００３６】
このようにしておけば、ライナ９を円筒状にしておく場合のように、安息角を越える部分の層と越えない部分の層とからなるゆえに発生する内壁に沿った摩擦を伴った滑りが回避され、装入物の粉化が防止され造粒物の保形が図られる。なお、ライナの配置は正八角形に限られるものではなく、六以上の頂点を有して断面が正多角形となっていればよい。その形状は、装入物２の処理量すなわち層高などを勘案したうえで適宜選択すればよい。
【００３８】
ライナ９として鋼板を採用しているのは、炉内雰囲気によりライナに熱を保有させるためであり、これによって装入物２が安息角に至るまでライナとの相対位置を変えない下層部をライナからの放熱によって加熱しておくことができる。そのためライナからドラム外への熱放散を抑制しておく必要があり、ライナ９とドラム鉄皮１ａとの間にはグラスウールなどの断熱材１１が介装される。
【００３９】
加熱手段３は、熱ガス３ａを装入物２に供給するために以下の構成となっている。ドラムは回転するが、ドラム内の最下部近傍に常時位置する装入物２を加熱するために不動の位置としておく必要がある。そこで、図１に示したように、僅かに下り傾斜した回転ドラム１の全体を略軸方向に縦通して、ドラム外で両端支持されるように延びるビーム１２が設置される。このビームには、導入された熱ガス３ａを装入物２に向けて吹きつけることができるようにしたガス導入筒１３が形成される。
【００４０】
ガス導入筒１３は、本例において、装入物２の排出側から回転ドラム１の略中央部位へ至る下流側の領域に設けられる。このようにしておけば熱ガス３ａを排出側から略中央部位までの領域に高温の状態で送ることができる。ガス導入筒１３の存在しない上流側では、熱ガスの排出流れ７によって投入直後の装入物２Ａが予熱される。
【００４１】
すなわち、降温しているとはいえ依然として高い温度にある気流７により、造粒物に含まれる大部分の水分を予め除去して排煙通路６に送り出すことができ、熱ガス３ａの噴出による下流側での乾燥が効率よく行われる。ちなみに、ビーム１２は上流側に向かって細くなっており、図３の（ａ）に示すようにガス導入筒１３の断面は小さい。そして、同図の（ｂ）に示したごとく、略中央部位から装入シュート５に至る領域は、単なる支え材としての梁のみとなっている。
【００４２】
図１を参照して、ガス導入筒１３へ供給される熱ガス３ａは、ビーム端に設けた熱風発生室１４においてバーナにより発生されるものであったり、本ロータリドライヤが設置されているプラントの他の設備や機器から排出された排ガスであったりするが、その導入時の温度は５００℃程度でよい。なお、図中の３Ａは熱ガスの温度を調整するため外気を適宜導入するブロアである。本例においては、以下に説明するように、ガス導入筒１３はガス分配室１５とガス溜め室１６とから構成される。
【００４３】
ガス分配室１５は、図２に示すように、内面が耐火材１５ａで裏張りされていると共に下方部位に多数のガス流通孔１５ｂが設けられる。そのガス流通孔に連通してガス溜め室１６が配置され、その下面から突出するように幾つかの列からなる噴出ノズル１７が設けられる。このような構成のガス導入筒１３を設けておけば、ガス分配室１５においては熱ガス３ａを降温させることなく炉内深くへ送り出すことができる。そして、ガス流通孔１５ｂの大きさもしくは分布を適当に選定しておけば、ガス溜め室１６からは各噴出ノズル１７を介して所望量の熱ガス３ａを装入物２に無駄なく吹きつけることができる。
【００４４】
このように、ガス導入筒１３がガス分配室１５とガス溜め室１６とで構成されているのは、耐火材１５ａで裏張りされているガス分配室１５に直ちに噴出ノズル１７を取りつけることが容易でないこと、ガス溜め室１６を鋼板で製作しておけば噴出ノズル１７の取付や取外操作が保守点検上容易となることによる。加えて、後述する図７のところで述べるが、噴出ノズル１７の向きを所望する方向へ爾後的に変更することもできるようになる。
【００４５】
ちなみに、回転ドラム１は図４に示すように、長手方向の適宜の箇所に設置されたローラ１８，１８によって、ドラムを取り巻くように取りつけられたタイヤ１９を介して回転可能に支持される。そして、タイヤと同様の要領で設けられた図示しないリングギヤを介して回転駆動されるようになっている。なお、２０は熱風発生室１４に取りつけられるバーナであるが、これに代えて熱ガスを導入する配管を取りつけることもできる。
【００４６】
この熱風発生室１４の前方に位置した回転ドラム１の端部には、図１に示すように乾燥させた造粒物を排出するための排出口２１が設けられる。この排出口はドラムが一回転するごとに適量を排出するもので、回転姿勢によって図示しない蓋体が開閉する。なお、排煙通路６には図示しない誘引送風機が接続されているのでドラム内は負圧となっているが、熱風発生室１４とガス導入筒１３との境界をなす部分にシール板２２が設けられ、回転することのないビーム１２と回転ドラム１の端板１ｂとの間からの外気の侵入を抑制できるようにしている。
【００４７】
一方、造粒物の投入側では図５の（ａ）に示すように装入シュート５が排煙通路６を貫通して配置されるが、装入シュート５とビーム１２との干渉を避けるために、同図の（ｂ）に示すようにビーム端が少し拡幅され、装入シュート５がビーム１２を貫通して装入物をドラムの最下部へ直接供給することができるように配慮されている。
【００４８】
以上述べた構成の噴流加熱式ロータリドライヤによれば、以下のように機能して所望する装入物を迅速かつ均一に乾燥することができる。まず、廃棄物としての飛灰を５ないし２０ミリメートルといった所望する大きさにペレタイザ等によって造粒しておく。この造粒物は図１のホッパ４に蓄積され、順次適量が連続して装入シュート５から直ちにドラム内下部に位置した内壁上に供給される。
【００４９】
回転ドラム１は投入側から排出側に向けて例えば２度下向きに傾斜して設置されており、ドラムの回転につれて装入物２は平面的に見て蛇行しながら徐々に排出口２１に向けて移動する。一方、ビーム１２に一体化するなどして設けられた熱風発生室１４で５００℃前後の熱ガス３ａが発生されているが、装入物２が投入側から回転ドラム１の略中央部位までを移動する間は、ドラム内雰囲気によって加熱される。なお、気流７はすでに２００℃程度に降温しているが、装入物２を予熱し多量の蒸気を発生させるに十分なエネルギを保有する。
【００５０】
排煙通路６が投入側に設けられ、炉内が図示しない送風機によって誘引されているので、装入物２から発生した水蒸気はドラム内を吹き抜ける気流７に伴われて排出される。熱交換された排ガスは１００ないし１５０℃となり、図外の集塵機を経て大気中へ放出される。予熱された装入物２がドラムの略中央部位に到達すると、図２に示した噴出ノズル１７から吹き出す２０メートル／秒といった高速の熱ガス３ａで乾燥される。
【００５１】
噴出ノズル１７の先端はガス溜め室１６から延出して装入物２の層直上に位置し、吹き出された熱ガス３ａの全てが表層部や中層部と接触する。装入物２の表層部直近位置から噴出ノズル１７を介しての高速吹き出しであるので、蒸発した水分による蒸気層が装入物２の表面に発生しても直ちに吹き払われ、装入物２を直接的に加熱することができる。鋼板製のライナ９もドラム内雰囲気で昇温しており、装入物２の下層部はそれに接触して加熱される。
【００５２】
いま、回転ドラム１の内部挙動を見ると、内壁が平坦な八枚のライナ９からなっているので、図６に示した（イ）の状態にあったライナ９Ａが安息角に達すると、堆積層は同図の（ロ）のように一旦崩れる。このとき、装入物２はライナ９Ａとの間で滑りを起こすことが極めて少なく直ちに全体的な崩落を起こして混合し、層内外が大きく入れ替わる。装入物とライナとの間の摩擦は少なく、したがって粉化が抑制され粉塵が立つこともほとんどない。
【００５３】
ドラムがさらに回転すると、同図の（ハ）のように装入物２は後続するライナ９Ｂ上に移りながら層厚がほぼ均一化される。（ニ）の状態になると堆積層は安定した形となり、さらに回転すると層の形状を維持して（イ）の状態に戻る。これから分かるように、（ハ），（ニ），（イ）の間は堆積層の変化がほとんどなく、（ロ）の時点でのみ層内混合がなされる。
【００５４】
このように、本ドラムにおいては、堆積層の層内変化の極めて少ない時間帯と層内変化が大きく起こる時間帯の二つが存在し、これによって層内変化の少ない時間帯では噴流による加熱が集中的になされ、層内変化する時間帯には造粒物の入れ替わり挙動を呈して加熱対象を速やかに交換する。したがって、乾燥効率は可及的に向上すると共に炉体も短くて済む。すなわち、ライナが安息角に達するまでは堆積層の内外変化をきたさないようにして全体の姿勢（傾斜角度）を変化させるにとどまるので加熱による乾燥が促進される一方、一サイクルの終了後には加熱の不十分な造粒物を表層に集めることができるのである。
【００５５】
ところで、図６に表したように、ドラムが回転している間の装入物２は、ガス導入筒の直下から回転方向側へ少しずれたところに位置していることが分かる。それゆえに、ガス溜め室１６から突出した状態にある噴出ノズル１７を図７のように、回転方向側へ少しずれた位置のドラム内面に向けておくと、噴出された熱ガスの全てを無駄なく堆積層に供給することができる。なお、上記したようにガス導入筒１３をガス分配室１５とガス溜め室１６とから構成しておく場合には、補助壁２３を介装させるなどして、ガス溜め室をガス分配室に対して角度を持たせればよい。
【００５６】
図８は異なるガス導入筒１３Ａであり、上記したガス分配室とガス溜め室とが区別されることなく一体になっている例である。ガス導入筒１３Ａは略半円の断面形を有し、噴出口１７Ａが放射状となるように幾つか配列される。この例においても、装入物２の表層部の直近位置から熱ガス３ａを吹き出し、停滞する蒸気層を吹き払いつつ、加熱することができる。
【００５７】
ちなみに、ガス導入筒については、装入物の排出側から回転ドラムの略中央部位までの下流側に設けられる場合に限らず、ドラムの略全体にわたるものとしておいてもよい。また、回転ドラムに縦通しドラム外で支持されるビーム１２は図１に示したように両端支持構造としておいてもよいし、図示しないがドラムの一方端から略中央部位まで突入する片持ち梁構造となっていてもよい。
【００５８】
図９は断面が同じ例えば正八角形であるが、入口と出口で位相がずらされている例である。このようにしておくと、ライナが安息角を越えて堆積層が崩れはじめる時間帯を、ドラムの長手方向の各位置で僅かずつ違えておくことができる。これによって一断面における層内変化だけでなく隣の断面の堆積層との混合も積極的になされ、層の入れ替わりを一層助長して乾燥の迅速化を上げることができる。
【００５９】
以上詳細に述べたことから分かるように、飛灰の単味であっても造粒した後に保形を図りつつ乾燥させることができ、電気炉において所望する還元溶融処理を施すことができるようになる。なお、装入物として造粒体を対象にした場合を例にして述べてきたが、本発明は粉体または粒状体もしくはその混合物を装入物とする場合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る噴流加熱式ロータリドライヤの全体縦断面図。
【図２】  は図１のII−II線矢視断面図。
【図３】  （ａ）は図１中の III−III 線矢視断面図、（ｂ）は図１のIV−IV線矢視断面図。
【図４】  図１のＶ−Ｖ線矢視断面図。
【図５】  （ａ）は図１中のVI−VI線矢視図、（ｂ）は図１中の
VII−VII 線矢視図。
【図６】  本発明に係る正多角形のライナを備えたドラム内での装入物の挙動の変化を示す模式図。
【図７】  噴出ノズルがガス導入筒の直下から回転方向側へ少しずれた位置のドラム内面に向けられている例を示す断面図。
【図８】  異なる形状のガス分配室を備えた例のドラムの断面図。
【図９】  正多角形に配置されたライナを長手方向において位相をずらせて配置した場合の内部透視図。
【図１０】  従来のロータリドライヤの概略図を示し、（ａ）は回転ドラムと熱風導入手段とからなる炉の縦断面図、（ｂ）は高温ガスをダクトを介してドラム端まで送りリターン流により乾燥させる炉の縦断面図、（ｃ）はドラム外周の熱ガス室からドラム鉄皮を経て炉内へ熱伝導する間接加熱式炉の縦断面図。
【図１１】  円弧状ライナからなる従来のドラム内での堆積層の挙動を説明する模式図。
【符号の説明】
１…回転ドラム、２，２Ａ…装入物、３…加熱手段、３ａ…熱ガス、６…排煙通路、９，９Ａ…ライナ、１１…断熱材、１２…ビーム、１３，１３Ａ…ガス導入筒、１５…ガス分配室、１５ｂ…ガス流通孔、１６…ガス溜め室、１７…噴出ノズル、２１…排出口。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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