(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼用または燃焼・溶融用ロータリーキルンにおいて、円筒部の上流開口端を塞ぐフロントウォールと当該円筒部との間に、切欠きを有する円環状の仕切板を介在させたことを特徴とするロータリーキルン。
【請求項２】
当該仕切板は、円筒部の上流開口端を塞ぐフロントウォールと当該円筒部との間に、回転可能に介在されていることを特徴とする請求項１に記載のロータリーキルン。
【請求項３】
当該仕切板は複数重設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリーキルン。
【請求項４】
当該仕切板を回転調整することによって、ロータリーキルン内部へ燃焼空気又は燃焼酸素を導入する位置及び／又は量を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、燃焼用又は燃焼・溶融用ロータリーキルンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来のロータリーキルンの正面断面図であり、図４は従来のロータリーキルンの側面図である。ロータリーキルン１は円筒部２と円筒部の上流開口端２１を塞ぐフロントウォール３とからなる。
【０００３】
フロントウォール３は円筒部２の内径よりもわずかに直径の小さな中央厚肉円板部３１と中央厚肉円板部３１の周辺に一体に形成された周辺薄肉円板部３２とからなり、中央厚肉円板部３１が円筒部２の上流開口端２１の近くの内部へ嵌合し、周辺薄肉円板部３２が円筒部２の上流開口端２１にほぼ隙間なく密接している。
【０００４】
また、フロントウォール３の中央厚肉円板部３１には、バーナー４及び処理物供給管５が、それぞれ、貫通して取り付けられている。バーナー４には、重油、廃油及び／又は燃料ガスが供給され燃焼されて、先端４１から円筒部２の内部へ向かって火炎６が放射されている。処理物供給管５の投入口５１は、円筒部２の内部に面しているが、投入口５１から処理物７ａ、７ｂが円筒部２の内部へ投入される。処理物供給管５の投入口５１とは逆の端５２からはプッシャー８が挿入されており、処理物供給管５の中心軸に沿って並進運動し、プッシャー８は処理物供給管５の中に前進して、内部に収納されている処理物７ａを押し、投入口５１から排出する。その後に、プッシャー８は後退し、処理物供給管５の上部に設けた処理物入口５３よりも後方で停止する。次に、不図示の処理物貯槽の下端に設けたスクリューフィーダーによって処理物が供給され、処理物入口５３を通過して処理物供給管５の内部へ収納される。続いて、プッシャー８が再び前進して処理物を押す。
【０００５】
円筒部２は、円筒形の鉄皮鋼板の内側に耐火レンガあるいは耐熱レンガを貼り積めて、内面を形成している。円筒部２の回転軸２２はほぼ水平ではあるが、上流開口端２１が下流開口端２３よりわずかに高く配置され、回転軸２２のまわりにゆっくりと一定速度で回転する。
【０００６】
ロータリーキルン１の円筒部２の内部に投入された処理物７ｃは、円筒部２の回転に引きずられて、わずかに持ち上げられ内面に沿って滑り落ち攪拌されつつ、円筒部２の回転軸２２のわずかな傾斜に沿って上流から下流へ向かって、徐々に移動する。その間に、バーナー４の火炎６によって処理物は加熱されて、乾燥され、燃焼され、ついには、溶融される。そして、主として溶融スラグが円筒部の下流開口端２３の最下部近くから流出する。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フロントウォールと回転する円筒部との隙間から燃焼空気をロータリーキルンの内部へ導入することが従来試みられていた。この試みにおいては、円筒部の内底面近くで攪拌されている処理物の燃焼に寄与する燃焼空気は、導入された燃焼空気のごく一部である。そのため、燃焼空気と処理物との接触が不十分であり、ロータリーキルン内で処理物の燃焼を完了させるのが困難である。その結果、ロータリーキルンの下流開口端から未燃物あるいは未燃焼の処理物が排出されたり、処理物の燃焼のみで溶融できないこともある。
【０００８】
一方、ロータリーキルンにおいて、投入した処理物（可燃性廃棄物など）と燃焼空気中の酸素とをより効率的に接触させるためには、ロータリーキルンの回転数を上げて処理物の攪拌をよくすることも考えられる。しかしながら、ロータリーキルンの回転数を上げると、ダストがガス流に混入し、多量のダストがロータリーキルンの下流開口端から飛散し問題である。これは「ロータリーキルン内ガス流へのダスト同伴」とも呼ばれている。
【０００９】
さらに、ロータリーキルンの回転数を上げると、処理物のロータリーキルン内滞留時間がより短くなり、ロータリーキルンの下流開口端から未燃物が排出されやすくなり問題である。
【００１０】
上記の問題点に鑑み、鋭意研究開発を行った結果として本発明に至ったものであるが、その目的はロータリーキルンにおける処理物の燃焼効率をより向上させることである。
【００１１】
なお、特開昭５６−４６９２０号においては、ＥＰ灰等、粉状体の焼却物が炉内に舞い上がる、いわゆるダスティング現象を抑制し、安定して燃焼を行わせることを目的としているが、本発明の目的は処理物と燃焼空気との接触を促進して、処理物の燃焼効率を高めるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的は、請求項１に記載の、燃焼用または燃焼・溶融用ロータリーキルンにおいて、円筒部の上流開口端を塞ぐフロントウォールと当該円筒部との間に、切欠きを有する円環状の仕切板を介在させたことを特徴とするロータリーキルン、によって達成される。
【００１３】
また、上記目的は、請求項２に記載の、当該仕切板は、円筒部の上流開口端を塞ぐフロントウォールと当該円筒部との間に、回転可能に介在されていることを特徴とするロータリーキルン、によっても、達成される。
【００１４】
さらに、本発明の好ましい実施態様においては、請求項３に記載のように、当該仕切板は複数重設されていることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の好ましい実施態様においては、請求項４に記載のように、当該仕切板を回転調整することによって、ロータリーキルン内部へ燃焼空気又は燃焼酸素を導入する位置及び／又は量を制御することを特徴とする。
【発明の実施の形態】
【００１６】
本発明のロータリーキルン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。図１は本発明のロータリーキルンの正面断面図であり、図２は本発明のロータリーキルンの側面図である。円筒部２については、図３及び図４に示した従来技術における円筒部とほぼ同一であるため、説明を省略する。フロントウォール３は円筒部２の内径ＤINよりも小さな直径Ｄ1の中央厚肉円板部３１とその周辺に一体として形成された周辺薄肉円板部３２とからなる。周辺薄肉円板部３２の直径Ｄ2は円筒部２の外径ＤOUTとほぼ同じである。
【００１７】
図５は本発明の実施形態における仕切板の概略図である。仕切板９は円環状の仕切部９１と円環の内円から一方へ突出する円筒状の摺動部９３とからなる。仕切部９１には切欠９２が形成されており、その他の部分の外径ＤSはロータリーキルンの円筒部２の内径ＤINよりも大きく、この部分によって、ロータリーキルンの円筒部２とフロントウォール３の中央厚肉円板部３１との間の隙間を塞ぐ。一方、仕切板９の切欠９２によって、当該隙間は塞がれず、切欠９２を通って空気がロータリーキルンの内部へ自然に導入される。
【００１８】
また、仕切板９の摺動部９３の内径ＤSINはフロントウォール３の中央厚肉円板部３１の直径Ｄ1よりもわずかに大きく、その外径ＤSOUTはロータリーキルンの円筒部の内径よりも小さい。そのため、摺動部９３は中央厚肉円板部３１に嵌合し、回転移動可能に介在されている。そのため、仕切板９は、フロントウォールとロータリーキルンの上流開口端との間の大部分の隙間を塞ぎつつ、ロータリーキルンの回転軸２２を中心として回転移動が可能である。これによって、切欠き９２の位置を移動することができ、燃焼用空気をロータリーキルン内部へ導入する位置を調整することができる。
【００１９】
図６は本発明の他の実施形態における仕切板の概略組立図である。２個の仕切板９ａ、９ｂを組合せたものであり、各々の仕切板は図５に示した仕切板とほぼ同じである。仕切板９ａの摺動部９３ａは仕切板９ｂの摺動部９３ｂよりも大きく、摺動部９３ａの内部に摺動部９３ｂが挿入され嵌合している。したがって、仕切板９ａ、９ｂは相対的に摺動部９３ａ、９３ｂで摺動しながら回転可能である。仕切板９ａ、９ｂにはそれぞれ切欠９２ａ、９２ｂが形成されているが、仕切板９ａ、９ｂを相対的に回転させることによって、切欠９２ａ、９２ｂの重なり方が変化し、実質的に開口面積を本来の切欠９２ａ、９２ｂの面積から０までの間で変化させることができる。
【００２０】
仕切板９ａ、９ｂをフロントウォールと円筒部との間に回転可能に介在させ、仕切板９ａ、９ｂを相対的に回転させることによって、燃焼用空気をロータリーキルン内へ導入するための開口面積を調整することができる。仕切板９ａ、９ｂの外周の一部に位置表示のための突出部９４ａ、９４ｂを設けると、それぞれの切欠９２ａ、９２ｂの位置が認識しやすくなり好ましい。
【００２１】
図７は本発明のロータリーキルンと従来のロータリーキルンについての処理量と燃え切り位置の関係を示すグラフである。従来のロータリーキルンでは燃え切り位置がロータリーキルン出口近くであるのに対し、本発明のロータリーキルンでは燃え切り位置がロータリーキルン中央部近くである。すなわち、本発明のロータリーキルンによって、燃焼空気と可燃物含有処理物との接触が改善され、燃焼が促進されたことがわかる。
【００２２】
図８は、投入カーボン量と空気比との関係を示すグラフである。空気吹き込み面積を、全周から下部１／２空気吹込みへ、また、下部１／２空気吹き込みから１／４空気吹込みへと少なくすることによって、カーボンの燃焼に必要な空気比を小さくできることがわかる。そして、空気比を小さくすることによって、燃焼空気量が少なくなり、排ガス量も減少される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るロータリーキルンによれば、ロータリーキルンの上流開口端とフロントウォールとの隙間のうち上側を塞ぎ、下側を開放することが可能であるので、下側から燃焼用空気がロータリーキルンの内部に導入され、ロータリーキルンの内部下側にある処理物と効率的に接触し、燃焼効率が向上するとともに、ロータリーキルンの下流開口端から放出される排ガス量を必要以上に増やさないよう抑えることができるという効果が得られる。
【００２４】
また、本発明に係るロータリーキルンによれば、バーナーで燃焼する燃料の熱量変動及び／又はロータリーキルンに投入される処理物の可燃分含有量変動に対応して、燃焼空気等の導入量を制御するのでロータリーキルン内部の温度をほぼ一定値に保つことができ、安定操業を行うことができるとともに、ロータリーキルンの内面に貼りつめた耐火レンガや耐熱レンガの損傷を抑えることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のロータリーキルンの正面断面図である。
【図２】本発明のロータリーキルンの側面図である。
【図３】従来のロータリーキルンの正面断面図である。
【図４】従来のロータリーキルンの側面図である。
【図５】本発明の実施形態における仕切板の概略図である。
【図６】本発明の他の実施形態における仕切板の概略組立図である。
【図７】本発明のロータリーキルンと従来のロータリーキルンについての処理量と燃
え切り位置の関係を示すグラフである。
【図８】投入カーボン量と空気比との関係を示すグラフである。
【図１】
0003907953.tif 000002
【図２】
0003907953.tif 000003
【図３】
0003907953.tif 000004
【図４】
0003907953.tif 000005
【図５】
0003907953.tif 000006
【図６】
0003907953.tif 000007
【図７】
0003907953.tif 000008
【図８】
0003907953.tif 000009