(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外熱式ロータリーキルンにおいて、加熱装置に囲まれ回転自在な炉芯管の内部に、炉芯管長手方向に保持管を設け、保持管の周囲に波形形状のジャバラ板を複数配置し、ジャバラ板には炉芯管長手方向において複数の穴が開いていることを特徴とする外熱式ロータリーキルン。
【請求項２】
ジャバラ板が炉芯管長手方向において複数分割されて設けられ、分割されたそれぞれのジャバラ板は、保持管の周囲面上の円周方向において角度をずらして取り付けるジャバラ板である請求項１記載の外熱式ロータリーキルン。
【請求項３】
ジャバラ板が、炉芯管に直接溶接で固定されていないジャバラ板である請求項１又は請求項２に記載の外熱式ロータリーキルン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、外熱式ロータリーキルンに関する。詳細には、外熱式ロータリーキルンにおいて、連続式、バッチ式、多筒式に対して伝熱面積を増大させるとともに、攪拌効果を増大させ、被処理物の品質均一性を向上させるように工夫した外熱式ロータリーキルンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
外熱式ロータリーキルンは、回転する炉芯管内に被処理物を供給し、乾燥、焼成、焼却する装置である。炉芯管の内部には、被処理物への伝熱量や攪拌を増大するために掻上げ板や断面形状として十字の直板や、回転物体を入れることがある。被処理物の化学反応に必要な気体は、炉芯管の出入り口から吹き込むこと、又発生するガスも炉芯管の出入り口から排気する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
炉芯管の内部に被処理物を入れて、乾燥、焼成、焼却する場合、一般的に被処理物の充填率は、バッチ式以外では最大で１５％程度であり、これ以上は、炉芯管から受ける輻射熱、伝導熱の限界から、充填率の増大は無理があるという課題があった。また、従来形式の炉芯管の場合、充填率が１５％を超えると被処理物の炉芯管内部における層厚が厚くなるため、キルンアクションによる被処理物層内部の攪拌効果が薄れ均一な最終製品にならないという課題があった。
【０００５】
炉芯管の伝熱面積を増大させたり攪拌効率を増大する手段としては、従来から炉芯管の数を増やす多筒式キルン、炉芯管内部に、掻上げ板や断面形状として十字の直板を取り付ける等の工夫があるが、掻上げ板や十字の直板などは、炉芯管に直接溶接されるため、加熱、消火の度に熱による繰り返し応力を受ける。そのため掻上げ板や十字の直板の脱落が起こり炉芯管を損傷するなどの課題があった。また、多筒式キルンにおいても伝熱面積は増大するものの、被処理物の充填率には限界があった。
【０００６】
従来の外熱式ロータリーキルンの炉芯管内雰囲気ガスは、内熱式ロータリーキルンと異なり、被処理物の化学反応に必要な気体及び発生するガスだけのため、被処理物のダスト発生率は少ないが、微粒の場合はダスト発生を抑えるため炉芯管の回転数を落す必要がある。この場合被処理物は、通常のキルンアクションと言う攪拌効果が低下してしまい、焼ムラがでることで均一な製品にならないという課題があった。
【０００７】
従来の外熱式ロータリーキルンにおいて被処理物の攪拌効率を増大する手段として、炉芯管の内部に回転物体を入れることがある。しかし、炉芯管の内部に入れられる回転物体は、その物の重量が重く、炉芯管の内壁面を削ってしまい被処理物に異物が混入する。そのため最終製品への異物混入が無いことが条件の場合には使えないという課題があった。
【０００８】
被処理物の乾燥、焼成、焼却において、従来は気体を炉芯管の出入口から吹込むことしかできなかったが、これは常温の気体を吹き込む場合は熱的なロスがあること、化学反応の起きる最適位置に気体を吹き込むことがロータリーキルンの構造上困難であると言う課題があった。
【０００９】
【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の手段として、外熱式ロータリーキルンにおいて、加熱装置に囲まれ回転自在な炉芯管の内部に、炉芯管長手方向に保持管を設け、保持管の周囲に波形形状のジャバラ板を複数配置し、ジャバラ板には炉芯管長手方向において複数の穴が開いていることを特徴とする外熱式ロータリーキルンを提案する。
【００１０】
また本発明の構成は、炉芯管が水平又は傾斜する状態で配置され、回転駆動装置と加熱装置とをそなえた連続式、バッチ式、単筒式、多筒式において、前記炉芯管の内部には炉芯管断面形状として複数の空間が、波形形状にジャバラ板が保持管により支持されることで形成され、ジャバラ板には炉芯管の長手方向において複数の穴があいており、更にジャバラ板が炉芯管長手方向において複数分割されて設けられ、分割されたそれぞれのジャバラ板は、保持管の保持管の周囲面上の円周方向において角度をずらして取り付けるジャバラ板である０００９欄記載の外熱式ロータリーキルンを提案する。
【００１１】
更に、本発明のジャバラ板は、炉芯管に直接溶接で固定されていないジャバラ板である０００９欄又は００１０欄に記載の外熱式ロータリーキルンを提案する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態にかかる外熱式ロータリーキルンを図面に基づき説明する。
【００１３】
【第１の実施形態】
まず本発明の第１の実施の形態にかかるジャバラ板の構造を外熱炉正面断面図である図１、ジャバラ板の断面である図２及びジャバラ板の鳥瞰図である図３を参照しつつ説明する。
【００１４】
炉芯管２は、タイヤ５ａ、５ｂを介して炉芯管回転保持装置６ａ、６ｂ上にあり、熱の授受を加熱装置１に囲まれた範囲で受け、回転駆動装置７により回転する。炉芯管２の内部に保持管４を設け、波形形状のジャバラ板３を保持管４の周囲に複数配置する。ジャバラ板３は、炉芯管２の長手方向において複数のジャバラ穴９が開いている。被処理物は、右端から投入シュート８又はスクリューフィーダ等の機械的供給装置により炉芯管２の内部に入る。
【００１５】
被処理物は炉芯管２の回転により左端の出口側へ移動しつつ加熱されるのであるが、ジャバラ板３により、被処理物が炉芯管２の内部空間に均等に分配され、炉芯管２の回転につれて内周面状の炉芯管２の壁面にそってジャバラ板３の凹凸によって持ち上げられ、ついには凹凸の溝を出たり入ったりし、他端のジャバラ板方向に移動しながら攪拌を繰り返す。さらに炉芯管２の長手方向にあけられたジャバラ穴９から被処理物が他の空間部へ落ちることで、炉芯管２の内部の気体との接触が促進されるとともに炉芯管２から輻射による熱を受け、複数の空間移動を繰り返す。
【００１６】
ジャバラ板３は、炉芯管２に直接溶接で固定されていないため、熱による繰り返し応力はジャバラ板が伸縮することで吸収し、炉芯管２に影響を与えない。また、ジャバラ板３の凹凸があることにより、被処理物の炉芯管２の内部の充填率が、バッチ式を除く外熱式ロータリーキルンの一般的な最大充填率１５％に対して、２０％から２５％まで増大する。ジャバラ板３で炉芯管２の内部を複数に仕切ることにより、炉芯管２の周面壁及びジャバラ板３から被処理物への輻射伝熱、伝導伝熱が飛躍的に増大し、炉芯管２の小型化が可能となる。被処理物が水分を多く含んでいる場合は、ジャバラ板３による空間の数を増やすことで乾燥効率が増大する。ジャバラ板３は炉芯管２の回転速度を遅くして微細なダストの発生を押える必要がある場合、その特有な凹凸形状により通常のキルンアクションが維持されるため、ダストの発生が少なく抑えられる。また被処理物の最終製品の均一性が高い。
【００１７】
ジャバラ板３は、被処理物の性状に合わせ炉芯管２の長手方向に複数分割され、分割されたそれぞれのジャバラ板３は、保持管４の周囲面上の円周方向において角度をずらして取り付けられており、被処理物が複数の空間移動を繰り返すことで被処理物の均一な熱の授受を可能とした。
【００１８】
炉芯管２の内部で被処理物に生ずる化学反応に、ある気体を必要とする場合、ジャバラ板３の保持管４を通して、化学反応に最適な位置に被処理物が保持管４内部に入らないようにした穴から気体を吹きこむこと、又は発生するガスを吸込むことができる。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に記載した外熱式ロータリーキルンでは、炉芯管内部に設けられた波形形状のジャバラ板による被処理物の攪拌効果の増大、受熱面積の大幅な増大による効果とにより品質の均一な製品を得ることができる。
【００２０】
炉芯管内部に設けられるジャバラ板は直接溶接で炉芯管に固定されていないため、熱による伸縮からくる応力をジャバラ板で吸収するため、炉芯管本体を損傷することがないこと、及び加熱時にはジャバラ板が熱膨張することにより炉芯管内壁に密着するため炉芯管壁を削ることがないことから製品へのコンタミがない。
【００２１】
ジャバラ板の効果により被処理物の充填率が従来タイプの外熱式ロータリーキルンの１５％より２０％から２５％と大幅に増大する。従って、従来タイプの外熱式ロータリーキルンと同一の内容積のものと比較すると能力の大幅な増加が見込める。さらに同一の処理能力のものと比較すると小形化が可能となることから、省熱エネルギー効果も見込める。
【００２２】
被処理物が微粒でダスト発生量が多い場合、外熱式ロータリーキルンの回転数を下げても、ジャバラ板の形状からくる攪拌効果が維持され、またダスト発生量が抑えられ、焼ムラのない均一な製品が得られる。
【００２３】
被処理物の乾燥、焼成、焼却において必要とされる気体を最適位置から吹き込むことができるため製品の品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に関する一形態を示す図であって、外熱式ロータリーキルンの全体を摸式的に示す正面断面図。
【図２】図１の炉芯管断面図。
【図３】図２のジャバラ板鳥瞰図。
【符号の説明】
１  加熱装置（加熱炉）
２  炉芯管
３  ジャバラ板
４  保持管
５ａ，５ｂ  タイヤ
６ａ，６ｂ  回転保持装置
７  回転駆動装置
８  投入シュート
９  ジャバラ穴
【図１】
0004052930.tif 000002
【図２】
0004052930.tif 000003
【図３】
0004052930.tif 000004