JP2000018830A

JP2000018830A - 粉体付着防止装置を備えたロータリーキルン

Info

Publication number: JP2000018830A
Application number: JP10175894A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Iwasaki; 俊治岩崎
Original assignee: HIROHATA FURNACE CO Ltd
Current assignee: HIROHATA FURNACE CO Ltd
Priority date: 1998-06-23
Filing date: 1998-06-23
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-06-23
Also published as: JP3919338B2

Abstract

(57)【要約】【課題】炉心管内に付着する粉体を脱落させ、炉芯管
の詰まりを無くし、粉体の均一な熱処理を行う。【解決手段】炉1 を貫通した炉芯管2 が回転するよう
に設けられ一端を被処理物供給口7 とされ他端を被処理
物送出口8 とされたロータリーキルンにおいて、炉芯管
内を貫通して対をなすスクリュー部材20、20を平行に設
け、そのスクリュー部材を、炉心管の内周面に炉芯管の
回転により回転するように外接させて支持し、互いに同
期して同じ方向へ回転するように同期機構を介して連結
してなる装置を具備する。対をなすスクリュー部材の、
捩じり方向、外径、及びピッチを同じとし、螺旋状凸部
が相手側の螺旋状凹部に接触しないで入り込むようにす
る。炉芯管の炉から出ている被処理物供給側部分外周面
に対しノッカー31を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリーキルン
の炉芯管内面に被処理物である粉体の付着を防止する装
置を備えたロータリーキルンに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のロータリーキルンは、炉を貫通
する炉芯管が傾斜状態で回転せしめられ、炉芯管の入口
側に供給された被処理物を自然落下を利用して攪拌しな
がら出口側へ移動させるようになっており、乾燥、焼
成、反応等に用いられる。被処理物が粉体や粉体を含む
ものである場合は、粉体の種類にもよるが炉芯管の内面
に徐々に粉体が付着してくる。特に加熱初期の炉芯管の
供給口側において付着し、付着した粉体によって炉芯管
が詰まることもあり、詰まると操業を停止して炉心管内
の掃除をしなければならない。

【０００３】付着しにくい粉体の熱処理では炉心管内に
攪拌羽根を取り付けて攪拌により均一に加熱する構成と
するのが一般的であるが、付着し易い粉体の熱処理では
攪拌羽根を取り付けると、炉芯管にも攪拌羽根にも粉体
が付着して、焼きむらが発生したり、そのまま運転を続
けると炉芯管が閉塞したりしてやはり操業に支障が生じ
る。攪拌羽根にに代えて棒やフラットバーのようなスク
レーパを設けることが考えられるが、このスクレーパに
付着するため、好ましい結果が得られない。ロータリー
キルンの炉芯管は、金属管のほかにセラミック管があ
り、セラミック管の場合は粉体が多量に付着すると部分
的に温度差を生じて熱的スポーリングにより割れてしま
うこともあった。このようなことから炉芯管内面に粉体
が付着しないようにすることが望まれているのが現状で
ある。

【０００４】このような状況の中で、先に本願出願人は
実開平６−２０９９号公報に示されたロータリーキルン
の粉体付着防止装置を提案した。その概略の構成は、炉
芯管の回転とともに回転する冷却フィンに駆動突起を設
け、この駆動突起により炉芯管に対して昇降可能に設け
たハンマーを持ち上げてから放すことを繰り返すように
したものである。この装置によると、多くの種類の被処
理粉体の大部分は良好に熱処理可能であるが、付着力の
大きい粉体は時として大きい塊状となって炉芯管内面か
ら脱落する場合がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記本願出願人による
提案の装置において、大きい塊状となって脱落すると、
部分的に被処理物の炉心管内滞留時間の変動をきたし、
均一な熱処理の弊害となる問題がある。これを回避する
ためには打撃力を大きくして打撃したとき毎に確実に脱
落させるようにする必要がある。しかし、炉芯管がセラ
ミック製であるときは打撃力をあまり大きくはできない
ので、必ずしも十分な解決策であるとはいえない。本発
明は、ロータリーキルンの炉心管内に付着する粉体をあ
まり大きな塊状ではなくある程度小さい状態で脱落さ
せ、粉体付着量が増大して炉芯管が詰まるようなことの
ない、そして均一な熱処理に有利な粉体付着防止装置を
備えたロータリーキルンを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は、炉を貫
通した炉芯管が回転するように設けられ一端を被処理物
供給口とされ他端を被処理物送出口とされたロータリー
キルンにおいて、前記炉芯管内を貫通して対をなすスク
リュー部材を平行に設け、そのスクリュー部材を、前記
炉心管の内周面に炉芯管の回転により回転するように外
接させて支持し、互いに同期して同じ方向へ回転するよ
うに同期機構を介して連結してなる粉体付着防止装置を
具備するものである。前記対をなすスクリュー部材は、
捩じり方向、外径、及びピッチが同じであり、螺旋状凸
部が相手側の螺旋状凹部に接触しないで入り込むように
設けるのがよい。前記同期機構は、前記スクリュー部材
の一方の端部に夫々同じ歯数の歯車を設けその双方の歯
車にかみ合う中間歯車を設けた構成とするのがよい。前
記手段において、前記炉芯管の前記炉から出ている被処
理物供給側部分外周面に対し打撃作用を加えるノッカー
を設けるのがよい。そのノッカーは、炉芯管の回転によ
り動作するものであっても、別に駆動部を設けたもので
あってもよい。

【０００７】本発明の手段によれば、炉心管の回転によ
り、双方のスクリュー部材が所定の方向へ回転するが、
その回転は同期機構により同期した回転である。この回
転において、夫々のスクリュー部材が炉芯管内面に接触
する位置の軌跡は螺旋になり、仮に、炉芯管の内径がス
クリュー部材の外径の整数倍、例えば２倍であるとする
と、ある接触状態から炉芯管が１回転したときスクリュ
ー部材は２回転して元のある接触状態に戻るから、何回
転しても同じ螺旋の軌跡となり、また整数倍でないとき
は、炉芯管内面に接触する位置の軌跡は炉芯管が１回転
しただけでは元の接触位置には戻らない。しかしなが
ら、これは算術的な考え方であり、現実には炉芯管に接
触して摩擦力でスクリュー部材が回転する構成であるか
ら、滑りが発生する可能性があり、またスクリュー部材
の外径を炉芯管の整数分の１に形成することも必ずしも
容易ではない。従って、特に意図しなくても炉芯管の１
回転ごとに同じ位置に螺旋軌跡を描き続けることは殆ど
無く、少しずつ異なる位置に螺旋を描く。

【０００８】このように炉芯管内面の同じ位置あるいは
異なる位置に螺旋軌跡が描かれることにより、いずれに
しても炉芯管内面に層状に付着して円筒状となろうとす
る粉体をスクリュー部材が螺旋状に分断するように作用
する。付着粉体は分断されることによって上側位置に回
転した時自重によって脱落する。対をなすスクリュー部
材は、同じ方向に回転するから互いに接近した周面部分
では一方が下向きに回転しているとき他方が上向きに回
転しており、粉体が付着したとき互いに落とし合う状
態、つまり掃除し合う状態となり、ある程度以上の量の
粉体が付着しにくい。また、対をなすスクリュー部材の
螺旋状凸部が相手側の螺旋状凹部に接触しないで入り込
んだ状態を維持したまま回転する構成とすることによ
り、スクリュー部材の螺旋状凹部に粉体が溜まり凹部を
埋めるようになったとしても、双方のスクリュー部材が
回転していることで順次凹部内を凸部が掃除する状態と
なり、凹部内にある程度以上の粉体が付着することはな
い。この掃除する状態は、双方のスクリュー部材の回転
方向が同じであるから、隣接部では一方の凹部が上方へ
変位しているとき他方の凸部が下方へ変位している状態
であり、互いに付着粉体を落とし合う状態である。ま
た、対をなすスクリュー部材を設けた構成では、所定の
傾斜角度と回転数で運転されているとき、炉芯管に供給
された被処理物の炉心管内滞留時間が一定する。そして
炉芯管の回転数を増減すると、被処理物品の滞留時間が
比例的に増減する。従って、炉芯管の回転数を変更する
ことにより、粉体の付着性や流動性の相違に殆ど関係な
く、滞留時間を制御できる。

【０００９】前記手段にノッカーを設けた構成は、炉心
管内面に筒状に付着しそして螺旋状に分断された粉体
が、上側に至ってもブリッジ若しくはアーチ状をなして
落下しにくいときに、炉芯管外面に打撃作用を加えると
そのブリッジ若しくはアーチ状の部分が破壊されて剥落
する。従って被処理物が付着性の大きい粉体であるとき
に有効である。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１〜図３を
用いて説明する。本発明を適用するロータリーキルンの
概略の構成は、図１に示すように、加熱源を有する炉１
を貫通して炉芯管２を設け、その炉芯管２を回転可能に
対をなすローラ３、３及び４、４で支持し、ローラ４、
４を回転駆動部５により同じ方向へ同じ速度で回転駆動
して炉芯管２を回転させ、フィーダ６により被処理物で
ある粉体を炉芯管２内に一方の開口である供給口７に供
給し、他端の送出口８から熱処理した粉体を送出する構
成である。これらの各部は傾動可能に設けた基枠９に設
けてあり、図示していないジャッキで図の右側の部分１
０を持ち上げることができるようになっており、図の左
側の部分１１を支点として全体が傾くようになってい
る。このロータリーキルンは適当な傾斜状態で運転する
ことにより、供給された粉体が炉芯管２内を徐々に供給
口７から送出口８へ送られ、炉芯管２の炉１内部分を通
る間に所定の加熱温度に加熱されて熱処理をされる。

【００１１】なお、図において、１２はフィーダの被処
理物投入口、１３はフィーダの被処理物送出部で先端が
炉芯管２の供給口７内に伸延している。１４は供給口７
側のフード、１５は送出口８側のフードで、いずれも基
枠９に固定してある。１６は炉芯管２に対するストッパ
ーでローラが当接して炉芯管２の回転により定位置で回
転するようになっており基枠９を傾斜させたときに炉芯
管２が軸方向に移動しないようにしてある。

【００１２】このようなロータリーキルンにおいて、対
をなすスクリュー部材２０、２０からなる粉体付着防止
装置が設けられている。すなわち、スクリュー部材２
０、２０は、螺旋状凸部２１の捩じり方向、外径、及び
螺旋状凸部のピッチが同じである２本が炉芯管２内を貫
通して配置され、両端の軸部を所定の軸間距離を隔てて
軸受２２、２２及び２３、２３によって平行に且つ回転
自在に支持されている。その軸間距離は、夫々のスクリ
ュー部材の螺旋状凸部２１が互いに他方の螺旋状凸部２
１間の螺旋状凹部２４内に接触しないように入り込んだ
状態を保つ寸法である。軸受２２、２２及び２３、２３
は前記フード１４、１５に取り付けてあって、その高さ
位置がある程度の圧力で、たとえばスクリュー部材２
０、２０が自重による圧力で炉芯管２内面に当接するよ
うに決められている。これによって炉芯管２が回転する
と、スクリュー部材２０、２０が炉芯管２内面との接触
圧による摩擦力で回転駆動される。

【００１３】図２（ａ）に拡大して示すように、前記送
出口８側のスクリュー部材の軸受２３を貫通した軸部２
５には夫々歯車２６を取り付けてあり、その双方の歯車
に１この歯車２７が噛み合うようにフード１５に軸支持
されている。これは同期機構２８であり、この同期機構
２８により双方のスクリュー部材２０、２０は常に同期
して同じ方向に回転する。すなわち、図２（ｂ）、
（ｃ）に拡大して示すように、前記回転駆動部５により
ローラ４、４が矢印２９、２９の方向に回転駆動される
と、炉芯管２が矢印３０の方向に回転し、更にスクリュ
ー部材２０、２０が矢印３１、３１の方向に回転し、そ
の回転が同期機構２８により同期した回転となる。

【００１４】図３に示すように、炉芯管２の供給口７側
の炉１とフード１４との間の露出部分に対して、これに
適当な打撃力を加えるようにノッカーとしてのハンマー
３１を設けてある。ハンマー３１は、頭部３２が木製の
丸棒状であり、金属製の柄部３３に被駆動アーム３４を
側方に突設し基端部を軸支持して頭部３２が上下に回動
するようにしてあり、被駆動アーム３４を旋回駆動部３
５で駆動するようにしてある。旋回駆動部３５が１回転
すると１回被駆動部を所定角度持ち上げて釈放するよう
になっているから、ハンマー３１の頭部３２が炉芯管２
を１回打撃する。打撃回数は処理する粉体の種類により
適当に決めるものとし、炉芯管２の１回転に対して１〜
５回程度の打撃とする。この打回撃数は付着性の低い粉
体ではは少なくて良いが付着性が大きい場合には多くす
るのである。

【００１５】このように構成されたロータリーキルン
は、被処理物をフィーダ６により炉芯管２の供給口７に
供給すると、所定時間をかけて炉芯管２内を通過し、そ
の間に熱処理されて送出口８から送出される。炉芯管２
内面に付着しやすい粉体あるいは付着しやすい粉体を含
む被処理物を熱処理するような場合に使用すると、その
処理において炉芯管２内面に粉体が付着するが、スクリ
ュー部材２０、２０の存在により、図３（ａ）に示すよ
うに、付着粉体の層４０に凸部２１により切れ目４１が
形成された状態となる。このため上側に回転してくると
凸部２１のピッチに相当する幅の細いブリッジ状とな
り、自重で剥落するか、ハンマー３１の打撃作用による
衝撃で脱落する。従って、脱落した粉体は大きな塊状で
なく、比較的小さいものであり、又スクリュー部材の存
在もあって徐々に小塊状から粉体に戻り、最も高温の加
熱領域では粉体の状態で熱処理される。また、スクリュ
ー部材２０、２０にも粉体が付着するが、スクリュー部
材２０、２０は凸部２１が相手の凹部２４、２４を掃除
するから、ある程度以上の量は付着しない。従って、炉
芯管２内を被処理粉体が閉塞するようなことはない。ま
た、前述のように高温域では被処理物が粉体に戻った状
態で通過するから、通過速度が一定し、均等な加熱が行
われる。

【００１６】上記実施例において、あまり付着性が大き
くない粉体の処理では、ハンマー３１を使用しないでも
よい場合があり、従ってハンマー３１は省略する場合も
ありうる。上記実施例において、スクリュー部材２０、
２０は互いに接近させて凸部２１を相手側の凹部２４に
入り込む状態に設けたが、入り込まない状態にまで離し
て設けても相互に掃除し合う傾向はあるから、場合によ
っては対をなすスクリュー部材を互いに凸部外周で接触
しない程度に離して設けても、付着粉体層に対する切れ
目４１は形成され、付着粉体層は脱落しやすくなり、炉
芯管の閉塞を防止できる。また、この場合に、対をなす
スクリュー部材の一方を他方に対して逆方向のねじれに
形成することにより、切れ目が網の目状になるから、粉
体によっては脱落し易いものとなるから、そのようにし
てもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、対をなすスクリュー部
材を設けたことにより、炉芯管内面に層状に付着する付
着粉体が切れ目を形成されて自然に分断して小さい塊状
となって脱落する状態となり、脱落するとスクリュー部
材により粉状に戻るから、炉芯管が閉塞することはな
く、また粉体の高温域通加速度が安定して均等な熱処理
が可能となる効果を奏する。ノッカー、すなわちハンマ
ーを併設したときは、より付着性の大きい粉体を処理す
るとき、対をなすスクリュー部材のみでは完全に脱落し
にくい場合でも、脱落させることができ、炉芯管が閉塞
することはなく、また粉体の高温域通過速度が安定して
均等な熱処理が可能となる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の概略の構成を示す部分縦断
正面図である。

【図２】同実施例の部分詳細図で、（ａ）は炉芯管の送
出口付近の横断平面拡大図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢
視図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面拡大図である。

【図３】同実施例の部分詳細図で、（ａ）は炉芯管の供
給口付近の縦断側面拡大図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断
面図である。

【符号の説明】

１炉２炉芯管３ローラ４ローラ５ローラ駆動部６フィーダ７供給口８送出口９基枠１３供給部２０スクリュー部材２１凸部２４凹部２６歯車２７歯車２８同期機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉を貫通した炉芯管が回転するように設
けられ一端を被処理物供給口とされ他端を被処理物送出
口とされたロータリーキルンにおいて、前記炉芯管内を
貫通して対をなすスクリュー部材を平行に設け、そのス
クリュー部材を、前記炉心管の内周面に炉芯管の回転に
より回転するように外接させて支持し、互いに同期して
同じ方向へ回転するように同期機構を介して連結してな
る粉体付着防止装置を備えたロータリーキルン。
【請求項２】請求項１記載の粉体付着防止装置を備え
たロータリーキルンにおいて、前記対をなすスクリュー
部材が、捩じり方向、外径、及びピッチが同じであり、
螺旋状凸部が相手側の螺旋状凹部に接触しないで入り込
むように設けられている粉体付着防止装置を備えたロー
タリーキルン。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の粉体付着
防止装置を備えたロータリーキルンにおいて、前記同期
機構が、前記スクリュー部材の一方の端部に夫々同じ歯
数の歯車を設けその双方の歯車にかみ合う中間歯車を設
けた構成である粉体付着防止装置を備えたロータリーキ
ルン。
【請求項４】請求項１、請求項２、または請求項３に
記載の粉体付着防止装置を備えたロータリーキルンにお
いて、前記炉芯管の前記炉から出ている被処理物供給側
部分の外周面に対し打撃作用を加えるノッカーを設けた
ことを特徴とする粉体付着防止装置を備えたロータリー
キルン。