JP2000055562A

JP2000055562A - 誘導加熱式ロータリキルン

Info

Publication number: JP2000055562A
Application number: JP10218815A
Authority: JP
Inventors: Shuko Sugiyama; 周宏杉山
Original assignee: Sugiyama Heavy Industrial Co Ltd
Current assignee: Sugiyama Heavy Industrial Co Ltd
Priority date: 1998-08-03
Filing date: 1998-08-03
Publication date: 2000-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】簡易な構成でかつ温度制御が容易な誘導加熱
式ロータリキルンを提供する。【解決手段】円筒形シェル１を駆動装置６により回転
させると、供給された原料がキルンアクションにより原
料排出フッド１０に向かって移動し、所定の加熱処理が
施される。円筒形シェル１の軸方向に１個の誘導加熱コ
イル１１を配置した場合は、全体を均一に加熱できる。
円筒形シェル１の軸方向に複数の誘導加熱コイル１１を
配置した場合は、円筒形シェル１の軸方向における部位
毎に加熱温度調整が可能となる。誘導加熱コイル１１
を、分割片毎に分解して、簡単に誘導加熱コイル１１と
円筒形シェル１を分離でき、円筒形シェル１や誘導加熱
コイル１１の修理点検及び取替え作業が容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誘導加熱式ロータリ
キルンに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】粉体や粒体等の原料に対して、加熱、乾
燥及び焼成等の加熱処理を施こすロータリキルンには、
主に内炎式ロータリキルンと外熱式ロータリキルンがあ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】内炎式ロータリキルン
は、円筒形シェル内をキルンアクションにより排出口へ
向かう原料に対して、直接排出口側からバーナの炎を吹
き込んで加熱処理する。このため、円筒形シェル内を進
む原料の位置に応じて加熱処理温度を調整することが困
難であった。また、バーナの炎が直接原料に触れてしま
うため、処理可能な原料及び処理方法が限定されてしま
う。外熱式ロータリキルンは、加熱炉を構築して円筒形
シェルを回転可能に貫通させた構成である。このため、
装置が大型化するとともに、保守点検等のメンテナンス
も面倒となる。さらに、内炎式ロータリキルン及び外熱
式ロータリキルンとも熱容量が大きいため、定常状態に
至るまでの加熱時間が長く不経済である。本発明は上記
にして点に鑑みてなされたもので、簡易な構成でかつ温
度制御が容易な誘導加熱式ロータリキルンを提供するこ
とを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の請求項１に記載の本発明の誘導加熱式ロータリキルン
は、金属製の円筒形シェルを略水平姿勢で回転可能に支
持するとともに、該円筒形シェルの外周を誘導加熱コイ
ルで取り巻いたことを特徴とする。

【０００５】また、請求項２に記載の本発明の誘導加熱
式ロータリキルンは、請求項１に記載の構成において、
前記誘導加熱コイルを円筒形シェルの軸方向で複数個に
分割し、それぞれに高周波電源を印加できるようにした
ことを特徴とする。

【０００６】請求項３に記載の本発明の誘導加熱式ロー
タリキルンは、請求項１若しくは請求項２のいずれかに
記載の構成において、前記円筒形シェルの外周に断熱層
を形成したことを特徴とする。

【０００７】請求項４に記載の本発明の誘導加熱式ロー
タリキルンは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の構成において、前記誘導加熱コイルは、分割片を順次
連結して螺旋形に巻回したことを特徴とする。

【０００８】

【発明の作用及び効果】請求項１に記載の誘導加熱式ロ
ータリキルンによれば、金属製の円筒形シェルの外周を
取り巻く誘導加熱コイルに高周波電源を印加すると、電
磁誘導により円筒形シェルに渦電流が発生し、そのジュ
ール熱により該円筒形シェルが発熱する。円筒形シェル
を回転させると内部の原料がキルンアクションにより移
動して所定の加熱処理が施される。円筒形シェルの外周
を誘導加熱コイルが取り巻くという簡易構成であるから
熱容量が小さく、円筒形シェルの軸方向に誘導加熱コイ
ルを巻回することで、全体を均一に加熱することがで
き、定常状態に至るまでの時間が早くなり経済的であ
る。

【０００９】また、加熱温度の変更や原料の形状や種類
に応じて加熱温度を調整した場合でも、熱容量が小さい
ため追従性が良好であり、きめ細かい温度制御を行うこ
とができる。誘導加熱コイルから発生する電磁波は、円
筒形シェルに吸収、遮蔽されてしまうから、円筒形シェ
ル内の原料が電磁波により加熱されることがない。従っ
て、電磁波で直接加熱した場合の、加熱温度の不均一、
原料の品質・成分等の相違による加熱温度の調整の困難
性等の問題点が生じない。さらに、円筒形シェル内を容
易に密封できるから、中性雰囲気、酸化雰囲気或いは還
元雰囲気下での加熱処理が容易となる。

【００１０】また、請求項２に記載の誘導加熱式ロータ
リキルンによれば、誘導加熱コイルを円筒形シェルの軸
方向で複数個に分割し、それぞれに高周波電源を印加で
きるようにしたから、円筒形シェルの軸方向における部
位毎に加熱温度調整が可能となり、加熱処理を任意のヒ
ートカーブに基づいて行うことができる。従って、単に
焼成処理を行うだけでないチタン酸バリウム、フェライ
ト、窒化ガリウム等の電子素材に対するきめ細かい加熱
処理が容易となる。

【００１１】請求項３に記載の誘導加熱式ロータリキル
ンによれば、円筒形シェルの外周に断熱層を形成したか
ら、円筒形シェルに発生した熱を外部に放散させること
なく、シェル内部へ伝導させて加熱でき熱効率を向上で
きる。また、誘導加熱コイルへの熱放射による悪影響を
防止できる。

【００１２】請求項４に記載の誘導加熱式ロータリキル
ンによれば、円筒形シェルの外周を取り巻く誘導加熱コ
イルが、分割片を順次連結して螺旋形に巻回したもので
ある。従って、誘導加熱コイルを分割片毎に分解するこ
とにより、誘導加熱コイルと円筒形シェルを分離できる
から、該シェルやコイルの修理点検及び取替え作業が容
易となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を添付図面を参
照して説明する。図１に示すように、綱板、耐熱鋼、ス
テンレス鋼等により形成された金属製の円筒形シェル１
は、左右両端部外周に鋼製のタイヤ２が嵌着されてい
る。そして、両タイヤ２間の外周には、断熱材３がライ
ニングされている。断熱材３は、磁力線を透過できる無
機系断熱材を用いる。一方のタイヤ２の近くの外周に
は、ガースギヤ４が嵌着されている。この円筒形シェル
１は、両端部の各タイヤ２を受けローラ５により支承し
て回転自在に受支される。左右の受けローラ５はそれぞ
れ設置高さを異ならせて、円筒形シェル１が軸方向で僅
かに傾斜するようにしている。そして、駆動装置６の減
速出力軸に設けた駆動歯車７を、ガースギヤ４に噛み合
わせて円筒形シェル１を回転させる。また、円筒形シェ
ル１の両端には、スクリュー形式のフィーダ８を設けた
原料供給用のホッパ９と、原料排出フッド１０が配設さ
れている。

【００１４】誘導加熱コイル１１は、所定のねじり角を
付して形成された分割片１２を順次連結して螺旋形に構
成したものである。図２示すように分割片１２は、銅製
の角パイプ１３を円弧形に曲成したもので、両端面には
連結用の銅板製のフランジ１４が取り付けられ、角パイ
プ１３の開口を塞いでいる。フランジ１４には連結ネジ
挿通孔１５が形成されている。そして、分割片１２の両
端部の外周面には、それぞれ冷却水流入嘴１６と冷却水
流出嘴１７が取り付けられている。分割片１２は、フラ
ンジ１４どうしを合着して、連結ボルト（図示しない）
により順次連結し螺旋形に組立てる（図３参照）。そし
て、連結した分割片１２の冷却水流入嘴１６と冷却水流
出嘴１７間を順次通水ホース１９により接続するととも
に、誘導加熱コイル１１の両端に冷却水循環配管２０を
接続し、冷却水を循環させる。

【００１５】図４（ａ），（ｂ）は円筒形シェル１の外
周を取り巻く誘導加熱コイル１１の配置態様を示した説
明図である。同図（ａ）は、１個の誘導加熱コイル１１
により、円筒形シェル１の略全長を加熱するようにした
ものである。また、同図（ｂ）は、円筒形シェル１の軸
方向で加熱領域を分割し、各加熱領域に対応して複数の
誘導加熱コイル１１を配置して、それぞれに高周波電源
を印加するようにしたものである。それぞれの誘導加熱
コイル１１の巻回端に印加される高周波電源は、商用電
源をインバータ２１を介して高周波（数ｋＨｚ〜数百ｋ
Ｈｚ）に変換したものである。そして、インバータ２１
を介した高周波電源は、整合トランス２２を経て誘導加
熱コイル１１に印加される。高周波電源が印加されると
電磁誘導により円筒形シェル１に渦電流が発生し、その
ジュール熱により該円筒形シェル１が発熱する。

【００１６】円筒形シェル１を駆動装置６により回転さ
せると、供給された原料がキルンアクションにより原料
排出フッド１０に向かって移動し、この間に所定の加熱
処理が施される。上記図４（ａ）に示すように、円筒形
シェル１の軸方向に１個の誘導加熱コイル１１を配置し
た場合は、全体を均一に加熱できる。また、図４（ｂ）
に示すように、円筒形シェル１の軸方向に複数の誘導加
熱コイル１１を配置した場合は、円筒形シェル１の軸方
向における部位毎に加熱温度調整が可能となり、加熱処
理を所定のヒートカーブ（図５参照）に基づいて行うこ
とができる。従って、単に焼成処理を行うだけでないチ
タン酸バリウム、フェライト、窒化ガリウム等の電子素
材に必要なきめ細かい加熱処理を行うことができる。そ
して、円筒形シェル１の外周にライニングした断熱材３
により、円筒形シェル１に発生した熱を外部に放散させ
ることなく、シェル内部へ伝導させて原料を効率良く加
熱できる。

【００１７】上記したように、本発明の誘導加熱式ロー
タリキルンは、円筒形シェル１の外周を誘導加熱コイル
１１が取り巻くという簡易構成であるから熱容量が小さ
い。このため、加熱温度の変更や原料の形状や種類に応
じて加熱温度を調整した場合の追従性が良好であるとと
もに、定常状態に至るまでの時間が早くなり経済的であ
る。さらに、誘導加熱コイル１１から発生する電磁波
は、円筒形シェル１に吸収、遮蔽される。従って、円筒
形シェル１内の原料を直接電磁波により加熱した場合
の、加熱温度の不均一、原料の品質・成分等の相違によ
る加熱温度の調整の困難性等の問題点が生じない。円筒
形シェル内を密封して、中性雰囲気、酸化雰囲気或いは
還元雰囲気下での加熱処理も容易となる。

【００１８】また、円筒形シェル１の外周を取り巻く誘
導加熱コイル１１が、分割片１２毎に分解できるから、
簡単に誘導加熱コイル１１と円筒形シェル１を分離で
き、円筒形シェル１や誘導加熱コイル１１の修理点検及
び取替え作業が容易となる。そして、誘導加熱コイル１
１を形成する角パイプ１３に、冷却水を通水できるか
ら、該誘導加熱コイル１１の熱損傷を防ぎ耐用寿命を永
くできる等の利点がある。尚、上記構成の誘導加熱式ロ
ータリキルンはロータリドライヤとして用いることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】円筒形シェル１の構成を示した正面図である。

【図２】分割片１２の分解斜視図である。

【図３】円筒形シェル１を取り巻く誘導加熱コイル１１
の平面図である。

【図４】円筒形シェル１を取り巻く誘導加熱コイル１１
の態様を示した説明図である。

【図５】ヒートカーブを例示した説明図である。

【符号の説明】

１...円筒形シェル３...断熱材１１...誘導加熱コイル１２...分割片１３...角パイプ１９...通水ホース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属製の円筒形シェルを略水平姿勢で回
転可能に支持するとともに、該円筒形シェルの外周を誘
導加熱コイルで取り巻いたことを特徴とする誘導加熱式
ロータリキルン。
【請求項２】前記誘導加熱コイルを円筒形シェルの軸
方向で複数個に分割し、それぞれに高周波電源を印加で
きるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の誘導
加熱式ロータリキルン。
【請求項３】前記円筒形シェルの外周に断熱層を形成
したことを特徴とする請求項１若しくは請求項２のいず
れかに記載の誘導加熱式ロータリキルン。
【請求項４】前記誘導加熱コイルは、分割片を順次連
結して螺旋形に巻回したことを特徴とする請求項１乃至
請求項３のいずれかに記載の誘導加熱式ロータリキル
ン。