JP2000230786A - 天然ガラス焼成装置 - Google Patents
天然ガラス焼成装置Info
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- JP2000230786A JP2000230786A JP11065357A JP6535799A JP2000230786A JP 2000230786 A JP2000230786 A JP 2000230786A JP 11065357 A JP11065357 A JP 11065357A JP 6535799 A JP6535799 A JP 6535799A JP 2000230786 A JP2000230786 A JP 2000230786A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 微粉の少ない軽量な膨脹パーライトを効率良
く焼成できる外熱式回転炉を提供する。 【解決手段】 天然ガラスを焼成する外熱式横型回転炉
の回転筒１２の中空部に、前記回転筒の長さとほぼ同じ
で、径が前記回転筒の径の９０％以下とし、かつ断熱材
２を充填した金属製のパイプ１を設置し、該パイプが回
転筒と共回りするか、単独の回転軸を設けて単独回転す
るようにしたことを特徴とする天然ガラス焼成装置であ
る。また、金属製のパイプの材質をステンレス鋼または
耐熱鋳鋼製とした前記記載の天然ガラス焼成装置であ
る。また、断熱材がセラミックファイバーである前記記
載の天然ガラス焼成装置である。
く焼成できる外熱式回転炉を提供する。 【解決手段】 天然ガラスを焼成する外熱式横型回転炉
の回転筒１２の中空部に、前記回転筒の長さとほぼ同じ
で、径が前記回転筒の径の９０％以下とし、かつ断熱材
２を充填した金属製のパイプ１を設置し、該パイプが回
転筒と共回りするか、単独の回転軸を設けて単独回転す
るようにしたことを特徴とする天然ガラス焼成装置であ
る。また、金属製のパイプの材質をステンレス鋼または
耐熱鋳鋼製とした前記記載の天然ガラス焼成装置であ
る。また、断熱材がセラミックファイバーである前記記
載の天然ガラス焼成装置である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、天然ガラスに属する黒
曜岩、真珠岩、松脂岩または天然ガラスを含有する火山
灰、シラス、白土を粉砕・精製・分級し調整して得られ
た精石を原料として、これを焼成して膨脹パーライトを
製造する装置に関し、詳しくは農園芸向け土壌改良剤、
固液分離向け濾過助剤、建材ボード向け軽量骨材、モル
タル向け軽量骨材、保温保冷向け断熱材等に用いられ
る、膨脹パーライトの製造装置に関する。
曜岩、真珠岩、松脂岩または天然ガラスを含有する火山
灰、シラス、白土を粉砕・精製・分級し調整して得られ
た精石を原料として、これを焼成して膨脹パーライトを
製造する装置に関し、詳しくは農園芸向け土壌改良剤、
固液分離向け濾過助剤、建材ボード向け軽量骨材、モル
タル向け軽量骨材、保温保冷向け断熱材等に用いられ
る、膨脹パーライトの製造装置に関する。
【０００２】
【従来技術】従来より、黒曜岩、真珠岩、松脂岩などの
天然ガラスを原料とし、これを粗砕した後、ふるい分け
と必要により粉砕の操作を組合わせて粒度を調整した粒
子を加熱炉にて加熱・焼成して、膨脹パーライトを製造
している。ところで、結合水量で区分すると黒曜岩は２
％以下、真珠岩は２〜５％、松脂岩は５％以上となり、
またシラスの結合水量は４％、白土の結合水量は７％程
度である。焼成条件を勘案すると、真珠岩と松脂岩は同
類に扱えるが、黒曜岩は異質のものである。また、天然
ガラスを含有するシラスや白土も真珠岩と松脂岩、ある
いは黒曜岩に類似した方法で焼成できる。次に、焼成方
法を熱源と原料との接触方式により、内熱（直接）式と
外熱（間接）式に大別される。内熱式の加熱炉では、火
炎中に精石を入れ直火で急速加熱する。この場合、高い
膨脹倍率と熱効率の良さから工業的に多用されている
が、精石が火炎と直接接触するため、精石の爆裂などに
より製品の歩留まりが低下する傾向がある。即ち、急熱
のショックで爆裂することにより粉化が起こり、膨脹パ
ーライト中に多量の微粉が含まれる。
天然ガラスを原料とし、これを粗砕した後、ふるい分け
と必要により粉砕の操作を組合わせて粒度を調整した粒
子を加熱炉にて加熱・焼成して、膨脹パーライトを製造
している。ところで、結合水量で区分すると黒曜岩は２
％以下、真珠岩は２〜５％、松脂岩は５％以上となり、
またシラスの結合水量は４％、白土の結合水量は７％程
度である。焼成条件を勘案すると、真珠岩と松脂岩は同
類に扱えるが、黒曜岩は異質のものである。また、天然
ガラスを含有するシラスや白土も真珠岩と松脂岩、ある
いは黒曜岩に類似した方法で焼成できる。次に、焼成方
法を熱源と原料との接触方式により、内熱（直接）式と
外熱（間接）式に大別される。内熱式の加熱炉では、火
炎中に精石を入れ直火で急速加熱する。この場合、高い
膨脹倍率と熱効率の良さから工業的に多用されている
が、精石が火炎と直接接触するため、精石の爆裂などに
より製品の歩留まりが低下する傾向がある。即ち、急熱
のショックで爆裂することにより粉化が起こり、膨脹パ
ーライト中に多量の微粉が含まれる。
【０００３】また、特公昭５５−８７５０号には傾斜角
度３度に設置されたステンレス鋼からなる外熱式横型回
転炉の外周近傍にバーナーを配置し、筒内を８９０℃に
加熱し、均等な高温部を炉長内全体に確保している。回
転筒に入った０．２９〜０．９ｍｍの精石は、筒の傾斜
角度３度と回転数５ｒｐｍによって決まる滞留時間の
後、出口側に移行する。この間に回転筒内面からの伝導
伝熱と輻射伝熱で焼成され膨脹パーライトとなる。
度３度に設置されたステンレス鋼からなる外熱式横型回
転炉の外周近傍にバーナーを配置し、筒内を８９０℃に
加熱し、均等な高温部を炉長内全体に確保している。回
転筒に入った０．２９〜０．９ｍｍの精石は、筒の傾斜
角度３度と回転数５ｒｐｍによって決まる滞留時間の
後、出口側に移行する。この間に回転筒内面からの伝導
伝熱と輻射伝熱で焼成され膨脹パーライトとなる。
【０００４】黒曜岩を焼成する外熱式横型回転炉を真珠
岩及び松脂岩に適用しても、軽い膨脹パーライトは得ら
れない。昇温過程で大部分の結合水が気化するためであ
る。真珠岩及び松脂岩の場合、回転筒の傾斜角度を上
げ、周速度を早め精石の滞留量を減らして薄くすると共
に、温度を上げて急速加熱することにより軽量な膨脹パ
ーライトが得られる。例えば、径３００ｍｍ、加熱部の
長さ２，０００ｍｍの回転筒を外熱式横型回転炉に傾斜
角度１１度の駆動装置に取り付け、周速度０．７０ｍ／
ｓで回転させ外部を１２００℃に加熱、内部に真珠岩か
らなる精石を１時間当たり２００Ｋｇ供給すると、７．
５秒で単位容積質量が０．２Ｋｇ／ｌの膨脹パーライト
となる。この場合、回転筒容積５６５リットルに対し
て、滞留精石容積は１．７リットルで、容積比率が０．
３％に過ぎず、回転筒の空隙を加熱するために、エネル
ギーが浪費されている。
岩及び松脂岩に適用しても、軽い膨脹パーライトは得ら
れない。昇温過程で大部分の結合水が気化するためであ
る。真珠岩及び松脂岩の場合、回転筒の傾斜角度を上
げ、周速度を早め精石の滞留量を減らして薄くすると共
に、温度を上げて急速加熱することにより軽量な膨脹パ
ーライトが得られる。例えば、径３００ｍｍ、加熱部の
長さ２，０００ｍｍの回転筒を外熱式横型回転炉に傾斜
角度１１度の駆動装置に取り付け、周速度０．７０ｍ／
ｓで回転させ外部を１２００℃に加熱、内部に真珠岩か
らなる精石を１時間当たり２００Ｋｇ供給すると、７．
５秒で単位容積質量が０．２Ｋｇ／ｌの膨脹パーライト
となる。この場合、回転筒容積５６５リットルに対し
て、滞留精石容積は１．７リットルで、容積比率が０．
３％に過ぎず、回転筒の空隙を加熱するために、エネル
ギーが浪費されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記で説明した従来の
外熱式横型回転炉に関する、本発明者らの実績データを
基に、精石を急速加熱する段階での伝熱機構を検討した
結果、回転筒内壁と精石の接触による伝導を主体とし、
ふく射が従であり、傾斜している回転筒を通過する気流
がエネルギー効率を下げていることがわかった。気流を
止めるために、回転筒両端の開口部の密閉化を進める
も、実用的に限界があり、径３００ｍｍの回転筒の例に
よれば、１時間当たり３０ｍ３程度の通気が残る。
外熱式横型回転炉に関する、本発明者らの実績データを
基に、精石を急速加熱する段階での伝熱機構を検討した
結果、回転筒内壁と精石の接触による伝導を主体とし、
ふく射が従であり、傾斜している回転筒を通過する気流
がエネルギー効率を下げていることがわかった。気流を
止めるために、回転筒両端の開口部の密閉化を進める
も、実用的に限界があり、径３００ｍｍの回転筒の例に
よれば、１時間当たり３０ｍ３程度の通気が残る。
【０００６】従って、微粉の少ない軽量な膨脹パーライ
トを熱効率良く、外熱式回転炉で焼成する方法を提供す
ることを目的とする。
トを熱効率良く、外熱式回転炉で焼成する方法を提供す
ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】よって、本発明は、天然
ガラスを焼成する外熱式横型回転炉の回転筒の中空部
に、前記回転筒の長さとほぼ同じで、径が前記回転筒の
径の９０％以下とし、かつ断熱材を充填した金属製のパ
イプを設置し、該パイプが回転筒と共回りするか、単独
の回転軸を設けて単独回転するようにしたことを特徴と
する天然ガラス焼成装置である。また本発明は、金属製
のパイプの材質をステンレス鋼または耐熱鋳鋼製とした
前記記載の天然ガラス焼成装置である。また本発明は、
断熱材がセラミックファイバーである前記記載の天然ガ
ラス焼成装置である。
ガラスを焼成する外熱式横型回転炉の回転筒の中空部
に、前記回転筒の長さとほぼ同じで、径が前記回転筒の
径の９０％以下とし、かつ断熱材を充填した金属製のパ
イプを設置し、該パイプが回転筒と共回りするか、単独
の回転軸を設けて単独回転するようにしたことを特徴と
する天然ガラス焼成装置である。また本発明は、金属製
のパイプの材質をステンレス鋼または耐熱鋳鋼製とした
前記記載の天然ガラス焼成装置である。また本発明は、
断熱材がセラミックファイバーである前記記載の天然ガ
ラス焼成装置である。
【０００８】本発明者は、外熱式横型回転炉の、傾斜し
ている回転筒を通過する気流がエネルギー効率を下げて
いることの対策として、気流を止めるために、回転筒内
の空隙を減らすことに着目し、気流のように流通せず畜
熱体として作用し、しかも畜熱量の少ない中実体を回転
筒内部に設けることが効果があることを確認し、本発明
に至った。
ている回転筒を通過する気流がエネルギー効率を下げて
いることの対策として、気流を止めるために、回転筒内
の空隙を減らすことに着目し、気流のように流通せず畜
熱体として作用し、しかも畜熱量の少ない中実体を回転
筒内部に設けることが効果があることを確認し、本発明
に至った。
【０００９】
【実施例】以下、本発明について実施例に基づき詳細に
説明する。 実施例１ 図２に示すように、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ、肉
厚６ｍｍ）からなる内径３００ｍｍ、加熱部の長さ２，
０００ｍｍの回転筒１２の中空部に、同じステンレス鋼
からなる内径２００ｍｍ、長さ２，０００ｍｍのセラミ
ックファイバーのバルク（断熱材）２を充填したパイプ
（中実体）１を同心円状に固定した。固定方法は、回転
筒１２の両端に４本の繋ぎ棒３を介して中実体１を溶接
した。中実体１を装着した回転筒１２を外熱式横型回転
炉に傾斜角度１１度の駆動装置に取り付け、周速度０．
７１ｍ／ｓで回転させ回転筒１２の外部をバーナー１３
で１２００℃に加熱し、回転筒１２の内部に精石入口Ａ
から平均粒子径０．５２ｍｍの真珠岩からなる精石を１
時間当たり２００Ｋｇ供給した。得られた膨脹パーライ
トは、膨脹パーライト出口Ｂから回収される。なお、駆
動装置はモーター６、受けローラ５からなる。単位容積
質量０．２Ｋｇ／ｌの膨脹パーラィトを焼成するのに必
要な燃料であるＬＰＧの使用量は、１時間あたり７．８
ｍ３であった。これは、中実体１を装着しない比較例１
と較べてＬＰＧの所要量が１２％削減できた。中実体の
装着により、その熱容量に対する加熱を要するが、その
熱量は長時間の運転を前提とした場合、軽微であること
がわかる。図２は、パイプ１が回転筒１２と共回りする
場合を示しているが、図１に示すようにパイプ１の両端
にタイヤ４を取り付け、パイプ１が単独回転するように
した場合も同等の結果が得られた。
説明する。 実施例１ 図２に示すように、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ、肉
厚６ｍｍ）からなる内径３００ｍｍ、加熱部の長さ２，
０００ｍｍの回転筒１２の中空部に、同じステンレス鋼
からなる内径２００ｍｍ、長さ２，０００ｍｍのセラミ
ックファイバーのバルク（断熱材）２を充填したパイプ
（中実体）１を同心円状に固定した。固定方法は、回転
筒１２の両端に４本の繋ぎ棒３を介して中実体１を溶接
した。中実体１を装着した回転筒１２を外熱式横型回転
炉に傾斜角度１１度の駆動装置に取り付け、周速度０．
７１ｍ／ｓで回転させ回転筒１２の外部をバーナー１３
で１２００℃に加熱し、回転筒１２の内部に精石入口Ａ
から平均粒子径０．５２ｍｍの真珠岩からなる精石を１
時間当たり２００Ｋｇ供給した。得られた膨脹パーライ
トは、膨脹パーライト出口Ｂから回収される。なお、駆
動装置はモーター６、受けローラ５からなる。単位容積
質量０．２Ｋｇ／ｌの膨脹パーラィトを焼成するのに必
要な燃料であるＬＰＧの使用量は、１時間あたり７．８
ｍ３であった。これは、中実体１を装着しない比較例１
と較べてＬＰＧの所要量が１２％削減できた。中実体の
装着により、その熱容量に対する加熱を要するが、その
熱量は長時間の運転を前提とした場合、軽微であること
がわかる。図２は、パイプ１が回転筒１２と共回りする
場合を示しているが、図１に示すようにパイプ１の両端
にタイヤ４を取り付け、パイプ１が単独回転するように
した場合も同等の結果が得られた。
【００１０】実施例２ ステンレス鋼（ＳＵＳ３１０Ｓ、肉厚６ｍｍ）からなる
内径３００ｍｍ、加熱部の長さ２，０００ｍｍの回転筒
の内部に、同じステンレス鋼からなる内径２００ｍｍ、
長さ２，０００ｍｍのセラミックファイバーのバルクを
充填した中実体を同心円状に固定した。固定方法は、回
転筒の両端に４本の繋ぎ棒を介して中実体を溶接した。
中実体を装着した回転筒を外熱式横型回転炉に傾斜角度
６度の駆動装置に取り付け、周速度０．０８ｍ／ｓで回
転させ外部を１０７５℃に加熱、内部に平均粒子径０．
８９ｍｍの黒曜岩からなる精石を１時間当たり２００Ｋ
ｇ供給し、滞留時間１２４秒で単位容積質量が０．２Ｋ
ｇ／ｌの膨脹パーライトを焼成するのに必要な燃料であ
るＬＰＧの使用量は、１時間あたり７．４ｍ３であっ
た。これは、中実体を装着しない比較例２と較べてＬＰ
Ｇの所要量が８％削減できた。
内径３００ｍｍ、加熱部の長さ２，０００ｍｍの回転筒
の内部に、同じステンレス鋼からなる内径２００ｍｍ、
長さ２，０００ｍｍのセラミックファイバーのバルクを
充填した中実体を同心円状に固定した。固定方法は、回
転筒の両端に４本の繋ぎ棒を介して中実体を溶接した。
中実体を装着した回転筒を外熱式横型回転炉に傾斜角度
６度の駆動装置に取り付け、周速度０．０８ｍ／ｓで回
転させ外部を１０７５℃に加熱、内部に平均粒子径０．
８９ｍｍの黒曜岩からなる精石を１時間当たり２００Ｋ
ｇ供給し、滞留時間１２４秒で単位容積質量が０．２Ｋ
ｇ／ｌの膨脹パーライトを焼成するのに必要な燃料であ
るＬＰＧの使用量は、１時間あたり７．４ｍ３であっ
た。これは、中実体を装着しない比較例２と較べてＬＰ
Ｇの所要量が８％削減できた。
【００１１】比較例１ 次に、中実体を装着せずに実施例１と同様の焼成を行っ
た結果、ＬＰＧの使用量は、１時間あたり８．９ｍ３で
あった。
た結果、ＬＰＧの使用量は、１時間あたり８．９ｍ３で
あった。
【００１２】比較例２ 次に、中実体を装着せずに実施例２と同様の焼成を行っ
た結果、ＬＰＧの使用量は、１時間あたり８．２ｍ３で
あった。
た結果、ＬＰＧの使用量は、１時間あたり８．２ｍ３で
あった。
【００１３】表１
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
微粉の少ない軽量な膨脹パーライトを熱効率良く、外熱
式回転炉で焼成する方法を提供できる。
微粉の少ない軽量な膨脹パーライトを熱効率良く、外熱
式回転炉で焼成する方法を提供できる。
【図１】本発明の焼成装置
【図２】本発明の焼成装置
１…パイプ（中実体）、２…断熱材、３…繋ぎ棒、４…
タイヤ、５…受けローラ、６…モーター、１１…燃焼加
熱室、１２…回転筒、１３…バーナー、Ａ…精石入口、
Ｂ…膨脹パーライト出口。
タイヤ、５…受けローラ、６…モーター、１１…燃焼加
熱室、１２…回転筒、１３…バーナー、Ａ…精石入口、
Ｂ…膨脹パーライト出口。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 正彦 東京都品川区大崎１丁目11番１号 三井金 属鉱業株式会社パーライト事業部内 Ｆターム(参考） 4K061 AA08 BA09 CA08 CA12 CA17
Claims (3)
- 【請求項１】 天然ガラスを焼成する外熱式横型回転炉
の回転筒の中空部に、前記回転筒の長さとほぼ同じで、
径が前記回転筒の径の９０％以下とし、かつ断熱材を充
填した金属製のパイプを設置し、該パイプが回転筒と共
回りするか、単独の回転軸を設けて単独回転するように
したことを特徴とする天然ガラス焼成装置。 - 【請求項２】 金属製のパイプの材質をステンレス鋼ま
たは耐熱鋳鋼製とした請求項１記載の天然ガラス焼成装
置。 - 【請求項３】 断熱材がセラミックファイバーである請
求項１記載の天然ガラス焼成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065357A JP2000230786A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 天然ガラス焼成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11065357A JP2000230786A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 天然ガラス焼成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000230786A true JP2000230786A (ja) | 2000-08-22 |
Family
ID=13284638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11065357A Pending JP2000230786A (ja) | 1999-02-05 | 1999-02-05 | 天然ガラス焼成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000230786A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010076986A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | パーライトの製造方法 |
| CN103771445A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN103771448A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN103771447A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN103771446A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN104359320A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 信阳凯米特环保工程有限公司 | 膨胀珍珠岩生产用预热炉 |
| CN104390471A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 信阳凯米特环保工程有限公司 | 闭孔膨胀珍珠岩成套生产设备 |
| CN108645205A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-12 | 中国矿业大学(北京) | 一种预防回转窑筒体被有害元素侵蚀的方法 |
-
1999
- 1999-02-05 JP JP11065357A patent/JP2000230786A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010076986A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Kubota Matsushitadenko Exterior Works Ltd | パーライトの製造方法 |
| CN103771445A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN103771448A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN103771447A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN103771446A (zh) * | 2012-10-19 | 2014-05-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Y型分子筛的改性方法和催化裂化催化剂的制备方法 |
| CN104359320A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-02-18 | 信阳凯米特环保工程有限公司 | 膨胀珍珠岩生产用预热炉 |
| CN104390471A (zh) * | 2014-11-21 | 2015-03-04 | 信阳凯米特环保工程有限公司 | 闭孔膨胀珍珠岩成套生产设备 |
| CN108645205A (zh) * | 2018-05-04 | 2018-10-12 | 中国矿业大学(北京) | 一种预防回转窑筒体被有害元素侵蚀的方法 |
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