JP2001272173A - ロータリーキルン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乾燥ゾーン及び燃焼ゾーンにおける撹拌を促
進しつつ、溶融ゾーンにおける溶融物の広範囲にわたる
付着を防止することが両立可能な燃焼・溶融用等のロー
タリーキルンを提供する。 【解決手段】 投入口近傍の内径が排出口近傍の内径に
比べ大きいことを特徴とするロータリーキルンである。

Description

【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・溶融用等のロ
ータリーキルンに関する。

【０００２】

【従来の技術】図３は従来の燃焼・溶融用等のロータリ
ーキルンの正面断面図である。従来の燃焼・溶融用等の
ロータリーキルン１は中空円筒形状であり、外側面は鉄
鋼板で作られ、外皮鋼板２とも呼ばれている。外皮鋼板
２の内側には、耐火レンガ３が貼付けられ、必要に応じ
て、耐火セメント、耐熱セメント、耐火キャスタブル等
の耐火物が耐火レンガ間の隙間に充填され固定されてい
る。

【０００３】燃焼・溶融用等のロータリーキルン１の中
心軸１０１は、ほぼ水平に配置され、投入口１０２は排
出口１０３に比べわずかに高くしてある。そして、燃焼
・溶融用等のロータリーキルン１は中心軸１０１のまわ
りに所定の速度で回転、或いは揺動するようになってい
る。

【０００４】一般廃棄物（都市ゴミ、上下水道スラッ
ジ、廃プラスチック、廃ガラスを含む）、産業廃棄物
（建築廃材、廃油、汚染土を含む）及び金属含有廃棄物
（製鉄所ダストを含む）等の被処理物（不図示）を処理
する場合、例えば、燃焼・溶融用ロータリーキルン１の
投入口１０２から内部へ定量づつ投入する。また、不図
示のバーナーを投入口１０２の近くに設置し、不図示の
火炎をロータリーキルン１の内部へ放射する。被処理物
はロータリーキルンの内面下部近くに集まるが、ロータ
リーキルンの回転により、連れまわりして一部が持ち上
がり、その後、落下するという動作をくり返して撹拌さ
れながら、ロータリーキルンの傾斜により、投入口１０
２から排出口１０３へ向かって、徐々に移動する。その
間に、被処理物はバーナーの炎によって加熱される。投
入口近くでは、加熱により水分が蒸発し、被処理物は乾
燥される（乾燥ゾーン）。さらに、被処理物は加熱され
ると、燃焼する（燃焼ゾーン）。そして、燃焼残渣（灰
分）はさらに加熱されて、溶融する（溶融ゾーン）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】乾燥ゾーンや燃焼ゾー
ンにおいては、被処理物の撹拌を促進すると、被処理物
の内部まで加熱され、水分が蒸発しやすくなるので、被
処理物の乾燥にとって有利であり、また、被処理物の内
部まで空気や酸素と接触しやすくなるので、被処理物の
燃焼のためにも有利である。そして、ロータリーキルン
の内面の周速を増加させることによって、被処理物の撹
拌はより促進される。

【０００６】しかしながら、溶融ゾーンにおいては、ロ
ータリーキルンの内面の周速を増加させると、粘度の高
い溶融物（スラグ等）はロータリーキルンの回転にひき
ずられて持ち上がり、ロータリーキルンの粘度の高い溶
融物が存在する領域で溶融物が付着してしまい、ダムリ
ングが生じてしまい問題である。「ダムリング」とはロ
ータリーキルンの内面に付着し固化したものが堰を形成
し、被処理物や溶融物が排出口へ向かって移動するのを
妨げる現象をいい、これがひどくなると、被処理物が移
動できなくなり、操業を停止し付着物を除去する必要が
ある。

【０００７】そこで、上記問題点に鑑み鋭意研究開発し
て本発明に至ったものであるが、その目的は、乾燥ゾー
ン及び燃焼ゾーンにおける撹拌を促進しつつ、溶融ゾー
ンにおける溶融物の広範囲にわたる付着を防止すること
が両立可能な燃焼・溶融用等のロータリーキルンを提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１に
記載の本発明に係るロータリーキルン、すなわち、投入
口近傍の内径が排出口近傍の内径に比べ大きいことを特
徴とするロータリーキルンによって、達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施形態について説明する。

【００１０】第１実施形態 図１は本発明の第１実施形態の燃焼・溶融用ロータリー
キルンの概略図であり、（ａ）はその正面断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は
（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。ロータリーキルン１の
外側面は均一直径の外皮鋼板２によって形成されてい
る。外皮鋼板２の内側には耐火レンガ３が貼付けられて
いるが、耐火レンガ３の厚さは、投入口１０２から排出
口１０３へ向かうにつれて増加しており、ロータリーキ
ルン１の内径は投入口１０２の近傍のほうが排出口１０
３の近傍に比べて大きい。

【００１１】図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面は（ｂ）に
示すとおりであり、外皮鋼板２の内径はＤ０であり、耐
火レンガ３の厚さはｔ１であり、ロータリーキルン１の
内径はＤ１である。

【式１】

【００１２】また、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面は
（ｃ）に示すとおりであり、外皮鋼板２の内径はＤ０で
あり、耐火レンガ３の厚さはｔ２であり、ロータリーキ
ルン１の内径はＤ２である。

【式２】 そして、

【式３】

【００１３】ロータリーキルンの回転速度（単位時間当
たりの回転数）をＲ０とすると、Ａ−Ａ断面におけるロ
ータリーキルンの内表面の周速Ｖ１は、

【式４】 となり、Ｂ−Ｂ断面におけるロータリーキルンの内表面
の周速Ｖ２は、

【式５】 であるから、周速Ｖ２は周速Ｖ１の（Ｄ２／Ｄ１）倍と
なり、内径に比例して小さくなる。

【００１４】本第１実施形態においては、外皮鋼板２の
直径が均一であるため、施工しやすくコストも比較的安
く抑えることができる。

【００１５】第２実施形態 図２は本発明の第１実施形態の燃焼・溶融用ロータリー
キルンの概略図であり、（ａ）はその正面断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は
（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。ロータリーキルン１の
外側面は直径が投入口１０２から排出口１０３に向かう
につれて減小し、外皮鋼板２によって形成されている。
外皮鋼板２の内側には均一厚さの耐火レンガ３が貼り付
けられている。

【００１６】図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面は（ｂ）に
示すとおりであり、外皮鋼板２の内径はＤ３であり、耐
火レンガ３の厚さはｔ３であり、ロータリーキルンの内
径はＤ４である。

【式６】

【００１７】図２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面は（ｃ）に
示すとおりであり、外皮鋼板２の内径はＤ５であり、耐
火レンガ３の厚さはｔ３であり、ロータリーキルンの内
径はＤ６である。

【式７】 そして、

【式８】

【００１８】第１実施形態と同様にロータリーキルンの
内表面の周速は、Ａ−Ａ断面におけるものの方が、Ｂ−
Ｂ断面におけるものの方に比べて大きく、Ａ−Ａ断面に
おける内表面の周速は（Ｄ５／Ｄ６）倍となる。

【００１９】前記第１、第２実施形態の外、さらに、ロ
ータリーキルン１の外側面の直径を投入口から排出口に
向かうにつれて減小させるとともに、耐火レンガの厚さ
も投入口から排出口に向かうにつれて増加させてもよ
い。

【００２０】

【発明の効果】本発明の燃焼・溶融用等のロータリーキ
ルンによれば、投入口近傍の内径が排出口近傍の内径に
比べ大きいので、ロータリーキルンの内表面の周速は投
入口近傍の方が、排出口近傍に比べて大きくなる。した
がって、乾燥ゾーン及び燃焼ゾーンにおける撹拌を促進
すると同時に溶融ゾーンにおける溶融物の引きずり、持
ち上がりを抑えることができ、乾燥・燃焼及び溶融を、
１つのロータリーキルンによって、トラブルなしに行う
ことができる。

【００２１】また、本発明の燃焼・溶融用等のロータリ
ーキルンによれば、排出口近傍の内径が小さいので、排
出口からの熱放出量が減少し、ロータリーキルン内の溶
融物が冷えにくく、固化しにくいという効果も得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の燃焼・溶融用ロータリ
ーキルンの概略図であり、（ａ）はその正面断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は
（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。

【図２】本発明の第２実施形態の燃焼・溶融用ロータリ
ーキルンの概略図であり、（ａ）はその正面断面図であ
り、（ｂ）は（ａ）中のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は
（ａ）中のＢ−Ｂ断面図である。

【図３】従来のロータリーキルンの正面断面図である

【符号の説明】

１ ロータリーキルン ２ 外皮鋼板 ３ 耐火レンガ １０１ 中心軸 １０２ 投入口 １０３ 排出口

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入口近傍の内径が排出口近傍の内径に
   比べ大きいことを特徴とするロータリーキルン。
2. 【請求項２】 外側面が同一半径の円柱形状であり、内
   面に貼付けられる耐火レンガの厚さを、投入口から排出
   口へ向かうにしたがって、増加させ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。
3. 【請求項３】 外側面が載頭円錐形状であり、内面に貼
   付けられる耐火レンガの厚さを同一とすることを特徴と
   する請求項１に記載のロータリーキルン。