JP2001349675A

JP2001349675A - 外熱式ロータリーキルン

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Publication number: JP2001349675A
Application number: JP2000174484A
Authority: JP
Inventors: Noboru Ichitani; 昇市谷; Mikio Murao; 三樹雄村尾; Kiyoshi Hasegawa; 潔長谷川; Katsuya Morimoto; 勝哉森本
Original assignee: Tocalo Co Ltd; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Tocalo Co Ltd; Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-06-09
Filing date: 2000-06-09
Publication date: 2001-12-21
Anticipated expiration: 2020-06-09
Also published as: JP3813413B2

Abstract

(57)【要約】【課題】外熱式ロータリーキルンの炉心管を耐熱金属筒
の単一筒製にするについて、その内表面の耐摩耗性、耐
熱性、高温における化学的、物理的安定性を高められる
ように、耐熱金属筒製炉心管の構造を工夫すること。【解決手段】外熱式ロータリーキルンの炉心管を前提と
して、炉心管を耐熱金属筒製とし、上記耐熱金属筒内面
にセラミックス粉末を溶射して、厚さ１００μｍ〜１０
００μｍのセラミックス溶射皮膜を形成したこと。耐熱
金属筒の内面はセラミックス溶射皮膜で被覆されている
ので、耐熱金属筒表面に直接処理物が触れることはな
い。また、耐熱金属筒の内表面のセラミックス溶射皮膜
層は耐摩耗性、耐熱性、高温における化学的、物理的安
定性に優れているので、溶射皮膜及び耐熱金属筒表面か
らコンタミネ−ションが生じて、これが処理物に混入す
ることはない。また、セラミックス溶射皮膜の厚さは１
０００μｍ以下であるから、耐熱金属筒による炉心管の
伝熱性が阻害されることはないので、熱効率が高く、温
度制御性が良好であり、したがって、処理物の品質管理
が容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フェライト原料の焼
成、高純度セラミックス原料粉などの乾燥、焼成に用い
られる外熱式ロータリーキルンに関するものであり、そ
の熱効率を向上させ、温度制御性を向上させ、構造上の
信頼性を高め、大型化することができるものである。

【０００２】

【従来の技術】外熱式ロータリーキルンは、主にフェラ
イト原料の焼成、高純度セラミックス原料粉などの乾
燥、焼成、電子部品用原材料である誘電体材料などの仮
焼に用いられるものであるが、これらの乾燥、焼成、仮
焼は高温でなされるので、耐熱性と耐久性が求められ、
また、これらの原料粉への炉心管内でのコンタミネ−シ
ョンの混入を回避するために、炉心管内壁面には耐熱
性、高温における化学的、物理的安定性が高いことが求
められる。このために炉心管を高強度セラミックスで形
成したもの、あるいは耐熱金属にセラミックス内管を挿
入した複合構造の炉心管にしたものがある。

【０００３】以上のような種々の要求に応えるべく種々
の創意工夫がなされている。その一つに、特開平６−３
０５４号公報に記載された「セラミック仮焼炉」がある
（図１、図２）。この仮焼炉１のヒーター１３で加熱さ
れる炉心管２は、高純度で高密度のセラミック素材、例
えば、９９．５％以上のアルミナからなる内筒３を耐熱
金属製の外筒４に挿入し、直接嵌合させたものである。
上記の内筒３と外筒４とは熱膨張係数が大きく異なり、
また、仮焼動作中の内筒３と外筒４の温度差が大きいの
で、内径１００ｍｍの炉心管であるときには、内筒３と
外筒４の間に１ｍｍ以上の半径方向の熱膨張差を生じ、
内筒の円滑な回転に支障を生じることになる。このよう
に、内筒と外筒との許容熱膨張差には限度があるので炉
心管を大径、大型にすることはできない。また、セラミ
ックス管は熱伝導率が小さく、かつ、製作上、強度上少
なくとも１０ｍｍ以上の肉厚を必要とするので、伝熱
性、温度制御性が悪い問題がある。また、現在の技術で
は、セラミックス管の直径５００ｍｍが製作限界であ
り、大径化に伴い肉厚化する必要があるので、さらに伝
熱性が悪化し、炉心管内外の温度差はますます大きくな
る問題がある。

【０００４】上記内管と外管との熱膨張差による問題を
解消するものとして、実開昭５８−４１４９６号公報に
記載されたものがある（図３）。これは、嵌合させた内
管３１と外管３２との間に耐火性断熱材層３３を介装さ
せたものであり、内管３１と外管３２間の熱膨張差は耐
火性断熱材層３３によって吸収されるから、熱膨張差に
よる機械的な問題はないが、ヒーターによる外熱炉から
内管内の処理物への伝熱性が極めて悪く、処理温度の制
御を正確に行うことが困難である。また、このものは長
尺化には特に問題はないが、前述の通り、セラミックス
管の製作限界があり大径化は困難である。また、炉心管
の伝熱性、温度制御性の悪さのために、熱効率が悪く、
製品品質の安定性に問題がある。

【０００５】また、特開平１０−１４８４６９号公報
に、炉心管をセラミック製内筒と金属製外筒との複合管
にすることなしに、高密度セラミック製炉心管の支持間
隔を狭くすることで、高密度セラミック製管の機械的強
度の不足を補った外熱式ロータリーキルンが記載されて
いる。炉心管が高密度セラミック製筒の単一管であるか
ら、金属管との複合管における内外筒間の熱膨張差の問
題はないが、伝熱性、温度制御性については、セラミッ
ク製筒の肉厚、低熱伝導率のために、前記従来技術と同
様の問題がある。また、セラミックは機械的衝撃及び熱
衝撃に弱いので、破壊する恐れがあり、また、高温の炉
心管を支持部で直接回転支持することになるので、回転
支持部が高温のために焼損する可能性が大きく、この面
からも耐久性に問題がある。

【０００６】

【解決しようとする課題】以上、種々の従来例について
説明したが、いずれも伝熱性、大型化の問題があり、上
記ロータリーキルンに対する種々の要求に十分応え得る
ものではなかった。耐熱性、高温における化学的、物理
的安定性から内筒をセラミック製とすると、セラミック
の低熱伝導率及び肉厚のため伝熱性、温度制御性が悪い
という基本的な問題があり、このセラミック製内筒の機
械的強度（特に靭性）を補完するために金属製外筒を複
合した複合構造にすると、内外筒の熱膨張差による問題
を生じ、この熱膨張差の問題を回避するために内外筒の
管に耐火性断熱材を介在させると、伝熱性、温度制御性
の問題はさらに大きくなる。他方、炉心管を耐熱金属の
単一筒製にできないのは、耐熱金属表面の高温における
化学的、物理的安定性が低く、耐摩耗性も低いので、炉
心管内面の耐久性が低いとともに炉心管内で処理物にコ
ンタミが混入するからである。そこで、炉心管を耐熱金
属の単一筒製にするについて、その内表面の熱的安定性
及び耐摩耗性を高められるように、耐熱金属筒製炉心管
の構造を工夫することを課題とするものである。

【０００７】

【課題解決のために講じた手段】上記課題を解決するた
めに講じた手段は、外熱式ロータリーキルンの炉心管を
前提として、次の要素（イ）（ロ）によって構成される
ものである。（イ）炉心管を耐熱金属筒製とし、（ロ）上記耐熱金属筒内面にセラミックス粉末を溶射し
て、セラミックス溶射皮膜を形成したこと。従来、当該技術分野を専門とする技術者の間では、外熱
式ロータリーキルンの耐熱金属筒製炉心管の内面にセラ
ミックス溶射皮膜を形成しても、炉心管外の方が高温な
ので、熱膨張差により皮膜が剥離したり、機械的衝撃、
熱衝撃により皮膜に亀裂、剥離が発生するので、耐久性
がなく実用化困難と考えられていた。本発明者らは、こ
の常識を覆すべく、鋭意実験研究を重ねた結果、上記解
決手段を見出したものである。

【０００８】

【作用】耐熱金属筒の内面はセラミックス溶射皮膜で被
覆されているので、金属表面に直接処理物が触れること
はなく、セラミックス溶射皮膜は耐熱性、高温における
化学的、物理的に優れているので、耐熱金属表面及び溶
射皮膜層からコンタミネ−ションが生じてこれが処理物
に混入することはない。

【０００９】

【実施態様１】実施態様１は、上記セラミックス溶射皮
膜の厚さを１００μｍ〜１０００μｍ、好ましくは２０
０μｍ〜５００μｍにしたことである。

【作用】セラミックス溶射皮膜の厚さについては、耐熱
金属筒内面の高温における化学的、物理的安定性を十分
確保し、処理物との反応を防ぎ、実用上必要な耐久性を
確保しつつ、セラミックス溶射皮膜による伝熱性低下を
可及的に小さくして、炉心管内処理物の温度制御を高精
度で行える範囲に選定している。セラミックス溶射皮膜
の厚さは１０００μｍ以下であるから、耐熱金属筒製炉
心管の伝熱性が阻害されることはないので、炉心管内外
の温度差が小さく、熱効率を高くできる。また、温度制
御性が良好なので、処理物の品質管理が容易である。炉
心管外から炉心管内処理物への伝導熱量Ｑは、炉心管内
外の温度差Δｔ、耐熱金属筒及び溶射皮膜の肉厚及び熱
伝導率を夫々Ｉ_１，Ｉ_２およびλ_１、λ_２とすると、Ｑ
＝Δｔ／（Ｉ_１／λ_１＋Ｉ_２／λ_２）で表わされる。例
えば、５ｍｍ厚のステンレス鋼管（λ_１＝１０ｗ／ｍ−
ｋ）に２０ｍｍ厚のアルミナ磁性管（λ_２＝２ｗ／ｍ−
ｋ）を挿入した複合炉心管と同一鋼管に１０００μｍ厚
のアルミナ溶射したものを比較すると、熱抵抗（Ｉ_１／
λ_１＋Ｉ_２／λ_２）は夫々、０．０１０５，０．００１
となるので、アルミナ溶射したものは複合炉心管の約１
／１０の温度差で同一伝導熱量を得ることができる。溶
射皮膜の厚さを１０００μｍ以上にしても、伝熱性の面
ではさほど問題にならないが、溶射皮膜が厚いほど皮膜
自身の温度勾配が大きくなり、かつ、残留応力が大きく
なることにより、亀裂・剥離が起こり易くなるなるの
で、皮膜厚１０００μｍ以下好ましくは５００μｍ以下
としている。逆に、溶射皮膜の厚さを薄くするほど伝熱
性が良くなり、亀裂・剥離も起こりにくいが、摩耗によ
る寿命が短くなるので、皮膜厚１００μｍ以上好ましく
は２００μｍ以上としている。また、溶射費用は皮膜厚
にほぼ比例するので、経済性も考慮すると上記皮膜厚さ
が好適である。なお、上記「セラミックス」としてセラ
ミックスと金属の複合材料（サーメット）、例えば、ク
ロムカーバイト／ニクロムを用いても同様の効果を生じ
る。従って、上記「セラミックス」にはセラミックスと
金属の複合材料も含まれる。

【００１０】

【実施態様２】実施態様２は、上記セラミックス溶射皮
膜の素材が、使用温度において、その金属酸化物（セラ
ミックス）の標準生成自由エネルギーの変化ΔＧ゜が−
８００〜−１２００ｋＪ／ｍ０ｌ０_２のセラミックス粉
末にしたことである。

【作用】一般に、金属元素は酸素を含む高温雰囲気で酸
化されるが、この酸化反応による自由エネルギーの変化
ΔＧ゜が小さい（負の絶対値が大きい）ほど熱力学的に
安定すなわち酸化物として安定した材料である。図６か
ら分かるように、耐熱金属を構成するＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉ
等の酸化物と比較すると、セラミックスを構成するＡｌ
_２０_３，ＺｒＯ_２，Ｙ_２０_３，ＣａＯ等は、使用温度例
えば７００〜１１００Ｋにおいて、明らかに金属Ａｌ、
Ｚｒ、Ｙ、Ｃａからのその標準酸化物の標準生成自由エ
ネルギーΔＧ゜が小さい。従って、耐熱金属筒を熱力学
的に安定なセラミックスで被覆することにより、処理物
への金属成分の混入を防止できる。

【００１１】

【実施態様３】実施態様３は、上記セラミックス溶射皮
膜層が、気孔と粒子間の未接合部を含み、その熱伝導率
が、０．５〜８Ｗ／ｍ−Ｋにしたことである。

【作用】熱伝導率が大きい方が伝熱性の面では好ましい
が、セラミックス溶射皮膜層の熱伝導率が０．５〜８Ｗ
／ｍ−Ｋと比較的小さいことは、セラミックス溶射皮膜
層内に微細な空隙があって、その割合が相当に高いこと
を意味する。そして、このように空隙率の高いセラミッ
クス溶射皮膜層は熱による伸縮に対して高い緩衝性能を
有しており、炉心管の熱膨張に対する追従性がよく、し
たがって、亀裂、剥離が生じ難い。

【００１２】

【実施態様４】実施態様４は、上記セラミックス溶射皮
膜の素材を、アルミナ−ジルコニア、ジルコニア−イッ
トリア又はカルシア−ジルコニアにしたことである、

【作用】アルミナ−ジルコニア、ジルコニア−イットリ
ア又はカルシア−ジルコニアは、標準生成自由エネルギ
ーが小さく熱力学的に安定している。また、溶射皮膜層
内に微細な空隙を形成するので、熱伝導率が小さく、熱
衝撃に強い。従って、起動・停止時などに繰り返し熱衝
撃がかかっても溶射皮膜に亀裂が生じにくく、耐熱金属
筒内面から剥離する危険性は一層少ない。また、皮膜硬
度が高いので、摩耗に対する皮膜寿命が長く、処理物へ
のコンタミの問題も発生しない。従って、これらのセラ
ミックス粉末を耐熱金属筒内面に溶射した炉心管の耐久
性は高い。

【００１３】

【実施態様５】実施態様５は、上記セラミックス溶射皮
膜の素材を、クロムカーバイドにしたことである。

【作用】クロムカーバイドは、比較的標準生成自由エネ
ルギーの変化△Ｇ゜が大きく、熱伝導率も高いが、熱膨
張係数が大きく、耐熱金属筒との熱膨張差が小さいので
亀裂・剥離が起こりにくい。また、熱伝導率が高いので
溶射皮膜による伝熱抵抗の増分は一層少なく、したがっ
て、高精度の温度制御を行うことができる。さらに、ク
ロムカーバイドは非常に高硬度で、処理物による摩耗の
問題がないので、炉心管の耐久性が高く、また、処理物
の高い品質管理を容易に行うことができる。

【００１４】

【実施態様６】実施態様６は、上記耐熱金属筒の熱膨張
係数とセラミックス溶射皮膜の熱膨張係数との間の熱膨
張係数の素材による中間層を上記耐熱金属筒内面に溶射
し、この中間溶射層の上に上記セラミックス溶射皮膜を
形成したことである。

【作用】耐熱金属筒とセラミックス溶射皮膜との間の熱
膨張係数の差を上記中間層が吸収するので、セラミック
ス溶射皮膜の亀裂・剥離を可及的に防止することがで
き、炉心管の耐久性を一層向上させることができる。

【００１５】

【実施態様７】実施態様７は、上記耐熱金属筒の素材を
ステンレス鋼にし、上記中間層をニッケル−クロム系
（例えば８０Ｎｉ−２０Ｃｒ）素材製としたことであ
る。

【作用】ニッケル−クロム系（例えば８０Ｎｉ−２０Ｃ
ｒ）素材の熱膨張係数はステンレス鋼と上記セラミック
スの熱膨張係数の中間に値するので、実施態様６の作用
が格別に顕著である。

【００１６】

【実施態様８】実施態様８は、上記セラミックス溶射皮
膜がプラズマ炎、ガス炎を用いた溶射法により形成した
ことである。

【作用】セラミックス材料は非常に融点が高い上、炉心
管の耐摩耗性をもたせるために、１００μｍ〜１０００
μｍの比較的厚い皮膜を形成する場合、プラズマ炎、ガ
ス炎を用いた溶射法が、皮膜の強度、密着性、信頼性が
高く、経済的にも優れている。特に、大型炉心管の現場
施工が可能なプラズマ溶射法が最適である。

【００１７】

【実施例】次いで図面を参照しつつ実施例を説明する。
図４に示す実施例の外熱式ロータリーキルンは、熱風加
熱式のものであるが、電気加熱式の場合も同様である。
一例として、乾燥・加熱後、８００℃に保持し焼成する
場合について説明するが、仕切り壁の有無、各室の長
さ、各室処理物温度、各室熱風量・温度等は処理物およ
び処理条件によって変わることは言うまでもない。外熱
炉４０は仕切り壁によって処理室４１、加熱室４２、乾
燥室４３を形成ししてあり、これらを炉心管４４が貫通
している。炉心管は少し傾斜して（例えば１／１００〜
５／１００）設置され、ゆっくり回転（例えば０．５〜
３ｒｐｍ）するので、処理物が混合しつつ移動する。ホ
ッパ４５に投入された原料は、スクリュウコンベア４６
で炉心管４４の一端部に投入され、炉心管４４内を多端
まで移動する間に、外熱炉各室の熱風から間接的に受熱
して乾燥、加熱、焼成処理されて、ホッパ４７から製品
として取り出される。乾燥室４３に５００℃の熱風が導
入され、この熱風として加熱室４２の排ガスを再利用し
ているが、必要に応じて、他の熱源で昇温したり空気に
より降温することもできる。また、加熱室４２には８０
０℃の熱風が導入され、処理室４１には９００℃の熱風
が導入されており、加熱室４２に導入する熱風として処
理室４１の排ガスを再利用しているのは、乾燥室４３と
同様である。炉心管４４内の外熱炉４０の各室に対応す
る位置にそれぞれ熱電対４８を設けてあって、炉心管４
４内の処理物の温度を検出している。各室に導入する熱
風の温度、風量を加減することで、乾燥室、加熱室、処
理室に対応する位置で、処理物の温度が所定の温度にな
るよう調整、制御される。

【００１８】実機としては、炉心管直径２００ｍｍ〜２
０００ｍｍ、炉心管長さ２ｍ〜２０ｍに及ぶ大型化が想
定されるが、内面溶射の場合、耐熱金属製筒の肉厚及び
曲率半径が大きいほど、溶射皮膜は安定すると考えられ
るので、条件の悪い薄肉、小径の耐熱金属製筒を用い
て、溶射皮膜の性能比較試験を実施した。

【００１９】炉心管４４のテストピースとして、内径が
８０ｍｍ、厚さ２．１ｍｍ及び内径が１５０ｍｍ、厚さ
２．８ｍｍのステンレス鋼製筒（ＳＵＳ３１６Ｌ）４４
ａの内面に８０Ｎｉ−２０Ｃｒを溶射して厚さ４００μ
ｍの中間層４４ｂを形成し、さらに、その上にアルミナ
−ジルコニア（Ａｌ_２Ｏ_３／２５％ＺｒＯ_２を溶射して
厚さ４００μｍの溶射皮膜４４ｃを形成したもの（具体
例１）、又は、ジルコニア−イットリア（ＺｒＯ_２／８
％Ｙ_２Ｏ_３）を溶射して厚さ４００μｍの溶射皮膜４４
ｃを形成したもの（具体例２）を作成した。なお、この
実施例にける溶射皮膜４４ｃ中間層４４ｂの溶射はプラ
ズマ溶射によるものであるが、ガス炎溶射法によること
もできる。他に気相成長法を採用することも不可能では
ないが、１００〜１０００μｍの厚さの皮膜を炉心管内
面に形成するにはプラズマ溶射法が好適であり、また、
この溶射皮膜の形成を現場工事で行うについてはプラズ
マ溶射法が最適である。

【００２０】上記実施例について炉心管４４の内径８０
ｍｍ、有効長さを８００ｍｍにしたもので、下記の試験
を行い、内径８０ｍｍ及び１５０ｍｍ、有効長さを１
５０ｍｍにしたもので、下記の試験、試験を行っ
た。試験：内径８０ｍｍ、有効長さを８００ｍｍの炉心管
を用いて、処理温度、処理時間、昇温速度等操業条件を
合わせた実炉模擬試験を行った。また、実炉は昼夜連続
運転されるものなので、年数回の起動・停止による熱衝
撃に対する耐用性を試験した。試験：内径８０ｍｍ及び１５０ｍｍ、有効長さ１５０
ｍｍのテストピースを、電気炉で試験と同一処理温度
まで加熱・冷却を繰り返して、内径の違いによる溶射皮
膜の耐久性比較試験を行った。試験：試験で用いたテストピースを、同温度まで急
熱したものを水没させる、耐熱衝撃性の比較試験を行っ
た。

【００２１】その試験結果は次の表の通りである。溶射皮膜はアルミナ−ジルコニア、ジルコニア−イット
リアとも、実炉模擬試験において１１回の起動・停止を
行ったが、亀裂・剥離等の異常は認められなかった。ま
た、電気炉試験、耐熱衝撃性試験においても、炉心管内
径、溶射材の違いによる皮膜の変化はなく、テストピー
スはすべて健全であった。この試験結果より、アルミナ
−ジルコニア、ジルコニア−イットリアとも、外熱式ロ
ータリーは少なくとも２〜３年の耐用性があることを確
認した。

【００２２】

【発明の効果】上記解決手段、実施態様についての作用
の記載から、本発明の効果は明らかであるが、これを取
りまとめると、次の通りである。（１）外熱式ロータリーキルンの炉心管に肉厚のセラミ
ックス管を使用することなく、耐熱金属製筒による単一
管とし、その内面にセラミックス溶射皮膜層を形成した
ことで、上記炉心管に必要な、内面の耐摩耗性、高温に
おける物理的・化学的安定性を確保することができ、こ
れによって炉心管内における処理物へのコンタミの混入
を回避することができる。また、セラミックス溶射皮膜
層の亀裂・剥離等損傷に対する耐久性が高いので、連続
運転可能となり、メンテナンスも容易になる。また、セ
ラミックス溶射皮膜層による伝熱性の低下は微少なの
で、熱効率が高く、かつ、炉心管内処理物の温度制御を
正確に行うことができ、したがって、製品の品質管理を
容易に行うことができる。（２）また、本発明によれば、炉心管は単一の耐熱金属
筒で構成されたものであるから、炉心管の熱膨張による
機械的トラブルはなく、また、耐熱衝撃性、機械的強度
が大きく、さらに、セラミックス管のような製作限界も
ないので、炉心管の直径を大きくし、有効長を長くし
て、外熱式ロータリーキルンを大型化することができ
る。（３）本発明の請求項２に従う外熱式ロータリーキルン
は、特に、溶射皮膜の損傷を防止し、かつ、溶射皮膜に
よる伝熱性の低下を微少にする効果を向上させることが
できる。（４）本発明の請求項３に従う外熱式ロータリーキルン
は、特に、溶射皮膜の高温における化学的安定性を保証
するものである。（５）本発明の請求項４に従う外熱式ロータリーキルン
は、特に、耐熱金属筒と溶射皮膜との熱膨張差を吸収
し、溶射皮膜の剥離を防止する効果を向上させることが
できる。（６）本発明の請求項５に従う溶射皮膜の素材は、本発
明の目的・効果を全て実現し得るものである。（７）本発明の請求項６に従う溶射皮膜の素材は、耐熱
金属筒との熱膨張差が小さいので溶射皮膜の亀裂・剥離
が起こりにくく、熱伝導率が高いので伝熱性に優れてお
り、特に、非常に高硬度なので、摩耗性の強い処理物に
対して好適である。（８）本発明の請求項７及び請求項８に従う外熱式ロー
タリーキルンは、耐熱金属製筒と溶射皮膜との密着性を
いっそう強固なものにし、溶射皮膜の損傷をより確実に
防止することができる。（９）本発明の請求項９に従う外熱式ロータリーキルン
は、信頼性の高い溶射皮膜を安価に形成することがで
き、特に、プラズマ溶射法によれば、現場施工が可能な
ので、メンテナンスが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は従来の外熱式ロータリーキルンの断面図であ
る。

【図２】は図１の外熱式ロータリーキルンの炉心管の斜
視図である。

【図３】は外熱式ロータリーキルンの従来の炉心管の他
の例の断面図である。

【図４】はこの発明の外熱式ロータリーキルンの断面図
である。

【図５】は図４の実施例における炉心管の断面図の一部
拡大図である。

【図６】は酸化物の標準自由エネルギーと温度との相関
図である。

【符号の説明】

４０：外熱炉４１：処理室４２：加熱室４３：乾燥室４４：炉心管４４ａ：ステンレス鋼製筒４４ｂ：中間層４４ｃ：溶射皮膜４５，４７：ホッパー４６：スクリュウコンベア４８：熱電対

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｄ 1/16 1/16 Ｂ (72)発明者村尾三樹雄神戸市長田区川西通２丁目４番地川崎エンジニアリング株式会社内 (72)発明者長谷川潔明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石技術研究所内 (72)発明者森本勝哉明石市川崎町１番１号川崎重工業株式会社明石技術研究所内Ｆターム(参考） 4K031 AA01 AA04 AB02 AB03 AB08 AB09 AB11 CB09 CB11 CB14 CB22 CB42 CB45 DA01 DA04 EA12 4K051 AA00 AB03 BB00 4K061 AA08 BA09 CA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉心管を耐熱金属筒製とし、上記耐熱金属
筒内面にセラミックス粉末を溶射して、セラミックス溶
射皮膜を形成したことを特徴とする外熱式ロータリーキ
ルン。
【請求項２】上記セラミックス溶射皮膜の厚さを１００
μｍ〜１０００μｍ、好ましくは２００μｍ〜５００μ
ｍにしたことを特徴とする請求項１の外熱式ロータリー
キルン。
【請求項３】上記セラミックス溶射皮膜の素材が、使用
温度において、その酸化物の標準生成自由エネルギーの
変化ΔＧ゜が−８００〜−１２００ｋＪ／ｍｏｌ０_２
の金属から得られたセラミックス粉末であることを特徴
とする請求項１または請求項２の外熱式ロータリーキル
ン。
【請求項４】上記セラミックス溶射皮膜層が、気孔と粒
子間の未接合部を含み、その熱伝導率が、０．５〜８Ｗ
／ｍＫであることを特徴とする請求項１または請求項２
の外熱式ロータリーキルン。
【請求項５】上記セラミックス溶射皮膜の素材をアルミ
ナ−ジルコニア、ジルコニア−イットリア又はカルシア
−ジルコニアにしたことを特徴とする請求項３または請
求項４の外熱式ロータリーキルン。
【請求項６】上記セラミックス溶射皮膜の素材をクロム
カーバイドにしたことを特徴とする請求項１または請求
項２の外熱式ロータリーキルン。
【請求項７】上記耐熱金属筒の熱膨張係数とセラミック
ス溶射皮膜の熱膨張係数との間の熱膨張係数の素材によ
る中間層を上記耐熱金属筒内面に溶射し、この中間溶射
層の上に上記セラミックス溶射皮膜を形成したことを特
徴とする請求項１または請求項２の外熱式ロータリーキ
ルン。
【請求項８】上記耐熱金属筒の素材をステンレス鋼に
し、上記中間層をニッケル−クロム系（例えば８０Ｎｉ
−２０Ｃｒ）素材製としたことを特徴とする請求項７の
外熱式ロータリーキルン。
【請求項９】上記セラミックス溶射皮膜がプラズマ炎、
ガス炎を用いた溶射法により形成されることを特徴とす
る請求項１または請求項２の外熱式ロータリーキルン。