JP2003106770A

JP2003106770A - ロータリキルン及びその製造方法

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Publication number: JP2003106770A
Application number: JP2001298794A
Authority: JP
Inventors: Juichi Yoneda; 寿一米田; Kenji Tokawa; 憲兒東川
Original assignee: Nikko Kinzoku KK
Current assignee: Nikko Kinzoku KK
Priority date: 2001-09-28
Filing date: 2001-09-28
Publication date: 2003-04-09
Anticipated expiration: 2021-09-28
Also published as: JP4115689B2

Abstract

(57)【要約】【課題】信頼性が高く寿命が長いロータリキルン及び
このロータリキルンを簡易な施工で製造することができ
るロータリキルンの製造方法を提供する。【解決手段】鉄皮シェル２２の長手方向の所定の位置
に、鉄皮シェルの円周方向にわたり離間して設けられた
複数の仕切り鉄板２８、３０と、該仕切り鉄板間に配置
された複数のプレモールドキャスタブルブロック３６と
を配置した構成である。鉄皮シェルの長手方向の所定の
位置、例えば塩素系のガスによる損傷を受け易い位置
に、円周方向にわたり離間して設けられた複数の仕切り
鉄板間に複数のプレモールドキャスタブルブロックを配
置した構成としたため、信頼性が高く寿命が長いロータ
リキルンを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産業廃棄物焼却炉
等に使用されるロータリキルン及びその製造方法に関
し、より詳細には、ロータリキルンの内張り耐火構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ロータリキルンは産業廃棄物焼
却炉等に広く使用されている。従来のロータリキルンは
例えば、円筒状の鉄皮シェルの内壁に、マグネシア−ク
ロム質やマグネシア−スピネル質の焼成耐火レンガ等の
内張り耐火物（炉材）を多数貼り付けて構成されてい
る。例えば、特開平１０−２２０９６５号公報や特公平
７−６５８５２には、耐火レンガを用いたロータリキル
ンが開示されている。

【０００３】また、特許第３１２００３５号公報には、
焼成耐火レンガに代えて不定形耐火物を用いたロータリ
キルンが開示されている。この構成は、鉄皮シェルの内
壁の円周を複数に分割し、ロータリキルンを回転させ、
施行部位が真下にくるようにしてキャスタブルを数回流
し込むことで形成される。

【０００４】更に、特開平１１−３２５７４３号公報に
は、鉄皮シェルの内壁にキャスタブル耐火物の層を形成
し、その受けに成型耐火物ユニットの層を設けてキャス
タブル耐火物の層を被覆保護する構成が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のロータリキルンは、その長手方向（軸方向）に
おける燃焼状態を格別考慮して構成されていない。例え
ば、産業廃棄物焼却炉に用いられるロータリキルンで
は、その長手方向にわたり一様な燃焼が行われているの
ではなく、ロータリキルンの部位によって燃焼状態が異
なる。

【０００６】一例として、産業廃棄物に含まれるプラス
チック配合剤は、微量の塩素を含む。このような産業廃
棄物を焼却すると、高温（例えば１２００℃程度）の塩
素系ガス（酸性ガス）が発生し、このガスがロータリキ
ルン内の内張り耐火物を損傷させる。損傷とは例えば、
内張り耐火物の侵食である。また、内張り耐火物の損傷
により、場合によっては鉄皮シェルが変形してしまうこ
ともある。

【０００７】この損傷や変形が発生する部位はロータリ
キルンの長手方向に一様ではなく、部分的である。しか
も、このような不具合は、ロータリキルンの直径が大き
いほど顕著に現れる。更に、ロータリリングの外周に設
けれたリング状のタイヤに対応する位置であって、特に
高温となる領域にある内張り耐火物や鉄皮シェルも損傷
や変形を受け易い。

【０００８】このように、従来のロータリキルンは、そ
の長手方向における燃焼状態を格別考慮して構成されて
いないので、焼却により損傷を受けやすい部分があり、
従って信頼性が低く寿命が短いという問題点があった。

【０００９】従って、本発明は上記従来技術の問題点を
解決し、信頼性が高く寿命が長いロータリキルン及びこ
のロータリキルンを簡易な施工で製造することができる
ロータリキルンの製造方法を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、鉄皮シェルの長手方向の所定の位置に、
鉄皮シェルの円周方向にわたり離間して設けられた複数
の仕切り鉄板と、該仕切り鉄板間に配置された複数のプ
レモールドキャスタブルブロックとを配置したことを特
徴とするロータリキルンである。

【００１１】鉄皮シェルの長手方向の所定の位置、例え
ば塩素系のガスによる損傷を受け易い位置に、円周方向
にわたり離間して設けられた複数の仕切り鉄板間に、安
価で施工が容易なプレモールドキャスタブルブロックを
複数個配置した構成としたため、信頼性が高く寿命が長
いロータリキルンを提供することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１３】図１は、本発明の一実施の形態によるロー
タリキルンの模式的な側面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ
線断面図である。

【００１４】ロータリキルン１０は、円筒状の鉄皮シェ
ル２２を有する。鉄皮シェル２２はロータリキルン１０
の略中央部において、ロータリキルン１０の長手方向に
沿って、その直径が連続的に変化する領域を有する。こ
の領域を挟んで左右に、直径が一定の領域を有する。図
の左側の領域における鉄皮シェル２２の直径は、右側の
領域における鉄皮２２の直径よりも大きい。左側の領域
はロータリキルン１０の入力側、つまり廃棄物が供給さ
れる側である。また、右側の領域はロータリキルン１０
の出力側、つまり焼却された廃棄物が排出される側であ
る。

【００１５】図示を省略してあるが、ロータリキルン１
０の外周には複数のタイヤが設けられている。このタイ
ヤを図示を省略するローラで回転駆動することで、ロー
タリキルン１０は回転する。

【００１６】ロータリキルン１０は、２つのシェル強化
ゾーン１８を有する。これらのシェル強化ゾーン１８
は、鉄皮シェル２２の長手方向の所定の位置に規定され
ている。この所定の位置とは、塩素系ガスがロータリキ
ルン内の内張り耐火物を損傷させ、場合によっては鉄皮
シェル２２を変形させてしまう領域に相当する。図示す
る例では、ロータリキルン１０の入力側寄りに２つのシ
ェル強化ゾーン１８が設けられているが、本発明はこれ
らの位置や数に限定されるものではない。つまり、廃棄
物等の焼却により内張り耐火物や鉄皮が損傷や変形を受
け易い部位に、適宜設けることができる。このような部
位は、ロータリキルン毎に異なり、またその用途によっ
ても異なる。なお、シェル強化ゾーン１８の詳細は後述
する。

【００１７】シェル強化ゾーン１８以外の領域は、既設
レンガゾーン１２、１４及び１６である。既設レンガゾ
ーン１２、１４及び１６は、従来の施工方法で施工され
た従来の内張り耐火物３８を鉄皮シェル２２の内壁に設
けた構成である。例えば、既設レンガゾーン１２、１４
及び１６は、焼成耐火レンガを鉄皮シェル２２の内壁に
設けた構成である。

【００１８】図２に示すように、鉄皮シェル２２の内壁
には６個の仕切り鉄板２４、２６、２８、３０、３２及
び３４がほぼ等間隔に配置されている。これらの仕切り
鉄板２４、２６、２８、３０、３２及び３４は、鉄皮シ
ェル２２に溶接されている。例えば、鉄皮シェル２２の
円周方向に直行する仕切り鉄板の側部縁端を鉄皮シェル
２２に溶接する。各仕切り鉄板２４、２６、２８、３
０、３２及び３４は、ロータリキルン１０の中心に向か
って、鉄皮シェル２２の内壁から立設している。

【００１９】図３は、仕切り鉄板３０が位置するシェル
補強ゾーン１８付近の詳細を示す図であって、図３
（Ａ）はロータリキルン１０の内周を平面に展開した
図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＩＩＩ_Ｂ−ＩＩＩ_Ｂ線断
面図である。

【００２０】図３の横方向がロータリキルン１０の長手
方向、縦方向がロータリキルンの円周方向である。シェ
ル強化ゾーン１８内には、長手方向に４枚の仕切り鉄板
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ及び３０ｄが所定の間隔で一列
に配置されている。図２に示す仕切り鉄板３０は、図３
に示す仕切り鉄板３０ａ〜３０ｄのうちの一枚、例えば
３０ｃに相当する。仕切り鉄板３０ａ〜３０ｄの各々の
上下円周方向Ａには、複数のプレモールドキャスタブル
ブロック３６が一列に配置されている。つまり、シェル
強化ゾーン１８には、４列のプレモールドキャスタブル
ブロック３６が形成されている。

【００２１】図４に示すように、プレモールドキャスタ
ブルブロック３６は、ロータリキルン１０の円周方向に
隣接する仕切り鉄板間（図４の例では、仕切り鉄板２８
と３０の間）を埋めるように配置されている。

【００２２】図５は仕切り鉄板３０（図３に示す仕切り
鉄板３０ａ〜３０ｄの一つ）とプレモールドキャスタブ
ルブロック３６とを示す斜視図である。また、図６はプ
レモールドキャスタブルブロック３６の構成例を示す図
であり、図７は仕切り鉄板２４、２６、２８、３０及び
３２並びに３０ａ〜３０ｄの一構成例を示す図である。

【００２３】図６は３種類のプレモールドキャスタブル
ブロック３６を示している。図６（Ａ）はプレモールド
キャスタブルブロック３６の正面図であって、３種類の
プレモールドキャスタブルブロック３６に共通である。
図６（Ｂ）〜（Ｄ）はそれぞれ、３種類のプレモールド
キャスタブルブロック３６の側面図である。図６（Ａ）
に示すように、プレモールドキャスタブルブロック３６
の正面は矩形であり、図示する例では幅Ｗ１は高さＨ１
よりも大きい（Ｗ１＞Ｈ１）。Ｗ１とＨ１は等しくても
良く、またＷ１＜Ｈ１であっても良い。一例として、Ｗ
１＝２３０ｍｍ、Ｈ１＝２００ｍｍである。

【００２４】図６（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、３種類
のプレモールドキャスタブルブロック３６とも、側面は
台形状である。この台形状のプレモールドキャスタブル
ブロック３６の下辺は、鉄皮シェル２２の内壁に接する
側である。図６（Ｂ）では、下辺の厚みＴ１は上辺の厚
みＴ２よりも大きい（Ｔ１＞Ｔ２）。これは、円筒状の
鉄皮シェル２２の内壁にプレモールドキャスタブルブロ
ック３６を配置することを考慮したためである。

【００２５】同様に、図６（Ｃ）ではＴ３＞Ｔ４、図６
（Ｄ）ではＴ５＞Ｔ６である。そして、３種類のプレモ
ールドキャスタブルブロック３６の下辺の長さは相互に
異なり（Ｔ１≠Ｔ３≠Ｔ５）、同様に上辺の長さは相互
に異なる（Ｔ２≠Ｔ４≠Ｔ６）。一例として、Ｔ１＝１
１０ｍｍ、Ｔ２＝１００．６ｍｍ、Ｔ３＝１２５ｍｍ、
Ｔ４＝１１４ｍｍ、Ｔ５＝１００ｍｍ、Ｔ６＝９１ｍｍ
である。

【００２６】このように、サイズの異なる複数のプレモ
ールドキャスタブルブロック３６を用いる理由は、隣接
する仕切り鉄板間にプレモールドキャスタブルブロック
３６を、可能な限り隙間なく配置できるようにするため
である。好ましくは、厚みのあるプレモールドキャスタ
ブルブロック３６（図６の（Ｃ））を主として用い、
（Ｂ）や（Ｄ）のプレモールドキャスタブルブロック３
６を調整用として用いる。しかしながら、どの種類のプ
レモールドキャスタブルブロック３６をどの程度、どこ
に配置するかは任意である。

【００２７】また、図４に示すように、隣り合うプレモ
ールドキャスタブルブロック３６間に、別の締め付け鉄
板４０を少なくとも１枚挿入して、仕切り鉄板間（図４
の例では、仕切り鉄板２８と３０の間）にプレモールド
キャスタブルブロック３６を締め付ける。図４の例で
は、２枚の締め付け鉄板４０が図示するように挿入され
ている。これにより、ロータリキルン１０の稼動時にプ
レモールドキャスタブルブロック３６の脱落をより確実
に防止することができる。プレモールドキャスタブルブ
ロック３６の取り付けには、スタッドピン等を必要とし
ないので、施工が簡単である。

【００２８】図５に示すように、仕切り鉄板３０は溶接
により鉄皮シェル２２の内壁に取り付け・固定される。
図５の参照番号４４で示す部分が溶接部である。溶接部
４４は、仕切り鉄板の２つの主面に形成されている。２
つの主面は、プレモールドキャスタブルブロック３６と
接する面である。溶接部４４は、各主面の下部縁端に形
成されている。溶接部４４は肉盛り状になっているた
め、主面に接する２つのプレモールドキャスタブルブロ
ック３６の対応する部分４６を加工して、溶接部４４と
嵌合するようにすることが好ましい。

【００２９】プレモールドキャスタブルブロック３６
は、キャスタブルを練り上げた後にブロック状の型に流
し込み、乾燥させることで形成される。耐火レンガのよ
うに、焼成工程を必要としないので、施工し易い。ま
た、耐火レンガよりも安価である。キャスタブルは例え
ばアルミナを主成分とするもので、塩素系ガスなどの酸
性ガスに対する耐性が良好である。

【００３０】図７に示すように、仕切り鉄板３０は幅Ｗ
２、高さＨ２を有する。溶接される下部は、図示するよ
うにテーパー状に加工されている。つまり、仕切り鉄板
の下辺の厚みは上辺の厚みよりも小さい。仕切り鉄板の
幅Ｗ２及び高さＨ２はそれぞれ、プレモールドキャスタ
ブルブロック３６の幅Ｗ１及び高さＨ２よりも小さい。
例えば、H１−H２＝１０ｍｍ、W１−W２＝２０ｍｍであ
る。勿論、H１とH２の差及びW１とW２の差は、上記数値
に限定されない。また、H２≧H１であっても良く、W２
≧W１であっても良い。

【００３１】なお、図１や図３に示す既設レンガゾーン
１２、１４及び１６は、焼成耐火レンガを鉄皮シェル２
２の内壁に設けた構成である。

【００３２】このように、上記実施の形態によれば、鉄
皮シェルの長手方向の所定の位置１８、２０、例えば塩
素系のガスによる損傷を受け易い位置に、円周方向にわ
たり離間して設けられた複数の仕切り鉄板２４、２６、
２８、３０、３２、３４の間に、複数のプレモールドキ
ャスタブルブロック３６を配置した構成としたため、信
頼性が高く寿命が長いロータリキルンを簡単な施工で安
価に提供することができる。

【００３３】次に、ロータリキルン１０の製造方法につ
いて、２通り説明する。

【００３４】まず、第１の製造方法について説明する。
この方法は、複数の仕切り鉄板をすべて溶接した後に、
プレモールドキャスタブルブロック３６を円周方向に積
んで行くものである。

【００３５】まず、シェル強化ゾーン１８の各列毎設け
られる複数の仕切り鉄板２４、２６、２８、３０、３２
及び３４を、円周方向の所定位置で、鉄皮シェル２２の
内壁に溶接する。この溶接処理を各列に対して行う。

【００３６】次に、ある仕切り鉄板を起点として、プレ
モールドキャスタブルブロック３６を円周一方向に１つ
１つ積んでいく。例えば、図５に示す仕切り鉄板３０を
起点として、隣接する仕切り鉄板２８に向けて反時計回
り方向に、プレモールドキャスタブルブロック３６を１
つずつ積んで行く。この際、間隙なくプレモールドキャ
スタブルブロック３６が配列するように、使用するサイ
ズを選択する。そして、少なくとも１枚の締め付け鉄板
４０を隣接するプレモールドキャスタブルブロック３６
間に打ち込んで、プレモールドキャスタブルブロック３
６を仕切り鉄板３０間で締め付ける。

【００３７】このようにして、２つの仕切り鉄板３０と
２８との間の一区画の処理が終わると、仕切り鉄板３０
を起点として反対方向、つまり時計回りにプレモールド
キャスタブルブロック３６を積んで行く。

【００３８】以下同様にして、円周方向にわたりプレモ
ールドキャスタブルブロック３６を積んで行く。この
際、作業のし易さを考慮して、ロータリキルン１０を適
当に回転させることが好ましい。一列を完成させたら、
次の列のブロック積みを行う。上記のように列毎の処理
ではなく、複数列をまとめて同時に処理することでも良
い。

【００３９】次に、第２の製造方法について説明する。
この方法は、ブロック積みと仕切り鉄板の溶接を同時に
行うものである。

【００４０】まず、１つの仕切り鉄板、例えば図３の仕
切り鉄板３０ａを鉄皮シェル２２の内壁に溶接する。次
に、仕切り鉄板３０ａを起点として、円周両方向にプレ
モールドキャスタブルブロック３６を積んで行く。仕切
り鉄板３０ａに隣接する２つの仕切り鉄板（図２で言え
ば、仕切り鉄板２８と３４）を溶接する位置まで、プレ
モールドキャスタブルブロック３６を積み上げる。そし
て、仕切り鉄板２８と３４を仮止めする。仮止めとは、
仕切り鉄板２８と３４のそれぞれの上部縁端（未だ、プ
レモールドキャスタブルブロック３６が積まれていない
側）のみを溶接することである。

【００４１】そして、一旦プレモールドキャスタブルブ
ロック３６を２〜３枚取り除き、仕切り鉄板２８と３４
の下部を溶接する。溶接後、一旦取り除いたプレモール
ドキャスタブルブロック３６を再び配置する。最後に、
締め付け鉄板４０を適当に打ち込んで、プレモールドキ
ャスタブルブロック３６を締め付ける。

【００４２】このようにして、２区画分を処理した後、
ロータリキルン１０を所定角度だけ回転させて、次の２
区画を同様に処理する。１列の処理が終わると、次の列
の処理を同様に行う。

【００４３】以上、本発明のロータリキルン及びその製
造方法の実施の形態について説明した。本発明は、上記
実施の形態に限定されるものではなく、他の様々な実施
の形態を含むものである。

【００４４】例えば、仕切り鉄板２４、２６、２８、３
０、３２及び３４は等間隔、つまりロータリキルン１０
の中心に対して等間隔である必要はない。例えば、プレ
モールドキャスタブルブロック３６や鉄皮シェル２２に
対する悪影響が大きい部位では、仕切り鉄板の配置する
間隔を狭めて耐性を向上させることとしても良い。

【００４５】また、１周当たりの分割数は６に限定され
るものではなく、任意の分割数を選択することができ
る。

【００４６】更に、図３に示すように、１つのシェル強
化ゾーン１８において、ロータリキルン１０の長手方向
に複数個の仕切り鉄板３０ａ〜３０ｄを離間して配置す
る構成としたが、各列に共通の１枚の仕切り鉄板や、一
部の列に共通の仕切り鉄板を用いることとしても良い。

【００４７】また、仕切り鉄板の上部が露出しないよう
に、プレモールドキャスタブルブロックで覆うようにし
ても良い。

【００４８】更に、シェル強化ゾーン１８、２０は、塩
素系ガスがロータリキルン内の内張り耐火物を損傷さ
せ、場合によっては鉄皮シェル２２を変形させてしまう
領域の他に、タイヤが設けられている部分に対応する領
域に設けても良い。

【００４９】更には、既設のロータリキルンに対し、シ
ェル強化ゾーンを新たに設けることとしても良い。この
形態においては、既設の耐火レンガなどを取り外し、新
たに本発明の構成を適用する。この場合、鉄皮シェル２
２は既に変形している場合があるので、異なるサイズの
プレモールドキャスタブルブロックや締め付け鉄板を効
果的に用いる。また、仕切り鉄板の数や位置を、変形の
度合いに応じて適切に選択する。例えば、変形の度合い
が大きい部位には、仕切り鉄板を比較的多く配置する。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信頼性が高く寿命が長いロータリキルン及びこのロータ
リキルンを簡易な施工で安価に製造することができるロ
ータリキルンの製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるロータリキルンの
模式的な側面図である。

【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図であ
る。

【図３】図１に示すシェル補強ゾーン１８付近の詳細を
示す図であって、（Ａ）はロータリキルン１０の内周を
平面に展開した図、（Ｂ）は（Ａ）のＩＩＩ_Ｂ−ＩＩＩ
_Ｂ線断面図である。

【図４】隣接する仕切り鉄板間に配置されたプレモール
ドキャスタブルブロックを示す断面図である。

【図５】仕切り鉄板とプレモールドキャスタブルブロッ
クとの配置関係を説明するための斜視図である。

【図６】プレモールドキャスタブルブロックの一構成例
を示す図である。

【図７】仕切り鉄板の一構成例を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

１０ロータリキルン１２、１４、１６既設レンガゾーン１８、２０シェル強化ゾーン２２鉄皮シェル２４、２６、２８、３０、３２、３４仕切り鉄板３６プレモールドキャスタブルブロック３８焼成耐火レンガ４０締め付け鉄板４４溶接部４６加工部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄皮シェルの長手方向の所定の位置に、
鉄皮シェルの円周方向にわたり離間して設けられた複数
の仕切り鉄板と、該仕切り鉄板間に配置された複数のプレモールドキャス
タブルブロックとを配置したことを特徴とするロータリキルン。
【請求項２】隣接するプレモールドキャスタブルブロ
ックの間に挿入された締め付け鉄板を更に有することを
特徴とする請求項１記載のロータリキルン。
【請求項３】前記複数のプレモールドキャスタブルブ
ロックは、異なるサイズのプレモールドキャスタブルブ
ロックを含むことを特徴とする請求項１又は２記載のロ
ータリキルン。
【請求項４】前記複数の仕切り鉄板は前記鉄皮シェル
に溶接されていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれか一項記載のロータリキルン。
【請求項５】前記所定の位置は、他の部分に比べ塩素
系のガスによる損傷を受け易い部分であることを特徴と
する請求項１ないし４のいずれか一項記載のロータリキ
ルン。
【請求項６】前記所定の位置に、前記複数のプレモー
ドルキャスタブルブロックを複数列配置したことを特徴
とする請求項１ないし５のいずれか一項記載のロータリ
キルン。
【請求項７】前記プレモールドキャスタブルブロック
は、アルミナを主成分とすることを特徴とする請求項１
ないし６のいずれか一項記載のロータリキルン。
【請求項８】鉄皮シェルの長手方向の所定の位置に、
鉄皮シェルの円周方向にわたり複数の仕切り鉄板を離間
して設ける段階と、該仕切り鉄板間に複数のプレモールドキャスタブルブロ
ックを配置する段階とを有することを特徴とするロータ
リキルンの製造方法。