JP2004232966A

JP2004232966A - ロータリーキルン装置

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Publication number: JP2004232966A
Application number: JP2003022473A
Authority: JP
Inventors: Seiya Tachika; 誠也田近
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-19

Abstract

【課題】精度よくシールするとともに、加熱処理された処理物を円滑に搬出できるロータリーキルン装置を提供する。
【解決手段】回転駆動可能な横長円筒状の主筒部２を有するロータリーキルン装置であって、キルン本体３は、前記主筒部の後端部を、主筒部と同芯な搬出孔１１に連通して後方にのびかつ主筒部よりも小径の導出管１０を有する背板１２により閉じるとともに、前記キルン本体は、前記背板に前記搬出孔の周縁に沿って設けられることにより凹状をなす溜り部１３と、前記主筒部の内面から前記溜り部の一方の縁に連なり、キルン本体の回転とともに処理物を持ち上げかつ前記溜り部に流し込むガイド部１４とを有する送出し手段を具えるとともに、キルン本体と、加熱手段、又は排出部８との間を前記導出管の外周面を用いてシールすることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転する筒体状のキルン本体を用いて被処理物を加熱処理するロータリーキルン装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回転するキルン本体を用いて撹拌しつつ加熱処理するロータリーキルン装置は、各種の有機、無機物の加熱による反応、分解などのために多用されているが、従来のロータリーキルン装置は、通常、例えば図１１に例示するように、キルン本体ａの後端部は、該キルン本体ａの比較的大径の主筒部ｂがその全面で排出部ｃに開口して処理物の排出を容易とし、そのため、キルン本体ａと排出部ｃとの間のシールｄは、この大径の主筒部ｂの外周面で行われていた。その結果、大径の主筒部ｂの温度変化による熱膨張の差、真円度、その熱変形などにより、シールｄによる密封度合いが減じやすい。
【０００３】
他方、被処理物の処理の間の無用な化学反応を防ぐため、キルン本体ａ内部の例えば窒素雰囲気を保持し、又処理中に生じる廃ガスの漏洩を防ぐとともに、高温ガスの漏出を防いで内部温度の変化、エネルギーロスを抑制するなど、キルン本体ａの密封度合いの向上が望まれる場合が多い。
【０００４】
このため、主筒部から、この主筒部よりも小径の導出管を用いてシールすることを記載する提案があり（例えば特許文献１参照）、このものでは、大径の主筒部の後端部まで熱反応されつつ内面を搬送された処理物は、該主筒部の後端の背板に形成した導出管と、主筒部内面との間の段差を越えて排出されることが必要となる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−９１１６１号公報（第１図等）
【０００６】
このため、この提案のものでは、２枚、又図１２（Ａ）に示すように、３枚の掻き上げ板ｅを用いて内面の処理物を導出管ｆに持ち上げ排出することを意図していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このものでは、３枚の掻き上げ板ｅを用いるものであっても、前記掻き上げ板ｅでキルン本体ａの内面から持ち上げられた処理物は、図１２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、多くが導出管ｆに挿入、排出されずそのまま他方の掻き上げ板ｅから前記内面に多くが環流し、排出効果に劣り、ときに繰り返し加熱によって過加熱が生じる場合があることが判明した。
【０００８】
本発明は、導出管の搬出孔の周縁に沿って設けられることにより凹状をなす溜り部を設けることを基本として、精度よくシールするとともに、加熱処理された処理物を円滑に搬出できるロータリーキルン装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、回転駆動可能な横長円筒状の主筒部を有するキルン本体と、このキルン本体内部を加熱する加熱手段と、前記キルン本体の前部に設けられ被処理物を送り込む供給部と、後部に設けられ被処理物がキルン本体で処理された処理物を搬出する排出部とからなるロータリーキルン装置であって、
前記キルン本体は、前記主筒部の後端部を、主筒部と同芯な搬出孔に連通して後方にのびかつ主筒部よりも小径の導出管を有する背板により閉じるとともに、前記キルン本体は、前記背板に前記搬出孔の周縁に沿って設けられることにより凹状をなす溜り部と、前記主筒部の内面から前記溜り部の一方の縁に連なり、キルン本体の回転とともに処理物を持ち上げかつ前記溜り部に流し込むガイド部とを有する送出し手段を具えるとともに、
キルン本体と、前記加熱手段、又は排出部との間を前記導出管の外周面を用いてシールすることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記導出管が、前記溜り部内の処理物を後方に搬送するスクリューコンベアーをその内部に具え、かつ請求項３に係る発明は、前記溜り部が搬出孔の周縁に沿い該搬出孔を１２０〜２７０゜の開き角度で囲む樋状をなし、かつ前記ガイド部は、前記溜り部の一方の縁に連なるとともに、主筒部の内面との接続位置を、前記一方の縁の周方向位置よりもキルン本体の回転の先行側とすることにより、キルン本体の回転とともに前記処理物を半径方向内方に移動し前記溜り部に送り込む湾曲形状としたことを特徴としている。
【００１１】
又請求項４に係る発明は、前記送出し手段が、前記溜り部、及びガイド部を板状体により形成したこと、かつ請求項５に係る発明は、前記送出し手段が、前記溜り部、及びガイド部を、前記背板前面に設けた厚肉部を凹ませることにより形成したこと、さらに請求項６に係る発明は、前記溜り部の前側縁に、処理物の落下を防ぐ立上げ部を設けたことを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。図１に示すように、本発明のロータリーキルン装置１は、回転駆動可能な横長円筒状の主筒部２を有するキルン本体３と、このキルン本体３内部を加熱する加熱手段４と、前記キルン本体３の前部に設けられ被処理物５を送り込む供給部６と、後部に設けられ被処理物５がキルン本体３で処理された処理物７を搬出する排出部８とからなり、前記キルン本体３には、前記処理物７の送出し手段９を具えている。
【００１３】
前記キルン本体３は、図１〜３に示すように、例えば０．５〜３ｍ程度の比較的大径かつ長さ約２〜２０ｍ程度の比較的長尺の主筒部２の前端部に、主筒部２と同芯の搬入孔２４を穿設した前板２５を設けかつ前板２５には前記搬入孔２４と同径の内孔を有する小径の導入管２６が前方に突設される。また後端部を、主筒部２と同芯の搬出孔１１を設けた背板１２で閉じ、かつ該背板１２には搬出孔１１と同径の内孔を有し該搬出孔１１に連通して後方にのびかつ主筒部２よりも小径の導出管１０を突設している。なお導出管１０の内径は１０ｃｍ〜５０ｃｍ程度であって、例えば主筒部２の内径の１／３〜１／１０倍程度のものを採用しうる。これにより、主筒部２の内面と、前記搬出孔１１の内孔面との間には、半径距離Ｒｏの段差を生じている。
【００１４】
又本形態においては、前記導入管２６と、導出管１０とは、周方向に隔設されたローラ２９を有する軸受け台３０ａ、３０ｂにより、前記主筒部２の後端側が低く、２〜５゜、例えば約３゜傾斜させて回転可能に枢支し、又キルン本体３は、例えばウオームホイール、ウオームなどをモータにより駆動する減速駆動装置３１により低速にて回転駆動される。なお、駆動装置として、その駆動位置、駆動機など各種の態様、台数のものを利用できる。
【００１５】
前記加熱手段４は、図１に示すように、本形態では、加熱炉本体３３と加熱部３７とを有し、加熱炉本体３３は、前記キルン本体３全体を覆う横長円筒状の主筒３４前後の端板３５，３５を、前記導入管２６，導出管１０の外周面を用いて適宜の耐熱性のシール手段Ｓ１、Ｓ１によりシールしている。小径の導入管２６，導出管１０の外周面との間でシールするため、導入管２６，導出管１０の熱変形を減じるとともに真円度の精度を高めかつ芯合わせが容易であり、シール性能を高めうる。シール手段Ｓとして、ロックウールなどの無機耐熱材料等からなるものの他、ラビリンス形式のもの、又例えば図８に例示する、一方に周設したフランジＳａに、他方に設けられバネにより押し付け側に付勢されて軸封されつつ軸方向に移動可能な押し板Ｓｂの摺動板Ｓｃを摺接させる形式の機械式のものなど種々の耐熱性のが利用しうる。またシール手段Ｓには適宜の空、液体冷却装置を併用することもでき、さらにキルン本体３と加熱手段４とは、前後の少なくとも一方を、主筒部２の外周面との間でシールすることもできる。
【００１６】
又前記加熱部３７は、加熱手段、熱風発生部等を有し、前記加熱炉本体３３前後に通じる送風管３９、３９を用いて例えば、熱風をキルン本体３との間で循環させ、キルン本体３を加熱する。なお、加熱炉本体３３内で直接燃料を燃焼させるなど、種々の形式の加熱手段４を採用できる。
【００１７】
前記キルン本体３の前端部に配置された前記供給部６は、前記導入管２６の外周面との間を、前記シール手段Ｓ１と同様なシール手段Ｓ２を用いてシールされる箱状の基体４０を有する。また基体４０には、例えば上端に、被処理物５を貯留して例えば落下供給する収納部４２が設けられ、基体４０と収納部４２との間は継ぎ管により密封連結されるとともに、その間の開閉弁４３Ａ、及び収納部４２の例えば上端に開閉弁４３Ｂを設けることにより、供給部６は、開閉動作、即ち一方の開閉弁を開くときは他方を閉じる等によりキルン本体３との間の他は、略気密に保持させうる。
【００１８】
又供給部６には、前記導入管２６を通るスクリューコンベアー４５Ａからなる送込み具４５が設けられ、収納部４２からの被処理物５を連続してキルン本体３に所定量を送給できる。なおスクリュー軸の先端は適宜軸受けされている。
【００１９】
前記キルン本体３の後端部に設ける前記排出部８は、前記導出管１０の外周面を用いて、前記シール手段Ｓ１と同様なシール手段Ｓ３によりシールされ、かつ下部をホッパ状とした箱状の基体５０を有する。また基体５０には、下端に例えば、処理物７を該基体５０から受ける貯留部５１が設けられ、かつ基体５０と貯留部５１との間は継ぎ管により密封連結されるとともに、その間の開閉弁５３Ａ、及び貯留部５１の取出し口に他の開閉弁５３Ｂを設けることにより、その開閉動作により、排出部８は、キルン本体３と間の他は、略気密に保持させうる。又基体５０には、前記導出管１０を通って基体５０に流出する雰囲気ガス、分解ガスなどの内部ガスを目的に応じて環流、または収集して処理するガス処理部５５を設けている。
【００２０】
なお、前記排出部８には、その他、処理物７を分別する分別装置、処理物７に振動を加え分離する分離装置等、キルン本体３から搬出された処理物７を受入れる装置等を包含でき、従ってキルン本体３とこれら装置等からなる各種の排出部８との間を導出管１０の外周面を用いてシールする形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２１】
また、基体５０には、前記導出管１０の内孔を通り、先端部が前記背板１２を越えてキルン本体３内に突出する突出部５６を有する例えばスクリューコンベアー５７Ａからなる取出し具５７を設けている。この取出し具５７は、キリン本体３の前記背板１２の前面に形成された凹状をなす溜り部１３と、この溜り部１３の一方の縁に連なりキルン本体３の内面に至るガイド部１４とからなる持上げ手段１５と協働して、キルン本体３内の処理物７を前記搬出孔１１から搬出する前記送出し手段９を構成する。
【００２２】
前記持上げ手段１５は前記背板１２の前面に形成され、又前記溜り部１３は、本形態では、図３，４に示すように、前記搬出孔１１の周縁に沿ってその略同じ内径で湾曲する凹状をなし、搬出孔１１を中心として、両端縁Ｅ１，Ｅ２間の挟み角度αが１２０゜〜２７０゜、好ましくは１５０゜〜２１０゜程度とした扇形状をなして該搬出孔１１を囲む樋状に湾曲する板状体により形成している。又前記ガイド部１４は，キルン本体３の回転方向に対して先端となる、本形態では前記端縁Ｅ１を一端Ｋ１として、前記主筒部２の内面の他端Ｋ２まで前記段差Ｒｏをのびる板状体であり、前記他端Ｋ２を前記端縁Ｅ１よりもキルン本体３の回転方向に先行させた位置として湾曲させる。又持上げ手段１５には、その前縁に、立上げ部１６を連続して形成している。
【００２３】
従って、前記収納部４２から継ぎ管の開閉弁４３Ａを開き、被処理物５を前記供給部６に送り込む。送込み具４５を駆動することにより前記導入管２６から被処理物５をキルン本体３内部に送給できる。このキルン本体３は前記のように、加熱手段４により加熱され、内部の被処理物５を加熱して各種反応が生じさせ、回転により撹拌しつつ後端部に送り、その間に被処理物５は熱処理により処理物７となる。
【００２４】
又後端部に到達した処理物７は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、前記持上げ手段１５のガイド部１４の前記他端Ｋ２がすくい上げ、キルン本体３の回転とともに処理物７を持ち上げかつ半径方向内方に徐々に移動して図４（Ｃ）のように、上向きの前記溜り部１３に流し込む。なお溜り部１３は樋状をなすため、ガイド部１４上で移動する処理物は前記他端Ｅ２を越えて流出することなく、該溜り部１３に貯まる。
【００２５】
またこの間、処理物７は前記立上げ部１６により前方への流れ落ちを防止される。なお、立上げ部１６に換えて、持上げ手段１５全体を前記搬出孔１１側が下に傾く斜めとし流れ落ちを防止することもできる。又ガイド部１４は、前記他端Ｋ２が一端Ｋ１よりも回転方向に先行する湾曲状の他、半径方向にのびる直線状とすることもでき、さらに図５に示すごとく、溜り部１３の挟み角度αを１８０゜よりも小であって、例えば１００゜〜１５０゜程度とすることにより２つの持上げ手段１５，１５を形成して、連続的な持上げをなしうるようにも構成できる。
【００２６】
前記溜り部１３の処理物７は、前記スクリューコンベアー５７Ａからなる取出し具５７の前記突出部５６により前記導出管１０内に送り込まれて前記排出部８の前記基体５０内に送給される。又基体５０では、前記開閉弁５３Ａを開くことにより貯留部５１に送給できる。又開閉弁５３Ａを閉じ、開閉弁５３Ｂを開くことにより基体５０を略気密に保ちつつ処理物７を外部に送り出しうる。
【００２７】
また被処理物５の熱処理のための雰囲気ガス、又は加熱により生じる分解ガスなどの内部ガスは、比較的小径の導出管１０，導入管２６をその外周面を用いてシールするシール手段Ｓ２，Ｓ３により軸封されることにより、そのシール機能が向上していることによって、前記開閉弁４３Ａ，４３Ｂ，５３Ａ，５３Ｂと協働してその漏洩を減じうる。
【００２８】
図６、７は、前記持ち上げ手段１５の異なる形態を示し、キルン本体３の主筒部２の背板１２の前面に該背板１２と平行で一定間隔を隔てた隔板６０を設けることにより背板１２に厚肉部１８を形成し、この厚肉部１８を、背板１２に向かい背板１２に達する継ぎ板６２を設けることにより凹ませ、前記搬出孔１１の周縁に沿って設けられる凹状の溜り部１３と、前記主筒部２の内面から前記溜り部１３の先行側の一端縁Ｅ１連なり、キルン本体３の回転とともに処理物を持ち上げかつ前記溜り部１３に流し込むガイド部１４とを有する持ち上げ手段１５を形成している。なお、溜り部１３の他端縁Ｅ２には、キルン本体３の内面に達する導入部６４を形成し、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示すごとく、前記ガイド部１４と導入部６４との間が下を向く間に、その間に侵入する処理物７をガイド部１４により持ち上げうる。なお、立上げ部を設けることもできる。
【００２９】
図９、１０に示すロータリーキルン装置１は、キルン本体３の主筒部２の中央部分を加熱炉本体３３が覆い、加熱炉本体３３は主筒部２の外周面を用いてシール手段Ｓ１によりシールしている。また、主筒部２の前部と後部が、軸受け台３０ａ、３０ｂにより枢支され、かつ減速駆動装置３１で回転駆動されている。
【００３０】
なお、本発明のロータリーキルン装置は、記載した態様を含めて種々変形でき、かつ多様な用途に使用しうる。
【００３１】
【発明の効果】
このように、本発明のロータリーキルン装置は、キルン本体の主筒部の後端部を搬出孔に連通する主筒部よりも小径の導出管を有する背板により閉じ、前記搬出孔の周縁に沿って設けられる溜り部と、キルン本体の回転とともに処理物を持ち上げかつ前記溜り部に流し込むガイド部とを有する送出し手段を具えるとともに、キルン本体と、前記加熱手段、又は排出部との間を前記導出管の外周面を用いてシールすることを基本として、処理物を滞留することなく円滑に排出部に送り出すことができる。またシール効果を向上でき、キルン本体内の温度管理の精度を高めうるとともに、雰囲気ガスの漏洩を防いで生産性を高め、かつ分解ガスなどの漏出も防止して環境の改善にも役立ち、かつエネルギーロスを減じることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を例示する概略断面図である。
【図２】その前端部を例示する斜視図である。
【図３】その後端部を例示する斜視図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は、キルン本体の異なる回転位相における図１のＸ１−Ｘ１断面図である。
【図５】持上げ手段の他の例を示す断面図である。
【図６】持上げ手段の他の形態を例示する斜視図である。
【図７】（Ａ）〜（Ｃ）は、その作用を例示する断面図である。
【図８】シール手段を例示する断面図である。
【図９】本発明の異なる実施の形態を示す概略断面図である。
【図１０】その後端部を示す斜視図である。
【図１１】従来装置を例示する概略断面図である。
【図１２】従来の持上げ手段を例示する断面図である。
【符号の説明】
１ロータリーキルン装置
２主筒部
３キルン本体
４加熱手段
５被処理物
６供給部
７処理物
８排出部
９送出し手段
１０導出管
１１搬出孔
１２背板
１３溜り部
１４ガイド部
１５持上げ手段
１６立上げ部
１８厚肉部
５７Ａスクリューコンベヤ

Claims

回転駆動可能な横長円筒状の主筒部を有するキルン本体と、このキルン本体内部を加熱する加熱手段と、前記キルン本体の前部に設けられ被処理物を送り込む供給部と、後部に設けられ被処理物がキルン本体で処理された処理物を搬出する排出部とからなるロータリーキルン装置であって、
前記キルン本体は、前記主筒部の後端部を、主筒部と同芯な搬出孔に連通して後方にのびかつ主筒部よりも小径の導出管を有する背板により閉じるとともに、前記キルン本体は、前記背板に前記搬出孔の周縁に沿って設けられることにより凹状をなす溜り部と、前記主筒部の内面から前記溜り部の一方の縁に連なり、キルン本体の回転とともに処理物を持ち上げかつ前記溜り部に流し込むガイド部とを有する送出し手段を具えるとともに、
キルン本体と、前記加熱手段、又は排出部との間を前記導出管の外周面を用いてシールすることを特徴とするロータリーキルン装置。
前記導出管は、前記溜り部内の処理物を後方に搬送するスクリューコンベアーをその内部に設けたことを特徴とする請求項１記載のロータリーキルン装置。
前記溜り部は搬出孔の周縁に沿い該搬出孔を１２０〜２７０゜の開き角度で囲む樋状をなし、かつ前記ガイド部は、前記溜り部の一方の縁に連なるとともに、主筒部の内面との接続位置を、前記一方の縁の周方向位置よりもキルン本体の回転の先行側とすることにより、キルン本体の回転とともに前記処理物を半径方向内方に移動し前記溜り部に送り込む湾曲形状としたことを特徴とする請求項１又は２記載のロータリーキルン装置。
前記送出し手段は、前記溜り部、及びガイド部を板状体により形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のロータリーキルン装置。
前記送出し手段は、前記溜り部、及びガイド部を、前記背板前面に設けた厚肉部を凹ませることにより形成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のロータリーキルン装置。
前記溜り部の前側縁に、処理物の落下を防ぐ立上げ部を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のロータリーキルン装置。