JP2010038508A - Rotary kiln-type material heating and drying device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、骨材等を所定温度に加熱乾燥するロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置に関する。 The present invention relates to a rotary kiln type material heating and drying apparatus for heating and drying aggregates and the like at a predetermined temperature.
ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置は、例えばアスファルトプラントのドライヤ(特許文献1参照)のように、内周部に複数の掻き上げ羽根を備えた筒状のキルンを回転自在に支持し、該キルンを駆動用モータにより所定速度で回転させながら、キルンの一端側に配設したバーナから熱風を供給する一方、キルン内に供給した材料を掻き上げ羽根により掻き上げながらキルン内を転動流下させる間に所定温度まで加熱しており、主として連続的に材料を加熱乾燥するのに使用される。
しかしながら、ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置においては、キルン内に材料を連続的に供給し、キルン内を転動流下して連続的に送り出される加熱材料の温度(または排ガス温度(並流加熱方式の場合))を計測し、これをフィードバックさせてバーナ燃焼量を調整しているためにタイムラグがあり、材料供給やバーナの燃焼状態が安定していないと加熱材料温度を所定値に収めることが難しく、特に、運転初めや終わりにキルンから排出される加熱材料の温度管理は難しく、シビアな温度管理が要求される製品に対しては品質を確保できない場合もあり得る。また、キルンは連続的に材料を加熱して送り出すものであるので、次工程の設備がバッチ式の場合には加熱材料を一時的に貯蔵する貯蔵容器がどうしても必要となるなど、キルンが連続送りであるがゆえの欠点もある。 However, in the rotary kiln type material heating and drying apparatus, the temperature of the heating material (or the exhaust gas temperature (cocurrent heating method of the co-current heating method) that continuously feeds the material into the kiln and continuously feeds the kiln in a rolling flow. )) Is measured and fed back to adjust the burner combustion amount, there is a time lag, and it is difficult to keep the heating material temperature within the specified value if the material supply and burner combustion state are not stable In particular, it is difficult to control the temperature of the heating material discharged from the kiln at the beginning and end of operation, and quality may not be ensured for products that require severe temperature control. In addition, since the kiln continuously heats and feeds the material, when the next process equipment is a batch type, the kiln is continuously fed, such as a storage container that temporarily stores the heated material is absolutely necessary. However, there are also disadvantages.
本発明は上記の点に鑑み、連続送りのロータリーキルンをバッチ送りも可能とし、また加熱材料も所定温度にコントロールできるようにしたロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置を提供することを課題とする。 In view of the above-described points, an object of the present invention is to provide a rotary kiln-type material heating and drying apparatus that enables batch feeding of a continuous feed rotary kiln and allows a heating material to be controlled to a predetermined temperature.
上記の課題を解決するために、請求項1記載のロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置は、内周部に複数の掻き上げ羽根を備えた筒状のキルンを回転自在に傾斜支持し、該キルンを駆動用モータにより所定速度で回転させながら、キルンの一端側に配設したバーナから熱風を供給する一方、キルン内に供給した材料を掻き上げ羽根により掻き上げながらキルン内を転動流下させる間に所定温度まで加熱するロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置において、前記キルンを回転させる駆動モータは正逆回転自在とすると共に、前記掻き上げ羽根はキルンの正逆の両回転時に材料を掻き上げ可能な形状となし、かつキルンの材料排出端にはキルンの正回転時に材料をキルンの材料供給側に向けて押し戻して排出を阻止し、キルンの逆回転時に材料をキルン外へと押し出す返し羽根を配設すると共に、前記キルンの駆動モータの正逆回転を制御するキルン回転制御器を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above problems, a rotary kiln-type material heating and drying apparatus according to
また、請求項2記載のロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置は、前記キルンの材料排出側に加熱材料温度を計測する温度センサーを備え、該温度センサーによる検出温度をキルン回転制御器に取り込み、キルンへの材料供給開始時にはキルンを正回転させてキルン内を流下する材料をキルン排出側の返し羽根にて押し戻してキルン内に滞留させながら加熱し、前記温度センサーによる検出温度が所定温度となればキルン回転制御器によってキルンを正回転から逆回転に切替え制御して加熱材料をキルン外へと送り出すように構成したことを特徴としている。
The rotary kiln-type material heating and drying apparatus according to
本発明に係る請求項1記載のロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置によれば、キルンの駆動モータは正逆回転自在とすると共に、掻き上げ羽根はキルンの正逆の両回転時に材料を掻き上げ可能な形状となし、かつキルンの材料排出端にはキルンの正回転時に材料をキルンの材料供給側に向けて押し戻して排出を阻止し、キルンの逆回転時に材料をキルン外へと押し出す返し羽根を配設すると共に、前記キルンの駆動モータの正逆回転を制御するキルン回転制御器を備えたので、キルンの正逆回転の切替によって材料の滞留、排出が自在となって次工程へバッチ送りとでき、連続送りのロータリーキルンがバッチ設備にも採用可能となる。なお、キルンの逆回転では従来と同様の連続送りとなり、バッチ送りと連続送りの両方の機能を兼ね備える。また、キルンのバッチ送りによってキルン内での材料の滞留時間を任意に設定可能であるので、運転初めの加熱材料も所定温度にコントロールすることが可能である。 According to the rotary kiln-type material heating and drying apparatus according to the first aspect of the present invention, the kiln drive motor can rotate forward and backward, and the scraping blade can scrape the material during both forward and reverse rotations of the kiln. The material discharge end of the kiln has a return blade that pushes the material back toward the material supply side of the kiln to prevent the discharge when the kiln rotates in the forward direction, and pushes the material out of the kiln when the kiln rotates backward. Since the kiln rotation controller that controls the forward / reverse rotation of the drive motor of the kiln is provided, the material can be retained and discharged freely by switching the forward / reverse rotation of the kiln, and batch feed to the next process. The continuous feed rotary kiln can also be used in batch equipment. In the reverse rotation of the kiln, the continuous feed is the same as the conventional one, and it has both batch feed and continuous feed functions. Moreover, since the residence time of the material in the kiln can be arbitrarily set by batch feeding of the kiln, the heating material at the beginning of operation can be controlled to a predetermined temperature.
また、請求項2記載のロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置によれば、キルンの材料排出側に加熱材料温度を計測する温度センサーを備え、該温度センサーによる検出温度をキルン回転制御器に取り込み、キルンへの材料供給開始時にはキルンを正回転させてキルン内を流下する材料をキルン排出側の返し羽根にて押し戻してキルン内に滞留させながら加熱し、前記温度センサーによる検出温度が所定温度となればキルン回転制御器によってキルンを正回転から逆回転に切替え制御して加熱材料をキルン外へと送り出すように構成したので、加熱材料が所定温度となるまでキルン内に滞留させることで加熱材料を所定温度にコントロールできる。
Further, according to the rotary kiln type material heating and drying apparatus according to
本発明のロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置にあっては、傾斜支持したキルンを回転させる駆動モータを正逆回転自在とすると共に、キルン内周部に配設した掻き上げ羽根はキルンの正逆の両回転時にも材料を掻き上げ可能な形状とし、キルンを正回転または逆回転させても供給した材料を掻き上げて次々と落下させながらキルンの傾斜に沿って材料排出側へと送るような構成としている。 In the rotary kiln-type material heating and drying apparatus of the present invention, the drive motor for rotating the tilted kiln can be rotated forward and backward, and the scraping blade disposed on the inner periphery of the kiln is the reverse of the kiln. A configuration in which the material can be scraped up even during both rotations, and even if the kiln is rotated forward or backward, the supplied material is scraped and dropped one after another and sent to the material discharge side along the inclination of the kiln It is said.
前記キルンの材料排出端にはキルンの正回転時に材料をキルン材料供給側に向けて押し戻して排出を阻止し、キルンの逆回転時に材料をキルン外へと押し出す返し羽根を配設すると共に、キルンの駆動モータの正逆回転を制御するキルン回転制御器を備え、キルン回転制御器の指令にてキルンの正回転時には返し羽根によって材料を排出せずにキルン内に滞留させる一方、キルンの逆回転時には返し羽根によって材料をキルン外に送り出すようにしている。 At the material discharge end of the kiln, there is disposed a return blade that pushes the material back toward the kiln material supply side during forward rotation of the kiln to prevent discharge, and pushes the material out of the kiln during reverse rotation of the kiln. A kiln rotation controller that controls forward and reverse rotation of the drive motor of the kiln is provided, and when the kiln rotates in the forward direction according to the command of the kiln rotation controller, the material is retained in the kiln without being discharged by the return blade, while the kiln is rotated in reverse. Sometimes the return blades are used to feed the material out of the kiln.
また、キルンの材料排出側に加熱材料温度を計測する温度センサーを備え、該温度センサーによって検出した加熱材料温度をキルン回転制御器に取り込み、該加熱材料温度が所定の設定温度となればキルンの回転切替を指令するようにしている。 In addition, a temperature sensor for measuring the heating material temperature is provided on the material discharge side of the kiln, and the heating material temperature detected by the temperature sensor is taken into the kiln rotation controller, and when the heating material temperature reaches a predetermined set temperature, Command to switch rotation.
したがって、前記ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置は、キルンを正回転させると、キルンの材料排出端の返し羽根によって材料の排出が阻止されてキルン内に材料が滞留し、キルンを逆回転すると材料をキルン外へ送り出すようになっており、キルンの正逆回転切替によって次工程へのバッチ送り可能となる一方、キルンを逆回転させると連続送りともなり、バッチ送りと連続送りの両方の送り機能を有している。 Therefore, in the rotary kiln type material heating and drying apparatus, when the kiln is rotated forward, the discharge of the material is blocked by the return blade at the material discharge end of the kiln, and the material stays in the kiln. It is designed to feed out of the kiln, and batch feed to the next process can be performed by switching the forward / reverse rotation of the kiln.On the other hand, reverse feed of the kiln also provides continuous feed, and both batch feed and continuous feed functions are provided. Have.
そして、ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置をバッチ送りにして次工程のバッチ設備に材料を供給する場合には、キルンへの材料供給開始時にはキルンを正回転させてキルン内を転動流下する材料をキルン排出端の返し羽根にて押し戻して排出を阻止しておく。そして、所定量の材料をキルン内に供給し、掻き上げ羽根によって掻き上げながらキルンの傾斜に沿って材料を流下させながらキルン内に材料を滞留させておき、所定温度まで加熱乾燥する。そして、次工程への材料供給要請があればキルン回転制御器の指令によってキルンを逆回転させる。このとき、温度センサーによって検出した加熱材料温度をキルン回転制御器に取り込み続け、加熱材料温度が所定の設定温度となっているのを確認後にキルンを逆回転すると良い。 When the rotary kiln-type material heating and drying device is fed in batches to supply materials to the batch equipment in the next process, when the material supply to the kiln is started, the kiln is rotated forward so that the material that tumbles down in the kiln. Push back with the return vane at the kiln discharge end to prevent discharge. Then, a predetermined amount of material is supplied into the kiln, and the material is allowed to stay in the kiln while flowing down along the inclination of the kiln while being scraped up by a scraping blade, and is heated and dried to a predetermined temperature. If there is a material supply request for the next process, the kiln is reversely rotated by a command from the kiln rotation controller. At this time, it is preferable that the heating material temperature detected by the temperature sensor is continuously taken into the kiln rotation controller, and the kiln is rotated in reverse after confirming that the heating material temperature is a predetermined set temperature.
このキルンの回転切替によって、返し羽根が材料の押し戻し作用から材料をキルン外へと押し出す作用を発揮するようになり、キルン内で加熱した材料をキルン外へと送り出す。そして、次工程に所定量の加熱材料を送り出すと、キルン回転制御器の回転切替指令によってキルンを正回転させて送り出しを停止すると共に、次バッチの材料をキルン内に供給し、キルン内に滞留させながら加熱乾燥し、次工程への供給に備えるのである。 By switching the rotation of the kiln, the return blade exerts an action of pushing the material out of the kiln from the push-back action of the material, and the material heated in the kiln is sent out of the kiln. Then, when a predetermined amount of heated material is sent to the next process, the kiln is rotated in the forward direction by the rotation switching command of the kiln rotation controller to stop the feeding, and the material of the next batch is supplied into the kiln and stays in the kiln. Then, it is heated and dried to prepare for supply to the next step.
また、ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置を連続送りにして次工程に供給する場合には、キルンへの材料供給開始時には前記と同様にキルンを正回転させてキルン内を転動流下する材料をキルン排出端の返し羽根にて押し戻してキルン内に滞留させながら加熱し、温度センサーによって検出した加熱材料温度をキルン回転制御器に取り込み、加熱材料温度が所定の設定温度となればキルン回転制御器によってキルンを正回転から逆回転に切替え制御して加熱材料をキルン外へと送り出すようにする。これによって、材料供給やバーナの燃焼状態が安定していない運転初めにおいても加熱材料を所定温度にコントロールでき、シビアな温度管理が要求される製品の製造に対しても品質を確保できる。 In addition, when a rotary kiln-type material heating and drying device is continuously fed and supplied to the next process, when starting the material supply to the kiln, the kiln is rotated forward and the material that tumbles down in the kiln as described above. It is heated while being retained in the kiln by pushing back with the return vane at the discharge end, and the heating material temperature detected by the temperature sensor is taken into the kiln rotation controller, and when the heating material temperature reaches a predetermined set temperature, the kiln rotation controller The kiln is switched from forward rotation to reverse rotation and the heating material is sent out of the kiln. As a result, the heating material can be controlled to a predetermined temperature even at the beginning of operation when the material supply and the burner combustion state are not stable, and quality can be ensured even for the manufacture of products that require severe temperature management.
このように、キルンを正逆回転可能とし、キルンの材料排出端にはキルン正回転時に材料の排出を阻止し、キルン逆回転時に材料をキルン外へと押し出す返し羽根を配設することで、キルンの正逆回転の切替によって材料の滞留、排出が自在となってバッチ送りとでき、また、キルンの逆回転では従来と同様の連続送りとなり、バッチ送りと連続送りの両方の機能を兼ね備える。また、バッチ送りとするとキルン内での材料の滞留時間が自在であるので、加熱材料を所定温度にコントロールすることができる。 In this way, the kiln can be rotated forward and backward, and at the material discharge end of the kiln, the discharge of the material is prevented during the forward rotation of the kiln, and the return blade that pushes the material out of the kiln during the reverse rotation of the kiln is disposed. By switching between forward and reverse rotation of the kiln, the material can be retained and discharged freely, and batch feeding can be performed. In reverse rotation of the kiln, continuous feeding is performed in the same manner as in the past, and both batch feeding and continuous feeding functions are provided. Further, when batch feeding is used, the residence time of the material in the kiln is arbitrary, so that the heating material can be controlled to a predetermined temperature.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明のロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置の概略構成図であり、材料加熱乾燥装置1は、内周部に多数の掻き上げ羽根2を周設した円筒状のキルン3を機台4上に回転自在に傾斜支持し、正逆回転自在の駆動モータ5により所定の回転速度で、正回転または逆回転できるようにしている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a rotary kiln-type material heating / drying apparatus according to the present invention. The material heating /
キルン3の一端部にはバーナ6を配設し、該バーナ6を燃焼させてキルン3内に熱風を送り込むと共に、キルン他端部の排気ダクト7下流の排風機(図示せず)によって燃焼ガスを吸引排気する一方、材料ホッパ(図示せず)から払い出した材料をベルトコンベヤ8を介してキルン3内に供給し、材料がキルン3内を転動流下する間に所望の温度まで加熱し、排出口9より排出している。また、排気ダクト7の下流には集塵機(図示せず)を配設し、排ガス中のダストを捕捉して清浄となった排ガスを煙突(図示せず)から大気中に放出している。
A
前記キルン3の材料排出端の内周部には、キルン3の正回転時に供給した材料をキルン3の材料供給側に向けて押し戻して排出を阻止し、キルン3の逆回転時に材料を排出口9へと押し出す返し羽根10を配設している。この返し羽根10は、所定長さの板体をキルン内周壁にキルン軸線に対して若干傾斜させて複数立設しており、これによってキルン3の正逆回転時には前記板体で材料を押しながらキルン3の軸線方向に対して正逆方向に移動可能としている。また、キルン3は正逆回転するため、掻き上げ羽根2を、図2のように、例えば断面略T型とし、キルン3が正逆の両回転時にも材料を掻き上げられるようにしている。
In the inner peripheral portion of the material discharge end of the
したがって、キルン3を正回転させると、供給した材料は、掻き上げ羽根2によって掻き上げられてキルン3内をベール状に落下する間に、キルン3内を通過する熱風と接触して加熱乾燥されながら、キルン3の傾斜に沿って転動流下するが、キルン3の材料排出端の返し羽根10によって押し戻されて排出が阻止され、キルン3内に滞留することとなる。また、キルン3を逆回転すると、前記返し羽根10が材料をキルン3の材料排出側へと押し出す作用をすることとなるので、キルン3内の材料は、掻き上げ羽根2によって掻き上げられて落下しながらキルン3の傾斜に沿って転動流下し、排出口9から排出されることとなる。
Therefore, when the
前記キルン3の回転制御は、キルン回転制御器11によって自動または手動操作によって行われる。また、キルン3の返し羽根10の上流直近の加熱材料温度を計測する温度センサー12を備え、該温度センサー12による検出温度をキルン回転制御器11に取り込んでいる。そして、キルン回転制御器11の自動制御は、例えば、キルン3をバッチ送りとするときには、材料供給開始時にはキルン3を正回転させて材料をキルン3内に滞留させ、次工程のバッチ設備からの材料供給要求があり、かつ温度センサー12による検出温度が所定の設定温度となればキルン3を逆回転に切替え制御して加熱材料をキルン3外へ送り出し、次工程への送り出し量が所定量に達した信号によりキルン3を正回転に切り替えて送り出しを停止すると共に、次バッチの材料を所定量供給するようにプラグラミングされている。
The rotation control of the
図1の実施例では、材料加熱乾燥装置1は、材料の流れと熱風の流れが同一方向の並流加熱方式を採用しており、この並流加熱方式では、排ガス温度に基づいてバーナ6の燃焼量を調整制御するようにすると加熱材料温度も制御しやすいことから、排気ダクト7には排ガス温度を計測する排ガス温度センサー13を備え、該排ガス温度センサー13にて検出する排ガス温度と加熱材料温度との関係から目標とする排ガス設定温度を逐次求め、この排ガス温度設定値と排ガス検出温度との差値量に基づいてバーナ6の燃焼量を調整制御している。なお、加熱材料温度からバーナ6の燃焼量を制御することも可能である。
In the embodiment of FIG. 1, the material heating and drying
次に、上記ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置1においてバッチ送りにて材料を加熱乾燥する場合について説明する。先ず、キルン3を正回転させながらバーナ6よりキルン3内に熱風を供給する一方、ベルトコンベヤ8から所定量の材料を供給する。供給された材料は掻き上げ羽根2によって掻き上げながらキルン内を転動流下する間に加熱乾燥され、キルン3の材料排出端の返し羽根10に達するが、この返し羽根10はキルン3の正回転時には材料を供給側に押し戻して排出を阻止し、キルン3内に材料を滞留させる。
Next, the case where the material is heated and dried by batch feeding in the rotary kiln type material heating and drying
キルン3内に滞留した材料は、温度センサー12によって温度を検出されてキルン回転制御器11に取り込まれ、加熱材料温度が所定の設定温度となり、かつ次工程の材料供給要請があればキルン回転制御器11によってキルン3を逆回転に切替える。キルン3が逆転すると、返し羽根10はキルン3内の加熱材料をキルン3外へと送り出す作用を発揮するため、加熱材料はキルン逆回転時にも掻き上げ機能を有する掻き上げ羽根2によって掻き上げながらキルン3内を転動流下して排出口9から排出され、次工程へと送られる。
The material staying in the
加熱材料の所定量が次工程へと送られると、その供給停止信号がキルン回転制御部11に送り込まれ、キルン回転制御器11はキルン3を正回転に切替え、これによって、キルン3の材料排出側の返し羽根10が材料を供給側に押し戻して排出を阻止すると共に、次バッチの材料がキルン3に供給される。この繰り返しによってキルン3は加熱材料をバッチ送りにて次工程へと供給していく。
When a predetermined amount of the heating material is sent to the next process, the supply stop signal is sent to the kiln
また、上記ロータリーキルン式の材料加熱乾燥装置において連続送りにて材料を加熱乾燥する場合は、材料供給やバーナの燃焼状態が安定していない運転初めにおいても加熱材料を所定温度にコントロールするために、先ず、運転開始時には前記バッチ送りと同様に、キルン3を正回転しながら材料を掻き上げ羽根2によって掻き上げて加熱し、キルン3の材料排出側の返し羽根10に達すると、該返し羽根10によって材料を供給側に押し戻して排出を阻止し、キルン3内に材料を滞留させる。そして、温度センサー12によって検出した加熱材料温度をキルン回転制御器11に取り込み、加熱材料温度が所定の設定温度となれば、キルン回転制御器11によってキルン3を逆回転に切替える。これによって返し羽根10はキルン3内の加熱材料をキルン3外へと送り出すこととなり、次工程へと連続的に材料を供給していくのである。
In addition, in the case of heating and drying the material by continuous feeding in the rotary kiln type material heating and drying apparatus, in order to control the heating material to a predetermined temperature even at the beginning of operation when the material supply and burner combustion state is not stable, First, at the start of operation, similarly to the batch feed, when the
このように、キルン3の正逆回転の切替によって材料の滞留、排出が自在となってバッチ送りとでき、連続送りのロータリーキルンがバッチ設備にも採用可能となる。また、加熱材料が所定温度となるまでキルン内に滞留させることで加熱材料を所定温度にコントロールでき、材料供給やバーナの燃焼状態が安定していない運転初めにおいても加熱材料を所定温度にコントロールでき、シビアな温度管理が要求される製品の製造に対しても品質を確保できる。
In this way, the material can be retained and discharged freely by switching the forward / reverse rotation of the
なお、上記実施例では、キルン3内を流下する材料に対して熱風を同一方向に供給して加熱する並流加熱方式を採用しているが、材料と熱風が互いに反対方向に流れる向流加熱方式を採用しても良いことは勿論である。この向流加熱方式では検出する加熱材料温度に基づいてバーナ6の燃焼量を調整制御する方が加熱材料温度を制御しやすい。
In the above embodiment, a cocurrent heating method is employed in which hot air is supplied to the material flowing down in the
1…材料加熱乾燥装置 2…掻き上げ羽根
3…キルン 5…駆動モータ
6…バーナ 8…ベルトコンベヤ
9…排出口 10…返し羽根
11…キルン回転制御器 12…温度センサー
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