JP2010091150A - 立型炉の原石投入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ゴム等といった弾性体を用いてシールを行うようにした原石投入装置においてシール不良を発生し難くする。
【解決手段】原料を立型炉へ供給する立型炉の原石投入装置である。この装置は、原料が投入される第１筒２６と、第１筒２６の内壁に設けられたシール部材４７と、シール部材４７を第１筒２６に位置不動に固定でき且つその固定を解除できる固定用ボルト５１及びナット４９と、第１筒２６の内部に設けられており固定されたシール部材４７に当接する位置と固定されたシール部材４７から離れる位置との間で移動する第１蓋４２とを有する。固定を解除されたシール部材４７は第１蓋４２の移動方向Ｄ−Ｄに沿って移動可能であり、ボルト・ナット５１，４９は移動したシール部材４７をその移動した後の位置で固定でき、第１蓋４２がシール部材４７から離れたときにそれらの間に形成される空間を通して原料を立型炉へ供給する。
【選択図】図３

Description

本発明は、石灰石等といった鉱石を焼成するための設備である立型炉に用いられる原石投入装置に関する。

従来、鉱石、例えば石灰石の焼成を行うための設備である立型炉として種々の構造の炉が知られている。例えば、非特許文献１に複数種類の石灰石焼成路が開示されている。また、非特許文献２に立型炉の一種であるベッケンバッハ炉の構造及び機能が開示されている。

また、特許文献１及び特許文献２に、立型炉の一種であるベッケンバッハ炉が開示されている。さらに、特許文献３及び特許文献４に、立型炉に用いられる原石投入装置が開示されている。特許文献３及び特許文献４は、特に、原石投入装置におけるガスのシール構造が開示されている。

特許文献３に開示された原石投入装置は図１２に示す構造を有している。この従来の原石投入装置１０１においては、ベルトコンベヤ１０２により原料１０３をホッパ１０４，１０４内に投入する。各ホッパ１０４の下部のゲート１０５及びシール弁１０６を開けて各ホッパ１０４から原料１０３を落下させる。

落下した原料１０３は、駆動されて回転する分配器１０７を介して小ベルホッパ１０８内の周方向に均等に供給される。小ベルホッパ１０８の下部は昇降移動可能な小ベル１０９によって開閉可能になっている。小ベルホッパ１０８内に供給された原料１０３は、小ベル１０９を下降移動させることにより大ベルホッパ１１０内に供給される。

大ベルホッパ１１０の下部は昇降移動可能な大ベル１１１によって開閉可能になっている。小ベル１０９を上昇させて小ベルホッパ１０８の下部を閉じた後に、大ベル１１１を下降させて大ベルホッパ１１０の下部を開放すれば、大ベルホッパ１１０内の原料１０３を炉本体１１２へ供給できる。炉本体１１２内では、例えば原料１０３の焼成等が行われる。

当該文献には、小ベルホッパ１０８と小ベル１０９との間にガスシール機能が付与されていると説明されている。しかしながら、そのシール機能の具体的な構造については触れられていない。一般的に、このような箇所に設けられるシール装置として、従来、図１３に示すシール装置１１３が知られている。

シール装置１１３は図１２の中心軸線Ｘ０を中心としてリング形状の金属製保持部材１１４を有している。保持部材１１４の底部には図１２の中心軸線Ｘ０を中心としてリング状の溝１１５が設けられており、この溝１１５の中にシール用のゴム１１６がはめ込まれている。ゴム１１６も図１２の中心軸線Ｘ０を中心としたリング状に設けられている。通常、ゴム１１６は接着剤によって溝１１５に固着されている。一般に、連続してつながった無端のリング状のゴム１１６を市場で入手することは難しく、通常は、所定長さ（例えば、１メートル程度）のゴム１１６を溝１１５の中でリング状につなぎ合わせて用いている。

小ベル１０９が上昇移動すると、その小ベル１０９の裾部周縁部はゴム１１６に当接し、密閉すなわちシールがななされる。小ベル１０９が下降移動すると、小ベル１０９と保持部材１１４との間に空間が形成され、この空間を通して原料１０３（図１２参照）が下方へ供給される。

特開平１０−０７２２４４号公報（第２〜３頁、図１） 特開平１１−２６３６４２号公報（第２〜３頁、図３） 実開平４−０５４３７０号公報（第１〜３頁、図５） 実開平４−０６４５５２号公報（第２〜４頁、図２） 編者：日本工業炉協会、「工業炉ハンドブック」、発行所：株式会社東京テクノセンター、昭和５７年４月２０日第２版発行、３７１〜３７５頁 著者：石膏石灰学会、「石膏石灰ハンドブック」、発行所：技報堂出版株式会社、１９８６年２月２５日１版４刷発行、４７９〜４８６頁

図１３に示された従来のシール装置においては、次のような問題があった。すなわち、立型炉の上部に設けられた原石投入装置１０１は非常に高温、例えば２００℃程度になるので接着剤が劣化して所期の接着能力が失われてゴム１１６が溝１１５から脱落し、その脱落部分でシールが不完全となることがあった。

また、原石投入を長期間、繰り返して行う間に、小ベル１０９が磨耗等により変形し、ゴム１１６と小ベル１０９との間に部分的に隙間、例えば１０ｍｍ程度の隙間が発生し、その隙間部分でシールが不完全となることがあった。

原石投入装置１０１においてシールが不完全になると、次のような問題が発生した。
（１）炉からの吸引風量が常に変動するため燃焼空気量も変動し安定した燃焼状態が得られない。
（２）原石予熱帯に外気が進入することで余熱効率が低下した。
（３）炉上部から炉内へ外気が侵入することにより、下部製品冷却空気が不足し、製品温度が高くなり、製品輸送設備に悪影響を及ぼした。
（４）排気温度が１００℃以下に低下するため、水蒸気が発生し、集塵機のろ布表面が露結及び石膏化して、処理能力が大幅に低下し、操炉が難しくなり、最悪の場合は炉の作業を停止していた。
（５）排気ファンが無駄な風量を吸引するため、無駄な電力を消費していた。

本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであって、ゴム等といった弾性体を用いてシールを行うようにした原石投入装置においてシール不良を発生し難くすることを目的とする。

本発明に係る原石投入装置は、原料を炉本体へ供給する原石投入装置において、前記原料が投入される第１筒と、前記第１筒の内壁に設けられたシール部材と、前記シール部材を前記第１筒に位置不動に固定でき且つその固定を解除できるシール固定手段と、前記第１筒の内部に設けられており、固定された前記シール部材に当接する位置と固定された前記シール部材から離れる位置との間で移動する第１蓋とを有し、固定を解除された前記シール部材は前記第１蓋の移動方向に沿って移動可能であり、前記シール固定手段は移動したシール部材をその移動した後の位置で固定でき、前記第１蓋が前記シール部材から離れたときにそれらの間に形成される空間を通して前記原料を前記炉本体へ供給することを特徴とする。

本発明では、接着剤を用いない固定方式を採用したので、シール部材の落下の心配がなく、長期間にわたって安定したシール機能を達成できる。

また、シール部材は第１蓋の移動方向に沿って移動可能であり、移動した後にボルト等といった固定手段によって固定できるので、シール部材が摩耗しても対処が容易である。例えば、摩耗によるシール機能の低下が認められたときには、ボルト等といった固定手段を緩めてシール部材を第１蓋にぶつかるまで降下させ、そのぶつかった位置で再度、固定手段による固定を行うようにする。これにより、１つのシール部材を他の新しいものと交換することなく、長期間にわたって使用できるようになった。

次に、本発明に係る原石投入装置において、前記シール固定手段は、前記第１筒に固定されたナットと、前記シール部材を貫通して前記ナットに噛合うボルトとを有するか、あるいは、前記第１筒に固定されて前記シール部を貫通するボルトと、該ボルトに噛合うナットとを有し、前記ナットへ前記ボルトを締め付けることにより、前記シール部材が前記第１筒に位置不動に固定されることが望ましい。

次に、ボルトとナットの組合せを固定手段として有する上記原石投入装置においては、前記第１筒に固定されたナットに嵌合するボルトのヘッド部分を覆うか、又は前記第１筒に固定されたボルトに嵌合するナットを覆うカバーを有することが望ましい。これにより、第１筒内に原料が貯留されたとき、原料がボルトヘッド等に直接にぶつかることを防止でき、シール装置の故障を防止できる。

次に、本発明に係る原石投入装置においては、前記第１筒の内壁は断面円形の筒形状であり、前記シール部材は前記第１筒の内壁に沿ったリング形状であり、前記第１蓋は円錐形状であり、前記第１蓋の円錐表面の一部が前記シール部材にリング状に当接及び離隔することが望ましい。この構成により、長期間にわたって良好なシール機能を維持できる。

次に、本発明に係る原石投入装置において、前記リング形状のシール部材は複数のシール部材をつなぎ合せてリング形状に形成されており、個々のシール部材の両端は薄肉部となっており、隣接する一対のシール部材は端部において前記薄肉部が重なり合っていることが望ましい。この構成により、小さいシール部材材料によって細長いシール部材を支障なく作製できる。

次に、本発明に係る原石投入装置において、前記シール部材は弾性部材であることが望ましい。また、前記シール部材はフッ素系ゴムであることが望ましい。フッ素系ゴムとしては、例えばバイトンゴムの名称で周知である耐熱ゴムを使用できる。

次に、本発明に係る原石投入装置において、前記炉本体は、内筒と、該内筒を包囲する外筒とを有し、前記内筒及び前記外筒の内部は負圧であり、前記第１筒は前記外筒及び前記内筒の上方位置に設けられ、前記第１筒に投入された原料は前記外筒と前記内筒の間に供給されることが望ましい。

本発明では、固定及びその解除が可能であるシール固定手段によってシール部材を第１筒に固定することにしたので、すなわち、接着剤を用いない固定方式を採用したので、シール部材の落下の心配がなく、長期間にわたって安定したシール機能を達成できる。

また、シール部材は第１蓋の移動方向に沿って移動可能であり、移動した後にボルト等といったシール固定手段によって固定できるので、シール部材が摩耗しても対処が容易である。例えば、摩耗によるシール機能の低下が認められたときには、ボルト等といった固定手段を緩めてシール部材を第１蓋にぶつかるまで降下させ、そのぶつかった位置で再度、シール固定手段による固定を行うようにする。これにより、１つのシール部材を他の新しいものと交換することなく、長期間にわたって使用できる。

以下、本発明に係る原石投入装置及びそれを用いた立型炉を実施形態に基づいて説明する。なお、本発明がこの実施形態に限定されないことはもちろんである。また、これ以降の説明では図面を参照するが、その図面では特徴的な部分を分かり易く示すために実際のものとは異なった比率で構成要素を示す場合がある。

図１は、本発明に係る立型炉及び原石投入装置の一実施形態の全体構造を示している。図２は図１のＡ−Ａ線に従ってその原石投入装置を拡大して示している。図１に示す立型炉１は、いわゆる内筒懸垂型のベッケンバッハ炉であり、鉱石である石灰石を焼成して生石灰を生成する炉である。

立型炉１は、炉本体２と、原石投入装置３とを有する。炉本体２は、外筒４と、外筒４の中に設けられた内筒６とを有する。内筒６は外筒４の内壁から延びるブリッジ７ａ及び７ｂによって支持されている。原石投入装置３は外筒４と内筒６との間の空間内に原料、例えば石灰石を供給する。内筒６は原料通路を形成すると共に、炉本体２内で循環ガスの通路としても機能する。

外筒４及び内筒６は、いずれも、耐熱性の金属材料やレンガ等によって形成されている。外筒４は、外径が例えば５３００ｍｍ、内径が４２００ｍｍである。内筒６の外径は、例えば２１４０〜２２４０ｍｍである。立型炉１の全体の高さは、例えば３５ｍ（メートル）である。

外筒４の下方位置には製品排出装置１１が設けられ、さらにその下方位置にホッパ１５が設けられている。製品排出装置１１は、製品である生石灰が載る固定テーブル８と、その固定テーブル８上で中心軸線Ｘ０を中心として回転するパドル９とを有する。パドル９の回転により、テーブル９上に溜められた生石灰が所定量ずつホッパ１５の下方部分へ落下して排出される。パドル９の回転速度を調節することにより、生石灰の排出量を調節できる。なお、生石灰の排出構造はその他の任意の構造であっても良い。

炉本体２は機能的に見て上から順に、予熱帯Ａ１、焼成帯Ａ２、及び冷却帯Ａ３から成っている。焼成帯Ａ２内の外筒４の外周部分であって第１ブリッジ７ａの下に複数の第１バーナ１２ａが周方向に間隔を空けて設けられている。また、第２ブリッジ７ｂの下に複数の第２バーナ１２ｂが周方向に間隔を空けて設けられている。第２バーナ１２ｂにはインジェクタ１３が付設されている。また、内筒６にレキュペレータ（熱交換器）１４が付設されている。

外筒４及び内筒６の空気は排気ファン１６によって吸引される。吸引された空気は集塵機１７を通して集塵された後に外部へ排気される。燃焼空気ファン１８は、レキュペレータ１４を介してインジェクタ１３へ作動空気を供給し、さらにバーナ１２ａ，１２ｂへ１次空気を供給する。また、内筒冷却ファン１９は、内筒６を冷却するための空気を供給する。

排気ファン１６による空気吸引により、外筒４及び内筒６の内部は負圧、すなわち外気よりも低い気圧に設定されている。この負圧により、炉本体２の下部のホッパ１５の部分から空気が吸引される。この空気により、炉本体２内の焼成帯Ａ２で生成された生石灰を冷却する。

原石投入装置３から炉本体２の外筒４と内筒６との間に供給された原料は、予熱帯Ａ１で予備的に加熱される。焼成帯Ａ２ではバーナ１２ａ，１２ｂから燃焼ガスが放出され、バーナを含む燃焼室の温度は１０００℃〜１５００℃となる。燃焼ガスはブリッジ７ａ，７ｂの下端から横及び真下へと吹き出して、原料を焼成する。この焼成により、目的物である生石灰が得られる。ブリッジ７ａ，７ｂは、原料と燃焼フレーム（炎）とが直接に接触することを防止する。焼成帯Ａ２で生成したガスは予熱帯Ａ１へと上昇し、原料とレキュペレータ１４で熱交換した後、排気ファン１６で吸引され、集塵機１７を経て、大気へ放出される。

炉本体２の内部は負圧であり、この負圧により炉本体２の下部から内部へと空気が吸引されて流れ込む。焼成帯Ａ２で生成された生石灰はこの空気の流れによって冷却帯Ａ３において冷却され、その後、製品排出装置１１によって所定量ずつ取り出されて、ホッパ１５の下端から外部へ排出される。排出された生石灰はコンベヤ等といった排出搬送設備によって所定の場所へ搬送される。

冷却帯Ａ３における生石灰の冷却により、製品排出装置１１、その他の排出設備が熱によって損傷することを防止する。生石灰の冷却に寄与して加熱された空気は、下段バーナ１２ｂの３次空気となる。

レキュペレータ１４は、内筒６の中間入口２２より導入された排ガスの保有熱を回収して、バーナ１２ａ，１２ｂの１次空気及びインジェクタ１３の作動空気を予備的に加熱する。インジェクタ１３の作動空気量を調節することにより、下部バーナ１２ｂの燃焼ガスの一部を上方へ送出し、他の一部を下方へ送出する。下方へ送られた空気は製品冷却空気と一緒になって内筒６へ入り、インジェクタ１３によって吸引されて再び下部燃焼室へ入る。

内筒冷却ファン１９からの空気は、内筒６を冷却して２００℃〜３００℃程度に予熱され、その後、炉中間部の集合管を経て一部がバーナ１２ａ，１２ｂの２次空気として使用され、残りは外部へ放出される。燃焼空気ファン１８からの空気は、レキュペレータ１４で４００℃〜５００℃程度に加熱された後、一部はインジェクタ１３の作動空気となり、残りはバーナ１２ａ，１２ｂの１次空気となる。排気ファン１６は、焼成帯Ａ２及び予熱帯Ａ１を通過した排ガスを炉頂部に設けた排気導管へ吸引し、さらに集塵機１７を介して外部へ排出する。

原石投入装置３は、図２において、炉本体２の上端に接続された筒体２６と、筒体２６の上端に接続された原石投入管２７と、原料を搬送するコンベヤ２８と、原料を貯留する原料ホッパ２９とを有する。筒体２６は、上から順に、第１拡開部３１と、中間部３２と、第２拡開部３３とを有する。第１拡開部３１は下へ広がる円錐形状である。中間部３２は、上部の小径円筒部と下部の大径円筒部とを下方へ広がる円錐部によってつなげた形状である。第２拡開部３３は下へ広がる円錐形状である。そして、第２拡開部３３の底端に炉本体２の上端が接続している。

筒体２６の中心部に中空の回転軸３４が設けられている。回転軸３４は機枠に回転自在に且つ上下移動不能に設けられている。回転軸３４の上部にはスプロケット３７が固定されている。モータ等といった駆動源により、スプロケット３７を介して動力が伝達されて回転軸３４が自身の中心軸線を中心として回転、いわゆる軸回転する。回転軸３４の外周面上にパドル３６が固定されている。パドル３６は回転軸３４と一体に旋回移動する。本実施形態ではパドル３６の数は１個である。

回転軸３４の中空部分に軸部材３８が同軸に挿入されている。軸部材３８は回転軸３４を貫通している。回転軸３４の上端にワイヤ３９が固着されている。ワイヤ３９の他端には錘４１が接続されている。軸部材３８は錘４１に引張られて上方へ持ち上げられている。錘４１には油圧シリンダ４３が付設されている。油圧シリンダ４３が非作動状態のとき錘４１は自重のために最も下の位置にある。油圧シリンダ４３が作動すると錘４１が上方へ持ち上げられ、そのとき、軸部材３８は下方へ下げられる。

軸部材３８の下端に第１蓋４２が回転不能及び上下位置移動不能に固定されている。第１蓋４２は上端が小径で底端が大径である円錐形状である。また、筒体２６の中間部３２の下端部にシール装置４４が設けられている。シール装置４４は、図３に示すようにシール部材４７を有している。図２において錘４１が自重によって下方へ下がると軸部材３８が上昇し、それに応じて第１蓋４２が上昇する。第１蓋４２の上昇は、第１蓋４２の円錐形状の表面が図３においてシール装置４４内のシール部材４７に下から当接することによって止まる。この状態で、筒体２６の内部が第１蓋４２によって上下領域で気密にシール、すなわち密閉される。

図２において、原石投入管２７の原石投入口に第２蓋４６が設けられている。この第２蓋４６は、原石投入口を気密に密閉する位置と、原石投入位置を開放する位置との間で移動できる。例えば、第２蓋４６は、その端部を中心として上下方向へ旋回移動することによって原石投入口を開閉する。このように、原石投入装置３は、第１蓋４２及び第２蓋４６の２つの蓋がそれぞれに密閉機能を奏するという２重密閉構造となっている。

以上の原石投入装置３によれば、原料はコンベヤ又はバケットエレベータによって炉頂まで搬送され、炉頂に設置された原料ホッパ２９に貯蔵される。さらに、炉頂に設置されたコンベヤ２８によって原石投入管２７の上端である原石投入口の上まで運ばれる。原石投入時、第２蓋４６は開状態にあり、原料は原石投入口を通って筒体２６の内部へ投入される。原料を筒体２６の内部へ投入しないときには、第２蓋４６は閉状態にセットされ、外気が進入することを阻止する。

筒体２６内において第１蓋４２がシール装置４４のシール部材４７（図３参照）に当接していて密封状態にあるとき、筒体２６の内部に投入された原料は第１蓋４２の上に貯留される。回転軸３４がモータ等といった駆動源によって駆動されて回転すると、パドル３６が軸回転し、これにより、原料が攪拌されて貯留状態が均一になる。

原料を炉本体２へ投入すべきタイミングが到来したときには、油圧シリンダ４３を作動して錘４１を所定距離だけ持ち上げる。すると、ワイヤ３９に吊るされた軸部材３８が下降し、それに応じて第１蓋４２が所定距離だ下降移動し、第１蓋４２がシール装置４４
のシール部材４７から所定間隔だけ離れて、開状態となる。第１蓋４２が開状態になると、原料が下方へ落下し、炉本体２の外筒４と内筒６の間に供給される。こうして炉本体２の内部へ供給される原料に対して焼成処理が行われることは既述の通りである。

以下、シール装置４４について詳しく説明する。図８（ａ）は図３のシール装置４４を拡大して示している。図８（ｂ）はそのシール装置４４の正面構造を示している。図８（ａ）は図８（ｂ）のＣ−Ｃ線に従った側面断面図である。

これらの図に示すように、シール装置４４は、ナット４９と、そのナット４９に噛み合うボルト５１とを有する。シール部材４７は、押圧プレート５２及びブラケット５３を介してボルト５１によって機枠４８へ位置移動しないようにしっかりと締め付け固定されている。ブラケット５３にはボルトカバー５４が装着されており、このボルトカバー５４はボルト５１のヘッドを上から覆っている。この構成により、図２の筒体２６内で第１蓋４２の上に原料が落下し、さらに攪拌される際、図８のボルト５１が原料と衝突して損傷することを防止すると共に、ボルト５１の緩みを防止できる。

シール部材４７は、図９（ｂ）に示すように、幅Ｗ０＝１７０ｍｍ程度で、長さＬ０＝９５０〜１０００ｍｍの細長い弾性部材を複数個（本実施形態では９個）、図１０に示すように、リング状につなげることによって形成されている。このリングの径は図２の第１蓋４２のシールすべき部分の径に対応している。シール部材４７を形成する弾性部材は、例えば、耐熱樹脂、耐熱ゴム等によって形成される。より具体的には、耐熱ゴムであるフッ素系ゴムとして周知であるバイトンゴムによって形成される。

図９（ｃ）において、シール部材４７の厚さｔ０は、例えば２５ｍｍ程度であり、その両端には長手方向の長さＬ１が２０ｍｍ程度である段差部が設けられている。そして、複数のシール部材４７をリング状につなげる際には、互いに隣接するシール部材４７の端部の段差部同士を重ね合わせる。これにより、シール部材４７の接合部に隙間が空くことを防止している。シール部材４７の適所には、ボルト５１を通すための複数の長穴が設けられている。

押圧プレート５２は、図９（ａ）に示すように、幅Ｗ１が１００ｍｍ程度で、長さＬ２が８０００〜８５００ｍｍ程度である１個の細長い可撓性金属部材を、図１０に示すように、リング状シール部材４７の内側でリング状に湾曲させて用いられている。そして、押圧プレート５２によってシール部材４７を押圧しながらボルト５１の締付け力によってシール部材４７を機枠４８に固定している。

以下、図４から図７を用いて、シール装置４４の構造をより詳しく説明する。なお、これらの図において、図（ａ）は側面断面図であり、図（ｂ）は正面図である。図（ｂ）の断面線（鎖線）は図（ａ）の断面箇所を示している。

まず、図４において、機枠４８のリング状軌跡（図１０参照）上に所定の間隔で複数のナット４９を固定、例えば溶接固定する。この場合の機枠は、図２における筒体２６の中間部３２の底部の内壁面そのものであっても良いし、その内壁面に固定された適宜の構造の機枠であっても良い。ナット４９を機枠４８に固定した後、バイトンゴム等から成るシール部材４７をナット４９の周囲の機枠４８上に装着する。

次に、図５において、シール部材４７の内表面上に押圧プレート５２を乗せる。そして、図６に示すように、押圧プレート５２のナット４９に対応する部分の内表面上にブラケット５３を固定、例えば溶接固定する。ブラケット５３は、押圧プレート５２をシール部材４７へ乗せる前に予め所定位置に固定しておいても良い。ブラケット５３は図６（ｂ）に示すように、押圧プレート５２に固着される縦長部分５３ａと、筒体２６（図２参照）の中心部側に位置する横長部分５３ｂとによって形成されている。縦長部分５３ａは横長部分５３ｂよも縦方向（高さ方向、又は重力方向）の長さが長い。横長部分５３ｂは縦長部分５３ａよりも横方向（水平方向、又は図２の筒体２６の中間部３２の周方向）の長さが長い。横長部分５３ｂの水平方向の両端部分と押圧プレート５２との間には縦長部分５３ａの厚さ分だけの空間が形成されている。

次に、図７に示すように、ブラケット５３の上からボルト５１を差込み、そのボルト５１を機枠４８上のナット４９に嵌め込んで、さらに締め付ける。これにより、シール部材４７が機枠４８に固定される。なお、このシール部材４７の固定作業においては、リング状のシール部材４７の下端が全周にわたって図３に示すように、第１蓋４２の円錐表面に正確に面接触するように、シール部材４７の上下方向の位置を調節した上で、ボルト５１の締付けを行う。

次に、図８に示すように、ボルトカバー５４をブラケット５３に装着する。ボルトカバー５４は図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ボルトヘッドに嵌合する前面部５４ａと、その前面部５４ａと所定間隔を成すように張り出す背面張出し部５４ｂとを有している。ボルトカバー５４をブラケット５３へ装着する際には、ボルトカバー５４の前面部５４ａの両端部分と、両端の背面張出し部５４とでブラケット５３の横長部分５３ｂの両端部分を挟み込みながら、ブラケット５３の縦長部分５３ａに沿ってボルトカバー５４を挿入することによって行われる。以上により、図３において、シール部材４７が筒体２６の機枠４８に位置不動に固定され、このシール部材４７の下端傾斜面（テーパ面）によって第１蓋４２の上死点が規定される。

以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る原石投入装置３（図２）におけるシール装置４４（図３）においては、シール部材４７が第１蓋４２の移動方向Ｄ−Ｄ（上下方向、又は垂直方向、又は重力作用方向）に沿って移動可能の状態において、当該シール部材４７がボルト５１によって締付け固定されている。

なお、以上の説明では図７（ａ）において、ナット４９を機枠４８上に設け、これにボルト５１をネジ嵌合させた。しかしながら、これに代えて、機枠４８上にボルトの雄ネジ部分をその先端がブラケット５３よりも外側へ突出するように、植設、すなわち立設し、その先端部分にナットをネジ締めするようにしても良い。この場合には、図８のカバー５４はナットを覆うことになる。

図１３に示した従来のシール装置１１３ではシール部材であるゴム１１６が機枠である保持部材１１４の溝１１５に接着剤によって固着されていた。接着剤は縦型炉の炉内のように非常に高温になる場所で用いられると接着機能が劣化するので、シール部材が溝１１５から落下してしまい、第１蓋である小ベル１０９のシールが不十分になるおそれがあった。

これに対し、本実施形態では、接着剤を用いることなく、ボルト等といった締付け固定方式を採用したので、シール部材の落下の心配がなく、長期間にわたって安定したシール機能を達成できる。しかも、個々のシール部材４７と第１蓋４２との隙間を個々のシール部材４７ごとに調整できる。

また、シール部材４７は第１蓋４２の移動方向Ｄ−Ｄに沿って移動可能であり、移動した後にボルト等といった固定手段によって固定できるので、シール部材４７が摩耗しても対処が容易である。例えば、摩耗によるシール機能の低下が認められたときには、図３においてボルト５１を緩めてシール部材４７を第１蓋４２にぶつかるまで降下させ、そのぶつかった位置で再度、ボルト５１による締付け固定を行うようにする。これにより、１つのシール部材４７を他の新しいものと交換することなく、長期間にわたって使用できるようになった。

さらに、図１に示す縦型炉１において図２に示す原石投入装置３内のシール装置４４に関してシール不良が発生した場合を考えると、次のような問題が発生することが考えられる。
（１）炉本体２からの吸引風量が常に変動するため燃焼空気量も変動し安定した燃焼状態が得られない。
（２）予熱帯Ａ１に原石投入装置３から外気が進入することで余熱効率が低下する。
（３）炉本体２の上部から炉内へ外気が侵入することにより、炉本体２の下端部からの空気吸引、すなわち生石灰製品を冷却するための冷却空気吸引が不足し、製品温度が高くなり、製品輸送設備に悪影響を及ぼした。
（４）排気温度が１００℃以下に低下するため、水蒸気が発生し、集塵機１７に内蔵される「ろ布」の表面が露結及び石膏化して、処理能力が大幅に低下し、操炉が難しくなり、最悪の場合は炉の作業を停止していた。
（５）排気ファン１６その他のファンが無駄な風量を吸引するため、無駄な電力を消費していた。

本実施形態によれば、シール部材４７が第１蓋４２の移動方向に沿って移動可能であり、しかもシール固定手段であるボルト５１はシール部材４７を任意の位置で固定できるので、第１蓋４２に関するシール不良の発生を長期間にわたって防止でき、それ故、上記（１）から（５）の問題点をことごとく解消でき、製品の生産量を少なくとも１０％高くすることができた。

（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。

例えば、図１の実施形態では、本発明の原石投入装置を、内筒懸垂型のベッケンバッハ炉に適用した。しかしながら、本発明は内筒自立型のベッケンバッハ炉に適用することも、もちろん可能である。また、本発明は、ベッケンバッハ炉以外の立型炉にも適用可能である。

前記実施形態では、図７に示したように、第１筒としての筒体２６（図２参照）を構成する機枠４８にナット４９を設け、これにボルト５１を締付けることにより、シール部材４７を固定した。しかしながら、これに代えて、機枠４８にボルトの雄ネジ部分を設け、これにナットを締め付ける構成とすることもできる。

［実施例１］
次に、実験結果について説明する。
まず、図１３に示した従来のシール装置を用いてベッケンバッハ炉によって生石灰の生成を行った。そしてその結果、表１の左欄の「改善前」の結果を得た。この実験においては、
（１）炉排ガス（排気ファン１６で引かれて炉から排出されるガス）の静圧、流量、温度、
（２）レコ排ガス（レキュペレータ１４へ行く排ガス）の静圧、流量、温度、
（３）循環ガスの温度、
（４）炉本体２の下部における製品冷却空気の静圧、風量、
（５）製品温度、
（６）排気ファン、作動空気ファン、中筒冷却ファンの各々の電流値（すなわち送風量）、
の各値の１日の稼動における最小、最大、平均の各値を測定し、さらにそれらを３日（すなわち３回）測定した。

次に、図２に示した本発明に係る原石投入装置を用いてベッケンバッハ炉によって生石灰の生成を行った。そしてその結果、表１の右欄の「改善後」の結果を得た。この実験においても、上記の（１）から（６）の各項目の測定を行った。

表１の「改善前（従来装置）」の結果と「改善後（本発明装置）」の結果との比較により、炉排ガス、レコ排ガス、循環ガス、炉底成品冷却空気のいずれに関しても、静圧その他の各項目の最小値と最大値の差、すなわち測定値のバラツキが、改善前では大きく、改善後では小さいことが分かった。つまり、本発明を用いれば炉内に安定した気流が得られることが分かった。

本発明に係る立型炉の正面断面図である。 図１の立型炉で用いられる原石投入装置を拡大して示す図である。 図２の原石投入装置の要部であるシール装置部分Ｂを拡大して示す図である。 図３のシール装置部分の形成過程の１工程を示す図である。 図４に示す工程に続く工程を示す図である。 図５に示す工程に続く工程を示す図である。 図６に示す工程に続く工程を示す図である。 図７に示す工程に続く工程を示す図であり、シール装置の完成状態を示す図である。 図８（ａ）のシール装置の主要な構成要素を個別に示す図である。 図９に示す構成要素の組み立て状態を示す平面図である。 図８（ａ）のシール装置の主要構成要素であるボルトカバーを示す図である。 従来の原石投入装置の一例を示す正面断面図である。 従来のシール構造の一例を示す図である。

符号の説明

１．立型炉、 ２．炉本体、 ３．原石投入装置、 ４．外筒、 ６．内筒、
７ａ，７ｂ．ブリッジ、 ８．固定テーブル、 ９．パドル、 １１．製品排出装置、
１２ａ．第１バーナ、 １２ｂ．第２バーナ、 １３．インジェクタ、
１４．レキュペレータ、 １５．ホッパ、 １６．排気ファン、 １７．集塵機、
１８．燃焼空気ファン、 １９．内筒冷却ファン、 ２１．循環ガス導入口、
２２．中間入口、 ２６．筒体（第１筒）、 ２７．原石投入管、 ２８．コンベヤ、
２９．原料ホッパ、 ３１．第１拡開部、 ３２．中間部、 ３３．第２拡開部、
３４．回転軸、 ３６．パドル、 ３７．スプロケット、 ３８．軸部材、
３９．ワイヤ、 ４１．錘、 ４２．第１蓋、 ４３．油圧シリンダ、
４４．シール装置、 ４６．第２蓋、 ４７．シール部材、 ４８．機枠、
４９．ナット（シール固定手段）、 ５１．ボルト（シール固定手段）、
５２．押圧プレート、 ５３．ブラケット、 ５３ａ．縦長部分、 ５３ｂ．横長部分、
５４．ボルトカバー、 ５４ａ．前面部、 ５４ｂ，背面張出し部、 Ａ１．予熱帯、
Ａ２．焼成体、 Ａ３．冷却帯

Claims (8)

1. 原料を炉本体へ供給する立型炉の原石投入装置において、
   前記原料が投入される第１筒と、
   前記第１筒の内壁に設けられたシール部材と、
   前記シール部材を前記第１筒に位置不動に固定でき且つその固定を解除できるシール固定手段と、
   前記第１筒の内部に設けられており、固定された前記シール部材に当接する位置と固定された前記シール部材から離れる位置との間で移動する第１蓋と、
   を有し、
   固定を解除された前記シール部材は前記第１蓋の移動方向に沿って移動可能であり、
   前記シール固定手段は移動したシール部材をその移動した後の位置で固定でき、
   前記第１蓋が前記シール部材から離れたときにそれらの間に形成される空間を通して前記原料を前記炉本体へ供給する
   ことを特徴とする立型炉の原石投入装置。
2. 請求項１記載の原石投入装置において、
   前記シール固定手段は、
   前記第１筒に固定されたナットと、前記シール部材を貫通して前記ナットに噛合うボルトとを有するか、あるいは、
   前記第１筒に固定されて前記シール部を貫通するボルトと、該ボルトに噛合うナットとを有し、
   前記ナットへ前記ボルトを締め付けることにより、前記シール部材が前記第１筒に位置不動に固定される
   ことを特徴とする原石投入装置。
3. 請求項２記載の原石投入装置において、
   前記第１筒に固定されたナットに嵌合するボルトのヘッド部分を覆うか、又は前記第１筒に固定されたボルトに嵌合するナットを覆うカバー
   を有することを特徴とする原石投入装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の原石投入装置において、
   前記第１筒の内壁は断面円形の筒形状であり、
   前記シール部材は前記第１筒の内壁に沿ったリング形状であり、
   前記第１蓋は円錐形状であり、
   前記第１蓋の円錐表面の一部が前記シール部材にリング状に当接する
   ことを特徴とする原石投入装置。
5. 請求項４記載の原石投入装置において、
   前記リング形状のシール部材は複数のシール部材をつなぎ合せてリング形状に形成されており、
   個々のシール部材の両端は薄肉部となっており、隣接する一対のシール部材は端部において前記薄肉部が重なり合っている
   ことを特徴とする原石投入装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の原石投入装置において、前記シール部材は弾性部材であることを特徴とする原石投入装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の原石投入装置において、前記シール部材はフッ素系ゴムであることを特徴とする原石投入装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の原石投入装置において、
   前記炉本体は、内筒と、該内筒を包囲する外筒とを有し、前記内筒及び前記外筒の内部は負圧であり、
   前記第１筒は前記外筒及び前記内筒の上方位置に設けられ、
   前記第１筒に投入された原料は前記外筒と前記内筒の間に供給される
   ことを特徴とする原石投入装置。

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