JP2014020728A - Method for driving rotary kiln - Google Patents

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Rei Kanei
玲 兼井
Hiroyuki Kotsuru
広行 小水流
Katsuyuki Tomita
克行 冨田
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Engineering Co Ltd
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Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Nippon Steel and Sumikin Engineering Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the maximum rotational power required in total for driving a plurality of rotary kilns each having a lifter inside thereof.SOLUTION: A method for driving a plurality of rotary kilns 110a, 110b having respective lifters 112a, 112b inside thereof, comprises: providing driving means 130 shared by the rotary kilns 110a, 110b; and arranging the rotary kilns 110a, 110b so that positional distribution of a raw material in one of the rotary kilns 110 varies in a phase different from that of the other of the rotary kilns 110.

Description

本発明は、ロータリーキルンの駆動方法に関する。   The present invention relates to a method for driving a rotary kiln.

ロータリーキルンは、傾斜した回転円筒形の炉であり、装入された原料を転動によって軸方向に移動させつつ、各種の処理を行う装置である。例えば鉱石、食品、廃棄物、家畜糞といった幅広い原料について、混合、加熱、乾燥、焼成、冷却、造粒などの多くの工程で利用されている。加熱が必要な場合は、原料と高温ガスとをキルン内で直接接触させる内熱方式や、原料をキルン円筒を介して間接的に加熱する外熱方式などが用いられる。   The rotary kiln is an inclined rotating cylindrical furnace, and is an apparatus that performs various processes while moving the charged raw material in the axial direction by rolling. For example, a wide range of raw materials such as ore, food, waste, and livestock excrement are used in many processes such as mixing, heating, drying, baking, cooling, and granulation. When heating is required, an internal heating method in which the raw material and the high-temperature gas are directly contacted in the kiln, an external heating method in which the raw material is indirectly heated through the kiln cylinder, or the like is used.

かかるロータリーキルンにおいて、原料の混合による均一化を促進したり、特に外熱方式ではキルン円筒と原料との接触を促進して加熱を効率的に進めるために、内部にリフターを設ける構成も知られている。リフターは、その名の通り炉内で原料を持ち上げる(掻き上げる)部材である。リフターの例として、特許文献1には、キルンの内部を複数の区画に区分する仕切り壁や、キルンの長手方向に延びる凸条が記載されている。また、特許文献2には、キルンの内部を中心部分と外周部分とに区分し、さらに外周部分を放射状に区分する仕切り壁が記載されている。   In such rotary kilns, in order to promote homogenization by mixing raw materials, or to promote the heating efficiently by promoting contact between the kiln cylinder and the raw materials, in particular, an external heating method is also known. Yes. The lifter is a member that lifts (scraps) the raw material in the furnace as the name suggests. As an example of the lifter, Patent Document 1 describes a partition wall that divides the inside of the kiln into a plurality of sections and a ridge extending in the longitudinal direction of the kiln. Patent Document 2 describes a partition wall that divides the inside of the kiln into a central portion and an outer peripheral portion, and further divides the outer peripheral portion radially.

特開昭52−57228号公報JP 52-57228 A 特開2005−351495号公報JP 2005-351495 A

ここで、ロータリーキルンは、モータなどの駆動手段から回転動力を伝達されることによって回転する。駆動手段からの回転動力は、減速機などを経て、キルンの外壁面に周設されたローラ(またはギア)に伝達される。ロータリーキルンの回転動力は、大別すると、キルンの自重などによって生じる摩擦力に対抗する力(以下、摩擦動力ともいう)と、キルンの内部にある原料を掻き上げるために必要な力(以下、掻き上げ動力ともいう)とに分けられる。   Here, the rotary kiln rotates by receiving rotational power from driving means such as a motor. The rotational power from the drive means is transmitted to a roller (or gear) provided around the outer wall surface of the kiln through a speed reducer. The rotational power of the rotary kiln can be broadly divided into a force that opposes the frictional force generated by the dead weight of the kiln (hereinafter also referred to as frictional power) and a force that is required to scrape the raw material in the kiln (hereinafter referred to as scraping). It is also called as raising power).

図10は、ロータリーキルンの回転動力について説明するための図である。ロータリーキルン設備10は、キルン11と、支持ローラ12とを含む。キルン11は、支持ローラ12上に設置される。支持ローラ12は、図示しない駆動手段から伝達される回転動力Pによって回転し、支持ローラ12の回転に伴ってキルン11が回転する。   FIG. 10 is a diagram for explaining the rotational power of the rotary kiln. The rotary kiln facility 10 includes a kiln 11 and a support roller 12. The kiln 11 is installed on the support roller 12. The support roller 12 is rotated by rotational power P transmitted from a driving unit (not shown), and the kiln 11 is rotated as the support roller 12 rotates.

回転動力Pは、摩擦動力P1と掻き上げ動力P2との合計であり、以下の式1によって表される。
P=P1+P2 ・・・(式1)
The rotational power P is the sum of the friction power P1 and the scraping power P2, and is represented by the following formula 1.
P = P1 + P2 (Formula 1)

まず、摩擦動力P1について説明する。摩擦動力P1は、駆動手段とキルンとの間に介在する支持ローラ12などの動力伝達部材のベアリングにおける摩擦に対抗する力である。摩擦動力P1は、原料を含むキルン11の質量に比例し、以下の式2のような関数として表される。なお、P1は摩擦動力(kW)、Wは原料を含むキルン11の質量(kg)、Rはキルン11の半径(m)、r1は支持ローラ12の半径(m)、r2は支持ローラ12の軸半径(m)、μは支持ローラのベアリング部摩擦係数、nはキルン11の回転数(rpm)である。
P1=f(W,R,r1,r2,μ,n) ・・・(式2)
First, the frictional power P1 will be described. The frictional power P1 is a force that opposes friction in a bearing of a power transmission member such as the support roller 12 interposed between the driving unit and the kiln. The frictional power P1 is proportional to the mass of the kiln 11 containing the raw material, and is expressed as a function as in the following Expression 2. P1 is the friction power (kW), W is the mass (kg) of the kiln 11 containing the raw material, R is the radius (m) of the kiln 11, r1 is the radius (m) of the support roller 12, and r2 is the radius of the support roller 12. The shaft radius (m), μ is the bearing portion friction coefficient of the support roller, and n is the rotational speed (rpm) of the kiln 11.
P1 = f 1 (W, R, r1, r2, μ, n) (Expression 2)

次に、掻き上げ動力P2について説明する。掻き上げ動力P2は、キルン11の内部で、原料を内壁との間の摩擦力によって掻き上げる際に必要になる掻き上げトルクとキルン回転数とによるものである。つまり、掻き上げ動力P2は、キルン11の内部にある原料の質量と、キルン中心からの距離から求められる掻き上げトルクと、キルン11の回転数とに比例する。図中、w’は原料の微小部分の質量(kg)、Xはキルン中心から当該微小部分までの水平方向の距離(m)である。掻き上げトルクは、この微小部分に必要な掻き上げトルクを、原料全体について積算することによって求められる。従って、掻き上げ動力Ps(kW)は、以下の式3のような関数として表される。
P2=f(Σ(w’×X),n) ・・・(式3)
Next, the scraping power P2 will be described. The scraping power P2 is based on the scraping torque and the kiln rotational speed that are required when the raw material is scraped up by the frictional force between the kiln 11 and the inner wall. That is, the scraping power P2 is proportional to the mass of the raw material inside the kiln 11, the scraping torque obtained from the distance from the kiln center, and the rotational speed of the kiln 11. In the figure, w ′ is the mass (kg) of the minute portion of the raw material, and X is the horizontal distance (m) from the kiln center to the minute portion. The scraping torque is obtained by accumulating the scraping torque necessary for this minute portion over the entire raw material. Accordingly, the scraping power Ps (kW) is expressed as a function as in the following Expression 3.
P2 = f 2 (Σ (w ′ × X), n) (Formula 3)

ここで、上記の式2において、関数fの各パラメータは、回転数nが一定であれば、キルン11の回転状態によっては変化しない。つまり、摩擦動力P1は、キルン11の回転の状態に関わらずほぼ一定である。また、図示された例のようにキルン11の内部にリフターが設けられない場合、キルン11の内部で内壁との間の摩擦力によって掻き上げられた原料の堆積面は、安息角に従ってほぼ一定に維持される。従って、原料の位置はほぼ一定に保たれる。それゆえ、式3における掻き上げ動力P2も、回転数nが一定であれば、キルン11の回転の状態に関わらずほぼ一定である。従って、図示された例において、回転動力Pは、回転数nが一定であれば、キルン11の回転の状態に関わらずほぼ一定である。 Here, in Equation 2 above, each parameter of the function f 1 does not change depending on the rotational state of the kiln 11 as long as the rotational speed n is constant. That is, the frictional power P1 is substantially constant regardless of the rotation state of the kiln 11. Further, when no lifter is provided in the kiln 11 as in the illustrated example, the deposition surface of the raw material scraped up by the frictional force between the kiln 11 and the inner wall is substantially constant according to the angle of repose. Maintained. Therefore, the position of the raw material is kept almost constant. Therefore, the scraping power P2 in Expression 3 is also substantially constant regardless of the rotation state of the kiln 11 if the rotation speed n is constant. Therefore, in the illustrated example, the rotational power P is substantially constant regardless of the rotation state of the kiln 11 if the rotational speed n is constant.

このような場合、例えば原料の処理量を増やすためにロータリーキルン設備10に複数のキルン11を設置すると、全体として必要な回転動力PTTLは、個々のキルン11の回転動力Pの単純な合計になる。従って、キルン11ごとに駆動手段を設けても、複数のキルン11で駆動手段を共用しても、全体として必要な回転動力PTTLはほぼ同じである。 In such a case, for example, when a plurality of kilns 11 are installed in the rotary kiln facility 10 in order to increase the throughput of raw materials, the rotational power P TTL required as a whole is a simple sum of the rotational powers P of the individual kilns 11. . Therefore, even if a drive unit is provided for each kiln 11 or a drive unit is shared by a plurality of kilns 11, the required rotational power P TTL is almost the same as a whole.

しかしながら、上述したように、ロータリーキルンでは、キルンの内部にリフターを設けることも可能である。この場合、原料は、リフターによってより高い位置まで掻き上げられて落下する。つまり、キルン11の回転に伴って変化するリフターの位置によって、原料が掻き上げられる段階と落下する段階とが繰り返される。それゆえ、炉内の原料の位置分布はキルン11の回転に伴って変化する。これはつまり、上記の式3において、原料の掻き上げに必要なトルクΣ(w’×X)が変化することになり、従って掻き上げ動力P2もキルン11の回転の状態によって変動するということである。   However, as described above, in a rotary kiln, a lifter can be provided inside the kiln. In this case, the raw material is scraped up to a higher position by the lifter and falls. That is, depending on the position of the lifter that changes as the kiln 11 rotates, the stage where the raw material is scraped up and the stage where it falls are repeated. Therefore, the position distribution of the raw material in the furnace changes as the kiln 11 rotates. This means that in Equation 3 above, the torque Σ (w ′ × X) required for scraping the raw material changes, and therefore the scraping power P2 also varies depending on the rotation state of the kiln 11. is there.

かかる回転動力Pについて、本発明者らが鋭意研究したところ、掻き上げ動力P2が、回転動力Pのうちの大きな割合を占めることがわかった。掻き上げ動力P2は、多くの場合回転動力Pの50%以上を占め、例えば原料が鉱石などの重量物であれば、80%を超えることもある。上記のように、掻き上げ動力P2は、キルン11の内部にリフターが設けられる場合には、キルン11の回転の状態に依存する変動成分になる。従って、掻き上げ動力P2が回転動力Pのうちの大きな割合を占めるということは、キルン11の内部にリフターが設けられる場合、回転動力Pの大部分が変動成分になるということである。   When the present inventors diligently researched about the rotational power P, it was found that the scraping power P2 occupies a large proportion of the rotational power P. The scraping power P2 often occupies 50% or more of the rotational power P. For example, if the raw material is a heavy material such as ore, it may exceed 80%. As described above, when the lifter is provided inside the kiln 11, the scraping power P <b> 2 becomes a fluctuation component that depends on the rotation state of the kiln 11. Accordingly, the fact that the scraping power P2 occupies a large proportion of the rotational power P means that when the lifter is provided inside the kiln 11, most of the rotational power P becomes a fluctuation component.

そこで、本発明者らは、ロータリーキルン設備において、内部にリフターを有する複数のキルンを設けてこれらの間で駆動手段を共有し、各キルンの回転の状態を適切に組み合わせることによって、全体として必要な掻き上げ動力P2TTLを削減し、その結果として全体の回転動力PTTLを削減することに想到した。本発明は、かかる知見に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、内部にリフターを有する複数のロータリーキルンを駆動する際に、全体として必要な回転動力の最大値を低減させることが可能な、新規かつ改良されたロータリーキルンの駆動方法を提供することにある。 Therefore, the present inventors provide a plurality of kilns having lifters in the rotary kiln equipment, share the driving means among them, and appropriately combine the rotation states of the kilns as a whole. It was conceived that the scraping power P2 TTL was reduced, and as a result, the overall rotational power P TTL was reduced. This invention is made | formed in view of this knowledge, The place made into the objective of this invention reduces the maximum value of the rotational power required as a whole when driving the some rotary kiln which has a lifter inside. It is an object of the present invention to provide a new and improved method of driving a rotary kiln.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、内部にリフターを有する複数のロータリーキルンの駆動方法であって、複数のロータリーキルンに共通する駆動手段を設け、各ロータリーキルンの内部における原料の位置分布が互いに異なる位相で変化するように複数のロータリーキルンを配置することを特徴とする、ロータリーキルンの駆動方法が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, there is provided a driving method for a plurality of rotary kilns having lifters therein, and driving means common to the plurality of rotary kilns is provided, and the raw material in each rotary kiln is provided. A method for driving a rotary kiln is provided, wherein a plurality of rotary kilns are arranged so that the position distribution changes at different phases.

内部にリフターを有するロータリーキルンでは、内部における原料の位置分布が周期的に変化する。従って、原料を掻き上げるために必要な動力も、周期的に変化する。そこで、原料の位置分布の周期的変化の位相が各キルンの間で異なるように複数のキルンを配置し、これらのキルンを共通の駆動手段に接続すれば、各キルンの間で掻き上げ動力が最大になるタイミングがずれる結果、全体として必要な回転動力の最大値は、個々のキルンに必要な回転動力の最大値を足し合わせた値よりも小さくなる。   In a rotary kiln having a lifter inside, the position distribution of the raw material inside changes periodically. Therefore, the power required to scoop up the raw material also changes periodically. Therefore, if a plurality of kilns are arranged so that the phase of the periodic change in the position distribution of the raw material is different between the kilns, and these kilns are connected to a common driving means, the scraping power between the kilns is increased. As a result, the maximum rotational power required as a whole becomes smaller than the sum of the maximum rotational power required for each kiln.

上記のロータリーキルンの駆動方法は、2基のロータリーキルンを駆動させるものであってもよい。2基のロータリーキルンを駆動させる場合、それぞれのキルンの間で掻き上げ動力が最大になるタイミングがずれることによる、全体として必要な回転動力の最大値の低減効果が特に顕著である。もちろん、駆動されるロータリーキルンは3基以上であってもよい。   The rotary kiln driving method described above may drive two rotary kilns. When two rotary kilns are driven, the effect of reducing the maximum value of the rotational power required as a whole is particularly remarkable due to the timing at which the scraping power is maximized between the kilns. Of course, three or more rotary kilns may be driven.

また、上記のロータリーキルンの駆動方法において、複数のロータリーキルンは、各ロータリーキルンに対するリフターの位置が互いに異なるように配置されてもよい。炉内の原料の位置分布はリフターの位置に従って変化するため、リフターの位置(キルン本体を基準とした相対的な位置)が互いに異なるように各キルンを配置すれば、原料の位置分布を互いに異なる位相で変化させることができる。なお、ここでいうリフターの形状は、特に限定されない。リフターの形状は、例えば仕切り壁であってもよく、凸条であってもよく、その他の形状であってもよい。   In the above rotary kiln driving method, the plurality of rotary kilns may be arranged such that the positions of the lifters with respect to the rotary kilns are different from each other. Since the position distribution of the raw material in the furnace changes according to the position of the lifter, if each kiln is arranged so that the position of the lifter (relative position with respect to the kiln body) is different from each other, the position distribution of the raw material is different from each other. It can be changed in phase. The shape of the lifter here is not particularly limited. The shape of the lifter may be, for example, a partition wall, a ridge, or another shape.

また、上記のロータリーキルンの駆動方法において、リフターは、ロータリーキルンの内部を複数の区画に区分する仕切り壁であり、複数のロータリーキルンは、各区画のうち原料が装入される区画の位置が互いに異なるように配置されてもよい。リフターが仕切り壁である場合、キルンの内部で、原料が装入される区画とそうではない区画とを設定することが可能である。原料が装入される区画の位置(キルン本体を基準とした相対的な位置)が互いに異なるようにそれぞれのキルンを配置すれば、原料の位置分布を互いに異なる位相で変化させることができる。この場合、リフターの位置は、それぞれのキルンで同じであってもよいし、異なっていてもよい。   Further, in the above rotary kiln driving method, the lifter is a partition wall that divides the inside of the rotary kiln into a plurality of compartments, and the plurality of rotary kilns are arranged so that the positions of the compartments into which raw materials are charged are different from each other. May be arranged. When the lifter is a partition wall, it is possible to set a compartment in which the raw material is charged and a compartment that is not so in the kiln. If the respective kilns are arranged so that the positions of the sections into which the raw materials are charged (relative positions with respect to the kiln main body) are different from each other, the position distribution of the raw materials can be changed in different phases. In this case, the position of the lifter may be the same in each kiln or may be different.

また、上記のロータリーキルンの駆動方法において、複数のロータリーキルンの間での原料の位置分布の位相差(キルン間における位置分布変化の回転方向の角度差)は、原料の位置分布の周期(各キルンで材料が再び同じ位置分布になるまでの回転角度)を複数のロータリーキルンの数で割った値に等しくてもよい。これは、換言すれば、複数のキルンにおける原料の位置分布に、ほぼ等間隔の位相差がつけられるということである。   In the above rotary kiln driving method, the phase difference of the raw material position distribution among the plurality of rotary kilns (the angular difference in the rotational direction of the positional distribution change between the kilns) is the period of the raw material position distribution (at each kiln). It may be equal to a value obtained by dividing the rotation angle until the material has the same position distribution again by the number of rotary kilns. In other words, phase distributions of substantially equal intervals are added to the position distribution of raw materials in a plurality of kilns.

例えば、仕切り壁によってキルン内を2分割した場合、原料の位置分布の変化はキルンが180°回転するごとに繰り返される。つまり、原料の位置分布の周期は180°である。この場合、2基のキルンを配置すれは、90°(=180°/2)の位相差をつけられる。同様にして3基のキルンを配置すれば、60°(=180°/3)の位相差をつけられる。また、仕切り壁によってキルン内を4分割した場合、原料の位置分布の変化はキルンが90°回転するごとに繰り返される。つまり、原料の位置分布の周期は90°である。この場合、2基のキルンを配置すれば、45°(=90°/2)の位相差をつけられる。かかる構成とすることによって、掻き上げ動力の合計をより平準化することができる。   For example, when the inside of the kiln is divided into two by the partition wall, the change in the raw material position distribution is repeated each time the kiln rotates 180 °. That is, the period of the position distribution of the raw material is 180 °. In this case, when two kilns are arranged, a phase difference of 90 ° (= 180 ° / 2) is given. Similarly, if three kilns are arranged, a phase difference of 60 ° (= 180 ° / 3) can be obtained. Further, when the inside of the kiln is divided into four by the partition wall, the change in the raw material position distribution is repeated each time the kiln rotates 90 °. That is, the period of the position distribution of the raw material is 90 °. In this case, if two kilns are arranged, a phase difference of 45 ° (= 90 ° / 2) can be obtained. By setting it as this structure, the sum total of scraping power can be leveled more.

また、上記のロータリーキルンの駆動方法において、複数のロータリーキルンのうちの少なくとも一部は、他のロータリーキルンを経て駆動手段から動力を伝達されることによって回転してもよい。複数のキルンで駆動手段を共有する場合に、駆動手段からそれぞれのキルンまでどのようにして回転動力を伝達するかは、諸々の条件に応じて自由に設定することが可能である。   In the rotary kiln driving method described above, at least a part of the plurality of rotary kilns may rotate by being transmitted with power from the driving means via other rotary kilns. When the driving means is shared by a plurality of kilns, it is possible to freely set how the rotational power is transmitted from the driving means to each kiln according to various conditions.

以上説明したように本発明によれば、内部にリフターを有する複数のロータリーキルンを駆動する際に、全体として必要な回転動力の最大値を低減させることができる。   As described above, according to the present invention, when driving a plurality of rotary kilns having lifters inside, the maximum value of rotational power required as a whole can be reduced.

これによって、例えば、ロータリーキルン1基あたりの駆動手段の最大出力がより小さいものでよくなるために、設備コストが低減される。また、負荷の変動幅も小さくなるため、駆動手段の疲労や摩耗が少なくなり、メンテナンスが容易になる場合もある。   Accordingly, for example, the maximum output of the driving means per one rotary kiln can be smaller, so that the equipment cost is reduced. Further, since the fluctuation range of the load becomes small, the fatigue and wear of the driving means are reduced, and maintenance may be facilitated.

ロータリーキルンにおける掻き上げトルクの算出について説明するための図である。It is a figure for demonstrating calculation of the scraping torque in a rotary kiln. 本発明の第1の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。It is a figure showing the schematic structure of the rotary kiln equipment concerning a 1st embodiment of the present invention. 図2に示すロータリーキルン設備における掻き上げトルクの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the scraping torque in the rotary kiln installation shown in FIG. 本発明の第2の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the rotary kiln installation which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図4に示すロータリーキルン設備における掻き上げトルクの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the scraping torque in the rotary kiln installation shown in FIG. 本発明の第3の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the rotary kiln installation which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図6に示すロータリーキルン設備における掻き上げトルクの変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the scraping torque in the rotary kiln installation shown in FIG. 本発明の第4の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the rotary kiln installation which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the rotary kiln installation which concerns on the 5th Embodiment of this invention. ロータリーキルンの回転動力について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the rotational power of a rotary kiln.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(掻き上げトルクの算出)
まず、図1を参照して、本発明の基礎となる掻き上げトルクの算出について説明する。以下の説明では、例として内部にリフターが設けられないロータリーキルンについて掻き上げトルクを算出するが、リフターが設けられるロータリーキルンでも、同様にして掻き上げトルクを計算することが可能である。
(Calculation of scraping torque)
First, with reference to FIG. 1, calculation of the scraping torque that is the basis of the present invention will be described. In the following description, as an example, the scraping torque is calculated for a rotary kiln that is not provided with a lifter. However, the scraping torque can be similarly calculated for a rotary kiln that is provided with a lifter.

以下の計算では、キルン11の中心を原点として、水平方向にX軸、鉛直方向にY軸を設定する。その上で、キルン11の内部にある原料を水平方向に幅ΔXごとに分割した微小要素Eのそれぞれについて、掻き上げに必要なトルクを算出する。各要素Eについて算出されたトルクの合計が、キルン11の内部にある原料を掻き上げるために必要なトルク(以下、掻き上げトルクともいう)である。   In the following calculation, the X axis is set in the horizontal direction and the Y axis is set in the vertical direction with the center of the kiln 11 as the origin. Then, the torque required for scraping is calculated for each of the microelements E obtained by dividing the raw material in the kiln 11 in the horizontal direction for each width ΔX. The sum of the torques calculated for each element E is the torque required to scoop up the raw material inside the kiln 11 (hereinafter also referred to as scooping torque).

図1において、点Aおよび点Bは、原料の堆積面の下端および上端である。ここで、原料の堆積面がほぼ平面であるものとすると、堆積面の断面を表す直線AB(Y=aX+b;a,bは定数)が定義できる。点Aの座標を(X,Y)、点Bの座標を(X,Y)とすると、点Aおよび点Bはいずれも、直線ABとキルン11の内壁との交点であることから、XとYと、およびXとYとの関係は、キルン11の半径Rと定数a,bとを用いて以下の式4および式5のように表される。 In FIG. 1, points A and B are the lower end and the upper end of the raw material deposition surface. Here, when the deposition surface of the raw material is substantially flat, a straight line AB (Y = aX + b; a and b are constants) representing a cross section of the deposition surface can be defined. When the coordinates of the point A are (X 1 , Y 1 ) and the coordinates of the point B are (X 2 , Y 2 ), both the points A and B are intersections of the straight line AB and the inner wall of the kiln 11. Therefore, the relationship between X 1 and Y 1 , and X 2 and Y 2 is expressed by the following equations 4 and 5 using the radius R of the kiln 11 and the constants a and b.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

Figure 2014020728
Figure 2014020728

各微小要素Eについて、上端の座標を(X,Y)、下端の座標を(X,Y’)とすると、微小要素Eの幅は分割幅ΔX、高さはΔY=Y−Y’である。ここで、微小要素Eの上端は直線AB上にあり、微小要素Eの下端はキルン11の内壁上にあるため、YおよびY’は、以下の式6のように表される。   For each microelement E, if the upper end coordinates are (X, Y) and the lower end coordinates are (X, Y ′), the width of the microelement E is the division width ΔX and the height is ΔY = Y−Y ′. . Here, since the upper end of the microelement E is on the straight line AB and the lower end of the microelement E is on the inner wall of the kiln 11, Y and Y 'are expressed by the following Expression 6.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

従って、微小要素Eの面積Sは、以下の式7によって表される。   Therefore, the area S of the microelement E is expressed by the following Expression 7.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

キルン11の内部にある原料の断面積STTLは、上記の式6によって表される微小要素Eの面積SをX=XからX=Xまで積分したものに等しく、以下の式8によって求められる。 The cross-sectional area S TTL of the raw material inside the kiln 11 is equal to the integration of the area S of the microelement E represented by the above equation 6 from X = X 2 to X = X 1 , according to the following equation 8: Desired.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

ここで、計算の条件として、以下の表1に示すように、キルンおよび原料の諸元を与える。   Here, as conditions for calculation, as shown in Table 1 below, specifications of the kiln and the raw material are given.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

上記の式8によって求められる原料の断面積STTLが、表1に示される原料の断面積Sに等しくなるように、式4、式5、式8を用いてX1,Y1,X2,Y2,bについて収束計算を実行すると、結果は以下の表2のようになる。なお、aは、−tan(α)に等しく、−0.7である。 Sectional area S TTL of the raw materials is determined by Equation 8 described above, to be equal to the cross-sectional area S M of the raw materials shown in Table 1, Formula 4, Formula 5, X1 using Equation 8, Y1, X2, Y2 , B, the convergence calculation is performed, and the result is as shown in Table 2 below. Note that a is equal to -tan (α) and is -0.7.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

上記の結果を上記の式6に代入し、適当なΔXを設定することで、微小要素Eの面積Sが求められる。面積Sに原料のかさ比重γとキルン有効長Lとをかければ、微小要素Eに対応する部分の原料の質量w’が求められる。質量w’に、キルン11の中心、すなわち原点までの距離をかければ、微小要素Eに対応する原料を掻き上げるために必要なトルクが求められる。ΔXを、原料をX軸方向について1000等分する値、すなわちΔX=(X1−X2)/1000=約0.0012(m)として算出したトルクを原料全体について積算すると、約14.4(kN・m)である。   By substituting the above result into Equation 6 above and setting an appropriate ΔX, the area S of the microelement E can be obtained. If the bulk specific gravity γ and the kiln effective length L of the raw material are applied to the area S, the mass w ′ of the raw material corresponding to the microelement E can be obtained. If the distance to the center of the kiln 11, that is, the origin, is given to the mass w ′, the torque required to scoop up the raw material corresponding to the microelement E is obtained. When ΔX is a value obtained by dividing the raw material into 1000 equal parts in the X-axis direction, that is, ΔX = (X1−X2) / 1000 = about 0.0012 (m), the total torque is about 14.4 (kN -M).

なお、以下で説明する本発明の各実施形態における掻き上げトルクは、上記の例と同様の計算によって算出されているため、計算についての詳細な説明は省略する。当業者には明らかなように、炉内にリフターが設けられる場合にも、原料の領域を規定する関数が変更されるだけであるため、上記の例と同様にして掻き上げトルクを算出することが可能である。   In addition, since the scraping torque in each embodiment of the present invention described below is calculated by the same calculation as in the above example, a detailed description of the calculation is omitted. As will be apparent to those skilled in the art, even when a lifter is provided in the furnace, only the function that defines the region of the raw material is changed, so the scraping torque is calculated in the same manner as in the above example. Is possible.

(第1の実施形態)
続いて、図2および図3を参照して、本発明の第1の実施形態について説明する。
(First embodiment)
Subsequently, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図2は、本発明の第1の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。ロータリーキルン設備100は、2基のキルン110a,110bを有する。キルン110a,110bのそれぞれには、リフターとして、内部を2つの区画に区分する仕切り壁112a,112bが設けられる。キルン110a,110bの内部にある原料は、それぞれ、仕切り壁112a,112bによって掻き上げられる。従って、図示されているように、仕切り壁112a,112bの位置によって、キルン110a,110bの内部にある原料の位置分布は異なる。   FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the rotary kiln facility according to the first embodiment of the present invention. The rotary kiln facility 100 has two kilns 110a and 110b. Each of the kilns 110a and 110b is provided with partition walls 112a and 112b that divide the interior into two sections as lifters. The raw materials in the kilns 110a and 110b are scraped up by the partition walls 112a and 112b, respectively. Therefore, as shown in the figure, the position distribution of the raw materials in the kilns 110a and 110b differs depending on the positions of the partition walls 112a and 112b.

ここで、図示されているように、キルン110a,110bは、仕切り壁112a,112bの位置が互いに90°の位相差を有するように、支持ローラ120上に配置される。つまり、例えば仕切り壁112aが水平である場合には、仕切り壁112bは鉛直である。逆に、仕切り壁112aが鉛直である場合には、仕切り壁112bは水平である。これによって、キルン110a,110bの内部にある原料の位置分布は、互いに異なる位相で変化する。   Here, as shown in the figure, the kilns 110a and 110b are arranged on the support roller 120 so that the positions of the partition walls 112a and 112b have a phase difference of 90 °. That is, for example, when the partition wall 112a is horizontal, the partition wall 112b is vertical. Conversely, when the partition wall 112a is vertical, the partition wall 112b is horizontal. As a result, the position distribution of the raw materials inside the kilns 110a and 110b changes at different phases.

一方、支持ローラ120は、減速機140を介してモータ130に接続されている。モータ130からの回転動力は減速機140を経て支持ローラ120に伝達され、支持ローラ120の回転に伴ってキルン110a,110bがそれぞれ同じ回転数で回転する。本実施形態では、このようにして、キルン110a,110bが共通の駆動手段であるモータ130に接続されるとともに、キルン110a,110bの内部における原料の位置分布の位相差が維持される。   On the other hand, the support roller 120 is connected to the motor 130 via the speed reducer 140. The rotational power from the motor 130 is transmitted to the support roller 120 via the speed reducer 140, and the kilns 110a and 110b rotate at the same rotational speed as the support roller 120 rotates. In the present embodiment, the kilns 110a and 110b are thus connected to the motor 130 which is a common driving means, and the phase difference of the position distribution of the raw materials inside the kilns 110a and 110b is maintained.

図3は、図2に示すロータリーキルン設備における掻き上げトルクの変化を示すグラフである。なお、図3では、キルン110aをキルンA、キルン110bをキルンBと表記している。この例では、仕切り壁112a,112bの位置が90°の位相差を維持した状態で、キルンAおよびキルンBをそれぞれ10°〜15°間隔で順次回転させて掻き上げトルクを算出した。なお、計算の条件となるキルンおよび原料の諸元(キルンA、キルンBに共通)は、以下の表3に示すとおりである。なお、仕切り壁によって形成される2つの区画内に存在する原料量は、等しいものとする。   FIG. 3 is a graph showing changes in the scraping torque in the rotary kiln facility shown in FIG. In FIG. 3, the kiln 110 a is denoted as kiln A, and the kiln 110 b is denoted as kiln B. In this example, with the positions of the partition walls 112a and 112b maintaining a phase difference of 90 °, the kiln A and the kiln B are sequentially rotated at intervals of 10 ° to 15 °, respectively, and the scraping torque is calculated. In addition, the specifications of the kiln and the raw material (common to kiln A and kiln B) that are the calculation conditions are as shown in Table 3 below. In addition, the amount of raw materials which exist in two divisions formed with a partition wall shall be equal.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

グラフを参照すると、キルンA、キルンBともに、掻き上げトルクが180°(キルンの回転角度)を周期として変化していることがわかる。これは、それぞれのキルンの内部にある原料の位置分布が、同じく180°を周期として変化しているためである。また、キルンAの掻き上げトルクの変化と、キルンBの掻き上げトルクの変化との間には、約90°の位相差がある。これは、それぞれのキルンの仕切り壁の位置が互いに90°の位相差を有することによるものである。結果として、キルンAの掻き上げトルクが最大になる区間(キルン回転角度160°前後)ではキルンBの掻き上げトルクが最小に近く、逆にキルンBの掻き上げトルクが最大になる区間(キルン回転角度70°前後)ではキルンAの掻き上げトルクが最小に近くなっている。   Referring to the graph, it can be seen that both the kiln A and the kiln B change the scraping torque with a period of 180 ° (kiln rotation angle). This is because the position distribution of the raw material in each kiln changes with a period of 180 °. Further, there is a phase difference of about 90 ° between the change in the scraping torque of the kiln A and the change in the scraping torque of the kiln B. This is because the positions of the partition walls of the respective kilns have a phase difference of 90 ° from each other. As a result, in the section where the scraping torque of the kiln A is maximum (kiln rotation angle around 160 °), the scraping torque of the kiln B is close to the minimum, and conversely, the section where the scraping torque of the kiln B is maximum (kiln rotation). At an angle of about 70 °, the scraping torque of the kiln A is close to the minimum.

上記の例において、キルン1基あたりの最大掻き上げトルクは、約20.2(kN・m)である(角度が間欠的に設定されているため、若干の誤差が含まれうる。以下の実施形態においても同様)。これを単純に2倍すると約40.3(kN・m)であるが、上記のように2基のキルンの掻き上げトルクの変化に位相差をつけることによって、キルンAおよびキルンBの合計の掻き上げトルクの最大値は、約26.5(kN・m)に抑えられている。これは、それぞれの最大値を単純に加算した場合に比べて約34%低減された値である。   In the above example, the maximum scraping torque per kiln is about 20.2 (kN · m) (since the angle is set intermittently, some errors may be included. The same applies to the form). When this is simply doubled, it is about 40.3 (kN · m). By adding a phase difference to the change in the scraping torque of the two kilns as described above, the total of kiln A and kiln B The maximum value of the scraping torque is suppressed to about 26.5 (kN · m). This is a value that is reduced by about 34% compared to the case where the respective maximum values are simply added.

(第2の実施形態)
次に、図4および図5を参照して、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4 and FIG.

図4は、本発明の第2の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。ロータリーキルン設備200は、2基のキルン210a,210bを有する。キルン210a,210bのそれぞれには、リフターとして、内部を4つの区画に区分する仕切り壁212a,212bが設けられる。本実施形態では、4つの区画のすべてに原料が装入される。   FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of a rotary kiln facility according to the second embodiment of the present invention. The rotary kiln facility 200 has two kilns 210a and 210b. Each of the kilns 210a and 210b is provided with partition walls 212a and 212b that divide the interior into four sections as lifters. In this embodiment, the raw material is charged in all four compartments.

ここで、図示されているように、キルン210a,210bは、仕切り壁212a,212bの位置が互いに45°の位相差を有するように、支持ローラ120上に配置される。つまり、例えば仕切り壁212aが斜め45°に傾斜している場合には、仕切り壁212bは水平または鉛直である。逆に、仕切り壁212aが水平または鉛直である場合には、仕切り壁212bは斜め45°に傾斜している。これによって、キルン210a,210bの内部にある原料の位置分布は、互いに異なる位相で変化する。   Here, as illustrated, the kilns 210a and 210b are disposed on the support roller 120 so that the positions of the partition walls 212a and 212b have a phase difference of 45 ° from each other. That is, for example, when the partition wall 212a is inclined at an angle of 45 °, the partition wall 212b is horizontal or vertical. Conversely, when the partition wall 212a is horizontal or vertical, the partition wall 212b is inclined at an angle of 45 °. As a result, the position distribution of the raw materials inside the kilns 210a and 210b changes at different phases.

図5は、図4に示すロータリーキルン設備における掻き上げトルクの変化を示すグラフである。なお、図5では、キルン210aをキルンA、キルン210bをキルンBと表記している。この例では、仕切り壁212a,212bの位置が45°の位相差を維持した状態で、キルンAおよびキルンBを5°間隔で順次回転させて掻き上げトルクを算出した。なお、計算の条件となるキルンおよび原料の諸元(キルンA、キルンBに共通)は、以下の表4に示すとおりである。なお、仕切り壁によって形成される4つ区画内に存在する原料量は、いずれも等しいものとする。   FIG. 5 is a graph showing changes in the scraping torque in the rotary kiln facility shown in FIG. In FIG. 5, the kiln 210 a is denoted as kiln A, and the kiln 210 b is denoted as kiln B. In this example, the scraping torque was calculated by sequentially rotating the kiln A and the kiln B at intervals of 5 ° while maintaining the phase difference of 45 ° between the positions of the partition walls 212a and 212b. The kiln and the raw material specifications (common to kiln A and kiln B) that are the calculation conditions are as shown in Table 4 below. Note that the amounts of raw materials present in the four compartments formed by the partition walls are all equal.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

グラフを参照すると、キルンA、キルンBともに、掻き上げトルクが90°(キルンの回転角度)を周期として変化していることがわかる。これは、それぞれのキルンの内部にある原料の位置分布が、同じく90°を周期として変化しているためである。また、キルンAの掻き上げトルクの変化と、キルンBの掻き上げトルクの変化との間には、約45°の位相差がある。これは、それぞれのキルンの仕切り壁の位置が互いに45°の位相差を有することによるものである。   Referring to the graph, it can be seen that both the kiln A and the kiln B change the scraping torque with a period of 90 ° (kiln rotation angle). This is because the position distribution of the raw materials in each kiln changes with 90 ° as a period. Further, there is a phase difference of about 45 ° between the change in the scraping torque of the kiln A and the change in the scraping torque of the kiln B. This is because the positions of the partition walls of the respective kilns have a phase difference of 45 ° from each other.

上記の例において、キルン1基あたりの最大掻き上げトルクは、約8.6(kN・m)である。これを単純に2倍すると約17.3(kN・m)であるが、上記のように2基のキルンの掻き上げトルクの変化に位相差があるために、キルンAおよびキルンBの合計の掻き上げトルクの最大値は、約15.9(kN・m)であり、それぞれの最大値を単純に加算した場合に比べて約8%低減されている。   In the above example, the maximum scraping torque per kiln is about 8.6 (kN · m). If this is simply doubled, it is about 17.3 (kN · m). However, because there is a phase difference in the change in the scraping torque of the two kilns as described above, the total of kiln A and kiln B The maximum value of the scraping torque is about 15.9 (kN · m), which is about 8% lower than when the maximum values are simply added.

(第3の実施形態)
続いて、図6および図7を参照して、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Subsequently, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図6は、本発明の第3の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。ロータリーキルン設備300は、2基のキルン310a,310bを有する。キルン310a,310bのそれぞれには、リフターとして、内部を4つの区画に区分する仕切り壁212a,212bが設けられる。本実施形態では、4つの区画のうち、対角上に位置する2つの区画に原料が装入されている。   FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a rotary kiln facility according to the third embodiment of the present invention. The rotary kiln facility 300 includes two kilns 310a and 310b. Each of the kilns 310a and 310b is provided with partition walls 212a and 212b that divide the interior into four sections as lifters. In the present embodiment, the raw material is charged in two of the four sections located diagonally.

ここで、図示されているように、キルン310a,310bは、仕切り壁212a,212bの位置が同期する(位相差を有さない)ように、支持ローラ120上に配置される。それとともに、キルン310a,310bでは、互い違いの区画に原料が挿入される。つまり、例えばキルン310aで左上および右下の区画に原料が装入される場合には、キルン310bでは右上および左下の区画に原料が装入される。これによって、キルン310a,310bの内部にある原料の位置分布は、互いに異なる位相で変化する。   Here, as illustrated, the kilns 310a and 310b are arranged on the support roller 120 so that the positions of the partition walls 212a and 212b are synchronized (has no phase difference). At the same time, in the kilns 310a and 310b, the raw material is inserted into the alternate compartments. That is, for example, when the raw material is charged into the upper left and lower right compartments in the kiln 310a, the raw material is charged into the upper right and lower left compartments in the kiln 310b. As a result, the position distribution of the raw materials in the kilns 310a and 310b changes with phases different from each other.

図7は、図6に示すロータリーキルン設備における掻き上げトルクの変化を示すグラフである。なお、図7では、キルン310aをキルンA、キルン310bをキルンBと表記している。この例では、原料が装入される区画が互い違いになった状態で、キルンAおよびキルンBを10°〜15°の間隔で順次回転させて掻き上げトルクを算出した。なお、計算の条件となるキルンおよび原料の諸元(キルンA、キルンBに共通)は、以下の表5に示すとおりである。なお、原料が装入される2つの区画内に存在する原料量は、等しいものとする。   FIG. 7 is a graph showing changes in the scraping torque in the rotary kiln facility shown in FIG. In FIG. 7, the kiln 310 a is expressed as kiln A, and the kiln 310 b is expressed as kiln B. In this example, the kiln A and the kiln B were sequentially rotated at intervals of 10 ° to 15 ° in a state where the sections into which the raw materials were charged were staggered, and the scraping torque was calculated. In addition, the specifications of the kiln and the raw material (common to kiln A and kiln B), which are the calculation conditions, are as shown in Table 5 below. It is assumed that the amount of raw material existing in the two compartments into which the raw material is charged is equal.

Figure 2014020728
Figure 2014020728

グラフを参照すると、キルンA、キルンBともに、掻き上げトルクが180°(キルンの回転角度)を周期として変化していることがわかる。これは、それぞれのキルンの内部にある原料の位置分布が、同じく180°を周期として変化しているためである。また、キルンAの掻き上げトルクの変化と、キルンBの掻き上げトルクの変化との間には、約90°の位相差がある。これは、それぞれのキルンで原料が装入される区画の位置が互いに90°の位相差を有することによるものである。   Referring to the graph, it can be seen that both the kiln A and the kiln B change the scraping torque with a period of 180 ° (kiln rotation angle). This is because the position distribution of the raw material in each kiln changes with a period of 180 °. Further, there is a phase difference of about 90 ° between the change in the scraping torque of the kiln A and the change in the scraping torque of the kiln B. This is because the positions of the sections where the raw materials are charged in each kiln have a phase difference of 90 ° from each other.

上記の例において、キルン1基あたりの最大掻き上げトルクは、約9.5(kN・m)である。これを単純に2倍すると約19.0(kN・m)であるが、上記のように2基のキルンの掻き上げトルクの変化に位相差があるために、キルンAおよびキルンBの合計の掻き上げトルクの最大値は、約13.1(kN・m)であり、それぞれの最大値を単純に加算した場合に比べて約31%低減されている。   In the above example, the maximum scraping torque per kiln is about 9.5 (kN · m). If this is simply doubled, it is about 19.0 (kN · m). However, since there is a phase difference in the change in the scraping torque of the two kilns as described above, the total of kiln A and kiln B The maximum value of the scraping torque is about 13.1 (kN · m), which is about 31% lower than when the maximum values are simply added.

(第4の実施形態)
次に、図8を参照して、本発明の第4の実施形態について説明する。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図8は、本発明の第4の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。ロータリーキルン設備400は、2基のキルン410a,410bを有する。キルン410a,410bのそれぞれには、リフターとして、キルンの長手方向に延在する凸条414a,414bが設けられる。   FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a rotary kiln facility according to the fourth embodiment of the present invention. The rotary kiln facility 400 includes two kilns 410a and 410b. Each of the kilns 410a and 410b is provided with ridges 414a and 414b extending in the longitudinal direction of the kiln as lifters.

ここで、図示されているように、キルン410a,410bは、凸条414a,414bの位置が互いに45°の位相差を有するように、支持ローラ120上に配置される。つまり、例えば凸条414aが斜め45°に傾斜している場合には、凸条414bは水平または鉛直である。逆に、凸条414aが水平または垂直である場合には、凸条414bは斜め45°に傾斜している。これによって、キルン410a,410bの内部にある原料の位置分布は、互いに異なる位相で変化する。   Here, as illustrated, the kilns 410a and 410b are arranged on the support roller 120 so that the positions of the ridges 414a and 414b have a phase difference of 45 ° from each other. That is, for example, when the ridge 414a is inclined at an angle of 45 °, the ridge 414b is horizontal or vertical. Conversely, when the ridge 414a is horizontal or vertical, the ridge 414b is inclined at an angle of 45 °. As a result, the position distribution of the raw materials inside the kilns 410a and 410b changes at different phases.

本実施形態のように、リフターとして凸条が設けられる場合も、それぞれのキルンの掻き上げトルクは、キルンの回転に伴って周期的に変化する。例えば、図示された時点において、キルン410aでは、左下に位置する凸条414aによって、内部にある原料がキルン410bの内部にある原料よりも高い位置まで掻き上げられている。   As in the present embodiment, even when a ridge is provided as a lifter, the scraping torque of each kiln changes periodically with the rotation of the kiln. For example, at the illustrated time point, in the kiln 410a, the raw material in the kiln 410a is scraped up to a position higher than the raw material in the kiln 410b by the protrusion 414a located in the lower left.

このように、リフターの形状が凸条である場合にも、凸条の位置が互いに異なるように2基のキルンを配置することによって、各キルンの内部にある原料の位置分布を互いに異なる位相で変化させることが可能である。従って、本実施形態でも、上記の各実施形態と同様に、全体の最大掻き上げトルクを削減することができる。   Thus, even when the shape of the lifter is a ridge, by arranging the two kilns so that the positions of the ridges are different from each other, the position distribution of the raw materials inside each kiln is different from each other. It is possible to change. Therefore, also in this embodiment, the overall maximum scraping torque can be reduced as in the above embodiments.

(第5の実施形態)
次に、図9を参照して、本発明の第5の実施形態について説明する。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図9は、本発明の第5の実施形態に係るロータリーキルン設備の概略的な構成を示す図である。ロータリーキルン設備500は、2基のキルン110a,110bを有する。キルン110a,110bの構成は、上記の第1の実施形態と同様である。   FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a rotary kiln facility according to the fifth embodiment of the present invention. The rotary kiln facility 500 includes two kilns 110a and 110b. The configuration of the kilns 110a and 110b is the same as that in the first embodiment.

キルン110a,110bは、それぞれ支持ローラ520上に配置される。支持ローラ520は、キルン110bを支持し、減速機140を介してモータ130に接続される支持ローラ520b1と、キルン110bを支持し、動力伝達機構550に接続される支持ローラ520b2と、キルン110aを支持し、動力伝達機構550に接続される支持ローラ520a1と、キルン110aを支持する支持ローラ520a2とを含む。   The kilns 110a and 110b are respectively disposed on the support rollers 520. The support roller 520 supports the kiln 110b and supports the kiln 110b, the support roller 520b1 connected to the motor 130 via the speed reducer 140, the support roller 520b2 connected to the power transmission mechanism 550, and the kiln 110a. A support roller 520a1 that supports and is connected to the power transmission mechanism 550 and a support roller 520a2 that supports the kiln 110a are included.

ロータリーキルン設備500では、モータ130からの回転動力が減速機140を経て支持ローラ520b1に伝達され、支持ローラ520b1の回転に伴ってキルン110bが回転する。一方、支持ローラ520b2は、キルン110bの回転に伴って回転し、回転動力を動力伝達機構550に伝達する。動力伝達機構550は、支持ローラ520b2からの回転動力を、回転数を変えずに支持ローラ520a1に伝達し、支持ローラ520a1の回転に伴ってキルン110aが回転する。本実施形態では、このようにして、キルン110a,110bが、共通の駆動手段であるモータ130に接続されるとともに、キルン110a,110bの内部における原料の位置分布の位相差が維持される。   In the rotary kiln facility 500, the rotational power from the motor 130 is transmitted to the support roller 520b1 via the speed reducer 140, and the kiln 110b rotates as the support roller 520b1 rotates. On the other hand, the support roller 520b2 rotates with the rotation of the kiln 110b, and transmits the rotational power to the power transmission mechanism 550. The power transmission mechanism 550 transmits the rotational power from the support roller 520b2 to the support roller 520a1 without changing the rotation speed, and the kiln 110a rotates as the support roller 520a1 rotates. In this embodiment, the kilns 110a and 110b are thus connected to the motor 130, which is a common driving unit, and the phase difference of the position distribution of the raw materials inside the kilns 110a and 110b is maintained.

本実施形態に示されるように、ロータリーキルン設備において、複数のキルンを駆動する共通の駆動手段、およびそれらの間の動力伝達手段をどのように配置するかは、設置場所の空間的な制約や、設備保守の容易性の観点から適宜設計されうる。なお、本実施形態における駆動手段および動力伝達手段の配置は、上記の第1の実施形態だけではなく、第2〜第4の実施形態についても同様に適用されうる。   As shown in the present embodiment, in the rotary kiln facility, how to arrange a common drive means for driving a plurality of kilns and a power transmission means between them is the spatial restriction of the installation location, It can be designed as appropriate from the viewpoint of ease of equipment maintenance. The arrangement of the drive means and the power transmission means in the present embodiment can be applied not only to the first embodiment but also to the second to fourth embodiments.

(その他の実施形態)
上記で説明された実施形態では、ロータリーキルン設備に駆動手段を共有する2基のキルンを設置したが、3基以上のキルンが設置されて駆動手段を共有してもよい。この場合の駆動手段および動力伝達手段の配置も、例えば上記の第1の実施形態や第5の実施形態のように、適宜設計されうる。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, two kilns that share driving means are installed in the rotary kiln facility, but three or more kilns may be installed to share driving means. The arrangement of the drive means and the power transmission means in this case can also be designed as appropriate, for example, as in the first and fifth embodiments described above.

また、上記で説明された実施形態では、リフターとして設けられる仕切り壁がキルン内部を2区画または4区画に区分したが、区画の数は任意である。例えば、仕切り壁はキルン内部を3区画に区分してもよく、また5区画以上に区分してもよい。ただし、区画の数がおおむね4以下である方が、掻き上げトルクの変動の周期がある程度長いため、原料の位置分布に位相差をつけることによる掻き上げトルクの削減効果が大きい。また、仕切り壁はキルン内部を必ずしも放射状に区分しなくてもよく、例えばその一部を同心円状に区分してもよい。   In the embodiment described above, the partition wall provided as a lifter divides the inside of the kiln into two sections or four sections, but the number of sections is arbitrary. For example, the partition wall may divide the inside of the kiln into three sections or may be divided into five sections or more. However, when the number of sections is approximately 4 or less, the period of fluctuation of the scraping torque is somewhat long, so that the effect of reducing the scraping torque by adding a phase difference to the raw material position distribution is large. Moreover, the partition wall does not necessarily divide the inside of the kiln radially, for example, a part thereof may be divided concentrically.

また、上記で説明された実施形態では、リフターとして設けられる凸条がキルン内部の4箇所に設けられたが、凸条の数は任意である。例えば、凸条はキルン内部の2箇所または3箇所に設けられてもよく、また5箇所以上に設けられてもよい。また、リフターの形状は仕切り壁や凸条には限られず、キルン内部にある原料を掻き上げるものであればどのような形状であってもよい。   Moreover, in embodiment described above, although the protruding item | line provided as a lifter was provided in four places inside a kiln, the number of protruding item | lines is arbitrary. For example, the ridges may be provided at two or three locations inside the kiln, and may be provided at five or more locations. Further, the shape of the lifter is not limited to the partition wall or the ridge, and any shape may be used as long as the raw material in the kiln is scraped up.

また、上記で説明された実施形態では、複数のキルンがいずれも同じ向きに回転したが、複数のキルンの中には逆向きに回転するものがあってもよい。   In the embodiment described above, the plurality of kilns all rotate in the same direction, but some of the plurality of kilns may rotate in the opposite direction.

また、本発明は、複数のロータリーキルンの駆動方法において、各ロータリーキルンの内部における原料の位置分布が互いに異なる位相で変化するように複数のロータリーキルンを配置することにより、全体として必要な回転動力の最大値を低減させるものである。上記異なる位相の変化を安定して保持するためには、ロータリーキルン同士を同一速度で回転させることが好ましい。そのため、ロータリーキルンの駆動伝達が重要となる。前述のように、キルンの回転動力は、キルンの外壁面に周設されたローラ(またはギア)によって伝達される。通常、ローラ駆動においても、すべりを生ずることなく安定的にキルンを回転させることを発明者は経験しているが、長期間の使用においては、微小なすべりが生じ、蓄積することで、当初設定した原料の位置分布がずれてしまう可能性がある。   Further, in the driving method of a plurality of rotary kilns, the present invention arranges a plurality of rotary kilns so that the position distribution of the raw materials inside each rotary kiln changes with mutually different phases, so that the maximum rotational power required as a whole is obtained. Is reduced. In order to stably maintain the different phase changes, it is preferable to rotate the rotary kilns at the same speed. Therefore, the drive transmission of the rotary kiln is important. As described above, the rotational power of the kiln is transmitted by the rollers (or gears) provided around the outer wall surface of the kiln. Normally, the inventor has experienced that the kiln can be stably rotated without causing any slippage even in roller driving, but in the long-term use, a minute slip is generated and accumulated. There is a possibility that the position distribution of the raw material is shifted.

これを防止するためには、使用時において適宜、複数のロータリーキルン内の原料の位置分布が当初の設定通りになっているかを確認するか、又は、ロータリーキルン同士の相対的な回転の位置関係が当初通りであるかを確認し(キルンの外周部に検出体を付けて近接センサーで監視する等)、ずれている場合には調整することが好ましい。また、ギヤによる駆動であれば、原料の位置分布がずれてしまうことは生じないため、すべり防止には好ましい。このような対応によって、当初設定した原料の位置分布を維持することが可能となる。   In order to prevent this, it is necessary to check whether the position distribution of the raw materials in the plurality of rotary kilns is as originally set at the time of use, or the relative rotational positional relationship between the rotary kilns is initially set. It is preferable to adjust if there is a deviation (for example, attaching a detector to the outer periphery of the kiln and monitoring with a proximity sensor). Further, if driven by a gear, the position distribution of the raw material does not shift, which is preferable for preventing slippage. Such a correspondence makes it possible to maintain the initially set position distribution of the raw material.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

100,200,300,400,500 ロータリーキルン設備
110,210,310,410 キルン
112,212 仕切り壁
414 凸条
120,520 支持ローラ
130 モータ
140 減速機
550 動力伝達機構
100, 200, 300, 400, 500 Rotary kiln equipment 110, 210, 310, 410 Kiln 112, 212 Partition wall 414 Projection 120, 520 Support roller 130 Motor 140 Reducer 550 Power transmission mechanism

Claims (6)

内部にリフターを有する複数のロータリーキルンの駆動方法であって、
前記複数のロータリーキルンに共通する駆動手段を設け、
前記各ロータリーキルンの内部における原料の位置分布が互いに異なる位相で変化するように前記複数のロータリーキルンを配置することを特徴とする、ロータリーキルンの駆動方法。
A method for driving a plurality of rotary kilns having lifters therein,
Provide a driving means common to the plurality of rotary kilns,
The rotary kiln driving method, wherein the plurality of rotary kilns are arranged so that the position distribution of the raw material in each rotary kiln changes at different phases.
2基のロータリーキルンを駆動させることを特徴とする、請求項1に記載のロータリーキルンの駆動方法。   The rotary kiln driving method according to claim 1, wherein two rotary kilns are driven. 前記複数のロータリーキルンは、前記各ロータリーキルンに対する前記リフターの位置が互いに異なるように配置されることを特徴とする、請求項1または2に記載のロータリーキルンの駆動方法。   The method of driving a rotary kiln according to claim 1 or 2, wherein the plurality of rotary kilns are arranged such that positions of the lifters with respect to the rotary kilns are different from each other. 前記リフターは、前記ロータリーキルンの内部を複数の区画に区分する仕切り壁であり、
前記複数のロータリーキルンは、前記各区画のうち前記原料が装入される区画の位置が互いに異なるように配置されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載のロータリーキルンの駆動方法。
The lifter is a partition wall that divides the interior of the rotary kiln into a plurality of sections,
The rotary kiln according to any one of claims 1 to 3, wherein the plurality of rotary kilns are arranged so that positions of the sections into which the raw materials are charged are different from each other. Driving method.
前記複数のロータリーキルンの間での前記原料の位置分布の位相差は、前記原料の位置分布の周期を前記複数のロータリーキルンの数で割った値に等しいことを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載のロータリーキルンの駆動方法。   The phase difference of the position distribution of the raw material among the plurality of rotary kilns is equal to a value obtained by dividing the period of the position distribution of the raw material by the number of the plurality of rotary kilns. The driving method of the rotary kiln of any one of Claims. 前記複数のロータリーキルンのうちの少なくとも一部は、他のロータリーキルンを経て前記駆動手段から動力を伝達されることによって回転する、請求項1〜5のいずれか1項に記載のロータリーキルンの駆動方法。
The method for driving a rotary kiln according to any one of claims 1 to 5, wherein at least a part of the plurality of rotary kilns is rotated by being transmitted with power from the driving means via another rotary kiln.
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