JP2919493B2 - 竪炉装置 - Google Patents

竪炉装置

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体粒塊を移動層の状態で焼成し炉体の底
部より製品として取り出す竪炉に関する。
〔従来の技術〕
一般の竪型の容器に充填された常温の固体の粒塊はそ
の底部より容易に排出することができるが、竪炉(竪窯
またはシャフトキルン)内で粒塊が高温度の焼成を受け
る場合には、粒塊同士の接触点近傍で表面が熔融状態に
なるために、粒塊は竪型の炉の底部付近で互いに固着
し、粒塊層全体として一体化状態すなわちいわゆる棚吊
り現象が生ずるため、焼成後の粒塊を円滑に取り出すこ
とが極めて困難になる。
このような問題に対処するために、従来、添付図面の
第2図に示すような偏心火格子によって粒塊層を強制的
に変形させ、固着した粒塊を分離しながら焼成後の製品
を排出させる手段がとられている。
第2図の竪炉における製品の排出方法では、竪炉51の
中心軸53に対しての距離54だけ偏心した中心軸をもつ段
状の火格子55が中心軸53のまわりに回転し、その偏心運
動によって該火格子55に接触する粒塊を左右に変位させ
ることによって、炉内で固着した粒塊群52を相互に分離
させている。火格子の最低部(最大径部)と竪炉内壁面
間の間隙56は偏心火格子の回転によって変化するので、
固着程度の甚だしく上記の火格子の段状部でも十分分離
されなかった粒塊群は水平方向の圧縮作用を受けてここ
で分離され、掻き出し板57の作用によって底部に設置さ
れた多段ダンパに落される。なお、焼成用空気は送入口
59により竪炉底部に送入され、火格子55の各レベルに設
けられた空気孔を通じて粒塊層中に送入される。
また、上記火格子55は、下方に延びる軸60によって回
転を受けるようになっているが、該軸60は竪炉51に設け
られた軸受61によって半径方向そして軸受62によって軸
方向の荷重が支えられるようになっている。したがっ
て、火格子55及びその上にある粒塊の重量は、上記軸60
の下端と底面63との間に配された上記軸受62によって支
えられることとなる。
〔発明が解決しようとする課題〕
炉内に充填された粒塊中に燃焼用空気を送気する場
合、炉の中央部と外周部とを比較すると後者の方が粒塊
と炉の内壁面との間に大きな間隙を形成するために通気
がよい。しかしながら、上記第2図の公知の装置にあっ
ては焼成用の空気は火格子55に一様に分布して設けられ
た数多くの空気孔を通じて粒塊層中にほぼ均等に分散さ
れるが、粒塊層中を上昇するにしたがい外周部へと向う
ために、燃焼室にもっとも近い粒塊の上層部にいたった
ときには不均一となってしまう。すなわち、火格子を出
た直後では竪炉中心軸近傍にだけ空気を送入するような
望ましい使用ができないこととなる。また、砕解によっ
て生じた小粒が火格子の空気孔を閉塞して空気の分散を
不均一なものにするという問題もある。
さらに、偏心火格子を回転する軸60の下端と床面63と
の間に配された軸受62は火格子55の重量だけではなくそ
の上の粒塊層の重量も負荷されるので極めて過酷な条件
下での運転となるばかりでなく、建設時に軸受61,62及
び火格子55の中心を合わせることは難しく、しかも高温
焼成時には炉下部の熱変形も加わるので火格子の円滑な
運転を阻害する要因ともなるという欠点もある。
本発明は、上記のごとくの問題を解決し、建設が簡単
かつ工作費も低廉であり、そして竪炉中心軸近傍にだけ
焼成用空気を送入することによって焼成性能を向上する
竪炉装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明によれば、上記目的は、 竪型の炉体の低部開口から炉内に進入して送気筒体が
配され、 送気筒体は、炉体の中心軸線上で該送気筒体を回転駆
動せしめる駆動部材を介して炉外の軸受で回転支持さ
れ、 軸受は上記炉体と駆動部材との間の半径方向及び軸方
向の荷重を支持するように形成され、 送気筒体の中間部には、最大径部で炉体の内壁との間
に間隙を形成すると共に上記送気筒体の中心軸線に対し
て偏心した位置に中心軸線をもちかつ上方に向け径を階
段状に小さく形成された段部をもつ砕解盤が取りつけら
れ、 送気筒体の上部には、周面及び/もしくは下方に開口
せる給気開口をもつ給気蓋部材が取りつけられている、 ことによって達成される。
〔作用〕
かかる本発明にあっては、送気筒体を経て供給された
空気は給気蓋部材の給気開口から炉内の粒塊層のうち半
径方向中央部に供給される。この空気は粒塊層を上昇す
るにつれて外周部に向うため、粒塊上層部に達するとき
には半径方向に均一に分散される。また。上記給気蓋部
材の給気開口は周面及び/もしくは下方に開口している
ので、砕解されて細かくなった粒塊が周辺に存在してい
ても、給気開口に落下してこれを閉塞することはない。
次に、軸受は駆動部材と炉体の底面との間に設けるの
で、従来の推力軸受に比し大径化されしかも半径方向及
び推力を支える一つの軸受で済むために、負荷容量が一
段と増大しかつ心合せ等の問題がなくなる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を添付図面に基いて説明する。
第1図は本実施例装置を示す縦断面図であって同図に
おいて1は竪炉(竪窯あるいはシャフトキルン)の炉体
であり、その下部にて構造物の梁2に取りつけられてい
る。
炉体1の底部は焼成後の製品の取出しのために開口さ
れており、その底部開口3からは炉体1の内部へ進入し
て送気筒体4が配設されている。
上記送気筒体4は炉体1の中心軸線5に一致して設け
られ、その下部には駆動部材たる歯車6が取りつけられ
ている。該歯車6には、減速機7付モータ8の軸に直結
された他の歯車9が噛合しており、モータからの駆動力
を受けるようになっている。上記歯車6は旋回軸受等の
比較的大径の軸受10によって炉体1に対して回転自在に
支持されている。図においては、上記軸受10の外輪は炉
体1の底部に、そして内輪は歯車6に取りつけられてお
り、上記軸受10は、半径方向のみならず該歯車6及びこ
れと結合している送気筒体4に作用する軸方向の荷重を
も支えるようになっている。なお、炉体1の底部開口3
の空間と軸受10との間にはシールリング11が配されてい
て、軸受10は保護されている。
上記送気筒体4の中間部には砕解盤12が取りつけられ
ている。該砕解盤12は上方に向けて階段状となるように
半径が小さくなっており、またその中心軸線は炉体1の
中心軸線5により距離13(例えば1〜10cmの範囲)だけ
偏心している、上記砕解盤12の下部における最大径部に
おいては、炉体1の内壁面と所定の間隙が保たれるよう
になっている。また階段状をなす上記砕解盤12の上面に
は、周方向の適宜箇所に金属片14が立設せられている。
さらに上記砕解盤12の底面には、製品を掻き出すための
掻き出し部材15が設けられている。
一方、上記送気筒体4の下端部には、外部から空気を
該送気筒体4へ送り込むL字状の送気管16が非接触に臨
んでいて、両者の相対回転を許容しつつ空気の供給を可
能とする回転継手を形成している。該送気管16内には、
外部に設けられたハンドル(図示せず)により回転を受
けるロッド17が支持され、その先端には傘歯車18が設け
られている。さらに、上記送気筒体4にも、下端に上記
傘歯車18と噛合する傘歯車19を有するロッド20が送気筒
体4と相対回転自在に支持されている。上記ロッド20は
送気筒体4の上端より突出していて、その突出部にねじ
部が形成されており、該ねじ部に給気蓋部材21が螺合し
ている。該給気蓋部材21は、上部の周部に半径外方に向
けて下方に傾く複数の給気開口22を有していると共に、
下部のスカート部は送気筒体4より大きな外径となって
いて下向きの給気開口23をも形成している。かかる給気
蓋部材21は、例えば炉体1と接続する部材(図示せず)
等によって、ロッド20が回転したときでも回転が阻止さ
れ、したがって、ロッド20の正逆回転によって位置が上
下して上記給気開口23の開度が自在に調整できるように
なっている。
さらに、上記炉体1の底部には、上記歯車6,9、軸受1
0さらには回転継手を保護するカバー24が取りつけられ
ている。該カバー24は、歯車6に設けられた貫通孔6Aを
経て落下する製品を多段ダンパ25に案内するシュート部
24Aを下部に有している。
以上のごとくの本実施例装置にあっては、粒塊の焼成
は次のようにしてなされる。
焼成用空気は送気管16を経て、砕解盤12と共に回転す
る送気筒体4に入り、給気蓋部材21の給気開口22,23か
ら粒塊層の中心軸付近に送入される。一般に、粒塊層に
おいては、その底部に送入された空気は周壁近傍におい
て流れ易いので、均一に送入しても上昇にともない粒塊
層の中心軸近傍では空気の流れは小さくなる傾向があ
る。したって本発明のように中心軸近傍に集中的に焼成
用空気を送入すると上層部に形成される焼成帯において
は好ましいほぼ均一な空気流動パターンになる。なお、
粒塊層中への送入空気量は、ロッド17,20の回転を介し
て上記給気蓋部材21を上下せしめて、給気開口23の開度
を変えることにより調整される。
また、上記送気筒体4は回転軸でもあり、歯車9を介
して減速機7付のモータ8の駆動力を受けて直径の大き
な歯車6によって回転する。したがって、該送気筒体4
に取りつけられている砕解盤12もこれと共に回転する。
その結果、外砕解盤12の階段状部の偏心回転そして金属
片14からの圧力を受けて、互いに固着されている粒塊は
破解される。さらに、これでも不十分で破解されなかっ
た粒塊は、砕解盤12の下部における炉体1との間の間隙
が砕解盤12の偏心によって変動するので、ここで破解が
十分なされる。しかる後、粒塊は掻き出し板15によって
竪炉底部に設置された多段ダンパ25に向かって落下す
る。
〔発明の効果〕
本発明は以上のごとく、炉内において中心部に送気す
ることとしたので、該空気は粒塊層中を上昇する間に半
径外方に広がり、上層部たる焼成帯にいたったときには
全域に均一に分散され望ましい状態で焼成がなされるよ
うになる。また、偏心量をもつ砕解盤によって砕解され
た小粒塊が給気開口を閉塞することもないので、上記望
ましい送気状態が長期にわたり維持される。さらに、軸
受を炉体側に設けるために、大型の軸受を使用して回転
の安定化を図ることができると共に、かかる軸受は半径
方向ならびに軸方向の力を受けることが可能となるので
一個の軸受でよくなり、従来の複数の軸受同士の心合せ
等の問題がなくなって組立てが容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例装置の縦断面図、第2図は従
来装置の縦断面図である。 1……炉体 3……底部開口 4……送気筒体 5……中心軸線 6……駆動部材(歯車) 10……軸受 12……砕解盤 14……金属片 21……給気蓋部材 22,23……給気開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−106283(JP,A) 特開 昭59−13650(JP,A) 特開 昭57−58069(JP,A) 特開 昭54−120966(JP,A) 実公 昭49−44035(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F27B 1/00 - 1/28 C04B 2/12

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】竪型の炉体の底部開口から炉内に進入して
    送気筒体が配され、送気筒体は、炉体の中心軸線上で該
    送気筒体を回転駆動せしめる駆動部材を介して炉外の軸
    受で回転支持され、 軸受は上記炉体と駆動部材との間の半径方向及び軸方向
    の荷重を支持するように形成され、 送気筒体の中間部には、最大径部で炉体の内壁との間に
    間隙を形成すると共に上記送気筒体の中心軸線に対して
    偏心した位置に中心軸線をもちかつ上方に向け径を階段
    状に小さく形成された段部をもつ砕解盤が取付けられ、 送気筒体の上部には、周面及び/もしくは下方に開口せ
    る給気開口をもつ給気蓋部材が取りつけられている、 こととする竪炉装置。
  2. 【請求項2】砕解盤の段部の上面には金属片が立設せら
    れていることとする請求項(1)に記載の竪炉装置。
  3. 【請求項3】給気蓋部材は送気口の開口度が可変となっ
    ていることとする請求項(1)に記載の竪炉装置。
  4. 【請求項4】送気筒体には、炉外から該送気筒体へ送気
    するための送気管が送気筒体との間の相対回転を許容す
    る回転継手を介して接続されていることとする請求項
    (1)に記載の竪炉装置。
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