JP2997973B2 - 軽量骨材焼成装置 - Google Patents

軽量骨材焼成装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】 本発明は、火山ガラスを原料と
して焼成して作られる粒状の無機質発泡体パーライト
や、シラスを原料とし焼成して作られる無機質発泡体シ
ラスバルーン等といった軽量骨材を焼成するための装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】 従来から不燃性建築材料の軽量化のた
めに原料にパーライトやシラスバルーン等の無機質発泡
体を混入することが行なわれている。このパーライトは
火山生成物の中でもガラス質の多い火山ガラスを原料と
して作られる粒状の無機質発泡体である。これは、火山
ガラスの粒子を高温で瞬時に加熱することにより、火山
ガラスを溶融し、同時に結晶中の水分を気化させること
により発泡させて作るものである。
【0003】 このように粉末状あるいは粒状の原料を
焼成して軽量骨材を製造する装置は、発泡のために約1
000℃以上の高温に急速加熱する必要があるが、あま
り高温で焼くと発泡性は良好であるが、焼成時に粘着性
を帯び炉壁に溶着することから、良質の軽量骨材を効率
良く得るためには、気流中で瞬時に加熱する輸送層型の
ものが適当とされている。
【0004】 従来の軽量骨材焼成装置は、図2、図3
に示すように、耐火レンガやアルミナセメントで円筒状
の焼成炉Aを作り、その基端部に焼成炉内に火炎を放射
する主燃焼バーナーBを設けると共に、該焼成炉A内に
原料を供給する原料供給部Cを設け、他方焼成炉Aの先
端部には焼成品回収部Dを配設してなる構成である。こ
の種装置に要求される最も重要な技術課題は、焼成炉内
にいかにして焼成に適した高温帯域を安定的に実現する
かである。図2は、焼成炉Aを耐火レンガで作るもの
で、焼成高温帯域E1は入り口近くの1〜2mの部分に
出来ることになる。図3は、焼成炉AをシェルパイプA
1とその外周側に保温材A2を装着することにより形成
し、焼成炉A内の熱がシェルパイプA1を介して出来る
だけ外部に放熱されるのを防ごうとすると同時に、焼成
炉Aの炉壁に原料が溶着するのを防ぐために回転するよ
うに構成したものである。この場合には、焼成炉Aの入
り口から少し内側に入った部分に1〜2m幅の高温帯域
E2が出来ることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする問題点】 従来の軽量骨材焼
成装置は、加熱する燃焼バーナーが1個で、しかも直接
保温であり、熱伝導性がよくないので、焼成高温帯域が
どうしても幅広く伸びない欠点があるし、その焼成温度
はバーナーの燃焼状態や周囲の温度などに左右されてム
ラが生じやすく、不安定なものになっている。このた
め、焼成製品の品質を均一にするのが非常に困難であっ
た。
【0006】 また、シェルパイプA1とその外周側に
保温材A2を装着した重く大きい焼成炉を回転しなけれ
ばならないので、そのために大きなエネルギーを必要と
し経済性が悪くなるし、メンテナンスも大変となる。
【0007】 本発明は上記のような欠点を解消するた
めに、焼成炉を薄くしてその内外から加熱できるように
すると共に、焼成炉の外側に保温箱を配設して均一な保
温を充分できるようにすることにより、その焼成高温帯
域を広くし、その焼成温度を調整できるようになし、そ
の焼成条件を任意に操作調整できるするものである。ま
た、微粉末状の焼成品までも確実に回収することを目的
とするものである。
【0008】
【問題点を解決するための手段】 特許を受けようとす
る第1の発明は、円筒状焼成炉の基端部には、焼成炉内
に火炎を放射する主焼成バーナーと焼成炉内に原料を供
給する原料供給部とを設け、焼成炉の先端部には焼成品
回収部を配設してなる軽量骨材焼成装置において、前記
焼成炉は、耐熱性板材で形成した円筒状の焼成筒体と、
その外周側を適宜の空間をもって被覆する保温箱とで構
成し、該焼成筒体を回転自在にするとともに、当該保温
箱内に保温用バーナーを配設して、当該保温用バーナー
の火炎により保温箱内の空気と焼成筒体を加熱し保温し
得るようになし、前記焼成品回収部は、前記焼成筒体の
先端開口部が挿入された分離室であると共に、当該分離
室の上端部には熱風排出口を設け、その下端部には焼成
品排出口を設け、上記熱風排出口の近傍の分離室内には
外気を供給する外気供給口を設け、当該分離室内には、
焼成品が落下し熱風が迂回上昇するようにした断面形状
が逆U字状のブレードを内装したことを特徴とする軽量
骨材焼成装置である。
【0009】 本発明は、従来の軽量骨材焼成装置を構
成している焼成筒体の先端開口部が挿入された分離室の
内部に焼成品が落下し、熱風が迂回上昇するようにした
断面形状が逆U字状のブレード内装した点に特徴を有し
ている。熱風の中に含まれている焼成発泡体がブレード
に衝当して落下し、しかも、熱風は逆U字状のブレード
を迂回上昇して熱風排出口から集塵機の方に排出されて
いくが、この時に熱風排出口の近傍の分離室内には外気
を供給する外気供給口が設けられているので、熱気の流
速が弱められ熱風中に混ざっている微粉末状の焼成品を
も落下させて確実に回収することができる。
【0010】 特許を受けようとする第2の発明は、分
離室の周壁が空隙を有する二重構造で、その空隙を熱交
換部とし、その下部にバーナー用エア入口とその上部に
バーナー用エア出口を設けると共に、当該バーナー用エ
ア出口と主燃焼バーナー及び保温用バーナーとの間をパ
イプ状の燃焼用空気供給管で連結し、バーナー用エア入
口から吸入された空気が熱交換部で暖められたうえ、燃
焼用空気供給管を介して各バーナーに燃焼用空気として
供給するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
軽量骨材焼成装置である。
【0011】 本発明は、上記の第1発明の焼成品回収
部に熱交換部を設け、主燃焼バーナー及び保温用バーナ
ーに予熱した燃焼用空気を供給するようにして、着火効
率と発熱効率を良くし、確実で安定したバーナーの燃焼
を実現するものである。
【0012】
【実施例】 以下、本発明について図面を参照して詳細
に説明する。図1に記載するように、軽量骨材焼成装置
は、原料粉末や粒状物質を高温で焼成する円筒状の焼成
炉1と焼成品を効率的に分離回収する焼成品回収部2と
からなる。該焼成炉1の基端部に焼成炉1内に火炎を放
射する主燃焼バーナー3と焼成炉1内に原料を供給する
原料供給部4とが設けられている。また、焼成炉1の先
端部には焼成品回収部2が配設されている。
【0013】 焼成炉1は、耐熱性板材で形成した円筒
状の焼成筒体5と、その外周側を適宜の空間をもって被
覆する保温箱6とで構成されている。焼成筒他5は厚さ
9mmのSUS製で、直径80〜100cmで、長さが
600cmの円筒状に形成され、回転自在に構成されて
いる。それは、焼成筒体5の左右両端部近傍には一対の
回転用車輪7,7が装着され、当該回転用車輪7,7は
駆動装置8により回転作動するように構成された一対の
回転受けローラによって受けられており、駆動装置8の
作動によって焼成炉1である焼成筒体5が回転自在にな
っている。
【0014】 前記保温箱6は、焼成筒体5の外周側を
適宜の間隔をもって被覆するように構成されている。保
温箱6は、外径150〜180cmでその内側壁には保
温性のあるセラミック材が貼られている。なお、本実施
例の場合にはこの保温箱の内部の焼成筒体5とのクリア
ランスが100〜200mm以内とするのが望ましい。
空隙が必要以上に広い場合には、保温に時間がかかる
上、温度分布が著しく変化することになるし、空隙が狭
すぎる場合には、バーナーの燃焼効率が低下するし、温
度分布も悪くなるので、設計の際に留意する必要があ
る。保温箱6の先端上方には、開閉自在なダンパ9のつ
いた排煙筒10が形成されている。
【0015】 また、保温箱6内には保温用バーナー1
1,11が配設してあり、当該保温用バーナー11,1
1の火炎により保温箱6内の空気と焼成筒体5を加熱し
保温し得るように構成されている。図示の実施例では、
保温用バーナー11,11は保温箱6内で主燃焼バーナ
ー3の火炎より先方に適宜の間隔をおいて二個配設して
ある。このため、焼成筒体5の基端部では焼成筒体5内
に配設した主燃焼バーナー3の炎によって内側から加熱
され、1000℃以上の焼成高温帯域12を形成する
が、その中間部及び先端部においては、保温箱6内に配
設された保温用バーナー11,11の火炎によって焼成
筒体5を外から加熱して焼成筒体5内に焼成高温帯域1
2を形成する。つまり、本発明の焼成炉1は焼成筒体5
を内外から加熱することにより、基端部から先端部にか
けて幅広く焼成高温帯域12を形成することができる。
従来の焼成炉と比較すると焼成高温帯域12の幅の広さ
は数倍にもなるし、保温箱6による保温性が非常に良い
ので、その焼成高温帯域12の温度低下が少なく、安定
したものになっている。
【0016】 主燃焼バーナー3や保温用バーナー1
1,11を操作することにより、焼成高温帯域12の幅
広さや温度については調整が可能になった。なお、図
中、13,13は当該バーナー用の燃料供給管で、1
4,14は予熱された燃焼用空気の供給管である。
【0017】 前記保温箱6内の適所には温度センサー
15A,15A,15Aを配設すると共に、分離室17
内にも温度センサー15Bを配設してあり、これら温度
センサー15A,15Bと各バーナー3,11の作動部
とダンパ9とに連結している制御部16が設けられてお
り、当該制御部16の作動により温度センサー15A,
15Bで得た情報に基いて主燃焼バーナー3や保温用バ
ーナー11,11の作動状態や焼成筒体5の回転状態を
制御して焼成筒体5内に生じる焼成高温帯域12を自動
調整し得るように構成されている。
【0018】 次に焼成品回収部2について説明する。
当該焼成品回収部2は焼成筒体5の先端開口部が挿入さ
れた分離室17として構成されており、その上端部には
熱風排出口18が設けられ、その下端部には焼成品排出
口19が設けられている。そして、当該分離室17内に
は、焼成品が落下し熱風が迂回上昇するようにした断面
形状が逆U字状のブレード20が内装されている。その
ために、熱風の中に含まれている焼成発泡体がブレード
20に衝当して落下し、しかも、熱風は逆U字状のブレ
ード20を迂回上昇して熱風排出口18から集塵機の方
に排出されていくが、この時に熱風排出口18の近傍の
分離室17内には外気を供給する外気供給口24,24
が設けられているので、熱気の流速が弱められ熱風中に
混ざっている微粉末状の焼成品をも落下させて確実に回
収することができる。
【0019】 また、前記分離室17の周壁は空隙を有
する二重構造に形成され、その空隙を熱交換部21とな
している。当該熱交換部21の下部にはバーナー用エア
入口22が形成され、その上部にはバーナー用エア出口
23が設けられ、当該バーナー用エア出口23と主燃焼
バーナー3及び保温用バーナー11,11との間をパイ
プ状の燃焼用空気供給管14で連結し、バーナー用エア
入口22から吸入された空気が熱交換部21で60〜8
0℃に暖められたうえ、パイプ状の燃焼用空気供給管1
4を介して各バーナー3,11の燃焼用空気として供給
するようにしてある。なお、図中、15Bは焼成炉1の
先端部から排出される温度を測定する温度センサーで、
これにより焼成炉1内の焼成温度を知ることができる。
【0020】 本発明の軽量骨材焼成装置を使用する場
合には、先ず、主燃焼バーナー3と保温用バーナー1
1,11を燃焼させて、焼成炉1の焼成筒体5を内外か
ら加熱し、焼成筒体5内に目的の焼成高温帯域12(9
00〜1000℃)を形成させる。保温用バーナー1
1,11の燃焼は、排煙筒10のダンパ9を開きバーナ
ー用の燃料供給管13から燃料を供給し、燃焼用空気供
給管14から予熱された燃焼用空気を供給することによ
って行なわれる。保温用バーナー11,11の燃焼によ
って、焼成筒体5を外から加熱すると共に、保温箱6内
の空気と内壁を目的の温度まで加熱した後、ダンパ9を
閉じて保温箱6内を保温状態にし、焼成筒体5内の焼成
高温帯域12を安定化する。この焼成高温帯域12形成
までの立ち上がり時間が、約15分から20分と非常に
早い。
【0021】 また、保温箱6内の温度や焼成筒体5内
の温度は、温度センサー15Aにより検出され、制御部
16により主燃焼バーナー3と保温用バーナー11,1
1の作動部を操作して燃焼状態を調整しながら、焼成筒
体5内に所望の幅と高温をもった焼成高温帯域12を形
成することが可能である。焼成筒体5は駆動装置8によ
り1〜6rpm位で回転させておく。
【0022】 そうしておいて、原料供給部4から焼成
筒体5の主燃焼バーナー3の炎の近傍に原料を供給す
る。原料は焼成筒体5内の焼成高温雰囲気や加熱された
焼成筒体5の内側に接し、発泡して軽くなった焼成品と
して焼成筒体5の先端部より、焼成品回収部2の分離室
17内に排出される。当該分離室17では、焼成品が落
下し下端部の焼成品排出口19より回収される。他方、
熱風はブレード20に衝当してその中に含まれている焼
成発泡体を落下させた後、ブレード20の下縁部を迂回
上昇して上端部の熱風排出口18より図示しない集塵機
の方に排出される。その際に、熱風排出口18の近傍に
は外気を供給する外気供給口24,24が設けられてい
るので、外気供給口24,24から供給される外気は、
分離室17内の圧力を外の圧力とほぼ同じにして熱気の
流速を弱める。その結果、迂回上昇してきた熱風は、そ
の熱風中に混ざっている微粉末状の焼成品をも落下させ
るので、微粉末状の焼成品の回収が確実なものとなると
共に、集塵機の濾布をも保護する。
【0023】 本発明の軽量骨材焼成装置は、従来の装
置に比較して焼成高温帯域が12が数倍広いので、従来
より70〜100℃位低い温度でも充分発泡し、立派な
焼成品を製造することができる。また、従来より低めの
温度で時間をかけてゆっくりと発泡させた焼成品は、焼
成が完全で、発泡率も良く、かさ密度などの品質が均一
で安定している。更に、低めの温度で長時間焼成した場
合には、高温による原料の溶着も少なく、焼成筒体5の
耐久性も長くなる。
【0024】
【発明の効果】 特許を受けようとする第1の発明は、
円筒状焼成炉の基端部には、焼成炉内に火炎を放射する
主焼成バーナーと焼成炉内に原料を供給する原料供給部
とを設け、焼成炉の先端部には焼成品回収部を配設して
なる軽量骨材焼成装置において、前記焼成炉は、耐熱性
板材で形成した円筒状の焼成筒体と、その外周側を適宜
の空間をもって被覆する保温箱とで構成し、該焼成筒体
を回転自在にするとともに、当該保温箱内に保温用バー
ナーを配設して、当該保温用バーナーの火炎により保温
箱内の空気と焼成筒体を加熱し保温し得るようになし、
前記焼成品回収部は、前記焼成筒体の先端開口部が挿入
された分離室であると共に、当該分離室の上端部には熱
風排出口を設け、その下端部には焼成品排出口を設け、
上記熱風排出口の近傍の分離室内には外気を供給する外
気供給口を設け、当該分離室内には、焼成品が落下し熱
風が迂回上昇するようにした断面形状が逆U字状のブレ
ードを内装したことを特徴とする軽量骨材焼成装置であ
る。
【0025】 上記のように構成したので、熱風の中に
含まれている焼成発泡体がブレードに衝当して落下し、
しかも、熱風は逆U字状のブレードを迂回上昇して熱風
排出口から排出されていくが、この時に熱風排出口の近
傍の分離室内には外気を供給する外気供給口が設けられ
ているので、熱気の流速が弱められ熱風中に混ざってい
る微粉末状の焼成品をも落下させて確実に回収すること
ができる。
【0026】 特許を受けようとする第2の発明は、分
離室の周壁が空隙を有する二重構造で、その空隙を熱交
換部とし、その下部にバーナー用エア入口とその上部に
バーナー用エア出口を設けると共に、当該バーナー用エ
ア出口と主燃焼バーナー及び保温用バーナーとの間をパ
イプ状の燃焼用空気供給管で連結し、バーナー用エア入
口から吸入された空気が熱交換部で暖められたうえ、燃
焼用空気供給管を介して各バーナーに燃焼用空気として
供給するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の
軽量骨材焼成装置である。
【0027】 本発明は、上記の第1発明の焼成品回収
部に熱交換部を設け、主燃焼バーナー及び保温用バーナ
ーに予熱した燃焼用空気を供給するようにして、着火効
率と発熱効率を良くし、確実で安定したバーナーの燃焼
を実現する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る軽量骨材焼成装置の実施例を示
す縦断説明図である。
【図2】 従来の軽量骨材焼成装置の一例を示す縦断説
明図である。
【図3】 従来の軽量骨材焼成装置の他例を示す縦断説
明図である。
【符号の説明】
1 焼成炉 2 焼成品回収部 3 主燃焼バーナー 4 原料供給部 5 焼成筒体 6 保温箱 11 保温用バーナー 12 焼成高温帯域 14 燃焼用空気供給管 17 分離室 18 熱風排出口 19 焼成品排出口 20 ブレード 21 熱交換部 22 バーナー用エア入口 23 バーナー用エア出口 24 外気供給口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27B 7/22 F27B 7/33

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円筒状焼成炉の基端部には、焼成炉内に
    火炎を放射する主焼成バーナーと焼成炉内に原料を供給
    する原料供給部とを設け、焼成炉の先端部には焼成品回
    収部を配設してなる軽量骨材焼成装置において、 前記焼成炉は、耐熱性板材で形成した円筒状の焼成筒体
    と、その外周側を適宜の空間をもって被覆する保温箱と
    で構成し、該焼成筒体を回転自在にするとともに、当該
    保温箱内に保温用バーナーを配設して、当該保温用バー
    ナーの火炎により保温箱内の空気と焼成筒体を加熱し保
    温し得るようになし、 前記焼成品回収部は、前記焼成筒体の先端開口部が挿入
    された分離室であると共に、当該分離室の上端部には熱
    風排出口を設け、その下端部には焼成品排出口を設け、
    上記熱風排出口の近傍の分離室内には外気を供給する外
    気供給口を設け、 当該分離室内には、焼成品が落下し熱風が迂回上昇する
    ようにした断面形状が逆U字状のブレードを内装したこ
    とを特徴とする軽量骨材焼成装置。
  2. 【請求項2】 分離室の周壁が空隙を有する二重構造
    で、その空隙を熱交換部とし、その下部にバーナー用エ
    ア入口とその上部にバーナー用エア出口を設けると共
    に、当該バーナー用エア出口と主燃焼バーナー及び保温
    用バーナーとの間をパイプ状の燃焼用空気供給管で連結
    し、バーナー用エア入口から吸入された空気が熱交換部
    で暖められたうえ、燃焼用空気供給管を介して各バーナ
    ーに燃焼用空気として供給するようにしたことを特徴と
    する請求項1に記載の軽量骨材焼成装置。
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