JP6013242B2

JP6013242B2 - Rotary kiln

Info

Publication number: JP6013242B2
Application number: JP2013056540A
Authority: JP
Inventors: 誠山之口; 一州鉄山
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2013-03-19
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2033-03-19
Also published as: JP2014181856A

Description

本発明は、ロータリーキルンに関する。 The present invention relates to a rotary kiln.

従来、炉の内部に金属製の撹拌羽根を備え、炉の回転により被処理物を周方向に撹拌しながら焼却するロータリーキルンが知られている（例えば、特許文献１参照）。このロータリーキルンでは、撹拌羽根により効率的に被処理物が撹拌され、被処理物全体が均一に加熱されて焼却される。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a rotary kiln that includes a metal stirring blade inside a furnace and incinerates an object to be processed in the circumferential direction by rotating the furnace (for example, see Patent Document 1). In this rotary kiln, the workpiece is efficiently stirred by the stirring blades, and the entire workpiece is uniformly heated and incinerated.

特開２００５−９７１２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-9712

被処理物を焼却するためのロータリーキルンでは、加熱温度が９００〜１０００℃程度であるため、上述のように金属製の撹拌羽根で被処理物を撹拌することが可能であるが、被処理物を溶融するためのロータリーキルンでは加熱温度が１２００℃以上であるため、金属製の撹拌羽根では耐久性や耐食性の観点から使用することが困難である。ここで、炉内に耐火物を内張りすると共に撹拌羽根として耐火物製のリフタを設けることも考えられるが、熱衝撃やスラグなどによる溶損が起こったり、様々な方向から加熱されることによる内張りとの熱膨張の違いで破損が起こるおそれがある。 In the rotary kiln for incinerating the workpiece, since the heating temperature is about 900 to 1000 ° C., the workpiece can be stirred with the metal stirring blade as described above. In a rotary kiln for melting, the heating temperature is 1200 ° C. or higher, so it is difficult to use a metal stirring blade from the viewpoint of durability and corrosion resistance. Here, it is conceivable that a refractory is lined in the furnace and a refractory lifter is provided as a stirring blade. However, lining caused by thermal shock, slag, etc., or heating from various directions. Damage may occur due to the difference in thermal expansion.

そこで本発明は、被処理物を溶融するためのロータリーキルンであって、撹拌羽根の耐久性や耐食性が向上されたロータリーキルンを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a rotary kiln for melting an object to be processed, in which the durability and corrosion resistance of a stirring blade are improved.

本発明は、被処理物を溶融するためのロータリーキルンであって、外部から水冷されることが可能で被処理物が導入される金属製の筒体と、筒体に内張りされた耐火物と、筒体の内周面に接すると共に耐火物の内張り厚さを超えて耐火物の内周面から突出するように設置された金属製の撹拌羽根と、を備える、ロータリーキルンを提供する。 The present invention is a rotary kiln for melting an object to be processed, which can be water-cooled from the outside and is made of a metal cylinder into which the object to be processed is introduced, a refractory lined on the cylinder, There is provided a rotary kiln comprising: a metal stirring blade that is in contact with an inner peripheral surface of a cylindrical body and is disposed so as to protrude from the inner peripheral surface of the refractory over the thickness of the refractory.

このロータリーキルンでは、筒体に内張りされた耐火物の内周面から突出する撹拌羽根により、被処理物が周方向に撹拌される。ここで、当該撹拌羽根は、筒体の内周面に接しているため、筒体が外部から水冷されたときに、冷却水の温度が金属製の筒体から金属製の撹拌羽根に良好に伝導される。これにより、炉内が被処理物を溶融する温度にあっても、撹拌羽根が溶損しない温度に保たれる。すなわち、このロータリーキルンでは、金属製の撹拌羽根の耐久性や耐食性が向上されたものとなっている。 In this rotary kiln, the workpiece is stirred in the circumferential direction by the stirring blade protruding from the inner peripheral surface of the refractory lined on the cylinder. Here, since the stirring blade is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical body, when the cylindrical body is water-cooled from the outside, the temperature of the cooling water is favorably changed from the metallic cylindrical body to the metallic stirring blade. Conducted. Thereby, even if it exists in the temperature which the inside of a furnace melt | dissolves a to-be-processed object, it is kept at the temperature which a stirring blade does not melt. That is, in this rotary kiln, durability and corrosion resistance of the metal stirring blades are improved.

本発明のロータリーキルンは、耐火物の内径が、軸線方向に沿って変化していることが好ましい。この場合、軸線方向の各部位において、被処理物の進行速度が変化し、これにより被処理物の層厚も変化する。被処理物の層厚が変化する部位においては、被処理物の重量の相違による剪断力が働くため、被処理物のスリップが防止される。 In the rotary kiln of the present invention, the inner diameter of the refractory is preferably changed along the axial direction. In this case, the traveling speed of the workpiece changes at each site in the axial direction, and the layer thickness of the workpiece also changes accordingly. Since the shearing force due to the difference in the weight of the object to be processed works at the portion where the layer thickness of the object to be processed changes, slippage of the object to be processed is prevented.

本発明によれば、被処理物を溶融するためのロータリーキルンであって、撹拌羽根の耐久性や耐食性が向上されたロータリーキルンを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is a rotary kiln for melting a to-be-processed object, Comprising: The durability and corrosion resistance of a stirring blade can be provided.

ロータリーキルンを軸線方向から視た断面図であるIt is sectional drawing which looked at the rotary kiln from the axial direction. 図１の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of FIG. ロータリーキルンを側方から視た断面図である。It is sectional drawing which looked at the rotary kiln from the side. 図３のIV−IV線に沿った端面図である。FIG. 4 is an end view taken along line IV-IV in FIG. 3. 図３のV−V線に沿った端面図である。FIG. 5 is an end view taken along line VV in FIG. 3. 図３のVI−VI線に沿った端面図である。FIG. 4 is an end view taken along line VI-VI in FIG. 3. 図３のVII−VII線に沿った端面図である。FIG. 4 is an end view taken along line VII-VII in FIG. 3.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本実施形態のロータリーキルンは、導入される被処理物を加熱して溶融するためのものであり、運転時等必要に応じて外部から水冷されることが可能なものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The rotary kiln of the present embodiment is for heating and melting an object to be introduced, and can be water-cooled from the outside as needed, such as during operation.

図１は、ロータリーキルンを軸線方向から視た断面図、図２は、図１の部分拡大図、図３は、ロータリーキルンを側方から視た断面図である。図３に示されるように、ロータリーキルン１は軸線を傾斜させて設置されており、図示左側から導入される被処理物Ｗを、回転しながら軸線方向に搬送しつつ概ね前半部分で専ら焼却し、更には概ね後半部分で専ら溶融し図示右側の出口から排出するものである。なお、図３では、ロータリーキルン１の後半部分を省略している。 1 is a cross-sectional view of the rotary kiln viewed from the axial direction, FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the rotary kiln viewed from the side. As shown in FIG. 3, the rotary kiln 1 is installed with the axis inclined, and the workpiece W introduced from the left side of the drawing is incinerated mainly in the first half portion while being conveyed in the axial direction while rotating, Furthermore, it melts exclusively in the latter half and is discharged from the outlet on the right side of the figure. In FIG. 3, the latter half of the rotary kiln 1 is omitted.

図１に示されるように、ロータリーキルン１は、炭素鋼製の筒体２を備え、この筒体２の内周面２ａには、レンガ（耐火物）３が内張りされている。 As shown in FIG. 1, a rotary kiln 1 includes a carbon steel cylinder 2, and a brick (refractory) 3 is lined on an inner peripheral surface 2 a of the cylinder 2.

レンガ３の内張りは、筒体２の内周面２ａの曲率に応じるように断面が略台形とされたレンガ片を、筒体２の内周面２ａの円周方向及び軸線方向に沿って、軸線方向視が台形となる向きで敷き詰めることで形成される。また、レンガ３の内張りは、筒体２の内部において一様ではなく、図３に示されるように、軸線方向において複数の段差３ｂが設けられている。すなわち、レンガ３の内径が、軸線方向に沿って変化している。 The lining of the brick 3 is a brick piece having a substantially trapezoidal cross section so as to correspond to the curvature of the inner peripheral surface 2a of the cylindrical body 2, along the circumferential direction and the axial direction of the inner peripheral surface 2a of the cylindrical body 2, It is formed by laying out in a direction in which the axial view is trapezoidal. Moreover, the lining of the brick 3 is not uniform inside the cylindrical body 2, and as shown in FIG. 3, a plurality of steps 3b are provided in the axial direction. That is, the inner diameter of the brick 3 changes along the axial direction.

また、ロータリーキルン１は、図１に示されるように、筒体２の内周面２ａに接すると共に軸線Ｃに向かって延びるように設置されたステンレス鋼製の撹拌羽根４を備えている。撹拌羽根４は、周方向に沿って４等配（９０°ごと）の位置に設置され、図３に示されるように、この４個を一組みとして、ロータリーキルン１の前半部分（図示左側部分）の前側において、軸線方向に沿って３箇所に設けられている。 Further, as shown in FIG. 1, the rotary kiln 1 includes a stirring blade 4 made of stainless steel that is in contact with the inner peripheral surface 2 a of the cylindrical body 2 and is installed so as to extend toward the axis C. The stirring blades 4 are installed at four equal positions (every 90 °) along the circumferential direction. As shown in FIG. 3, the four stirring blades 4 are used as a set, and the first half of the rotary kiln 1 (the left side in the figure). Are provided at three locations along the axial direction.

撹拌羽根４は、図２に示されるように、軸線方向視において断面Ｔ字型をなしてレンガ片同士の間に配置されており、筒体２側の一方の端部４ａが筒体２の内周面２ａに当接しており、軸線Ｃ側の他方の端部４ｂが耐火物３の内張り厚さを超えて耐火物３の内周面３ａから突出している。ここで、レンガ３のうち周方向で撹拌羽根４を間に挟むレンガ片は、撹拌羽根のＴ字の横棒に相当する部分、すなわち筒体２側の一方の端部４ａにおいて周方向に張り出した部分４ｃ，４ｃを収容することができるように凹設されている。これにより、撹拌羽根４がレンガ片の間から抜け落ちないように固定されている。 As shown in FIG. 2, the stirring blade 4 has a T-shaped cross section when viewed in the axial direction and is disposed between the brick pieces, and one end portion 4 a on the cylindrical body 2 side is formed of the cylindrical body 2. The other end 4b on the axis C side protrudes from the inner peripheral surface 3a of the refractory 3 beyond the inner lining thickness of the refractory 3 and is in contact with the inner peripheral surface 2a. Here, the brick piece sandwiching the stirring blade 4 in the circumferential direction among the bricks 3 projects in the circumferential direction at a portion corresponding to the T-shaped horizontal bar of the stirring blade, that is, one end 4a on the cylindrical body 2 side. The recesses 4c and 4c are recessed so that they can be accommodated. Thereby, the stirring blade 4 is fixed so as not to fall out between the brick pieces.

以上説明したロータリーキルン１では、ロータリーキルン１の回転に伴い、撹拌羽根４により被処理物Ｗが周方向に持ち上げられ、転動して撹拌される。ここで、撹拌羽根４は、筒体２の内周面２ａに接しているため、筒体２が外部から水冷されたときに、冷却水の温度が金属製の筒体２から金属製の撹拌羽根４に良好に伝導される。これにより、炉内が被処理物Ｗを溶融する温度にあっても、撹拌羽根４が溶損しない温度に保たれる。すなわち、このロータリーキルン１では、金属製の撹拌羽根４の耐久性や耐食性が向上されたものとなる。 In the rotary kiln 1 described above, the workpiece W is lifted in the circumferential direction by the stirring blade 4 as the rotary kiln 1 rotates, and is rolled and stirred. Here, since the stirring blade 4 is in contact with the inner peripheral surface 2a of the cylindrical body 2, when the cylindrical body 2 is cooled with water from the outside, the temperature of the cooling water is changed from the metallic cylindrical body 2 to the metallic stirring. Good conduction to the blades 4. Thereby, even if the inside of the furnace is at a temperature at which the workpiece W is melted, the stirring blade 4 is kept at a temperature at which it does not melt. That is, in this rotary kiln 1, durability and corrosion resistance of the metal stirring blade 4 are improved.

また、ロータリーキルン１では、軸線方向においてレンガ３に複数の段差３ｂが設けられているため、軸線方向の各部位において、被処理物Ｗの進行速度が変化し、これにより、図４〜図７に示されるように、被処理物Ｗの層厚が変化する。ここで、被処理物Ｗの層厚が変化する部位においては、被処理物Ｗの重量の相違による剪断力が働くため、被処理物Ｗのスリップが防止される。これにより、被処理物Ｗの撹拌が一層効率よく行われる。 Moreover, in the rotary kiln 1, since the plurality of steps 3b are provided in the brick 3 in the axial direction, the traveling speed of the workpiece W changes in each part in the axial direction, and accordingly, in FIGS. As shown, the layer thickness of the workpiece W changes. Here, since the shearing force due to the difference in the weight of the workpiece W works at the portion where the layer thickness of the workpiece W changes, the slip of the workpiece W is prevented. Thereby, the to-be-processed object W is stirred more efficiently.

また、被処理物を溶融するためのロータリーキルン１にあっては、通常、前半部分では主に被処理物Ｗの焼却が行われ、後半部分では主に溶融が行われることが多い。このため、図３に示されるように、被処理物Ｗの効率的な撹拌が必要な前半部分に撹拌羽根４及びレンガ３の段差３ｂを設けることで、被処理物Ｗの焼却、ひいてはその後の溶融が一層効率よく行われる。 Further, in the rotary kiln 1 for melting the object to be processed, the object to be processed W is usually mainly incinerated in the first half part and mostly melted in the second half part. For this reason, as shown in FIG. 3, by providing the stirring blade 4 and the step 3b of the brick 3 in the first half portion where efficient stirring of the workpiece W is necessary, the workpiece W is incinerated, and thereafter Melting is performed more efficiently.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。例えば、上記実施形態では撹拌羽根４が周方向に沿って４個設置される例を示したが、６個又は８個等、他の個数で設置してもよい。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above-described embodiment, an example in which four stirring blades 4 are installed along the circumferential direction is shown, but other numbers such as six or eight may be installed.

また、上記実施形態では撹拌羽根４の材質をステンレス鋼としたが、本発明の効果を奏する程度の熱伝導性を有する金属、例えばＩＮＣＯＮＥＬ（登録商標；ニッケルを主とする合金の一種）であってもよい。 In the above embodiment, the material of the stirring blade 4 is stainless steel. However, the stirring blade 4 is a metal having thermal conductivity to the extent that the effects of the present invention are obtained, for example, INCONEL (registered trademark; a kind of alloy mainly composed of nickel). May be.

また、上記実施形態ではレンガ３の内径を軸線方向に沿って変化させるために、軸線方向において複数の段差３ｂを設けたが、段差３ｂに代えて、又は、段差３ｂと共に、傾斜を設けてもよい。 Moreover, in the said embodiment, in order to change the internal diameter of the brick 3 along an axial direction, although the some level | step difference 3b was provided in the axial direction, it may replace with the level | step difference 3b or may provide an inclination with the level | step difference 3b. Good.

１…ロータリーキルン、２…筒体、２ａ…筒体の内周面、３…レンガ（耐火物）、３ａ…レンガの内周面、４…撹拌羽根。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary kiln, 2 ... Cylindrical body, 2a ... Inner peripheral surface of cylindrical body, 3 ... Brick (refractory), 3a ... Inner peripheral surface of brick, 4 ... Stirring blade.

Claims

A rotary kiln for melting a workpiece,
A metal cylinder which can be cooled with water from the outside and into which the workpiece is introduced;
A refractory lined on the cylinder,
A metal stirring blade that is in contact with the inner peripheral surface of the cylindrical body and is disposed so as to protrude from the inner peripheral surface of the refractory beyond the lining thickness of the refractory , and
A rotary kiln in which an inner diameter of a refractory lined on the cylindrical body is changed along an axial direction at a later stage than a position where the stirring blade is installed .

The inner diameter of the refractory lined on the cylindrical body is changed along the axial direction at a later stage than the position where the stirring blade is installed by providing a plurality of steps in the axial direction. Item 10. A rotary kiln according to Item 1.