JP6758594B2 - ロータリードライヤのシール構造 - Google Patents

Description

本発明は、ロータリードライヤのシール構造に関する。

銅精鉱等の粒状物や粉体が水分を有している場合、次工程での処理を適切に行うために、所定の水分量以下にすることが行われる。この場合、種々の方法や装置を用いて粒状物や粉体の乾燥が行われる。例えば、銅精鉱は、浮遊選鉱等の前工程の影響により１０重量％程度の水分が含まれている。このため、銅精鉱を乾燥させて水分１重量％以下の乾燥精鉱とした後に、この乾燥精鉱を用いて熔解製錬が行われる。

上述した銅精鉱を蒸気、熱風等によって乾燥させる場合の装置として、ロータリードライヤがある。図４に示すように、ロータリードライヤ１は、中空な筒状の回転胴部１０を備えている。この回転胴部１０は、その一端に銅精鉱を装入するための装入口１０ａが設けられており、その他端には排出口１０ｂが設けられている。この回転胴部１０は、その中心軸周りに回転可能であり、その中心軸が水平方向に対して若干傾斜した状態となるように設置されている。具体的には、回転胴部１０は、その一端から他端に向かって（図４では右から左に向かって）若干下傾するように設けられている。そして、回転胴部１０の周囲には、回転胴部１０内の銅精鉱を加熱するための加熱部が設けられている。

かかる構造であるので、ヤードから搬送された銅精鉱をコンベア２によって装入口１０ａから回転胴部１０内に供給すれば、加熱部からの熱によって銅精鉱を乾燥させることができる。しかも、回転胴部１０を回転させれば、銅精鉱を攪拌しつつ装入口１０ａから排出口１０ｂに向かって移動させることができる。

しかるに、装入口１０ａから供給される銅精鉱の量が急に変動したり、銅精鉱の水分量が変化したりすると、回転胴部１０内を移動する銅精鉱の流動性が変化する。銅精鉱の流動性が低下した場合には、装入口１０ａから供給された銅精鉱は適切に搬送されず、装入口１０ａからこぼれ落ちてしまうこと場合がある。このため、装入口１０ａからこぼれ落ちた銅精鉱を回収するために漏れ鉱コンテナＣが設けられており、漏れ鉱コンテナＣに回収された銅精鉱は、ヤードに運ばれて、新たに搬送する銅精鉱に混ぜられていた。

しかし、漏れ鉱コンテナをヤードに運んで銅精鉱に混ぜる作業は、非常にロスが大きい。しかも、装入口１０ａから銅精鉱がこぼれ落ちる際に粉じんが発生し、設備環境が悪化するという問題が生じている。
また、装入口１０ａからこぼれ落ちる銅精鉱の量は一定ではなく、銅精鉱の状態やその他の状況によって変動し、ロータリードライヤ１に対する銅精鉱の供給量を低減させる状態となることもある。
このような事情もあり、ロータリードライヤ１において、回転胴部１０の装入口１０ａからこぼれ落ちる銅精鉱を少なくすることが求められている。

装入口１０ａからこぼれ落ちる銅精鉱を少なくする方法としては、装入口１０ａにシール構造を設けることが考えられる。装入口１０ａにシール構造を設けた技術として特許文献１等に開示された技術がある。しかし、特許文献１等に開示されているシール構造は、ロータリードライヤの回転胴部内に外気が侵入することを防止するためなど、回転胴部を気密にすることを目的としており、被乾燥物が装入口からこぼれ出ることを抑制するものではなかった。

一方、銅精鉱等の被乾燥物が装入口からこぼれることを防止するシール装置が、特許文献２に開示されている。
特許文献２のシール装置は、ロータリードライヤの回転胴部における装入口の周囲に回転胴部とともに回転する回転側部材と、この回転側部材と接触するコンベア架台に固定された固定側部材と、を設けている。具体的には、回転側部材を内周面が外部に向かって狭まる截頭円錐面に形成し、この固定側部材の截頭円錐面に接触するように、固定側部材を環状の帯で形成している。つまり、特許文献２のシール装置では、コンベアと装入口の間を回転側部材と固定側部材によってシールする構造となっている。このため、装入口に供給された被乾燥物は、装入口からこぼれ落ちようとしても、回転側部材と固定側部材によって装入口から回転胴部内に戻すことができるので、被乾燥物が装入口からこぼれ出ることを抑制することができる。

特開２００４−０５３２１７号公報 特開２０１３−４４４６７号公報

上述したように、特許文献２の技術では、回転側部材と固定側部材の接触状態が良好に維持されていれば、被乾燥物が装入口からこぼれ出ることをある程度抑制できる。しかし、シール構造が回転胴部とともに回転する回転側部材とコンベア架台に固定された固定側部材が接触する構造となっているので、回転側部材と固定側部材の摩耗が生じる。摩耗が生じるとその部分は両者の接触状態が悪くなるので、その部分から被乾燥物が漏れる可能性がある。したがって、回転側部材と固定側部材の接触状態を良好に維持するためには、摩耗状況を監視しなければならない。そして、摩耗状況に応じて回転側部材や固定側部材を交換しなければならないので、シール構造のメンテナンス作業の負担が大きい。

また、摩耗が生じていなくても、回転側部材と固定側部材の接触状態が悪ければ被乾燥物がこぼれてしまう場合があるため、回転側部材と固定側部材をある程度精度よく設置しなければならない。したがって、シール構造の設置作業や交換作業の負担が大きくなる。

本発明は上記事情に鑑み、装置の設置作業やメンテナンス作業が容易になり、作業者の負担を軽減できるロータリードライヤのシール構造を提供することを目的とする。

第１発明のロータリードライヤのシール構造は、ロータリードライヤの回転胴部に設けられた装入口のシール構造であって、前記回転胴部の一端に設けられた前記装入口を有する鏡板と、該鏡板の装入口内に設置された、前記回転胴部とともに回転する筒状部材と、を備えており、該筒状部材は、その外端が前記回転胴部の鏡板から外方に突出し、その内端が前記回転胴部の鏡板より内方に位置するように設けられており、その外端から被乾燥物を供給するコンベアが挿入されており、前記回転胴部の鏡板は、内端が前記装入口の開口端を形成し、外端が前記回転胴部の一端縁に連結される複数枚の分割プレートを組み合わせて形成されており、前記筒状部材は、複数枚の分割プレートと同じ枚数の樋状部材を組み合わせて形成されていることを特徴とする。
第２発明のロータリードライヤのシール構造は、第１発明において、前記筒状部材は、その外周面が、前記回転胴部の鏡板における装入口の内端との間に隙間ができないように、該装入口の内端に連結されていることを特徴とする。
第３発明のロータリードライヤのシール構造は、第１または第２発明において、前記筒状部材は、その内面に、螺線状に形成された搬送プレートを備えていることを特徴とする。

第１発明によれば、被乾燥物を搬送するコンベアなどの一端を筒状部材内に配置すれば、筒状部材の内部を通して被乾燥物を回転胴部内に供給することができる。また、筒状部材の外端が回転胴部の鏡板の外方まで突出しているので、コンベアの一端を筒状部材内に配置しておけば、コンベアから落ちた被乾燥物を筒状部材内に留めておくことができる。さらに、筒状部材の内端が回転胴部の鏡板より内方に配置されているので、回転胴部の回転で移動する被乾燥物が装入口を通して外部に漏れることを抑制することができる。鏡板および筒状部材が、複数枚の分割プレートと複数枚の樋状部材で形成されているので、部品の組み立てや交換が容易になる。したがって、シール構造のメンテナンスなどの作業が容易になる。
第２発明によれば、回転胴部の鏡板の装入口と筒状部材の隙間から被乾燥物が漏れることを抑制することができる。
第３発明によれば、回転胴部が回転すれば、筒状部材内の内部に堆積している被乾燥物は搬送プレートによって回転胴部に向かって搬送されるので、筒状部材内の被乾燥物が外部に漏れることを防止することができる。

本実施形態のロータリードライヤのシール構造２０の概略拡大説明図である。 本実施形態のロータリードライヤのシール構造２０を採用したロータリードライヤ１を装入口１０ａ側から見た概略説明図である。 本実施形態のロータリードライヤのシール構造２０を採用したロータリードライヤ１の概略説明図である。 ロータリードライヤ１の概略説明図である。

本発明のロータリードライヤのシール構造は、ロータリードライヤの装入口から被乾燥物が漏れることを防止するものであり、装置の設置作業やメンテナンス作業が容易になるようにしたことに特徴を有している。

本発明のロータリードライヤのシール構造は、種々の被乾燥物を乾燥させるロータリードライヤにおいて、被乾燥物を装入する装入口のシール構造に採用することができる。

（ロータリードライヤ１の基本構造）
まず、本実施形態のロータリードライヤのシール構造２０（以下単に本実施形態のシール構造２０という）を説明する前に、本実施形態のシール構造２０が採用されるロータリードライヤ１について簡単に説明する。

図３に示すように、ロータリードライヤ１は、中空な筒状の回転胴部１０を備えている。この回転胴部１０は、その中心軸周りに回転可能となるように設置されている。しかも、回転胴部１０は、その中心軸が水平方向に対して若干傾斜した状態となるように設置されている。具体的には、回転胴部１０は、その一端（図３では右端）から他端（図３では左端）に向かって若干下傾するように設けられている。この回転胴部１０の胴部には、回転胴部１０内の空間１０ｈを囲むように加熱部が設けられている。この加熱部は、加熱蒸気が供給される配管等によって形成されており、加熱蒸気の熱を空間１０ｈ内に供給できるようになっている。つまり、空間１０ｈ内に被乾燥物が供給されると、被乾燥物を加熱して乾燥できるようになっている。

この回転胴部１０の軸方向の一端（図３では右端）には、鏡板１１が設けられている。この鏡板１１には、鏡板１１を貫通する装入口１０ａが設けられている。この装入口１０ａは、回転胴部１０の中心軸とほぼ同軸な円形に形成された孔である。この装入口１０ａには、後述するシール構造２０の筒状部材２１が取り付けられている。そして、装入口１０ａ、言い換えれば、シール構造２０の筒状部材２１には、被乾燥物を搬送する搬送コンベア２の一端が挿入されている。つまり、搬送コンベア２によって搬送された被乾燥物は、筒状部材２１を通して、装入口１０ａから回転胴部１０の中空な空間１０ｈ内に供給されるようになっている。

一方、回転胴部１０の軸方向の他端（図３では左端）は、鏡板等は設けられておらず、開放されている。つまり、回転胴部１０の他端が、乾燥物を排出する排出口１０ｂとなっている。この回転胴部１０の軸方向の他端は、密閉式のコンベアに連結されており、排出口１０ｂから排出された乾燥物は密閉式のコンベアによって次工程に搬送される。
なお、回転胴部１０の他端にも鏡板を設けて、その鏡板に貫通孔を設けて排出口１０ｂとしてもよい。
また、排出口１０ｂは、回転胴部１０の他端縁に沿って堰を設けた構造としてもよい。この場合、堰を越えて乾燥物が排出されるので、乾燥物の滞留時間を長くできるので、乾燥状態を向上させることができる。
つまり、回転胴部１０の空間１０ｈ内の乾燥物を外部に排出できるのであれば、排出口１０ｂを設ける位置や排出口１０ｂの構成はとくに限定されない。

以上のような構成であるので、ヤード等の原料貯留庫等から被乾燥物をコンベア２によって搬送すれば、筒状部材２１を通して、装入口１０ａから回転胴部１０の中空な空間１０ｈ内に被乾燥物を供給できる。すると、加熱部からの熱によって、空間１０ｈ内の被乾燥物を乾燥させることができる。

また、回転胴部１０は、その一端（上流側端部）から他端（下流側端部）に向かって若干下傾（水平に対して２°程度）するように設けられているので、回転胴部１０が回転すれば、被乾燥物は攪拌されながら上流側端部から下流側端部に向かって移動する。つまり、回転胴部１０が回転すると、装入された被乾燥物は回転胴部１０の内側壁との摩擦により側壁に沿って回転方向に上昇し、ある程度の高さまで上昇すると重力により落下する。回転胴部１０は傾斜しているので、被乾燥物が落下する位置は元の位置よりも下流側になる。したがって、被乾燥物は、攪拌されながら上流側端部から下流側端部に向かって移動する。

以上のように、ロータリードライヤ１は、コンベア２から供給された被乾燥物を、乾燥しながら上流側端部から下流側端部に向かって移動させて、乾燥した乾燥物を排出口１０ｂから排出することができる。

（シール構造２０）
つぎに、シール構造２０について、図１および図３に基づいて説明する。

上述したように、鏡版１１に形成されている装入口１０ａ内には、シール構造２０の筒状部材２１が取り付けられている。この筒状部材２１は、両端が開口した中空な筒状の部材であり、一端（外端）が鏡版１１よりも外方に突出しており、他端（内端）は回転胴部１０の内部に突出している。そして、この筒状部材２１は、その中心軸が回転胴部１０の中心軸と同軸になるように、その外周面が装入口１０ａの開口端に連結されている。つまり、筒状部材２１は、回転胴部１０が回転すると、その中心軸まわりに回転胴部１０とともに回転するように設けられている。そして、筒状部材２１には、その外端からコンベア２の一端が挿入されている。

以上のように、コンベア２の一端が筒状部材２１内に配置されており、しかも、筒状部材２１の外端が回転胴部１０の鏡板１１の外方まで突出しているので、コンベア２から被乾燥物が落ちても、被乾燥物を筒状部材２１内に留めておくことができる。つまり、コンベア２からこぼれた被乾燥物が外部に漏れることを防ぐことができる。

しかも、筒状部材２１の内端が回転胴部１０の内部に突出するように配置されているので、回転胴部１０の回転によって装入口１０ａの上方まで移動した被乾燥物が落下しても、被乾燥物が装入口１０ａから外部に漏れることを防ぐことができる。つまり、落下する被乾燥物は、せいぜい筒状部材２１の上部に載ったり筒状部材２１内に入ったりするだけであり、装入口１０ａを通って直接外部に漏れることはない。

そして、筒状部材２１は回転胴部１０と同様に傾斜しているので、筒状部材２１内部の被乾燥物は、回転することによって回転胴部１０内の被乾燥物と同様に、内端側に向かって（図３では左方向に向かって）移動する。したがって、筒状部材２１内に被乾燥物が入っても、この被乾燥物を回転胴部１０内に戻すことができ、筒状部材２１内の被乾燥物が外部に漏れることを防ぐことができる。

とくに、筒状部材２１に螺旋状に配設された搬送プレート２２を設けておけば、筒状部材２１内の被乾燥物を回転胴部１０内に搬送する機能を高めることができるので、筒状部材２１内の被乾燥物が外部に漏れることをより確実に防止することができる。

具体的には、搬送プレート２２は、筒状部材２１の内面に立設されたプレートであり、筒状部材２１の内面の周方向に沿って連続するように設けられている。そして、搬送プレート２２は、回転胴部１０の回転方向に沿って移動するにしたがって、軸方向おける位置が回転胴部１０内に向かって移動するように形成されている。つまり、搬送プレート２２は、回転胴部１０（つまり筒状部材２１）が回転すると、内部の被乾燥物を回転胴部１０に向かって移動させるように設けられている。このため、回転胴部１０とともに筒状部材２１が回転すれば、上述したような被乾燥物の動き（上方に持ち上げられて落下する動き）に加えて、螺線状に形成された搬送プレート２２による送り込み効果によって、筒状部材２１内の被乾燥物を回転胴部１０に向かって移動させることができる。

（鏡板１１および筒状部材２１について）
鏡板１１と筒状部材２１は固定されていてもよいし、着脱可能に取り付けられていてもよい。つまり、鏡板１１の装入口１０ａの開口端と筒状部材２１の外面が溶接などによって完全に隙間なく連結されていてもよいし、ボルトナットなどによって鏡板１１と筒状部材２１とが着脱可能に連結されていてもよい。ボルトナットなどによって着脱可能とする方法はとくに限定されないが、例えば、図１に示すように、筒状部材２１の外面に取り付け片２１ａを設けて、この取り付け片２１ａの貫通孔と鏡板１１の貫通孔にボルトを挿通して固定する方法を挙げることができる。

なお、鏡板１１と筒状部材２１は、装入口１０ａの開口端と筒状部材２１の外面との間に隙間ができるように連結してもよい。例えば、鏡板１１の装入口１０ａの開口端と筒状部材２１の外面との間を棒状や板状の連結部材によって繋いでもよい。しかし、鏡板１１と筒状部材２１が隙間なく連結されていれば、回転胴部１０の装入口１０ａと筒状部材１１の隙間から被乾燥物が漏れることを抑制することができる。

また、鏡板１１や筒状部材２１は、一つの部材で形成されていてもよいし、複数の部材を組み合わせて形成してもよい。一つの部材で形成する場合、例えば、鏡板１１であれば、板状の部材に装入口１０ａとなる貫通孔を設けた板状の部材を使用することができる。また、筒状部材２１であれば、円筒管を使用することができる。

一方、複数の部材を組み合わせて鏡板１１や筒状部材２１を形成してもよい。この場合、鏡板１１および筒状部材２１を複数枚の部材で形成すれば、取り扱う各部品を小型軽量にできる。すると、鏡板１１および筒状部材２１の組み立てや交換が容易になるので、回転胴部１０の内部点検などのメンテナンス作業が容易になる。

鏡板１１や筒状部材２１を分割して形成する場合、各ピースの形状はとくに限定されない。例えば、図２に示すような構造とすることができる。
図２では、鏡板１１は、ドーナッツ状の板状部材を円周方向に沿って複数に分割した略扇形の分割プレート１１ｃを組み合わせて形成されている。この場合、各分割プレート１１ｃの内端によって装入口１０ａの開口端が形成され、外端は回転胴部１０の一端縁に連結されることになる。
また、図２では、筒状部材２１は、円管をその周方向に沿って複数の部材に分割した樋状の樋状部材２１ｃを組み合わせて形成されている。この場合、各樋状部材２１ｃの外面が装入口１０ａの開口端に連結されることになる。

さらに、鏡板１１および筒状部材２１を複数枚の部材で形成する場合には、その数や形状はとくに限定されない。しかし、鏡板１１を上述したような分割プレート１１ｃで形成し、筒状部材２１を上述したような樋状部材２１ｃで形成した場合には、樋状部材２１ｃの分割数と、分割プレート１１ｃの分割数が同じになるように形成し、各樋状部材２１ｃが分割プレート１１ｃと対応するように形成することが望ましい。

具体的には、各樋状部材２１ｃの外周の長さが、対応する分割プレート１１ｃの内端縁（開口端を形成する端縁）の長さに形成することが望ましい（図２参照）。この場合には、特定の分割プレート１１ｃと樋状部材２１ｃの組み合わせたピースだけであれば、樋状部材２１ｃと分割プレート１１ｃを連結したままでも、そのピースだけを交換することも可能となるという利点が得られる。

本発明のロータリードライヤのシール構造は、銅精鉱等のような粉体を乾燥させるロータリードライヤにおいて、粉体が外部に漏れることを防ぐ構造として好適である。

１ ロータリードライヤ
２ コンベア
１０ 回転胴部
１０ａ 装入口
１０ａ 排出口
１１ 鏡板
１２ 装入口
２０ シール構造
２１ 筒状部材
２２ 搬送プレート

Claims (3)

1. ロータリードライヤの回転胴部に設けられた装入口のシール構造であって、
   前記回転胴部の一端に設けられた前記装入口を有する鏡板と、
   該鏡板の装入口内に設置された、前記回転胴部とともに回転する筒状部材と、を備えており、
   該筒状部材は、
   その外端が前記回転胴部の鏡板から外方に突出し、その内端が前記回転胴部の鏡板より内方に位置するように設けられており、
   その外端から被乾燥物を供給するコンベアが挿入されており、
   前記回転胴部の鏡板は、
   内端が前記装入口の開口端を形成し、外端が前記回転胴部の一端縁に連結される複数枚の分割プレートを組み合わせて形成されており、
   前記筒状部材は、
   複数枚の分割プレートと同じ枚数の樋状部材を組み合わせて形成されている
   ことを特徴とするロータリードライヤのシール構造。
2. 前記筒状部材は、
   その外周面が、前記回転胴部の鏡板における装入口の内端との間に隙間ができないように、該装入口の内端に連結されている
   ことを特徴とする請求項１記載のロータリードライヤのシール構造。
3. 前記筒状部材は、
   その内面に、螺線状に形成された搬送プレートを備えている
   ことを特徴とする請求項１または２記載のロータリードライヤのシール構造。

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