JP7070104B2

JP7070104B2 - Rotating furnace

Info

Publication number: JP7070104B2
Application number: JP2018106794A
Authority: JP
Inventors: 真人道内
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2018-06-04
Filing date: 2018-06-04
Publication date: 2022-05-18
Anticipated expiration: 2038-06-04
Also published as: JP2019211144A

Description

本開示は、回転炉に関する。 The present disclosure relates to a rotary furnace.

特開２０１６－２９９０１０号公報（特許文献１）、特開２００２－３８８５号公報（特許文献２）および特開２００１－２６２１４７号公報（特許文献３）には、バーナー等の熱風を熱源とする回転炉が開示されている。また特開平３－２５２３０６号公報（特許文献４）および特開昭５５－９０４０６号公報（特許文献５）には、棒状のグラファイトからなる発熱体を回転体の内部に設置した回転炉が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2016-299010 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-3885 (Patent Document 2) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-262147 (Patent Document 3) refer to rotation using hot air such as a burner as a heat source. The furnace is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-252306 (Patent Document 4) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-90406 (Patent Document 5) disclose a rotary furnace in which a heating element made of rod-shaped graphite is installed inside a rotating body. ing.

特開２０１６－２９９０１０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-299010 特開２００２－３８８５号公報JP-A-2002-3885 特開２００１－２６２１４７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-262147 特開平３－２５２３０６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-252306 特開昭５５－９０４０６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-90406

バーナー等の熱風を熱源とする連続炉においては熱量が不足するため、たとえば１６００℃以上の高温で熱処理を行うことが困難である。たとえば１６００℃以上の高温で処理するための熱処理炉には、熱源としてグラファイト製の発熱体を選択することが一般的である。 In a continuous furnace using hot air as a heat source such as a burner, the amount of heat is insufficient, so that it is difficult to perform heat treatment at a high temperature of, for example, 1600 ° C. or higher. For example, in a heat treatment furnace for processing at a high temperature of 1600 ° C. or higher, it is common to select a heating element made of graphite as a heat source.

しかしながら、高温でグラファイトが反応性ガス（たとえば水素、二酸化炭素など）にさらされると、グラファイトが反応性ガスと反応して損耗する。また処理物がグラファイトと反応する材料の場合には、処理物がグラファイトと接触することで、グラファイトが損耗する。そのため、従来の連続炉においては、グラファイト製の発熱体の損耗により短期でのメンテナンスが必要となり、長期に安定して操炉することができなかった。 However, when graphite is exposed to a reactive gas (eg hydrogen, carbon dioxide, etc.) at high temperatures, the graphite reacts with the reactive gas and wears out. When the processed material is a material that reacts with graphite, the graphite is worn when the processed material comes into contact with graphite. Therefore, in the conventional continuous furnace, short-term maintenance is required due to wear of the graphite heating element, and stable operation cannot be performed for a long period of time.

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、長期に安定して操炉可能な回転炉を提供することである。 The present disclosure has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a rotary furnace capable of stable operation over a long period of time.

本開示に係る回転炉は、筐体と、断熱部材と、１対の隔壁板と、回転管と、発熱体とを備えている。筐体は、円筒形状である。断熱部材は、筐体の内径より小さい外径を有する円筒形状であり、筐体の中心軸を取り囲み、かつ筐体内に設置されている。１対の隔壁板は、筐体内において断熱部材の一端および他端に設置され、中心軸を取り囲み、かつ断熱部材の内径よりも小さい径の１対の貫通孔を有している。回転管は、１対の貫通孔に支持されると共に摺動可能に設置され、かつ内部に処理物が装入される。発熱体は、断熱部材の内壁と、１対の隔壁板と、回転管の外壁とで区画される空間に設けられ、かつグラファイトから構成されている。 The rotary furnace according to the present disclosure includes a housing, a heat insulating member, a pair of partition plates, a rotary tube, and a heating element. The housing has a cylindrical shape. The heat insulating member has a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing, surrounds the central axis of the housing, and is installed in the housing. A pair of partition plates are installed at one end and the other end of the heat insulating member in the housing, surround the central axis, and have a pair of through holes having a diameter smaller than the inner diameter of the heat insulating member. The rotary tube is supported by a pair of through holes and is slidably installed, and the processed material is charged inside. The heating element is provided in a space partitioned by an inner wall of the heat insulating member, a pair of partition plates, and an outer wall of the rotating tube, and is made of graphite.

本開示によれば、長期に安定して操炉可能な回転炉を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a rotary furnace capable of stable operation over a long period of time.

第１実施形態に係る回転炉の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary furnace which concerns on 1st Embodiment. 図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 第２実施形態に係る回転炉の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary furnace which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る回転炉の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure of the rotary furnace which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る回転炉が有する回転管の組み立て前の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure before assembly of the rotary tube which the rotary furnace which concerns on 4th Embodiment has. 第４実施形態に係る回転炉が有する回転管の組み立て後の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure after assembly of the rotary tube which the rotary furnace which concerns on 4th Embodiment has. 第５実施形態に係る回転炉が有する回転管の組み立て前の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure before assembly of the rotary tube which the rotary furnace which concerns on 5th Embodiment has. 第５実施形態に係る回転炉が有する回転管の組み立て後の構成を示す断面模式図である。It is sectional drawing which shows the structure after assembly of the rotary tube which the rotary furnace which concerns on 5th Embodiment has.

［本開示の実施形態の概要］
まず、本開示の実施形態の概要について説明する。 [Summary of Embodiments of the present disclosure]
First, the outline of the embodiment of the present disclosure will be described.

（１）本開示に係る回転炉１００は、筐体１と、断熱部材２と、１対の隔壁板３と、回転管４と、発熱体６とを備えている。筐体１は、円筒形状である。断熱部材２は、筐体１の内径より小さい外径を有する円筒形状であり、筐体１の中心軸Ａを取り囲み、かつ筐体１内に設置されている。１対の隔壁板３は、筐体１内において断熱部材２の一端および他端に設置され、中心軸Ａを取り囲み、かつ断熱部材２の内径よりも小さい径の１対の貫通孔３１ｄ、３２ｄを有している。回転管４は、１対の貫通孔３１ｄ、３２ｄに支持されると共に摺動可能に設置され、かつ内部に処理物が装入される。発熱体６は、断熱部材２の内壁と、１対の隔壁板３と、回転管４の外壁とで区画される空間５に設けられ、かつグラファイトから構成されている。 (1) The rotary furnace 100 according to the present disclosure includes a housing 1, a heat insulating member 2, a pair of partition plates 3, a rotary tube 4, and a heating element 6. The housing 1 has a cylindrical shape. The heat insulating member 2 has a cylindrical shape having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing 1, surrounds the central axis A of the housing 1, and is installed in the housing 1. A pair of partition plates 3 are installed at one end and the other end of the heat insulating member 2 in the housing 1, surround the central axis A, and have a pair of through holes 31d and 32d having a diameter smaller than the inner diameter of the heat insulating member 2. have. The rotary tube 4 is supported by a pair of through holes 31d and 32d and is slidably installed, and a processed object is charged inside. The heating element 6 is provided in the space 5 partitioned by the inner wall of the heat insulating member 2, the pair of partition plates 3, and the outer wall of the rotary tube 4, and is made of graphite.

上記（１）に係る回転炉１００によれば、発熱体６を回転管４の外側に設けることにより、回転管４の内部に装入される処理物が発熱体６に接触することを抑制することができる。また発熱体６を、断熱部材２の内壁と１対の隔壁板３と回転管４の外壁とで区画される空間５に設けることにより、反応性のガスを使用する場合においても、発熱体６が反応性のガスと反応することを抑制することができる。そのため、発熱体６の損耗を抑制することができる。結果的に、長期に安定して操炉可能な回転炉１００を提供することができる。 According to the rotary furnace 100 according to the above (1), by providing the heating element 6 on the outside of the rotating tube 4, it is possible to prevent the processed material charged inside the rotating tube 4 from coming into contact with the heating element 6. be able to. Further, by providing the heating element 6 in the space 5 partitioned by the inner wall of the heat insulating member 2, the pair of partition plates 3 and the outer wall of the rotary tube 4, the heating element 6 can be used even when a reactive gas is used. Can be suppressed from reacting with a reactive gas. Therefore, the wear of the heating element 6 can be suppressed. As a result, it is possible to provide a rotary furnace 100 that can be stably operated for a long period of time.

（２）上記（１）に係る回転炉１００は、筐体１の一端および他端に設けられ、かつ筐体１内を気密状態にするための１対の気密扉７と、回転管４の内部に反応ガスを導入するための反応ガス導入口８と、筐体１の内部からガスを排気するための排気口９とを備えていてもよい。これにより、反応ガスを流しながら処理物を処理することができる。 (2) The rotary furnace 100 according to (1) above is provided at one end and the other end of the housing 1, and has a pair of airtight doors 7 for keeping the inside of the housing 1 airtight, and a rotary pipe 4. A reaction gas introduction port 8 for introducing the reaction gas into the inside and an exhaust port 9 for exhausting the gas from the inside of the housing 1 may be provided. This makes it possible to process the processed product while flowing the reaction gas.

（３）上記（２）に係る回転炉１００において、反応ガスは、水素を含有していてもよい。水素ガスは約１２００℃以上でグラファイトと反応してメタンを生成する。そのため、従来の回転炉１００においては、発熱体６の損耗が激しくなり、水素を使用することができなかった。上記（２）に係る回転炉１００によれば、反応ガスが水素を含有している場合であっても、発熱体６の損耗を抑制することができる。そのため、反応ガスとして水素を使用することができる。 (3) In the rotary furnace 100 according to (2) above, the reaction gas may contain hydrogen. Hydrogen gas reacts with graphite at about 1200 ° C. or higher to produce methane. Therefore, in the conventional rotary furnace 100, the heating element 6 is severely worn, and hydrogen cannot be used. According to the rotary furnace 100 according to the above (2), it is possible to suppress the wear of the heating element 6 even when the reaction gas contains hydrogen. Therefore, hydrogen can be used as the reaction gas.

（４）上記（１）～（３）のいずれかに係る回転炉１００は、空間５にパージガスを導入するためのパージガス導入口１０を備えていてもよい。パージガスは、不活性ガスであってもよい。発熱体６が設置された空間５を不活性ガスで満たすことにより、反応ガスが発熱体６と反応することをさらに抑制することができる。結果として、発熱体６をさらに長寿命化することができる。 (4) The rotary furnace 100 according to any one of the above (1) to (3) may be provided with a purge gas introduction port 10 for introducing the purge gas into the space 5. The purge gas may be an inert gas. By filling the space 5 in which the heating element 6 is installed with the inert gas, it is possible to further suppress the reaction gas from reacting with the heating element 6. As a result, the life of the heating element 6 can be further extended.

（５）上記（４）に係る回転炉１００において、１対の隔壁板３の各々と、回転管４との間には、パージガスを空間５から排出するための隙間１３が設けられていてもよい。発熱体６が設置された空間５における圧力を当該空間５の外部の圧力よりも高くして、パージガスを当該空間５から排出することで、反応ガスが発熱体６と反応することをさらに抑制することができる。結果として、発熱体６をさらに長寿命化することができる。 (5) In the rotary furnace 100 according to (4) above, even if a gap 13 for discharging purge gas from the space 5 is provided between each of the pair of partition plates 3 and the rotary pipe 4. good. By making the pressure in the space 5 in which the heating element 6 is installed higher than the pressure outside the space 5 and discharging the purge gas from the space 5, the reaction gas is further suppressed from reacting with the heating element 6. be able to. As a result, the life of the heating element 6 can be further extended.

（６）上記（１）～（５）のいずれかに係る回転炉１００において、処理物は、金属酸化物を含有していてもよい。処理物が酸化物を含有する場合、熱処理で酸化物がグラファイト製の発熱体６から炭素を奪い、発熱体６を損耗させる可能性がある。上記（１）～（５）のいずれかに係る回転炉１００によれば、処理物が金属酸化物を含有している場合であっても、発熱体６の損耗を抑制することができる。 (6) In the rotary furnace 100 according to any one of (1) to (5) above, the processed product may contain a metal oxide. When the treated product contains an oxide, the oxide may deprive the heating element 6 made of graphite of carbon by heat treatment and wear the heating element 6. According to the rotary furnace 100 according to any one of (1) to (5) above, wear of the heating element 6 can be suppressed even when the processed material contains a metal oxide.

（７）上記（１）～（６）のいずれかに係る回転炉１００において、発熱体６は、１６００℃以上２４００℃以下で発熱するように構成されていてもよい。グラファイトの損耗は約１６００℃以上から激しくなるため、従来はこの温度域で動作するグラファイト製の回転炉１００がなかった。上記（１）～（６）のいずれかに係る回転炉１００によれば、この温度域で動作するグラファイト製の回転炉１００を提供することができる。 (7) In the rotary furnace 100 according to any one of (1) to (6) above, the heating element 6 may be configured to generate heat at 1600 ° C. or higher and 2400 ° C. or lower. Since the wear of graphite becomes severe from about 1600 ° C. or higher, conventionally, there has been no graphite rotary furnace 100 operating in this temperature range. According to the rotary furnace 100 according to any one of (1) to (6) above, it is possible to provide a rotary furnace 100 made of graphite that operates in this temperature range.

（８）上記（１）～（７）のいずれかに係る回転炉１００において、回転管４は、一方の開口部から処理物を連続的に装入されると共に、他方の開口部から熱処理後の処理物を連続的に排出するように構成されていてもよい。グラファイト製の発熱体６の損耗を抑制できることにより、連続で処理物を処理した場合であっても、長期に安定して操炉することができる。 (8) In the rotary furnace 100 according to any one of (1) to (7) above, the rotary tube 4 is continuously charged with a processed material from one opening and after heat treatment from the other opening. It may be configured to continuously discharge the processed material of. Since the wear of the graphite heating element 6 can be suppressed, the furnace can be stably operated for a long period of time even when the processed material is continuously processed.

（９）上記（１）～（８）のいずれかに係る回転炉１００において、回転管４は、複数に分割可能に構成されていてもよい。処理物と直接触れる回転管４の損耗部を交換可能とすることにより、回転管４の全体を交換する必要性がなくなる。そのため、メンテナンス費用を抑制することができる。 (9) In the rotary furnace 100 according to any one of (1) to (8) above, the rotary tube 4 may be configured to be divisible into a plurality of parts. By making it possible to replace the worn portion of the rotary tube 4 that comes into direct contact with the processed object, it is not necessary to replace the entire rotary tube 4. Therefore, maintenance costs can be suppressed.

［本開示の実施形態の詳細］
以下、実施の形態について図に基づいて説明する。なお、以下の図面において、同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 [Details of Embodiments of the present disclosure]
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are given the same reference numbers, and the description thereof will not be repeated.

（第１実施形態）
まず、第１実施形態に係る回転炉１００の構成について説明する。 (First Embodiment)
First, the configuration of the rotary furnace 100 according to the first embodiment will be described.

図１に示されるように、第１実施形態に係る回転炉１００は、筐体１と、断熱部材２と、１対の隔壁板３と、回転管４と、発熱体６と、１対の気密扉７と、反応ガス導入口８と、排気口９とを主に有している。筐体１は、円筒形状である。筐体１は、筐体内壁１ｄと、筐体外壁１ｃと、筐体一方端部１ａと、筐体他方端部１ｂとを有している。筐体内壁１ｄは、１対の隔壁板３に接している。筐体一方端部１ａには、一対の気密扉７の一方が設置されている。筐体他方端部１ｂには、一対の気密扉７の他方が設置されている。 As shown in FIG. 1, the rotary furnace 100 according to the first embodiment has a housing 1, a heat insulating member 2, a pair of partition plates 3, a rotary tube 4, a heating element 6, and a pair. It mainly has an airtight door 7, a reaction gas introduction port 8, and an exhaust port 9. The housing 1 has a cylindrical shape. The housing 1 has an inner wall 1d of the housing, an outer wall 1c of the housing, one end 1a of the housing, and the other end 1b of the housing. The inner wall 1d of the housing is in contact with a pair of partition plates 3. One of the pair of airtight doors 7 is installed at one end 1a of the housing. The other end of the pair of airtight doors 7 is installed at the other end 1b of the housing.

断熱部材２は、筐体１内に設置されている。断熱部材２は、筐体１の中心軸Ａを取り囲んでいる。断熱部材２は、筐体１の内径（第１直径Ｄ１）より小さい外径（第２直径Ｄ２）を有する円筒形状である。断熱部材２を構成する材料は、たとえばグラファイトファイバーである。具体的には、断熱部材２は、たとえば繊維状グラファイトフェルトの積層成形材により構成されている。断熱部材２は、断熱部材内壁２ｄと、断熱部材外壁２ｃと、断熱部材一方端部２ａと、断熱部材他方端部２ｂとを有している。断熱部材内壁２ｄは、回転管４から離間している。断熱部材外壁２ｃは、筐体内壁１ｄから離間している。 The heat insulating member 2 is installed in the housing 1. The heat insulating member 2 surrounds the central axis A of the housing 1. The heat insulating member 2 has a cylindrical shape having an outer diameter (second diameter D2) smaller than the inner diameter (first diameter D1) of the housing 1. The material constituting the heat insulating member 2 is, for example, graphite fiber. Specifically, the heat insulating member 2 is made of, for example, a laminated molded material of fibrous graphite felt. The heat insulating member 2 has an inner wall 2d of the heat insulating member, an outer wall 2c of the heat insulating member, one end portion 2a of the heat insulating member, and the other end portion 2b of the heat insulating member. The heat insulating member inner wall 2d is separated from the rotating tube 4. The heat insulating member outer wall 2c is separated from the housing inner wall 1d.

図１に示されるように、１対の隔壁板３は、筐体１内において断熱部材２の一端および他端に設置されている。１対の隔壁板３は、中心軸Ａを取り囲んでいる。１対の隔壁板３は、断熱部材２の内径（第３直径Ｄ３）よりも小さい径（第４直径Ｄ４）の１対の貫通孔３１ｄ、３２ｄを有している。具体的には、１対の隔壁板３は、第１板３１と、第２板３２とを有している。断熱部材２は、第１板３１と、第２板３２との間に設置されている。１対の隔壁板３を構成する材料は、たとえばＣＩＰ（ＣｏｌｄＩｓｏｓｔａｔｉｃＰｒｅｓｓｉｎｇ）成形により製造された等方性グラファイトである。 As shown in FIG. 1, a pair of partition plates 3 are installed at one end and the other end of the heat insulating member 2 in the housing 1. A pair of bulkhead plates 3 surrounds the central axis A. The pair of partition plates 3 has a pair of through holes 31d and 32d having a diameter (fourth diameter D4) smaller than the inner diameter (third diameter D3) of the heat insulating member 2. Specifically, the pair of partition plates 3 has a first plate 31 and a second plate 32. The heat insulating member 2 is installed between the first plate 31 and the second plate 32. The material constituting the pair of partition plates 3 is, for example, isotropic graphite produced by CIP (Cold Isostatic Pressing) molding.

第１板３１は、第１貫通孔３１ｄと、第１板外壁３１ｃと、第１板一方端部３１ａと、第１板他方端部３１ｂとを有している。第１貫通孔３１ｄは、回転管４を取り囲んでいる。第１板外壁３１ｃは、筐体内壁１ｄに接している。第１板他方端部３１ｂは、断熱部材一方端部２ａに接している。第２板３２は、第２貫通孔３２ｄと、第２板外壁３２ｃと、第２板一方端部３２ａと、第２板他方端部３２ｂとを有している。第２貫通孔３２ｄは、回転管４を取り囲んでいる。第２板外壁３２ｃは、筐体内壁１ｄに接している。第２板一方端部３２ａは、断熱部材他方端部２ｂに接している。 The first plate 31 has a first through hole 31d, a first plate outer wall 31c, a first plate one end portion 31a, and a first plate other end portion 31b. The first through hole 31d surrounds the rotary tube 4. The outer wall 31c of the first plate is in contact with the inner wall 1d of the housing. The other end 31b of the first plate is in contact with the one end 2a of the heat insulating member. The second plate 32 has a second through hole 32d, a second plate outer wall 32c, a second plate one end portion 32a, and a second plate other end portion 32b. The second through hole 32d surrounds the rotary tube 4. The second plate outer wall 32c is in contact with the housing inner wall 1d. The one end 32a of the second plate is in contact with the other end 2b of the heat insulating member.

回転管４は、１対の貫通孔に支持されると共に摺動可能に設置されている。具体的には、回転管４は、第１貫通孔３１ｄと、第２貫通孔３２ｄとにより支持されている。回転管４は、第１貫通孔３１ｄおよび第２貫通孔３２ｄの各々に挿通されている。回転炉１００を用いて処理物を処理する際、回転管４の内部には処理物（図示せず）が装入される。回転管４は、回転管内壁４ｄと、回転管外壁４ｃと、回転管一方端部４ａと、回転管他方端部４ｂとを有している。回転管外壁４ｃの一部は、第１貫通孔３１ｄおよび第２貫通孔３２ｄの各々において摺動可能な状態で接している。回転管４を構成する材料は、たとえばグラファイト（押出材）である。 The rotary tube 4 is supported by a pair of through holes and is slidably installed. Specifically, the rotary tube 4 is supported by the first through hole 31d and the second through hole 32d. The rotary tube 4 is inserted into each of the first through hole 31d and the second through hole 32d. When the processed material is processed using the rotary furnace 100, the processed material (not shown) is charged inside the rotary pipe 4. The rotary tube 4 has an inner wall 4d of the rotary tube, an outer wall 4c of the rotary tube, one end portion 4a of the rotary tube, and the other end portion 4b of the rotary tube. A part of the outer wall 4c of the rotary pipe is in contact with each of the first through hole 31d and the second through hole 32d in a slidable state. The material constituting the rotary tube 4 is, for example, graphite (extruded material).

発熱体６は、断熱部材内壁２ｄと、１対の隔壁板３と、回転管外壁４ｃとで区画される空間５に設けられている。具体的には、発熱体６は、第１板他方端部３１ｂと、第２板一方端部３２ａとの間に配置されている。発熱体６は、回転管外壁４ｃの外側であって、かつ断熱部材内壁２ｄの内側に配置されている。発熱体６は、グラファイトから構成されている。具体的には、発熱体６は、たとえばＣＩＰ成形により製造された等方性グラファイトである。発熱体６には、図示しない電源に接続されており、発熱体６に電力を供給可能に構成されている。 The heating element 6 is provided in a space 5 partitioned by an inner wall 2d of a heat insulating member, a pair of partition plates 3, and an outer wall 4c of a rotating pipe. Specifically, the heating element 6 is arranged between the other end portion 31b of the first plate and the one end portion 32a of the second plate. The heating element 6 is arranged outside the rotating tube outer wall 4c and inside the heat insulating member inner wall 2d. The heating element 6 is made of graphite. Specifically, the heating element 6 is isotropic graphite produced, for example, by CIP molding. The heating element 6 is connected to a power source (not shown) and is configured to be able to supply electric power to the heating element 6.

発熱体６は、たとえば１６００℃以上２４００℃以下で発熱するように構成されている。発熱体６の温度の下限は、特に限定されないが、たとえば１６５０℃以上であってもよいし、１７００℃以上であってもよい。発熱体６の温度の上限は、特に限定されないが、たとえば２３５０℃以下であってもよいし、２３００℃以下であってもよい。 The heating element 6 is configured to generate heat at, for example, 1600 ° C. or higher and 2400 ° C. or lower. The lower limit of the temperature of the heating element 6 is not particularly limited, but may be, for example, 1650 ° C. or higher, or 1700 ° C. or higher. The upper limit of the temperature of the heating element 6 is not particularly limited, but may be, for example, 2350 ° C. or lower, or 2300 ° C. or lower.

図１に示されるように、１対の気密扉７は、筐体１の一端および他端に設けられている。１対の気密扉７は、筐体１内を気密状態にするためのものである。１対の気密扉７は、第１扉７１と、第２扉７２とを有している。第１扉７１は、筐体一方端部１ａに取り付けられている。第２扉７２は、筐体他方端部１ｂに取り付けられている。筐体１は、第１扉７１と、第２扉７２との間に配置されている。 As shown in FIG. 1, a pair of airtight doors 7 are provided at one end and the other end of the housing 1. The pair of airtight doors 7 is for keeping the inside of the housing 1 airtight. The pair of airtight doors 7 has a first door 71 and a second door 72. The first door 71 is attached to one end 1a of the housing. The second door 72 is attached to the other end 1b of the housing. The housing 1 is arranged between the first door 71 and the second door 72.

反応ガス導入口８は、回転管４の内部に反応ガスを導入するためのものである。反応ガス導入口８の一端は、筐体１の外部に位置しており、図示しない反応ガス供給部に繋がっている。反応ガス導入口８の他端は、回転管４の内部に繋がっている。反応ガス導入口８は、たとえばＬ型状に折れ曲がっている。反応ガス導入口８は、たとえば第１配管８１と、第２配管８２とを有している。第２配管８２は、第１配管８１に繋がっている。第２配管８２は、たとえば筐体１の中心軸Ａに沿って延在するように配置されている。第１配管８１は、第２配管８２は、たとえば筐体１の中心軸Ａに対して垂直な方向に延在するように配置されていてもよい。 The reaction gas introduction port 8 is for introducing the reaction gas into the inside of the rotary tube 4. One end of the reaction gas introduction port 8 is located outside the housing 1 and is connected to a reaction gas supply unit (not shown). The other end of the reaction gas introduction port 8 is connected to the inside of the rotary tube 4. The reaction gas inlet 8 is bent into an L shape, for example. The reaction gas introduction port 8 has, for example, a first pipe 81 and a second pipe 82. The second pipe 82 is connected to the first pipe 81. The second pipe 82 is arranged so as to extend along the central axis A of the housing 1, for example. The first pipe 81 may be arranged so that the second pipe 82 extends in a direction perpendicular to the central axis A of the housing 1, for example.

排気口９は、筐体１の内部からガスを排気するためのものである。排気口９は、たとえば筐体１に設けられている。具体的には、排気口９の一端は、たとえば筐体内壁１ｄに設けられていてもよい。排気口９の他端は、筐体１の外部に位置している。排気口９は、たとえば筐体１を貫通するように設けられている。なお、筐体１の内部から排出されるガスは、たとえば反応ガスである。当該ガスは、後述するパージガスを含んでいてもよい。 The exhaust port 9 is for exhausting gas from the inside of the housing 1. The exhaust port 9 is provided in, for example, the housing 1. Specifically, one end of the exhaust port 9 may be provided on, for example, the inner wall 1d of the housing. The other end of the exhaust port 9 is located outside the housing 1. The exhaust port 9 is provided so as to penetrate the housing 1, for example. The gas discharged from the inside of the housing 1 is, for example, a reaction gas. The gas may contain a purge gas described later.

第１実施形態に係る回転炉１００は、パージガス導入口１０を有していてもよい。パージガス導入口１０は、断熱部材内壁２ｄと、１対の隔壁板３と、回転管外壁４ｃとで区画される空間５にパージガスを導入するためのものである。具体的には、パージガス導入口１０の一端は、たとえば断熱部材内壁２ｄに設けられていてもよい。パージガス導入口１０の他端は、筐体１の外部に位置している。パージガス導入口１０は、たとえば筐体１および断熱部材２の各々を貫通するように設けられている。パージガスは、たとえば窒素などの不活性ガスである。 The rotary furnace 100 according to the first embodiment may have a purge gas introduction port 10. The purge gas introduction port 10 is for introducing the purge gas into the space 5 partitioned by the inner wall 2d of the heat insulating member, the pair of partition plates 3, and the outer wall 4c of the rotary pipe. Specifically, one end of the purge gas introduction port 10 may be provided on, for example, the inner wall 2d of the heat insulating member. The other end of the purge gas introduction port 10 is located outside the housing 1. The purge gas introduction port 10 is provided so as to penetrate each of the housing 1 and the heat insulating member 2, for example. The purge gas is an inert gas such as nitrogen.

図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。図２に示されるように、中心軸Ａに対して垂直な断面において、回転管４、発熱体６、断熱部材２および筐体１の各々は、たとえばリング状である。発熱体６は、回転管４を取り囲んでいる。断熱部材２は、発熱体６を取り囲んでいる。筐体１は、断熱部材２を取り囲んでいる。図２に示されるように、発熱体６は、回転管４から離間している。断熱部材２は、発熱体６から離間している。筐体１は、断熱部材２から離間している。回転管４の回転軸は、たとえば筐体１の中心軸Ａと一致している。発熱体６および断熱部材２の各々の中心軸は、たとえば筐体１の中心軸Ａと一致している。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. As shown in FIG. 2, in a cross section perpendicular to the central axis A, each of the rotating tube 4, the heating element 6, the heat insulating member 2 and the housing 1 is, for example, ring-shaped. The heating element 6 surrounds the rotating tube 4. The heat insulating member 2 surrounds the heating element 6. The housing 1 surrounds the heat insulating member 2. As shown in FIG. 2, the heating element 6 is separated from the rotating tube 4. The heat insulating member 2 is separated from the heating element 6. The housing 1 is separated from the heat insulating member 2. The rotation axis of the rotary tube 4 coincides with, for example, the central axis A of the housing 1. The central axis of each of the heating element 6 and the heat insulating member 2 coincides with, for example, the central axis A of the housing 1.

図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った断面模式図である。図３に示されるように、中心軸Ａに対して垂直な断面において、一対の隔壁板３の各々は、たとえばリング状である。一対の隔壁板３の各々は、回転管４を取り囲んでいる。図３に示されるように、一対の隔壁板３の各々の内壁は、全周囲において、回転体外壁に接していてもよい。同様に、一対の隔壁板３の各々の外壁は、全周囲において、筐体内壁１ｄに接していてもよい。一対の隔壁板３の各々の中心軸は、たとえば筐体１の中心軸Ａと一致している。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. As shown in FIG. 3, in a cross section perpendicular to the central axis A, each of the pair of partition plates 3 is, for example, ring-shaped. Each of the pair of partition plates 3 surrounds the rotary tube 4. As shown in FIG. 3, each inner wall of the pair of partition plates 3 may be in contact with the outer wall of the rotating body all around. Similarly, each outer wall of the pair of partition plates 3 may be in contact with the inner wall 1d of the housing on the entire circumference. The central axis of each of the pair of partition plates 3 coincides with, for example, the central axis A of the housing 1.

次に、回転炉１００を用いた熱処理時の動作について説明する。
まず、図示しない電源を用いて、グラファイト製の発熱体６が給電される。これにより、発熱体６は、たとえば１６００℃以上２４００℃以下の温度で発熱する。発熱体６の発熱により回転管４の外壁が加熱されると共に、その熱が回転管内壁４ｄに伝熱される。次に、筐体１の外部から回転管４の内部に反応ガス導入口８を介して反応ガスが供給される。供給された反応ガスは、回転管４の内部を流れる。具体的には、反応ガスは、反応ガス導入口８から排気口９に向かって流れる。 Next, the operation during the heat treatment using the rotary furnace 100 will be described.
First, a heating element 6 made of graphite is supplied with a power source (not shown). As a result, the heating element 6 generates heat at a temperature of, for example, 1600 ° C. or higher and 2400 ° C. or lower. The heat generated by the heating element 6 heats the outer wall of the rotary tube 4, and the heat is transferred to the inner wall 4d of the rotary tube. Next, the reaction gas is supplied from the outside of the housing 1 to the inside of the rotary tube 4 via the reaction gas introduction port 8. The supplied reaction gas flows inside the rotary tube 4. Specifically, the reaction gas flows from the reaction gas introduction port 8 toward the exhaust port 9.

反応ガスは、筐体１に設けられた排気口９から排気される。反応ガスは処理物の目的とする反応に合わせて適宜選択される。水素による還元反応を目的とする場合には水素を含有する反応ガスが選択される。また窒素による窒化反応を目的とする場合には窒素を含有する反応ガスが選択される。 The reaction gas is exhausted from the exhaust port 9 provided in the housing 1. The reaction gas is appropriately selected according to the desired reaction of the processed product. When the purpose is a reduction reaction with hydrogen, a reaction gas containing hydrogen is selected. When the purpose is a nitriding reaction with nitrogen, a reaction gas containing nitrogen is selected.

反応ガスが回転管４の内部に供給されている間、発熱体６を設置した空間５には筐体１の外部からパージガスが導入されている。パージガスの流れについて本発明では特に限定しないが、例えば筐体１に設けられたパージガス排気口９を介して、パージガスが排気されてもよい。具体的には、パージガスは、パージガス導入口１０から発熱体６を設置した空間５に導入され、その後パージガス排気口９から排気されてもよい。このような構成とすることで、発熱体６を回転管４の内部の雰囲気から防護することができる。 While the reaction gas is being supplied to the inside of the rotary tube 4, the purge gas is introduced from the outside of the housing 1 into the space 5 in which the heating element 6 is installed. The flow of the purge gas is not particularly limited in the present invention, but the purge gas may be exhausted through, for example, the purge gas exhaust port 9 provided in the housing 1. Specifically, the purge gas may be introduced from the purge gas introduction port 10 into the space 5 in which the heating element 6 is installed, and then exhausted from the purge gas exhaust port 9. With such a configuration, the heating element 6 can be protected from the atmosphere inside the rotating tube 4.

回転管４は、たとえば一方の開口部から処理物を連続的に装入されると共に、他方の開口部から熱処理後の処理物を連続的に排出するように構成されている。一方の開口部は、たとえば回転管一方端部４ａに設けられている。他方の開口部は、たとえば回転管他方端部４ｂに設けられている。反応ガスとパージガスとが導入されている回転炉１００において、図示しない処理物供給機構から回転管４の内部に処理物が連続的に供給される。処理物の種類は、特に限定されないが、処理物はたとえば金属酸化物を含有していてもよい。本実施形態の回転炉１００においては、金属酸化物と、当該金属酸化物を還元するための炭素とを含有する処理物を好適に扱うことができる。具体例を挙げれば、処理物は、チタン酸化物と、それを還元炭化するための炭素とを含有している。 The rotary tube 4 is configured so that, for example, the processed material is continuously charged from one opening and the heat-treated processed material is continuously discharged from the other opening. One opening is provided, for example, at one end 4a of the rotating tube. The other opening is provided, for example, at the other end 4b of the rotating tube. In the rotary furnace 100 in which the reaction gas and the purge gas are introduced, the processed material is continuously supplied to the inside of the rotary pipe 4 from a processed material supply mechanism (not shown). The type of the treated product is not particularly limited, but the treated product may contain, for example, a metal oxide. In the rotary furnace 100 of the present embodiment, a processed product containing a metal oxide and carbon for reducing the metal oxide can be preferably handled. To give a specific example, the treated product contains a titanium oxide and carbon for reducing and carbonizing the titanium oxide.

処理物は、たとえば回転管一方端部４ａから回転管４の内部に供給される。処理物は、回転管４の内部に供給されたのち、図示しない回転機構によって回転駆動される回転管４の内壁を転動することで、回転管４の一端から他端に向けて移動することとなる。処理物は、回転管４の内部を移動しながら発熱体６から熱を供給される。これにより、狙いの熱処理反応が達成される。熱処理された処理物は、たとえば回転管他方端部４ｂから回転管４の外部に排出され、図示しない処理物回収機構により筐体１の外部で回収される。 The processed material is supplied to the inside of the rotary tube 4 from, for example, one end 4a of the rotary tube. The processed material is supplied to the inside of the rotary tube 4, and then moves from one end to the other end of the rotary tube 4 by rolling on the inner wall of the rotary tube 4 which is rotationally driven by a rotation mechanism (not shown). Will be. The processed material is supplied with heat from the heating element 6 while moving inside the rotating tube 4. As a result, the desired heat treatment reaction is achieved. The heat-treated processed product is discharged to the outside of the rotary pipe 4 from, for example, the other end 4b of the rotary pipe, and is recovered outside the housing 1 by a processed product recovery mechanism (not shown).

回転管４は、水平面に対して傾斜していてもよい。回転管一方端部４ａは、回転管他方端部４ｂよりも高い位置に配置されていてもよい。回転管４が傾斜している場合、回転管４の回転に伴って処理物は回転管内壁４ｄとの摩擦で周方向へ上昇し、その後に重力により内壁に沿って滑落しながら軸方向の下方へ移動する。別の観点から言えば、処理物は、中心軸Ａの周りを回転しながら回転管一方端部４ａから回転管他方端部４ｂに向かって移動する。なお、回転管４は、水平面に対して平行であってもよい。回転管４が傾斜していなくとも、回転管４の内壁にらせん状のガイド部材を設けることにより、処理物を軸方向に移動させることができる。 The rotary tube 4 may be inclined with respect to the horizontal plane. The one end portion 4a of the rotary tube may be arranged at a position higher than the other end portion 4b of the rotary tube. When the rotary tube 4 is tilted, the workpiece rises in the circumferential direction due to friction with the rotary tube inner wall 4d as the rotary tube 4 rotates, and then slides down along the inner wall due to gravity and downwards in the axial direction. Move to. From another point of view, the workpiece moves from one end 4a of the rotary tube toward the other end 4b of the rotary tube while rotating around the central axis A. The rotary tube 4 may be parallel to the horizontal plane. Even if the rotary tube 4 is not inclined, the workpiece can be moved in the axial direction by providing the spiral guide member on the inner wall of the rotary tube 4.

この一連の熱処理動作の際、回転管４の内部に発熱体６を設けていると、処理物（一例では酸化チタンを含有）が発熱体６に接触した際、発熱体６を構成する炭素が処理物と反応することにより、発熱体６が損耗する。また反応ガスが水素を含有している場合、発熱体６を構成する炭素が水素と反応してメタンを生成することにより、発熱体６が損耗する。これに対して、第１実施形態の回転炉１００においては、発熱体６を回転管外壁４ｃと隔壁板３と断熱部材内壁２ｄとで区画された空間５に設けたことで、発熱体６が処理物や反応ガスに接触することを抑制することができる。結果として、処理物や反応ガスとの反応によって、発熱体６が損耗することを抑制することができる。 During this series of heat treatment operations, if the heating element 6 is provided inside the rotating tube 4, when the processed material (containing titanium oxide in one example) comes into contact with the heating element 6, the carbon constituting the heating element 6 is generated. The heating element 6 is worn by reacting with the processed material. When the reaction gas contains hydrogen, the carbon constituting the heating element 6 reacts with hydrogen to generate methane, so that the heating element 6 is worn. On the other hand, in the rotary furnace 100 of the first embodiment, the heating element 6 is provided in the space 5 partitioned by the rotary pipe outer wall 4c, the partition wall plate 3, and the heat insulating member inner wall 2d. It is possible to suppress contact with the processed material or the reaction gas. As a result, it is possible to prevent the heating element 6 from being worn by the reaction with the processed material or the reaction gas.

次に、第１実施形態に係る回転炉１００の作用効果について説明する。
第１実施形態に係る回転炉１００によれば、発熱体６を回転管４の外側に設けることにより、回転管４の内部に装入される処理物が発熱体６に接触することを抑制することができる。また発熱体６を、断熱部材２の内壁と１対の隔壁板３と回転管４の外壁とで区画される空間５に設けることにより、反応性のガスを使用する場合においても、発熱体６が反応性のガスと反応することを抑制することができる。そのため、発熱体６の損耗を抑制することができる。結果的に、長期に安定して操炉可能な回転炉１００を提供することができる。 Next, the operation and effect of the rotary furnace 100 according to the first embodiment will be described.
According to the rotary furnace 100 according to the first embodiment, by providing the heating element 6 on the outside of the rotating tube 4, it is possible to prevent the processed material charged inside the rotating tube 4 from coming into contact with the heating element 6. be able to. Further, by providing the heating element 6 in the space 5 partitioned by the inner wall of the heat insulating member 2, the pair of partition plates 3 and the outer wall of the rotary tube 4, the heating element 6 can be used even when a reactive gas is used. Can be suppressed from reacting with a reactive gas. Therefore, the wear of the heating element 6 can be suppressed. As a result, it is possible to provide a rotary furnace 100 that can be stably operated for a long period of time.

また第１実施形態に係る回転炉１００は、筐体１の一端および他端に設けられ、かつ筐体１内を気密状態にするための１対の気密扉７と、回転管４の内部に反応ガスを導入するための反応ガス導入口８と、筐体１の内部からガスを排気するための排気口９とを備えていてもよい。これにより、反応ガスを流しながら処理物を処理することができる。 Further, the rotary furnace 100 according to the first embodiment is provided at one end and the other end of the housing 1, and is inside a pair of airtight doors 7 for keeping the inside of the housing 1 airtight and inside the rotary pipe 4. A reaction gas introduction port 8 for introducing the reaction gas and an exhaust port 9 for exhausting the gas from the inside of the housing 1 may be provided. This makes it possible to process the processed product while flowing the reaction gas.

さらに第１実施形態に係る回転炉１００において、反応ガスは、水素を含有していてもよい。第１実施形態に係る回転炉１００によれば、反応ガスが水素を含有している場合であっても、発熱体６の損耗を抑制することができる。そのため、反応ガスとして水素を使用することができる。 Further, in the rotary furnace 100 according to the first embodiment, the reaction gas may contain hydrogen. According to the rotary furnace 100 according to the first embodiment, it is possible to suppress the wear of the heating element 6 even when the reaction gas contains hydrogen. Therefore, hydrogen can be used as the reaction gas.

さらに第１実施形態に係る回転炉１００は、空間５にパージガスを導入するためのパージガス導入口１０を備えていてもよい。パージガスは、不活性ガスであってもよい。発熱体６が設置された空間５を不活性ガスで満たすことにより、反応ガスが発熱体６と反応することをさらに抑制することができる。結果として、発熱体６をさらに長寿命化することができる。 Further, the rotary furnace 100 according to the first embodiment may be provided with a purge gas introduction port 10 for introducing the purge gas into the space 5. The purge gas may be an inert gas. By filling the space 5 in which the heating element 6 is installed with the inert gas, it is possible to further suppress the reaction gas from reacting with the heating element 6. As a result, the life of the heating element 6 can be further extended.

さらに第１実施形態に係る回転炉１００において、処理物は、金属酸化物を含有していてもよい。処理物が酸化物を含有する場合、熱処理で酸化物がグラファイト製の発熱体６から炭素を奪い、発熱体６を損耗させる可能性がある。第１実施形態に係る回転炉１００によれば、処理物が金属酸化物を含有している場合であっても、発熱体６の損耗を抑制することができる。 Further, in the rotary furnace 100 according to the first embodiment, the processed product may contain a metal oxide. When the treated product contains an oxide, the oxide may deprive the heating element 6 made of graphite of carbon by heat treatment and wear the heating element 6. According to the rotary furnace 100 according to the first embodiment, it is possible to suppress the wear of the heating element 6 even when the processed material contains a metal oxide.

さらに第１実施形態に係る回転炉１００において、発熱体６は、１６００℃以上２４００℃以下で発熱するように構成されていてもよい。第１実施形態に係る回転炉１００によれば、この温度域で動作するグラファイト製の回転炉１００を提供することができる。 Further, in the rotary furnace 100 according to the first embodiment, the heating element 6 may be configured to generate heat at 1600 ° C. or higher and 2400 ° C. or lower. According to the rotary furnace 100 according to the first embodiment, it is possible to provide a rotary furnace 100 made of graphite that operates in this temperature range.

さらに第１実施形態に係る回転炉１００において、回転管４は、一方の開口部から処理物を連続的に装入されると共に、他方の開口部から熱処理後の処理物を連続的に排出するように構成されていてもよい。グラファイト製の発熱体６の損耗を抑制できることにより、連続で処理物を処理した場合であっても、長期に安定して操炉することができる。 Further, in the rotary furnace 100 according to the first embodiment, the rotary tube 4 continuously charges the processed material from one opening and continuously discharges the processed material after the heat treatment from the other opening. It may be configured as follows. Since the wear of the graphite heating element 6 can be suppressed, the furnace can be stably operated for a long period of time even when the processed material is continuously processed.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る回転炉１００の構成について説明する。第２実施形態に係る回転炉１００は、主に１対の隔壁板３の各々と回転管４との間に隙間１３が設けられている構成において、第１実施形態に係る回転炉１００と異なっており、その他の構成ついては、第１実施形態に係る回転炉１００と同様である。以下、主に第１実施形態に係る回転炉１００と異なる構成を中心に説明する。 (Second Embodiment)
Next, the configuration of the rotary furnace 100 according to the second embodiment will be described. The rotary furnace 100 according to the second embodiment is different from the rotary furnace 100 according to the first embodiment in a configuration in which a gap 13 is mainly provided between each of the pair of partition plates 3 and the rotary pipe 4. The other configurations are the same as those of the rotary furnace 100 according to the first embodiment. Hereinafter, a configuration different from that of the rotary furnace 100 according to the first embodiment will be mainly described.

図４は、第２実施形態に係る回転炉１００の構成を示す断面模式図である。当該断面模式図は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線の位置に対応する。図４に示されるように、１対の隔壁板３の各々と回転管４との間に、隙間１３が設けられていてもよい。当該隙間１３は、パージガスを回転管外壁４ｃと隔壁板３と断熱部材内壁２ｄとで区画された空間５から排出するためのものである。１対の隔壁板３の各々の内径は、回転管４の外径よりも大きくてもよい。１対の隔壁板３の各々の中心軸は、筐体１の中心軸Ａからずれていてもよい。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the rotary furnace 100 according to the second embodiment. The schematic cross-sectional view corresponds to the position of lines III-III in FIG. As shown in FIG. 4, a gap 13 may be provided between each of the pair of partition plates 3 and the rotary tube 4. The gap 13 is for discharging the purge gas from the space 5 partitioned by the rotary pipe outer wall 4c, the partition wall plate 3, and the heat insulating member inner wall 2d. The inner diameter of each of the pair of partition plates 3 may be larger than the outer diameter of the rotary tube 4. The central axis of each of the pair of partition plates 3 may be deviated from the central axis A of the housing 1.

図４に示されるように、回転管４の底部（鉛直下方部分）において回転管４は一対の隔壁板３の各々に接していてもよい。回転管４の頂部（鉛直上方部分）において回転管４は一対の隔壁板３の各々から離間していてもよい。一対の隔壁板３の各々の内壁は、回転体外壁の一部に接しており、残りの部分からは離間している。隙間１３の大きさは、回転管４の頂部から底部に向かうにつれて単調に小さくなっていてもよい。 As shown in FIG. 4, the rotary tube 4 may be in contact with each of the pair of partition plates 3 at the bottom portion (vertically lower portion) of the rotary tube 4. At the top (vertically upper portion) of the rotary tube 4, the rotary tube 4 may be separated from each of the pair of partition plates 3. Each inner wall of the pair of partition plates 3 is in contact with a part of the outer wall of the rotating body and is separated from the rest. The size of the gap 13 may be monotonically reduced from the top to the bottom of the rotary tube 4.

第２実施形態に係る回転炉１００によれば、１対の隔壁板３の各々と、回転管４との間には、パージガスを空間５から排出するための隙間１３が設けられている。発熱体６が設置された空間５における圧力を当該空間５の外部の圧力よりも高くして、パージガスを当該空間５から排出することで、反応ガスが発熱体６と反応することをさらに抑制することができる。結果として、発熱体６をさらに長寿命化することができる。 According to the rotary furnace 100 according to the second embodiment, a gap 13 for discharging the purge gas from the space 5 is provided between each of the pair of partition plates 3 and the rotary pipe 4. By making the pressure in the space 5 in which the heating element 6 is installed higher than the pressure outside the space 5 and discharging the purge gas from the space 5, the reaction gas is further suppressed from reacting with the heating element 6. be able to. As a result, the life of the heating element 6 can be further extended.

（第３実施形態）
次に、第３実施形態に係る回転炉１００の構成について説明する。第３実施形態に係る回転炉１００は、主に隙間１３の形状において、第２実施形態に係る回転炉１００と異なっており、その他の構成ついては、第２実施形態に係る回転炉１００と同様である。以下、第２実施形態に係る回転炉１００と異なる構成を中心に説明する。 (Third Embodiment)
Next, the configuration of the rotary furnace 100 according to the third embodiment will be described. The rotary furnace 100 according to the third embodiment is different from the rotary furnace 100 according to the second embodiment mainly in the shape of the gap 13, and other configurations are the same as those of the rotary furnace 100 according to the second embodiment. be. Hereinafter, a configuration different from that of the rotary furnace 100 according to the second embodiment will be mainly described.

図５は、第３実施形態に係る回転炉１００の構成を示す断面模式図である。当該断面模式図は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線の位置に対応する。図５に示されるように、１対の隔壁板３の各々と回転管４との間に設けられている隙間１３の形状は、たとえば略三角形である。当該隙間１３の数は、たとえば３個である。当該隙間１３は、１対の隔壁板３の各々の内壁に設けられた凹部により形成される。１対の隔壁板３の各々の内壁から外壁に向かうにつれて、凹部の幅は小さくなっていてもよい。１対の隔壁板３の各々の内径は、回転管４の外径よりも同じであってもよい。１対の隔壁板３の各々の中心軸Ａは、筐体１の中心軸Ａと一致していてもよい。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the rotary furnace 100 according to the third embodiment. The schematic cross-sectional view corresponds to the position of lines III-III in FIG. As shown in FIG. 5, the shape of the gap 13 provided between each of the pair of partition plates 3 and the rotary pipe 4 is, for example, a substantially triangular shape. The number of the gaps 13 is, for example, three. The gap 13 is formed by recesses provided in the inner walls of each of the pair of partition plates 3. The width of the recesses may be reduced from the inner wall to the outer wall of each of the pair of partition plates 3. The inner diameter of each of the pair of partition plates 3 may be the same as the outer diameter of the rotary tube 4. The central axis A of each of the pair of partition plates 3 may coincide with the central axis A of the housing 1.

図５に示されるように、隙間１３は、回転管４の頂部（鉛直上方部分）に対向する位置に設けられていてもよい。隙間１３は、回転管４の頂部（鉛直上方部分）に対向する位置から±９０°回転した位置に設けられていてもよい。隙間１３は、回転管４の底部（鉛直下方部分）に対向する位置には設けられていなくてもよい。なお、上述した隙間１３の形状および個数は、あくまでも例示であり、上述した実施形態に限定されない。第３実施形態に係る回転炉１００は、第２実施形態に係る回転炉１００と同様の作用効果を奏する。 As shown in FIG. 5, the gap 13 may be provided at a position facing the top (vertically upper portion) of the rotary pipe 4. The gap 13 may be provided at a position rotated by ± 90 ° from a position facing the top (vertically upper portion) of the rotary pipe 4. The gap 13 may not be provided at a position facing the bottom portion (vertically lower portion) of the rotary pipe 4. The shape and number of the above-mentioned gaps 13 are merely examples, and are not limited to the above-mentioned embodiments. The rotary furnace 100 according to the third embodiment has the same function and effect as the rotary furnace 100 according to the second embodiment.

（第４実施形態）
次に、第４実施形態に係る回転炉１００の構成について説明する。第４実施形態に係る回転炉１００は、回転管４が複数に分割可能に構成されている構成において、第１実施形態に係る回転炉１００と異なっており、その他の構成ついては、第１実施形態に係る回転炉１００と同様である。以下、第１実施形態に係る回転炉１００と異なる構成を中心に説明する。 (Fourth Embodiment)
Next, the configuration of the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment will be described. The rotary furnace 100 according to the fourth embodiment is different from the rotary furnace 100 according to the first embodiment in a configuration in which the rotary pipe 4 can be divided into a plurality of parts, and the other configurations are the first embodiment. This is the same as that of the rotary furnace 100 according to the above. Hereinafter, a configuration different from that of the rotary furnace 100 according to the first embodiment will be mainly described.

図６は、第４実施形態に係る回転炉１００が有する回転管４の組み立て前の構成を示す断面模式図である。図６に示されるように、回転管４は、第１部材１１と、第２部材１２とを有している。第１部材１１は、第２部材１２に締結可能に構成されている。具体的には、第１部材１１は、第１管部１１ａと、第１ネジ部１１ｂとを有している。第１ネジ部１１ｂは、第１管部１１ａに連なっている。第１ネジ部１１ｂは、たとえば雄ネジである。同様に、第２部材１２は、第２管部１２ｂと、第２ネジ部１２ａとを有している。第２ネジ部１２ａは、第２管部１２ｂに連なっている。第２ネジ部１２ａは、たとえば雌ネジである。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the rotary pipe 4 of the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment before assembly. As shown in FIG. 6, the rotary tube 4 has a first member 11 and a second member 12. The first member 11 is configured to be fasten to the second member 12. Specifically, the first member 11 has a first pipe portion 11a and a first screw portion 11b. The first screw portion 11b is connected to the first pipe portion 11a. The first screw portion 11b is, for example, a male screw. Similarly, the second member 12 has a second pipe portion 12b and a second screw portion 12a. The second screw portion 12a is connected to the second pipe portion 12b. The second screw portion 12a is, for example, a female screw.

図７は、第４実施形態に係る回転炉１００が有する回転管４の組み立て後の構成を示す断面模式図である。第１ネジ部１１ｂが第２ネジ部１２ａに締結されることにより、第１部材１１が第２部材１２に締結される。第１部材１１の第１管部１１ａは、回転管一方端部４ａを構成する。第２部材１２の第２管部１２ｂは、回転管他方端部４ｂを構成する。軸方向において、第１部材１１の長さは、第２部材１２の長さよりも短くてもよい。第１部材１１は、処理物が投入される開口部を形成している。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the rotary pipe 4 of the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment after assembly. By fastening the first screw portion 11b to the second screw portion 12a, the first member 11 is fastened to the second member 12. The first pipe portion 11a of the first member 11 constitutes one end portion 4a of the rotating pipe. The second pipe portion 12b of the second member 12 constitutes the other end portion 4b of the rotary pipe. In the axial direction, the length of the first member 11 may be shorter than the length of the second member 12. The first member 11 forms an opening into which the processed material is charged.

第４実施形態に係る回転炉１００によれば、回転管４は、複数に分割可能に構成されている。処理物と直接触れる回転管４の損耗部を交換可能とすることにより、回転管４の全体を交換する必要性がなくなる。そのため、メンテナンス費用を抑制することができる。 According to the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment, the rotary pipe 4 is configured to be divisible into a plurality of parts. By making it possible to replace the worn portion of the rotary tube 4 that comes into direct contact with the processed object, it is not necessary to replace the entire rotary tube 4. Therefore, maintenance costs can be suppressed.

（第５実施形態）
次に、第５実施形態に係る回転炉１００の構成について説明する。第５実施形態に係る回転炉１００は、回転管４がネジではなく嵌合によって組み立てられる構成において、第４実施形態に係る回転炉１００と異なっており、その他の構成ついては、第４実施形態に係る回転炉１００と同様である。以下、第４実施形態に係る回転炉１００と異なる構成を中心に説明する。 (Fifth Embodiment)
Next, the configuration of the rotary furnace 100 according to the fifth embodiment will be described. The rotary furnace 100 according to the fifth embodiment is different from the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment in the configuration in which the rotary pipe 4 is assembled by fitting instead of screws, and the other configurations are described in the fourth embodiment. It is the same as the rotary furnace 100. Hereinafter, a configuration different from that of the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment will be mainly described.

図８は、第５実施形態に係る回転炉１００が有する回転管４の組み立て前の構成を示す断面模式図である。図８に示されるように、回転管４は、第１部材１１と、第２部材１２とを有している。第１部材１１は、第２部材１２と嵌合可能に構成されている。具体的には、第１部材１１は、管状である。第２部材１２は、第２管部１２ｂと、第３管部１２ｃとを有している。第３管部１２ｃは、第２管部１２ｂに連なっている。第３管部１２ｃの外径は、第２管部１２ｂの外径と同じである。第３管部１２ｃの内径は、第２管部１２ｂの内径よりも小さい。第１部材１１の外径は、第２管部１２ｂの内径とほぼ同じである。第３管部１２ｃの内径は、第１部材１１の外径よりも小さい。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the rotary pipe 4 of the rotary furnace 100 according to the fifth embodiment before assembly. As shown in FIG. 8, the rotary tube 4 has a first member 11 and a second member 12. The first member 11 is configured to be matable with the second member 12. Specifically, the first member 11 is tubular. The second member 12 has a second pipe portion 12b and a third pipe portion 12c. The third pipe portion 12c is connected to the second pipe portion 12b. The outer diameter of the third pipe portion 12c is the same as the outer diameter of the second pipe portion 12b. The inner diameter of the third pipe portion 12c is smaller than the inner diameter of the second pipe portion 12b. The outer diameter of the first member 11 is substantially the same as the inner diameter of the second pipe portion 12b. The inner diameter of the third pipe portion 12c is smaller than the outer diameter of the first member 11.

図９は、第５実施形態に係る回転炉１００が有する回転管４の組み立て後の構成を示す断面模式図である。第１部材１１の外壁が第２管部１２ｂの内壁に嵌め合わされることにより、第１部材１１が第２部材１２に締結される。第１部材１１は、第３管部１２ｃの端部に接していてもよい。第１部材１１は、回転管一方端部４ａを構成する。第２部材１２の第３管部１２ｃは、回転管他方端部４ｂを構成する。第５実施形態に係る回転炉１００は、第４実施形態に係る回転炉１００と同様の作用効果を奏する。 FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing the post-assembled configuration of the rotary pipe 4 of the rotary furnace 100 according to the fifth embodiment. The first member 11 is fastened to the second member 12 by fitting the outer wall of the first member 11 to the inner wall of the second pipe portion 12b. The first member 11 may be in contact with the end portion of the third pipe portion 12c. The first member 11 constitutes one end 4a of the rotary pipe. The third pipe portion 12c of the second member 12 constitutes the other end portion 4b of the rotary pipe. The rotary furnace 100 according to the fifth embodiment has the same function and effect as the rotary furnace 100 according to the fourth embodiment.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be considered that the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the scope of claims rather than the above description, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１筐体
１ａ筐体一方端部
１ｂ筐体他方端部
１ｃ筐体外壁
１ｄ筐体内壁
２断熱部材
２ａ断熱部材一方端部
２ｂ断熱部材他方端部
２ｃ断熱部材外壁
２ｄ断熱部材内壁
３１対の隔壁板（隔壁板）
４回転管
４ａ回転管一方端部
４ｂ回転管他方端部
４ｃ回転管外壁
４ｄ回転管内壁
５空間
６発熱体
７気密扉
８反応ガス導入口
９排気口（パージガス排気口）
１０パージガス導入口
１１第１部材
１１ａ第１管部
１１ｂ第１ネジ部
１２第２部材
１２ａ第２ネジ部
１２ｂ第２管部
１２ｃ第３管部
１３隙間
３１第１板
３１ａ第１板一方端部
３１ｂ第１板他方端部
３１ｃ第１板外壁
３１ｄ第１貫通孔
３２第２板
３２ａ第２板一方端部
３２ｂ第２板他方端部
３２ｃ第２板外壁
３２ｄ第２貫通孔
７１第１扉
７２第２扉
８１第１配管
８２第２配管
１００回転炉
Ａ中心軸
Ｄ１第１直径
Ｄ２第２直径
Ｄ３第３直径
Ｄ４第４直径 1 Housing 1a One end of the housing 1b The other end of the housing 1c Outer wall of the housing 1d Inner wall of the housing 2 Insulation member 2a One end of the heat insulating member 2b The other end of the heat insulating member 2c Outer wall of the heat insulating member 2d Inner wall of the heat insulating member 3 Bulkhead plate (bulkhead plate)
4 Rotating pipe 4a One end of the rotating pipe 4b The other end of the rotating pipe 4c Outer wall of the rotating pipe 4d Inner wall of the rotating pipe 5 Space 6 Heating element 7 Airtight door 8 Reaction gas inlet 9 Exhaust port (purge gas exhaust port)
10 Purge gas introduction port 11 1st member 11a 1st pipe part 11b 1st screw part 12 2nd member 12a 2nd screw part 12b 2nd pipe part 12c 3rd pipe part 13 Gap 31 1st plate 31a 1st plate one end 31b 1st plate other end 31c 1st plate outer wall 31d 1st through hole 32 2nd plate 32a 2nd plate one end 32b 2nd plate other end 32c 2nd plate outer wall 32d 2nd through hole 71 1st door 72 2nd door 81 1st pipe 82 2nd pipe 100 Rotating furnace A Central axis D1 1st diameter D2 2nd diameter D3 3rd diameter D4 4th diameter

Claims

Cylindrical housing and
A heat insulating member having an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing, surrounding the central axis of the housing, and installed in the housing.
A pair of bulkhead plates installed at one end and the other end of the heat insulating member in the housing, surrounding the central axis, and having a pair of through holes having a diameter smaller than the inner diameter of the heat insulating member.
A rotary tube that is supported by the pair of through holes, is slidably installed, and has a processed material charged inside.
A heating element provided in a space partitioned by the inner wall of the heat insulating member, the pair of partition plates, and the outer wall of the rotating pipe, and made of graphite.
A reaction gas introduction port for introducing the reaction gas inside the rotary tube,
An exhaust port for exhausting gas from the inside of the housing,
A purge gas introduction port for introducing purge gas into the space is provided.
The rotary furnace , wherein the gas contains the reaction gas and the purge gas .

The rotary furnace according to claim 1, which is provided at one end and the other end of the housing and includes a pair of airtight doors for keeping the inside of the housing airtight.

The rotary furnace according to claim 2, wherein the reaction gas contains hydrogen.

The rotary furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the purge gas is an inert gas.

The invention according to any one of claims 1 to 4, wherein a gap is provided between each of the pair of partition plates and the rotary pipe for discharging the purge gas from the space. Rotary furnace.

The rotary furnace according to any one of claims 1 to 5, wherein the processed product contains a metal oxide.

The rotary furnace according to any one of claims 1 to 6, wherein the heating element is configured to generate heat at 1600 ° C. or higher and 2400 ° C. or lower.

The rotary tube is configured so that the processed material is continuously charged from one opening and the heat-treated processed material is continuously discharged from the other opening. The rotary furnace according to any one of claims 7.

The rotary furnace according to any one of claims 1 to 8, wherein the rotary tube is configured to be divisible into a plurality of parts.