JPH01234688A - 回転体の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は外熱式回転炉バーナーへの燃料および燃焼用空
気の供給方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に回転炉はバーナーよりの燃焼ガスを被処理物に直
接接触させながら加熱する内熱式と、燃焼ガスを被処理
物と直接接触させずに耐熱金属あるいはセラミックスな
どの隔壁を介して間接的に加熱する外熱式とがある。

内熱式は第４図に示すごとく円筒形鉄皮１の内側に耐火
物２を内張した回転炉体本体３は回転炉体本体３の軸線
４を基準として入口５が出口６にたいして水平よりもや
や高くなるように傾斜をつけて受ローラ−７上に置かれ
駆動装置８によって低速度で回転する。また出口６側に
はバーナー９がとりつけられており、バーナー９より軸
線４方向に燃焼ガスを噴射するようになっている。入口
５に投入された被処理物１０は回転炉体本体３内を徐々
に出口６方向へ移動しながらバーナー９よりの燃焼ガス
と直接接触して加熱処理される。すなわち内熱式回転炉
のバーナー９は軸線４上に固定された状態で使用されて
いる。内熱式の回転炉体本体３の構造を一例で説明すれ
ばつぎのとおりである。すなわち第５図において円筒形
鉄皮１の内側に扇型耐火れんが２が内張された熱処理室
１２がある。熱処理室１２内の被処理物１０は炉体の回
転に伴って攪拌されながら燃焼カスからの輻射および内
張耐火れんがからの伝厚により直接熱処理される。

で、燃焼用バーナー９は固定のままとし、回転炉体本体
３のみを回転させればよく、燃焼や空気の接続方法には
特に問題は起こらない。

このような直接加熱式回転炉においては被処理物１０は
燃料の燃焼ガスに直接接触するので強い酸化作用を受け
、被処理物にとって好ましくない作用を及ぼすことにな
る。そこで雰囲気からの酸化作用を回避する手段として
、間接加熱のいわゆる外熱式回転炉がある。

つぎに外熱式回転炉の構造について一例で説明する。す
なわち第６図に示すごとく円筒形鉄皮１の外側に耐火物
２０で内張した加熱室２１を設は入口５に投入された被
処理物１０を円筒形鉄皮１の外側より円筒形鉄皮１を介
して間接的に加熱する。加熱室２１には電熱ヒーター２
２あるいはガスまたはオイルバーナー９が取付レノられ
ており、このヒーター２２あるいはバーナー９で加熱す
るようになっている。熱処理室１２内の被処理物１０−
は円筒形鉄皮１内を炉体の回転に伴って攪拌されながら
間接的に熱処理される。加熱室２１は円筒形鉄皮１の外
側に固定されている。この場合円筒形鉄皮１の外面は加
熱室２１で加熱されるため耐熱性が要求されるが耐熱鋼
製鉄皮を使用しても８００℃以上の高温度で長時間連続
使用することはできない。この対策として円筒形鉄皮１
の外面を耐火物で保護することは熱処理室１２内の温度
が低下するため不可能となる。また構造的にも大型のも
のは不可能であり、実験用等に限定されていた。このた
め８００℃以上の高温で熱処理を要求される場合でしか
も工業的な多量処理を目的とした外熱式回転炉の構造と
して出願人が先に特願昭６２−２１．９２３２で示した
一例を示せばつぎのとおりである。すなわち第３図にお
いて円筒形鉄皮１の内側に耐火物２によって構成された
燃焼室１３を設けた回転炉体本体１４が、内熱式と同様
軸線に傾斜をつけて駆動装置８とともに受ローラ−７上
に設置されている。燃焼室１３にはバーナー９がとりつ
けられており、回転炉体本体１４とともに回転する。バ
ーナー９よりの燃焼ガスは燃焼室１３の内張耐火物２お
よびセラミック隔壁１５を加熱し、被処理物１０はセラ
ミック隔壁１５を介して間接的に熱処理される。つづい
て回転炉体本体１４の内張耐火物２の構造を一例で説明
する。すなわち第７図において円筒形鉄皮１の内側に耐
火れんが２を内張すしであるが耐火れんが２の高さは一
様でなく変化し、適当な間隔をおいて支持耐火れんが１
７を配置する、支持耐火れんが１７はセラミック隔壁板
１８を支えるためのものである。このように構成するこ
とによりセラミック隅壁板１８と支持耐火れんが１７と
で囲まれた多面体からなる炉芯室１９が構成され、その
外周には耐火れんが２と支持耐火れんが１７およびセラ
ミック隔壁板１８とで囲まれた複数個所の燃焼室１３が
構成される。このようにすることにより炉芯室１９と燃
焼室１３が一体となって回転する回転炉を構成する。複
数個所の燃焼室１３にはそれぞれにバーナー９が固定さ
れている。したがって複数個のバーナー９にはそれぞれ
に燃料用配管Ａとともに燃焼用空気の配管Ｂが接続され
ており、この配管はバーナー９とともに回転炉体本体１
４の回転に伴ない回転することが必要となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし燃料と燃焼用空気の供給源は固定されているため
、この固定されている配管と回転移動する配管の接続は
容易でない。従来一系列のみの移動する配管と固定され
た配管の接続はユニバーサルエクスパンションジヨイン
トで回転炉体本体の軸線上で可能であったが、燃料と空
気を軸線上から外れた位置で平行して供給できる二系列
配管の接続は困難であった。

第３図に示す構造の外熱式回転炉のバーナー９に燃料と
燃焼用空気を平行して供給する場合において、燃料用と
燃焼空気用との二系列の配管を必要とするため、炉体本
体１４の軸線４上において移動部と固定部を有する二系
列の配管の接続方法を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は炉体本体に炉芯室と隔離された燃焼室を有す
る外熱式回転炉の複数のバーナーへ鋼製ユニバーサルエ
クスパンションジヨイントヲ組合せて使用し、燃料と燃
焼用空気の二基列の移動−同定配管の接続方法を得るこ
とを特徴とするものである。

この発明で使用したユニバーサルエクスパンションジヨ
イント（以下ＵＥジヨイントという）の構造を第１図に
示す。第２図は第１図に示すＵＥジヨイントの摺動部の
構造を示す説明図である。

第２図において、ボデー３１、カバー３２、ボールリン
グ３３、スライドソケット３４、ストップリング３５、
○リング３６．３７であり、ホゾ−３１とカバー３２は
一体化してボールリング３３の外周を円周方向に移動で
きるようになっている。

このためボデー３１とカバー３２にたいしてボールリン
グ３３はどちらかが固定されれば他方は角度２０°以内
で中心軸で曲げることが可能となっている。さらにスラ
イドソケット３４はボールリング３３の内周を回転およ
び一定範囲り以内で伸縮できるようになっている。

この発明は第１図に示すごとく大型ＵＥジヨイント２０
および小型ＵＥジヨイント２１のスライドソケット３４
側に鋼製の分配器２２を、ボデー３１側に鋼管２３を取
付け、大型ＵＥジヨイント２０の内部を貫通させて小型
ＵＥジヨイント２１を同心配置して組合せする。第１図
において断面斜線部２４は基礎に固定されており、断面
黒塗部２５が鋼管の軸２６を中心として回転することが
できる。したがって黒塗部２５を第３図に示す炉体本体
１４のバーナー９に配管接続し、第１図画面斜線部２４
を軸線４上に同心配置して固定して回転炉体本体１４を
回転することが可能となり燃料および燃焼用空気をバー
ナー９へ平行して供給することが可能となる。

〔作　用〕

第３図で説明したごとく第１図に示した大小のＵＥジヨ
イントを同心配置して組合せし、それぞれ一端を外熱式
回転炉のバーナーへ接続し、他端を炉体本体の軸線上に
固定する構造とすることによって、燃料は矢印Ａの径路
を通過しまた燃焼用空気は矢印Ｂの径路を通過して固定
配管から供給される燃料および燃焼用空気を移動しなが
ら燃焼を続けるバーナーへ連続的に長時間供給すること
ができる。

〔実施例〕

外径２．５ｍ、全長１２ｍの炉体に燃焼室６室をもつ熱
処理温度１４５０℃の外熱式回転炉にこの発明を実施し
、好結果を得ることができた。すなわち、６室の燃焼室
で炉芯室を間接加熱するために６基のバーナーが炉体本
体の出口側に取付けられており、このバーナーは炉体本
体とともに毎分１回転でゆっくり回転する。バーナーに
は燃料の重油を外径２７ｍｎ（３／４Ｂ）の鋼管および
小型ＵＥジヨイントをもちい、また燃焼用空気は外径８
９１ｍ（３Ｂ）の鋼管および大型ＵＥジヨイントをもち
いて、この発明による第７図に示す構造で同心配置組合
せしたそれぞれのＵＥジヨイントを通じて供給した。

この結果、炉体とともにゆっくり回転するバーナーへ燃
料の重油と燃焼用空気を何ら支障なく送り込むことがで
き、バーナーの安定した燃焼条件を連続して長時間確保
することができた。また、運転中炉体の熱歪、熱膨張に
よる変化もＵＥジヨイントによって吸収することができ
た。

この発明による組合せしたＵＥジヨイントを使用すれば
燃料として軽油、灯油などの液体燃料のほかにプロパン
ガス、ブタンガス、都市ガスなどの気体燃料も使用する
ことができる。さらに炉体本体の燃焼室の数に合わせた
任意基数のバーナーを使用することができる。またこの
実施例では大１Ｊ１２種類を同心配置組合せしたＵＥジ
ヨイントをもちいているが、必要に応じ大・中・小３種
類のＵＥジヨイントを同心配置組合せして使用すること
も可能である。

比較例として第６図に示す従来の外熱式回転炉と対比し
た諸元を表１に示す。

〔効　果〕

従来、外熱式回転炉の炉体とともに回転するバーナーへ
気体あるいは液体燃料と燃焼用空気を平行して連続供給
することは困難であったが、本発明により可能となり８
００℃以上の高温で熱処理できる外熱式回転炉を実用化
することができた。

本発明によれば、１基の回転炉に対し複数個のバーナー
を装備することが可能となり、装置の大型化に威力を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の回転体の接続構造の一例を示す回転軸
に平行な断面図、 第２図は本発明の回転体の接続構造の摺動部の詳細を説
明する断面図、 第３図は本発明の外熱式回転炉本体の一例を示す回転軸
に平行な断面図、 第４図は内熱式回転炉炉体の一例を示す回転軸に平行な
断面図、 第５図は内熱式回転炉の耐火物施工の一例を示す回転軸
に直角な断面図、 第６図は外熱式回転炉の構造を示す回転軸に平行な断面
図、 第７図は第３図に示す本発明の外熱式回転炉炉体の耐火
物施工方法を示す回転軸に直角な断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）大小各１ケのユニバーサルエクスパンションジョ
   イントをもちい、大型ユニバーサルエクスパンションジ
   ョイントの内部を小型ユニバーサルエクスパンションジ
   ョイントに接続された管が貫通するように同心配置した
   ことを特徴とする回転体の接続構造。
2. （２）複数個の燃焼用バーナーを具備し、請求項１記載
   の回転体の接続構造を用いて燃料および空気を供給する
   ことを特徴とする回転炉。