JPH10197157A - 外熱ロータリーキルン - Google Patents
外熱ロータリーキルンInfo
- Publication number
- JPH10197157A JPH10197157A JP34950196A JP34950196A JPH10197157A JP H10197157 A JPH10197157 A JP H10197157A JP 34950196 A JP34950196 A JP 34950196A JP 34950196 A JP34950196 A JP 34950196A JP H10197157 A JPH10197157 A JP H10197157A
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- JP
- Japan
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- kiln
- heated
- cylindrical kiln
- cylindrical
- space
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱効率向上に好適な外熱ロータリーキルンの
構造を提供する。 【解決手段】 直径の異なる複数円筒状の第１キルン
３、第２キルン４のそれぞれに、ホッパ１、フィーダ２
から被加熱物を供給し、温度センサ９によりキルン内壁
温度を推定し、堆積する被加熱物の厚さと処理量を制御
する構造。
構造を提供する。 【解決手段】 直径の異なる複数円筒状の第１キルン
３、第２キルン４のそれぞれに、ホッパ１、フィーダ２
から被加熱物を供給し、温度センサ９によりキルン内壁
温度を推定し、堆積する被加熱物の厚さと処理量を制御
する構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粉体等を加熱焼成す
る加熱処理装置に係り、特に、熱効率向上に好適な外熱
ロータリーキルンの構造に関する。
る加熱処理装置に係り、特に、熱効率向上に好適な外熱
ロータリーキルンの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉体の焼成に使用するキルンのなかで、
従来、回転円筒式に分類されるものとしては、回転炉、
ロータリーキルンと呼称されるものが公知である。この
ようなロータリーキルンには以下のような種類がある。
図中矢印Ｂは円筒１４の回転方向、矢印Ｃは被加熱物の
移動方向を示す。図３（ａ）に示すものは、所定の傾斜
角度を有して矢印Ｂ方向に回転する円筒１４を備え、こ
の円筒１４の一端からフィーダ１５により粉体原料等を
投入し、転動しつつ矢印Ｃ方向に移動させ、円筒１４の
出口側からバーナ１６を用いて強力に加熱焼成する標準
型の回転炉で、粉体原料の移動と共に加熱して粉体等被
加熱物を焼成する。この方式は、粉体等が絶えず傾斜面
に沿って転動することにより均一に焼成されるという特
徴がある。
従来、回転円筒式に分類されるものとしては、回転炉、
ロータリーキルンと呼称されるものが公知である。この
ようなロータリーキルンには以下のような種類がある。
図中矢印Ｂは円筒１４の回転方向、矢印Ｃは被加熱物の
移動方向を示す。図３（ａ）に示すものは、所定の傾斜
角度を有して矢印Ｂ方向に回転する円筒１４を備え、こ
の円筒１４の一端からフィーダ１５により粉体原料等を
投入し、転動しつつ矢印Ｃ方向に移動させ、円筒１４の
出口側からバーナ１６を用いて強力に加熱焼成する標準
型の回転炉で、粉体原料の移動と共に加熱して粉体等被
加熱物を焼成する。この方式は、粉体等が絶えず傾斜面
に沿って転動することにより均一に焼成されるという特
徴がある。
【０００３】図３（ｂ）に示すものは、キルンの外側を
囲んで加熱源となる炉１７を有する外熱式であって、図
３（ａ）のように、燃焼ガスが粉体等被加熱物に直接接
触することが好ましくないときに好適である。図３
（ｃ）は、粉体等の滞留時問を調節するために、回転速
度を異にする円筒１４、１４’を組み合わせた同軸多段
式であり、図３（ｄ）は、１つの円筒１４の両側からバ
ーナ１６、１６’を挿入した多段式である。他にこれら
の形式を変形したものなど種々のものが見られる。
囲んで加熱源となる炉１７を有する外熱式であって、図
３（ａ）のように、燃焼ガスが粉体等被加熱物に直接接
触することが好ましくないときに好適である。図３
（ｃ）は、粉体等の滞留時問を調節するために、回転速
度を異にする円筒１４、１４’を組み合わせた同軸多段
式であり、図３（ｄ）は、１つの円筒１４の両側からバ
ーナ１６、１６’を挿入した多段式である。他にこれら
の形式を変形したものなど種々のものが見られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は下記の
点について配慮がされていない。一般にロータリーキル
ンでは、装置本体が運動しているため、十分な保温がで
きず放熱損失が大きい。また、キルン内容積に対して粉
体等の被加熱物が占める割合は１０％前後にすぎず、搬
送空気などへの熱損失が大きく熱効率に間題がある。ま
た、能率向上のために、被加熱物の供給量を増加させる
と、キルン内において被加熱物の堆積層の厚さが増加
し、金属壁に接した部分のみしか加熱されず、効率的な
加熱処理ができないなどの問題点がある。
点について配慮がされていない。一般にロータリーキル
ンでは、装置本体が運動しているため、十分な保温がで
きず放熱損失が大きい。また、キルン内容積に対して粉
体等の被加熱物が占める割合は１０％前後にすぎず、搬
送空気などへの熱損失が大きく熱効率に間題がある。ま
た、能率向上のために、被加熱物の供給量を増加させる
と、キルン内において被加熱物の堆積層の厚さが増加
し、金属壁に接した部分のみしか加熱されず、効率的な
加熱処理ができないなどの問題点がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の手
段により達成される。すなわち、外熱ロータリーキルン
式加熱処理装置において、 （ａ）直径の異なる複数の円筒状キルンを同一軸心上
に、回転支持部材を介して形成した２重構造とし、内外
の円筒状キルンは、同方向または逆方向に回転させる。
段により達成される。すなわち、外熱ロータリーキルン
式加熱処理装置において、 （ａ）直径の異なる複数の円筒状キルンを同一軸心上
に、回転支持部材を介して形成した２重構造とし、内外
の円筒状キルンは、同方向または逆方向に回転させる。
【０００６】（ｂ）内外の円筒状キルンのそれぞれに、
被加熱物を供給して加熱処理を行う。
被加熱物を供給して加熱処理を行う。
【０００７】（ｃ）キルンの内外壁に近接した空間温度
を測定し、この温度からキルン壁面に付着した被加熱物
の堆積層の厚さを推定し処理量の制御を行う。 上記にようなキルンの構造により加熱処理面積の増加が
図られ、キルンの体積当りの熱効率を向上させることが
できる。また、前記複数の円筒状キルンに被加熱物を振
り分けて処理するため、同じ処理量でも、単一のキルン
より被加熱物の堆積厚さを薄く規制することができ、効
率的な加熱処理が可能で、被加熱物の処理量を増加させ
ることができる。さらに、キルン壁面に近接する空間温
度の測定から壁面温度を推算し、この温度からキルン内
の被加熱物の堆積層の厚さを推定し、その結果に基づい
て被加熱物の供給量を制御することが可能である。
を測定し、この温度からキルン壁面に付着した被加熱物
の堆積層の厚さを推定し処理量の制御を行う。 上記にようなキルンの構造により加熱処理面積の増加が
図られ、キルンの体積当りの熱効率を向上させることが
できる。また、前記複数の円筒状キルンに被加熱物を振
り分けて処理するため、同じ処理量でも、単一のキルン
より被加熱物の堆積厚さを薄く規制することができ、効
率的な加熱処理が可能で、被加熱物の処理量を増加させ
ることができる。さらに、キルン壁面に近接する空間温
度の測定から壁面温度を推算し、この温度からキルン内
の被加熱物の堆積層の厚さを推定し、その結果に基づい
て被加熱物の供給量を制御することが可能である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。以下の実施の形態に限定されることな
く、要旨が変更されない範囲で仕様変更による実施が可
能である。
いて説明する。以下の実施の形態に限定されることな
く、要旨が変更されない範囲で仕様変更による実施が可
能である。
【０００９】〈実施の形態１〉図１（ａ）、（ｂ）は本
発明による実施の形態１の主要部のみを示す概要図であ
る。本実施の形態は、一般的には２つ以上の円筒状キル
ンを重ねた構造であるが、図ｌでは、２重構造の円筒状
キルンの例を示している。図１（ｂ）はキルンの円筒部
のみの横断面図である。
発明による実施の形態１の主要部のみを示す概要図であ
る。本実施の形態は、一般的には２つ以上の円筒状キル
ンを重ねた構造であるが、図ｌでは、２重構造の円筒状
キルンの例を示している。図１（ｂ）はキルンの円筒部
のみの横断面図である。
【００１０】第１キルン３と第２キルン４からなるロー
タリーキルン内において、被加熱物はホッパ１からフィ
ーダ２を経て第１キルン３と第２キルン４との間に設け
た第１の空間１９と、第２キルン４の内部に設けた第２
の空間１８内に投入される。矢印Ｃは、被加熱物の流れ
を示す。第１キルン３は、第２キルン４の外側に配設さ
れ、第２キルン４よりも直径が大きく、被加熱物投入側
の端部は第２キルン４よりもフィーダ２側にある。第１
キルン３、第２キルン４は共通軸を中心とし、かつ、回
転支持部材１３を介して互いに同方向、または、逆方向
に回転することが可能のように構成されている。
タリーキルン内において、被加熱物はホッパ１からフィ
ーダ２を経て第１キルン３と第２キルン４との間に設け
た第１の空間１９と、第２キルン４の内部に設けた第２
の空間１８内に投入される。矢印Ｃは、被加熱物の流れ
を示す。第１キルン３は、第２キルン４の外側に配設さ
れ、第２キルン４よりも直径が大きく、被加熱物投入側
の端部は第２キルン４よりもフィーダ２側にある。第１
キルン３、第２キルン４は共通軸を中心とし、かつ、回
転支持部材１３を介して互いに同方向、または、逆方向
に回転することが可能のように構成されている。
【００１１】フイーダ２は、油圧式シリンダーなどの駆
動装置５とコントローラ６により被加熱物の供給速度な
どに応じて、定期的に矢印Ａ方向に前後運動を行うこと
によって、第１キルン３、第２キルン４の両方に被加熱
物を投入し、被加熱物の堆積層の厚さが過大に増加しな
いように制御し、均一な加熱処理が実施できるようにし
ている。また、フィーダ２を複数個配置して第１キルン
３、第２キルン４のそれぞれに被加熱物を投入するよう
にしてもよい。
動装置５とコントローラ６により被加熱物の供給速度な
どに応じて、定期的に矢印Ａ方向に前後運動を行うこと
によって、第１キルン３、第２キルン４の両方に被加熱
物を投入し、被加熱物の堆積層の厚さが過大に増加しな
いように制御し、均一な加熱処理が実施できるようにし
ている。また、フィーダ２を複数個配置して第１キルン
３、第２キルン４のそれぞれに被加熱物を投入するよう
にしてもよい。
【００１２】キルン内における堆積層の厚さは、キルン
壁面の推算温度に基づいて推定することができる。これ
は、テストプラントによる検討結果に基づいて得られる
ものであって、キルン壁面に被加熱物が次第に堆積され
るに伴い、蓄熱され高温となる傾向がある。従って、温
度センサ１２をキルン壁部分に近接する空間の複数個
所、好ましくは、フィーダ２の出口直下、キルン中央
部、キルン出口の各空間の３個所に設置してキルン壁温
度を推定する。これに基づいてキルン内の堆積層の厚さ
を推定し、その結果をコントローラ６に反映させ被加熱
物の供給量を制御する。
壁面の推算温度に基づいて推定することができる。これ
は、テストプラントによる検討結果に基づいて得られる
ものであって、キルン壁面に被加熱物が次第に堆積され
るに伴い、蓄熱され高温となる傾向がある。従って、温
度センサ１２をキルン壁部分に近接する空間の複数個
所、好ましくは、フィーダ２の出口直下、キルン中央
部、キルン出口の各空間の３個所に設置してキルン壁温
度を推定する。これに基づいてキルン内の堆積層の厚さ
を推定し、その結果をコントローラ６に反映させ被加熱
物の供給量を制御する。
【００１３】また、第１キルン３、第２キルン４の内
壁、及び第２キルン４の外壁への被加熱物の付着を防止
するため、キルン回転方向の水平位置から天井部付近に
剥離板７が接触するように設置している。キルンの回転
する間、剥離板７はキルン壁の付着物を剥離させ、付着
物による閉塞を防止する。なお、剥離板７は、前記回転
支持部材を兼ねるように構成してもよい。電気炉８は、
第１キルン３、第２キルン４を完全に包囲するように設
置しており、温度センサ９、温度調節器１０により、第
１キルン３、第２キルン４内壁の温度を一定値に保って
いる。本実施の形態は、電気炉に替えて、マッフル炉や
バーナなどを用いてもよく、加熱方法に制限を設ける必
要はなく、焼成された被加熱物は第１キルン３、第２キ
ルン４の一方の端部から排出され回収される。
壁、及び第２キルン４の外壁への被加熱物の付着を防止
するため、キルン回転方向の水平位置から天井部付近に
剥離板７が接触するように設置している。キルンの回転
する間、剥離板７はキルン壁の付着物を剥離させ、付着
物による閉塞を防止する。なお、剥離板７は、前記回転
支持部材を兼ねるように構成してもよい。電気炉８は、
第１キルン３、第２キルン４を完全に包囲するように設
置しており、温度センサ９、温度調節器１０により、第
１キルン３、第２キルン４内壁の温度を一定値に保って
いる。本実施の形態は、電気炉に替えて、マッフル炉や
バーナなどを用いてもよく、加熱方法に制限を設ける必
要はなく、焼成された被加熱物は第１キルン３、第２キ
ルン４の一方の端部から排出され回収される。
【００１４】〈実施の形態２〉図２（ａ）、（ｂ）は本
発明による実施の形態２の主要構成のみを示す概要図で
ある。本実施の形態は、一般的には２つ以上の円筒型キ
ルンを重ねた構造であるが、図２では２重構造の円筒状
キルンの例を示している。図２（ｂ）はキルンの円筒部
のみの横断面図である。本実施の形態の構造は、下記開
口部１１を除く他の部分については実施の形態１に準ず
る。被加熱物はホッパ１からフィーダ２を経て、第１キ
ルン３と第２キルン４からなるロータリーキルン内に投
入される。第１キルン３は、第２キルン４よりも直径は
大きいが全長は短い。第１キルン３、第２キルン４は同
一の軸を中心として同方向、または互いに逆方向に回転
する。
発明による実施の形態２の主要構成のみを示す概要図で
ある。本実施の形態は、一般的には２つ以上の円筒型キ
ルンを重ねた構造であるが、図２では２重構造の円筒状
キルンの例を示している。図２（ｂ）はキルンの円筒部
のみの横断面図である。本実施の形態の構造は、下記開
口部１１を除く他の部分については実施の形態１に準ず
る。被加熱物はホッパ１からフィーダ２を経て、第１キ
ルン３と第２キルン４からなるロータリーキルン内に投
入される。第１キルン３は、第２キルン４よりも直径は
大きいが全長は短い。第１キルン３、第２キルン４は同
一の軸を中心として同方向、または互いに逆方向に回転
する。
【００１５】フィーダ２から、第２キルン４に被加熱物
を投入する。第２キルン４には、第１キルン３に通ずる
開口部１１が複数個所に設けられ、開口部１１から被加
熱物の一部を第１キルン３側に落下させ、以後は第１キ
ルン３、第２キルン４に設けた第１の空間１９、第２の
空間１８で加熱処理を行う。矢印Ｃは、被加熱物の流れ
を示す。
を投入する。第２キルン４には、第１キルン３に通ずる
開口部１１が複数個所に設けられ、開口部１１から被加
熱物の一部を第１キルン３側に落下させ、以後は第１キ
ルン３、第２キルン４に設けた第１の空間１９、第２の
空間１８で加熱処理を行う。矢印Ｃは、被加熱物の流れ
を示す。
【００１６】また、被加熱物のキルン内壁及び外壁への
付着を防止するため、キルン天井部付近に剥離板７が接
触するように設置している。電気炉８はこれらの第１キ
ルン３、第２キルン４を完全に包囲するように設置して
おり、温度センサ９、温度調節器１０により、第１キル
ン３、第２キルン４の内壁に近接する空間の温度を一定
値に保っている。焼成された被加熱物は第１キルン３、
第２キルン４の一方の端から排出され回収される。キル
ン内の堆積層の厚さは、実施の形態１と同様、温度セン
サ１２によりキルン壁温度を推算し、キルン内の堆積層
の厚さを推定した結果をコントローラ６に反映させてい
る。開口部１１は、フィーダ２近傍の第２キルン４の円
筒壁を貫通して複数個所設けているが、図２（ｂ）に限
定せず、長手方向に適量ずつずらした構造であってもよ
い。本実施の形態は、実施の形態１と比較して被加熱物
の投入経路が簡略化される。
付着を防止するため、キルン天井部付近に剥離板７が接
触するように設置している。電気炉８はこれらの第１キ
ルン３、第２キルン４を完全に包囲するように設置して
おり、温度センサ９、温度調節器１０により、第１キル
ン３、第２キルン４の内壁に近接する空間の温度を一定
値に保っている。焼成された被加熱物は第１キルン３、
第２キルン４の一方の端から排出され回収される。キル
ン内の堆積層の厚さは、実施の形態１と同様、温度セン
サ１２によりキルン壁温度を推算し、キルン内の堆積層
の厚さを推定した結果をコントローラ６に反映させてい
る。開口部１１は、フィーダ２近傍の第２キルン４の円
筒壁を貫通して複数個所設けているが、図２（ｂ）に限
定せず、長手方向に適量ずつずらした構造であってもよ
い。本実施の形態は、実施の形態１と比較して被加熱物
の投入経路が簡略化される。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、直径の異なる複数の円筒状キ
ルンによって構成され、それぞれの円筒状キルン内に被
加熱物を供給し、キルン内壁の温度を推定することによ
り、被加熱物の堆積する厚さ、処理量を制御することが
でき、かつ、単独のキルンの場合と比較して均一な加熱
処理を行うことができる。
ルンによって構成され、それぞれの円筒状キルン内に被
加熱物を供給し、キルン内壁の温度を推定することによ
り、被加熱物の堆積する厚さ、処理量を制御することが
でき、かつ、単独のキルンの場合と比較して均一な加熱
処理を行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態１の主要部の概要を示す図
である。
である。
【図２】本発明の実施の形態２の主要部の概要を示す図
である。
である。
【図３】従来のロータリーキルン式加熱処理装置を示す
図（ａ）〜（ｄ）である。
図（ａ）〜（ｄ）である。
１…ホッパ ２…フィーダ ３…第１キルン ４…第２キルン ５…駆動装置 ６…コントローラ ７…剥離板 ８…電気炉 ９…温度センサ １０…温度調節器 １１…開口部 １２…ダスト濃度測
定器 １３…回転支持部材 １４、１４’…円筒 １５…フィーダ １６、１６’…バーナ １７…炉 １８…第２の空間 １９…第１の空間
定器 １３…回転支持部材 １４、１４’…円筒 １５…フィーダ １６、１６’…バーナ １７…炉 １８…第２の空間 １９…第１の空間
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の円筒状キルンと、 第１の円筒状キルンの内部に同一軸心に設られ第１の円
筒状キルンより小径の第２の円筒状キルンと、 第１の円筒状キルンと第２の円筒状キルンとの間に設け
た第１の空間と、 第２の円筒状キルンの内部に設けた第２の空間と、 第１の円筒状キルンと第２の円筒状キルンとを互いに同
方向若しくは逆方向に回転させる駆動手段と、 第１の円筒状キルンの外側を囲繞して設けられ第１の円
筒状キルンと第２の円筒状キルンを加熱する加熱手段
と、 第１の円筒状キルン、第２の円筒状キルンの一方端側か
ら、前記第１及び第２の空間に粉体等の被加熱物を供給
する被加熱物供給手段と、 第１の円筒状キルン及び第２円筒状キルンの壁面近傍の
空間温度を計測する温度検知手段と、 前記温度検知手段からの温度情報に基づいて壁面に付着
した前記被加熱物の堆積厚さ及び処理量を調整制御する
ことを特徴とする外熱ロータリーキルン。 - 【請求項２】 第１の円筒状キルンよりも長手方向に突
出した第２の円筒状キルンと、 第２の円筒状キルンの内部から第１の円筒状キルンに通
ずる開口部とを有し、 前記被加熱物供給手段から第２の空間、及び前記開口部
を経て第１の空間に被加熱物を供給することを特徴とす
る請求項１記載の外熱ロータリーキルン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34950196A JPH10197157A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 外熱ロータリーキルン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34950196A JPH10197157A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 外熱ロータリーキルン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10197157A true JPH10197157A (ja) | 1998-07-31 |
Family
ID=18404177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34950196A Pending JPH10197157A (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 外熱ロータリーキルン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10197157A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002364983A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Koyo Thermo System Kk | 連続熱処理炉 |
| KR100573585B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2006-04-25 | 주식회사 포스코 | 고품위 생석회 제조를 위한 회전식 소성로 |
| CN102809283A (zh) * | 2012-09-14 | 2012-12-05 | 中南大学 | 回转窑窑内物料温度场测定方法 |
| JP2015014446A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 株式会社東芝 | 間接加熱型キルン式熱分解炉 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP34950196A patent/JPH10197157A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002364983A (ja) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Koyo Thermo System Kk | 連続熱処理炉 |
| KR100573585B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2006-04-25 | 주식회사 포스코 | 고품위 생석회 제조를 위한 회전식 소성로 |
| CN102809283A (zh) * | 2012-09-14 | 2012-12-05 | 中南大学 | 回转窑窑内物料温度场测定方法 |
| CN102809283B (zh) * | 2012-09-14 | 2014-05-14 | 中南大学 | 回转窑窑内物料温度场测定方法 |
| JP2015014446A (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-22 | 株式会社東芝 | 間接加熱型キルン式熱分解炉 |
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