JPH1030883A

JPH1030883A - 熱処理炉

Info

Publication number: JPH1030883A
Application number: JP18590296A
Authority: JP
Inventors: Tokuaki Hatta; 篤明八田; Takashi Abe; 隆阿部; Hiromi Nakajima; 廣海中島; Katsuki Taniguchi; 勝樹谷口; Shigeru Imamura; 茂今村
Original assignee: KUROSAKI ROKOGYO KK
Current assignee: KUROSAKI ROKOGYO KK
Priority date: 1996-07-16
Filing date: 1996-07-16
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】【課題】高温域や腐食性ガスに対して極めて有効であ
り、伝熱加熱における熱伝導、輻射効率及び処理効率の
向上、立地スペースの縮小、建設コストの削減及び保守
管理の簡約化に寄与する熱処理炉を提供する。【解決手段】熱処理炉を構成する炉内壁に、熱風流路
１０と被熱処理物流路６０とを分離する耐火物隔壁５を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気（酸素）を
遮断して、外部からの伝熱加熱により熱分解を行うため
の熱処理炉に関する。

【０００２】

【従来の技術】ロータリーキルンは工業的に大量の原
料を均一に高温熱処理するのに最も適した装置の一つで
あり、近年では一般・産業廃棄物や都市ゴミ等の処理に
用いられている。ロータリーキルンは、水平面に対しわ
ずかに傾斜した回転円筒内に被処理物を投入し、この円
筒の一方の端又は中間部からの、熱風あるいは燃料の吹
込みによる火炎ならびに熱風により投入材料の高温処理
を行う装置である。更に、ロータリーキルンは、一般に
処理温度が高く回転円筒を保護するため円筒内面に耐火
材を内張りし、被処理物が円筒体の回転により、この内
部を転動しつつ傾斜円筒体の下端部に向かって前進する
間に熱風よりの輻射、対流伝熱、ならびに熱風より加熱
された炉内壁面からの輻射、伝導伝熱により被処理物を
加熱することを特色としている。

【０００３】尚、炉体を回転させるロータリーキルン
式熱処理炉は、炉体を揺動させる揺動式熱処理炉や炉体
を正逆方向に円運動させる回動式熱処理炉と比較して、
駆動部以外は基本的に同じであるため、ロータリーキル
ン式熱処理炉を中心に説明を行う。

【０００４】ロータリーキルン式熱処理炉としては、
通常、部分燃焼熱分解（直接式）と外熱熱分解（間接
式）の２種類の加熱方式がある。部分燃焼熱分解方式
（直接式加熱方式）は、被熱処理物の部分的燃焼を伴
い、その燃焼熱を熱源として全体を熱分解する方法で、
一般に焼却や溶融の前処理又は処理そのものとして用い
られる。しかし、部分熱処理分解方式は、酸素の制御、
ゴミの分別等が面倒であり、高度な操業コントロールが
必要である。更に、膨大な量の処理ガスが発生するた
め、排ガス処理が困難であり、用途に制限があり、実際
には焼却に近いものである。このため、環境、リサイク
ル等に問題が生じるだけでなく、設備投資や保守管理費
の増大につながる。

【０００５】外熱熱分解方式（伝熱加熱方式）は、空
気（酸素）を遮断して外部からの伝熱加熱により熱分解
させられるもので、ガス・油の回収や炭化物の再利用を
目的とする場合が多い。外熱熱分解方式は、前述の部分
燃焼熱分解方式と比較して、コントロールが容易であ
る。又、空気（酸素）遮断による熱分解であり、不燃物
が酸化されないため、マテリアルリサイクルが可能であ
る。更に、マテリアルリサイクルの困難なポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリスチレン等のようなプラスチ
ックや一般廃棄物の混合廃プラスチックの熱分解といっ
たケミカルリサイクルも可能である。燃焼を伴わないの
で、分解ガスは最小発生量に抑えられ、後処理がやり易
い。

【０００６】このような外熱熱分解方式によるロータ
リーキルン式熱処理炉として、炉の内部に多数のパイプ
を付設し、熱風を通して伝熱加熱する方法であるパイプ
構造タイプと、炉が二重ドラムで構成され、内筒側に被
処理物、外筒側に熱風もしくはそれに代わる電気式ヒー
ターによる伝熱加熱する方法である二重ドラムタイプが
知られている。

【０００７】しかし、パイプ構造タイプの場合、炉内
に付設されたパイプが障害物となり、処理物の炉内移送
を妨害する可能性がある。又、溶接構造が主体であるた
め、自由度が制限され、メンテナンスも困難である。更
に、パイプの材質に熱的な限界があり、かつ廃棄物の処
理時に発生する塩素ガス、亜硫酸ガス、ＮＯｘ等といっ
た有害ガスによる腐食性についても新たな対策が必要で
ある。

【０００８】又、二重ドラムタイプの場合、熱効率が
あまり良好でなく、内壁側壁を構成する内張材の材質に
熱的な限界があり、かつ腐食性に十分な考慮が必要であ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従
来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする
ところは、熱処理炉を構成する炉内壁に、熱風流路と被
熱処理物流路とを分離する耐火物隔壁を設けることによ
り、高温域や腐食性ガスに対して極めて有効であり、伝
熱加熱における熱伝導、輻射効率及び処理効率の向上、
立地スペースの縮小、建設コストの削減及び保守管理の
簡略化を図ったロータリーキルン式及び揺動式熱処理炉
を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によ
れば、有機物を含む廃棄物又は有価処理対象物である被
処理物を熱処理するための熱処理炉であって、該熱処理
炉を構成する炉内壁に、熱風流路と被熱処理物流路とを
分離する耐火物隔壁を設けたことを特徴とする熱処理炉
が提供される。尚、熱処理炉は、炉体が回転するロータ
リーキルン式熱処理炉、炉体が揺動する揺動式熱処理
炉、炉体が正逆方向に円運動する回動式熱処理炉、又は
炉体が竪型のシャフトキルン式熱処理炉であることが好
ましい。

【００１１】更に、本発明によれば、炉体の鏡部に熱
風の供給部と回収部を有し、炉内壁に設けた耐火物隔壁
の内部に熱風流路を配設したことを特徴とする熱処理炉
が提供される。又、熱流路を囲む耐火物は、高熱伝導性
であることが望ましく、その外周部の断熱層とは異な
る。尚、炉内壁は、内側から耐火物隔壁および２層以上
の断熱材層を配設し、炉の外周への熱の放散を抑制する
構造が好ましい。更に、断熱材層は、断熱キャスタブ
ル、断熱煉瓦、断熱ボードのいずれかであることが好ま
しい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の熱処理炉は、有機物を
含む廃棄物又は有価処理対象物である被処理物を熱処理
するための熱処理炉であって、該熱処理炉を構成する炉
内壁に、熱風流路と被熱処理物流路とを分離する耐火物
隔壁を設けたことが主な特徴である。更に詳細には、炉
体の鏡部に熱風の供給部と回収部を有し、炉内壁に設け
た耐火物隔壁の内部に熱風流路を配設したものである。

【００１３】これにより、高温域や腐食性ガスに対し
て極めて有効であり、伝熱加熱における熱伝導、輻射効
率及び処理スピードの向上、立地スペースの縮小、建設
コストの削減及び保守管理の簡略化に寄与することがで
きる。

【００１４】更に、被処理物の乾燥や完全脱水への応
用、微粒子等の飛散しやすい粉体の高温焼成にも適用が
可能であることから、汎用性も向上する。

【００１５】以下、図面に基づき本発明を詳細に説明
する。図１は、本発明の一例を示す熱処理炉の概略全体
図である。図２は、本発明の熱処理炉の炉構造の一例で
あり、（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−
Ａ断面図である。図３は、本発明の熱処理炉の炉構造の
他の例であり、（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図４は、本発明の熱処理
炉の炉構造の更に他の例であり、（ａ）は概略横断面
図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面図である。図５は、
本発明の熱処理炉の炉構造の別の例である概略横断面図
である。図６は、本発明の熱処理炉の炉構造の更に別の
例であり、（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）の
Ａ−Ａ断面図である。図７は、本発明の別の例を示す熱
処理炉であり、（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、
（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

【００１６】尚、炉体を回転させるロータリーキルン
式熱処理炉は、炉体を揺動させる揺動式熱処理炉や炉体
を正逆方向に円運動させる回動式熱処理炉と比較して、
駆動部以外は基本的に同じであるため、ロータリーキル
ン式熱処理炉を中心に説明を行う。

【００１７】図１に示すように、本発明のロータリー
キルン式、揺動式および回動式熱処理炉の主要部分は、
胴体部１、供給部２０、回収部３０、支持部４０および
駆動部５０からなる。

【００１８】胴体部１は、通常鋼板を使用し、全溶接
構造で製作することが一般的である。鋼板の厚さは、胴
体部、内張用耐火物、胴体部内の原料、その他付属部品
の重量を使用条件を考慮して、胴体部の荷重条件として
与え、胴体部にかかる曲げ応力、変形量ならびに胴体部
の軸に対し直角断面における胴体部の歪（オーバリテ
ィ）を考慮して決定される。尚、胴体部１は、傾斜１／
２０〜１／３０に保持することが原理的に好ましい。

【００１９】胴体部１、供給部２０及び回収部３０の
内壁に構成される炉体２は、本発明の主要な特徴を具備
したものであり、炉体２の鏡部３，４に熱風の供給・回
収端を有し、胴体部１の内壁の耐火物隔壁（以下、内張
用耐火物層５と称する）の内部に熱風流路１０を配設す
ることにより、熱風流路１０と被熱処理物流路６０とを
完全に分離する内張用耐火物層５（耐火物隔壁）を形成
している。

【００２０】これは、伝熱加熱を行うための手段とし
て、従来のパイプ構造や二重ドラム構造のように金属部
品を用いることなく、内張用耐火物層５に熱風流路１０
を付加することにより可能としたものである。これによ
り、高温域や腐食性ガスに対して極めて有効であり、伝
熱加熱における熱風による熱伝導、さらに輻射効率を向
上させることができる。更に、立地スペースの縮小、建
設コストの削減及び保守管理の簡略化に寄与することが
できる。

【００２１】その一例として、図２に示すようなもの
が挙げられる。この炉体２は、原料である被処理物Ｙが
鏡部３中央部の原料供給口２２より供給され、内張用耐
火物層５の内部に配設された熱風流路１０を通過する熱
風Ｘで、原料Ｙを伝熱加熱し、これによって生じた処理
物Ｚを鏡部４下部の処理物回収口３２、熱分解発生ガス
Ｚ’を鏡部４中央部の熱分解発生ガス排出口３６より回
収するものである。又、熱風Ｘは、鏡部３下部の熱風供
給口２４より供給され、熱排風Ｘ’は、鏡部４上部の熱
風回収口３４より回収される。

【００２２】他の例として、図３に示すようなものが
挙げられる。この炉体２は、原料Ｙである処理物が鏡部
３上部の原料供給口２２より供給され、内張用耐火物層
５の内部に配設された熱風流路１０を通過する熱風Ｘ
で、原料Ｙを伝熱加熱し、これによって生じた処理物Ｚ
を鏡部４下部の処理物回収口３２より回収するものであ
る。又、熱風Ｘは、鏡部３の下部熱風供給口２４より供
給され、熱排風Ｘ’は、鏡部３中央部の熱風回収口３４
より回収される。これにより、熱風Ｘ、熱排風Ｘ’を一
元的に管理することができるため、配管及び熱風装置の
軽減に寄与することができる。

【００２３】更に他の例として、図４に示すようなも
のが挙げられる。この炉体２は、原料である被処理物Ｙ
が鏡部３上部の原料供給口２２より供給され、内張用耐
火物層５の内部に配設された熱風流路１０を通過する熱
風Ｘで、原料Ｙを伝熱加熱し、これによって生じた処理
物Ｚを鏡部４下部の処理物回収口３２、熱分解発生ガス
Ｚ’を鏡部４中央部の熱分解発生ガス排出口３６より回
収するものである。又、熱風Ｘは、鏡部３中央部の熱風
供給口２４より供給され、熱排風Ｘ’は、鏡部４中央部
の熱風回収口３４より回収される。これにより、熱風流
路１０の簡約化することができ、施工や保守管理の軽減
に寄与することができる。

【００２４】別の例として、図５に示すようなものが
挙げられる。この炉体２は、原料である被処理物Ｙが鏡
部３中央部の原料供給口２２より供給され、内張用耐火
物層５の内部に配設された熱風流路１０を通過する熱風
Ｘで、原料Ｙを伝熱加熱し、これによって生じた処理物
Ｚを鏡部４中央部の処理物回収口３２、熱分解発生ガス
Ｚ’を鏡部４中央部の熱分解発生ガス排出口３６より回
収するものである。又、熱風Ｘは、鏡部４上部の熱風供
給口２４より供給され、熱排風Ｘ’は、鏡部３下部の熱
風回収口３４より回収される。これにより、熱風流路１
０の循環構造を簡約化することができ、施工や保守管理
の軽減に寄与することができる。

【００２５】更に、伝熱加熱を行わせる場合、熱風Ｘ
と被処理物Ｙとが同方向に流れる並流方式（図２）より
も、熱風Ｘと被処理物Ｙとが逆方向に流れる向流方式
（図５）のほうが、熱伝導効率を向上することができ
る。これは、熱風Ｙが、ある程度加熱された被処理物Ｙ
と接触することから、熱風回収口３４温度は原料供給口
２２入口温度近くまで熱交換ができるからである。

【００２６】更に別の例として、図６に示すようなも
のが挙げられる。この炉体２は、原料である被処理物Ｙ
が鏡部３の中央部の原料供給口２２より供給され、内張
用耐火物層５の内部に配設された熱風流路１０を通過す
る熱風Ｘで、原料Ｙを伝熱加熱し、これによって生じた
処理物Ｚを鏡部４下部の処理物回収口３２、熱分解発生
ガスＺ’を鏡部４中央部の熱分解発生ガス排出口３６よ
り回収するものである。又、熱風Ｘは、鏡部４上部の熱
風供給口２４より供給され、熱排風Ｘ’は、鏡部４下部
の熱風回収口３４より回収される。

【００２７】又、炉体２の概略縦断面（図６（ｂ））
のように、内張用耐火物層５を二重構造にすることによ
り、被熱処理物流路６０の温度分布を均一にするととも
に、熱効率を向上することができる。

【００２８】供給部２０と回収部３０は、前述のよう
に炉体２の鏡部３，４を構成する部分であるとともに、
伝熱加熱のための熱風Ｘの供給及び熱排風Ｘ’の回収や
被処理物Ｙの供給や処理物Ｚ及び熱分解発生ガスＺ’の
回収を行う。

【００２９】尚、供給部２０の原料供給機構として
は、原料供給用シュート、コンベヤー又はホッパー等が
好ましく、回収部３０の処理物回収機構には、コンベヤ
ー等が設置されることが好ましい。

【００３０】更に、供給部２０および回収部３０と胴
体部１との間には、熱風の吹出し、外気の漏入、粉塵の
発生等を防ぐために、エアシールが必要であり、通常、
おもり式、フローティング型等のようなメカニカルシー
ルを用いることが好ましい。

【００３１】支持部４０は、図１に示すように、胴体
部１外周に取り付けられるタイヤ４２とこれを受けるロ
ーラー４４及び台座４６で構成されるものが２つ以上に
より構成される。この支持部４０は単にラジアル荷重だ
けを支持するものと、これと同時に胴体部１が傾斜して
いることにより生ずるスラスト荷重をスラストメカニズ
ムによって支持するものが好ましい。

【００３２】ロータリーキルン式熱処理炉の駆動部５
０は、胴体部１に取り付られた歯車５２と歯車減速機５
４を介したモーター５６より構成される。又、胴体部１
の周速は、約０．１５ｍ／ｓ程度で回転させることが好
ましい。

【００３３】尚、揺動式及び回動式熱処理炉の駆動部
５０は、胴体部１に取り付けられた偏心軸やクランク軸
を有する歯車５２と歯車減速機５４を介したモーター５
６より構成される。これにより、歯車減速機５４を介し
たモーター５６の回転運動を偏心軸やクランク軸を有す
る歯車５２によって、往復運動や回動運動に変換するこ
とができる。

【００３４】更に、本発明の別の例であるシャフトキ
ルン式熱処理炉について図７に示すようなものが挙げら
れる。

【００３５】この炉体１０２は、原料である被処理物
Ｙが炉体１０２の上端である鏡部１０３の原料供給口１
２２より供給され、内張用耐火物層１０５の内部に配設
された熱風流路１１０を通過する熱風Ｘで、原料Ｙを伝
熱加熱し、これによって生じた処理物Ｚが炉体１０２の
下端の鏡部１０４の処理物回収口１３２、熱分解発生ガ
スＺ’が鏡部１０３の熱分解発生ガス排出口１３６より
回収されるものである。又、熱風Ｘは、鏡部１０３の熱
風供給口１２４より供給され、熱排風Ｘ’は、鏡部１０
３の熱風回収口１３４より回収される。

【００３６】次に、本発明の熱処理炉の炉構造を構成
する一部品である内張用耐火物の例について説明する。
図８は、本発明の熱処理炉の炉構造の内張構造の一例を
示すものであり、（ａ）は、概略縦断面図であり、
（ｂ）は、（ａ）のＣ部の詳細図である。図９は、本発
明の熱処理炉の炉構造を構成する一部品である内張用耐
火物の一例であり、（ａ）は、概略正面図、（ｂ）は、
炉の内張として用いた場合における概要図である。図１
０は、本発明の熱処理炉の炉構造を構成する一部品であ
る内張用耐火物の他の例であり、（ａ）は、概略正面
図、（ｂ）は、炉の内張として用いた場合における概要
図である。図１１は、本発明の熱処理炉の炉構造を構成
する一部品である内張用耐火物の別の例であり、（ａ）
は、概略正面図、（ｂ）は、炉の内張として用いた場合
における概要図である。

【００３７】本発明の炉体２の内張構造は、図８
（ａ），（ｂ）に示すように、炉の内側より内張用耐火
物層５（耐火物隔壁）、耐火断熱煉瓦層６、断熱材層
７，８、枠体である鋼板９が同軸状に配設されている。

【００３８】更に、本発明の炉体２は、炉内壁に熱風
流路１０と被熱処理物流路６０とを分離する内張用耐火
物層５（耐火物隔壁）を設けている。熱風流路１０を循
環する熱風Ｘより、被熱処理物流路６０側Ｂの被処理物
Ｙに効率的に伝熱させるためには、大気側Ａへの熱輻射
を防止し、被熱処理物流路６０側Ｂに効率よく伝熱を行
う必要がある。このため、断熱材層７，８を多層構造に
することが、大気側Ａへの熱輻射を防止するために非常
に有効である。具体的には、断熱キャスタブル（断熱材
層８）と断熱煉瓦（断熱材層７）の組合せや断熱ボード
（断熱材層８）と断熱キャスタブル（断熱材層７）の組
合せにすることが好ましい。

【００３９】本発明の炉体２の作製で特に重要な点
は、内張用耐火物層５や断熱材層７，８を倒壊しない構
造にすることであり、必要に応じて表面に細かい溝のつ
いた煉瓦（スチラッチ式）やサネハギ煉瓦も使用するこ
とが好ましい。

【００４０】以上のことから、本発明に用いる内張用
耐火物１１は、図９（ａ）のような熱風孔１８を有した
扇形煉瓦１２や図１０（ａ）のような多数の熱風孔１８
を有した多孔式煉瓦１９、更に図１１（ａ）のような第
一煉瓦１３と第二煉瓦１４が互いに相補形状を有するサ
ネハギ煉瓦１５であることが好ましい。尚、サネハギ煉
瓦１５は、複数のサネハギ煉瓦１５を所定の位置に組み
合わすことにより、熱風孔１８が形成される。以上のこ
とから、胴体部のような円筒形や炉体の鏡部等のような
半円形であっても、容易に施工することができるととも
に、部分的な補修が可能であるため、保守も簡便、安価
にすることができる。

【００４１】又、内張用耐火物１１の一部に凹部１
６、凸部１７を設けることにより、図９（ｂ）、図１０
（ｂ）及び図１１（ｂ）のように内張用耐火物１１を互
いに入り組ませることが可能であり、それ自体のみでも
十分くずれない構造にすることができるとともに、原料
である被処理物より発生したガスの漏れを防止すること
ができる。尚、内張用耐火物１１として用いられる煉瓦
の厚さは、構造上の強度等を考慮して決定することが好
ましい。

【００４２】更に、内張用耐火物１１の材質は、使用
温度、腐食性ガス等による耐食性及び熱伝導度等を考慮
して十分条件に適した煉瓦を選定することが好ましい。
特に、本発明では、保温断熱性と高伝熱性の両方を兼ね
備えた内張用耐火物１１であるため、炉体２を構成する
熱風流路１０の被熱処理物流路６０側Ｂには、ＳｉＣや
アルミナ質等のような熱伝導性の高い材質であることが
熱交換をさせる上で好ましく、熱風流路１０の炉外側に
は、シリカ質や高アルミナ質等のような熱伝導性の低い
材質であることが保温断熱の上で好ましい。

【００４３】前述のように、扇形煉瓦１２（図９
（ａ））や多孔式煉瓦１９（図１０（ａ））は、熱風孔
１８と一体化されているため、熱伝導性の高い材質であ
ることが熱交換をする上で好ましく、熱伝導の低い材質
で耐火断熱煉瓦層６や断熱材層７を熱伝導の低い材質で
構成することが保温断熱の上で好ましい。

【００４４】又、サネハギ煉瓦１５（図１１（ａ））
は、第一煉瓦１３と第二煉瓦１４が互いに相補形状を有
するので、炉外側を構成する第一煉瓦１３は、熱伝導性
の低い材質であることが保温断熱の上でより好ましく、
被熱処理物流路６０側Ｂを構成する第二煉瓦１４は、熱
伝導性の高い材質であることが熱交換をさせる上で好ま
しい。

【００４５】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。（実施例１）図５に示すロータリーキルン式熱処理炉を
用いて、熱処理炉の内張構造における被熱処理物流路６
０側Ｂから大気側Ａまでの温度勾配（図１２）を測定し
た。又、熱処理炉の外径は４１８０ｍｍ、内径は２６８
０ｍｍであった。更に、熱処理炉の内張構造の寸法、熱
伝導率は下記の通りであった。耐火断熱煉瓦層６ … 厚さ１１５ｍｍ熱伝導率λ＝１．３０断熱材層７（断熱煉瓦層） … 厚さ１１５ｍｍ熱伝導率λ＝０．２０断熱材層８（断熱キャスタブル）… 厚さ１００ｍｍ熱伝導率λ＝０．１５鋼板９ … 厚さ４０ｍｍ尚、内張用耐火物層５を構成する内張用耐火物１１（通
風ブロック）は、厚さが３８０ｍｍ、その中央部に断面
積が２００×２００ｍｍの熱風流路１０を有する構造で
あり、熱伝導率λが３．０のものを用いた。そこで、１
５，５５０×１０³ ｋｃａｌ／ｈｒの熱量を有する熱風
Ｘを熱風流路１０を導入したところ、単位面積当りの熱
収支は、大気側Ａへ７５１×１０³ｋｃａｌ／ｈｒ、被
熱処理物流路６０側Ｂへ１２６９×１０³ ｋｃａｌ／ｈ
ｒ、熱風流路１０中の熱風Ｘの保留分１３５３０×１０
³ ｋｃａｌ／ｈｒであった。更に、そのときの被熱処理
物流路６０側Ｂから大気側Ａまでの温度勾配は、図１２
に示すような結果となった。以上のことから、断熱材層
７（断熱煉瓦層）と断熱材層８（断熱キャスタブル）に
より、大気側Ａへの熱輻射を防止し、被熱処理物流路６
０側Ｂに効率よく伝熱させることができた。これによ
り、断熱材層を多層構造にすることが、大気側Ａへの熱
輻射を防止するために非常に有効であることが判明し
た。更に、熱風流路１０を循環する熱風Ｘより、被熱処
理物流路６０側Ｂの被処理物に効率的に伝熱が可能であ
ると判明した。

【００４６】（実施例２）実施例１と同様のロータリキ
ルン式熱処理炉（図５）を用いて、熱処理炉の内張構造
における被熱処理物流路６０側Ｂから大気側Ａまでの温
度勾配（図１３）を測定した。又、熱処理炉の外径は４
１８０ｍｍ、内径は２５８０ｍｍであった。更に、熱処
理炉の内張構造の寸法、熱伝導率は下記の通りであっ
た。耐火断熱煉瓦層６ … 厚さ１１５ｍｍ熱伝導率λ＝１．３０断熱材層７（断熱キャスタブル）… 厚さ１１５ｍｍ熱伝導率λ＝０．１５断熱材層８（断熱ボード） … 厚さ１００ｍｍ熱伝導率λ＝０．０７鋼板９ … 厚さ４０ｍｍ尚、内張用耐火物層５を構成する内張用耐火物１１（通
風ブロック）は、厚さが４３０ｍｍ、その中央部に断面
積が２８０×２３０ｍｍの熱風流路１０を有する構造で
あり、熱伝導率λが３．０のものを用いた。そこで、１
６８５０×１０³ ｋｃａｌ／ｈｒの熱量を有する熱風Ｘ
を熱風流路１０を導入したところ、単位面積当りの熱収
支は、大気側Ａへ５０７×１０³ ｋｃａｌ／ｈｒ、被熱
処理物流路６０側Ｂへ１６８３×１０³ ｋｃａｌ／ｈ
ｒ、熱風流路１０中の熱風Ｘの保留分１４６６０×１０
³ｋｃａｌ／ｈｒであった。更に、そのときの被熱処理
物流路６０側Ｂから大気側Ａまでの温度勾配は、図１３
に示すような結果となった。以上のことから、断熱材層
７（断熱キャスタブル）と断熱材層８（断熱ボード）に
より、大気側Ａへの熱輻射を防止し、被熱処理物流路６
０側Ｂに効率よく伝熱させることができた。これによ
り、断熱材層を多層構造にすることが、大気側Ａへの熱
輻射を防止するために非常に有効であることが判明し
た。更に、熱風流路１０を循環する熱風Ｘより、被熱処
理物流路６０側Ｂの被処理物に効率的に伝熱が可能であ
ると判明した。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発
明のロータリーキルン式及び揺動式熱処理炉は、熱処理
炉を構成する炉内壁に、熱風流路と被熱処理物流路とを
分離する耐火物隔壁を設けることにより、高温域や腐食
性ガスに対して極めて有効であり、伝熱加熱における熱
伝導、輻射効率及び処理効率の向上、立地スペースの縮
小、建設コストの削減及び保守管理の簡略化に寄与する
ことができる。更に、被熱処理物の乾燥や完全脱水への
応用、微粒子等の飛散しやすい粉体の高温焼成にも適用
が可能であることから、汎用性の向上に寄与することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一例を示す熱処理炉の概略全体図で
ある。

【図２】本発明の熱処理炉の炉構造の一例であり、
（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。

【図３】本発明の熱処理炉の炉構造の他の例であり、
（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。

【図４】本発明の熱処理炉の炉構造の更に他の例であ
り、（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ
断面図である。

【図５】本発明の熱処理炉の炉構造の別の例である概
略横断面図である。

【図６】本発明の熱処理炉の炉構造の更に別の例であ
り、（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ
断面図である。

【図７】本発明の別の例を示す熱処理炉であり、
（ａ）は概略横断面図、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ断面
図である。

【図８】本発明の熱処理炉の炉構造の内張構造の一例
を示すものであり、（ａ）は、概略縦断面図であり、
（ｂ）は、（ａ）のＣ部の詳細図である。

【図９】本発明の熱処理炉の炉構造を構成する一部品
である内張用耐火物の一例であり、（ａ）は、概略正面
図、（ｂ）は、炉の内張として用いた場合における概要
図である。

【図１０】本発明の熱処理炉の炉構造を構成する一部
品である内張用耐火物の他の例であり、（ａ）は、概略
正面図、（ｂ）は、炉の内張として用いた場合における
概要図である。

【図１１】本発明の熱処理炉の炉構造を構成する一部
品である内張用耐火物の別の例であり、（ａ）は、概略
正面図、（ｂ）は、炉の内張として用いた場合における
概要図である。

【図１２】本発明のロータリーキルン式熱処理炉の内
張構造（実施例１）の温度勾配図である。

【図１３】本発明のロータリーキルン式熱処理炉の内
張構造（実施例２）の温度勾配図である。

【符号の説明】

１胴体部２炉体３，４鏡部５内張用耐火物層（耐火物隔壁）６耐火断熱煉瓦層７，８断熱材層９鋼板１０熱風流路１１内張用耐火物１２扇形煉瓦１３第一煉瓦１４第二煉瓦１５サネハギ煉瓦１６凹部１７凸部１８熱風孔１９多孔式煉瓦２０供給部２２原料供給口２４熱風供給口３０回収部３２処理物回収口３４熱風回収口３６熱分解発生ガス排出口４０支持部４２タイヤ４４ローラ４６台座５０駆動部５２歯車５４歯車減速機５６モータ６０被熱処理物流路１０１胴体部１０２炉体１０３，１０４鏡部１０５内張用耐火物層１０６耐火断熱煉瓦層１０７，１０８断熱材層１０９鋼板１１０熱風流路１２２原料供給口１２４熱風供給口１３２処理物回収口１３４熱風回収口１３６熱分解ガス発生ガス排出口１６０被熱処理物流路

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【手続補正書】

【提出日】平成８年７月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１２】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１３】

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ２７Ｂ 1/12 Ｃ０８Ｊ 11/12 // Ｃ０８Ｊ 11/12 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０２Ｆ (72)発明者谷口勝樹東京都中央区新川１丁目５番13号黒崎炉工業株式会社内 (72)発明者今村茂東京都中央区新川１丁目５番13号黒崎炉工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機物を含む廃棄物又は有価処理対象物
である被処理物を熱処理するための熱処理炉であって、該熱処理炉を構成する炉内壁に、熱風流路と被熱処理物
流路とを分離する耐火物隔壁を設けたことを特徴とする
熱処理炉。
【請求項２】熱処理炉が、炉体が回転するロータリー
キルン式熱処理炉、炉体が揺動する揺動式熱処理炉、ま
たは炉体が正逆方向に円運動する回動式熱処理炉である
ことを特徴とする請求項１記載の熱処理炉。
【請求項３】熱処理炉が、炉体が竪型のシャフトキル
ン式熱処理炉であることを特徴とする請求項１記載の熱
処理炉。
【請求項４】炉体の鏡部に熱風の供給部と回収部を有
し、炉内壁に設けた耐火物隔壁の内部に熱風流路を配設
したことを特徴とする請求項１〜３記載の熱処理炉。
【請求項５】炉内壁が、内側から耐火物隔壁および２
層以上の断熱材層を含む構造を有することを特徴とする
請求項１〜４のいずれかに記載の熱処理炉。
【請求項６】断熱材層が、断熱キャスタブル、断熱煉
瓦、断熱ボードのいずれかであることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の熱処理炉。