JPH1183333A - 外熱式ロータリーキルン - Google Patents

外熱式ロータリーキルン

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JPH1183333A
JPH1183333A JP26500997A JP26500997A JPH1183333A JP H1183333 A JPH1183333 A JP H1183333A JP 26500997 A JP26500997 A JP 26500997A JP 26500997 A JP26500997 A JP 26500997A JP H1183333 A JPH1183333 A JP H1183333A
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JP
Japan
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rotary kiln
gas
granular material
heated
external heat
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Withdrawn
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JP26500997A
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English (en)
Inventor
Shinichiro Saito
紳一郎 斎藤
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Taiheiyo Cement Corp
Original Assignee
Chichibu Onoda Cement Corp
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Publication date
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  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 処理する粉粒体と気体との接触効率を飛躍的
に向上させ、処理能力の高い外熱式ロータリーキルンを
提供すること。 【解決手段】 外熱炉5を用いてロータリーキルン4を
外周面から加熱し、ロータリーキルン4内を流下する粉
粒体Pを間接的に加熱して粉粒体Pを乾燥或いは化学反
応させる構造の外熱式ロータリーキルンにおいて、上記
ロータリーキルン4内を流下する粉粒体Pに対して、該
粉粒体の乾燥或いは化学反応に寄与する気体Gを直接吹
き付ける機構7をロータリーキルン4内に設けた外熱式
ロータリーキルンとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、粉粒体の乾燥或い
は化学反応の処理に用いられるロータリーキルン、特に
外熱式ロータリーキルンに関するものである。
【0002】
【従来の技術及びその課題】ロータリーキルンは、傾斜
して設置された回転円筒体の上端開口より処理する粉粒
体を供給し、円筒体の回転と重力の作用によって粉粒体
がキルン動作、即ち粉粒体が円筒体の回転方向にせり上
がり、せり上がり角が安息角以上となることにより崩壊
して攪拌・流下しながら下端開口に移動する間に粉粒体
に熱を加え、粉粒体の乾燥或いは化学反応を行わせる装
置である。特に、外熱式ロータリーキルンは、外熱炉を
用いて上記ロータリーキルンをその外周面から加熱し、
粉粒体を間接的に加熱する構造の装置で、直接熱を加え
ることが困難或いは不適当な粉粒体の上記処理に広く利
用されている。
【0003】ここで、上記した外熱式ロータリーキルン
は、その構造が比較的単純で操作安定性が良く、大型化
が容易であると言う利点を有しているものの、反面、粉
粒体と、該粉粒体の乾燥或いは化学反応に寄与する気体
との接触効率が悪く、粉粒体の乾燥或いは化学反応の処
理能力が装置の大きさに比して低いと言う課題が存在し
た。即ち、一般的な外熱式ロータリーキルンにあって
は、図4に示したようにシュート50を介してロータリ
ーキルン51内に投入された粉粒体Pは、傾斜して設置
されたロータリーキルン51の底部をキルン動作しなが
ら流下する。一方、入口フード52側よりロータリーキ
ルン51内に導入された粉粒体の乾燥或いは化学反応に
寄与する気体Gは、ロータリーキルン51内にその流通
を遮る構造が無いために乱れることなく直線的に流れ
る。そのため、粉粒体Pがその流下途中において接触す
る気体Gはロータリーキルン51の底部付近を流れる気
体に限られ、その上方を流れる熱エネルギー或いは反応
気体を多く含む新鮮な気体の殆どは粉粒体と接触するこ
となく出口フード53側へ流れ去ってしまうこと、ま
た、ロータリーキルン51内の気体Gの流速は、処理す
る粉粒体Pを同伴して粉塵として飛散させないために極
力遅く設定されているため、気体Gの流れのRe数は低
く、粉粒体Pと接触しても反応気体との混合がされ難い
ことによる。
【0004】そこで、近年においては、外熱式ロータリ
ーキルン内に攪拌板を設け、該攪拌板によって処理する
粉粒体をその流下途中において掻き上げ、粉粒体の乾燥
或いは化学反応に寄与する気体中に拡散させる技術(特
開平 7-19440等)が存在するが、かかる技術の場合にお
いても、気体自体の流れには差ほどの変化は無く、粉粒
体回りの流れのRe数の向上は僅かであるため、その効
果は数十%程度の処理能力増に留まる場合が多かった。
また、ロータリーキルン内にその断面方向に1枚以上の
仕切り板を設け、該仕切り板の各々の一端に円弧状の切
り欠きを交互に互い違いになるように形成し、粉粒体の
ロータリーキルン内における滞留時間を長くすることに
より気体との接触頻度を向上させる技術(特開平 8-804
31等)が存在するが、かかる技術の場合には、気体の流
れも仕切り板によって停滞させられるために新鮮な気体
の供給が不完全となり、粉粒体と気体との接触頻度が向
上した割には処理能力が向上しないと言う課題があっ
た。
【0005】本発明は、上述した従来の外熱式ロータリ
ーキルンが有する課題に鑑み成されたものであって、そ
の目的は、処理する粉粒体と気体との接触効率を飛躍的
に向上させ、処理能力の高い外熱式ロータリーキルンを
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した目的
を達成するため、外熱炉を用いてロータリーキルンを外
周面から加熱し、ロータリーキルン内を流下する粉粒体
を間接的に加熱して粉粒体を乾燥或いは化学反応させる
構造の外熱式ロータリーキルンにおいて、上記ロータリ
ーキルン内を流下する粉粒体に対して、該粉粒体の乾燥
或いは化学反応に寄与する気体を直接吹き付ける機構を
ロータリーキルン内に設けた外熱式ロータリーキルンと
した。
【0007】上記した本発明にかかる外熱式ロータリー
キルンによれば、ロータリーキルン内を流下する粉粒体
に対して、該粉粒体の乾燥或いは化学反応に寄与する気
体を直接吹き付ける機構をロータリーキルン内に設けた
ため、粉粒体と気体との接触効率が飛躍的に向上し、気
体が粉粒体の乾燥或いは化学反応に有効に利用されるこ
ととなり、粉粒体の乾燥或いは化学反応の処理能力が高
い外熱式ロータリーキルンとなる。
【0008】ここで、上記ロータリーキルン内に設けら
れた気体の吹き付け機構としては、先端が流下する粉粒
体方向に向けられたノズルを複数個設置した気体の導管
とすることが好ましく、また、この気体の導管は、ロー
タリーキルンの出口フード側よりロータリーキルン内に
挿入され、ロータリーキルンの下方側を流下する粉粒体
に対して気体を吹き付けるように構成することが好まし
い。これは、このような単純な構成の吹き付け機構であ
れば、高温となるロータリーキルン内への設置が可能で
あると共に、ロータリーキルン内を流下して十分に加熱
され、活性化された状態にある粉粒体に対して気体を吹
き付けることとなり、効率的な乾燥或いは化学反応を期
待できるためである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、上記した本発明にかかる外
熱式ロータリーキルンの実施の形態を、図面に基づいて
詳細に説明するが、この実施の形態に記載されている構
成機器の形状及びその配置等は、特に限定的な記載がな
い限り本発明の範囲をそれらのみに限る趣旨のものでは
なく、単なる説明例に過ぎない。
【0010】図1は、本発明にかかる外熱式ロータリー
キルンと、その周辺機器を概念的に示した図面であっ
て、粉粒体Pは、ホッパー1よりスクリューフィーダー
2によりシュート3を経てロータリーキルン4内に投入
される。ロータリーキルン4は、外熱炉5内に水準線H
に対しθの角度で傾いて設置されている。θは、ロータ
リーキルン4内での粉粒体の滞留時間によって異なる
が、概ね1/100〜6/100の範囲である。外熱炉
5にはバーナー6が設置され、該バーナー6でガス、重
油、灯油等を燃焼させることによりロータリーキルン4
をその外周面より加熱する。
【0011】ロータリーキルン4内には、図2及び図3
に詳細に示したように粉粒体の乾燥或いは化学反応に寄
与する気体Gを粉粒体Pに対して直接吹き付ける機構7
が設けられている。この気体Gを粉粒体Pに対して強制
的に吹き付ける機構7は、先端が流下する粉粒体方向に
向けられたノズル8(粉粒体Pは、ロータリーキルン4
内においてキルン動作、即ち粉粒体Pがロータリーキル
ン4の回転方向にせり上がり、せり上がり角が安息角以
上となることにより崩壊して攪拌・流下しながら下端開
口に移動するものであるため、図3に示したようにノズ
ル8の先端は粉粒体Pがせり上がって存在する斜め下方
を向けることとなる。)を複数個設置した気体の導管9
で構成されている。この気体の導管9は、図1に示した
ように気体の予熱装置10を経た後、ロータリーキルン
4の出口フード11側よりロータリーキルン4内に挿入
され、図2に示したようにロータリーキルン4の下方側
を流下する粉粒体Pに対して気体Gを強制的に吹き付け
るように構成されている。
【0012】上記のように構成されたロータリーキルン
4内に投入された上記粉粒体Pは、従来と同様にロータ
リーキルン4の底部をキルン動作しながら流下し、外熱
炉5により加熱されたロータリーキルン4の内周壁面と
接触することにより徐々に昇温し、ロータリーキルン4
の下方側に達した時点においてはかなり活性化した状態
となる。一方、上記吹き付け機構7によりロータリーキ
ルン4の下方側に噴射された気体Gは、図2或いは図3
に示したようにロータリーキルン4の底部をキルン動作
しながら流下する上記昇温して活性化した状態にある粉
粒体Pを吹き散らす状態で粉粒体Pと効率的に接触し、
粉粒体Pの乾燥或いは化学反応に有効に利用されること
となる。
【0013】粉粒体Pの乾燥或いは化学反応に有効に寄
与した上記気体Gは、その後、ロータリーキルン4の上
方側へ流れて粉粒体Pの加熱に寄与し、図1に示したよ
うにロータリーキルン4の上端を覆う入口フード12、
煙道13を経て、必要に応じて冷却用空気取り入れ口1
4より導入された空気Aと混合され、バグフィルター1
5で除塵された後に誘引ファン16により系外に排出さ
れる。なお、上記バグフィルター15で回収された未乾
燥或いは未反応の粉粒体Pは、該バグフィルター15の
下端に設けられた排出装置17より排出され、ホッパー
1に再び戻される。一方、乾燥或いは化学反応が行われ
た粉粒体Pは、上記出口フード11の下端に設けられた
排出装置18より排出され、製品として回収される。
【0014】以上、説明した本発明にかかる外熱式ロー
タリーキルンを用いた粉粒体の乾燥或いは化学反応の処
理としては、例えば、野積みされた微粉炭の乾燥、フラ
イアッシュ中に含まれる炭素の燃焼除去、マグネシウム
の塩素化、モリブデンの水素還元等を挙げることができ
る。なお、上記微粉炭の乾燥及びフライアッシュ中に含
まれる炭素の燃焼除去を行う場合には、上記気体の吹き
付け機構7より噴射させる気体としては空気を使用し、
マグネシウムの塩素化を行う場合には塩素を使用する。
また、モリブデンの水素還元を行う場合には、噴射させ
る気体としては水素を使用することとなる。
【0015】また、上記実施の形態においては、導管9
を予熱装置10に通すことにより粉粒体Pに吹き付ける
気体Gを予熱する構成としたが、外熱炉5の排気を利用
して気体Gを予熱する構成としても良く、また導管9を
外熱炉5内に直接通すことにより気体Gを予熱する構成
としても良い。
【0016】
【実施例】以下、本発明にかかる外熱式ロータリーキル
ンを使用してフライアッシュ中に含まれる炭素の燃焼除
去を行った実施例を、比較例と共に記載する。
【0017】 −実施例− 使用した外熱式ロータリーキルン及び主な仕様 ロータリーキルン本体 寸 法 : 直径2.3m,長さ15m 傾 斜 : 3/100 外熱炉 寸 法 : 高さ4m,幅4m,長さ12m バーナー B重油用50リットル/hr×4本 B重油燃焼量 : 40リットル/hr 粉粒体(フライアッシュ)投入量 : 0.7t/hr 気体(空気)の通風量 : 10Nm3 /minの気体を図1〜 図3に示した吹き付け機構7を使用し て粉粒体に吹き付けた。なお、各ノズ ル8より噴射される気体の流速は、3 〜4m/sec程度であった。 気体(空気)の予熱温度 : 800℃
【0018】上記した外熱式ロータリーキルンを使用
し、0.5%程度の炭素を含有しているフライアッシュ
を加熱して炭素を燃焼除去させたところ、0.05%程
度の炭素含有量のフライアッシュが得られた。
【0019】−比較例− 上記実施例において使用した外熱式ロータリーキルンか
ら、気体の強制的な吹き付け機構7を取り去り、従来と
同一構造となる外熱式ロータリーキルンを使用し、入口
フード側より常温の空気をロータリーキルン内の通風量
が10Nm3 /minと成るように取り込み(他は、上
記実施例と同じ)、0.5%程度の炭素を含有している
フライアッシュを加熱して炭素を燃焼除去させたとこ
ろ、得られたフライアッシュの炭素含有量は0.3%程
度であった。
【0020】上記した実施例及び比較例から、ロータリ
ーキルン内を流下するフライアッシュに対して、該フラ
イアッシュ中の炭素の燃焼に寄与する空気を直接吹き付
ける機構をロータリーキルン内に設けることとすると、
フライアッシュ中の炭素と空気との接触効率を飛躍的に
向上させることができ、炭素が効率的に燃焼し、従来の
外熱式ロータリーキルンでは得られなかった低残留炭素
のフライアッシュを製造できることが分かった。
【0021】
【発明の効果】以上、説明した本発明にかかる外熱式ロ
ータリーキルンによれば、粉粒体の乾燥或いは化学反応
の処理能力の高い外熱式ロータリーキルンを提供できる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる外熱式ロータリーキルンを、そ
の周辺機器と共に概念的に示した図である。
【図2】本発明にかかる外熱式ロータリーキルンを概念
的に示した長手方向の縦断面図である。
【図3】本発明にかかる外熱式ロータリーキルンを概念
的に示した長手方向と直角方向の縦断面図である。
【図4】従来の外熱式ロータリーキルンを概念的に示し
た長手方向の縦断面図である。
【符号の説明】
1 ホッパー 2 スクリューフィーダー 3 シュート 4 ロータリーキルン 5 外熱炉 6 バーナー 7 気体の吹き付け機構 8 ノズル 9 気体の導管 10 気体の予熱装置 11 出口フード 12 入口フード 13 煙道 14 冷却用空気取り入れ口 15 バグフィルター 16 誘引ファン 17,18 排出装置 P 粉粒体 G 気体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外熱炉を用いてロータリーキルンを外周
    面から加熱し、ロータリーキルン内を流下する粉粒体を
    間接的に加熱して乾燥或いは化学反応させる構造の外熱
    式ロータリーキルンにおいて、上記ロータリーキルン内
    を流下する粉粒体に対して、該粉粒体の乾燥或いは化学
    反応に寄与する気体を直接吹き付ける機構をロータリー
    キルン内に設けたことを特徴とする外熱式ロータリーキ
    ルン。
  2. 【請求項2】 上記ロータリーキルン内に設けられた気
    体の吹き付け機構が、先端が流下する粉粒体方向に向け
    られたノズルを複数個設置した気体の導管であることを
    特徴とする、請求項1記載の外熱式ロータリーキルン。
  3. 【請求項3】 上記気体の導管が、ロータリーキルンの
    出口フード側よりロータリーキルン内に挿入され、ロー
    タリーキルンの下方側を流下する粉粒体に対して気体を
    吹き付けるように構成したことを特徴とする、請求項2
    記載の外熱式ロータリーキルン。
JP26500997A 1997-09-11 1997-09-11 外熱式ロータリーキルン Withdrawn JPH1183333A (ja)

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