WO2018155505A1 - Pipe lifter for rotary kiln - Google Patents

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WO2018155505A1
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阿部 隆一
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Abstract

A part of the outer surface of this pipe lifter, which is formed so as to have no mutual interference with rotary kiln refractory, is in contact with or embedded in the inner wall refractory of a rotary kiln outer shell, and another part of the outer surface is provided so as to protrude into the rotary kiln. If the installation angle of the pipe lifter is at least the angle of repose of a material to be processed, the cross-section of the pipe lifter in the direction of forward rotation is open, and the cross-section in the direction of rearward rotation is closed. If the material to be processed is to be provided with a reverse feed effect, the pipe lifter is tilted at an inverse spiral, and if there is to be no resistance or propulsion for the conveyance of the material to be processed, the pipe lifter is not tilted in the peripheral direction. The installation central angle of the pipe lifter is at most the central angle of the material to be processed. If the installation angle of the pipe lifter is at most the angle of repose of the material to be processed, a plurality of intrusion openings, which are for the material to be processed that has been scraped up by the outer surface of the pipe lifter protruding into the rotary kiln and which also serve as discharge openings when the material to be processed has been drawn up, are provided to the outer surface of the pipe lifter. The pipe lifter, which is for a rotary kiln for solid-gas reactions, efficiently disperses solids in gas and is sufficiently durable even at high temperatures.

Description

ロータリーキルン用パイプリフターRotary Kiln Pipe Lifter
本発明は炉殻に耐火断熱構造が必要な、炉内が高温で使用されるロータリーキルンであって、処理物の粒度が調整され、及び熱処理に伴い、処理物の粒度が粗粒子に拡大化しないか、または処理物が部分的にも溶融しないことを特徴とするロータリーキルンに主に適用される。例えば合金鉄製造設備に使用されるロータリーキルン、金属精錬用前処理に使用されるロータリーキルン式焙焼炉、乾留、ガス化又は炭化に使用されるロータリーキルン、無機物やコークスの焼成に利用されるロータリーキルン式か焼炉などが適用対象になる。
特にロータリーキルン内部が還元雰囲気であったり、超高温雰囲気であったりした場合において、処理物の高温反応を促進する要求が強いロータリーキルン内部構造に関する。
The present invention is a rotary kiln that requires a refractory insulation structure for a furnace shell and is used at a high temperature in the furnace, and the particle size of the treated product is adjusted, and the particle size of the treated product does not expand to coarse particles with heat treatment. Or, it is mainly applied to a rotary kiln characterized in that the processed material does not partially melt. For example, rotary kilns used in alloy iron manufacturing facilities, rotary kiln smoldering furnaces used in pretreatment for metal refining, rotary kilns used in dry distillation, gasification or carbonization, rotary kilns used in calcining inorganic substances or coke? Baking furnaces are applicable.
The present invention relates to an internal structure of a rotary kiln which is strongly required to promote a high temperature reaction of a processed product, particularly when the inside of the rotary kiln has a reducing atmosphere or an ultrahigh temperature atmosphere.
従来、高温で使用されるロータリーキルンのリフターについて、耐火物を用いた耐火構造とすると、強度上寿命が短く、実用的でない。この寿命制約から、内部突出の短い耐火物リフターはロータリーキルン内ガス中分散効果が望めない。
一方靭性に優れる耐熱金属構造であれば、ロータリーキルン内ガス中分散効果は高くても、耐熱上寿命が短く、実用的でない。また通常の使用温度も低い。
特許文献を引用して、前記2つの方法を説明すると、耐火構造について、「特許文献1」
ロータリーキルン用リフター、「特許文献2」人工軽量骨材の製造方法、「特許文献3」ロータリーキルン炉の耐火物リフター構造、「特許文献4」廃棄物の焼却方法および焼却炉、「特許文献5」酸化亜鉛鉱の製造方法があり、いずれも耐火物が炉内に突出する構造である。
金属構造については、汚泥の乾燥用ロータリーキルン用等として金属製リフターが一般的に採用されている。「特許文献6」ロータリーキルン、においても同様な金属構造である。
In the case of a lifter of a rotary kiln conventionally used at high temperature, if it is a fireproof structure using a refractory, the life is short in strength and not practical. Due to this life restriction, a refractory lifter with a short internal protrusion can not have the effect of dispersing the gas in the rotary kiln.
On the other hand, if the heat-resistant metal structure is excellent in toughness, even if the effect of dispersing in the rotary kiln internal gas is high, the life on heat resistance is short and it is not practical. The normal operating temperature is also low.
The two methods will be described with reference to the patent document: "Refractory structure 1"
Lifter for rotary kiln, manufacturing method of "patent document 2" artificial lightweight aggregate, refractory lifter structure of "patent document 3" rotary kiln furnace, incineration method and incinerator of "patent document 4" waste, "patent document 5" oxidation There is a method for producing zinc ore, and all have a structure in which the refractory projects into the furnace.
With regard to the metal structure, a metal lifter is generally adopted as a rotary kiln for drying sludge. The same metal structure is also used in the "patent document 6" rotary kiln.
特公1995-6742号公報Japanese Patent Publication No. 1995-6742 特開1995-144945号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 1995-144945 特開2005-24137号公報JP 2005-24137 A 特許第3742947号公報Patent No. 3742947 gazette 特許第5994678号公報Patent No. 5994678 gazette 特許第4670861号公報Patent No. 4670861
背景技術の耐火構造は、処理物の撹拌は、リフターの無いロータリーキルンの回転のみの撹拌効果に比べれば、優れている。しかしロータリーキルン炉内ガス中への固体分散効果は殆ど望めない。
背景技術の金属構造は、処理物のロータリーキルン炉内ガス中への固体分散効果は十分であるが、実用上の運転温度は最大でも600~700℃程度以下である。
In the refractory structure of the background art, the agitation of the treated material is superior to the agitation effect of only the rotation of the rotary kiln without lifter. However, the effect of solid dispersion in the gas in the rotary kiln can hardly be expected.
In the metal structure of the background art, although the effect of solid dispersion in the gas in the rotary kiln furnace is sufficient, the practical operating temperature is at most about 600 to 700 ° C. or less.
請求項1記載の本発明によると、
ロータリーキルンに設けられるリフター装置において、パイプリフター3の外面の一部をロータリーキルンの内壁耐火物2に接触または埋め込み、その他の外面はロータリーキルン内部に突出するように設置する構成要素と、
および、パイプリフター3のロータリーキルン軸方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときは、パイプリフター3の回転前方切断面は処理物が侵入できるよう開放し、且つパイプリフター3の回転後方切断面は閉鎖し、
ならびにロータリーキルンの処理物搬送に逆送効果を持たせる場合は、パイプリフター3を逆螺旋で傾け、または処理物搬送に順移送効果を持たせる場合は、パイプリフター3を正螺旋で傾け、または処理物搬送に抵抗も推進も生じさせない場合は、パイプリフター3を周方向、すなわち設置角度を90度で傾けず、
ならびにパイプリフター3の設置中心角βは、処理物の中心角α以下である構成要素と、
および、パイプリフター3のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以下とするときは、ロータリーキルン内部に突出したパイプリフター3外面の一部により掻き寄せられた処理物が、パイプリフター3の内部に侵入できるように、パイプリフター3外面の一部に複数の開口9を、上部に汲み上げられた時の排出口を兼ねて設ける構成要素によって構成することを特徴としている。
この結果、パイプリフター3によって、掬われた処理物はロータリーキルンの回転により炉内上部まで持ち上げられたのち、ロータリーキルンの回転に伴って、パイプリフター3が反転するとともに、パイプリフター3内の処理物が、ロータリーキルン内ガス中に開放落下し、ガス中に個体が分散する。
According to the invention as claimed in claim 1,
In the lifter apparatus provided in the rotary kiln, a component which is installed such that a part of the outer surface of the pipe lifter 3 contacts or embeds the inner wall refractory 2 of the rotary kiln and the other outer surface protrudes inside the rotary kiln.
When the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln axis direction is equal to or more than the repose angle of the processing object, the rotational front cutting surface of the pipe lifter 3 is opened to allow the processing object to penetrate and the rotational rear cutting of the pipe lifter 3 Face closed,
Also, when giving the reverse feed effect to the product conveyance of rotary kiln, the pipe lifter 3 is inclined by reverse spiral, or when giving the forward transfer effect to the workpiece conveyance, the pipe lifter 3 is inclined by forward spiral or If neither resistance nor propulsion is caused in object transport, the pipe lifter 3 is not inclined in the circumferential direction, that is, the installation angle is 90 degrees,
And a component whose installation center angle β of the pipe lifter 3 is less than or equal to the center angle α of the processing object,
And, when the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln discharge direction is made equal to or less than the repose angle of the processing object, the processing object scraped by a part of the outer surface of the pipe lifter 3 protruding inside the rotary kiln is the inside of the pipe lifter 3 A plurality of openings 9 are formed in a part of the outer surface of the pipe lifter 3 so as to be able to intrude into a part of the outer surface of the pipe lifter 3.
As a result, after the treated material collected by the pipe lifter 3 is lifted up to the upper part of the furnace by the rotation of the rotary kiln, the pipe lifter 3 is reversed with the rotation of the rotary kiln, and the treated material in the pipe lifter 3 is The substance falls openly into the gas in the rotary kiln, and the individual disperses in the gas.
さらにパイプリフター3内に処理物を掬い取る時、炉内に突出したパイプリフター3の逆螺旋による傾きが、処理物流れに対し、逆送効果を発揮し、処理物は部分的に滞留を起こし、パイプリフター3の掬い込みが効率的に行える。
また反応速度の高い処理物の場合や、ロータリーキルンの傾きが小さいかまたは水平の場合は、パイプリフター3を正螺旋に配置することにより、滞留させることなく、順移送できる。
Furthermore, when the processed material is scooped into the pipe lifter 3, the inclination by the reverse spiral of the pipe lifter 3 protruding into the furnace exerts a reverse transport effect on the processed material flow, and the processed material partially stagnates. , The pipe lifter 3 can be inserted efficiently.
In the case of a processed product having a high reaction speed, or when the inclination of the rotary kiln is small or horizontal, the pipe lifter 3 can be transported forward without stagnation by arranging it in a positive spiral.
さらに、ロータリーキルンへのパイプリフター3の取付けが壁面への接触又は部分的な埋め込みにより、耐火断熱構造物である耐火物2には無理な外力が加えられず、耐火物2のスポーリング脱落によるロータリーキルンの寿命の低下を防止できる。 Furthermore, since the installation of the pipe lifter 3 to the rotary kiln is in contact with or partially embedded in the wall surface, no undue external force is applied to the refractory 2 which is a fireproof thermal insulation structure. It is possible to prevent the deterioration of the
また請求項2記載の本発明によると、パイプリフター3のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときのロータリーキルン内部に突出したパイプリフター3の外周面に、処理物粒子が毀れるために適度な口径のパイプリフターノズル5を複数設けている。
この結果、パイプリフター3によって、掬われた処理物はロータリーキルンの回転により炉内最上部まで持ち上げられる以前に、ロータリーキルンの回転に伴って、パイプリフター3に設けられたパイプリフターノズル5から毀れ落ち、ガス中個体分散効果がさらに向上する。
Further, according to the present invention as described in claim 2, the particles of the processing product are squeezed on the outer peripheral surface of the pipe lifter 3 protruding inside the rotary kiln when the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln discharge direction In order to be controlled, a plurality of pipe lifter nozzles 5 of appropriate diameter are provided.
As a result, by the pipe lifter 3, the treated material is scooped off from the pipe lifter nozzle 5 provided in the pipe lifter 3 along with the rotation of the rotary kiln before it is lifted to the top of the furnace by the rotation of the rotary kiln. The in-gas individual dispersion effect is further improved.
また請求項3記載の本発明によると、
パイプリフター3のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を90度とする場合、パイプリフター3がレデューサー型であって、拡大側を掬い込み側で、縮小側を底側にする単管であることを特徴としている。
パイプリフター3は、拡大側を掬い込み側で、縮小側を底側にするレデューサー型単管である。この結果、ロータリーキルン回転に伴い、パイプリフター3に掬われた処理物が、自重により反転落下時において、処理物の性状によって発生するブリッジ現象により、ロータリーキルン炉内に、滑らかに落下分散しないトラブルを防止できる。
According to the invention of claim 3
When setting the installation angle of the pipe lifter 3 to the rotary kiln discharge direction at 90 degrees, the pipe lifter 3 is a reducer type, and it is characterized in that it is a single pipe with the expansion side scooping side and the contraction side bottom side. There is.
The pipe lifter 3 is a reducer type single pipe which has the expansion side as the scooping side and the reduction side as the bottom side. As a result, it is possible to prevent the problem that the processed material caught in the pipe lifter 3 is not dropped and dispersed smoothly in the rotary kiln due to the bridge phenomenon caused by the properties of the processed material at the time of reverse fall due to its own weight. it can.
パイプリフター3は耐熱金属製で、その固定は一般的には耐火物に埋め込んだアンカーに固定し、一体のものとして構成する。しかし耐火物と金属の高温物性の違いにより、相互間に反発力が発生し、耐火物のスポーリング脱落や、金属の亀裂損傷につながり易い。
請求項4記載の本発明によると、パイプリフター3はロータリーキルン外殻1に設置する固定ボルト4により、交換可能なように固定している。
この結果、パイプリフター3の主たる固定は外殻構造物によってなされ、耐火物2へはパイプリフター3からの無理な外力が作用しない。
さらにパイプリフター3の外表面の一部を耐火物2に埋め込む固定方法では、パイプリフター3埋め込み面隙間にクッションモルタルまたは断熱ソフトパッキンを施工すれば、耐火物2本体に過大な外力をかけずに、パイプリフター3を埋め込みホールに固定することができ、パイプリフター3取り付け金具及び耐火物2本体の保護につながる。
The pipe lifter 3 is made of a heat-resistant metal, and the fixing thereof is generally fixed to an anchor embedded in a refractory and configured as an integral unit. However, due to the difference in high temperature physical properties between the refractory and the metal, a repulsive force is generated between them, which tends to lead to spalling of the refractory and cracking of the metal.
According to the fourth aspect of the present invention, the pipe lifter 3 is replaceably fixed by the fixing bolt 4 installed on the rotary kiln shell 1.
As a result, the main fixation of the pipe lifter 3 is achieved by the shell structure, and no force external force from the pipe lifter 3 acts on the refractory 2.
Furthermore, in the fixing method in which a part of the outer surface of the pipe lifter 3 is embedded in the refractory 2, if a cushion mortar or a heat insulating soft packing is applied to the gap between the pipe lifter 3 embedded surfaces, the refractory 2 main body is not subjected to an excessive external force. The pipe lifter 3 can be fixed to the embedded hole, which leads to the protection of the pipe lifter 3 mounting bracket and the refractory 2 main body.
また、請求項5記載の本発明によると、パイプリフター3の上流側の処理物中心角度αを大きくする手段として、ロータリーキルンの処理物搬送に抵抗を持たせるよう、パイプリフター3を逆螺旋で傾ける手段のほかに、パイプリフター3後流側からパイプリフター3上流側に処理物を循環させる逆送パイプシュート6をその両端を開放し、逆螺旋とすることにより、逆送パイプシュート6内部の搬送と、逆送パイプシュート6外部の炉内突出部が逆螺旋である効果により、処理物を逆送させる。
なおその取付け方法は、請求項4のパイプリフター3と同様な方法がよい。逆送パイプシュート6が長くなる時は、複数に分割する。
固体反応は、未反応核モデルに支配されるため、ガス中への個体分散効率は重要である。
さらには固体固有の反応時間が必要であり、すなわち、固体は十分なガス中分散を繰り返すことが必要になる。このためパイプリフター3のみでは固体反応に十分なガス中分散を行えないとき、パイプリフター3の後流へ送られた処理物をパイプリフター3上流側に戻す操作は、反応効率を高める上で、重要である。
Further, according to the present invention, the pipe lifter 3 is inclined by the reverse spiral so as to give resistance to the processing material conveyance of the rotary kiln as a means for increasing the processing object central angle α on the upstream side of the pipe lifter 3. In addition to the means, the reverse feed pipe chute 6 for circulating the processed material from the downstream side of the pipe lifter 3 to the upstream side of the pipe lifter 3 is opened at both ends thereof to form a reverse spiral. Also, the processed product is transported backward by the effect that the in-furnace projecting portion outside the reverse delivery pipe chute 6 is a reverse spiral.
The mounting method is preferably the same method as the pipe lifter 3 of claim 4. When the reverse feed pipe chute 6 becomes long, it is divided into a plurality.
Because solid reactions are governed by the unreacted core model, the efficiency of solid dispersion into gas is important.
Furthermore, the reaction time inherent in the solid is required, that is, the solid needs to repeat sufficient gas dispersion. Therefore, when the pipe lifter 3 alone can not disperse in the gas sufficient for the solid reaction, the operation of returning the processed material sent to the downstream side of the pipe lifter 3 to the upstream side of the pipe lifter 3 improves the reaction efficiency. is important.
また請求項6記載の本発明によると、
パイプリフター3の掻き上げ機能をさらに増す手段として、安息角以下で設置されるパイプリフター3の壁面から突出した表面にパイプリフター軸方向に羽根10aを設けるか、または安息角以上で設置されるパイプリフター3の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根10aを設けるか、若しくはパイプリフター軸方向に羽根10bを設けるか、
または逆送パイプシュート6の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根10aを設けるか、若しくは逆送パイプシュート軸方向に羽根10bを設けることにより、羽根10aによる掻き揚げ機能の付加、または羽根10bによる処理物逆送効果の付加により、パイプリフター3の掻き上げ能力をさらに増すことができる。
パイプリフター3の内部に掬われなかった処理物は、パイプリフター3の壁面から突出した表面に設けられた羽根10aにより、上部に掬い上げることができる。また逆螺旋パイプリフターや逆送パイプシュートの壁面から突出部の逆送効果を羽根10bの高さ分だけ、高めることができる結果として、処理物の逆送量が増え、処理物中心角αが大きくなる。以上により、パイプリフター内部の掻き上げ量にパイプリフター外部の掻き上げ量を付加することができる。
According to the invention of claim 6,
As a means to further increase the scraping function of the pipe lifter 3, the blade 10a is provided in the axial direction of the pipe lifter on the surface projecting from the wall of the pipe lifter 3 installed at the repose angle or less Whether the blade 10a is provided in the rotary kiln axial direction on the surface protruding from the wall surface of the lifter 3, or the blade 10b is provided in the axial direction of the pipe lifter,
Alternatively, by providing the blade 10a in the rotary kiln axial direction on the surface projecting from the wall surface of the reverse feed pipe chute 6, or by providing the blade 10b in the reverse feed pipe chute axial direction, addition of a scraping function by the blade 10a, or the blade 10b By the addition of the treated product reverse transfer effect by the above, the lifting capacity of the pipe lifter 3 can be further increased.
The processed material not caught in the inside of the pipe lifter 3 can be scooped up by the blade 10 a provided on the surface protruding from the wall surface of the pipe lifter 3. Further, as a result of increasing the reverse feed effect of the projection from the wall surface of the reverse spiral pipe lifter or the reverse feed pipe chute by the height of the blade 10b, the reverse feed amount of the processing object increases and the processing object central angle α growing. Thus, the amount of scraping outside the pipe lifter can be added to the amount of scraping inside the pipe lifter.
本発明により次のことが達成可能である。
(1)高温用ロータリーキルンにガス中固体分散効率に優れるリフターを適用できる。
 
高温用ロータリーキルンは耐火断熱材による内張構造である。一般的には高温状態で固体反応を促進するためには、固気接触効率が悪い分、ロータリーキルンの長さを長くし、反応時間を十分とる方法で対応している。
この方法においても、固気反応が十分進まないときは、一部の耐火物を炉内に突出させて、撹拌性能を向上させているが、撹拌は改善され、伝熱効率は向上するものの、固気接触効率は依然として低い。
すなわち耐火物リフターでは、耐火物の靭性不足の制約から、構造上の理由で処理物をロータリーキルン最上部まで掻き揚げられず、ガス中に処理物を分散させることができない。また炉内へ突出した耐火物はスポーリングを起こしやすく、寿命は短い。
従来、耐熱金属プレートでリフターを構成することも多く試みられたが、耐火物と耐熱金属の高温物性が異なることにより、相互間に反発力が生じ、耐火物は耐熱金属の高温歪みにより、スポーリング損傷を起こしやすく、耐熱金属は高温強度が低いために、変形や、亀裂の発生により、機能を損ねていた。
本発明は、耐熱金属で製作されたパイプリフター3をロータリーキルン耐火物2に接触又は埋め込み、そのパイプに処理物を掬い込むことにより、ロータリーキルン上部まで処理物を掻き揚げることができる。その後ロータリーキルンの回転により、パイプリフターが反転するとともに、パイプリフター内部の処理物がロータリーキルン内ガス中に落下分散する。
パイプリフター3は耐火物2から固定支持することなく、外殻から固定するので、耐火物2に無理な荷重がかからない。耐熱金属製パイプリフター3は一体の容器と考えられ、素材の耐熱限界まで使用でき、熱歪による変形は最小限に抑えられ、実用上問題とならず、高温ロータリーキルン用パイプリフター3として十分な機能を発揮することができる。
 
(2)構造がシンプルで、装置の長寿命化が図られる。
 
ロータリーキルン耐火物2はパイプリフター3とは相互に連結せず、内壁上に接触設置するときは通常の耐火物2工事終了後にパイプリフター3を取り付ける。部分的に埋め込むときはあらかじめ、パイプリフター3埋め込みホールに型枠を施工するか、パイプリフター自体を型枠に兼用して設置すれば、通常の耐火物工事として施工できる。最終的にパイプリフター3をロータリーキルン外殻1に取り付ければ、非常に構造がシンプルで、耐熱金属と耐火物2が独立設置されるので、装置の長寿命化が図れる。
 
(3)消耗部品の取替えが容易である。
 
消耗部品は耐火物2と耐熱金属製パイプリフター3であるが、後者については定期補修時に簡単に取替えできる。耐火物2は一般的な高温ロータリーキルンと補修頻度は同等である。
 
(4)処理物の固体反応特性に応じた計画が容易で、運転結果により装置の改善修復が容易である。
 
ロータリーキルン内ガス中固体分散効率に影響を及ぼす要因は、パイプリフター3の形状、口径および長さ、パイプリフター3突出外面に開口するパイプリフターノズル5の口径および数量、パイプリフター3の開口9の口径および数量、パイプリフター3の逆螺旋設置、正螺旋設置、中立設置、またはロータリーキルン軸方向設置の選択および配置、処理物逆送用逆送パイプシュートの口径および数量、掻き揚げ機能をさらに増やすための羽根10a、10bの有無などがあり、処理物の物性と固体反応面からの要求項目を精査して、最善の計画ができる。
また運転後にいずれかの変更の必要が生じるときも、ロータリーキルン全体におよぶ変更でなく、内部構造の一部変更で、性能の調整が可能である。
The following can be achieved by the present invention.
(1) A lifter excellent in solid-in-gas dispersion efficiency can be applied to a high-temperature rotary kiln.

The high temperature rotary kiln has a lining structure with a fireproof insulation material. Generally, in order to promote the solid reaction in a high temperature state, the solid-gas contact efficiency is poor, and the length of the rotary kiln is lengthened to cope with the reaction time.
Also in this method, when the solid-gas reaction does not proceed sufficiently, a part of the refractory is protruded into the furnace to improve the stirring performance, but the stirring is improved and the heat transfer efficiency is improved. Air contact efficiency is still low.
That is, in the refractory lifter, the treated material can not be scraped up to the top of the rotary kiln due to structural limitations due to the restriction of the toughness of the refractory, and the treated material can not be dispersed in the gas. In addition, the refractory protruding into the furnace is susceptible to spalling and has a short life.
In the past, many attempts have been made to construct the lifter with a heat-resistant metal plate, but due to differences in the high-temperature properties of the refractory and the heat-resistant metal, repulsive force is generated between them, and the refractories are damaged by the high temperature distortion of the heat-resistant metal. Poling damage is likely to occur, and the high temperature strength of the heat resistant metal is low, so the function has been impaired due to deformation or generation of a crack.
According to the present invention, the processed material can be scraped up to the upper portion of the rotary kiln by contacting or embedding the pipe lifter 3 made of a heat-resistant metal in the rotary kiln refractory 2 and scooping the processed material into the pipe. Thereafter, by rotation of the rotary kiln, the pipe lifter is reversed, and the processed material inside the pipe lifter falls and disperses in the gas in the rotary kiln.
Since the pipe lifter 3 is fixed from the outer shell without being fixedly supported by the refractory 2, no undue load is applied to the refractory 2. The heat-resistant metal pipe lifter 3 is considered to be an integral container, can be used up to the heat resistance limit of the material, deformation due to thermal strain is minimized, no problem in practical use, and sufficient function as the high temperature rotary kiln pipe lifter 3 Can be demonstrated.

(2) The structure is simple, and the device life can be extended.

The rotary kiln refractories 2 are not connected to each other with the pipe lifter 3. When the rotary kiln refractories 2 are installed in contact with the inner wall, the pipe lifter 3 is attached after the construction of the ordinary refractory 2 is completed. When partially embedding it, it can be constructed as normal refractory work if the formwork is previously installed in the pipe lifter 3 embedded hole or the pipe lifter itself is also used as the formwork. Finally, when the pipe lifter 3 is attached to the rotary kiln shell 1, the structure is very simple, and the heat resistant metal and the refractory 2 are independently installed.

(3) Replacement of consumable parts is easy.

The consumable parts are the refractory 2 and the heat-resistant metal pipe lifter 3, but the latter can be easily replaced at the time of regular repair. Refractory 2 has the same repair frequency as a general high-temperature rotary kiln.

(4) Planning according to the solid reaction characteristics of the processed material is easy, and improvement and repair of the apparatus is easy according to the operation result.

Factors that affect the solid dispersion efficiency in the rotary kiln internal gas include the shape, diameter and length of the pipe lifter 3, the diameter and number of the pipe lifter nozzle 5 that opens to the pipe lifter 3 protruding outer surface, and the diameter of the opening 9 of the pipe lifter 3. And quantity, selection and placement of reverse lift installation of pipe lifter 3, forward spiral installation, neutral installation, or rotary kiln axial installation, diameter and quantity of reverse feed pipe chute for reverse feed of processed material, to further increase scraping function There is the presence or absence of the blades 10a, 10b, etc., and the physical properties of the treated product and the requirements from the solid reaction surface can be scrutinized to make the best plan.
Also, when any change is required after operation, it is possible to adjust the performance not by the entire rotary kiln but by a partial change of the internal structure.
本発明に係るロータリーキルン用パイプリフターの一実施例を示す断面構造概略説明図である。(内壁に沿わせて半埋込したもの)BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is cross-sectional structure schematic explanatory drawing which shows one Example of the pipe lifter for rotary kilns which concerns on this invention. (Semi-embedded along the inner wall) 本発明に係るロータリーキルン用パイプリフターの一実施例を示す断面構造概略説明図である。(偏心レデューサーを活用したもの)BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is cross-sectional structure schematic explanatory drawing which shows one Example of the pipe lifter for rotary kilns which concerns on this invention. (Using eccentric reducer) 各種のパイプリフター断面図である。(a)角管パイプリフターの1面をロータリーキルン内壁に接触取付けしたもの(b)円管パイプリフターの一部を耐火物に半埋込したもの、図1A-A矢視(c)弓型異形断面パイプリフターの一部を耐火物に半埋込したものIt is various pipe lifter sectional drawing. (A) One surface of a square pipe lifter in contact with and attached to the inner wall of the rotary kiln (b) A part of a circular pipe lifter partially embedded in a refractory, Fig. 1A-A arrow (c) arched profile Partially embedded in the refractory with a part of the sectional pipe lifter 本発明に係るロータリーキルン用パイプリフターの一実施例を示す断面構造概略説明図であり、図5B-B矢視(ロータリーキルン軸方向(傾き角0度)に設置したもの)It is a cross-sectional structure schematic explanatory drawing which shows one Example of the pipe lifter for rotary kilns which concerns on this invention, and FIG. 5 BB arrow (It installed in the rotary kiln axial direction (0 inclination angle)). 内壁を360度平面展開したパイプリフターの配置例を示す平面展開図である。(a)単管パイプリフターを傾き角90度で設置し、2か所に逆送パイプシュートを設けたもの(b)パイプリフターの傾き角を安息角以上とし、逆螺旋で配置したもの(c)パイプリフターを軸方向(傾き角を0度)に設置したものIt is a plane development view showing an example of arrangement of a pipe lifter which carried out 360 degrees plane development of the inner wall. (A) Single-tube pipe lifters installed at an inclination angle of 90 degrees, with reverse feed pipe chutes installed at two locations (b) Pipe lifters with an inclination angle equal to or greater than the repose angle, arranged with reverse spirals (c ) The pipe lifter is installed in the axial direction (inclination angle is 0 degrees) 内壁を図5に示す90度から270度まで180度平面展開したパイプリフターの配置例に掻き上げ機能を増強する羽根を付加した平面展開図である。(a)単管パイプリフターを傾き角90度で設置し、1か所に逆送パイプシュートを設けたもの(b)パイプリフターの傾き角を安息角以上とし、逆螺旋で配置したもの(c)パイプリフターを軸方向(傾き角を0度)に設置したものIt is the plane development view which added the blade which intensifies a raking function to the example of arrangement of the pipe lifter which carried out 180 degrees plane deployment of the inner wall from 90 degrees to 270 degrees shown in Drawing 5 and which has it. (A) Single-tube pipe lifters installed at an inclination angle of 90 degrees, with reverse feed pipe chutes installed at one location (b) Pipe lifters with an inclination angle equal to or greater than the repose angle, arranged with reverse spirals (c ) The pipe lifter is installed in the axial direction (inclination angle is 0 degrees) 各種のパイプリフターに羽根を付加した断面図である。(a)単管パイプリフターに羽根10aを付加したもの、図6(a)C-C矢視(b)逆螺旋パイプリフターに羽根10bを付加したもの、図6(b)D-D矢視(c)逆螺旋パイプリフターに羽根10aを付加したもの、図6(b)E-E矢視(d)軸方向パイプリフターに羽根10aを付加したもの、図6(c)F-F矢視It is sectional drawing which added the blade | wing to various pipe lifters. (A) A single pipe pipe lifter with a blade 10a added, FIG. 6 (a) CC arrow (b) a reverse spiral pipe lifter with a blade 10b added, FIG. 6 (b) DD with a arrow (C) reverse spiral pipe lifter with the blade 10a added, FIG. 6 (b) EE arrow (d) axial direction pipe lifter with the blade 10a added, FIG. 6 (c) F-F arrow
以下、本発明につき、図1、図2、図3、図4、図5、図6、図7を用いて詳細に説明する。
図1は本発明のロータリーキルン用パイプリフターの全体図を示す断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall view of a rotary kiln pipe lifter according to the present invention.
図1に示すように、
パイプリフター3をロータリーキルン内壁周方向に、半埋込設置する。パイプリフター3の回転前方端は処理物を掬い込む開口を設け、回転後方端は閉鎖する。ロータリーキルンの回転に伴い、処理物層に至ったパイプリフター3はその前方開口部から処理物が内部に侵入し、パイプリフター3内容積分の処理物が掬い込まれる。
さらに回転により、掬い込まれた処理物はパイプリフター3により上部空間に持ち上げられ、前方開口部から回転とともに、徐々に炉内空間に毀れ始め、1回転で全量が炉内空間に落下放散される。この動作が複数のパイプリフター3により繰り返され、ロータリーキルン炉内空間は分散される処理物と炉内ガスとの間で、十分な固気接触が達成され、高い伝熱性能、および高い反応効率が達成される。
As shown in Figure 1,
The pipe lifter 3 is installed semi-embedded in the circumferential direction of the inner wall of the rotary kiln. The rotational front end of the pipe lifter 3 is provided with an opening for taking in the workpiece, and the rotational rear end is closed. With the rotation of the rotary kiln, the pipe lifter 3 reaching the treated material layer penetrates the treated material from the front opening thereof, and the material processed by the pipe lifter 3 content integration is crawled.
Further, by rotation, the entrapped treated material is lifted to the upper space by the pipe lifter 3, and gradually starts to swirl into the furnace space as it rotates from the front opening, and the whole is dropped and dissipated into the furnace space in one rotation. . This operation is repeated by the plurality of pipe lifters 3, and the space in the rotary kiln furnace achieves sufficient solid-gas contact between the processing material to be dispersed and the furnace gas, high heat transfer performance, and high reaction efficiency. To be achieved.
パイプリフター3はロータリーキルン耐火物2の埋め込みホールに相互に干渉し合わないように、クッションモルタル又は耐火ウールブランケットを隙間に敷き込む。
そのうえで、パイプリフター3の固定はロータリーキルン外殻1に取り付けた固定ボルト4により固定する。取付け部への断熱は断熱ウール7で断熱する。
In order to prevent the pipe lifter 3 from interfering with each other in the embedded hole of the rotary kiln refractory 2, a cushion mortar or a fire-resistant wool blanket is placed in the gap.
Then, the pipe lifter 3 is fixed by the fixing bolt 4 attached to the rotary kiln shell 1. The heat insulation to the mounting part is thermally insulated with heat insulation wool 7.
図1のパイプリフターでは、処理物の掬い込み、落下放散において、処理物の内部摩擦抵抗が大きな物性の場合、滑らかな流れを阻害することがある。
この場合図2に示す短管レデューサー型によるパイプリフター3が有効である。レデューサー部分は例えば、JISB2313-1991の偏心2形の形状が望ましい。掬い込み開口部分は掬い込み容積を極力大きくするために、斜め切断円筒パイプを接続する。
In the pipe lifter of FIG. 1, when the internal frictional resistance of the treated material is a large physical property in the penetration and falling diffusion of the treated material, the smooth flow may be inhibited.
In this case, a pipe lifter 3 of a short pipe reducer type shown in FIG. 2 is effective. The reducer portion preferably has, for example, an eccentric two-shaped shape according to JIS B2313-1991. In order to maximize the infiltration volume, the infiltration opening part connects oblique cutting cylindrical pipes.
図3(a)に示すように角パイプのような、壁面との間に接触平面を有する形状の場合には、半埋込せずに、壁面上に面接触で設置することも有効である。
図3(b)、図3(c)のように、壁面との接触が曲面であるときは、壁面耐火物2に設置ホールを設け、パイプリフター3を設置するほうが、耐火物2への悪影響を最小限にしつつ、安定した固定が可能である。
In the case of a shape having a contact plane with a wall surface such as a square pipe as shown in FIG. 3 (a), it is also effective to place the surface on the wall surface without semi-embedding. .
As shown in FIG. 3 (b) and FIG. 3 (c), when the contact with the wall surface is a curved surface, providing the installation hole in the wall surface refractory 2 and installing the pipe lifter 3 adversely affects the refractory 2 Stable fixing is possible while minimizing the
図3(a)、図3(c)のように、パイプリフター3のロータリーキルン突出部分に掬い上げられた処理物が毀れるパイプリフターノズル5を多数設けることで、より大きな炉内分散効果が望める。
ただし処理物の内部摩擦抵抗が小さく、かつ粒度がパイプリフターノズル5口径に比較して十分小さい場合に限られる。
As shown in FIG. 3A and FIG. 3C, by providing a large number of pipe lifter nozzles 5 in which the processing object scooped up on the rotary kiln projecting portion of the pipe lifter 3 is drawn, a larger dispersion effect in the furnace can be expected. .
However, this is limited to the case where the internal friction resistance of the processed material is small and the particle size is sufficiently small compared to the diameter of the pipe lifter nozzle 5.
図4、図5(c)に示すように、ロータリーキルン軸方向(傾き角0度)にパイプリフター3を設ける。開口9はパイプリフター3の側面に設け、処理物の掬い込み口と上部に掻き上げられた後の排出口を兼ねる。
パイプリフター3の炉内突出部は処理物を掻き寄せる効果があり、掻き寄せられた側面に開口9を設ければ、効率的にパイプリフター3に掬い込むことができる。
As shown in FIGS. 4 and 5 (c), a pipe lifter 3 is provided in the rotary kiln axis direction (inclination angle 0 degree). The opening 9 is provided on the side surface of the pipe lifter 3 and serves both as a scooping port of the processing object and a discharge port after being scraped up to the top.
The projecting portion in the furnace of the pipe lifter 3 has an effect of scraping the processed material, and if the opening 9 is provided on the scraped side surface, the pipe lifter 3 can be efficiently penetrated.
図5(b)に示すように、安息角以上で傾斜したパイプリフター3を逆螺旋になるように、配置すれば、ロータリーキルン炉内に突出するパイプリフター3による逆送効果により、パイプリフター3へ掬い込むゾーンの処理物層厚を厚くすることが可能で、パイプリフター3の掬い込み容積効率が格段に向上する。
図5(a)に示すようにパイプリフター3に逆送効果が望めないときは、逆送パイプシュート6を設ける。逆送パイプシュート6は回転前方および後方ともに開放し、逆送パイプシュート6の内部の逆移送と逆送パイプシュート6のロータリーキルン炉内突出部の逆螺旋による逆送効果により、前記図5(b)と同様な、パイプリフター3掬い込みゾーンの処理物層厚を厚くでき、パイプリフター3の掬い込み効率を向上できる。
As shown in FIG. 5 (b), if the inclined pipe lifter 3 is arranged so as to form a reverse spiral, the pipe lifter 3 protruding into the rotary kiln furnace is transported back to the pipe lifter 3 by the reverse feed effect. It is possible to increase the thickness of the processing object layer in the penetration zone, and the penetration volume efficiency of the pipe lifter 3 is significantly improved.
As shown in FIG. 5A, when the pipe lifter 3 can not expect a reverse feed effect, a reverse feed pipe chute 6 is provided. The reverse feed pipe chute 6 is open at both forward and reverse rotation, and the reverse transfer effect by the reverse transfer of the reverse feed pipe chute 6 inside and the reverse spiral of the protrusion of the reverse feed pipe chute 6 inside the rotary kiln as described in FIG. In the same manner as in the above, the layer thickness of the processing object in the pipe lifter 3 scooping zone can be increased, and the scooping efficiency of the pipe lifter 3 can be improved.
図6に示すように、パイプリフター3の壁面から突出した表面に羽根10a、10bを設けることにより、パイプリフター3の掻き上げ能力をさらに増すことができる。
図6(a)に、短管パイプリフター外表面に羽根10aをロータリーキルン軸方向に設け、羽根10aによる掻き上げ量を付加している。また逆送パイプシュート6軸方向に羽根10bを設け、全体の羽根高さを増すことで、逆送量を増加させている。
図6(b)に、逆螺旋パイプリフター外表面に羽根10aをロータリーキルン軸方向に設け、羽根10aによる掻き上げ量を付加している。また逆螺旋パイプリフターに沿わせて、羽根10bを設けている。この結果逆螺旋パイプリフターの壁面からの突出高さを増やし、処理物の逆送量を増やしている。
図6(c)に、安息角以下パイプリフターの壁面突出部の表面に羽根10aを設けている。この結果、羽根10aによる掻き上げ量の分だけ、掻き上げ量を増やしている。
As shown in FIG. 6, by providing the blades 10 a and 10 b on the surface of the pipe lifter 3 that protrudes from the wall surface, the scraping ability of the pipe lifter 3 can be further increased.
In FIG. 6A, the blade 10a is provided on the outer surface of the short pipe pipe lifter in the rotary kiln axial direction, and the amount of scraping by the blade 10a is added. Further, by providing the blade 10b in the direction of the back feed pipe chute 6 axis and increasing the overall blade height, the amount of reverse feed is increased.
In FIG. 6 (b), the blade 10a is provided on the outer surface of the reverse spiral pipe lifter in the rotary kiln axial direction, and the amount of scraping by the blade 10a is added. Further, a blade 10 b is provided along the reverse spiral pipe lifter. As a result, the protrusion height from the wall surface of the reverse spiral pipe lifter is increased, and the reverse feed amount of the processed material is increased.
In FIG. 6 (c), a blade 10a is provided on the surface of the wall surface protrusion of the pipe lifter at a repose angle or less. As a result, the amount of scraping is increased by the amount of scraping by the blade 10a.
以下、本発明の実施例を図1、図2、図3、図4、図5、図6、および図7に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1, 2, 3, 4, 5, 6, and 7.
図1、図2、図4、および図5は本発明がバイオマスガス化用ロータリーキルンに採用される時の実施例である。
ロータリーキルンのL/Dは4~7、中規模100~200t/日で、並流型内熱式ロータリーキルンである。
原料は木質チップであり、ロータリーキルンの前半が予熱乾燥帯であり、後半が熱分解、水性ガス反応帯である。前半部の処理物は木質チップ固有の内部摩擦抵抗が大きく、および粗粒主体の粒度構成である。
前半部においては処理物が疑似団粒構造を有することから、パイプリフター3への掬い込みおよび落下放散に滑らかな流れを形成できず、このため図2に示すような極力入口開口を大きく、パイプリフター3は短管レデューサー型であることがブリッジ防止する上で好ましい。
前半部の粒子表層または後半部の乾燥終了した処理物において、揮発可燃分が熱分解によりガス化し、可燃性ガスは部分燃焼し、乾燥熱源、および熱分解熱源に消費される。
後半部の残渣は炭素主体の固形分として粒度は細かく、内部摩擦抵抗は小さく、流動性が大きくなる。そのため、図1または図4に示すパイプリフター構造であっても容易に掬い込まれ、その後回転とともに反転時落下放散する。図3(a)、図3(c)に示すパイプリフターノズル5からも十分滑らかに落下する。
またこのゾーンは固気反応を促進するために、ガス中分散効果がより多く望まれるため、ガス中への固体分散は均一でかつ連続的であることが重要である。
Fig. 1, Fig. 2, Fig. 4 and Fig. 5 show examples when the present invention is adopted in a rotary kiln for biomass gasification.
The L / D of the rotary kiln is 4 to 7, medium-scale 100 to 200 t / day, and is a co-current internal heat rotary kiln.
The raw material is wood chips, the first half of the rotary kiln is the preheating drying zone, and the second half is the thermal decomposition, water gas reaction zone. The treated product in the first half has a large internal friction resistance inherent to the wood chip, and has a grain structure mainly composed of coarse particles.
In the first half, since the processed material has a pseudo-aggregate structure, it is not possible to form a smooth flow for penetration into the pipe lifter 3 and for drop radiation, so the inlet opening is as large as possible as shown in FIG. The lifter 3 is preferably a short tube reducer type in order to prevent bridging.
In the first half particle surface layer or the second half portion of the processed product after drying, the volatile combustible component is gasified by thermal decomposition, and the combustible gas is partially burned and consumed by the drying heat source and the pyrolysis heat source.
The residue in the second half is a solid component mainly composed of carbon, and the particle size is fine, the internal friction resistance is small, and the fluidity becomes large. Therefore, even the pipe lifter structure shown in FIG. 1 or FIG. It also falls sufficiently smoothly from the pipe lifter nozzle 5 shown in FIGS. 3 (a) and 3 (c).
It is also important that the solid dispersion in the gas be uniform and continuous, as this zone is more desirable for the gas-in-gas dispersion effect to promote solid-gas reaction.
ロータリーキルン内壁へのパイプリフター設置方法では、図3(a)に示す壁面接触型や、図3(b)、図3(c)に示す半埋込型を採用する。
壁面接触型は角パイプ等、一平面が接触できる場合に限られ、パイプリフター3接触部が曲面の場合は半埋込型を採用し、ロータリーキルン耐火物2のパイプリフター3取り付けホールに、相互に反発力で干渉しないよう、自由設置する。パイプリフター3の固定は、いずれもロータリーキルン外殻1の鋼構造から固定する。
パイプリフター3の断面形状は、角パイプ、円筒パイプ、又は図3(c)のような加工管を採用する。超高温時の変形安定性は円筒管型が優れるが、使用条件で選択する。
In the method of installing the pipe lifter on the inner wall of the rotary kiln, a wall contact type shown in FIG. 3 (a) or a semi-embedded type shown in FIG. 3 (b) or 3 (c) is adopted.
The wall contact type is limited to the case where one flat surface can contact, such as a square pipe, and when the contact part of the pipe lifter 3 is a curved surface, a semi-embedded type is adopted, and the pipe lifter 3 mounting hole of the rotary kiln refractory 2 mutually Install freely so as not to interfere with repulsive force. The fixing of the pipe lifter 3 is all fixed from the steel structure of the rotary kiln shell 1.
The cross-sectional shape of the pipe lifter 3 employs a square pipe, a cylindrical pipe, or a processed pipe as shown in FIG. 3 (c). The cylindrical tube type is superior in deformation stability at extremely high temperatures, but it is selected under the conditions of use.
図5にロータリーキルンの360度内壁展開図を部分的に示すが、図5(b)はパイプリフター3を逆螺旋状に設置する。これによりパイプリフター3設置ゾーンの処理物層厚が増加し、掬い込み効率が向上し、ガス中分散量が増加する。
図5(a)のように、処理物層厚が小さくパイプリフター3のみでは高い掬い込み効率が望めないときは、パイプリフター3の間隙に回転前方および回転後方をいずれも開放した逆送パイプシュート6を処理物安息角以上の傾斜角度で、逆螺旋で設け、逆送パイプシュート6内部の逆送と、ロータリーキルン内部に突出した逆螺旋突起による逆送効果で、処理物を逆送させ、パイプリフター3の掬い込みゾーンの処理物層厚を増加させ、掬い込み効率および気中分散効率を上げる。
Although FIG. 5 partially shows a 360 ° inner wall development view of the rotary kiln, FIG. 5 (b) arranges the pipe lifter 3 in a reverse spiral shape. As a result, the thickness of the treatment object in the pipe lifter 3 installation zone increases, the penetration efficiency improves, and the amount of dispersion in gas increases.
As shown in FIG. 5 (a), when the thickness of the processing object layer is small and high penetration efficiency can not be expected with the pipe lifter 3 alone, the reverse feed pipe chute in which both the rotational front and rotational rear are open in the gap of the pipe lifter 3 The material to be processed is reversely fed by the reverse feed effect by the reverse feed of the inside of the reverse feed pipe chute 6 and the reverse spiral projection projecting inside the rotary kiln, provided with a reverse helix at a tilt angle of 6 or more. The treated material layer thickness in the inflow zone of the lifter 3 is increased to increase the infiltration efficiency and the air dispersion efficiency.
以下、本発明の実施例を図6、図7に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on FIG. 6 and FIG.
実施例1による掻き上げ効果をさらに増す必要があるとき、実施例1に採用したパイプリフターの壁面から突出した表面に羽根10a、10bを付加する。
図6(a)では、短管パイプリフター外表面に羽根10aをロータリーキルン軸方向に設け、羽根10aによる掻き上げ量を付加している。また逆送パイプシュート6軸方向に羽根10bを設け、全体の羽根高さを増すことで、逆送量を増加できる。
図6(b)では、逆螺旋パイプリフター外表面に羽根10aをロータリーキルン軸方向に設け、羽根10aによる掻き上げ量を付加している。また逆螺旋パイプリフターに沿わせて、羽根10bを設けている。この結果逆螺旋パイプシュートの壁面からの突出高さを増やし、処理物の逆送量を増やすことができる。
図6(c)では、安息角以下パイプリフターの壁面突出部の表面に羽根10aを設けている。この結果、羽根10aによる掻き上げ量の分だけ、掻き上げ量を増やすことができる。
When it is necessary to further increase the scraping effect according to the first embodiment, the blades 10a and 10b are added to the surface of the pipe lifter adopted in the first embodiment, which protrudes from the wall surface.
In FIG. 6A, the blade 10a is provided on the outer surface of the short pipe pipe lifter in the rotary kiln axial direction, and the amount of scraping by the blade 10a is added. Further, by providing the blades 10b in the direction of the back feed pipe chute 6 axis and increasing the overall blade height, the amount of back feed can be increased.
In FIG. 6B, the blade 10a is provided on the outer surface of the reverse spiral pipe lifter in the rotary kiln axial direction, and the amount of scraping by the blade 10a is added. Further, a blade 10 b is provided along the reverse spiral pipe lifter. As a result, it is possible to increase the protruding height of the reverse spiral pipe chute from the wall surface and to increase the reverse feed amount of the processing material.
In FIG. 6 (c), the blade 10a is provided on the surface of the wall surface protrusion of the pipe lifter at a repose angle or less. As a result, the amount of scraping can be increased by the amount of scraping by the blade 10a.
本特許発明は特に以下の要求に応えることができる。
(1)炉内で乾燥、熱分解、水性ガス反応、焼成等の一連の処理が一体のロータリーキルンで完結することが要求される。
(2)炉内雰囲気が高温で、前記各処理工程が高効率で行えることが要求される。
(3)消耗部品の長期耐久性が要求される。
(4)消耗部品の取り換えが短時間で容易に行えることが要求される。
以上の要求は
合金鉄製造設備に使用されるロータリーキルン、金属精錬用前処理に使用されるロータリーキルン式焙焼炉、乾留、ガス化又は炭化に使用されるロータリーキルン、無機物やコークスの焼成に利用されるロータリーキルン式か焼炉、ロータリクーラ、ロータリドライヤ等に一般的に要求される。
The patented invention can, in particular, meet the following requirements.
(1) It is required that a series of processes such as drying, thermal decomposition, water gas reaction, and firing be completed in an integral rotary kiln in a furnace.
(2) It is required that the atmosphere in the furnace has a high temperature and the above-mentioned respective processing steps can be performed with high efficiency.
(3) Long-term durability of consumable parts is required.
(4) It is required that replacement of consumable parts can be easily performed in a short time.
The above requirements are used for rotary kilns used in ferroalloy production facilities, rotary kiln type roasting furnaces used for pretreatment for metal refining, rotary kilns used for carbonization, gasification or carbonization, firing of inorganic substances and coke. Generally required for rotary kiln calciners, rotary coolers, rotary dryers and the like.
 1…ロータリーキルン外殻         2…耐火物
 3…パイプリフター            4…固定ボルト
5…パイプリフターノズル         6…逆送パイプシュート
 7…断熱ウール              8…処理物
 9…開口                 10a、10b…羽根
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary kiln outer shell 2 ... Refractory 3 ... Pipe lifter 4 ... Fixing bolt 5 ... Pipe lifter nozzle 6 ... Reverse feed pipe chute 7 ... Heat insulation wool 8 ... Processing thing 9 ... Opening 10a, 10b ... Feather

Claims (6)

  1. ロータリーキルンに設けられるリフター装置において、パイプリフター3の外面の一部をロータリーキルンの内壁耐火物2に接触または埋め込み、その他の外面はロータリーキルン内部に突出するように設置する構成要素と、
    および、パイプリフター3のロータリーキルン軸方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときは、パイプリフター3の回転前方切断面は処理物が侵入できるよう開放し、且つパイプリフター3の回転後方切断面は閉鎖し、
    ならびにロータリーキルンの処理物搬送に逆送効果を持たせる場合は、パイプリフター3を逆螺旋で傾け、または処理物搬送に順移送効果を持たせる場合は、パイプリフター3を正螺旋で傾け、または処理物搬送に抵抗も推進も生じさせない場合は、パイプリフター3を周方向、すなわち設置角度を90度で傾けず、
    ならびにパイプリフター3の設置中心角βは、処理物の中心角α以下である構成要素と、
    および、パイプリフター3のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以下とするときは、ロータリーキルン内部に突出したパイプリフター3外面の一部により掻き寄せられた処理物が、パイプリフター3の内部に侵入できるように、パイプリフター3外面の一部に複数の開口9を、上部に汲み上げられた時の排出口を兼ねて設ける構成要素によって構成することを特徴とするロータリーキルン用パイプリフター
    In the lifter apparatus provided in the rotary kiln, a component which is installed such that a part of the outer surface of the pipe lifter 3 contacts or embeds the inner wall refractory 2 of the rotary kiln and the other outer surface protrudes inside the rotary kiln.
    When the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln axis direction is equal to or more than the repose angle of the processing object, the rotational front cutting surface of the pipe lifter 3 is opened to allow the processing object to penetrate and the rotational rear cutting of the pipe lifter 3 Face closed,
    Also, when giving the reverse feed effect to the product conveyance of rotary kiln, the pipe lifter 3 is inclined by reverse spiral, or when giving the forward transfer effect to the workpiece conveyance, the pipe lifter 3 is inclined by forward spiral or If neither resistance nor propulsion is caused in object transport, the pipe lifter 3 is not inclined in the circumferential direction, that is, the installation angle is 90 degrees,
    And a component whose installation center angle β of the pipe lifter 3 is less than or equal to the center angle α of the processing object,
    And, when the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln discharge direction is made equal to or less than the repose angle of the processing object, the processing object scraped by a part of the outer surface of the pipe lifter 3 protruding inside the rotary kiln is the inside of the pipe lifter 3 To be able to intrude into a part of the outer surface of the pipe lifter 3, and is constituted by a component provided to also serve as an outlet when pumped up to the upper part.
  2. パイプリフター3のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を処理物の安息角以上とするときのロータリーキルン内部に突出したパイプリフター3の外周面に、処理物粒子が毀れるために適度な口径のパイプリフターノズル5を複数設けることを特徴とする請求項1記載のロータリーキルン用パイプリフター Pipe lifter nozzle 5 with an appropriate diameter for processing particles to be collected on the outer peripheral surface of the pipe lifter 3 protruding inside the rotary kiln when the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln discharge direction is greater than the repose angle of the processing object. A pipe lifter for a rotary kiln according to claim 1, characterized in that a plurality of
  3. パイプリフター3のロータリーキルン排出方向に対する設置角度を90度とする場合、パイプリフター3がレデューサー型であって、拡大側を掬い込み側で、縮小側を底側にする単管であることを特徴とする請求項1記載のロータリーキルン用パイプリフター When the installation angle of the pipe lifter 3 with respect to the rotary kiln discharge direction is 90 degrees, the pipe lifter 3 is a reducer type, and it is characterized in that it is a single pipe with the expansion side scooping side and the contraction side bottom side. The pipe lifter for a rotary kiln according to claim 1
  4. パイプリフター3はロータリーキルン外殻1に設置する固定ボルト4により、交換可能なように固定することを特徴とする請求項1、2又は3記載のロータリーキルン用パイプリフター The pipe lifter for a rotary kiln according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the pipe lifter 3 is replaceably fixed by a fixing bolt 4 installed on the rotary kiln shell 1.
  5. パイプリフター3の掬い込み部の処理物中心角度を大きくする手段として、パイプリフター3後流側からパイプリフター3上流側に処理物を循環させる逆送パイプシュート6を、その両端を開放し、および逆螺旋とし、逆送パイプシュート6内外の逆送効果により、処理物を逆送させることを特徴とする請求項1、2、3または4記載のロータリーキルン用パイプリフター The reverse feed pipe chute 6 for circulating the processed material from the downstream side of the pipe lifter 3 to the upstream side of the pipe lifter 3 is opened at both ends as a means for increasing the processing object central angle of the infeed portion of the pipe lifter 3 5. A pipe lifter for a rotary kiln according to claim 1, 2 or 3, characterized in that it is a reverse spiral, and the processed material is transported backward by the transport backward effect of the inside and outside of the back transport pipe chute 6.
  6. パイプリフター3の掻き上げ機能をさらに増す手段として、安息角以下で設置されるパイプリフター3の壁面から突出した表面にパイプリフター軸方向に羽根10aを設けるか、または安息角以上で設置されるパイプリフター3の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根10aを設けるか、若しくはパイプリフター軸方向に羽根10bを設けるか、
    または逆送パイプシュート6の壁面から突出した表面にロータリーキルン軸方向に羽根10aを設けるか、若しくは逆送パイプシュート軸方向に羽根10bを設けることにより、羽根10aによる掻き揚げ機能の付加、または羽根10bによる処理物逆送効果の付加により、パイプリフター3の掻き上げ機能をさらに増すことを特徴とする請求項1、2、3、4、または5記載のロータリーキルン用パイプリフター
    As a means to further increase the scraping function of the pipe lifter 3, the blade 10a is provided in the axial direction of the pipe lifter on the surface projecting from the wall of the pipe lifter 3 installed at the repose angle or less Whether the blade 10a is provided in the rotary kiln axial direction on the surface protruding from the wall surface of the lifter 3, or the blade 10b is provided in the axial direction of the pipe lifter,
    Alternatively, by providing the blade 10a in the rotary kiln axial direction on the surface projecting from the wall surface of the reverse feed pipe chute 6, or by providing the blade 10b in the reverse feed pipe chute axial direction, addition of a scraping function by the blade 10a, or the blade 10b The pipe lifter for a rotary kiln according to any one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that the scraping function of the pipe lifter 3 is further increased by the addition of the treated product reverse feed effect.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457249A (en) * 1977-10-14 1979-05-08 Nihon Cement Rotary heat exchanger
WO1999044000A1 (en) * 1998-02-25 1999-09-02 Conoco Inc. Fabricated steel lifter for rotary kiln
JP2007132552A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Kyudenko Corp Heating device for waste gypsum
JP2013167423A (en) * 2012-02-16 2013-08-29 Kyudenko Corp Heat treatment device of dihydrate gypsum, and method for producing mixed gypsum
JP2015210067A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 Jx日鉱日石金属株式会社 Lifter, lifter construction method and rotary kiln

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5457249A (en) * 1977-10-14 1979-05-08 Nihon Cement Rotary heat exchanger
WO1999044000A1 (en) * 1998-02-25 1999-09-02 Conoco Inc. Fabricated steel lifter for rotary kiln
JP2007132552A (en) * 2005-11-08 2007-05-31 Kyudenko Corp Heating device for waste gypsum
JP2013167423A (en) * 2012-02-16 2013-08-29 Kyudenko Corp Heat treatment device of dihydrate gypsum, and method for producing mixed gypsum
JP2015210067A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 Jx日鉱日石金属株式会社 Lifter, lifter construction method and rotary kiln

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