JPH0118771B2 - - Google Patents

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JPH0118771B2
JPH0118771B2 JP59019093A JP1909384A JPH0118771B2 JP H0118771 B2 JPH0118771 B2 JP H0118771B2 JP 59019093 A JP59019093 A JP 59019093A JP 1909384 A JP1909384 A JP 1909384A JP H0118771 B2 JPH0118771 B2 JP H0118771B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
stirring plate
raw material
stirring
hearth
curved shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP59019093A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60166023A (ja
Inventor
Takao Kamei
Fuminobu Ono
Tsutomu Sano
Tatsuo Tabuchi
Akira Ishida
Shiro Ida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Mining Co Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Mitsui Mining Co Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Mining Co Ltd, Kawasaki Jukogyo KK filed Critical Mitsui Mining Co Ltd
Priority to JP59019093A priority Critical patent/JPS60166023A/ja
Publication of JPS60166023A publication Critical patent/JPS60166023A/ja
Publication of JPH0118771B2 publication Critical patent/JPH0118771B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/82Pan-type mixers, i.e. mixers in which the stirring elements move along the bottom of a pan-shaped receptacle

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Coke Industry (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、成形炭のペレツト等の粉粒体原料の
焼成等に供される多段炉の撹拌板及び回転アーム
に関する。
(従来技術) 多段炉において成形炭のペレツト等の粉粒体原
料(以下、単に原料という。)を、乾溜・賦活
(以下、焼成という。)する場合、各原料及びその
全表面を均一に焼成するため、炉床上で原料を撹
拌する。そして、各原料が均一に焼成されるか否
かは、全ての原料の焼成時間、即ち多段炉内の滞
溜時間が一定であるか否かにより、また原料の表
面が均一に焼成されるか否かは炉床上での撹拌の
良否による。
そして、従来多段炉の炉床上での原料の撹拌及
び送り(搬送ともいう)は、第1図に示すように
平板の且つ同一形状の複数の撹拌板1を回転アー
ム3に同一のピツチpで且つ回転方向前側に位置
する撹拌板1の後端と次の撹拌板1の先端が同一
の回転軌跡を描く位置関係にあるよう取着される
ことにより、なされていた。かかる場合、撹拌及
び送り作用において大別して二つの好ましくない
現象が生じていた。その一つは、第1図に示すよ
うに同一の形状の撹拌板1が同一の交角γで回転
アーム3に取着されているため、第10図の撹拌
板近傍の拡大図に示すように撹拌板1の先端側F
では原料6との接触角θ′が交角γよりも小さくな
るが、回転アーム3と撹拌板1との交点では接触
角θ′は交角γに等しくなり、逆に撹拌板1の後端
側Rでは上記接触角θ′は交角γよりも大きくな
る。上記接触角θ′の大きい部分では原料6と撹拌
板表面との摩擦抵抗が強くなるため滑りが悪く、
そのため一部の原料は撹拌板に同伴して撹拌板1
とともに円周方向に移動しながら半径方向へは
徐々にしか移動しないので、炉床の中心部から外
周部へ移動する速度が遅く、従つて原料の炉内滞
溜時間が長くなり原料の適性焼成時間を超過した
場合には過焼成となる。また、他の一つの現象
は、上記回転アーム3の外周部分に取着された撹
拌板1の移動距離、即ち円周長は同内周部分に取
着された撹拌板1のそれと比べ大きい。しかし、
一回転あたり、撹拌板1が半径方向に押し退ける
原料6の体積が等しいため、第2図に示すように
炉床4上の原料層(炉床上で焼成されている原料
の炉床面からの積層をいう。)谷部の厚さTは回
転軸2の中心側(内周側)Tiと外周側Toでかな
り異なる。即ち、内周側では円周長が短いため原
料層の断面積が大きくなり、さらに原料層の隣接
谷部の間隔P(断面の底辺に相当)が一定である
ため、外周側に比べて原料層の谷部が厚くなる。
逆に外周側では円周長が大きいため原料層の断面
積が小さくなり、上記同一の間隔によつて原料層
の谷部は薄くなる。原料層の谷部の厚薄により焼
成程度に差が生じ、また回転方向前の撹拌板が形
成した山部を後の撹拌板が通過するよう構成され
ているため、撹拌板が通過した後、原料層の山部
の原料の一部が外周側及び内周側の谷部に崩れ落
ちる(以下、前者をバツクミキシング、後者をジ
ヤンプミキシング現象という。)こととなり、バ
ツクミキシングされる原料は重複して焼成され、
ジヤンプミキシングされる原料は焼成時間が短縮
される。かかる現象は、各原料間の滞在時間(焼
成時間)に大きなバラツキを生じさせ、その結果
製品の品質にムラを生じ、ひいては製品の歩留り
を低下させることとなつていた。
(発明の目的) 本発明は、上記現況に鑑み、撹拌板及びその回
転アームへの配置を改良することにより、上記問
題点を解決せんとする。
(発明の構成) 即ち、多段炉において回転軸を中心に炉床上を
回転する回転アームに取着され該炉床上を移動し
て該炉床上の粉粒体原料を撹拌および搬送する撹
拌板において、上記撹拌板が平面視において湾曲
形状をしており、その湾曲形状が、平面視におけ
る該撹拌板上の任意の点での移動方向と、該任意
の点での該撹拌板に対する接線方向とのなす交角
θが、同一となる曲線形状であることを特徴とす
る撹拌板にすることにより、全ての原料が半径方
向に送り出されるようにするとともに、多段炉に
おいて炉床上の粉粒体原料を撹拌する撹拌板が取
着されてなる回転アームにおいて、撹拌板が、平
面視において湾曲形状をしており、その湾曲形状
が、平面視における該撹拌板上の任意の点の炉床
に対する移動方向と、上記任意の点での該撹拌板
に対する接線方向とのなす交角θが、同一となる
曲線形状からなる複数の撹拌板を、回転アーム
に、そのアーム軸線に対して、撹拌板の移動によ
つて形成される原料層の谷部の厚みが等しくなる
ような間隔に取着されるとともに、回転方向前側
に位置する撹拌板の後端により形成される原料層
の谷部に次ぎの撹拌板の先端が位置するよう回転
アームに順次取着されていることを特徴とする回
転アームにすることにより、原料層の谷部の厚さ
を一定にし、かつバツクミキシング及びジヤンプ
ミキシングを防止して、全ての原料の焼成時間を
一定にせんとする。
以下、上記密接な関連を有する本二つの発明に
ついて、それぞれ、図面を参照しながら、実施例
によりより具体的に説明する。説明の都合上、ま
ず撹拌板の形状について説明し、次ぎにその撹拌
板の回転アームへの配置について説明する。
第3図は本発明にかかる撹拌板の実施例を示す
平面図である。図において、1は平面視において
湾曲した形状を有する撹拌板、2は回転軸、Aは
撹拌板1上の任意の点、線図Bは撹拌板1の移動
方向、線図Cは撹拌板1上の任意の点Aでの接線
方向、θは撹拌板1上の任意の点Aにおける撹拌
板1の炉床に対する移動方向(線図B)とその点
での接線(線図C)との交角(接触角に同じ)、
r(変数)は撹拌板1の各任意の点での曲率の半
径、R0は撹拌板1の内周寄り端のO点からの長
さ、R1は撹拌板1の外周寄り端のO点からの長
さ、Oは回転(回転軸)の中心点を示す。そし
て、本発明にかかる撹拌板1の平面視における湾
曲形状は、その平面視における任意の点Aの撹拌
板1の炉床に対する移動(進行)方向(線図B)
と、その任意の点Aにおける撹拌板の曲線に対す
る接線方向(線図C)との、水平面(炉床)上に
なす交角θ(本実施例の場合、成形炭のペレツト
の外形9mmφ×10〜15mmL、安息角α≒32゜でθ
≒20〜30゜が好ましい。)が、上記曲線上の各任意
の点で同一となる曲線(スパイラル状の曲線)形
状により形成される。即ち、各撹拌板1は、その
回転アームへの回転半径方向の取着位置及びその
円周方向の位置により、その撹拌板1の曲線及び
その曲線を構成する曲率がそれぞれ変化すること
となる。
しかし、本発明者の実験の結果、上記曲線は実
際の使用に際し、上記曲線に近似する曲線、例え
ば、回転中心Oから回転アームへの該撹拌板1の
取着位置までの距離をR(第5図参照)とすれば
r′(一定の曲率)≒1〜1.2Rの円弧で形成されて
いても、ほぼ同様の効果を有することが確認され
ている。従つて、上記湾曲形状を形成する曲線形
状は、上述のような上記曲線形状に近似する曲線
形状も含んでいるものと理解しても差し障りな
い。
第4図は適正な原料層の形状及び断面を示す。
図において、6は原料、4は炉床、Tmは原料層
の谷部の厚さの許容値、Pa,Pb,Pcは原料層ピ
ツチ即ち原料層の隣接する谷部の間隔、Ra,
Rb,Rcは原料層の回転中心Oからの距離、αは
原料の安息角を示す。
そして、撹拌板の長さについては、第4図にお
いて、回転アーム3の回転速度と原料流量とから
定められる一回転当たりの原料体積と、原料層の
谷部の厚みの許容値Tmと、その原料層の回転中
心Oからの距離Raと、原料の安息角αとにより
原料層の形状、寸法が定まり、原料層ピツチPa
が得られる。同様にRb=Ra+Paとして次の原料
層の寸法が定まり、順次隣接する原料層ピツチが
定まる。この場合、原料6の安息角α及び原料層
の谷部の厚さTmは炉床全面にわたつて等しいと
考えることができる。一つの撹拌板1が受け持つ
原料6を半径方向へ押し退ける長さは、実施例の
場合では、一回転当り4枚の撹拌板に分担させる
ため撹拌板一枚当たり原料層ピツチの1/4に相当
する押し退け長さを持てばよいことになる。しか
し、撹拌板が通過した後、原料層の山部の原料の
一部が崩れ落ちる上記バツクミキシング現象があ
るので、この崩れ落ちる長さ(第6図l寸法)
と、上記1/4ピツチ長さを加算した長さ(以下、
送りピツチLpという)を撹拌板1の押し退け長
さとする。従つて、第3図においてR1=R0=Lp
となる撹拌板1の長さが定められる。また第6図
において原料層の移動距離Sは上記送りピツチ
Lpと崩れ落ちる長さlとの差、即ち上記1/4長さ
に相当する。
次ぎに、上記撹拌板1の回転アームへの配置に
ついて説明する。第5図は原料を炉床の外周方向
に撹拌及び送る炉床上の撹拌板の回転アームへの
配置を示す多段炉の横断面の平面図、第6図は撹
拌板の回転アームへの取着において回転アームの
回転方向の前後の位置関係にある回転方向前側の
撹拌板の後端と同後側の撹拌板の前端の配置の関
係を示す斜視図、第7図は第5図の−での側
断面図である。図において、1は撹拌板、2は多
段炉の回転軸、3は回転アーム、4は多段炉の炉
床、5は多段炉の外壁、7は排出口である。そし
て、多段炉の回転軸2に回転アーム3の一端が取
着され、その回転アーム3の下端面に撹拌板1が
複数(本実施例では、2〜3枚/回転アームであ
る。)取着されている。即ち、第5図に示す外周
方向に原料を撹拌及び送る撹拌板の配置について
説明すれば、回転アーム3の1番目の撹拌板1a
は回転内周側の先端に撹拌板の先端が回転軸3の
外周に略一致し、かつ回転アーム軸線に対して交
角βを設定して、回転アーム3に取着される。上
記交角βは、第3図における撹拌板1の交角θに
相当し、全ての撹拌板に対して同一値とする。そ
して、第5,6図に示すように、回転方向2番目
の撹拌板1bは、まず該撹拌板1bの回転方向先
端が上記第1番目の撹拌板1aの後端が形成する
原料の谷間に位置するように、かつ上記説明の適
切な交角βを有するよう回転アーム3に取着され
る。以下、同様に第3番目の撹拌板1c、第4番
目撹拌板1d,……も取着される。
以上は主に内周側から外周側へ原料を撹拌及び
送る場合について説明したが、外周側から内周側
へ原料を撹拌及び送る場合も同様の考え方が適用
できる。ただし、撹拌板と原料との接触面は凹面
となる。
(発明の作用・効果) しかして、撹拌板が上記曲線より構成され原料
と常に一定の接触角(交角θに同じ)で接触して
いるため、内周付近においても外周付近において
も、あるいは撹拌板の回転方向先端付近でも後端
付近でも、原料は撹拌板について回転することな
く(円周方向には送られず)半径方向に送られる
こととなる。また、撹拌板の取着位置を上記の如
く設定することによつて、撹拌及び送りに際し
て、第4図に示すように炉床上において原料は内
周側も外周側もほぼ同じ厚さの谷を形成する。ま
た先行する撹拌板と次の撹拌板の位置関係が適切
であるためバツクミキシング及びジヤンプミキシ
ング等の現象も生じない。そのため、多段炉内の
従来の撹拌においては第8図に示す如く原料の焼
成時間の分布状態を示していた(標準偏差が大き
かつた)ものが、第9図に示すような(標準偏差
が飛躍的に小さくなつた)分布状態となる。即
ち、各原料間の焼成時間のバラツキが飛躍的に少
なくなり、製品の歩留りが飛躍的に向上するとと
もに、全体の炉床滞留時間を短くできるため省エ
ネルギー化が図れる。尚、上記第8,9図におい
てハツチングで示される帯状体は計画滞留時間帯
を示す。
以上、説明したように本発明は原料の炉床上で
の撹拌及び送り(搬送)作用を理想的に行わせし
め、製品の歩留りの飛躍的な向上を図るととも
に、平均焼成時間t(第8,9図参照)を短くし、
焼成工程での省エネルギー化に寄与する優れた発
明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の炉床上の回転アーム及びそれに
取着された撹拌板の配置を示す多段炉の横断面
図、第2図は第1図における炉床上の原料層の厚
さを示す拡大斜視図、第3図は本発明にかかる撹
拌板の実施例を示す平面図、第4図は適正な原料
層の形状を示す拡大斜視図、第5図は原料を炉床
の外周方向に撹拌及び送る炉床における撹拌板の
回転アームへの配置を示す多段炉の横断面の平面
図、第6図は撹拌板の回転アームへの取着におい
て回転アームの回転方向の前後の位置関係にある
回転方向前側の撹拌板の後端と同後側の攪拌板前
端の配置の関係を示す斜視図、第7図は第5図の
X−Xでの側断面図、第8図は従来の撹拌板及び
回転アームを有する多段炉の原料の焼成時間の分
布状態を示す分布図、第9図は本発明にかかる撹
拌板及び回転アームを有する多段炉の原料の焼成
時間の分布状態を示す分布図、第10図は従来の
撹拌板における撹拌板近傍での作用を示す拡大図
である。 A……任意の点、B,C……線図、θ……交
角、α……安息角、β……交角、R……半径、r
……曲率半径、O……回転の中心、1……撹拌
板、2……回転軸、3……回転アーム、4……炉
床、5……外壁、6……原料、7……排出口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多段炉において回転軸を中心に炉床上を回転
    する回転アームに取着され該炉床上を移動して該
    炉床上の粉粒体原料を撹拌および搬送する撹拌板
    において、 上記撹拌板が平面視において湾曲形状をしてお
    り、その湾曲形状が、平面視における該撹拌板上
    の任意の点での移動方向と、該任意の点での該撹
    拌板に対する接線方向とのなす交角θが、同一と
    なる曲線形状であることを特徴とする多段炉の撹
    拌板。 2 多段炉において炉床上の粉粒体原料を撹拌す
    る複数の撹拌板が取着されてなる回転アームにお
    いて、 上記撹拌板が平面視において湾曲形状をしてお
    り、その湾曲形状が、平面視における該撹拌板上
    の任意の点での移動方向と、該任意の点での該撹
    拌板に対する接線方向とのなす交角θが、同一と
    なる曲線形状からなる複数の撹拌板を、回転アー
    ムに、そのアーム軸線に対して、撹拌板の移動に
    よつて形成される原料層の谷部の厚みが等しくな
    るような間隔に取着されるとともに、回転方向前
    側に位置する撹拌板の後端により形成される原料
    層の谷部に次ぎの撹拌板の先端が位置するよう回
    転アームに順次取着されていることを特徴とする
    多段炉の回転アーム。
JP59019093A 1984-02-03 1984-02-03 多段炉の撹拌板及び回転アーム Granted JPS60166023A (ja)

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JPS60166023A JPS60166023A (ja) 1985-08-29
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