JPH0222632Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、特に高温度で使用するロータリーキ
ルンの改良された構造に係る。

〔従来の技術〕

従来のこの種ロータリーキルンは、耐熱性の鋼
管で一体的に作られた炉芯管の中間部外側を、こ
れと同心の比較的短い箱形の温度制御し得る電熱
式加熱炉で囲んだ外部加熱型のものが多く、前記
炉芯管における加熱炉の両側に嵌装された炉芯管
支持用タイヤを、それぞれ同一線上に複数組連設
された２個１組の支持輪上に載置し、一方の支持
輪の軸に取りつけられたスプロケツトを、チエー
ン及び減速機を介して減速機付きモータで駆動す
るようになつているものが普通である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところが、近時、酸化鉄粉末、フエライト粒子
粉末等の磁性粉末その他1000度Ｃ以上もの高温度
で加熱する必要のある製品が現れ、通常の鋼管で
は、加熱時に前記炉芯管に変形あるいは高温腐蝕
等が生じるためロータリーキルンを、この種製品
の熱処理に用いることはできなかつた。

この為、アルミナ、炭化けい素又は炭化けい素
70〜80％と窒化けい素20〜30％あるいは酸化チタ
ン45％とアルミナ45％等を含むセラミツク製パイ
プを利用してロータリーキルンを製造することが
考えられるが、これらのセラミツクパイプは、寸
法精度、真円度等の関係でその長さが限定される
ことが多く、現在では耐熱性の大きい材料では、
２メートル以下のものが普通である。

しかも、セラミツクパイプは、溶接が困難であ
り接着強度が乏しいだけでなく高価であるため長
さ方向に接続して用いることは好ましくない。

そこで、比較的低温度で使用され、駆動機構、
材料の装入、排出及び移送機構等の複雑な構造を
有する入口炉芯管及び出口炉芯管等は従来どうり
ステンレス鋼鋼管で作り、中間の加熱部分のみを
前記のセラミツクパイプのような耐熱性パイプで
作つて両者を接続して用いることが考えられる。

しかし、耐熱性パイプは、一般に引張強さや衝
撃力が小さく、かたさが大である上にその寸法精
度や真円度がステンレス鋼鋼管に比べて劣り、加
工が困難で熱膨張係数が極めて小である。

従つて、この種装置に用いられる溶接あるいは
フランジ継手その他通常の接合手段は、ステンレ
ス鋼鋼管と耐熱性パイプとの接続には利用できな
い。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、考案者は、第１〜４図に示すように、
炉芯管のうち加熱炉１Ａを貫通する耐熱円筒胴部
を単純な円筒形とし、これと同一軸線上に配置
された金属製の入口及び出口炉芯管，とを、
上水道用配管その他の配管に通常用いられている
弾力性に富むリングパツキンと押輪を利用するテ
レスコープ形伸縮継手のような可撓性の継手を介
して熱膨張が許されるように接続し、前記の各炉
芯管，をそれぞれセメント製造用その他長尺
ロータリーキルンに利用されている同期駆動手段
を介して接続することによつて、三分割された軸
心の一致し難い炉芯管を高温ガスが漏洩しないよ
うに、しかも耐熱円筒胴部及び継手が破損しな
いように接続することができ、比較的短いものし
か得られない耐熱性パイプをロータリーキルンの
加熱帯として有効に活用し得るものである。

すなわち、本考案は、性質の異なる耐熱パイプ
と通常のステンレス鋼鋼管とを連結して、ロータ
リーキルンのように回転する特別な装置を構成す
るために、従来公知の伸縮管継手を改良した可撓
性管継手と同期回転手段とを巧みに組み合わせる
ことによつて所期の目的を達成しようとしたもの
である。

〔作用〕

このように、耐熱円筒胴部を単純な円筒形と
し、これを両側から金属製の入口炉芯管及び出
口炉芯管で軸方向に僅かに重なるように挾み、
少なくともその一方の端部に固着されたスリー
ブの内側に嵌装された可撓性リングを介して
前記耐熱円筒胴部を、可撓的にしかも気密に支
持するようにしてあるため耐熱円筒胴部及びこ
れに続く炉芯管，の端部が加熱によつて熱
膨張し、その長さ及び直径方向に寸法差が生じて
も前記可撓性リングが僅かに変形するのみで各
炉芯管，，は自由に伸びることができる。
又可撓性リングは、石綿板その他弾力性に富む
気密な耐熱性の材料で作られているため、このよ
うに僅かな変形では耐熱円筒胴部とスリーブ
の間にガスの漏洩する隙間を生じることはなく、
両者間で膨張して気密性を維持することができ
る。

又、各炉芯管，と耐熱円筒胴部との軸心
が完全に一致していなくても、これらが回転する
場合には、変形抵抗の少ない可撓性リングが弾
性変形するため耐熱円筒胴部に無理が生ずるこ
とはない。さらに、その長さが比較的短くて軽い
耐熱円筒胴部は、両端部を前記可撓性リング
によつて把持され、その摩擦力によつて両側から
同一速度で駆動されるため殆どねじりモーメント
を受けることがなく又該円筒胴部と可撓性リン
グとの間に滑りが生じることもない。これは、
一方の炉芯管又はにおけるスリーブを省略
し、耐熱円筒胴部の一端を炉芯管又はで支
持せしめるようにした場合でも同様である。

さらに、比較的温度の低い入口炉芯管及び出
口炉芯管は、従来どうりステンレス鋼鋼管その
他の金属で作り、高温度に加熱される中間部のみ
を耐熱性パイプで作つて、これを前記炉芯管及
びに接続したため耐熱円筒胴部は、その大部
分を加熱帯として有効に活用することができる。

〔実施例〕

第２図に例示したように、長さ1700mm、巾780
mm、高さ880mmの箱型に作られ、その内部に温度
制御し得る40kWの電熱式加熱手段を備えた加
熱炉１Ａの中央部に、長さ1900mm、内径145mm、
厚さ4.5mmのアルミナ製の耐熱円筒胴部が貫通
し、これと略同一軸線上に該耐熱円筒胴部を挾
んで、その両側の軸方向に僅かに重なる位置に外
形139.8mm、厚さ5.5mmのボイラ・熱交換器用ステ
ンレス鋼鋼管JISG 3463のSUS304TBで作られた
入口炉芯管及び外形165.2mm、厚さ3.4mmの配管
用ステンレス鋼鋼管（JIS Ｇ 3459の
SUS304TP）で作られた出口炉芯管が配置さ
れている。各炉芯管，の前記耐熱円筒胴部
寄りの端部には、第１図及び第４図に示したよ
うに炉芯管又はよりは若干大きく、その一端
にフランジ６Ａを、他端には炉芯管又はの外
径に嵌合する孔６Ｂを有する端板６Ｃを備え、そ
の中間に該端板６Ｃと同径の孔を有するストツパ
ーリング６Ｄ（この部分は、第１図に示した炉芯
管のスリーブの構造を示す。）を備えたステ
ンレス鋼鋳鋼（JIS Ｇ 5121のSCS1）製のスリ
ーブが溶接されている。該スリーブを含む入
口炉芯管の全長は、1150mm、出口炉芯管の全
長は、750mmである。入口炉芯管及び出口炉芯
管には、それぞれステンレス鋼鋳鋼（SCS1）
製のタイヤが取りつけられている。入口炉芯管
では、１本のタイヤ７−１が端板６Ｃの外側に
スリーブと一体鋳造され、他方のタイヤはフラ
ンジ６Ａの外周がこれを兼用している。

各タイヤ７，７Ａ，６Ａは、第２図に示すよう
に、それぞれ同一線上に複数組連設された２個１
組の支持輪７Ｂ上に載置され、一方の支持輪７Ｂ
−１の軸７Ｂ−２にはスプロケツト７Ｃが取りつ
けられ、中間部７Ｄ−１に取りつけられたスプロ
ケツトとチエーンからなる減速機７Ｄを介して出
力0.75kWの減速機付きモータ７Ｅで駆動される。

前記中間軸７Ｄ−１は、耐熱円筒胴部に沿つ
て延長された他方の減速機７Ｄ−２に連結されて
いるため、タイヤ７と同径のタイヤ７−１は、同
期速度で回転し、従つて入口炉芯管と出口炉芯
管は常に同一回転数で回転することとなる。

又、出口炉芯管のスリーブ６−２は、第４図
に示すようにタイヤ７−１とストツパーリング６
Ｄを備えていない点ならびにその大きさが異るの
みで第１図にしめしたスリーブと大差はない
が、フランジ６Ａと端板６Ｃの中間には、炉芯管
が長さ方向に自由に伸縮し得るように該炉芯管
の外径に遊嵌し得る孔６−Ｅを備えたパツキン
グ エンドリング６Ｄ−２が形成されている。入
口炉芯管及び出口炉芯管のスリーブ及び６
−２は、それぞれその内側にこれと同心に軸方向
に摺動し得るフランジ８Ａ付きの押輪を備えて
おり、該押輪とスリーブ，６−２及びこれと
対向する入口炉芯管又は出口炉芯管との間に
石綿板を環状に切抜いた複数枚の可撓性リング
が装填されている。該可撓性リングは、スリー
ブ，６−２のフランジ６Ａと押輪のフランジ
８Ａに等ピツチに穿設された複数個の孔に挿入さ
れたボルト８Ｂおよびナツト８Ｃを締めることに
よつて、押輪が耐熱円筒胴の方へ押し込まれ
ると軸方向に膨出し、上記円筒胴の外周に密着
する。

このように構成したロータリーキルンの入口炉
芯管に、その一端から炭酸バリウムと酸化鉄の
混合物を毎時25Kgづゝ均等に給送しながら、モー
タ７Ｅにより入口炉芯管、耐熱円筒胴部及び
出口炉芯管を一体として回転させると、上記原
料は、入口炉芯管内において図示されていない
加熱手段によつて約300度Ｃまで予熱された後、
耐熱円筒胴部内へ送り込まれ、加熱手段によ
り1200度Ｃまで加熱される。加熱された前記原料
は、出口炉芯管へ送り出され、同炉芯管内で
徐冷されて所望の品質を備えたバリウムフエライ
トとなり、その一端から炉外へ排出される。原料
の炉芯管〜内における処理時間は、約20分で
あるが、炉内滞留時間は、炉芯管，，据付
時の勾配と製品銘柄に応じて速度制御されるモー
タ７Ｅの回転数によつて５〜30分の間で加減する
ことができる。加熱炉および予熱手段も、製品
銘柄に応じてその温度を1100〜1300度Ｃに制御し
得るようになつている。

スリーブ、押輪及び可撓性リング等は、
必ずしも入口炉芯管と出口炉芯管の両方に設
ける必要はなく、耐熱円筒胴部が比較的短くて
軽く、その中に滞留する被処理材の重量が小さい
場合で、排ガスの僅かな漏洩が問題にならなけれ
ば、その一方を省略することができる。第５図に
従つてその一例を示すと、厚さ10.0mmのアルミナ
管で作られた耐熱円筒胴部の尾端は、内径170
mm、厚さ15mm、長さ150mmの炭化けい素管４Ａを
介して外径216.3mm、厚さ４mmの配管用ステンレ
ス鋼鋼管製出口炉芯管の内側に挿入支持されて
いる。該炉芯管の外側には、ステンレス鋼鋳鋼
製のタイヤが直接冷し嵌めされ、図示されてい
ないコツタで回り止めが施されているが、これ以
外の部分は、前述の実施例と同様である。

又、耐熱円筒胴部の材料として何を用いるか
は、その大きさと被処理材の加熱条件、処理量そ
の他を考慮して定めなければならないが、アルミ
ナ、炭化けい素又は炭化けい素70〜80％と窒化け
い素20〜30％あるいは酸化チタン45％とアルミナ
45％等を含むセラミツクの外、特殊耐熱合金管や
石英管等耐熱性と所定の強さを有するものであれ
ば良い。

さらに可撓性リングとしては、石綿板の外、ア
ルミナフエルトを用いることもできる。

なお、同期駆動手段としては、前記実施例に示
した摩擦車の外、共通軸を介して連結された複数
組の同径ガースギヤとピニオンや同期回転するよ
うに制御された複数個の直流モータを用いても良
い。

〔考案の効果〕

以上、詳細に説明したような構成のロータリー
キルンとすれば、被処理材を1000度Ｃ以上の高温
度に加熱する場合にも、耐熱円筒胴部又はその
継手が破損することは無く、高温ガスの漏洩が殆
んど無いために、装置の故障により処理プラント
を休止せしめるような事故を未然に防止すること
ができる。このため、装置の稼動率を向上せしめ
ることが可能となる上に、高価で長いものが得難
い耐熱性パイプの大部分を加熱帯として有効に利
用することができるので工業上極めて有益であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案ロータリーキルンの特徴を最
もよく表す部分の断面図、第２図は本考案の一実
施例を示す縦断面図、第３図は第２図の−線
に沿う横断面図で、−線は第２図に示した位
置を表す。第４図は、出口炉芯管のスリーブ６
−２を示す縦断面図、第５図は出口炉芯管の端
部の異なる実施例を示す縦断面図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 横向きに配置され、その外側に加熱手段を備
   えた耐熱円筒胴部、該耐熱円筒胴部と同一軸
   線上にこれを挾んでその両側の軸方向に僅かに重
   なる位置に配置された金属製の入口炉芯管と出
   口炉芯管、該両炉芯管，の内の少なくとも
   一方の炉芯管における前記耐熱円筒胴部寄りの
   端部に固着されたスリーブ及び前記の入口炉
   芯管と出口炉芯管のそれぞれに取りつけられ
   た同期回転する駆動手段とからなり、前記スリ
   ーブの内側にこれと同心にその軸方向に摺動し
   得るように付設された押輪、該押輪と前記ス
   リーブの内側及びこれと対向する前記耐熱円筒
   胴部の間に嵌装され前記押輪を軸方向に押し
   込むことによつて輻方向に膨出し前記耐熱円筒胴
   部に密着する耐熱性で気密な可撓性リングと
   を備えてなることを特徴とするロータリーキル
   ン。