JPH0642876A - 間接加熱式回転加熱炉 - Google Patents
間接加熱式回転加熱炉Info
- Publication number
- JPH0642876A JPH0642876A JP21652392A JP21652392A JPH0642876A JP H0642876 A JPH0642876 A JP H0642876A JP 21652392 A JP21652392 A JP 21652392A JP 21652392 A JP21652392 A JP 21652392A JP H0642876 A JPH0642876 A JP H0642876A
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- JP
- Japan
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- furnace
- rotary furnace
- rotary
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転炉内の材料の滞留時間を任意に設定し、
生産能力を向上させ、高品質の製品を得ることにある。 【構成】 駆動機構から動力を受けて回転する回転炉１
０の出口近傍に開口１２が設けられた出口蓋１１を設け
る。被熱処理材料３４は、装入用ホッパー３０から回転
炉１０内に送り込まれ、出口蓋１１の開口１２から製品
として送り出される。出口蓋１１の代わりに回転炉１０
の内周面に沿って堰を設けてもよい。 【効果】 回転炉１０の出口に蓋などの排出量調節手段
を設けることにより、回転炉１０内の材料充填率を高
め、滞留時間を任意に調節しつつ、回転炉１０内で充分
な熱処理を施すことができ、また、生産量を大幅に向上
させることができる。
生産能力を向上させ、高品質の製品を得ることにある。 【構成】 駆動機構から動力を受けて回転する回転炉１
０の出口近傍に開口１２が設けられた出口蓋１１を設け
る。被熱処理材料３４は、装入用ホッパー３０から回転
炉１０内に送り込まれ、出口蓋１１の開口１２から製品
として送り出される。出口蓋１１の代わりに回転炉１０
の内周面に沿って堰を設けてもよい。 【効果】 回転炉１０の出口に蓋などの排出量調節手段
を設けることにより、回転炉１０内の材料充填率を高
め、滞留時間を任意に調節しつつ、回転炉１０内で充分
な熱処理を施すことができ、また、生産量を大幅に向上
させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、被処理材料の充填率を
高め生産能力を大幅に高めた、各種材料に焼成、焙焼、
乾燥等の熱処理を施す間接加熱式回転加熱炉に関する。
高め生産能力を大幅に高めた、各種材料に焼成、焙焼、
乾燥等の熱処理を施す間接加熱式回転加熱炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロータリーキルン等の回転加熱炉は、セ
メント工業等の焼成窯に代表されるように、各種材料に
焙焼、焼結、乾燥等の熱処理を施すことに使用されてい
る。この回転加熱炉は、直接加熱式と間接加熱式に分類
される。
メント工業等の焼成窯に代表されるように、各種材料に
焙焼、焼結、乾燥等の熱処理を施すことに使用されてい
る。この回転加熱炉は、直接加熱式と間接加熱式に分類
される。
【０００３】直接加熱式の回転加熱炉においては、炉内
部に送り込んだ燃料ガスを燃焼させて、その燃焼熱で装
入原料を加熱している。或いは、炉内に吹き込んだ熱ガ
スで装入原料を加熱する場合もある。しかし、装入原料
が燃焼ガス、熱ガス等に直接接触するため、適用可能な
装入原料の種類に制約を受ける。また、ガス中に含まれ
ている粉塵が装入原料に混入し、製品の品質を低下させ
ることもある。
部に送り込んだ燃料ガスを燃焼させて、その燃焼熱で装
入原料を加熱している。或いは、炉内に吹き込んだ熱ガ
スで装入原料を加熱する場合もある。しかし、装入原料
が燃焼ガス、熱ガス等に直接接触するため、適用可能な
装入原料の種類に制約を受ける。また、ガス中に含まれ
ている粉塵が装入原料に混入し、製品の品質を低下させ
ることもある。
【０００４】他方、間接加熱式の回転加熱炉において
は、炉壁を介した伝熱で装入原料が加熱される。そのた
め、熱効率が低いものの、燃焼ガス、熱ガス等によって
装入原料が汚染や変質されることがない。この長所を活
かして、間接加熱式の回転加熱炉は、燃焼ガス等からの
異物混入、燃焼ガスとの接触による変質等を嫌う物質の
焼成や、熱効率が大きな問題とならない少量の原料を焼
成することに使用されている。
は、炉壁を介した伝熱で装入原料が加熱される。そのた
め、熱効率が低いものの、燃焼ガス、熱ガス等によって
装入原料が汚染や変質されることがない。この長所を活
かして、間接加熱式の回転加熱炉は、燃焼ガス等からの
異物混入、燃焼ガスとの接触による変質等を嫌う物質の
焼成や、熱効率が大きな問題とならない少量の原料を焼
成することに使用されている。
【０００５】電子材料等に使用される無機質材料を焼成
する場合にあっては、ごく微量の異物が混入しても、製
品の品質特性が大きく劣化する。そのため、直接加熱式
回転加熱炉を使用して電子材料等に使用される無機質材
料を焼成することは、これまでのところ非常に少ない。
する場合にあっては、ごく微量の異物が混入しても、製
品の品質特性が大きく劣化する。そのため、直接加熱式
回転加熱炉を使用して電子材料等に使用される無機質材
料を焼成することは、これまでのところ非常に少ない。
【０００６】直接加熱式回転加熱炉が使用されない理由
は、異物混入の問題の外に、焼成時間、焼成温度等に起
因するものもある。すなわち、回転加熱炉における装入
原料の通過時間は一般的に短く、充分な滞留時間を確保
できない。そのため、長時間の焼成が必要なシリカ、ア
ルミナ等の材料に対しては不向きである。また、間接加
熱式回転加熱炉においては、異物混入の問題はないもの
の、装置の構成上回転炉の径及び長さは、ある程度制限
を受ける。すなわち、間接加熱式回転加熱炉は、回転炉
本体を加熱部分の外で支持しなければならないため、長
尺の回転炉や大口径の回転炉では強度的に問題があり、
大型化による大量生産ができない。
は、異物混入の問題の外に、焼成時間、焼成温度等に起
因するものもある。すなわち、回転加熱炉における装入
原料の通過時間は一般的に短く、充分な滞留時間を確保
できない。そのため、長時間の焼成が必要なシリカ、ア
ルミナ等の材料に対しては不向きである。また、間接加
熱式回転加熱炉においては、異物混入の問題はないもの
の、装置の構成上回転炉の径及び長さは、ある程度制限
を受ける。すなわち、間接加熱式回転加熱炉は、回転炉
本体を加熱部分の外で支持しなければならないため、長
尺の回転炉や大口径の回転炉では強度的に問題があり、
大型化による大量生産ができない。
【０００７】このようなことから、電子材料等に使用さ
れる無機質材料を焼成する場合、バッチ炉、トンネル炉
等を使用した焼成が主流である。しかし、バッチ炉、ト
ンネル炉等においても、鉢、炉材等に含まれている微量
成分の蒸発、発熱体からの微量成分の蒸発に伴って、製
品に不純物が混入することが避けられないため、高品質
の製品を製造することができない。
れる無機質材料を焼成する場合、バッチ炉、トンネル炉
等を使用した焼成が主流である。しかし、バッチ炉、ト
ンネル炉等においても、鉢、炉材等に含まれている微量
成分の蒸発、発熱体からの微量成分の蒸発に伴って、製
品に不純物が混入することが避けられないため、高品質
の製品を製造することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】回転炉を使用して加熱
を行う場合、回転炉内の充填率は１５〜１８％が一般的
である。この理由は回転炉内を通過する材料の速度が、
回転炉の傾斜角度、装入速度、回転数等によって決定さ
れるため、一定速度以下にはならないからである。
を行う場合、回転炉内の充填率は１５〜１８％が一般的
である。この理由は回転炉内を通過する材料の速度が、
回転炉の傾斜角度、装入速度、回転数等によって決定さ
れるため、一定速度以下にはならないからである。
【０００９】装入材料が回転炉内を通過する時間、すな
わち焼成物の滞留時間は上記と同様な因子によって決定
される。レトルト傾斜角度０°の場合の材料滞留時間は
以下の式で求められる。 τ＝０．９１（Ｌ／Ｄ）2 ×（Ｄ／ｈｆ）0.57×（tan β／Ｎ） ｈｆ＝（ＦＬ／０．７４×Ｄ4 ×Ｎ×cot β×ρS ）-0.25 ×Ｄ τ＝滞留時間（min ） Ｎ＝回転数（rpm ） β＝材料安息角（°） Ｆ＝材料供給速度（kg/m
in） Ｌ＝長さ（ｍ） ρS ＝材料嵩密度（kg/
m3 ） Ｄ＝内径（ｍ）
わち焼成物の滞留時間は上記と同様な因子によって決定
される。レトルト傾斜角度０°の場合の材料滞留時間は
以下の式で求められる。 τ＝０．９１（Ｌ／Ｄ）2 ×（Ｄ／ｈｆ）0.57×（tan β／Ｎ） ｈｆ＝（ＦＬ／０．７４×Ｄ4 ×Ｎ×cot β×ρS ）-0.25 ×Ｄ τ＝滞留時間（min ） Ｎ＝回転数（rpm ） β＝材料安息角（°） Ｆ＝材料供給速度（kg/m
in） Ｌ＝長さ（ｍ） ρS ＝材料嵩密度（kg/
m3 ） Ｄ＝内径（ｍ）
【００１０】したがって、長時間の焼成を必要とする材
料の場合には、回転炉の傾斜角度を０°としても、所定
回転数では材料の供給速度を下げる以外にない。
料の場合には、回転炉の傾斜角度を０°としても、所定
回転数では材料の供給速度を下げる以外にない。
【００１１】しかしながら、この場合においても滞留時
間はわずかしか延長することができず、しかも供給速度
を下げれば生産能力が低下するという問題があった。
間はわずかしか延長することができず、しかも供給速度
を下げれば生産能力が低下するという問題があった。
【００１２】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、回転炉の出口近傍に焼成物の排出
量を調節する手段を設けることにより、充填率を高くす
ることによって移動速度を制御し、回転炉内の材料の滞
留時間を任意に設定し、生産能力を向上させ、高品質の
製品を得ることを目的とする。
出されたものであり、回転炉の出口近傍に焼成物の排出
量を調節する手段を設けることにより、充填率を高くす
ることによって移動速度を制御し、回転炉内の材料の滞
留時間を任意に設定し、生産能力を向上させ、高品質の
製品を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決する手段】本発明の間接加熱式回転加熱炉
は、その目的を達成するため、回転加熱炉の出口近傍
に、焼成物の排出量を調節する手段を設けたことを特徴
とする。
は、その目的を達成するため、回転加熱炉の出口近傍
に、焼成物の排出量を調節する手段を設けたことを特徴
とする。
【００１４】焼成物の排出量を調節する手段としては、
出口部に蓋をし、外蓋に開口を設ける方法、回転炉出口
近傍の内周面に沿って堰を設ける方法などがある。ま
た、蓋などに設ける開口面積は生産量に合わせて決定さ
れるが、装入量と適合させるために、開口面積を変更で
きる構造にすることが好ましい。
出口部に蓋をし、外蓋に開口を設ける方法、回転炉出口
近傍の内周面に沿って堰を設ける方法などがある。ま
た、蓋などに設ける開口面積は生産量に合わせて決定さ
れるが、装入量と適合させるために、開口面積を変更で
きる構造にすることが好ましい。
【００１５】回転炉出口に開口を有する蓋を設けること
によって、材料の自然流下を妨げ、焼成物の排出速度を
制限し、回転炉内部の材料移動速度を任意に設定せしめ
ようとするものである。
によって、材料の自然流下を妨げ、焼成物の排出速度を
制限し、回転炉内部の材料移動速度を任意に設定せしめ
ようとするものである。
【００１６】装入口より回転炉内に装入された材料は、
回転炉の回転に伴って、回転炉の傾斜と材料のレベル差
で排出口の方向へ移動する。しかしながら、排出量が制
限されているため、回転炉内の材料充填率が高くなり、
装入口の材料レベルに到達した時点で移動が停止する。
そこで排出口の材料が排出されれば、その容積分だけ材
料の移動が起こることになる。
回転炉の回転に伴って、回転炉の傾斜と材料のレベル差
で排出口の方向へ移動する。しかしながら、排出量が制
限されているため、回転炉内の材料充填率が高くなり、
装入口の材料レベルに到達した時点で移動が停止する。
そこで排出口の材料が排出されれば、その容積分だけ材
料の移動が起こることになる。
【００１７】
【実施例】本実施例の回転加熱炉は、図１に示すよう
に、出口部に開口を設けた回転炉１０を備えている。回
転炉１０は、電気炉１３の両側に設置した受けローラ１
４ａ、１４ｂで両端が支持され、電気炉１３を貫通して
配置される。
に、出口部に開口を設けた回転炉１０を備えている。回
転炉１０は、電気炉１３の両側に設置した受けローラ１
４ａ、１４ｂで両端が支持され、電気炉１３を貫通して
配置される。
【００１８】回転炉１０は、駆動機構（図示せず）に連
結されている駆動ギヤ２１によって回転される。このと
き、回転炉１０としては、蒸発不純物の少ない材質を使
用するのが好ましく、たとえば、シリカを焼成する場
合、シリカと同じ成分をもつ石英管などを使用する。
結されている駆動ギヤ２１によって回転される。このと
き、回転炉１０としては、蒸発不純物の少ない材質を使
用するのが好ましく、たとえば、シリカを焼成する場
合、シリカと同じ成分をもつ石英管などを使用する。
【００１９】回転炉１０の入口側に、装入用ホッパー３
０が配置されている。装入用ホッパー３０の下部には、
スクリューフィーダ３１を備えた装入管３２が接続され
ている。装入管３２の先端部は回転炉１０の内部に臨
み、先端部近傍にレベルゲージ３３が組み込まれてい
る。
０が配置されている。装入用ホッパー３０の下部には、
スクリューフィーダ３１を備えた装入管３２が接続され
ている。装入管３２の先端部は回転炉１０の内部に臨
み、先端部近傍にレベルゲージ３３が組み込まれてい
る。
【００２０】レベルゲージ３３は、装入用ホッパー３０
から切り出された装入原料３４がスクリューフィーダ３
１によって回転炉１０に送り出されるとき、装入管３２
内にある装入原料のレベルを検出する。検出結果は、適
宜の制御回路（図示せず）に出力され、スクリューフィ
ーダ３１の駆動機構（図示せず）を制御する。これによ
り、適量の装入原料が回転炉１０に装入される。なお、
装入用ホッパー３０から装入原料を回転炉１０に送り込
む機構は、これに拘束されることなく、ロールフィーダ
等の他の切り出し機構を採用できることはもちろんであ
る。
から切り出された装入原料３４がスクリューフィーダ３
１によって回転炉１０に送り出されるとき、装入管３２
内にある装入原料のレベルを検出する。検出結果は、適
宜の制御回路（図示せず）に出力され、スクリューフィ
ーダ３１の駆動機構（図示せず）を制御する。これによ
り、適量の装入原料が回転炉１０に装入される。なお、
装入用ホッパー３０から装入原料を回転炉１０に送り込
む機構は、これに拘束されることなく、ロールフィーダ
等の他の切り出し機構を採用できることはもちろんであ
る。
【００２１】回転炉１０に送り込まれた装入原料は、回
転炉１０の回転に伴って図１に矢印で示した方向に流動
する。この流動の過程で、電気炉１３から回転炉１０を
介して伝達された熱によって、装入原料に焼成、焙焼、
乾燥等の熱処理が施される。熱処理された装入原料は、
回転炉１０の反対側出口から製品として送り出される。
転炉１０の回転に伴って図１に矢印で示した方向に流動
する。この流動の過程で、電気炉１３から回転炉１０を
介して伝達された熱によって、装入原料に焼成、焙焼、
乾燥等の熱処理が施される。熱処理された装入原料は、
回転炉１０の反対側出口から製品として送り出される。
【００２２】出口には、出口蓋１１が勘合されており、
該出口蓋１１には開口１２が設けられている。開口１２
の位置は出口蓋１１の中心部でもよいが、回転炉１０の
内周面近傍の材料排出がなされずに中心部近傍の材料が
重点的に排出される傾向があるので、本実施例では、開
口１２の位置を外周よりに偏芯して設けることにより、
回転炉１０内の材料を平均的に排出できるようにしてい
る。また、必要により複数個の開口を設けてもよい。
該出口蓋１１には開口１２が設けられている。開口１２
の位置は出口蓋１１の中心部でもよいが、回転炉１０の
内周面近傍の材料排出がなされずに中心部近傍の材料が
重点的に排出される傾向があるので、本実施例では、開
口１２の位置を外周よりに偏芯して設けることにより、
回転炉１０内の材料を平均的に排出できるようにしてい
る。また、必要により複数個の開口を設けてもよい。
【００２３】この回転加熱炉を使用して、シリカの焼成
を行った。装入原料として平均粒径１．５０μｍのシリ
カを使用し、このシリカと同材質で内径３５０ｍｍの石
英管を回転炉として使用した。また、回転炉が加熱によ
り変形することを防止するために石英管は内径３８０ｍ
ｍのアルミナ管に装入して使用した。回転炉の内部温度
を１２００〜１２３０℃に設定し、供給量３０ｋｇ／時
でシリカを供給しながら、回転炉を毎分０．５回転の速
度で回転させた。出口からの排出量は３０ｋｇ／時であ
った。回転炉から排出された焼成シリカを観察したとこ
ろ、焼きむらや焼成不足もなく、極めて高品質の製品が
得られた。
を行った。装入原料として平均粒径１．５０μｍのシリ
カを使用し、このシリカと同材質で内径３５０ｍｍの石
英管を回転炉として使用した。また、回転炉が加熱によ
り変形することを防止するために石英管は内径３８０ｍ
ｍのアルミナ管に装入して使用した。回転炉の内部温度
を１２００〜１２３０℃に設定し、供給量３０ｋｇ／時
でシリカを供給しながら、回転炉を毎分０．５回転の速
度で回転させた。出口からの排出量は３０ｋｇ／時であ
った。回転炉から排出された焼成シリカを観察したとこ
ろ、焼きむらや焼成不足もなく、極めて高品質の製品が
得られた。
【００２４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の間接加
熱式回転加熱炉においては、回転炉の出口に蓋などの排
出量調節手段を設けることにより、回転炉内の材料充填
率を高め、滞留時間を任意に調節しつつ、回転炉内で装
入原料に焼成、焙焼、乾燥等の熱処理を施すことによ
り、回転炉内で充分な熱処理を施すことができ、また、
生産量を大幅に向上させることができる。
熱式回転加熱炉においては、回転炉の出口に蓋などの排
出量調節手段を設けることにより、回転炉内の材料充填
率を高め、滞留時間を任意に調節しつつ、回転炉内で装
入原料に焼成、焙焼、乾燥等の熱処理を施すことによ
り、回転炉内で充分な熱処理を施すことができ、また、
生産量を大幅に向上させることができる。
【図１】 本発明の実施例で使用した間接加熱式回転加
熱炉
熱炉
１０回転炉 １１出口蓋 １２開口
Claims (3)
- 【請求項１】 回転加熱炉の出口近傍に、焼成物の排出
量を調節する手段を設けたことを特徴とする間接加熱式
回転加熱炉。 - 【請求項２】 回転加熱炉の出口に、一部に開口を有す
る蓋を設けたことを特徴とする請求項１記載の間接加熱
式回転加熱炉。 - 【請求項３】 開口の位置が外周よりに偏芯しているこ
とを特徴とする請求項２記載の間接加熱式回転加熱炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21652392A JPH0642876A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 間接加熱式回転加熱炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21652392A JPH0642876A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 間接加熱式回転加熱炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0642876A true JPH0642876A (ja) | 1994-02-18 |
Family
ID=16689768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21652392A Pending JPH0642876A (ja) | 1992-07-22 | 1992-07-22 | 間接加熱式回転加熱炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642876A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08301614A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-19 | Mitsubishi Chem Corp | 合成石英粉の製造方法及び石英ガラス成形体の製造方法 |
| JPH08301615A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-19 | Mitsubishi Chem Corp | 合成石英粉の製造方法及び石英ガラス成形体の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-22 JP JP21652392A patent/JPH0642876A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08301614A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-19 | Mitsubishi Chem Corp | 合成石英粉の製造方法及び石英ガラス成形体の製造方法 |
| JPH08301615A (ja) * | 1995-04-28 | 1996-11-19 | Mitsubishi Chem Corp | 合成石英粉の製造方法及び石英ガラス成形体の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010619 |