JPS606692B2 - 焼成方法および焼成炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、たとえば磁性酸化鉄あるいは石灰の焼成方法
および焼成炉に関する。

〔発明の目的〕

本発明の一つの目的は熱効率の高い堅型キルンによる磁
性酸化鉄の仮焼方法の開示でありこの仮暁において製品
を劣化させる諸欠点が発生しないようにした堅型炉装置
の提供である。

従来磁性酸化鉄の仮焼にロータリキルンを使用した場合
燃料原単位は製品ｌｔｏｎ当り１３０〜１８０×１ぴｋ
ｃａｌであった。

ロータリキルンは排ガスによる特出顕熱が大きく炉壁放
熱や漏洩空気も大量であるから原単位は大になる。堅型
炉の場合は２０ｎ／日の小型炉における燃料原単位は８
０〜１００×１ぴｋｃａｌであり、１２ｂｎ／日規模の
実際の状態にスケールアップした場合の燃料原単位を試
算すると４０×１ぴｋｃａｌ程度に減少させることがで
きることが判明している。

現在堅型炉で造る仮焼磁性酸化鉄はロータリキルンで造
るものより若干品質が劣るとされている。

しかしながら本発明の堅型炉は自然落下方式であって堅
型炉内に乾燥・子熱ひ焼成。

冷却のゾーンをすなわち４工程を設けている。被焼成材
料は上記４工程を経て製品となる。磁性酸化鉄の仮競に
おいては還元性ガスの発生は製品の品質に悪影響を与え
るので急速混合短炎バーナを採用しかっこのバーナはＮ
○ｘ発生防止のため２段燃焼方式にする。

また磁性酸化鉄の炉内の下降すなわち進行は自重によっ
て行なわれるがその下降を生ぜしめる排出機はその回転
数が制御可能構造であるスクリュフィダーが採用される
。

排気へッダーの粒による閉塞を防止するため６個の吸引
孔を設け各吸引孔は内筒を取付けた構造にする。

乾燥ゾーンのブリッジの発生を防止するため発生水蒸気
が急速に排気吸引孔によって吸引されるように風量を大
にする。

かつその炉内における流れを活溌にすることによって焼
成ゾーンのブリッジの発生を防止し原料の昇温による膨
脹と表面が高温になって融着される現象が発生しないよ
うにする。焼成ゾーンの熱ガス温度を磁性酸化鉄の溶融
温度１５００００より低い１２００〜１３０００Ｃにし
この燃焼ガスを大量の並流と少量の向流に分けて流す構
造にする。

燃焼ゾーンの火炎温度を１２００００以上にするため側
壁を断熱煉瓦で巻いて放熱防止を図って炉内の焼成温度
の低下を防止する。空気比を１．０朝蓮度にするとブリ
ッジが発生されやすくその融着物をＸ線回析により検査
した結果酸化第１鉄であることが判明し、これは還元ガ
スの発生によるものと判断されるので空気比を１．０５
以下に低下させないようにコントロールする。

燃焼ガスが上下に振り分けられ最高温度位置がバーナか
ら若干下の位置であるようにしかつ炉中がだんだん広く
なる構造にしてブリッジの発生を防止している。〔従釆
の技術〕 本願の出願人の１人である竹中工務店は侍願昭５１−１
５８０３０（特関昭５３−８０４００）で「不定形フェ
ライト焼成炉」の特許出願をしている。

その内容は特許請求の範囲の記載によれば下記４構成要
件よりなる堅型炉である。１ 耐火材内張りの筒状炉体
を縦方向不回動に設置し２ 該炉体の月同壁所定高さ位
置周囲には燃料ノズルを貫通槽設装備し３ かつその下
方所定位置周囲には冷却用空気ノズルを貫通楯設装備し
４ 該炉体の下端閉口より下方所定間隔離して回転駆動
掻取板付備のフェライト受取用ロータリテーブルを設置
してなる不定形フェライト焼成炉本発明は上述の堅型炉
より高い堅型炉を採用し、炉内に乾燥・子熱・焼成・冷
却ゾーンを設け、前者が向流式であるのに対し本発明は
向並流式で主として並流である焼成炉にし頂部が径が小
さく底部が径が大であるようにテーパ−を設けた構造に
してブリッジの形成を防止している。

取出にはロータリテーブルでなくて取出量が調節可能で
あるスクリュ式取出手段を設け被焼成原料は自重により
供給される構造である。〔発明の構成〕 本発明に係る磁性酸化鉄の仮焼成炉をその実施例を示し
た第１図によって説明する。

この仮焼成炉はその高さが約ａｈであり、頂部内蓬が約
８０ｃｍ、底部内径が１６０伽の戦頭円錐形である。

その内周壁は耐火材、保温材で充分に保護されている。
該炉の頂部に造粒された磁性酸化鉄の材料の供給手段２
を設ける。該供給手段２はたとえばホッパーと供給管と
で構成されており、炉内の材料が下方に降下すれば自重
によって自然に上方から下方へ落下し、逐次補給が行な
われる供給方式である。該炉１のほぼ中間の適当高さ位
置、すなわち約４肌の高さの位置５の内周壁に数基のガ
スバーナ８，８′…を設ける。

これらガスバーナ８はそれぞれガス燃料供給管】０と風
箱９を有し、その噴出端は耐熱構造である。位置５は水
柱約５物の正圧に保たれガスバーナ８，８′…から勢よ
く噴出される燃料と空気は炉中心部まで達する火炎を作
る。該炉１の下部の適当位置たとえば約２肌の高さ位置
６の内周壁にその吸引端を耐熱構造にして教本の吸入管
１４，１４′・・・を設ける。

これら吸入管は環状管１５でまとめられ、該環状管１５
は調節弁１６を有する送風機１７のサクション管と連結
されている。該調節弁１６を調節して炉内の位置６を水
柱約１仇肋の負圧に保たしめることができる。炉内の位
置６が水柱約１仇協の負圧であるために炉内の位置５に
吹込まれた火炎および高温燃焼ガスはとの大部分量が下
方に流れる。

高温燃焼ガスは降下する焼成される材料と並行に流れ、
位置５て位置６間においてたとえば１２００つ０程度の
適温に保たれ、焼成反応が行なわれる。位置５と位置６
間は焼成ゾーンである。該炉１の底部近くの位置７の炉
周壁に数個の冷却用空気噴出孔１１，１１′・・・を設
ける。

これら冷却空気噴出孔１１は環状管１２と連結されてお
り、該環状管１２は調節弁１３を有する冷却用空気供給
管と連結されている。従って冷却用空気の適量が適量が
底部位置７から炉内へ吹込まれ、上方へ流れて焼成品と
熱交換をし高温の空気になった後に位置６の吸引管１４
によって焼成ガスと共に炉外に取出される。位置６と位
置７の間は冷却ゾーンである。該炉１の上部適当位置た
とえば約６の高さ位置４の炉周囲に教本の噴出管１９，
１９′…を設ける。

これら噴出管１９は環状管２０と連結されており、該環
状管２０はさきに述べた送風機１７のデリベリ管１８と
連結されている。従って噴出管１９からは高温燃焼ガス
と高温になった空気との混合ガスが噴出される。位置４
は水柱約ＩＷ舷の正庄に保たれる。この位置４に可成高
温かつ可成の量の浪合ガスが噴出管１９によって勢よく
噴出される。該炉１の頂部に近い位置すなわち該炉１の
約８肌の高さ位置３の炉周壁に教本の排出管２１，２１
′・・・を設ける。

これら排出管２１は環状管２２にまとめられ、該環状管
２２は調節弁２３を有する送風機２４のサクション管と
連結されている。該調節弁２３を調節して炉内の位置３
を水柱約２０柵の負圧上に保たしめることができる。炉
内の位置３が水柱約２仇剛の負圧であり位置４は水柱約
１仇吻の正圧であるため位置４１こおいて吹込まれた混
合ガスは活溌に材料層内を通って上昇し炉内の位置３に
至るまでに原料と熱交換をして可成低温になってから排
出管２１によって排出される。

材料は位置３から位置４に至るまでに充分乾燥され、充
分子熱される。

位置３から位置４間は乾燥ゾーンであり、位置４から位
置５間は予熱ゾーンである。該炉１の底部に生成品の取
出手段２６を設ける。

該取出手段２６はたとえばスクリュコンベャであって、
すでに焼成され、かつ冷却用空気によって可成低温に冷
却された仮焼成の磁性酸化鉄を連続的に恒量づつ取出す
ことができる。またこの敬出によって炉内原料の降下と
炉頂部の供給手段２からの原材料の自重落下による供給
が行なわれ、これら材料の自動供給と自動落下は該焼成
炉１がさき‘こ述べた程度のテーパーであるため、かつ
３ケ所の噴出２ケ所の吸引を設けて炉内を活溌化させて
いるため、ブリッジを生ぜしめることなく円滑な降下が
行なわれ、かつ所望の焼成を行うことができる。バーナ
８による火炎の噴射と噴出管１９による混合ガスの吹込
みは、それぞれ位置５および位置４の炉内圧力がそれぞ
れ水柱ＩＱ肌と水柱５柳となるように勢よく噴出させ、
これら噴出はいづれも炉中心部にまで達せしめることが
できる。第２図は第１図の磁性酸化鉄の仮焼成炉におけ
る炉内各位層における圧力と炉内における気流の流れを
示し、第３図は第１図の磁性酸化鉄の仮焼成炉内の温度
分布を示す。

第３図のグラフは縦軸に炉の高さをとり、横軸に炉内の
温度をとり仮焼成炉内の各高さの温度を示している。こ
のグラフにおいて位置３から位置４までの間は乾燥ゾー
ンであり、位置４から位置５までの間は子熱・昇温ゾー
ンであり、位置５から位置６までの間は焼成反応ゾーン
であり、本発明の炉および焼成方法においては焼成温度
をこのゾーンにおいてほぼ１２００℃の一定温度に保ち
従って完全に焼成反応が行なわれる。位置６から位置７
までの間は冷却ゾーンである。〔発明の効果〕 本発明の焼成方法および焼成炉においては比較的少量の
ガス燃料で焼成を行うことができ、熱エネルギーが有効
に使用されて燃料費を大幅に節約することができる。

また炉内を降下する材料の速度を取出手段の速度調節に
より容易に調節することができる。なは炉内の各高さに
おける温度と圧力は各論節弁によって容易に調節するこ
とができる。以上は磁性酸化鉄であるバリウムフェライ
ト母○餌ｅ２０３の約１２側めの造粒を原料としこれを
仮暁する堅型炉について述べたのであるが、本発明の堅
型炉は石炭粒から石炭ガスの乾溜をする乾溜炉として使
用することができ、石灰岩の焼成セメントの製造に使用
することも、またその他の用途にも応用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る磁性酸化鉄の仮焼成炉を示す縦断
面図である。 第２図は第１図に示す仮焼成炉において、炉内の圧力お
よび炉内気体の流れを示し、第３図は第１図に示す仮焼
成炉において炉内の温度分布を示したグラフである。１
は磁性酸化鉄の仮焼成炉、２は供給手段、３は炉頂に近
い擬ガス取出位置、４は燃焼ガスと空気の混合ガスの吹
込位置、５はガスバーナの取付位置６は吸引管取付装置
、７は冷却用空気吹込位置、８はバ−ナ、９は風箱、１
０はガス燃料供給管、１１‘ま冷却用空気噴出孔、１２
は環状管、１３は調節弁、１４は吸引管、１５は環状管
、１６は調節弁、１７は送風機、１８はデリベリ管、１
９は混合ガス噴出管、２０は環状管、２１は排出管、２
２は環状管、２３は調節弁、２４は送風機、２５はデリ
ベリ管、２６は取出手段。 第「図 家２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 炉内径が上部から下部に至るほど大である堅型炉１
   を用い、該炉の中間の適当位置５の炉周壁に設けた数基
   のガスバーナ８，８′…による火炎と燃焼ガスの大部分
   量を被焼成材料の進向方向と同一方向である下方の負圧
   部位置６方向へ流して位置５から６に至る間において被
   焼成材料の焼成が行なわれるようにし、該炉の底部近く
   の位置７の炉周壁に設けた数個の冷却用空気噴出孔１１
   ，１１′…による冷却用空気流を上方の負圧部位置６方
   向へ流して位置６から位置７に至る間において焼成され
   た材料の冷却が行なわれるようにし、位置６の炉周壁に
   数本の吸引管１４，１４′…を設けてこれら吸引管で吸
   引した燃焼ガスと空気の混合ガスを位置５と頂部近くの
   位置３の中間高さ位置４の炉周壁に設けた数本の混合ガ
   ス噴出管１９，１９′…から噴出させ、位置３の炉周壁
   に数本の排出管２１，２１′…を設けてこれら排出管で
   気体の吸引をして負圧部を作って位置４附近において頂
   部から供給された被焼成材料の乾燥と予熱が行なわれる
   ようにし、炉底に設けた取出手段２６によって焼成品を
   取出すことによって炉頂に設けた供給手段２から材料が
   自重により逐次補給されるようにした焼成方法。 ２ 炉内径が上部から下部に至るほど大である堅型炉１
   を設け、該炉１の頂部に焼成すべき材料の供給手段２を
   設け、該炉１の中間の適当高さ位置５の炉周壁に数基の
   ガスバーナ８，８′…を設け、該炉１の底部近くの位置
   ７の炉周壁に数個の冷却用空気噴出孔１１，１１′…を
   設け、位置５と位置７の中間高さ位置６の炉周壁に燃焼
   ガスと空気を吸引する数本の吸引管１４，１４…を設け
   、該炉のバーナ位置５と頂部近くの位置３の中間高さ位
   置４の炉周壁に数本の混合ガス噴出管１９，１９′…を
   設け、該炉の頂部近くの位置３の炉周壁に数本の排出管
   ２１，２１′…を設け、該炉１の底部に焼成物の取出手
   段２６を設けた焼成炉。