JP2011106775A - Rotary kiln - Google Patents

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JP2011106775A JP2009263886A JP2009263886A JP2011106775A JP 2011106775 A JP2011106775 A JP 2011106775A JP 2009263886 A JP2009263886 A JP 2009263886A JP 2009263886 A JP2009263886 A JP 2009263886A JP 2011106775 A JP2011106775 A JP 2011106775A
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Seiya Tachika
誠也 田近
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EIKOH CO Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain a treatment atmosphere for heat-treating a treating object by a simple structure without providing a sealing structure for rotatably sealing a cylindrical body. <P>SOLUTION: This rotary kiln includes an air-tight mechanism for enclosing all of the cylindrical body 2, a driving means 3 for rotating the cylindrical body, a supporting means 4 for supporting the cylindrical body, and a heating means 5 for heating the treating object, and maintaining the enclosed treatment atmosphere. In this air-tight mechanism, heat treatment is performed by the heating means 5 while rotating the cylindrical body 2 and agitating the treating object. As the heating means 5 is enclosed inside the air-tight mechanism, during operation of the rotary kiln, the temperature inside the air-tight mechanism rises. The rotary kiln has a double structure in which an upper face of a chamber 10 is constituted of an outer wall 10a and an inner wall 10b, and includes a cooling means for cooling the treatment atmosphere inside the air-tight mechanism by circulating cooling water in a space 10c formed by this double structure. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、処理雰囲気を保持して、被処理物を熱処理するロータリーキルンに関する。   The present invention relates to a rotary kiln that maintains a processing atmosphere and heat-treats an object to be processed.

従来からあるロータリーキルンは、ほぼ水平に支持された円筒体と、円筒体の端部に設けられる供給フードおよび排出フード等から成る固定部とで構成される。そして、円筒体を回転させて供給フード側から排出フード側へと被処理物を搬送しながら、加熱手段により被処理物を加熱して、熱処理を行う。   A conventional rotary kiln is composed of a cylindrical body that is supported substantially horizontally and a fixed portion that includes a supply hood, a discharge hood, and the like provided at the end of the cylindrical body. And while rotating a cylindrical body and conveying a to-be-processed object from the supply hood side to the discharge hood side, a to-be-processed object is heated with a heating means, and heat processing is performed.

被処理物の熱処理を行う際に、被処理物の種類によっては熱分解されることにより、有毒なガスが発生することがあるため、発生したガスが外部に漏れないようにする必要がある。また、大気がロータリーキルン内に侵入した場合、熱処理を行うための処理雰囲気が変化することにより、所望の熱処理を行うことができなくなるため、外部から大気が侵入することを防止して、処理雰囲気を保持する必要がある。   When heat-treating an object to be processed, toxic gas may be generated due to thermal decomposition depending on the type of the object to be processed. Therefore, it is necessary to prevent the generated gas from leaking to the outside. In addition, when the air enters the rotary kiln, the processing atmosphere for performing the heat treatment changes, so that the desired heat treatment cannot be performed. Need to hold.

したがって、ロータリーキルンでは、発生したガスが外部に漏れたり、外部から大気が侵入したりすることがないような気密性の高い構造が要求される。   Therefore, a rotary kiln is required to have a highly airtight structure in which the generated gas does not leak to the outside or the atmosphere does not enter from the outside.

そこで、円筒体と固定部との隙間に、例えば、パッキン等のシール部材で構成されるシール構造を設けることにより、ロータリーキルン内の気密性を確保しようと努めている。   Therefore, an attempt is made to ensure airtightness in the rotary kiln by providing a seal structure formed of a seal member such as a packing in the gap between the cylindrical body and the fixed portion.

このシール構造では、円筒体を回転可能にシールしなければならないため、円筒体と固定部との間で、シール部材が摺動する面を設ける必要がある。しかし、円筒体が回転すると、シール部材が摺動面で摩耗するため、摺動面に次第に隙間が生じて気密性が低下し、ロータリーキルン内の処理雰囲気を保持することができない。   In this seal structure, since the cylindrical body must be sealed rotatably, it is necessary to provide a surface on which the seal member slides between the cylindrical body and the fixed portion. However, when the cylindrical body is rotated, the seal member is worn on the sliding surface, so that gaps are gradually formed on the sliding surface, the airtightness is lowered, and the processing atmosphere in the rotary kiln cannot be maintained.

さらに、円筒体は加熱されて長手方向および径方向に熱膨張することで、撓むなどの熱変形をする。このような加熱による円筒体の変形によっても、円筒体と固定部間のシール構造が変化して隙間が生じ、気密性が低下するという問題もある。   Furthermore, the cylindrical body is heated and thermally expanded in the longitudinal direction and the radial direction, thereby undergoing thermal deformation such as bending. Even when the cylindrical body is deformed by such heating, there is a problem in that the sealing structure between the cylindrical body and the fixed portion is changed to create a gap, resulting in a decrease in airtightness.

このような問題点を解決するために、摺動面におけるシール部材の摩耗や円筒体の熱変形に対応したロータリーキルンのシール構造は、例えば、特許文献１、特許文献２など多数考えられている。   In order to solve such problems, a number of rotary kiln seal structures corresponding to wear of the seal member on the sliding surface and thermal deformation of the cylindrical body have been considered, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献１では、固定側のシールリングと、これに対向するように設けられた可動側のシールリングとを常に一定の圧力を押しつける構成を取り、シールリングが摩耗したとしても、常に摺動面が密接した状態となることにより、内部ガスが外部へ漏洩することを防止するシール装置が考えられている。   In Patent Document 1, even if the fixed ring and the movable seal ring provided so as to oppose the fixed ring are always pressed against each other, even if the seal ring is worn, the sliding surface always remains. A sealing device that prevents the internal gas from leaking to the outside due to the close contact state is considered.

特許文献２では、回転筒が、運転時の熱の影響で、熱膨張、撓むなどの変形をしたとしても、シール面が良好に当接して摺動する構成により、回転筒の熱膨張の影響を受けにくいシール構造が考えられている。   In Patent Document 2, even if the rotating cylinder undergoes deformation such as thermal expansion or bending due to the influence of heat during operation, the structure in which the seal surface is in good contact and slides allows the thermal expansion of the rotating cylinder. A seal structure that is not easily affected is considered.

特許文献１にように、摺動面を圧力で押し付けるような構成は、押しつける圧力を大きくすると気密性が高くなる一方で、摺動面に作用する摩擦力が大きくなり、円筒体を回転させるための駆動力が大きくなってしまう、または円筒体を回転できないという問題がある。   As in Patent Document 1, the structure in which the sliding surface is pressed with pressure increases the airtightness when the pressing pressure is increased, while the frictional force acting on the sliding surface increases and the cylindrical body is rotated. There is a problem that the driving force increases, or the cylindrical body cannot be rotated.

また、特許文献２では、回転筒の熱変形に対応できるような気密性の高いシール構造が得られるが、そのシール構造の構成は極めて複雑なものとなる。   Further, in Patent Document 2, a highly airtight seal structure that can cope with thermal deformation of the rotating cylinder is obtained, but the configuration of the seal structure is extremely complicated.

特開２００３−２６９８６４号公報JP 2003-269864 A 特開２００３−１３０５５０号公報JP 2003-130550 A

そこで、本発明が解決しようとする課題は、円筒体を回転可能にシールするシール構造を設けることなく、簡単な構成で、被処理物を熱処理する際の処理雰囲気を保持することができる気密性の高いロータリーキルンを提供することにある。   Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a hermeticity capable of maintaining a processing atmosphere when heat-treating an object to be processed with a simple configuration without providing a seal structure for sealing a cylindrical body rotatably. To provide a high-quality rotary kiln.

上記課題を解決するために、本発明に係るロータリーキルンは、軸回りに回転する円筒体と、円筒体を回転可能に支持する支持手段と、被処理物を加熱する加熱手段とを備え、被処理物を円筒体の一端から他端へと搬送しながら、加熱手段により熱処理を行い、
円筒体、支持手段および加熱手段を包囲し、これによって包囲される処理雰囲気を保持する気密機構と、円筒体の上側から処理雰囲気を冷却する冷却手段を備える。 In order to solve the above problems, a rotary kiln according to the present invention includes a cylindrical body that rotates about an axis, a support unit that rotatably supports the cylindrical body, and a heating unit that heats an object to be processed. While conveying the object from one end of the cylindrical body to the other end, heat treatment is performed by heating means,
An airtight mechanism is provided that surrounds the cylindrical body, the support means, and the heating means, and maintains a processing atmosphere surrounded by the cylindrical body, and a cooling means that cools the processing atmosphere from above the cylindrical body.

好ましくは、冷却手段は、冷却水を循環させて、冷却水により処理雰囲気を冷却する水冷式冷却である。   Preferably, the cooling means is water-cooled cooling that circulates cooling water and cools the treatment atmosphere with the cooling water.

好ましくは、冷却手段は、気密機構の少なくとも上面が内壁と外壁とで構成され、内壁と外壁の間に冷却水を循環させる。   Preferably, the cooling means is configured such that at least the upper surface of the airtight mechanism is constituted by an inner wall and an outer wall, and the cooling water is circulated between the inner wall and the outer wall.

好ましくは、冷却手段は、冷却水を循環させるための水冷管を備え、水冷管が気密機構の外側で、気密機構の上面全体に渡って設けられている。   Preferably, the cooling means includes a water cooling pipe for circulating the cooling water, and the water cooling pipe is provided on the entire upper surface of the airtight mechanism outside the airtight mechanism.

好ましくは、冷却手段は、冷却水を循環させるための水冷管を備え、水冷管が気密機構の上面の内側で、気密機構の上面全体に渡って設けられている。   Preferably, the cooling means includes a water cooling pipe for circulating the cooling water, and the water cooling pipe is provided over the entire upper surface of the airtight mechanism inside the upper surface of the airtight mechanism.

好ましくは、水冷管は、少なくとも一部が上下方向に蛇行して設けられている。   Preferably, the water-cooled tube is provided so that at least a part thereof meanders in the vertical direction.

本発明によれば、円筒体、円筒体を支持する支持手段、および加熱手段を全て包囲する気密機構を設け、この気密機構により、大気とロータリーキルン内の処理雰囲気とを遮断して、処理雰囲気を保持している。そのため、シール部材が摺動して円筒体を回転可能にシールするシール構造を設けずに、非常に簡単な構造で、確実に処理雰囲気を保持することができる。   According to the present invention, an airtight mechanism that surrounds all of the cylindrical body, the supporting means for supporting the cylindrical body, and the heating means is provided, and by this airtight mechanism, the atmosphere and the processing atmosphere in the rotary kiln are shut off, thereby reducing the processing atmosphere. keeping. Therefore, it is possible to reliably maintain the processing atmosphere with a very simple structure without providing a seal structure for slidingly sealing the cylindrical body by sliding the seal member.

したがって、従来のように円筒体が回転することによって、シール部材が摩耗して気密性が低下することは当然ない。そのため、摺動面の摩擦力に対抗して円筒体を回転しなくてよいので、円筒体の回転に必要な駆動力が軽減される。さらに、加熱により円筒体が熱変形したとしても気密機構は変形せず、円筒体の熱膨張によりロータリーキルンの気密性が低下することはない。   Therefore, the sealing member is not worn by the rotation of the cylindrical body as in the prior art, and naturally the airtightness is not lowered. Therefore, it is not necessary to rotate the cylindrical body against the frictional force of the sliding surface, so that the driving force necessary for rotating the cylindrical body is reduced. Furthermore, even if the cylindrical body is thermally deformed by heating, the airtight mechanism is not deformed, and the airtightness of the rotary kiln is not lowered by the thermal expansion of the cylindrical body.

本発明の構成では、気密機構内に加熱手段が含まれるため、ロータリーキルンを継続して運転すると、気密機構内の温度が著しく上昇する。そこで、冷却手段により、加熱されて気密機構の上部へ上昇する気体を冷却することにより、気密機構内の温度を調整して、ロータリーキルンが正常に運転することを確保している。   In the structure of this invention, since a heating means is contained in an airtight mechanism, if a rotary kiln is continuously operated, the temperature in an airtight mechanism will rise remarkably. Therefore, the cooling means cools the gas that is heated and rises to the top of the hermetic mechanism, thereby adjusting the temperature in the hermetic mechanism and ensuring that the rotary kiln operates normally.

本発明に係るロータリーキルンの第一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows 1st embodiment of the rotary kiln which concerns on this invention. 本発明の第二実施形態を示す図である。It is a figure which shows 2nd embodiment of this invention. チャンバー上面の水冷管の配置の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of arrangement | positioning of the water cooling tube of a chamber upper surface. 本発明の第三実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態を示す図である。It is a figure which shows 4th embodiment of this invention.

以下、図面に基づいて本発明に係るロータリーキルンの実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment of a rotary kiln according to the present invention will be described based on the drawings.

[第一実施形態]
図１に示すように、本発明に係るロータリーキルンは、チャンバー１０を備える。チャンバー１０は、架台１１の上に設けられて支持されている。ロータリーキルンは、チャンバー１０の一端側に供給フード１２を、他端側には排出フード１３を備える。そして、チャンバー１０内部と供給フード１２の内部とは連通し、これらの取付位置にはシール構造が設けられて、シールされる。チャンバー１０と排出フード１３も同様に、内部が連通し、シール構造を介して取り付けられる。 [First embodiment]
As shown in FIG. 1, the rotary kiln according to the present invention includes a chamber 10. The chamber 10 is provided on and supported by the gantry 11. The rotary kiln includes a supply hood 12 on one end side of the chamber 10 and a discharge hood 13 on the other end side. The inside of the chamber 10 and the inside of the supply hood 12 communicate with each other, and a sealing structure is provided at these mounting positions to be sealed. Similarly, the chamber 10 and the discharge hood 13 communicate with each other and are attached via a seal structure.

ロータリーキルンは、被処理物を搬送する円筒体２を備える。また、ロータリーキルンは、チャンバー１０内に、円筒体２を軸周りに回転させる駆動手段３を備える。さらに、ロータリーキルンは、チャンバー１０内に、円筒体２を軸周りに回転可能に支持する支持手段４を備える。   The rotary kiln includes a cylindrical body 2 that conveys an object to be processed. The rotary kiln includes a driving unit 3 that rotates the cylindrical body 2 around the axis in the chamber 10. Further, the rotary kiln is provided with support means 4 for supporting the cylindrical body 2 rotatably around the axis in the chamber 10.

円筒体２は、支持手段４により支持されて、一端２ａが供給フード１２に、他端２ｂが排出フード１３へ突出するようにチャンバー１０内に設けられる。円筒体２の内周面には、被処理物を攪拌できるように、らせん状の羽部材（図示せず）が設けられる。   The cylindrical body 2 is supported by the support means 4 and is provided in the chamber 10 such that one end 2 a protrudes from the supply hood 12 and the other end 2 b protrudes from the discharge hood 13. A spiral wing member (not shown) is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical body 2 so that the workpiece can be stirred.

駆動手段３は、モータ３０、ギア３１、および円筒体２に外嵌されるリングギア３２とで構成される。ギア３１は、モータ３０により回転するように取り付けられ、さらにリングギア３２に係合している。この構成によって、モータ３０を駆動させることにより、動力がギア３１を介してリングギア３２に伝達され、リングギア３２とともに円筒体２が軸周りに回転する。   The driving unit 3 includes a motor 30, a gear 31, and a ring gear 32 that is externally fitted to the cylindrical body 2. The gear 31 is attached so as to be rotated by the motor 30, and is further engaged with the ring gear 32. With this configuration, by driving the motor 30, power is transmitted to the ring gear 32 via the gear 31, and the cylindrical body 2 rotates around the axis together with the ring gear 32.

支持手段４は、支持土台４０、支持土台４０の上に設けられた支持ローラ４１、および円筒体に外嵌されるタイヤ４２とで構成される。円筒体２は、円筒体２とともに回転するタイヤ４２を介して、支持ローラ４１によって回転可能に支持されている。支持手段４は、円筒体２の両端２ａ、２ｂ側のそれぞれ設けられ、円筒体２の供給口２ａが排出口２ｂよりも僅かに高くなるように、水平に対して傾斜をなすように円筒体２を支持している。   The support means 4 includes a support base 40, a support roller 41 provided on the support base 40, and a tire 42 that is fitted on a cylindrical body. The cylindrical body 2 is rotatably supported by a support roller 41 via a tire 42 that rotates together with the cylindrical body 2. The support means 4 is provided on both ends 2a, 2b side of the cylindrical body 2, and the cylindrical body 2 is inclined with respect to the horizontal so that the supply port 2a of the cylindrical body 2 is slightly higher than the discharge port 2b. 2 is supported.

さらに、ロータリーキルンは、チャンバー１０内に被処理物を熱処理する加熱手段５を備える。加熱手段５は、円筒体２の周囲に設けられるヒータ５０と、これを支持するヒータ台５１で構成される。ヒータ５０は、円筒体２の外周面を加熱することにより、円筒体２の内部にある被処理物を間接的に加熱して、熱処理を行う。   Further, the rotary kiln includes a heating means 5 for heat-treating an object to be processed in the chamber 10. The heating unit 5 includes a heater 50 provided around the cylindrical body 2 and a heater base 51 that supports the heater 50. The heater 50 heats the outer peripheral surface of the cylindrical body 2 to indirectly heat the object to be processed inside the cylindrical body 2 to perform heat treatment.

ロータリーキルンは、熱処理される被処理物を内部へ投入する供給ホッパ６０を備える。供給ホッパ６０には、シール可能な二段ダンパ６１が設けられ、大気がロータリーキルン内に侵入し、または、処理雰囲気が外部に漏れることを防止しながら、ロータリーキルン内に被処理物を投入する。   The rotary kiln includes a supply hopper 60 that feeds an object to be heat treated. The supply hopper 60 is provided with a sealable two-stage damper 61, and an object to be processed is put into the rotary kiln while preventing air from entering the rotary kiln or leaking the processing atmosphere to the outside.

具体的には、下段ダンパ６１ｂを閉じた状態で上段ダンパ６１ａを開き、二段ダンパ６１間の空間６０ａに、被処理物を投入する。そして、上段ダンパ６１ａを閉じ、空間６０ａを密閉状態にする。そして、密閉された空間６０ａ内の大気を排除し、空間６０ａ内に雰囲気ガスを導入し、空間６０ａ内の圧力を、ロータリーキルン内の圧力と同圧となるように調整する。その後、下段ダンパ６１ｂを開くことにより、被処理物をロータリーキルン内に投入する。このようにして、大気の侵入および処理雰囲気の漏れを防止しながら、被処理物をロータリーキルン内に投入する。   Specifically, the upper damper 61 a is opened with the lower damper 61 b closed, and the workpiece is put into the space 60 a between the two dampers 61. Then, the upper damper 61a is closed, and the space 60a is sealed. Then, the atmosphere in the sealed space 60a is excluded, atmospheric gas is introduced into the space 60a, and the pressure in the space 60a is adjusted to be the same as the pressure in the rotary kiln. Thereafter, the workpiece is put into the rotary kiln by opening the lower damper 61b. In this way, the object to be processed is put into the rotary kiln while preventing air from entering and leakage of the processing atmosphere.

さらに、ロータリーキルンは、内部に投入された被処理物を円筒体２へと搬送するスクリューフィーダ６２を備える。スクリューフィーダ６２は、供給ホッパ６０の下側に設けられ、円筒体２の軸方向に沿って伸び、その先端が円筒体２の供給口２ａに入り込んでいる。供給ホッパ６０と供給フード１２との間には、スクリューフィーダ６２の径よりも大きい径を有するフランジ管１４が取り付けられてシールされ、気密に連通している。   Further, the rotary kiln includes a screw feeder 62 that conveys an object to be processed put into the cylindrical body 2. The screw feeder 62 is provided below the supply hopper 60, extends along the axial direction of the cylindrical body 2, and its tip enters the supply port 2 a of the cylindrical body 2. A flange pipe 14 having a diameter larger than the diameter of the screw feeder 62 is attached and sealed between the supply hopper 60 and the supply hood 12 and communicates in an airtight manner.

ロータリーキルンは、熱処理された被処理物を外部へ排出する排出ホッパ６３を備える。排出ホッパ６３は、供給ホッパ６０と同様に、二段ダンパ６１が設けられ、気密に被処理物を排出する。さらに、ロータリーキルンは、排出フード１３から送られる被処理物を排出ホッパ６３へ搬送するスクリューフィーダ６４を備える。スクリューフィーダ６４は、水平方向に伸び、その先端が排出ホッパ６３の入り口の上側に位置するように設けられる。そして、排出フード１３と排出ホッパ６３と間には、スクリューフィーダ６４より径の大きい管１５が設けられ、スクリューフィーダ６４を包囲している。この管１５は、排出フード１３にシール構造を介して取り付けられ、さらに、排出ホッパ６３の入口側とも同様に、シール構造を介して取り付けられている。   The rotary kiln includes a discharge hopper 63 that discharges the heat-treated object to the outside. Similarly to the supply hopper 60, the discharge hopper 63 is provided with a two-stage damper 61, and discharges an object to be processed in an airtight manner. Further, the rotary kiln includes a screw feeder 64 that conveys the workpiece to be processed sent from the discharge hood 13 to the discharge hopper 63. The screw feeder 64 extends in the horizontal direction and is provided so that its tip is located above the entrance of the discharge hopper 63. A pipe 15 having a diameter larger than that of the screw feeder 64 is provided between the discharge hood 13 and the discharge hopper 63 so as to surround the screw feeder 64. The pipe 15 is attached to the discharge hood 13 via a seal structure, and is also attached to the inlet side of the discharge hopper 63 via the seal structure.

上記構成からなるロータリーキルン内に、粉状、粒状などの被処理物が投入されて、熱処理された後、外部へ排出される。   An object to be processed such as powder or granules is put into the rotary kiln having the above-described configuration, heat-treated, and then discharged to the outside.

まず初めに、熱処理される被処理物は、投入ホッパ６０へ投入される。投入ホッパ６０は、二段ダンパ６１により大気の侵入、または内部の処理雰囲気の漏れを防止しながら、被処理物をスクリューフィーダ６２まで送る。そして、被処理物は、スクリューフィーダ６２が回転駆動することにより、フランジ管１４内を通ってスクリューフィーダ６２の先端側へ移動し、供給口２аから円筒体２の内部へ投入される。   First, the workpiece to be heat-treated is put into the feeding hopper 60. The feeding hopper 60 feeds an object to be processed to the screw feeder 62 while preventing the entry of air or leakage of the internal processing atmosphere by the two-stage damper 61. Then, when the screw feeder 62 is rotationally driven, the object to be processed passes through the flange pipe 14 and moves to the tip end side of the screw feeder 62, and is fed into the cylindrical body 2 from the supply port 2a.

円筒体２の内部へ投入された被処理物は、駆動手段３によって円筒体２が軸周りに回転することにより、攪拌されながら排出口２ｂへと搬送され、搬送されながら加熱手段５により熱処理をされる。   The object to be processed put into the cylindrical body 2 is conveyed to the discharge port 2b while being agitated by rotating the cylindrical body 2 around the axis by the driving means 3, and is subjected to heat treatment by the heating means 5 while being conveyed. Is done.

そして、熱処理された被処理物は、排出口２ｂから排出され、排出フード１３を通過して、管１５内に設けられたスクリューフィーダ６４に達する。そして、被処理物は、スクリューフィーダ６４が駆動することにより、管１５内をスクリューフィーダ６４の先端側へ移動し、排出ホッパ６３に投入され、外部へと排出される。   The heat-treated object is discharged from the discharge port 2b, passes through the discharge hood 13, and reaches the screw feeder 64 provided in the pipe 15. Then, when the screw feeder 64 is driven, the object to be processed moves inside the pipe 15 to the tip end side of the screw feeder 64, is put into the discharge hopper 63, and is discharged to the outside.

このようにロータリーキルン内において、被処理物の熱処理が行われるときの処理雰囲気は、供給ホッパ６０、フランジ管１４、供給フード１２、チャンバー１０、排出フード１３、管１５および排出ホッパ６３によって形成される一つの空間に包囲されている。さらに、供給ホッパ６０および排出フード６３は、二段ダンパ６１により外気を遮断し、気密に被処理物の供給および排出を行い、そして、この処理雰囲気を包囲する各構成部材間には、上述のようにシール構造が設けられシールされている。そのため、これらによって包囲された処理雰囲気は外部に漏れることはなく、また、外部から大気が侵入することはない。   Thus, in the rotary kiln, the processing atmosphere when the heat treatment of the workpiece is performed is formed by the supply hopper 60, the flange pipe 14, the supply hood 12, the chamber 10, the discharge hood 13, the pipe 15 and the discharge hopper 63. Surrounded by a single space. Further, the supply hopper 60 and the discharge hood 63 block the outside air by the two-stage damper 61, supply and discharge the object to be processed in an airtight manner, and between the constituent members surrounding the processing atmosphere, Thus, a sealing structure is provided and sealed. Therefore, the processing atmosphere surrounded by them does not leak to the outside, and air does not enter from the outside.

すなわち、本発明に係るロータリーキルンでは、被処理物が投入され、熱処理され、そして、排出されるまでの処理雰囲気を包囲し、この包囲された処理雰囲気を保持する気密機構が構成される。上記の通り、本実施例では気密機構は、供給ホッパ６０、フランジ管１４、供給フード１２、チャンバー１０、排出フード１３、管１５、および排出ホッパ６３とで構成される。そして、円筒体２、駆動手段３、支持手段４および加熱手段５は、この気密機構内に完全に包囲され、被処理物はこの気密機構内において熱処理される。   That is, in the rotary kiln according to the present invention, an airtight mechanism is formed that surrounds the processing atmosphere until the workpiece is charged, heat-treated, and discharged, and holds the surrounded processing atmosphere. As described above, in the present embodiment, the hermetic mechanism includes the supply hopper 60, the flange pipe 14, the supply hood 12, the chamber 10, the discharge hood 13, the pipe 15, and the discharge hopper 63. The cylindrical body 2, the drive means 3, the support means 4 and the heating means 5 are completely enclosed in the airtight mechanism, and the workpiece is heat-treated in the airtight mechanism.

したがって、本発明に係るロータリーキルンは、従来にように円筒体２と供給フード１２、排出フード１３間に、円筒体２を回転可能にシールするシール構造を設けなくても、円筒体全体を包囲する気密機構によって、被処理物を熱処理する処理雰囲気を確実に保持している。そして、円筒体２が、加熱されることにより軸方向や、径方向へ膨張して撓むといった熱変形しても、気密機構の構成は変化せず、ロータリーキルンの気密性が低下することはない。   Therefore, the rotary kiln according to the present invention surrounds the entire cylindrical body without providing a sealing structure for rotatably sealing the cylindrical body 2 between the cylindrical body 2 and the supply hood 12 and the discharge hood 13 as in the prior art. By the airtight mechanism, the processing atmosphere for heat-treating the workpiece is reliably maintained. And even if the cylindrical body 2 is heated and deformed in the axial direction or in the radial direction by being heated, the structure of the airtight mechanism does not change, and the airtightness of the rotary kiln does not deteriorate. .

なお、本実施例では、供給フード１２および排出フード１３は、チャンバーにシール構造を介して取り付けられているが、チャンバー１０に取付けるのではなく、チャンバー１０に一体的に形成してもよい。これによって、気密機構を構成するために必要とするシール構造を減らすことができ、さらに確実に、気密機構により包囲される処理雰囲気を保持することが可能となる。   In this embodiment, the supply hood 12 and the discharge hood 13 are attached to the chamber via a seal structure. However, the supply hood 12 and the discharge hood 13 may be formed integrally with the chamber 10 instead of being attached to the chamber 10. As a result, the sealing structure required for configuring the airtight mechanism can be reduced, and the processing atmosphere surrounded by the airtight mechanism can be reliably maintained.

また、本実施例において、ガス流通管（図示せず）をチャンバー１０にシール構造を介して気密に取り付け、チャンバー１０内と連通するようにし、気密機構内において被処理物の加熱により発生したガスを吸引する構成としてもよい。また、ガス流通管により雰囲気ガスを吸引または導入するようにし、気密機構内の圧力を正圧または負圧に圧力調整ができる構成としてもよい。   In this embodiment, a gas flow pipe (not shown) is hermetically attached to the chamber 10 through a seal structure so as to communicate with the inside of the chamber 10, and the gas generated by heating the object to be processed in the hermetic mechanism. It is good also as a structure which attracts | sucks. Further, the atmospheric gas may be sucked or introduced through the gas flow pipe so that the pressure in the airtight mechanism can be adjusted to a positive pressure or a negative pressure.

本発明に係るロータリーキルンでは、気密機構内に加熱手段５が包囲された構成となっているため、ロータリーキルンの運転を継続させると、気密機構内の温度は次第に上昇する。そのため、気密機構を構成する各部材および気密機構内に設けられた各部材は全て、気密機構内の温度上昇に耐えることができる耐熱性のある素材で構成されている。しかし、気密機構内の温度が上昇しすぎると、ロータリーキルンが正常な運転を行うことができない虞がある。   In the rotary kiln according to the present invention, the heating means 5 is enclosed in the airtight mechanism. Therefore, when the operation of the rotary kiln is continued, the temperature in the airtight mechanism gradually increases. Therefore, each member constituting the hermetic mechanism and each member provided in the hermetic mechanism are all made of a heat-resistant material capable of withstanding the temperature rise in the hermetic mechanism. However, if the temperature in the airtight mechanism rises too much, the rotary kiln may not be able to perform normal operation.

そこで、本発明に係るロータリーキルンは、気密機構に包囲された処理雰囲気を冷却するための冷却手段を備える。本実施例における冷却手段は、冷却水を循環させて冷却を行う水冷式冷却である。   Therefore, the rotary kiln according to the present invention includes a cooling means for cooling the processing atmosphere surrounded by the airtight mechanism. The cooling means in the present embodiment is water-cooled cooling that performs cooling by circulating cooling water.

図１に示されるように、チャンバー１０の上面全体および側面の一部は、外壁１０ａおよび内壁１０ｂとで構成され、外壁１０ａと内壁１０ｂとの間に空間１０ｃが形成された二重構造となっている。給水管７０が外壁１０ａの側面の下端で接続され、排水管７１が外壁１０аの上面で接続され、いずれも外壁１０ａおよび内壁１０ｂにより形成された空間１０ｃと連通する。さらに、給水管７０および排水管７１は循環ポンプ（図示せず）に接続されることにより、循環経路が形成される。   As shown in FIG. 1, the entire upper surface and a part of the side surface of the chamber 10 are constituted by an outer wall 10a and an inner wall 10b, and have a double structure in which a space 10c is formed between the outer wall 10a and the inner wall 10b. ing. A water supply pipe 70 is connected at the lower end of the side surface of the outer wall 10a, and a drain pipe 71 is connected at the upper surface of the outer wall 10a, both of which communicate with the space 10c formed by the outer wall 10a and the inner wall 10b. Furthermore, the water supply pipe 70 and the drain pipe 71 are connected to a circulation pump (not shown), thereby forming a circulation path.

循環ポンプを作動させることにより、冷却水は給水管７０を通って、外壁１０ａと内壁１０ｂとの間に形成された空間１０ｃへ供給される。冷却水は、下側から排水管７１側へと空間１０ｃを満たしながら移動する。そして、冷却水はチャンバー１０の二重構造内部を通過することによって、過熱されてチャンバー１０上部に上昇している処理雰囲気を、内壁１０ｂを介して冷却する。冷却後、排水管７１に送られた冷却水は、冷却器（図示せず）に送られて冷却される。そして、循環ポンプにより再び循環経路を循環して、気密機構により包囲された処理雰囲気の冷却を行う。   By operating the circulation pump, the cooling water is supplied through the water supply pipe 70 to the space 10c formed between the outer wall 10a and the inner wall 10b. The cooling water moves from the lower side to the drain pipe 71 side while filling the space 10c. Then, the cooling water passes through the inside of the double structure of the chamber 10, thereby cooling the processing atmosphere that has been overheated and rising above the chamber 10 through the inner wall 10 b. After cooling, the cooling water sent to the drain pipe 71 is sent to a cooler (not shown) and cooled. Then, the circulation path is again circulated by the circulation pump to cool the processing atmosphere surrounded by the airtight mechanism.

[第二実施形態]
また、上記のようにチャンバー１０を二重構造にして気密機構内を冷却する場合のほか、図２に示す実施例のように冷却手段として水冷管７２を用いてもよい。図２の実施例では、一本の水冷管７２が、チャンバー１０の上面の外側に当接して設けられる。この水冷管７２は、図３に示すようにチャンバー１０上面において、排出フード１３側から供給フード１２側に向かって、円筒体２の軸方向に沿って伸び、複数回往復することによりチャンバー１０の上面全体に渡って配設される。 [Second Embodiment]
In addition to cooling the inside of the airtight mechanism with the chamber 10 having a double structure as described above, a water-cooled tube 72 may be used as a cooling means as in the embodiment shown in FIG. In the embodiment of FIG. 2, a single water cooling tube 72 is provided in contact with the outside of the upper surface of the chamber 10. As shown in FIG. 3, the water-cooled pipe 72 extends along the axial direction of the cylindrical body 2 from the discharge hood 13 side to the supply hood 12 side on the upper surface of the chamber 10, and reciprocates a plurality of times. Arranged over the entire top surface.

水冷管７２は、図１の場合と同様に循環ポンプおよび冷却装置に接続されて、循環経路が形成される。そして、冷却水は、循環ポンプにより給水管７２の冷却水入口７２ａ通り、水冷管７２を循環し、水冷管７２の冷却水出口７２ｂを通過することによって、チャンバー１０の外面から気密機構により包囲された処理雰囲気を間接的に冷却する。   The water cooling pipe 72 is connected to a circulation pump and a cooling device as in the case of FIG. 1 to form a circulation path. The cooling water is surrounded by an airtight mechanism from the outer surface of the chamber 10 by circulating through the water cooling pipe 72 through the cooling water inlet 72a of the water supply pipe 72 and passing through the cooling water outlet 72b of the water cooling pipe 72 by a circulation pump. Indirect cooling of the treated atmosphere.

[第三実施形態]
また図４に示す実施例のように、水冷管７２が、チャンバー１０内を通るようにしてもよい。図４の実施例では、水冷管７２が、チャンバー１０の壁を貫通し、チャンバー１０の内側上面を通って、再びチャンバー１０の壁を貫通して外部へと導かれている。チャンバー１０の水冷管７２を貫通させた箇所には、シール構造が設けられ、処理雰囲気がロータリーキルンの外部に漏れ、または、大気がチャンバー１０内に入ることを防止して、処理雰囲気が保持される。その他の構成は、図２の実施例の場合と同様である。 [Third embodiment]
Further, as in the embodiment shown in FIG. 4, the water cooling pipe 72 may pass through the chamber 10. In the embodiment of FIG. 4, the water-cooled tube 72 passes through the wall of the chamber 10, passes through the inner upper surface of the chamber 10, and again passes through the wall of the chamber 10 and is guided to the outside. A seal structure is provided at a location where the water cooling pipe 72 of the chamber 10 is penetrated, and the processing atmosphere is prevented from leaking to the outside of the rotary kiln or the atmosphere is prevented from entering the chamber 10, thereby maintaining the processing atmosphere. . Other configurations are the same as those in the embodiment of FIG.

本実施例では、水冷管７２がチャンバー１０内に配設されているため、加熱手段５により加熱されてチャンバー１０内を上昇する処理雰囲気を直接的に冷却することができる。また、図２の実施例では、水冷管７２とチャンバー１０との当接部分からのみ処理雰囲気の冷却を行うが、本実施例ではチャンバー１０内を通った水冷管７２の周面全体から冷却を行うことができる。したがって、本実施例は、図２に示す実施例の場合と比較して、より高い冷却効率を得ることができる。   In this embodiment, since the water cooling pipe 72 is disposed in the chamber 10, the processing atmosphere heated by the heating means 5 and rising in the chamber 10 can be directly cooled. In the embodiment of FIG. 2, the treatment atmosphere is cooled only from the contact portion between the water cooling pipe 72 and the chamber 10, but in this embodiment, cooling is performed from the entire peripheral surface of the water cooling pipe 72 that has passed through the chamber 10. It can be carried out. Therefore, this embodiment can obtain higher cooling efficiency than the embodiment shown in FIG.

[第四実施形態]
さらに、図５の実施例に示すように、チャンバー１０内において、水冷管７２の少なくとも一部が上下に蛇行するように設けてもよい。図５の実施例では、チャンバー１０内において、水冷管７２が、円筒体２上側に配置されたヒータ５０の両端側を通るようし、加熱面を除いてヒータ５０を囲うように配設されている。他の構成は、図４に示した実施例と同様である。 [Fourth embodiment]
Furthermore, as shown in the embodiment of FIG. 5, at least a part of the water-cooled pipe 72 may be provided so as to meander up and down in the chamber 10. In the embodiment of FIG. 5, in the chamber 10, the water-cooled tubes 72 are disposed so as to pass through both end sides of the heater 50 disposed on the upper side of the cylindrical body 2 and surround the heater 50 except for the heating surface. Yes. Other configurations are the same as those of the embodiment shown in FIG.

本実施例では、チャンバー１０内の上面側において水冷管７２を蛇行させて配置しているため、図４の実施例と比べて、水冷管７２が、チャンバー１０内を通過する距離が増加している。さらに、水冷管７３は、円筒体２の上側にあるヒータ５０の加熱面以外を囲うようにし、チャンバー１０内の円筒体２の上側の空間を埋めるように配置される。したがって、図４の実施例よりも、加熱してチャンバー１０上部に上昇する処理雰囲気を、さらに効率よく冷却することができる。   In this embodiment, since the water cooling pipe 72 is meandered on the upper surface side in the chamber 10, the distance that the water cooling pipe 72 passes through the chamber 10 is increased as compared with the embodiment of FIG. Yes. Further, the water-cooled tube 73 is disposed so as to surround the space above the cylindrical body 2 in the chamber 10 so as to surround other than the heating surface of the heater 50 above the cylindrical body 2. Therefore, it is possible to cool the processing atmosphere heated and raised to the upper part of the chamber 10 more efficiently than in the embodiment of FIG.

なお、図１、図３〜図５に示す実施例では、冷却手段がチャンバー１０の上面や側面に設けられているが、これだけでなく、チャンバー１０の下面にも冷却手段を設けてもよい。すなわち、チャンバー１０全体を二重構造としたり、水冷管７２をチャンバー１０の全体に渡って配設したりしてもよい。また、チャンバー１０を二重構造とする冷却手段と、水冷管７２による冷却手段を合わせて用いてもよい。   In the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the cooling means is provided on the upper surface and side surfaces of the chamber 10, but the cooling means may be provided not only on the lower surface of the chamber 10. That is, the entire chamber 10 may have a double structure, or the water-cooled tube 72 may be disposed over the entire chamber 10. Further, a cooling means having a double structure of the chamber 10 and a cooling means by the water cooling pipe 72 may be used in combination.

チャンバー １０
チャンバー外壁 １０ａ
チャンバー内壁 １０ｂ
空間 １０ｃ
供給フード １２
排出フード １３
円筒体 ２
駆動手段 ３
支持手段 ４
加熱手段 ５
供給ホッパ ６０
排出ホッパ ６３
給水管 ７０
排出管 ７１
水冷管 ７２ Chamber 10
Chamber outer wall 10a
Chamber inner wall 10b
Space 10c
Supply hood 12
Discharge hood 13
Cylindrical body 2
Driving means 3
Support means 4
Heating means 5
Supply hopper 60
Discharge hopper 63
Water supply pipe 70
Drain pipe 71
Water-cooled tube 72

Claims (6)

軸回りに回転する円筒体と、前記円筒体を回転可能に支持する支持手段と、被処理物を加熱する加熱手段とを備え、前記被処理物を前記円筒体の一端から他端へと搬送しながら、前記加熱手段により熱処理を行うロータリーキルンにおいて、
前記円筒体、前記支持手段および前記加熱手段を包囲し、これにより包囲された処理雰囲気を保持する気密機構と、
前記円筒体の上側から前記処理雰囲気を冷却する冷却手段を備えたことを特徴とするロータリーキルン。 A cylindrical body that rotates about an axis; a support unit that rotatably supports the cylindrical body; and a heating unit that heats the object to be processed. The object to be processed is conveyed from one end to the other end of the cylindrical body. While in the rotary kiln that performs heat treatment by the heating means,
An airtight mechanism that surrounds the cylindrical body, the support means, and the heating means, and thereby holds the enclosed processing atmosphere;
A rotary kiln comprising cooling means for cooling the processing atmosphere from above the cylindrical body. 前記冷却手段は、冷却水を循環させて、前記冷却水により前記処理雰囲気を冷却する水冷式冷却であることを特徴する請求項１記載のロータリーキルン。   2. The rotary kiln according to claim 1, wherein the cooling unit is water-cooled cooling that circulates cooling water and cools the treatment atmosphere with the cooling water. 前記冷却手段は、前記気密機構の少なくとも上面が内壁と外壁とで構成され、前記内壁と前記外壁の間に前記冷却水を循環させることを特徴する請求項２記載のロータリーキルン。   3. The rotary kiln according to claim 2, wherein at least an upper surface of the airtight mechanism is configured by an inner wall and an outer wall, and the cooling water is circulated between the inner wall and the outer wall. 前記冷却手段は、前記冷却水を循環させるための水冷管を備え、前記水冷管が前記気密機構の外側で、前記気密機構の上面全体に渡って設けられていることを特徴とする請求項２記載のロータリーキルン。   3. The cooling means includes a water cooling pipe for circulating the cooling water, and the water cooling pipe is provided outside the airtight mechanism and over the entire upper surface of the airtight mechanism. The described rotary kiln. 前記冷却手段は、前記冷却水を循環させるための水冷管を備え、前記水冷管が前記気密機構の上面の内側で、前記気密機構の上面全体に渡って設けられていることを特徴する請求項２記載のロータリーキルン。   The cooling means includes a water cooling pipe for circulating the cooling water, and the water cooling pipe is provided inside the upper surface of the airtight mechanism and over the entire upper surface of the airtight mechanism. 2. The rotary kiln according to 2. 前記水冷管は、少なくとも一部が上下方向に蛇行して設けられていることを特徴とする請求項５記載のロータリーキルン。   The rotary kiln according to claim 5, wherein at least a part of the water-cooled pipe meanders in a vertical direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103486851A (en) * 2013-10-15 2014-01-01 南京西普水泥工程集团有限公司 Insulated cooling system for rotary kiln
KR101765696B1 (en) * 2015-09-16 2017-08-08 재단법인 포항산업과학연구원 Rotatry kiln type test apparatus

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