JP6660059B2 - Rotary kiln - Google Patents
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Description
本発明は、ロータリーキルンに関するものであり、より詳しくは、バーナーの先端部に特定の形状の保炎部を設けたバーナーを備えるロータリーキルンに関する。 The present invention relates to a rotary kiln, and more particularly, to a rotary kiln including a burner provided with a flame holder having a specific shape at the tip of the burner.
向流式のロータリーキルンにおいては、被加熱物を排出する排出端に加熱用バーナーが設置される。装入端から装入された被加熱物(以下、単に「原料」ともいう)は、キルンの回転に合わせて転動しながら排出端に向かって移動し、排出端に設けられた加熱用バーナーの炎によって加熱される。 In a counter-current rotary kiln, a heating burner is installed at a discharge end for discharging an object to be heated. An object to be heated (hereinafter, simply referred to as “raw material”) charged from the charging end moves toward the discharge end while rolling along with the rotation of the kiln, and a heating burner provided at the discharge end. Heated by the flame.
ロータリーキルンの内部の温度分布としては、装入端側の温度が比較的低く、中間部分で徐々に温度が上昇し、排出端側では高温となり、このような温度分布を有するキルン内部において、装入された原料が順次加熱処理される。 As for the temperature distribution inside the rotary kiln, the temperature at the charging end side is relatively low, the temperature gradually rises in the middle part, and the temperature becomes high at the discharge end side. The heated raw materials are sequentially heated.
ところで、ロータリーキルンの操業コストを低減させるために検討される一般的な方法として、処理量を増加する方法、すなわち単位時間当たりの原料装入量を増加する方法がある。そして、単位重量当たりの原料に加える熱量を確保するために、キルン内の滞留時間を延ばす方法や、バーナーの燃焼を強くする方法、あるいはこれらを組み合わせる方法により操業される。 Meanwhile, as a general method to be considered in order to reduce the operation cost of the rotary kiln, there is a method of increasing a processing amount, that is, a method of increasing a raw material charging amount per unit time. Then, in order to secure the amount of heat added to the raw material per unit weight, the operation is performed by a method of extending the residence time in the kiln, a method of increasing the burner combustion, or a method of combining these.
具体的に、キルン内の滞留時間を延ばす方法として、キルン内に、原料の掻上げ羽根となるリフターを設けたり、キルン内壁に耐火煉瓦の凸部をダムとして設置してキルンの内径を局所的に小さくする方法が知られている。 Specifically, as a method of extending the residence time in the kiln, a lifter serving as a raking blade for the raw material is provided in the kiln, or a convex portion of a refractory brick is installed as a dam on the inner wall of the kiln to locally increase the inner diameter of the kiln. There is a known method for reducing the size.
また、バーナーの燃焼を強くするためには、燃料投入量を増加させることによって発熱量を増加させることが必要となり、それに伴ってバーナーフレーム(火炎)のサイズはほぼ相似的に大きくなり、すなわち火炎の届く範囲はロータリーキルンの長手方向及び半径方向に拡がる。 In addition, in order to increase the burner combustion, it is necessary to increase the heat generation by increasing the fuel input amount, and accordingly, the size of the burner frame (flame) increases substantially in a similar manner. Reach extends in the longitudinal and radial directions of the rotary kiln.
このため、バーナーフレームとロータリーキルンの内壁部が直接接触する場合があり、その部分では、キルン内壁が局所的に過熱され、上述したように装入端から排出端に向かって徐々に上昇するように設計された温度分布状態が変化して、局部的に温度が上昇することがある。 For this reason, the burner frame and the inner wall of the rotary kiln may come into direct contact with each other, in which portion the kiln inner wall is locally heated and gradually rises from the charging end to the discharging end as described above. The designed temperature distribution may change and the temperature may rise locally.
キルン内に装入された原料が、上述したように局所的に過熱された部分と接触すると、原料の一部が溶融して半溶融状態となり、キルン内壁にリング状に付着物(以下、単に「リング」という)を形成してキルン内に留まってしまう。リングが形成されたり、そのリングが脱落して大きな塊(以下、単に「大塊」という)が生成すると、装入した原料が生産量に寄与しないだけでなく、大塊が脱落する際にキルン内部の耐火煉瓦が破損して、操業効率が悪化するという問題がある。 When the raw material charged into the kiln comes into contact with the locally superheated portion as described above, a part of the raw material is melted to be in a semi-molten state, and a deposit is formed on the inner wall of the kiln in the form of a ring (hereinafter simply referred to as a “solid”). (Called a "ring") and remain in the kiln. When a ring is formed or the ring falls off to form a large lump (hereinafter, simply referred to as "large lump"), not only does the charged material not contribute to the production amount, but also the kiln There is a problem that the internal refractory brick is damaged and the operation efficiency is deteriorated.
このため、バーナーへの燃料投入量を増加させた際にも、キルン内壁の局所的な過熱を防止するために、キルン内径に対してバーナーフレームの半径方向の拡がりを抑えることが重要となる。 Therefore, even when the amount of fuel input to the burner is increased, it is important to suppress the radial expansion of the burner frame with respect to the kiln inner diameter in order to prevent local overheating of the kiln inner wall.
ここで、バーナーに関する問題点に対応する技術として、例えば、バーナー先端に保炎部を備えることが知られており、様々な技術が提案されている。 Here, as a technique for addressing the problem related to the burner, for example, it is known to provide a flame holding section at the tip of the burner, and various techniques have been proposed.
具体的には、例えば特許文献1には、フェロアロイ製錬用ロータリーキルンバーナーにおいて、バーナー先端部に旋回羽根を備えた円筒形保炎部を設けることにより、バーナーフレームの長さや径を適切に制御する技術が開示されている。しかしながら、この技術においては、旋回羽根を備えるという複雑な形状であるため調整が難しく、その旋回羽根の交換時の部材コストが高くなるという問題がある。 Specifically, for example, in Patent Literature 1, in a rotary kiln burner for ferroalloy smelting, a length and a diameter of a burner frame are appropriately controlled by providing a cylindrical flame holding portion having a rotating blade at a burner tip. Techniques are disclosed. However, this technique has a problem that it is difficult to adjust because of the complicated shape including the swirling blade, and the cost of members when replacing the swirling blade increases.
また、特許文献2には、バーナー先端部に斜めの切欠きを有する形状のバーナータイル(保炎部)を設けることにより、キルン内部からの輻射熱を燃料の着火に利用する技術が開示されている。しかしながら、この特許文献2には、バーナーフレームの形状に関する記載はなく、そのバーナーフレームの拡がりを抑制することについての知見はない。 Further, Patent Literature 2 discloses a technique in which a burner tile (flame holding portion) having a shape having an oblique notch is provided at a burner tip to use radiant heat from the inside of the kiln for ignition of fuel. . However, Patent Literature 2 does not describe the shape of the burner frame, and has no knowledge about suppressing the spread of the burner frame.
また、特許文献3には、原料鉱石から金属を製錬するためのキルンに備えられたバーナーに保炎カバー(保炎部)を備えることにより、固体燃料の燃焼を安定化し、不完全燃焼や失火を防止する技術が開示されている。しかしながら、特許文献2と同様に、バーナーフレームの形状に関する記載はなく、そのバーナーフレームの拡がりを抑制することについての知見はない。 Patent Document 3 discloses that a burner provided in a kiln for smelting metal from a raw material ore is provided with a flame holding cover (flaming holding section), thereby stabilizing the combustion of solid fuel and reducing incomplete combustion and the like. A technique for preventing misfire has been disclosed. However, similarly to Patent Document 2, there is no description about the shape of the burner frame, and there is no knowledge about suppressing the spread of the burner frame.
以上のように、単純な構造であってもバーナーフレームの長さや径を適切に制御することができ、また、調整が容易である保炎部を備えたロータリーキルンが要請されている。 As described above, there is a demand for a rotary kiln having a flame holding portion that can appropriately control the length and diameter of a burner frame even with a simple structure and that can be easily adjusted.
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、バーナーフレームの長さや径を適切に制御することができ、また、その制御のための調整が容易であるロータリーキルンを提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides a rotary kiln that can appropriately control the length and diameter of a burner frame and that can easily be adjusted for the control. The purpose is to do.
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、ロータリーキルンの排出端に設けたバーナーの先端に、特定の形状を有する保炎部を取り付けることによって、熱量を確保するために燃焼を強くする場合等であっても、バーナーフレームの長さや径を適切に制御できるようになることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors have intensively studied to solve the above-mentioned problem. As a result, by attaching a flame holding part having a specific shape to the tip of the burner provided at the discharge end of the rotary kiln, even if the combustion is strengthened in order to secure heat, the length of the burner frame and the The inventors have found that the diameter can be appropriately controlled, and have completed the present invention.
(1)本発明の第1の発明は、回転胴部と、被処理物を排出する排出端に設けられて該回転胴部の内部を加熱するバーナーとを備え、該回転胴部を回転させながら該被処理物を装入端から排出端に移送させて熱処理するロータリーキルンであって、前記回転胴部の排出端には該回転胴部の内面に周方向に沿ってダムが立設され、前記バーナーの先端には、保炎部が取り付けられており、前記保炎部は、円筒形状であって、前記バーナーからの炎の吹き出し方向の先端部が切り欠けられて半円筒形状となっており、該円筒形状における該切欠き部分が前記回転胴部の下方側を向いている、ロータリーキルンである。 (1) A first invention of the present invention includes a rotating body, and a burner provided at a discharge end for discharging an object to be processed and heating the inside of the rotating body, and rotating the rotating body. A rotary kiln for transferring and heat-treating the processing object from a charging end to a discharging end while performing a heat treatment, wherein a dam is erected along a circumferential direction on an inner surface of the rotating body at a discharging end of the rotating body. At the tip of the burner, a flame holding part is attached, and the flame holding part has a cylindrical shape, and a tip in a direction in which the flame is blown out from the burner is cut off to have a semi-cylindrical shape. A rotary kiln, wherein the notched portion in the cylindrical shape faces the lower side of the rotating body.
(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、当該ロータリーキルンの長手方向に平行な断面で視たとき、前記保炎部の円筒形状部分と半円筒形状部分との境界の前記長手方向における位置が、前記排出端に立設された前記ダムの装入端側端部の前記長手方向における位置に相当するように、該保炎部が前記バーナーの先端に取り付けられている、ロータリーキルンである。 (2) The second invention according to the first invention, in the first invention, wherein, when viewed in a cross section parallel to the longitudinal direction of the rotary kiln, the boundary between the cylindrical portion and the semi-cylindrical portion of the flame holding section is formed. The flame holding portion is attached to the tip of the burner such that the position in the longitudinal direction corresponds to the position in the longitudinal direction of the loading end side end of the dam erected on the discharge end. It is a rotary kiln.
(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記保炎部は、前記円筒形状における前記切欠き部分が前記回転胴部内を転動する被処理物が存在する方向に向くように、前記バーナーの先端に取り付けられている、ロータリーキルンである。 (3) In the third invention of the present invention, in the first or second invention, the flame holding portion has an object to be processed in which the notch portion in the cylindrical shape rolls in the rotating body portion. A rotary kiln attached to the tip of the burner so as to face in the direction.
(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記保炎部は、前記バーナーの先端においてフランジを介したボルト締めにより接続されている、ロータリーキルンである。 (4) A fourth aspect of the present invention is the rotary kiln according to any one of the first to third aspects, wherein the flame holding portion is connected by bolting via a flange at a tip of the burner. .
(5)本発明の第5の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記保炎部の当該ロータリーキルンの長手方向の全長が、前記回転胴部の内径の10%〜20%の割合の長さである、ロータリーキルンである。 (5) In a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the total length of the flame holding section in the longitudinal direction of the rotary kiln is 10% to 20% of the inner diameter of the rotary body section. Is a rotary kiln.
本発明によれば、バーナーフレームの長さや径を適切に制御することができ、また、その制御のための調整が容易であるロータリーキルンを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the length and diameter of a burner frame can be controlled appropriately, and the rotary kiln whose adjustment for the control is easy can be provided.
以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。 Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately changed without changing the gist of the present invention.
≪1.ロータリーキルン≫
本実施の形態に係るロータリーキルンは、キルン本体(回転胴部)を回転させながら、装入端から装入させた被処理物に対して熱処理を施し、得られた熱処理物を移送させて排出端から排出させる処理装置である。このロータリーキルンは、例えば、フェロニッケル製錬において、原料のニッケル酸化鉱石を乾燥させて乾燥鉱石とするロータリードライヤーや、乾燥鉱石を被処理物として熱処理を施して焼成し焼鉱を生成させるロータリーキルンとして用いることができる。
≪1. Rotary kiln≫
The rotary kiln according to the present embodiment performs a heat treatment on the processing object charged from the charging end while rotating the kiln body (rotary body), and transfers the obtained heat-treated material to the discharge end. Is a processing device for discharging from the This rotary kiln is used, for example, in ferronickel smelting, as a rotary dryer for drying a raw material nickel oxide ore to dry ore, or a rotary kiln for producing heat-treated ore by applying heat treatment to dry ore as an object to be treated. be able to.
なお、本実施の形態に係るロータリーキルンは、上述したようなフェロニッケルの製錬プロセスでの使用に限定されるものではなく、例えば、酸化亜鉛鉱の製造プロセスで使用されるロータリーキルン、具体的には、鉄鋼ダストのペレットを還元焙焼するための還元焙焼ロータリーキルン(RRK)や、還元焙焼で得られた粗酸化亜鉛を湿式処理して生成したケーキを乾燥加熱して焼成物を得る乾燥加熱ロータリーキルン(DRK)としても好適に使用することができる。 The rotary kiln according to the present embodiment is not limited to use in the smelting process of ferronickel as described above.For example, a rotary kiln used in a zinc oxide ore manufacturing process, specifically, Roasting rotary kiln (RRK) for reducing and roasting steel dust pellets, and drying and heating of a cake formed by wet processing of crude zinc oxide obtained by reduction and roasting to obtain a baked product It can also be suitably used as a rotary kiln (DRK).
図1は、長手方向(長軸方向)に平行な断面におけるロータリーキルンの断面模式図である。図1に示すように、ロータリーキルン10は、回転胴部11と、その回転胴部11の内部を加熱するバーナー12とを備える。バーナー12は、回転胴部11の排出端11Bに設けられている。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a rotary kiln in a cross section parallel to a longitudinal direction (long axis direction). As shown in FIG. 1, the
ロータリーキルン10は、長手方向において装入端11Aから排出端11Bに向かって下方向に傾斜して設置されており、回転胴部11の装入端11Aから被処理物Xが装入され、回転胴部11を回転させながら被処理物Xを排出端11Bへ移送させて熱処理を施す。ロータリーキルン10において被処理物Xに対して熱処理を施すことで得られた熱処理物X’(例えば、焼鉱)は、排出端11Bから排出され、後述するグリズリー等の中間部材に移された後、パンコンベア等の搬送装置により所定の場所へ移送される。
The
[回転胴部]
回転胴部11は、キルン本体であって、耐火性を備える長軸の円筒形状を呈しており、例えば、ニッケル酸化鉱石等の原料ペレットや、その鉱石を乾燥させた乾燥鉱石など被処理物Xを加熱処理する処理空間となる。なお、被処理物Xとしては、特に限定されない。
[Rotating body]
The rotating
回転胴部11の大きさとしては、特に限定されるものではなく、被処理物Xの処理量等に応じて適宜設定することができる。具体的には、例えば、内径が3.0m〜3.5m程度、全長が30m〜40mm程度の大きさとすることができる。
The size of the
また、回転胴部11は、後述するバーナー12により所定の高温条件(例えば数百℃〜800℃程度)に加熱されることから、例えば炭素鋼等からなる金属シェルの内面にキャスタブル等の不定形耐火物や耐火煉瓦等の耐火物が貼設されているものであることが好ましい。なお、不定形耐火物の材質としては、特に限定されず、例えば耐熱性ステンレス等を用いることができる。
In addition, since the
回転胴部11には、原料装入装置40が装入端11Aに設けられており、ロータリーキルン10による熱処理に先立つ前工程から搬出される被処理物Xが装入される。なお、原料装入装置40としては、回転胴部11内に安定的に被処理物Xを装入することができる形状及び構造を有するものであれば特に限定されず、例えばベルトコンベアやスクリューコンベア等の公知の機器を適宜用いることができる。
A raw
回転胴部11は、所定の速度で回転し、また上述したように長手方向において傾斜して設置されており、内部で被処理物Xに対して熱処理を施しながら、その回転によって被処理物Xを装入端11Aから排出端11Bへと移送する。回転胴部11の排出端11Bからは、被処理物Xを熱処理することで得られた熱処理物X’が排出される。具体的には、排出端11Bから順次、熱処理物X’が落下して排出され、グリズリー等の中間部材によって受け止められ、所定の処理が施される。
The rotating
[バーナー]
バーナー12は、回転胴部11の排出端11B側近傍に設けられる重油バーナー等の加熱装置であり、ロータリーキルン10(回転胴部11)内における被処理物Xに対する熱処理の熱源となる。このバーナー12としては、処理空間となる回転胴部11の内部を、例えば1100℃〜1300℃程度等の所定の温度に加熱できるものであればよい。
[burner]
The
本実施の形態に係るロータリーキルン10においては、バーナー12の先端に、特定の形状を有する保炎部20が取り付けられている。詳しくは後述するが、ロータリーキルン10において、保炎部20がバーナー12に取り付けられていることにより、熱量を確保するために燃焼を強くする場合等であっても、バーナー12より吹き出される炎の形状(バーナーフレーム)の長さや径を適切に制御できるようになり、このロータリーキルン10の内壁やその内部に立設されたダムが局所的に加熱されることを防ぐことができる。
In the
[ダム]
ロータリーキルン10においては、回転胴部11の排出端11Bの付近に、その回転胴部11の内面に周方向に沿ってダム13が立設されている。このようにダム13を設けることによって、そのダム13が回転胴部11内で熱処理されて移動してきた熱処理物X’の移動の障害となるため、被処理物Xの回転胴部11内での滞留時間を長くすることができ、熱処理反応をより促進させることができる。
[dam]
In the
ダム13の形状としては、特に限定されるものではなく、回転胴部11におけるダム13が立設された箇所を回転胴部11の長軸方向に垂直な断面で視たときに、例えば、その回転胴部11の内断面が円形状となるように形成することができる。また、回転胴部11の内断面が正六角形等の正多角形の形状となるようにダム13を形成することができる。
The shape of the
≪2.バーナーについて≫
図2は、ロータリーキルン10の一部、具体的には、バーナー12が設けられた排出端11Bの付近の構成を示した模式図である。なお、この図2も、ロータリーキルン10の長手方向に平行な断面における断面模式図である。
{2. About Burner ナ ー
FIG. 2 is a schematic diagram showing a part of the
図2に示すように、ロータリーキルン10(回転胴部11)の排出端11Bには、その回転胴部11の内面に周方向に沿ってダム13が立設されている。また、その排出端11Bには、回転胴部11の内部を加熱して、装入端11Aから転動してきた被処理物Xに対して熱処理を施すためのバーナー12が設けられている。
As shown in FIG. 2, at a
そして、このロータリーキルン10においては、その排出端11Bに設けられたバーナー12の先端に、保炎部20が取り付けられていることを特徴としている。
The
(保炎部の形状)
ここで、図3は、保炎部20の構成を模式的に示した斜視図である。図2、図3に示すように、保炎部20は円筒形状により構成されており、バーナー12からの炎の吹き出し方向(図3中のD)の先端部が切り欠けられて(切欠き部20n)、半円筒形状となっている。図3では、保炎部20における円筒形状の部分を「円筒形状部分20A」とし、半円筒形状の部分を「半円筒形状部分20B」として示す。
(Shape of flame holding part)
Here, FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration of the
また、保炎部20は、円筒形状が切り欠けられて形成された切欠き部20nが、言い換えると、半円筒形状部分20Bの開口方向が、ロータリーキルン10の回転胴部11の下方側に向くように、バーナー12に取り付けられている。なお、保炎部20は、端部20eにおいてバーナー12の先端と接続されて取り付けられる。
The
このような保炎部20がバーナー12に取り付けられていることにより、その保炎部20におけるバーナー12と接続される部分の形状が円筒形状(円筒形状部分20A)であるため、バーナー12からのバーナーフレームの径を適切に絞ることができる。このことから、燃料を増加させて燃焼を強くした場合であっても、バーナーフレームの径が大きくなって、ロータリーキルン10の内壁を形成する耐火煉瓦等に接触して直接加熱してしまうことを防ぐことができ、リングや大塊の発生を抑制することができる。
Since the
また、保炎部20の先端部においては、円筒形状が切り欠けられて半円筒形状(半円筒形状部分20B)となっているため、その先端部から吹き出されたバーナーフレームの径は拡がるものの、その半円筒形状部分20Bの切欠き形状によって開いた空間の方向に拡がることになる。このことから、バーナーフレームの長さは、実質的に、燃料を増加させる前と同様の長さに制御することができ、そのバーナーフレームの先端がキルン内壁を形成する耐火煉瓦等に接触して直接加熱してしまうことをより効果的に防ぐことができる。
In addition, at the tip of the
(保炎部の取り付け位置)
保炎部20の取り付け位置としては、図2に示すように、ロータリーキルン10の長手方向に平行な断面で視たとき、その保炎部20の円筒形状部分20Aと半円筒形状部分20Bとの境界20bの長手方向における位置が、排出端11Bに立設されたダム13の装入端11A側の端部13eの長手方向における位置に相当するように、バーナー12の先端に取り付けられていることが好ましい。
(Mounting position of flame holding part)
As shown in FIG. 2, the mounting position of the
保炎部20の円筒形状部分20Aと半円筒形状部分20Bとの境界20bの位置は、つまりはバーナーフレームが拡がり始める位置となるため、この位置を、ダム13の装入端11A側の端部13eの位置に相当するように取り付けることによって、拡がったバーナーフレームが、ダム13に接触するのではなく、そのダム13によって滞留した被処理物Xに接触して加熱するようになる。これにより、燃料を増加させてバーナー12の燃焼を強くした場合であっても、ダム13を直接加熱してしまうことを防ぐことができ、リングや大塊の発生を抑制することができる。
Since the position of the boundary 20b between the
また加えて、ダム13によって滞留した被処理物Xにバーナーフレームが接触するようになることから、そのダム13の滞留物(被処理物X)から効率的に輻射熱を受けるようになり、その輻射熱を燃料の着火に利用できるようにもなる。
In addition, since the burner frame comes into contact with the workpiece X retained by the
(保炎部の切欠き部20nの方向)
保炎部20では、上述したように、円筒形状が切り欠けられて形成された切欠き部20nの向く方向(半円筒形状部分20Bの開口方向)が、回転胴部11の下方側であれば特に限定されないが、その開口方向が、回転胴部11内を転動している被処理物Xの層表面の角度に合わせることが好ましい。
(Direction of
As described above, in the
具体的に、回転胴部11内では、被処理物Xがその回転に伴って転動しているため、図4(A)に示すロータリーキルン10の長手方向に垂直な断面図にあるように、その被処理物Xは、回転胴部11の下方側であって、その回転方向(図4(A)中の矢印R)に向かって偏った位置に存在している。したがって、その回転胴部11内の被処理物Xを効果的に且つ効率的に加熱する観点から、保炎部20は、その切欠き部20nの向く方向が、図4(B)に示すように被処理物Xの層表面の傾斜に正対するような方向となるように、所定の角度をつけてバーナー12の先端に取り付けられることが好ましい。
Specifically, since the object to be processed X rolls with the rotation in the
その角度としては、キルンの回転数や速度に依存するため適宜調整することが好ましいが、キルンが回転する方向(図4中のR)に向かっておよそ30度〜50度の傾斜となるように、保炎部20を取り付けることが好ましい。
The angle depends on the number of revolutions and the speed of the kiln, and is preferably adjusted as appropriate. However, the angle should be about 30 to 50 degrees toward the direction in which the kiln rotates (R in FIG. 4). It is preferable to attach the
(保炎部とバーナーの先端との接続)
保炎部20は、その端部20eにおいてバーナー12の先端と接続されている。その接続方法としては、特に限定されないが、図5の断面図に示すように、保炎部20は、バーナー12の先端においてフランジ30を介してボルト31を用いた接続方法により接続されていることが好ましい。このように、フランジ30を介したボルト締めにより接続することにより、簡易な操作で保炎部20を接続させることができ、またメンテナンス時における操作が簡易となる。
(Connection between flame holding section and tip of burner)
The
なお、図5は、バーナー12と、そのバーナー12の先端に取り付けた保炎部20とから構成される保炎部付バーナーの長手方向に平行な断面図である。また、図5において、符号「12A」で示す部位は、バーナー12における燃料吹き出し部や燃焼用空気吹き出し部等の構成を示す。
FIG. 5 is a cross-sectional view parallel to the longitudinal direction of the burner with a flame holding section, which includes the
ここで、保炎部20とバーナー12の先端とを接続するフランジ30の取り付け形状としては、特に限定されないが、図6(A)の断面図に示すように、バーナー12側のフランジ30aと、保炎部20側のフランジ30bとを接続させたとき、バーナー12と保炎部20とから構成される保炎部付バーナーの内面がその接続箇所Pにおいてほぼ面一状となるように接続することが好ましい。
Here, the mounting shape of the flange 30 that connects the
バーナー12と保炎部20とをフランジ30a,30bを介してボルト締めにより接続する際には、バーナー12の端部とバーナー12側のフランジ30aとを溶接して固定し(溶接部Wa)、保炎部20の端部と保炎部20側のフランジ30bとを溶接して固定し(溶接部Wb)、そして、そのフランジ同士(フランジ30aとフランジ30b)を所定の箇所でボルトにより接続固定する。このとき、バーナー12とフランジ30aとの溶接、保炎部20とフランジ30bとの溶接においては、図6(B)に示すように、その溶接箇所が円弧状となることがある。そして、円弧状の溶接箇所が形成されると、フランジ同士をボルトで接続固定したとき、保炎部付バーナーの内面の接続箇所Pにおいて凹部が形成されるようになる(図6(B)中のQ)。このように、保炎部付バーナーの内面に凹部が形成されると、バーナー12の先端からの気流に悪影響を与える可能性がある。
When connecting the
これに対して、図6(A)に示したように、バーナー12とフランジ30aとの溶接、保炎部20とフランジ30bとの溶接において、フランジ同士を接続固定して保炎部付バーナーを構成したときに、その内面の接続箇所Pにおいてほぼ面一状となるように溶接する。これにより、その接続箇所Pにおいて凹部の形成を防ぐことができ、バーナー12の先端からの気流に与える影響を小さくすることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (A), in welding the
(保炎部の材質)
保炎部20を構成する材料としては、特に限定されないが、その内壁は数百℃〜800℃程度にまで温度が上昇することから、そのプロセス温度に対して耐熱性を有する者であることが好ましい。具体的には、例えば、耐熱性ステンレス等を好適に用いることができ、取り換え時の手間が省略できるという点でも好ましい。また、保炎部20としては、不定形耐火物をコーティングして、耐熱性を高めるようにしてもよい。
(Material of flame holding part)
The material forming the
(保炎部の大きさ)
保炎部20のロータリーキルン10の長手方向の長さ(全長)(L)は、特に限定されないが、当該ロータリーキルン10の回転胴部11の内径(r)の10%〜20%の割合に相当する長さであることが好ましい。なお、図2に、保炎部20の全長(L)、回転胴部11の内径(r)を示す。
(Size of flame holding part)
The length (total length) (L) of the
例えば、ロータリーキルン10の回転胴部11の内径(r)が4m〜6mである場合、その保炎部20の全量(L)としては、40cm〜120cmとすることが好ましい。そしてこのとき、例えば内径4mのロータリーキルン10の排出端11Bに、幅(ロータリーキルン10の長手方向の幅)が30cmのダム13が設置されている場合には、保炎部20の全長(L)は40cmとなり、その保炎部20における半円筒形状部分20Bの長手方向の長さ(L1)は10cmとなる。
For example, when the inner diameter (r) of the
保炎部20の全長が短すぎると、バーナーフレームの長さや径を適切に制御する効果が不十分となり、回転胴部11の内壁やダム13に直接的にバーナーフレームが接触して、局所的な加熱を生じさせる可能性がある。一方で、保炎部20の全長が長すぎても、バーナーフレームの形状を制御する効果は高まらず、コストが上昇する。
If the total length of the
なお、従来、バーナーフレームの径がロータリーキルンの内壁に接触することにより不具合が発生していたことから、上述したように、保炎部20の全長(L)を、ロータリーキルン10の内径(r)との関係で設定することが好ましい。
Heretofore, since the diameter of the burner frame has hitherto contacted the inner wall of the rotary kiln, a problem has occurred. Therefore, as described above, the total length (L) of the
以上のように、本実施の形態に係るロータリーキルン10は、回転胴部11と、被処理物Xを排出する排出端11Bに設けられたバーナー12とを備え、そのバーナー12の先端には、保炎部20が取り付けられている。そして、その保炎部20は、円筒形状であって、バーナー12からの炎の吹き出し方向の先端部が切り欠けられて半円筒形状となっており、その円筒形状における切欠き部20nが回転胴部11の下方側を向いている。
As described above, the
このようなロータリーキルン10によれば、バーナー12からのバーナーフレームの長さや径を適切に絞ることができ、例えば燃料を増加させて燃焼を強くした場合であっても、そのバーナーフレームの径が大きくなって、ロータリーキルン10の内壁を形成する耐火煉瓦等に接触して直接加熱してしまうことを防ぐことができる、これにより、リングや大塊の発生を効果的に抑制することができる。
According to such a
また、ロータリーキルン10においては、バーナー12の取り付けられた保炎部20が、円筒形状部分20Aと半円筒形状部分20Bとを組み合わせたという単純な形状をしており、このような簡易な構造で、有効に、バーナーフレームの長さや径を適切に制御することができる。また、その保炎部20は、バーナー12の先端に対して、例えばフランジを介したボルト締めによる簡易な方法で取り付けることができるため、その取り換え作業等が極めて容易である。
Further, in the
なお、一般的には、ロータリーキルンを長期間に亘って操業すると、その内部にリングや大塊が発生する。このようにリングや大塊が生じると、ロータリーキルンにおいても、保炎部とロータリーキルンの内壁との間隙に、発生したリングや大塊が挟まってしまい、その結果として保炎部が変形する可能性もある。変形した保炎部は、燃料用空気や燃焼用空気の流れに影響を及ぼし、燃焼性を著しく悪化させる。そのため、安定操業を継続させるためには、迅速に、保炎部に生じた変形を補修することが好ましい。この点、ロータリーキルン10における保炎部20では、簡易な形状を有して、簡易な操作で取り付けることができるため、補修作業も容易となり、長時間に亘って操業を停止させる必要がなく、安定的な操業を行うことができる。
Generally, when a rotary kiln is operated for a long period of time, a ring or a large lump is generated inside the rotary kiln. When a ring or large mass is generated in this way, even in a rotary kiln, the generated ring or large mass is caught in the gap between the flame holding portion and the inner wall of the rotary kiln, and as a result, the flame holding portion may be deformed. is there. The deformed flame holding portion affects the flow of fuel air and combustion air, and significantly deteriorates the combustibility. Therefore, in order to continue stable operation, it is preferable to quickly repair the deformation generated in the flame holding section. In this regard, since the
10 ロータリーキルン
11 回転胴部
11A 装入端
11B 排出端
12 バーナー
13 ダム
20 保炎部
20A 円筒形状部分
20B 半円筒形状部分
30,30a,30b フランジ
31 ボルト
X 被処理物
Claims (4)
前記回転胴部の排出端には該回転胴部の内面に周方向に沿ってダムが立設され、
前記バーナーの先端には、保炎部が取り付けられており、
前記保炎部は、
円筒形状であって、前記バーナーからの炎の吹き出し方向の先端部が切り欠けられて半円筒形状となっており、半円筒形状部分の開口方向が前記回転胴部の下方側を向いており、
当該ロータリーキルンの長手方向に平行な断面で視たとき、前記保炎部の円筒形状部分と半円筒形状部分との境界の前記長手方向における位置が、前記排出端に立設された前記ダムの装入端側端部の前記長手方向における位置に相当するように取り付けられている
ロータリーキルン。 A rotating body, and a burner provided at a discharge end for discharging the workpiece to heat the inside of the rotating body, wherein the workpiece is moved from the loading end to the discharge end while rotating the rotating body. A rotary kiln for heat treatment
At the discharge end of the rotating body, a dam is erected along the circumferential direction on the inner surface of the rotating body,
At the tip of the burner, a flame holding part is attached,
The flame holding section,
Cylindrical shape, the tip of the direction of blowing out of the flame from the burner is cut out to form a semi-cylindrical shape, the opening direction of the semi-cylindrical portion is directed to the lower side of the rotating body,
When viewed in a cross section parallel to the longitudinal direction of the rotary kiln, the position of the boundary between the cylindrical portion and the semi-cylindrical portion of the flame holding section in the longitudinal direction is the same as that of the dam mounted on the discharge end. A rotary kiln attached so as to correspond to a position in the longitudinal direction of the entry end.
請求項1に記載のロータリーキルン。 The flame stabilizing portion, as directed in the direction of the object to be processed is present the opening direction of the semicircular cylinder-shaped part rolls the rotary cylinder portion, according to claim 1 which is attached to the tip of the burner Rotary kiln.
請求項1又は2に記載のロータリーキルン。 The rotary kiln according to claim 1, wherein the flame holding section is connected by bolting via a flange at a tip of the burner.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のロータリーキルン。
The rotary kiln according to any one of claims 1 to 3, wherein the total length of the flame holding portion in the longitudinal direction of the rotary kiln is a ratio of 10% to 20% of the inner diameter of the rotary body.
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