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技術 ロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法

出願人 JX金属株式会社
発明者 宮永洋上塚大悟齋藤勝美
出願日 2016年2月2日 (3年8ヶ月経過) 出願番号 2016-017947
公開日 2017年8月10日 (2年2ヶ月経過) 公開番号 2017-138029
状態 特許登録済
技術分野 マッフル炉、ロータリキルン等(炉2) 燃焼室の構造上の細部 炉の外套、ライニング、壁、天井(炉一般1)
主要キーワード 耐火構造物 燃焼処理設備 ミストコットレル 燃焼用エア キルンバーナ 加熱処理物 耐火物構造 稼動面側
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年8月10日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

ロータリーキルン炉の排出口である落口部分の不定形耐火物損耗劣化の抑制を図り、さらにリフタ補修が容易なロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法を提供する。

解決手段

ロータリーキルン炉の耐火物構造は、ロータリーキルン炉3の排出口である落口3cに配置された不定形耐火物21の外周面側角部23及び内周面側角部25を面取りし、さらに本体10内に配置される内部耐火物20と一体に形成する。また、その施工方法は、落口3c部分に配置される不定形耐火物21と、それに隣接する本体10に配置される不定形耐火物20の一部を一体として形成することを特徴とする。

概要

背景

従来、ロータリーキルン炉ストーカ炉を組み合わせた燃焼処理設備が知られている。そのような構造を備えた燃焼処理設備としては、例えば、特許文献1に示す処理装置がある。特許文献1に示された処理装置は、被処理物を加熱することにより熱分解させてガス化する第一の燃焼炉であるロータリーキルン炉と、ロータリーキルン炉の下流側に連設された第二の燃焼炉であるストーカ炉と、ストーカ炉で発生した燃焼排ガス完全燃焼させる2次燃焼炉と、2次燃焼炉で発生した排ガス冷却水散水して冷却する冷却塔を備えて構成されており、2次燃焼炉で発生した排ガスは2次燃焼炉の頂部に設けられたダクトを介して冷却塔へ導入されて冷却されるようになっている。

そして、冷却塔で冷却された排ガスはさらに洗浄塔に送られ、さらにミストコットレル(MC)によって集塵した後、大気中に排気される。冷却塔で散水される冷却水及び洗浄塔で散水される洗浄水循環水として洗浄塔の下部に貯留され、これを循環ポンプによって熱交換器に導入して温度を下げた後、再び冷却水及び洗浄水として循環使用される。

特開2009−222288号公報

概要

ロータリーキルン炉の排出口である落口部分の不定形耐火物損耗劣化の抑制をり、さらにリフタ補修が容易なロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法を提供する。 ロータリーキルン炉の耐火物構造は、ロータリーキルン炉3の排出口である落口3cに配置された不定形耐火物21の外周面側角部23及び内周面側角部25を面取りし、さらに本体10内に配置される内部耐火物20と一体に形成する。また、その施工方法は、落口3c部分に配置される不定形耐火物21と、それに隣接する本体10に配置される不定形耐火物20の一部を一体として形成することを特徴とする。

目的

そこで、本発明は、ロータリーキルン炉の排出口である落口部分の不定形耐火物の損耗、劣化の抑制を図り、劣化による不定形耐火物の崩落を防止することが可能なロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

内部が不定形耐火物ライニングされた円筒状のロータリーキルン炉耐火物構造において、前記ロータリーキルン炉の排出口である落口部分に配置された不定形耐火物の外周面側角部及び内周面側角部を面取りしたことを特徴とするロータリーキルン炉の耐火物構造。

請求項2

内部が不定形耐火物でライニングされた円筒状のロータリーキルン炉の耐火物構造において、前記ロータリーキルン炉の排出口である落口部分の不定形耐火物を、前記ロータリーキルン炉の本体内部に延伸して配置することにより内部耐火物としても機能するように形成したことを特徴とするロータリーキルン炉の耐火物構造。

請求項3

内部が不定形耐火物でライニングされた円筒状のロータリーキルン炉の耐火物構造の施工方法において、前記ロータリーキルン炉の排出口である落口部分に配置される不定形耐火物を、前記ロータリーキルン炉の本体内部に配置される不定形耐火物の一部として一体に形成することを特徴とするロータリーキルン炉の耐火物構造の施工方法。

技術分野

0001

本発明は、ロータリーキルン炉耐火物構造及びその施工方法に関し、さらに詳しくは、排出口である落口部分の不定形耐火物損耗を軽減するロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法に関する。

背景技術

0002

従来、ロータリーキルン炉とストーカ炉を組み合わせた燃焼処理設備が知られている。そのような構造を備えた燃焼処理設備としては、例えば、特許文献1に示す処理装置がある。特許文献1に示された処理装置は、被処理物を加熱することにより熱分解させてガス化する第一の燃焼炉であるロータリーキルン炉と、ロータリーキルン炉の下流側に連設された第二の燃焼炉であるストーカ炉と、ストーカ炉で発生した燃焼排ガス完全燃焼させる2次燃焼炉と、2次燃焼炉で発生した排ガス冷却水散水して冷却する冷却塔を備えて構成されており、2次燃焼炉で発生した排ガスは2次燃焼炉の頂部に設けられたダクトを介して冷却塔へ導入されて冷却されるようになっている。

0003

そして、冷却塔で冷却された排ガスはさらに洗浄塔に送られ、さらにミストコットレル(MC)によって集塵した後、大気中に排気される。冷却塔で散水される冷却水及び洗浄塔で散水される洗浄水循環水として洗浄塔の下部に貯留され、これを循環ポンプによって熱交換器に導入して温度を下げた後、再び冷却水及び洗浄水として循環使用される。

0004

特開2009−222288号公報

発明が解決しようとする課題

0005

ロータリーキルン炉の排出口側である落口部分は昇温時や操業時における温度の変動の影響やストーカ炉の燃焼熱による影響等によりライニングされた不定形耐火物が損耗しやすい。特に落口部分の不定形耐火物の外周面側角部は隣接するストーカ炉からの燃焼熱や冷却水の噴霧等による温度変化が大きいことから劣化が進行しやすく、図3(a)に示すように、面取り123が施されていた。一方、内周面側角部(稼動面側角部)125は処理物の通過による損耗を防ぐべく角はそのまま残した状態でライニングされているが、隣接するストーカ炉からの燃焼熱や冷却水の噴霧等による温度変化により劣化が進行するという問題があった。また、落口3c部分の不定形耐火物121はロータリーキルン炉3の本体10の内部にライニングされている不定形耐火物120とは別体としてライニングされていたことから、損耗が進行した場合に不定形耐火物121が全体的に崩落してしまうという問題があった。

0006

そこで、本発明は、ロータリーキルン炉の排出口である落口部分の不定形耐火物の損耗、劣化の抑制を図り、劣化による不定形耐火物の崩落を防止することが可能なロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記課題を解決するために請求項1に記載の本発明は、内部が不定形耐火物でライニングされた円筒状のロータリーキルン炉の耐火物構造において、前記ロータリーキルン炉の出口である落口部分に配置された不定形耐火物の外周面側角部及び内周面側角部を面取りしたことを特徴とする。

0008

上記課題を解決するために請求項2に記載の本発明は、内部が不定形耐火物でライニングされた円筒状のロータリーキルン炉の耐火物構造において、前記ロータリーキルン炉の排出口である落口部分の不定形耐火物を、前記ロータリーキルン炉の本体内部に延伸して配置することにより内部耐火物としても機能するように形成したことを特徴とする。

0009

上記課題を解決するために請求項3に記載の本発明は、内部が不定形耐火物でライニングされた円筒状のロータリーキルン炉の耐火物構造の施工方法において、前記ロータリーキルン炉の排出口である落口部分に配置される不定形耐火物を、前記ロータリーキルン炉の本体内部に配置される不定形耐火物の一部として一体に形成することを特徴とする。

発明の効果

0010

本発明に係るロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法によれば、ロータリーキルン炉にライニングされている不定形耐火物のうち、特に損耗が激しい部分である落口部分の損耗、破損を軽減することができるという効果がある。

0011

また、本発明に係るロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法によれば、落口部分にライニングされた不定形耐火物をロータリーキルン炉本体内に配置される内部耐火物として機能するように一体に形成したので損耗によって、落口部分の不定形耐火物が全体的に崩落することが防止されるという効果がある。

図面の簡単な説明

0012

ロータリーキルン炉を備えた燃焼処理設備の概要図である。
(a)は本発明に係るロータリーキルン炉の落口部分の耐火物構造の一実施形態を示す側面断面図、(b)はその正面図断面図である。
(a)は従来のロータリーキルン炉の落口部分の耐火物構造の一実施形態を示す側面断面図、(b)はその正面図断面図である。
本発明に係るロータリーキルン炉の耐火物構造の施工方法の一実施形態のフローチャートである。

実施例

0013

以下、本発明に係るロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法について図面を参照しつつ詳細に説明する。初めに、ロータリーキルン炉を備えた燃焼処理設備についてその概要を説明する。図1はロータリーキルン炉を備えた燃焼処理設備の概要図である。燃焼処理設備1は、概略として、ロータリーキルン炉3と、ストーカ炉4と、2次燃焼炉5を備えて構成されている。

0014

ロータリーキルン炉3は、円筒状の横置回転炉3aを備え、一方側の端面に被処理物を投入するための投入口3bが設けられると共に、それとは反対側の端面には落口(排出口)3cが設けられている。回転炉3aは落口3c側に向かって僅かに傾斜するようにして配置されており、図示しないモータによって回転可能とされている。投入口3bの近傍にはキルンバーナ3dが配置されており、重油などの燃料燃焼させることによって炉内に向かって火炎を吹き出し、それによって炉内を加熱することができるようになっている。

0015

回転炉3aの落口3c側の端面はストーカ炉4と連結されており、落口3cから排出される加熱処理物はストーカ炉4の火格子4a,4a上に落下し、熱分解ガスは2次燃焼炉5内に導入される。熱分解ガスは、ストーカ炉4の上部に位置する2次燃焼炉5内に導入され、2次燃焼炉5に備えられた2次燃焼炉バーナ5aによって完全燃焼処理される。また、ストーカ炉4で加熱処理物を焼却処理した際に発生する燃焼排ガスも2次燃焼炉5で熱分解ガスと共に完全燃焼される。2次燃焼炉5には、燃焼用のエアを供給するための図示しない燃焼用エア供給ノズルが等間隔に設けられている。そして、2次燃焼炉5で処理された排ガスは、ダクト6によって2次燃焼炉5と連通された冷却塔7からさらには洗浄塔8に送られ、さらにミストコットレル9によって集塵した後、大気中に排気される。

0016

次に、本発明に係るロータリーキルン炉の耐火構造物について説明する。図2(a)は本発明に係るロータリーキルン炉の落口部分の耐火物構造の一実施形態を示す側面断面図、(b)はその正面図断面図である。ロータリーキルン炉3の回転炉3aの本体10は、円筒状に形成された鉄皮11を備え、鉄皮11の内側表面には内部耐火物としての不定形耐火物20がライニングされている。尚、不定形耐火物20は、落口3cから所定の長さだけ内側に位置した部分が端部となっている。また、鉄皮11の先端側には鉄皮11と同様の材料によって形成された断面L字状に形成された終端金物12が鉄皮11の直径方向よりもやや外側に位置するようにして配置されている。

0017

そして、落口3c部分には断面L字形状の終端金物12を覆うようにして不定形耐火物21がライニングされている。不定形耐火物21は、図2(a)に示すように、終端金物12部分だけでなく本体10の内部側に延伸するようにして配置されており、内部耐火物としても機能する。すなわち、落口3c部分の不定形耐火物21は終端金物12よりも本体10の内側に配置される内部耐火物として一体に形成されている。また、不定形耐火物21は、その外周面側角部23及び内周面側角部25をそれぞれ斜めにカットした面取りが施されている。ここで、不定形耐火物21の外周面側角部23及び内周面側角部25を面取りしたのは以下の理由による。すなわち、不定形耐火物21の外周面側角部23の面取りはストーカ炉からの燃焼熱や冷却水の噴霧等による温度変化に伴う角部の劣化の進行を抑制するためであり、内周面角部25の面取りは処理物の通過による角部の損耗やストーカ炉からの燃焼熱や冷却水の噴霧等による温度変化に伴う角部の劣化の進行を抑制するためである。また、不定形耐火物21を終端金物12よりも内側の本体10内に配置される内部耐火物として一体に形成したのは、損耗が進行した場合であっても不定形耐火物21が従来のように全体的に崩落することを防止するためである。

0018

次に、本発明に係るロータリーキルン炉の耐火物構造の施工方法について説明する。図4は本発明に係るロータリーキルン炉の耐火物構造及びその施工方法の一実施形態を示すフローチャートである。

0019

初めに、円筒状の回転炉3aを形成する鉄皮11の内側に円筒状の図示しない型枠を配置する(ステップS1)。型枠と鉄皮11との間の隙間は不定形耐火物21の厚みに対応する。そして、型枠は、鉄皮11の落口3c側に設けられたL字状の終端金物12よりも僅かに外側の位置から回転炉3aの内部に至る長さとなっている。そして、円筒状の型枠と鉄皮11との間に不定形耐火物21を流し込む(ステップS2)。不定形耐火物21は複数回に分けて流し込む。すなわち、不定形耐火物21は円筒形状に形成する必要があることから所定量の不定形耐火物21を流し込んだらそれを固化させ、その部分が固化したら次の不定形耐火物21を流し込んで固化させる。これを順次繰り返すことにより円筒形状の落口3c部分の不定形耐火物21を形成する(ステップS3)。

0020

そして、終端金物12を覆うようにして形成された落口3c部分の不定形耐火物21の外周面側角部23及び内周面側角部25をそれぞれ斜めにカットして面取りを施す(ステップS4)。これにより、不定形耐火物21は、その一部が終端金物12よりも内側の本体10内に配置される内部耐火物として不定形耐火物20と一体に形成される。尚、回転炉3aの内部の不定形耐火物20は、不定形耐火物21をライニングする前に上述した不定形耐火物21の施工方法に準じて予め形成しておくことが好ましい。

0021

以上のように、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は詳述した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能であることはいうまでもない。

0022

1燃焼処理設備
3ロータリーキルン炉
10 本体
12終端金物
20不定形耐火物
21 不定形耐火物
23外周面角部
25内周面角部
30 アンカーメタル

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