石膏煅烧装置及石膏煅烧方法制造方法及图纸

改善炉内的原料石膏堆积层的流动性，防止煅烧石膏的“煅烧不均”的产生，并且消减煅烧炉的燃料消耗量。石膏煅烧装置包括具有俯视呈圆形或环状的炉内壁面的石膏煅烧炉(1、3～7)、以及配置在炉体的中心部的燃烧管(2)，利用从燃烧管的下部喷出的高温气体喷流(Hg)来对炉内的原料石膏(M)进行煅烧或干燥。煅烧炉具有对炉内壁面附近的原料石膏沿煅烧炉的周向施力或者助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动的固定叶片式或可动叶片式的辅助装置。辅助装置具有在燃烧管的下端部外周区域隔开角度间隔地在周向上排列的多个固定叶片(10)，或者，具有将炉内壁面所构成的圆锥面或内周面贯穿的搅拌器(30)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】石膏煅烧装置及石膏煅烧方法
本专利技术涉及石膏煅烧装置及石膏煅烧方法(apparatusandmethodforcalcinationofgypsum)，更详细而言，涉及利用通常配置在煅烧炉的中心部且从炉顶部向铅垂下方延伸的燃烧管向炉底部喷出高温气体喷流、对炉内的原料石膏进行煅烧或者使其干燥的石膏煅烧装置及石膏煅烧方法。
技术介绍
以石膏为原料而制造成的石膏板件、石膏板等石膏类板材广泛普及到建筑物的内部装饰材料等用途。石膏根据结晶水的存在形态而大致分为二水石膏、半水石膏以及无水石膏，作为石膏类板材的原料，通常使用对二水石膏进行煅烧而成的半水石膏。作为制造半水石膏等的石膏煅烧炉，如专利文献1及专利文献2(欧州专利申请公开公报0230793号公报、日本特许第2571374号公报)等所记载的那样，使用直火式煅烧炉(直接加热式煅烧炉)、间接加热式煅烧炉等。通常，在使二水石膏成为半水石膏的煅烧炉的情况下，炉温设定在100℃～250℃左右的温度范围内。另外，如专利文献3(日本特开2005－15263号公报)所记载的那样，将二水石膏煅烧成无水石膏的石膏煅烧炉也是公知的。通常，在将二水石膏煅烧成无水石膏的情况下，炉温设定在300℃～950℃左右的温度范围内。作为这种石膏煅烧炉，公知有具有倒圆锥状或研钵状的炉底部的锥形壶形式的煅烧炉、以及在整个高度范围内具有大致均匀的圆形截面的圆筒状形态的煅烧炉。近年来，具有在半水石膏等的制造中采用炉底部缩径了的锥形壶形式的石膏煅烧炉的趋势。在任何形态的煅烧炉中，均是，在炉内配置有从炉顶部下垂到炉内中央区域的燃烧管或内筒，并且在炉顶壁连接有原料石膏供给单元及排气管等。在这样的煅烧炉的燃烧管连接有燃料供给管及燃烧用空气供给管，由燃料及燃烧用空气的燃烧反应生成的高温的燃烧气体或热气体(以下，称为“高温气体”)从燃烧管的下部向炉底部喷出。堆积于炉内的二水石膏等固态原料在向炉底部喷出的高温气体的高速喷流的作用下流动化，由于与高温气体的传热接触而失去化合水，由此，煅烧成半水石膏(或无水石膏)。如此得到的煅烧石膏从配置在炉内壁面的特定部位的煅烧石膏导出口导出到炉外。现有技术文献专利文献专利文献1：欧州专利申请公开公报0230793号公报专利文献2：日本特许第2571374号公报专利文献3：日本特开2005－15263号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题通常，对于石膏煅烧炉，期望的是，可靠地防止煅烧石膏的所谓“煅烧不均(焼きむら)”，使从石膏煅烧炉导出的煅烧石膏的化合水量均匀化，并且消减石膏煅烧炉的运转所需的烃类燃料的消耗量，改善能量效率。本专利技术人基于这样的观点，为了解析炉内的流动化现象，制作了石膏煅烧炉的骨架模型，实施了与炉内的原料石膏堆积层的流动性相关的各种实验，结果，认识到以下现象。其中，“煅烧不均”是指，煅烧石膏中含有较多量的过烧的石膏和/或未煅烧的石膏的现象。(1)具有这样的趋势：喷到炉底部的高温气体喷流中的大部分沿着燃烧管的外周面向上方流动，从原料石膏堆积层的上表面中央区域喷出。(2)在向炉底部中央区域喷射高温气体喷流的石膏煅烧炉的情况下，位于燃烧管的外周面附近的原料石膏流动化良好。但是，高温气体喷流难以作用到位于远离燃烧管的炉壁面附近的炉内外周区域的原料石膏，因此难以使炉内外周区域的原料石膏充分流动化。(3)煅烧石膏从炉内外周区域的特定部位导出到炉外，因此需要炉内的原料石膏全体沿炉的周向流动。炉内外周区域的原料石膏容易沿倒圆锥状的炉壁面向下方流动。但是，炉内外周区域的原料石膏较难沿炉壁面的周向流动。作为石膏煅烧炉，如专利文献1～3所记载的那样，公知有在燃烧管的下部形成许多狭缝或槽并从各狭缝或槽喷射高温气体喷流的方式的煅烧炉、以及在炉底面配置局部伸入到燃烧管的下端开口内的圆锥状突出部而使高温气体喷流向径向外侧扩散的方式的煅烧炉等。此外，还公知有将燃烧管的下端部分割成许多小径管并从各小径管的下端喷出向下的高温气体喷流的多管(多重管)方式的煅烧炉。在近年来有比较多的事例采用了多管(多重管)方式的煅烧炉。根据本专利技术人的认识，任何的气体喷射方式的石膏煅烧炉都会产生所述(1)～(3)所述的趋势的流动化现象，这样的流动化现象与“煅烧不均”的产生、烃类燃料的消耗量密切关联。本专利技术是鉴于这样的问题而做成的，其目的在于，针对向煅烧炉的炉底部喷射高温气体喷流的方式的石膏煅烧装置及石膏煅烧方法，改善炉内的原料石膏堆积层的流动性，防止煅烧石膏的“煅烧不均”的产生，并且消减煅烧装置的燃料消耗量。用于解决问题的方案本专利技术人通过实验发现：通过在煅烧炉配置固定叶片式(从动式)或可动叶片式(主动式)的辅助装置，对炉内壁面附近的原料石膏沿煅烧炉的周向施力或者助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动，能达到所述目的，从而达成了本专利技术。(1)固定叶片式(从动式)的石膏煅烧装置及石膏煅烧方法为了达到所述目的，本专利技术提供一种石膏煅烧装置，其包括具有圆形或环状的水平截面或水平轮廓的炉内壁面的石膏煅烧炉、以及配置在该煅烧炉的中心部且用于生成高温气体的燃烧管，从配置在该燃烧管的下部的高温气体出口部向炉内区域喷出高温气体喷流，利用高温气体对连续或间歇性地供给到炉内区域的原料石膏进行煅烧或干燥，并将煅烧或干燥了的石膏排出到炉外，该石膏煅烧装置的特征在于，该石膏煅烧装置还包括辅助装置，其对炉内壁面附近的原料石膏沿所述煅烧炉的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动，该辅助装置具有在所述燃烧管的外周区域隔开角度间隔地在周向上排列的多个固定叶片，相邻的所述固定叶片形成使喷流到炉底部的所述高温气体的上升流向所述燃烧管的径向外侧和周向偏转的所述高温气体及原料石膏的流动路径。本专利技术还提供一种石膏煅烧方法，其使用所述构成的石膏煅烧装置，其特征在于，利用所述固定叶片将喷流到炉底部的高温气体的上升流向所述燃烧管的径向外侧和周向引导，利用该上升流的偏转使所述原料石膏向所述燃烧管的径向外侧和周向流动，由此，对炉内壁面附近的原料石膏沿所述煅烧炉的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动。基于其他观点，本专利技术提供一种石膏煅烧方法，包括具有俯视呈圆形或环状的炉内壁面的煅烧炉、以及配置在该煅烧炉的中心部的燃烧管，利用从所述燃烧管的下部喷出的高温气体喷流来对炉内的原料石膏进行煅烧或干燥，其特征在于，在所述燃烧管的外周区域隔开角度间隔地排列有多个固定叶片，利用所述固定叶片将喷流到炉底部的所述高温气体喷流的上升流向所述燃烧管的径向外侧和周向引导，并且利用该上升流使所述原料石膏向所述燃烧管的径向外侧和周向流动，由此，对炉内壁面附近的原料石膏沿所述煅烧炉的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动。采用本专利技术的所述构成，喷流到炉底部的高温气体的上升流在固定叶片的偏转作用或引导作用下向燃烧管的径向外侧和周向偏转地向炉内外周区域流动，对炉内壁面附近的原料石膏沿炉体的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动。根据本专利技术人的使用了所述构成的煅烧炉的实际设备的实验得知：与不具有所述固定叶片的煅烧炉相比，煅烧石膏的化合水量整体降低，并且煅烧石膏中含有的半水石膏和无水石膏的比例稳定，能够制造整体上所谓“煅烧不均”较少的均匀的煅烧石膏。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石膏煅烧装置，其包括具有圆形或环状的水平截面或水平轮廓的炉内壁面的石膏煅烧炉、以及配置在该煅烧炉的中心部且用于生成高温气体的燃烧管，从配置在该燃烧管的下部的高温气体出口部向炉内区域喷出高温气体喷流，利用高温气体对连续或间歇性地供给到炉内区域的原料石膏进行煅烧或干燥，并将煅烧或干燥了的石膏排出到炉外，该石膏煅烧装置的特征在于，该石膏煅烧装置包括辅助装置，其对炉内壁面附近的原料石膏沿所述煅烧炉的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动，该辅助装置具有在所述燃烧管的外周区域隔开角度间隔地在周向上排列的多个固定叶片，相邻的所述固定叶片形成使喷流到炉底部的所述高温气体的上升流向所述燃烧管的径向外侧和周向偏转的所述高温气体及原料石膏的流动路径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.25 JP 2015-035905;2015.02.25 JP 2015-035901.一种石膏煅烧装置，其包括具有圆形或环状的水平截面或水平轮廓的炉内壁面的石膏煅烧炉、以及配置在该煅烧炉的中心部且用于生成高温气体的燃烧管，从配置在该燃烧管的下部的高温气体出口部向炉内区域喷出高温气体喷流，利用高温气体对连续或间歇性地供给到炉内区域的原料石膏进行煅烧或干燥，并将煅烧或干燥了的石膏排出到炉外，该石膏煅烧装置的特征在于，该石膏煅烧装置包括辅助装置，其对炉内壁面附近的原料石膏沿所述煅烧炉的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动，该辅助装置具有在所述燃烧管的外周区域隔开角度间隔地在周向上排列的多个固定叶片，相邻的所述固定叶片形成使喷流到炉底部的所述高温气体的上升流向所述燃烧管的径向外侧和周向偏转的所述高温气体及原料石膏的流动路径。2.根据权利要求1所述的石膏煅烧装置，其特征在于，相邻的所述固定叶片形成朝向炉内外周区域开放且相对于铅垂方向整体倾斜地沿上下方向延伸的所述流动路径。3.根据权利要求1或2所述的石膏煅烧装置，其特征在于，对于以所述燃烧管的中心轴线为中心的所述固定叶片的下部外端及下部内端的角度位置，位于所述高温气体喷流的偏转方向的后方的所述固定叶片的下部外端定位在比位于所述高温气体喷流的偏转方向的前方的所述固定叶片的下部内端靠偏转方向前方的角度位置，或者，安装于所述燃烧管的所述固定叶片的基端部在俯视时与相邻的所述固定叶片的基端部相互重叠，使相邻的所述固定叶片的重叠区域(η)形成在所述燃烧管的下端部外周区域。4.根据权利要求1至3中任一项所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述角度间隔设定为10度～60度的范围内的角度。5.根据权利要求1至4中任一项所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述固定叶片配置在至少局部埋没在堆积于炉内区域的所述原料石膏的堆积层的高度位置。6.根据权利要求1至5中任一项所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述固定叶片由形成弯曲的所述流动路径的弯曲板形成，该流动路径使与所述上升流一起向上方流动的所述原料石膏向周向和径向外侧偏转。7.根据权利要求1至6中任一项所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述固定叶片的上缘部在俯视时是弯曲的，并且朝向所述燃烧管的径向外侧地整体向下方倾斜。8.根据权利要求1至7中任一项所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述固定叶片的下缘部在俯视时是弯曲的，所述下缘部的外端部与所述炉内壁面隔有预定水平距离(dc)地分离开，所述水平距离(dc)相对于所述炉内壁面的所述外端部处的高度的内径(da)设定为该内径(da)×0.1以下的尺寸。9.一种石膏煅烧装置，其包括具有圆形或环状的水平截面或水平轮廓的炉内壁面的石膏煅烧炉、以及配置在该煅烧炉的中心部且用于生成高温气体的燃烧管，从配置在该燃烧管的下部的高温气体出口部向炉内区域喷出高温气体喷流，利用高温气体对连续或间歇性地供给到炉内区域的原料石膏进行煅烧或干燥，并将煅烧或干燥了的石膏排出到炉外，该石膏煅烧装置的特征在于，该石膏煅烧装置包括辅助装置，其对炉内壁面附近的原料石膏沿所述煅烧炉的周向施力，或者，助力炉内壁面附近的原料石膏沿周向的运动，该辅助装置具有将所述炉内壁面所构成的圆锥面或内周面贯穿的搅拌器，该搅拌器包括：在比堆积于炉内的原料石膏的上表面靠下方的位置从所述圆锥面或内周面突出到炉内的旋转轴、以及利用该旋转轴的旋转而在炉内区域旋转的搅拌桨，所述旋转轴的旋转中心轴线(X)取向为相对于通过该旋转中心轴线(X)与所述圆锥面或内周面的交点(CP)的法线(RL)成俯视30度～80度的角度(θ12)的方向，所述搅拌桨以所述旋转中心轴线(X)为中心旋转，对炉内壁面附近的原料石膏沿炉内壁面的周向施力。10.根据权利要求9所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述旋转中心轴线(X)的角度(θ12)设定为45度～75度的范围内的值。11.根据权利要求9或10所述的石膏煅烧装置，其特征在于，所述旋转中心轴线(X)相对于通过所述交点(CP)的水平面的倾斜角(θ13)设定为－15度～40...

【专利技术属性】
技术研发人员：新见克己，远藤和美，竹中彪，二藤幸治，
申请(专利权)人：吉野石膏株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP