JP2008008600A - 連続加熱処理装置、及び卵殻又は貝殻の連続焼成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 卵殻又は貝殻をバーナーによる直接加熱によらない焼成炉外からの外部加熱によって連続焼成できる卵殻又は貝殻の連続焼成装置を提供する。
【解決方法】 前端に卵殻又は貝殻の投入口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を８００℃〜９００℃に加熱する加熱手段で構成された予備焼成部と、前端に卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を１３００℃〜１４００℃に加熱する加熱手段で構成された本焼成部と、前記予備焼成部と本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器が直結、固着されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器とされ、該連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部及び連結部を載置・支持して同連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる３対のローラー機構と、前記３対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構とが、傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能に構成された卵殻又は貝殻の連続焼成装置による。
【選択図】 図３

Description

本発明は、卵殻・貝殻、岩石等の被加熱処理物を連続して投入し、高温で加熱処理した後の加熱処理済み物を連続して取り出し得る連続加熱処理装置、及び卵殻・貝殻を連続して投入し、高温で焼成処理し、焼成物を連続して取り出し得る卵殻又は貝殻の連続焼成装置に関するものである。

ホタテ貝、牡蠣、真珠の養殖に伴って発生する貝殻は、その一部が焼成され酸化カルシウム化されて活用されてはいるが、その大部分は野積みされ、埋め立てられ、海中に投棄される等廃棄物として処理されている。しかし近年、野積み場所や埋め立て場所の確保が困難となり、海中投棄も規制される情勢にあることから、これら貝殻の活用方法の開発が喫緊の課題となっている。
従来、貝殻を焼成して酸化カルシウムを得るには、貝殻をるつぼに入れて外部から高温で加熱する回分式焼成炉、又はロータリーキルンを用いてバーナーによって直接加熱する連続焼成炉が用いられるが、前記回分式焼成炉では、前記るつぼに一度に入る貝殻の量は限定され、しかも加熱焼成後に、その都度焼成炉の蓋を開けて炉内を冷却して焼成物を取り出すので、大量処理には不向きなうえ、熱エネルギーの損失が多く、焼成温度と焼成時間の制御により均質な焼成物が得られるものの、ランニングコストの面で問題がある。
また、連続式焼成炉は、粗砕された貝殻を攪拌しつつ連続して焼成するロータリーキルンを備えてなり、ロータリーキルンに備えられたバーナーの噴炎を直接貝殻に当てて加熱して、焼成物としての酸化カルシウム化した貝殻の微粉末を得るものであって、大量生産には向いてはいるが、貝殻の搬送やバーナーの噴炎が常時一定ではないことから、均一な焼成がなされないという問題がある。また焼成によって微粉末化された焼成物が取出口付近でバーナーの噴炎によって飛散するという問題もある。
そこで特開平８−１３３７２４号公報には、貝殻を焼成して酸化カルシウムを得る連続焼成炉の排出側からの焼成品の一部を一定時間ごとにサンプリングし、該サンプリングされた焼成品の重量を計測し、その一定重量の焼成品を酸溶液中に投入し、発生するＣＯ₂の濃度を測定し、その濃度に応じて貝殻供給量、焼成温度を自動的に制御する貝殻の連続焼成方法が開示されている。
上記発明では品質のばらつきの少ない酸化カルシウム化した貝殻の微粉末が得られるものの、装置が複雑となり、また酸化カルシウム化した貝殻の微粉末がその取出口付近でバーナーの噴炎によって飛散するという問題点は解決されていない。

本願発明は、上記背景技術に鑑み、卵殻、貝殻、岩石等の被加熱処理物をより簡略な装置で連続加熱して均一で良質な加熱処理済み物が得られる連続加熱処理装置、及び卵殻又は貝殻を簡略な装置で連続焼成し、均一で良質な酸化カルシウム化した貝殻の微粉末を得るとともに、焼成にバーナーを使用せず、したがって酸化カルシウム化した貝殻の微粉末が飛散することのない卵殻又は貝殻の連続焼成装置を提供するものである。

本発明者は、上記課題を下記の手段で解決した。
（１）傾斜して横設され、前端に被加熱処理物投入口を、後端に加熱処理済み物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、
前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部を載置・支持して同チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる前後２対のローラー機構と、
前記２対のローラー機構を同期して回転させるローラー回転機構と、
前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を高温加熱するために該チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成され、
前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を、ローラー回転機構及びローラー機構によって回転させて、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内に投入された被加熱処理物を攪拌しながら加熱し、加熱処理済み物を加熱処理済み物取出口から取り出すようにしたことを特徴とする連続加熱処理装置。

（２）傾斜して横設され、前端に被加熱処理物投入口を、後端に加熱処理済み物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、
前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部を載置・支持して同チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる前後２対のローラー機構と、
前記２対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構と、
前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を高温加熱するために該チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とが、
傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能な構造に構成されてなることを特徴とする前項（１）に記載の連続加熱処理装置。

（３）前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、炭化ケイ素系セラミック製であることを特徴とする前項（１）又は（２）に記載の連続加熱処理装置。

（４）前記ローラー機構が、近接して並置された２個のローラーをその周壁面が前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に接触するよう構成されてなることを特徴とする前項（１）〜 （３）のいずれか１項に記載の連続加熱処理装置。

（５）前記高温加熱手段が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターであることを特徴とする前項（１）〜（４）のいずれか１項に記載の連続加熱処理装置。

（６）傾斜して横設され、前端に卵殻又は貝殻の投入口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を８００℃〜９００℃の高温に加熱するため容器管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された予備焼成部と、
傾斜して横設され、後端に卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を１３００℃〜１４００℃の高温に加熱するため容器管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された本焼成部と、
前記予備焼成部と本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、それぞれ卵殻又は貝殻の投入口、あるいは卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有しない端部で直結、固着されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器とされ、該連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部及び連結部を載置・支持して同連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる３対のローラー機構と、
前記３対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構とで構成され、
前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を、ローラー回転機構及びローラー機構によって回転させて、連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器内に投入された被加熱処理物を攪拌しながら２段階で加熱・焼成し、卵殻又は貝殻の焼成物を卵殻又は貝殻の焼成物取出口から取り出すようにしたことを特徴とする卵殻又は貝殻の連続焼成装置。

（７）傾斜して横設され、前端に卵殻又は貝殻の投入口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を８００℃〜９００℃の高温に加熱するためチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された予備焼成部と、
傾斜して横設され、前端に卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を１３００℃〜１４００℃の高温に加熱するためチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された本焼成部と、
前記予備焼成部と本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、それぞれ卵殻又は貝殻の投入口、あるいは卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有しない端部で直結、固着されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器とされ、該連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部及び連結部を載置・支持して同連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる３対のローラー機構と、
前記３対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構とが、
傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能な構造に構成されてなることを特徴とする前項（６）に記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。

（８）前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、炭化ケイ素系セラミック製であることを特徴とする前項（６）又は（７）に記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。

（９）前記ローラー機構が、近接して並置された２個のローラーをその周壁面が前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に接触するよう構成されてなることを特徴とする前項（６）〜（８）のいずれか１項に記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。

（１０）前記高温加熱手段が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターであることを特徴とする前項（６）〜（９）のいずれか１項記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。

本発明の連続加熱処理装置、及び卵殻又は貝殻の連続焼成装置によって、下記の効果が発揮できる。
１．請求項１に記載の発明によれば
被加熱処理物投入口に投入された被加熱処理物が、管壁が加熱され、傾斜して横設されたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の回転によって攪拌され、かつ傾斜に沿って搬送されながら加熱されるので、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接配置された加熱手段の発熱量が被加熱処理物にまんべんなく効果的に作用し、熱利用効率の高い連続加熱処理装置が実現できる。
また、前記被加熱処理物は、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の外壁面に近接配置された加熱手段によって高温に加熱された前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁に触れることによって加熱されるので、従来のロータリーキルンを用いた連続加熱処理装置にみられた加熱処理済み物取出口付近のバーナーの噴炎による加熱処理済み物微粉末の飛散という不具合は発生せず、加熱処理済み物が安定して得られる。

２．請求項２の発明によれば、
前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の傾斜角度が５度単位で５〜１５度に調整できるので、被加熱処理物の大きさや重量等の条件に合わせて、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内での搬送速度が選択でき、より効果的な加熱処理が行え、良質の加熱処理済み物が連続して得られる。

３．請求項３の発明によれば、
チューブ状の耐熱性材料製密閉容器が炭化ケイ素系セラミック製であるので、１３００℃〜１４００℃の処理温度を必要とする被加熱処理物に対応できる連続加熱処理装置が実現できる。

４．請求項４の発明によれば、
チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を載置・支持し、回転させるローラー機構が、近接して並置された２つのローラで構成されてなるので、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を安定に載置・支持し、かつ確実、円滑に回転させることができ、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器に投入され被加熱処理物の均一な加熱が可能になる。

５．請求項５の発明によれば、
高温加熱手段が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターでなるので、その配列間隔の調整や、電熱ヒーターに流す電流量によってチューブ状の耐熱性材料製密閉容器内の温度制御が行え、被加熱処理物を効果的に加熱することができる。

６．請求項６の発明によれば、
卵殻又は貝殻の投入口に投入された卵殻又は貝殻が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内が８００℃〜９００℃に加熱された予備焼成部と、１３００℃〜１４００℃に加熱された本焼成部との２つのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器が連結されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の回転によって攪拌され、かつ前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の傾斜に沿って搬送されながら加熱されるので、連通したしたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接配置された加熱手段の発熱量が被加熱処理物にまんべんなく効果的に作用し、熱利用効率の高い卵殻又は貝殻の連続焼成装置が実現できる。
また、前記卵殻又は貝殻は、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の外壁面に近接配置された加熱手段によって高温に加熱された前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁に触れることによって加熱されるので、従来のロータリーキルンを用いた連続焼成装置にみられた卵殻又は貝殻の焼成物取出口付近の噴炎による卵殻又は貝殻の焼成物微粉末の飛散という不具合は発生せず、卵殻又は貝殻の焼成物としての酸化カルシウムが安定して得られる。
さらに、粗砕された卵殻又は貝殻を、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内の温度が８００℃〜９００℃の予備焼成部と、１３００〜１４００℃の本焼成部との２段階に分けて加熱するので、常温の卵殻又は貝殻を投入した場合の卵殻又は貝殻の投入口付近のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁温度と、焼成に必要な最高温度となる卵殻又は貝殻の焼成物取出口付近の管壁温度との温度差によって加わるチューブ状の耐熱性材料製密閉容器へのストレスが軽減され、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の破損が防止される。

７．請求項７の発明によれば、
連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の傾斜角度が５度単位で５〜１５度に調整できるので、焼成するために粗砕された卵殻又は貝殻の大きさや重量等の条件に合わせて耐熱性材料製密閉容器内での搬送速度が選択でき、より効果的な加熱処理が行え、良質の卵殻又は貝殻の焼成物が連続して得られる。

８．請求項８の発明によれば、
チューブ状の耐熱性材料製密閉容器が炭化ケイ素系セラミック製であるので、１３００℃〜１４００℃の処理温度を必要とする卵殻又は貝殻の焼成が、安全、確実に行える卵殻又は貝殻の連続焼成装置が実現できる。

９．請求項９の発明によれば、
チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を載置・支持し、回転させるローラー機構が、近接して並置された２つのローラでなるので、前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を安定に載置・支持し、かつ確実、円滑に回転させることができ、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器に投入された卵殻又は貝殻の均一な加熱が可能になり、良質の卵殻又は貝殻の焼成物としての酸化カルシウムが得られる。

１０．請求項１０の発明によれば、
高温加熱手段が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターで構成されていることから、その配列間隔の調整や、電熱ヒーターに流す電流量によってチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁温度の制御が行えるので、焼成処理する卵殻又は貝殻の種類や粗砕の大きさ等によって予備焼成部、及び本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器内の温度制御を行って、均一で良質の卵殻又は貝殻の焼成物を得ることができる。

本願発明の連続加熱処理装置、及び卵殻又は貝殻の連続焼成装置の実施の形態をそれぞれの実施例の図面に基づいて説明する。

図１に連続加熱処理装置の構造説明図を、図２にチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を載置・支持し、回転させる前後２対のローラ機構と同ローラー機構２対を同期して回転させるローラー回転機構の構成説明図を示す。
図において１は連続加熱処理装置、２はチューブ状の耐熱性材料製密閉容器、２ａは被加熱処理物投入口、２ｂは加熱処理済み物取出口、３、３’はローラー機構、３ａ、３ｂ、３’ａ、３”ａはローラー、４はローラー回転機構、４ａはモーター、４ｂは動力伝達軸、４ｃ、４ｃ’はベルト、５は高温加熱手段、６は断熱カバー、７はホッパー、８は定量投入ダンパー、９は傾斜度調整機構、１０はベッドを示す。

本願発明の連続加熱装置１は、図１に示すように、傾斜して横設され、前端に被加熱処理物投入口２ａを、後端に加熱処理済み物取出口２ｂを有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の前後端部を載置・支持して同チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２を回転させる前後２対のローラー機構３、３’と、前記２対のローラー機構３、３’を同期して回転するローラー回転機構４と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２を高温加熱するためにチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段５と、前記高温加熱手段５の発生する熱を外部に放散させることなくチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の加熱に利用するため前記高温加熱手段５を被包するよう設けられた断熱カバー６と、被加熱処理物を一時貯留するホッパー７と、ホッパー７に貯留された被加熱処理物を一定量ずつ連続して前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の被加熱処理物投入口２ａに投入する定量投入ダンパー８とが、傾斜角度調整機構９を備えたベッド１０上に配置されて構成されている。
そして前記ローラー機構３、３’は、図２（ａ）に示すように、近接して並置された２個のローラー３ａ、３ｂ（ローラー機構３’の詳細は図示されていないが、ローラー機構３と同じであり図示されたローラー３ａ、３ｂを３’ａ、３’ｂと読み替えて理解されたい）で構成され、また、このローラー機構３、３’の合計４個のローラー３ａ，３ｂ、３’ａ、’ｂを同期させて回転させるローラー回転機構は、図２（ｂ）に示すように、モーター４ａと、モーター４ａの回転軸とベルト４ｃ’で連結された動力伝達軸４ｂと、動力伝達軸４ｂの回転を各ローラー３ａ，３ｂ、３’ａ、’ｂに伝達するベルト４ｃとから構成されている。
また、高温加熱手段５は、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターでなり、その配列間隔の調整や、電熱ヒーターに流す電流量によって温度の制御が行えるようになっている。
そしてまたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２は、１３００℃〜１４００℃の高温にも耐えられる炭化ケイ素系セラミック製であることが好ましい。

本願発明の連続加熱処理装置１は、前記前後２対のローラー機構３、３’上に傾斜して横設されたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２を、前記前後２対のローラー機構３、３’及びローラー回転機構の４によって回転させ、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２内に投入された被加熱処理物を攪拌しながら加熱し、加熱処理済み物取出口から加熱処理済み物を取り出すものである。
図１において、ホッパー７に投入された被加熱処理物は、定量投入ダンパー８によって一定量ずつ連続的に取り出され、傾斜して横設されたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の被加熱処理物投入口２ａに投入される。チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２に投入された被加熱処理物は、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の回転によって攪拌されながら、傾斜に沿って前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の加熱処理済み物取出口２ｂに運ばれる。そしてその間に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段５によって加熱された前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁に触れて加熱され、前記加熱処理済み物取出口２ｂから加熱処理済み物として取り出される。

チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の回転は、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の前後端部に周設されたフランジの外周面それぞれに接触して載置する２個のローラー３ａ、３ｂ又は３’ａ、３’ｂでなる前後２対のローラー機構３、３’と、これら４個のローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂに回転の動力源であるモーター４ａによって同期して回転させるための動力伝達軸４ｂと、前記各ローラー３ａ、３ｂ３’ａ、３’ｂそれぞれの回転軸と動力伝達軸４ｂを結んで回転を伝達するベルト４ｃ…と、前記動力伝達軸４ｂと前記モーター４ａの回転軸とを結んでモーター４ａの回転を動力伝達軸４ｂに伝えるベルト４ｃ’とによって行われる。
そしてモーター４ａの回転軸と動力伝達軸４ｂを結ぶベルト４ｃ’が掛けられるプーリーの直径差、動力伝達軸４ｂと各ローラー３ａ，３ｂ３’ａ、３’ｂの回転軸を結ぶベルト４ｃ…が掛けられるプーリーの直径差、及び前記ローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂの直径とチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の両端のフランジとの直径差とを利用してモーター４ａの回転数を順次低下させ、、最終的には前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の回転数が毎分５回程度になるよう設定されている。
なお、各ローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂには、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の両端に周設されたフランジが前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の軸方向に移動して脱落するのを防止するため、前記フランジの両側を挟むようにローラーの直径よりやや大きな直径の円板を備えておくことが好ましい（図２参照）。

被加熱処理物の大きさや重量によって被加熱処理物のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２内の攪拌・加熱時間を調整するため、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能なようベッド１０の一方にジャッキ等の傾斜角度調整機構９を備えている。
また、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁外面に近接して設けられる高温加熱手段５としての電熱ヒータは、その間隔を均等に配列されなくてもよく、被加熱処理物を最も効果的に加熱できるよう、例えば被加熱処理物投入口２ａ側の配列を粗に被加熱処理済み物取出口側の配列を密にして、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁温度を被加熱処理物の移動に合わせて順次高めていくようにしておくことも好ましい。

図３に本願発明の卵殻又は貝殻の連続焼成装置の構造説明図を、図４にチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を載置・支持し、回転させる３対のローラ機構と同ローラー機構３対を同期して回転させるローラー回転機構の構成説明図を示す。
図において１１は卵殻又は貝殻の連続焼成装置、１１ａは予備焼成部、１１ｂは本焼成部、３、３’、３”はローラー機構、３ａ、３ｂ、３’ａ、３”ａはローラー、４はローラー回転機構、４ａはモーター、４ｂは動力伝達軸、４ｃ、４ｃ’はベルト、５、５’は高温加熱手段、６、６’は断熱カバー、７はホッパー、８は定量投入ダンパー、９は傾斜角度調整機構、１０はベッド、２０は連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器、２１は予備焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器、２１ａは卵殻又は貝殻の投入口、２２は本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器、２２ｂは卵殻又は貝殻の焼成物取出口を示す。

本願発明の卵殻又は貝殻の連続焼成装置１１は、図３に示すように、前端に卵殻又は貝殻の投入口２１ａを有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１内を８００℃〜９００℃の高温に加熱するため前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段５と、前記高温加熱手段５の発生する熱を外部に放散させることなく前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１の加熱に利用できるよう前記高温加熱手段５を被包するよう設けられた断熱カバー６で構成された予備焼成部と、
後端に卵殻又は貝殻の焼成物取出口２２ｂを有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２内を１３００℃〜１４００℃の高温に加熱するため前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段５’と、前記高温加熱手段５’の発生する熱を外部に放散させることなくチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２の加熱に利用できるよう前記高温加熱手段５’を被包するよう設けられた断熱カバー６’とで構成された本焼成部と、
前記予備焼成部１１ａと本焼成部１１ｂのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１、２２が、それぞれ卵殻又は貝殻の投入口２１ａ、あるいは卵殻又は貝殻の焼成物取出口２２ｂを有しない端部で直結、固着されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０とされ、該連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０の前後端部及び連結部を載置・支持して同連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０を回転させる３対のローラー機構３、３’、３”と、
前記３対のローラー機構３、３’、３”を同期して回転するローラー回転機構４と
粗砕された卵殻又は貝殻を一時貯留するホッパー７と、
ホッパー７に貯留された卵殻又は貝殻を一定量ずつ連続して前記連通してなるチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０の卵殻又は貝殻の投入口２１ａに投入する定量投入ダンパー８とが、傾斜角度調整機構９を備えたベッド１０上に配置されて構成されている。

そして前記ローラー機構３、３’、３”は、図２（ａ）に示すように、近接して並置された２個のローラー３ａ、３ｂ（ローラー機構３’、３”の詳細は図示されていないが、ローラー機構３と同じであり図示されたローラー３ａ、３ｂを３’ａ、３’ｂ又は３”ａ、３”ｂと読み替えて理解されたい）で構成され、また、このローラー機構３、３’、３”の合計６個のローラー３ａ，３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂを同期させて回転させるローラー回転機構は、図４（ｂ）に示すように、モーター４ａと、モーター４ａの回転軸とベルト４ｃ’で連結された動力伝達軸４ｂと、動力伝達軸４ｂの回転を各ローラー３ａ，３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂに伝達するベルト４ｃ…とから構成されている。
また、高温加熱手段５、５’は、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１、２２の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１、２２を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターでなるので、予備焼成部１１ａと本焼成部１１ｂのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１と２２内の温度差は、前記棒状の電熱ヒーターの配列間隔や、電熱ヒーターに流す電流量を調整することによって実現できる。
また、本焼成部１１ｂのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２は、卵殻又は貝殻の焼成温度１３００℃〜１４００℃に耐えられるものでなくてはならず、したがって、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１，２２は、炭化ケイ素系セラミック製であることが好ましい。

本願発明の卵殻又は貝殻の連続焼成装置は、前記連通してなるチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０を前記３対のローラー機構３、３’、３”によって回転させ、連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０内に投入された卵殻又は貝殻を攪拌しながら予備焼成部１１ａと本焼成部１１ｂの２段階で加熱し、卵殻又は貝殻の焼成物を卵殻又は貝殻の焼成物取出口２２ｂから取り出すものである。
図３において、粗砕されてホッパー７に投入された卵殻又は貝殻は、定量投入ダンパー８によって一定量ずつ連続的に取り出され、予備焼成部１１ａの傾斜して横設されたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１の卵殻又は貝殻の投入口２１ａに投入される。予備焼成部１１ａのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１に投入された卵殻又は貝殻は、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１の回転によって攪拌されながら、傾斜に沿って前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１に連接された本焼成部１１ｂのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２に運ばれる。そしてその間に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段５によって加熱された前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１の管壁に触れて８００℃〜９００℃で焼成される。
予備焼成部１１ａのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１から本焼成部１１ｂのチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２に運ばれた８００℃〜９００℃で予備焼成された卵殻又は貝殻は、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２の回転によって攪拌され、傾斜に沿って卵殻又は貝殻の焼成物取出口２２ｂに運ばれる。そしてその間に前記 チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段５によって加熱されたチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２の管壁に触れ、１３００℃〜１４００℃で焼成され、前記卵殻又は貝殻の焼成物取出口２２ｂから卵殻又は貝殻の焼成物として取り出される。
本願発明の卵殻又は貝殻連続焼成装置１１を、予備焼成部１１ａと本焼成部１１ｂとに分割して２段階で加熱するのは、１３００℃〜１４００℃に加熱された１本のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器に常温の卵殻又は貝殻を投入した場合には、常温の卵殻又は貝殻が触れる卵殻又は貝殻の投入口付近のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁温度と、卵殻又は貝殻の焼成物取出口付近の管壁温度との温度差が大きくなり、その温度差によって炭化ケイ素系セラミック製のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器にストレスが生じ、最悪の場合には破損するおそれが出てくるので、それを予防するため、２段階に分けて１本のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後の温度差を小さくなるようにしたことによる。
また、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１、２２の急峻な温度差によるストレスを避けるため、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２１、２２の管壁外面に近接して設けられる高温加熱手段５としての電熱ヒータの間隔を、例えば卵殻又は貝殻の投入口２１ａ付近を粗に本焼成部１１ｂに近い側に向かって順次密にして、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の管壁温度を被加熱処理物の移動に合わせて順次高めるようにしておくことも好ましい。

連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０の回転は、前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０の前後端部及び連結部に周設されたフランジの外周面それぞれに接触して載置する２個のローラー３ａ、３ｂ又は３’ａ、３’ｂあるいは３”ａ、３”ｂでなる３対のローラー機構３、３’、３”と、これら６個のローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂを回転の動力源であるモーター４ａによって同期して回転させるための動力伝達軸４ｂと、前記各ローラー３ａ、３ｂ３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂそれぞれの回転軸と動力伝達軸４ｂを結んで回転を伝達するベルト４ｃ…と、前記動力伝達軸４ｂと前記モーター４ａの回転軸とを結んでモーター４ａの回転を動力伝達軸４ｂに伝えるベルト４ｃ’とによって行われる。
そしてモーター４ａの回転軸と動力伝達軸４ｂを結ぶベルト４ｃ’が掛けられるプーリーの直径差、動力伝達軸４ｂと各ローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂの回転軸を結ぶベルト４ｃ…が掛けられるプーリーの直径差、及び前記ローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂの直径とチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の両端のフランジの直径との差を利用してモーター４ａの回転数を順次低下させ、最終的には前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器２の回転数が毎分５回程度になるよう設定されている。
なお、各ローラー３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂには、前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０の両端及び連結部に周設されたフランジが前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２２の軸方向に移動して脱落するのを防止するため、前記フランジの両側を挟むようにらの直径よりやや大きな直径の円板を備えておくことが好ましい（図４参照）。

また、本願発明の卵殻又は貝殻の連続焼成装置のベッド１０が、そのホッパー搭載側の下部にジャッキ等の傾斜角度調整機構９を備え、粗砕された卵殻又は貝殻の大きさや重量によって卵殻又は貝殻の焼成時間の調整ができるよう、前記ベッド１０の傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能にすることによって、前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器２０の傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能としている。

本発明は卵殻又は貝殻の再利用を目的に卵殻や貝殻を高温処理して酸化カルシウムを連続して得られるようにしたものであるが、本発明の連続高温処理技術及び連続高温処理装置は、卵殻又は貝殻の連続焼成のみならず、例えば岩石粉末の高温処理や焼却炉で生成された焼却灰の溶融処理など、高温処理を必要とする産業分野においても利用できる。

連続加熱処理装置の構造説明図 チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を載置・支持し、回転させるローラ機構と同ローラー機構２対を同期して回転させるローラー回転機構の構成説明図 本願発明の卵殻又は貝殻の連続焼成装置の構造説明図 チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を載置・支持し、回転させるローラ機構と同ローラー機構３対を同期して回転させるローラー回転機構の構成説明図

符号の説明

１：連続加熱処理装置
２：チューブ状の耐熱性材料製密閉容器
２ａ：被加熱処理物投入口
２ｂ：加熱処理済み物取出口
３、３’、３”：ローラー機構
３ａ、３ｂ、３’ａ、３’ｂ、３”ａ、３”ｂ：ローラー
４：ローラー回転機構
４ａ：モーター
４ｂ：動力伝達軸
４ｃ、４ｃ’：ベルト
５：高温加熱手段
６：断熱カバー
７：ホッパー
８：定量投入ダンパー
９：傾斜度調整機構
１０：ベッド
１１：卵殻又は貝殻の連続焼成装置
１１ａ：予備焼成部
１１ｂ：本焼成部
２０：連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器
２１：予備焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器
２１ａ：卵殻又は貝殻の投入口
２２：本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器
２２ｂ：卵殻又は貝殻の焼成物取出口

Claims (10)

1. 傾斜して横設され、前端に被加熱処理物投入口を、後端に加熱処理済み物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、
   前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部を載置・支持して同チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる前後２対のローラー機構と、
   前記２対のローラー機構を同期して回転させるローラー回転機構と、
   前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を高温加熱するために該チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成され、
   前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を、ローラー回転機構及びローラー機構によって回転させて、チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内に投入された被加熱処理物を攪拌しながら加熱し、加熱処理済み物を加熱処理済み物取出口から取り出すようにしたことを特徴とする連続加熱処理装置。
2. 傾斜して横設され、前端に被加熱処理物投入口を、後端に加熱処理済み物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、
   前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部を載置・支持して同チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる前後２対のローラー機構と、
   前記２対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構と、
   前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を高温加熱するために該チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とが、
   傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能な構造に構成されてなることを特徴とする請求項１に記載の連続加熱処理装置。
3. 前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、炭化ケイ素系セラミック製であることを特徴とする請求項１又は２に記載の連続加熱処理装置。
4. 前記ローラー機構が、近接して並置された２個のローラーをその周壁面が前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に接触するよう構成されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の連続加熱処理装置。
5. 前記高温加熱手段が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の連続加熱処理装置。
6. 傾斜して横設され、前端に卵殻又は貝殻の投入口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を８００℃〜９００℃の高温に加熱するため容器管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された予備焼成部と、
   傾斜して横設され、後端に卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を１３００℃〜１４００℃の高温に加熱するため容器管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された本焼成部と、
   前記予備焼成部と本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、それぞれ卵殻又は貝殻の投入口、あるいは卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有しない端部で直結、固着されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器とされ、該連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部及び連結部を載置・支持して同連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる３対のローラー機構と、
   前記３対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構とで構成され、
   前記連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を、ローラー回転機構及びローラー機構によって回転させて、連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器内に投入された被加熱処理物を攪拌しながら２段階で加熱・焼成し、卵殻又は貝殻の焼成物を卵殻又は貝殻の焼成物取出口から取り出すようにしたことを特徴とする卵殻又は貝殻の連続焼成装置。
7. 傾斜して横設され、前端に卵殻又は貝殻の投入口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を８００℃〜９００℃の高温に加熱するためチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された予備焼成部と、
   傾斜して横設され、前端に卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有するチューブ状の耐熱性材料製密閉容器と、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器内を１３００℃〜１４００℃の高温に加熱するためチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に近接して設けられた高温加熱手段とで構成された本焼成部と、
   前記予備焼成部と本焼成部のチューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、それぞれ卵殻又は貝殻の投入口、あるいは卵殻又は貝殻の焼成物取出口を有しない端部で直結、固着されて連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器とされ、該連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器の前後端部及び連結部を載置・支持して同連通したチューブ状の耐熱性材料製密閉容器を回転させる３対のローラー機構と、
   前記３対のローラー機構を同期して回転するローラー回転機構とが、
   傾斜角度を５度単位で５〜１５度に調整可能な構造に構成されてなることを特徴とする請求項６に記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。
8. 前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器が、炭素ケイ素系セラミック製であることを特徴とする請求項６又は７に記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。
9. 前記ローラー機構が、近接して並置された２個のローラーをその周壁面が前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の管壁外面に接触するよう構成されてなることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。
10. 前記高温加熱手段が、前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器の上下に前記チューブ状の耐熱性材料製密閉容器を挟むように配設された複数本の棒状の電熱ヒーターであることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項記載の卵殻又は貝殻の連続焼成装置。