Rotary kiln

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例，使得本发明所属领域的普通技术人员可以容易地实施本发明的技术思想。然而，本发明可以被实施为不同的形式，并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施例。在附图中，为了清楚起见，将省略对于描述本发明而言不必要的任何内容，而且在附图中类似的附图标记指示类似的元件。

[根据本发明的第一实施例的旋转窑]

根据本发明的第一实施例的旋转窑可以被应用于包括外部加热装置(电加热器和燃烧器)和内部加热装置(微波)的复合加热方法，并且因此显著地减少粉末原材料的加热时间以更加增加温度增加速率，由此显著地减小设备的长度，特别地，因为粉末原材料被同时地搅拌和直接加热，所以在相同的设备尺寸的情况下可以显著地增加生产率。

例如，如在图1到图11中所示，根据本发明的第一实施例的旋转窑包括：烧结装置100，该烧结装置100设置有旋转管，该旋转管在水平方向上旋转的同时混合输入的粉末原材料1；外部加热装置200，该外部加热装置200通过加热旋转管的外侧来直接地加热输入旋转管中的粉末原材料1；和内部加热装置300，该内部加热装置300同时搅拌和直接加热输入旋转管中的粉末原材料。

烧结装置

烧结装置100被构造成在水平方向上旋转粉末原材料，并且包括主体100a、旋转管110、原材料输入构件120、原材料排放构件130、输入保护构件140和排放保护构件150。

旋转管110具有圆筒形形状，如在图2中所示，旋转管110在左右方向上伸长，并且被可水平旋转地安设在主体100a的顶表面上，以混合粉末原材料1。

这里，旋转管110通过旋转装置以在水平方向上可旋转的方式被安设在主体100a的顶表面上。即，旋转装置包括：旋转齿轮110a，该旋转齿轮110a被设置成包围旋转管110的外周表面的形状；和支撑件110b，该支撑件110b设置有支撑齿轮，该支撑齿轮与旋转齿轮110a的底表面的两侧中的每一侧接合以支撑旋转齿轮，并且通过旋转齿轮110a进行旋转。在具有这种构造的旋转装置中，当旋转管110旋转时，旋转齿轮110a通过与旋转管110联锁而旋转，并且支撑齿轮通过旋转齿轮110a旋转。这里，因为支撑齿轮支撑旋转齿轮110a的底表面的两侧，所以旋转管110可以在水平方向上稳定地旋转。

这里，旋转装置被设置在旋转管110的一端和主体之间以及旋转管110的另一端和主体之间，以稳定地支撑旋转管110的一端和另一端。

旋转管可以由具有优良导热率的金属材料制成。

在原材料输入构件120中，旋转管110的一端(当在图2中观察时为旋转管的左端)被可自由旋转地插入，并且设置了将粉末原材料1输入旋转管110中的原材料输入部121。即，原材料输入构件120通过原材料输入部121将粉末原材料1输入旋转管110的一端中。

这里，原材料输入部121在离开或靠近原材料输入构件120的方向上被可移动地安设在主体100a的顶表面上。因此，从原材料输入部121排放原材料的出口可以通过原材料输入构件120被置放在旋转管110的内侧，并且原材料输入部121的出口可以被置放成从原材料输入构件120拉出。结果，可以更容易地执行原材料输入部121的维护。即，原材料输入部121包括：存储部121a，粉末原材料1被存储在该存储部121a中；轮子121b，该轮子121b沿着设置在主体100a上的轨道可移动地安设存储部121a；连接管121c，该连接管121c将存储部121a连接到原材料输入构件120和旋转管110；和进给螺杆121d，该进给螺杆121d被设置在连接管121c的内侧，并且在旋转的同时移动存储在存储部121a中的粉末原材料1，以将粉末原材料1输入旋转管110中。

原材料输入构件120进一步包括气体输入部122，该气体输入部122将气体注射到旋转管110中以与粉末原材料1反应，并且气体输入部122通过原材料输入构件120被连接到旋转管110的一端的内侧。

原材料输入构件120和旋转管110的一端被维持在彼此隔开设定间隔的状态中，以防止旋转管110的热源被直接地传导到原材料输入构件120，由此防止原材料输入构件损坏或变形。特别地，具有耐热性的耐热构件可以被设置在原材料输入构件120和旋转管110的一端之间，以显著地防止原材料输入构件120由于旋转管110的热源而变形。

具有以上构造的原材料输入构件120可以稳定地将粉末原材料和气体输入旋转管中。

在原材料排放构件130中，旋转管110的另一端(当在图2中观察时为旋转管的右端)被可自由旋转地插入，并且设置了从旋转管110排放粉末原材料1的原材料排放部131。即，原材料排放构件130通过原材料排放部131将从旋转管110排放的粉末原材料1移动并且存储到设定的地点。

这里，原材料排放构件130可以被置放成使得旋转管110的另一端被插入或移动以从旋转管110的另一端分离。因此，能够更容易地对旋转管110的另一端和原材料排放构件执行维护。

原材料排放构件130进一步包括气体排放部132，该气体排放部132排放旋转管110内侧的气体，并且气体排放部132具有通过原材料排放构件130被连接到旋转管110的另一端的内侧的结构。

原材料排放构件130和旋转管110的另一端被维持在彼此隔开设定间隔的状态中，以防止旋转管110的热源被直接地传导到原材料排放构件130，由此防止原材料排放构件130损坏或变形。特别地，具有耐热性的耐热构件可以被设置在原材料排放构件130和旋转管110的另一端之间，以显著地防止原材料排放构件130由于旋转管110的热源而变形。

输入保护构件140被构造成保护在原材料输入构件和旋转管之间的部分，并且具有被固定到原材料输入构件120的一端以及以包围旋转管110的一端的外周表面的形状被支撑的另一端。因此，能够完成或密封在原材料输入构件120和旋转管110的一端之间的部分，并且结果是，可以针对外侧保护在原材料输入构件120和旋转管110的一端之间的部分。另外，能够防止在旋转管内侧产生的异物通过在原材料输入构件120和旋转管110的一端之间的间隙被排放到外侧。

例如，输入保护构件140包括：固定件141，该固定件141被固定到原材料输入构件120；支撑件142，该支撑件142以包围旋转管110的一端的外周表面的形状被支撑；连接件143，该连接件143将固定件141连接到支撑件142；和扼流结构144，该扼流结构144用于防止微波泄漏。

这里，连接件143被形成为在旋转管110的纵向方向上具有弹性恢复力的波纹管道，以防止连接件143变形。

支撑件142可以由耐热材料制成，从而不由于旋转管110的热源而变形。

具有这种构造的输入保护构件140可以稳定地保护在原材料输入构件和旋转管之间的部分。

排放保护构件150被构造成保护在原材料排放构件和旋转管之间的部分，并且具有被固定到原材料排放构件130的一端以及以包围旋转管110的另一端的外周表面的形状被支撑的另一端。因此，能够完成或密封在原材料排放构件130和旋转管110的另一端之间的部分，并且结果是，可以针对外侧保护在原材料排放构件130和旋转管110的另一端之间的部分。另外，能够防止在旋转管内侧产生的异物通过在原材料排放构件130和旋转管110的另一端之间的间隙被排放到外侧。

例如，排放保护构件150包括：固定件151，该固定件151被固定到原材料排放构件130；支撑件152，该支撑件152以包围旋转管110的另一端的外周表面的形状被支撑；连接件153，该连接件153将固定件151连接到支撑件152；和扼流结构154，该扼流结构154用于防止微波泄漏。

这里，连接件153被形成为在旋转管110的纵向方向上具有弹性恢复力的波纹管道，以防止连接件153变形。

支撑件152可以由耐热材料制成，从而不由于旋转管110的热源而变形。

具有这种构造的排放保护构件150可以稳定地保护在原材料排放构件和旋转管之间的部分。

烧结装置100进一步包括旋转构件160，该旋转构件160使旋转管在水平方向上旋转。旋转构件160包括：驱动齿轮161，该驱动齿轮161被联接以包围旋转管110的外周表面；和驱动马达162，该驱动马达162与驱动齿轮161接合，以通过驱动齿轮161使旋转管110在水平方向上旋转。这里，驱动齿轮161和驱动马达162可以被连接，以通过链条或皮带传递动力。

因此，烧结装置100可以在在水平方向上旋转的同时稳定地混合输入的粉末原材料。

外部加热装置

外部加热装置200被构造成通过加热旋转管110的外侧来加热输入旋转管110中的粉末原材料，并且包括：加热本体210，该加热本体210被设置成包围旋转管110的外表面的形状，并且允许外表面的一侧被固定到主体100a的顶表面；和加热介质220，该加热介质220被设置在对应于旋转管110的加热本体210中，以加热旋转管110。

这里，加热介质可以是电热量产生元件、SIC、Mo-Si和气体燃烧器中的任一个。

加热本体210的外表面由耐热材料制成，使得加热介质220的热源不被排放到外侧。

当加热介质220被加热时，具有这种构造的外部加热装置200可以通过加热介质220来加热旋转管110，并且还通过被加热的旋转管110来加热粉末原材料1。

内部加热装置

内部加热装置300被构造成同时搅拌和加热输入旋转管中的粉末原材料，并且包括：微波产生部310，该微波产生部310产生微波；引导部320，该引导部320将从微波产生部310产生的微波引导到旋转管110中；和搅拌热量产生部330，该搅拌热量产生部330在旋转管110的内周表面上同时搅拌和加热输入的粉末原材料。

微波产生部310被构造成产生微波。微波也称为超高频，并且通常指具有300万兆周的频率和1m或更短的波长的无线电波。更详细地，微波产生部310在大约300MHz到大约300GHz的频率范围中发射微波。

引导部320包括：竖直管321，该竖直管321具有连接到微波产生部310的一端以及插入原材料输入构件120中的另一端；和水平管322，该水平管322从竖直管321的另一端延伸到旋转管110的内侧。因此，引导部320可以稳定地将微波产生部310的微波引导到旋转管110的内侧。

特别地，在原材料输入构件和旋转管之间的部分可以由输入保护构件密封，并且在原材料排放构件和旋转管之间的部分可以由排放保护构件密封，以防止发生被引导到旋转管中的微波的外部泄漏。

多个引导孔322a被形成在水平管322中，并且因此，从微波产生部310产生的微波可以被发射以通过所述多个引导孔322a分散到旋转管110中。

搅拌热量产生部330被构造成通过微波产生热量，并且包括：联接杆331，该联接杆331在旋转管110的纵向方向上被置放在旋转管110的内周表面上；一个或多个搅拌热量产生元件332，所述一个或多个搅拌热量产生元件332被装配以被联接到联接杆331，并且搅拌输入旋转管110中的粉末原材料1并且同时在当吸收微波时产生热量的同时加热粉末原材料1；和联接件333，该联接件333将联接杆331的两端中的每一端联接到旋转管110的内周表面。

搅拌热量产生元件332由当吸收微波时产生热量的材料制成。例如，搅拌热量产生元件332由碳化硅(SiC)或石墨制成，优选地由碳化硅(SiC)制成。

微波可以将碳化硅(SiC)的温度升高到大约1800℃。

联接件333的一端通过焊接被联接到旋转管110的内周表面，并且联接杆331的端部被装配并联接到被形成在另一端处的通孔，以将联接杆固定到旋转管110的内表面。

这里，联接杆331和联接件333不通过微波而彼此反应，并且由耐热性强的耐热材料制成。

特别地，联接件333可以将联接杆331固定成从旋转管110的内周表面隔开设定距离的状态，并且因此，联接到联接杆331的搅拌热量产生元件332可以从旋转管110的内周表面隔开，以改进搅拌热量产生元件332的放热性质，由此改进粉末原材料1的加热性质。在旋转管110的内周表面和搅拌热量产生元件332之间的设定距离的范围为5mm到10mm。

联接杆331可以被形成为圆形形状，并且搅拌热量产生元件332可以被形成为管形状或圆筒形形状，以被联接到圆形联接杆331。即，搅拌热量产生元件332被形成为管或圆筒的形式，以搅拌输入旋转管110中的粉末原材料1，以当在图2中观察时使粉末原材料的竖直下降最小化。

如果搅拌热量产生元件330被设置成被联接到联接杆331的两个或更多个搅拌热量产生元件332，则进一步设置将所述两个或更多个搅拌热量产生元件332彼此分离的辅助管334。这里，辅助管334不通过微波而反应，并且由耐热性强的耐热材料制成。即，在搅拌热量产生部330中，搅拌热量产生元件332和辅助管334可以被交替地布置在联接杆331上，或者两个搅拌热量产生元件332和一个辅助管334可以被交替地布置在联接杆331上。当然，可以通过改变辅助管334的长度来改变置放在联接杆上的三个或更多个搅拌热量产生元件332之间的间隔。

另一方面，至少两个或更多个、优选四个搅拌热量产生部分330可以沿着旋转管110的圆周被联接到旋转管110的内周表面，并且因此，输入旋转管110中的粉末原材料1可以被有效地搅拌和加热。

在用于组装具有这种构造的搅拌热量产生部330的方法中，搅拌热量产生元件332和辅助管334被联接以被交替地置放到联接杆331，并且然后，联接件333被装配并联接到联接杆331的两端。接着，联接件333被置放在旋转管110的内周表面上，并且然后通过焊接被联接。

关于以此方式组装的搅拌热量产生部的操作方法，当旋转管110在水平方向上旋转时，搅拌热量产生部通过与旋转管110联锁而旋转。这里，搅拌热量产生部330的搅拌热量产生元件332可以通过被引导到旋转管中的微波来产生热量，使得旋转管110的总体内部温度快速地增加至设定温度。这里，旋转管的总体内部温度可以均匀地增加。因此，能够快速地加热输入旋转管110中的粉末原材料1。特别地，当搅拌热量产生元件332被置放在旋转管110的内周表面的下端处时，搅拌热量产生元件332可以与粉末原材料1直接接触以直接地加热粉末原材料1，并且同时使粉末原材料1在旋转管110的旋转方向上移动以搅拌粉末原材料1。

在本发明中，虽然已经作为一个实施例描述了圆形搅拌热量产生元件，但是搅拌热量产生元件可以被形成为椭圆形、三角形、正方形和矩形形状中的任一种。

因此，根据本发明的第一实施例的旋转窑可以包括外部加热装置和内部加热装置，以显著地减少粉末原材料的加热时间，从而更加增加温度增加速率，由此显著地减小设备的长度，特别地，因为粉末原材料被同时搅拌和直接加热，所以在相同的设备尺寸的情况下可以显著地增加生产率。

在下文中，将描述根据本发明的第一实施例的旋转窑的操作方法。

[根据本发明的第一实施例的旋转窑的操作方法]

首先，旋转管110通过旋转构件160在水平方向上旋转。而且，旋转管110的外侧通过外部加热装置200被加热，以增加旋转管110的内部温度。

另外，旋转管110的内侧通过内部加热装置300被加热，使得旋转管110的内部温度快速地增加至设定温度。这里，旋转管110的内部温度增加，并且同时地，旋转管110的整个内侧具有均匀的温度。

即，当内部加热装置300通过微波产生部310产生微波时，由微波产生部310产生的微波通过引导部320被引导到旋转管110中，并且当通过与旋转管110联锁而旋转的搅拌热量产生部吸收被引导到旋转管110中的微波时，产生了热量，以增加旋转管110的内部温度。

在这种状态中，当粉末原材料1通过原材料输入构件120的原材料输入部121被输入旋转管110的一端中时，粉末原材料1被从旋转管110的一端转移到另一端并且同时被混合，并且然后被外部加热装置200和内部加热装置300加热。这里，粉末原材料1被内部加热装置300的搅拌热量产生部330搅拌并且直接加热，以改进搅拌性质和加热性质。

这里，气体通过气体输入部122被引入旋转管110中，以与粉末原材料1反应，并且从旋转管110排放的气体通过气体排放部132被收集。

此后，当被加热的粉末原材料1通过旋转管110的另一端被排放时，粉末原材料通过原材料排放构件130的原材料排放部131被存储在设定的位置处。

在下文中，在描述本发明的另一个实施例时，具有与上文提到的实施例相同的功能的构件已经在附图中被赋予相同的附图标记，并且因此将省略重复的描述。

[根据本发明的第二实施例的旋转窑]

在根据本发明的第二实施例的旋转窑中，如在图12中所示，联接凹槽112a被形成在旋转管110的内周表面的两端中的每一端中，并且联接件333被装配并联接到联接凹槽112a。

因此，在根据本发明的第二实施例的旋转窑中，联接件333可以在不进行焊接的情况下被联接到旋转管110的内周表面，并且结果是，可以改进可加工性。特别地，可以容易地检查安设在旋转管内侧的搅拌热量产生部的安设位置。

[根据本发明的第三实施例的旋转窑]

如在图13中所示，根据本发明的第三实施例的旋转窑包括旋转管110。这里，旋转管110具有双重结构。即，旋转管110包括外管111和内管112，该内管112被设置在外管111的内侧，并且内部加热装置300被联接到该内管112。

外管111和内管112可以由相同材料制成，并且多个内管112可以被置放在外管111的内侧从而在纵向方向上彼此连接。

因此，根据本发明的第三实施例的旋转窑可以解决拆解整个旋转窑的问题，这是因为当更换或维修搅拌热量产生部时，仅仅需要将内管112从外管111分离。

相应地，与前文描述和其中所描述的示例性实施例相比，本发明的范围更由所附权利要求限定。在本发明的权利要求的等价含义内和在权利要求内做出的各种修改被视为在本发明的范围中。

附图标记说明

1：粉末原材料

100：烧结装置

110：旋转管

111：外管

112：内管

112a：联接凹槽

120：原材料输入构件

121：原材料输入部

122：气体输入部

130：原材料排放构件

131：原材料排放部

132：气体排放部

140：输入保护构件

150：排放保护构件

160：旋转构件

161：驱动齿轮

162：驱动马达

200：外部加热装置

210：加热本体

220：加热介质

300：内部加热装置

310：微波产生部

320：引导部

330：搅拌热量产生部

331：联接杆

332：搅拌热量产生元件

333：联接件

334：辅助管