JP7434540B2 - 少なくとも１つの加熱要素を含む、製品の熱処理用装置および対応する方法 - Google Patents

Description

本発明は、熱処理装置に関する。

本発明は同様に、このような装置によって行なわれる、物質に対して熱処理を適用する方法にも関する。

産業界で一般に使用されている熱処理装置は概して、移送部材と熱処理を行なう加熱要素とを含んでいる。

したがって、本出願人は、その特許文献１中で、筐体と、この筐体の入口と出口の間で物質を搬送するためのコンベヤシステムとを含む熱処理装置において、このコンベヤ手段が、回転軸を中心にして筐体の内側で回転するように組付けられたスクリュおよびこのスクリュを回転駆動するための手段を含んでいる、熱処理装置を提案してきた。該装置は同様に、ジュール効果によってスクリュを加熱するための加熱手段も含んでいる。

処理すべき物質は、通常分割した固体の形で筐体の入口内に導入される。スクリュは物質を筐体の出口に向かって連続的に押す。スクリュの温度のため、物質は前進するにつれて徐々に加熱され、こうして熱処理が施される。

したがって、このタイプの装置は、あらゆるタイプの物質を効果的に処理することを可能にする。

それでも、このような配設は、高温での熱処理を企図することをつねに可能にするわけではない。

したがって、当該出願人は特許文献１において、耐火材料製の内部壁を有し、前記内部壁自体が筐体の内側を前進する分割した固体の放射加熱のための加熱手段を構成するようにスクリュが内部壁を加熱するための手段を構成している、筐体を得ることを提案した。

このような状況下で、物質はスクリュおよび内部壁の両方によって加熱され、こうして、物質を高温で加工することを可能にする。

それでも、スクリュはそれ自体、温度が過度に高く上昇させられてはならず、そうでなければ破損するリスクがある。

物質の熱処理が気体だけでなく残留物の生成も発生させる場合、これらの残留物は、筐体全体に沿ってスクリュを冷却する傾向を有し、これによりスクリュの過度の温度上昇がことごとく制限される。

しかしながら、熱処理が残留物の生成をほとんどまたは全く発生させない場合には、物質が気体に変換された結果として、物質はもはや筐体からの出口近くでスクリュを冷却することができない。

したがって、スクリュを保護する目的で、筐体からの出口に温度センサを配設し、センサにより送出される温度が設定温度を超えた場合にはつねに瞬間的にスクリュに対する電力供給を中断してスクリュが冷却できる時間を与えることが知られている。

欠点は、筐体の出口により近いスクリュの部分が、冷却に最も時間のかかる部分でもあるということにある。その結果、筐体の始めにあるスクリュの部分が物質に対して熱処理を適用するのに充分高温となるために充分急速には給電が再開されるとはかぎらない。

このことは、未処理の物質を筐体の内側に蓄積させ、こうしてスクリュを動けなくする傾向をもつ。これは詳細には、当初固体で分割された物質である物質が、高温に付された時点で軟化さらには部分的に融解する段階を通過し、これにより融解した粘性の物質の中にスクリュが捕捉されることによって動けなくなった場合に発生する。このことは特に、処理すべき物質がポリマである場合にあてはまる。

欧州特許第２２１８３００号明細書 仏国特許第２９９５９８６号明細書 国際公開第２０１９／２２８６９６号

本発明の目的は、スクリュが物質により動けなくなるあらゆるリスクを制限しながら、物質に対して熱処理を適用するための装置を提案することにある。

本発明の目的は、このような装置によって行なわれるような物質に対する熱処理の適用方法を提供することにある。

この目的を達成するために、物質を熱処理に付すための装置において：
・ 耐火材料のライニングを有する筐体と；
・ 物質をライニングへの入口とライニングからの出口の間で物質を移動させるために回転軸を中心としてライニングの内側で回転するように組付けられたスクリュであって、電力供給を受けた時点で物質に対して熱処理を適用するための加熱手段も形成しているスクリュと；
を含む装置が提供されている。

本発明によると、装置は、作動中にライニングを加熱するための少なくとも１つの加熱要素を含み、この加熱要素はライニングの壁のうちの少なくとも１つの内部に配設されている。

結果として、スクリュを用いて物質に適用される熱処理は、内部に好適な形で配設された加熱要素を有する耐火ライニングを用いて補完および／または置換され得る。

こうして、例えば電力供給が一時的に停止された場合にスクリュが冷却されるまでの時間、スクリュにより物質に対して適用される熱処理を補完および／または置換するために加熱要素を用いることによって、物質によりスクリュが動けなくなるあらゆるリスクを制限することが可能になる。

したがって、エネルギの観点から見ても同様にさほど高価ではない解決法によって、物質の熱処理を続行することができる。

本発明はこうして、ライニングの内側に送出される加熱の質および面積を最適化するのに役立つ。

有利にも、本発明は、内部に加熱要素を導入するためにライニングの壁のうちの少なくとも１つを穿孔することによって、既存の装置に組み込むことができる。

同様に、加熱要素は、ライニングの１つ以上の壁の内部に配設されていることから、物質に適用される熱処理に起因してライニングの内側に存在する雰囲気から保護されている。この雰囲気は、処理対象の物質によっては、潜在的に腐食性のものであり得る。

任意には、加熱要素は、ライニングへの入口に配設されている。

任意には、装置は、ライニングへの入口に配設されている加熱要素のみを含む。

任意には、装置は、ライニングの相対する側面に延在する少なくとも１対の加熱要素を含む。

任意には、少なくとも１つの加熱要素は、ライニングの側壁面のうちの少なくとも一方の中で延在するように配設されている。

任意には、装置は、加熱要素が内部に延在している壁に対しておよび互いに対して平行に延在する少なくとも２つの加熱要素を含む。

任意には、装置は、垂直方向に延在する少なくとも２つの加熱要素を含む。

任意には、加熱要素は、ライニングの高さの７５％～９５％にわたり延在している。

任意には、加熱要素は、抵抗加熱要素である。

任意には、加熱要素は、カートリッジヒータである。

任意には、装置は、筐体に対して加熱要素を締結するための締結用プレートを含む。

任意には、プレートは、少なくとも１つの加熱要素を収容するのに好適である少なくとも１つのオリフィスを伴う少なくとも１つのストリップが内部に配設された少なくとも１つの開口部を含む。

任意には、装置は、ライニングの壁のうちの少なくとも１つの内部の温度を測定するための少なくとも１つの測定部材を含む。

任意には、装置は、測定部材と交換されるデータに基づいて少なくとも加熱要素を制御する少なくとも１つの制御ユニットを含む。

任意には、装置は、第１にライニングの入口に連結され、そして第２に筐体内に制御された空気流を導入するために空気入口に連結されている管を含む。

本発明は、このような装置によって行なわれる、物質に熱処理を適用する方法において、スクリュが給電を受けていない時に加熱要素を使用するステップを含む方法をも提供する。

任意には、ライニングの内側に導入される物質は、熱処理に付された場合に残留物をほとんどまたは全く生成しない物質である。

任意には、物質はポリマ材料である。

本発明の他の特徴および利点は、本発明の特定の非限定的な実施形態についての以下の説明を読んだ時点で明らかになる。

本発明は、添付図を参照して提供される以下の説明に照らして、より良く理解できるものである。

図１は、本発明の特定の実施形態における装置の概略図である。 図２は、図１に示されている装置の概略的横断面図である。 図３は、図１に示されている装置の筐体の斜視図である。

図１は、物質に対して熱処理を適用するための全体的参照番号１が付された本発明の特定の実施形態における装置を示す。

この例では、装置１は、合成ガスさらにはメタンガスあるいは二水素を生成する目的で、例えば植物性廃棄物さらにはポリマ廃棄物などの廃棄物のガス化に適用可能である。

当然のことながら、この利用分野は非限定的であり、装置１は多くの他の利用分野のためにも使用可能である。一例として、加熱、焙煎、熱分解、ガス化、脱揮、乾燥などを挙げることができる。

装置１は、概して本質的に水平な方向に広がり、脚部により地面から一定の距離のところで保持された筐体２を有する。

この例において、物質は、分割された固体の形で筐体内２に導入される。分割された固体は、粉末、顆粒、部片、繊維、シートなどの形をしていてよく、植物、鉱物、化学物質由来のものであり得る。したがって、物質は、任意のタイプ（木材、プラスチック、スラッジ、廃棄物など）のものであり得る。

筐体２は、実質的に筐体２の第１の長手方向端部で筐体２のカバー内に配設された少なくとも１つの入口４を有する。特定の一実施形態において、装置は、筐体への入口４に対して封止した形で連結されている入口管５を含む。一例として、入口管５は、分割された固体の形で考慮対象の物質を破砕、圧密、押出し加工、融解、検量または整粒するための装置に連結される。入口管５は同様に、制御された空気（ひいては酸素）の取込みの結果としての筐体２の内側での物質の部分的燃焼によりガス化処理を改善するために、空気入口にも連結され得る。物質はこのとき空気と同じ入口管５を介して筐体２内に導入されるという点に留意すべきである。

筐体２は同様に、この例では、実質的に筐体２の２つの長手方向端部のうちの第２の端部において筐体２の底面内に配設された少なくとも１つの第１の出口６をも含んでいる。

特定の一実施形態において、装置は、筐体２の第１の出口６に対して封止した形で連結されている第１の出口管７を含む。一例として、第１の出口管７は、物質を冷却するための装置または物質の後処理のための装置に連結される。

この例では、筐体２は、分割された固体の熱処理の結果としての気体副産物を回収するために第２の出口８を有する。問題の気体副産物の性質は、問題の処理のタイプによって左右される。したがって、それは気体、煙、蒸気、重金属であり得る。

特定の実施形態において、装置１は、筐体２の第２の出口８に対して封止した形で連結されている出口管９を含む。一例として、出口管９は、例えば前記気体副産物を精製する目的で、気体副産物の後処理のための装置に連結される。

この例においては、筐体２は矩形の断面を有する。

一例として、筐体２は、金属製である。典型的には、筐体２は、ステンレス鋼などの鋼製であり、例えば非磁性である。

ボックス３は、筐体２の長手方向端部の各々に締結される。

装置１は、筐体２の内側で長手方向軸Ｘを中心にして回転するように組付けられた、長手方向軸Ｘのスクリュ１０を含み、この例における長手方向軸Ｘは、筐体２の全体的方向に対して平行である。したがって、この例において、長手方向軸Ｘは水平である。

具体的には、スクリュ１０は、それぞれのシャフトセグメントの先端部に対しその２つの端部の各々で締結されている螺旋コイルの形をしているが、これは当然のことながら一例にすぎず、他の任意の螺旋タイプの幾何学的構成を使用することも可能と思われる。

したがって、スクリュ１０自体は厳密な意味でのシャフトを有していない。

各シャフトセグメントのもう一方の端部は、結び付けられたボックスを通過する同じ軸上のシャフトに連結される。

各ボックス３には、スクリュ１０を回転駆動するのに役立つ手段、およびジュール効果による加熱手段を構成するようにスクリュ１０に対し電力を送出するための手段が具備されている。したがって、スクリュ１０は、加熱移送手段を構成する。

このために、スクリュ１０を構成する材料の大部分は、導電性である。

装置は同様に、筐体の内側に配設されている耐火材料のライニング１１も含む。現実には、スクリュ１０は直接、ライニング１１の内側に延在し、したがってこのライニングはそれ自体が筐体２の内側に配設されている。より厳密には、この例において、スクリュ１０はライニング１１の底面１２上に載っている。

接触した物質を直接加熱し前記物質を長手方向に移送するというその機能に加えて、スクリュ１０は同様に、ライニング１１を加熱し、このライニングはこうしてそれ自体、分割された固体の質量に対して放射加熱を提供する。

ライニング１１は、筐体２の全体的方向と一致するかまたはこの方向に平行な、本質的に水平である全体的方向を有する。より厳密には、ライニング１１は、筐体２の入口と出口の間に延在し、対応する形で、入口管５と２つの出口管７および９をライニング１１に連結するための入口４および２つの出口６および８を有する。したがって、物質は、ライニング１１を通って筐体２の内側を走行する。

当該例においては、ライニング１１は、２つの側壁面１３ａおよび１３ｂによって延長されている上述の底面１２、ライニングの天井１６、ならびにライニングを閉鎖する前方および後方壁１５および１４を有する。

好ましくは、ライニング１１は同様に、ライニング１１の内部輪郭の少なくとも一部分がスクリュ１０の外部輪郭をたどるような形で整形されている。

当該例では、底面１２のみが、その上に載っているスクリュ１０の輪郭と密に整合している。

結果として、スクリュ１０とライニング１１の間のあらゆる間隙は、ライニングの底面部分において制限されている。

スクリュ１０の大部分が導電性材料で構成されていることから、そしてそれが少なくとも１つの電源に接続されていることから、ライニング１１は、耐火性と同時に電気絶縁性を有する材料でできていることが好ましい。一例として、ライニングは、炉壁を製造するために一般的に使用されているものなどの耐火性コンクリートまたは耐火性セラミック材料で作られていてよい。このような材料は、非常に高い、特に２０００℃よりも高い融点を有する。一例としては、ライニング１１はアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）をベースとしていてよい。

当該例においては、管５、７、９は好ましくは同様にして、ライニング１１の材料と同じ種類の耐火材料で作られている。

好ましい実施形態において、筐体２およびライニング１１は互いに接触していない。

したがって、装置１は、ライニング１１と筐体２の間に延在する断熱性材料製中間ブランケット２６を含む。一例としては、ブランケットはロックウールまたは、非常に高い温度に対する優れた耐性を有するより技術的な材料でできている。

本発明によると、装置１は、ライニング１１の壁のうちの少なくとも１つの中に配設された少なくとも１つの加熱要素を含む。

好ましくは、装置１は少なくとも１対の加熱要素１７ａおよび１７ｂを含む。この例において、装置は、１～６対の加熱要素、好ましくは２～５対の加熱要素を含む。

一例として、少なくとも１つの加熱要素が、ライニングの壁面の少なくとも１つの中に延在するように配設されている。

当該例において、所与の対の中の加熱要素１７ａおよび１７ｂの各々は、ライニング１１の壁面１３ａおよび１３ｂの１つの中にそれぞれ互いに面するように配設されている。

加熱要素１７ａおよび１７ｂはこうして、ライニング１１の両側でその側面上に存在している。

好ましくは、所与の対の加熱要素１７ａおよび１７ｂの両方共が、ライニング１１の全体的方向（この方向は長手方向軸Ｘと一致するかまたは平行である）に沿って同じ距離のところに位置設定されている。

加熱要素対は、ライニング１１の全体的方向に沿って互いに規則的に離隔されている。

ライニング１１の所与の側の加熱要素は、ライニング１１の全長の５％～２５％の範囲内、主として１０％～２０％の範囲内にある長さ（すなわちセグメントの端部における２つの加熱要素間の距離）を有するセグメントを占有している。好ましくは、セグメントは、ライニング１１の前方壁１４で始まり、加熱要素１７ａおよび１７ｂはこうして、ライニング１１の前方、好ましくはライニング１１の入口４の周りに配設されている。

したがって、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、ライニング１１の上流側部分の中に配設されている。

当該例においては、加熱要素１７ａおよび１７ｂの第１の対が、ライニング１１の入口４の上流側でライニング１１の最前部に配設されている。加熱要素１７ａおよび１７ｂの第２の対（図示せず）が、好ましくは入口４と同じレベルでその相対する側に配設される。加熱要素１７ａおよび１７ｂの残りの対はその後に配設される。

この例では、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、全て同一である。一変形形態において、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、全て互いに同一である必要はない。例えば、加熱要素は、それらの場所に応じて異なる形でライニング１１を加熱するように構成され得る。

各加熱要素１７ａおよび１７ｂは、直線的に延在している。

加熱要素１７ａおよび１７ｂは好ましくは互いに平行に延在する。この例では、加熱要素１７ａおよび１７ｂは実質的に垂直に延在している。

好ましくは、加熱要素１７ａおよび１７ｂはライニング１１の壁面１３ａおよび１３ｂ内のみならず、部分的にその底面１２内にも延在している。それでも、加熱要素１７ａおよび１７ｂは底面１２から、さらには壁面１３ａまたは１３ｂからも突出してはいない。

したがって、この例において、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、ライニング１１の高さの７５％～９５％にわたって、好ましくは前記高さの８０％～９５％にわたって延在する。

対照的に、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、ライニング１１の天井１６からと同様筐体２からもこの位置において突出している。

具体的には、この例において、加熱要素１７ａおよび１７ｂは抵抗加熱要素である。したがって、前記加熱要素１７ａおよび１７ｂは、ジュール効果によってライニングを加熱するための手段を構成できるように、電源に接続されている。このため、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、天井１６から突出するそれらの端部を介して電源に接続される。

加熱要素は、互いに同一でない場合には、異なる抵抗を示し得る。

この例では、各加熱要素はカートリッジヒータである。したがって、各加熱要素は、正方形、丸形、矩形などの断面の管の形状をしている。

任意には、各加熱要素は、窒化ホウ素カートリッジヒータである。

このようなカートリッジは、当業者には周知であり、したがって、ここでは詳述しない。

特定の実施形態においては、図３を見ればより明確に分かるように、筐体２は、加熱要素１７ａおよび１７ｂを筐体２に締結するためのプレート１８を含む。

典型的には、プレート１８は、筐体の天井にしっかり固定するためのベース１９を有するかまたはそれ自体、天井の全体またはその一部を構成している。典型的には、ベース１９は、入口４の相対する側で直線的にかつ長手方向Ｘに対し平行に延在する２つの開口部２０を含む。この例では、各開口部２０は、矩形の断面を有する。

対応する形で、プレート１８は２つのストリップ２１（そのうち１つのみ図示）を含み、その各々がベース１９内の開口部２０のそれぞれの中に配設されて前記開口部を覆っている。

各々のストリップ２１は、長手方向Ｘに平行な横列を形成するようにストリップ２１に沿って規則的に分布させられた一連のオリフィスを含む。各オリフィスは同様に、加熱要素１７ａまたは１７ｂのそれぞれを収容するためにも好適である。

したがって、ストリップ２１は、ライニング１１内での加熱要素１７ａおよび１７ｂの配設を容易にするのに役立つ。

詳細には、装置１が当初加熱要素１７ａ、１７ｂを想定していなかった場合には、筐体の天井の上にプレート１８を設置することによって、一方または両方のストリップ２１内のオリフィスの１つ、いくつかまたは全てと見当合せして、内部に加熱要素１７ａ、１７ｂを導入できるようにするためにライニング１１内のどこに穿孔を行なう必要があるかを容易に確認することができる。

有利には、ライニング１１の外側と内側の間に熱封止を提供するため、プレート１８に結び付けて１つ以上のガスケットを配設することができる。典型的には、ストリップ２１のうちの少なくとも１つと対応する開口部２０の間、または少なくとも１つのストリップ２１の各オリフィスと結び付けて、ガスケットを配設することができる。

こうして、熱損失のあらゆるリスクが制限される。

特定の実施形態においては、加熱要素１７ａ、１７ｂは、スクリュ１０の電源とは異なる電源から給電を受ける。その結果として、装置１は、スクリュ１０に給電するための装置１の上述の第１の電源手段と、加熱要素１７ａおよび１７ｂに給電するための第２の電源手段を有し、この第２の電源手段は第１の電源手段と明確に区別されるものである。

好ましくは、さまざまな電源手段を制御するため、装置１は、ライニング１１の内側の温度を測定するための第１の測定部材２２を含む。一例として、第１の部材２２は温度センサである。

好ましくは、第１の部材２２は、ライニング１１からの出口で温度を測定するように配設されている。

この例において、第１の部材２２はスクリュ１０において、好ましくはスクリュ１０の回転中心において温度を測定するように配設される。

好ましくは、装置１は、筐体２の壁内の温度を測定するための第２の部材２３を含む。一例として、第２の部材２３は温度センサである。

好ましくは、第２の部材２３は、ライニング１１への入口４で温度を測定するように配設されている。

この例において、第２の部材２３は、加熱要素１７ａまたは１７ｂの１つにおいて温度を測定するように配設されている。

装置１は、少なくとも第１の測定部材２２により送出されたデータに応じてスクリュ１０に供給される電力を少なくとも制御することによりスクリュ１０を制御するための第１の制御ユニット２４を含む。一例として、第１の制御ユニット２４は、計算手段、コンピュータ、マイクロプロセッサなどを含む。

したがって、スクリュ１０は、スクリュ１０の最も高温のゾーンを代表するものである、第１の測定部材２２により測定された温度に基づいて調節された設定温度（例えば７００℃）を送出するように制御される。

同様に装置１は、少なくとも第２の測定部材２３により送出されたデータに応じて加熱要素１７ａおよび１７ｂに供給される電力を少なくとも制御することにより加熱要素１７ａおよび１７ｂを制御するための第２の制御ユニット２５を含む。一例として、第２の制御ユニット２５は、計算手段、コンピュータ、マイクロプロセッサなどを含む。

好ましくは、加熱要素１７ａおよび１７ｂを制御するための第２の制御ユニット２５は、少なくとも第２の測定部材２３および少なくとも第１の測定部材２２により送出されたデータに応じて加熱要素１７ａおよび１７ｂに供給される電力を少なくとも制御する。

したがって加熱要素１７ａおよび１７ｂは、第１の測定部材２２によって測定されかつスクリュの最も高温のゾーンを代表する温度および第２の測定部材２３によって測定されかつスクリュ１０への入口すなわちスクリュ１０の最も低温のゾーンにおけるライニング１１の温度を代表する温度に基づいて調節された設定温度と適合するように制御される。

一例として、さまざまな電源手段と同様、装置１のボックス３内にさまざまな制御ユニット２４および２５を配設することができる。

したがって、使用中、スクリュ１０は、ライニング１１からの出口におけるスクリュ１０の温度が設定温度を上回った時に第１の電源手段が停止されるような形で給電を受ける。

これによって、スクリュ１０に対するあらゆる損傷のリスクが制限される。

しかしながら、ライニング１１への入口４における温度も同様に、第２の測定部材２３によって制御される。すなわち、スクリュ１０からの出口における温度がなおも下がらずにいる間にこの入口温度が所与の温度より低く下がった場合には、第２の制御ユニット２５は第２の電源手段に、加熱要素１７ａおよび１７ｂへの給電を行なわせる。これらの加熱要素１７ａおよび１７ｂは、ライニング１１の入口を加熱し、こうしてライニング１１はひき続き、物質の熱処理を保証するのに充分な熱を提供することになり、これにより、ライニング１１の入口４における物質の蓄積は回避される。

こうしてライニング１１が具体的に物質の加熱に貢献し、加熱要素１７ａおよび１７ｂはライニング１１を好適な温度に維持するために役立つだけではない、という点を指摘しておかなければならない。

ライニング１１からの出口における温度がひとたび受容できる値まで再び低下した時点で、第１の電源手段は、もう一度スクリュ１０に電力を供給するように制御され、第２の加熱手段は停止させられる。

このことは、単純かつ効果的な形で、スクリュ１０が過度な応力を受けることなく物質の非常に良好な連続的熱処理を提供するのに役立つ。詳細には、加熱要素１７ａおよび１７ｂは、スクリュ１０の温度をその長さ全体にわたり均一化する傾向を有する。

このような装置１およびこのような方法は、ライニング１１内に導入される物質がライニング１１からの出口においてほとんどまたは全く残留物を生成しない場合に、極めて有用である。具体的には、このような状況下では、物質はスクリュ１０を自然に冷却できず、筐体２の入口と出口の間の温度差が大きくなり過ぎるのを防ぐことができない。

「残留物をほとんどまたは全く生成しない物質」なる用語は、ライニング１１への入口における物質の１００重量部分がライニング１１からの出口において１０重量部分未満の残留物（すなわち固体要素）しか生じさせず、そのはるかに大きい画分が気体に変換されている物質を意味するために使用される。

一例として、このことはポリマタイプの物質、より詳細にはプラスチック材料にあてはまる。

本発明は、上述の実施形態に限定されず、反対に、上述の本質的な特徴を再現するために等価の手段を用いるあらゆる変形形態を網羅する。

詳細には、装置は、規定された数以外の何らかの数の加熱要素を有することができる。加熱要素は、規定されたものとは異なる形で配設され得る。一例として、少なくとも１つの加熱要素を、少なくともライニングの天井内またはライニングの底面内に配設することが可能である。したがって、少なくとも１つの加熱要素を、筐体内で実質的に水平に配設することができる。要素を垂直または水平に配設する必要はなく、垂直および水平との関係において傾斜していてもよい。したがって、加熱要素は、ライニングの壁のうちの少なくとも１つの内部で、前記壁の面に平行に配設され得る。

要素は、直線的に延在する必要はない。

加熱要素は、ライニング内で異なる形に配設され得、例えば、ライニングの始めだけではなくライニング全体に沿って分布させることができる。

加熱要素は同様に、規定されたものと異なるものでもあり得る。したがって、以上では加熱要素は、窒化ホウ素カートリッジヒータであるものの、加熱要素は酸化マグネシウムカートリッジヒータでもあり得る。同じく、加熱要素はカートリッジヒータである必要はなく、加熱プレートあるいは点火プラグでさえあり得る。加熱要素は同様に、上述のような加熱抵抗要素に基づくものである必要はなく、高温流体を搬送するパイプでもあり得る。概して、加熱要素は、少なくとも筐体の入口において、物質の熱処理を行なうのに充分な高温を保つために充分にライニングを加熱することのできるあらゆる要素であり得る。

加熱要素を締結するためのプレートを省略すること、あるいは異なる形状のプレートを選択することも可能である。

記述された通り、さまざまな加熱要素の全てを同じ方法で制御する代りに、それらを互いに異なる形で制御することも可能である。

加熱要素およびスクリュは、同じ電源から給電され得る。したがって、装置は、スクリュおよび加熱要素の両方のために同じ電源手段を有し得る。

同様にして、加熱要素とスクリュは、同じ制御ユニットにより制御され得る。したがって、装置は、スクリュおよび加熱要素の両方のために同じ制御ユニットを有し得る。一例として、制御ユニットは、加熱要素が作動され始める所与の温度に基づく制御関係を適用することができ、前記温度は、ライニングからの出口において測定された温度の一定の百分率に対応している。

記載されているもの以外の数の測定部材を有することおよび／または、圧力、湿度、回転速度、ライニングへの入口における残留物の有無などを測定するための部材といった異なる測定部材を有することも同様に可能である。したがって、各々のユニットは、記載されているもの以外の数の測定部材を使用しながら、問題の加熱要素を制御することができると考えられる。測定部材は、記載されているもの以外の場所に配設され得る。したがって、ライニングへの入口における測定部材は、ライニングの壁の内部ではなくライニングの内側の温度を測定するように配設され得る。

以上では、スクリュが給電されていない間にのみ加熱要素を使用することが提案されているものの、異なる形での加熱要素の使用を企図することも可能である。詳細には、より高い温度まで加熱するかあるいはスクリュに供給される電力量を制限する目的で、スクリュが提供する加熱を補完するために加熱要素を使用することができる。

加熱要素は同様に、熱処理の始動を支援するためにも使用することができる。例えば、ライニングの外側壁が断熱材料の被覆により保護されている状態で、熱が均一にライニングの内側に広がるようにライニングを加熱することによってプロセスを始動することができる。

さらに、スクリュは、記載されているものとは異なるものであり得る。詳細には、スクリュは、当該出願人の特許文献２の中で提案されているように、スクリュの軸に沿って変動する抵抗を有することができる。

同様に、以上では、ライニングはモノブロックであるものとして説明されているが、ライニングを、任意には相互に嵌合できる一連のセグメントで構成することも可能である。同様にして、壁面、底面および天井は、ライニングの少なくとも１つのセグメントを形成するために互いに適合させられた別個の部片であり得る。

ライニングは、説明されたものとは別の形状を有することができ、例えば、特許文献１にあるようにライニングの内側表面が矩形または正方形であって、スクリュの形状に密に適合するための陥凹した底面を有さない断面を有することができる。反対に、ライニングは、当該出願人の特許文献３にある通り、スクリュとライニングの間に空間を画定するようにスクリュを完全に取り囲むことができる。ライニングの壁面は、垂直および水平との関係において傾斜（上述のように直線でない）してもよい。

ブランケットは、単一の部片である必要はなく、互いに締結された、および／またはライニングに締結された、および／または筐体に締結された複数の要素で構成され得る。ブランケット無しで済ますことも可能である。

さらに、以上では物質は分割された固体の形で筐体内に導入されているものの、物質は、例えば液体さらには気体などの他の形態で導入可能である。同様にして、１つ以上の物質を、気体、液体、油、固体などの形で出口において回収することが可能である。筐体の入口および出口の数は、相応して調整する必要がある。

装置が、筐体内に制御された形で空気を導入できるようにする入口管を含む場合、同じ管を介して、あるいは別の入口管を介して、筐体内に物質を導入することができる。

本発明の考えられる利用分野の中でも、熱分解由来の炭化物を処理してそれを後処理に付すために従来の熱分解設備の下流側に熱処理装置を設置することができること、あるいは、問題の物質のプリコンディショニング装置の下流側に熱処理装置を設置することができることも同様に指摘しておくべきである。一例として、プリコンディショニング装置は、前記物質を温度および相対湿度の規定値まで加熱し乾燥させるために、または物質を高密度化するため、または物質を湿らせるため、または部分的または完全な融解によって間質空気を抽出するため、あるいは空気を制御された形で筐体内に導入して、処理のために物質をガス化する作業を強化または増強するために役立つことができる。
なお、本発明の実施態様として、以下に示すものがある。
［態様１］
物質を熱処理に付すための装置において：
・ 耐火材料のライニングを有する筐体（２）と；
・ 前記物質を前記ライニングへの入口と前記ライニングからの出口の間で前記物質を移動させるために回転軸を中心としてライニングの内側で回転するように組付けられたスクリュ（１０）であって、電力供給を受けた時点で前記物質に対して熱処理を適用するための加熱手段も形成しているスクリュ（１０）と；
を含み、作動中に前記ライニングを加熱するための少なくとも１つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含み、この加熱要素が前記ライニングの壁のうちの少なくとも１つの内部に配設されていることを特徴とする装置。
［態様２］
前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が、前記ライニングへの前記入口に配設されている、態様１に記載の装置。
［態様３］
前記ライニングへの前記入口に配設されている加熱要素（１７ａ、１７ｂ）のみを含む、態様２に記載の装置。
［態様４］
前記ライニングの相対する側面に延在する少なくとも１対の加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含む、態様１ないし３のいずれかの態様に記載の装置。
［態様５］
少なくとも１つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が、前記ライニングの側壁面のうちの少なくとも一方の中に延在するように配設されている、態様１ないし４のいずれかの態様に記載の装置。
［態様６］
加熱要素が内部に延在している壁に対しておよび互いに対して平行に延在する少なくとも２つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含む、態様１ないし５のいずれかの態様に記載の装置。
［態様７］
垂直方向に延在する少なくとも２つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含む、態様１ないし６のいずれかの態様に記載の装置。
［態様８］
加熱要素（１７ａ、１７ｂ）がライニング（１１）の高さの７５％～９５％にわたり延在している、態様１ないし７のいずれかの態様に記載の装置。
［態様９］
前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が抵抗加熱要素である、態様１ないし８のいずれかの態様に記載の装置。
［態様１０］
前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）がカートリッジヒータである、態様９に記載の装置。
［態様１１］
前記筐体に対して加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を締結するための締結用プレート（１８）を含む、態様１ないし１０のいずれかの態様に記載の装置。
［態様１２］
前記プレート（１８）が、少なくとも１つの加熱要素を収容するのに好適である少なくとも１つのオリフィスを伴う少なくとも１つのストリップが内部に配設された少なくとも１つの開口部を含む、態様１１に記載の装置。
［態様１３］
前記ライニングの前記壁のうちの少なくとも１つの内部の温度を測定するための少なくとも１つの測定部材（２３）を含む、態様１ないし１２のいずれかの態様に記載の装置。
［態様１４］
前記測定部材と交換されるデータに基づいて少なくとも前記加熱要素を制御する少なくとも１つの制御ユニット（２５）を含む、態様１２に記載の装置。
［態様１５］
第１に前記ライニングの前記入口に連結され、第２に前記筐体内に制御された空気流を導入するために空気入口に連結されている管（５）を含む、態様１ないし１４のいずれかの態様に記載の装置。
［態様１６］
物質に熱処理を適用する方法において、態様１ないし１５のいずれかの態様に記載の装置によって行なわれ、スクリュ（１０）が給電を受けていない間に前記加熱要素を使用するステップを含む方法。
［態様１７］
前記ライニング（１１）の内側に導入される物質が、前記熱処理に付された場合に残留物をほとんどまたは全く生成しない物質である、態様１６に記載の方法。
［態様１８］
前記物質がポリマ材料である、態様１７に記載の方法。

Claims (17)

1. 物質を熱処理に付すための装置であって：
   ・ 耐火材料のライニングを有する筐体（２）と；
   ・ 前記物質を前記ライニングへの入口と前記ライニングからの出口の間で前記物質を移動させるために回転軸を中心として前記ライニングの内側で回転するように組付けられたスクリュ（１０）であって、電力供給を受けた時点で前記物質に対して熱処理を適用するための加熱手段も形成しているスクリュ（１０）と；
   を含む装置において、
   前記装置は、作動中に前記ライニングを加熱するための少なくとも１つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含み、この加熱要素が前記ライニングの壁のうちの少なくとも１つの内部に配設されており、
   前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が、前記ライニングへの前記入口に配設されていることを特徴とする装置。
2. 前記ライニングへの前記入口に配設されている加熱要素（１７ａ、１７ｂ）のみを含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記ライニングの相対する側壁内に延在する少なくとも１対の加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含む、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記少なくとも１つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が、前記ライニングの側壁のうちの少なくとも一方の中に延在するように配設されている、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の装置。
5. 少なくとも２つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含み、前記少なくとも２つの加熱要素は、前記ライニングの前記壁の内部に延在しており、前記ライニングの前記壁に対しておよび互いに対して平行に延在する、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の装置。
6. 鉛直方向に延在する少なくとも２つの加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を含む、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が前記ライニング（１１）の前記壁の高さの７５％～９５％にわたり延在している、請求項１～６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）が抵抗加熱要素である、請求項１ないし７のいずれか１項に記載の装置。
9. 前記加熱要素（１７ａ、１７ｂ）がカートリッジヒータである、請求項８に記載の装置。
10. 前記筐体に対して加熱要素（１７ａ、１７ｂ）を締結するための締結用プレート（１８）を含む、請求項１ないし９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記プレート（１８）が、少なくとも１つの加熱要素を収容するのに好適である少なくとも１つのオリフィスを伴う少なくとも１つのストリップが内部に配設された少なくとも１つの開口部を含む、請求項１０に記載の装置。
12. 前記ライニングの前記壁のうちの少なくとも１つの内部の温度を測定するための少なくとも１つの測定部材（２３）を含む、請求項１ないし１１のいずれか１項に記載の装置。
13. 前記測定部材と交換されるデータに基づいて少なくとも前記加熱要素を制御する少なくとも１つの制御ユニット（２５）を含む、請求項１２に記載の装置。
14. 第１に前記ライニングの前記入口に連結され、第２に前記筐体内に制御された空気流を導入するために空気入口に連結されている管（５）を含む、請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 物質に熱処理を適用する方法において、請求項１ないし１４のいずれか１項に記載の装置によって行なわれ、スクリュ（１０）が給電を受けていない間に前記加熱要素を使用するステップを含む方法。
16. 前記ライニング（１１）の内側に導入される物質が、前記熱処理に付された場合に残留物をほとんどまたは全く生成しない物質である、請求項１５に記載の方法。
17. 前記物質がポリマ材料である、請求項１６に記載の方法。

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