JP2007247914A - 乾燥装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスコストを低減することが可能な乾燥装置を提供する。
【解決手段】噴出口１０ａ，１０ｂから乾燥用熱気体Ｈを噴出する二つの吹き込みノズル４ａ，４ｂを備え、下方に開口する原料排出口６を有する原料貯槽２内に貯槽されている原料を乾燥させる乾燥装置１であって、原料貯槽２の構成を、下方に向かうにつれて内径が縮小し、且つ原料排出口６に連続する縮径部８を備える構成とし、各吹き込みノズル４ａ，４ｂを、共に、平面視において、噴出口１０ａ，１０ｂから噴出される乾燥用熱気体Ｈの噴流が、原料排出口６の少なくとも一部と重なるとともに、吹き込みノズル４ａ，４ｂが原料排出口６と重ならない位置に、原料貯槽２の外部から縮径部８内へ挿入して原料貯槽２へ取り付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、原料貯槽内に貯槽されている鉱石等の原料を乾燥させる乾燥装置に関する。

従来から、高炉の操業においては、高炉内に装入される前の鉱石やコークス等の原料を、原料貯槽内において一時的に貯槽しており、この貯槽した原料を、高炉内の状況に応じて高炉内に装入している。
ここで、高炉内に装入する原料、特に鉱石は、船舶等によって鉱石ヤードへ搬送された後に、必要に応じて原料貯槽内へ貯槽されるが、鉱石ヤードは野外に設けられている場合が多いため、降雨等によって、鉱石の表面に多量の水分が付着してしまう場合がある。

鉱石の表面に多量の水分が付着した状態で、鉱石が高炉内に装入されると、例えば、還元剤比の増加、原料粉の炉内付着持ち込み量の増加に起因する不活性帯の成長、通気性の悪化、炉頂温度の低下に起因する高炉ダストの排出不良、ガス利用率の悪化等、高炉の操業上の障害が発生してしまうという問題が生じるおそれがある。
また、鉱石の表面に多量の水分が付着した状態で、鉱石が高炉内に装入されると、高炉内において鉱石が乾燥し、鉱石の表面に付着した水分が蒸発するため、鉱石中に含まれる細粉が高炉内に飛散することとなる。鉱石中に含まれる細粉が高炉内に飛散すると、高炉の設備上の障害、例えば、ベルレス装置における付着原料粉による上下部シール弁の損傷、固定ゾンデに付着した原料粉が堆積することに起因する測温不良等の問題や、操業上の障害、例えば、通気性の悪化、偏流が助長されることによる吹き抜けトラブルの問題が生じるおそれがある。

このような問題を解決するため、原料貯槽内に貯槽されている原料を乾燥させて、原料の表面に付着している水分を減少させるとともに、鉱石中に含まれる細粉が高炉内に飛散することを防止する装置として、例えば、特許文献１に記載されている乾燥装置が用いられている。
図６は、特許文献１に記載されている乾燥装置を示す模式断面図であり、図７は、図６に示した乾燥装置を、図６中に記載した矢印ＶＩＩの方向、すなわち上方から見た平面図である。

図６及び図７に示すように、特許文献１に記載されている乾燥装置１は、噴出口１０から乾燥用熱気体Ｈを噴出する吹き込みノズル４を備えており、噴出口１０から噴出される乾燥用熱気体Ｈによって、原料貯槽２内に貯槽されている原料（図示せず）を乾燥させている。乾燥用熱気体Ｈとしては、図外のガスホルダーから供給されるＮ₂ガスを使用している。なお、図６及び図７中に記載されている符号６は、原料が排出されて図外の高炉内へ装入される原料排出口を示している。

吹き込みノズル４は、下方に向けて開口した複数の噴出口１０を有しており、原料貯槽２内に貯槽されている原料全体を万遍無く均一に乾燥させるために、原料貯槽２の外部から、原料貯槽２内へ深く挿入されている。また、原料貯槽２内において、吹き込みノズル４の上方には、吹き込みノズル４の損傷を防止するために、原料貯槽２内の水平方向全体に亘って、ストーンボックス型の保護ライナー２０が設置されている。
特開昭５８−１４４４０４号公報（図３）

しかしながら、特許文献１に記載した乾燥装置では、吹き込みノズルが原料貯槽内へ深く挿入されているため、原料貯槽内に存在する水分によって、吹き込みノズルに腐食が生じて、吹き込みノズルが損傷してしまうという問題が生じるおそれがある。また、吹き込みノズルが原料貯槽内へ深く挿入されているため、吹き込みノズルのメンテナンスが困難なものとなり、吹き込みノズルのメンテナンス性が低下してしまうという問題が生じるおそれがある。

また、特許文献１に記載した乾燥装置では、吹き込みノズルの上方に保護ライナーが設置されているため、保護ライナーが脱落した場合、原料排出口が閉塞されてしまう問題や、吹き込みノズルが損傷してしまうという問題が生じるおそれがある。
本発明は、上述したような問題点に着目してなされたもので、保護ライナーの設置を必要とせずに、吹き込みノズルの損傷を防止することが可能であるとともに、吹き込みノズルのメンテナンス性を向上させることが可能な乾燥装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明のうち、請求項１に記載した発明は、噴出口から乾燥用熱気体を噴出する吹き込みノズルを備え、前記噴出口が、下方に開口する原料排出口を有する原料貯槽内に配置される乾燥装置であって、
平面視において、前記噴出口から噴出される前記乾燥用熱気体の噴流が前記原料排出口の少なくとも一部と重なるとともに、前記吹き込みノズルが前記原料排出口と重ならない位置に、当該吹き込みノズルが取り付けられていることを特徴とするものである。

本発明によると、乾燥用熱気体を噴出する噴出口を有する吹き込みノズルが、平面視において、噴出口から噴出される乾燥用熱気体の噴流が原料排出口の少なくとも一部と重なる位置に取り付けられている。このため、少なくとも原料排出口に向けて移動する原料に対し、乾燥用熱気体を確実に噴出して乾燥させることが可能となる。
また、本発明によると、乾燥用熱気体を噴出する噴出口を有する吹き込みノズルが、平面視において、吹き込みノズルが原料排出口と重ならない位置に取り付けられている。このため、原料貯槽内において、原料排出口から排出される原料によって吹き込みノズルへ加わる負荷を低減することが可能となる。その結果、原料貯槽内における吹き込みノズルの損傷を防止することが可能となるとともに、吹き込みノズルのメンテナンス性を向上させることが可能となる。

次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した発明であって、前記原料貯槽は、下方に向かうにつれて内径が縮小し、且つ前記原料排出口に接続する縮径部を備え、
前記噴出口は、前記縮径部内に配置されていることを特徴とするものである。
本発明によると、請求項１に記載した発明と比較して、原料貯槽内における吹き込みノズルの挿入量を低減することが可能となるため、原料貯槽内において、原料排出口から排出される原料と吹き込みノズルが接触する可能性を、更に低減することが可能となる。

次に、請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載した発明であって、前記吹き込みノズルを複数備えることを特徴とするものである。
本発明によると、乾燥装置の構成を、吹き込みノズルを複数備える構成としたため、乾燥用熱気体を噴出する噴出口の数が増加して、乾燥装置の処理能力を向上させることが可能となる。

次に、請求項４に記載した発明は、請求項１から３のうちいずれか１項に記載した発明であって、前記吹き込みノズルは、複数の前記噴出口を有することを特徴とするものである。
本発明によると、吹き込みノズルの構成を、複数の噴出口を有する構成としたため、乾燥用熱気体を噴出する噴出口の数が増加して、乾燥装置の処理能力を向上させることが可能となる。

次に、請求項５に記載した発明は、請求項３または４に記載した発明であって、前記複数の噴出口のうち少なくとも二つは、前記乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平または略水平となるとともに互いに対向した状態で配置され、
前記二つの噴出口は、共に、前記乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と前記噴出口との水平距離をＬとし、前記二つの噴出口間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置されていることを特徴とするものである。

本発明によると、乾燥装置が有する二つの噴出口を、前記乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平または略水平となるとともに互いに対向した状態で配置するとともに、二つの噴出口を、共に、乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口との水平距離をＬとし、二つの噴出口間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置している。このため、二つの噴出口から噴出された乾燥用熱気体が、原料貯槽内を移動する過程において、移動方向が水平方向から垂直方向へ変化する際に互いに混合されることとなり、二つの噴出口から噴出された乾燥用熱気体の原料貯槽内における温度分布が均一化される。その結果、原料貯槽内に貯槽されている原料全体を万遍無く均一に乾燥させることが可能となり、乾燥装置の処理能力を向上させることが可能となる。

本発明によれば、吹き込みノズルの損傷を防止することが可能となるとともに、吹き込みノズルのメンテナンス性を向上させることが可能となるため、乾燥装置のメンテナンスコストを低減することが可能となる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１から図５を参照して本実施形態の乾燥装置の構成を説明する。なお、図６及び図７に示したものと同様の構成については、同一符号を付して説明する。
図１は、本実施形態の乾燥装置１の構成を示す模式断面図であり、図２は、図１に示した乾燥装置１のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図である。

図１に示すように、本実施形態の乾燥装置１は、高炉（図示せず）の上方に設けられた原料貯槽２内に貯槽されている原料（図示せず）を乾燥させる乾燥装置であり、二つの吹き込みノズル４ａ，４ｂを備えている。
原料貯槽２は、高炉内に装入される前の鉱石やコークス等の原料を一時的に貯槽する設備であり、下方に開口する原料排出口６を有しており、下方に向かうにつれて内径が縮小し、且つ原料排出口６に接続する縮径部８を備えている。

各吹き込みノズル４ａ，４ｂは、それぞれ、乾燥用熱気体Ｈを噴出する噴出口１０ａ，１０ｂを先端に有しており、原料貯槽２の外部から縮径部８内へ挿入されて原料貯槽２へ取り付けられている。本実施形態の乾燥装置１では、乾燥用熱気体Ｈとして、図外の加熱手段によって加熱された空気を使用している。
また、各吹き込みノズル４ａ，４ｂは共に、原料貯槽２に対して、平面視において、噴出口１０ａ，１０ｂから噴出される乾燥用熱気体Ｈの噴流が、原料排出口６の少なくとも一部と重なるとともに、吹き込みノズル４ａ，４ｂが原料排出口６と重ならない位置に取り付けられている。
各噴出口１０ａ，１０ｂは、縮径部８内において、乾燥用熱気体Ｈの噴流の噴出方向が、原料貯槽２に対して水平または略水平となるとともに、互いに対向した状態となるように配置されている。

以下、乾燥用熱気体Ｈの熱量と、吹き込みノズル４の構成について詳述する。
まず、乾燥用熱気体Ｈの熱量について説明する。
原料貯槽２内に貯槽されている原料を乾燥させるために必要な乾燥必要熱量Ｑは、原料排出口６から原料が排出される排出速度Ｖｍ、原料の比熱Ｐｍ、原料に付着している水分の蒸発熱量Ｑｗ、原料貯槽２内における原料の昇温量Ｔｍ、原料貯槽２から外気へ放出される放散熱量Ｔｏｕｔを基にして、以下の式（１）によって求められる。
Ｑ＝Ｖｍ×Ｐｍ×Ｔｍ＋Ｑｗ＋Ｔｏｕｔ…（１）
なお、本実施形態の乾燥装置１の設計熱量は、上記の式によって求められた乾燥必要熱量Ｑに、所定の安全率を乗じて求められる。

次に、吹き込みノズル４の構成について説明する。
上記の式（１）に基づいて求めた乾燥必要熱量Ｑを以下の式（２）に代入すると、噴出口１０から乾燥用熱気体Ｈが噴出される噴出速度Ｖｂ、乾燥用熱気体Ｈの比熱Ｐｈ、乾燥用熱気体Ｈの温度Ｔｈ、原料貯槽２内の基準温度Ｔａを基にして、噴出口１０の開口面積Ｄ、吹き込みノズル４の本数Ｎが求められる。
Ｑ＝Ｖｂ×Ｄ×Ｎ×Ｐｈ×（Ｔｈ−Ｔａ）…（２）
本実施形態の乾燥装置１では、吹き込みノズル４の本数を二つとしているため、上記の式（１）及び（２）によって、乾燥必要熱量Ｑに対応した噴出口１０の開口面積Ｄが求められる。

また、各噴出口１０ａ，１０ｂは、共に、乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離をＬ（図１中では、噴出口１０ｂから噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０ｂとの水平距離を、Ｌと記載して示している）とし、各噴出口１０ａ，１０ｂ間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置されている。噴出された乾燥用熱気体Ｈの移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌは、予め測定されている。

以下、図３及び図４を参照して、各噴出口１０ａ，１０ｂを、共に、乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離をＬとし、各噴出口１０ａ，１０ｂ間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置した理由について説明する。
噴出口１０から乾燥用熱気体Ｈが噴出されると、噴出口１０付近には、乾燥用熱気体Ｈによって高温状態となる領域が発生する。この領域では、その他の領域と比較して原料の乾燥効率が高いため、原料の表面に付着した水分が効率的に除去される。すなわち、この領域が大きければ大きいほど、原料貯槽２内に貯槽されている原料全体を、万遍無く均一に乾燥させることが可能となるため、以下の説明では、この領域を、有効加熱領域と記載して説明する。

図３は、有効加熱領域の大きさと、噴出口１０から噴出された乾燥用熱気体Ｈの移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌとの関係を求める実験に使用した実験装置１２の概念図である。
図３に示すように、この実験装置１２は、箱体１４と、噴出手段１６と、吸引手段１８を備えている。
箱体１４は、箱体１４の内部空間へ、任意の粒径の鉱石（図示せず）を配置することにより、原料貯槽内に原料が貯槽されている状態を模倣している。噴出手段１６は、箱体１４の内部空間へ水平方向から乾燥用熱気体Ｈを噴出する噴出口１０を有している。吸引手段１８は、箱体１４の内部空間へ噴出された乾燥用熱気体Ｈを、箱体１４の上方から均一に吸引する機能を有している。吸引手段１８によって吸引される乾燥用熱気体Ｈの吸引量は、噴出手段１６によって箱体１４の内部空間へ噴出される乾燥用熱気体Ｈの噴出量と同一に設定されている。

図３中に示すように、噴出手段１６によって箱体１４の内部空間へ噴出された乾燥用熱気体Ｈは、噴出口１０から噴出された当初は水平方向へ移動しているが、ある程度の距離を水平方向へ移動してからは徐々に上昇していき、最終的には垂直方向上向きへ移動している。
図４は、噴出口１０から箱体１４の内部空間へ噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が垂直方向上向きへ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌ１と、乾燥用熱気体Ｈの噴出速度Ｖとの関係を示す図である。

図４中に示すように、噴出口１０から箱体１４の内部空間へ噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が垂直方向上向きへ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌ１は、乾燥用熱気体Ｈの噴出速度Ｖが増加するにつれて増大する。しかしながら、噴出口１０から箱体１４の内部空間へ噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が垂直方向上向きへ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌ１の増大代は、乾燥用熱気体Ｈの噴出速度Ｖが増加するにつれて減少する。ここで、上記増大代が殆ど増加しなくなる水平距離Ｌ１をＬ１ｍａｘとし、水平距離Ｌ１がＬ１ｍａｘとなる乾燥用熱気体Ｈの噴出速度ＶをＶｍａｘとして、図４中に示す。

なお、図４中に示した「イ」は、箱体１４の内部空間へ配置した鉱石の粒径を約３０ｍｍ〜約８０ｍｍとした場合を示しており、図中に示した「ロ」は、箱体１４の内部空間へ配置した鉱石の粒径を約５ｍｍ〜約１０ｍｍとした場合を示している。したがって、鉱石の粒径が変化して、箱体１４の内部空間における乾燥用熱気体Ｈの通気性が変化すると、噴出口１０から箱体１４の内部空間へ噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が垂直方向上向きへ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌ１と、乾燥用熱気体Ｈの噴出速度Ｖとの関係も変化することが確認された。

したがって、有効加熱領域を拡大して、原料貯槽２内に貯槽されている原料全体を万遍無く均一に乾燥させるためには、噴出口１０の開口面積及び原料の粒径に基づいて、噴出口１０の位置を最適な位置とすることが必要であることが確認された。
噴出口１０の最適な位置を求める際には、まず、上述した式（１）及び（２）によって、乾燥必要熱量Ｑと、乾燥必要熱量Ｑに対応した噴出口１０の開口面積Ｄを求めた後、図３に示した実験装置１２によって、水平距離Ｌ１と乾燥用熱気体Ｈの噴出速度Ｖとの関係を求める。そして、乾燥必要熱量Ｑ、乾燥必要熱量Ｑに対応した噴出口１０の開口面積Ｄ、水平距離Ｌ１及び乾燥用熱気体Ｈの噴出速度Ｖに基づいて、噴出口１０の最適な位置を求める。
したがって、噴出口１０の最適な位置は、各噴出口１０ａ，１０ｂ間の水平距離Ｗと、乾燥用熱気体Ｈの噴出速度ＶがＶｍａｘとなるような、乾燥用熱気体Ｈの移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離Ｌに基づいて、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置とする。

次に、本実施形態の乾燥装置１の作用・効果等を説明する。
本実施形態の乾燥装置１を用いて、原料貯槽２内に貯槽されている原料を乾燥させる際は、噴出口１０から乾燥用熱気体Ｈを噴出することにより、乾燥用熱気体Ｈを原料に噴出して、原料を乾燥させる。このとき、噴出口１０から噴出された乾燥用熱気体Ｈは、原料に直接的に噴出されて原料を乾燥させるとともに、原料間に形成された隙間を通過しながら原料を間接的に乾燥させる。また、吹き込みノズル４付近に配置されている原料は、乾燥用熱気体Ｈによって加熱された吹き込みノズル４の有する熱により、吹き込みノズル４と接触または近接することによって乾燥する。

原料貯槽２内に貯槽されている原料が乾燥すると、原料の表面に付着している水分が減少する。また、原料排出口６から排出されて高炉内に装入された原料中に含まれる細粉が、高炉内に飛散することが防止される。その結果、還元剤比の増加等、高炉の操業上の障害が発生することを防止することが可能となり、高炉の稼動に必要なエネルギーコストを低減することが可能となる。また、例えば、ベルレス装置における付着原料粉による上下部シール弁の損傷等、高炉の設備上の障害が発生することを防止することが可能となり、高炉のメンテナンスコストを低減することが可能となる。

したがって、本実施形態の乾燥装置１であれば、吹き込みノズル４が、平面視において、噴出口１０から噴出される乾燥用熱気体Ｈの噴流が、原料排出口６の少なくとも一部と重なる位置に取り付けられている。このため、噴出口１０から噴出される乾燥用熱気体Ｈが、原料排出口６の上方の空間、すなわち、原料排出口６から排出される原料の移動経路上へ噴出されるように配置されている。その結果、少なくとも原料排出口６に向けて移動する原料に対し、乾燥用熱気体Ｈを確実に噴出して乾燥させることが可能となり、原料貯槽２内に貯槽されている原料の乾燥効率を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の乾燥装置１であれば、吹き込みノズル４が、平面視において、吹き込みノズル４が原料排出口６と重ならない位置に取り付けられている。このため、原料貯槽２内において、原料排出口６から排出される原料によって吹き込みノズル４へ加わる負荷を低減することが可能となる。その結果、原料貯槽２内における吹き込みノズル４の損傷を防止することが可能となるとともに、吹き込みノズル４のメンテナンス性を向上させることが可能となり、乾燥装置１のメンテナンスコストを低減することが可能となる。

さらに、本実施形態の乾燥装置１であれば、吹き込みノズル４が、原料貯槽２の外部から、下方に向かうにつれて内径が縮小し、且つ原料排出口６に接続する縮径部８内へ挿入されて原料貯槽２へ取り付けられている。このため、吹き込みノズル４が、縮径部８内以外へ挿入されて原料貯槽２へ取り付けられる場合と比較して、原料貯槽２内における吹き込みノズル４の挿入量を低減することが可能となる。その結果、原料貯槽２内において、原料排出口６から排出される原料と吹き込みノズル４が接触する可能性を更に低減することが可能となる。
また、本実施形態の乾燥装置１であれば、乾燥装置１の構成を、吹き込みノズル４を複数備える構成としたため、乾燥用熱気体Ｈを噴出する噴出口１０の数が増加して、乾燥装置１の処理能力を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の乾燥装置１であれば、各噴出口１０ａ，１０ｂを、共に、乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平または略水平となるとともに互いに対向した状態で配置するとともに、噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離をＬとし、各噴出口１０ａ，１０ｂ間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置している。このため、各噴出口１０ａ，１０ｂから噴出された乾燥用熱気体Ｈが、原料貯槽２内を移動する過程において、移動方向が水平方向から垂直方向へ変化する際に互いに混合されることとなり、各噴出口１０ａ，１０ｂから噴出された乾燥用熱気体Ｈの、原料貯槽２内における温度分布が均一化される。その結果、原料貯槽２内に貯槽されている原料全体を万遍無く均一に乾燥させることが可能となり、乾燥装置１の処理能力を向上させることが可能となる。

また、本実施形態の乾燥装置１であれば、従来の乾燥装置と比較して、原料貯槽２内への吹き込みノズル４の挿入量を低減させることが可能となり、吹き込みノズル４と原料との接触を低減することが可能となる。このため、従来の乾燥装置に備えられていた保護ライナー等、吹き込みノズル４の損傷を防止する部材が不必要となり、この部材の脱落に起因する原料排出口６の閉塞や、吹き込みノズル４の損傷を防止することが可能となる。

なお、本実施形態の乾燥装置１では、乾燥装置１の構成を、二つの吹き込みノズル４ａ，４ｂを備えた構成としたが、これに限定されるものではなく、一つの吹き込みノズル４のみを備えた構成としてもよい。この場合、吹き込みノズル４の構成を、一つの吹き込みノズル４に複数の噴出口１０を有する構成とすることにより、噴出口１０の数を増加させてもよい。このような構成の乾燥装置１としては、例えば、吹き込みノズル４を全体としてリング状をなす形状に形成し、リングの空隙部内に原料貯槽２を配置して、原料貯槽２内に複数の噴出口１０を配置した構成としてもよい。また、乾燥装置１の構成を、三つ以上の吹き込みノズル４を備えた構成としてもよい。

また、本実施形態の乾燥装置１では、吹き込みノズル４を、原料貯槽２の外部から縮径部８内へ挿入して原料貯槽２へ取り付けたが、これに限定されるものではなく、吹き込みノズル４を、原料貯槽２の外部から縮径部８内以外へ挿入して原料貯槽２へ取り付けてもよい。もっとも、本実施形態の乾燥装置１のように、吹き込みノズル４を、原料貯槽２の外部から縮径部８内へ挿入して原料貯槽２へ取り付けることが、吹き込みノズル４が、縮径部８内以外へ挿入されて原料貯槽２へ取り付けられる場合と比較して、原料貯槽２内における吹き込みノズル４の挿入量を低減することが可能となるため、好適である。

さらに、本実施形態の乾燥装置１では、各噴出口１０ａ，１０ｂを、各噴出口１０ａ，１０ｂから噴出される乾燥用熱気体Ｈが、原料排出口６から排出される原料の移動経路上へ噴出されるように配置したが、これに限定されるものではない。すなわち、各噴出口１０ａ，１０ｂを、各噴出口１０ａ，１０ｂから噴出される乾燥用熱気体Ｈが、原料排出口６から排出される原料の移動経路上から逸脱した位置へ噴出されるように配置してもよい。もっとも、本実施形態の乾燥装置１のように、各噴出口１０ａ，１０ｂを、各噴出口１０ａ，１０ｂから噴出される乾燥用熱気体Ｈが、原料排出口６から排出される原料の移動経路上へ噴出されるように配置することが、原料排出口６から排出される原料に対し、乾燥用熱気体Ｈを確実に噴出することが可能となるため、好適である。

また、本実施形態の乾燥装置１では、各噴出口１０ａ，１０ｂを、共に、噴出された乾燥用熱気体Ｈの噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口１０との水平距離をＬとし、各噴出口１０ａ，１０ｂ間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、各噴出口１０ａ，１０ｂを、Ｌ＝Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置してもよく、Ｌ＜Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置してもよい。もっとも、本実施形態の乾燥装置１のように、各噴出口１０ａ，１０ｂを、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置することが、各噴出口１０ａ，１０ｂから噴出された乾燥用熱気体Ｈの、原料貯槽２内における温度分布が均一化されるため、好適である。

以下、図５を参照して、本発明の乾燥装置と同様の構成を有する乾燥装置を用い、対向する二つの噴出口間の距離を変化させた状態で、原料貯槽内に貯槽されている原料を乾燥させた際に、原料排出口近辺の温度分布を測定した実験結果を示す。
本測定実験の各種条件を、以下に示す。
１．原料貯槽の寸法の条件
原料貯槽高：３ｍ、最大内径：１．５ｍ、原料貯槽の中心軸線と縮径部の内壁面との半頂角：３０°、原料排出口の内径：０．３ｍ
２．原料（鉱石）の条件
かさ比重：２．０、排出量：７０ｋｇ／ｍｉｎ、原料貯槽への投入時の温度：２０℃
３．乾燥用熱気体の条件
種類：空気、温度：１５０℃、噴出速度：２６Ｎｍ³／ｍｉｎ
なお、乾燥用熱気体の噴出速度は、原料貯槽内の気体を外部へ排出する速度と同一である。

上記の各条件下において、本発明例、すなわち、対向する二つの噴出口から噴出された乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と噴出口との水平距離をＬとし、対向する二つの噴出口間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２とした場合と、比較例、すなわち、Ｌ＜Ｗ／２とした場合について、原料貯槽内に貯槽されている原料を乾燥させた際に、原料排出口近辺の温度分布を測定した。なお、図５中では、本発明例の測定値をＸとして実線で示し、比較例の測定値をＹとして破線で示している。

図中に示されているように、本発明例の場合、対向する二つの噴出口付近及び対向する二つの噴出口の中間点において、測定された温度分布がほぼ均一となっている。これに対し、比較例の場合では、対向する二つの噴出口付近において測定された温度分布が、対向する二つの噴出口の中間点において測定された温度分布と比較して非常に高くなっている。すなわち、両者の間では温度差が大きくなっている。
したがって、本測定実験の結果により、本発明例の乾燥装置によれば、原料貯槽内に貯槽されている原料全体を、万遍無く均一に乾燥させることが可能となることが確認された。

本発明の乾燥装置を示す模式断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線断面矢視図である。 本発明の実施形態で用いた実験装置の概念図である。 噴出口噴出された乾燥用熱気体の移動方向が変化した位置と噴出口との水平距離Ｌ１と、乾燥用熱気体の噴出速度Ｖとの関係を示す図である。 実施例における温度分布の測定結果を示す図である。 従来の乾燥装置を示す模式断面図である。 図６に示した乾燥装置を、図６中に記載した矢印ＶＩの方向から見た平面図である。

符号の説明

１ 乾燥装置
２ 原料貯槽
４ 吹き込みノズル
６ 原料排出口
８ 縮径部
１０ 噴出口
１２ 実験装置
１４ 箱体
１６ 噴出手段
１８ 吸引手段
２０ 保護ライナー
Ｈ 乾燥用熱気体

Claims (5)

1. 噴出口から乾燥用熱気体を噴出する吹き込みノズルを備え、前記噴出口が、下方に開口する原料排出口を有する原料貯槽内に配置される乾燥装置であって、
   平面視において、前記噴出口から噴出される前記乾燥用熱気体の噴流が前記原料排出口の少なくとも一部と重なるとともに、前記吹き込みノズルが前記原料排出口と重ならない位置に、当該吹き込みノズルが取り付けられていることを特徴とする乾燥装置。
2. 前記原料貯槽は、下方に向かうにつれて内径が縮小し、且つ前記原料排出口に接続する縮径部を備え、
   前記噴出口は、前記縮径部内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載した乾燥装置。
3. 前記吹き込みノズルを複数備えることを特徴とする請求項１または２に記載した乾燥装置。
4. 前記吹き込みノズルは、複数の前記噴出口を有することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載した乾燥装置。
5. 前記複数の噴出口のうち少なくとも二つは、前記乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平または略水平となるとともに互いに対向した状態で配置され、
   前記二つの噴出口は、共に、前記乾燥用熱気体の噴流の移動方向が水平方向から垂直方向へ変化した位置と前記噴出口との水平距離をＬとし、前記二つの噴出口間の水平距離をＷとしたときに、Ｌ＞Ｗ／２の条件式が成立する位置に配置されていることを特徴とする請求項３または４に記載した乾燥装置。

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