JP3232272U

JP3232272U - Thermal spraying device

Info

Publication number: JP3232272U
Application number: JP2021001077U
Authority: JP
Inventors: 本田　和寛; 和寛本田; 明古稲; 公大安部; 芳宏田邊
Original assignee: Krosaki Harima Corp
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-06-03
Anticipated expiration: 2031-03-26

Abstract

【課題】ホッパーへの熱気の逆流を抑制でき、しかもホッパーが空になったことを把握できる溶射装置を提供する【解決手段】耐火性粉体及び可燃性粉体を含む原料粉体１０と、支燃性のキャリアガスとを混合した混合物を噴射し燃焼させて耐火組成物を形成する溶射装置であって、原料粉体１０を貯蔵し当該原料粉体を払い出す払出口２１を有するホッパー２０と、ホッパー２０から払い出された原料粉体１０と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送するエジェクター３０と、前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段４０とを備える。ホッパー２０には、払出口２１より上方に、当該ホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する開口部２２が設けられている。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spraying device capable of suppressing backflow of hot air to a hopper and grasping that the hopper has been emptied. A hopper 20 that is a spraying device that injects and burns a mixture mixed with a flammable carrier gas to form a fireproof composition, and has a payout port 21 that stores the raw material powder 10 and discharges the raw material powder. An ejector 30 that mixes the raw material powder 10 discharged from the hopper 20 and the carrier gas and conveys the mixture as the mixture, and an injection means 40 that injects the conveyed mixture. The hopper 20 is provided with an opening 22 above the outlet 21 for sounding when the raw material powder in the hopper is exhausted. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本考案は、耐火組成物を形成するための溶射装置に関する。 The present invention relates to a thermal spraying device for forming a refractory composition.

従来、耐火組成物を形成するための溶射装置として、可燃性粉体（例えば、金属粉末）と耐火性粉体（耐火性骨材）とを含む原料粉体を、支燃性のキャリアガス（酸素ガス）によって搬送し噴射手段の噴射口から噴射して着火溶融することで耐火組成物を形成する溶射装置が知られている。 Conventionally, as a thermal spraying device for forming a fire-resistant composition, a raw material powder containing a flammable powder (for example, metal powder) and a fire-resistant powder (fire-resistant aggregate) is used as a flammable carrier gas (flame-supporting carrier gas). There is known a thermal spraying device that forms a fireproof composition by being conveyed by oxygen gas), injected from the injection port of an injection means, and ignited and melted.

かかる溶射装置においては、上述の通り、可燃性粉体と耐火性粉体とを含む原料粉体を、支燃性のキャリアガスによって搬送し噴射手段の噴射口から噴射して着火溶融するので、噴射されて着火、燃焼している原料粉体とキャリアガスとの混合物の火炎が燃え移って噴射手段の噴射口で発火する現象（先端発火）が生じることがある。また、原料粉体とキャリアガスとを混合するエジェクター等において、その内面と原料粉体との摩擦により発火する現象（摩擦発火）が生じることもある。 In such a thermal spraying device, as described above, the raw material powder containing the flammable powder and the fire-resistant powder is conveyed by the flammable carrier gas and injected from the injection port of the injection means to ignite and melt. A phenomenon (tip ignition) may occur in which the flame of a mixture of the raw material powder and the carrier gas that is injected and ignited and burned is burned and ignited at the injection port of the injection means. Further, in an ejector or the like in which a raw material powder and a carrier gas are mixed, a phenomenon of ignition (friction ignition) may occur due to friction between the inner surface of the ejector and the raw material powder.

このような先端発火や摩擦発火が生じた場合、原料粉体の搬送方向と逆方向へ発火が進む現象（逆火）が生じることがある。逆火が生じると、原料粉体を貯蔵するホッパー内部の圧力が異常上昇し、原料粉体がホッパー内で吹き上げる現象（原料粉体の吹上現象）が発生し火災や爆発が生じることがあり、溶射における大きな問題となっていた。 When such tip ignition or frictional ignition occurs, a phenomenon (backfire) in which ignition proceeds in the direction opposite to the transport direction of the raw material powder may occur. When a flashback occurs, the pressure inside the hopper that stores the raw material powder rises abnormally, causing a phenomenon in which the raw material powder blows up inside the hopper (raw material powder blowing phenomenon), which may cause a fire or explosion. It was a big problem in spraying.

このような原料粉体の吹上現象を防止するため特許文献１には、ホッパーの圧力が上昇するとその圧力により貫通孔を閉塞している閉塞部材が変形し、圧力を放出する技術が開示されている。 In order to prevent such a blowing phenomenon of the raw material powder, Patent Document 1 discloses a technique in which when the pressure of the hopper rises, the closing member that closes the through hole is deformed by the pressure and the pressure is released. There is.

特開２０１８−７０９３９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-70939

しかし、特許文献１の溶射装置では、溶射中はエジェクターの吸引力によりホッパー内の圧力が低下し、真空に近い状態になっており、溶射終了時にキャリアガスの供給を停止すると、圧力の高い噴射手段の噴射口側から熱気が吸引され、ホッパーまで逆流するおそれがある。また、噴射手段の噴射口は、高温の炉内（例えば窯口）に入っている場合が多いので、噴射手段の噴射口の温度も高くなり、熱気の逆流を促進するおそれもあった。熱気がホッパーまで逆流すると、溶射終了後にホッパーの蓋を開けたとき、逆流した熱気によりエジェクター内の隙間等に残った可燃性の粉体が巻き上げられるなどの問題が発生する。
さらに、特許文献１の溶射装置では、ホッパーが空になったことを把握することができないという問題もあった。 However, in the thermal spraying device of Patent Document 1, the pressure inside the hopper is reduced by the suction force of the ejector during thermal spraying, and the state is close to vacuum. When the supply of carrier gas is stopped at the end of thermal spraying, high pressure injection is performed. Hot air may be sucked from the injection port side of the means and flow back to the hopper. Further, since the injection port of the injection means is often contained in a high-temperature furnace (for example, a kiln mouth), the temperature of the injection port of the injection means also rises, which may promote the backflow of hot air. When the hot air flows back to the hopper, when the lid of the hopper is opened after the thermal spraying is completed, the backflow of hot air causes problems such as the flammable powder remaining in the gaps in the ejector being wound up.
Further, the thermal spraying device of Patent Document 1 has a problem that it cannot be grasped that the hopper has been emptied.

本考案が解決しようとする課題は、ホッパーへの熱気の逆流を抑制でき、しかもホッパーが空になったことを把握できる溶射装置を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a thermal spraying device capable of suppressing the backflow of hot air to the hopper and grasping that the hopper is empty.

本考案の溶射装置は、耐火性粉体及び可燃性粉体を含む原料粉体と、支燃性のキャリアガスとを混合した混合物を噴射し燃焼させて耐火組成物を形成する溶射装置であって、前記原料粉体を貯蔵し当該原料粉体を払い出す払出口を有するホッパーと、前記ホッパーから払い出された原料粉体と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送するエジェクターと、前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段と、を備え、前記ホッパーには、前記払出口より上方に、当該ホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する開口部が設けられていることを特徴とするものである。 The spraying device of the present invention is a spraying device that injects and burns a mixture of a raw material powder containing a fire-resistant powder and a flammable powder and a flammable carrier gas to form a fire-resistant composition. A hopper having a discharge port for storing the raw material powder and discharging the raw material powder, an ejector for mixing the raw material powder discharged from the hopper and the carrier gas and transporting the raw material powder as the mixture, and the above. The hopper is provided with an injection means for injecting the conveyed mixture, and the hopper is provided with an opening above the outlet for sounding when the raw material powder in the hopper is exhausted. It is a feature.

本考案によれば、溶射終了時においてもホッパーに設けた開口部からホッパー内に大気が流入し、ホッパー内の圧力が大気圧以下には低下しないため、噴射手段の噴射口側からの熱気の逆流を抑制することができる。また、ホッパー内の原料粉体がなくなった瞬間に開口部からホッパー内に大量の大気が流れ込むこととなり、流入音が発生する。すなわち、開口部はホッパー内の原料粉体がなくなったときに発音する。この発音により作業者はホッパーが空になったこと把握することができる。 According to the present invention, even at the end of thermal spraying, the atmosphere flows into the hopper through the opening provided in the hopper, and the pressure inside the hopper does not drop below the atmospheric pressure. Backflow can be suppressed. Further, at the moment when the raw material powder in the hopper is exhausted, a large amount of air flows into the hopper from the opening, and an inflow sound is generated. That is, the opening is pronounced when the raw material powder in the hopper is exhausted. This pronunciation allows the operator to know that the hopper is empty.

本考案の一実施形態である溶射装置の概念的な断面図。A conceptual cross-sectional view of a thermal spraying apparatus according to an embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本考案の実施の形態を説明する。図１に、本考案の一実施形態である溶射装置を概念的に断面により示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 conceptually shows a thermal spraying device according to an embodiment of the present invention in cross section.

図１に示す溶射装置は、原料粉体１０を貯蔵する貯蔵手段としてのホッパー２０と、エジェクター３０と、噴射手段４０とを備える。 The thermal spraying apparatus shown in FIG. 1 includes a hopper 20, an ejector 30, and an injection means 40 as storage means for storing the raw material powder 10.

原料粉体１０は、可燃性粉体（例えば、金属粉末）と耐火性粉体（耐火性骨材）とを含んでなる。ホッパー２０は、その底部に原料粉体１０を払い出す払出口２１を有すると共に、払出口２１より上方位置に貫通孔状の開口部２２を有する。エジェクター３０は、加圧されたキャリアガス（酸素ガス）の流れにより払出口２１から原料粉体１０を吸入し、キャリアガスと原料粉体１０とを混合し混合物とする。噴射手段４０は、エジェクター３０の出側と水平移送管５０及び搬送ホース６０を介して接続されており、エジェクター３０により生成された前記混合物を噴射口４０ａから噴射する。なお、水平移送管５０は省略することができ、エジェクター３０の出側に搬送ホース６０を直接接続してもよい。 The raw material powder 10 includes a flammable powder (for example, a metal powder) and a fire-resistant powder (fire-resistant aggregate). The hopper 20 has a payout port 21 for discharging the raw material powder 10 at the bottom thereof, and has a through-hole-shaped opening 22 above the payout port 21. The ejector 30 sucks the raw material powder 10 from the outlet 21 by the flow of the pressurized carrier gas (oxygen gas), and mixes the carrier gas and the raw material powder 10 to form a mixture. The injection means 40 is connected to the outlet side of the ejector 30 via the horizontal transfer pipe 50 and the transfer hose 60, and injects the mixture produced by the ejector 30 from the injection port 40a. The horizontal transfer pipe 50 can be omitted, and the transfer hose 60 may be directly connected to the outlet side of the ejector 30.

次に、エジェクター３０の構成を説明する。エジェクター３０は、ホッパー２０底部の払出口２１に連通する内部空間を有する容器部３１と、加圧されたキャリアガスを先端から容器部３１の内部空間に噴出する先細りの噴出ノズル３２と、容器部３１の内部空間に一端が連通し前記混合物を流路に沿って前記一端から他端へ導く吐出導管３３とを備える。すなわち、容器部３１の内部空間において、キャリアガスは、先細りの噴出ノズル３２先端のノズル孔から吐出導管３３の一端（基端）に向けて高速で噴出し、それによって容器部３１の内部空間を負圧（ここでは大気圧よりも低い圧力）にする。一方、容器部３１の内部空間には垂直移送管７０を介してホッパー２０の払出口２１が連通している。このためエジェクター３０は、加圧されたキャリアガスの流れにより払出口２１から原料粉体１０を容器部３１の内部空間に吸入し、噴出ノズル３２先端のノズル孔から噴出するキャリアガスと原料粉体１０とが容器部３１の内部空間にて混合され混合物となる。
なお、垂直移送管７０は省略することができ、容器部３１の内部空間にホッパー２０の払出口２１を直接接続してもよい。また、本実施形態において垂直移送管７０はホッパー２０の一部を構成するものとする。 Next, the configuration of the ejector 30 will be described. The ejector 30 includes a container portion 31 having an internal space communicating with the outlet 21 at the bottom of the hopper 20, a tapered ejection nozzle 32 that ejects pressurized carrier gas from the tip into the internal space of the container portion 31, and the container portion. The internal space of 31 is provided with a discharge conduit 33 having one end communicating with the internal space and guiding the mixture from one end to the other along a flow path. That is, in the internal space of the container portion 31, the carrier gas is ejected from the nozzle hole at the tip of the tapered ejection nozzle 32 toward one end (base end) of the discharge conduit 33 at a high speed, thereby forming the internal space of the container portion 31. Negative pressure (here, pressure lower than atmospheric pressure). On the other hand, the outlet 21 of the hopper 20 communicates with the internal space of the container portion 31 via a vertical transfer pipe 70. Therefore, the ejector 30 sucks the raw material powder 10 into the internal space of the container portion 31 from the outlet 21 by the flow of the pressurized carrier gas, and ejects the raw material powder and the raw material powder from the nozzle hole at the tip of the ejection nozzle 32. 10 and 10 are mixed in the internal space of the container portion 31 to form a mixture.
The vertical transfer pipe 70 can be omitted, and the outlet 21 of the hopper 20 may be directly connected to the internal space of the container portion 31. Further, in the present embodiment, the vertical transfer pipe 70 constitutes a part of the hopper 20.

以上の構成において、溶射中はエジェクター３０の吸引力によりホッパー２０内のガス（大気）が原料粉体１０と共に容器部３１の内部空間に吸入される。そのため従来の溶射装置では上述の通り、ホッパー内の圧力が低下し真空に近い状態になっていた。これに対して本実施形態の溶射装置では、払出口２１より上方位置に貫通孔状の開口部２２を有するから、この開口部２２からホッパー２０内に大気が流入し、ホッパー２０内の圧力は大気圧以下には低下しない。そして溶射終了時においても開口部２２からホッパー２０内に大気が流入し、ホッパー２０内の圧力が大気圧以下には低下しないため、噴射手段４０の噴射口４０ａ側からの熱気の逆流を抑制することができる。
また、本実施形態の溶射装置では、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなった瞬間に開口部２２からホッパー２０内に大量の大気が流れ込むから、流入音が発生する。すなわち、本実施形態の溶射装置において開口部２２は、ホッパー２０内の原料粉体がなくなったときに発音する。この発音により作業者はホッパー２０が空になったこと把握することができる。 In the above configuration, the gas (atmosphere) in the hopper 20 is sucked into the internal space of the container portion 31 together with the raw material powder 10 by the suction force of the ejector 30 during thermal spraying. Therefore, in the conventional thermal spraying device, as described above, the pressure in the hopper is reduced and the state is close to vacuum. On the other hand, in the thermal spraying device of the present embodiment, since the through-hole-shaped opening 22 is provided above the outlet 21, the atmosphere flows into the hopper 20 from the opening 22, and the pressure in the hopper 20 is increased. It does not drop below atmospheric pressure. Then, even at the end of thermal spraying, the atmosphere flows into the hopper 20 from the opening 22, and the pressure in the hopper 20 does not drop below the atmospheric pressure, so that the backflow of hot air from the injection port 40a side of the injection means 40 is suppressed. be able to.
Further, in the thermal spraying apparatus of the present embodiment, a large amount of air flows into the hopper 20 from the opening 22 at the moment when the raw material powder 10 in the hopper 20 is exhausted, so that an inflow sound is generated. That is, in the thermal spraying device of the present embodiment, the opening 22 sounds when the raw material powder in the hopper 20 is exhausted. This pronunciation allows the operator to know that the hopper 20 is empty.

ここで開口部２２の位置は、払出口２１より上方位置であれば特に限定されないが、ホッパー２０内の原料粉体１０の最高高さ位置（最大貯蔵位置）より上方位置であることが好ましい。このように、開口部２２をホッパー２０内の原料粉体１０の最高高さ位置より上方位置に設けることで、原料粉体１０が開口部２２からの大気の流入を阻害したり、原料粉体１０が開口部２２から漏出したりすることがなくなる。なお、開口部２２が原料粉体１０の貯蔵位置にある場合でも、原料粉体１０には隙間があるから、大気は開口部２２からホッパー２０内に流入することができる。また、溶射材料である原料粉体１０は流動性の低い材料であるので、開口部２２が原料粉体１０の貯蔵位置にある場合でも、大量に漏出することはない。 Here, the position of the opening 22 is not particularly limited as long as it is above the outlet 21, but it is preferably above the maximum height position (maximum storage position) of the raw material powder 10 in the hopper 20. In this way, by providing the opening 22 at a position above the maximum height position of the raw material powder 10 in the hopper 20, the raw material powder 10 can block the inflow of air from the opening 22 or the raw material powder. 10 does not leak from the opening 22. Even when the opening 22 is in the storage position of the raw material powder 10, the air can flow into the hopper 20 through the opening 22 because there is a gap in the raw material powder 10. Further, since the raw material powder 10 which is a thermal spraying material is a material having low fluidity, a large amount of leakage does not occur even when the opening 22 is in the storage position of the raw material powder 10.

開口部２２の大きさや数も特に限定されず、開口部２２の作用効果を考慮して技術常識の範囲内で適宜設定する。
なお、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに開口部２２が確実に発音するための好ましい条件は以下の通りである。
・払出口２１の面積＝６２５〜３６００（ｍｍ^２）
・開口部２２の総面積＝２５〜１６００（ｍｍ^２）
・キャリアガスの流量＝２５〜６５（Ｎｍ^３／ｈ）
・払出口２１の面積／開口部２２の総面積＝１．５〜４５ The size and number of the openings 22 are not particularly limited, and are appropriately set within the range of common general technical knowledge in consideration of the action and effect of the openings 22.
The preferable conditions for the opening 22 to reliably sound when the raw material powder 10 in the hopper 20 is exhausted are as follows.
・ Area of payout port 21 = 625 to 3600 (mm ² )
-Total area of opening 22 = 25 to 1600 (mm ² )
-Carrier gas flow rate = 25 to 65 (Nm ³ / h)
-Area of payout port 21 / total area of opening 22 = 1.5 to 45

ここで、特許第４９１５９０５号公報には、払出口からエジェクターまでの原料粉体を移送する原料粉体移送路（本実施形態の垂直移送管７０に相当）に、外気に連通する外気連通部を設けた構成が開示されているが、この構成では、原料粉体が原料粉体移送路を通過（落下）する際に外気連通部を介して漏出するおそれが高い。これに対して本実施形態の溶射装置では、開口部２２を払出口２１より上方位置に設けているから、原料粉体が開口部２２を介して漏出するおそれは低い。 Here, in Japanese Patent No. 4915905, an outside air communication portion that communicates with the outside air is provided in the raw material powder transfer path (corresponding to the vertical transfer pipe 70 of the present embodiment) for transferring the raw material powder from the outlet to the ejector. Although the provided configuration is disclosed, in this configuration, when the raw material powder passes (falls) through the raw material powder transfer path, there is a high possibility that the raw material powder leaks through the outside air communication portion. On the other hand, in the thermal spraying device of the present embodiment, since the opening 22 is provided at a position above the outlet 21, the raw material powder is less likely to leak through the opening 22.

図１に示した溶射装置において、表１に示すように開口部２２の有無、数等を変えて、溶射終了時における熱気の逆流の程度、及び開口部の発音の程度を評価した。その評価方法は以下の通りである。 In the thermal spraying apparatus shown in FIG. 1, the presence / absence, number, and the like of the openings 22 were changed as shown in Table 1, and the degree of backflow of hot air at the end of thermal spraying and the degree of sounding of the openings were evaluated. The evaluation method is as follows.

＜熱気の逆流＞
溶射終了後、ホッパー２０の蓋２３を開けたときの、粉塵の有無により判定した。すなわち、粉塵が舞う場合は熱気の逆流が発生したと判定し、粉塵がない場合は熱気の逆流が発生しなかったと判定した。表１では粉塵がない場合を「〇」（良：熱気の逆流なし）、粉塵が舞う場合を「×」（不良：熱気の逆流あり）と表記した。 <Regurgitation of hot air>
After the thermal spraying was completed, the determination was made based on the presence or absence of dust when the lid 23 of the hopper 20 was opened. That is, it was determined that the backflow of hot air occurred when the dust flew, and it was determined that the backflow of the hot air did not occur when there was no dust. In Table 1, the case where there is no dust is indicated by "○" (good: no backflow of hot air), and the case where dust is flying is indicated by "x" (bad: with backflow of hot air).

＜開口部の発音＞
ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに、作業者が耳で発音の有無及び大きさを確認することにより判定した。表１では発音が大きい場合を「◎」（優）、発音が小さい場合を「〇」（良）、発音が確認されなかった場合を「×」（不良）と表記した。 <Pronunciation of opening>
When the raw material powder 10 in the hopper 20 was exhausted, the determination was made by the operator confirming the presence / absence and size of pronunciation by ear. In Table 1, when the pronunciation is large, it is indicated as "◎" (excellent), when the pronunciation is small, it is indicated as "○" (good), and when the pronunciation is not confirmed, it is indicated as "x" (bad).

払出口２１より上方位置に開口部２２を有する実施例１〜５では、溶射終了後の熱気の逆流はなく、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに発音が確認された。
一方、開口部２２を有しない比較例１では、溶射終了後に熱気の逆流が発生し、ホッパー２０内の原料粉体１０がなくなったときに発音は確認されなかった。 In Examples 1 to 5 having the opening 22 above the outlet 21, there was no backflow of hot air after the end of thermal spraying, and the sound was confirmed when the raw material powder 10 in the hopper 20 was exhausted.
On the other hand, in Comparative Example 1 having no opening 22, no backflow of hot air was generated after the end of thermal spraying, and no sound was confirmed when the raw material powder 10 in the hopper 20 was exhausted.

本考案の溶射装置は、コークス炉、転炉、溶解炉、ＡＯＤ炉、取鍋、タンデッシュ、真空脱ガス炉、混銑車、電気炉、焼却炉、誘導炉、加熱炉、ガラス炉などの可燃性金属粉体含有溶射が使用される工業窯炉等に利用可能である。 The spraying device of the present invention is flammable such as a coke oven, a converter, a melting furnace, an AOD furnace, a pan, a tandesh, a vacuum degassing furnace, a brazing wheel, an electric furnace, an incinerator, an induction furnace, a heating furnace, and a glass furnace. It can be used in industrial kilns and the like where metal powder-containing spraying is used.

１０原料粉体
２０ホッパー
２１払出口
２２開口部
２３蓋
３０エジェクター
３１容器部
３２噴出ノズル
３３吐出導管
４０噴射手段
４０ａ噴射口
５０水平移送管
６０搬送ホース
７０垂直移送管 10 Raw material powder 20 Hopper 21 Outlet 22 Opening 23 Lid 30 Ejector 31 Container 32 Ejection nozzle 33 Discharge conduit 40 Injecting means 40a Ejection port 50 Horizontal transfer pipe 60 Transfer hose 70 Vertical transfer pipe

Claims

A thermal spraying device for forming a fire-resistant composition by injecting and burning a mixture of a raw material powder containing a fire-resistant powder and a flammable powder and a flammable carrier gas.
A hopper having an outlet for storing the raw material powder and discharging the raw material powder,
An ejector that mixes the raw material powder discharged from the hopper and the carrier gas and conveys the mixture as a mixture.
An injection means for injecting the conveyed mixture is provided.
The thermal spraying device is characterized in that the hopper is provided with an opening above the outlet for producing a sound when the raw material powder in the hopper is exhausted.