JP3808930B2 - 溶融物の成形方法およびその装置 - Google Patents
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- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス工芸、廃棄物等、融点が８００℃以上の溶融物、プラスチック等低融点物質の溶融物を成形し、小塊又は粒状の固形物を製造する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の溶融物の固形化方法としては、溶融物を回転板上に落下させ、その遠心作用により粒状化する方法が知られている。例えば特開昭５１−１３８５７９号公報等、しかしこの方法は処理量が多い場合、また溶融物の粘性が低い場合、落下した溶融物が回転板上で延板状になって粒状化できない。またこの回転板の回転数を上げると、溶融物は遠心作用により糸状に引き延ばされるため、粒状化は難しかった。
また粒状化する別の方法としては、ビー玉或いはビン等を製造する際に溶融物を切断する方法がある。この方法は溶融炉にプランジャーを設け、そのプランジャーを引き抜くことで一定量の溶融物を排出し、その直後にカッターで溶融物を切断するというものであり、この方法は複雑で装置も高価なものであった。
その上、浸食性の高い溶融物、例えば廃棄物の溶融物などに対しては、プランジャーが浸食を受けるため、この技術を適用することは難しいものである。
さらに小塊状の固形物を得る他の方法として、溶融物を水中に投入して小塊状とする方法があるが、大きさが５ｍｍ以下となったり、微細な固形物が増える等、成形物の大きさが不揃いとなって確実に制御できるものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この様に従来の回転板による粒状化法は、処理量の多い場合及び粘性の低い場合には適用できず、また従来のガラス窯で使用されているプランジャーとカッターの設備は、浸食性の強い溶融物の場合は使用できない上、所望の粒度分布を持たせることも難しく、設備的にも複雑で高価なものであった。
そこで、本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、粘性の低い溶融物或いは処理量の多少に拘らず安定した粒状化が可能であり、また浸食性の強い溶融物に対しても安定し、粒状固形物の粒度のばらつき、または均一の粒度を持たせることを自由に制御できるものであって、特に温度の高い溶融物（１２００〜１５００℃）や水をはじく物質に対して有効に製造することのできる方法と、その装置を得ることを目的としたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
これを解決する手段として、請求項１に係る発明は、回転する回転板上に注水して、水膜を形成させ、該回転板上に溶融状態にある溶融物を落下させて回転板の遠心力と水膜の効果で粒状に成形すると共に、回転板の外周部では注水した水と溶融物を分離することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、回転する回転板と、該回転板上に溶融物を落下させる供給手段と、該落下点の上流側回転板上に注水して水膜を形成させる注水手段と、回転板の外周部には注水した水と溶融物を分離する手段とを有し、溶融物を回転板上の水膜上に落下させ、溶融物を球状化させると共に、回転板の外周部では注水した水と溶融物を分離し、遠心力により回転板から飛散させることにより、溶融物を粒状に成形することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、溶融物の供給手段と回転板上との間に粒度変更用偏心ロールを配設し、該偏心ロールの偏心量を可変調節して、これに接触する溶融物の落下位置を移動させ、粒状成形物の粒度を変えることを可能としたことを特徴とする。
【０００５】
【実施例】
本発明の成形方法を図面に示す一実施例の成形装置により以下詳細に説明する。
図１は成形装置１の概略図であって、成形装置１内には機台８に取付けられた軸受９に回転自在に取付けられた中空の回転軸５の上端に回転板２が設置され、該回転板２は上面が平坦で外周端部が下方に向かい湾曲面３が形成され、冷却室４が設けられている。この回転板２は回転軸５の下端に連結した伝動ベルト７を介した駆動モータ６により回転駆動し回転板２を０〜１０００ｒｐｍの範囲でコントロールし得るように取付けられている。
また回転板２外周の湾曲面３との間に間隙Ｓを設けてシエル１０が囲繞されている。
回転軸５には上下を貫通するように排水パイプ１１が立設され、下端の給水管１２より冷却水を回転軸５と排水パイプ１１との間の流通路１３を介して回転板２に形成した冷却室４に冷却水を供給して回転板２を冷却する。また冷却室４で温められた冷却水は冷却室４に臨んでいる排水パイプ１１上端の開口部より流下して下端の排水管１４より排水される。これにより回転板２は常時冷却水によって冷却された状態に保持される。
成形装置１は外周を水冷カバー１５で覆い、上端を溶解炉Ｂと連結して、該溶解炉Ｂで溶解された溶融物Ａが回転板２上に供給される供給口１６を設け、下端には成形された溶融物Ａを回収する傾斜面１７とこれに連設して回収口１８が設けられている。
上記溶解炉Ｂの供給口１６より落下する溶融物落下点を回転板２の中心軸線と偏心させた位置に設置されている。
また供給口１６の水冷カバー１５に注水管１９が取付けられ、溶融物落下点より回転板２の中心軸線に近接する位置に注水し、回転板２上に滴下した水で回転板２の回転遠心力により、回転板２全面に水膜Ｃを形成させる。さらに供給口１６の溶融物落下点の下方に粒度変更用偏心ロール２０が配置され、該偏心ロール２０は水冷構造で、回転軸２１により偏心回転し、この回転軸２１を回動操作することによって偏心ロール２０は溶融物Ａが図４に示すように接触し、或いは図３に示すように全く接触しないように偏心量を制御することができ溶融物Ａの落下点を回転板２上の半径方向に移動し得るように構成されている。
【０００６】
このように構成されているので、回転板２を駆動モータ６により回転駆動すると同時に、注水管１９より回転板２上に注水滴下して回転板２の回転遠心力により、回転板２全面に水膜Ｃを形成させる。この状態で溶解炉Ｂの供給口１６より溶融物Ａを回転板２上のＸ点に落下させると、溶融物Ａは回転板２の水膜Ｃに浮いた状態となり、溶融物Ａ自身の表面張力により球状になり、球状化した溶融物Ａは遠心力によって回転板外周から飛散し、水冷カバー１５の傾斜面１７を回動落下して下端の回収口１８より回収され、冷却されて粒状の固形溶融物Ａが得られる。一方回転板２全面に形成された水膜Ｃは、図２に示すように遠心力によって外周端部の湾曲面３に沿ってシエル１０との間の間隙Ｓを通って下方に落下して排出される。
さらに供給口１６の溶融物落下点の下方に配置した粒度変更用偏心ロール２０の回転軸２１を回動操作することによって溶融物Ａの落下点を変える。この作動状況は偏心ロール２０が溶融物Ａと接触していない時は、図３に示すように落下位置はＸ点となり、溶融物Ａと接触する位置では図４に示すようにＹ点に落下する。これにより溶融物落下部の周速及び遠心力が図５に示すように変化するので、溶融物Ａの粒径を小さく変化させることが可能となる。
【０００７】
次に表２に示す組成の溶融物を使用して本発明の成形装置に実施した粒状物の粒度分布の実施結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【表２】
【００１０】
表１から明らかなように、回転板２に注水しない場合は５ｍｍ以下が９６％となり微細な粒径となっていることが分かる。これに対して注水した方が粒径が大きく、粒径は５〜２５ｍｍに集中している。
また※で示すように回転板２の回転数が３０ｒｐｍ以下と低い場合、溶融物Ａが飛散せず回転円板上に平板状に付着したまま回転リング状になる現象が見られた。これは溶融物Ａの受ける遠心力が小さいためである。この時、回転数を５０ｒｐｍ以上にすれば安定的に飛散することが確認された。
さらに回転板２の回転数が８００ｒｐｍ回転を越えると、粒径は５ｍｍ以下が７０％となり、粒径は小さくなった。
また回転板２回転数が１０００ｒｐｍでは注水なしの場合と殆ど同じ結果となり、したがって５〜２５ｍｍの粒状物を得る回転数の範囲は３０〜８００ｒｐｍ、好ましくは５０〜７００ｒｐｍとなった。
【００１１】
【表３】
【００１２】
この表３の実施条件は、回転板２の直径を８００ｍｍ、注水量を０．１ｍ３／Ｈで実施したもので、測定点は図５のＰ点において測定したものである。
回転板２の回転数の上昇に伴って粒径が小さくなるのは、遠心力により水膜が薄くなるためで、表３に示すように好ましい水膜の範囲は０．０１〜３ｍｍとなる。
また回転板２は間接水冷構造となっており、外周端部の湾曲面３とし、シエル１０との間の間隙Ｓを形成したことによって、回転板２上の水と溶融物Ａを分離し、水だけを回収できる構造となっている。このときの回転板２とシェル１０の高低差Ｒは１〜１２ｍｍ（好ましくは２〜８ｍｍ）、間隙Ｓは２〜３０ｍｍ（好ましくは２〜１２ｍｍ）で、この構造で回転板２上の水の回収は９０％以上となった。
【００１３】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明は回転する回転板上に注水して水膜を形成させ、該回転板上に溶融状態にある溶融物を落下させて回転板の遠心力と水膜で粒状に成形するものであるから、粘性の低い溶融物或いは処理量の多少に拘らず安定した粒状化が可能であり、また浸食性の強い溶融物に対しても安定し、粒状固形物の粒度のばらつき、または均一の粒度を持たせることを自由に制御できるものであって、特に温度の高い溶融物や水をはじく物質に対して有効に製造することができる。また粒度変更用偏心ロールの偏心量を可変調節して、これに接触する溶融物の落下位置を移動させることにより、粒状に成形される溶融物を所望の粒度にコントロールすることができる等の優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形装置の概略縦断面図
【図２】同じく回転板上の溶融物と水膜との関係の説明図
【図３】同じく溶融物が粒度変更用偏心ロールに接触しない状態の説明図
【図４】同じく溶融物が粒度変更用偏心ロールと接触した状態の説明図
【図５】同じく回転板上の溶融物の成形軌跡説明図
【符号の説明】
１ 成形装置
２ 回転板
３ 湾曲面
４ 冷却室
５ 回転軸
６ 駆動モータ
７ 伝動ベルト
８ 機台
９ 軸受
１０ シエル
１１ 排水パイプ
１２ 給水管
１３ 流通路
１４ 排水管
１５ 水冷カバー
１６ 供給口
１７ 傾斜面
１８ 回収口
１９ 注水管
２０ 粒度変更用偏心ロール
２１ 回転軸
Ａ 溶融物
Ｂ 溶解炉
Ｃ 水膜
Ｓ 間隙
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス工芸、廃棄物等、融点が８００℃以上の溶融物、プラスチック等低融点物質の溶融物を成形し、小塊又は粒状の固形物を製造する方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の溶融物の固形化方法としては、溶融物を回転板上に落下させ、その遠心作用により粒状化する方法が知られている。例えば特開昭５１−１３８５７９号公報等、しかしこの方法は処理量が多い場合、また溶融物の粘性が低い場合、落下した溶融物が回転板上で延板状になって粒状化できない。またこの回転板の回転数を上げると、溶融物は遠心作用により糸状に引き延ばされるため、粒状化は難しかった。
また粒状化する別の方法としては、ビー玉或いはビン等を製造する際に溶融物を切断する方法がある。この方法は溶融炉にプランジャーを設け、そのプランジャーを引き抜くことで一定量の溶融物を排出し、その直後にカッターで溶融物を切断するというものであり、この方法は複雑で装置も高価なものであった。
その上、浸食性の高い溶融物、例えば廃棄物の溶融物などに対しては、プランジャーが浸食を受けるため、この技術を適用することは難しいものである。
さらに小塊状の固形物を得る他の方法として、溶融物を水中に投入して小塊状とする方法があるが、大きさが５ｍｍ以下となったり、微細な固形物が増える等、成形物の大きさが不揃いとなって確実に制御できるものではなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この様に従来の回転板による粒状化法は、処理量の多い場合及び粘性の低い場合には適用できず、また従来のガラス窯で使用されているプランジャーとカッターの設備は、浸食性の強い溶融物の場合は使用できない上、所望の粒度分布を持たせることも難しく、設備的にも複雑で高価なものであった。
そこで、本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、粘性の低い溶融物或いは処理量の多少に拘らず安定した粒状化が可能であり、また浸食性の強い溶融物に対しても安定し、粒状固形物の粒度のばらつき、または均一の粒度を持たせることを自由に制御できるものであって、特に温度の高い溶融物（１２００〜１５００℃）や水をはじく物質に対して有効に製造することのできる方法と、その装置を得ることを目的としたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
これを解決する手段として、請求項１に係る発明は、回転する回転板上に注水して、水膜を形成させ、該回転板上に溶融状態にある溶融物を落下させて回転板の遠心力と水膜の効果で粒状に成形すると共に、回転板の外周部では注水した水と溶融物を分離することを特徴とする。
請求項２に係る発明は、回転する回転板と、該回転板上に溶融物を落下させる供給手段と、該落下点の上流側回転板上に注水して水膜を形成させる注水手段と、回転板の外周部には注水した水と溶融物を分離する手段とを有し、溶融物を回転板上の水膜上に落下させ、溶融物を球状化させると共に、回転板の外周部では注水した水と溶融物を分離し、遠心力により回転板から飛散させることにより、溶融物を粒状に成形することを特徴とする。
請求項３に係る発明は、溶融物の供給手段と回転板上との間に粒度変更用偏心ロールを配設し、該偏心ロールの偏心量を可変調節して、これに接触する溶融物の落下位置を移動させ、粒状成形物の粒度を変えることを可能としたことを特徴とする。
【０００５】
【実施例】
本発明の成形方法を図面に示す一実施例の成形装置により以下詳細に説明する。
図１は成形装置１の概略図であって、成形装置１内には機台８に取付けられた軸受９に回転自在に取付けられた中空の回転軸５の上端に回転板２が設置され、該回転板２は上面が平坦で外周端部が下方に向かい湾曲面３が形成され、冷却室４が設けられている。この回転板２は回転軸５の下端に連結した伝動ベルト７を介した駆動モータ６により回転駆動し回転板２を０〜１０００ｒｐｍの範囲でコントロールし得るように取付けられている。
また回転板２外周の湾曲面３との間に間隙Ｓを設けてシエル１０が囲繞されている。
回転軸５には上下を貫通するように排水パイプ１１が立設され、下端の給水管１２より冷却水を回転軸５と排水パイプ１１との間の流通路１３を介して回転板２に形成した冷却室４に冷却水を供給して回転板２を冷却する。また冷却室４で温められた冷却水は冷却室４に臨んでいる排水パイプ１１上端の開口部より流下して下端の排水管１４より排水される。これにより回転板２は常時冷却水によって冷却された状態に保持される。
成形装置１は外周を水冷カバー１５で覆い、上端を溶解炉Ｂと連結して、該溶解炉Ｂで溶解された溶融物Ａが回転板２上に供給される供給口１６を設け、下端には成形された溶融物Ａを回収する傾斜面１７とこれに連設して回収口１８が設けられている。
上記溶解炉Ｂの供給口１６より落下する溶融物落下点を回転板２の中心軸線と偏心させた位置に設置されている。
また供給口１６の水冷カバー１５に注水管１９が取付けられ、溶融物落下点より回転板２の中心軸線に近接する位置に注水し、回転板２上に滴下した水で回転板２の回転遠心力により、回転板２全面に水膜Ｃを形成させる。さらに供給口１６の溶融物落下点の下方に粒度変更用偏心ロール２０が配置され、該偏心ロール２０は水冷構造で、回転軸２１により偏心回転し、この回転軸２１を回動操作することによって偏心ロール２０は溶融物Ａが図４に示すように接触し、或いは図３に示すように全く接触しないように偏心量を制御することができ溶融物Ａの落下点を回転板２上の半径方向に移動し得るように構成されている。
【０００６】
このように構成されているので、回転板２を駆動モータ６により回転駆動すると同時に、注水管１９より回転板２上に注水滴下して回転板２の回転遠心力により、回転板２全面に水膜Ｃを形成させる。この状態で溶解炉Ｂの供給口１６より溶融物Ａを回転板２上のＸ点に落下させると、溶融物Ａは回転板２の水膜Ｃに浮いた状態となり、溶融物Ａ自身の表面張力により球状になり、球状化した溶融物Ａは遠心力によって回転板外周から飛散し、水冷カバー１５の傾斜面１７を回動落下して下端の回収口１８より回収され、冷却されて粒状の固形溶融物Ａが得られる。一方回転板２全面に形成された水膜Ｃは、図２に示すように遠心力によって外周端部の湾曲面３に沿ってシエル１０との間の間隙Ｓを通って下方に落下して排出される。
さらに供給口１６の溶融物落下点の下方に配置した粒度変更用偏心ロール２０の回転軸２１を回動操作することによって溶融物Ａの落下点を変える。この作動状況は偏心ロール２０が溶融物Ａと接触していない時は、図３に示すように落下位置はＸ点となり、溶融物Ａと接触する位置では図４に示すようにＹ点に落下する。これにより溶融物落下部の周速及び遠心力が図５に示すように変化するので、溶融物Ａの粒径を小さく変化させることが可能となる。
【０００７】
次に表２に示す組成の溶融物を使用して本発明の成形装置に実施した粒状物の粒度分布の実施結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【表２】
表１から明らかなように、回転板２に注水しない場合は５ｍｍ以下が９６％となり微細な粒径となっていることが分かる。これに対して注水した方が粒径が大きく、粒径は５〜２５ｍｍに集中している。
また※で示すように回転板２の回転数が３０ｒｐｍ以下と低い場合、溶融物Ａが飛散せず回転円板上に平板状に付着したまま回転リング状になる現象が見られた。これは溶融物Ａの受ける遠心力が小さいためである。この時、回転数を５０ｒｐｍ以上にすれば安定的に飛散することが確認された。
さらに回転板２の回転数が８００ｒｐｍ回転を越えると、粒径は５ｍｍ以下が７０％となり、粒径は小さくなった。
また回転板２回転数が１０００ｒｐｍでは注水なしの場合と殆ど同じ結果となり、したがって５〜２５ｍｍの粒状物を得る回転数の範囲は３０〜８００ｒｐｍ、好ましくは５０〜７００ｒｐｍとなった。
【００１１】
【表３】
この表３の実施条件は、回転板２の直径を８００ｍｍ、注水量を０．１ｍ３／Ｈで実施したもので、測定点は図５のＰ点において測定したものである。
回転板２の回転数の上昇に伴って粒径が小さくなるのは、遠心力により水膜が薄くなるためで、表３に示すように好ましい水膜の範囲は０．０１〜３ｍｍとなる。
また回転板２は間接水冷構造となっており、外周端部の湾曲面３とし、シエル１０との間の間隙Ｓを形成したことによって、回転板２上の水と溶融物Ａを分離し、水だけを回収できる構造となっている。このときの回転板２とシェル１０の高低差Ｒは１〜１２ｍｍ（好ましくは２〜８ｍｍ）、間隙Ｓは２〜３０ｍｍ（好ましくは２〜１２ｍｍ）で、この構造で回転板２上の水の回収は９０％以上となった。
【００１３】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明は回転する回転板上に注水して水膜を形成させ、該回転板上に溶融状態にある溶融物を落下させて回転板の遠心力と水膜で粒状に成形するものであるから、粘性の低い溶融物或いは処理量の多少に拘らず安定した粒状化が可能であり、また浸食性の強い溶融物に対しても安定し、粒状固形物の粒度のばらつき、または均一の粒度を持たせることを自由に制御できるものであって、特に温度の高い溶融物や水をはじく物質に対して有効に製造することができる。また粒度変更用偏心ロールの偏心量を可変調節して、これに接触する溶融物の落下位置を移動させることにより、粒状に成形される溶融物を所望の粒度にコントロールすることができる等の優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成形装置の概略縦断面図
【図２】同じく回転板上の溶融物と水膜との関係の説明図
【図３】同じく溶融物が粒度変更用偏心ロールに接触しない状態の説明図
【図４】同じく溶融物が粒度変更用偏心ロールと接触した状態の説明図
【図５】同じく回転板上の溶融物の成形軌跡説明図
【符号の説明】
１ 成形装置
２ 回転板
３ 湾曲面
４ 冷却室
５ 回転軸
６ 駆動モータ
７ 伝動ベルト
８ 機台
９ 軸受
１０ シエル
１１ 排水パイプ
１２ 給水管
１３ 流通路
１４ 排水管
１５ 水冷カバー
１６ 供給口
１７ 傾斜面
１８ 回収口
１９ 注水管
２０ 粒度変更用偏心ロール
２１ 回転軸
Ａ 溶融物
Ｂ 溶解炉
Ｃ 水膜
Ｓ 間隙
Claims (3)
- 回転する回転板上に注水して、水膜を形成させ、該回転板上に溶融状態にある溶融物を落下させて回転板の遠心力と水膜の効果で粒状に成形すると共に、回転板の外周部では注水した水と溶融物を分離することを特徴とする溶融物の成形方法。
- 回転する回転板と、該回転板上に溶融物を落下させる供給手段と、該落下点の上流側回転板上に注水して水膜を形成させる注水手段と、回転板の外周部には注水した水と溶融物を分離する手段とを有し、溶融物を回転板上の水膜上に落下させ、溶融物を球状化させると共に、回転板の外周部では注水した水と溶融物を分離し、遠心力により回転板から飛散させることにより、溶融物を粒状に成形することを特徴とする溶融物の成形装置。
- 溶融物の供給手段と回転板上との間に粒度変更用偏心ロールを配設し、該偏心ロールの偏心量を可変調節して、これに接触する溶融物の落下位置を移動させ、粒状成形物の粒度を変えることを可能としたことを特徴とする請求項２記載の溶融物の成形装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08443696A JP3808930B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 溶融物の成形方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08443696A JP3808930B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 溶融物の成形方法およびその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09235129A JPH09235129A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3808930B2 true JP3808930B2 (ja) | 2006-08-16 |
Family
ID=13830549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08443696A Expired - Lifetime JP3808930B2 (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | 溶融物の成形方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3808930B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100762738B1 (ko) * | 2005-12-29 | 2007-10-04 | 주식회사 탑 엔지니어링 | 수막현상을 이용한 기판 이송장치 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP08443696A patent/JP3808930B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09235129A (ja) | 1997-09-09 |
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