JP4580299B2 - 液状混合物用ミキサー - Google Patents

Description

本発明は、製鋼スラグ、石炭灰、焼却灰等の粉粒体材料と溶融硫黄等の高温液体とを撹拌、混合する液状混合物用ミキサーに関するものである。

従来、垂直に立設された架台上に上から下へ順にホッパー、計量槽、フィーダ、ミキサーを配置し、ロータリキルン等で加熱乾燥した製鋼スラグ、製鋼ダストや焼却灰等の粉粒体材料を前記ホッパーに供給して貯蔵し、該粉粒体材料を前記計量槽で計量した後にフィーダで前記ミキサーに投入すると共に、硫黄タンクと添加剤タンクからそれぞれポンプにより配管を通して液状硫黄と添加剤を所定量前記ミキサーに供給して、該ミキサーにおいて前記粉粒体材料と液状硫黄および添加剤とを混練して流動性の混練物（液状混合物）を調製し、該液状混合物を所定の形状に成形して硫黄固化成形物を製造する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−３１８２４４号公報

前記硫黄固化成形物製造装置においては、前記ミキサーとして２軸パグミル式ミキサーが使用されることが示されているが、従来、この種の２軸パグミル式ミキサーは、アスファルト合材混練用のミキサーやコンクリート混練用のミキサーにおいて知られているように、一般に、ミキサーのケーシングが、パドルにおける撹拌羽根の先端の回転半径に沿った一対の半円弧面状の底部を有し、この底部の上端縁から上方へ向けて一対の側壁部を垂設すると共に、前記底部と両側壁部の両端に端部壁を結合して箱形に形成されており、ケーシングの上端は撹拌、混合すべき材料の供給部と連絡されている。
しかし、従来の２軸パグミル式ミキサーをそのまま硫黄固化成形物製造装置のミキサーに適用した場合には、前記ケーシング内で回転する撹拌羽根の先端が通過しない両側壁部の内面に液状混合物が滞留して付着してしまい、このため、ケーシング内に投入された全ての材料を確実に混合して均質な性状の液状混合物を得ることができない問題がある。
また、前記硫黄固化成形物製造装置におけるミキサーは、引火性を有する高温の溶融硫黄を高温状態を維持して撹拌、混合する必要があるが、従来の２軸パグミル式ミキサーでは、それに対応した設備が付設されていないので、前記液状混合物を安全に、かつ効率的に調製することができない問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、粉粒体材料と高温液体とを適切な温度で安全に、かつ効率的に撹拌、混合して均質な性状の液状混合物を調製することができる液状混合物用ミキサーを提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために、以下の点を特徴としている。
すなわち、請求項１に係る液状混合物用ミキサーは、上端に上部ゲート装置によって開閉される材料投入口を設け、下端に下部ゲート装置によって開閉される材料排出口を設けて密閉可能なミキサーケースと、該ミキサーケース内に回転自在に設けられた撹拌羽根と、前記ミキサーケースの上方に配置され、該ミキサーケース内に高温液体を散布するスプレー管と、前記ミキサーケースの外周に設けられミキサーケース内の被混合物を加熱する加熱手段と、ミキサーケースの上部に設けられミキサーケースの上部空間内の空気を置換する不活性ガス導入管およびブリーザ弁とを備えており、
前記上部ゲート装置が、上部ゲートと、該上部ゲートを前記材料投入口の閉鎖位置と開放位置との間で案内、移動させるゲート移動手段と、前記上部ゲートをその閉鎖位置で前記材料投入口に対して押圧し、また、該押圧を解放して材料投入口から分離するゲート押圧手段とを備えていて、
前記上部ゲート装置に、前記上部ゲートの閉鎖位置への移動と開放位置への移動を検出する位置検出手段と、上部ゲートの材料投入口に対する押圧と分離を検出する押圧検出手段とが設けられ、前記位置検出手段による上部ゲートの閉鎖位置への移動が検出されたときに、前記ゲート押圧手段が上部ゲートを前記材料投入口に押圧し、前記押圧検出手段による上部ゲートの材料投入口からの分離が検出されたときに、前記ゲート移動手段が上部ゲートを開放位置へ移動させるようにしたことを特徴としている。

請求項２に係る液状混合物用ミキサーは、請求項１に記載の液状混合物用ミキサーにおいて、前記ミキサーケースが、正面視において、上方の開口部の開口幅をミキサーケースの全幅より小さく設定されると共に、底部と該底部から前記開口部の縁に至る側壁の内面を前記撹拌羽根の回転半径に沿った円弧状に形成されていることを特徴としている。

請求項３に係る液状混合物用ミキサーは、請求項１または２に記載の液状混合物用ミキサーにおいて、前記下部ゲート装置が、撹拌羽根の回転軸方向に前記材料排出口を摺動して移動するスライドゲートと、該スライドゲートを前記材料排出口の閉鎖位置と開放位置との間で案内、移動させるゲート移動手段とを備えていることを特徴としている。

請求項４に係る液状混合物用ミキサーは、請求項３に記載の液状混合物用ミキサーにおいて、前記スライドゲートの外面側に加熱手段が設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
すなわち、請求項１に係る液状混合物用ミキサーによれば、ミキサーケースの外周に設けた加熱手段によって、加熱乾燥した粉粒体材料と高温液体とを適切な温度を維持した状態で円滑に撹拌、混合することができるので、能率良く均質な液状混合物を調製することができる。また、上部ゲート装置と下部ゲート装置で材料投入口と材料排出口をそれぞれ閉鎖してミキサーケース内を密閉し、かつミキサーケース内の空気を不活性ガスで置換した状態において、前記粉粒体材料と高温液体とを混合することができるので、前記高温液体が引火性を有する液体であっても、引火を確実に防止して安全に撹拌、混合することができる。
また、前記ミキサーケースの材料投入口を上部ゲートで閉鎖するときは、上部ゲートがゲート押圧手段によって材料投入口に押圧されて該材料投入口を気密に閉鎖するので、材料投入口を通して液状混合物の熱が外部へ放散するのを可及的に少なく抑えることができると共に、材料投入口を開放するときには、ゲート押圧手段によって上部ゲートが材料投入口から分離されるので、ゲート移動手段による上部ゲートの開放位置への移動を円滑に行うことができる。
また、位置検出手段と押圧検出手段による上部ゲートの動作位置を検出することによって、ゲート移動手段とゲート押圧手段の連係動作を誤りなく的確に行うことができるので、上部ゲートによる材料投入口の開閉と密閉操作を円滑、確実に行うことができる。

請求項２に係る液状混合物用ミキサーによれば、回転する撹拌羽根が通過しないで被混合物が滞留する領域を可及的に減少させることができ、ミキサーケースの上部の内壁面に混合物が付着するのを防止して、粉粒体材料と高温液体とを均質に、かつ効率的に撹拌、混合することができる。

請求項３に係る液状混合物用ミキサーによれば、スライドゲートがゲート移動手段によって案内、移動されることにより、ミキサーケースの材料排出口を円滑に開閉することができる。また、スライドゲートが開放時には、その内面側に付着した混合物が材料排出口の縁との摺動によって掻き取られるので、スライドゲートの内面側に付着した混合物が外気で直接冷却して固着するといった事態を防止することができる。

請求項４に係る液状混合物用ミキサーによれば、スライドゲートを加熱手段で常時所要温度に加熱することができるので、ミキサーケースの材料排出口部における温度降下を抑えることができて、ミキサーケース内での被混合物の撹拌、混合条件を均一に維持することができる。また、万一、スライドゲートの内面側に付着した混合物が、開放時にミキサーケース外で外気に露出されても温度降下することがなく、スライゲートが固着した混合物によって材料排出口を閉鎖することができなく事態を防止できる。

以下、本発明の一実施の形態に係る液状混合物用ミキサーについて、添付図面を参照して説明する。
図１〜図５において、１は本発明の一実施の形態に係る液状混合物用ミキサーである。この液状混合物用ミキサー１は、水平方向に離間した中心Ｃ，Ｃを中心とする一対の円弧面を有する底部２ａ，２ａと、該底部２ａ，２ａに連続した円弧面を有する側壁２ｂ，２ｂと、前記底部２ａと側壁２ｂの両端に垂直に接合された端部壁２ｃ，２ｃとによって箱形状に形成されたミキサーケース２を備えている。そして、該ミキサーケース２は、架台３に固定したフレーム４に支持され、上方に平面視で矩形の開口部２ｄが設けられ、底部２ａに平面視で矩形状の材料排出口２ｅが設けられている。前記開口部２ｄは、正面視（図２、図５）において、開口幅（開口縁２ｆ，２ｆ間の距離）をミキサーケース２の全幅８（図５で左右の側壁２ｂ，２ｂ間の距離）より小さく、前中心Ｃ，Ｃ間の距離よりやや大きく設定され、開口部長を前記端部壁２ｃ，２ｃの内面間の距離に等しく設定されている。

また、前記ミキサーケース２の底部２ａ，２ａと側壁２ｂ，２ｂの内側面には、体摩耗材料からなる円弧面状のライナー５ａ，５ａが、前記端部壁２ｃ，２ｃの内側面には垂直平面状のライナー５ｂ，５ｂがそれぞれ装着されている。前記ミキサーケース２の底部２ａと側壁２ｂの外周には、複数の隔て金６ａによって平行に隔てられた円弧面状のオイルジャケット板６ｂ，６ｂが液密に固定されており、該オイルジャケット板６ｂと前記底部２ａ、側壁２ｂとの間にオイルジャケット（加熱手段）６が設けられている。該オイルジャケット６の下部と上部には、熱油を導入、排出するオイル入口管６ｃとオイル出口管６ｄが連絡されている。前記ミキサーケース２の内部には、前記中心Ｃ，Ｃの回りに回転する一対のパドル式撹拌羽根（撹拌羽根）７，７が設けられている。該パドル式撹拌羽根７は、従来周知の２軸式パドルミキサーと同様ように、回転軸７ａに直径方向に向けて着脱可能に固定したパドルアーム７ｂの先端にパドルチップ７ｃを着脱可能に取り付けてなり、前記回転軸７ａの両端側がミキサーケース２の端部壁２ｃ、２ｃを液密に貫通されて、前記フレーム４に固定された軸受８，８によって支持されている。

前記各回転軸７ａ，７ａの一端部（図３、図４で右端部）にはスプロケット９，９が固定され、該スプロケット９，９は、前記架台３に設置されたインバータ制御の減速機付モータ１０の出力軸に固定したスプロケット１１に、チェーン１２を介して連絡されている。なお、前記チェーン１２は、前記回転軸７ａ，７ａの一方（図２で左方、図３で下方）に固定されたスプロケット９の上部に巻き掛けられ、他方（図２で右方、図３で上方）に固定されたスプロケット９の下部に巻き掛けられると共に、円弧状のチェーンガイド１３の上部に支持、案内されており、前記減速機付モータ１０の回転によって前記各パドル式撹拌羽根７，７が、矢印ｘ，ｙで示すように互いに反対方向に回転するようになっている。

また、前記ミキサーケース２の上部における開口部２ｄの幅方向（図３で上下方向、図５で左右方向）の両外側寄りの位置には、下方に開口するノズル孔１４ａを軸方向に沿って複数配列された一対のスプレー管１４，１４が、前記回転軸７ａ，７ａの軸方向に平行にして前記端部壁２ｃ，２ｃを液密に貫通して設けられている。該スプレー管１４，１４の一端部は蓋板１４ｂで閉鎖され、他端部は配管ｐ２を介して高温液体供給装置に連絡され、該高温液体供給装置から供給された高温液体が前記ミキサーケース２内にその上部から散布されるようになっている。さらに、前記ミキサーケース２の開口部２ｄの側部には、圧力計付二次減圧弁（ブリーザ弁）１５ａを取り付けた配管１５と不活性ガス供給源に連絡された不活性ガス導入管１６がミキサーケース２内に連通して設けられ、ミキサーケース２の上部空間内の空気を不活性ガスで置換するようになっている（図３、図５、図９参照）。

前記ミキサーケース２の上端には、前記開口部２ｄの開口幅より狭い開口幅を有する平面視で矩形の材料投入口２ｇを設けた矩形枠状の材料投入口部材２ｈが取り付けられており（図２、図６〜図８参照）、該材料投入口部材２ｈの上方には、前記材料投入口２ｇを開閉する上部ゲート装置１７が配置されている。該上部ゲート装置１７は、図１、図２、図６〜図８に示すように、上部ゲート１７と、該上部ゲート１８を前記材料投入口２ｇの閉鎖位置と開放位置との間で案内、移動させるゲート移動手段１９と、前記上部ゲート１８をその閉鎖位置で前記材料投入口２ｇに対して押圧し、また、該押圧を解放して材料投入口２ｇから分離するゲート押圧手段２０とを備えている。
前記上部ゲート１８は、平面視（図１）で矩形状の平板で形成され、下面には、上部ゲート１８が前記材料投入口部材２ｇの上端フランジ２ｊに押圧されたときに、ミキサーケース２内を密封するをシール板１８ａが接着されている。

前記ゲート移動手段１９は、溝型鋼をその溝側を互いに向かい合わせて接合して平面視で矩形枠状に形成したゲート案内フレーム２２と、前記上部ゲート１８を支持して前記ゲート案内フレーム２２に沿って移動するゲート支持フレーム２３と、該ゲート支持フレーム２３をゲート案内フレーム２２に沿って移動させるアクチュエータ等からなる駆動手段２４とを備えている。そして、前記ゲート案内フレーム２２は、前後方向（図１、図２で左右方向）に長く構成され、その後端部（前記材料投入口２ｇと反対側の端部）の左右（図１で上下）に水平に固定した支軸２５，２５が、前記架台３の垂直梁３ａに水平に固定した一対のサポート２６，２６に軸受２６ａ，２６ａを介して支持され、該支軸２５，２５を支点に上下に回動し得るように設けられている。

前記ゲート支持フレーム２３は、一対の縦部材２３ａ，２３ａを、左右（図１で上下）にゲート案内フレーム２２の縦部材２２ａ，２２ａの内側においてそれと平行になるように配置し、各縦部材２３ａ，２３ａを前後の一対のの横部材２３ｂ，２３ｃで相互に連結して構成されている。そして、前記縦部材２３ａ，２３ａの左右に水平に突き出して固定された左右、前後の２対の支軸には、それぞれフランジ付きのローラ２７がそれらの内部に設けた軸受を介して鉛直面内で回転するように支持されている。各ローラ２７は前記ゲート案内フレーム２２の縦部材２２ａ，２２ａの溝２２ａ１，２２ａ１内に挿入されて転動するようになっており、前記ゲート支持フレーム２３が前記ゲート案内フレーム２２に沿って前後に移動可能とされている。

前記ゲート支持フレーム２３の各縦部材２３ａ，２３ａの内側には、前後に支持具２８，２８が固定されており、該支持具２８，２８にナット２８ａで締め付けて上下に位置調節可能に垂設された支持棒２８ｂの下端部には、前記上部ゲート１８の四隅部がねじ２８ｃで固定されている。したがって、前記上部ゲート１８はゲート支持フレーム２３に水平に保持されてそれと一緒にゲート案内フレーム２２の縦部材２２ａ，２２ａに沿って移動されるようになっている。
前記駆動手段２４は、アクチュエータとしてのエアシリンダ２９がその中間部を、前記ゲート案内フレーム２２の後端側の横部材２２ｂにおける中央に固定したブラケット３０にピン軸を介して上下に回動自在に支持され、エアシリンダ２９のロッド２９ａの先端が連結具３１を介して、前記上部ゲート支持フレーム２３の横部材２３ｂの上面に突設した接続金具３２に上下に回動自在に連結されて構成されている。

また、前記ゲート押圧手段２０は、前記ミキサーケース２に設けた支持座３３に固定したブラケット３４にピン軸を介して鉛直面内で回動するように支持されたアクチュエータとしてのエアシリンダ３５を備え、該エアシリンダ３５のロッド３５ａが、その上端部の連結具を介して、前記ゲート案内フレーム２２の前端側の横部材２２ｂに固定した接続金具３６にピン軸によって連結されており、前記エアシリンダ３５がそのロッド３５ａを伸縮させると、前記ゲート案内フレーム２２が前記支軸２５，２５を支点にして上下に回動して、前記上部ゲート１８がゲート支持フレーム２３を介して上下に動くようになっている。

前記ゲート案内フレーム２２の右側（図１で下側）の縦部材２２ａには、前側と後側に固定した支持部材３７，３７を介して、一対のリミットスイッチ３７ａ，３７ｂが前後方向に位置調節可能に取り付けられ、一方、前記ゲート支持フレーム２３の右側の縦部材２３ａには、その中間付近に支持部材３８を介して１つのスイッチ作動片３９が固定して設けられており、前記上部ゲート１８が前記材料投入口部材２ｈの材料投入口２ｇの上方位置（閉鎖位置）に位置されたとき（図１で実線で示した位置にあるとき）には、前記スイッチ作動片３９がその前側の傾斜面で前記前側のリミットスイッチ３７ａを動作させ、前記上部ゲート１８が前記材料投入口２ｇを開放してゲート案内フレーム２２の後端位置（図１で鎖線で示す開放位置）に位置されたときには、前記スイッチ作動片３９がその後側の傾斜面で前記後側のリミットスイッチ３７ｂを動作させるようになっている。

また、前記ミキサーケース２に固定した支持部材４０にリミットスイッチ４１が取り付けられると共に、前記ゲート案内フレーム２２の前側の横部材２２ｂにスイッチ作動片４２が取り付けられており、該スイッチ作動片４２は、前記上部ゲート１８が閉鎖位置に位置されて前記ゲート案内フレーム２２（ゲート支持フレーム２３）がエアシリンダ３５で下降されたときに、前記リミットスイッチ４１を作動させて、上部ゲート１８が前記材料投入口２ｇを閉鎖して押圧したことを検出させ、エアシリンダ３５でゲート案内フレーム２０が上昇されてリミットスイッチ４１を不作動としたときに、上部ゲート１８が材料投入口２ｇから分離（開口部２ｄの開放）したことを検出させるようになっている。

前記各リミットスイッチ３７ａ，３７ｂ、スイッチ作動片３９等によって、前記ゲート１８の閉鎖位置への移動と開放位置への移動を検出する位置検出手段４３が構成され、前記リミットスイッチ４１、スイッチ作動片４２等によって、上部ゲート１８の材料投入口２ｇに対する押圧と分離を検出する押圧検出手段４４が構成されている。そして、前記位置検出手段４３による上部ゲート１８の閉鎖位置への移動が検出されたときに、前記ゲート押圧手段２０が前記上部ゲート１８を前記材料投入口２ｇに押圧し、前記押圧検出手段４１による上部ゲート１８の材料投入口２ｇからの分離が検出されたときに、前記ゲート移動手段１９が上部ゲート１８を開放位置へ移動させるようになっている。
なお、前記ゲート支持フレーム２３の前端には弾力性を有する板状のスクレーパ２１が取り付けられており、上部ゲート１８が前後に移動するときに、前記材料投入口部材２ｈの上端フランジ２ｊの表面を清浄に拭くようになっている。また、前記上部ゲート１８の上面の中央部は、前記ゲート支持フレーム２３の横部材２３ｂ，２３ｃに対し、連結金具４５を介して鉛直面内で相対的に回動可能に支持されている。

また、前記ミキサーケース２の底部２ａの下端には前記材料排出口２ｅを開閉する下部ゲート装置４６が設けられている。該下部ゲート装置４６は、図９、図１０に示すように、ミキサーケース２の底部２ａの下側と前記フレーム４に垂設された複数の支持部材４７、４７の下端部に取り付けられると共に、前記パドル式撹拌羽根７の回転軸７ａの軸方向に水平に延長され、かつ相互に該回転軸７ａに直交する方向に所定間隔をあけて平行に設けた一対のガイドレール４８，４８と、該ガイドレール４８，４８に支持されて回転軸７ａの軸方向に前記材料排出口２ａを摺動して移動するスライドゲート４９と、該スライドゲート４９を前記材料排出口２ｅの閉鎖位置と開放位置との間で移動させるゲート移動手段５０とを備えている。

前記スライドゲート４９は、正面視（図１０）で上部が山形状に形成されて前記回転軸７ａの軸方向に延長されたゲート板４９ａの両側に沿って垂直板４９ｂ，４９ｂを固着してなるゲート本体４９ｃと、前記各垂直板４９ｂ，４９ｂの前後部（図９で左右部）に、前記回転軸７ａに直交する方向に延長されて軸受５１，５１を介して回転自在に支持されたローラ軸５２と、各ローラ軸５２の両端部に固定され、かつ前記ガイドレール４８，４８上を転動するフランジ付きのガイドローラ５３，５３とを備えている。前記ゲート板４９ａの表面には前記ミキサーケース２の材料排出口２ｅの縁に固着された正面視で山形状の摺接板５４に摺接する耐摩耗性材料からなるライナー４９ｄがボルト・ナット４９ｅにより着脱可能に装着されている。

また、前記ゲート板４９ａの山形の両背面に、電熱式のパネルヒータ（加熱手段）５５（片側の背面のみ図示）が複数個取り付けられると共に、該パネルヒータ５５に電力を供給する配線の端子箱５６とパネルヒータ５５の加熱温度を調節するサーモスタット５７がゲート本体４９ｃの背面側の収納箱５８内に設けられている。さらに、前記垂直板４９ｂ，４９ｂの一方の外側面には１つのスイッチ作動片５９が固定され、一方、前記ミキサーケース２に設けた適宜支持材（図示せず）には、前記スライドゲート４９が前記ミキサーケース２の材料排出口２ｅを閉鎖する閉鎖位置と開放する開放位置に位置されたときに、前記スイッチ作動片５９によって動作する前後一対のリミットスイッチ５９ａ，５９ａ（図１０で１つのみ図示）が取り付けられている。

前記ゲート移動手段５０は、架台３の支持フレーム３ｂに固定したブラケット６０に、中間部をピン軸によって垂直面内で回動自在に支持されたエアシリンダ（アクチュエータ）６１と、一端を前記ゲート本体４９ｃの後部の連結板４９ｆに接続金具を介して上下に回動可能に連結され、他端を前記エアシリンダ６１のロッド６１ａに接続金具を介して上下に回動可能に連結されたリンク６２とを備えており、エアシリンダ６１の作動により前記スライドゲート４９が前記ガイドローラ５３、５３を介してガイドレール４８，４８に沿って移動するようになっている。
なお、図２、図３、図５、図９において、６３はミキサーケース２の両側壁２ｂ、２ｂに設けたミキサーケース２内を点検する点検口であり、着脱可能な蓋板６４によって開閉し得るようようになっている。また、図示しないが、前記ミキサーケース２の外周にはロックウール等の保温材が装着されている。

次に、前記構成の液状混合物用ミキサー１の作用を、図１２に示す硫黄固化物製造プラント６５に前記液状混合物用ミキサー１を適用した場合にもとづいて説明する。
先ず、前記硫黄固化物製造プラント６５について説明する。この硫黄固化物製造プラント６５は、図１２に示すように、添加剤を添加されて改質された溶融硫黄に石炭灰を混練してなる液状混練物（高温液体）を供給する混練物供給装置６６と、ドライヤ等の材料加熱乾燥装置６７によって乾燥加熱されバケットエレベータ６８によって搬送された製鋼スラグ、焼却灰、珪砂等の粉粒体材料と前記混練物供給装置６６から供給された高温の液状混練物とを計量して混合する計量混合装置６９とを備えている。

前記計量混合装置６９は、前記バケットエレベータ６８によって搬送された粉粒体材料をホットビン７０に受け入れて貯蔵し、該粉粒体材料を適時に粉体計量槽７１に投入してロードセル７１ａで質量を計測した後、前記上部ゲート装置１７を開いて前記液状混合物用ミキサー１内に投入する。そして、前記混練物供給装置６６から配管ｐ１によって供給された液状混練物を液体計量槽７２に受け入れて、ロードセル７２ａによって計量し、ポンプ７２ｂにより配管ｐ２を介して前記液状混合物用ミキサー１に送り、配管ｐ２に接続された前記スプレー管１４によって液状混合物用ミキサー１の内部の粉粒体材料上に散布して、該液状混合物用ミキサー１によって粉粒体材料と高温の液状混練物との撹拌、混合が行われるようになっている。

前記液状混合物用ミキサー１で混練されて生成された粉粒体材料と液状混練物との混合物である液状混合物は、ホッパ７３を介してスキップコンベヤ７４のバケット７４ａに受けられて上方に搬送され、硫黄固化物成型装置７５に供給される。該硫黄固化物成型装置７５においては、スキップコンベヤ７４から供給された液状混合物が、液状混合物保存サイロ７６に貯蔵されると共に、適時に計量ホッパ７７に落下、投入されてロードセル７７ａで計量されてから型枠７８内に打設される。そして、型枠７８内に打設された液状混合物が所定の冷却時間を経ることによって硬化して成型された硫黄固化物が製造されるようになっている。

また、前記液状混合物用ミキサー１、混練物供給装置６６、液体計量槽７２の内部の上方には、不活性ガス供給源７９のガスタンク７９ａからコンプレッサー７９ｂによって配管ｐ３を介して窒素ガス等の不活性ガスが所定圧力で供給され、前記各装置１，６６，７２内の収容液体が空気から遮断されるようになっている。
なお、前記液状混合物用ミキサー１、混練物供給装置６６、液体計量槽７２、ポンプ７２ｂおよび前記配管ｐ１，ｐ２は、それらの外周に設けたオイルジャケットに熱油加熱器８０から配管８０ａ，８０ｂによって熱油が循環、供給されて、それらが所定の温度（例えば、１３０〜１５０℃）に加熱されている。

次に、前記硫黄固化物製造プラント６５に使用した場合における実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１の作用を具体的に説明する。硫黄固化物製造プラント６５が運転されて、前記計量混合装置６９のホッパ７０に加熱乾燥された高温（１３０〜１５０℃）の粉粒体材料が貯蔵され、前記液体計量槽７２に高温（１３０〜１５０℃）の液状混練物が貯留されている状態において、前記ゲート押圧手段２０が作動されてそのエアシリンダ３５のロッド３５ａが伸長されると、前記ゲート案内フレーム２２が支軸２５を支点にして前端側を上昇されて、材料投入部材２ｈの材料投入口２ｇを閉鎖していた前記上部ゲート１８が材料投入口２ｇ（上端フランジ２ｊ）から上方へ分離される。この上部ゲート１８の分離が、リミットスイッチ４１からゲート案内フレーム２２と一緒に上昇するスイッチ作動片４２が離れることにより検出されると、前記駆動手段２４のエアシリンダ２９のロッド２９ａが収縮し、前記ゲート支持フレーム２３を介して前記上部ゲート１８が、図１に鎖線で示すように、前記材料投入口２ｇを完全に開放する開放位置まで移動される（図１１（ａ）参照）。なお、予め、前記ミキサーケース２の材料排出口２ｅは下部ゲート装置４６によって閉じられている。

前記上部ゲート１８の開放位置への移動が前記スイッチ作動片３９を介して作動される後側のリミットスイッチ３７ｂによって検出されると、前記ホッパ７０から粉体計量槽７１に投入されてロードセル７１ａで計量された所定量の粉粒体材料が、前記材料投入口２ｇからミキサーケース２内に投入される。ミキサーケース２内に粉粒体材料が投入されると、前記エアシリンダ２９のロッド２９ａが伸長されて、前記ゲート支持フレーム２３を介して前記上部ゲート１８が、図１に実線で示すように、前記材料投入口２ｇの上方に至る閉鎖位置まで移動される（図１１（ｂ）参照）。このとき、ゲート支持フレーム２３の前端に取り付けたワイパー２１によって前記材料投入口部材２ｈの上端フランジ２ｊの表面を拭って清浄にする。そして、前記上部ゲート１８の閉鎖位置への移動を前側のリミットスイッチ３７ａがスイッチ作動片３９で作動されて検出すると、前記エアシリンダ３５のロッド３５ａが収縮されて、ゲート案内フレーム２２とゲート支持フレーム２３を介して前記上部ゲート１８が前記材料投入口２ｇを閉鎖してその上端フランジ２ｊに押圧される（図１１（ｃ）参照）。エアシリンダ３５はロッド３５ａの収縮状態を維持され、前記ミキサーケース２内に高温の粉粒体材料が密封された状態とされる。

続いて、前記減速機付モータ１０が作動されてパドル式撹拌羽根７，７が回転されて投入された粉粒体材料の撹拌を開始すると共に、前記ポンプ７２ｂが作動されて前記液体計量槽７２から高温の液体混練物が計量されて所定量だけ配管ｐ２を介して前記スプレー管１４，１４に供給される。スプレー管１４，１４に供給された液状混練物は、スプレー管１４，１４のノズル孔１４ａからミキサーケース２内で撹拌されている粉粒体材料の上に散布され、前記パドル式撹拌羽根７，７によって粉粒体材料と混合される。粉粒体材料（被混合物）と液状混練物（被混合物）は、パドル式撹拌羽根７，７のパドルチップ７ｃの作用による回転軸７ａ，７ａの軸方向、周方向における撹拌、流動を所定時間繰り返えされることにより、均一に混合されてスラリー状の液状混合物として調製される。

前記ミキサーケース２内での粉粒体材料と液状混練物との撹拌、混合中は、前記ミキサーケース２の側壁２ｂ，２ｂの円弧内面の上端が、パドル式撹拌羽根７，７のパドルチップ７ｃの先端の回転軌跡の上端近くまで達しているので、ミキサーケース２内の上部に存在する前記被混合物は、パドルチップ７ｃによって側壁２ｂ，２ｂの円弧内面に沿って下方に押し込まれる。これにより、パドルチップ７ｃが通過せずに被混合物が対流する領域が可及的に減少され、したがって、ミキサーケース２の上部の内壁面に被混合物が付着するのを防止される。また、前記ミキサーケース２の底部２ａと側壁２ｂが、オイル入口管６ｄからオイルジャケット６に導入された後にオイル出口管６ｅから排出される所定温度（１３０〜１５０℃）の熱油によって加熱されると共に、下部ゲート装置４６のゲート本体４９ｃがパネルヒータ５５によって加熱されるので、粉粒体材料と液状混練物は放熱による温度降下を来すことなく、所定の温度条件のもとに良好に撹拌、混合される。また、前記ミキサーケース２内の上部空間に前記不活性ガス導入管１６から不活性ガスが導入され、上部空間内の残留空気が排出されて不活性ガスと置換されているので、高温の液状混練物が溶融硫黄を含んで引火性を有していても、引火を起こすことはない。

しかして、前記ミキサーケース２内で液状混合物の調製が終了すると、前記パドル式撹拌羽根７，７の回転が停止されると共に、下部ゲート装置４６が作動されて、そのゲート移動手段５０におけるエアシリンダ６１のロッド６１ａが縮小されて、リンク６２を介してスライドゲート４９が開放位置へ移動され、ミキサーケース２の底部２ａの材料排出口２ｅが開放されるので、ミキサケース２内の液状混合物がミキサケース２の下方に設置されている前記ホッパ７３内に落下、投入される。そして、液状混合物のミキサーケース２からの排出が終了すると、再びゲート移動手段５０が作動されてエアシリンダ６１のロッド６１ａが伸長されてスライドゲート４９が前記材料排出口２ｅを閉鎖する。

なお、前記スライドゲート４９による材料排出口２ｅの開閉時には、ゲート本体４９ｃのゲート板４９ａ（ライナー４９ｄ）の表面が材料排出口２ｅの縁に設けた摺接板５４を摺接して移動するので、ゲート板４９ａの表面に付着している液状混合物は摺接板５４によって掻き取られ、ゲート板４９ａに付着したまま外部に露出することはない。また、ゲート板４９ａはその背面がパネルヒータ５５によって加熱されているので、万一、開放して外部に露出したゲート板４９ａの表面に液状混合物が付着している場合であっても、付着した液状混合物が大気で冷却されて硬化するおそれはなく、スライドゲート４９の開閉動作に支障を来すことはない。

以上説明したように、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１は、上端に上部ゲート装置１７によって開閉される材料ｂ投入口２ｇを材料投入口部材２ｈによって設け、下端に下部ゲート装置４６によって開閉される材料排出口２ｅを設けて密閉可能なミキサーケース２と、該ミキサーケース２内に回転自在に設けられた一対のパドル式撹拌羽根７，７と、前記ミキサーケース２の上方に配置され、該ミキサーケース２内に高温の液状混練物を散布する一対のスプレー管１４，１４と、前記ミキサーケース２の外周に設けられミキサーケース２内の被混合物を加熱するオイルジャケット６と、ミキサーケース２の上部に設けられミキサーケース２の上部空間内の空気を不活性ガスで置換する不活性ガス導入管１６および圧力計付減圧弁１５ａとを備えた構成とされている。

したがって、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１によれば、前記ミキサーケース２の外周に設けたオイルジャケット６によって、加熱乾燥した粉粒体材料と高温の液状混練物とを適切な温度を維持した状態で円滑に撹拌、混合することができるので、粉粒体材料と液状混練物とからなる均質な液状混合物を能率良く調製することができる。また、上部ゲート装置１７と下部ゲート装置４６で材料投入口２ｇと材料排出口２ｅをそれぞれ閉鎖してミキサーケース２内を密閉し、かつミキサーケース２内の空気を不活性ガスで置換した状態において、前記粉粒体材料と液状混練物とを混合することができるので、前記液状混練物がが引火性を有する液体であっても、引火を確実に防止して安全に撹拌、混合することができる。

また、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１によれば、前記ミキサーケース２が、正面視において、前記開口部２ｄの開口部幅がミキサーケース２の全幅より小さく設定されると共に、底部２ａと該底部２ａから前記開口部２ｄの縁に至る側壁２ｂ，２ｂの内面が前記パドル式撹拌羽根７，７の回転半径に沿った円弧状に形成された構成とされているので、回転するパドル式撹拌羽根７，７のパドルチップ７ｃが通過しないで被混合物が滞留する領域を可及的に減少させることができ、ミキサーケース２の上部の内壁面に被混合物が付着するのを防止して、粉粒体材料と高温の液状混練物とを均質に、かつ効率的に撹拌、混合することができる。

また、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１によれば、前記上部ゲート装置１７が、上部ゲート１８と、該上部ゲート１８を前記材料投入口２ｈの材料投入口２ｇの閉鎖位置と開放位置との間で案内、移動させるゲート移動手段１９と、上部ゲート１８をその閉鎖位置で前記材料投入口２ｇに対して押圧し、また、該押圧を解放して材料投入口２ｇから分離するゲート押圧手段２０とを備えた構成とされているので、前記材料投入口部材２ｈの材料投入口２ｇを上部ゲート１８で閉鎖するときは、上部ゲート１８がゲート押圧手段２０によって材料投入口２ｇに押圧されて該材料投入口２ｇを気密に閉鎖するので、材料投入口２ｇを通して液状混合物の熱が外部へ放散するのを可及的に少なく抑えることができると共に、材料投入口２ｇを開放するときには、ゲート押圧手段２０によって上部ゲート１８が材料投入口２ｇから分離されるので、ゲート移動手段１９による上部ゲート１８の開放位置への移動を円滑に行うことができる。

また、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１によれば、前記上部ゲート装置１７に、前記上部ゲート１８の閉鎖位置への移動と開放位置への移動を検出する位置検出手段４３と、上部ゲート１８の材料投入口２ｇに対する押圧と分離を検出する押圧検出手段４４とが設けられ、前記位置検出手段４３による上部ゲート１８の閉鎖位置への移動が検出されたときに、前記ゲート押圧手段２０が上部ゲート１８を前記材料投入口２ｇに押圧し、前記押圧検出手段４４による上部ゲート１８の材料投入口２ｇからの分離が検出されたときに、前記ゲート移動手段１９が上部ゲート１８を開放位置へ移動させるようにした構成とされているので、位置検出手４３と押圧検出手段４４による上部ゲート１８の動作位置を検出することによって、ゲート移動手段１９とゲート押圧手段２０の連係動作を誤りなく的確に行うことができるので、上部ゲート１８による材料投入口２ｇの開閉と密閉操作を円滑、確実に行うことができる。

また、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１によれば、前記下部ゲート装置４６が、パドル式撹拌羽根７，７の回転軸７ａ，７ａの軸方向に前記材料排出口２ｅをゲート板４９ａ（ライナー４９ｄ）を介して摺動して移動するスライドゲート４９と、該スライドゲート４９を材料排出口２ｅの閉鎖位置と開放位置との間でガイドレール４８，４８に沿って案内し、エアシリンダ６１によって移動させるゲート移動手段５０とを備えた構成とされているので、前記ミキサーケース２の材料排出口２ｅをスライドゲート４９によって円滑に開閉することができる。また、スライドゲート４９が開放時には、その内面側であるゲート板４９ａ（ライナー４９ｄ）に付着した液状混合物が材料排出口２ｅの縁との摺動によって掻き取られるので、スライドゲート４９の内面側に付着した液状混合物が外気で直接冷却して固着するといった事態を防止することができる。

さらに、実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１によれば、前記スライドゲート４９のゲート板４９ａの背面側にパネルヒータ５５が設けられた構成とされているので、スライドゲート４９をパネルヒータ５５で常時所要温度に加熱することができるので、ミキサーケース２の材料排出口２ｅにおける液状混合物の温度降下を抑えることができて、ミキサーケース２内での被混合物の撹拌、混合条件を均一に維持することができる。また、万一、スライドゲート４９のゲート板４９ａ（ライナー４９ｄ）の内面側に付着した混合物が、開放時にミキサーケース２外で外気に露出されても温度降下することがなく、スライゲート４９が固着した混合物によって材料排出口２ｅを閉鎖することができなく事態を防止できる。

なお、前記実施の形態に係る液状混合物用ミキサー１においては、前記材料投入口部材２ｈの材料投入口２ｇによって前記ミキサーケース２へ粉粒体材料を投入する材料投入口を構成したが、これに代えて、ミキサーケース２の開口部２ｄをそのまま材料投入口としてもよい。また、ミキサーケース２の底部２ａと側壁２ｂの外周を加熱する加熱手段としてオイルジャケットを使用した例を示したが、本発明はこれに限らず、前記オイルジャケットに代えて電気ヒータを使用してもよい。また、前記ミキサーケース２内において、改質した溶融硫黄に石炭灰とを混練してなる液状混練物と高温の粉粒体材料を混合する場合に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、溶融状態の合成樹脂等に前記粉粒体材料を混合する場合にも適用することができる。

本発明の一実施の形態に係る液状混合物用ミキサーを示す平面図である。 同じく正面図である。 図２のイ−イ矢視図である。 図３のロ−ロ断面図である。 図４のハ−ハ断面図である。 図２のニ矢視拡大図である。 図２のホ矢視拡大図である。 図１のへ−へ断面拡大である。 図２のト矢視図である。 図９のチ−チ断面図である。 本発明の一実施の形態に係る液状混合物用ミキサーにおける上部ゲート装置の作動説明図である。 本発明の一実施の形態に係る液状混合用ミキサーを適用した硫黄固化物製造プラントの一例を示す系統図である。

符号の説明

１ 液状混合物用ミキサー
２ ミキサーケース
２ｄ 開口部
２ｅ 材料排出口
６ オイルジャケット（加熱手段）
７ パドル式撹拌羽根（撹拌羽根）
７ａ 回転軸
１４ スプレー管
１５ａ 圧力計付二次減圧弁（ブリーザ弁）
１６ 不活性ガス導入管
１７ 上部ゲート装置
１８ 上部ゲート
１９，５０ ゲート移動手段
２０ ゲート押圧手段
２２ ゲート案内フレーム
２３ ゲート支持フレーム
２４ 駆動手段
２７ ローラ
２９，３５，６１ エアシリンダ
３７ａ，３７ｂ，４１，５９ａ リミットスイッチ
３９，４２，５９ スイッチ作動片
４３ 位置検出手段
４４ 押圧検出手段
４６ 下部ゲート装置
４８ ガイドレール
４９ スライドゲート
４９ａ ゲート板
５３ ガイドローラ

Claims (4)

1. 上端に上部ゲート装置によって開閉される材料投入口を設け、下端に下部ゲート装置によって開閉される材料排出口を設けて密閉可能なミキサーケースと、該ミキサーケース内に回転自在に設けられた撹拌羽根と、前記ミキサーケースの上方に配置され、該ミキサーケース内に高温液体を散布するスプレー管と、前記ミキサーケースの外周に設けられミキサーケース内の被混合物を加熱する加熱手段と、ミキサーケースの上部に設けられミキサーケースの上部空間内の空気を置換する不活性ガス導入管およびブリーザ弁とを備えており、
   前記上部ゲート装置は、上部ゲートと、該上部ゲートを前記材料投入口の閉鎖位置と開放位置との間で案内、移動させるゲート移動手段と、前記上部ゲートを閉鎖位置で材料投入口に対して押圧し、また、該押圧を解放して材料投入口から分離するゲート押圧手段とを備えていて、
   前記上部ゲート装置には、前記上部ゲートの閉鎖位置への移動と開放位置への移動を検出する位置検出手段と、上部ゲートの材料投入口に対する押圧と分離を検出する押圧検出手段とが設けられ、前記位置検出手段による上部ゲートの閉鎖位置への移動が検出されたときに、前記ゲート押圧手段が上部ゲートを前記材料投入口に押圧し、前記押圧検出手段による上部ゲートの材料投入口からの分離が検出されたときに、前記ゲート移動手段が上部ゲートを開放位置へ移動させるようにしたことを特徴とする液状混合物用ミキサー。
2. 前記ミキサーケースは、正面視において、上方の開口部の開口幅がミキサーケースの全幅より小さく設定されると共に、底部と該底部から前記開口部の縁に至る側壁の内面が前記撹拌羽根の回転半径に沿った円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液状混合物用ミキサー。
3. 前記下部ゲート装置は、撹拌羽根の回転軸方向に前記材料排出口を摺動して移動するスライドゲートと、該スライドゲートを前記材料排出口の閉鎖位置と開放位置との間で案内、移動させるゲート移動手段とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の液状混合物用ミキサー。
4. 前記スライドゲートの外面側に加熱手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液状混合物用ミキサー。

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