JP5584429B2 - Ignition method and ignition sintering apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、焼結過程における点火方法及び点火焼結装置に関し、特に焼結セラミックス製造ラインに用いられる点火方法及び点火焼結装置に関する。 The present invention relates to an ignition method and an ignition sintering apparatus in a sintering process, and more particularly to an ignition method and an ignition sintering apparatus used in a sintered ceramics production line.
従来、焼結技術は多くの工業領域に用いられている。例えば、冶金、建材などの業界で汎用されている（特許文献１〜３）。このような焼結技術は、鉄粉或いは金属鉱原料、フライアッシュ、粘土、頁岩などを一定温度で焼結した後、必要な強度の球状製品又は焼結製品を最終製品として製造するのに利用されている。 Traditionally, sintering techniques are used in many industrial areas. For example, it is widely used in industries such as metallurgy and building materials (Patent Documents 1 to 3). Such sintering technology is used to produce spherical products or sintered products with the required strength as final products after sintering iron powder or metal ore raw materials, fly ash, clay, shale, etc. at a certain temperature. Has been.
一般的に用いられていた点火方式としては、天然ガス、燃油或いは石炭粉の吹付けなどにより行われる。しかし、これらの点火方式において利用される火炎は一定の圧力と破壊力を持っているため、点火時、原料の表面層を破壊してしまうという問題があった。
そこで本発明者は、新規な焼結技術を創作すると共にフライアッシュ等を使ってセラミックスを焼結製造する方法に関する技術を創作した。
A generally used ignition method is performed by spraying natural gas, fuel oil or coal powder. However, since the flames used in these ignition systems have a certain pressure and destructive power, there is a problem that the surface layer of the raw material is destroyed at the time of ignition.
Therefore, the present inventor has created a new sintering technique and a technique relating to a method for sintering and manufacturing ceramics using fly ash or the like.
本発明の目的は、焼結セラミックス製造ラインにおける点火方法及び装置を提供することにある。この点火方法は被焼結物の表面を破壊することなく、表面点火に必要な予熱時間を容易に制御することを目的とする。
また、焼結箱の被焼結物の燃焼を十分に行い、破損や粉塵などがなく、顆粒が完全であるため、製造ラインの良品率を向上させることを目的とする。
さらに、点火装置の構造がシンプルで、伝統的な点火方式と比較した場合、製造コストが大幅に削減できるだけでなく、ランニングコストも大幅に減少するため、省エネルギー・環境保護の実現を目的とする。
An object of the present invention is to provide an ignition method and apparatus in a sintered ceramics production line. The purpose of this ignition method is to easily control the preheating time required for surface ignition without destroying the surface of the object to be sintered.
Another object of the present invention is to sufficiently burn the material to be sintered in the sintering box, to prevent breakage and dust, and to complete the granules, so that the yield rate of the production line is improved.
Furthermore, the structure of the ignition device is simple, and not only can the manufacturing cost be greatly reduced, but also the running cost is significantly reduced when compared with the traditional ignition system, so the aim is to realize energy saving and environmental protection.
上記課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
（１）焼結セラミックスの生産ラインに使用される点火方法であって、点火装置の温度を８００〜１３５０℃の高温状態まで温度を上昇させて維持し、被焼結物を詰め込んだ上部開口型の、底部に通気構造が形成されている焼結箱を搬送手段によって前記高温状態の点火装置の底面に近接させ、前記焼結箱の上部を予熱する予熱工程と、前記点火装置の底面及び前記焼結箱との間に助燃ガスを導入して被焼結物の表面に点火層を形成する点火工程と、前記焼結箱を介して点火装置と相対する位置に配置された通気ダクトによって被焼結物の表面に形成された前記点火層を吸引する吸引工程と、当該吸引工程を中止し搬送手段によって次の位置へ前記焼結箱を移動させると共に、他の焼結箱を点火装置に近接させる搬送工程と、を有することを特徴とする点火方法である。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
(1) An ignition method used in a production line for sintered ceramics, wherein the temperature of the ignition device is raised to a high temperature state of 800 to 1350 ° C., and the upper opening type in which the object to be sintered is packed. A preheating step in which a sintered box having a ventilation structure formed at the bottom thereof is brought close to the bottom surface of the ignition device in a high temperature state by a conveying means, and preheating the upper portion of the sintering box, and the bottom surface of the ignition device and the An ignition process in which an auxiliary combustion gas is introduced between the sintering box to form an ignition layer on the surface of the object to be sintered, and a ventilation duct disposed at a position facing the ignition device through the sintering box. A suction step for sucking the ignition layer formed on the surface of the sintered product, and the suction step is stopped and the sintering box is moved to the next position by the conveying means, and another sintering box is moved to the ignition device. Having a conveying step to be close It is an ignition method for the butterflies.
（２）前記点火及び予熱が、高温輻射燃焼又は焙焼であることを特徴とする上記（１）に記載された点火方法である。
（３）前記予熱工程において、焼結箱を点火装置の直下に位置するように搬送した後、昇降装置により前記焼結箱を上昇させ、点火装置の底面外周に形成されたパッキンに焼結箱の上面外周部分を緊密に結合して焼結箱を密封することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載された点火方法である。
（４）前記吸引工程が、焼結箱の下方に設置された通風バルブを開放することにより行うことを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一に記載された点火方法である。
(2) The ignition method according to (1), wherein the ignition and preheating are high-temperature radiant combustion or roasting.
(3) In the preheating step, after the sintering box is transported so as to be positioned directly under the ignition device, the sintering box is raised by an elevating device, and the sintering box is placed on the packing formed on the outer periphery of the bottom surface of the ignition device The ignition method described in (1) or (2) above, wherein the outer peripheral part of the upper surface is tightly coupled to seal the sintered box.
(4) The ignition method according to any one of (1) to (3), wherein the suction step is performed by opening a ventilation valve installed below the sintering box. .
（５）前記予熱工程において、焼結箱の上部を点火装置の底面に近接させた状態で１０〜３００秒間予熱することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれか一に記載された点火工程である。
（６）前記点火工程において、助燃ガスの導入時間が１０〜３００秒間であることを特徴とする上記（１）〜（３）、（５）のいずれか一に記載された点火方法である。
（７）前記点火工程において、助燃ガスの導入が圧力５０〜４０００Ｐａ、流量０．１〜１０ｍ3／分であることを特徴とする上記（１）〜（３）、（５）、（６）のいずれか一に記載された点火方法である。
（８）前記吸引工程が、１０〜６００秒間行われることを特徴とする上記（１）〜（３）、（５）、（６）、（７）のいずれか一に記載された点火方法である。
（９） 前記吸引工程が、焼結箱の下方に設置された通風バルブを開放することにより行うことを特徴とする（５）〜（８）のいずれか一に記載された点火方法。
（１０）前記吸引工程の後、通風バルブを閉鎖することを特徴とする上記（４）または（９）に記載された点火方法である。
（１１）前記予熱工程、点火工程、又は吸引工程は、相互にオーバーラップ可能であることを特徴とする上記（１）〜（１０）のいずれか一に記載された点火方法である。
(5) In the above preheating step is described in any one of the above, characterized in that preheating for 10 to 300 seconds in a state of being close to the top of the sinter box to the bottom surface of the ignition device (1) to (3) Ignition process.
(6) The ignition method described in any one of (1) to (3) and (5) above, wherein in the ignition step, the introduction time of the auxiliary combustion gas is 10 to 300 seconds.
(7) In the ignition step, introduction of the auxiliary combustion gas is performed at a pressure of 50 to 4000 Pa and a flow rate of 0.1 to 10 m 3 / min. (1) to (3), (5), (6) An ignition method described in any one of the above.
(8) The ignition method according to any one of (1) to ( 3), (5), (6), and (7), wherein the suction step is performed for 10 to 600 seconds. is there.
(9) The ignition method according to any one of (5) to (8), wherein the suction step is performed by opening a ventilation valve installed below the sintering box.
(10) The ignition method according to (4) or (9) , wherein the ventilation valve is closed after the suction step.
(11) The ignition method described in any one of (1) to (10) above, wherein the preheating step, the ignition step, or the suction step can overlap each other.
（１２）点火装置と搬送装置を有する焼結装置であって、前記点火装置は上蓋及び胴部を有し、該胴部の内側に断熱保護層が積層されており、該点火装置の上蓋と胴部とが断熱密閉されており、点火装置内部には発熱体が配置されており、該発熱体によって点火装置を温度８００〜１３５０℃に昇温することが可能であり、被焼結物を詰め込んだ上部開口型の底部に通気構造が形成されている焼結箱を点火装置下方に移動可能な搬送装置と、前記点火装置底面外周部及び焼結箱の上面外周部とはパッキンによって緊密に結合可能な構造を有し、該点火装置下部には該点火装置底面と前記焼結箱との間に助燃ガスを導入して被焼結物上面に点火層を形成する助燃ガス通路を配置し、前記焼結箱の下方には前記点火層を吸引する通気ダクトが配置されていることを特徴とする点火焼結装置である。
（１３）前記点火装置を構成する胴部が、円柱形状、直方体形状又は多面体形状であることを特徴とする上記（１２）に記載された点火焼結装置である。
（１４）前記発熱体が高温抵抗体であることを特徴とする上記（１２）又は（１３）に記載された点火焼結装置である。
(12) A sintering device having an ignition device and a conveying device, wherein the ignition device has an upper lid and a body part, and a heat insulating protective layer is laminated inside the body part, The body portion is heat-insulated and sealed, and a heating element is disposed inside the ignition device. The heating device can raise the temperature of the ignition device to 800 to 1350 ° C. The conveying device capable of moving the sintered box having the ventilation structure formed at the bottom of the packed upper opening mold to the lower side of the ignition device, and the outer periphery of the bottom surface of the ignition device and the outer periphery of the upper surface of the sintering box are tightly sealed by packing. An auxiliary combustion gas passage is provided in the lower portion of the ignition device, and an auxiliary combustion gas passage is formed between the bottom surface of the ignition device and the sintering box to form an ignition layer on the upper surface of the object to be sintered. , ventilation duct for sucking the ignition layer is disposed below the sintering box It is ignited sintering apparatus according to claim being.
(13) The ignition sintering apparatus described in (12) above, wherein the body portion constituting the ignition device has a cylindrical shape, a rectangular parallelepiped shape, or a polyhedral shape.
(14) The ignition sintering apparatus according to (12) or (13) , wherein the heating element is a high-temperature resistor.
（１５）前記断熱保護層が、点火装置の上蓋内側に配置されていることを特徴とする上記（１２）〜（１４）のいずれか一に記載された点火焼結装置である。
（１６）前記底部に通気構造が形成されている焼結箱の底面と前記通気ダクトの上面とが下方狭窄形の風箱を介して一体形成されたものであることを特徴とする上記（１２）〜（１５）のいずれか一に記載された点火焼結装置である。
（１７）前記点火装置の胴部には複数の助燃ガスの出入口が形成されており、該出口は点火装置の内周面に均一間隔をもって配置され、該出口は１〜１２箇所であり、前記助燃ガスの入口が１〜５箇所であることを特徴とする上記（１２）〜（１６）のいずれか一に記載された点火焼結装置である。
（１８）前記出口より点火装置の底面及び前記焼結箱との間に助燃ガスが均一に導入されることを特徴とする上記（１７）に記載された点火焼結装置である。
(15) The ignition sintering device according to any one of (12) to (14) , wherein the heat insulating protective layer is disposed inside an upper lid of the ignition device.
(16) above, characterized in that the at the bottom and the bottom of the sinter box that venting structure is formed and the upper surface of the ventilation duct is formed by integral forming through the windbox beneath constricting type (12 The ignition sintering apparatus described in any one of (1) to (15) .
(17) A plurality of auxiliary gas inlets and outlets are formed in the body of the ignition device, the outlets are arranged at uniform intervals on the inner peripheral surface of the ignition device, and the outlets are 1 to 12 places, The ignition sintering apparatus according to any one of the above (12) to (16) , wherein the auxiliary combustion gas has 1 to 5 inlets.
(18) The ignition sintering apparatus according to (17) , wherein the auxiliary combustion gas is uniformly introduced from the outlet between the bottom surface of the ignition apparatus and the sintering box.
本発明に係る点火方法は、下記の工程を有するものである。
第一に、点火装置を設定温度まで上げる工程を有する。設定温度は、通常は８００〜１３５０℃である。点火装置が前記設定温度まで上昇したら、自動的に設定温度付近を維持する。
被焼結物（焼結原料）を充填した上部開口型の焼結箱を搬送手段によって高温状態の点火装置の下に移動させた後、昇降装置で焼結箱と点火装置の距離を調整する。昇降装置は焼結箱を昇降させるものであっても、点火装置を昇降させるものであっても、焼結箱及び点火装置を同期させて昇降させるものであっても良い。ここで被焼結物は、フライアッシュ、石炭粉、粘土、頁岩等が挙げられる。
The ignition method according to the present invention includes the following steps.
The first step is to raise the ignition device to a set temperature. The set temperature is usually 800 to 1350 ° C. When the ignition device rises to the set temperature, the vicinity of the set temperature is automatically maintained.
After the upper opening type sintering box filled with the material to be sintered (sintering raw material) is moved under the high temperature ignition device by the conveying means, the distance between the sintering box and the ignition device is adjusted by the lifting device. . The lifting device may raise or lower the sintering box, raise or lower the ignition device, or raise and lower the sintering box and the ignition device in synchronization. Examples of the material to be sintered include fly ash, coal powder, clay, shale, and the like.
そして、昇降させた焼結箱の上面部分を点火装置の底面部分に設けられたパッキンと密着させ密閉状態にする。ここでパッキンは点火装置の底面外周と焼結箱の上面部分外周の接合部を密閉する部材である。耐圧・耐熱性を有する構造及び材料が使用される。材料としては無機材料が好ましい。例えば、鉄合金、非鉄合金、セラミックス、黒鉛、ロックウールなどが挙げられる。
その後、前記焼結箱と点火装置とをパッキンによって結合し密閉状態にした後、予熱工程に移る。ここで、点火及び予熱は高温輻射燃焼又は焙焼等により行うのが好ましい。
Then, the upper surface portion of the sintered box that is moved up and down is brought into close contact with the packing provided on the bottom surface portion of the ignition device so as to be sealed. Here, the packing is a member that seals the joint between the outer periphery of the bottom surface of the ignition device and the outer periphery of the upper surface portion of the sintering box. Structures and materials having pressure resistance and heat resistance are used. The material is preferably an inorganic material. For example, an iron alloy, a non-ferrous alloy, ceramics, graphite, rock wool, etc. are mentioned.
Thereafter, the sintered box and the igniter are joined and sealed in a sealed state, and then the preheating step is performed. Here, the ignition and preheating are preferably performed by high-temperature radiant combustion or roasting.
かかる予熱工程においては、被焼結物の上面を十分に加熱して温度を上昇させる。予熱工程は、１０〜３００秒間行うのが好ましい。１０秒未満では、被焼結物上面の乾燥及び温度上昇が十分に行われず、３００秒を超えると、被焼結物上面の顆粒を破壊する可能性があるからである。
予熱完了後、助燃ガスの通路から助燃ガスが導入される。ここで助燃ガスとは、空気又はその他の助燃ガスのことである。助燃ガスの導入時間は１０〜３００秒が好ましい。助燃ガスは、点火装置の底面と焼結箱との間に導入される。前記予熱工程による高温輻射燃焼等によって点火装置の底面は高温になっており、かかる部分に助燃ガスを導入することによって被焼結物上面に薄く点火層を形成することができる。
空気又はその他の助燃ガスの通路出口での圧力は５０〜４０００Ｐａで、流量は０．１〜１０ｍ3／分であるのが好ましい。空気又は助燃ガスの導入が、この範囲にあれば十分に被焼結物上面を点火できるためである。
In this preheating step, the upper surface of the object to be sintered is sufficiently heated to raise the temperature. The preheating step is preferably performed for 10 to 300 seconds. If the time is less than 10 seconds, the upper surface of the object to be sintered is not sufficiently dried and the temperature rises. If the time exceeds 300 seconds, the granules on the upper surface of the object to be sintered may be destroyed.
After the preheating is completed, auxiliary gas is introduced from the auxiliary gas passage. Here, the auxiliary combustion gas is air or other auxiliary combustion gas. The introduction time of the auxiliary combustion gas is preferably 10 to 300 seconds. The auxiliary combustion gas is introduced between the bottom surface of the ignition device and the sintering box. The bottom surface of the ignition device is at a high temperature due to high-temperature radiant combustion or the like in the preheating step, and a thin ignition layer can be formed on the top surface of the object to be sintered by introducing an auxiliary combustion gas into the portion.
The pressure at the passage outlet of air or other auxiliary combustion gas is preferably 50 to 4000 Pa, and the flow rate is preferably 0.1 to 10 m 3 / min. This is because if the introduction of air or auxiliary combustion gas is within this range, the upper surface of the object to be sintered can be sufficiently ignited.
次に焼結箱を挟んで点火装置と相対する位置に通気ダクトの出口を配置して被焼結物上面に形成されている点火層を吸引する吸引工程を行う。吸引は、焼結箱の下に配置された通気ダクトにおける通風バルブを開放して行う。
焼結箱の下の通風装置により点火装置で点火した被焼結物上面における点火層を下方に吸引する。吸引時間は１０〜６００秒間行うのが好ましい。吸引時間１０秒未満では、吸引による点火層の拡大が不十分であり、被焼結物の燃焼が安定しないからである。一方、前記範囲内で吸引を行うと、被焼結物の点火層が拡大し、燃焼と焼結が安定するからである。
上記の点火を完了した後、焼結箱の下のバルブを閉鎖する。
なお、予熱工程、点火工程、下方への吸引工程等の手順は交互に繰り返し行っても良いし、相互にオーバーラップさせても良い。
点火完了後、下方への吸引を停止し、点火完了した焼結箱を次の位置に搬送する。
その際に原料が充填された焼結箱を次の点火位置まで搬送する。これらの搬送手段としては、チェーンコンベア等が使用される。
Next, a suction step for sucking the ignition layer formed on the upper surface of the object to be sintered is performed by disposing the outlet of the ventilation duct at a position facing the ignition device with the sintering box interposed therebetween. Suction is performed by opening a ventilation valve in a ventilation duct arranged under the sintering box.
The ignition layer on the upper surface of the sintered object ignited by the ignition device is sucked downward by the ventilation device under the sintering box. The suction time is preferably 10 to 600 seconds. This is because if the suction time is less than 10 seconds, the ignition layer is not sufficiently expanded by suction, and combustion of the object to be sintered is not stable. On the other hand, if suction is performed within the above range, the ignition layer of the object to be sintered is enlarged, and combustion and sintering are stabilized.
After completing the above ignition, the valve under the sintering box is closed.
Note that the procedures such as the preheating step, the ignition step, and the downward suction step may be repeated alternately or may be overlapped with each other.
After the ignition is completed, the downward suction is stopped and the sintered box after completion of the ignition is transported to the next position.
At that time, the sintered box filled with the raw material is transported to the next ignition position. As these conveying means, a chain conveyor or the like is used.
点火装置は、上蓋と胴部とを有し、胴部の内側には断熱保護層が形成されている。ここで断熱保護層としては、耐火煉瓦等が用いられる。点火装置の上蓋と胴部とは断熱密閉されている。点火装置内部には点火装置の温度を上げるために用いる発熱体がある。
点火装置による点火温度が設定温度まで上昇したら、被焼結物を充填した焼結箱を点火装置の下に移動し、昇降装置によって上昇させ、点火装置の底面部分に形成されたパッキンと焼結箱の上面部分とを密着させ、被焼結物を予熱する。
点火装置の下には助燃ガスの通路があり、予熱後、外部から空気又はその他の助燃ガスを導入し、焼結箱の表面をより高温に点火・燃焼させる。
The ignition device has an upper lid and a body part, and a heat insulating protective layer is formed inside the body part. Here, refractory bricks or the like are used as the heat insulating protective layer. The upper lid and body of the ignition device are hermetically sealed. Within the ignition device is a heating element used to raise the temperature of the ignition device.
When the ignition temperature by the ignition device rises to the set temperature, the sintering box filled with the object to be sintered is moved under the ignition device and raised by the lifting device, and the packing and sintering formed on the bottom portion of the ignition device The upper surface portion of the box is brought into close contact, and the object to be sintered is preheated.
Under the igniter, there is a passage of auxiliary combustion gas. After preheating, air or other auxiliary combustion gas is introduced from the outside, and the surface of the sintering box is ignited and burned to a higher temperature.
ここで、点火装置の胴部は円柱形状、直方体形状又は多面体形状であることが好ましい。
また発熱体としては、高温抵抗体又はその他の発熱材料が用いられる。例えば、一本の軸体にニクロム線をコイル状に巻回したものや、その他電気式発熱体等が用いられる。かかる発熱体は、点火装置の温度を８００〜１３５０℃の高温状態に維持できるものであれば良い。
また断熱保護層は点火装置における胴部の内側に形成されている。さらに上蓋の裏面に形成してもよい。
Here, it is preferable that the trunk | drum of an ignition device is a column shape, a rectangular parallelepiped shape, or a polyhedron shape.
As the heating element, a high-temperature resistor or other heating material is used. For example, a nichrome wire wound around a single shaft body in a coil shape, other electric heating elements, or the like is used. Such a heating element only needs to be capable of maintaining the temperature of the ignition device at a high temperature of 800 to 1350 ° C.
Moreover, the heat insulation protective layer is formed inside the trunk | drum in an ignition device. Furthermore, you may form in the back surface of an upper cover.
点火装置の底面部分外周には、耐高温性のパッキンが形成される場合がある。かかるパッキンは、焼結箱の上面外周との結合に使われ、点火の際、密閉状態を形成する機能を有している。
助燃ガスの通路には出口と入口があり、出口は点火装置の胴部内壁の内周面に均等に設置され、数量は１〜１２個である。入口の数量は一つ又は数個あって良い。ここで入口は１〜５箇所設置するのが好ましい。
助燃ガス通路の出口を均一に設置するのは、点火装置の底面と焼結箱上面との間に助燃ガスを均等に供給することによって、被焼結物の上面への点火燃焼が均一となる点火層を形成するためである。
A high temperature resistant packing may be formed on the outer periphery of the bottom portion of the ignition device. Such packing is used for coupling with the outer periphery of the upper surface of the sintering box, and has a function of forming a sealed state upon ignition.
The auxiliary gas passage has an outlet and an inlet. The outlets are evenly installed on the inner peripheral surface of the inner wall of the igniter, and the quantity is 1 to 12. There may be one or several entrances. Here, it is preferable to install 1 to 5 entrances.
The outlet of the auxiliary gas passage is uniformly installed because the auxiliary combustion gas is uniformly supplied between the bottom surface of the ignition device and the upper surface of the sintering box, so that the ignition combustion on the upper surface of the object to be sintered becomes uniform. This is to form an ignition layer.
本発明に係る点火方法は次の工程を有する。
点火装置を設定温度（通常は８００〜１３５０℃）まで上昇させる。設定温度まで上昇後、炉内温度は自動的に設定温度付近を維持する。
焼結箱の中に被焼結物を充填する。そして、被焼結物が充填された焼結箱を点火装置の下まで搬送する。
The ignition method according to the present invention includes the following steps.
The ignition device is raised to a set temperature (usually 800 to 1350 ° C.). After rising to the set temperature, the furnace temperature automatically maintains around the set temperature.
A sintered box is filled with a material to be sintered. Then, the sintered box filled with the object to be sintered is conveyed to the bottom of the ignition device.
上昇装置で焼結箱を上昇させ、点火装置の底面部分に形成されたパッキンと焼結箱の上面部分とを密着させ、密閉状態にする。
焼結箱は底部に通気構造が形成されている。かかる通気構造は、多孔構造でも良いし、スノコ構造であっても良い。また焼結箱の底部には、集風機能を有する風箱を結合させておくのが好ましい。かかる風箱は、下方狭窄形であって、前記焼結箱の底面と前記通気ダクトの上面とを結合する部材である。このような構造を採用することによって、焼結箱、風箱及び通気ダクトとは一体形成されることになる。
昇降装置によって焼結箱を上昇させる際、焼結箱を支持する風箱も同時に上昇させる。風箱と焼結箱との間はパッキンによって密封されている。風箱の下の通風ダクトは集塵室又は通風機と繋がっており、焼結箱や風箱と共に昇降可能である。通風ダクトの移動部分には移動式密封装置を採用することができる。
The sintering box is raised by the raising device, and the packing formed on the bottom surface portion of the ignition device and the upper surface portion of the sintering box are brought into close contact with each other so as to be sealed.
The sintered box has a ventilation structure at the bottom. Such a ventilation structure may be a porous structure or a slatted structure. Moreover, it is preferable to couple | bond the wind box which has a wind collection function with the bottom part of a sintering box. The wind box is a member that is narrowed downward and connects the bottom surface of the sintered box and the top surface of the ventilation duct. By adopting such a structure, the sintered box, the wind box, and the ventilation duct are integrally formed.
When the sintering box is raised by the lifting device, the wind box supporting the sintering box is also raised at the same time. The air box and the sintered box are sealed with packing. The ventilation duct under the wind box is connected to the dust collecting chamber or the ventilator, and can be moved up and down together with the sintered box and the wind box. A movable sealing device can be adopted for the moving part of the ventilation duct.
焼結箱と点火装置が緊密に結合された後、予熱工程を行う。予熱を通して、被焼結物が十分に焙焼され、中の水分が十分に蒸発される。
予熱完了後、空気又はその他の助燃ガスを入れ、高温状態になった被焼結物の表面を十分に燃焼させる。
風箱の下の通風バルブを開放し、点火装置内の高温ガスを下方に吸引し、点火層の厚みを増加させる。点火完了後、通風バルブを閉める。点火後の焼結箱を搬送手段によって次の位置に搬送すると同時に、新たな被焼結物が充填された次の焼結箱を点火位置の下まで搬送する。これで１サイクルが終了する。
After the sintering box and the ignition device are tightly coupled, a preheating process is performed. Through the preheating, the object to be sintered is sufficiently roasted, and the water inside is sufficiently evaporated.
After completion of preheating, air or other auxiliary combustion gas is introduced to sufficiently burn the surface of the object to be sintered that has reached a high temperature.
The ventilation valve under the wind box is opened, the hot gas in the ignition device is sucked downward, and the thickness of the ignition layer is increased. After ignition is complete, close the ventilation valve. The sintered box after ignition is conveyed to the next position by the conveying means, and at the same time, the next sintered box filled with a new object to be sintered is conveyed below the ignition position. This completes one cycle.
本発明は、点火装置と焼結箱の間が完全に密閉され、点火に必要な予熱、被焼結物の十分な燃焼、点火装置における点火層の厚みの制御などを容易に行うという効果を奏する。
また、本発明における点火装置を採用した場合、被焼結物への表面点火の燃焼効率が高く、点火が均等である。また、消費エネルギー及び点火時間が大幅に減少し、焼結箱内の被焼結物の燃焼が十分で、破損や粉塵が無く、顆粒が破損されないため、製造ラインの良品率が向上する。
さらに、本発明における点火装置は、構造がシンプルであり、製造コストが低廉であり、ランニングコストも今までの点火装置より遥かに低廉となる効果を奏する。
The present invention has an effect that the gap between the ignition device and the sintering box is completely sealed, and preheating necessary for ignition, sufficient combustion of the object to be sintered, control of the thickness of the ignition layer in the ignition device, etc. are easily performed. Play.
Further, when the ignition device according to the present invention is employed, the combustion efficiency of surface ignition to the object to be sintered is high, and the ignition is uniform. In addition, the energy consumption and ignition time are greatly reduced, the material to be sintered in the sintering box is burned sufficiently, there is no breakage or dust, and the granules are not broken, so the yield rate of the production line is improved.
Furthermore, the ignition device according to the present invention has a simple structure, a low manufacturing cost, and a running cost that is far lower than conventional ignition devices.
図面に則して、本発明の実施形態の一例を説明する。なお、以下の実施形態は例示であり本発明を限定するものではない。
本実施形態に係る点火装置の構造上の特徴は次の通りである。
燃油や天然ガス、或いはその他の燃料などではなく、電気を点火エネルギーとしている。天然ガス、燃油、或いは石炭粉の吹付けなどの点火方式を採用した場合、それらの火炎は一定の圧力と破壊性を持っているが、本実施形態に係る点火装置における点火方式の場合は、焼結原料の点火表面を破壊することがない。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the following embodiment is an illustration and does not limit this invention.
The structural features of the ignition device according to this embodiment are as follows.
Electricity is used as ignition energy instead of fuel oil, natural gas, or other fuels. When an ignition method such as natural gas, fuel oil, or coal powder spraying is adopted, those flames have a certain pressure and destructiveness, but in the case of the ignition method in the ignition device according to the present embodiment, The ignition surface of the sintered material is not destroyed.
本実施形態に係る点火装置の内部構造は円柱体、立方体又は多面体で良い。本実施形態に係る点火装置は円柱体である。
本実施形態に係る点火装置は、上蓋及び胴部とを有する。上蓋は断熱密閉されている。
底面部分は開放しており、助燃ガス通路が設置してある。また点火装置の底面部分には焼結箱を結合するためのパッキンが形成されている。点火装置内には発熱体が配置されており、点火装置の温度の上昇に用いられる。
The internal structure of the ignition device according to this embodiment may be a cylinder, a cube, or a polyhedron. The ignition device according to the present embodiment is a cylindrical body.
The ignition device according to the present embodiment includes an upper lid and a body portion. The upper lid is insulated and sealed.
The bottom part is open and an auxiliary gas passage is installed. A packing for joining the sintered box is formed on the bottom portion of the ignition device. A heating element is disposed in the ignition device, and is used to increase the temperature of the ignition device.
点火装置内に取り付けた助燃ガス通路は、燃焼時、外部から空気またはその他の助燃ガスを導入するのに使う。通路の出口は点火装置の胴部の内壁周りに均等に配置されている。出口の数は点火装置の大きさによって定めるが、通常は１〜１２箇所である。
出口は、助燃ガスが焼結箱内の被焼結物上面に均等に分布できるようにするためである。助燃ガス通路の入口の数量は限定しない。一つでも数個でも良い。
The auxiliary gas passage installed in the ignition device is used to introduce air or other auxiliary gas from the outside during combustion. The outlets of the passages are evenly arranged around the inner wall of the body of the ignition device. The number of outlets is determined by the size of the ignition device, but is usually 1 to 12 locations.
The outlet is for allowing the auxiliary combustion gas to be evenly distributed on the upper surface of the object to be sintered in the sintering box. The quantity of the inlet of the auxiliary combustion gas passage is not limited. One or several.
通常、助燃ガス通路は、点火装置の底面近傍に導入されるように設置されている。助燃ガス通路の大きさは、燃焼に必要な空気又はその他の助燃ガスが通過する流量によって算出・決定される。
助燃ガス通路の内部構造は、空気又はその他の助燃ガスが出口から焼結箱と点火装置の密閉区域に均等に入るように、独立した隔離スペースを採用しても良い。
Usually, the auxiliary combustion gas passage is installed so as to be introduced near the bottom surface of the ignition device. The size of the auxiliary combustion gas passage is calculated and determined by the flow rate through which air or other auxiliary combustion gas necessary for combustion passes.
The internal structure of the auxiliary combustion gas passage may adopt an independent isolation space so that air or other auxiliary combustion gas enters the sintered box and the enclosed area of the ignition device equally from the outlet.
点火装置の底部外周には耐高温材料からなるパッキンが形成されている。かかるパッキンによって点火の際に、焼結箱と点火装置の完全なる密閉が実現される。
点火装置の内面には断熱保護層が積層してあり、装置の断熱保温に使われる。
A packing made of a high temperature resistant material is formed on the outer periphery of the bottom of the ignition device. With this packing, a perfect sealing between the sintered box and the ignition device is realized at the time of ignition.
A heat insulating protective layer is laminated on the inner surface of the ignition device, and is used for heat insulating heat insulation of the device.
図１、図２に則して本実施形態を具体的に説明する。
本実施形態に係る点火装置２０は胴部７、断熱保護層３、上蓋２、発熱体１、助燃ガス通路６、入口パイプ８、パッキン５とから構成されている。
図２に示す如く、本実施形態に係る点火装置９は円柱体である。上蓋２には図示しない温度センサーが設けてあり、点火装置２０の内部の温度測定を行うことができる。点火装置２０内に配置された発熱体１は、高温抵抗体である。例えば軸芯にコイル状に巻回され導通されたニクロム線が用いられる。
The present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
The
As shown in FIG. 2, the ignition device 9 according to this embodiment is a cylindrical body. The upper lid 2 is provided with a temperature sensor (not shown), and the temperature inside the
ここで、点火装置２０の内径は１２００ｍｍ以上である。
助燃ガス通路６の出口４の流出量をできるだけ均等にするため、助燃ガス通路６は仕切板が配置されている。各空間にそれぞれ一つの入口と４つの出口がある。空気又はその他の助燃ガスは、助燃ガス通路６に入った後、分流され、各出口４から図示しない焼結箱内の被焼結物上面に向かって導入されることによって、均等な点火層を形成することができる。
Here, the inner diameter of the
In order to make the outflow amount of the
本実施形態に係る点火装置２０による点火方法は下記の通りである。
（予熱工程）
点火装置２０の点火は、炉内の高温を焼結箱の表面に輻射することで行われる。本発明における点火装置の点火温度は通常８００℃〜１３５０℃である。炉内には従来の点火方式に見られる一定圧力を持った火炎が存在しないため、被焼結物の点火表面を破壊することがない（天然ガス、燃油又は石炭粉の吹付けなどの点火方式の場合、火炎が一定の圧力と破壊力を持っており、特に火炎を直接原料表面に輻射した場合、原料表面がある程度破壊されてしまう。）。
すなわち、点火の際には焼結箱に充填された被焼結物（例えば、フライアッシュと石炭粉の混合物を水により結合造粒したもの）中に含有されている水分が蒸発する。特に初期工程（予熱工程）の際には、粒状の被焼結物は水分を失って非常に脆弱な状態にある。このような脆弱な被焼結物に火炎をあてると、焼結箱内の粒は火炎の圧力を受けて破壊され、原料の粉末状になる可能性が高くなる。本実施形態に係る点火方法では、火炎を使用せずに予熱工程を行うので、被焼結物の表面が外力を受けず破壊されない。
The ignition method by the
(Preheating process)
The
That is, at the time of ignition, moisture contained in a sintered object (for example, a mixture of fly ash and coal powder combined with water) is evaporated. In particular, in the initial step (preheating step), the granular material to be sintered loses moisture and is in a very fragile state. When a flame is applied to such a fragile material to be sintered, the grains in the sintered box are destroyed by the pressure of the flame, and there is a high possibility that the raw material is powdered. In the ignition method according to the present embodiment, since the preheating step is performed without using a flame, the surface of the object to be sintered is not damaged due to external force.
被焼結物が充填された焼結箱を点火装置と密接させ、点火する際、点火装置９は通常焼結箱の上部に固定させる。
図３に示す如く、昇降装置１２により焼結箱１１が点火装置９の下にあるパッキンまで上昇し、完全に密閉した状態で点火する。そして、発熱体による高温が被焼結物の上面に輻射され、点火が完了する。ここで焼結箱１１は点火装置と同様に円筒状である。焼結箱１１の内径は１２００ｍｍであり、高さは５００ｍｍである。
When the sintering box filled with the object to be sintered is brought into close contact with the ignition device and ignited, the ignition device 9 is usually fixed to the upper part of the sintering box.
As shown in FIG. 3, the elevating
このような状態で焼結箱１１と点火装置９を密閉した後、１０〜３００秒間予熱する。即ち、被焼結物表面にいかなる圧力もない状態で自然焙焼し、被焼結物に含まれる水分を蒸発させる。この際、空気又はその他の助燃ガスを入れる必要がなく、通風バルブ１４を起動する必要もない。
In this state, the
（点火工程）
予熱完了後、助燃ガス通路から空気又はその他の助燃ガスを入れ、高温に達した被焼結物の上面に点火層を形成する。助燃ガス通路の出口では、空気又はその他の助燃ガスの圧力が低く、流速が遅く、流量が多いほうが好ましい。助燃ガスの導入圧力は通常５０〜４０００Ｐａで、流量は０．１〜１０ｍ3／分、助燃ガスの導入時間は１０〜３００秒の間で設定される。
かかる点火工程においては、点火層の深さは浅く不安定な状況である。特に助燃ガスが焼結箱の上面全体に均一に導入されないと部分的に点火され、被焼結物に燃焼ムラが生じ、均一に燃焼されていない不良品の混入した製品となる。
(Ignition process)
After the preheating is completed, air or other auxiliary gas is introduced from the auxiliary gas passage, and an ignition layer is formed on the upper surface of the object to be sintered that has reached a high temperature. At the outlet of the auxiliary combustion gas passage, it is preferable that the pressure of air or other auxiliary combustion gas is low, the flow rate is low, and the flow rate is high. The introduction pressure of the auxiliary combustion gas is usually 50 to 4000 Pa, the flow rate is set to 0.1 to 10 m 3 / min, and the introduction time of the auxiliary combustion gas is set to 10 to 300 seconds.
In such an ignition process, the depth of the ignition layer is shallow and unstable. In particular, if the auxiliary combustion gas is not uniformly introduced over the entire upper surface of the sintering box, it is partially ignited, combustion unevenness occurs in the object to be sintered, and a defective product that is not uniformly burned is mixed.
（吸引工程）
そこで、前記点火工程が完了した後、より焼結を均一に行うために、焼結箱１１の下に配置された通風バルブ１４を機動し通気ダクト１５によって、点火装置９の点火によって発生している点火層を下方へ吸引し、焼結箱１１内の点火層の厚みを増加させ、被焼結物上層の燃焼及び焼結を安定させることができる。吸引時間は通常１０〜６００秒の間で設定する。かかる吸引工程によって、被焼結物上層にある点火層を下層まで拡大し増燃させて、点火層の厚みを増大させる。
十分に点火層の厚みを増大させた後、風箱１３の下に配置された通風バルブ１４を閉め、吸引工程を終了する。
（搬送工程）
その後、点火後の焼結箱１１を搬送手段によって次の位置に搬送する。図４は搬送手段を示す概念図である。図４に示す如く点火完了後の焼結箱４１をチェーンコンベア等の搬送装置４４によって、次の工程へ焼結箱を運ぶ（４２）。それと同時に、新たな被焼結物が充填された次の焼結箱４３を点火装置４０の下まで搬送する。これで１サイクルが終了する。
総点火時間を短縮するため、上記工程の中の予熱、助燃、下方への吸引通風の手順をオーバーラップさせて行っても良い。また以下の定置燃焼焼結工程による再吸引を行っても良い。
（定置燃焼焼結工程）
被焼結物上層が点火燃焼している焼結箱は、搬送先の定置式の通風ダクトと風箱の上に載置され再び吸引工程が始まる。この際、焼結箱の上方は装置などによって遮蔽されておらず解放された状態であり、下方からの吸引に伴う室内の空気を吸い込んで、焼結箱の下層まで燃焼、焼結が係属し、燃料（石炭粉等）が燃え尽きると自然消化する。
(Suction process)
Therefore, after the ignition process is completed, in order to perform the sintering more uniformly, the
After sufficiently increasing the thickness of the ignition layer, the
(Conveying process)
Then, the
In order to shorten the total ignition time, the preheating, auxiliary combustion, and downward suction ventilation procedures in the above steps may be overlapped. Further, re-suction by the following stationary combustion sintering process may be performed.
(Stationary combustion sintering process)
The sintered box in which the upper layer of the object to be sintered is ignited and burned is placed on the stationary ventilation duct and the wind box at the transfer destination, and the suction process starts again. At this time, the upper part of the sintering box is not shielded by an apparatus or the like and is in a released state, and the indoor air accompanying the suction from the lower part is sucked and combustion and sintering are engaged to the lower layer of the sintering box. When the fuel (coal powder, etc.) burns out, it digests naturally.
１ 発熱体
２ 上蓋
３ 断熱保護層
４ 出口
５ パッキン
６ 助燃ガス通路
７ 胴部
８ 入口パイプ
９，４０ 点火装置
１０ 点火装置の支持フレーム
１１ 焼結箱
１２ 昇降装置
１３ 風箱
１４ 通風バルブ
１５ 通気ダクト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating body 2
Claims (18)
点火装置の温度を８００〜１３５０℃の高温状態まで上昇させて維持し、被焼結物を詰め込んだ上部開口型の、底部に通気構造が形成されている焼結箱を搬送手段によって前記高温状態の点火装置の底面に近接させ、前記焼結箱の上部を予熱する予熱工程と、
前記点火装置の底面及び前記焼結箱との間に助燃ガスを導入して被焼結物の表面に点火層を形成する点火工程と、
前記焼結箱を介して点火装置と相対する位置に配置された通気ダクトによって被焼結物の表面に形成された前記点火層を吸引する吸引工程と、
当該吸引工程を中止し搬送手段によって次の位置へ前記焼結箱を移動させると共に、他の焼結箱を点火装置に近接させる搬送工程と、
を有することを特徴とする点火方法。 An ignition method used in a sintered ceramic production line,
The temperature of the igniter is raised to a high temperature state of 800 to 1350 ° C. and maintained, and a sintered box having a top opening type packed with a material to be sintered and having a ventilation structure formed at the bottom is conveyed to the high temperature state. A preheating step for preheating the upper portion of the sintering box, close to the bottom of the ignition device of
An ignition step of forming an ignition layer on the surface of the object to be sintered by introducing an auxiliary combustion gas between the bottom surface of the ignition device and the sintering box;
A suction step of sucking the ignition layer formed on the surface of the object to be sintered by a ventilation duct disposed at a position facing the ignition device through the sintering box;
The suction step is stopped and the sintering box is moved to the next position by the conveying means, and the other sintering box is moved closer to the ignition device, and the conveying step,
An ignition method characterized by comprising:
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