JP5612425B2 - Powder heating device - Google Patents
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Description
本発明は、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎中に投入して加熱する粉粒体加熱装置に関する。 The present invention relates to a granular material heating apparatus that heats a granular material to be treated by putting it in a combustion flame of a burner.
このような粉粒体加熱装置は、処理対象粉粒体を溶融処理する等のために用いられものであり、その従来例として、下記のものがある。
すなわち、複数のバーナが、それらにて形成される燃焼火炎が互いに衝突する状態となるように対向配置され、処理対象粉粒体が、キャリアガスにて搬送される状態で、複数のバーナのうちの少なくとも1つのバーナに対して、その基端側から先端側に向けて供給されて、バーナの燃焼火炎中に投入されるように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照。)。
Such a granular material heating apparatus is used for melting a granular material to be processed and the like, and there are the following as a conventional example.
That is, a plurality of burners are arranged to face each other so that the combustion flames formed by them collide with each other, and in the state where the processing target granular material is conveyed by the carrier gas, There is a configuration in which at least one burner is supplied from the base end side toward the tip end side and is introduced into the combustion flame of the burner (see, for example, Patent Document 1).
つまり、この特許文献1の粉粒体加熱装置は、処理対象粉粒体を、バーナの燃焼火炎形成方向と同じ方向に進行させながら燃焼火炎中に投入して加熱し、また、複数のバーナの燃焼火炎が衝突する箇所に到達すると、その衝突箇所にて処理対象粉粒体の進行を制動して、衝突した燃焼火炎中に処理対象粉粒体を滞留させることによって、処理対象粉粒体を複数のバーナの燃焼火炎にて加熱するようにしたものである。 That is, the granular material heating apparatus of Patent Document 1 heats the processing target granular material by introducing it into the combustion flame while proceeding in the same direction as the combustion flame formation direction of the burner. When reaching the location where the combustion flame collides, the progress of the processing target granular material is braked at the collision location, and the processing target granular material is retained in the collision combustion flame. Heating is performed with a combustion flame of a plurality of burners.
ちなみに、特許文献1に開示された粉粒体加熱装置は、処理粉粒体を溶融処理するものであり、そして、処理対象粉粒体として、天然石英粉砕粉、焼却灰、並びに、ガラス、セメント、プラスチック、鉄、各種合金、鉄鋼スラグ、鉄鋼ダストを粉砕した粉粒体が例示されている。 Incidentally, the granular material heating apparatus disclosed in Patent Document 1 melts the processed granular material, and natural quartz pulverized powder, incinerated ash, and glass, cement as the processing target granular material. Examples include powders obtained by pulverizing plastic, iron, various alloys, steel slag, and steel dust.
従来の粉粒体加熱装置は、複数のバーナを、それらにて形成される燃焼火炎が互いに衝突する状態となるように対向配置するものであるため、複数のバーナの燃焼火炎が形成される燃焼空間として大きな空間を必要となること等により、全体構成が大型となり、また、複数のバーナを装備するものであるため、全体構成が複雑な構成となるものであった。 In the conventional granular material heating apparatus, a plurality of burners are arranged so as to face each other so that the combustion flames formed by them collide with each other. Due to the necessity of a large space as a space, the overall configuration becomes large, and since the apparatus is equipped with a plurality of burners, the overall configuration is complicated.
しかも、複数のバーナの燃焼火炎が衝突する箇所は高圧となるものであり、その高圧となる箇所に、処理対象粉粒体を、キャリアガスにて搬送するものであるため、キャリアガスの搬送圧力を十分に高める必要があることに起因して、処理対処粉粒体の搬送構成が複雑になるものであり、この点においても、全体構成が複雑となるものであった。 In addition, the location where the combustion flames of a plurality of burners collide is high pressure, and the processing object powder is conveyed to the high pressure location with the carrier gas. Because of the need to sufficiently increase the process, the conveying structure of the treatment-target granular material becomes complicated, and in this respect as well, the overall structure becomes complicated.
本発明は、上記実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、処理対象粉粒体を適切に加熱できながらも、全体構成の小型化及び簡素化を図ることができる粉粒体加熱装置を提供する点にある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to enable the powder to be processed and to be miniaturized and simplified while being able to appropriately heat the powder to be processed. It is in providing a heating device.
本発明の粉粒体加熱装置は、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎中に投入して加熱するものであって、その第1特徴構成は、
前記バーナが、燃焼筒の内部に、その先端部側に向けて伸びる燃焼火炎を形成して燃焼するように構成され、
前記バーナの前記燃焼筒の先端部が、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成され、
前記処理対象粉粒体を前記燃焼筒の内部に案内供給する粉粒体供給筒部が、前記処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、前記燃焼筒の前記先端部における前記大径筒部よりも前記小径筒部側の箇所に供給する状態で設けられ、
前記粉粒体供給筒部が、鉛直姿勢の本体部分とその本体部分の先端から前記燃焼筒の先端側に向けて伸び且つ先端ほど下方に位置する傾斜姿勢の先端部分とから構成されている点を特徴とする。
The granular material heating apparatus of the present invention heats the granular material to be treated in a combustion flame of a burner, and its first characteristic configuration is:
The burner is configured to form a combustion flame extending toward the tip end side inside the combustion cylinder and burn,
The tip of the combustion cylinder of the burner is formed in a reducer shape that gradually becomes a large diameter from the small diameter cylinder part and becomes a large diameter cylinder part,
The granular material supply cylinder part that guides and supplies the processing target granular material into the combustion cylinder causes the processing target granular material to flow in a downward flow state, and the large diameter at the tip of the combustion cylinder. Provided in a state of supplying to the portion on the side of the small-diameter cylindrical portion than the cylindrical portion ,
The powder and granular material supply cylinder part is constituted by a main body part in a vertical posture and a front end part in an inclined posture that extends from the front end of the main body part toward the front end side of the combustion tube and is positioned lower toward the front end. It is characterized by.
すなわち、処理対象粉粒体が、粉粒体供給筒部により、バーナの燃焼火炎が形成されている燃焼筒の内部に案内供給されて、燃焼筒の内部において、処理対象粉粒体がバーナの燃焼火炎中に投入されることになるため、燃焼対象粉粒体がバーナの燃焼火炎から離れた箇所に飛散することを抑制しながら、バーナの燃焼火炎中に投入することができ、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎にて適切に加熱することができる。 That is, the powder to be treated is guided and supplied to the inside of the combustion cylinder in which the combustion flame of the burner is formed by the powder supply cylinder, and the powder to be treated is the burner inside the combustion cylinder. Since it is put into the combustion flame, it can be put into the burner's combustion flame while suppressing the scattering of the powder to be burned away from the burner's combustion flame. The granules can be appropriately heated with a burner combustion flame.
しかも、バーナの燃焼筒の先端部が、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成されて、粉粒体供給筒部が、燃焼筒の先端部における大径筒部よりも小径筒部側の箇所に、処理対象粉粒体を供給する状態で設けられているから、処理対象粉粒体が加熱されることにより膨張しても、バーナの燃焼を良好に行わせて、処理対象粉粒体の加熱を適切に行うことができるものとなる。 In addition, the tip of the combustion cylinder of the burner is formed in a reducer shape that gradually becomes a large diameter from the small diameter cylinder and becomes a large diameter cylinder, and the granular material supply cylinder is the large diameter at the tip of the combustion cylinder. Since it is provided in a state where the processing target granular material is supplied to the portion on the small diameter cylindrical portion side from the cylindrical portion, even if the processing target granular material expands due to heating, the burner can be burned well. By doing so, the powder to be treated can be heated appropriately.
つまり、処理対象粉粒体は燃焼火炎にて加熱されると、溶融すると同時に、その一部が蒸発する等により、膨張することになり、その膨張によりバーナの燃焼ガスの流動が抑制されると、燃焼火炎の失火を招く虞があるが、燃焼筒の先端部がレジューサ状に形成されているため、膨張した処理対象粉粒体を収納する空間が確保されることになり、膨張した処理対象粉粒体にてバーナの燃焼ガスの流動を抑制することが回避されるため、燃焼火炎の失火を抑制することができ、処理対象粉粒体の加熱を適切に行うことができるものとなる。 In other words, when the powder to be treated is heated by the combustion flame, it will be melted and at the same time expanded due to evaporation of a part thereof, and the flow of combustion gas in the burner is suppressed by the expansion. Although there is a risk of misfire of the combustion flame, since the tip of the combustion cylinder is formed in a reducer shape, a space for storing the expanded granular material to be processed is secured, and the expanded processing target Since it is avoided that the flow of the combustion gas of the burner is suppressed in the granular material, misfiring of the combustion flame can be suppressed, and the processing target granular material can be appropriately heated.
また、処理対象粉粒体を燃焼筒の内部に案内供給する粉粒体供給筒部が、処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、燃焼筒の内部に処理対象粉粒体を供給するものであるから、処理対象粉粒体をその自重を利用しながら燃焼筒に供給するものであるため、処理対象粉粒体の流動のためにキャリアガスを用いる必要がない、または、キャリアガスを用いるとしても、その搬送圧力を低くできるものとなる。 In addition, the granular material supply cylinder section that guides and supplies the processing target granular material to the inside of the combustion cylinder causes the processing target granular material to flow in a downward flow state and supplies the processing target granular material to the inside of the combustion cylinder. Therefore, it is not necessary to use a carrier gas for the flow of the processing target granular material because the processing target granular material is supplied to the combustion cylinder while utilizing its own weight, or the carrier gas. Even if is used, the conveyance pressure can be lowered.
このように、燃焼対象粉粒体がバーナの燃焼火炎から離れた箇所に飛散することを抑制しながら、バーナの燃焼火炎中に燃焼対象粉粒体を的確に投入することができ、しかも、処理対象粉粒体が加熱されることにより膨張しても、バーナの燃焼を良好に行わせることができため、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎にて適切に加熱することができるのである。 In this way, it is possible to accurately put the combustion target granular material into the burner combustion flame while suppressing the scattering of the combustion target granular material to a place away from the burner combustion flame, and further processing. Even if the target granular material expands by being heated, the burner can be burned satisfactorily, so that the processing target granular material can be appropriately heated by the combustion flame of the burner.
そして、バーナが、燃焼筒の内部に、その先端側に伸びる燃焼火炎を形成するようにしながら、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎にて加熱するものであるから、バーナの燃焼炎を形成する燃焼空間が、燃焼筒の筒軸心方向には長い空間となるものの、燃焼筒の径方向には大きな空間とはならないため、全体構成の小型化を図ることができ、また、バーナとしては一つのバーナを装備すればよいため、全体構成の簡素化を図ることができる。 Then, the burner heats the granular material to be treated with the burner combustion flame while forming a combustion flame extending toward the tip side inside the combustion cylinder, so that the burner combustion flame is formed. Although the combustion space is long in the axial direction of the cylinder of the combustion cylinder, it is not a large space in the radial direction of the combustion cylinder, so the overall configuration can be reduced in size, and as a burner Since it is sufficient to equip one burner, the overall configuration can be simplified.
また、粉粒体供給筒部によって、処理対象粉粒体をその自重を利用しながら下向き流動状態で流動させて、処理対象粉粒体を燃焼筒の内部に案内供給するものであるため、処理対象粉粒体の流動のためにキャリアガスを用いる必要がない、又は、キャリアガスを用いるとしても、その搬送圧力を低くできるものとなるため、処理対象粉粒体の搬送構成の簡素化を図ることができ、この点からも、全体構成の簡素化を図ることができる。 In addition, since the granular material supply cylinder section causes the processing target granular material to flow in a downward flow state while utilizing its own weight, the processing target granular material is guided and supplied to the inside of the combustion cylinder. It is not necessary to use a carrier gas for the flow of the target granular material, or even if a carrier gas is used, the conveyance pressure can be lowered, so the conveyance configuration of the processing target granular material is simplified. From this point, the overall configuration can be simplified.
要するに、本発明の第1特徴構成によれば、処理対象粉粒体を適切に加熱できながらも、全体構成の小型化及び簡素化を図ることができる粉粒体加熱装置を提供できる。 In short, according to the first characteristic configuration of the present invention, it is possible to provide a granular material heating apparatus capable of reducing the size and simplification of the overall configuration while appropriately heating the processing target granular material.
また、本発明の第1特徴構成によれば、処理対象粉粒体が、粉粒体供給筒部の鉛直姿勢の本体部分を下向きに流動した後、粉粒体供給筒部の傾斜姿勢の先端部分を流動して燃焼筒の内部に供給されることになる。
このように、処理対象粉粒体を鉛直姿勢の本体部分に沿って下向きに流動させた後、傾斜姿勢の先端部分に沿って流動させて燃焼筒の内部に供給するものであるから、粉粒体供給筒部の全体を鉛直姿勢にする場合に較べて、傾斜姿勢の先端部分の存在によって、処理対象粉粒体の燃焼筒への供給を良好に行わせることができる。
In addition, according to the first characteristic configuration of the present invention, after the processing target granular material flows downward through the main body portion of the vertical posture of the granular material supply tube portion, the tip of the inclined posture of the granular material supply tube portion The portion flows and is supplied into the combustion cylinder.
In this way, the granular material to be treated is made to flow downward along the main body portion in the vertical posture, and then flows along the tip portion in the inclined posture to be supplied to the inside of the combustion cylinder. Compared with the case where the whole body supply cylinder part is made into a vertical attitude | position, supply of the process target granular material to a combustion cylinder can be favorably performed by presence of the front-end | tip part of an inclination attitude | position.
説明を加えると、傾斜姿勢の先端部分は、燃焼筒の先端側に向けて伸び且つ先端ほど下方に位置する傾斜姿勢となるものであり、そして、バーナが、燃焼筒の内部に、その先端部側に向けて伸びる燃焼火炎を形成して燃焼するものであるから、傾斜姿勢の先端部分には、燃焼筒の先端部側に向けて伸びる状態にて燃焼火炎を形成することによって生じる燃焼ガスの流れによって、燃焼筒の内部側に向けて処理対象粉粒体を搬送する吸引力が生じることになり、処理対象粉粒体の燃焼筒への供給を良好に行わせることができる。 When the explanation is added, the tip portion of the inclined posture is an inclined posture that extends toward the tip side of the combustion cylinder and is positioned below the tip, and the burner is disposed in the tip of the combustion cylinder. Since the combustion flame that extends toward the side is formed and combusted, the tip of the inclined posture is burned by forming the combustion flame in a state of extending toward the tip of the combustion cylinder. By the flow, a suction force for conveying the processing target granular material toward the inside of the combustion cylinder is generated, so that the processing target granular material can be satisfactorily supplied to the combustion cylinder.
要するに、本発明の第1特徴構成によれば、上記の如く、処理対象粉粒体を適切に加熱できながらも、全体構成の小型化及び簡素化を図ることができるという作用効果に加えて、処理対象粉粒体の燃焼筒への供給を良好に行わせることができる粉粒体加熱装置を提供できる。 In short, according to the first characteristic configuration of the present invention, as described above , in addition to the effect of being able to reduce the size and simplification of the overall configuration while being able to appropriately heat the processing target granular material , It is possible to provide a granular material heating apparatus that can satisfactorily supply the processing target granular material to the combustion cylinder.
本発明の第2特徴構成は、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎中に投入して加熱する粉粒体加熱装置であって、
前記バーナが、燃焼筒の内部に、その先端部側に向けて伸びる燃焼火炎を形成して燃焼するように構成され、
前記バーナの前記燃焼筒の先端部が、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成され、
前記処理対象粉粒体を前記燃焼筒の内部に案内供給する粉粒体供給筒部が、前記処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、前記燃焼筒の前記先端部における前記大径筒部よりも前記小径筒部側の箇所に供給する状態で設けられ、
前記処理対象粉粒体を酸化処理する酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部が、前記燃焼筒の先端部から排出される燃焼ガス中に酸素含有ガスを供給する状態で設けられている点を特徴とする。
The second characteristic configuration of the present invention is a granular material heating apparatus that heats the granular material to be treated in a combustion flame of a burner,
The burner is configured to form a combustion flame extending toward the tip end side inside the combustion cylinder and burn,
The tip of the combustion cylinder of the burner is formed in a reducer shape that gradually becomes a large diameter from the small diameter cylinder part and becomes a large diameter cylinder part,
The granular material supply cylinder part that guides and supplies the processing target granular material into the combustion cylinder causes the processing target granular material to flow in a downward flow state, and the large diameter at the tip of the combustion cylinder. Provided in a state of supplying to the portion on the side of the small-diameter cylindrical portion than the cylindrical portion,
An oxygen-containing gas supply unit that supplies an oxygen-containing gas that oxidizes the processing target granular material is provided in a state in which the oxygen-containing gas is supplied into the combustion gas discharged from the tip of the combustion cylinder. It is characterized by.
すなわち、処理対象粉粒体が、粉粒体供給筒部により、バーナの燃焼火炎が形成されている燃焼筒の内部に案内供給されて、燃焼筒の内部において、処理対象粉粒体がバーナの燃焼火炎中に投入されることになるため、燃焼対象粉粒体がバーナの燃焼火炎から離れた箇所に飛散することを抑制しながら、バーナの燃焼火炎中に投入することができ、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎にて適切に加熱することができる。
しかも、バーナの燃焼筒の先端部が、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成されて、粉粒体供給筒部が、燃焼筒の先端部における大径筒部よりも小径筒部側の箇所に、処理対象粉粒体を供給する状態で設けられているから、処理対象粉粒体が加熱されることにより膨張しても、バーナの燃焼を良好に行わせて、処理対象粉粒体の加熱を適切に行うことができるものとなる。
つまり、処理対象粉粒体は燃焼火炎にて加熱されると、溶融すると同時に、その一部が蒸発する等により、膨張することになり、その膨張によりバーナの燃焼ガスの流動が抑制されると、燃焼火炎の失火を招く虞があるが、燃焼筒の先端部がレジューサ状に形成されているため、膨張した処理対象粉粒体を収納する空間が確保されることになり、膨張した処理対象粉粒体にてバーナの燃焼ガスの流動を抑制することが回避されるため、燃焼火炎の失火を抑制することができ、処理対象粉粒体の加熱を適切に行うことができるものとなる。
また、処理対象粉粒体を燃焼筒の内部に案内供給する粉粒体供給筒部が、処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、燃焼筒の内部に処理対象粉粒体を供給するものであるから、処理対象粉粒体をその自重を利用しながら燃焼筒に供給するものであるため、処理対象粉粒体の流動のためにキャリアガスを用いる必要がない、または、キャリアガスを用いるとしても、その搬送圧力を低くできるものとなる。
このように、燃焼対象粉粒体がバーナの燃焼火炎から離れた箇所に飛散することを抑制しながら、バーナの燃焼火炎中に燃焼対象粉粒体を的確に投入することができ、しかも、処理対象粉粒体が加熱されることにより膨張しても、バーナの燃焼を良好に行わせることができため、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎にて適切に加熱することができるのである。
そして、バーナが、燃焼筒の内部に、その先端側に伸びる燃焼火炎を形成するようにしながら、処理対象粉粒体をバーナの燃焼火炎にて加熱するものであるから、バーナの燃焼炎を形成する燃焼空間が、燃焼筒の筒軸心方向には長い空間となるものの、燃焼筒の径方向には大きな空間とはならないため、全体構成の小型化を図ることができ、また、バーナとしては一つのバーナを装備すればよいため、全体構成の簡素化を図ることができる。
また、粉粒体供給筒部によって、処理対象粉粒体をその自重を利用しながら下向き流動状態で流動させて、処理対象粉粒体を燃焼筒の内部に案内供給するものであるため、処理対象粉粒体の流動のためにキャリアガスを用いる必要がない、又は、キャリアガスを用いるとしても、その搬送圧力を低くできるものとなるため、処理対象粉粒体の搬送構成の簡素化を図ることができ、この点からも、全体構成の簡素化を図ることができる。
要するに、本発明の第2特徴構成によれば、処理対象粉粒体を適切に加熱できながらも、全体構成の小型化及び簡素化を図ることができる粉粒体加熱装置を提供できる。
また、本発明の第2特徴構成によれば、燃焼筒の先端部から排出される燃焼ガス中に、酸素含有ガス供給部から、処理対象粉粒体を酸化処理する酸素含有ガスが供給されて、燃焼筒の先端部から排出される燃焼ガス中に存在する処理対象粉粒体が酸化処理されることになる。
ちなみに、燃焼筒の先端部から排出される燃焼ガス中に存在する処理対象粉粒体とは、粉粒状に存在する場合もあるが、一般には、酸化処理するために十分な高温に加熱する結果、溶融して気化した状態で存在することなり、そして、その気化した処理対象粉粒体が酸化処理されることになる。
That is, the powder to be treated is guided and supplied to the inside of the combustion cylinder in which the combustion flame of the burner is formed by the powder supply cylinder, and the powder to be treated is the burner inside the combustion cylinder. Since it is put into the combustion flame, it can be put into the burner's combustion flame while suppressing the scattering of the powder to be burned away from the burner's combustion flame. The granules can be appropriately heated with a burner combustion flame.
In addition, the tip of the combustion cylinder of the burner is formed in a reducer shape that gradually becomes a large diameter from the small diameter cylinder and becomes a large diameter cylinder, and the granular material supply cylinder is the large diameter at the tip of the combustion cylinder. Since it is provided in a state where the processing target granular material is supplied to the portion on the small diameter cylindrical portion side from the cylindrical portion, even if the processing target granular material expands due to heating, the burner can be burned well. By doing so, the powder to be treated can be heated appropriately.
In other words, when the powder to be treated is heated by the combustion flame, it will be melted and at the same time expanded due to evaporation of a part thereof, and the flow of combustion gas in the burner is suppressed by the expansion. Although there is a risk of misfire of the combustion flame, since the tip of the combustion cylinder is formed in a reducer shape, a space for storing the expanded granular material to be processed is secured, and the expanded processing target Since it is avoided that the flow of the combustion gas of the burner is suppressed in the granular material, misfiring of the combustion flame can be suppressed, and the processing target granular material can be appropriately heated.
In addition, the granular material supply cylinder section that guides and supplies the processing target granular material to the inside of the combustion cylinder causes the processing target granular material to flow in a downward flow state and supplies the processing target granular material to the inside of the combustion cylinder. Therefore, it is not necessary to use a carrier gas for the flow of the processing target granular material because the processing target granular material is supplied to the combustion cylinder while utilizing its own weight, or the carrier gas. Even if is used, the conveyance pressure can be lowered.
In this way, it is possible to accurately put the combustion target granular material into the burner combustion flame while suppressing the scattering of the combustion target granular material to a place away from the burner combustion flame, and further processing. Even if the target granular material expands by being heated, the burner can be burned satisfactorily, so that the processing target granular material can be appropriately heated by the combustion flame of the burner.
Then, the burner heats the granular material to be treated with the burner combustion flame while forming a combustion flame extending toward the tip side inside the combustion cylinder, so that the burner combustion flame is formed. Although the combustion space is long in the axial direction of the cylinder of the combustion cylinder, it is not a large space in the radial direction of the combustion cylinder, so the overall configuration can be reduced in size, and as a burner Since it is sufficient to equip one burner, the overall configuration can be simplified.
In addition, since the granular material supply cylinder section causes the processing target granular material to flow in a downward flow state while utilizing its own weight, the processing target granular material is guided and supplied to the inside of the combustion cylinder. It is not necessary to use a carrier gas for the flow of the target granular material, or even if a carrier gas is used, the conveyance pressure can be lowered, so the conveyance configuration of the processing target granular material is simplified. From this point, the overall configuration can be simplified.
In short, according to the second characteristic configuration of the present invention, it is possible to provide a granular material heating apparatus capable of reducing the size and simplification of the overall configuration while appropriately heating the processing target granular material.
Moreover, according to the 2nd characteristic structure of this invention, the oxygen containing gas which oxidizes the process target granular material is supplied from the oxygen containing gas supply part in the combustion gas discharged | emitted from the front-end | tip part of a combustion cylinder. Then, the processing target granular material present in the combustion gas discharged from the tip of the combustion cylinder is oxidized.
By the way, the processing target powder that exists in the combustion gas discharged from the tip of the combustion cylinder may exist in the form of powder, but generally it is the result of heating to a sufficiently high temperature for oxidation treatment. Then, it will exist in a melted and vaporized state, and the vaporized processing target granular material will be oxidized.
尚、バーナは、燃焼筒の内部にて燃焼火炎を形成する必要上、空気比が1よりも大きい状態で燃焼するものであるが、酸素含有ガス供給部から供給される酸素含有ガスの一部が、バーナの二次空気として機能する場合もある。 Note that the burner burns in a state where the air ratio is larger than 1 in order to form a combustion flame inside the combustion cylinder, but a part of the oxygen-containing gas supplied from the oxygen-containing gas supply unit. However, it may function as the secondary air for the burner.
要するに、本発明の第2特徴構成によれば、上記の如く、処理対象粉粒体を適切に加熱できながらも、全体構成の小型化及び簡素化を図ることができるという作用効果に加えて、処理対象粉粒体を酸化処理することができる粉粒体加熱装置を提供できる。 In short, according to the second characteristic configuration of the present invention, as described above , while being able to appropriately heat the processing target granular material, in addition to the effect that the overall configuration can be downsized and simplified , The granular material heating apparatus which can oxidize the process target granular material can be provided.
本発明の第3特徴構成は、上記第2特徴構成に加えて、
前記酸素含有ガス供給部が、酸素含有ガスとして空気よりも酸素濃度が高い酸素富化ガスを供給するように構成されている点を特徴とする。
The third feature configuration of the present invention is in addition to the second feature configuration,
The oxygen-containing gas supply unit is configured to supply an oxygen-enriched gas having an oxygen concentration higher than that of air as an oxygen-containing gas.
すなわち、空気よりも酸素濃度が高い酸素富化ガスが、酸素含有ガス供給部から酸素含有ガスとして供給されることになる。
このように、酸素含有ガス供給部から供給する酸素含有ガスとして、空気よりも酸素濃度が高い酸素富化ガスを供給することにより、処理対象粉粒体を酸化処理するために必要なバーナの発熱量、つまり、バーナの燃料消費量を低下させることができる。
That is, an oxygen-enriched gas having a higher oxygen concentration than air is supplied from the oxygen-containing gas supply unit as an oxygen-containing gas.
In this way, as the oxygen-containing gas supplied from the oxygen-containing gas supply unit, by supplying the oxygen-enriched gas having a higher oxygen concentration than air, the heat generated by the burner necessary for oxidizing the processing target granular material The amount, that is, the fuel consumption of the burner can be reduced.
説明を加えると、処理対象粉粒体を酸化処理するためには、酸素ガス供給部から供給される酸素含有ガスをも高温に加熱することになるが、酸素含有ガスとして空気を用いるよりも、空気よりも酸素濃度が高い酸素富化ガスを用いる方が、酸化処理に必要な酸素量を確保するために必要となる酸素含有ガス量が少なくなるため、処理対象粉粒体を酸化処理するために必要なバーナの発熱量、つまり、バーナの燃料消費量を低下させることができるのである。 In addition, in order to oxidize the powder to be processed, the oxygen-containing gas supplied from the oxygen gas supply unit is also heated to a high temperature, but rather than using air as the oxygen-containing gas, In order to oxidize the particles to be treated, the oxygen-enriched gas having a higher oxygen concentration than air requires less oxygen-containing gas to secure the amount of oxygen necessary for the oxidation treatment. The amount of heat generated by the burner, that is, the fuel consumption of the burner can be reduced.
要するに、本発明の第3特徴構成によれば、上記第2特徴構成による作用効果に加えて、バーナの燃料消費量の低減化を図りながら処理対象粉粒体を酸化処理することができる粉粒体加熱装置を提供できる。 In short, according to the third characteristic configuration of the present invention, in addition to the function and effect of the second characteristic configuration, the granular material that can oxidize the processing target granular material while reducing the fuel consumption of the burner. A body heating device can be provided.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、粉粒体加熱装置A、及び、その粉粒体加熱装置Aからの処理済みガスを冷却処理して処理済の粉粒体を回収する冷却回収部Bが設けられて、処理対象粉粒体を加熱処理し、処理済みの粉粒体を回収する処理システムが構成されている。
ちなみに、本実施形態においては、後述の如く、処理対象粉粒体を加熱した後、酸化処理して、酸化処理済みの粉粒体を回収する場合を例示するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a powder heating device A, and a cooling recovery unit B that cools the processed gas from the powder heating device A and collects the processed powder particles are provided. The processing system which heat-processes a process target granular material and collect | recovers the processed granular material is comprised.
Incidentally, in the present embodiment, as will be described later, after the target granular material is heated, it is oxidized, and the case where the oxidized granular material is recovered is illustrated.
粉粒体加熱装置Aは、供給ホッパー1に貯留した処理対象粉粒体をバーナ2の燃焼火炎中に投入して加熱するものであり、バーナ2が、燃焼筒3の内部に、その先端部側に向けて伸びる燃焼火炎K(図3参照)を形成して燃焼するように構成されている。ちなみに、燃焼火炎Kは、バーナ2の先端部から燃焼筒3の先端に亘る長さとなる状態で形成されている。
本実施形態においては、図2に示すように、燃焼筒3が、その先端部を加熱炉Dの前側壁4Aを貫通する状態に保持されて、燃焼筒3からの燃焼ガスが加熱炉D内に流動するように構成されており、処理済ガスが加熱炉Dから排出されるように構成されている。
尚、加熱炉Dは、横倒れ姿勢の円筒状であり、その内径が600mmであるが、図2においては、その前側壁4Aや後側壁4Bの一部を省略して、内径を小型化した状態で記載してある。
The granular material heating apparatus A is for heating the processing target granular material stored in the supply hopper 1 by putting it in the combustion flame of the
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
The heating furnace D has a cylindrical shape in a sideways posture and has an inner diameter of 600 mm. In FIG. 2, a part of the
バーナ2は、燃料供給路5を通して供給されるガス燃料を、燃焼用空気供給路6を通して供給される燃焼用空気にて燃焼されるものであって、燃焼筒3の外部に位置する基端側部分2Aと、燃焼筒3の内部に位置して、ガス燃料と燃焼用空気との混合ガスを流動させる先端側筒部2Bとから構成されており、本実施形態においては、空気比が1.1となる状態でガス燃料を燃焼させるように構成されている。
燃料供給路5には、燃料供給を断続する燃料弁7が設けられ、燃焼用空気供給路6には給気ファン8が接続されている。
The
The
処理対象粉粒体を燃焼筒3の内部に案内供給する粉粒体供給筒部9が、鉛直姿勢の本体部分9Aと、その本体部分9Aの先端から燃焼筒3の先端側に向けて伸びかつ先端ほど下方に位置する傾斜姿勢の先端部分9Bとから構成されて、処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、燃焼筒3の内部に供給するように設けられている。
そして、ホッパー1の下部に、貯留した処理対象粉粒体を粉粒体供給筒部9の上端部に搬送するスクリュウコンベヤ式の搬送装置10が設けられている。
したがって、ホッパー1に貯留された処理対象粉粒体が、スクリュウコンベヤ式の搬送装置10によって粉粒体供給筒部9に供給されたのち、粉粒体供給筒部9に沿って下向きに流動することにより、燃焼筒3の内部に供給されるように構成されている。
The granular material
And the screw conveyor
Therefore, after the processing target granular material stored in the hopper 1 is supplied to the granular material
燃焼筒3の先端部3Aが、図3に示すように、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるジューサ状に形成され、そして、粉粒体供給筒部9が、燃焼筒3の先端部3Aにおける大径筒部よりも小径筒部側の箇所に処理対象粉粒体を供給する状態で、燃焼筒3に接続されている。
ちなみに、燃焼筒3における先端部3Aのレジューサの形状は、小径部の外径が60.5mmで、大径部の外径が89.1mmのレジューサ(2B×3B)に相当するものである。つまり、燃焼筒3が、市販のレジューサ(2B×3B)を、直筒状の管に溶接接続することにより形成されている。
As shown in FIG. 3, the
Incidentally, the shape of the reducer at the
本実施形態は、上述の如く、処理対象粉粒体を加熱した後、酸化処理するものであり、このため、処理対象粉粒体を酸化処理する酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部としての酸素含有ガス供給口11が、加熱炉Dの前側壁4Aに、燃焼筒3の周囲を囲む状態で複数形成されて、酸素含有ガス供給口11からの酸素含有ガスが、燃焼筒3の先端部から排出される燃焼ガス中に供給されるように構成されている。
In the present embodiment, as described above, the processing target granular material is heated and then oxidized, and as a result, as an oxygen-containing gas supply unit that supplies an oxygen-containing gas that oxidizes the processing target granular material. A plurality of oxygen-containing
そして、本実施形態においては、給気ファン12からの空気が酸素含有ガス供給路13を通して酸素含有ガス供給口11に供給されるように構成され、そして、酸素ボンベ14に貯蔵された純酸素が酸素供給路15を通して、酸素含有ガス供給路13に供給されるように構成されて、処理対象粉粒体を酸化処理する酸素含有ガスとして、空気よりも酸素濃度が高い酸素富化ガスが供給されるように構成されている。
In the present embodiment, the air from the
酸素供給路15には、酸素ガスの供給量を調節する流量調整弁16が設けられて、酸素含有ガスの酸素濃度を設定濃度に調節できるように構成されている。
ちなみに、酸素含有ガスは、その酸素濃度が高いほど供給量を減少させることができるものであり、それに合わせて、バーナ2の加熱量(燃料消費量)を調整することになる。
尚、本実施形態においては、例えば、燃焼筒3から加熱炉Dに排出される燃焼ガスの温度が700℃で、加熱炉Dの出口側(後側壁側)の温度が800〜900℃である。そして、加熱炉Dの出口側(後側壁側)に存在する燃焼ガス中に残存する酸素濃度が15%になるように、処理対象粉粒体を酸化処理する酸素含有ガスを供給するように設定されている。
The
Incidentally, as the oxygen concentration of the oxygen-containing gas is higher, the supply amount can be decreased, and the heating amount (fuel consumption amount) of the
In the present embodiment, for example, the temperature of the combustion gas discharged from the
加熱炉Dの後側壁4Bには、燃焼ガスを冷却回収部Bに導くダクト17が接続されて、加熱炉Dの内部にて、加熱されて、酸化処理された処理済みガスが、ダクト17を介して冷却回収部Bに供給されるように構成されている。
冷却回収部Bは、処理済ガスを冷却して処理済の粉粒体を落下回収するものであり、排ガスを吸引排出する排気ファン18が接続されている。
A
The cooling and recovery unit B cools the processed gas and drops and recovers the processed granular material, and is connected to an
以上の通り、本実施形態の処理システムは、処理対象粉粒体を粉粒体供給筒部9に沿って下向き流動状態で流動させて、燃焼筒3に供給して、燃焼筒3の内部や加熱炉Dの内部にて加熱し、かつ、加熱炉Dの内部にて酸化処理し、酸化処理後の処理ガスを冷却回収部Bにて冷却処理して、酸化処理済みの粉粒体を回収するものである。
そして、例えば、処理対象流体としてのアルミニウムの粉粒体を、燃焼筒3の内部及び加熱炉Dの内部において加熱してアルミニウム蒸気とし、加熱炉Dの内部において酸化処理し、冷却回収部Bあるいはその近傍にて、酸化アルミニウム(アルミナ)の粉粒体にとして生成すること、つまり、アルミニウムの粉粒体を加熱酸化処理して、酸化アルミニウム(アルミナ)の粉粒体を生成することに有効に使用することができるものであるが、アルミニウム以外の金属類の粉粒体の酸化処理や、セレン等の非金属類の粉粒体の酸化処理にも利用できるものである。
As described above, the processing system of the present embodiment causes the processing target granular material to flow in a downward flow state along the granular material
Then, for example, the aluminum granular material as the treatment target fluid is heated in the
また、処理対象粉粒体が、燃焼筒3の内部において、バーナ2の燃焼火炎中に投入されることになるため、燃焼対象粉粒体がバーナ2の燃焼火炎Kから離れた箇所に飛散することを抑制しながら、バーナ2の燃焼火炎中に投入することができ、処理対象粉粒体をバーナ2の燃焼火炎Kにて適切に加熱することができる。
Further, since the processing target granular material is introduced into the combustion flame of the
しかも、バーナ2の燃焼筒3の先端部3Aが、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成されて、処理対象粉粒体が、燃焼筒3の先端部3Aにおける大径筒部よりも小径筒部側の箇所に供給されるものとなるから、処理対象粉粒体が加熱されることにより膨張しても、バーナ2の燃焼を良好に行わせて、処理対象粉粒体の加熱を適切に行うことができるものとなる。
Moreover, the
また、処理対象粉粒体を燃焼筒3の内部に案内供給する粉粒体供給筒部9が、処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、燃焼筒3の内部に処理対象粉粒体を供給するものであり、処理対象粉粒体をその自重を利用して燃焼筒3に供給できるため、本実施形態においては、処理対象粉粒体の流動のためにキャリアガスを用いていない。
In addition, the granular material
また、処理対象粉粒体が、粉粒体供給筒部9の鉛直姿勢の本体部分9Aを下向きに流動した後、粉粒体供給筒部9の傾斜姿勢の先端部分9Bを流動して燃焼筒3の内部に供給されるものであり、傾斜姿勢の先端部分9Bには、燃焼筒3の先端部側に向けて伸びる状態にて燃焼火炎Kを形成することによって生じる燃焼ガスの流れによって、燃焼筒3の内部側に向けて処理対象粉粒体を搬送する吸引力が生じることになり、処理対象粉粒体の燃焼筒3への供給を良好に行わせることができる。
In addition, after the processing target granular material flows downward in the main body portion 9A in the vertical posture of the granular material
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
(イ)上記実施形態においては、処理対象粉粒体を酸化処理する場合を例示したが、本発明の加熱装置は、処理対象粉粒体としてのパーライトを発泡処理するために加熱することや、天然石英粉砕粉、焼却灰、ガラス、セメント、プラスチック、鉄、各種合金、鉄鋼スラグ、鉄鋼ダスト等の各種の処理対象粉粒体を溶融処理するために加熱することに適用できるものである。
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
(I) In the above embodiment, the case where the treatment target granular material is oxidized is exemplified, but the heating device of the present invention heats the pearlite as the treatment target granular material for foaming treatment, The present invention can be applied to heating various types of processing target granular materials such as natural quartz pulverized powder, incinerated ash, glass, cement, plastic, iron, various alloys, steel slag, and steel dust.
(ロ)上記実施形態では、バーナとして、ガス燃焼を燃焼する場合を例示したが、オイル燃料を燃焼するバーナを用いるようにしてもよく、また、バーナの具体的形態は種々のものを適用することができる。 (B) In the above embodiment, the case where gas combustion is burned is exemplified as the burner. However, a burner that burns oil fuel may be used, and various types of burners may be used. be able to.
(ハ)上記実施形態では、処理対象粉粒体を酸化処理するための酸素含有ガスとして、空気と純酸素とを混合した酸素富化ガスを例示したが、酸素富化ガスを用いずに、空気を酸素含有ガスとして用いてもよい。また、酸素富化ガスを用いる場合において、空気と純酸素とを混合したガスを用いることに代えて、純酸素を用いるようにしてもよい。 (C) In the above embodiment, the oxygen-enriched gas in which air and pure oxygen are mixed is exemplified as the oxygen-containing gas for oxidizing the processing target granular material, but without using the oxygen-enriched gas, Air may be used as the oxygen-containing gas. In the case of using an oxygen-enriched gas, pure oxygen may be used instead of using a gas in which air and pure oxygen are mixed.
(ニ)上記実施形態では、処理対象粉粒体を粉粒体供給筒部に沿って、自重落下させるようにしたが、キャリアガスにて補助的に搬送力を加えるようにしてもよい。 (D) In the above embodiment, the processing target granular material is dropped by its own weight along the granular material supply cylinder portion, but a carrier gas may be supplementarily applied with carrier gas.
(ホ)上記実施形態では、粉粒体供給筒部が、燃焼筒の先端部における大径筒部と小径筒部との間に相当する箇所に供給する場合を例示したが、粉粒体供給筒部が、燃焼筒の先端部における小径筒部の先端に相当する箇所に供給するようにしてもよく、要は、粉粒体供給筒部を、燃焼筒の先端部における大径筒部よりも小径筒部側の箇所に供給する状態で設ければよい。 (E) In the above-described embodiment, the case where the granular material supply cylinder portion supplies to the portion corresponding to the space between the large diameter cylindrical portion and the small diameter cylindrical portion at the tip of the combustion cylinder is exemplified. The cylinder part may be supplied to a portion corresponding to the tip of the small diameter cylinder part at the tip of the combustion cylinder. In short, the granular material supply cylinder part is more than the large diameter cylinder part at the tip of the combustion cylinder. May also be provided in a state of being supplied to the portion on the small diameter cylindrical portion side.
2 バーナ
3 燃焼筒
3A 先端部
9 粉粒体供給筒部
9A 本体部分
9B 先端部分
11 酸素ガス供給部
K 燃焼火炎
2
Claims (3)
前記バーナが、燃焼筒の内部に、その先端部側に向けて伸びる燃焼火炎を形成して燃焼するように構成され、
前記バーナの前記燃焼筒の先端部が、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成され、
前記処理対象粉粒体を前記燃焼筒の内部に案内供給する粉粒体供給筒部が、前記処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、前記燃焼筒の前記先端部における前記大径筒部よりも前記小径筒部側の箇所に供給する状態で設けられ、
前記粉粒体供給筒部が、鉛直姿勢の本体部分とその本体部分の先端から前記燃焼筒の先端側に向けて伸び且つ先端ほど下方に位置する傾斜姿勢の先端部分とから構成されている粉粒体加熱装置。 It is a granular material heating device that heats the granular material to be treated into a combustion flame of a burner,
The burner is configured to form a combustion flame extending toward the tip end side inside the combustion cylinder and burn,
The tip of the combustion cylinder of the burner is formed in a reducer shape that gradually becomes a large diameter from the small diameter cylinder part and becomes a large diameter cylinder part,
The granular material supply cylinder part that guides and supplies the processing target granular material into the combustion cylinder causes the processing target granular material to flow in a downward flow state, and the large diameter at the tip of the combustion cylinder. Provided in a state of supplying to the portion on the side of the small-diameter cylindrical portion than the cylindrical portion ,
The powder comprising a main body portion in a vertical posture and a tip portion in an inclined posture that extends from the front end of the main body portion toward the front end side of the combustion tube and is positioned lower toward the front end. Granule heating device.
前記バーナが、燃焼筒の内部に、その先端部側に向けて伸びる燃焼火炎を形成して燃焼するように構成され、
前記バーナの前記燃焼筒の先端部が、小径筒部から漸次大径となって大径筒部となるレジューサ状に形成され、
前記処理対象粉粒体を前記燃焼筒の内部に案内供給する粉粒体供給筒部が、前記処理対象粉粒体を下向き流動状態で流動させて、前記燃焼筒の前記先端部における前記大径筒部よりも前記小径筒部側の箇所に供給する状態で設けられ、
前記処理対象粉粒体を酸化処理する酸素含有ガスを供給する酸素含有ガス供給部が、前記燃焼筒の先端部から排出される燃焼ガス中に酸素含有ガスを供給する状態で設けられている粉粒体加熱装置。 It is a granular material heating device that heats the granular material to be treated into a combustion flame of a burner,
The burner is configured to form a combustion flame extending toward the tip end side inside the combustion cylinder and burn,
The tip of the combustion cylinder of the burner is formed in a reducer shape that gradually becomes a large diameter from the small diameter cylinder part and becomes a large diameter cylinder part,
The granular material supply cylinder part that guides and supplies the processing target granular material into the combustion cylinder causes the processing target granular material to flow in a downward flow state, and the large diameter at the tip of the combustion cylinder. Provided in a state of supplying to the portion on the side of the small-diameter cylindrical portion than the cylindrical portion,
Powder provided with an oxygen-containing gas supply unit that supplies an oxygen-containing gas that oxidizes the powder to be treated supplying oxygen-containing gas into the combustion gas discharged from the tip of the combustion cylinder Granule heating device.
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