JP5887178B2 - Spheroidized particle manufacturing apparatus and spheroidized particle manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、球状化粒子を製造する球状化粒子製造装置及び球状化粒子製造方法に関する。   The present invention relates to a spheroidized particle manufacturing apparatus and a spheroidized particle manufacturing method for manufacturing spheroidized particles.

従来、無機酸化物の球状化粒子を製造する方法として、各種方法が知られているが、生産性や経済性の面から工業的には火炎法が広く採用されている。
火炎法は、燃料ガスと支燃性ガス(助燃ガス)とをバーナから噴出させて形成した火炎中に原料粉体を投入し、火炎の高温雰囲気内で原料粉体を溶融、或いは半溶融させて、表面張力により粉体表面を球状化させることで球状粒子を得る方法である(例えば、特許文献1〜3参照。)。
Conventionally, various methods are known as methods for producing spheroidized particles of inorganic oxides, but the flame method is widely used industrially from the viewpoint of productivity and economy.
In the flame method, raw material powder is introduced into a flame formed by jetting fuel gas and combustion-supporting gas (supporting gas) from a burner, and the raw material powder is melted or semi-melted in a high-temperature atmosphere of the flame. In this method, spherical particles are obtained by spheroidizing the powder surface by surface tension (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

図5は、特許文献3に開示された球状化粒子製造用バーナの先端部を拡大した断面図であり、図6は、図5に示す球状化粒子製造用バーナの先端の平面図である。   FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the tip of the spheroidizing particle manufacturing burner disclosed in Patent Document 3, and FIG. 6 is a plan view of the tip of the spheroidizing particle manufacturing burner shown in FIG.

ここで、図5及び図6を参照して、従来の球状化粒子製造用バーナ100の構成について説明する。
従来の球状粒子製造用バーナ100は、キャリアガスに搬送された原料粉末を供給する原料粉末供給路101と、原料粉末供給路101の外側の円周上に配置された複数の供給路からなる燃料ガス供給路102と、燃料ガス供給路102の外側の円周上に配置された複数の供給路からなる旋回酸素供給路103と、旋回酸素供給路103の外側の円周上に配置された複数の供給路からなる直進酸素供給路104と、直進酸素供給路104の外側の円周上に配置された冷却水通路105a,105bと、先端側に拡径した燃焼室106と、を有する。
Here, with reference to FIG.5 and FIG.6, the structure of the conventional spheroidized particle manufacturing burner 100 is demonstrated.
A conventional burner 100 for producing spherical particles is a fuel composed of a raw material powder supply path 101 for supplying a raw material powder conveyed to a carrier gas and a plurality of supply paths arranged on the outer circumference of the raw material powder supply path 101. A gas supply path 102, a swirl oxygen supply path 103 composed of a plurality of supply paths disposed on the outer circumference of the fuel gas supply path 102, and a plurality of swirl oxygen supply paths disposed on the outer circumference of the swirl oxygen supply path 103 A straight oxygen supply passage 104, a cooling water passage 105a, 105b disposed on the outer circumference of the straight oxygen supply passage 104, and a combustion chamber 106 having a diameter expanded toward the tip side.

原料粉末供給路101の先端には、燃焼室106の底部108に形成された複数の噴出口からなる原料粉末噴出口107が設けられている。また、燃料ガス供給路102の各供給路の先端には、燃料ガス噴出口109が設けられている。
旋回酸素供給路103の各供給路の先端には、旋回酸素噴出口110が設けられている。また、直進酸素供給路104の各供給路の先端には、直進酸素噴出口111が設けられている。
At the front end of the raw material powder supply path 101, a raw material powder jet 107 including a plurality of jets formed at the bottom 108 of the combustion chamber 106 is provided. Further, a fuel gas outlet 109 is provided at the tip of each supply path of the fuel gas supply path 102.
At the tip of each supply path of the swirl oxygen supply path 103, a swirl oxygen jet port 110 is provided. Further, a straight oxygen outlet 111 is provided at the tip of each supply path of the straight oxygen supply path 104.

図7は、特許文献3に開示された従来の球状化粒子製造装置の概略構成を示す図である。
ここで、図7を参照して、従来の球状化粒子製造装置120について説明する。
従来の球状化粒子製造装置120は、原料フィーダー121と、キャリアガス供給経路123と、バーナ124と、酸素供給設備126と、LPG供給設備127と、球状化炉128と、空気供給経路131と、サイクロン132と、バグフィルター133と、を有する。火炎を形成するバーナ124の先端は、球状化炉128内に収容されている。つまり、球状化炉128内に、火炎が形成される。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional spheroidized particle manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 3. As shown in FIG.
Here, a conventional spheroidized particle manufacturing apparatus 120 will be described with reference to FIG.
A conventional spheroidized particle production apparatus 120 includes a raw material feeder 121, a carrier gas supply path 123, a burner 124, an oxygen supply facility 126, an LPG supply facility 127, a spheronization furnace 128, an air supply path 131, It has a cyclone 132 and a bag filter 133. The tip of the burner 124 that forms a flame is accommodated in the spheroidizing furnace 128. That is, a flame is formed in the spheroidizing furnace 128.

上記構成とされた従来の球状化粒子製造装置120では、原料粉体が原料フィーダー121から切り出され、原料粉体がキャリアガス供給経路123から供給されるキャリアガスに同伴されてバーナ124に搬送される。   In the conventional spheroidized particle manufacturing apparatus 120 configured as described above, the raw material powder is cut out from the raw material feeder 121, and the raw material powder is transferred to the burner 124 along with the carrier gas supplied from the carrier gas supply path 123. The

バーナ124には、酸素供給設備126からの酸素が供給されると共に、LPG供給設備127から燃焼ガスが供給されており、球状化炉128内に形成される火炎中を原料粉体が通過することで、球状化粒子が生成される。
その後、球状化粒子は、空気供給経路131を介して球状化炉128の底部に導入された空気により温度希釈され、後段に配置されたサイクロン132及びバグフィルター133で回収される。
また、上記燃料ガスとしては、メタンやプロパンを主成分とするガスが用いられる。
The burner 124 is supplied with oxygen from the oxygen supply facility 126 and is also supplied with combustion gas from the LPG supply facility 127, and the raw material powder passes through the flame formed in the spheroidizing furnace 128. Thus, spheroidized particles are generated.
Thereafter, the spheroidized particles are temperature-diluted by the air introduced into the bottom of the spheroidizing furnace 128 via the air supply path 131 and collected by the cyclone 132 and the bag filter 133 arranged in the subsequent stage.
Further, as the fuel gas, a gas mainly composed of methane or propane is used.

この他にも、火炎を用いた球状粉末の製造技術として、生成粉末の成分を含む溶液を、高温加熱炉中にミストとして噴射し、熱分解する事で球状化粒子を生成する噴霧熱分解法がある(例えば、特許文献4,5参照。)。
上記噴霧熱分解法を用いると共に、原料溶液の組成を目的とする生成粉体の組成に合わせておくことで、目的とする金属粉末や複合酸化物粉末を得ることができる。
In addition to this, a spray pyrolysis method that produces spherical particles by spraying a solution containing the components of the generated powder as a mist into a high-temperature heating furnace and thermally decomposing it as a technology for producing spherical powder using a flame. (For example, see Patent Documents 4 and 5).
By using the spray pyrolysis method and adjusting the composition of the raw material solution to the composition of the target product powder, the target metal powder and composite oxide powder can be obtained.

特開昭58−145613号公報JP 58-145613 A 特許第3331491号公報Japanese Patent No. 3331491 特許第3312228号公報Japanese Patent No. 3322228 特許第4359667号公報Japanese Patent No. 4359667 特許第4619907号公報Japanese Patent No. 4619907

ところで、特許文献1〜3に記載の方法は、シリカ(SiO)やアルミナ(Al)といった酸化物の微粒子を溶融・球状化する場合においては問題無いが、例えば、金属の原料粉末を球状化しようとすると、溶融の過程において、火炎中に存在する酸素、二酸化炭素、及び水蒸気により原料粉末が酸化されるため、酸化物の球状化粒子が生成されてしてしまうという問題があった。 Incidentally, the methods described in Patent Documents 1 to 3 have no problem in the case of melting and spheroidizing fine particles of oxide such as silica (SiO 2 ) and alumina (Al 2 O 3 ). When spheroidizing is attempted, since the raw material powder is oxidized by oxygen, carbon dioxide, and water vapor present in the flame during the melting process, spheroidized oxide particles are generated. It was.

同じ酸化物の粉末でも、ガラス(BO−BaO−CaO−ZnO)やLiイオン電池に用いられる正極材活物質(例えば、LiCoOやLiMn等)のように、融点の異なる元素からなる複合酸化物を原料粉末に用いた場合においては、低沸点の元素が優先的に揮発してしまうため、原料粉末とは異なる組成の球状化粒子が生成されてしまうという問題があった。 Even the same oxide powder is composed of elements having different melting points such as glass (BO—BaO—CaO—ZnO) and positive electrode active materials used in Li ion batteries (for example, LiCoO 2 and LiMn 2 O 4 ). When the composite oxide is used as the raw material powder, the low boiling point element volatilizes preferentially, and there is a problem that spheroidized particles having a composition different from that of the raw material powder are generated.

また、特許文献4、5に開示された噴霧熱分解法では、火炎が原料ミストや生成した粉体と直接接触する可能性がある。
この場合、前述の粉末を火炎中に投入した場合と同様に、生成した球状化粒子の酸化や、低沸点の元素が優先的に揮発するため、所定の組成が得られないといった問題があった。
また、火炎の形成にメタンやプロパンを主成分とする燃料ガスを用いる場合、これらの特許文献に記載のような火炎中に原料を直接投入する方法では、火炎中の未燃の燃料に起因するカーボンが、製品となる球状化粒子に付着、あるいは混入してしまうという問題があった。
Further, in the spray pyrolysis methods disclosed in Patent Documents 4 and 5, there is a possibility that the flame directly contacts the raw material mist and the generated powder.
In this case, as in the case where the above-mentioned powder is put into a flame, there is a problem that a predetermined composition cannot be obtained because oxidation of the produced spheroidized particles and low boiling point elements volatilize preferentially. .
In addition, when a fuel gas mainly composed of methane or propane is used for the formation of a flame, the method of directly feeding the raw material into the flame as described in these patent documents is caused by unburned fuel in the flame. There is a problem that carbon adheres to or mixes in the spheroidized particles that are the product.

そこで、本発明は、火炎と原料溶液及び生成された球状化粒子とが接触することを抑制して、生成した球状化粒子の酸化、化合物における低沸点元素の揮発、及び該球状化粒子へのカーボンの付着や混入を抑制可能な球状化粒子製造装置及び球状化粒子製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention suppresses the contact of the flame with the raw material solution and the generated spheroidized particles to oxidize the generated spheroidized particles, volatilize the low boiling point element in the compound, and to the spheroidized particles. It is an object of the present invention to provide a spheroidized particle manufacturing apparatus and a spheroidized particle manufacturing method capable of suppressing carbon adhesion and mixing.

上記課題を解決するため、請求項1に係る発明によれば、原料溶液を熱分解することで、球状化粒子を生成する球状化炉と、前記球状化炉の上端に設けられ、前記原料溶液を噴霧する噴霧ノズルと、前記球状化炉の上端と該球状化炉の底部との間に位置する該球状化炉の側壁の外側に設けられ、前記球状化炉の側壁の外面により内壁の一部が形成される複数の外燃室と、前記複数の外燃室にそれぞれ設けられ、内側に該外焼室内の空間と一体とされた空間を含み、当該空間に火炎を形成するバーナが設けられた燃焼室と、記外燃室と前記球状化炉とを連通させるように前記球状化炉の側壁を貫通しており、前記バーナにより生成された燃焼ガスを前記球状化炉内に導く複数の燃焼ガス導入孔と、を有することを特徴とする球状化粒子製造装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to the invention according to claim 1, the raw material solution is pyrolyzed to generate spheroidized particles, and the raw material solution is provided at the upper end of the spheroidizing furnace. a spray nozzle for spraying, provided on the outside of the side wall of the spherical furnace located between the bottom of the top and the spherical furnace of the spheroidizing furnace, the inner wall by the outer surface of the side wall of the spherical furnace A plurality of external combustion chambers that are partially formed, and a burner that is provided in each of the plurality of external combustion chambers and includes a space that is integrated with the space in the external combustion chamber inside, and that forms a flame in the space. a combustion chamber provided, before Kigai燃chamber extends through the side wall of the spheroidizing furnace so as to communicate the said spheroidizing furnace, the combustion gases generated by the burner to the spheroidizing furnace A spheroidized particle manufacturing apparatus comprising: a plurality of guiding combustion gas introduction holes; There is provided.

また、請求項2に係る発明によれば、複数の前記燃焼室に設けられた前記バーナをそれぞれ独立して制御する制御部を有することを特徴とする請求項1記載の球状化粒子製造装置が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 2, it has a control part which controls the said burner provided in the said some combustion chamber each independently, The spheroidized particle manufacturing apparatus of Claim 1 characterized by the above-mentioned. Provided.

また、請求項3に係る発明によれば、前記制御部は、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナの火炎が生成する前記燃焼ガスの量を調整することを特徴とする請求項記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Further, the invention according to claim 3, wherein the control unit, according to claim 2, characterized in that adjusting the amount of the combustion gas flame of the burner provided in the plurality of combustion chambers to produce The described spheroidized particle production apparatus is provided.

また、請求項4に係る発明によれば、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに燃料を供給する燃料供給源と、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに支燃性ガスを供給する支燃性ガス供給源と、前記球状化炉内に配置され、該球状化炉内の鉛直方向の温度を検出する複数の温度検出器と、を有し、前記制御部は、複数の温度検出器が検出する温度に基づいて、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに供給する前記燃料の量、及び前記支燃性ガスの量を調整することを特徴とする請求項2または3記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Further, the invention according to claim 4, a fuel supply for supplying fuel to the burner provided in the plurality of combustion chambers, combustion-supporting to the burner provided in the plurality of combustion chamber A combustion-supporting gas supply source that supplies gas; and a plurality of temperature detectors that are arranged in the spheronization furnace and detect the temperature in the vertical direction in the spheronization furnace, and the control unit includes: based on the temperature in which a plurality of temperature detectors for detecting the amount of the fuel supplied to the burner provided in the plurality of combustion chambers, and claims, characterized in that adjusting the amount of the combustion supporting gas Item 2 or 3 provides a spheroidized particle production apparatus.

また、請求項5に係る発明によれば、前記複数の燃焼ガス導入孔は、前記火炎から離間した位置に配置することを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置が提供される。   Moreover, according to the invention which concerns on Claim 5, these combustion gas introduction holes are arrange | positioned in the position spaced apart from the said flame, The spherical shape of any one of Claims 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. An apparatus for producing particle is provided.

また、請求項に係る発明によれば、前記複数の燃焼ガス導入孔を、前記球状化炉の周方向及び該球状化炉の延在方向に配置したことを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 6 , these combustion gas introduction holes are arrange | positioned in the circumferential direction of the said spheroidizing furnace, and the extending direction of this spheroidizing furnace, The 1st thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Among them, the spheroidized particle production apparatus according to any one of the above is provided.

また、請求項に係る発明によれば、前記複数の燃焼ガス導入孔の延在方向は、前記球状化炉の接線方向と同じ方向であることを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 7 , the extending direction of these combustion gas introduction holes is the same direction as the tangential direction of the said spheronization furnace, The 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. An apparatus for producing spheroidized particles according to any one of the above items is provided.

また、請求項に係る発明によれば、前記複数の外燃室が設けられた前記球状化炉の側壁が、耐火物で構成されていることを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Further, the invention according to claim 8, wherein the plurality of side walls of the outer combustion chamber is said spheroidizing furnace provided, of claims 1 to 7, characterized in that it is constituted by refractory material, An apparatus for producing spheroidized particles according to any one of the above items is provided.

また、請求項に係る発明によれば、前記球状化炉の底部に位置する部分に設けられ、該球状化炉内に送風ガスを導入する送風ガス導入部と、前記球状化炉の底部に位置する部分に、前記送風ガス導入部と対向配置され、かつ前記球状化炉から前記球状化粒子を導出する球状化粒子導出部と、前記球状化粒子導出部から導出された前記球状化粒子を捕集する球状化粒子捕集装置と、を有することを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Further, the invention according to claim 9, provided in a portion located at the bottom of the front Symbol sphere Joka furnace, a blowing gas inlet for introducing the blowing gas into the spherical reduction furnace, before Symbol ball Joka The part positioned at the bottom of the furnace is opposed to the blowing gas introduction part, and the spheroidized particle derivation part for deriving the spheroidized particles from the spheronization furnace, and the spheroidized particle derivation part A spheroidized particle producing apparatus according to any one of claims 1 to 8 , further comprising a spheroidized particle collecting apparatus that collects the spheroidized particles.

また、請求項10に係る発明によれば、前記球状化粒子捕集装置は、前記球状化粒子導出部と接続され、前記球状化粒子のうち、第1の粒子径とされた粒子を捕集するサイクロンと、前記サイクロンの下流に配置され、前記球状化粒子のうち、前記第1の粒子径よりも小さい第2の粒子径とされた粒子を捕集するバグフィルターと、前記サイクロンと前記バグフィルターとを接続し、かつ前記球状化粒子の一部を前記バグフィルターに輸送する球状化粒子輸送ラインと、を有することを特徴とする請求項記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Further, according to the invention of claim 10 , the spheroidized particle collecting device is connected to the spheroidized particle derivation unit, and collects particles having the first particle diameter among the spheroidized particles. A cyclone that is disposed downstream of the cyclone, and a bag filter that collects particles having a second particle size smaller than the first particle size among the spheroidized particles, the cyclone and the bug The spheroidized particle manufacturing apparatus according to claim 9 , further comprising a spheroidized particle transport line that connects a filter and transports a part of the spheroidized particles to the bag filter.

また、請求項11に係る発明によれば、前記球状化粒子輸送ラインに、冷却ガスを導入する冷却ガス導入口と、前記球状化粒子輸送ラインに導入される前記冷却ガスの導入量を調整する冷却ガス調整部と、を有することを特徴とする請求項10記載の球状化粒子製造装置が提供される。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 11 , the introduction amount of the cooling gas introduced into the spheroidized particle transportation line and the cooling gas inlet which introduces cooling gas into the spheroidized particle transportation line is adjusted. The apparatus for producing spheroidized particles according to claim 10 , further comprising a cooling gas adjusting unit.

また、請求項12に係る発明によれば、請求項1ないし11のうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置を用いた球状化粒子製造方法であって、前記複数の外燃室内に生成された前記燃焼ガスを前記球状化炉内に導入し、該燃焼ガスにより、前記原料溶液を熱分解して球状化粒子を生成することを特徴とする球状化粒子製造方法が提供される。 Further, the invention according to claim 12, of claims 1 to 11, a spheroidized particle production method using spherical particles production apparatus according to any one, in said plurality of outer combustion chamber is There is provided a method for producing spheroidized particles, wherein the produced combustion gas is introduced into the spheroidizing furnace, and the raw material solution is pyrolyzed with the combustion gas to produce spheroidized particles.

また、請求項13に係る発明によれば、前記燃焼ガスは、前記バーナにより燃料と支燃性ガスとを完全燃焼させることで生成することを特徴とする請求項12記載の球状化粒子製造方法が提供される。 Further, the invention according to claim 13, wherein the combustion gas, the method of the spherical particles produced according to claim 12, wherein the generating by causing complete combustion of the fuel and combustion-supporting gas by the burner Is provided.

また、請求項14に係る発明によれば、前記原料溶液を熱分解し、球状化粒子を生成させるのに適した温度分布が前記球状化炉内に形成されるように、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに供給される前記燃料の量及び前記支燃性ガスの量を独立して制御することを特徴とする請求項13記載の球状化粒子製造方法が提供される。 Further, the invention according to claim 14, the raw material solution is thermally decomposed, so that the temperature distribution suitable for generating the spherical particles is formed in the spheroidizing furnace, said plurality of combustion 14. The method for producing spheroidized particles according to claim 13, wherein the amount of the fuel supplied to the burner provided in the chamber and the amount of the combustion-supporting gas are independently controlled.

また、請求項15に係る発明によれば、前記球状化炉内の鉛直方向の温度が均一となるように、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに供給する前記燃料の量及び前記支燃性ガスの量を独立して制御することを特徴とする請求項14記載の球状化粒子製造方法が提供される。 Further, the invention according to claim 15, so that the temperature of the vertical direction of the spheroidizing furnace becomes uniform, the amount of the fuel supplied to the burner provided in the plurality of combustion chambers and said The method for producing spheroidized particles according to claim 14 , wherein the amount of the combustion-supporting gas is independently controlled.

本発明によれば、原料溶液を熱分解することで、球状化粒子を生成する球状化炉と、球状化炉の上端に設けられ、原料溶液を噴霧する噴霧ノズルと、球状化炉の上端と球状化炉の底部との間に位置する球状化炉の側壁の外側に設けられ、球状化炉の側壁の外面を露出する複数の外燃室と、複数の外燃室にそれぞれ設けられ、内側に該外燃室内の空間と一体とされた空間を有する燃焼室と、燃焼室に設けられ、燃焼室内に火炎を形成するバーナと、外燃室が露出する球状化炉の側壁を貫通し、バーナにより生成された燃焼ガスを球状化炉内に導く複数の燃焼ガス導入孔と、を有することにより、球状化炉の外側に設けられた外燃室内の空間において、バーナにより燃料ガスを十分に燃焼させて、未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成することが可能となる。 According to the onset bright, a raw material solution by pyrolysis, a spheroidization furnace to produce spherical particles, provided at the upper end of the spherical furnace, a spray nozzle for spraying a raw material solution, the upper end of the spherical furnace And provided on the outside of the side wall of the spheroidizing furnace located between the bottom of the spheroidizing furnace, a plurality of external combustion chambers exposing the outer surface of the side wall of the spheronizing furnace, and a plurality of external combustion chambers, A combustion chamber having a space integrated with the space in the outer combustion chamber on the inside, a burner provided in the combustion chamber and forming a flame in the combustion chamber, and a side wall of the spheroidizing furnace from which the outer combustion chamber is exposed. A plurality of combustion gas introduction holes for introducing the combustion gas generated by the burner into the spheronization furnace, so that the burner can sufficiently supply the fuel gas in the space in the outer combustion chamber provided outside the spheronization furnace. To produce combustion gas that contains almost no unburned fuel gas. It is possible to become.

これにより、複数の燃焼ガス導入孔を介して、球状化炉内に未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを供給し、該燃焼ガスにより、球状化炉内にミスト状に分散された原料溶液を熱分解させて球状化粒子を生成することが可能となるので、従来よりも球状化粒子に付着するカーボンの量を低減できる。
また、原料溶液と火炎とを直接接触させないことにより、生成した球状化粒子が酸化されることを抑制できると共に、低沸点の元素が優先的に揮発することを抑制できる(所定の組成を得ることができる。)。
As a result, a combustion gas containing almost no unburned fuel gas is supplied into the spheroidizing furnace through a plurality of combustion gas introduction holes, and the raw material dispersed in the spheroidizing furnace in the spheroidizing furnace by the combustion gas. Since the solution can be pyrolyzed to produce spheroidized particles, the amount of carbon adhering to the spheroidized particles can be reduced as compared with the conventional case.
Further, by not directly contacting the raw material solution and the flame, it is possible to suppress the generated spheroidized particles from being oxidized and to suppress the preferential volatilization of low boiling point elements (to obtain a predetermined composition). Can do that.)

本発明の実施の形態に係る球状化粒子製造装置の概略構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the spheroidized particle manufacturing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す球状化炉、原料噴霧ノズル、外燃室、燃焼室、及び該燃焼室に設けられたバーナの断面図である。It is sectional drawing of the spheroidizing furnace shown in FIG. 1, a raw material spray nozzle, an external combustion chamber, a combustion chamber, and the burner provided in this combustion chamber. 図2に示す原料噴霧ノズルを拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the raw material spray nozzle shown in FIG. 2 was expanded. 図1に示す外燃室、燃焼室、及び該燃焼室に設けられたバーナのX方向の断面図である。It is sectional drawing of the X direction of the outer combustion chamber shown in FIG. 1, a combustion chamber, and the burner provided in this combustion chamber. 特許文献3に開示された球状化粒子製造用バーナの先端部を拡大した断面図である。It is sectional drawing to which the front-end | tip part of the spheroidized particle manufacturing burner disclosed by patent document 3 was expanded. 図5に示す球状化粒子製造用バーナの先端の平面図である。It is a top view of the front-end | tip of the burner for spheroidized particle manufacture shown in FIG. 特許文献3に開示された従来の球状化粒子製造装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional spheroidized particle manufacturing apparatus disclosed by patent document 3. FIG.

以下、図面を参照して本発明を適用した実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、本発明の実施形態の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の球状化粒子製造装置の寸法関係とは異なる場合がある。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below in detail with reference to the drawings. The drawings used in the following description are for explaining the configuration of the embodiment of the present invention, and the size, thickness, dimension, etc. of each part shown in the figure are the dimensional relationship of an actual spheroidized particle manufacturing apparatus. May be different.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る球状化粒子製造装置の概略構成を示す模式図である。図1において、Y方向は、球状化炉18の延在方向(鉛直方向)を示しており、X方向は、Y方向に対して直交する面方向を示している。
(Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a spheroidized particle manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the Y direction indicates the extending direction (vertical direction) of the spheroidizing furnace 18, and the X direction indicates a surface direction orthogonal to the Y direction.

図1を参照するに、本実施の形態の球状化粒子製造装置10は、噴霧用ガス供給源11と、噴霧用ガス供給ライン11Aと、バルブ12,14,16と、支燃性ガス供給源13と、支燃性ガス供給ライン13Aと、燃料ガス供給源15(燃料供給源)と、燃料ガス供給ライン15Aと、原料溶液タンク17と、原料溶液供給ライン17A、球状化炉18と、原料噴霧ノズル19と、外燃室21〜25と、燃焼室21A,21Bと、バーナ31〜40と、燃焼ガス導入孔45〜49と、支燃性ガス流量調整弁51〜60(支燃性ガスの流量を調整するための弁)と、燃料ガス流量調整弁61〜70(燃料ガスの流量を調整するための弁)と、温度検出器75〜80と、制御部82と、送風ガス導入部84と、球状化粒子導出部85と、送風ブロア87と、空気導入口88と、球状化粒子輸送ライン89と、球状化粒子捕集装置91と、を有する。   Referring to FIG. 1, the spheroidized particle manufacturing apparatus 10 of the present embodiment includes a spray gas supply source 11, a spray gas supply line 11 </ b> A, valves 12, 14 and 16, and a combustion-supporting gas supply source. 13, a fuel-supporting gas supply line 13A, a fuel gas supply source 15 (fuel supply source), a fuel gas supply line 15A, a raw material solution tank 17, a raw material solution supply line 17A, a spheronization furnace 18, and a raw material Spray nozzle 19, outer combustion chambers 21 to 25, combustion chambers 21 </ b> A and 21 </ b> B, burners 31 to 40, combustion gas introduction holes 45 to 49, combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60 (combustion-supporting gas) For adjusting the flow rate of the fuel gas), the fuel gas flow rate adjusting valves 61 to 70 (the valve for adjusting the flow rate of the fuel gas), the temperature detectors 75 to 80, the control unit 82, and the blowing gas introduction unit. 84, spheroidized particle outlet 85, blower blow With a 87, an air inlet 88, a spheroidized particle transport line 89, a spheroidized particle collection device 91, the.

噴霧用ガス供給源11は、噴霧用ガス供給ライン11Aと接続されている。噴霧用ガス供給源11は、噴霧用ガス供給ライン11Aを介して、噴霧用ガスを原料噴霧ノズル19に供給可能な状態で原料噴霧ノズル19と接続されている。噴霧用ガスとしては、例えば、酸素または酸素富化空気を用いることができる。
バルブ12は、噴霧用ガス供給ライン11Aに設けられている。バルブ12を開けることで、原料噴霧ノズル19に噴霧用ガスが供給される。
The atomizing gas supply source 11 is connected to the atomizing gas supply line 11A. The spray gas supply source 11 is connected to the raw material spray nozzle 19 in a state in which the spray gas can be supplied to the raw material spray nozzle 19 via the spray gas supply line 11A. As the atomizing gas, for example, oxygen or oxygen-enriched air can be used.
The valve 12 is provided in the atomizing gas supply line 11A. By opening the valve 12, the atomizing gas is supplied to the raw material spray nozzle 19.

支燃性ガス供給源13は、支燃性ガス供給ライン13Aと接続されている。支燃性ガス供給源13は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐した分岐ラインを介して、バーナ31〜40に支燃性ガスを供給する。支燃性ガスとしては、例えば、酸素または酸素富化空気を用いることができる。
バルブ14は、支燃性ガス供給ライン13Aに設けられている。バルブ14を開けることで、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐ラインに支燃性ガスが供給される。
The combustion-supporting gas supply source 13 is connected to the combustion-supporting gas supply line 13A. The combustion-supporting gas supply source 13 supplies combustion-supporting gas to the burners 31 to 40 via a branch line branched from the combustion-supporting gas supply line 13A. As the combustion-supporting gas, for example, oxygen or oxygen-enriched air can be used.
The valve 14 is provided in the combustion-supporting gas supply line 13A. By opening the valve 14, the combustion-supporting gas is supplied from the combustion-supporting gas supply line 13A to the branch line.

燃料ガス供給源15は、燃料ガス供給ライン15Aと接続されている。燃料ガス供給源15は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐した分岐ラインを介して、バーナ31〜40に燃料ガスを供給する。燃料ガスとしては、例えば、ブタン(CH−CH−CH−CH)やプロパン(C)等を主成分とするLPG(Liquefied petroleum gas)を用いることができる。
バルブ16は、燃料ガス供給ライン15Aに設けられている。バルブ16を開けることで、燃料ガス供給ライン15Aから分岐ラインに燃料ガスが供給される。
なお、本実施の形態では、燃料として燃料ガスを用いた場合を例に挙げて説明するが、燃料ガスに替えて液体の燃料を用いてもよい。
The fuel gas supply source 15 is connected to a fuel gas supply line 15A. The fuel gas supply source 15 supplies fuel gas to the burners 31 to 40 through a branch line branched from the fuel gas supply line 15A. As the fuel gas, for example, LPG (Liquid Petroleum Gas) mainly containing butane (CH 3 —CH 2 —CH 2 —CH 3 ), propane (C 3 H 8 ), or the like can be used.
The valve 16 is provided in the fuel gas supply line 15A. By opening the valve 16, the fuel gas is supplied from the fuel gas supply line 15A to the branch line.
In the present embodiment, the case where fuel gas is used as fuel will be described as an example. However, liquid fuel may be used instead of fuel gas.

原料溶液タンク17は、原料溶液供給ライン17Aと接続されている。原料溶液タンク17には、原料溶液タンク17を加圧するための窒素ガスライン(図示せず)が接続されている。
窒素ガスで原料溶液タンク17を加圧することで、原料溶液供給ライン17Aを介して、原料溶液を原料噴霧ノズル19に供給する。
The raw material solution tank 17 is connected to a raw material solution supply line 17A. A nitrogen gas line (not shown) for pressurizing the raw material solution tank 17 is connected to the raw material solution tank 17.
By pressurizing the raw material solution tank 17 with nitrogen gas, the raw material solution is supplied to the raw material spray nozzle 19 via the raw material solution supply line 17A.

図2は、図1に示す球状化炉、原料噴霧ノズル、外燃室、燃焼室、及び該燃焼室に設けられたバーナの断面図であり、図3は、図2に示す原料噴霧ノズルを拡大した断面図である。   2 is a sectional view of the spheroidizing furnace, raw material spray nozzle, outer combustion chamber, combustion chamber, and burner provided in the combustion chamber shown in FIG. 1, and FIG. 3 shows the raw material spray nozzle shown in FIG. It is expanded sectional drawing.

図1及び図2を参照するに、球状化炉18は、Y方向(鉛直方向)に延在する竪型炉である。球状化炉18は、例えば、円筒形状とすることができる。本実施の形態では、球状化炉18が円筒形状の場合を例に挙げて、以下の説明を行う。
球状化炉18は、燃焼室21〜25内で生成され、球状化炉18内に導入された燃焼ガスにより、原料噴霧ノズル19を介して、球状化炉18の上端18Aから供給された原料溶液を加熱分解させることで球状化粒子を生成する。
1 and 2, the spheroidizing furnace 18 is a vertical furnace extending in the Y direction (vertical direction). The spheroidizing furnace 18 can be, for example, cylindrical. In the present embodiment, the following description will be given by taking as an example the case where the spheroidizing furnace 18 has a cylindrical shape.
The spheroidizing furnace 18 is a raw material solution supplied from the upper end 18A of the spheroidizing furnace 18 through the raw material spray nozzle 19 by the combustion gas generated in the combustion chambers 21 to 25 and introduced into the spheroidizing furnace 18. Spheroidized particles are generated by thermally decomposing.

球状化炉18の側壁18Cのうち、少なくとも外燃室21〜25が露出する部分は、耐火物(例えば、煉瓦や不定形キャスタブル等)で構成するとよい。
これにより、バーナ31〜40が形成する火炎により球状化炉18の側壁18Cが損傷することを抑制できる。なお、球状化炉18の側壁18C全体を上記耐火物で構成してもよい。
Of the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18, at least a portion where the outer combustion chambers 21 to 25 are exposed may be formed of a refractory material (for example, a brick or an indeterminate castable).
Thereby, it can suppress that the side wall 18C of the spheronization furnace 18 is damaged by the flame which the burners 31-40 form. In addition, you may comprise the whole side wall 18C of the spheroidizing furnace 18 with the said refractory.

また、図示していないが、球状化炉18の側壁18Cを冷却する水冷ジャケットを設けてもよい。これにより、球状化炉18の側壁18Cの内面に原料溶液が付着することを抑制できる。   Although not shown, a water cooling jacket for cooling the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18 may be provided. Thereby, it can suppress that a raw material solution adheres to the inner surface of the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18.

図3は、図2に示す原料噴霧ノズルを拡大した断面図である。
図1〜図3を参照するに、原料噴霧ノズル19は、噴霧用ガス供給ライン11A、原料溶液供給ライン17A、及び球状化炉18の上端18A(頂部)と接続されている。
原料噴霧ノズル19は、原料液体供給部19Aと、噴霧ガス供給部19Bと、冷却水供給部19Cと、噴霧原料噴出孔19Dと、を有する。
原料液体供給部19Aは、筒状とされており、球状化炉18と同じ方向に延在している。原料液体供給部19Aは、その上端に、原料溶液供給ライン17Aと接続された原料液体供給口19A−1を有する。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the raw material spray nozzle shown in FIG.
1 to 3, the raw material spray nozzle 19 is connected to the spray gas supply line 11 </ b> A, the raw material solution supply line 17 </ b> A, and the upper end 18 </ b> A (top) of the spheronization furnace 18.
The raw material spray nozzle 19 includes a raw material liquid supply unit 19A, a spray gas supply unit 19B, a cooling water supply unit 19C, and a spray raw material ejection hole 19D.
The raw material liquid supply unit 19 </ b> A has a cylindrical shape and extends in the same direction as the spheroidizing furnace 18. The raw material liquid supply unit 19A has a raw material liquid supply port 19A-1 connected to the raw material solution supply line 17A at its upper end.

噴霧ガス供給部19Bは、原料液体供給部19Aから離間した状態で、原料液体供給部19Aの外壁を囲むように配置されている。これにより、原料液体供給部19Aと噴霧ガス供給部19Bとの間に、噴霧ガスが供給可能な空間が形成されている。
噴霧ガス供給部19Bは、該空間、及び噴霧用ガス供給ライン11Aと接続された噴霧ガス供給口19B−1を有する。
The spray gas supply unit 19B is arranged so as to surround the outer wall of the raw material liquid supply unit 19A in a state of being separated from the raw material liquid supply unit 19A. Thereby, a space capable of supplying the spray gas is formed between the raw material liquid supply unit 19A and the spray gas supply unit 19B.
The spray gas supply unit 19B includes the space and a spray gas supply port 19B-1 connected to the spray gas supply line 11A.

冷却水供給部19Cは、噴霧ガス供給部19Bから離間した状態で、噴霧ガス供給部19Bの下部外壁を囲むように配置されている。これにより、噴霧ガス供給部19Bと冷却水供給部19Cとの間に、冷却水が流動可能な空間が形成されている。
冷却水供給部19Cは、該空間と接続された冷却水入口19C−1及び冷却水出口19C−2を有する。冷却水入口19C−1は、図示していない冷却水供給源と接続されている。また、冷却水出口19C−2は、図示していない冷却水回収部と接続されている。
The cooling water supply unit 19C is disposed so as to surround the lower outer wall of the spray gas supply unit 19B in a state of being separated from the spray gas supply unit 19B. Thereby, a space in which cooling water can flow is formed between the spray gas supply unit 19B and the cooling water supply unit 19C.
The cooling water supply unit 19C has a cooling water inlet 19C-1 and a cooling water outlet 19C-2 connected to the space. The cooling water inlet 19C-1 is connected to a cooling water supply source (not shown). Further, the cooling water outlet 19C-2 is connected to a cooling water recovery unit (not shown).

噴霧原料噴出孔19Dは、原料液体供給部19Aの下端と対向する位置に配置されている。噴霧原料噴出孔19Dは、噴霧ガス供給部19Bの内壁により構成されている。
噴霧原料噴出孔19Dは、原料溶液供給ライン17Aを介して供給された原料溶液を球状化炉18の上端18A側に噴霧するための孔である。
The spray raw material ejection hole 19D is arranged at a position facing the lower end of the raw material liquid supply part 19A. The spray raw material ejection hole 19D is configured by the inner wall of the spray gas supply unit 19B.
The spraying raw material ejection hole 19 </ b> D is a hole for spraying the raw material solution supplied via the raw material solution supply line 17 </ b> A to the upper end 18 </ b> A side of the spheroidizing furnace 18.

外燃室21〜25は、球状化炉18の上端18Aと球状化炉18の底部18Bとの間に位置する球状化炉18の側壁18Cの外側に設けられている。
外燃室21は、球状化炉18の上端18A側に配置されている。外燃室21は、外燃室21〜25のうちで、最上層に配置された外燃室である。外燃室21は、球状化炉18の周方向において、球状化炉18の側壁18Cの外面18aを露出するリング状の空間Cを有する。
The outer combustion chambers 21 to 25 are provided outside the side wall 18 </ b> C of the spheronization furnace 18 located between the upper end 18 </ b> A of the spheronization furnace 18 and the bottom 18 </ b> B of the spheronization furnace 18.
The outer combustion chamber 21 is disposed on the upper end 18 </ b> A side of the spheroidizing furnace 18. The external combustion chamber 21 is an external combustion chamber arranged in the uppermost layer among the external combustion chambers 21 to 25. The outer combustion chamber 21 has a ring-shaped space C that exposes the outer surface 18 a of the side wall 18 C of the spheroidizing furnace 18 in the circumferential direction of the spheroidizing furnace 18.

燃焼室21A,21Bは、外燃室21に設けられている。燃焼室21A,21Bは、外燃室21に設けられている。燃焼室21A,21Bは、その内側に外燃室21内の空間Cと一体とされた空間を有する。燃焼室21A内の空間には、バーナ31の火炎が収容され、燃焼室21B内の空間には、バーナ32の火炎が収容される。
上記構成とされた燃焼室21A,21Bは、外燃室22〜25にもそれぞれ設けられている。
The combustion chambers 21 </ b> A and 21 </ b> B are provided in the outer combustion chamber 21. The combustion chambers 21 </ b> A and 21 </ b> B are provided in the outer combustion chamber 21. The combustion chambers 21 </ b> A and 21 </ b> B have a space integrated with the space C in the outer combustion chamber 21 inside thereof. The flame of the burner 31 is accommodated in the space in the combustion chamber 21A, and the flame of the burner 32 is accommodated in the space in the combustion chamber 21B.
The combustion chambers 21A and 21B configured as described above are also provided in the outer combustion chambers 22 to 25, respectively.

外燃室22〜25は、外燃室21と同様な構成とされている。つまり、外燃室22〜25は、球状化炉18の周方向において、球状化炉18の側壁18Cの外面18aを露出する空間Cを有する。   The external combustion chambers 22 to 25 have the same configuration as the external combustion chamber 21. That is, the outer combustion chambers 22 to 25 have a space C that exposes the outer surface 18a of the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18 in the circumferential direction of the spheroidizing furnace 18.

外燃室22は、外燃室21の直下に配置されている。外燃室23は、外燃室22の直下に配置されている。外燃室24は、外燃室23の直下に配置されている。外燃室25は、外燃室24の直下に配置されている。外燃室25は、外燃室21〜25のうちで、最下層に配置された外燃室である。   The external combustion chamber 22 is disposed immediately below the external combustion chamber 21. The external combustion chamber 23 is disposed immediately below the external combustion chamber 22. The outer combustion chamber 24 is disposed immediately below the outer combustion chamber 23. The outer combustion chamber 25 is disposed immediately below the outer combustion chamber 24. The external combustion chamber 25 is an external combustion chamber arranged in the lowest layer among the external combustion chambers 21 to 25.

なお、本実施の形態では、鉛直方向に5つの外燃室21〜25を配置した場合を例に挙げて説明したが、外燃室の数は、必要に応じて適宜選択することができ、これに限定されない。つまり、外燃室の数は、2つ以上であればよい。   In the present embodiment, the case where five outer combustion chambers 21 to 25 are arranged in the vertical direction has been described as an example, but the number of outer combustion chambers can be appropriately selected as necessary. It is not limited to this. That is, the number of external combustion chambers should just be two or more.

図4は、図1に示す外燃室、燃焼室、及び該燃焼室に設けられたバーナのX方向の断面図である。
図2及び図4を参照するに、バーナ31は、火炎を形成する先端が外燃室21に設けられた燃焼室21A内に収容されるように、燃焼室21Aに設けられている。バーナ31は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁51が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。
また、バーナ31は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁61が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view in the X direction of the outer combustion chamber, the combustion chamber, and the burner provided in the combustion chamber shown in FIG.
Referring to FIGS. 2 and 4, the burner 31 is provided in the combustion chamber 21 </ b> A so that the tip that forms the flame is accommodated in the combustion chamber 21 </ b> A provided in the outer combustion chamber 21. The burner 31 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 through a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 51.
The burner 31 branches from the fuel gas supply line 15 </ b> A and is connected to the fuel gas supply source 15 through a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 61.

バーナ32は、火炎を形成する先端が外燃室21に設けられた燃焼室21B内に収容されるように、燃焼室21Bに設けられている。これにより、バーナ31,32は、球状化炉18を介して、対向配置されている。バーナ32は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁52が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。   The burner 32 is provided in the combustion chamber 21 </ b> B so that a tip that forms a flame is accommodated in the combustion chamber 21 </ b> B provided in the outer combustion chamber 21. Thereby, the burners 31 and 32 are arranged to face each other via the spheroidizing furnace 18. The burner 32 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 through a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 52.

また、バーナ32は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁62が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
上記バーナ31,32は、燃料ガス(燃料)と支燃性ガスとを完全燃焼させることで、外燃室21内の空間Cに未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成する。
The burner 32 branches from the fuel gas supply line 15 </ b> A, and is connected to the fuel gas supply source 15 through a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 62.
The burners 31 and 32 generate combustion gas containing almost no unburned fuel gas in the space C in the outer combustion chamber 21 by completely burning the fuel gas (fuel) and the combustion-supporting gas.

図2を参照するに、バーナ33は、火炎を形成する先端が外燃室22に設けられた燃焼室21A内に収容されるように、燃焼室21Aに設けられている。バーナ33は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁53が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。
また、バーナ33は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁63が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
Referring to FIG. 2, the burner 33 is provided in the combustion chamber 21 </ b> A so that a tip that forms a flame is accommodated in the combustion chamber 21 </ b> A provided in the outer combustion chamber 22. The burner 33 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 via a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 53.
The burner 33 is branched from the fuel gas supply line 15 </ b> A, and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 63.

バーナ34は、外燃室22に設けられた燃焼室21B内に収容されるように、燃焼室21Bに設けられている。これにより、バーナ33,34は、球状化炉18を介して、対向配置されている。バーナ34は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁54が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。   The burner 34 is provided in the combustion chamber 21 </ b> B so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> B provided in the outer combustion chamber 22. Thereby, the burners 33 and 34 are arranged to face each other via the spheroidizing furnace 18. The burner 34 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 through a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 54.

また、バーナ34は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁64が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
上記バーナ33,34は、燃料ガス(燃料)と支燃性ガスとを完全燃焼させることで、外燃室22内の空間Cに未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成する。
The burner 34 is branched from the fuel gas supply line 15 </ b> A and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 64.
The burners 33, 34 generate combustion gas containing almost no unburned fuel gas in the space C in the outer combustion chamber 22 by completely burning the fuel gas (fuel) and the combustion-supporting gas.

バーナ35は、外燃室23に設けられた燃焼室21A内に収容されるように、燃焼室21Aに設けられている。バーナ35は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁55が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。
また、バーナ35は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁65が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
The burner 35 is provided in the combustion chamber 21 </ b> A so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> A provided in the outer combustion chamber 23. The burner 35 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A, and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 through a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 55.
The burner 35 branches from the fuel gas supply line 15 </ b> A and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 65.

バーナ36は、外燃室23に設けられた燃焼室21B内に収容されるように、燃焼室21Bに設けられている。これにより、バーナ35,36は、球状化炉18を介して、対向配置されている。バーナ36は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁56が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。   The burner 36 is provided in the combustion chamber 21 </ b> B so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> B provided in the outer combustion chamber 23. Thereby, the burners 35 and 36 are arranged to face each other via the spheroidizing furnace 18. The burner 36 branches from the combustion-supporting gas supply line 13A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 via a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 56.

また、バーナ36は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁66が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
上記バーナ35,36は、燃料ガス(燃料)と支燃性ガスとを完全燃焼させることで、外燃室23内の空間Cに未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成する。
The burner 36 branches from the fuel gas supply line 15A and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 66.
The burners 35 and 36 generate combustion gas containing almost no unburned fuel gas in the space C in the outer combustion chamber 23 by completely burning the fuel gas (fuel) and the combustion-supporting gas.

バーナ37は、外燃室24に設けられた燃焼室21A内に収容されるように、燃焼室21Aに設けられている。バーナ37は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁57が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。
また、バーナ37は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁67が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
The burner 37 is provided in the combustion chamber 21 </ b> A so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> A provided in the outer combustion chamber 24. The burner 37 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A, and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 via a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 57.
The burner 37 is branched from the fuel gas supply line 15 </ b> A, and is connected to the fuel gas supply source 15 through a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 67.

バーナ38は、外燃室24に設けられた燃焼室21B内に収容されるように、燃焼室21Bに設けられている。これにより、バーナ37,38は、球状化炉18を介して、対向配置されている。バーナ38は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁58が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。   The burner 38 is provided in the combustion chamber 21 </ b> B so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> B provided in the outer combustion chamber 24. Thereby, the burners 37 and 38 are arranged to face each other via the spheroidizing furnace 18. The burner 38 branches from the combustion-supporting gas supply line 13A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 via a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 58.

また、バーナ38は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁68が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
上記バーナ37,38は、燃料ガス(燃料)と支燃性ガスとを完全燃焼させることで、外燃室24内の空間Cに未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成する。
The burner 38 is branched from the fuel gas supply line 15A and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 68.
The burners 37 and 38 generate combustion gas containing almost no unburned fuel gas in the space C in the outer combustion chamber 24 by completely burning the fuel gas (fuel) and the combustion-supporting gas.

バーナ39は、外燃室25に設けられた燃焼室21A内に収容されるように、燃焼室21Aに設けられている。バーナ39は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁59が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。
また、バーナ39は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁69が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
The burner 39 is provided in the combustion chamber 21 </ b> A so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> A provided in the outer combustion chamber 25. The burner 39 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 through a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 59.
The burner 39 branches from the fuel gas supply line 15 </ b> A and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 69.

バーナ40は、外燃室25に設けられた燃焼室21B内に収容されるように、燃焼室21Bに設けられている。これにより、バーナ39,40は、球状化炉18を介して、対向配置されている。バーナ40は、支燃性ガス供給ライン13Aから分岐し、かつ支燃性ガス流量調整弁60が設けられた分岐ラインを介して、支燃性ガス供給源13と接続されている。   The burner 40 is provided in the combustion chamber 21 </ b> B so as to be accommodated in the combustion chamber 21 </ b> B provided in the outer combustion chamber 25. Thereby, the burners 39 and 40 are arranged to face each other via the spheroidizing furnace 18. The burner 40 branches from the combustion-supporting gas supply line 13 </ b> A and is connected to the combustion-supporting gas supply source 13 via a branch line provided with a combustion-supporting gas flow rate adjustment valve 60.

また、バーナ40は、燃料ガス供給ライン15Aから分岐し、かつ燃料ガス流量調整弁70が設けられた分岐ラインを介して、燃料ガス供給源15と接続されている。
上記バーナ39,40は、燃料ガス(燃料)と支燃性ガスとを完全燃焼させることで、外燃室25内の空間Cに未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成する。
The burner 40 branches from the fuel gas supply line 15A and is connected to the fuel gas supply source 15 via a branch line provided with a fuel gas flow rate adjustment valve 70.
The burners 39 and 40 generate combustion gas containing almost no unburned fuel gas in the space C in the outer combustion chamber 25 by completely burning the fuel gas (fuel) and the combustion-supporting gas.

バーナ31〜40は、例えば、同じ構成とする(言い換えれば、同じ構成とされたバーナを用いる)ことができる。この場合、バーナ31〜40としては、例えば、煤の混入を抑制するならば予混合型のバーナが望ましいが、逆火の危険性を回避したい場合には、拡散燃焼型のバーナを用いることも可能である。
なお、必要に応じて、様々な種類のバーナを組み合わせてもよい。
For example, the burners 31 to 40 can have the same configuration (in other words, burners having the same configuration are used). In this case, as the burners 31 to 40, for example, a premix type burner is preferable if soot mixing is suppressed, but if it is desired to avoid the risk of flashback, a diffusion combustion type burner may be used. Is possible.
In addition, you may combine various kinds of burners as needed.

また、バーナ31〜40の火炎が生成する燃焼ガスの量は、燃料ガスの流量及び支燃性ガスの流量により調整する。また、支燃性ガスの流量は、燃料ガスが完全燃焼するために必要な量と同じか、或いはこれ以上とする。   Moreover, the quantity of the combustion gas which the flame of the burners 31-40 produces | generates is adjusted with the flow volume of fuel gas, and the flow volume of combustion support gas. Further, the flow rate of the combustion-supporting gas is the same as or more than the amount necessary for complete combustion of the fuel gas.

図2及び図4を参照するに、燃焼ガス導入孔45は、外燃室21の空間Cが露出する球状化炉18の外壁18Cを貫通するように複数(本実施の形態の場合、4つ)設けられている。
燃焼ガス導入孔46は、外燃室22の空間Cが露出する球状化炉18の外壁18Cを貫通するように複数(本実施の形態の場合、4つ)設けられている。
燃焼ガス導入孔47は、外燃室23の空間Cが露出する球状化炉18の外壁18Cを貫通するように複数(本実施の形態の場合、4つ)設けられている。
Referring to FIGS. 2 and 4, a plurality of combustion gas introduction holes 45 (four in the case of the present embodiment) are provided so as to penetrate the outer wall 18C of the spheroidizing furnace 18 where the space C of the outer combustion chamber 21 is exposed. ) Is provided.
A plurality (four in this embodiment) of the combustion gas introduction holes 46 are provided so as to penetrate the outer wall 18C of the spheroidizing furnace 18 where the space C of the outer combustion chamber 22 is exposed.
A plurality (four in the case of this embodiment) of the combustion gas introduction holes 47 are provided so as to penetrate the outer wall 18C of the spheroidizing furnace 18 in which the space C of the outer combustion chamber 23 is exposed.

燃焼ガス導入孔48は、外燃室24の空間Cが露出する球状化炉18の外壁18Cを貫通するように複数(本実施の形態の場合、4つ)設けられている。
燃焼ガス導入孔49は、外燃室25の空間Cが露出する球状化炉18の外壁18Cを貫通するように複数(本実施の形態の場合、4つ)設けられている。
A plurality (four in the present embodiment) of the combustion gas introduction holes 48 are provided so as to penetrate the outer wall 18C of the spheroidizing furnace 18 in which the space C of the outer combustion chamber 24 is exposed.
A plurality (four in this embodiment) of the combustion gas introduction holes 49 are provided so as to penetrate the outer wall 18C of the spheroidizing furnace 18 in which the space C of the outer combustion chamber 25 is exposed.

燃焼ガス導入孔45〜49は、外燃室21内で生成された燃焼ガスを球状化炉18内に導入するため孔である。
燃焼ガス導入孔45〜49は、その延在方向が球状化炉18の接線方向と同じ方向となるように、球状化炉18の周方向に対して所定の間隔で配置されている。
The combustion gas introduction holes 45 to 49 are holes for introducing the combustion gas generated in the outer combustion chamber 21 into the spheroidizing furnace 18.
The combustion gas introduction holes 45 to 49 are arranged at a predetermined interval with respect to the circumferential direction of the spheronization furnace 18 so that the extending direction thereof is the same as the tangential direction of the spheronization furnace 18.

このように、球状化炉18内に燃焼ガスを供給する複数の燃焼ガス導入孔45〜49の延在方向を球状化炉18の接線方向と同じ方向にすることにより、球状化炉18内に供給された燃焼ガスにより強い旋回流を発生させることが可能となる。
これにより、原料噴霧ノズル19から噴霧した原料溶液を加熱分解した際に、生成した球状化粒子に燃焼ガスを効率良く吹き付けることができると共に、生成した球状化粒子が球状化炉18の内壁に付着することを抑制できる。
Thus, by making the extending direction of the plurality of combustion gas introduction holes 45 to 49 for supplying the combustion gas into the spheroidizing furnace 18 the same as the tangential direction of the spheroidizing furnace 18, A strong swirling flow can be generated by the supplied combustion gas.
Thereby, when the raw material solution sprayed from the raw material spray nozzle 19 is thermally decomposed, combustion gas can be efficiently sprayed on the generated spheroidized particles, and the generated spheroidized particles adhere to the inner wall of the spheroidizing furnace 18. Can be suppressed.

また、複数の燃焼ガス導入孔45〜49は、バーナ31〜40が形成する火炎から離間した位置に配置されている。
このように、バーナ31〜40が形成する火炎から離間した位置に複数の燃焼ガス導入孔45〜49を設けることにより、複数の燃焼ガス導入孔45〜49をバーナ31〜40が形成する火炎の近傍に設けた場合と比較して、球状化炉18内に未燃の燃料ガスが導入されることを抑制できる。
Further, the plurality of combustion gas introduction holes 45 to 49 are arranged at positions separated from the flame formed by the burners 31 to 40.
As described above, by providing the plurality of combustion gas introduction holes 45 to 49 at positions separated from the flame formed by the burners 31 to 40, the plurality of combustion gas introduction holes 45 to 49 are formed by the burners 31 to 40. Compared with the case where it is provided in the vicinity, introduction of unburned fuel gas into the spheroidizing furnace 18 can be suppressed.

なお、図2及び図4では、一例として、球状化炉18の周方向に4つの燃焼ガス導入孔45〜49を設けた場合を例に挙げて説明したが、球状化炉18の周方向に配置する燃焼ガス導入孔45〜49の数は、これに限定されない。
また、図2では、燃焼ガス導入孔45〜49の一例として、球状化炉18の周方向のみに各燃焼ガス導入孔45〜49を設けた場合を例に挙げて説明したが、燃焼ガス導入孔45〜49を、それぞれ球状化炉18の周方向及び球状化炉18の延在方向(鉛直方向)に設けてもよい。
2 and 4, as an example, the case where four combustion gas introduction holes 45 to 49 are provided in the circumferential direction of the spheronization furnace 18 is described as an example. The number of the combustion gas introduction holes 45 to 49 to be arranged is not limited to this.
In FIG. 2, as an example of the combustion gas introduction holes 45 to 49, the case where the combustion gas introduction holes 45 to 49 are provided only in the circumferential direction of the spheroidizing furnace 18 is described as an example. You may provide the holes 45-49 in the circumferential direction of the spheroidizing furnace 18, and the extending direction (vertical direction) of the spheroidizing furnace 18, respectively.

このように、球状化炉18の上端18Aと球状化炉18の底部18Bとの間に位置する球状化炉18の側壁18Cの外側に、球状化炉18の側壁18Cの外面18aを露出し、かつ球状化炉18の延在方向(鉛直方向)に対して配置された外燃室21〜25と、外燃室21〜25に設けられ、かつ内側に該外燃室21〜25の空間Cと一体とされた空間を有する燃焼室21A,21Bと、燃焼室21A,21Bに設けられ、燃焼室21A,21B内に火炎を形成するバーナ31〜40と、外燃室21〜25が露出する球状化炉18の側壁18Cを貫通し、バーナ31〜40により生成された燃焼ガスを球状化炉18内に導く燃焼ガス導入孔45〜49と、を有することにより、球状化炉18の外側に設けられた外燃室21〜25の空間Cにおいてバーナ31〜40により燃料ガスを十分に燃焼させて、未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成することが可能となる。   Thus, the outer surface 18a of the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18 is exposed to the outside of the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18 located between the upper end 18A of the spheroidizing furnace 18 and the bottom 18B of the spheroidizing furnace 18. And the external combustion chambers 21-25 arranged with respect to the extending direction (vertical direction) of the spheroidizing furnace 18, and the space C of the external combustion chambers 21-25 provided inside the external combustion chambers 21-25. Combustion chambers 21A and 21B having spaces integrated with each other, burners 31 to 40 provided in the combustion chambers 21A and 21B and forming a flame in the combustion chambers 21A and 21B, and the outer combustion chambers 21 to 25 are exposed. Combustion gas introduction holes 45 to 49 that pass through the side wall 18C of the spheroidizing furnace 18 and guide the combustion gas generated by the burners 31 to 40 into the spheroidizing furnace 18 are provided outside the spheroidizing furnace 18. In the space C of the outer combustion chambers 21 to 25 provided The fuel gas is sufficiently burned, it is possible to produce a combustion gas containing almost no unburned fuel gas by the burner 31 to 40 Te.

これにより、燃焼ガス導入孔45〜49を介して、球状化炉18内に導入された未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスにより、噴霧された原料溶液を加熱分解させて、球状化粒子を生成することが可能となるので、球状化粒子に付着及び混入するカーボンの量を低減できる。   Thereby, the sprayed raw material solution is thermally decomposed by the combustion gas containing almost no unburned fuel gas introduced into the spheroidizing furnace 18 through the combustion gas introduction holes 45 to 49, and the spheroidized particles are obtained. As a result, it is possible to reduce the amount of carbon adhering to and mixing into the spheroidized particles.

図2を参照するに、温度検出器75〜80は、球状化炉18内であって、球状化炉18の上端を構成する壁の内面18b(基準面)の下方の鉛直方向に、温度検出器75、温度検出器76、温度検出器77、温度検出器78、温度検出器79、温度検出器80の順で配置されている。   Referring to FIG. 2, the temperature detectors 75 to 80 detect the temperature in the spheroidizing furnace 18 in the vertical direction below the inner surface 18 b (reference plane) of the wall constituting the upper end of the spheroidizing furnace 18. 75, temperature detector 76, temperature detector 77, temperature detector 78, temperature detector 79, and temperature detector 80 are arranged in this order.

具体的には、例えば、内面18bから100mmの位置に温度検出器75を配置し、内面18bから300mmの位置に温度検出器76を配置し、内面18bから600mmの位置に温度検出器77を配置し、内面18bから900mmの位置に温度検出器78を配置し、内面18bから1200mmの位置に温度検出器79を配置し、内面18bから1450mmの位置に温度検出器80を配置することができる。   Specifically, for example, the temperature detector 75 is disposed at a position 100 mm from the inner surface 18 b, the temperature detector 76 is disposed at a position 300 mm from the inner surface 18 b, and the temperature detector 77 is disposed at a position 600 mm from the inner surface 18 b. The temperature detector 78 can be disposed at a position 900 mm from the inner surface 18b, the temperature detector 79 can be disposed at a position 1200 mm from the inner surface 18b, and the temperature detector 80 can be disposed at a position 1450 mm from the inner surface 18b.

温度検出器75〜80は、それぞれ制御部82と電気的に接続されている。温度検出器75〜80は、それぞれ検出した球状化炉18内の温度を制御部82に送信する。温度検出器75〜80としては、例えば、R熱電対(1600℃程度の温度まで検出可能な高温用の熱電対)を用いることができる。   The temperature detectors 75 to 80 are each electrically connected to the control unit 82. The temperature detectors 75 to 80 transmit the detected temperatures in the spheroidizing furnace 18 to the control unit 82. As the temperature detectors 75 to 80, for example, an R thermocouple (a high temperature thermocouple capable of detecting up to a temperature of about 1600 ° C.) can be used.

なお、図2では、6つの温度検出器を設けた場合を例に挙げて説明したが、温度検出器の数は、これに限定されない。また、球状化炉18内における温度検出器75〜80の設置位置は、図2に示す温度検出器75〜80の位置に限定されないが、球状化粒子の生成の邪魔にならないような場所が好ましい。   In FIG. 2, the case where six temperature detectors are provided has been described as an example, but the number of temperature detectors is not limited to this. Further, the installation positions of the temperature detectors 75 to 80 in the spheroidizing furnace 18 are not limited to the positions of the temperature detectors 75 to 80 shown in FIG. 2, but a place that does not interfere with the generation of the spheroidized particles is preferable. .

図1を参照するに、制御部82は、温度検出器75〜80が検出した球状化炉18内の温度に関するデータを受信可能な状態で、温度検出器75〜80と電気的に接続されている。
また、制御部82は、支燃性ガス流量調整弁51〜60及び燃料ガス流量調整弁61〜70を制御可能な状態で、支燃性ガス流量調整弁51〜60及び燃料ガス流量調整弁61〜70と電気的に接続されている。
Referring to FIG. 1, the control unit 82 is electrically connected to the temperature detectors 75 to 80 in a state in which data regarding the temperature in the spheroidizing furnace 18 detected by the temperature detectors 75 to 80 can be received. Yes.
In addition, the control unit 82 can control the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60 and the fuel gas flow-control valve 61 to 70, and can control the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60 and the fuel gas flow rate adjustment valve 61. Electrically connected to .about.70.

制御部82は、温度検出器75〜80が検出した温度に基づいて、球状化炉18内の温度分布が溶融させる原料粉体の特性に応じた温度分布(例えば、球状化炉18内の鉛直方向の温度が均一)となるように、支燃性ガス流量調整弁51〜60及び燃料ガス流量調整弁61〜70の開度を調整して、外燃室21〜25から球状化炉18内に導入される燃焼ガスの量を調節する。   Based on the temperature detected by the temperature detectors 75 to 80, the control unit 82 has a temperature distribution in the spheroidizing furnace 18 according to the characteristics of the raw material powder to be melted (for example, the vertical distribution in the spheroidizing furnace 18). The opening degree of the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60 and the fuel gas flow rate adjustment valves 61 to 70 is adjusted so that the temperature in the direction is uniform), and the inside of the spheroidizing furnace 18 is changed from the outer combustion chambers 21 to 25. The amount of combustion gas introduced into the is adjusted.

このように、球状化炉18内の鉛直方向の温度を検出する温度検出器75〜80と、バーナ31〜40に供給する支燃性ガスの量を調整する支燃性ガス流量調整弁51〜60と、バーナ31〜40に供給する燃料ガスの量を調整する燃料ガス流量調整弁61〜70と、温度検出器75〜80、支燃性ガス流量調整弁51〜60、及び燃料ガス流量調整弁61〜70と電気的に接続された制御部82と、を有することにより、温度検出器75〜80が検出した温度に基づいて、制御部82により支燃性ガス流量調整弁51〜60及び燃料ガス流量調整弁61〜70を制御して外燃室21〜25から球状化炉18内に導入される燃焼ガスの量を調節することが可能となるので、球状化炉18内の鉛直方向の温度ばらつきを極力小さくすることができる。   As described above, the temperature detectors 75 to 80 for detecting the temperature in the vertical direction in the spheroidizing furnace 18 and the combustion-supporting gas flow rate adjusting valve 51 to adjust the amount of the combustion-supporting gas supplied to the burners 31 to 40. 60, fuel gas flow rate adjustment valves 61 to 70 for adjusting the amount of fuel gas supplied to the burners 31 to 40, temperature detectors 75 to 80, combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60, and fuel gas flow rate adjustment And the control unit 82 electrically connected to the valves 61 to 70, and based on the temperature detected by the temperature detectors 75 to 80, the control unit 82 uses the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60 and Since the amount of combustion gas introduced into the spheroidizing furnace 18 from the outer combustion chambers 21 to 25 can be adjusted by controlling the fuel gas flow rate adjusting valves 61 to 70, the vertical direction in the spheroidizing furnace 18 can be adjusted. Temperature variation of the That.

ところで、本実施の形態の球状化粒子製造装置10では、球状化炉18の鉛直方向に配置された外燃室21〜25と、外燃室21〜25に設けられた燃焼室21A,21Bに配置されたバーナ31〜40と、を有するので、図1及び図2に示す球状化粒子製造装置10に設けられた支燃性ガス流量調整弁51〜60、燃料ガス流量調整弁61〜70、温度検出器75〜80、及び制御部82を構成要素から除いた場合でも、球状化炉18内の下部の温度と球状化炉18の上部の温度の差を小さくすることが可能となる。   By the way, in the spheroidized particle manufacturing apparatus 10 of the present embodiment, the outer combustion chambers 21 to 25 arranged in the vertical direction of the spheronization furnace 18 and the combustion chambers 21A and 21B provided in the outer combustion chambers 21 to 25 are provided. And the burner 31 to 40 disposed, so that the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60, the fuel gas flow rate adjustment valves 61 to 70 provided in the spheroidized particle manufacturing apparatus 10 shown in FIGS. Even when the temperature detectors 75 to 80 and the control unit 82 are excluded from the constituent elements, the difference between the lower temperature in the spheroidizing furnace 18 and the upper temperature of the spheroidizing furnace 18 can be reduced.

送風ガス導入部84は、球状化炉18の底部18Bに設けられている。送風ガス導入部84は、送風ブロア87と接続されており、送風ブロア87から送られるエアを球状化炉18の底部18B内に導入する。
球状化粒子導出部85は、球状化炉18の側壁18Cのうち、球状化炉18の底部18Bに位置する部分に、送風ガス導入部84と対向するように設けられている。球状化粒子導出部85は、送風ブロア87から送られるエアにより、球状化炉18から球状化粒子を導出する。送風ブロア87は、送風ガス導入部84にエアを供給するためのものである。
The blown gas introduction portion 84 is provided at the bottom portion 18 </ b> B of the spheroidizing furnace 18. The blown gas introduction unit 84 is connected to the blower blower 87 and introduces the air sent from the blower blower 87 into the bottom 18 </ b> B of the spheroidizing furnace 18.
The spheroidized particle outlet 85 is provided on the side wall 18 </ b> C of the spheronizing furnace 18 at a portion located at the bottom 18 </ b> B of the spheronizing furnace 18 so as to face the blowing gas introduction part 84. The spheroidized particle derivation unit 85 derives the spheroidized particles from the spheroidizing furnace 18 by the air sent from the blower blower 87. The blower blower 87 is for supplying air to the blown gas introduction part 84.

冷却ガス導入口88は、サイクロン95の上端と接続されている。冷却ガス導入口88は、サイクロン95の上端を介して、球状化粒子輸送ライン89内に冷却ガス(例えば、空気)を導入するための導入口である。
また、バグフィルター96の後段には、ブロア(図示せず)が設けられており、該ブロアにより吸引することで、冷却ガスが冷却ガス導入口88から導入される。
The cooling gas inlet 88 is connected to the upper end of the cyclone 95. The cooling gas inlet 88 is an inlet for introducing a cooling gas (for example, air) into the spheroidized particle transport line 89 via the upper end of the cyclone 95.
Further, a blower (not shown) is provided at the rear stage of the bag filter 96, and the cooling gas is introduced from the cooling gas introduction port 88 by being sucked by the blower.

フィルター(図示せず)及び冷却ガス調整部(図示せず)は、冷却ガス導入口88に設けられている。冷却ガス調整部は、球状化粒子輸送ライン89に導入される冷却ガスの導入量を調整するためのものである。冷却ガス調整部としては、例えば、ダンパーを用いることができる。
このように、冷却ガス調整部としてダンパーを用いることにより、ダンパーの角度を調整することで、球状化粒子輸送ライン89に導入される冷却ガスの導入量を調整できる。
A filter (not shown) and a cooling gas adjusting unit (not shown) are provided at the cooling gas inlet 88. The cooling gas adjustment unit is for adjusting the amount of cooling gas introduced into the spheroidized particle transport line 89. As the cooling gas adjusting unit, for example, a damper can be used.
As described above, by using the damper as the cooling gas adjusting unit, the amount of the cooling gas introduced into the spheroidized particle transport line 89 can be adjusted by adjusting the angle of the damper.

また、送風ブロア87からの送風量と冷却ガス導入口88からの冷却ガスの導入量とを調整してサイクロン95に導入される風量を変えることにより、サイクロン95及びバグフィルター96で捕集する球状化粒子の粒度分布を変化させることができる。
また、送風ブロア87からの送風量を増やし、球状化粒子を輸送する気体の流速を大きくすることで、サイクロン95で捕集される球状化粒子の粒径を小さくすることができる。
Further, by adjusting the amount of air introduced from the blower 87 and the amount of cooling gas introduced from the cooling gas introduction port 88 to change the amount of air introduced into the cyclone 95, the spherical shape collected by the cyclone 95 and the bag filter 96 is collected. The particle size distribution of the particles can be changed.
Moreover, the particle size of the spheroidized particles collected by the cyclone 95 can be reduced by increasing the amount of air blown from the blower blower 87 and increasing the flow velocity of the gas transporting the spheroidized particles.

球状化粒子輸送ライン89は、一端がサイクロン95の上端と接続され、他端がバグフィルター96と接続されている。   The spheroidized particle transport line 89 has one end connected to the upper end of the cyclone 95 and the other end connected to the bag filter 96.

球状化粒子捕集装置91は、球状化粒子導出部85から導出された球状化粒子を捕集する装置であり、サイクロン95と、バグフィルター96と、を有する。
サイクロン95は、球状化炉18の下流側に設けられており、球状化粒子導出部85を介して、球状化炉18の底部18Bと接続されている。サイクロン95は、球状化粒子導出部85を介して輸送された球状化粒子のうち、第1の粒子径とされた球状化粒子を捕集する。第1の粒子径とされた球状化粒子は、サイクロン95の下端から捕集される。第1の粒子径は、後述する第2の粒子径よりも大きい値となる。
The spheroidized particle collecting device 91 is a device that collects the spheroidized particles derived from the spheroidized particle deriving unit 85, and includes a cyclone 95 and a bag filter 96.
The cyclone 95 is provided on the downstream side of the spheroidizing furnace 18, and is connected to the bottom 18 </ b> B of the spheronizing furnace 18 via the spheroidizing particle outlet 85. The cyclone 95 collects the spheroidized particles having the first particle diameter among the spheroidized particles transported via the spheroidized particle outlet 85. The spheroidized particles having the first particle diameter are collected from the lower end of the cyclone 95. The first particle diameter is larger than the second particle diameter described later.

バグフィルター96は、サイクロン95の下流側に設けられており、球状化粒子輸送ライン89を介して、サイクロン95の上端と接続されている。バグフィルター96は、第1の粒子径よりも小さい第2の粒子径とされた球状化粒子を捕集する。   The bag filter 96 is provided on the downstream side of the cyclone 95, and is connected to the upper end of the cyclone 95 via a spheroidized particle transport line 89. The bag filter 96 collects spheroidized particles having a second particle size smaller than the first particle size.

本実施の形態の球状化粒子製造装置によれば、原料溶液を熱分解することで、球状化粒子を生成する球状化炉18と、球状化炉18の上端18Aに設けられ、原料溶液を噴霧する噴霧ノズル19と、球状化炉18の上端18Aと球状化炉18の底部との間に位置する球状化炉18の側壁18Cの外側に設けられ、球状化炉18の側壁18Cの外面18aを露出する外燃室21〜25と、外燃室21〜25設けられ、内側に外燃室21〜25内の空間Cと一体とされた空間を有する燃焼室21A,21Bと、燃焼室21A,21Bに設けられ、燃焼室21A,21B内に火炎を形成するバーナ31〜40と、外燃室21〜25が露出する球状化炉18の側壁18Cを貫通し、バーナ31〜40により生成された燃焼ガスを球状化炉18内に導く燃焼ガス導入孔45〜49と、を有することにより、球状化炉18の外側に設けられた外燃室21〜25内の空間Cにおいて、バーナ31〜40により燃料ガスを十分に燃焼させて、未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを生成することが可能となる。   According to the spheroidized particle manufacturing apparatus of the present embodiment, the raw material solution is thermally decomposed to be provided in the spheroidizing furnace 18 that generates the spheroidized particles and the upper end 18A of the spheroidizing furnace 18, and the raw material solution is sprayed. The spray nozzle 19 is disposed outside the side wall 18C of the spheronization furnace 18 located between the upper end 18A of the spheronization furnace 18 and the bottom of the spheronization furnace 18, and an outer surface 18a of the side wall 18C of the spheronization furnace 18 is provided. Exposed external combustion chambers 21 to 25, external combustion chambers 21 to 25, combustion chambers 21 </ b> A and 21 </ b> B having spaces integrated with spaces C in the external combustion chambers 21 to 25, and combustion chambers 21 </ b> A, The burners 31 to 40 that are provided in 21B and form flames in the combustion chambers 21A and 21B and the side walls 18C of the spheroidizing furnace 18 in which the outer combustion chambers 21 to 25 are exposed are generated by the burners 31 to 40. The combustion gas is introduced into the spheroidizing furnace 18. By having the burned gas introduction holes 45 to 49, the fuel gas is sufficiently burned by the burners 31 to 40 in the space C in the outer combustion chambers 21 to 25 provided outside the spheroidizing furnace 18, It becomes possible to generate a combustion gas containing almost no unburned fuel gas.

これにより、燃焼ガス導入孔45〜49を介して、球状化炉18内に未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを供給し、該燃焼ガスにより、球状化炉18内にミスト状に分散された原料溶液を熱分解させて球状化粒子を生成することが可能となるので、従来よりも球状化粒子に付着するカーボンの量を低減できる。
また、原料溶液と火炎とを直接接触させないことにより、生成した球状化粒子が酸化されることを抑制できると共に、低沸点の元素が優先的に揮発することを抑制できる(所定の組成を得ることができる。)
As a result, combustion gas containing almost no unburned fuel gas is supplied into the spheroidizing furnace 18 through the combustion gas introduction holes 45 to 49, and dispersed in the spheroidizing furnace 18 by the combustion gas in a mist form. Since the raw material solution can be pyrolyzed to produce spheroidized particles, the amount of carbon adhering to the spheroidized particles can be reduced as compared with the conventional case.
Further, by not directly contacting the raw material solution and the flame, it is possible to suppress the generated spheroidized particles from being oxidized and to suppress the preferential volatilization of low boiling point elements (to obtain a predetermined composition). Can do.)

次に、上記構成とされた球状化粒子製造装置10を用いた球状化粒子製造方法について、以下の方法により、球状化粒子を生成する。
始めに、バーナ31〜40に燃料ガス及び支燃性ガスを供給し、外燃室21〜25内で燃料ガスを完全燃焼させて、未燃の燃料ガスがほとんど含まれていない燃焼ガスを生成し、燃焼ガス導入孔45〜49を介して、該燃焼ガスを球状化炉18内に導入させる。
Next, spheroidized particles are generated by the following method for the spheroidized particle manufacturing method using the spheroidized particle manufacturing apparatus 10 configured as described above.
First, the fuel gas and the combustion-supporting gas are supplied to the burners 31 to 40, and the fuel gas is completely burned in the outer combustion chambers 21 to 25, thereby generating a combustion gas containing almost no unburned fuel gas. Then, the combustion gas is introduced into the spheroidizing furnace 18 through the combustion gas introduction holes 45 to 49.

次いで、温度検出器75〜80により、球状化炉18内の鉛直方向の温度を検出し、検出した温度に基づいて、球状化炉18内の鉛直方向の温度が均一となるように、制御部82により、バーナ31〜40に供給する支燃性ガス及び燃料ガスの流量を調整する。
なお、バーナ31〜40に供給する支燃性ガス及び燃料ガスの流量の調整は、必要に応じて行えばよい。
Next, the temperature detectors 75 to 80 detect the temperature in the vertical direction in the spheroidizing furnace 18, and based on the detected temperature, the controller in the vertical direction in the spheroidizing furnace 18 becomes uniform. 82, the flow rates of the combustion-supporting gas and the fuel gas supplied to the burners 31 to 40 are adjusted.
In addition, what is necessary is just to perform adjustment of the flow volume of the combustion support gas supplied to the burners 31-40 and fuel gas as needed.

次いで、球状化炉18内の鉛直方向の温度が均一となった状態で、原料噴霧ノズル19を介して、球状化炉18の上端18Aから球状化炉18内に原料溶液を分散させる。   Next, the raw material solution is dispersed into the spheroidizing furnace 18 from the upper end 18 </ b> A of the spheroidizing furnace 18 through the raw material spray nozzle 19 in a state where the temperature in the vertical direction in the spheroidizing furnace 18 becomes uniform.

その後、球状化炉18内に導入され、かつ鉛直方向の温度が均一とされた燃焼ガスにより原料溶液を熱分解することで、球状化粒子が生成される。
生成された球状化粒子は、球状化粒子捕集装置91を構成するサイクロン95及びバグフィルター96により捕集される。
Thereafter, the raw material solution is thermally decomposed with the combustion gas introduced into the spheroidizing furnace 18 and having a uniform temperature in the vertical direction, thereby generating spheroidized particles.
The produced spheroidized particles are collected by a cyclone 95 and a bag filter 96 constituting the spheroidized particle collecting device 91.

このとき、サイクロン95では、球状化粒子のうち、第1の粒子径とされた球状化粒子が捕集され、バグフィルター96では、球状化粒子のうち、第1の粒子径よりも小さい第2の粒子径とされた球状化粒子が捕集される。   At this time, the cyclone 95 collects the spheroidized particles having the first particle size out of the spheroidized particles, and the bag filter 96 collects the second spheroidized particles that are smaller than the first particle size. The spheroidized particles having a particle size of are collected.

本実施の形態の球状化粒子製造方法によれば、バーナ31〜40の火炎により生成された外燃室21〜25内に存在する燃焼ガスを球状化炉18内に導いて、該燃焼ガスにより原料溶液を熱分解して、球状化粒子を生成することにより、未燃の燃料ガスをほとんど含まない燃焼ガスを用いて球状化粒子を生成することが可能となるので、従来よりも球状化粒子に付着及び混入するカーボンの量を低減できる。   According to the method for producing spheroidized particles of the present embodiment, the combustion gas existing in the outer combustion chambers 21 to 25 generated by the flames of the burners 31 to 40 is introduced into the spheronization furnace 18, and the combustion gas is used. By pyrolyzing the raw material solution to produce spheroidized particles, it becomes possible to produce spheroidized particles using combustion gas containing almost no unburned fuel gas. The amount of carbon adhering to and mixed in can be reduced.

また、原料溶液と火炎とを直接接触させないことにより、生成した粉体が酸化されることを抑制できると共に、低沸点の元素が優先的に揮発することを抑制できる(所定の組成を得ることができる。)。   Further, by not directly contacting the raw material solution and the flame, it is possible to suppress the generated powder from being oxidized, and to suppress the preferential volatilization of low boiling point elements (to obtain a predetermined composition). it can.).

さらに、球状化炉18内の鉛直方向の温度が均一となるように、バーナ31〜40に供する支燃性ガス及び燃料ガスの流量を調整し、外燃室21〜25から球状化炉18内に導入される燃焼ガスの量を調節することで、球状化炉18内の下部の温度と球状化炉18の上部の温度の差が極力小さくなるため、高温の燃焼ガス中における原料溶液の滞留時間を長くすることが可能となる。   Furthermore, the flow rate of the combustion-supporting gas and the fuel gas supplied to the burners 31 to 40 is adjusted so that the temperature in the vertical direction in the spheroidizing furnace 18 is uniform, and the inside of the spheroidizing furnace 18 from the outer combustion chambers 21 to 25 is adjusted. By adjusting the amount of the combustion gas introduced into the gas, the difference between the lower temperature in the spheronization furnace 18 and the upper temperature of the spheronization furnace 18 becomes as small as possible, so that the raw material solution stays in the high-temperature combustion gas. It becomes possible to lengthen the time.

なお、本実施の形態では、一例として、球状化炉18内の鉛直方向の温度が均一となるように、支燃性ガス流量調整弁51〜60及び燃料ガス流量調整弁61〜70を制御する場合を例に挙げて説明したが、原料溶液の特性によっては、該原料溶液を熱分解するのに最適な温度分布を球状化炉18内に形成してもよい。   In the present embodiment, as an example, the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60 and the fuel gas flow rate adjustment valves 61 to 70 are controlled so that the temperature in the vertical direction in the spheronization furnace 18 is uniform. Although the case has been described as an example, an optimum temperature distribution for thermally decomposing the raw material solution may be formed in the spheroidizing furnace 18 depending on the characteristics of the raw material solution.

また、本発明は、原料溶液を加熱分解させるのに適した温度分布が球状化炉18内に形成されるように、バーナ31〜40を独立して制御して、外燃室21〜25内に生成される燃焼ガスの量を異ならせる場合に適用可能である。   Further, the present invention independently controls the burners 31 to 40 so that the temperature distribution suitable for thermally decomposing the raw material solution is formed in the spheroidizing furnace 18, and the inside of the outer combustion chambers 21 to 25 is controlled. This method is applicable when the amount of combustion gas generated is different.

なお、図1及び図2に示す球状化粒子製造装置10に設けられた支燃性ガス流量調整弁51〜60、燃料ガス流量調整弁61〜70、温度検出器75〜80、及び制御部82を構成要素から除いた球状化粒子製造装置を用いて球状化粒子を生成する場合は、制御部82によるバーナ31〜40に供給する支燃性ガス及び燃料ガスの流量を調整する工程を除くこと以外は、本実施の形態の球状化粒子製造方法と同様な手法により球状化粒子を生成できる。   In addition, the combustion-supporting gas flow rate adjustment valves 51 to 60, the fuel gas flow rate adjustment valves 61 to 70, the temperature detectors 75 to 80, and the control unit 82 provided in the spheroidized particle manufacturing apparatus 10 shown in FIGS. In the case of producing spheroidized particles using the spheroidized particle production apparatus from which the components are removed, the step of adjusting the flow rate of the combustion-supporting gas and the fuel gas supplied to the burners 31 to 40 by the control unit 82 is excluded. Except for the above, the spheroidized particles can be generated by the same method as the spheroidized particle manufacturing method of the present embodiment.

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and within the scope of the present invention described in the claims, Various modifications and changes are possible.

例えば、本実施の形態では、1つの外燃室21に対して2つのバーナ(言い換えれば、一対のバーナ31,32)及び燃焼室21A,21Bを配置した用いた場合を例に挙げて説明したが、1つの外燃室21に対して4つのバーナ(言い換えれば、それぞれ2つのバーナ31,32)及び2つの燃焼室21A,21Bを設けてもよい。   For example, in the present embodiment, a case where two burners (in other words, a pair of burners 31 and 32) and combustion chambers 21A and 21B are arranged for one outer combustion chamber 21 has been described as an example. However, four burners (in other words, two burners 31 and 32, respectively) and two combustion chambers 21A and 21B may be provided for one outer combustion chamber 21.

これにより、燃焼ガスの温度をさらに高温にすることが可能となるため、融点の高い球状化粒子を生成する際に、特に有効となる。なお、本発明で使用するバーナの数は、図2及び図4に限定されない。   This makes it possible to further increase the temperature of the combustion gas, which is particularly effective when producing spherical particles having a high melting point. In addition, the number of the burners used by this invention is not limited to FIG.2 and FIG.4.

(実施例)
図1に示す無機質球状化粒子製造装置10を用い、マンガン酸リチウム粉体(LiMn)の製造を行った。原料溶液として、硝酸リチウム及び硝酸マンガンを用い、かつLi/Mnのモル比が0.56となるように1Mの原料溶液を調整した。
(Example)
Lithium manganate powder (LiMn 2 O 4 ) was produced using the inorganic spheroidized particle production apparatus 10 shown in FIG. As the raw material solution, lithium nitrate and manganese nitrate were used, and a 1M raw material solution was prepared so that the molar ratio of Li / Mn was 0.56.

原料溶液は、原料溶液タンク17に貯留し、原料溶液タンク17を窒素ガスで加圧することで、原料溶液タンク17と原料噴霧ノズル19を接続する原料溶液供給ライン17に原料溶液を供給した。原料溶液供給ライン17には、流量計及び流量調節弁(共に図示せず)を設けることで、原料溶液の供給量を調整した。また、噴霧ガスとして、酸素ガスを用いた。燃料には、LPGを用い、支燃性ガスには、酸素を用いた。   The raw material solution was stored in the raw material solution tank 17, and the raw material solution tank 17 was pressurized with nitrogen gas, whereby the raw material solution was supplied to the raw material solution supply line 17 connecting the raw material solution tank 17 and the raw material spray nozzle 19. The raw material solution supply line 17 was provided with a flow meter and a flow rate control valve (both not shown) to adjust the supply amount of the raw material solution. Moreover, oxygen gas was used as the atomizing gas. LPG was used as the fuel, and oxygen was used as the combustion-supporting gas.

表1に各流体の供給量を示す。なお、表1において、噴霧ガス、燃料、及び支燃性ガスは、標準状態(0℃、1気圧)に換算した場合の流量を示している。また、燃料及び支燃性ガスは、1つのバーナに供給する供給量と、全てのバーナに供給する総量の供給量と、を併記した。   Table 1 shows the supply amount of each fluid. In Table 1, spray gas, fuel, and combustion-supporting gas indicate flow rates when converted to standard conditions (0 ° C., 1 atm). Moreover, the supply amount supplied to one burner and the supply amount of the total amount supplied to all the burners are written together for the fuel and the combustion-supporting gas.

Figure 0005887178
Figure 0005887178

上記条件を用いて、マンガン酸リチウムの粒子を製造し、マンガン酸リチウム粒子のLi/Mnを測定し、所望する組成の粒子が得られているかどうかを確認した。この結果を表2に示す。   Using the above conditions, lithium manganate particles were produced, Li / Mn of the lithium manganate particles was measured, and it was confirmed whether particles having a desired composition were obtained. The results are shown in Table 2.

Figure 0005887178
Figure 0005887178

(比較例)
比較例として、図7に示す従来の球状化粒子製造装置を用いて、球状化炉に直接バーナを設置し、火炎で直接炉内の加熱を行ってマンガン酸リチウムの球状粒子を製造した。各流体の供給量は、表1と同じ条件を用いた。
比較例の製造方法により得られたマンガン酸リチウム粒子のLi/Mnを測定し、所望する組成の粒子が得られているかどうかを確認した。この結果を表2に示す。
(Comparative example)
As a comparative example, a conventional spheroidized particle production apparatus shown in FIG. 7 was used, and a burner was directly installed in the spheroidizing furnace, and the furnace was directly heated with a flame to produce lithium manganate spherical particles. The supply conditions for each fluid were the same as in Table 1.
Li / Mn of the lithium manganate particles obtained by the production method of the comparative example was measured, and it was confirmed whether or not particles having a desired composition were obtained. The results are shown in Table 2.

(評価結果のまとめ)
表2を参照するに、比較例の製造方法では、原料溶液のLi/Mnの組成と同じマンガン酸リチウム球状化粒子を製造できなかった。
一方、実施例の製造方法では、原料溶液のLi/Mnの組成と同じマンガン酸リチウム球状化粒子を製造できることが確認できた。
(Summary of evaluation results)
Referring to Table 2, the production method of the comparative example could not produce the same lithium manganate spheroidized particles as the Li / Mn composition of the raw material solution.
On the other hand, in the manufacturing method of an Example, it has confirmed that the same lithium manganate spheroidized particle could be manufactured with the composition of Li / Mn of a raw material solution.

本発明は、原料溶液を用いた球状化粒子製造装置及び球状化粒子製造方法に適用可能である。   The present invention is applicable to a spheroidized particle manufacturing apparatus and a spheroidized particle manufacturing method using a raw material solution.

10…球状化粒子製造装置、11…噴霧用ガス供給源、11A…噴霧用ガス供給ライン、12,14,16…バルブ、13…支燃性ガス供給源、13A…支燃性ガス供給ライン、15…燃料ガス供給源、15A…燃料ガス供給ライン、17…原料溶液タンク、17A…原料溶液供給ライン、18…球状化炉、18a…外面、18b…内面、18A…上端、18B…底面、18C…側壁、19…原料噴霧ノズル、19A…原料液体供給部、19A−1…原料液体供給口、19B…噴霧ガス供給部、19B−1…噴霧ガス供給口、19C…冷却水供給部、19C−1…冷却水入口、19C−2…冷却水出口、19D…噴霧原料噴出孔、21〜25,98…外燃室、21A…燃焼室、21B…燃焼室、21C…空間、31〜40…バーナ、45〜49…燃焼ガス導入孔、51〜60…支燃性ガス流量調整弁、61〜70…燃料ガス流量調整弁、75〜80…温度検出器、82…制御部、84…送風ガス導入部、85…球状化粒子導出部、87…送風ブロア、88…空気導入口、89…球状化粒子輸送ライン、91…球状化粒子捕集装置、95…サイクロン、96…バグフィルター   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Spheroidized particle manufacturing apparatus, 11 ... Spray gas supply source, 11A ... Spray gas supply line, 12, 14, 16 ... Valve, 13 ... Combustion gas supply source, 13A ... Combustion gas supply line, DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 ... Fuel gas supply source, 15A ... Fuel gas supply line, 17 ... Raw material solution tank, 17A ... Raw material solution supply line, 18 ... Spheroidizing furnace, 18a ... Outer surface, 18b ... Inner surface, 18A ... Upper end, 18B ... Bottom surface, 18C DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Side wall, 19 ... Raw material spray nozzle, 19A ... Raw material liquid supply part, 19A-1 ... Raw material liquid supply port, 19B ... Spray gas supply part, 19B-1 ... Spray gas supply port, 19C ... Cooling water supply part, 19C- DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cooling water inlet, 19C-2 ... Cooling water outlet, 19D ... Spraying material injection hole, 21-25, 98 ... Outer combustion chamber, 21A ... Combustion chamber, 21B ... Combustion chamber, 21C ... Space, 31-40 ... Burner 45-4 ... Combustion gas introduction hole, 51-60 ... Combustion gas flow rate adjustment valve, 61-70 ... Fuel gas flow rate adjustment valve, 75-80 ... Temperature detector, 82 ... Control part, 84 ... Blast gas introduction part, 85 ... Spherical particle outlet, 87 ... Blower blower, 88 ... Air inlet, 89 ... Spherical particle transport line, 91 ... Spherical particle collector, 95 ... Cyclone, 96 ... Bag filter

Claims (15)

原料溶液を熱分解することで、球状化粒子を生成する球状化炉と、
前記球状化炉の上端に設けられ、前記原料溶液を噴霧する噴霧ノズルと、
前記球状化炉の上端と該球状化炉の底部との間に位置する該球状化炉の側壁の外側に設けられ、前記球状化炉の側壁の外面により内壁の一部が形成される複数の外燃室と、
前記複数の外燃室にそれぞれ設けられ、内側に該外焼室内の空間と一体とされた空間を含み、当該空間に火炎を形成するバーナが設けられた燃焼室と、
記外燃室と前記球状化炉とを連通させるように前記球状化炉の側壁を貫通しており、前記バーナにより生成された燃焼ガスを前記球状化炉内に導く複数の燃焼ガス導入孔と、
を有することを特徴とする球状化粒子製造装置。
Spheroidizing furnace for generating spheroidized particles by pyrolyzing the raw material solution;
A spray nozzle provided at an upper end of the spheroidizing furnace for spraying the raw material solution;
A plurality of provided outside the side wall of the spherical furnace, part of the inner wall is formed by the outer surface of the side wall of the spheroidizing furnace located between the bottom of the top and the spherical furnace of the spherical furnace The outer combustion chamber,
A combustion chamber provided in each of the plurality of outer combustion chambers, including a space integrated with the space in the outer combustion chamber on the inside, and provided with a burner for forming a flame in the space ;
And through the side wall of the spheroidizing furnace so as to communicate the said spheroidizing furnace as before Kigai燃chamber, a plurality of combustion gas introducing hole for guiding the combustion gases generated by the burner to the spheroidizing furnace When,
An apparatus for producing spheroidized particles, comprising:
複数の前記燃焼室に設けられた前記バーナをそれぞれ独立して制御する制御部を有することを特徴とする請求項1記載の球状化粒子製造装置。   The spheroidized particle manufacturing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit configured to independently control the burners provided in the plurality of combustion chambers. 前記制御部は、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナの火炎が生成する前記燃焼ガスの量を調整することを特徴とする請求項記載の球状化粒子製造装置。 Wherein the control unit, spherical particles production apparatus according to claim 2, wherein adjusting the amount of the combustion gas flame is generated in the burner provided in the plurality of combustion chambers. 前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに燃料を供給する燃料供給源と、
前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに支燃性ガスを供給する支燃性ガス供給源と、
前記球状化炉内に配置され、該球状化炉内の鉛直方向の温度を検出する複数の温度検出器と、
を有し、
前記制御部は、複数の温度検出器が検出する温度に基づいて、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに供給する前記燃料の量、及び前記支燃性ガスの量を調整することを特徴とする請求項2または3記載の球状化粒子製造装置。
A fuel supply for supplying fuel to the burner provided in the plurality of combustion chambers,
A combustion-supporting gas source for supplying a combustion-supporting gas to the burner provided in the plurality of combustion chambers,
A plurality of temperature detectors arranged in the spheronization furnace and detecting the temperature in the vertical direction in the spheronization furnace;
Have
Wherein, based on the temperature in which a plurality of temperature detectors for detecting the amount of the fuel supplied to the burner provided in the plurality of combustion chambers, and adjusting the amount of the combustion supporting gas The spheroidized particle manufacturing apparatus according to claim 2 or 3, wherein
前記複数の燃焼ガス導入孔は、前記火炎から離間した位置に配置することを特徴とする請求項1ないし4のうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置。   The spheroidized particle manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of combustion gas introduction holes are arranged at positions separated from the flame. 前記複数の燃焼ガス導入孔を、前記球状化炉の周方向及び該球状化炉の延在方向に配置したことを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置。 The spheroidized particles according to any one of claims 1 to 5 , wherein the plurality of combustion gas introduction holes are arranged in a circumferential direction of the spheroidizing furnace and an extending direction of the spheroidizing furnace. manufacturing device. 前記複数の燃焼ガス導入孔の延在方向は、前記球状化炉の接線方向と同じ方向であることを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置。 The spheroidized particle manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 6 , wherein an extending direction of the plurality of combustion gas introduction holes is the same direction as a tangential direction of the spheroidizing furnace. 前記複数の外燃室が設けられた前記球状化炉の側壁が、耐火物で構成されていることを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置。 The spheroidized particle manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 7 , wherein a side wall of the spheroidizing furnace provided with the plurality of external combustion chambers is made of a refractory. 記球状化炉の底部に位置する部分に設けられ、該球状化炉内に送風ガスを導入する送風ガス導入部と、
記球状化炉の底部に位置する部分に、前記送風ガス導入部と対向配置され、かつ前記球状化炉から前記球状化粒子を導出する球状化粒子導出部と、
前記球状化粒子導出部から導出された前記球状化粒子を捕集する球状化粒子捕集装置と、
を有することを特徴とする請求項1ないしのうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置。
Provided at a portion located at the bottom of the front Symbol sphere Joka furnace, a blowing gas inlet for introducing the blowing gas into the spherical reduction furnace,
The portion located on the bottom of the front Symbol sphere Joka furnace, and the blowing gas introduction portion and is opposed, and spherical particles deriving unit that derives the spherical particles from the spheronizing furnace,
A spheroidizing particle collecting device for collecting the spheroidizing particles derived from the spheroidizing particle deriving unit;
The apparatus for producing spheroidized particles according to any one of claims 1 to 8 , wherein
前記球状化粒子捕集装置は、前記球状化粒子導出部と接続され、前記球状化粒子のうち、第1の粒子径とされた粒子を捕集するサイクロンと、
前記サイクロンの下流に配置され、前記球状化粒子のうち、前記第1の粒子径よりも小さい第2の粒子径とされた粒子を捕集するバグフィルターと、
前記サイクロンと前記バグフィルターとを接続し、かつ前記球状化粒子の一部を前記バグフィルターに輸送する球状化粒子輸送ラインと、
を有することを特徴とする請求項記載の球状化粒子製造装置。
The spheroidized particle collecting device is connected to the spheroidized particle derivation unit, and a cyclone for collecting particles having a first particle diameter among the spheroidized particles,
A bag filter that is disposed downstream of the cyclone and collects particles having a second particle diameter smaller than the first particle diameter among the spheroidized particles;
Connecting the cyclone and the bag filter, and transporting a part of the spheroidized particles to the bag filter;
The apparatus for producing spheroidized particles according to claim 9 .
前記球状化粒子輸送ラインに、冷却ガスを導入する冷却ガス導入口と、
前記球状化粒子輸送ラインに導入される前記冷却ガスの導入量を調整する冷却ガス調整部と、
を有することを特徴とする請求項10記載の球状化粒子製造装置。
A cooling gas inlet for introducing a cooling gas into the spheroidized particle transport line;
A cooling gas adjusting unit for adjusting an introduction amount of the cooling gas introduced into the spheroidized particle transport line;
The spheroidized particle manufacturing apparatus according to claim 10, wherein
請求項1ないし11のうち、いずれか1項記載の球状化粒子製造装置を用いた球状化粒子製造方法であって、
前記複数の外燃室内に生成された前記燃焼ガスを前記球状化炉内に導入し、該燃焼ガスにより、前記原料溶液を熱分解して球状化粒子を生成することを特徴とする球状化粒子製造方法。
A spheroidized particle manufacturing method using the spheroidized particle manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 11 ,
Introducing the combustion gas generated in the plurality of outer combustion chambers into the spheroidizing furnace, and pyrolyzing the raw material solution with the combustion gas to generate spheroidized particles, Production method.
前記燃焼ガスは、前記バーナにより燃料と支燃性ガスとを完全燃焼させることで生成することを特徴とする請求項12記載の球状化粒子製造方法。 The method for producing spheroidized particles according to claim 12 , wherein the combustion gas is generated by completely burning fuel and a combustion-supporting gas by the burner. 前記原料溶液を熱分解し、球状化粒子を生成させるのに適した温度分布が前記球状化炉内に形成されるように、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに供給される前記燃料の量及び前記支燃性ガスの量を独立して制御することを特徴とする請求項13記載の球状化粒子製造方法。 The raw material solution is thermally decomposed, so that the temperature distribution suitable for generating the spherical particles is formed in the spheroidizing furnace, the supplied to the burner provided in the plurality of combustion chamber The method for producing spheroidized particles according to claim 13, wherein the amount of fuel and the amount of the combustion-supporting gas are independently controlled. 前記球状化炉内の鉛直方向の温度が均一となるように、前記複数の燃焼室に設けられた前記バーナに供給する前記燃料の量及び前記支燃性ガスの量を独立して制御することを特徴とする請求項14記載の球状化粒子製造方法。 As the temperature in the vertical direction of the spheroidizing furnace becomes uniform, controlled independently of the amount of the amount and the combustion supporting gas in the fuel supplied to the burner provided in the plurality of combustion chamber The method for producing spheroidized particles according to claim 14 .
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