JP6882877B2 - Thermal spraying device - Google Patents
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Description
本発明は、耐火組成物を形成するための溶射装置に関する。 The present invention relates to a thermal spraying device for forming a refractory composition.
従来、耐火組成物を形成するための溶射装置として、可燃性粉体(例えば、金属粉末)と耐火性粉体(耐火性骨材)とを含む原料粉体を、支燃性のキャリアガス(酸素ガス)によって搬送し噴射して着火溶融することで耐火組成物を形成する溶射装置が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, as a thermal spraying device for forming a fire-resistant composition, a raw material powder containing a flammable powder (for example, metal powder) and a fire-resistant powder (fire-resistant aggregate) is used as a flammable carrier gas (flame-supporting carrier gas). There is known a thermal spraying device that forms a fire-resistant composition by transporting and injecting with oxygen gas) and igniting and melting (for example, Patent Document 1).
かかる溶射装置においては、前述のとおり、可燃性粉体と耐火性粉体とを含む原料粉体を、支燃性のキャリアガスによって搬送し噴射して着火溶融するので、噴射されて着火、燃焼している原料粉体とキャリアガスとの混合物の火炎が、原料粉体とキャリアガスとが流動している方向とは逆方向に移動し、原料粉体を貯蔵しているホッパー(貯蔵手段)に達する、いわゆる「逆火」が発生するという問題があった。逆火が発生すると、ホッパー内部の圧力が異常上昇し、原料粉体がホッパー内で吹き上げる現象(以下「原料粉体の吹き上げ現象」という。)が発生し火災や爆発が生じることがあり、溶射における大きな問題となっていた。その他にも、例えば特許文献1に記載の構成において、ホース部が折れ曲がったり、ホース部やランス部に原料粉体が詰まったりすると、ホッパー内部の圧力が異常上昇し、原料粉体の吹き上げ現象が発生する問題があった。 In such a spraying apparatus, as described above, the raw material powder containing the flammable powder and the fire-resistant powder is conveyed by the flammable carrier gas and injected to ignite and melt, so that the raw material powder is injected to ignite and burn. A hopper (storage means) that stores the raw material powder by moving the flame of the mixture of the raw material powder and the carrier gas in the direction opposite to the direction in which the raw material powder and the carrier gas are flowing. There was a problem that a so-called "backfire" occurred. When a flashback occurs, the pressure inside the hopper rises abnormally, causing a phenomenon in which the raw material powder is blown up inside the hopper (hereinafter referred to as the "raw material powder blowing up phenomenon"), which may cause a fire or explosion. It was a big problem in. In addition, for example, in the configuration described in Patent Document 1, if the hose portion is bent or the hose portion or the lance portion is clogged with the raw material powder, the pressure inside the hopper rises abnormally and the raw material powder is blown up. There was a problem that occurred.
前記特許文献1には、逆火が発生した場合に原料粉体がホッパー内で吹き上げないように、ホッパーからの原料粉体移送路に外気連通部を設けることが記載されている。また、特許文献2には、ホッパーの払出口を下方から閉塞可能な弁部材を上下動可能に設け、逆火が発生した場合は弁部材が上昇して払出口を閉塞することが記載されている。 The Patent Document 1 describes that an outside air communication portion is provided in the raw material powder transfer path from the hopper so that the raw material powder does not blow up in the hopper when a flashback occurs. Further, Patent Document 2 describes that a valve member capable of closing the outlet of the hopper from below is provided so as to be able to move up and down, and when a flashback occurs, the valve member rises to close the outlet. There is.
しかし、これら特許文献1、2のような手段を講じたとしても、原料粉体の吹き上げ現象の発生を完全になくすことはできなかった。 However, even if the measures described in Patent Documents 1 and 2 are taken, the occurrence of the raw material powder blowing-up phenomenon cannot be completely eliminated.
本発明が解決しようとする課題は、原料粉体の吹き上げ現象をなくすことができる溶射装置を提供することにある。 An object to be solved by the present invention is to provide a thermal spraying device capable of eliminating the phenomenon of blowing up raw material powder.
本発明の一観点によれば、以下の溶射装置が提供される。
「耐火性粉体及び可燃性粉体を含む原料粉体と、支燃性のキャリアガスとを混合した混合物を噴射し燃焼させて耐火組成物を形成する溶射装置であって、
前記原料粉体を貯蔵し当該原料粉体を払い出すホッパーと、
前記ホッパーから払い出された原料粉体と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送する搬送手段と、
前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段と、を備え、
前記ホッパーの側面部に貫通孔を設けるとともに、当該貫通孔を閉塞する閉塞部材として、当該貫通孔の外側に前記ホッパーよりも柔軟性を有する部材を設け、
常時は、前記閉塞部材が前記貫通孔を閉塞した状態にあり、
前記ホッパー内の圧力が上昇したときは、前記ホッパーよりも柔軟性を有する部材が変形して前記貫通孔が開放されることを特徴とする溶射装置。」
According to one aspect of the present invention, the following thermal spraying apparatus is provided.
"A thermal spraying device for forming a fire-resistant composition by injecting and burning a mixture of a raw material powder containing a fire-resistant powder and a flammable powder and a flammable carrier gas.
A hopper that stores the raw material powder and discharges the raw material powder,
A transport means for mixing the raw material powder discharged from the hopper and the carrier gas and transporting the mixture as a mixture.
An injection means for injecting the conveyed mixture is provided.
A through hole is provided on the side surface of the hopper, and a member having more flexibility than the hopper is provided on the outside of the through hole as a closing member for closing the through hole.
At all times, the closing member is in a state of closing the through hole.
A thermal spraying device characterized in that when the pressure in the hopper rises , a member having more flexibility than the hopper is deformed to open the through hole. "
本発明の溶射装置では、ホッパーの内の圧力が上昇したとしても、その圧力は貫通孔から放出される。これにより、原料粉体の吹き上げ現象をなくすことができる。 In the thermal spraying device of the present invention, even if the pressure inside the hopper increases, the pressure is released from the through hole. This makes it possible to eliminate the phenomenon of blowing up the raw material powder.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の溶射装置の一実施形態を示す要部の断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an embodiment of the thermal spraying apparatus of the present invention.
図1に示す溶射装置は、原料粉体10を貯蔵するホッパー20と、搬送手段としてのエジェクター30と、噴射手段40とを備える。原料粉体10は、可燃性粉体(例えば、金属粉末)と耐火性粉体(耐火性骨材)とを含んでなる。
The thermal spraying apparatus shown in FIG. 1 includes a
ホッパー20は、上部ホッパー21と下部ホッパー22とを組み合せてなる。上部ホッパー21はその上部に原料粉体10を投入する投入口21aを有し、下部ホッパー22はその下部に原料粉体10を払い出す払出口22aを有する。上部ホッパー21の投入口21aには当該投入口21aを開閉する蓋部材23が設けられ、下部ホッパー22の払出口22aには当該払出口22aを開閉する開閉弁24が設けられている。そして、上部ホッパー21の下端部分と下部ホッパー22の上端部分とが重なるように組み合わせることでホッパー20が構成されている。すなわち、上部ホッパー21の下端部分と下部ホッパー22の上端部分とが重なる部分は二重筒部分25(二重筒構造)となっている。
The
この二重筒部分25の構成を具体的に説明すると、上部ホッパー21の下部外周には全周にわたり鍔部21bを形成している。また、上部ホッパー21の側面からピン21cを周方向に180度間隔で2つ設けている。さらに、下部ホッパー22の上部外周には支持部22bを周方向に180度間隔で2つ設けている。各支持部22bにはかぎ状の支持溝22cを形成している。そして、上部ホッパー21の各ピン21cを下部ホッパー22の各支持溝22cに挿入し、上部ホッパー21を周方向に回転させることで、各ピン21cが各支持溝22cに嵌まり込み、上部ホッパー21の下端部分と下部ホッパー22の上端部分とが重なる二重筒部分25が形成される。なお、前述と逆の操作により各ピン21cを各支持溝22cから取り外せば、ホッパー20は上部ホッパー21と下部ホッパー22とに分割できる。
To specifically explain the configuration of the
この二重筒部分25より上方の上部ホッパー21内に、仕切機構として開閉ダンパー26が設けられている。この開閉ダンパー26は、ホッパー20内を、投入口21aを含む上部領域と払出口22aを含む下部領域とに開閉可能に仕切る機能を有する。すなわち、開閉ダンパー26を閉にするとホッパー20内は前記上部領域と前記下部領域とに仕切られ、開閉ダンパー26を開にすると前記上部領域と前記下部領域は連通する。
An opening /
また、二重筒部分25は前記下部領域にあり、この二重筒部分25に貫通孔27が設けられている。この二重筒部分25の貫通孔27は上部ホッパー21の下端部分及び下部ホッパー22の上端部分にそれぞれ設けた貫通孔27の組合せからなるが、上部ホッパー21側の貫通孔27と下部ホッパー22側の貫通孔27とは、二重筒部分25を構成したときにホッパー20の径方向に整合するように設けられている。また、貫通孔27は、図2に表れているようにホッパー20の周方向に等間隔で複数設けられている。そして、これらの貫通孔27を閉塞する閉塞部材として、各貫通孔27を外側から取り囲むように、柔軟性を有するバンド部材(ゴム製バンド)28が設けられている。
Further, the
次にエジェクター30以降の構成について説明すると、エジェクター30は、加圧されたキャリアガス(酸素ガス)の流れによりホッパー20の払出口22aから原料粉体10を吸入し、キャリアガスと原料粉体10とを混合し混合物とする。噴射手段40は、エジェクター30の出側と水平移送管50及びゴムホース60を介して接続されており、エジェクター30により生成された前記混合物を噴射する。
Next, the configuration after the
ここで、エジェクター30の構成を詳細に説明すると、エジェクター30は、ホッパー20の払出口22aに連通する内部空間を有する容器部31と、加圧されたキャリアガスを先端から容器部31の内部空間に噴出する先細りの噴出ノズル32とを備える。すなわち、容器部31の内部空間において、キャリアガスは、先細りの噴出ノズル32先端のノズル孔から水平移送管50の一端(基端)に向けて高速で噴出し、それによって容器部31の内部空間を負圧(ここでは大気圧よりも低い圧力)にする。一方、容器部31の内部空間には垂直移送管70を介してホッパー20の払出口22aが連通している。このためエジェクター30は、加圧されたキャリアガスの流れにより払出口22aから原料粉体10を容器部31の内部空間に吸入し、噴出ノズル32先端のノズル孔から噴出するキャリアガスと原料粉体10とが容器部31の内部空間にて混合され混合物となる。
Here, the configuration of the
以上の構成において、水平移送管50やゴムホース60に原料粉体が詰まったり、ゴムホース60が折れ曲がったり、逆火が発生(以下、これらを逆火等と総称する)して、ホッパー20内の圧力が上昇した場合、その圧力は下部領域(二重筒部分25)に設けた貫通孔27から放出される。すなわち、貫通孔27は、常時は図1に示したようにゴム製バンド28によって閉塞されているが、ホッパー20内の圧力が上昇したときは、その圧力によりゴム製バンド28が外側に向けて変形し開放され、その圧力は貫通孔27から放出される。したがって、原料粉体の吹き上げ現象をなくすことができる。
In the above configuration, the
また、溶射施工中にホッパー20に追加的に原料粉体を投入するときは、開閉ダンパー26を閉にして、ホッパー20内を、投入口21aを含む上部領域と払出口22aを含む下部領域とに仕切る。このようにホッパー20内を上部領域と下部領域とに仕切ることで、溶射施工中に逆火等が発生したとしても原料粉体の吹き上げ現象は下部領域で食い止められ上部領域には及ばない。したがって、溶射施工中であってもホッパー20への原料粉体の投入を安全に行うことができる。
When the raw material powder is additionally charged into the
具体的に、従来においては、原料粉体の吹き上げ現象の発生を懸念して、ホッパーへの原料粉体の投入は溶射施工を中断してバッチ式で行っている場合があった。すなわち、溶射施工の開始前に原料粉体をホッパーへ投入し、その後、溶射施工を開始し、ホッパー内の原料粉体がなくなったら溶射施工を中断し、再び原料粉体をホッパーへ投入するというバッチ式の作業を行っている場合があった。ホッパーへの原料粉体の投入は、施工作業の効率化のため溶射施工中に連続的に行うことが好ましいが、万一、逆火等の発生によりホッパーで原料粉体の吹き上げ現象が発生すると、ホッパーへの原料粉体の投入を行う作業者が大きな危険にさらされる。しかし、本実施形態の構成とすることで、溶射施工中に逆火等が発生したとしても、開閉ダンパー26を閉とすることで、原料粉体の吹き上げ現象は下部領域で食い止められ上部領域には及ばないため、溶射施工中であってもホッパー20への原料粉体の投入を安全に行うことができる。
Specifically, in the past, there was a case where the raw material powder was put into the hopper in a batch system by interrupting the thermal spraying work because of concern about the occurrence of the raw material powder blowing-up phenomenon. That is, the raw material powder is put into the hopper before the start of the thermal spraying work, then the thermal spraying work is started, the thermal spraying work is interrupted when the raw material powder in the hopper runs out, and the raw material powder is put into the hopper again. In some cases, batch-type work was being performed. It is preferable that the raw material powder is continuously charged into the hopper during the thermal spraying construction in order to improve the efficiency of the construction work. However, if a flashback or the like occurs, the raw material powder is blown up by the hopper. , The worker who puts the raw material powder into the hopper is in great danger. However, with the configuration of this embodiment, even if a flashback or the like occurs during the thermal spraying construction, by closing the opening /
また、逆火等によりホッパー20の下部領域内の圧力が上昇した場合であっても、その圧力によりゴム製バンド28が外側に向けて変形し開放され、その圧力は貫通孔27から放出されるため、溶射施工中であってもホッパー20への原料粉体の投入を安全に行うことができる。
Further, even when the pressure in the lower region of the
本実施形態において、ホッパー20への原料粉体の投入が完了したら、蓋部材23で投入口21aを閉じたうえで、開閉ダンパー26を開にする。これにより、投入された原料粉体は上部領域から下部領域に自然落下し、さらに払出口22aからエジェクター30に払い出されるので、溶射施工を問題なく継続することができる。
In the present embodiment, when the charging of the raw material powder into the
なお、本実施形態においては仕切機構として開閉ダンパー26を設ける構成としたが、開閉ダンパー26を備えない構成としてもよい。しかし、上記のように溶射施工中であってもホッパー20への原料粉体の投入を安全に行うことができる点から開閉ダンパー26を設ける構成とするのが好ましい。
In the present embodiment, the opening /
また、本実施形態では、貫通孔27及びゴム製バンド28を設けた二重筒部分25を上方から覆うように鍔部21bが設けられているので、逆火等により貫通孔27を介して放出された原料粉体や火炎が下側へ向かう。このため、原料粉体や火炎が直接作業者に接触するのを防止することができる。また、鍔部21bを設けることで、二重筒部分25に塵や埃などが溜まりにくく、ゴム製バンド28の劣化も抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since the
また、本実施形態では、貫通孔27を閉塞する閉塞部材としてゴム製バンド28を設け、逆火等の発生による圧力の上昇によりゴム製バンド28を変形させて貫通孔27を開放するようにしたが、閉塞部材は、逆火等の発生により焼失あるいは破壊され消失する部材とすることもできる。このように消失する閉塞部材は、貫通孔27を内側から個別に閉塞することもできる。なお、閉塞部材が逆火等により消失した場合は、消失した箇所に再度閉塞部材を設ける作業が必要となる。一方、柔軟性を有する部材を用いる場合は継続使用できるため、閉塞部材としては柔軟性を有する部材が好ましい。
Further, in the present embodiment, a
また、本実施形態では貫通孔27を複数設けたが、本発明において貫通孔は1つでもよい。ただし、逆火等の発生による圧力を効率的に放出するには貫通孔は複数設けることが好ましい。
Further, although a plurality of through
また、貫通孔27は、異常上昇したホッパー内の圧力を放出することを目的としているため、逆火等の発生による圧力を短時間で放出できる十分な面積であることが好ましい。
Further, since the through
また、本実施形態では、複数の貫通孔27をゴム製バンド28により閉塞する構成としたが、複数の貫通孔27のそれぞれを個別に閉塞する構成としても良い。ただし、複数の貫通孔27を効率的に閉塞するには、閉塞部材は、本実施形態のゴム製バンド28のように、複数の貫通孔27を外側から取り囲むように設けた柔軟性を有するバンド部材とすることが好ましい。
Further, in the present embodiment, the plurality of through
また、本実施形態においてホッパー20は上部ホッパー21と下部ホッパー22とに分割した分割型としたが、ホッパー20は通常の一体型としてもよい。ただし、本実施形態のように分割型とすれば、ゴム製バンド28(閉塞部材)の設置や交換を容易に行うことができるので、分割型が好ましい。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、エジェクター30を備える構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、ホッパー20の下に原料粉体を切り出す手段(例えばテーブルフィーダ、スクリューフィーダ等)を備え、これにより原料粉体を切り出して、切り出された原料粉体をキャリアガスにより搬送する構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, the configuration is provided with the
また、本実施形態では、噴出ノズル32によりキャリアガスを噴出する構成としたがこれに限定されるものではない。例えば、噴出ノズル32の他にも、払出口22aの下流側又はホッパー20内にキャリアガスを噴出する機構を備える構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, the carrier gas is ejected by the
本発明の溶射装置は、コークス炉、転炉、溶解炉、AOD炉、取鍋、タンデッシュ、真空脱ガス炉、混銑車、電気炉、焼却炉、誘導炉、加熱炉、ガラス炉などの可燃性金属粉体含有溶射が使用される工業窯炉等に利用可能である。 The spraying apparatus of the present invention is flammable such as a coke oven, a converter, a melting furnace, an AOD furnace, a ladle, a tandesh, a vacuum degassing furnace, a brazing wheel, an electric furnace, an incinerator, an induction furnace, a heating furnace, and a glass furnace. It can be used in industrial kilns and the like where metal powder-containing spraying is used.
10 原料粉体
20 ホッパー
21 上部ホッパー
21a 投入口
21b 鍔部
21c ピン
22 下部ホッパー
22a 払出口
22b 支持部
22c 支持溝
23 蓋部材
24 開閉弁
25 二重筒部分
26 開閉ダンパー(仕切機構)
27 貫通孔
28 ゴム製バンド(閉塞部材)
30 エジェクター
31 容器部
32 噴出ノズル
40 噴射手段
50 水平移送管
60 ゴムホース
70 垂直移送管
10
27 Through
30
40 Injection means 50
Claims (5)
前記原料粉体を貯蔵し当該原料粉体を払い出すホッパーと、
前記ホッパーから払い出された原料粉体と前記キャリアガスとを混合し前記混合物として搬送する搬送手段と、
前記搬送された前記混合物を噴射する噴射手段と、を備え、
前記ホッパーの側面部に貫通孔を設けるとともに、当該貫通孔を閉塞する閉塞部材として、当該貫通孔の外側に前記ホッパーよりも柔軟性を有する部材を設け、
常時は、前記閉塞部材が前記貫通孔を閉塞した状態にあり、
前記ホッパー内の圧力が上昇したときは、前記ホッパーよりも柔軟性を有する部材が変形して前記貫通孔が開放されることを特徴とする溶射装置。
A thermal spraying device for forming a fire-resistant composition by injecting and burning a mixture of a raw material powder containing a fire-resistant powder and a flammable powder and a flammable carrier gas.
A hopper that stores the raw material powder and discharges the raw material powder,
A transport means for mixing the raw material powder discharged from the hopper and the carrier gas and transporting the mixture as a mixture.
An injection means for injecting the conveyed mixture is provided.
A through hole is provided on the side surface of the hopper, and a member having more flexibility than the hopper is provided on the outside of the through hole as a closing member for closing the through hole.
At all times, the closing member is in a state of closing the through hole.
A thermal spraying device characterized in that when the pressure in the hopper rises , a member having more flexibility than the hopper is deformed to open the through hole.
加圧されたキャリアガスの流れにより前記ホッパーから前記原料粉体を吸入し、前記キャリアガスと前記原料粉体とを混合し前記混合物とするエジェクターであり、
前記噴射手段は、
前記エジェクターにより生成された前記混合物を噴射することを特徴とする請求項1に記載の溶射装置。 The transport means
It is an ejector that sucks the raw material powder from the hopper by the flow of the pressurized carrier gas and mixes the carrier gas and the raw material powder to obtain the mixture.
The injection means
The thermal spraying apparatus according to claim 1, wherein the mixture produced by the ejector is ejected.
前記ホッパーの下部領域に前記貫通孔を設けることを特徴とする請求項1又は2に記載の溶射装置。 A partition mechanism for partitioning the inside of the hopper into an upper area including an inlet and a lower area including a payout port is provided.
The thermal spraying apparatus according to claim 1 or 2, wherein the through hole is provided in the lower region of the hopper.
The through hole is spray apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that are provided along the circumferential direction of the hopper.
前記仕切機構は前記二重筒部分より上方に設け、
前記貫通孔は前記二重筒部分に設けていることを特徴とする請求項3又は4に記載の溶射装置。 The hopper includes an upper hopper having the inlet and a lower hopper having the outlet, and has a double-cylinder portion in which a lower end portion of the upper hopper and an upper end portion of the lower hopper overlap.
The partition mechanism is provided above the double cylinder portion.
The thermal spraying device according to claim 3 or 4, wherein the through hole is provided in the double cylinder portion.
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