JPH01151932A - 粉体の二方向払出し兼シール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、粉体の排出経路を粉体でシール（気密性を
保持）しながら、粉体の供給側とは圧力差のある二方向
へ同時に払い出すための装置に関し、とくに、二方向の
払い出し側の圧力も異なる場合の払い出しも可能な粉体
の二方向払出し兼シール装置に関するものである。

（従来の技術） 粉体でその排出経路をシールする機能を有する粉体の払
出し装置として、セメントや石炭などを一定量ずつ払い
出す用途については、従来より、第４図に示すように、
貯留槽ｌ゛の排出口３°に、Ｌ状に屈曲したいわゆるＬ
バルブ管５°の上端を接続し、Ｌバルブ管５°の水平管
部分に貯留槽１°からの粉体を堆積し、この堆積した粉
体を連続的に導入される窒素ガスなどによってパルス的
に吹きながら、一定量の粉体を払い出す構造のもの（以
下、前者という）が公知である。

また、その他の先行技術として、粉体排出ダクト下方の
Ｌ状屈曲部に粉体の流動用ガス吹出しノズルと搬送用ガ
ス吹出しノズルとを備え、前記り状屈曲部に堆積した粉
体を流動化させながら払い出す構造の払出し装置（特開
昭５２−６５３６７号、以下後者という）が提案されて
いる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記した従来の粉体払出し装置は、下記
のような点で問題があった。

（ａ）前者および後者のいずれも払出し方向が一方向で
あり、二方向への払い出しはできない。

（ｂ）前者又は後者の下流側に分岐管を設け、その分岐
部に機械式切換弁を配備して、この切換弁で払い出し方
向を切り換えて二方向へ払い出仕るように構成すること
が考えられるが、このような機械式の弁を用いた構成で
は、弁体と管壁との間隙に粉粒体が嵌入して弁が切り換
えできなくなるなどの種々のトラブルが発生するおそれ
がある。

（ｃ）前記（ｂ）の構成では、二方向へ同時に払い出す
ことができない。また、前記分岐部の切換弁を取りのぞ
いて同時に二方向へ払い出すように構成すると、二方向
の払出し側聞の圧力に差がある場合に、両払出し間の圧
力を保持できず、また、高圧側へは粉体を払い出せない
おそれがある。

（ｄ）たとえば製鉄原料に使用される鉄鉱石のように幅
広い粒度分布をもつ粉体を払い出す場合に、前者は、閉
塞防止の面から貯留槽の排出口を最大粒度の粉体が通過
できろ程度に大きく設定しておかなければならないが、
そのように大きくすると、粉体の払出し量を一定にする
ことができない。また、後者は、粒度の大きい粉体を流
動化するのが困難で、スムーズに払い出しできないため
、排出口が閉塞されるおそれがある。

（発明の目的） この発明は上述の点に鑑みなされたもので、粉体で排出
経路をシールしながら同時に二方向へ払い出すことがで
き、また、供給側および二方向の払出し側聞の差圧を保
持でき、しかも、幅広い粒度分布を有する粉体を払い出
すことができ、粒度の大きな粉体の払い出しもスムーズ
で排出口が閉塞されることがなく、さらに、粉体の一方
向への払出し量を調整することにより、分散板上の粉体
の堆積量を一定にして確実に排出経路をシールできる粉
体の二方向払出し兼シール装置を提供しようとするもの
である。

（問題点を解決するための手段） 上記した目的を達成するためのこの発明の要旨とすると
ころは、筒状容器内の底部寄りに、多数のガス通孔を穿
設した分散板を配設し、この分散板の適所に開設した排
出口より容器底部を貫通して第１粉体排出管を下方へ延
設するとともに、容器頂部を貫通して前記分散板の上部
に粉体供給管を挿設し、容器底部付近にはガス導入管を
接続するとともに、第２粉体排出管を容器中腹部もしく
はその上方に接続し、容器底部付近より導入したガスに
より容器内の粉体を流動化させ、前記粉体供給管の下端
部が流動層内に埋まるようにし、その粉体の一部を前記
ガスに伴って前記第２粉体排出管から排出するようにし
たことである。

（作用） この発明の二方向払出し兼シール装置によれば、粉体供
給管より容器内に供給された粉体は、既に分散板上で流
動化している粉体中に落下して、供給管の下端部はこの
流動化している粉体中に常時埋入して供給管側、第１粉
体排出管側および第２粉体排出管側間の差圧が保持され
る、そしで、第１粉体排出管付近の粉体は第１粉体排出
管から下方へ払い出され、また、分散板上の粉体はその
通孔を上昇するガス流によって流動化され、同時に粉体
の塊状化ら防止されて、粉体の一部は前記ガスの上昇に
伴って第２粉体排出管から払い出される。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図はこの発明の粉体の二方向払出し兼シール装置を示
す断面図である。

図において、Ｉは上下両端が閉塞された筒状容器で、こ
の容器Ｉ内の底部寄りに、多数のガス通孔２ａが穿設さ
れた分散板２が配設されている。

なお、各ガス通孔２ａ上には、ガス通孔２ａからの粉体
の落下防止のため、第２図に示すように、横向きのガス
通孔２ｂを有する下端開口の円筒形のカバー２ｃが一体
に装着されている。また、分散板２の中央部には排出口
３が開設され、この排出口３より容器１の底部を貫通し
て第１粉体排出管４が下方へ延設されている。

５は粉体供給管で、この供給管５は容器１頂部を貫通し
て前記分散板２の排出口３の直上まで挿設されている。

６はガス導入管で、このガス導入管６の一端は容器１の
底部付近（前記分散板２下方）に接続され、また、導入
管６の他端は流ｆｆｌｆｆ節弁７を介してガス供給源８
に接続されている。なお、このガスには、窒素ガスなど
の不活性ガスが主として用いられる。９は第２粉体排出
管で、この第２粉体排出管９は容器１の中腹部もしくは
その上方に接続されている。

ＩＯは差圧検出器で、容器１内の分散板２上部と容器ｌ
内の頂部付近とに圧力検出端子１０ａ、ｌＯｂがそれぞ
れ配備され、両端子１０ａ、ｌＯｂで検出された圧力値
Ｐ＾及びＰａが差圧検出器ｌＯに送られて両者間の圧力
差ΔＰが検出される。そして、検出ＨＣｌ０によって検
出された差圧値ΔＰは、前記流量調節弁７の制御装置１
１に送られる。また、制御装置１１では前記差圧値が予
め設定された差圧値に等しいか否かが比較され、両差正
値が異なる場合には、調節弁７の開度が調節され、容器
！内へのガスの導入量が増減されるようになっている。

１２は前記粉体供給管５内に設置される粉体のレベル計
で、このレベル計１２は前記粉体供給管５の上部に配備
され、供給管５内の粉体がレベル計１２の高さまで堆積
してレベル計１２に接触した時には、前記制御装置１１
を介し調節弁７の開度を規定増量分さらに開いて容器ｌ
内へのガスの導入量を増大するか、あるいは前記レベル
計１２を連続計測用レベル計に構成して、そのレベル信
号を外部設定信号として制御装置１１に人力し、制御す
べき設定差圧値をレベル信号により自動的に変更する。

つぎに、上記した実施例の装置について、その使用態様
を説明する。第１図において、粉体供給管５から容器ｌ
内に供給された粉体は、その直下の第１粉体排出管４内
へ落下し、この第１粉体排出管４内が粉体で一杯になる
と、分散板２上に堆積していく。そして、分散板２上に
堆積する粉体の高さが一定のレベルに達する（この状態
で供給管５の少なくとも下端部は粉体中に埋まる）と、
前記調節弁７を開放してガス導入管６より容器！内の分
散板２下方にガスを導入する。容器１内に導入されたガ
スは、分散板２のガス通孔２ａ、２ｂを上方に吹き抜け
て、分散板２上の粉体を流動化させる。また、容器ｌ内
に導入されたガスは、容器ｌの空塔部より第２粉体排出
管９へ排出されるが、この排出されるガスに伴って流動
層の上方に浮遊する粉体が第２粉体排出管９から、（他
の容器へ）払い出される。

一方、前記供給管５から供給される粉体の一部および分
散板２上の粉体の一部は、第１粉体排出管４から（他の
容器へ）払い出される。なお、容器１内に供給される粉
体のうち、とくに粒度の大きいものは供給管５から第１
粉体排出管４へ直接落下するので、容器ｌ内に堆積する
ことなく払い出される。

ところで、前記差圧検出器１０によって検出される分散
板２上部と頂部付近との差圧ΔＰ（この差圧は分散板２
上に流動化している粉体の高さに比例する）が設定圧と
異なる場合は、容器ｌ内に導入されるガスの流ｆｆ１７
＞＜１７４整され、これにより第２粉体排出管９からの
粉体の払出し量が調整（増ｍ又は減量）されるので、分
散板２上の粉体の高さは所定の高さにもどる。この結果
、前記差圧ΔＰは設定圧になる。

このようにして、分散板２上の粉体の高さは規定値に保
たれるので、粉体の供給側圧力Ｐ。と二方向の払出し側
圧力Ｐ＋、Ｐｔかそれぞれ保持されることになる。また
、前記実施例では、粉体供給管５と第１粉体排出管４の
水平方向の位置を一致さけたが、粉体の粒度分布の幅が
小さい場合は、供給管５と第１粉体排出管４（排出口３
を含む）の位置をズラして供給管５からの粉体がいった
ん分散板２上に堆積するようにしてもよい。

第３図はこの発明の前記実施例の払出し兼シール装置を
備えた製鉄用の溶融還元系統図である。図に示すプロセ
スは、溶融還元工程で発生する高温の還元力を有するガ
スを用いて鉄鉱石を固体状態で予備還元し、そののち溶
融還元するもので、２１が溶融還元炉、３１が予備還元
炉で、予備還元炉３１は、幅広い粒度分布を有する鉄鉱
石を同時に予備還元し、粗粒状の鉱石と微粉粒状の鉱石
とをそれぞれ別々に排出する構造からなる。この予備還
元炉３１の特徴的な構成は、還元ガスを整流するための
通孔を配した分散板３６を漏斗状に形成して炉体底部寄
りに設置し、その中央部に排出管３４を接続するととも
に、炉３１頂部に接続した還元ガスの排出管３５には、
サイクロンセパレータ３８を介装し、そのサイクロンセ
パレータ３８の底部に本発明の二方向払出し兼シール装
置Ａを接続している。そして、この装置への前記第２粉
体排出管９が、予備還元炉３１の中腹部に接続されてい
る。ところで、前記予備還元炉３１では、供給管３２か
ら炉内に装入された鉄鉱石は、粗粒、中粒、微粉粒がそ
れぞれ炉内において、移動層３７ａ１気泡流動層３７ｂ
１高速循環流動層３７ｃを形成して還元ガスと接触・反
応し、予備還元されて中・粗粒鉱石は分散板３６の排出
管３４からＬバルブ４２および予備還元鉄投入管４３を
経て溶融還元炉２１内に投入される。

一方、微粉粒状鉱石は前記サイクロンセパレータ３８で
捕集されて粉体供給管５より容器１内に落下し、容器ｉ
内で流動化されて塊状化が防止され、粉体（微粉粒状鉱
石）の一部は窒素ガスなどの不活性ガスに伴って第２粉
体排出管９から予備還元炉３１へ循環されるとともに、
残りの粉体（微粉粒状鉱石）は第１粉体排出管４からＬ
バルブ４５および鉱石装入管４４を経て溶融還元炉２１
内に装入される。

また、この還元工程において、容器ｌへの粉体供給側の
サイクロンセパレータ３８底部の内圧Ｐａ、容器１から
の一方の粉体払出し側である予備還元炉３１の内圧Ｐ、
および他方の粉体払出し側であるＬバルブ４５の内圧Ｐ
ｌは、通常、Ｐ。

＞ｐＯ＞ｐｌの関係になっているが、本発明の払出し兼
シール装置Ａにより圧力差が確実に保持される。また、
第１粉体排出管４からＬバルブ４５を介して払い出され
る粉体のｆｉｔ　ｗ　＋は通常−定であるので、サイク
ロンセパレータ３８で捕集されて粉体供給管５より容器
！内に供給されろ粉体のｍ　ｗ　ｏが変化した場合には
、分散板２上に堆積する粉体の高さが変化することにな
り、この高さの変化は前記差圧検出器１０により差圧値
ΔＰの変化量として検出され、このΔＰの変化量が０に
なるよう調節弁７を介し容器ｌ内へのガスの導入量が制
御される。いいかえれば、容器１内へ供給される粉体の
ｍＷｏの変化に関連してガスの導入量を制御することに
より、Ｗ。

＝Ｗ　＋　＋　Ｗ　ｔとなるように第２粉体排出管９か
ら払い出される粉体のｆｆｌ　Ｗ　ｖが調整されるので
、分散板２上の粉体の高さは規定値に維持される。

（効果） 上記のように構成したこの発明の粉体払出し兼シール装
置によれば、下記の如き効果を奏する。

（１）粉体で排出経路をシールして供給側および二方向
の払出し側の差圧を保持しながら同時に二方向へ払い出
すことができる。

（２）粉体の供給側および二方向の払出し側での相互の
圧力干渉がない。

（３）幅広い粒度分布を有する粉体を払い出すことがで
き、粒度の大きな粉体の払い出しもスムーズで排出口が
閉塞されることがない。

（４）実施態様項に記載の構成によれば、粉体の一方向
への払出し量を調整することにより、分散板上の粉体の
債を常に規定値にして確実に排出経路をシールできる。

（５）粉体の排出を完全に連続的に行い得る。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の払出し兼シール装置の実施例を示す
断面図、第２図は第１図の分散板の一部拡大断面図、第
３図はこの発明の前記実施例の払出し兼シール装置を備
えた製鉄用の溶融還元系統図、第４図は従来の一方向払
出し装置の断面図である。 １・・・容器、２・・・分散板、２ａ、２ｂ・・・ガス
通孔、３・・・排出口、４・・・第１粉体排出管、５・
・・粉体供給管、６・・・ガ反導入管、７・・・調整弁
、９・・・第２粉体排出管、１０・・・差圧検出器。 第１図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）筒状容器内の底部寄りに、多数のガス通孔を穿設
   した分散板を配設し、この分散板の適所に開設した排出
   口より容器底部を貫通して第１粉体排出管を下方へ延設
   するとともに、容器頂部を貫通して前記分散板の上部に
   粉体供給管を挿設し、容器底部付近にはガス導入管を接
   続するとともに、第２粉体排出管を容器中腹部もしくは
   その上方に接続し、容器底部付近より導入したガスによ
   り容器内の粉体を流動化させ、前記粉体供給管の下端部
   が流動層内に埋まるようにし、その粉体の一部を前記ガ
   スに伴って前記第２粉体排出管から排出するようにした
   ことを特徴とする粉体の二方向払出し兼シール装置。
2. （２）前記分散板上部の圧力と前記分散板上に形成され
   ている粉体の流動層上方の空塔部圧力間の差を差圧検出
   器によって検出し、この差圧が一定になるように前記ガ
   スの導入量を調整するようにした特許請求の範囲第１項
   に記載の粉体の二方向払出し兼シール装置。
3. （３）前記粉体供給管と第１粉体排出管との両軸線が一
   致するように配置した特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の粉体の二方向払出し兼シール装置。