JPH02283642A - 飛翔溶融物の冷却方法 - 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〕 本発明は、金属精錬過程で発生する溶融スラグを、周囲
に羽根のついた回転円筒体上に落下させるかあるいはエ
アブロワによって吹き飛ばし、溶融スラグ自身の表面張
力により粒状化させて回転円筒体の内部に飛翔させて、
粒状スラグを安定に製造する方法に関する。

【従来の技術〕

金属精錬によって生ずる熔融スラグを、インペラー状の
回転体に衝突させて、溶融スラグの表面張力によって、
ロータリーキルンのような、回転円筒体内に飛翔させ、
水ミストと換気により強制冷却させて、粒状スラグを製
造する方法は、本山１１Ａ−もが、すでに特願昭６２−
２６８９７７号によって提案している。この際、粒状ス
ラグを安定して生産する要点は、ロータリークーラー内
を飛翔するスラグをいかに均一に冷却するかという点に
ある。この一定の冷却状態の雰囲気をつくる方法として
、本出願人らは、更に、特願昭６３−２５２２５０号に
より提案している。

〔発明が解決しようとしている問題点〕溶融スラグのよ
うな溶融物は、流動性不良に伴い、流入量のばらつきや
、溶融物の温度変化が発生し、そのため、予め設定させ
た一定の冷却条件では、冷却の過不足が発生する。過多
の場合は余剰冷却液体が排出口より排出され、その液体
処理等の必要性が生じ設備費が真人となる。また、不足
した場合は、製品温度が異常上昇し設備に与えるダメー
ジが真人となる。したがって一定の冷却条件で冷却する
ためには、溶融原料の流入量の変化や溶融温度の変化に
伴った冷却媒体量の調整が必要となる０本出願人らが発
明したような、気体と液体による２元系の冷却媒体にて
冷却する場合は、比熱の関係から液体量を調整したほう
が効果が大きいことは周知である。従って、溶融原料の
流入量の変化、温度変化を、換気する気体の温度や飛翔
スラグの熱流量により察知して、その変化に応じて、冷
却液体量を調整する方法が考えられる。この例として、
冷却液体を増減させる方法は、液体を送り出すポンプの
回転数をたとえば、インバーター等により制御して変化
させるか、または、可変流量弁を排気温度変化に対応さ
せて、制御する方法が考えられる。しかし実際に変化速
度に対応してこの様な制御を行うことは、非常に複雑で
あり、かつ自動制御化することは至難である本発明はこ
のような事情に鑑みてなされたもので、溶融スラグ量あ
るいは排気ガスの温度を検出して安定して粒状スラグを
製造する飛翔熔融物の冷却方法を提供することを目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的に沿う請求の範囲第１項記載の飛翔溶融物の冷
却方法は、金属精錬過程で発生する溶融スラグを、回転
するインペラ上に落下させるか、あるいはエアブロワに
よって吹き飛ばし、溶融スラグ自身の表面張力により粒
状化させて回転円筒体の内部に飛翔させ、ミストノズル
から噴き出る水ミストと、該回転円筒体の換気によって
強制冷却させて粒状スラグを製造する方法にあって、排
気ガスの温度あるいは飛翔スラグの温度に応じて、上記
水ミスト量を適量に制御するようにして構成されている
。

また、請求の範囲第２項記載の飛翔溶融物の冷却方法は
、金属精錬過程で発生する溶融スラグを、回転するイン
ペラ上に落下させるか、あるいはエアブロワによって吹
き飛ばし、溶融スラグ自身の表面張力により粒状化させ
て回転円筒体の内部に飛翔させ、ミストノズルから噴き
出る水ミストと、該回転円筒体の換気によって強制冷却
させて粒状スラグを製造する方法にあって、溶融スラグ
の流入量を測定することによって、上記水ミスト量を適
量に制御するようにして構成されている。

〔作用〕

請求の範囲第１項〜第２項記載の飛翔溶融物の冷却方法
においては、溶融状態の原料をインペラの回転力あるい
はエアブロワ等により、回転円筒体からなるチャンバー
内に飛翔させて自らの表面張力により粒状化させ、気体
と液体の２元系の媒体において急速冷却させ、粒状固形
化する。

ところが、溶融スラグの流入量が増加することにより排
気温度が上昇する。この排気温度の上昇を所定位置に設
置された、熱センサにより感知する。その取付は位置は
、熱センサが温度計の場合は、排気ダクトもしくは回転
円筒体内に、また熱センサが熱量計の場合は回転円筒体
入口上部の溶融スラグが直接当たらない位置とするのが
好ましい。

熱センサの測定値が所定温度あるいは所定熱流値に達す
ると、例えば、多数のミストノズルに連結される第１番
目の電動開閉弁に開信号が発せられ弁が開く、それによ
って冷却液媒体量が増加し、排気温度あるいは熱演値が
所定値以下まで低下するが、これを確認して該電動開閉
弁には閉信号が発せられ弁が閉じる。それによってまた
冷却媒体量の減少することとなり、再び排気温度あるい
は熱流値が所定値以上まで上昇すると第１番目の電動開
閉弁に開信号が発せられる。

そして、上記動作を繰り返しながら、結果的には一定の
温度範囲内に収まることとなる。また、第１番目の電動
開閉弁が開いてもさらに温度上昇した場合、第１番目の
設定温度より高めに設定された、第２番目の設定温度を
超えることとなり、第２番目の電動開閉弁が開き、冷却
媒体量が更に増加する。そして、更に温度範囲のばらつ
きが大きい場合は、さらに第３、第４またはそれ以上の
ミストノズルに連結される電動開閉弁を設けることによ
り対応できる。

なお、電動開閉弁が開いてい（に伴い、冷却液体圧力が
低下しない様な工夫が必要である。これは、各電動開閉
弁の手前に減圧弁を設けて、減圧弁の前部を減圧弁設定
圧より高めの圧力に設定すれことによって可能である。

請求の範囲第２項記載のの飛翔溶融物の冷却方法におい
ては、溶融スラグの流入量が増えれば、結果として全熱
量が増加し冷却する水が不足する、そこで、上記溶融ス
ラグの流入量を、直接重量計によって測定し、上記ミス
トノズルから吹き出される水の量を制御することによっ
て、適量の冷却水を提供することができる。

〔実施例〕

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化し
た実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明の実施例に係る飛翔溶融物の冷
却方法を適用した装置の一部切欠き斜視図、第２図は該
装置の冷却液体量制御装置の概略構成図、第３図は本制
御系のフローチャート図、第４図は本方法によって実施
した排気温度と冷却液体流量との関係を示すグラフであ
る。

第１図のように本発明の実施例を通用した粒状スラグの
製造装置ｌは図示しないモーターによって、回転駆動さ
れ、周囲に衝突板が設けられた回転ドラム４とこれらを
包みやや傾斜して配置された回転円筒体６と、該回転円
筒体６の後方底部に配置された製品搬出コンベヤ１０と
、内部の空気を吸引する排気管８と、上記回転円筒体６
の内側上部の両脇に設けられたミストノズルに連結され
る冷却液配管１５〜２３とを有して構成されている。以
下、これらについて詳しく説明する。

上記冷却液配管１４〜２３の元部には、第２図に示すよ
うに、それぞれ独立して電動開閉弁３９〜４３が取り付
けられており、電動開閉弁の手前には減圧弁３４〜３日
を設けて、該減圧弁の前部の液圧を減圧弁の設定圧より
高めの圧力に設定している。

上記電動開閉弁３９〜４３には、排気温度計４４の信号
をもとに制御盤４５によって開閉信号が与えられる。冷
却液体は、タンク３１からポンプ３２によって供給され
る。さらにポンプ保護のために、安全弁３３を設けて、
冷却液体圧力が異常に上昇しない様に配慮している。そ
れぞれの電動開閉弁３９〜４３は第３図のフローチャー
トに示す例のごと（、所定の温度にて開くようにあらか
じめセットされている。ここでは−例として温度設定値
を、第１番は、８０’Ｃ，第２番ｔｏｏ’ｃ。

第３番１１５°Ｃ１第４番１３０°Ｃ１第５番１４５°
Ｃである。なお、この温度は必要に応じて自由に設定出
来るようにしている。また冷却液体流量もｌ配管あたり
１０２／分と設定しているが、この’ＪＡＭもノズルの
個数、設定圧力等を変化させるなどして自由自在に設定
可能である。

第３図、第４図を参照しながら、この制御系の作動状態
を説明する。まず、溶融原料の流入開始直後から、排気
温度は次第に上昇する。８０’Ｃを超えると、第１番の
電動開閉弁３９が開き１Ｏ１Ｚ分の割合で冷却液体が放
出し始める。この放出にかかわらず、さらに温度上昇す
るため、１００゛Ｃを超えた点で第２番の電動開閉弁４
０が、１１５°Ｃで第３番の電動開閉弁４１が、１３０
°Ｃで第４番の電動開閉弁４２が開く、この点で、合計
４０２／分となり、ようやく排気温度が低下し始めた。

溶融原料流入開始から３分１０秒経過後、１３０’Ｃを
切ったため、第４番の電動開閉弁４２が閉じられる。そ
れで一応小康状態が続くが、温度低下し始め、流入開始
から４分２０秒経過後、１１５℃を切ったため第３番の
電動開閉弁４１を閉じて合計冷却液体流量で２０１！、
７分となる。

この例では排気温度を１００℃〜ｌ　５０　’Ｃの範囲
内に収まるようにしたものであるが、このように排気温
度を察知して冷却液体流量を制御する方法は非常に有効
でありこの流量の増減により、排気温度を一定の範囲内
に収束させることが可能である。また、この方法により
、溶融原料の流動性変化による注入量のばらつきや、温
度変化に対しても、冷却液を簡単な制御にて過不足なく
、供給することができる。

ここで、第１図において、２はスラグ鍋、３は転倒台、
９は溶融スラグ、７は冷却水量調整装置を、１１．．１
２．１３．１４はミストノズルを示し、第２図において
４６〜５０は冷却水の配管を示す。

また、この実施例においては、排気ガスの熱を排気温度
センサーによって検出して、この温度によって電動開閉
弁を開閉したが、別の方法とじて溶融スラグを導く樋５
の下部に重量計を取付けて溶融スラグの流入量を計測し
、この量に見合うだけの水を上記電動開閉弁を開閉して
流すことも可能である。

そして、上記溶融スラグの流入量はインペラの付いた回
転体４の下部に重量計を取付けることによって測定する
ことも可能であり、場合によっては回転体４の回転動力
をフィードバンクして、ミストノズルからの水の量を制
御することも可能である。

〔発明の効果〕

請求の範囲第１項、第２項記載の飛翔溶融物の冷却方法
は以上の説明からも明らかなように、簡単な制御方法に
て、例えば、溶融スラグの流入量が瞬間的に増加するこ
とがあっても、それに対して、冷却液体流量を瞬間的に
増加させることにより、製品の品質、例えば気孔率、比
重、結晶化の程度を安定させると共に、製品の温度上昇
に伴う、排出コンベヤの火災の発生や、回転円筒体の熱
膨張による種々の弊害を未然に防止することができる。

また、溶融スラグの流入量が減少しても、冷却液体流量
もそれに応じて減少させるため、過冷却による製品排出
部の水浸し状態等も無（なる、更に温度設定によっては
、製品を乾燥状態にて製造することも可能で、上記のよ
うな場合の液体処理設備や、乾燥機等の設置が不要とな
る。そして、冷却液体量も必要最小限の量で済み、その
効果は絶大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る飛翔溶融物の冷却方法を
適用した装置の一部切欠き斜視図、第２図は該装置の冷
却液体量制御装置の概略構成図、第３図は本制御系のフ
ローチャート図、第４図は上記装置を使用した実験結果
による排気温度と冷却液体流量との関係を示すグラフで
ある。 〔符号の説明〕

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属精錬過程で発生する溶融スラグを、回転する
   インペラ上に落下させるか、あるいはエアブロワによっ
   て吹き飛ばし、溶融スラグ自身の表面張力により粒状化
   させて回転円筒体の内部に飛翔させ、ミストノズルから
   噴き出る水ミストと、該回転円筒体の換気によって強制
   冷却させて粒状スラグを製造する方法にあって、排気ガ
   スの温度あるいは飛翔スラグの温度に応じて、上記水ミ
   スト量を適量に制御することを特徴とする飛翔溶融物の
   冷却方法。
2. （２）金属精錬過程で発生する溶融スラグを、回転する
   インペラ上に落下させるか、あるいはエアブロワによっ
   て吹き飛ばし、溶融スラグ自身の表面張力により粒状化
   させて回転円筒体の内部に飛翔させ、ミストノズルから
   噴き出る水ミストと、該回転円筒体の換気によって強制
   冷却させて粒状スラグを製造する方法にあって、溶融ス
   ラグの流入量を測定することによって、上記水ミスト量
   を適量に制御することを特徴とする飛翔溶融物の冷却方
   法。