JPH0259407A

JPH0259407A - 非酸化物用脱カーボン方法および装置

Info

Publication number: JPH0259407A
Application number: JP63211628A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kawasaki; 川崎　憲二; Toshibumi Dai; 提　俊文; Mutsuo Hayashi; 睦夫林; Senjo Yamagishi; 山岸　千丈
Original assignee: Nihon Cement Co Ltd; Research Development Corp of Japan
Current assignee: Japan Science and Technology Agency; Nihon Cement Co Ltd
Priority date: 1988-08-26
Filing date: 1988-08-26
Publication date: 1990-02-28
Anticipated expiration: 2013-03-18
Also published as: JP2729383B2

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】ａ、　産業上の利用分野本発明は、カーボンを含有する非酸化物よりカーボンを
除去する方法およびそれを実施するための装置に関する
。

ｂ、　従来の技術５ｘｓＮａ＋　ＳｔＣ＋　ＴｌＣｌ　ＡＩ！Ｎ＋サイア
ロンなどの非酸化物は、必要とする金属元素を含んだ化
合物粉末に、カーボンあるいはその前駆体の粉末を混合
し、非酸化雰囲気で高温焼成して得られる。その非酸化
物には通常、多いときで約３０％〜５０％の遊離したカ
ーボンが含まれているので、これに脱カーボン処理を施
さなければならない。

その方法は、皿状のベッセルに原料、つまり合成された
非酸化物を入れ、高温空気で加熱し、カーボンを燃焼さ
せる方法である。この方法の欠点は、一定寸法のベッセ
ル内に原料を多量に投入するとベツド層が厚くなり、し
かも原料を静止状態で加熱するため、高温空気が層下部
にまで達せず、また、層上部におけるカーボンが燃焼し
ない、そのため脱カーボンしきれず、数％のカーボンを
非酸化物中に残すので品質上好ましくない。

逆にベツド層を薄くすると品質は向上するが、一定の生
産量を確保するにはベッセル数を増やさなければならな
い、その分設備も大きくしなければならないのは当然で
あるが、この場合高温空気の流れが、各ベッセルにまん
べんに当たるようにするのがむつかしい。そのため、一
部のベッセルでは完全に脱カーボンできるが、他の一部
のベッセルでは脱カーボンしきれない場合が往々にして
起こる。したがって、それらベッセルから取り出し混合
した製品には、相当量のカーボンが残存する場合があっ
た。しかも、その残存カーボン量は各ロフトごとに相違
し、品質が安定しない。

Ｃ９発明が解決しようとする課題カーボンを含有する非酸化物から脱カーボンするための
従来の方法には、上述した欠点があり、非酸化物を酸化
させずにそれからカーボンを殆んど完全に除去する方法
と装置の提案がのぞまれていた。

ｄ、　課題を解決するための手段本発明は上記課題に応えるためのもので、その要旨は、
カーボンを含有する非酸化物を容器に供給し、容器外部
からの加熱手段および容器内への高温空気の導入により
容器内の非酸化物を流動させながら加熱して非酸化物中
に含有したカーボンに着火せしめ、しかるのち容器外部
からの冷却および容器内へ導入した高温空気の常温空気
への切替により容器内を所定の湿炭に保ち、かつ引続き
流動化させながらカーボンを燃焼消去させることを特徴
とする非酸化物の脱カーボン方法、および外側面に加熱
用ヒータが付設された容器、該容器を覆うケーシング、
該容器と該ケーシングとの間に設けられた空気の入出可
能な空気室を存し、咳容器の天井部には排気管と非酸化
物供給管とを備え、下端部には空気加熱用ヒータを内蔵
した空気導入室が分散板を介して配設され、かつ非酸化
物排出装置が配設され、下部には該容器を貫通した冷却
用パイプを備えてなる非酸化物用脱カーボン装置にある
。

以下、図面を参照しながら本発明の方法と装置を説明す
る。図において、■は金属製例えばステンレス（ＳＩＪ
Ｓ　３１０）製の容器であり、その横断面形状は円形、
四角形など、任意の形状でよい。２は容器１の外周に設
けられたヒータ、３は容器ｌの内周に形成されたキャス
タブルである。これは容器の耐火性向上と高温になった
ステンレス片が非酸化物に混入するのを避けるために用
いるもので、その主成分は、例えばＳｔＣである。

容器１には、その頂部に原料供給管４および排気管５が
設けられ、その下部は倒立截頭円錐形部６が形成され、
核部６の底部には、側方に製品を抽出するための開閉器
７を備えたシュート８が設けられ、さらに底部直下に分
散板９を備えた空気導入室１０が形成されている。分散
板９は例えば直径１−の有孔ステンレス板からなる。

１１は空気導入室１０に設けたヒータ、１２は燃焼用空
気導入室である。

１４は空冷管であり、例えばステンレスチエープからな
り、その複数本が容器ｌの下部領域を貫通して、互いに
直交して複数段にわたって配設されている。各空冷管１
４は容器１の内面と同様にキャスタブル３で覆われてい
る。

１５はケーシングであり、該ケーシングと容器１との間
に空気室１６が設けられ、１７はその入口、１８はその
出口である。

１９は容器１の上面に設けた上部空冷ジャケット、２０
、２１はその人口と出口、２２は容器ｌの倒立截頭円錐
形部６の外周に、これにほぼ対応して設けられた下部空
冷ジャケットであり、２３．２４はその入口と出口であ
る。

上記ケーシング１５は鉱物繊維等の断熱材２５によって
覆われている。

ｅ、　作用上記装置は、次のようにして操作する。

まず、全ヒータ２，１１をＯＮにし、燃焼用空気を導入
管１２がら空気導入室１０に供給し、ヒータ１１で加熱
してから分散板９を通って容器１内に導入し、容器全体
を約５００℃以上にする。

次いで、カーボンを含む合成非酸化物の粒径０．２〜３
ｍの乾燥原料をロータリーフィーダ（図示していない）
を経由して、その一定量を原料供給管４から容器ｌ内に
供給する。

そして、容器１内と空気導入室１０内との差圧計を見な
がら、前者がわずかにマイナス圧になるように排気量お
よび燃焼用空気量を！１１Ｍシながら、原料を容器内で
流動状態にする。

原料は流動している間に約５００℃に昇温し、その表面
に存在するカーボンが燃焼を開始する。燃焼を始めると
容器内の温度はさらに上昇し、非酸化物粉末を酸化する
恐れがあるので、全ヒータをＯＦＦにすると共に、上部
空冷ジャケラ）１９、空気室１６、下部空冷ジャケット
２２および全ての空冷管１４に空気を導入し、その空気
量をコントロールしながら、塔内温度を約７００℃に保
持する。

原料のカーボンの燃焼は導入される燃焼用空気でもって
表面から内部へと継続する。燃焼がある程度進行し、未
燃カーボン等が少なくなると、塔内温度が降下し始める
。しかし、この時点では燃焼が原料の芯部にまで到達し
ていないので、各ジャケラ１−１９．２２．空気室１６
、各空冷管１４の空気の導入量を減らして塔内温度を一
定にする。燃焼がさらに進行すると未燃カーボンはさら
に減り、燃焼量も減るため、塔内温度が降下し始める。

燃焼を完全にするため、各ジャケット、加熱室、各空冷
管の空気の導入を停止すると同時に、全ヒータをＯＮに
して容器全体の温度を維持する。

燃焼の終点は、排気管から排出される排気のＣＯおよび
ＣＯ８を測定し、それらがほぼ零になった時点である。

終点の確認をしたのち、全ヒータをＯＦＦにする。

次いで、開閉器７を作動させ（図では左方に動かして）
、製品をシュート８から装置外に抽出する。

上記操作の間において、原料は、容器１内において、高
温下、流動状態において、しかも富酸素の状態で、カー
ボンの燃焼が終了するまでおかれる。

ｆ、　実施例全ヒーター２，１１をＯＮにして燃焼用空気を導入管１
２がら空気導入室１０に供給し、ヒータ１１で加熱して
から、分散板９を通して容器ｌ内に２．５Ｎｎｆ／ｗｉ
ｎ　ｒｔｒで導入し、容器全体を５００°Ｃにする。カ
ーボンを含む合成非酸化物の粒径０．２〜３ＩＩＩ１１
の原料（サイクロンとＳｉＣの複合粉末）２８ｋｇ／ｒ
Ｔｆを原料供給管４より容器内へ供給する。原料の流動
化を容器内の圧力により確認しながら燃焼用空気をヒー
タ１１で７５０　℃にする。

次いで原料中のカーボンの着火、燃焼を容器内の温度上
昇、排ガスのＯ８濃度により確認したのち、全ヒータ、
空気導入室のヒータをＯＦＦにし、燃焼空気を加熱空気
より常温空気に切り換えるとともに、上部空冷ジャケッ
ト、空気室、下部空冷ジャケットおよび冷却管に空気を
導入して容器内温度を７００℃に保つ、原料の着火確認
後、３０分経過したのち、常温燃焼用空気を２．５−＋
１．７Ｎｒｒｆ／ｍ１ｎｎｆにする。さらに２０分経過
後、容器の冷却を停止し、全ヒータおよび空気導入室の
ヒータをＯＮにして容器内温度を７００℃に保ち、かつ
常温燃焼用空気を１．７　→０．８Ｎｒｄ／＊１ｎｒｒ
ｌにする。（原料中の未燃カーボンが少なくなるため、
容器内温度が下がり始める）上記状態を２０分保ったのち、排ガス中のＣＯ＋　ＣＯ
ｚ濃度を測定し、（ゼロになる）カーボンの燃焼の終点
をｉｌｍしたのち、開閉器７を作動させて、シュート８
より製品を抽出した。

上記原料の主成分と脱カーボン後の製品の主成分を下表
に示す。

示す縦断概念図である。

■・・・容器、３・・・キャスタブル、８・・・シュート、ｉｏ・・・空気導入室、１４・・・空冷管、１９・・・上部空冷ジャケラ２２・・・下部空冷ジャケラ本発明の方法は、はぼ回分式に行なわれるが、上述のよ
うにカーボンの燃焼は完全に行なわれるので、得られる
製品はカーボンを含んでおらず、ロフト間におけるカー
ボン含有量にバラツキは生じない。

ｇ、　発明の効果本発明によれば、カーボンを含む非酸化物中の脱カーボ
ンを効率良く行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】

（１）カーボンを含有する非酸化物を容器に供給し、そ
れを流動化させながらカーボンを燃焼消去させることを
特徴とする非酸化物の脱カーボン方法。
（２）カーボンを含有する非酸化物を容器に供給し、容
器外部からの加熱手段および容器内への高温空気の導入
により容器内の非酸化物を流動させながら加熱して非酸
化物中に含有したカーボンに着火せしめ、しかるのち容
器外部からの冷却および容器内へ導入した高温空気の常
温空気への切替により容器内を所定の温度に保ち、かつ
引続き流動化させながらカーボンを燃焼消去させること
を特徴とする非酸化物の脱カーボン方法。
（３）外側面に加熱用ヒータが付設された容器、該容器
を覆うケーシング、該容器と該ケーシングとの間に設け
られた空気の入出可能な空気室を有し、該容器の天井部
には排気管と非酸化物供給管とを備え、下端部には空気
加熱用ヒータを内蔵した空気導入室が分散板を介して配
設され、かつ非酸化物排出装置が配設され、下部には該
容器を貫通した冷却用パイプを備えてなる非酸化物用脱
カーボン装置。