JPH0311523Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はたとえば転炉から排出される溶融スラ
グを風砕して粉粒体とする転炉スラグ風砕装置に
使用して好適な高温粉粒体から熱回収を行なう粉
粒体接触式ボイラに関する。

まず、転炉スラグ風砕装置の概要を説明する。

転炉から排出されるスラグは、溶融状態のまま
スラグ畑に流し、凝固後放冷または散水する処理
方法が一般に採用されていたが、この方法では転
炉スラグの持つ約1500℃熱エネルギは単に放散さ
れてしまうだけで利用されていなかつた。また凝
固後の転炉スラグは大小さまざまな塊であり、こ
の塊は破砕処理されるが大半は埋立て用に使用さ
れるのみで、資源としての活用はごく一部に限ら
れている。

このような事情から、転炉スラグのもつ熱エネ
ルギを回収し、かつ資源としての活用を図る試み
がなされ、転炉スラグを風砕するシステムが開発
された。

第１図は転炉スラグ風砕装置の概略モデル図で
あり、転炉１から溶融スラグをスラグパン２に受
け、これを風砕部まで輸送する。風砕部に達する
とスラグパン２を傾転させてスラグを溶融状態の
まま樋３を伝つて落下させる。樋３の周辺には空
気ノズル４が設けられており、このノズルからは
ブロワ５の働きによつて高速空気流が噴出してい
る。従つて、樋３を伝つて落下する溶融スラグは
高速空気流によつて熱回収装置６へ吹き飛ばされ
る。これによつてスラグは直径３mm以下の真球状
のスラグ粒子に風砕される。熱回収装置６では、
飛しよう中のスラグ粒子から放射熱、飛しよう完
了後の高温スラグ粒子からの伝導熱及び高温にな
つた風砕空気からの対流熱を回収する。７は放射
熱回収コイル、８は伝導熱回収コイル、９は風砕
空気熱回収器である。そして、凝固、冷却後、風
砕されたスラグ粒子は後処理部１０へコンベア１
１等によつて搬出され、ふるい分け等を行なつた
後利用系に送られる。このようにして得られたス
ラグ粒子は風化崩壊性が大幅に抑制されており、
種々の用途が考えられている。

さて、上記の如き転炉スラグ風砕装置における
熱回収装置６として使用するのに好適なものとし
て、第２図に示すように粉粒体接触式ボイラがあ
る。全体を符号２１で示す粉粒体接触式ボイラ
は、ケーシング２２の上方部に高温粉粒体の投入
口２３があり、下方部は先細に形成されて粉粒体
排出装置２４が設けられている。また、ケーシン
グ２２内部には熱交換用コイル２５が多数配置さ
れている。

このようなボイラ２１において、投入口２３か
ら投入された高温粉粒体は、ボイラ２１内を熱交
換用コイル２５に沿つて流下しつつ熱回収が行な
われ、下部の排出装置２４から排出される。

ところで、このようなボイラ２１において熱回
収効率を上げることが重要であるが、そのために
は、ケーシング２２内を流下する粉流体の流下速
度を一様にする必要がある。しかし、第２図に示
すように排出装置２４が底部中央に１ケ所しか設
けられていない場合には、第２図に破線２６で粉
粒体の流下速度分布示すように、ボイラ２１の中
心部すなわち排出装置２４の上方に位置する粉粒
体がどんどん流下し、ボイラ２１の側壁に近い粒
粒体は殆ど流下せず、従つて、流下速度の速い粉
粒体からは殆ど熱回収されずに高温のまま排出さ
れてしまい、熱回収効率を著しく低下させる原因
となつていた。

そこで、例えば、粉粒体の排出装置２４をボイ
ラ２１の底部に多数設置すれば、ボイラ２１内の
粉粒体の流下速度を均一化することが可能である
が、排出装置２４を多数設置するのは構造上の無
理がありかつ構成を複雑にするため得策ではな
い。

又、特開昭53−129708号公報では、溶融スラグ
を持つ大量の熱エネルギを過熱蒸気、飽和蒸気、
給水予熱の三段階で回収する水蒸気発生装置が堤
案されている。

この水蒸気発生装置では、溶融状の極めて高温
のスラグを少量づつボイラ本体内に供給し、これ
に直接給水を接触させることにより過熱蒸気と
し、この熱交換により固形化したスラグを、ボイ
ラ本体内を、下方から上昇してくる給水にこれと
対向するように落下させて、この給水を飽和蒸気
とし、更に、スラグは予熱ケーシング内で、ボイ
ラ本体内に供給される給水を予熱した後にケーシ
ングから取出すようにしたものであつてボイラ本
体内には、固形化したスラグを、同本体内を広く
分散させるために分散板が設けられている。

ところが、この装置においては、ボイラ本体内を
落下するスラグが特定ケ所に集中落下したり、山
積みされたりするのを防止し、スラグを広く分散
せる目的で分散板が設けられているものの、分散
板自体は固定されたままであるため、スラグとの
当接位置によつてはどの様に分散されるのか明確
ではなく分散位置を調節することはできず、スラ
グの落下速度を制御する機能もない。

一方、流下物の流下速度を調整する装置として
実開昭55−5042号公報で、循環形穀物乾燥機にお
いて、合流する二流路の穀物が均等に流下するよ
うに配慮した穀物流下装置が提案されている。

この装置では、軸、板体、棒体及び閉塞板から
なる流下調整板を穀物流路の合流部内に吊支し、
同調整板を操作機構を介していずれか一方の穀物
流路へ旋回させることによつて穀物の流れを抑制
するものであるが、複数の流路を有する合流部に
のみ適用されるものであつて、特に穀物流が上方
より流下してくるとき流路が斜面部であるため、
下壁側の流速が早くなり流速が調整しにくく、又
一方の流路に大量の流下物が供給されたとき均等
な流速を得ることが困難である。

更に、この装置を転炉等の溶融スラグの熱回収
に応用するには、使用条件、対象物、環境等が全
く異なるため適用され得るものではなかつた。

本考案は、このような事情から、排出装置の設
置を最小限にとどめながら、粉粒体の流下速度を
均一にすることの可能な粉粒体接触式ボイラを提
供することを目的としてなされたものである。

すなわち本考案は、ケーシング内部に上下に伸
びる複数の伝熱管を配置し、上記伝熱管の少なく
とも一部を上記ケーシング内に投入された高温粉
粒体に埋没させ、上記高温粉粒体と上記伝熱管を
直接接触させて蒸気を発生させる粉粒体接触式ボ
イラにおいて、排出装置の上方に位置するように
流下する上記高温粉粒体の流路に設けられた上部
が山型形状でかつ柱状の分流体と、該分流体を外
部から回転させる操作機構とを具備することを特
徴とする粉粒体接触式ボイラにある。

以下本考案の実施例について、第３図ないし第
９図を参照して詳細に説明する。

第３図は本考案に係る粉粒体接触式ボイラの一
実施例を示す概念図であり、第２図と同一部分に
は同一符号を附して示してある。この図に示すよ
うに本考案は、ボイラ２１のケーシング２２の内
部に、粉粒体排出装置２４の上方に位置するよう
に、上凸面を有しかつ柱状の分流板３１を設け、
ケーシング２２内を流下する粉粒体の流路を分流
するようにしたことを特徴としている。このよう
に、分流板３１を流下する粉粒体の流路に設ける
ことにより、従来流下速度が速くなつていた中央
部に対して抵抗を与えることとなり、この分流板
３１の形状を適当に選び、その位置や向きを調整
することにより、ケーシング２２内の粉粒体の流
下速度を均一にすることが可能となる。

この実施例では、分流板３１として、三角柱状
に形成したものを、粉粒体の流下方向に対し水平
に配置した。しかし、分流板３１を配置しても、
その向きによつては必ずしも均一な流下速度とな
らない場合もあるので、この分流板３１の向き
を、ケーシング２２の外部から調節するための操
作機構が必要となる。

第４図、第５図はこの操作機構の一例を示した
ものである。すなわち、第４図、第５図におい
て、ケーシング２２内に設けた分流板３１は、軸
３２によつて回転可能にケーシング２２側板に支
持されている。軸３２の一端にはレバー３３が固
定されており、このレバー３３は交叉する方向に
ねじ棒３４にピン３５によつて連結されている。
ねじ棒３４は固定台３６上に回転自在に支持され
ているブツシユ３７に挿入されて保持されてお
り、ブツシユ３７の両端にはねじ棒３４に螺合し
たナツト３８，３９が取付けられている。

次に作用を説明する。なお説明の都合上、ねじ
棒３４には右ねじが切られているものとするが、
これは逆ねじであつても差し支えない。

先ず、分流板３１を時計方向へ回転しようとす
るときは、ナツト３９を緩め、ナツト３８をねじ
棒３４の自由端から見て反時計方向に回転させ
る。このようにするとねじ棒３４は図の左方へ進
み、レバー３３を介して分流板３１は時計方向へ
回転する。逆に分流板３１を反時計方向へ回転さ
せるには、ナツト３８を緩め、ナツト３９を時計
方向へ回転させれば、ねじ棒３４は図の右方へ後
退し、レバー３３を介して分流板３１は反時計方
向へ回転する。

本考案は上述の実施例に限定されることなく要
旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施できる
ことは云うまでもない。例えば、第６図は分流板
３１の回転操作をウオームギア４０で行なうよう
にした実施例を示したものである。このウオーム
ギア４０はケーシング２２の外に設置され、分流
板３１の軸３２に連結されている。４１は操作用
のハンドルである。

また、第７図は排出装置として粉粒体の安息角
を利用した掻出し装置４３を利用したものに本考
案を適用した例を示したものである。この場合
は、掻出し装置４３が２ケ所設けられているの
で、夫々の粉粒体の流路に分流板３１を設けてあ
る。なお例えば、第２図のボイラ２１に、排出装
置２４が２個設けられている場合には、夫々の流
路に分流板３１を設ける。更に、分流板３１は流
路中に１個設けるだけでなく、第８図に示すよう
に、縦方向又は横方向に位置をかえて複数個設け
るようにしてもよい。

以上詳述したように本考案によれば、高温の風
砕スラグのような粉粒体の流れの流下速度の速い
部分が、柱状の分流体の上凸面に一旦当たつて左
右に別れて流下するので、この流れに対して抵抗
が与えられ、結果として流下速度を低下せしめら
れる。さらにこの分流体の位置や向きを調整する
ことにより、粉粒体の性状、形状によりケーシン
グとの摩擦力が変化しても、実質的にケーシング
内の粉粒体の流下速度を均一にすることが可能と
なるのである。このため、熱回収効率を向上させ
ることのできる粉粒体接触式ボイラが提供され、
その実用上の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は転炉スラグ風砕装置の概略モデルを示
した図、第２図は従来の粉粒体接触式ボイラを示
す概念図、第３図は本考案に係る粉粒体接触式ボ
イラの一実施例を示す概念図、第４図は本考案の
具体的構成を示した側面図、第５図は第４図のＡ
ーＡ線に沿つた断面図、第６図ないし第８図は本
考案の他の実施例を示す概念図である。 １……転炉、２……スラグパン、３……樋、４
……空気ノズル、６……熱回収装置、１０……後
処理部、２１……粉粒体熱回収ボイラ、２２……
ケーシング、２３……投入口、２４……排出装
置、２５……熱交換用コイル、３１……分流板、
３３……レバー、３４……ねじ棒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ケーシング内部に上下に伸びる複数の伝熱管を
   配置し、上記伝熱管の少なくとも一部を上記ケー
   シング内に投入された高温粉粒体に埋没させ、上
   記高温粉粒体と上記伝熱管を直接接触させて蒸気
   を発生させる粉粒体接触式ボイラにおいて、排出
   装置の上方に位置するように流下する上記高温粉
   粒体の流路に設けられた上部が山型形状でかつ柱
   状の分流体と、該分流体を外部から回転させる操
   作機構とを具備することを特徴とする粉粒体接触
   式ボイラ。