JPH0433997A - 鉱石乾燥装置 - 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、例えば石炭等の鉱石を乾燥する装置に係り
、特に、鉱石を回転させながら乾燥して均一に鉱石を乾
燥し、しかも短い時間で鉱石を乾燥する鉱石乾燥装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、鉱石、例えば石炭に含まれる水分量によって、石
炭を燃焼させた場合に生じる熱エネルギーに相違がある
ことが知られている。

このため、石炭を燃料とする業種、例えば火力発電所等
にあっては、試料としての石炭に含まれる水分量を計測
するに際し、必要に応じてサンプル用の石炭を乾燥させ
ている。このサンプル用の石炭の乾燥は自然乾燥や乾燥
装置を用いて行われている。

そして、一般に従来の乾燥装置は、サンプル用の石炭を
乾燥装置室内に入れ、この乾燥装置室内の温度を上げて
乾燥させる構造になっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の乾燥装置では、乾燥装置室内の温
度を上げて乾燥させる構造であるため、乾燥装置室内の
全域の温度が必ずしも均一でなく、室内において温度差
があり、このため、均一に乾燥させることが困難であり
、サンプルによって乾燥状態にバラツキがあり、水分含
有量の正しい計測ができない欠点があった。

また、乾燥装置室内の温度を上げて乾燥させる場合、乾
燥温度を非常に高い温度に設定すると、水分が自然に蒸
発されず、又石炭自体に高温による悪影響もあり、この
ため、乾燥温度を高くすることができず、その結果、乾
燥に要する時間を短縮するのが困難であった。

更に、季節によって乾燥条件を変える必要があり、その
調整は面倒であった。

この発明は、上記のような問題点に鑑み、その問題点を
解決すべく創案されたものであって、その目的とすると
ころは、石炭等の鉱石を回転させながら乾燥することに
よって、鉱石を均一に乾燥することができ、しかも短い
時間で鉱石を乾燥することができ、また、回転炉の予熱
及び乾燥時間を自動的に調整して、季節によって異なる
乾燥条件に対しても容易に対応できる鉱石乾燥装置を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

以上の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
両端が開放された中空円筒形からなる回転炉を軸芯回り
に回転自在に設け、回転炉の開放された一端側に鉱石供
給路が接続された流入側閉塞壁を遊嵌状に形成して閉塞
し、回転炉の開放された他端側に鉱石排出路と排気路が
接続された排出側閉塞壁を遊嵌状に形成して閉塞し、回
転炉の内周面に複数の攪拌羽根を円周方向に等間隔に取
付け、且つ等間隔に取付けた各攪拌羽根を回転炉の軸芯
方向に延長すると共に、各攪拌羽根を回転炉の内周面に
対して傾斜して取付け、各攪拌羽根の取付は根元近傍の
傾斜側の内周面に小径の通気孔を攪拌羽根の延設方向に
沿って多数穿設し、多数の通気孔が穿設された回転炉の
外周面側を保温材で覆って保温室を形成し、この保温室
に熱風導人通路の一端を接続し、熱風導入通路の途中に
空気吸入用の送風機と空気を熱するヒータ室を設けた構
成よりなる。

また、請求項２記載の発明は、両端が開放された中空円
筒形からなる回転炉を軸芯回りに回転自在に設け、回転
炉の開放された一端側に鉱石供給路が接続された流入側
閉塞壁を遊嵌状に形成して閉塞し、回転炉の開放された
他端側に鉱石排出路と排気路が接続された排出側閉塞壁
を遊嵌状に形成して閉塞し、回転炉の内周面に複数の攪
拌羽根を円周方向に等間隔に取付け、且つ等間隔に取付
けた各攪拌羽根を回転炉の軸芯方向に延長すると共に各
攪拌羽根を回転炉の内周面に対して傾斜して取付け、各
攪拌羽根の取付は根元近傍の傾斜側の内周面に小径の通
気孔を攪拌羽根の延設方向に沿って多数穿設し、多数の
通気孔が穿設された回転炉の外周面側を保温材で覆って
保温室を形成し、この保温室に熱風導入通路の一端を接
続し、熱風導入通路の途中に空気吸入用の送風機と空気
を熱するヒータ室を設けると共に、回転炉の予熱及び乾
燥時間を調整する制御機構を設けた構成よりなる。

〔作用〕

以上のような構成を有するこの発明は次のように作用す
る。

すなわち、送風機の作動によって外部の空気が熱風導入
通路内に吸引され、吸引された空気は、熱風導入通路の
途中に設けられたヒータ室で所定の温度に熱せられた後
に保温室に送り込まれる。

保温室に送り込まれた熱せられた空気は、回転炉を外側
から温めると共に、回転炉に多数穿設された通気孔を通
過して回転炉の内部に入り、回転炉内の水分を含有する
鉱石を直接温めて乾燥させる。

回転炉内の水分を含有する鉱石は、回転炉の所定回り方
向への回転に伴って、回転炉の内周面に突設された攪拌
羽根によって攪拌されるため、通気孔を通過して回転炉
内に入った熱せられた空気と均一に触れて、均一に乾燥
される。回転炉内の水分を含有する鉱石を乾燥させた空
気は、回転炉の他端側の排気路から排出される。

このとき、回転炉の外側も熱せられた空気に温められて
いるので、回転炉内の水分を含有する鉱石を、回転炉の
外側と内側の両方から同時に温めて乾燥し、その乾燥時
間を短縮できるように作用する。

また、通気孔は各攪拌羽根の突設根元近傍の傾斜側の内
周面に攪拌羽根の延設方向に沿って多数穿設されている
ので、回転炉が所定回り方向に回転すると、回転炉の内
の鉱石は攪拌羽根によって通気孔に入るのが阻止され、
通気孔から鉱石が飛び出すのを阻止するように作用する
。

請求項２記載の構成の場合には、上記と同一の作用を有
すると共に、更に、回転炉の予熱及び乾燥時間を自動的
に調整することができるように作用する。

〔実施例〕

以下、図面に記載の実施例に基づいてこの発明をより具
体的に説明する。

ここで、第１図は鉱石乾燥装置の全体側面図、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視図
、第４図は回転炉の側断面図、第５図は第４図のＣ−Ｃ
矢視図、第６図は第４図のＤ−Ｄ矢視図、第７図は第４
図のＥ−Ｅ矢視図、第８図は第５図の部分拡大図、第９
図は流入側閉塞壁側の断面図、第１０図はヒータ室の平
面図である。

図において、鉱石乾燥装置１は、内部に鉱石を入れて回
転する回転炉２、回転炉２の両端側に形成された流入側
閉塞壁３と排出側閉塞壁４、熱風導入通路５、及び熱風
導入通路５の途中に設けられた空気吸入用の送風機６と
空気を熱するヒータ室７等から主に構成されている。

回転炉２は両端が開放された中空円筒形の形状を有して
いる。回転炉２は略水平方向に設置され、軸芯回りに回
転するように設けられている。そして、回転炉２の左右
両側の下部には回転炉２を回転させるための回転駆動軸
８が配設されており、回転駆動軸８の一端は駆動モータ
９に連動連結されている。回転炉２はその外周側面が回
転駆動軸８に取付けたつ−ラに外接しており、回転駆動
軸８の回転によって回転炉２は回転するようになってい
る。

回転炉２の内周面２ａには、回転炉２内に入れられた鉱
石を攪拌するだめの攪拌羽根１０が複数取付けられてい
る。攪拌羽根１０は回転炉２の内周面２ａの円周方向に
等間隔にこの実施例では６個取付けられ、又各種拌羽根
１０は内側に突出するように設けられている。また、各
攪拌羽根１０は回転炉２の軸芯方向に延長されて設けら
れている。

更に、各攪拌羽根１０は、回転炉２の内周面２ａに対し
て円周方向に傾斜した状態で取付けられている。そして
、各攪拌羽根１０の取付は根元近傍の傾斜側の内周面２
ａには小径の通気孔１１が穿設されている。通気孔１１
は各攪拌羽根１０の延長方向に沿って多数穿設されてい
る。攪拌羽根１０が内周面２ａに対して傾斜した状態で
取付けられているのは、鉱石が通気孔１１から飛び出す
のを阻止するためである。また、各通気孔１１は回転炉
２の内部と外部を通気状態にし、後述する熱風はこの通
気孔１１を通過して回転炉２の内部に送り込まれる。即
ち、通気孔１１は熱風を回転炉２内部に入れるための通
路として機能する。

回転炉２の一端側は、その内周面が外側に向かって全体
的に内方に傾斜して傾斜内周面２ｂが形成されており、
その内径は端部に向かって徐々に狭くなっている。そし
て、この傾斜内周面２ｂには鉱石を回転炉２の内部にス
ムーズに送り込むための導入羽根１２が取付けられてい
る。導入羽根１２は上記の攪拌羽根１０と異なり回転炉
２の軸芯方向に対して傾斜した状態で取付けられている
。

また、導入羽根１２は傾斜内周面２ｂの表面に対しても
傾斜した状態で取付けられている。導入羽根１２は攪拌
羽根１０の半分の３個が円周方向に等間隔で取付けられ
ている。

回転炉２の一端の外周は段差してその外径は小さくなっ
ており、この外径が小さくなった段差状の端部には流入
側閉塞壁３が形成されて、回転炉２の開放された一端を
閉塞している。流入側閉塞壁３は回転炉２の回転を妨げ
ないような状態で回転炉２の端部の段差部分を外側から
嵌合するように形成されており、内部の鉱石がこの端部
から飛び出すのを防止できる構造になっている。

流入側閉塞壁３には鉱石供給路１３が接続されている。

鉱石供給路１３は斜め下方に傾斜した状態で接続されて
いる。鉱石供給路１３の上部には鉱石供給ホッパー１４
が隣接して設けられており、回転炉２の一端側を上向き
に傾斜すると、鉱石供給ホッパー１４と鉱石供給路１３
は接続状態になり、鉱石供給ホッパー１４から鉱石供給
路１３に鉱石が自動的に供給できる構造になっている。

ところで、鉱石供給路１３の上端側には開閉蓋１５が取
付けられており、この開閉蓋１５は鉱石供給路１３を通
常閉めていて、鉱石の微粉末が飛散するのを防いでいる
が、鉱石供給ホッパー１４と接続状態になったときには
、開くような構造になっている。

回転炉２の他端には排出側閉塞壁４が形成されて、回転
炉２の開放された他端を閉塞している。

排出側閉塞壁４は回転炉２の回転を妨げないような状態
で回転炉２の端部を外側から嵌合するように形成されて
おり、内部の鉱石がこの端部から飛び出すのを防止でき
る構造になっている。

排出側閉塞壁４には鉱石排出路１６と排気路１７が接続
されている。鉱石排出路１６は回転炉２内で乾燥された
鉱石を回転炉２の外に排出するための通路であり、鉱石
排出路１６の下部には鉱石排出シュート１８が接続され
ている。また、排気路１７は回転炉２内の熱風を排出し
て、通気孔１１からの新しい熱風の流入を促す。

また、回転炉２の下方には回転炉２を傾斜させるための
傾斜軸１９が設けられており、回転炉２はこの傾斜軸１
９を中心に、一端側が上向きに又他端側か下向きに傾斜
することができるようになっていて、回転炉２内に鉱石
を流入する場合や、乾燥した鉱石を回転炉２の外に排出
する場合に使用される。

前述の多数の通気孔工１が穿設された回転炉２の外周面
側は保温材で覆われて保温室２０が形成されている。保
温室２０は回転炉２の外周面の大部分を覆っており、ま
た、通気孔１１が穿設された範囲は保温室２０内に入っ
ている。回転炉２はその両端側のみが保温室２０から飛
び出している。

保温室２０の内部と回転炉２の外周囲との間には空間が
あり、後述する熱風はこの空間に充満されており、回転
炉２を外側から温めると共に、熱風はこの空間を移動し
て多数の通気孔１１から回転炉２の内部に入るようにな
っている。

前記の熱風導入通路５は熱風を保温室２ｏに供給する通
路であり、その一端は保温室２０に接続されている。熱
風導入通路５の途中には送風機６とヒータ室７が設けら
れている。また、熱風導入通路５の途中には該通路５を
開閉及び空気の導入量を調整するダンパ５ａが設けられ
ている。送風機６は空気を熱風導入通路５に強制的に吸
引して送り込む機器であり、熱風導入通路５の入口に設
けられている。熱風導入通路５は下方に湾曲され、保温
室２０には下方側から接続されている。

ヒータ室７は熱風導入通路５の下流側に設けられており
、又ヒータ室７は回転炉２の下方側に配設されている。

ヒータ室７は送風機６で吸引された空気を熱する部屋で
あり、ヒータ室７には側面から複数の電熱ヒータ７ａが
部屋の中央に向かって突出して取付けられている。即ち
、電熱ヒータ７ａは空気の流れ方向に対して横断方向に
複数取付けられている。各電熱ヒータ７ａはヒータ室７
の上下方向及び奥行き方向に多段に取付けられている。

ヒータ室７は熱風導入通路５よりその高さ及び幅が広く
なっており、このため、ヒータ室７の入口側には幅方向
に複数の案内羽根７ｂが取付けられ、ヒータ室７に流入
した空気はこの案内羽根７ｂによって部屋内に拡散され
るようになっている。

制御機構２１は、コンビコータに予め入力された情報に
基づいて、回転炉２の予熱及び乾燥時間を調整する機構
である。即ち、季節やその時の温度、湿度など、更に鉱
石の種類等を考慮に入れて回転炉２の予熱時間や予熱の
温度を制御して、最適な状態で回転炉２を予熱できるよ
うに調整する。

同様に、季節やその時の温度、湿度など、更に鉱石の種
類等を考慮に入れて、乾燥時間を最適な状態に調整する
。

次に、上記実施例の構成に基づく作用について説明する
。

鉱石乾燥装置１の回転炉２内に鉱石が付着残留を防止す
るために、鉱石を回転炉２内に入れる前に、回転炉２を
十分に予熱する。回転炉２の予熱は回転炉２を回転させ
ながら予熱を行う。予熱を行う場合には、送風機６を作
動させ、又電熱ヒータ７ａを作動させる。

送風機６の作動により、空気が強制的に熱風導入通路５
内に送り込まれ、空気は熱風導入通路５を流れてヒータ
室７に入る。ヒータ室７に入った空気は、ヒータ室７内
の電熱ヒータ７ａを通過中に、電熱ヒータ７ａによって
十分に熱せられて、保温室２０に供給される。そして、
熱せられた空気は、保温室２０内で回転炉２を外側から
予熱すると共に、通気孔１１を通過して回転炉２の内部
に入り、内側からも予熱する。このように、回転炉２は
内外から同時に予熱されるので、短時間で予熱が行われ
る。回転炉２の温度は、例えば架台に取りつけた図示し
ない赤外放射温度計によって計測され、その情報は制御
機構２１に送られ、制御機構２１ではその情報に基づい
て、回転炉２の予熱の時間が調整される。

そして、回転炉２の予熱が十分になされ、回転炉２が所
定の温度に達したら、回転炉２に鉱石、例えば石炭を投
入する態勢に入る。この場合には、回転中の回転炉２０
回転を停止し、傾斜軸１９を中心にして、回転炉２を例
えば７度傾斜するように回動させる。即ち、回転炉２の
一端側が上向きになるように傾斜させる。一端側が上向
きに傾斜すると、一端側に形成された流入側閉塞壁３も
同様に上向きに傾斜し、流入側閉塞壁３の鉱石供給路１
３の上端が鉱石供給ホッパー１４に接続して、開閉蓋１
５が開き、鉱石供給ホッパー１４から鉱石が鉱石供給路
１３を通って回転炉２内に自動的に供給される。鉱石の
供給が終わると、傾斜軸１９を中心に回転炉２を回動さ
せて、回転炉２の他端が例えば１度上向きに傾斜するよ
うにする。

この様な状態になったところで、駆動モータ９を作動さ
せて、回転駆動軸８を回転させる。回転駆動軸８の回転
によって回転炉２も回転する。回転炉２内の鉱石は攪拌
羽根１０によって所定の高さまで持ち上げ落下を繰り返
しながら、十分に攪拌される。

このとき、ヒータ室７で熱せられた空気は、保温室２０
内で鉱石を入れた回転炉２を外側から温めると共に、通
気孔１１から回転炉２の内部に入り、内部の鉱石に直接
触れて直に鉱石を乾燥させる。このように、鉱石は内外
から温められるため、短時間で乾燥させられる。

鉱石は回転炉２の回転と攪拌羽根１０との作用によって
十分に攪拌されるため、均一に乾燥させられる。乾燥時
間はタイマーで自動設定され、また制御機構２１によっ
ても自動的に調整される。

熱せられた空気の温度は、電熱ヒータ７ａ及びダンパ５
ａの開閉角度によって調整される。

そして、鉱石を乾燥させた回転炉２内の熱せられた空気
は回転炉２の他端側に形成された排出側閉塞壁４の排気
路１７から排出され、通気孔１１から新たな熱せられた
空気が回転炉２内に入って、継続して鉱石を乾燥する。

鉱石の乾燥が終了すると、電熱ヒータ７ａは直ちに停止
するが、送風機６及び回転炉２の回転はある時間継続さ
れる。回転炉２はその他端側が下向きに傾斜するように
傾斜軸１９を中心に回動させられる。回転炉２が傾斜す
ると、内部の鉱石は他端側の排出側閉塞壁４に形成され
た鉱石排出路１６から鉱石排出シュート１８を経て外部
に排出され、乾燥された鉱石の排出作業は完了する。排
出作業が完了すると、回転炉２は傾斜軸１９を中心に回
動し、回転炉２の一端側が１度程度下向きになるように
傾斜する。そして、全ての運転状態を停止させる。

なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の改変をなし
得ることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上の記載より明らかなように、請求項１記載の発明に
係る鉱石乾燥装置によれば、回転炉内の水分を含有する
鉱石は、回転炉の所定回り方向への回転に伴って、回転
炉の内周面に突設された攪拌羽根によって攪拌され、通
気孔を通過して回転炉内に入った熱せられた空気と均一
に触れることができ、これによって、水分を含有する鉱
石を均一に乾燥させることができる。

しかも、水分を含有する鉱石を乾燥するとき、回転炉の
外側も熱せられた空気に温められているので、回転炉内
の水分を含有する鉱石を、回転炉の外側と内側の両方か
ら同時に温めて乾燥することができ、その乾燥時間を大
幅に短縮することができる。

これに加えて、通気孔は各攪拌羽根の突設根元近傍の傾
斜側の内周面に攪拌羽根の延設方向に沿って多数穿設さ
れているので、回転炉を所定回り方向に回転させること
により、回転中の回転炉内の鉱石が攪拌羽根によって通
気孔に入るのを阻止でき、通気孔から鉱石が回転炉の外
に飛び出すのを防ぐことができる。

また、請求項２記載の発明に係る鉱石乾燥装置によれば
、上記請求項１記載の発明と同様な効果を有すると共に
、回転炉の予熱及び乾燥時間を自動的に調整することが
でき、季節によって異なる乾燥条件に対しても容易に対
応できる等、極めて新規的有益なる効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係る鉱石乾燥装置の実施例を示すもの
であって、第１図は鉱石乾燥装置の全体側面図、第２図
は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図は第１図のＢ−Ｂ矢視
図、第４図は回転炉の側断面図、第５図は第４図のＣ−
Ｃ矢視図、第６図は第４図のＤ−Ｄ矢視図、第７図は第
４図のＥ−Ｅ矢視図、第８図は第５図の部分拡大図、第
９図は流入側閉塞壁側の断面図、第１０図はヒータ室の
平面図である。 〔符号の説明〕 １：鉱石乾燥装置 ２ａ：内周面 ３：流入側閉塞壁 ２：回転炉 ２ｂ：傾斜内周面 ４：排出側閉塞壁 ５：熱風導入通路 ６：送風機 ７ａ：電熱ヒータ ８：回転駆動軸 １０：攪拌羽根 １２：導入羽根 １４：鉱石供給ホッパー １６：鉱石排出路 １８：鉱石排出シュート ２０：保温室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、両端が開放された中空円筒形からなる回転炉を軸芯
   回りに回転自在に設け、回転炉の開放された一端側に鉱
   石供給路が接続された流入側閉塞壁を遊嵌状に形成して
   閉塞し、回転炉の開放された他端側に鉱石排出路と排気
   路が接続された排出側閉塞壁を遊嵌状に形成して閉塞し
   、回転炉の内周面に複数の攪拌羽根を円周方向に等間隔
   に取付け、且つ等間隔に取付けた各攪拌羽根を回転炉の
   軸芯方向に延長すると共に、各攪拌羽根を回転炉の内周
   面に対して傾斜して取付け、各撹拌羽根の取付け根元近
   傍の傾斜側の内周面に小径の通気孔を攪拌羽根の延長方
   向に沿って多数穿設し、多数の通気孔が穿設された回転
   炉の外周面側を保温材で覆って保温室を形成し、この保
   温室に熱風導入通路の一端を接続し、熱風導入通路の途
   中に空気吸入用の送風機と空気を熱するヒータ室を設け
   たことを特徴とする鉱石乾燥装置。 ２、両端が開放された中空円筒形からなる回転炉を軸芯
   回りに回転自在に設け、回転炉の開放された一端側に鉱
   石供給路が接続された流入側閉塞壁を遊嵌状に形成して
   閉塞し、回転炉の開放された他端側に鉱石排出路と排気
   路が接続された排出側閉塞壁を遊嵌状に形成して閉塞し
   、回転炉の内周面に複数の攪拌羽根を円周方向に等間隔
   に取付け、且つ等間隔に取付けた各攪拌羽根を回転炉の
   軸芯方向に延長すると共に各攪拌羽根を回転炉の内周面
   に対して傾斜して取付け、各攪拌羽根の取付け根元近傍
   の傾斜側の内周面に小径の通気孔を攪拌羽根の延長方向
   に沿って多数穿設し、多数の通気孔が穿設された回転炉
   の外周面側を保温材で覆って保温室を形成し、この保温
   室に熱風導入通路の一端を接続し、熱風導入通路の途中
   に空気吸入用の送風機と空気を熱するヒータ室を設ける
   と共に、回転炉の予熱及び乾燥時間を調整する制御機構
   を設けたことを特徴とする鉱石乾燥装置。