JPH06191615A

JPH06191615A - 粉体分散装置

Info

Publication number: JPH06191615A
Application number: JP34583092A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ebina; 克己海老名; Toshitaka Matsuda; 敏貴松田; Susumu Yanagisawa; 進柳沢
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1992-12-25
Filing date: 1992-12-25
Publication date: 1994-07-12

Abstract

(57)【要約】【目的】粉体を気中に分散供給するシュートを改善し、
粉体が広く分散するようにする。【構成】ダクト１に粉体３を供給するシュート２の下端
部の底板に、確率曲線状の山形の隆起する凸部４を下端
側をもっとも高く、上流側を高さが零となるように形成
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気流中に粉体を分散装
入する粉体分散装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、図１０に示すようなセメント工場
において原料粉体を予熱するサスペションプレヒータを
例にとり説明する。図示していないサイクロンで熱ガス
と分離された原料粉体１３は、排出シュート１２を介し
て下流側のダクト１１中に排出される。原料粉体がダク
ト中に排出される際、排出シュート１２の下端部に分散
装置を設置して、ダクト１１中のガス１５中に均一に分
散するようにしている。従来より図１１〜１４に示すよ
うな分散装置が用いられているが、原料の分散状態は十
分でなく、特にガス温度の高い下流側のダクトにおいて
は、ダクトの内壁に原料分散不良に起因する原料粉末の
溶着問題が発生し、操業中にダクト内壁を掃除しなけれ
ばならないといった問題点が発生していた。

【０００３】例えば図１１では、シュート１２の下端に
ジャンプ台式の分散板１０３を設けた例である。シュー
ト１２の延長方向の分散は良くなるが、横方向の分散を
よくするため分散板１０３の幅を大きくすると、ガスの
流れを乱すことになり抵抗が大きくなるばかりでなく、
分散板１０３の下流側に原料が溶着しトラブルの原因と
なるため、分散板１０３の幅には制限があり、横方向の
分散が不十分であった。図１２はダクトの対向面に反射
板１０５を設けたものであるが、ダクト１１の大きさ、
シュートの形状等に依存し、また気流の速度等によって
は反射板１０５は無用の長物となる。図１３は、可変傾
斜の分散板１０６を設けたものであるが、粉体の性質や
気流の影響が大きく、シュート１２の出口に静的に落下
し、分散性は余り向上しない。図１４は、邪魔板１０７
を設け、バイパス気流を利用するものであるが、分散の
調整が困難で十分な成果を期待できない。

【０００４】

【発明が解決しようとするする課題】本発明は、これら
の従来技術とは異なり、シュートの形状に工夫を加える
ことによって気流中に粉体を広範に分散させる装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、粉体を
気中に分散供給する傾斜シュートの底板の下端部上面
に、底板横断面が確率曲線状に隆起した形状であって、
隆起高さが下端側で最も高く上流側に向かって０まで漸
減する山形の凸部をシュートの幅方向中央に形成したこ
とを特徴とする粉体分散装置である。この場合、傾斜シ
ュートが耐火物内張シュートであるときは、前記山形の
凸部を耐火物で形成すると好適である。またこれらの粉
体分散装置の傾斜シュートの先端底面部が、傾斜可変で
あるように構成すると、種々の条件に対応することがで
きる。

【０００６】本発明の装置はシュート出口に、円錐台を
斜めに切断したような形状の凸部を、頭を上流側にむけ
て伏せて設置したような構造となっている。この凸部は
分散台のように作用する。シュート内の原料がこの凸部
に当ると、進行方向に対して左右に原料が分散し、従来
の装置と比較して分散効果が著しく大きい。凸部の形状
は、原料粉体の流入速度、流入量によって、またどのよ
うに分散させたいかによって、種々の形状をとることが
できる。

【０００７】

【作用】本提案の装置は、重力等による粉体の運動エネ
ルギーを利用し、効率よく粉体を気流中に分散するもの
である。この装置が分散性の良い理由は次のとおりと考
えられる。シュート出口で棒状となって排出され、分散
しにくい。図１３はシュートの底板に平面状の傾斜可変
分散板１０６を備えた場合の全体の側面図を示し、分散
板１０６の傾斜角度を変更することにより、粉体の分散
状態は、横方向の広がりが不十分であった。これに対
し、図２はシュートの底板に確率曲線状の山形の凸部を
下端側が最高となるように設けた本発明の場合を示し、
（ａ）は全体側面図、（ｂ）はシュートの正面図、
（ｃ）は、落下した粉体の断面図である。落下した粉体
は横に広く分散している。

【０００８】上記の通り、シュート出口の底面形状が凹
面、平面、凸面の違いで左右での分散度が大きく異な
る。図１３のような平板分散板の場合、分散効果がそれ
ほど上がらないのは、粉体粒子間の内部摩擦によるもの
であり、底板を図２の形状とすることによって、粉体は
一旦広角に向きが広がり、飛び出し位置から離れるほど
広く分散することになる。

【０００９】

【実施例】セメントキルンにおいて、キルン奥からサイ
クロンに至る導管は、コーチングの付着が多く、いずれ
のセメント工場においても、操業上の大きな問題点にな
っている。コーチング付着の原因としては、原料中のア
ルカリや硫酸分、塩素など成分の要因、また高い温度、
ガス流速などの要因もある。これらの要因のうち、１０
００℃〜１１００℃という高い温度を９５０℃以下に下
げることができれば、コーチングの付着はほとんど防止
できることは、経験的に知られている。しかし、実際に
は他に悪影響を及ぼすことなく、実用的に温度を下げる
方法は見出されていなかった。

【００１０】本発明者らは、プレヒータでのセメント原
料の分散性を高めることによって直接熱回収効率を高
め、上記問題を解決することを考え、原料シュートの構
造や各種分散板について検討し、各種の試みを実施して
きた。しかし、なお、改善の余地はあると考えられるの
で、模型によりテストを試みた。（１）試験装置５５ｍｍ×１００ｍｍの角シュートを４５度の傾斜とし
て５００ｍｍ高さの位置から約３０ｇの標準砂を流下さ
せた。流下した砂の広がりを観察して分散効果を判定し
た。（２）角シュートのみの分散性底面が平面の角シュートでは流下した砂は円形状に広が
った。円形断面のシュートによる試験を別途実施したも
のと比較すると、角シュートは広がりは同じだが丸シュ
ートの場合のように円の中央部が盛り上がることはなく
全体に広がる傾向を示した。（３）傾斜変更可能な平板型分散装置による分散進行方向に広がる傾向を示すが、横方向への広がりは少
ない。（４）山形に隆起した底板による分散進行方向には広がらず、横方向に広がる好適な分散性を
示す。（５）評価プレヒータ原料シュートから炉内に広く分散させるため
には、原料の進入方向に対して、縦・横、あるいは上下
方向に対しても広く分散することがよいが、進入方向即
ち縦方向は原料の流れの方向であり、上下の方向はガス
流の方向となる。このため横方向の分散が最も必要と考
えられる。従って、横方向に分散する効果の大きい山形
の隆起した底板を有する分散装置が効果的であった。

【００１１】以上の実験に基ずき、図１に示すような本
発明に係る分散装置を図１０に示すようにサスペション
プレヒータの最下流ダクト１１に、原料粉体１３を投入
するシュート１２を設けこれに適用した。すなわち、予
熱するためのセメント原料粉体１３を、キルン１０に連
設するサスペションプレヒータの最下流ダクト１１に装
入した。この装入管シュート１２の下端出口部に、図１
に示す実施例の粉体分散装置を設置した。図１の装置
は、ダクト１に粉体３を供給するシュート２の下端部の
底板に、確率曲線状の山形の隆起する凸部４を下端側を
もっとも高く、上流側を高さが零となるように形成した
ものである。図５ではこの凸部がセメントセメント原料
粉体１３を出口導管１１内の気流中に効果的に分散させ
ることによって、原料のキルンへのショートパスを防ぎ
つつ、キルンからの熱ガス温度を９５０℃以下に抑え、
ダクト１１のコーチング付着を皆無とすることができ
た。

【００１２】本発明の装置は、セメント製造装置におけ
るプレヒーターでの原料粉の分散にとどまらず、粉体を
扱う装置に広く応用可能である。その適用例を挙げる
と、図３は図１３に示した傾斜可変の分散板上に断面確
率曲線状の山形の凸部を下端側が最高となるように設け
たものであり、粉体流入方向及び横方向の分散状態を調
節できるようにしたものである。特に、分散板の形状を
平面とはせずに、円筒形のシュート形状に合わせ、半円
状の凹部としたものに前記山形の隆起を設けてもよい。
図６は粉体２２を噴出するノズル２０を示すもので、そ
の出口近傍のノズル内に複数の山形に隆起した凸部２１
を設け、粉体のノズル出口の分散をはかったものであ
る。図７は軸３３により水平回転する円盤供給装置の円
盤３０の上面に複数の山形に隆起した凸部３１を設け、
シュート３２から供給されある粉体３４を分散させるも
のである。図８はダクト４０に密閉シュート４１から粉
体４３を供給する装置で、シュート４１の上面に山形に
隆起した凸部４２を設けて粉体の分散をはかったもので
ある。図９は、ダクト５０内にシュート５１から粉体５
３を鉛直方向に分散させる装置である。シュート５１の
側面に山形の隆起した凸部５２を設けている。図１０は
ダクト６０にシュート６１から粉体６３を供給する場合
に山形の隆起に変えて山形の多数の板体６２を配設し、
立体的な分散をはかったものである。図１１もダクト７
０に水平方向及び鉛直方向に立体的に粉体７３の分散を
図るもので、底板の隆起した突起に代え複数の板体７２
を配設している。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、粉体を気流中に供給す
る場合に、機械的装置や気体装置等の格別な装置を用い
ることなく、シュートの形状を変更するだけで粉体を好
適に分散させることができる。特にセメント焼成用原料
余熱装置に用いた場合、ダクト中に粉末均一に分散させ
ることができるため、ダクトを流れるガス温度を均一に
下げることができ、ダクト内壁に原料粉末が溶着するの
を防止することが可能である。このため操業中にダクト
に設けられている点検孔の蓋を解放し、溶着物を落とす
作業の実施が削減される。

【００１４】このような分散装置を用いることによっ
て、化学反応、熱交換など、気固系の高い効率の操作を
行うことができ、産業上寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の説明図である。

【図２】実施例の説明図である。

【図３】実施例の説明図である。

【図４】応用例の説明図である。

【図５】応用例の説明図である。

【図６】応用例の説明図である。

【図７】応用例の説明図である。

【図８】応用例の説明図である。

【図９】応用例の説明図である。

【図１０】実施例の説明図である。

【図１１】従来技術の説明図である。

【図１２】従来技術の説明図である。

【図１３】従来技術の説明図である。

【図１４】従来技術の説明図である。

【符号の説明】１ダクト２シュート３粉体４凸部１０キルン１１ダクト１２シュート１３原料粉体

フロントページの続き (72)発明者柳沢進仙台市青葉区中央２丁目１−７三菱マテリアル株式会社東北セメント事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粉体を気中に分散供給する傾斜シュート
の底板の下端部上面に、底板横断面が確率曲線状に隆起
した形状であって、隆起高さが下端側で最も高く上流側
に向かって０まで漸減する山形の凸部を該シュートの幅
方向中央に形成したことを特徴とする粉体分散装置。
【請求項２】傾斜シュートが耐火物内張シュートであ
る請求項１記載の粉体分散装置。
【請求項３】傾斜シュートの先端底面部が、傾斜可変
であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の粉
体分散装置。