JPH0733116Y2 - 流動層炉の分散板 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、溶融還元製鉄プロセスに使用される流動層予
備還元炉などに用いられる分散板に関する。

従来の技術 典型的な先行技術は、第４図に示されている。ごみ焼却
炉の炉体１には、分散板２が取付けられる。この分散板
２は不定形耐火材から成る分散板本体３に、その厚み方
向にノズル部材４が固定される。ノズル部材４は、分散
板本体３に埋め込まれた外筒５と、この外筒５に着脱交
換可能に取付けられた内筒６とを有し、ステンレス鋼か
ら成る。分散板２の下方の風箱７からは、たとえば300
℃程度のガスが圧送され、分散板２上の流動層８では、
被焼却物が約800℃で流動層を形成する。

このような第４図に示される先行技術では、ノズル部材
４が、上述のようにステンレス鋼製であるので、高温度
に耐えることができず、寿命が短いという問題がある。

またこの先行技術では、ノズル部材４の外筒５と、不定
形耐火材から成る分散板本体３との線膨張係数が大きく
異なつており、したがつて分散板本体３に亀裂を生じ、
また外筒５が分散板本体３から外れてしまうという問題
がある。

このような問題を解決する他の先行技術は、第５図に示
されており、それは、たとえば特開昭62−228880に開示
されている。セメントクリンカ焼成用などの流動層炉の
炉体９には、セラミツク製または金属製の分散板10が、
フランジ継手11によつて交換可能に取付けられる。この
分散板10の下方の風箱12からは高温度のガスが圧送さ
れ、分散板10上で流動層13が形成される。分散板10に
は、その厚み方向に貫通したノズル孔14が形成され、冷
却水通路15には管路16から冷却水が圧送されて、冷却が
行われる。

考案が解決しようとする課題 このような第５図に示される先行技術の新たな問題は、
分散板10が冷却水によつて冷却される構成を有している
ので、風箱12からノズル孔14を通過して上昇する高温度
のガスが、そのノズル孔14内で冷却されるため、抜熱が
大きく、さらにまた流動層13から分散板への逸散熱も大
きく、したがつて熱効率が悪いという問題がある。

第５図の先行技術ではまた、風箱12からのガスがたとえ
ば1200℃〜1300℃であるとき、そのガスに含まれている
半溶融状態となつているダストがノズル孔14の内周面に
付着し、ノズル孔14の内径が小さくなり、そのノズル孔
14が閉塞してしまう。

また第５図の先行技術では、分散板10は水冷構造である
ので、構造が明らかに複雑である。

本考案の目的は、耐久性に優れており、熱効率を低下さ
せることはなく、長期間に亘つて使用が可能であり、し
かも構成が簡単である流動層炉の分散板を提供すること
である。

課題を解決するための手段 本考案は、不定形耐火材から成る分散板本体に、表面が
平滑であつてかつ前記分散板本体の線膨張係数とほぼ同
一の線膨張係数を有するセラミツク製ノズル管を厚み方
向に埋め込んで構成されることを特徴とする流動層炉の
分散板である。

本考案では、不定形耐火材から成る分散板本体に、セラ
ミツク製ノズル管が厚み方向に埋め込まれており、この
ノズル管の表面は平滑であるので、そのノズル管の内周
面にダストが付着してノズル管が閉塞することはない。
また分散板本体の線膨張係数とノズル管の線膨張係数と
はほぼ同一であり、したがつて両者の密着強度は長期間
に亘つて大きいままに維持され、分散板本体に亀裂を生
じたり、ノズル管が分散板本体から離脱することはな
い。

実施例 第１図は、本考案の前提となる構成を示す断面図であ
る。溶融還元製鉄プロセスに使用される流動層予備還元
炉の炉体20は、耐火材から成る炉本体21の外周に鉄皮22
が設けられて構成される。分散板23の下方には風箱24が
形成され、導入口25から高温度のガスが圧送される。分
散板23の上方には、被処理対象物の流動層26が形成され
る。この流動層26は、加熱処理された後、シユート27を
介して排出される。

シユート27の下部には、開閉可能なゲート30が設けられ
る。分散板23の外周には鉄皮31が設けられ、フランジ継
手32によつて、炉体20から取り外して交換可能となつて
いる。

分散板23は、不定形耐火材から成り、スラリ状の原料を
振動させている型枠に流し込んで成形する、いわゆる振
動鋳込み工法によつて製造することができ、多数のノズ
ル孔28は中子によつて形成することができる。このノズ
ル孔28は、分散板23の厚み方向（第１図の上下方向）に
貫通している。

分散板23は、不定形耐火材から成り、気孔率、通気率が
非常に低い緻密質に富んだ、耐摩耗性に優れた材料から
成る。このような材料の一例としてその組成を第１表に
示す。

この第１表に示される組成を有する不定形耐火材は、14
00℃程度の高温下での使用が充分耐え、また溶融炉から
のダーテイな高温発生ガスとの対非付着性が良好なもの
である。このような材料は一般に商業化されており、入
手可能なものである。

このような材料は、緻密性に富み、したがつてその分散
板23の表面、したがつてノズル孔28の内周面は平滑であ
り、ノズル孔28内で、上述のように、ダストの付着を防
ぐことができる。またこのような材料は、高耐摩耗性で
あり、ダストを含むガスが高流速でノズル孔28を通過す
ることができる。

またこのような材料は、熱間強度特性が優れており、し
たがつて分散板23に多数のノズル孔28を形成することが
できる。

このような構成を有する分散板23は、構造が簡単であ
り、抜熱が極少であり、ノズル通過によるガス温度降下
がないので、それに起因するダストが付着してノズル孔
28を閉塞することがない。

第２図は、ノズル孔28の下端部の拡大断面図である。ノ
ズル孔28の下端部28aは丸味を有している。このような
丸味28aを形成することによつて、圧力損失を低減し、
また減圧によるガスの低速時の温度降下を低減し、さら
にダストおよびヒユームのノズル孔28内周面への付着を
一層防ぐことができる。

第３図は、本考案の一実施例の断面図である。前述の構
成の対応する部分には同一の参照符を付す。この実施例
の分散板33は、不定形耐火材から成る分散板本体34と、
この分散板本体34に厚み方向に埋め込まれた複数のノズ
ル管35とを有する。分散板本体34の材料は、前述の第１
図および第２図に関連して説明した構成の分散板23と同
様な材料から成つてもよい。

ノズル管35は高純度なSiCセラミツク製であり、このよ
うな材料はたとえば1400℃において曲げ強度1000kg/cm²
であり、耐摩耗性は分散板本体に用いる耐火材と比べ、
すこぶる良好である。また線膨張係数は0.45（％、at10
00℃）であり、これは該分散板本体のそれと同じものを
選定している。

このようなノズル管35は純度が高いため非付着性に富
み、またその内周面を平滑に仕上げることによつてノズ
ル管35の内周面の摩擦抵抗が小さく、ダストの付着を抑
制することができるとともに、高耐摩耗性であり、また
熱間強度特性が優れている。このようなノズル管35の材
料は、分散板本体34の材料に比べて高価であり、このよ
うな高価な材料を、ノズル管35だけに使用することによ
つて、コストの低減を図ることができる。

さらにまた分散板本体34の線膨張係数と、ノズル管35の
線膨張係数とはほぼ同一であり、これによつて、分散板
本体34とノズル管35の外周面との密着強度が温度の変化
にかかわらず、強固に維持され、そのため分散板本体34
に亀裂が生じたり、ノズル管35が分散板本体34から離脱
してしまうことがなく、長期間に亘つて使用することが
できる。

ノズル管35の下端部は、前述の第２図に示すように丸味
を形成してもよい。

考案の効果 本考案によれば、不定形耐火材から成る分散板本体に、
セラミツク製ノズル管が埋め込まれており、このノズル
管の表面は平滑であるので、上述のようにダストの付着
は生じない。また分散板本体とノズル管との線膨張係数
はほぼ同一であるので、分散板本体に亀裂を生じたり、
ノズル管が分散板本体から離脱することはなく、長期間
に亘つて使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の前提となる構成を示す断面図、第２図
はノズル孔28の下端部付近の拡大断面図、第３図は本考
案の一実施例の断面図、第４図は先行技術の断面図、第
５図は他の先行技術の断面図である。 20…炉体、23,33…分散板、28…ノズル孔、34…分散板
本体、35…ノズル管

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】不定形耐火材から成る分散板本体に、表面
   が平滑であつてかつ前記分散板本体の線膨張係数とほぼ
   同一の線膨張係数を有するセラミツク製ノズル管を厚み
   方向に埋め込んで構成されることを特徴とする流動層炉
   の分散板。