JPS5934143B2

JPS5934143B2 - 溶滓の冷却装置

Info

Publication number: JPS5934143B2
Application number: JP52105618A
Authority: JP
Inventors: 文雄富沢; 昌二古谷; 惣一高橋; 信清水
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1977-09-01
Filing date: 1977-09-01
Publication date: 1984-08-20
Also published as: JPS5438331A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は溶滓の冷却装置にかかり、特に冷却気体の雰囲
気中に粉鉱滓の流動層を形成し、この流動層内に滴状の
溶融滓を降下させ、これを冷却しつつその表面に粉鉱滓
を付着させて、表面のみが冷却固化され且つ互いに付着
することのない固化粒滓を得、以って内部の緻密なコン
クリート骨材として好適する固化粒滓を得ることが出来
るようにした鉱滓の冷却方法及び装置に関する。

一般に、高炉、平炉、転炉及び電気炉等によって金属を
精錬する過程、あるいはキュポラ等によって金属を溶解
する過程において副生物として溶滓が得られる。

従来、高炉から排出される溶滓はドライピット法あるい
は水滓法によって冷却処理されて固化源として得られて
いた。

このドライピット法は溶融滓を炉近傍に設けたドライピ
ット内に一定時間貯留させて放冷した後に散水して冷却
固化し、この固化源をパワーショベル等によって掘り起
し、且つこれを適当なサイズに破砕ふるい分けするもの
である。

他方、水滓法は高炉等からの高温の溶滓に直接注水して
急冷し、粉砕固化させて水滓として得るものである。

これら得られた固化源は主にセメントなどの原料として
用いられている。

しかしながら、従来法にあっては処理過程において高温
の溶融滓に対して注水乃至散水を施すために溶滓が水と
反応して多孔質乃至ガラス質の固化源しか得られなかっ
た。

このような性状の固化源にあっては靭性が得られず脆弱
性になり、その用途も限られていた。

また、注水乃至散水時に大量の水蒸気と溶滓の水溶成分
を溶存する有害な処理水が生じると共に、有害ガス（８
０２など）が併せて発生するという不具合が生じていた
。

ところが、近年従来における溶滓の処理方法を改良する
ために、回転ドラム面に溶滓を衝突反跳させて粒化せし
めた後、この粒状の溶滓群を更にベルトコンベア上に受
けて搬送しつつこれらを空冷などにより連続的に冷却処
理する方法が提案されている。

しかしながら、この処理方法にあっては粒状の溶滓群の
全量捕集が困難であったし、またベルトコンベア上に回
転ドラムより連続的に落下させる際に変形や粒状の溶滓
同志が相互付着しやすいという欠点があった。

また、溶滓に対して直接注水乃至散水する処理方法にお
いて、冷却水を噴霧状に散水して処理する方法が提案さ
れている。

この処理方法にあっては結晶質の固化源を得るために水
ミスト径とその流量密度の調整範囲が狭く、従来例と同
様に溶滓の冷却固化の過程において表面が発泡し易く、
また水量によっては有害ガス（Ｓ０２など）を発生する
ので必ずしも満足な結果が得られていなかった。

そこで、本発明者は従来の溶滓の処理方法及び装置の問
題点に鑑み、これらを有効に解決すべく鋭意研究の結果
本発明を完成するに至ったものである。

本発明の目的とするところは、溶滓に効果的な冷却処理
を施し、強度乃至靭性に優れる結晶質の固化源を連続的
に製造し得る溶滓の冷却装置を提供するものである。

また、本発明の目的とするところは、冷却気体の雰囲気
中に粉鉱滓の流動層を形成し、この流動層内に滴状の溶
融滓を降下させ、これを冷却しつつその表面に粉鉱滓を
付着させて、表面のみが冷却固化され且つ互いに付着す
ることのない固化粒滓を得、以って内部の緻密なコンク
リート骨材として好適な固化粒滓を得ることが出来るよ
うにした鉱滓の冷却装置を提供するものである。

以下に、本発明装置の一例を添付図面に従って詳述する
。

図面は本発明にかかる装置の一例を示すもので、第１図
は本発明装置の概略側断面図、第２図は流動層内を溶融
滓の粒子が降下して行く状態を示す図である。

第１図に示す如く、図示しない高炉等より連続する溶滓
樋１の終端１ａの直下にはタンディツシュ２が位置され
ている。

クンディツシュ２は周知の如く高温液体を他の容器に注
ぐ際にその注入量を調節し得るようにした容器で、この
タンディツシュ２の底には複数本（図では一本）の注入
ノズル３が突出されており、これらのノズル計・・はク
ンディツシュ２の下方に位置された冷却塔４内へと挿入
されている。

冷却塔４は竪型筒状容器で、その上部４ａは片方へ膨出
させて形成され、これによりドラム室５が形成されてい
る。

ドラム室５内にはその軸を水平にしてドラム６が回転自
在に支承され、このドラム６の上方には前記注入ノズル
３が位置されるようになされている。

また、冷却塔４の頂部４ｂには排気口１が設けられ、底
部４ｃには粒滓排出口８が設けられている。

更に、冷却塔４内の下部４ｄには多数の冷却気体噴射ノ
ズル９，９・・・がその噴射方向を上方へ向けて設けら
れ、これらの噴射ノズル９，６・・・はノズルヘッダ１
０を介して塔４外の冷起気体王管１１へと連結されてい
る。

排気ロアには排気ダクト１２が連結されており、この排
気ダクト１２の先端には図示しない熱交換器等が設けら
れている。

また、この排気ダクト１２には集塵器１３が介設されて
おり、この集塵器１３のダスト排出口１３ａにはダスト
移送管１４を介してダスト貯槽１５が連結されている。

ダスト貯槽１５には粉鉱滓補給管１６が連結されており
、この粉鉱滓補給管１６は図示しない粉鉱滓補給源へと
連結されている。

ダスト貯槽１５内には常時所定量の粉鉱滓Ｐが満たされ
ている。

粉鉱滓Ｐとしては、水滓を１間以下の直径を有する微細
な粒子に粉砕したもの等が使用される。

ダスト貯槽１５にはダスト供給管１１を介してエアレー
ションタンク１８が連結されており、このダスト供給管
１７には開閉弁１９が介設されている。

エアレーションタンク１８は混合気体供給管２０を介し
て冷却気体主管１１へと連結されており、この混合気体
供給管２０には開閉弁２１が介設されている。

また、エアレーションタンク１Ｂには気体供給口２２が
設けられ、この気体供給口２２は流量制御弁２３を介し
て冷却気体主管１１へと連結されている。

一方、前記粒滓排出口８の直下には粒滓移送用コンベア
２４の起端が配置され、このコンベア２４によって粒滓
は所望する場所へ移送されるように構成されている。

次に、以上の構成よりなる本発明装置の作用を詳述する
。

溶滓樋１内を流れて来る溶滓Ｍはタンディツシュ２内へ
注がれ、更にタンディツシュ２の複数の注入ノズル３，
３・・・を通って流量調整されつつ冷却塔４内へと落下
する。

この落下する溶滓Ｍ１は前記ドラム６上に落下し、ドラ
ム６の矢印イ方向への回転に伴いその遠心力によって図
中矢印口に示す如き軌跡を描いて塔４内へ広範囲に飛散
し、微粒子Ｍ２となって塔４内を降下乃至落下する。

一方、エアレーションタンク１８内には開閉弁１９ダス
ト供給管１７を介して常時粉鉱滓Ｐが供給され、との粉
鉱滓Ｐはエアレーションタンク１８内において気体供給
口２２より噴出する冷却気体により攪拌されて冷却気体
中に混合され、この混合気体は開閉弁２１、混合気体供
給管２０を経て冷却気体主管１１へと流入し、ここで冷
却気体によって搬送されつつ、最終的に塔４内の噴射ノ
ズル９．９・・・から塔４内上方へ向けて噴射される。

この結果、塔４内には厚さｄよりなる粉鉱滓Ｐの流動層
Ｑが形成されることとなる。

このようにして形成された粉鉱滓Ｐの流動層Ｑ内を、前
記溶融滓の微粒子Ｍ２２Ｍ２・・・はゆらゆらと降下し
、この間に微粒子Ｍ２．Ｍ２・・・の表層２５は冷却
気体によって冷却されて固化するとともに、微粒子Ｍ２
２Ｍ２・・・の表面には多数の粉鉱滓Ｐ、Ｐ・・・が万
遍なく付着する。

こうして表面に粉鉱滓Ｐ。Ｐ・・・の付着した固化粒滓
Ｍ３２Ｍ３・・・は冷却塔４の底部へ落下し、最終的に
粒滓排出口８を通って粒滓移送用コンベア２４上に排出
され、爾後所望する次工程へと移送される。

このようにして得られた固化粒滓Ｍ３２Ｍ３の表面には
粉鉱滓Ｐ、Ｐ・・・が万遍なく付着しているため、互い
に付着することは決してなく、且つその内部は未だ溶融
状態にある。

従って、爾後これらの固化粒滓Ｍ３２Ｍ３・・・を自然
冷却等して徐々に冷却してやれば、内部の緻密な且つコ
ンクリート骨材として好適・する固化粒滓を得ることが
出来るものである。

即ち、自然冷却中に固化粒滓が互いに付着する等の虞れ
が全くないため爾後の冷却に際して互いに密着させて放
置することが可能となるのである。

一方、溶融滓の粒子Ｍ２２Ｍ２・・・との熱交換の結果
加熱された気体は冷却塔４の頂部４ｂに設けられた排気
ロアから塔４外へと排出され、排気ダクト１２を経て図
示しない熱交換器へと送られ熱回収が行なわれる。

また、この排気中に含まれる粉鉱滓Ｐ、Ｐ・・・は排気
ダクト１２に介設された集塵器１３によって回収され、
集塵器１３のダスト排出口１３、ダスト移送管１４を経
てダスト貯槽１５へと戻されて再利用される。

粉鉱滓Ｐ・・・はその一部溶融粒子Ｍ２に付着して排出
されるため補給を要するが、この補給は紛鉱滓補給管１
６を介して行なわれる。

このように、本発明によれば溶融滓を粒子化すること、
粒子化された溶融滓の表面のみを冷却してコンクリート
骨材として好適な固化粒滓を得ること、及びこの固化粒
滓が互いに付着することを防止することを一つの冷却塔
によって連続的に行なうことを可能にするとともに、溶
融滓の有する熱量を回収することが出来、また固化粒滓
が互いに付着することを防止するために用いた粉鉱滓を
回収して再使用することを可能としたものであり、これ
によりコンクリート骨材として好適な固化粒滓を安価に
製造することを可能としたものである。

尚、以上の実施例においては溶融滓Ｍを粒子化する手段
として回転ドラム６を採用したが、溶融滓Ｍを粒子化す
るための手段はこれに限定されるものではなく、例えば
冷却塔４の中央に円盤を回転自在に支承するとともにこ
の円盤上に溶融滓Ｍを落下させ遠心力によって分散する
等してもよいことは勿論である。

以上で明らかなように、本発明によれば冷却気体の雰囲
気中に粉鉱滓の流動層を形成し、この流動層内に滴状の
溶融滓の粒子を降下させるようにしたことにより、この
降下する間に上記粒子の表面のみが冷却固化されるとと
もに、その表面に粉鉱滓が付着することとなり、この結
果互いに付着することがなく且つ未だ内部が溶融状態に
ある固化粒滓を得ることが出来、爾後これを自然冷却す
る等すれば内部が緻密なコンクリート骨材として好適な
固化粒滓を得ることが出来るものである。

また、本発明装置によれば溶融滓を粒状乃至滴状にする
工程からこれを冷却しつつその表面に粉鉱滓を付着させ
る工程を一貫して一つの密閉塔体内において行なうこと
が出来るとともに、最終固化粒滓を簡単に捕集するこさ
が出来、また溶融滓の有する熱量を回収することが出来
る等の優れた諸特長を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明にかかる装置の一例を示すもので、第１図
は本発明装置の概略側断面図、第２図は流動層内を溶融
滓の粒子が降下して行く状態を示す図である。尚、図面中３は溶融滓供給口、４は竪型塔体、６は回転
ドラム、７は排気口、８は原料排出口、９は冷却気体噴
出ノズル、１１は冷却気体供給管、１２は排気ダクト、
１３は集塵器、１４はダクト移送管、１５は粉鉱滓貯槽
、１７は紛鉱滓供給管、１８はエアレーションタンク、
２０は混合気体供給管、Ｍは溶融滓、Ｍ２は溶融滓の粒
子、Ｍ３は固化粒滓、Ｑは流動層、Ｐは粉鉱滓である。

Claims

【特許請求の範囲】１頂部に排気口を、底部に原料排出口を有する竪型塔
体と、この塔体内の下部にその先端を上方へ向けて設け
られた冷却気体噴出ノズルと、上記塔体内の上部にその
軸を水平にして設けられた回転ドラムと、この回転ドラ
ムの上方に設けられた溶融滓供給口とを備え、上記冷却
気体噴出ノズルより冷却気体と粉鉱滓との混合気体を噴
出させつつ上記塔体内に粉鉱滓の流動層を形成し、この
流動層内に上記回転ドラムによって飛散させられた滴状
の溶融滓を降下させるように構成したことを特徴とする
溶滓の冷却装置。２上記冷却気体噴出ノズルに、冷却気体供給源へ通ず
る冷却気体供給管を連結し、この冷却気体供給管に混合
気体供給管を介してエアレーションタンクを連結し、こ
のエアレーションタンクに粉鉱滓供給管を介して粉鉱滓
貯槽を連結して、この粉鉱滓貯槽より上記エアレーショ
ンタンク内に粉鉱滓を供給しつつこれを適宜な気体中に
混入させ、この混合気体を上記混合気体供給管を介して
冷却気体中に導入するように構成したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の溶滓の冷却装置。３上記排気口に、熱交換器へ連通する排気ダクトを連
結するとともに、この排気ダクトに集塵器を介設し、ま
た上記冷却気体噴出ノズルに冷却気体供給源へ通ずる冷
却気体供給管を連結し、この冷却気体供給管に混合気体
供給管を介してエアレーションタンクを連結し、このエ
アレーションタンクに粉鉱滓供給管を介して粉鉱滓貯槽
を連結し、更にこの粉鉱滓貯槽と上記集塵器との間にダ
スト移送管を設けて、排出気体中に含まれる粉鉱滓を回
収するとともに再使用成し得るように構成したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶滓の冷却装置。