JPS61234922A - 球状無機物質粒子の製造法 - 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〕 本発明は球状無機物貴粒子の製造法、特に原料無機物質
微粉や生成した球状無機物質が横型回転式溶融炉の内壁
面に付着したり、堆積したりするのン防止した効率のよ
い球状無接物質粒子の製造法に関する。

〔従来技術と問題点〕

従来から球状無機物置粒子の製造法についてはいみいみ
提案されている。

例えは竪型溶融炉の火炎中にシリカ微粉７適過させて球
状シリカ粒子ケ得る方法がある。しかし、これは供給さ
れた原料や生成した球状体の一部が上昇気流とそのもの
自体の重量とのバランスにより、溶融又は半溶融の状態
で炉内壁面付近を浮遊して内壁面に溶着又は付着し、こ
れらが次第に堆積してガスの流れン乱したり、閉塞現象
を起したりするために連続操業ができないこと、又この
堆積物を剥離すると溶融炉内壁の内張材の破損など消耗
が激しく、さらＫその剥離したものが不純物として球状
体の製品中に混入したりするため、その不純物を除去し
、製品を回収するいわゆる製品の口状率（回収製品ｌ量
／供給無機負粉末原料１景）が悪いという欠点があった
。（％開昭５８−１４５６１３号公報） 又、固定の横型炉ン用いた例として特開昭５７−９５８
７７号公報があるが、竪型炉同様微粉の球状シリカは炉
壁に付着成長し、操業を不安定とする上、品備不安定で
、かつ製品の収率が似いという欠点があった。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明は、無機物質微粉と燃料がスとを横型回転式溶融
炉入口に設けたバーナーより供給し、無機物質微粉を火
炎中で熱処理して得られた無機物質粒子を転動冷却させ
ながら取り出丁ことｔ％徴とする球状無機物置粒子の製
造法である。

以下さらに本発明の詳細な説明する◎ １ず本発明に用いられる溶融炉は通常使用されている回
転炉覧・わゆるロータリーキルン型式の円形の炉であり
、炉の一端に原料と可燃ガスとン供給するバーナーが設
けられ、火炎の先端から炉の他端筐でか冷却部となり、
得られた精品は排気フう）とは温度２８００℃以下の融
点ン持つ無機物置である。その具体例としてはシリコン
、アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム、及びそわ
らの酸化物、又これらの化合物があげられる。

使用できる原料の粒度は燃料がスの供給量により異なる
が、完全に溶融できる程度が必要で、通常最大粒径が５
００μ、以下であり、特に６００μ−以下で平均粒径が
１〜６０μが好ましい。粒度が５００μンこえると完全
に溶融せず、かつ球状にもなりにくいので好ましくない
。

この原料粉末′％：識素又は空気等の支燃がスに吸引さ
せてバーナーへ供給する。バーナーは十分高温の長炎が
得られる構造のものが好ましい。例えはプロパン、′ｒ
ＩＲ素ン内部混合させて燃焼することによって高温で安
定な長炎が得られる。又水素−酸素炎も使用可能である
。原料の供給量は原料の種類及び粒度、ガス流量、冷却
器、精品捕集系の大きさによって異なるが、１〜１００
＃／Ｈｒ好筐しくは５〜３０＃／Ｈｒ　程度である。供
給量が少ないと生産性が劣り、多いと火炎中に均一に分
散せず充分溶融しない。

物 燃料ガスとしては原料を溶融し、無気薄球状体（以下球
状体という）を生成するがスで可燃性ガスと酸素含有ガ
スからなるものが通常使用される。

可燃性がスの具体例としては、水素、−酸化炭素、メタ
ン、エタン、プロパン、アセチレン、エチレン、ゾロビ
ンン等の気体燃料があげられるが、必ずしもこれに限ら
れるものではなく、他の炭化水素系のガスであってもよ
い。

又灯油及び重油などの液体燃料も使用することが可能で
あり、さらにこれらン併用しても差支えはない。

酸素含有ガスとは酸素がスの他、空気等酸素がスを含有
するがスがあげられる。

燃料ガスは、バーナーより噴射して供給する。

、供給方法は例えはエゼクタ−フィーダーにより、高圧
の空・気又は酸素χ用いて粉体ン吸引し、バーナー中へ
供給する方法が有効である。又その供給量は発生する高
温炎の中に原料を充分に分散させ、一定時間滞留させる
ことによって溶融し球状体とするに充分な蛍であれはよ
い。

原料粒子の滞留時間は可燃がスの爺、噴出速度により火
炎の長さ及び高温火炎中での噴出粒子の速度ン調節する
ことができ、長い程よいが、実際的には０．００５〜０
．１８ｅＣが好ましい。

原料の溶融温度は燃料ガスの供給量で調節でき、温度２
８００°Ｃ程度まですることができるが、炉材の消耗な
どン考慮して使用原料に応じて溶融温度ン決定されるが
、通常温度１０００〜２３００’０が好ましい。

横型回転式溶融炉の入口に設けたバーナーから火炎とと
もに噴出された原料は回転式浴融炉内で大部分は落下し
、回転とともに転動しながら、冷却部で冷却されて排気
フードに捕集され回収される。一部、微粉は燃焼排ガス
とともに輸送され、サイクロンやバックフィルターで回
収される。本発明に用いる回転式溶融炉は金属の円筒の
ものからなるが、放熱ンよくするため外側に放熱フイン
ン設置することが好１しく、その冷却は空冷又は水冷い
ずれでもよい。

又火炎温度が冒り、回転体内壁温度が高くなる場合はカ
ーボランダム、溶融シリカ、アルミナなどの耐火材料で
内張り丁ｔ１はよい。

従来の昏定式炉体の場合は溶融された球状体及び蒸発生
成された微粉が炉壁に付着生成してゆくが、本発明に用
いる回転式溶融炉では炉壁に付着した粉体は落下転動し
ている粉体により直ちにかきおとされ、かつ炉壁に接つ
しつつ転動されるため、効率よく冷却され、精品を円滑
に回収するこ−とが可能である。

なお回転式溶融炉内のがス流速は特に制限はないが、溶
融炉内の冷却部での粉体の収率をあげるためＫは、極力
遅い方が好ましく、具体的には０．０５〜１．Ｑ　ｒｔ
ｈ　／　ｓｅａである。又溶融炉の回転速度は原料その
他条件にもよるが１〜２　Ｏｒ、ｐ、ｍ好ましくは２〜
１０　ｒ、ｐ、ｍである。

以上のように本発明の方法によって炉内壁面への付着や
堆積を防止し、かつ効果的に製品を冷却し回収でき、安
定連続操業が可能となり、良品鵞の球状無機物質１ｆ！
：製造することが可能である。

実施例 直径２ｍ、長さ８ｒｎのＥＩＵａ製回転大回転式溶融炉
に設置したプロパン−酸素バーナーに酸素ゴス吸引フィ
ーダーにより、１００メツシユ下の砕石微粉末’ｔ　５
０　ｋｇ　／　Ｈｒの速度で供給した。なおバーナーに
はプロパン２０１４ｍ３／Ｈｒ％酸素ガス１１００Ｎ”
／Ｈｒの割合で供給し、温度約２１００℃の火炎温度と
した。プロパンガス、酸素ガスは混合して噴射している
が、その噴射速度は６６ｍ７’ａｅａであり、このとき
１８００°Ｃ以上の高温火炎部は約８０ｃＷＬあった。

回転式溶融炉は４　ｒ、ｐ、ｍで回転させた。

なお、火炎より先の回転式溶融炉内の雰囲気温度は１０
００〜１２００℃であった。又、回転式溶融炉の鉄皮温
度は２００〜４００°０であった。

原料珪石微粉ｔバーナーより火炎中に１５　ｙｒｃ　／
ｓｅｃの速度で供給した。高温火炎中の砂石微粉内定滞
留時間は０．００５〜Ｑ、Ｑ　２ｓｅｃであった。珪石
微粉は回転式溶融炉内Ｚ転動しつつ、その出口に移動し
てゆき、排がスフードに排出された。その滞留時間は５
０〜７０分であった。精品はフード下部のダンパーを開
放して抜き出したが、その温度は約９０℃であった。

一部微粉はフード上部の排ガスとともに、フード上部の
輸送管を通って、バッグフィルターまで輸送され捕集さ
れた。

１０時間操業し、原料５００Ｉｃｇ供給したのに対し、
フードより３５０＃、バッグフィルターより１３０ｋｌ
？の球状のシリカ製品を得た。

回転式溶融炉の内ｆｌｌＫはほとんど付着粉体はなく、
精品の回収率は９６憾と良好であった。一部は煙道その
他への付着であると思われる。フード及びバッグフィル
ターより回収された精品はＸ線回折の結果、いずれも結
晶のピークは認められずいずれも溶融率は１００憾であ
った。

得られた球状シリカ粒子は溶融合着がなく、炉壁溶融成
長のないきれいな球状のものであった。

その物件を表に示す。

〔発明の効果〕

本発明の球状セラミック粒子の製造方法は粒子合着のな
い、きれいな球状のセラミック粒子χ容易に効率的に製
造することができ、セラミック原料や封止用樹脂のフィ
ラーとして使用できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機物質微粉と燃料ガスとを横型回転式溶融炉入
   口に設けたバーナーより供給し、無機物質微粉を火炎中
   で熱処理して得られた無機物質粒子を転動冷却させなが
   ら取り出すことを特徴とする球状無機物質粒子の製造法
   。