JPS62241542A - 無機質球状化粒子の製造方法及び装置 - Google Patents

無機質球状化粒子の製造方法及び装置

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JPS62241542A
JPS62241542A JP8375486A JP8375486A JPS62241542A JP S62241542 A JPS62241542 A JP S62241542A JP 8375486 A JP8375486 A JP 8375486A JP 8375486 A JP8375486 A JP 8375486A JP S62241542 A JPS62241542 A JP S62241542A
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JP
Japan
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chamber
furnace
wall
cooling
particles
Prior art date
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Pending
Application number
JP8375486A
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English (en)
Inventor
Kazufumi Otake
大竹 一史
Katsuyuki Kikuchi
菊地 克之
Sumikazu Murakami
村上 角一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAIKURON KK
Harima Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
Micron Co Ltd
Original Assignee
MAIKURON KK
Harima Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
Micron Co Ltd
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Publication date
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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、球状及び粒度が均整した無機質球状粒子の製
造法と装置に関わるものである。
〔従来の技術〕
従来、例えば封止材として用いられる溶融シリカ等の無
機質粒子は、珪酸質原料粉を電熱や酸素−炭化水素炎を
熱源とする溶融炉により溶解してインゴットとし、これ
を所定の粒度に粉砕して製造していた。しかしこの粉砕
品は、角部が存在するため封止材料として用いる場合、
充填性や成形性が充分であるといえなかった。
これに対応する為に、特開昭58−145613号公報
に示すごとく、珪酸質原料をガス炎と共に竪形炉の上部
から炉内に噴射して溶融シリカの球状体を製造する方法
が提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この種の竪形炉による溶融シリカ球状体の製造法におい
ては、不純物の混入防止と操炉の安定性が特に重要であ
る。ところが実際には、炉内壁耐火物に球状微粒子が直
接接触して炉内壁の耐火物を剥がし球状微粒子と混ざり
不純物となって電子部品用材料として問題となったり、
又逆に溶融状態の球状微粒子が炉内壁の耐火物に付着し
て成長し、ついには炉内が閉塞してしまうことがしばし
ば起こる。こういった為に従来の炉は不純物濃度の上昇
、あるいは炉内付着物の除去の為の定期的な炉内清掃を
余儀無くされていた。
本発明は、これらの欠点を解決し、不純物の少ない無機
質球状化粒子が得られると共に、操炉が長期間安定に行
なわれうる無機質球状化粒子の製造方法及び装置を提供
することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の要旨は次のとおりである。
(11球状化室と冷却室を有する竪形炉の上記球状化室
内で高温火炎と無機質粉末原料とを接触させ球状化処理
し次いで冷却室内で冷却する方法に於いて、上記球状化
室の壁内面に球状化粒子の付着薄層を形成し、維持する
ことを特徴と干る無機質球状化粒子の製造方法。
(2)頂部に高温火炎及び無機質粉末原料を噴射するバ
ーナーを有し、胴部に耐火物壁を有する球状化室と、こ
の球状化室に接続された内部に冷却気体が供給される冷
却室を主要構成とする装置に於いて、上記球状化室の胴
部耐火物壁の外面に水冷箱を設けてなる無機質球状化粒
子の製造装置。
以下本発明について詳しく説明する。
珪酸質の如き無機質粉末材料をガス炎と共に竪形炉の上
から炉内に噴射して溶融シリカの球状体を製造する方法
において炉からの不純物の混入防止と炉の安定操業は重
要である。
本発明は、球状化質の炉壁内面に適度の厚みを有する球
状化微粒子の付着層を形成させることにより、球状化微
粒子による炉壁耐火物の剥離を防止し、又付着層が異常
な成長を起こさないことにより、球状化室の閉塞を防止
するものである。
発明者らは、この様な球状化粒子の付着層形成の条件を
求める為に、実験炉において操業条件を種々変えて実験
を行った。第1図は炉内壁温度を600.900,11
00.1200℃と変化させた時の炉内壁付着厚みの時
間的変化を示したものである。炉内壁温度が600℃以
下ならば炉内壁に球状微粒子は付着しない。ところが、
この様な状態で球状微粒子の製造を行うと、微粒子が炉
内壁にぶつかり炉内壁耐火物が剥離して球状微粒子中に
不純物として混入する問題がある。次に、炉内壁温度が
600℃を超えて900.1100℃となると炉内壁と
球状微粒子との間に温度に応じた付着力が生じ球状微粒
子が炉内壁に付着する。
付着層がある厚みになると、炉内壁と球状微粒子の間の
付着力より自重による落下刃が強くなり付着層は炉下部
に落下分散する。この繰り返しにより炉壁は、常に球状
微粒子によりコーティングされ、炉内壁温度に応じた厚
みの付着層が形成される。第1図の例では約24時間で
付着層厚みは安定して、安定した後の付着層厚みは90
0℃で30gm、1100℃で5011であった。
しかしながら、炉内壁温度が1100℃以上、例えば1
200℃になると付着層厚みは24時間を超えても一定
に安定せず、時間の経過とともに次第に増加する。これ
は炉内壁温度が1100℃以上になると、付着力が落下
刃より強くなり付着層は次第に成長する為である。しか
して、付着層が成長してくると付着層自身が断熱壁とな
り付着層内面がさら5に温度が上がり、さらに強固に付
着物が付着する。これを続けるとついに炉内が閉塞して
しまう。
この様に、球状化室の炉内壁の温度を適切に維持するこ
とにより目的とする球状化粒子の最適の付着状態が得ら
れるものであり、かかる点から本発明に於いては、炉内
壁温度を600〜1100℃の範囲に設定するものであ
る。
炉内壁温度は、溶射火炎からの輻射熱と炉壁からの放散
熱のバランスで決まる。すなわち、例えばLPGの燃焼
量が一定で輻射熱量が一定の条件では、炉内径を大きく
し、側壁IM当たりの輻射熱量を小さくすると炉内壁温
度は低くなる。又一定の炉内径では、炉壁耐火物の熱抵
抗を高め放散熱量を低下させると炉内壁温度はあがる。
又炉外壁を強制冷却して放散熱量を増やすと炉内壁温度
は低くなる。
したがって、本発明に於いては上記いづれの手段を採用
してもよいが、炉内径が大きくなると炉の建設費が増え
る為、できるだけ炉内径が小さくなる様に炉壁耐火物の
選択及び炉外壁の冷却方法を採用することが望ましい。
すなわち、具体的には炉壁耐火物は熱伝導度の高いハイ
アルミナ質煉瓦を施工できる下限の厚み(例えば114
m)に施工し、炉外壁の冷却は冷却速度の高い水冷方式
%式% 使用する無機質粉末原料は珪酸質に限定されることなく
、アルミナ賞その他のものも任意に使用することが出来
る。又粉末原料の球状化熱源もLPGの如き可燃ガスに
限定されることなく、プラズマ等も利用出来る。
〔実施例〕
(11装置の実施例 第2図に於いてAは溶射バーナー、Bは球状化室、Cは
冷却室、Dは球状化粒子の輸送系である。
溶射バーナーAは天井部1に設けられており、ここから
無機質粉末原料、LPG及び酸素が球状化室B内へ噴射
される。球状化室Bの炉壁2は熱伝導の高いハイアルミ
ナ質煉瓦で形成されており、その外周全面には水冷ジャ
ケット3が設けられていて、この水冷ジャケット3には
給排水管484′が接続されている。冷却室Cは金属製
水冷構造で給排水管5,5′が接続されており、下方が
漏斗状に絞られており、そして内部へ冷却ガス管6から
冷却用ガスが吹き込まれる。
かくして、冷却室C内で冷却された球状化粒子は輸送系
りからブロワ−(図示せず)により吸引輸送され、分級
等の所要の処理が施される。
上記水冷ジャケット3による強制冷却作用により炉壁2
の内面は常時600〜1100℃から選ばれた所定の温
度に保ち、制御された球状化粒子によるセルフライニン
グを形成する。
この場合、球状化室Bと冷却室Cの冷却を独立して行わ
ず、冷却室Cを冷却後の冷却水を球状化室Bへ循環して
室Bを冷却してもよい。
(2)方法の実施例 第1図に示す如く、炉は竪型であり炉の上部中心に溶射
バーナーを配置している。炉の球状化室の直径は1m、
高さ1m、炉壁耐大物のハイアルミナ質煉瓦を114f
l施工した。また炉外壁は水冷ジセケソトを配置し約1
0OL/分の冷却水を通水した。
この条件で珪酸質微粉原料を50 kg/ H、LPG
をl0Nrr?/H,純酸素を5ONn?/f(を供給
して溶射した結果、炉内壁温度は900’Cとなり付層
厚みは24時間後に30mmで安定した。また製品のガ
ラス化、球状化は良好であり、得られた製品中のアルミ
ナ濃度は0.1%で問題のないものであった。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明によれば溶射による無機質球状化粒
子の製造に於いて、混入不純物の少ない球状化粒子が得
られると共に、溶射球状化処理炉の操業が安定するとい
う効果が奏せられるものであり、球状化粒子の製造に著
しく寄与する。
【図面の簡単な説明】
第1図は炉内壁温度と炉内壁面への球状化粒子の付着層
厚みとの関係を示す図、第2図は本発明装置の実施例の
断面説明図である。 A・・・溶射バーナー、B・・・球状化室、C・・・冷
却室、D・・・輸送系、1・・・天井部、2・・・炉壁
、3・・・水冷ジャケット、4,4′・・・給排水管、
5.5′・・・給排水管、6・・・冷却ガス管。 志慰時閘(lv )   ゛

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)球状化室と冷却室を有する竪形炉の上記球状化室
    内で高温火炎と無機質粉末原料とを接触させ球状化処理
    し次いで冷却室内で冷却する方法に於いて、上記球状化
    室の壁内面に球状化粒子付着薄層を形成し、維持するこ
    とを特徴とする無機質球状化粒子の製造方法。
  2. (2)上記球状化室の壁内面温度を600〜1100℃
    に保つことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の無
    機質球状化粒子の製造方法。
  3. (3)頂部に高温火炎及び無機質粉末原料を噴射するバ
    ーナーを有し、胴部に耐火物壁を有する球状化室と、こ
    の球状化室に接続された内部に冷却気体が供給される冷
    却室を主要構成とする装置に於いて、上記球状化室の胴
    部耐火物壁の外面に水冷箱を設けてなる無機質球状化粒
    子の製造装置。
JP8375486A 1986-04-11 1986-04-11 無機質球状化粒子の製造方法及び装置 Pending JPS62241542A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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