KR20120015264A - Powder production equipment - Google Patents

Powder production equipment Download PDF

Info

Publication number
KR20120015264A
KR20120015264A KR1020110072358A KR20110072358A KR20120015264A KR 20120015264 A KR20120015264 A KR 20120015264A KR 1020110072358 A KR1020110072358 A KR 1020110072358A KR 20110072358 A KR20110072358 A KR 20110072358A KR 20120015264 A KR20120015264 A KR 20120015264A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
raw material
nozzle
exhaust gas
combustion exhaust
powder
Prior art date
Application number
KR1020110072358A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
겐이치 도모자와
Original Assignee
쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 쥬가이로 고교 가부시키가이샤 filed Critical 쥬가이로 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20120015264A publication Critical patent/KR20120015264A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/02—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops
    • B01J2/04—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by dividing the liquid material into drops, e.g. by spraying, and solidifying the drops in a gaseous medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/26—Nozzle-type reactors, i.e. the distribution of the initial reactants within the reactor is effected by their introduction or injection through nozzles

Abstract

PURPOSE: A powder preparing apparatus is provided to uniformly heat and thermally deform a raw material by maintaining the wide range of a treating space at a high temperature and suspending the raw material. CONSTITUTION: A powder preparing apparatus(1) includes a powder preparing furnace(2), a combusting chamber(3), a combustion exhaust gas nozzle(4), and a raw material nozzle(5). A treating space is formed in the powder preparing furnace. The combusting chamber includes a burner(6). The burner generates flame to the horizontal direction of the combusting chamber. The combustion exhaust gas nozzle collects combustion exhaust gas generated from the combusting chamber into the powder preparing furnace. The raw material nozzle is arranged in the combustion exhaust gas nozzle and introduces a raw material into the powder preparing furnace.

Description

분체 제조 장치{POWDER PRODUCTION EQUIPMENT}Powder production equipment {POWDER PRODUCTION EQUIPMENT}

본 발명은 분체 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a powder manufacturing apparatus.

종래, 리튬 이온 2차 전지의 극의 재료가 되는 분체(粉體) 등은, 예를 들면, 원료 수용액을 분무 건조하여 분체화하고, 이들의 분체를 세라믹 용기에 넣어 노(爐) 내에서 소성(燒成)하여 열 변성시킴으로써 제조되고 있다. 이와 같은 방법으로는, 세라믹 용기에의 손상을 고려하여, 소성에 30분 ~ 여러 시간 필요하고 효율이 좋지 않다. 또한, 이러한 방법으로는, 분체를 퇴적하여 정치(靜置)한 상태로 소성하기 때문에, 소성할 때 입자끼리 용착(溶着)하는 문제도 있다. Conventionally, powder or the like, which is a pole material of a lithium ion secondary battery, is, for example, spray-dried by spraying a raw material aqueous solution and powdered, and these powders are put in a ceramic container and fired in a furnace. It is manufactured by thermally denaturing by heating. In such a method, 30 minutes to several hours are required for firing in consideration of damage to the ceramic container, and the efficiency is not good. Moreover, in such a method, since powder is deposited and baked in a stationary state, there also exists a problem of welding particle | grains at the time of baking.

특허문헌 1에는, 플라즈마 방전을 하는 전극을 가진 분체 생성로(生成爐) 내에 원료 수용액을 분무하고, 플라즈마 방전에 의해 형성하는 초고온의 플라즈마 공간에 있어서, 원료 수용액을 건조하는 동시에, 또한 열 분해하여 융합시키는 분체 제조 장치가 개시되어 있다. Patent Literature 1 sprays an aqueous solution of a raw material into a powder generating furnace having an electrode for performing plasma discharge, and in the ultra-high temperature plasma space formed by plasma discharge, the raw material aqueous solution is dried and thermally decomposed. Disclosed is a powder manufacturing apparatus for fusing.

이러한 분체 제조 장치로 제조한 분체 입자는, 형상이 일그러지고 불균일하다. 이것은 원료 수용액의 액적(液滴)이 초고온의 플라즈마 공간에서 순간적으로 가열되어, 입자 내의 수분이 한순간 기화 팽창함으로써, 입자가 수증기 폭발하여 파괴되기 때문이다. The powder particles produced by such a powder manufacturing apparatus are distorted in shape and nonuniform. This is because the droplets of the aqueous solution of the raw material are heated instantaneously in the ultra-high temperature plasma space, and the moisture in the particles vaporizes for a moment, and the particles are vapor-exploded and destroyed.

또한, 이러한 분체 제조 장치에서는, 플라즈마 공간의 용적이 작고, 플라즈마 공간 내의 온도에도 차이가 있기 때문에, 입자마다 열 이력이 크게 다르므로, 변성 온도나 가열 시간 등이 품질에 크게 영향을 받는 분체를 제조하는 것은 적합하지 않다. Further, in such a powder manufacturing apparatus, since the volume of the plasma space is small and the temperature in the plasma space is also different, the thermal hysteresis varies greatly from particle to particle, so that powders whose modification temperature, heating time, etc. are greatly affected by quality are produced. It is not suitable to do.

또한, 특허문헌 2에는, 화염에 의해 분체 원료를 용융하여, 구(球) 형상 입자를 제조하는 장치가 기재되어 있다. 화염에 의해 가열하는 분체 제조 장치에서도, 화염 내부의 온도차가 크기 때문에, 처리 온도나 처리 시간을 균일하게 할 수 없다. In addition, Patent Document 2 describes an apparatus for melting powder raw materials with a flame to produce spherical particles. Even in the powder manufacturing apparatus heated by a flame, since the temperature difference inside a flame is large, processing temperature and processing time cannot be made uniform.

일본국 특개2004-263257호 명세서Japanese Patent Laid-Open No. 2004-263257 일본국 특개2010-75810호 명세서Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-75810

상기 문제점을 감안하여, 본 발명은 부유(浮遊) 상태로 열 처리되는 분체의 열 이력을 균일하게 할 수 있는 분체 제조 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.In view of the above problems, it is an object of the present invention to provide a powder production apparatus capable of making the thermal history of powders heat-treated in a suspended state uniform.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의한 분체 제조 장치는, 내부에 처리 공간을 형성하는 분체 생성로와, 버너를 구비하는 연소실과, 상기 연소실에서 발생한 연소 배기 가스를 상기 분체 생성로에 끌어들이는 연소 배기 가스 노즐과, 상기 연소 배기 가스 노즐 중에 배치되어, 상기 분체 생성로에 원료를 불어넣는 원료 노즐을 가지는 것으로 한다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, the powder manufacturing apparatus by this invention draws the powder generating furnace which forms a process space inside, the combustion chamber provided with a burner, and the combustion exhaust gas which generate | occur | produced in the said combustion chamber to the said powder generating furnace. It is supposed to have a combustion exhaust gas nozzle and a raw material nozzle which is arrange | positioned in the said combustion exhaust gas nozzle and blows a raw material into the said powder generating furnace.

이 구성에 의하면, 분체 생성로 내로 끌어들인 연소 배기 가스는, 처리 공간의 넓은 범위를 고르게 고온으로 유지한다. 이 고온의 연소 배기 가스 중에 원료를 부유하게 함으로써, 원료를 균등하게 가열해서 열 변성시킬 수 있다. According to this configuration, the combustion exhaust gas drawn into the powder generating furnace maintains a wide range of the processing space at a high temperature evenly. By making a raw material float in this high temperature combustion exhaust gas, a raw material can be heated evenly and thermally denatured.

또한, 본 발명의 분체 제조 장치에 있어서, 상기 연소 배기 가스 노즐은, 상기 연소실보다 유로(流路) 단면적이 작아도 된다. Moreover, in the powder manufacturing apparatus of this invention, the said combustion exhaust gas nozzle may have a flow path cross sectional area smaller than the said combustion chamber.

이 구성에 의하면, 연소실 내에서는 유속을 낮게 하여, 좁은 연소실 내에서 완전한 연소를 하고, 연소 배기 가스 노즐에서의 연소 배기 가스의 유속을 충분히 크게 함으로써, 연소 배기 가스의 치우친 흐름을 방지하고, 온도차를 감소하여 분체 생성로 내에 끌어들일 수 있다. According to this configuration, the flow velocity is lowered in the combustion chamber, the combustion is completely performed in the narrow combustion chamber, and the flow velocity of the combustion exhaust gas at the combustion exhaust gas nozzle is sufficiently increased to prevent the biased flow of the combustion exhaust gas, thereby reducing the temperature difference. Can be reduced and drawn into the powder generating furnace.

또한, 본 발명의 분체 제조 장치에 있어서, 상기 연소실은 수평 방향으로 갈게, 상기 버너는 상기 연소실의 수평 방향의 일단(一端)에서 수평 방향으로 화염을 형성하고, 상기 연소 배기 가스 노즐은, 상기 연소실의 타단(他端) 근방으로부터 수직으로 상기 연소 배기 가스를 뽑아내고, 직선적으로 상기 분체 생성로로 끌어들여도 된다. In the powder manufacturing apparatus of the present invention, the combustion chamber is ground in a horizontal direction, the burner forms a flame in a horizontal direction at one end in a horizontal direction of the combustion chamber, and the combustion exhaust gas nozzle is in the combustion chamber. The combustion exhaust gas may be extracted vertically from near the other end of and may be drawn straight into the powder generating furnace.

이 구성에 의하면, 연소실의 소형화와, 연소 배기 가스 노즐의 유로의 단축이 가능하고, 열 손실을 최소화할 수 있다. 또한, 연소 배기 가스의 흐름 방향을 직각으로 변경하기 때문에, 연소 배기 가스의 교반을 촉진하여, 온도차를 없앨 수 있다. According to this configuration, the combustion chamber can be downsized, the flow path of the combustion exhaust gas nozzle can be shortened, and heat loss can be minimized. In addition, since the flow direction of the combustion exhaust gas is changed at right angles, the agitation of the combustion exhaust gas can be promoted and the temperature difference can be eliminated.

또한, 본 발명의 분체 제조 장치는, 상기 원료 노즐은, 상기 원료를 분무하는 원료 분무 노즐과, 상기 원료 분무 노즐을 둘러싸도록 배치되어, 분무된 상기 원료의 주위에 냉각 공기를 불어넣는 냉각 노즐을 구비해도 된다. Moreover, the powder manufacturing apparatus of this invention is a raw material spray nozzle which sprays the said raw material, and the said raw material nozzle is arrange | positioned so as to surround the said raw material spray nozzle, and the cooling nozzle which blows cooling air around the sprayed raw material You may provide it.

이 구성에 의하면, 냉각 공기에 의해 원료가 극히 단시간에 가열되는 것을 방지하고, 분체 입자의 수증기 폭발에 의한 파열을 방지하여 균질한 입자를 형성할 수 있다. According to this structure, it is possible to prevent the raw material from being heated by the cooling air for a very short time, to prevent the bursting by the steam explosion of the powder particles, and to form homogeneous particles.

또한, 본 발명의 분체 제조 장치에 있어서, 상기 냉각 노즐은, 다중 관으로 이루어져, 상기 냉각 공기를 다중으로 불어넣어도 된다. Moreover, in the powder manufacturing apparatus of this invention, the said cooling nozzle may consist of multiple pipe | tubes, and you may blow in the said cooling air in multiple times.

이 구성에 의하면, 복수의 냉각 공기층이 단계적인 온도 분포를 형성하여, 원료를 단계적으로 온도 상승할 수 있으므로, 분체 입자의 수증기 폭발을 방지하는 효과가 더 높다. According to this configuration, since the plurality of cooling air layers form a stepwise temperature distribution and the temperature of the raw material can be raised step by step, the effect of preventing the water vapor explosion of the powder particles is higher.

또한, 본 발명의 분체 제조 장치에 있어서, 상기 냉각 노즐은, 냉각수에 의해 냉각되는 재킷을 구비하여도 되고, 나아가, 간극을 두고 상기 재킷을 덮는 외층판을 구비하여도 된다. Moreover, in the powder manufacturing apparatus of this invention, the said cooling nozzle may be equipped with the jacket cooled by cooling water, and also may be provided with the outer layer board which covers the said jacket with a clearance gap.

이 구성에 의하면, 수냉 재킷에 의해 연소 배기 가스 노즐 내에서 냉각 공기 및 원료가 고온이 되는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 적은 냉각 공기로 분체 입자의 수증기 폭발을 확실하게 방지할 수 있으며, 연소 배기 가스의 희석이 억제된다. 또한, 수냉 재킷의 주위에 단열 효과를 발휘하는 공기층을 통해 외층판을 배치함으로써, 냉각수와 연소 배기 가스 사이의 열교환을 억제하므로, 연소 배기 가스 노즐 내에서의 연소 배기 가스의 열 손실도 작다. 따라서, 이 구성에 의하여, 높은 열효율을 유지하면서, 분체 입자의 수증기 폭발을 방지할 수 있다. According to this structure, it can prevent that cooling air and raw material become high temperature in a combustion exhaust gas nozzle by a water cooling jacket. Thereby, the steam explosion of powder particles can be reliably prevented with little cooling air, and dilution of combustion exhaust gas is suppressed. In addition, since the heat exchange between the cooling water and the combustion exhaust gas is suppressed by disposing the outer layer plate through the air layer exerting a heat insulating effect around the water cooling jacket, the heat loss of the combustion exhaust gas in the combustion exhaust gas nozzle is also small. Therefore, this structure can prevent the water vapor explosion of the powder particles while maintaining high thermal efficiency.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 분체 제조 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 원료 노즐의 상세 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태에 관한 원료 노즐의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram of the powder manufacturing apparatus which is 1st Embodiment of this invention.
2 is a detailed cross-sectional view of the raw material nozzle of FIG. 1.
3 is a sectional view of a raw material nozzle according to a second embodiment of the present invention.

도 1에, 본 발명의 제1 실시형태의 분체 제조 장치(1)를 나타낸다. 분체 제조 장치(1)는, 경판(鏡板) 형상의 상단(上端)과, 원추 형상으로 축경(縮徑)한 하부를 가지고, 내부에 격리된 처리 공간을 형성하는 직립통 형상의 분체 생성로(2)와, 분체 생성로(2)의 상방에 배치되어, 수평 방향으로 늘이는 원통 형상의 연소실(3)과, 연소실(3)과 분체 생성로(2)를 접속하고, 연소실(3) 내에 생성된 연소 배기 가스를 분체 생성로(2)의 상단에서 아래 방향으로 불어넣는 연소 배기 가스 노즐(4)과, 연소실(3)을 관통하고, 연소 배기 가스 노즐(4) 내부에 늘이도록 배치되어, 분체 생성로(2)의 상단에서 아래 방향으로 분체 원료를 포함한 슬러리(slurry)를 분무하기 위한 원료 노즐(5)을 가진다.1, the powder manufacturing apparatus 1 of 1st Embodiment of this invention is shown. The powder manufacturing apparatus 1 has an upright cylinder-shaped powder production furnace which has an upper end of a hard plate shape and a lower part which is axially conical in a conical shape, and forms a processing space isolated therein ( 2) and the cylindrical combustion chamber 3 which is disposed above the powder generating furnace 2 and extends in the horizontal direction, connects the combustion chamber 3 and the powder generating furnace 2, and produces | generates in the combustion chamber 3 It is arranged to extend through the combustion exhaust gas nozzle 4 and the combustion chamber 3, which blows the combustion gas exhausted from the upper end of the powder generating furnace 2 in the downward direction, and extends inside the combustion exhaust gas nozzle 4, It has the raw material nozzle 5 for spraying the slurry containing powder raw material from the upper end of the powder generating furnace 2 to a downward direction.

연소실(3)은 일단(一端)에 버너(6)가 설치되어, 일단으로부터 타단을 향해 수평 방향의 화염이 형성된다. 버너(6)는, 예를 들면, 천연 가스와 같은 연료와 연소용 공기를 임의의 비율로 공급할 수 있는 것으로써, 공지된 점화 장치나 파일럿 버너를 구비하여도 된다. 당연히, 연료는, 가스 연료, 액체 연료, 고체 연료 중 어느 것이어도 된다. The burner 6 is provided in the combustion chamber 3 at one end, and the flame of a horizontal direction is formed toward the other end from one end. The burner 6 can supply fuel, such as natural gas, and combustion air at arbitrary ratios, for example, and may be equipped with the well-known ignition apparatus or pilot burner. Naturally, the fuel may be either a gas fuel, a liquid fuel, or a solid fuel.

연소실(3)은, 버너(6)가 형성하는 화염을 수용할 수 있고, 연료를 완전 연소시키는데 필요 최저 한도의 용적을 가지는 것으로 함으로써, 작게 하는 것이 바람직하다. 연소실(3)의 노벽(爐壁)으로부터의 열 손실을 최저 한도로 억제할 수 있기 때문이다. 예를 들면, 본 실시형태의 연소실(3)은, 버너(6)의 연소 용량 116㎾에 대해, 바람직하게는, 내경(內徑) 130 ~ 250㎜, 길이 500 ~ 1000㎜, 보다 바람직하게는, 내경 150 ~ 200㎜, 길이 600 ~ 800㎜의 가늘고 긴 형상을 가진다. The combustion chamber 3 can accommodate the flame which the burner 6 forms, and it is preferable to make it small by having the minimum volume required for complete combustion of a fuel. This is because heat loss from the furnace wall of the combustion chamber 3 can be suppressed to the minimum. For example, the combustion chamber 3 of this embodiment has an internal diameter of 130-250 mm, length 500-1000 mm, More preferably, with respect to the combustion capacity of the burner 6 116 kPa. It has an elongated shape having an inner diameter of 150 to 200 mm and a length of 600 to 800 mm.

연소 배기 가스 노즐(4)은, 연소실(3)의 버너(6)와 반대측의 단부 근방에 개구하고, 수직으로 연소 배기 가스를 뽑아내서, 분무 장치(5)의 바깥쪽으로부터, 직선적으로 분체 생성로(2)에 불어넣도록 배치되어 있다. 또한, 연료 배기 가스 노즐(4)은, 연소실(3)보다 유로 단면적이 작으며, 바람직하게는, 내경 70 ~ 120㎜, 보다 바람직하게는, 내경 90 ~ 110㎜이다. 이로써, 열풍 노즐(4)에서의 연소 배기 가스의 유속을, 연소실(3)의 하류측에서의 유속의 1.5배 ~ 2.5배로 하는 것이 바람직하다. The combustion exhaust gas nozzle 4 opens near the edge part on the opposite side to the burner 6 of the combustion chamber 3, and extracts combustion exhaust gas vertically, and produces | generates powder linearly from the outside of the spraying apparatus 5 It is arrange | positioned so that it may blow into the furnace 2. In addition, the fuel exhaust gas nozzle 4 has a flow passage cross-sectional area smaller than that of the combustion chamber 3, and preferably has an inner diameter of 70 to 120 mm, more preferably an inner diameter of 90 to 110 mm. Thereby, it is preferable to make the flow velocity of the combustion exhaust gas in the hot air nozzle 4 be 1.5 times-2.5 times the flow velocity in the downstream of the combustion chamber 3.

비교적 흐름이 늦는 연소실(3)로부터 유로 면적이 작은 연소 배기 가스 노즐(4)에 연소 배기 가스를 뽑아냄으로써, 연소 배기 가스 노즐(4)에 흘러들어갈 때 연소 배기 가스의 유속이 급격히 높아진다. 이 유속 변화에 의해, 연소실(3) 내에 있어서 연소 배기 가스의 온도에 편향이 있었다 하더라도, 연소 배기 가스의 흐름 방향을 직각으로 변경하기 때문에, 연소 배기 가스를 교반하여, 온도를 균일하게 할 수 있다. 또한, 연소 배기 가스 노즐(4) 내에 있어서, 연소 배기 가스는 대략 유속이 균일한 직선적인 흐름으로 정류(整流)되어 분체 생성로(2)로 들어간다. By extracting the combustion exhaust gas from the combustion chamber 3 having a relatively slow flow to the combustion exhaust gas nozzle 4 having a small flow path area, the flow rate of the combustion exhaust gas rapidly increases when flowing into the combustion exhaust gas nozzle 4. By this flow rate change, even if there is a deflection in the temperature of the combustion exhaust gas in the combustion chamber 3, since the flow direction of the combustion exhaust gas is changed at right angles, the combustion exhaust gas can be stirred to make the temperature uniform. . In the combustion exhaust gas nozzle 4, the combustion exhaust gas is rectified in a linear flow with a substantially uniform flow velocity, and enters the powder generating furnace 2.

또한, 도 2에 원료 노즐(5)의 상세를 나타낸다. 원료 노즐(5)은, 원료 슬러리가 공급되어, 선단에 스프레이 팁(7)이 설치된 원료 분무 노즐(8)과, 원료 분무 노즐(8)을 덮도록 배치되어, 원료 분무 노즐(8)과의 간극을 통해, 원료 분무 노즐(8)로부터 분무된 원료 주위에 냉각 공기를 공급하기 위한 냉각 노즐(9)과, 냉각 노즐(9)의 외주(外周)에 설치된 수냉(水冷) 재킷(10)과, 수냉 재킷(10)의 바깥쪽에 간극을 두고 배치된 외층판(11)을 가진다. In addition, the detail of the raw material nozzle 5 is shown in FIG. The raw material nozzle 5 is arrange | positioned so that the raw material slurry may be supplied, and the raw material spray nozzle 8 in which the spray tip 7 was provided in the front end, and the raw material spray nozzle 8 may be covered, Through the gap, the cooling nozzle 9 for supplying cooling air around the raw material sprayed from the raw material spray nozzle 8, the water cooling jacket 10 provided in the outer periphery of the cooling nozzle 9 and And an outer layer plate 11 disposed with a gap outside the water-cooled jacket 10.

수냉 재킷(10)에는 냉각수가 순환되어, 수냉 재킷(10) 내에서의 냉각수 온도는 약 50℃로 유지된다. 수냉 재킷(10)과 외층판(11) 사이의 공기는 단열층으로서 기능하기 때문에, 약 1200℃의 연소 배기 가스에 노출되는 외층판(11)의 뒷면 온도는 약 960℃가 되는데, 수냉 재킷(10)과 연소 배기 가스 사이의 열 교환량은 근소하다. 따라서, 외층판(11)이 없고 수냉 재킷(10)의 바깥면에 직접 연소 배기 가스가 접촉하는 경우와 비교하여, 연소 배기 가스가 원료 노즐(8)에 빼앗기는 열량이 매우 작다. 이 때문에, 냉각 노즐(9)에는 상온의 공기가 공급되지만, 거의 온도 상승하지 않은 채로 분체 생성로(2)에 들어간다. 이로써, 분무 직후, 원료 액적의 수증기 폭발을 방지하는 효과가 높아진다. Cooling water is circulated through the water cooling jacket 10, and the cooling water temperature in the water cooling jacket 10 is maintained at about 50 ° C. Since the air between the water-cooled jacket 10 and the outer layer plate 11 functions as a heat insulating layer, the temperature of the back surface of the outer layer plate 11 exposed to the combustion exhaust gas at about 1200 ° C. becomes about 960 ° C., but the water-cooled jacket 10 ) And the amount of heat exchange between the combustion exhaust gas is small. Therefore, compared with the case where there is no outer layer plate 11 and the combustion exhaust gas directly contacts the outer surface of the water-cooled jacket 10, the amount of heat that the combustion exhaust gas is lost to the raw material nozzle 8 is very small. For this reason, although the air of normal temperature is supplied to the cooling nozzle 9, it enters into the powder production path 2 with hardly raising a temperature. Thereby, the effect which prevents the water vapor explosion of a raw material droplet immediately after spraying becomes high.

냉각 공기는, 원료 분무 노즐(8)로부터 분무된 원료를 덮고, 직접 고온(예를 들면, 1200℃)의 연소 배기 가스에 원료 액적이 노출되어, 순식간에 온도 상승하여 폭발적으로 수분이 증발함으로써 입자가 파괴되는 것을 방지한다. Cooling air covers the raw material sprayed from the raw material spray nozzle 8, directly exposes the raw material droplets to the combustion exhaust gas of a high temperature (for example, 1200 ° C), rapidly rises in temperature, and explosively evaporates the particles. To prevent them from being destroyed.

원료 액적의 온도 상승을 약간 늦추면 입자의 파괴를 방지할 수 있으므로, 냉각 공기는 연소 배기 가스의 희석을 피하기 위해, 소량이면 되고, 연소 배기 가스 190m3N/h에 대해서는, 5 ~ 20m3N/h가 바람직하고, 10 ~ 15m3N/h가 보다더 바람직하다. 또한, 냉각 공기는, 분무 직후의 원료 액적만을 덮으면 되므로, 그 유속은 연소 배기 가스보다 늦어도 되고, 본 실시형태에서는 연소 배기 가스의 유속의 40％ 정도이다. Can be slightly delaying prevent destruction of the particles of the raw material liquid droplets rise in temperature, the cooling air for the combustion, to avoid dilution of the exhaust gas, and if a small amount, the combustion exhaust gas 190m 3 N / h, 5 ~ 20m 3 N / h is preferred, and 10-15 m 3 N / h is even more preferred. In addition, since cooling air only needs to cover the raw material droplet immediately after spraying, the flow rate may be later than combustion exhaust gas, and is about 40% of the flow rate of combustion exhaust gas in this embodiment.

연소 배기 가스의 열량에 비하여 원료 슬러리의 증발 잠열(潛熱)은 몇 퍼센트에 지나지 않으므로, 연소 배기 가스는 원료 액적의 수분을 모두 증발시킨 후에도, 충분히 높은 온도를 유지하고 있다. 이 때문에, 원료 액적을 건조한 입자를 고온의 연소 배기 가스 중에 부유시킨 상태로, 나아가, 연소 배기 가스에 의해 원하는 온도(본 실시형태에서는 700 ~ 1200℃)로 가열하고, 용융, 소성, 발포화, 열 변성 등의 요구되는 열 처리를 할 수 있다. Since the latent heat of evaporation of the raw material slurry is only a few percent as compared with the heat amount of the combustion exhaust gas, the combustion exhaust gas maintains a sufficiently high temperature even after evaporating all the moisture of the raw material droplets. For this reason, in the state which suspended the particle | grains which dried the raw material droplets in the hot combustion exhaust gas, Furthermore, it heats by the combustion exhaust gas to desired temperature (700-1200 degreeC in this embodiment), and melts, calcinates, foams, The required heat treatment such as heat denaturation can be performed.

본 실시형태에 있어서, 연소 배기 가스는 분체 제조 탑(2) 내의 넓은 범위에 있어서 대략 균일한 고온 환경을 형성하므로, 분체 입자의 열 이력에 흐트러짐이 적고, 균질한 열 처리를 할 수 있다. 또한, 연소 배기 가스 중에 분산 부유한 상태로 분체를 고온으로 가열하므로, 입자끼리 간섭하지 않고, 입자 형성이 균일하게 된다. In the present embodiment, since the combustion exhaust gas forms a substantially uniform high-temperature environment in a wide range in the powder production tower 2, there is little disturbance in the thermal history of the powder particles, and homogeneous heat treatment can be performed. In addition, since the powder is heated to a high temperature in a state of dispersion and floating in the combustion exhaust gas, the particle formation is uniform without interfering with the particles.

또한, 본 실시형태에 있어서, 원료 노즐(5)은, 분체를 공기와 함께 분체 생성로(2) 내에 원료 분체를 불어넣는 것이어도 된다. 이 경우, 수증기 폭발에 의한 분체 입자의 파괴 걱정이 없기 때문에, 냉각 공기 노즐(9), 수냉 재킷(10) 및 외층판(11)은 생략할 수 있다. In addition, in this embodiment, the raw material nozzle 5 may blow raw material powder in the powder production | generation path 2 with air. In this case, since there is no worry of destruction of the powder particle by the steam explosion, the cooling air nozzle 9, the water cooling jacket 10, and the outer layer board 11 can be omitted.

이어서, 제1 실시형태의 원료 노즐(5)을 대신해 사용 가능한, 본 발명의 제2 실시형태에 관한 원료 노즐(21)을 도 3에 나타낸다. 본 실시형태의 원료 노즐(21)은, 원료 슬러리가 공급되어, 선단에 스프레이 팁(22)이 설치된 원료 분무 노즐(23)과, 원료 분무 노즐(23)을 덮도록 배치되어, 원료 분무 노즐(23)과의 간극을 통해, 원료 분무 노즐(23)로부터 분무된 원료의 주위에 냉각 공기를 공급하기 위한 제1 냉각 노즐(24)과, 제1 냉각 노즐(24)을 더 덮도록 배치되고, 제1 냉각 노즐(24)과의 간극을 통해, 제1 냉각 노즐(24)에서 공급되는 냉각 공기의 바깥쪽에 더 냉각 공기를 공급하는 제2 냉각 노즐(25)을 가진다. Next, the raw material nozzle 21 which concerns on 2nd Embodiment of this invention which can be used instead of the raw material nozzle 5 of 1st Embodiment is shown in FIG. The raw material nozzle 21 of this embodiment is arrange | positioned so that the raw material slurry may be supplied, and may cover the raw material spray nozzle 23 with the spray tip 22 provided in the front end, and the raw material spray nozzle 23, and the raw material spray nozzle ( Through the gap with 23, it is arrange | positioned so that the 1st cooling nozzle 24 for supplying cooling air around the raw material sprayed from the raw material spray nozzle 23, and the 1st cooling nozzle 24 further may be covered, Through the clearance with the 1st cooling nozzle 24, it has the 2nd cooling nozzle 25 which supplies further cooling air outside the cooling air supplied from the 1st cooling nozzle 24. As shown in FIG.

이와 같이, 냉각 노즐을 다중으로 함으로써, 단계적으로 온도가 변화하는 복수의 냉각 공기층을 형성할 수 있다. 이로써, 적은 냉각 공기에 의해, 연소실(3) 및 연소 배기 가스 노즐(4) 내에서의 원료 분무 노즐(23)의 온도 상승, 및 분무 직후의 원료 액적의 순간적인 온도 상승에 의한 수증기 폭발을 방지할 수 있다. Thus, by making multiple cooling nozzles, it is possible to form the plurality of cooling air layers whose temperature changes in stages. This prevents the steam explosion due to the rise of the temperature of the raw material spray nozzle 23 in the combustion chamber 3 and the combustion exhaust gas nozzle 4 and the instantaneous temperature rise of the raw material droplets immediately after spraying with a small amount of cooling air. can do.

1: 분체 제조 장치
2: 분체 생성로
3: 연소실
4: 연소 배기 가스 노즐
5: 연소 노즐
6: 버너
7: 스프레이 팁
8: 원료 분무 노즐
9: 냉각 노즐
10: 수냉 재킷
11: 외층판
21: 원료 노즐
22: 스프레이 팁
23: 원료 분무 노즐
24: 제1 냉각 노즐
25: 제2 냉각 노즐1: powder manufacturing apparatus
2: powder generation
3: combustion chamber
4: combustion exhaust nozzle
5: combustion nozzle
6: burner
7: spray tip
8: raw material spray nozzle
9: cooling nozzle
10: water cooling jacket
11: outer layer
21: raw material nozzle
22: spray tip
23: raw material spray nozzle
24: first cooling nozzle
25: second cooling nozzle

Claims (7)

내부에 처리 공간을 형성하는 분체 생성로(生成爐)와,
버너를 구비하는 연소실과,
상기 연소실에서 발생한 연소 배기 가스를 상기 분체 생성로에 끌어들이는 연소 배기 가스 노즐과,
상기 연소 배기 가스 노즐 중에 배치되어, 상기 분체 생성로에 원료를 불어넣는 원료 노즐을 가지는 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.A powder generating furnace which forms a processing space therein,
A combustion chamber having a burner,
A combustion exhaust gas nozzle for drawing combustion exhaust gas generated in the combustion chamber into the powder generating furnace;
It is arrange | positioned in the said combustion exhaust gas nozzle, and has a raw material nozzle which blows a raw material to the said powder production furnace, The powder manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned. 청구항 1에 있어서,
상기 연소 배기 가스 노즐은, 상기 연소실보다 유로(流路) 단면적이 작은 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.The method according to claim 1,
And said combustion exhaust gas nozzle has a flow passage cross-sectional area smaller than said combustion chamber. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 연소실은 수형 방향으로 길게, 상기 버너는 상기 연소실의 수평 방향 일단(一端)에서 수평 방향으로 화염을 형성하고,
상기 연소 배기 가스 노즐은, 상기 연소실의 타단(他端) 근방에서 수직으로 상기 연소 배기 가스를 뽑아내고, 직선적으로 상기 분체 생성로에 끌어들이는 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.The method according to claim 1 or 2,
The combustion chamber is long in the vertical direction, the burner forms a flame in the horizontal direction at one end in the horizontal direction of the combustion chamber,
The said combustion exhaust gas nozzle extracts the said combustion exhaust gas vertically in the vicinity of the other end of the said combustion chamber, and draws it into the said powder generating furnace linearly. 청구항 1에 있어서,
상기 원료 노즐은, 상기 원료를 분무하는 원료 분무 노즐과, 상기 원료 분무 노즐을 둘러싸도록 배치되어, 분무된 상기 원료의 주위에 냉각 공기를 불어넣는 냉각 노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.The method according to claim 1,
The said raw material nozzle is equipped with the raw material spray nozzle which sprays the said raw material, and the cooling nozzle which is arrange | positioned so as to surround the said raw material spray nozzle, and blows cooling air around the sprayed raw material. 청구항 4에 있어서,
상기 냉각 노즐은, 다중 관으로 이루어져, 상기 냉각 공기를 다중으로 불어넣는 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.The method of claim 4,
The cooling nozzle is made of a multi-pipe, the powder manufacturing apparatus, characterized in that for blowing the cooling air in multiple. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 냉각 노즐은, 바깥쪽에 냉각수에 의해 냉각되는 재킷을 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.The method according to claim 4 or 5,
The said cooling nozzle is equipped with the jacket cooled outside by cooling water, The powder manufacturing apparatus characterized by the above-mentioned. 청구항 6에 있어서,
간극을 두어 상기 재킷을 덮는 외층판(外層板)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 분체 제조 장치.The method of claim 6,
A powder manufacturing apparatus, further comprising an outer layer plate covering the jacket with a gap therebetween.
KR1020110072358A 2010-08-11 2011-07-21 Powder production equipment KR20120015264A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010180363A JP2012035237A (en) 2010-08-11 2010-08-11 Powder production apparatus
JPJP-P-2010-180363 2010-08-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120015264A true KR20120015264A (en) 2012-02-21

Family

ID=45838074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110072358A KR20120015264A (en) 2010-08-11 2011-07-21 Powder production equipment

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2012035237A (en)
KR (1) KR20120015264A (en)
CN (1) CN102423661A (en)
TW (1) TW201221251A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5735607B2 (en) * 2013-10-16 2015-06-17 中外炉工業株式会社 Powder production equipment
JP6327920B2 (en) * 2014-04-02 2018-05-23 小林　博 A heat treatment apparatus that continuously heats powder or a collection of particles.

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5128249A (en) * 1974-09-03 1976-03-10 Takasago Thermal Engineering FUNMUNOSHUKUSOCHITSUKIFUNMUKANSOSOCHI
JP2718520B2 (en) * 1988-09-26 1998-02-25 フロイント産業株式会社 Spray nozzle and granulation coding device using the same
JP3163165B2 (en) * 1992-05-08 2001-05-08 森永乳業株式会社 Spray drying equipment
JP3589385B2 (en) * 1998-06-05 2004-11-17 株式会社豊田中央研究所 Powder synthesis equipment
JP2002058981A (en) * 2000-08-23 2002-02-26 Murata Mfg Co Ltd Spray drier and granulating method using this
JP3853295B2 (en) * 2003-01-29 2006-12-06 電気化学工業株式会社 Spraying method and apparatus
JP2006346609A (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Nippon Pneumatic Mfg Co Ltd Spheroidizing treatment apparatus
JP5240904B2 (en) * 2007-05-29 2013-07-17 イビデン株式会社 Honeycomb filter

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012035237A (en) 2012-02-23
CN102423661A (en) 2012-04-25
TW201221251A (en) 2012-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120015263A (en) Spraying apparatus and powder production equipment
CN102656953B (en) Apparatus for generating complex plasma
CN107915484B (en) Preparation method of thin-shell-structure zirconium oxide powder for thermal spraying
CN207112869U (en) Plasma torch device and plasma kitchen range
EP1391142B1 (en) Plasma torch
CN104498862A (en) High-speed gas-electric arc composite thermal spraying method and spray gun used in same
CN108251162A (en) More burner coal slurry gasifiers
KR20120015264A (en) Powder production equipment
JP4555199B2 (en) Powder production equipment
JP2013202603A (en) Device and method for manufacturing spherical particles
CN204923124U (en) Combination of fire lid
JP2007083113A (en) Powder production apparatus
CN111491437A (en) Non-jet normal-pressure large-volume microwave plasma generation method
CN114059024A (en) Spray gun for plasma physical vapor deposition and thermal barrier coating preparation method
CN203731390U (en) Double-fuel intelligent environmental-friendly smelting insulating integrated furnace
Zhu et al. Numerical simulation of ultra-fine water mist extinguishing mechanism
CN107653429B (en) Accumulative pressure high frequency detonation-gun
JP6454254B2 (en) Combustion treatment facility and method of increasing treatment of combustion treatment facility
CN214065282U (en) Submerged combustion heating equipment
CN206572513U (en) A kind of heating furnace flat flame gas burner
CN112047373B (en) Self-heating zinc oxide production method
RU2286033C1 (en) Plasmatron with liquid electrolytic cathode
CN110324953A (en) Plasma torch generator
KR102424988B1 (en) Method for controlling plasma spray device
CN207720504U (en) A kind of liquid medium non transferred arc plasma torch

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application