JP2000130903A - Powder particle cooling device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高温の粉粒体を連
続的に冷却処理する技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology for continuously cooling a high-temperature granular material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】粉粒体を加熱処理する技術としては、例
えばアチソン炉等を用いた黒鉛粉末の製造技術がある。
この黒鉛粉末の製造技術では、カーボン粉末等の原料粉
末（粉粒体）を不活性雰囲気下において約３０００℃以
上に加熱処理し、原料粉末を黒鉛化する。そして、黒鉛
粉末に限らず、一般に、高温で加熱処理された粉粒体
は、後工程へ受け渡す前に所定の温度以下に冷却処理さ
れる。従来、高温に加熱処理された粉粒体を冷却処理す
るに際しては、例えば図８に示す手段が知られている。
図８中、符号３０は原料の粉粒体を加熱処理する炉本体
である。炉本体３０の底部には粉粒体を案内しかつ冷却
する連通管３１が接続されており、連通管３１は外側管
状部材３２とこの外側管状部材３２の内部に備えられた
内側管状部材３３によって構成されている。外側管状部
材３２と内側管状部材３３との間に設けられた冷媒通路
３４にはガス供給手段３５によって冷却用のガスが供給
されている。炉本体３０から排出された高温の粉粒体
は、冷却された内側管状部材３３の内部を通過すること
によって所定の温度にまで徐々に冷却され、後工程へと
受け渡される。また、粉粒体の冷却は、ガス冷の他に水
冷（液冷）やガス冷と水冷とを併用することも行われて
いる。2. Description of the Related Art As a technique for heat-treating a granular material, there is, for example, a technique for producing graphite powder using an Acheson furnace or the like.
In this graphite powder production technique, a raw material powder (granules) such as carbon powder is heated to about 3000 ° C. or more in an inert atmosphere to graphitize the raw material powder. In general, not only the graphite powder but also the powder heat-treated at a high temperature is cooled to a predetermined temperature or lower before being transferred to a subsequent process. Conventionally, for example, a means shown in FIG. 8 is known for cooling a granular material heated to a high temperature.
In FIG. 8, reference numeral 30 denotes a furnace main body for heat-treating the raw material granules. The bottom of the furnace body 30 is connected to a communication pipe 31 for guiding and cooling the powder and granules, and the communication pipe 31 is formed by an outer tubular member 32 and an inner tubular member 33 provided inside the outer tubular member 32. It is configured. Cooling gas is supplied by a gas supply means 35 to a refrigerant passage 34 provided between the outer tubular member 32 and the inner tubular member 33. The high-temperature granular material discharged from the furnace main body 30 is gradually cooled to a predetermined temperature by passing through the inside of the cooled inner tubular member 33, and is transferred to a subsequent process. In addition, the cooling of the granular material is performed by water cooling (liquid cooling) or by using both gas cooling and water cooling in addition to gas cooling.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような冷却方法では、粉粒体は内側管状部材３３の内壁
面３３ａの近傍から冷却されるため、通過粉粒体の中央
付近における冷却処理が進みにくい。また、粉粒体は一
般的に熱伝導率が小さく、粉粒体自体が断熱機構を果た
す。このため、通過する粉粒体全体を所定の温度以下に
冷却するには、ある程度の冷却時間を確保することが必
要となり、結果として連通管３１の全長を長くせざるを
得ない。このように管状部材を冷却手段とした方法で
は、管状部材が長くなりひいては設備全体の規模（特に
設備の全高）が大きくなるなど、コストの増加を招くこ
とになる。However, in the above-described cooling method, since the powder is cooled from the vicinity of the inner wall surface 33a of the inner tubular member 33, the cooling process in the vicinity of the center of the passing powder is performed. It is difficult to proceed. Further, the granular material generally has a low thermal conductivity, and the granular material itself functions as a heat insulating mechanism. Therefore, it is necessary to secure a certain amount of cooling time in order to cool the whole passing granular material to a predetermined temperature or lower, and as a result, the entire length of the communication pipe 31 must be increased. In the method using the tubular member as the cooling means in this way, the tubular member becomes longer, and the scale of the entire equipment (particularly, the total height of the equipment) becomes larger, thereby increasing costs.
【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れてものであり、冷却部の長さを最小限にとどめ、装置
全体がコンパクトな粉粒体冷却装置を提供することを目
的とする。[0004] The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a compact cooling apparatus in which the length of a cooling section is minimized and the entire apparatus is compact. .
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に係る発明は、炉本体で加熱処理された粉
粒体を冷却する粉粒体冷却装置であって、炉本体の排出
口に接続した状態で筒状に形成され外壁面が冷媒と当接
する外側隔壁と、外側隔壁の内側に収容された状態で筒
状に形成され内壁面が冷媒と当接する内側隔壁と、外側
隔壁と内側隔壁との間に設けられ炉本体からの粉粒体を
通過させる粉粒体通路と、冷媒を外側隔壁および内側隔
壁に供給するための冷媒供給手段とを備える技術が採用
される。Means for Solving the Problems To solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a powder cooling apparatus for cooling a powder which has been heat-treated in a furnace body, and includes a furnace body discharging apparatus. An outer partition wall formed in a tubular shape connected to the outlet and having an outer wall surface in contact with the refrigerant, an inner partition wall formed in a tubular shape in a state housed inside the outer partition wall and having an inner wall surface in contact with the coolant, and an outer partition wall A technology is provided that includes a particulate material passage provided between the inner partition and the inner partition and through which particulates from the furnace body pass, and a refrigerant supply unit for supplying a refrigerant to the outer partition and the inner partition.
【０００６】この粉粒体冷却装置は、冷媒によって冷却
される筒状の外側隔壁と内側隔壁との間に粉粒体通路が
設けられているので、炉本体から排出された粉粒体の単
位時間あたりの移動量を変えることなく粉粒体が当接す
る冷却面を広げるとともに粉粒体通路の幅を狭めること
が可能となり、通過する粉粒体全体が後工程で取り扱い
可能な温度にまで速やかに冷却される。In this powder and particle cooling apparatus, since a powder and particulate passage is provided between a cylindrical outer partition and an inner partition cooled by a refrigerant, a unit of the particulate discharged from the furnace main body is provided. It is possible to widen the cooling surface with which the granular material abuts and to narrow the width of the granular material passage without changing the amount of movement per time, so that the entire granular material passing through can be quickly brought to a temperature that can be handled in the subsequent process. Is cooled.
【０００７】請求項２に係る発明は、請求項１の粉粒体
冷却装置において、外側隔壁および内側隔壁が、粉粒体
と当接する壁面の炉本体近傍側に耐熱部材を備える技術
が採用される。According to a second aspect of the present invention, there is provided the particulate cooling apparatus according to the first aspect, wherein the outer partition wall and the inner partition wall are provided with a heat-resistant member near a furnace body on a wall surface in contact with the granular material. You.
【０００８】この粉粒体冷却装置では、粉粒体と当接す
る壁面の炉本体近傍側に耐熱部材が備えられているの
で、炉本体で加熱された粉粒体が及ぼす外側隔壁および
内側隔壁への熱影響が抑制される。In this powder and particle cooling apparatus, since the heat-resistant member is provided on the wall surface in contact with the powder and granules near the furnace main body, the heat is applied to the outer and inner partition walls exerted by the powder heated in the furnace main body. The thermal effect of the sintering is suppressed.
【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１又は２記
載の粉粒体冷却装置において、冷媒供給手段が、外側隔
壁の外壁面および内側隔壁の内壁面に冷媒を吹き付ける
ための噴射機構を備える技術が採用される。According to a third aspect of the present invention, in the particulate cooling device according to the first or second aspect, the refrigerant supply means includes an injection mechanism for blowing the refrigerant to the outer wall surface of the outer partition and the inner wall surface of the inner partition. Provided technology is adopted.
【００１０】この粉粒体冷却装置では、外側隔壁および
内側隔壁の壁面に冷媒を吹き付ける噴射機構を備えてい
るので、外側隔壁および内側隔壁がムラなく冷却され粉
粒体通路を通過する粉粒体が速やかに冷却される。[0010] In this powder / particle cooling apparatus, since the injection mechanism for blowing the refrigerant to the wall surfaces of the outer partition and the inner partition is provided, the outer partition and the inner partition are uniformly cooled, and the powder passing through the particulate passage is evenly cooled. Is quickly cooled.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図１〜図７を参照して説明する。図１〜図３は本発明
に係る粉粒体冷却装置を示す断面図及び外観斜視図であ
る。符号１は炉本体、符号２は冷却装置を示しており、
ここではカーボン粉末等の原料粉末（粉粒体）を加熱処
理し、原料粉末を黒鉛化することを目的としている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3 are a cross-sectional view and an external perspective view showing a granular cooling device according to the present invention. Reference numeral 1 denotes a furnace body, reference numeral 2 denotes a cooling device,
Here, the purpose is to heat-treat a raw material powder (granules) such as carbon powder to graphitize the raw material powder.
【００１２】炉本体１は、内部の黒鉛化領域３（加熱領
域）を加熱する加熱手段４が炉本体１の内壁に設けられ
ている。ここでは加熱手段４として電源および制御装置
（図示なし）に接続されている電極５、６が黒鉛化領域
３に対応して炉本体１の対向する側壁に取り付けられて
いる。この電極５、６間に通電することによって、粉粒
体は、固有抵抗に応じたジュール熱で自ら発熱して約３
０００℃以上の黒鉛化領域３を形成し、この領域の粉粒
体を黒鉛化する。投入される粉粒体としては、粉状体お
よび粒状体を含むものであって、高温度で加熱すれば黒
鉛化でき、加熱温度域で導電性を有するような、例えば
炭素材、炭素の前駆体等が用いられる。The furnace main body 1 has a heating means 4 for heating the internal graphitized region 3 (heating region) on the inner wall of the furnace main body 1. Here, electrodes 5 and 6 connected to a power supply and a control device (not shown) as the heating means 4 are attached to the opposed side walls of the furnace main body 1 corresponding to the graphitized region 3. When a current is passed between the electrodes 5 and 6, the powder itself generates heat by Joule heat corresponding to the specific resistance and generates about 3
A graphitized region 3 at a temperature of 000 ° C. or higher is formed, and the granules in this region are graphitized. The powder or granules to be charged include powders and granules, and can be graphitized when heated at a high temperature, and have conductivity in a heating temperature range, for example, a carbon material, a precursor of carbon. A body or the like is used.
【００１３】なお、加熱手段４は上述した電極方式に限
るものではなく、電熱線ヒータ、赤外線あるいはマイク
ロウェーブを利用した方式など様々なものが適用可能で
ある。炉本体１で加熱された粉粒体は炉本体１底部に設
けられた排出口７から排出される。なお、この排出口７
の位置は、炉本体１底部に限るものではなく例えば黒鉛
化領域３の直下に配置されてもよい。The heating means 4 is not limited to the above-mentioned electrode method, but various means such as a heating wire heater, a method using infrared rays or microwaves can be applied. The powder heated in the furnace main body 1 is discharged from a discharge port 7 provided at the bottom of the furnace main body 1. The outlet 7
Is not limited to the bottom of the furnace main body 1, and may be arranged, for example, immediately below the graphitized region 3.
【００１４】冷却装置２は、排出口７より排出された粉
粒体を所定の温度以下に冷却することを目的として、炉
本体１の下方に配置されている。冷却装置２は、ボック
ス状に形成され、炉本体１の排出口７に接続した状態で
筒状に形成され外壁面８ａが冷媒と当接する外側隔壁８
と、外側隔壁８の内側に収容された状態で筒状に形成さ
れ内壁面９ｂが冷媒と当接する内側隔壁９と、外側隔壁
８と内側隔壁９との間に設けられ炉本体１からの粉粒体
を通過させる粉粒体通路１０とを備えている。The cooling device 2 is disposed below the furnace main body 1 for the purpose of cooling the granular material discharged from the discharge port 7 to a predetermined temperature or lower. The cooling device 2 is formed in a box shape, is formed in a tubular shape in a state of being connected to the discharge port 7 of the furnace main body 1, and has an outer wall 8 a whose outer wall surface 8 a contacts the refrigerant.
And an inner partition wall 9 formed in a tubular shape and housed inside the outer partition wall 8 and having an inner wall surface 9b in contact with the refrigerant, and a powder from the furnace body 1 provided between the outer partition wall 8 and the inner partition wall 9. A powder passage 10 through which the granules pass.
【００１５】外側隔壁８と内側隔壁９は、図２に示すよ
うに角筒状であって、熱伝導性の高い素材（例えば銅な
ど）によって形成されている。そして、この外側隔壁８
および内側隔壁９の厚さおよび高さは、後述するような
解析結果等に基づいて粉粒体通路１０を通過する粉粒体
を所定温度以下に効率よく冷却できるように定められて
いる。As shown in FIG. 2, the outer partition 8 and the inner partition 9 have a rectangular tube shape and are formed of a material having a high thermal conductivity (eg, copper). And this outer partition 8
The thickness and height of the inner partition wall 9 are determined so that the powder passing through the powder passage 10 can be efficiently cooled to a predetermined temperature or lower based on an analysis result or the like described later.
【００１６】また、外側隔壁８および内側隔壁９は、粉
粒体と当接する内壁面８ｂと外壁面９ａの炉本体１近傍
側に耐熱部材１１を備えている。この耐熱部材１１は、
炉本体１で加熱された粉粒体が及ぼす外側隔壁８および
内側隔壁９への熱影響を抑制し隔壁８、９の部材が損傷
するのを防ぐことを目的としている。このため、耐熱部
材１１には炉本体１での粉粒体の加熱温度に耐え得る耐
熱性を持つ部材、例えばカーボンといった素材のものが
用いられる。The outer partition wall 8 and the inner partition wall 9 are provided with a heat-resistant member 11 on the inner wall surface 8b and the outer wall surface 9a, which are in contact with the granular material, near the furnace body 1. This heat-resistant member 11
The purpose is to suppress the thermal effect on the outer partition wall 8 and the inner partition wall 9 exerted by the granular material heated in the furnace main body 1 and prevent the members of the partition walls 8 and 9 from being damaged. For this reason, a member having heat resistance enough to withstand the heating temperature of the granular material in the furnace body 1, for example, a material such as carbon is used as the heat-resistant member 11.
【００１７】粉粒体通路１０は、炉本体１にて加熱処理
される単位時間当たりの粉粒体の量に対応して通路幅が
定められている。すなわち粉粒体通路１０は、排出口７
より排出される粉粒体が滞りなく移動するのに十分な幅
を有していると同時に、通過する粉粒体全体が外側隔壁
８および内側隔壁９によって効率的に冷却されうる狭め
られた幅で形成されている。これにより排出口７より排
出された粉粒体は、単位時間あたりの移動量を変えるこ
となく当接する壁面の面積が広がる。そして、粉粒体通
路１０において粉粒体は、外側隔壁８の内壁面８ｂおよ
び内側隔壁９の外壁面９ａに当接して速やかに冷却され
る。The width of the granular material passage 10 is determined in accordance with the amount of the granular material per unit time to be heated in the furnace body 1. That is, the granular material passage 10 is
A narrower width so that the discharged particles have a sufficient width to move smoothly, while the whole passing particles are efficiently cooled by the outer partition 8 and the inner partition 9. It is formed with. As a result, the area of the wall surface with which the powder and granules discharged from the discharge port 7 come into contact increases without changing the amount of movement per unit time. Then, in the granular material passage 10, the granular material contacts the inner wall surface 8 b of the outer partition wall 8 and the outer wall surface 9 a of the inner partition wall 9 and is quickly cooled.
【００１８】また、冷却装置２の粉粒体の投入部１２に
は、ガイド部材１３が備えられている。このガイド部材
１３は、円錐状もしくは角錐状といった形状で粉粒体を
傾斜面１３ａに当接させて粉粒体通路１０に誘導する。
ガイド部材１３は、加熱された粉粒体が当接しても損傷
しない耐熱性を持つ、例えばカーボン等の素材にて形成
されている。Further, a guide member 13 is provided in the powder-particle input section 12 of the cooling device 2. The guide member 13 guides the granular material in the form of a cone or a pyramid into the granular material passage 10 by contacting the granular material with the inclined surface 13a.
The guide member 13 is made of a material such as carbon, which has heat resistance so as not to be damaged even if the heated powder or granules abut.
【００１９】冷却装置２は、冷媒を外側隔壁８および内
側隔壁９に供給するための冷媒供給手段１４を備えてい
る。冷媒供給手段１４は、冷媒投入口１５、１６より冷
媒を送り込み、冷却路１７、１８全体に冷媒を通した
後、冷媒排出口１９、２０から冷媒を排出する。このと
き、冷却路１７、１８は冷媒用の通路を確保するだけで
なく、図２に示すように外側隔壁８の外壁面８ａおよび
内側隔壁９の内壁面９ｂに冷媒を吹き付けるための複数
のノズル（噴射機構）２１が備えられていてもよい。こ
のノズル２１は、外壁面８ａおよび内壁面９ｂ全面にム
ラなく冷媒が吹き付けられるように所定の間隔で並べて
配置される。なお、噴射機構２１はノズルに限るもので
はなく、壁面に冷媒を吹き付けられればよいのであっ
て、例えば噴射口である孔が所定の間隔ごとに形成され
ている配管を配した機構でもよい。また、供給する冷媒
としては、冷却水（冷却液）もしくは冷却ガスのいずれ
かもしくはその両方であって粉粒体の排出量や特性に応
じて使い分けられる。The cooling device 2 has a refrigerant supply means 14 for supplying a refrigerant to the outer partition 8 and the inner partition 9. The coolant supply means 14 sends the coolant through the coolant inlets 15 and 16, passes the coolant through the entire cooling paths 17 and 18, and then discharges the coolant through the coolant outlets 19 and 20. At this time, the cooling passages 17 and 18 not only secure a passage for the refrigerant but also a plurality of nozzles for blowing the refrigerant to the outer wall surface 8a of the outer partition wall 8 and the inner wall surface 9b of the inner partition wall 9 as shown in FIG. (Injection mechanism) 21 may be provided. The nozzles 21 are arranged side by side at predetermined intervals so that the coolant can be evenly sprayed on the entire outer wall surface 8a and inner wall surface 9b. Note that the injection mechanism 21 is not limited to a nozzle, but may be any mechanism as long as the refrigerant can be sprayed on the wall surface. For example, a mechanism in which pipes having injection holes formed at predetermined intervals may be used. The coolant to be supplied is either cooling water (cooling liquid) or cooling gas or both of them, and can be selectively used depending on the discharge amount and characteristics of the granular material.
【００２０】冷却装置２の底部には排出部２２が備えら
れ、冷却された粉粒体を集約可能な構成となっている。
そして、排出部２２は、スクリューフィーダ等の運搬装
置や回収装置等と接続され後工程へと粉粒体を排出す
る。なお、排出部２２においては、必ずしも粉粒体の集
約を必要とするものではなく、粉粒体通路１０から排出
された状態のままで粉粒体が回収装置等の後工程へ受け
渡されてもよい。An outlet 22 is provided at the bottom of the cooling device 2 so that the cooled powder can be collected.
The discharge unit 22 is connected to a conveyance device such as a screw feeder, a recovery device, and the like, and discharges the powder to a subsequent process. The discharging unit 22 does not necessarily require the aggregation of the granular material, and the granular material is delivered to a subsequent process such as a collection device while being discharged from the granular material passage 10. Is also good.
【００２１】続いて、以上のように構成された粉粒体冷
却装置の動作について図１と図２を用いて説明する。本
発明に係る粉粒体冷却装置では、炉本体１にて加熱処理
され排出された粉粒体を、連続的に冷却処理する。図１
において、炉本体１に原料粉末（粉粒体）を投入し、電
極５、６間を所定電流および電圧で通電すると、黒鉛化
領域３（加熱領域）において粉粒体の固有抵抗に応じた
ジュール熱により粉粒体自体が加熱され黒鉛化する。Next, the operation of the powder cooling apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. In the granule cooling device according to the present invention, the granules heated and discharged in the furnace main body 1 are continuously cooled. FIG.
, A raw material powder (granules) is charged into the furnace main body 1, and a current is applied between the electrodes 5 and 6 at a predetermined current and voltage, so that the Joule corresponding to the specific resistance of the granules in the graphitized region 3 (heating region) The powder itself is heated by the heat and is graphitized.
【００２２】加熱された粉粒体は、排出口７から排出さ
れ、冷却装置２の投入部１２においてガイド部材１３の
傾斜面１３ａに当接して粉粒体通路１０に誘導される。
粉粒体は、粉粒体通路１０に近づくに従い徐々に粉粒体
全体の厚みが次第に小さくなると同時に壁面と当接する
面積が広がる。そして粉粒体通路１０において、粉粒体
は耐熱部材１１に最初に当接し、ある程度の温度にまで
冷却された後、外側隔壁８の内壁面８ｂおよび内側隔壁
９の外壁面９ａに当接することにより速やかに所定の温
度以下にまで冷却される。その後、取り扱い可能な温度
にまで冷却された粉粒体は、排出部２２を経て後工程へ
と受け渡される。The heated granular material is discharged from the discharge port 7, abuts on the inclined surface 13 a of the guide member 13 at the input portion 12 of the cooling device 2, and is guided to the granular material passage 10.
As the granular material approaches the granular material passage 10, the thickness of the entire granular material gradually decreases, and at the same time, the area in contact with the wall surface increases. In the powder passage 10, the powder first contacts the heat-resistant member 11, cools down to a certain temperature, and then contacts the inner wall surface 8 b of the outer partition wall 8 and the outer wall surface 9 a of the inner partition wall 9. As a result, the temperature is rapidly cooled to a predetermined temperature or lower. After that, the powder and granules cooled to a temperature at which they can be handled are transferred to a subsequent process via the discharge unit 22.
【００２３】以上のように、炉本体１にて加熱処理され
た黒鉛粉末（粉粒体）を、冷却装置２にて連続的に冷却
処理を行い、高温の粉粒体を連続的に冷却処理する製造
プロセスを実現している。As described above, the graphite powder (granules) heated in the furnace body 1 is continuously cooled in the cooling device 2, and the high-temperature granules are continuously cooled. To realize the manufacturing process.
【００２４】なお、上述した実施の形態において示した
各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本
発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基
づき種々変更可能である。図示のものでは、外側隔壁８
および内側隔壁９は角筒状に形成されているが、例えば
円筒状であってもよく、冷却路１７、１８において冷媒
を円滑に流せるような構成であってもよい。また、図示
のように冷却装置２が略直方体状である利点を生かし
て、複数の冷却装置２を並列に配置し、炉本体１から排
出される粉粒体を各冷却装置２に振り分けて冷却処理す
ることによって、炉本体１の加熱処理能力が高められた
場合にも対応できるような構成であってもよい。The various shapes and combinations of the components shown in the above-described embodiment are merely examples, and various changes can be made based on design requirements without departing from the spirit of the present invention. In the illustration, the outer partition 8
The inner partition wall 9 is formed in a rectangular tube shape, but may be, for example, a cylindrical shape, and may be configured to allow the coolant to flow smoothly in the cooling passages 17 and 18. In addition, taking advantage of the fact that the cooling device 2 has a substantially rectangular parallelepiped shape as shown in the drawing, a plurality of cooling devices 2 are arranged in parallel, and the particles discharged from the furnace body 1 are distributed to each cooling device 2 for cooling. The processing may be configured so as to be able to cope with a case where the heat treatment capacity of the furnace main body 1 is increased.
【００２５】次に、上述した実施例に基づいて構成され
た冷却装置２をモデルとして冷却装置２の各部分の温度
変化の解析を行った結果を説明する。この解析では、本
発明の冷却装置２による粉粒体の冷却時間が従来例と比
べてどのように変化するかを調べることを目的としてい
る。Next, the result of analyzing the temperature change of each part of the cooling device 2 using the cooling device 2 configured based on the above-described embodiment as a model will be described. The purpose of this analysis is to examine how the cooling time of the granular material by the cooling device 2 of the present invention changes as compared with the conventional example.
【００２６】表１は、従来例および本発明の冷却装置で
の粉粒体の冷却時間を比較したものであって、初期温度
で示される温度の粉粒体を各冷却装置によって１００℃
まで冷却するために必要な冷却時間が示されている。こ
こで、表中、管状部材とは図８に示した従来例である管
状部材３２、３３を用いた冷却装置を示し、流水冷却と
は本発明での冷却路１７、１８で冷却水による流水を用
いた構成の冷却装置を示し、スプレ冷却とは本発明での
冷却路１７、１８でノズル２１を用いた構成の冷却装置
を示している。表１に示されるように、本発明における
冷却装置では従来例に比べ大幅に冷却時間が短縮され
る。また、粉粒体の移動スピードを１ｍｍ／ｓとして計
算した冷却距離において、従来例が２２ｍであるのに対
し本発明は１．３ｍとなり、本発明によってコンパクト
な冷却装置を構成することが可能であることが分かる。Table 1 shows a comparison of the cooling time of the granular material between the conventional example and the cooling device of the present invention.
The required cooling time to cool down is shown. Here, in the table, the tubular member refers to a cooling device using the tubular members 32 and 33 of the conventional example shown in FIG. 8, and the flowing water cooling refers to flowing water by cooling water in the cooling passages 17 and 18 in the present invention. Is shown, and the spray cooling means a cooling device having a configuration using the nozzle 21 in the cooling passages 17 and 18 in the present invention. As shown in Table 1, the cooling time of the cooling device according to the present invention is significantly reduced as compared with the conventional example. In addition, in the cooling distance calculated with the moving speed of the granular material as 1 mm / s, the conventional example is 22 m, whereas the present invention is 1.3 m, so that a compact cooling device can be configured by the present invention. You can see that there is.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】表２は、本発明の冷却装置において部分ご
との温度変化を解析した際の解析場所を示してあり図１
で示すＡ〜Ｆの境界位置と対応している。Table 2 shows the analysis locations when analyzing the temperature change for each part in the cooling device of the present invention.
Correspond to the boundary positions of A to F shown in FIG.
【００２９】[0029]
【表２】 [Table 2]
【００３０】表３は、粉粒体通路１０の入り口（図１に
おけるＸ１位置）においての表２で示したＣ〜Ｆでの各
部温度を示す。隔壁の冷却路側Ｆにおける温度が、流水
冷却に比べてスプレ冷却のほうが低くなっているのが分
かる。これはスプレ冷却を用いることで、隔壁の冷却路
側Ｆにおいて冷媒を安定して供給可能であることを示し
ている。Table 3 shows the temperatures of the respective parts at C to F shown in Table 2 at the entrance of the particulate material passage 10 (position X1 in FIG. 1). It can be seen that the temperature on the cooling path side F of the partition wall is lower in spray cooling than in flowing water cooling. This indicates that the refrigerant can be stably supplied on the cooling path side F of the partition wall by using the spray cooling.
【００３１】[0031]
【表３】 [Table 3]
【００３２】図４〜図７は、図１で示すＸ１からＸ２に
至るまでの間において、１ｍｍ／ｓで移動する粉粒体に
伴ったＡ〜Ｆ各部分の温度変化の様子を示すグラフであ
る。図４、５は流水冷却による温度変化を示し、図６、
７はスプレ冷却による温度変化を示してある。また図
５、７は、図４、６のグラフの０〜３０ｓにおける様子
を拡大して示してある。図５、７で示すように、粉粒体
の隔壁側Ｂは、耐熱部材１１（カーボン部材）に当接し
ている間（ここでは２０ｓ）で１０００℃以下に速やか
に冷却されている。また図４、６で示すように、粉粒体
の中央部Ａは、１５００ｓまでに約１００℃以下に冷却
されている。FIGS. 4 to 7 are graphs showing the state of temperature change in each of the portions A to F accompanying the powder moving at 1 mm / s from X1 to X2 shown in FIG. is there. 4 and 5 show the temperature change due to flowing water cooling.
7 shows the temperature change by spray cooling. FIGS. 5 and 7 are enlarged views of the graphs of FIGS. 4 and 6 at 0 to 30 s. As shown in FIGS. 5 and 7, the partition wall side B of the granular material is rapidly cooled to 1000 ° C. or less while in contact with the heat-resistant member 11 (carbon member) (here, 20 s). Further, as shown in FIGS. 4 and 6, the central part A of the granular material is cooled to about 100 ° C. or less by 1500 s.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る粉
粒体冷却装置は、冷却された筒状の外側隔壁と内側隔壁
との間に粉粒体通路が設けられているので、炉本体から
排出された粉粒体の単位時間あたりの移動量を変えるこ
となく粉粒体が当接する冷却面を広げるとともに粉粒体
通路の幅を狭めることで、通過する粉粒体全体を後工程
で取り扱い可能な温度にまで効率的に速やかに冷却する
ことができ、冷却時間を短くすることができる。そのた
め、冷却部の長さが短くなり、この冷却装置を含む設備
全体がコンパクトに構成され、建造コストおよび占有ス
ペースを低減できる。As described above, in the powder cooling apparatus according to the first aspect, since the powder passage is provided between the cooled cylindrical outer partition and the inner partition, the furnace is cooled. Widening the cooling surface with which the particles abut and widening the passage of the particles without changing the amount of movement of the particles discharged from the main body per unit time, and narrowing the width of the particle passage, so that the whole passing particles can be processed in the post-process. The temperature can be efficiently and quickly cooled to a temperature that can be handled by the method, and the cooling time can be shortened. Therefore, the length of the cooling unit is shortened, the entire equipment including the cooling device is configured compact, and the construction cost and occupied space can be reduced.
【００３４】請求項２に係る粉粒体冷却装置は、壁面の
炉本体近傍側に耐熱部材が備えられているので、炉本体
で加熱された粉粒体が及ぼす外側隔壁および内側隔壁へ
の熱影響が抑制されるため、壁面の損傷等による冷却能
力の低下を防ぐことができ長期に渡り安定した製造プロ
セスを実現することができる。In the powder and particle cooling apparatus according to the second aspect, since the heat-resistant member is provided on the wall surface near the furnace main body, the heat applied to the outer partition and the inner partition by the powder heated in the furnace main body is exerted. Since the influence is suppressed, a decrease in the cooling capacity due to damage to the wall surface or the like can be prevented, and a stable manufacturing process can be realized for a long period of time.
【００３５】請求項３に係る粉粒体冷却装置は、壁面に
冷媒を吹き付ける噴射機構を備えており、外側隔壁およ
び内側隔壁がムラなく冷却され粉粒体通路を通過する粉
粒体が速やかに冷却されるため、効率的に冷却処理を行
うことができ生産性が向上する。さらに、冷却炉側の壁
面温度が低くなるので、壁面への冷却媒体の供給を長期
に渡り安定して行うことができる。[0035] The powder cooling apparatus according to a third aspect of the present invention is provided with an injection mechanism for blowing a coolant to the wall surface, so that the outer partition and the inner partition are uniformly cooled, and the powder passing through the powder passage can be quickly cooled. Since the cooling is performed, the cooling process can be performed efficiently, and the productivity is improved. Further, since the temperature of the wall surface on the cooling furnace side is reduced, the supply of the cooling medium to the wall surface can be stably performed for a long period of time.
【図１】 本発明に係る粉粒体冷却装置の実施形態を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a powder cooling device according to the present invention.
【図２】 図１のＺ−Ｚ矢視断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along the line ZZ in FIG.
【図３】 本発明に係る粉粒体冷却装置の斜視図であ
る。FIG. 3 is a perspective view of the powder cooling device according to the present invention.
【図４】 流水冷却を用いたモデルを解析した冷却装置
各部分の温度変化を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing a temperature change of each part of a cooling device obtained by analyzing a model using flowing water cooling.
【図５】 図４のグラフの０〜３０ｓを拡大して表した
グラフ図である。FIG. 5 is an enlarged graph showing 0 to 30 s of the graph of FIG. 4;
【図６】 スプレ冷却を用いたモデルを解析した冷却装
置各部分の温度変化を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing a temperature change of each part of a cooling device obtained by analyzing a model using spray cooling.
【図７】 図６のグラフの０〜３０ｓを拡大して表した
グラフ図である。FIG. 7 is a graph diagram enlarging and expressing 0 to 30 s of the graph of FIG. 6;
【図８】 管状部材を用いた従来の冷却装置の断面図で
ある。FIG. 8 is a sectional view of a conventional cooling device using a tubular member.
１ 炉本体 ２ 冷却装置 ７ 排出口 ８ 外側隔壁 ８ａ 外壁面 ９ 内側隔壁 ９ｂ 内壁面 １０ 粉粒体通路 １１ 耐熱部材 １４ 冷媒供給手段 ２１ ノズル（噴射機構） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Furnace main body 2 Cooling device 7 Outlet 8 Outer partition wall 8a Outer wall surface 9 Inner partition wall 9b Inner wall surface 10 Powder passage 11 Heat-resistant member 14 Refrigerant supply means 21 Nozzle (injection mechanism)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 望月 智俊 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 根橋 清 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 (72)発明者 松田 至康 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 Ｆターム(参考） 3L044 AA03 BA02 CA01 CA11 DB01 DB02 FA04 FA09 KA01 KA04 KA05 3L103 AA30 BB26 CC35 DD10 DD38 DD52 4G046 EB09 EC02 4G075 AA27 BD03 BD26 CA03 DA02 DA12 EA01 EA06 EB24 EC06 FC06 FC07 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tomotoshi Mochizuki 1 Shin-Nakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Technical Research Institute, Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Nebashi Shinnaka, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa No. 1 Haramachi Ishi Kawashima Harima Heavy Industries, Ltd. Yokohama Engineering Center (72) Inventor Shiyasu Matsuda No. 1, Shinnakahara-cho, Isogo-ku, Yokohama, Kanagawa Prefecture Ishi Kawashima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Yokohama Engineering Center F-term (reference 3L044 AA03 BA02 CA01 CA11 DB01 DB02 FA04 FA09 KA01 KA04 KA05 3L103 AA30 BB26 CC35 DD10 DD38 DD52 4G046 EB09 EC02 4G075 AA27 BD03 BD26 CA03 DA02 DA12 EA01 EA06 EB24 EC06 FC06 FC07
Claims (3)
冷却する粉粒体冷却装置であって、 前記炉本体（１）の排出口（７）に接続した状態で筒状
に形成され外壁面（８ａ）が冷媒と当接する外側隔壁
（８）と、 前記外側隔壁（８）の内側に収容された状態で筒状に形
成され内壁面（９ｂ）が冷媒と当接する内側隔壁（９）
と、 前記外側隔壁（８）と前記内側隔壁（９）との間に設け
られ前記炉本体（１）からの粉粒体を通過させる粉粒体
通路（１０）と、 前記冷媒を前記外側隔壁（８）および前記内側隔壁
（９）に供給するための冷媒供給手段（１４）とを備え
ることを特徴とする粉粒体冷却装置。1. A granule cooling device for cooling granules heat-treated in a furnace main body (1), wherein the granule cooling device is connected to a discharge port (7) of the furnace main body (1) and has a cylindrical shape. An outer partition wall (8) formed so that an outer wall surface (8a) comes into contact with the refrigerant; and an inner partition wall formed into a tubular shape and housed inside the outer partition wall (8) and an inner wall surface (9b) coming into contact with the refrigerant. (9)
A particulate passage (10) provided between the outer partition (8) and the inner partition (9) and passing particulates from the furnace body (1); (8) A cooling device for a granular material, comprising: a coolant supply means (14) for supplying the coolant to the inner partition (9).
（９）は、粉粒体と当接する壁面の前記炉本体（１）近
傍側に耐熱部材（１１）を備えることを特徴とする請求
項１記載の粉粒体冷却装置。2. The outer partition wall (8) and the inner partition wall (9) are provided with a heat-resistant member (11) on a wall surface in contact with a granular material near the furnace body (1). Item 5. A cooling device for powder and granular material according to Item 1.
隔壁（８）の外壁面（８ａ）および前記内側隔壁（９）
の内壁面（９ｂ）に冷媒を吹き付けるための噴射機構
（２１）を備えることを特徴とする請求項１および２記
載の粉粒体冷却装置。3. The refrigerant supply means (14) includes an outer wall (8a) of the outer partition (8) and the inner partition (9).
The cooling device according to claim 1, further comprising an injection mechanism (21) for blowing a refrigerant to an inner wall surface (9b).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301458A JP2000130903A (en) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | Powder particle cooling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10301458A JP2000130903A (en) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | Powder particle cooling device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000130903A true JP2000130903A (en) | 2000-05-12 |
Family
ID=17897146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10301458A Pending JP2000130903A (en) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | Powder particle cooling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000130903A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6882446B1 (en) * | 1999-09-21 | 2005-04-19 | Minolta Co., Ltd. | Data communication apparatus |
| CN102147195A (en) * | 2011-05-17 | 2011-08-10 | 苏州钻石金属粉有限公司 | Powder cooler |
| CN109612304A (en) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 南通三圣石墨设备科技股份有限公司 | A kind of New round block graphite heat exchanger and method |
| CN111847443A (en) * | 2020-08-24 | 2020-10-30 | 青岛南墅瑞英石墨有限公司 | Pulse material collecting device of graphitizing furnace |
-
1998
- 1998-10-22 JP JP10301458A patent/JP2000130903A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6882446B1 (en) * | 1999-09-21 | 2005-04-19 | Minolta Co., Ltd. | Data communication apparatus |
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| CN109612304A (en) * | 2018-12-14 | 2019-04-12 | 南通三圣石墨设备科技股份有限公司 | A kind of New round block graphite heat exchanger and method |
| CN109612304B (en) * | 2018-12-14 | 2021-11-23 | 南通三圣石墨设备科技股份有限公司 | Round block graphite heat exchanger and method |
| CN111847443A (en) * | 2020-08-24 | 2020-10-30 | 青岛南墅瑞英石墨有限公司 | Pulse material collecting device of graphitizing furnace |
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