JP2001355009A - スラグ粒の熱交換装置 - Google Patents
スラグ粒の熱交換装置Info
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スラグ粒に直接熱交換媒体を接触させること
なくスラグ粒の熱交換処理をできるようにして、集塵処
理を不要にすることを図る。 【解決手段】 高温のスラグ粒Ｓが流入させられる流入
口１０ａ及び下側に流入口１０ａから流入されて流下し
たスラグ粒Ｓが排出される流出口１０ｂを有した角状の
シェル１０と、スラグ粒Ｓと接触可能にシェル１０内に
配置される接触体及び接触体内部に挿通され熱交換媒体
が流通する熱伝導パイプを有した集熱器とを備えたの
で、スラグ粒Ｓと熱交換媒体とが直接接触することなく
熱交換でき、熱交換媒体を清浄する機器が不要になる。
なくスラグ粒の熱交換処理をできるようにして、集塵処
理を不要にすることを図る。 【解決手段】 高温のスラグ粒Ｓが流入させられる流入
口１０ａ及び下側に流入口１０ａから流入されて流下し
たスラグ粒Ｓが排出される流出口１０ｂを有した角状の
シェル１０と、スラグ粒Ｓと接触可能にシェル１０内に
配置される接触体及び接触体内部に挿通され熱交換媒体
が流通する熱伝導パイプを有した集熱器とを備えたの
で、スラグ粒Ｓと熱交換媒体とが直接接触することなく
熱交換でき、熱交換媒体を清浄する機器が不要になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鉱炉等から排出
される溶融スラグを風砕することにより得られたスラグ
粒から熱交換媒体を介して熱を回収するスラグ粒の熱交
換装置に関する。
される溶融スラグを風砕することにより得られたスラグ
粒から熱交換媒体を介して熱を回収するスラグ粒の熱交
換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、スラグ粒は、精錬プラント等から
発生する溶融スラグに水や空気等の流体を噴射すること
により得られる。特に、空気等の気体を噴射することに
よって得られたスラグ粒は高温状態を保っているので、
その熱を回収するための有効な熱交換装置が従来から種
々考えられている。例えば、この種の熱交換装置として
は、特開平１１−１８１５０８号公報に記載の装置が挙
げられる。図６に示すように、この装置は、スラグ粒Ｓ
を生成するスラグ粒生成器１と、生成したスラグ粒Ｓを
運搬するベルトコンベア２と、ベルトコンベア２で運搬
したスラグ粒Ｓが入れられるシェル３と、シェル３に吹
き込まれて熱を回収する熱交換媒体となるガスを送出す
る送出径路４と、送出径路４の途中でガスを清浄する集
塵器５とを備え、シェル３内においてスラグ粒生成器１
から供給したスラグ粒Ｓと吹き込まれたガスとの間で熱
交換を行ない、熱交換により高温化されたガスを集塵器
５の後流側に設けたボイラ（図示せず）に供給する。ボ
イラは、供給されたガスの熱量で蒸気を発生させタービ
ン（図示せず）を回転し発電を行なう。
発生する溶融スラグに水や空気等の流体を噴射すること
により得られる。特に、空気等の気体を噴射することに
よって得られたスラグ粒は高温状態を保っているので、
その熱を回収するための有効な熱交換装置が従来から種
々考えられている。例えば、この種の熱交換装置として
は、特開平１１−１８１５０８号公報に記載の装置が挙
げられる。図６に示すように、この装置は、スラグ粒Ｓ
を生成するスラグ粒生成器１と、生成したスラグ粒Ｓを
運搬するベルトコンベア２と、ベルトコンベア２で運搬
したスラグ粒Ｓが入れられるシェル３と、シェル３に吹
き込まれて熱を回収する熱交換媒体となるガスを送出す
る送出径路４と、送出径路４の途中でガスを清浄する集
塵器５とを備え、シェル３内においてスラグ粒生成器１
から供給したスラグ粒Ｓと吹き込まれたガスとの間で熱
交換を行ない、熱交換により高温化されたガスを集塵器
５の後流側に設けたボイラ（図示せず）に供給する。ボ
イラは、供給されたガスの熱量で蒸気を発生させタービ
ン（図示せず）を回転し発電を行なう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
熱交換装置にあっては、熱交換媒体を直接スラグ粒Ｓに
接触させているため、熱交換後のガスはスラグ粒Ｓに付
帯する粉塵等により汚れた状態になり、その汚れがひど
くなると、粉塵が送出径路４に付着し径路を汚染し延て
は動作環境に悪影響を及ぼしてしまう。その悪影響を抑
制するため、従来の熱交換装置にあっては、ガスの送出
径路４に集塵器５を備え、ガスに伴う粉塵等を除去する
ようにしている。しかしながら、集塵器５を用いても以
下のような問題が生じる。 ガスに伴う粉塵等を１００％除去することは不可能
であるため、ガスが径路を汚し、動作環境に悪影響を及
ぼすことに変わりはない。 集塵器５に粉塵が溜ると、ガスの送出に負荷が生じ
てしまう。 集塵器５は消耗品であるため、定期的に清掃やフィ
ルタの交換等の処理が必要になり、熱交換装置の維持が
煩雑になる。
熱交換装置にあっては、熱交換媒体を直接スラグ粒Ｓに
接触させているため、熱交換後のガスはスラグ粒Ｓに付
帯する粉塵等により汚れた状態になり、その汚れがひど
くなると、粉塵が送出径路４に付着し径路を汚染し延て
は動作環境に悪影響を及ぼしてしまう。その悪影響を抑
制するため、従来の熱交換装置にあっては、ガスの送出
径路４に集塵器５を備え、ガスに伴う粉塵等を除去する
ようにしている。しかしながら、集塵器５を用いても以
下のような問題が生じる。 ガスに伴う粉塵等を１００％除去することは不可能
であるため、ガスが径路を汚し、動作環境に悪影響を及
ぼすことに変わりはない。 集塵器５に粉塵が溜ると、ガスの送出に負荷が生じ
てしまう。 集塵器５は消耗品であるため、定期的に清掃やフィ
ルタの交換等の処理が必要になり、熱交換装置の維持が
煩雑になる。
【０００４】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、スラグ粒に直接熱交換媒体を接触させるこ
となくスラグ粒の熱交換処理をできるようにして、集塵
処理を不要としたスラグ粒の熱交換装置を提供すること
を目的とする。
れたもので、スラグ粒に直接熱交換媒体を接触させるこ
となくスラグ粒の熱交換処理をできるようにして、集塵
処理を不要としたスラグ粒の熱交換装置を提供すること
を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るための本発明の技術的手段は、溶融スラグを粒状に形
成した高温のスラグ粒から熱を回収するスラグ粒の熱交
換装置において、上側に上記スラグ粒が流入させられる
流入口及び下側に上記流入口から流入されて流下したス
ラグ粒が排出される流出口を有したシェルと、上記スラ
グ粒と接触可能に上記シェル内に配置される接触体及び
該接触体内部に挿通され熱交換媒体が流通する熱伝導パ
イプを有した集熱器とを備えた構成とした。熱交換媒体
は、熱伝導パイプ内でスラグ粒からの熱を受け蒸気にな
り外部へ送出され、蓄電処理に利用された後熱伝導パイ
プに戻るように循環する。スラグ粒と熱交換媒体とは、
直接接触することなく熱交換を行なう。従って、熱交換
媒体がスラグ粒に付帯している粉塵等で汚れることがな
く、熱交換媒体の汚染により動作環境に悪影響を与える
ことがないので、装置の装置環境を長期間維持できる。
また、熱交換媒体を清浄する集塵器が不要であることか
ら、集塵器の清浄やフィルタの交換作業も無くなり、装
置のメンテナンスが容易になる。また、必要に応じ、上
記集熱器の接触体に、上記熱伝導パイプを挿通させる空
間を形成し、該空間に上記スラグ粒の熱によって溶融可
能な金属を充填した構成とした。スラグ粒がシェルに流
入されると、接触体内部に充填されている金属は、流入
されたスラグ粒の熱により融け、その融けた金属の熱量
は金属に接触する熱伝導パイプを介して熱交換媒体に伝
達される。液化した金属は接触体内を対流移動し接触体
内部の温度を略一定にするので、熱伝導パイプに伝達す
る時間当たりの熱量は略一定になる。従って、熱交換媒
体に伝達される熱量も略一定となり、熱交換効率を略一
定にし安定した熱量の供給をするので、熱交換効率に恒
常性を与えることができる。
るための本発明の技術的手段は、溶融スラグを粒状に形
成した高温のスラグ粒から熱を回収するスラグ粒の熱交
換装置において、上側に上記スラグ粒が流入させられる
流入口及び下側に上記流入口から流入されて流下したス
ラグ粒が排出される流出口を有したシェルと、上記スラ
グ粒と接触可能に上記シェル内に配置される接触体及び
該接触体内部に挿通され熱交換媒体が流通する熱伝導パ
イプを有した集熱器とを備えた構成とした。熱交換媒体
は、熱伝導パイプ内でスラグ粒からの熱を受け蒸気にな
り外部へ送出され、蓄電処理に利用された後熱伝導パイ
プに戻るように循環する。スラグ粒と熱交換媒体とは、
直接接触することなく熱交換を行なう。従って、熱交換
媒体がスラグ粒に付帯している粉塵等で汚れることがな
く、熱交換媒体の汚染により動作環境に悪影響を与える
ことがないので、装置の装置環境を長期間維持できる。
また、熱交換媒体を清浄する集塵器が不要であることか
ら、集塵器の清浄やフィルタの交換作業も無くなり、装
置のメンテナンスが容易になる。また、必要に応じ、上
記集熱器の接触体に、上記熱伝導パイプを挿通させる空
間を形成し、該空間に上記スラグ粒の熱によって溶融可
能な金属を充填した構成とした。スラグ粒がシェルに流
入されると、接触体内部に充填されている金属は、流入
されたスラグ粒の熱により融け、その融けた金属の熱量
は金属に接触する熱伝導パイプを介して熱交換媒体に伝
達される。液化した金属は接触体内を対流移動し接触体
内部の温度を略一定にするので、熱伝導パイプに伝達す
る時間当たりの熱量は略一定になる。従って、熱交換媒
体に伝達される熱量も略一定となり、熱交換効率を略一
定にし安定した熱量の供給をするので、熱交換効率に恒
常性を与えることができる。
【０００６】更に、必要に応じ、上記流出口側に、上記
スラグ粒の排出量を調節する排出調整装置を設けた構成
とした。シェルにスラグ粒を堆積する場合には、排出調
整装置により流出口を止めておき、所定量堆積された後
は、スラグ粒の時間当たりの流入量を考慮して、排出調
整装置にて流出口を開けスラグ粒の排出量を調整する。
このとき、流出口から排出されるスラグ粒の熱を有効に
熱交換するようにスラグ粒のシェル内における流出速度
を調整することができるので、優れた熱交換効率が得ら
れる。更にまた、必要に応じ、上記集熱器の接触体を、
板状に形成しかつ複数列設して配置した構成とした。接
触体を板状に形成し、間にスラグ粒が入るように複数列
設してシェル内に配置できるので、列設しない場合に比
べスラグ粒と接触する接触体の面積が大きくなり、熱交
換効率を向上することができるまた、必要に応じ、上記
集熱器に、溶融した金属を導出させて該金属の液位を検
出可能な導出管を設けた構成とした。溶融した金属の液
位を目視で検出できる導出管を集熱器に設けているの
で、接触体内の金属が接触体外や熱伝導パイプ内へ漏れ
たことを直ちに外部から確認することができる。更に、
必要に応じ、上記シェルに、該シェルを振動させるバイ
ブレータを設けた構成とした。スラグ粒に振動を与える
ことでスラグ粒排出の停滞が抑制され、スラグ粒の排出
をスムーズに行なうことができる。更にまた、必要に応
じ、上記シェルの流入口に、該流入口に流入させられる
上記スラグ粒をシェル内に分散して流入させる分散器を
設けた構成とした。スラグ粒は堆積表面が水平になるよ
うにシェル内に堆積され、集熱器を偏りなくスラグ粒で
覆うことができる。スラグ粒の堆積状態に偏りがある
と、スラグ粒が接触する集熱器の面積が小さくなり熱交
換効率が減少する。偏りがないと、スラグ粒が接触する
集熱器の全面積を利用して熱交換が行なわれるので、熱
交換効率が増大する。
スラグ粒の排出量を調節する排出調整装置を設けた構成
とした。シェルにスラグ粒を堆積する場合には、排出調
整装置により流出口を止めておき、所定量堆積された後
は、スラグ粒の時間当たりの流入量を考慮して、排出調
整装置にて流出口を開けスラグ粒の排出量を調整する。
このとき、流出口から排出されるスラグ粒の熱を有効に
熱交換するようにスラグ粒のシェル内における流出速度
を調整することができるので、優れた熱交換効率が得ら
れる。更にまた、必要に応じ、上記集熱器の接触体を、
板状に形成しかつ複数列設して配置した構成とした。接
触体を板状に形成し、間にスラグ粒が入るように複数列
設してシェル内に配置できるので、列設しない場合に比
べスラグ粒と接触する接触体の面積が大きくなり、熱交
換効率を向上することができるまた、必要に応じ、上記
集熱器に、溶融した金属を導出させて該金属の液位を検
出可能な導出管を設けた構成とした。溶融した金属の液
位を目視で検出できる導出管を集熱器に設けているの
で、接触体内の金属が接触体外や熱伝導パイプ内へ漏れ
たことを直ちに外部から確認することができる。更に、
必要に応じ、上記シェルに、該シェルを振動させるバイ
ブレータを設けた構成とした。スラグ粒に振動を与える
ことでスラグ粒排出の停滞が抑制され、スラグ粒の排出
をスムーズに行なうことができる。更にまた、必要に応
じ、上記シェルの流入口に、該流入口に流入させられる
上記スラグ粒をシェル内に分散して流入させる分散器を
設けた構成とした。スラグ粒は堆積表面が水平になるよ
うにシェル内に堆積され、集熱器を偏りなくスラグ粒で
覆うことができる。スラグ粒の堆積状態に偏りがある
と、スラグ粒が接触する集熱器の面積が小さくなり熱交
換効率が減少する。偏りがないと、スラグ粒が接触する
集熱器の全面積を利用して熱交換が行なわれるので、熱
交換効率が増大する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装置を説明する。
尚、上記と同様のものには同一の符号を付して説明す
る。ここで説明するスラグ粒の熱交換装置は、溶鉱炉か
ら排出される溶融スラグを風砕して得られるスラグ粒を
利用して熱交換を行なうものである。図１乃至図４に示
すように、スラグ粒の熱交換装置Ｈは、熱交換対象とな
るスラグ粒Ｓの熱交換処理を施すシェル１０と、スラグ
粒Ｓと接触し熱交換を行なう集熱器１１と、シェル１０
に流入したスラグ粒Ｓの排出量を調節する排出調整装置
１２とを備えて構成される。
の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装置を説明する。
尚、上記と同様のものには同一の符号を付して説明す
る。ここで説明するスラグ粒の熱交換装置は、溶鉱炉か
ら排出される溶融スラグを風砕して得られるスラグ粒を
利用して熱交換を行なうものである。図１乃至図４に示
すように、スラグ粒の熱交換装置Ｈは、熱交換対象とな
るスラグ粒Ｓの熱交換処理を施すシェル１０と、スラグ
粒Ｓと接触し熱交換を行なう集熱器１１と、シェル１０
に流入したスラグ粒Ｓの排出量を調節する排出調整装置
１２とを備えて構成される。
【０００８】シェル１０は、上側にスラグ粒Ｓが分散器
１３を介して流入させられる流入口１０ａと、下側に流
入口１０ａから流入されて流下したスラグ粒Ｓが排出さ
れる流出口１０ｂとを有した下萎みの形状からなる。分
散器１３は、ベルトコンベア１４側の開口が大きい角筒
からなり、振り子動作を行ない、ベルトコンベア１４で
シェル１０上部に運ばれてきたスラグ粒Ｓを、シェル１
０の流入口１０ａ全体に振り分けながら流入させる。流
入口１０ａは、流入するスラグ粒Ｓが外部に漏れないよ
うに分散器１３の先端を覆うような形状からなる。流出
口１０ｂは、流入したスラグ粒Ｓの排出が遅延されるよ
うに口面積を流入口１０ａより小さくしている。また、
シェル１０の下方には、流入したスラグ粒Ｓがシェル１
０中で結合して固まったり、詰まったりしないようにシ
ェル１０に振動を与えるバイブレータ１５を備えてい
る。
１３を介して流入させられる流入口１０ａと、下側に流
入口１０ａから流入されて流下したスラグ粒Ｓが排出さ
れる流出口１０ｂとを有した下萎みの形状からなる。分
散器１３は、ベルトコンベア１４側の開口が大きい角筒
からなり、振り子動作を行ない、ベルトコンベア１４で
シェル１０上部に運ばれてきたスラグ粒Ｓを、シェル１
０の流入口１０ａ全体に振り分けながら流入させる。流
入口１０ａは、流入するスラグ粒Ｓが外部に漏れないよ
うに分散器１３の先端を覆うような形状からなる。流出
口１０ｂは、流入したスラグ粒Ｓの排出が遅延されるよ
うに口面積を流入口１０ａより小さくしている。また、
シェル１０の下方には、流入したスラグ粒Ｓがシェル１
０中で結合して固まったり、詰まったりしないようにシ
ェル１０に振動を与えるバイブレータ１５を備えてい
る。
【０００９】集熱器１１は、図３及び図４に示すよう
に、スラグ粒Ｓと接触可能にシェル１０内に配置される
接触体１１ａと、接触体１１ａ内部に挿通され熱交換媒
体Ｗが流通する熱伝導パイプ１１ｂとから構成される。
集熱器１１は、シェル１０の直方体部分の体積を垂直面
で平行に分断するように複数の板状体からなる接触体１
１ａを列設して構成している。接触体１１ａは、スラグ
粒Ｓが間に入るように、所定の間隔で列設している。こ
の間隔を非常に狭くすることで、所定の空間において板
状体の数が増加できることから接触体１１ａの表面積が
増大する。また、接触体１１ａには、熱伝導パイプ１１
ｂを挿通させる空間Ｕが形成されている。この空間Ｕに
は、熱伝導パイプ１１ｂが挿通された後、スラグ粒Ｓの
熱によって溶融可能な金属Ｍが充填される。ここで用い
る金属Ｍとしては、熱伝導に優れた伝導体を用いること
が好ましく、例えば、鉛等をべースとした低融点合金が
挙げられる。更に、接触体１１ａの上方側端には、溶融
した金属Ｍを導出させて溶融した金属Ｍの液位を目視で
検出可能な導出管１６が上開放に設けられている。熱伝
導パイプ１１ｂは、熱交換媒体Ｗの流入口Ｉと流出口Ｏ
が接触体１１ａの上方側端に設けられるようにパイプ１
本を接触体１１ａの空間内に蛇行状に曲げて挿通してい
る。熱伝導パイプ１１ｂの材質は、接触体１１ａに充填
する金属Ｍにより腐食され難く、金属Ｍより融点が高
く、熱伝導性に優れたものであればよい。熱伝導パイプ
１１ｂ内を流れる熱交換媒体Ｗとしては、例えば、水が
用いられる。熱交換媒体Ｗに伝達された熱は、図示しな
い外部に設けられた熱回収装置にて回収される。
に、スラグ粒Ｓと接触可能にシェル１０内に配置される
接触体１１ａと、接触体１１ａ内部に挿通され熱交換媒
体Ｗが流通する熱伝導パイプ１１ｂとから構成される。
集熱器１１は、シェル１０の直方体部分の体積を垂直面
で平行に分断するように複数の板状体からなる接触体１
１ａを列設して構成している。接触体１１ａは、スラグ
粒Ｓが間に入るように、所定の間隔で列設している。こ
の間隔を非常に狭くすることで、所定の空間において板
状体の数が増加できることから接触体１１ａの表面積が
増大する。また、接触体１１ａには、熱伝導パイプ１１
ｂを挿通させる空間Ｕが形成されている。この空間Ｕに
は、熱伝導パイプ１１ｂが挿通された後、スラグ粒Ｓの
熱によって溶融可能な金属Ｍが充填される。ここで用い
る金属Ｍとしては、熱伝導に優れた伝導体を用いること
が好ましく、例えば、鉛等をべースとした低融点合金が
挙げられる。更に、接触体１１ａの上方側端には、溶融
した金属Ｍを導出させて溶融した金属Ｍの液位を目視で
検出可能な導出管１６が上開放に設けられている。熱伝
導パイプ１１ｂは、熱交換媒体Ｗの流入口Ｉと流出口Ｏ
が接触体１１ａの上方側端に設けられるようにパイプ１
本を接触体１１ａの空間内に蛇行状に曲げて挿通してい
る。熱伝導パイプ１１ｂの材質は、接触体１１ａに充填
する金属Ｍにより腐食され難く、金属Ｍより融点が高
く、熱伝導性に優れたものであればよい。熱伝導パイプ
１１ｂ内を流れる熱交換媒体Ｗとしては、例えば、水が
用いられる。熱交換媒体Ｗに伝達された熱は、図示しな
い外部に設けられた熱回収装置にて回収される。
【００１０】排出調整装置１２は、適当な方向に振動さ
せ振幅を変えることによりスラグ粒Ｓの排出量を適当に
調節する。流出口１０ｂの下方には、熱交換されたスラ
グ粒Ｓを運ぶベルトコンベア１７が設けられている。
尚、図２中符号１８はキルンであり、溶鉱炉からの溶融
スラグ（例えば１６００℃）は、キルン１８において高
圧のエアを吹き付けられてスラグ粒Ｓ（例えば８００℃
〜１０００℃）になり、コンベア１７に排出される。
せ振幅を変えることによりスラグ粒Ｓの排出量を適当に
調節する。流出口１０ｂの下方には、熱交換されたスラ
グ粒Ｓを運ぶベルトコンベア１７が設けられている。
尚、図２中符号１８はキルンであり、溶鉱炉からの溶融
スラグ（例えば１６００℃）は、キルン１８において高
圧のエアを吹き付けられてスラグ粒Ｓ（例えば８００℃
〜１０００℃）になり、コンベア１７に排出される。
【００１１】従って、この実施の形態に係るスラグ粒の
熱交換装置Ｈによれば、以下のようにして熱交換処理が
行なわれる。先ず、スラグ粒Ｓをシェル１０に流入させ
る前に、集熱器１１に挿通した熱伝導パイプ１１ｂに、
熱交換媒体Ｗである水を流入し循環させる。次いで、溶
鉱炉から排出された溶融スラグをキルン１８で風砕して
スラグ粒Ｓにしコンベア１４で搬送し流入口１０ａから
シェル１０に流入させる。流入の際は、スラグ粒Ｓが分
散器１３で流入口１０ａ全体に振り分けられる。従っ
て、スラグ粒Ｓは堆積表面が水平になるようにシェル１
０内に堆積されるので、集熱器１１を偏りなくスラグ粒
Ｓで覆うことができる。スラグ粒Ｓの堆積状態に偏りが
ある場合には、スラグ粒Ｓが接触する集熱器１１の面積
が小さくなるので熱交換効率が減少するが、偏りがない
場合には熱交換が効率良く行なわれる。また、接触体１
１ａを板状に形成し、間にスラグ粒Ｓが入るように複数
列設してシェル１０内に配置しているので、列設しない
場合に比べスラグ粒Ｓと接触する接触体１１ａの面積が
大きくなることから、熱交換効率を向上することができ
る。
熱交換装置Ｈによれば、以下のようにして熱交換処理が
行なわれる。先ず、スラグ粒Ｓをシェル１０に流入させ
る前に、集熱器１１に挿通した熱伝導パイプ１１ｂに、
熱交換媒体Ｗである水を流入し循環させる。次いで、溶
鉱炉から排出された溶融スラグをキルン１８で風砕して
スラグ粒Ｓにしコンベア１４で搬送し流入口１０ａから
シェル１０に流入させる。流入の際は、スラグ粒Ｓが分
散器１３で流入口１０ａ全体に振り分けられる。従っ
て、スラグ粒Ｓは堆積表面が水平になるようにシェル１
０内に堆積されるので、集熱器１１を偏りなくスラグ粒
Ｓで覆うことができる。スラグ粒Ｓの堆積状態に偏りが
ある場合には、スラグ粒Ｓが接触する集熱器１１の面積
が小さくなるので熱交換効率が減少するが、偏りがない
場合には熱交換が効率良く行なわれる。また、接触体１
１ａを板状に形成し、間にスラグ粒Ｓが入るように複数
列設してシェル１０内に配置しているので、列設しない
場合に比べスラグ粒Ｓと接触する接触体１１ａの面積が
大きくなることから、熱交換効率を向上することができ
る。
【００１２】シェル１０へのスラグ粒Ｓの流入は、自然
落下により流出口１０ｂ側へ落下することにより行なわ
れる。このとき、排出調整装置１２は流出口１０ｂを閉
ざしておき、スラグ粒Ｓが集熱器１１の接触体１１ａの
表面全体を覆うまでシェル１０内にスラグ粒Ｓを堆積さ
せる。集熱器１１の表面がスラグ粒Ｓで覆われた状態に
なったら、スラグ粒Ｓの時間当たりの流入量を考慮し
て、排出調整装置１２を作動させスラグ粒Ｓの排出量を
調整する。このとき、流出口１０ｂから排出されるスラ
グ粒Ｓの温度が設定温度になるように、スラグ粒Ｓをシ
ェル１０内に滞在させるようにすれば、優れた熱交換効
率を得ることができる。また、この場合、シェル１０に
はバイブレータ１５によって振動が与えられる。そのた
め、スラグ粒Ｓがシェル１０内部で結合して固まること
による排出の停滞が抑制され、スラグ粒Ｓの排出をスム
ーズに行なうことができる。
落下により流出口１０ｂ側へ落下することにより行なわ
れる。このとき、排出調整装置１２は流出口１０ｂを閉
ざしておき、スラグ粒Ｓが集熱器１１の接触体１１ａの
表面全体を覆うまでシェル１０内にスラグ粒Ｓを堆積さ
せる。集熱器１１の表面がスラグ粒Ｓで覆われた状態に
なったら、スラグ粒Ｓの時間当たりの流入量を考慮し
て、排出調整装置１２を作動させスラグ粒Ｓの排出量を
調整する。このとき、流出口１０ｂから排出されるスラ
グ粒Ｓの温度が設定温度になるように、スラグ粒Ｓをシ
ェル１０内に滞在させるようにすれば、優れた熱交換効
率を得ることができる。また、この場合、シェル１０に
はバイブレータ１５によって振動が与えられる。そのた
め、スラグ粒Ｓがシェル１０内部で結合して固まること
による排出の停滞が抑制され、スラグ粒Ｓの排出をスム
ーズに行なうことができる。
【００１３】スラグ粒Ｓがシェル１０に流入されると、
接触体１１ａ内部に充填されている金属Ｍは、流入され
たスラグ粒Ｓの熱により溶融され、その溶融された金属
Ｍの熱量は金属に接触する熱伝導パイプ１１ｂを介して
熱交換媒体Ｗに伝達される。液化した金属Ｍは接触体１
１ａ内を対流移動し接触体１１ａ内部の温度を略一定に
するので、熱伝導パイプ１１ｂに伝達する時間当たりの
熱量は略一定になる。従って、熱交換媒体Ｗに伝達され
る熱量も略一定となり、熱交換効率を略一定にし安定し
た熱量の供給を実現する。熱交換媒体Ｗである水は、熱
伝導パイプ１１ｂ内でスラグ粒Ｓからの熱を受け蒸気に
されて外部へ送出され、蓄電処理に利用された後熱伝導
パイプ１１ｂに戻るように循環する。スラグ粒Ｓと熱交
換媒体Ｗとは、直接接触することなく熱交換を行ない、
熱交換媒体Ｗがスラグ粒Ｓに付帯する粉塵等で汚れるこ
とがなく、熱交換媒体Ｗの汚染により動作環境に悪影響
を与えることがないので、装置Ｈの装置環境を長期間維
持できる。また、熱交換媒体Ｗを清浄する集塵器が不要
であることから、集塵器の清浄やフィルタの交換作業も
無くなり、装置Ｈのメンテナンスが容易になる。また、
溶融した金属Ｍの液位を目視で検出できる導出管１６を
集熱器１１に設けているので、接触体１１ａ内の金属Ｍ
が接触体１１ａ外や熱伝導パイプ１１ｂ内へ漏れたこと
を直ちに外部から確認することができる。熱交換された
スラグ粒Ｓは、流出口１０ｂからベルトコンベア１７に
排出されてストックする場所に運ばれる。
接触体１１ａ内部に充填されている金属Ｍは、流入され
たスラグ粒Ｓの熱により溶融され、その溶融された金属
Ｍの熱量は金属に接触する熱伝導パイプ１１ｂを介して
熱交換媒体Ｗに伝達される。液化した金属Ｍは接触体１
１ａ内を対流移動し接触体１１ａ内部の温度を略一定に
するので、熱伝導パイプ１１ｂに伝達する時間当たりの
熱量は略一定になる。従って、熱交換媒体Ｗに伝達され
る熱量も略一定となり、熱交換効率を略一定にし安定し
た熱量の供給を実現する。熱交換媒体Ｗである水は、熱
伝導パイプ１１ｂ内でスラグ粒Ｓからの熱を受け蒸気に
されて外部へ送出され、蓄電処理に利用された後熱伝導
パイプ１１ｂに戻るように循環する。スラグ粒Ｓと熱交
換媒体Ｗとは、直接接触することなく熱交換を行ない、
熱交換媒体Ｗがスラグ粒Ｓに付帯する粉塵等で汚れるこ
とがなく、熱交換媒体Ｗの汚染により動作環境に悪影響
を与えることがないので、装置Ｈの装置環境を長期間維
持できる。また、熱交換媒体Ｗを清浄する集塵器が不要
であることから、集塵器の清浄やフィルタの交換作業も
無くなり、装置Ｈのメンテナンスが容易になる。また、
溶融した金属Ｍの液位を目視で検出できる導出管１６を
集熱器１１に設けているので、接触体１１ａ内の金属Ｍ
が接触体１１ａ外や熱伝導パイプ１１ｂ内へ漏れたこと
を直ちに外部から確認することができる。熱交換された
スラグ粒Ｓは、流出口１０ｂからベルトコンベア１７に
排出されてストックする場所に運ばれる。
【００１４】図５には、集熱器１１の他の例を示す。集
熱器１１は、接触体１１ａの形状や熱伝導パイプ１１ｂ
の導入形態が異なること以外は、前述の集熱器１１と同
様の作用を行なう。接触体１１ａは、下方を櫛状にした
ので、その分前述の集熱器１１より体積が減少するよう
に形成されている。熱伝導パイプ１１ｂは、櫛状部分を
蛇行するように配置されている。接触体１１ａ内部に配
置された熱伝導パイプ１１ｂの表面積は略等しいので、
集熱器全体としての熱効率は前述の集熱器１１と同様で
ある。前述の集熱器１１と異なる点は、接触体１１ａの
体積が減少したので金属Ｍの充填量を減らすことがで
き、金属Ｍに要する費用を削減することができる。
熱器１１は、接触体１１ａの形状や熱伝導パイプ１１ｂ
の導入形態が異なること以外は、前述の集熱器１１と同
様の作用を行なう。接触体１１ａは、下方を櫛状にした
ので、その分前述の集熱器１１より体積が減少するよう
に形成されている。熱伝導パイプ１１ｂは、櫛状部分を
蛇行するように配置されている。接触体１１ａ内部に配
置された熱伝導パイプ１１ｂの表面積は略等しいので、
集熱器全体としての熱効率は前述の集熱器１１と同様で
ある。前述の集熱器１１と異なる点は、接触体１１ａの
体積が減少したので金属Ｍの充填量を減らすことがで
き、金属Ｍに要する費用を削減することができる。
【００１５】尚、上記実施の形態に係るスラグ粒の熱交
換装置Ｈにおいて、接触体１１ａ毎に導出管１６を設け
ることなく、接触体１１ａの空間Ｕを接続するようにし
て、集熱器１１の一接触体１１ａに導出管１６を設ける
ことにより、その導出管１６により接触体１１ａ全体に
おける金属Ｍの漏れを確認することができる。
換装置Ｈにおいて、接触体１１ａ毎に導出管１６を設け
ることなく、接触体１１ａの空間Ｕを接続するようにし
て、集熱器１１の一接触体１１ａに導出管１６を設ける
ことにより、その導出管１６により接触体１１ａ全体に
おける金属Ｍの漏れを確認することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のスラグ粒
の熱交換装置によれば、熱交換媒体を熱伝導パイプ中に
流してスラグ粒と間接的に接触させて熱交換を行なって
いるので、熱交換媒体がスラグ粒の粉塵により汚れるこ
とがなくなり、熱交換媒体自体が汚れることにより生じ
る動作環境への悪影響が無くなり、装置自体の装置環境
を長期間維持することが可能になる。また、熱交換媒体
を清浄する集塵器が不要となることから、熱交換装置の
メンテナンスが容易になる。また、集熱器の接触体に、
熱伝導パイプを挿通させる空間を形成し、空間にスラグ
粒の熱によって溶融可能な金属を充填した場合には、溶
融した金属が集熱器内部を対流し、スラグ粒の熱を効率
良く熱伝導パイプの熱交換媒体に伝達することができる
ので、熱交換効率を向上させることができる。
の熱交換装置によれば、熱交換媒体を熱伝導パイプ中に
流してスラグ粒と間接的に接触させて熱交換を行なって
いるので、熱交換媒体がスラグ粒の粉塵により汚れるこ
とがなくなり、熱交換媒体自体が汚れることにより生じ
る動作環境への悪影響が無くなり、装置自体の装置環境
を長期間維持することが可能になる。また、熱交換媒体
を清浄する集塵器が不要となることから、熱交換装置の
メンテナンスが容易になる。また、集熱器の接触体に、
熱伝導パイプを挿通させる空間を形成し、空間にスラグ
粒の熱によって溶融可能な金属を充填した場合には、溶
融した金属が集熱器内部を対流し、スラグ粒の熱を効率
良く熱伝導パイプの熱交換媒体に伝達することができる
ので、熱交換効率を向上させることができる。
【００１７】更に、流出口側に、スラグ粒の排出量を調
節する排出調整装置を設けた場合には、スラグ粒をシェ
ル内に滞留させておく時間を調整することで、スラグ粒
の有する熱を有効に熱交換することができる。更にま
た、集熱器の接触体を、板状に形成しかつ複数列設して
配置した場合には、スラグ粒の接触可能な接触体の面積
が増大するので、熱交換効率を向上させることができ
る。また、集熱器に、溶融した金属を導出させて金属の
液位を検出可能な導出管を設けた場合には、接触体や熱
伝導パイプに溶融した金属の漏れを、液位を目視して容
易に確認することができる。更に、シェルに、シェルを
振動させるバイブレータを設けた場合には、振動を与え
ながらスラグ粒を流下させるので、スラグ粒同士が結合
して固まるのを抑制し、シェルの流出口の目詰まりを防
止する。更にまた、シェルの流入口に、流入口に流入さ
せられるスラグ粒をシェル内に分散して流入させる分散
器を設けた場合には、スラグ粒が接触する集熱器の全面
積を利用して熱交換が行なわれるので、熱交換効率を増
大させることができる。
節する排出調整装置を設けた場合には、スラグ粒をシェ
ル内に滞留させておく時間を調整することで、スラグ粒
の有する熱を有効に熱交換することができる。更にま
た、集熱器の接触体を、板状に形成しかつ複数列設して
配置した場合には、スラグ粒の接触可能な接触体の面積
が増大するので、熱交換効率を向上させることができ
る。また、集熱器に、溶融した金属を導出させて金属の
液位を検出可能な導出管を設けた場合には、接触体や熱
伝導パイプに溶融した金属の漏れを、液位を目視して容
易に確認することができる。更に、シェルに、シェルを
振動させるバイブレータを設けた場合には、振動を与え
ながらスラグ粒を流下させるので、スラグ粒同士が結合
して固まるのを抑制し、シェルの流出口の目詰まりを防
止する。更にまた、シェルの流入口に、流入口に流入さ
せられるスラグ粒をシェル内に分散して流入させる分散
器を設けた場合には、スラグ粒が接触する集熱器の全面
積を利用して熱交換が行なわれるので、熱交換効率を増
大させることができる。
【図１】本発明の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装
置を示す斜視図である。
置を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装
置の一部を示す断面図である。
置の一部を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装
置の集熱器の接触体を示す図であり、（ａ）は一の側面
断面図であり、（ｂ）は他の側面断面図である。
置の集熱器の接触体を示す図であり、（ａ）は一の側面
断面図であり、（ｂ）は他の側面断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装
置の集熱器の列設状態を示す図であり、（ａ）は平面図
であり、（ｂ）は一側面図である。
置の集熱器の列設状態を示す図であり、（ａ）は平面図
であり、（ｂ）は一側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るスラグ粒の熱交換装
置の他の集熱器の接触体を示す図であり、（ａ）は一の
側面断面図であり、（ｂ）は他の側面断面図である。
置の他の集熱器の接触体を示す図であり、（ａ）は一の
側面断面図であり、（ｂ）は他の側面断面図である。
【図６】従来のスラグ粒の熱交換装置を示す構成図であ
る。
る。
Ｈ スラグ粒の熱交換装置 Ｓ スラグ粒 Ｍ 金属 Ｗ 熱交換媒体 Ｕ 空間 １ スラグ粒生成器 ２ ベルトコンベア ３ シェル ４ 送出径路 ５ 集塵器 １０ シェル １０ａ 流入口 １０ｂ 流出口 １１ 集熱器 １１ａ 接触体 １１ｂ 熱伝導パイプ １２ 排出調整装置 １３ 分散器 １４ ベルトコンベア １５ バイブレータ １６ 導出管 １７ ベルトコンベア
Claims (7)
- 【請求項１】 溶融スラグを粒状に形成した高温のスラ
グ粒から熱を回収するスラグ粒の熱交換装置において、 上側に上記スラグ粒が流入させられる流入口及び下側に
上記流入口から流入されて流下したスラグ粒が排出され
る流出口を有したシェルと、 上記スラグ粒と接触可能に上記シェル内に配置される接
触体及び該接触体内部に挿通され熱交換媒体が流通する
熱伝導パイプを有した集熱器とを備えたことを特徴とす
るスラグ粒の熱交換装置。 - 【請求項２】 上記集熱器の接触体に、上記熱伝導パイ
プを挿通させる空間を形成し、該空間に上記スラグ粒の
熱によって溶融可能な金属を充填したことを特徴とする
請求項１記載のスラグ粒の熱交換装置。 - 【請求項３】 上記シェルの流出口側に、上記スラグ粒
の排出量を調節する排出調整装置を設けたことを特徴と
する請求項１または２記載のスラグ粒の熱交換装置。 - 【請求項４】 上記集熱器の接触体を、板状に形成しか
つ複数列設して配置したことを特徴とする請求項１，２
または３記載のスラグ粒の熱交換装置。 - 【請求項５】 上記集熱器に、溶融した金属を導出させ
て該金属の液位を検出可能な導出管を設けたことを特徴
とする請求項１，２，３または４記載のスラグ粒の熱交
換装置。 - 【請求項６】 上記シェルに、該シェルを振動させるバ
イブレータを設けたことを特徴とする請求項１，２，
３，４または５記載のスラグ粒の熱交換装置。 - 【請求項７】 上記シェルの流入口に、該流入口に流入
させられる上記スラグ粒をシェル内に分散して流入させ
る分散器を設けたことを特徴とする請求項１，２，３，
４，５または６記載のスラグ粒の熱交換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177878A JP2001355009A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | スラグ粒の熱交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000177878A JP2001355009A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | スラグ粒の熱交換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001355009A true JP2001355009A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18679403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000177878A Pending JP2001355009A (ja) | 2000-06-14 | 2000-06-14 | スラグ粒の熱交換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001355009A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011154106A1 (de) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zum beschicken von vorwärmern für glas-schmelzanlagen |
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| CN102966934A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-13 | 开泰镁业有限公司 | 镁冶炼还原渣余热锅炉 |
| WO2013090482A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Perryman Virgil Dewitt Jr | Dry processing of, and thermal recovery from, slag |
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| US9115937B2 (en) | 2011-12-15 | 2015-08-25 | Virgil Dewitt Perryman | Thermal energy storage and delivery system |
| CN108955280A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-12-07 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种烟化炉熔渣水淬蒸汽的环保治理方法 |
| CN111336485A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-26 | 山东莱钢节能环保工程有限公司 | 液固直接接触的蒸汽发生器 |
| CN111829349A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-27 | 孙厚才 | 一种换热流槽平板以及熔渣热回收处理*** |
| CN112048583A (zh) * | 2020-09-19 | 2020-12-08 | 杭州鸿晶自动化科技有限公司 | 一种干式熔渣处理设备 |
| CN114277204A (zh) * | 2020-09-18 | 2022-04-05 | 中环正奇科技有限公司 | 一种高炉熔渣再利用装置 |
-
2000
- 2000-06-14 JP JP2000177878A patent/JP2001355009A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011154106A1 (de) * | 2010-06-08 | 2011-12-15 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Verfahren und vorrichtung zum beschicken von vorwärmern für glas-schmelzanlagen |
| US8955359B2 (en) | 2010-06-08 | 2015-02-17 | Beteiligungen Sorg Gmbh & Co. Kg | Method and apparatus for feeding preheaters for glass melting installations |
| CN102933509A (zh) * | 2010-06-08 | 2013-02-13 | 索尔格投资有限及两合公司 | 给玻璃熔化设备的预热器加料的方法和装置 |
| RU2513732C1 (ru) * | 2010-06-08 | 2014-04-20 | Бетайлигунген Зорг Гмбх Унд Ко. Кг | Способ и устройство для загрузки подогревателей для стекловаренных устройств |
| WO2013090482A1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-06-20 | Perryman Virgil Dewitt Jr | Dry processing of, and thermal recovery from, slag |
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| CN102776389A (zh) * | 2012-08-09 | 2012-11-14 | 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 | 一种热态镁渣余热利用的方法及移动床 |
| CN102966934A (zh) * | 2012-12-11 | 2013-03-13 | 开泰镁业有限公司 | 镁冶炼还原渣余热锅炉 |
| CN102966934B (zh) * | 2012-12-11 | 2014-10-29 | 西安交通大学 | 镁冶炼还原渣余热锅炉 |
| CN103884004A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 江苏飞亚化学工业有限责任公司 | 一种用于热量回收的蒸汽发生器 |
| CN108955280A (zh) * | 2018-06-08 | 2018-12-07 | 云南驰宏资源综合利用有限公司 | 一种烟化炉熔渣水淬蒸汽的环保治理方法 |
| CN111336485A (zh) * | 2020-03-24 | 2020-06-26 | 山东莱钢节能环保工程有限公司 | 液固直接接触的蒸汽发生器 |
| CN111829349A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-27 | 孙厚才 | 一种换热流槽平板以及熔渣热回收处理*** |
| CN114277204A (zh) * | 2020-09-18 | 2022-04-05 | 中环正奇科技有限公司 | 一种高炉熔渣再利用装置 |
| CN114277204B (zh) * | 2020-09-18 | 2022-12-20 | 中环正奇科技有限公司 | 一种高炉熔渣再利用装置 |
| CN112048583A (zh) * | 2020-09-19 | 2020-12-08 | 杭州鸿晶自动化科技有限公司 | 一种干式熔渣处理设备 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040316 |