JPS5916533A - ▲か▼焼装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の１特に石膏（水和硫酸カルシウム）を力投焼するため
の装置に関する。

工業的に石ｆｌ’　沙ｍを行う７こめの主たるものの一
つはいわゆる平条である。力艮焼千釡は従来より回分式
で行われて来たか、極く最近英国特許第１０１８４６４
号明細書に記載されている如く連続式で行われるように
なった。しかしながら回分式および連続式平条燻焼の両
者における生産速度は、平条壁特に底を辿る最大許容熱
伝達によって現任制限を受けている。この熱伝達は平条
の壁および底の金搗通常鉄に対する最高許容温度か存す
るためｉＩｉＩＪ限を受ける。この最高温度以上ではし
はしは底の燃えきりの危険がある。

英国特許第１４８８６６５号明細書に記載された発明は
、回分式および連続式運転における燻焼平条への入熱を
増大させることを目的とし、これによって平盤底温度を
著しく上昇させることまたは製品品質に悪影響を与える
ことなく、平盤の生産能力を増大させている。この発明
によれば１硫酸二永和物は、容器の外壁および底を通っ
て間接的に付与される熱および炒焼材判塊中にｆＪ！置
されており、下方帯域中に少なくとも一つの開口を設け
、容器の頂部から下方に延びた管を通して容器中に熱ガ
スを直接導入することによって烟焼容器または釜中で加
熱される。

上記特許明細書に記載された平盤を用いると大きく増大
した処理量をり．え、釜の熱効率の大きな増大を与える
か、釜自体はなおかかる釜に普通の保全問題を受け、時
には費用のかかる補修、例えは耐火線瓦積みの必要かあ
る。

本発明者等は粒状物即ち粉末または粒材料の熱処理、特
に力ｐ焼に好適な新しい装置をここに開発した、この場
合、必要な熱の全部を燻焼される材料中に直接的に供給
することができ、これによって従来の釜に伴われていた
耐火線瓦積みの仕事を非常に省略することを可能にし、
熱保温も免除できるようにし、従って熱効率を向上させ
、投下資本および維持費用−を減少させることができる
ようにした。

本発明によれは、使用中容器含有物によって接触せしめ
られる無孔底および熱処理される材料の人口、熱処理さ
れた材料の出口、および底に隣接して容器の内面に向っ
て開いた、熱ガスの通路のために設けられた少なくとも
一つの下方に向って延ひた加熱管を有する容器からなる
粒状材料を熱処理するための装置を提供し、この容器の
底は管開口近くで底で材料を制限させるように形作り、
これ１こよって使用中加熱管の下方部分から出る熱ガス
は、底で材料を加熱と同時に循環させ、これによって容
器の内容物全部を実質的に攪拌し加熱するようにする。

殆どの場合、熱ガスは容器中で処理するのに要する熱の
全部を提供することを目的とするか、若干の壁加熱も本
発明の原理を逸脱することな（提供しうる。

容器は任意の好都合な形をとりうる、ただしその底は、
底の固体が上契流によって循環せしめられ、これによっ
て容器中で材料の全体の攪拌をもたらし、カスからの熱
の効率的な伝達をもたらすことを確実ならしめる形をと
る区域に限定されるようにする。容器の好ましい形にお
いては、底は、熱ガス管の位置および大きさとの関係に
おいて、充分に小さな断面を有し、管から出るガスが容
器の底全体にわたって粒状材料を帰くようにし、熱処理
された材料が蓄積するのを防ぎ、究極的に容器の全内容
物を実質的に混合するようにする。

良好な混合のための要件を受けた非対称容器を使用でき
るが箋容器は垂直軸の回りで実質的に対称的であるのが
好ましく、加熱はかがる垂直軸を実ｎ的に沿って存在す
るように配置するのか好ましい。本発明の容器の特に好
ましい形は、逆円錐または截Ｍ目円細谷器であり、特に
壁が運転中の容器中での材料の血の高さで上方に向って
末広がりになっている容器である。

転中底から固体の除去を確実にするため、ガス管に対す
る関係において充分な小さい［Ｉ′！、径であるとき、
管状広帯域で充分である。かかる直径の全体が筒状の容
器が、特に側壁と底の間の角を流れのなめらかさを改良
するために上手にとるなら可能である、しかし適切な熱
処理をＭ’６実にするため、特に燻焼の場合必要な滞留
時間を得るため、それは不経済な高さであってもよい。

更に拡大した直径または断面積の上刃４１）域はダスト
として排出ガス中に伴われて失われる微細な材料（これ
は次に排出ガスから分離する必要がある）の値を減少さ
せる。このため実質的に円錐または截頭円錐部分を看す
る容器か好ましい、しかしこれは熱ガス貿のＪ戊をとり
まく狭い筒状底？１′ｆ域またはダスト分離を助けるた
め広い筒状上方部分と組合せることができる。

英国特許第１２４０６５５−号１！ＩＪ細舊には粒状石
灰質材料（即ち石灰）を熱焼する装置か記載されており
、この場合通′Ｆ１号の流動床ガに規器からの熱ガスを
内側に先細になった下方部を有するＴＲｊ状容器の形を
有する予備加熱器に循環させ、ガスは容器中を下方に延
ひる管中を通して底近くの開放端へ導いている。しかし
ながら、この発明は本発明とは基本的に異なることを知
らなけれはならない。熱処理された材料が容器の底で溜
ることを許してはならないことは本発明の目的のため重
要なことであるが、これは上記英国特許の装置ではさほ
ど重要ではない、この場合、予備加熱器か反１ｉｊ＋温
度の何分の−かで作用し、加熱効果の程度および均一性
は決して重大な要件とは決してならないからである。予
備加熱器の底は淀み帯域を避けるように股ｎ゛［シてな
い。事実としてダストの蓄積を見込んで、流動ガスの導
入のため従米からの有ｆし底を分散のために推奨してい
る。

本発明はまた反応容器の逆円錐下方部分の先端での開「
−１を通って上方にガスを導入するようにしたいわゆる
スパウト床反応器とも区別すべきことを述べることがで
きる。本発明の装置における材料の流れの模様はスパウ
ト床及ルｂ、基の流れの模様とは逆であると信する。

容器の底は底面を横切って熱ガス珈を分布させるのを助
けるため特別な形にしてもよく、あるいはこの目的を果
すため内部突起または挿入物を１個以上設けてもよい。

例えは容器底上に・加熱管の下方開口に向って上方に向
いた先端を有する円錐挿入物を置いてもよい。容器の底
または上述した内部突起はガス流の分布および効率を増
大させるためバッフルまたは渦型羽根をとりつけてもよ
い。また例えはｊ戊と円錐挿入物の間の接点で曲った断
面を設けることによって面の断面形における不連続部を
７１！Ｉけるようにするのが有利である。

加熱管はその下方端で開いているのが好ましい。更にま
た別に、それはその下方端に多数のガス分散孔を側壁に
設け、それを対称約６こ配置してもよい。また熱処理さ
れた材料の蓄積を避けるため、容器の底でガスの光分な
流れがあるならば、高い位置でｔｔｍｈａを有ぜしめて
かかる高さでの追加の加熱および攪拌を与えてもよい０
加熱管は適切なｆＭ１度の熱ガス源に接続させるとよい
。これは燃料例えばガス、燃料油または石炭の燃焼から
導いてもよく、あるいは他の方法からの熱排出ガスであ
ってもよい、たたし所望の燻焼または製品を損うもので
あってはならない。

あるいはそして好ましくは多くの場合加熱管はその上方
部分で燃料（それ自体カスであってもよい）の供給源お
よび酸繁および／または空気源にも接続させることがで
きる、この場合管はガス状熱燃焼生成物を生成する燃料
バーナーを含む。バーナーは例えば電気的な燃焼開始装
置ｋを備えていてもよい。例示すると燃料は都市ガスま
たは天然ガスであることができ、燃焼開始装置はスパー
ク装置を有していてもよい。燃料バーナーは管の下半分
に置くのが好ましく、かくすると使用中燃料の燃焼が容
器の材料の高さまたはその下で生する。

容器は装置の熱効率を増強させるため熱損失に対して外
部から保温するのが好ましい。またその上方帯域を収塵
器に接続するのが望ましい０本発明をＭ焼のため使用す
るとき、使用中集められたダスト、特に石引の場合に集
められたダストは燻焼された材料から主としてなり、そ
れ自体有用な材料であることか判っている。

容器を連続式で運転するとき、材料例えは硫酸カルシウ
ムニ水和物のためのバルブ付人口を設け、熱処理された
材料のためのバルブ付出口または溢流装置を設けるのが
好ましい。容器への材料の供給または容器からの材料の
放出を制御するため、適当な任怠の方法を使用できる。

完全に反応したそして均一な生成物を達成するには、適
切な滞留時間のみならす、未反応もしくは不充分に反応
した材料の許容し得ない割合が出口に達しないことを保
証することを要求する。反応か急速であり、そして出口
か入口から充分に離れているとき（例えは材料の最上部
の高さで大きい直径を有する容器において）、これは充
分である。しかしながら殆どの場合、入口と出口の間に
通路を延はすための手段を嵌め込むのか好ましい。これ
らの手段は人口または出口の周囲またはそれらの間に配
置した１個以上のバッフルからなっていてよく、出口ま
たは人口に、またはそれらから導かれ、容器の下方の高
さで開口させる。

溢流装置は容器の下方帯域から放出される材料が越えて
流れる堰まで導く上昇放出管からなることができる。上
昇管は、使用中容器中の材料の流動化のため有効に機能
する。この流動化は加熱管からのガスの作用によって直
接的にもたらされてもよい、しかしガスまたは蒸気が処
理される材料によって放出される場合にはこれらは容器
中での材料の流動化を助けまたは大きく寄与することが
できる。例えば石膏は水を失って生水石膏または無水硫
酸カルシウムとなり・放出された水蒸気は鉱物の沸とう
を生せしめる。

本発明の装置中での処理材料の流動化は、それが主とし
て流入ガスによるにしろあるいは放出された蒸気による
自己流動化によるにしろ、内容物の急速かつ効率的な混
合にを与し、熱伝達に寄与する、そしてまた連続運転中
生成物の放出さえも容易にする。この作用のため容器に
は機械的攪拌機を備える必要はない。

ここではしばしば連続運転について述べているが（本発
明装置は特にそれを目的としているが）為回分式運転も
同様に可能であることを理解すべきである。このため、
容器に先ず材料を仕込み、若し必要ならば始めにガスを
流し、その後熱処理が完了するまで所望温度のガスを射
出する。次に容器の内容物を例えは底放出口から放出さ
せる。後者は如何なる場合にも望ましい嵌合であり、非
常の場合にはその内容物の放出および容器洗浄にも使用
できる。清浄化および保全のためには容器に検査または
監視口を設けてもよい。

加熱管内およびそこから出るガスの温度は多くの手段、
例えば燃焼のため使用する過剰級の空気によって制御す
ることができる。あるいはバーナーと管の下方帯域の間
で管に補助空気入口を設けて、管中の燃焼生成物と空気
の混合物の温度を制御するため追加の空気を導入するこ
ともできる。

主として有効燻焼温度を制御することによってこの装置
で半水プラスターおよび無水プラスターまたはその混合
物の製造を行なうことができる。例えは処理すべき硫酸
カルシウムの温度を約１４０〜１７０°Ｃに保つならば
Ｓ硫酸カルシウムニ水和物からの主たる熱焼生成物は半
水石膏である、一方更に高い温度、約３’５０°Ｃ以上
の温度では主生成物は無水硫酸カルシウムである。

無水生成物を所望する場合には、勉睨反応は、ｎ１１述
した範囲での温度を保つための流速およびガス温度との
関連における処理量を調整することによって一段階で実
施できる。しかしながら、半水生成物を得るため下方温
度範囲で本発明による第一装置を運転し、高い温度で第
二装置を運転して二段階で反応を行なうこともできる。

この配置で水蒸気は各段階で放出されて流動化および混
合を助ける。第二装置からの排出ガスは第一装置の加熱
に使用してもよい、単一装置からの半水生成物の全部ま
たは一部を第二装置に移行させることができる。半水生
成物および無水生成物は別々に利用してもよく、あるい
は混合プラスターとして使用するため任意の割合で混合
してもよい。

本発明はその発生源か何れであれ、例えはリン酸製造ま
たは煙導ガスの中和または天然硬石η゛の水和からの合
成石川の如き化学石下（゛または天然石膏の燻焼に特に
好適である。

本発明を図面を参照して例によって以下に説明する。

先ず第１図を参照して通円錐形の容？３１は限定された
面積の丸底２および力侵焼丁べき材料例えば粉末石膏の
ための供給バイブ４、および集塵器（図示せず）に接続
した排出ガス出口バイブ５を嵌合した蓋３を有する。以
下に詳述する加熱管６もｉ３３を北って容器内に通じて
いる。

石・計供給バイブ４にはロータリーフィーダー７の形で
肝臓パルプを設け、これは石膏貯蔵庫８と接続している
。容器には適当な保温９を設ける。

容器を運転するとき容器中の粉末材料の通常の高さはｌ
Ｏで示す。燻焼された材料のための出口は導出バイブ１
２に接続した外方溢流堰１１の形で設ける。バルブ付底
部放出口２１も設ける。

加熱管６は円錐容器１の中央垂直軸に実質的に沿って下
方（こ向って延ひている。それはその下端１３で開き、
容器の底２に隣接して終っている。管にはまたその壁の
下方部分に、燻焼される材料中に熱ガスを分散させるの
を更に容易にするため対称的に配置した孔１４も設けで
ある。管６から放出されるガスの分散分布は耐熱性材料
の直立円錐１５を設けることによって更に増強できる、
これは骨開口１３の直ぐ下で容器の底２に取り付ける。

容器の寸法および円錐角は、鉱物の目的とする処理量お
よび管６中の熱ガスの流速および温度、容器中での材料
の温度および所望滞留時間の達成、および適切な混合お
よび効率的な熱伝達を確実にすることとの関連において
変えることができる。

燃料ガス例えば天然ガスはバイブ１６を介して、容器中
の材料の高さ１０に近い所で管６内に配置したノズル混
合形のガスバーナー１７に供給する。空気はファン１９
がら空気バイブ１８を通ってこのバーナーに別々に１．
ｌＬ給する。ノズル混合バーナー１７を出る燃ボｉｌ／
空気混合物はスパーク針２０で点火され、燃焼による熱
い力　　゛ス状生成物は背中を下方に向って通過し、そ
の開放端１３および孔１４を通って出る。管を加熱する
ための補助空気供給はこの装置では一般に使用しない。

主として第２図を参照すると、燃料ガスは主断路バルブ
２３、主調整機２４（これはライン圧を適当な大きさ、
この特定の装置ては０２１ＩＫ９／　ＣＴＲ（３ｐｓｉ
ｇ）　ニａｊ下すセル）　オヨび次イテメーター２５を
辿るライン２２に供給する。圧力は二つの圧力スイッチ
２６で監視する、圧力スイッチ２６は安全運転のための
最大圧力と最小圧力を決定するようにセットする。バー
ナーへのガスの流れは安全の点から三つの遮断バルブで
制御する、その一つ２７＆は圧カスインチ２６の次にあ
り、２７０は主ライン２８中にあり、もう一つの２７ｂ
はパイロットライン２９中にある。主ラインには史に調
整機３１および処理厳制御バルブ３２があり、パイロッ
トライン２９には一対の圧力スイッチ３３、それ自体の
調整機３４および制限バルブ３５を含んている。吹出し
バルブ３６が更に主供給ラインをパイロットライン２９
に接続し、排気バルブ３７を、！１１１　［ｔｈ３１お
よび３４に接続する。手動バルブ３８を設け、これは通
常開いたままにしておく、しかし装置の各部と分離する
ため閉じておくこともできる。王ライン２８およびパイ
ロットライン２９のＦ１ａ者が加熱管６のパイプ１６に
魅苓トガスを分自己する。

点火開始前に、遮断バルブ２７をチェックしてそれらか
閉じて洩れないことを確認する。−バーナースイッチを
まわしで点火が開始されたとき、排気バルブ３７を閉じ
、バーナー制丘叩パネル（図示ぜず）内のタイマー装置
は、二つの圧力スイッチ３３および２６を用いて三つの
遮断スイッチ２７間の空間がガスまたは電気の漏洩によ
って加圧されないことを（面突にするため、および３０
秒後空間が加圧されたとき吹き出しバルブ３６を開いて
圧力が史に３０秒間保たれることを確実にするため作業
順序を監視する。

これらの両チェックが満足できたとき、肉眼でチェック
完ｒを見、制御サイクルを次の段１哲に移す。何れかの
チェックか満足できぬものであるとき、−・戒指示か出
る。チェック指示が出た後は５分間中止し、この間に空
気でバーナーおよび燻焼装置を清浄にｊる。この時間が
経過したとき、制御板中のバーナープログラム装置か点
火順序を開始させる。第−遮断バルブ２７ａおよびパイ
ロットバルブ２７ｂをｕ１］いた後スパークがパイ四ッ
トカスを点火し、焔の介在はバーナー１７から約７．６
２　ｃｍ　（３ｉｎ、　）にある火焔検知側３９で検知
される。火焔か検知され、安定になったとき、プログラ
ム装置は第二の主遮断バルブ２７Ｑを開かせ、主火焔を
生じさせる。

この点で排気バルブ３７を閉じ、調整機３１を機能させ
る。ガスの流速は処理量バルブ３２をセットして制御す
る。

管のバーナーの垂直位置は、容器およびその内容物との
関連において任意の高さで火焔が形成できるように調整
するとよい。

本発明による燻焼装置の幾つかの利点は次のとおりであ
る。

（１）一定の処理量に対する装置の投下資本か、容器の
簡素化および相対的な縮小化を考慮に入れて従来の平条
よりも少ない。

（２）装置が攪拌機の使用を必要としない、従って全般
的な電気エネルギーの節約かできる。

（３）英国特許第１４８８６６５号に記載された発明よ
りも熱効率が例えは８５〜９０％も高い。

（４）保全費が低くなる。

（５）開始時間か例えは約１０分てあった従来の平部法
よりも非猟に知い。

生成物について見ると、力ｐ焼石１（′の場合における
物理的特性は英国持＃１第］’４８８６６５号に従って
作った勉焼利料の物刊！的特性と同様である。特に、硫
酸カルシウムの内部の渚、度を約１４０〜１７０°Ｃに
なるよう熱カスの温度を調整したとき、生成物は実質的
に全部が半水石すであり、示差熱分ｖ１で測定（またと
き可帛性硬石ｔ＝ｒは殆どなく、石ゼも殆となかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は旧習゛の燻焼に好適である本発明による円錐力
投規容器の略図であり、第２図は第１図の円錐容器の加
熱管を操作するための制６゛１１装置の一例のｍ？５図
である。 ■は容器、２は底、３は蓋、４は供給パイプ、５は琲出
ガス出［］バイブ、６は加熱管、７はロータリーフィー
ダー、８は石・Ｆｆ貯蔵庫、９は保温、１１は溢流堰、
１２は導出パイプ、１４は孔、１５は直立円建、１７は
ガスバーナー、２０はスパーク針、２１は放出口、２４
は主詩整機、２５はメーター、２６は圧力スイッチ、２
７（２７＆、２７ｂ　、２７０　）は遮断バルブ、３１
は１４整機、３２は処理嵐制御バルブＳ３３は圧力スイ
ッチ・３４は調整機。 ネ’？＃’ｒ出願人　　　ビーピービー・インダストリ
イズｅリミテッド 史犬土 ｉ魅ｔ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉末化されたあるいは粒状の石膏・または他の粒状
   材料を熱処理するための装置であって・使用に際しての
   前記材料により接触される無孔底を有する容器、熱処理
   されるべき前記材料のための入口、熱処理された材料の
   ための出口、および少なくとも一本の下方に延ひて熱ガ
   スを通ずようになされて前記底に隣接して容器の内側に
   開口した加熱管を具備し、前記容器は前記出口によって
   決まる材料の高さでの容器の横断白檀よりも小さな面積
   の底を提供すべく少なくとも使用中の材料で占められる
   区域の側壁が傾斜せしめられており、前記容器の前記底
   は前記底における粒状材料を前記開口の近傍に制限すべ
   く前記加熱管の前記開口に関して形状づけられ、寸法つ
   けられかつ配置されておりそして前記容器の前記底は前
   記加熱管の前記開口の底端より下に設けられた少なくと
   も一個の内部突起を有し、しかして、操作中ｓｌＪ記加
   熱管の下方部分から萬る熱ガスが熱処理さ−れた材料の
   堆積を阻止すべく前記底を横切って連続的ｌこ＃ＩＪ　
   ｉ７１；材料を掃引するようになしたことを特徴とする
   粉末化されたあるいは粒状の石↑す、または他の粒状材
   料を熱処理するための装置。 ２、　前記突起は螺線状リブまたは渦状羽根を備えてい
   る特許請求の範囲第１項記載の粉末化されたあるいは粒
   状の石・ト、または他の粒状材料を熱処理するための装
   置。 ３　使用中の材料によって占められる容器の前記区域は
   逆円錐形であり、かがる容器の垂直軸線に実質的に沿っ
   て前記加熱管が配置されている特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項に記載の粉末化されたあるいは粒状の石膏、
   または他の粒状材料を熱処理するための装置。 ４、　前記加熱管はその下方部分の側壁に付加的に複数
   のガス分配孔を有する’＃：ｐ　＃ｒ請求の範囲第１項
   から第３項のいずれが一項に記載の粉末化されたあるい
   は粒状の石材、または他の粒状材料を熱処理するための
   装置。 ５　前記加熱管は上方部分で燃料供給源および酸素含有
   ガス源に接続されうるものであり、かつ前記加熱管は燃
   料バーナーを含む特許請求の範囲第１項から第４項のい
   ずれか一項に記載の粉末化されたあるいは粒状の石ｔｒ
   、または他の粒状材料を熱処理するための装置ａ０ ６　前記燃料バーナーは前記加熱管中で垂直に調節可能
   である特許請求の範囲第５項に記載の粉末化されたある
   いは粒状の石膏、または他の粒状材料を熱処理するため
   の装置。 ７、　前記容器はその側壁を通る熱の伝達を最小にすべ
   く熱的に被覆されている特許請求のＮ１ｆｆ１第１項か
   ら第６項のいずれか一項に記載の粉末化されたあるいは
   粒状の石π、または他の粒状材料を熱処理するための装
   置。 ８０１１記容器は材料入口と出口との間を延ひたまたは
   遠まわしの径路を規定する構造体を備えている特許請求
   の範囲第１項から第６項のいずれか一項に記載の粉末化
   されたあるいは粒状の石膏、または他の粒状材料を熱処
   理するための装置。