JPS59180485A - 燃料ペレツトの焼結方法および焼結用トンネル炉 - 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】 〔発明の１．ｉ、ｉする技術分管〕 本発明は、累月ベレットがトンネル炉Ｏ）マツフル中を
＋！ｔｌ＋かされて炉ζ刺ペレットに″焼結几る方法゛
ｔ３よびこの方法を実施するためθ）トンイ・ル炉（−
関する。

〔従来技術とその問題点〕

トンネル炉のマツフル中を素材ペレットを移送するには
、従船移送ボートを用い、その上に多収の素材ペレット
を並べＣあるいはＬ下に積み重ねていた。

累月ペレットのこのような持重ねイニよって、各ペレッ
トに対して温度経過およびガスの侵入が−４１でなく、
その結果焼結燃料ペレットの粕性値、特に寸法および密
度の規格値からのｆｌｔが極めて大きくなり、焼；ｉ、
４ｕ暉々にくレットを１ｊｉｌｌ定１．て一部後処理（
研１；ξ）？しなけルばならなか−った、。

公知の方法はさらＣニマツフルの大きな断面を前提と１
７、そのことは対応する大きな桐材消費はよびエイ、ル
ギー消費を、音吐する。後１者ば４送ボートの加熱によ
つＣさらに商めら几乙。

公知の方法の別の欠点は、操業パラメータ、ｑ−、ＩＪ
に素材ベレツ１の滞留時間、温度分布はよび酸素分圧の
変化の必要性を、ボートからおろして・燃料ペレットを
測定するときに初め゛Ｃ碩１沼できることにある。従っ
て中間時点では調整を眠った燥臂が進行し、不良品を生
産する。

最後に、公知の方法における顛業パラメータに対する組
合せの全曲は、そｉｔが素（（ペレットと同じ操業パラ
メータ（二さらさｉする移送ボートの材料特性によって
制限されるから非常に少ない。

例えば特開ｇＢ　５５−８７０８９可公報から９４１ら
れる低温短時間焼詰法においてはｉ温度が］】５０℃に
制限されていた。なぜ７：ｃらこの孟度１？Ｊ　十、で
酸ｆにＭよび粱元４ｖ１」気中で使用することができる
移送ボート用月料が存在しないからである。

ドイツ連フｕｌ（共和国特許第２９３９４１５号公報ｆ
−よる酸化・還元焼結法も、移送ボートが１１５０“°
Ｃまでの温度に異なる酸素活性（”−おいて耐えなけス
ｔばならないから工業的には経済的に実現不ｄ丁能であ
った。

〔発明の目的〕

本発明は、」二連の公知方法の欠点をｆ！、ＩＪ　ａ　
Ｌ、特に焼結燃料ベレットの特性値の規格からの４’　
ｎならびに材料およびエネルギー消費が著しく低減さオ
ｔ、。操省パラメータを最適化することのできるような
燃′ｆ−Ｆベンットの′焼結方法およびこの方法を実施
するためのトンイ・ル炉を提供することを目的とする。

〔発明の要旨〕

この目的は本発明Ｃ二よれば、室軸に挙げた挿類の方法
；二おいて、素材ベレットが、マツフル中〕２貫１ｍシ
少なくとも人口側でそれから突出する案内部材の上に柱
体の形でつき合わされ、これカーマツフル中を動かされ
ることによｌハ土（戊されろ。

本発明はこの」：うに移送ボートを使用しなくて済む。

この結果、個々の素材ベレットは一定の操、業パラメー
タにおいて同じ温度分布と同じ雰囲気中を通過し、そλ
ｔによって・林料ペレットの特性値の規格からのす１１
は従来方法に比較して半分以下になる。

このことは、素材ベレットの連続的な通過と関連して、
完成・焼結燃料ペレットの特性値が、ペレットを後処理
することなく、すなわち特（二研摩することなくその後
の処置ができるほどさびしい目標値範囲内にあるよう（
−操業パラメータを調整することを可能にする。このた
めには素桐ヘレットの長さをマツフルの出口の前に十分
の距泄をおいて例えばそれ自体公知の光学的な方法によ
って検知し、七７ｔに関連して操業パラメータ（通過速
度、温度分布、酸素分圧など）を変えることが侑ましい
。この変化の程Ｔ１τは、そｉｔぞれの長さに操Ｙペシ
メータの関辻値を示す経験的に楔られた特性１１１Ｂ１
ｋにより予め与えら几る。そのような曲線は、もらろん
同じ勿期特性値（組成、密１堡、寸法）乞ちつ素（訃く
レットに対してのみ・つねにη効である。

不発１；）ｊは移送ボートな省略できるので、そうでな
け７１．ば必要な高価な材料に必要な費用ばかりでなく
、ボートの装荷および装荷ならびにボートの加、鳩、冷
却も不要にす５゜ 移ノ、４ボート０）省略」δよび素材ベレットの柱状配
置は、さらにかなり低い構造高さ計もつ一７ツノルを使
用１ｉ乙、−とをｉ＋Ｊ化にし、そのことはン田料ＩＳ
コびニイ、・レギーの対応した低い消費を意味する。マ
ノノルＱ）低い１１δさの結果として、個々の素（］ベ
ンット力間の空き：川面もて・↑応して小さくなり、そ
のｉ、＋ｉ果マツノル中θ〕ガス雰囲気が油面について
も非７ｊ’；　（’ニー　ｉＥ　ｆ、ｆｌ、　ニ＊ｌ’
７！＋　Ｉｌ：？Ｌ／　チ一定に保持す５ことができろ
。

こ０ソこめ（Ｚは、支持棒の少なくとも一部（ｊ、七〇
）長さの５”Ｃなる位置こそ′ｌｔぞれ開口部を何する
中空の支持管として形成さノするのが有利Ｃある。この
ようにして、マツフルの異なる位置にもけるガス組成が
測定でき、あるいはガスの噴出によってガス絹す兄を変
えることができる。さら（二叉１寺管中に＠度センサを
変位可能に転置でき、その結果マツフル中の温度分布も
）１″ｉ単に測定できろ。

本発明は、特に特開昭５ｓ−８７ｏｓｐ吃公報による低
温短時間焼結法に適し、その場合１３００℃の焼結温度
で作業することが可能となる。本発明は、その際焼結区
域を還元区域から分ド１（するだめのガス鳩の暢Ｃ二簡
弔で有効な１１Ｘ￥直形式を可能にする。その場合マツ
フルの与えられた長さにおいて、これらの区域相互の最
適の長さの”Ａｒ１Ｊ合は１．ガス堰の変位によって簡
単に１蘭整できイ〕。

〔発明の実施例〕

以下に本発明の実施例を図２引用して詳しく説明する。

トンＡ・ル炉１はほぼ矩形の１街面をイｊするＡ１□０
３からなるマツフル〕Ｏにより貫通されており、マツフ
ル１０は両側でトンネル炉１から突出し、そこ（ニ一つ
の閉鎖体１１２，１１３がかぶせら２ｔている。マツフ
ル］０中には互に間隔を置いて耐熱性材料ｆ、　Ａ１２
０３Ｌつ・らなる復敬個の分離壁１１および閉鎖体１１
２，１１３中の対応する分離壁１、１．１．　１１．２
が配置されている。これらの分離壁は、、同様にほぼ矩
形の開口部１．１０（第２図−６第、３図、第４図、１
をイイし、その下縁の４ユ・′−並んで平１１′に同様
（′−Ａ１２０．からなる真直な支持管１２が複教［固
並べら几ており、これらはマツフル１０とその閉鎖体＋
ｉ２．ｔ１３から突出している。

それ（−上って装入もしくは冷却装置への接続が簡単に
できる。

それぞＪｔ二つの支持管ｊ２の間Ｃ叫・ま素材−之ンッ
ト３を幾一つもつき合わせたものから成る柱体が載置さ
れている。これらの柱体は同時に図示しない装入（置に
よって第１図の矢印Ｒの方向にフッフル１０中を常に押
されＣいる。素材ペレットと支持軌道の表面が平滑であ
るので必要な加圧力自体：・ま、３３の長さの炉に８い
てはｉ、ＦＩＫ、と極めて小さい。より大キな長さの炉
（−おいては必要な加圧７Ｊはマツフルおよび支持軌道
を適当に傾斜させることにより低減できる。

いずＪｔの場合（＝も圧力は、素材ペレットが端面では
円環面だけで接触し、焼着も押しつぶされもしないよう
に低く保たれる。

分離壁１１の中の；謁［］部１１０（第３図、■４図）
は、支持管１２の上に載置さＪｔでいる素４１ペレット
と開口部のそＪｔにそれぞノを近接する縁１１１の間の
最小間隔が素材ペレット３の直径の１倍ないし２倍より
小さくなるよう／ｒ形状寸法にさ、１ｔろ。

そオｔによってガス流に対しての空き断面は極めて小さ
くなる。

マツフル１０の中にガス堰２（第４図に拡大して示す）
が配置さｆｔており、こ−）ｔにより一７ツノルは焼結
区域１０３と題元区域１０５に分けら：１１ている。ガ
ス険２はそのために相互間の小さい間隔で配置された二
つの分離壁１Ｊを有し、こＪ’Ｌらθ）間にはＬから下
へ向けて洗浄ガス（例えば窒素ガス）が通流さ几ている
切離し区域１０４が設けられている。このためにその主
側領域には噴出［ココ４４　］　：ｐ、（：ｑする分配
管２４が７ツフルイ゛４１１−二直交して配置さ几、供
給管２４２につながれている。支持管１２の下には吸気
口２６１を有する二つの排気管２Ｇが同ｉ；Ｑにマツフ
ル軸（二直交して配置さ、！ｔ１吸気管２６２ｉ二つな
かれている。切離し区域１０４中の分配管２４を通して
噴出される洗浄ガスは、従ってｌＡ［れ矢印によって示
されているように排気管２６により再び吸引さ几る。そ
の際、場合（−よ・つては還元区域１０５からあるいは
焼結（酸化）区域１０３から切離し区ｗＡ］０４に侵入
するガスが伴ｂ　Ｊｔ、その結淑焼結および環元区域は
実質ヒ光全Ｃ二切りＨＩＨｆされる。

ガスｊｆｆｌ　２１乃マツフル１０の入口ｌ０１（１市
ＩＩ））たイ１１（１の分力］ｆ壁１１の外側（：は、
支持管１２の」−およ、び下に噴出［１２３１を育する
分配Ｉ！２２３，２３１が配置さＪｔ、これらは供給管
２３２，２３２．１こつながＪｔ、こｉｔらの管を介し
て酸化性がス、例えばＣＯ２が供給さ第１る。このガス
は噴出Ｄ　２３１を通じてマツフルの入口［０１に対し
て斜め（二噴出され、閉鎖部１１２を介して吸引さ、Ｉ
する。ガスはそれによって素材ペレットのベレノ方向Ｒ
と逆に分離壁１］の開口部１１０を通じて流Ｊｔ、その
＾、１」７果望ましくないす気成分は人ｒ３１０１を通
じてガス：ｉｇ　２の前の本来の焼結領域１０３ｉ二・
受入することがない。場合によってはさらＣ二多数の分
縮壁をより小さい間隔でマツフル中に配置ｉ５”すにと
もできる。

ガス堰２の分離壁１１のマツフルの出［１］　０２に向
いた側には、支持管１２の七′Ｉ６よび下に噴出口２５
１を有する分配管２５，２５．１がｆ（己置き）ｔ、こ
れらの管には供給管２５２，２５２１がつながれ、こｉ
”ｌ−らの管を介して還元作用・２する、例えば２０％
の水素と８０％の窒素の混合ガスが惧）倍される。この
ガスは流れ矢印が示すようＣニマツフル中１＝出口１０
２に向けて噴出され、四°１鎖体１１３を介して吸引さ
れる。

ｆ中、セのガスに対する供給管２３２，２３２．１゜２
１２，２５２，２５２．１および吸気管２６２は分’？
＃　Ｋ’次■１中に保持さノｔ、マツフル中を閉鎖体［
」３まで導かれている。このようにしてガスはそのマツ
ノル１０中−の供給の際に加熱さ、！する。

ガス堰２の両分端壁１１は供給管および吸気管によって
機械的に互に結＆され、マツフル１０の中に変位ｉ’ｉ
Ｊ　ｊ七に配置さｉｔている。マツフル内部のガス堰２
シの位置およびそれに伴い還元区域＋０５に対する焼結
区域１０３の長さの比はこれにより簡単に変化でき、そ
の都度の操業パラメータ（１合わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱装置を省いて示した本究明による焼結炉の
一実施例の概念的縦断面しり＜１、第；シ図はガス堰を
省いて示した第１図矢印Ｈの方向（１見た側面図、第３
図はガス堰を除いて示した第１図矢印Ｈの方向Ｃ：児た
マツフルの拡大斜視図、第４図は第１図の焼結炉のガス
堰の縦断面斜視間である。 ］　・・・　トンイ・ル炉、　　２・・・　ガス摺、　
　３・・・累月ヘレット、　　１０・・・マツノル、」
０１・・・マツノル入口、　　１０２・・・　マツノル
出Ｉ］、　　１０３・・・焼結区域、　　１０４・・・
切＋Ｖｔ　＋、区域、　　１０５・・・還元区域、　　
１１・・・分離壁、　１１０・・・分離壁開口部、　　
１２・・・　支持管、　　１２１　・・・支持管開口部
、　２３．２３．１．２５．２５．１　　・・・分配管
、　　２３１，２５１　　・・・噴出１コ、　　２３２
，２３２．１．２４２，２５２，２５２．１　　・・・
　ガス供給管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）素１１ベレット（３）がトンネル炉（１）７）マツ
   フル（１０）中を動かされろ、ようにした燃料ベレット
   の焼結方法において、素材ペレット（３）を、マツフル
   （１０）を’ｈｌ　−ｊ’ｌ　Ｌ少なくとも入口側でそ
   れから突出する案内部材（１２）の上に柱体の形につき
   会わせ５．こｌｌｔをマンフル（１０）中を移動させる
   ことを！ｊ＋。 徴とする一一料ペレットの焼結方、・去。 ２）末社ベレットの長さを一７ツフル（１０）″））出
   口（１０２）のｍｌに距離をおいて検知し５そノｔに関
   （１１！シて操業パラメータを、完成した焼結・燃料ベ
   レットの特性値が所定の目標値の：Ｃｔｑ　ｉ川内にあ
   るように葛（整し、その場合操γパラメータと素材ペレ
   ットの長さの関係を、所定の初期特性値をもつ素材ペレ
   ット（二対して当てはまる経験的に得られた特性曲線（
   二上って規定することを特徴とする特許請求の範囲第　
   １１Ｊｉｉｊ己；１曳の焼結力ｌ去。 ３）　マツノル（１０）りつ中にそれぞλを開［’］　
   ？＜８　（１１０）を有する少なくとも二つの分離壁（
   １１）が互（叫用隔を；べいて配心さ、！ｔ、素利ベレ
   ット（３）の】〕木の柱体のためのマツフル（１０）を
   貫通している案内部イオが、分離壁（１１）の開口部（
   ＋ｘｎ）の下縁ｌｘに並んで平行（二装置さ几た１）＋
   １本ジノ〕住田支持俸（］２）であり、開１」部（１１
   ０）の１法が、そ１ｔぞＪｔ二つの支持係（１２）の間
   （二１勧′１なさ八る索材ペレット（３）と開口１Ｔ１
   （（］　１０　）の近接する抹（１］　］　）の間の最
   小間隔が素（オペレット（３）の直径の１倍ないし２倍
   より小さいような大きさであることを特徴とする素材ペ
   レットを・７ツフル中を移動させて・ｐ・料ペレットに
   焼結するためのトンネル炉。 ４）支持棒の少なくとも一部が支持管（１２）として形
   成さ几ろことを特？１゛々とする′拮、７ｊ請求の範囲
   第３項記載のトンイ・ｌし炉。 ５）　支持管（１２）の少なくとも一部がガス＋７）イ
   １を給あるいは吸引のための開１１〆ｌｊ（＋２１）を
   ｒｌすることを牛腎徴とする′１寺＊ｉ′１．１：ｔ−
   、：Ｊ＜の：ｌｒ＋＼］用第４項記載のトンイ・ル炉。 ６）個ｈ’７）支持管（１２）の中９）閉［」部（１２
   ＋）が７ノフル（１０）の入［−：］　（１０１）から
   異なる距ｎ１Ｉ−をもつことを特１夕とする１１′１許
   ｎｊ“３．ノ（の７１碕川」鳥β　５　項；；己４戊の
   　ト　ン　イ・ル・い。 ７　）　　９４４　管（＋　２　）’バ一つの中に温度
   センナが変位可能に配置されていることを特徴とずイ〕
   ′１１ｆ詐１．１１求の範１″ｆＩ４頌記載のトンネル
   炉。 ８）酸化性ガスｌ二よる焼結区域（Ｉ　Ｏ３）、４元性
   ｔｆスによる還元区域（＋０５）およびとの間に配置さ
   １ｔだガス暖（２）をＨし、、ｉｆス１１！（には二つ
   のａ　Ｈ’Ｉｌｌ　（１１）の間にマツフル（１０）の
   縦軸に対して直交しかつ洗浄、＋ｉスが通流さ几る切稚
   し区域（１０４）が形成さ才ｔ１マツフル（１０）の入
   ＩＴＩ　（］　Ｏ］　）に向いた分離壁（］工）の外側
   に酸化性ガスのための分配管（２３，２３１）が配置さ
   ２ｔ１そのガスは噴出口（２３］）を通じてマンフル（
   １（１）中を入口（１（１１）に向けて噴出さｉｔ、入
   口の周囲で吸引さ７ｔ、またマツフル（１０）の出Ｄ　
   （］、　０２　）　に向いた分離Ｉ−＠　（１１）の外
   側には還元性ガスのための分配管（２５，２５１，）が
   配置さ２’Ｌ、そのガスは噴出口（２５１）を通ＩＳて
   マツフル（１０）中をＬＩ月−１（１０２）に向けて噴
   出され１．出口の周囲で吸引さｆＬ′Ｚにとを特徴とす
   る特許Ｊｎ求の範囲第３項ないし第７「貞のいず７ｔつ
   ）にシ己Ｉ＋戊のトンネル炉。 ９）分巾１己３篩（２３ないし２５）が、マツノル（１
   ０）の内部を通り分離壁（１１）によって保持さ、＋１
   だガス供給管（２３２ないし２５２）で二つながれてい
   ることを特徴とする特許１情求の範囲第８項記載のトン
   ネル炉。 １０）ガス堰＜　２　）がマツフルＣｌ０）の中に変Ｏ
   １１Ｊ能に配置さｉｔていることを特徴とする特、７′
   Ｆ請求の範囲第８項または第９頃記に・（のトンネル・
   い。