JPS62241541A

JPS62241541A - 無機質球状化粒子の製造処理装置

Info

Publication number: JPS62241541A
Application number: JP61083753A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Otake; 大竹　一史; Hisashi Kano; 鹿野　久志; Takayuki Uchida; 貴之内田; Masahiro Inagaki; 稲垣　正広; Hiroshi Shimizu; 博清水
Original assignee: MAIKURON KK; Harima Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp; Micron Co Ltd
Current assignee: MAIKURON KK; Harima Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp; Micron Co Ltd
Priority date: 1986-04-11
Filing date: 1986-04-11
Publication date: 1987-10-22
Also published as: JPH0559784B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、無機質粉末原料から球状化粒子を長時間にわ
たって連続して製造可能な経済的製造処理装置に関する
ものである。

（従来の技術）従来、竪型炉を用いて無機質粉末原料から球状化粒子を
製造する方法は、例えば特開昭５８４４５６１３号公報
によって公知であり、全体のシステムは基本的には炉と
捕集装置から構成される。

炉は通常球状化室とその下部に接続された冷却室により
構成され、炉の頂部より無機質粉末原料と共に火炎が噴
射されて粉末原料の表面又は全体が溶融することにより
球状化される。かくして球状化処理された処理物は冷却
室で冷却固化され、後続の捕集系に導びかれる。冷却室
は通常冷却ガスが供給される。上記捕集系には例えばサ
イクロン、バグフィルタ−等の分級機、捕集機が設置さ
れている。

かかる従来の竪型炉を用いて球状化粒子を製造する方法
においては、バーナーへの融着物が徐々に成長したり、
又、炉内側は溶融された粒子が付着して成長し、これら
が平均数十ミリメートルの大きさの不定形の塊状物とし
て定期的に竪型炉下部に落下することは工業的規模での
実施においてよく経験するところである。

（発明が解決しようとする問題点）通常、炉から捕集装置への球状化処理物の供給は、前記
特開昭５８−１４５６１３号公報にも示されている如く
ブロワ−の吸引力により管炉を通して行われるものであ
るが、特に電子材料向の用途の場合には製品中への金属
の混入を厳しく制限する必要もあり、これに対応するた
めに炉から捕集装置への間の配管における気流搬送速度
を低くおさえる必要がある。その結果として上記球状化
処理物の塊状物の気送がより一層困難となり、炉下部や
それに接続する配管内に堆積し、長時間そのまま放置し
ておくと閉塞等重大事態を招く恐れがある。

本発明の目的は上記球状化室内において不可避に発生す
る塊状物を、冷却室の下部において簡単且つ確実に排除
すると共に球状化粒子を回収することにより上記の問題
点を解決するところにある。

又本発明の他の目的は上記の特徴を備えた全体システム
を提供するところにある。更に他の目的は、不純物混入
の少ない球状化処理物が得られると共に操業が長期安定
する球状化室の炉壁構造を提供するところにある。

（問題点を解決するための手段）上記の問題点が解決され且つ上記目的が達成される本発
明の構成は次のとおりである。

（１）　　頂部に高温火炎及び無機質粉末原料を噴射す
るバーナーを有し胴部に耐火物壁を有する球状化室の下
部に、内部に冷却気体が供給され下端に球状化処理物の
排出口を有する冷却室を接続した球状化装置（Ａ）と、
上記冷却室の球状化処理物排出口に接続した、上方から
順次球状化粒子の取出口、球状化粒子浮遊気体が供給さ
れる球状化処理物溜り部及び排出弁を有する球状化処理
物分離排出装置（Ｂ）と、よりなることを特徴とする無
機質球状化粒子の製造処理装置。

（２）頂部に高温火炎及び無機質粉末原料を噴射するバ
ーナーを有し胴部に耐火物壁を有する球状化室の下部に
、内部に冷却気体が供給され下端に球状化処理物の排出
口を有する冷却室を接続した球状化袋Ｒ（Ａ）と、上記
冷却室の球状化処理物排出口に接続した、上方から順次
球状化粒子の取出口、球状化粒子浮遊気体が供給される
球状化処理物溜り部及び排出弁を有する球状化処理物分
離排出装置（Ｂ）と、上記球状化粒子取出口から球状化
粒子を気送する配管（Ｃ）及びブロワ−（Ｄ）と、上記
球状化粒子取出口と上記ブロワ−の間の配管途中に設け
た球状化粒子の１次分級装置（Ｅ）と、該１次分級装置
で分級された細粒を捕集する捕集装置（Ｆ）と、上記１
次分級装置（Ｅ）で分級された粗粒中の粗大粒を分離す
る２次分級装置（Ｅ′）と、上記２次分級装置で分級さ
れた粗粒及び捕集装置で捕集された細粒をそれぞれ独立
に貯留するホッパー（Ｇ）、（Ｈ）と、上記各ホ・７パ
ー内の球状化粒子をそれぞれ秤量し、そして混合する秤
量（■）、混合装置（Ｊ）と、よりなることを特徴とす
る無機質球状化粒子の製造処理装置。

（実施例）先づ最初に本発明の第１の発明の実施例を第１図及び第
２図により説明する。

第１図においてＡは球状化装置、Ｂは球状化処理物分離
排出装置である。無機質粉末原料は炉の上部のホッパー
１に貯蔵される。下部ホッパー２は秤量機能を備えてお
り、下部の定量切出し装置との組合せにより、粉末噴射
量の燃焼ガス量に対する比（Ｐ／Ｖ）を予め設定された
条件を維持するようバーナーに精密に粉末を定量供給す
る。バーナー３へは、配管及びホース４を通じて原料が
送られ、球状化室５の中の火炎中で溶融する。即ち、バ
ーナー３からは、原料粉末を竪型炉にＬＰＧ等の可燃ガ
ス及び酸素ガスとともに炉内に噴射し、温度２０００度
以上の火炎中に分散させ、溶融し球状化粒子を得る。

球状化室５の炉壁６は例えば高アルミナ質煉瓦で構成さ
れている。溶融粒子は、冷却用ガス供給管８から供給さ
れる冷却気体に満ちた冷却室７で急速に冷却凝固するが
、その際表面張力の効果で球状化する。上記の冷却室か
ら導かれた燃焼排ガス中に浮遊する球状化粒子のほとん
ど（例えば１００μ以下）は球状化粒子の取出口９から
配管Ｃを通じて捕集装置へ導かれる。一方、塊状物は気
流速度が低く十分な運動エネルギーが得られず飛翔しな
いため球状化処理物溜り部１０に堆積する。

所がこの溜り部１０に溜る処理物は、全てが塊状物では
なく塊状物と共に落下した球状化粒子も溜りこれを排出
することは大幅な歩留り低下を招く。

そこで本発明では、第１図及び第２図に示す如く、溜り
部１０の弁１２の上に気体供給管１１を設けて溜り部１
０内へ所定流量、所定流速の気体（空気）を吹込み、塊
状物に混合している球状化粒子（例えば１００μ以下）
を積極的に浮遊させることにより取出口９へ導びくもの
である。而して溜り部１０に所定量の塊状物が溜まった
頃を見計らって、排出弁１２を通じて系外へ排出する。

炉内は若干負圧気味に保たれるため排出弁は気密性を確
保するべく二段とする。即ち、最初に上段の排出弁を開
として塊状物を下段の排出弁上へ落下させる。次に、上
段の排出弁を閉にし、炉の気密性を確保した上で下段の
排出弁を開にする。両排出弁の径と間隔は塊状物の大き
さ、弁の型式等から決める。

以上の如く、冷却室６の下部に上記構成の球状化処理物
分離排出装置Ｂを設けることにより、塊状物の排出を簡
単且つ確実に行なうことができ配管等の閉塞の問題が解
決できると共に、成品歩留りが向上するものである。

尚、冷却室７及び分離排出装置Ｂは金属製で構成し且つ
水冷構造とすることが望ましい。

次に本発明の第２の発明の実施例を第１図により説明す
る。上記の冷却室７から導かれた燃焼排ガス中に浮遊す
る球状化粒子（１００μ以下）、及び球状化処理物分離
排出装置Ｂから分離浮上した球状化粒子（１００μ以下
）は共に球状化粒子の取出口９から配管Ｃを通じてブロ
ワ−Ｄにより作りだされた負圧による吸引力で１次分級
装置Ｅ１更に捕集装置Ｆへと導かれ、排ガスはブロワー
Ｄを通り、煙突１６から大気中へ放散される。製品中へ
の金属の混入を低くするため、流速を低くするとともに
配管の屈曲部にも配慮が必要とされる。

１次分級装置Ｅとしてはサイクロンが最も経済的であり
、捕集装置Ｆとしてはバグフィルタ−が一般的である。

１次分級装置の分岐点は、特に制約はないが、例えば５
μである。

一方上記１次分級装置Ｅの下部には２次分級装置Ｅ′を
接続配置し、１次分級装置Ｅで分級された粗粒を更に分
級して粗大粒（７０μ以上）を分離除去する。この２次
分級には例えば回転篩分機を用いる。

２次分級装置Ｅ′及び捕集装置Ｆにそれぞれ捕集された
粗粒（５〜７０μ）、および細粒（５μ以下）をそれぞ
れ独立したホッパーＧＳＨに気送装置等の搬送装置を通
じて搬送し、貯留する。ホッパーの容量は、前工程が連
続操作で、後工程がバッチ操作となるため、いくらのバ
ッファをもたせるかによりきまる。前述の各ホッパー〇
ＳＨから任意の比に応じた重量の粗粒及び細粒を秤量装
置■で秤量し、混合装置Ｊにて混合する。

尚、第１図中１３は、サイクロンＥ、バグフィルタ−Ｆ
の下部に設けたクーラー、１４は加圧タンク、１４′は
気送配管、１５は成品球状化粒子が詰められた袋、１８
は粗大粒排出部を示している。

更に本発明の好ましい実施の態様を第１図により説明す
ると、既に説明した球状化装置Ａの球状化室５において
、胴部耐火物壁６の外面に水冷ジャケット１７を設ける
ものである。この水冷ジャケット１７には給排水管（図
示せず）が接続され、冷却水が循環するようになってい
る。而して水冷ジャケット１７により、耐火物壁６の内
面温度を約り００℃〜約１１００℃に保つことにより耐
火物壁内面に球状化処理物による安定なセルフライニン
グ薄層が形成維持され不純物混入のない高純度の球状化
処理物が得られると共に、炉の閉塞等のない安定な操業
が実施できるものである。

即ち若し水冷ジャケット１７を設けない場合には、耐火
物壁面温度が異常に高温となり球状化処理物によるセル
フライニング層が著しく成長して炉を閉塞し操業が不能
となる。一方耐火物壁面温度が低温に過ぎるとセルフラ
イニング層が形成されず、球状化処理物による耐火物壁
のカッティング作用により耐火物が混入する結果となる
ものである。

本発明装置による操業例を示せば次のとお６である。

バーナーからＬＰＧ　１　ＯＮｍ”　／ｈｒ、酸素５Ｏ
Ｎｍ３／ｈｒ、シリカの微粉原料５０ｋｇ／ｈｒを球状
化室へ噴射してシリカ微粉の球状化処理を行なうに当り
、水冷ジャケットに冷却水を約１００　ＩＩ　／ｍｉｎ
通水して壁内面を約９００℃に保つ。一方球状化処理物
の溜り部に設けた気体供給管から空気を１０１００Ｎ／
ｈｒ、溜り部内平均速度２．０ｍ／ｓｅｅ吹込み、球状
化粒子（１００μ以下）の浮遊分離処理を行なう。

この様な条件で操業を実施することにより、不純物混入
のない高品位でしかも整粒のシリカ微粉球状物が長時間
安定操業下で得られる。

（発明の効果）以上詳述した如く本発明によれば球状で整粒な高純度の
無機質球状化粒子が工業的に安定して高収率で得られる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体概略図、第２図は要
部の説明図である。Ａ・・・球状化装置、Ｂ・・・球状化処理物分離排出装
置、Ｃ・・・配管、Ｄ・・・ブロワー１Ｅ、Ｅ’・・・
１次及び２次分級装置、Ｆ・・・捕集装置、Ｇ、Ｈ・・
・ホッパー、■・・・秤量機、Ｊ・・・混合機、３・・
・バーナー、５・・・球状化室、６・・・炉壁、７・・
・冷却室、９・・・取出口、１０・・・溜り部、１１・
・・気体供給管、１２・・・排出弁。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）頂部に高温火炎及び無機質粉末原料を噴射するバ
ーナーを有し胴部に耐火物壁を有する球状化室の下部に
、内部に冷却気体が供給され下端に球状化処理物の排出
口を有する冷却室を接続した球状化装置（Ａ）と、上記
冷却室の球状化処理物排出口に接続した、上方から順次
球状化粒子の取出口、球状化粒子浮遊気体が供給される
球状化処理物溜り部及び排出弁を有する球状化処理物分
離排出装置（Ｂ）とよりなることを特徴とする無機質球
状化粒子の製造処理装置。
（２）球状化室の胴部耐火物壁の外面に水冷箱を設けた
特許請求の範囲第１項記載の無機質球状化粒子の製造処
理装置。
（３）頂部に高温火炎及び無機質粉末原料を噴射するバ
ーナーを有し胴部に耐火物壁を有する球状化室の下部に
、内部に冷却気体が供給され下端に球状化処理物の排出
口を有する冷却室を接続した球状化装置（Ａ）と、上記
冷却室の球状化処理物排出口に接続した、上方から順次
球状化粒子の取出口、球状化粒子浮遊気体が供給される
球状化処理物溜り部及び排出弁を有する球状化処理物分
離排出装置（Ｂ）と、上記球状化粒子取出口から球状化
粒子を気送する配管（Ｃ）及びブロワー（Ｄ）と、上記
球状化粒子取出口と上記ブロワーの間の配管途中に設け
た球状化粒子の１次分級装置（Ｅ）と、該１次分級装置
で分級された細粒を捕集する捕集装置（Ｆ）と、上記１
次分級装置（Ｅ）で分級された粗粒中の粗大粒を分離す
る２次分級装置（Ｅ′）と、上記２次分級装置で分級さ
れた粗粒及び捕集装置で捕集された細粒をそれぞれ独立
に貯留するホッパー（Ｇ）、（Ｈ）と、上記各ホッパー
内の球状化粒子をそれぞれ秤量し、そして混合する秤量
（Ｉ）、混合装置（Ｊ）と、よりなることを特徴とする
無機質球状化粒子の製造処理装置。
（４）球状化室の胴部耐火物壁の外面に水冷箱を設けた
特許請求の範囲第３項記載の無機質球状化粒子の製造処
理装置。