JP3677518B2 - Fine powder heating method and apparatus - Google Patents
Fine powder heating method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP3677518B2 JP3677518B2 JP33734699A JP33734699A JP3677518B2 JP 3677518 B2 JP3677518 B2 JP 3677518B2 JP 33734699 A JP33734699 A JP 33734699A JP 33734699 A JP33734699 A JP 33734699A JP 3677518 B2 JP3677518 B2 JP 3677518B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fine powder
- heating
- heating furnace
- upright
- dispersion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 42
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 23
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 7
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 8
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K calcium;sodium;phosphate Chemical compound [Na+].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O QXJJQWWVWRCVQT-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000013341 scale-up Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1005—Forming solid beads
- C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
- C03B19/1025—Bead furnaces or burners
- C03B19/103—Fluidised-bed furnaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/1095—Thermal after-treatment of beads, e.g. tempering, crystallisation, annealing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微粉体、特に粒径75μm以下の微粉体を大量かつ均一に加熱処理するための方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
比較的大きいサイズの粉体の加熱には、大量かつ連続的な処理が可能なことから、一般にロータリーキルンが用いられている。しかしながら、粒径75μm以下というような微粉体にこれを用いると、粒子の移動が円滑に行われないため、均一に加熱することができない上に、粉塵が発生し、取り扱いにくいなど工業的に実施するには、解決すべき多くの問題がある。
【0003】
したがって、このような微粉体の加熱には、主に砂を分散媒体とした流動炉が用いられている。例えば、火山ガラス質堆積物微粉体を加熱処理して微細中空ガラス球状体を製造する方法として、ガラス中実球とケイ砂とを充填した分散部の下方から脈動空気流を送入し、分散部上方に供給された微粉体を10〜100cm/秒の速度で搬送上昇させ、900〜1100℃に加熱した発泡部で発泡させる方法が知られている(特開平8−73232号公報)。
【0004】
図4は、従来方法に用いられていた装置を説明するための断面図であり、図5はその分散層の構造を示す断面図である。この装置は、多孔板7の上にガラス中実球9とケイ砂8とを充填してなる分散層Cを内蔵し、その分散層C上方に開口する原料供給口2を備えた分散室Aと、その上部に連結した直立円筒型加熱炉Bから構成され、かつ加熱炉Bを3〜20本の細管を集束した集束管構造3としたものである。
【0005】
従来方法によると、微粉体Dは、ホッパー1からスクリューフィーダーにより搬送され、原料供給口2から分散室Aへ供給され、分散層Cの下方の脈動空気流導入口5から送られる脈動空気流により分散層Cで分散され、分散層Cの上方の加熱炉Bに配置された集束管3で周囲から加熱され、発泡したのち、粉体排出口4から取り出される。この際、必要に応じ加熱炉Bの側壁又は上部に設けられた空気取入口6から空気を導入し、回収を容易にすることができる。
しかしながら、このような装置を用いる方法では、処理量が限られ、スケールアップも不可能なため、大量に処理する必要がある工業的方法として不適当である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、微粉体、特に粒径75μm以下の微粉体を加熱処理するに際し、大量に処理することができ、かつ個々の粒子の温度履歴を均一にすることができ、等品質の製品が得られる方法及び装置を提供するためになされたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、微粉体を均一かつ大量に加熱処理する方法及び装置について種々研究を重ねた結果、図1及び図2に示された装置を用いる方法において、加熱炉中に少なくとも3個の集束管を配設し、これら集束管中を上昇する個々の微粉体が均一に加熱されるように燃焼バーナーを配置することにより、均質な加熱が行われ、大量処理が可能になることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【0008】
すなわち、本発明は、粒状分散媒充填帯域上に処理すべき微粉体を供給し、該充填帯域の下方より送入される脈動空気流に担送させて、10〜100cm/秒の速度で上昇させながら、加熱処理する方法において、微粉体を分割された経路により上昇させるとともに、これらの分割された経路を集束して、少なくとも3個のユニットを形成させ、各ユニットを側方より噴射される加熱ガス流により均一に加熱することを特徴とする微粉体加熱方法、及び粒状分散媒充填層を内蔵し、かつ該充填層上方において開口する微粉体供給口2を備えた分散室Aと、分散室A上部に気密的に連結した直立円筒型加熱炉Bと該加熱炉Bの加熱手段とから構成された微粉体加熱装置において、該直立円筒型加熱炉B中に複数本の細管を集束した直立集束管3、少なくとも3個を並列的に配置するとともに、該加熱炉壁面の適所に複数個の噴射式燃焼バーナー11を偏心放射状に、ほぼ等間隔で取り付けて加熱手段としたことを特徴とする微粉体加熱装置を提供するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
次に添付図面に従って本発明方法及び本発明装置を詳細に説明する。
図1は、本発明装置の1例を示す略解縦断面図、図2はそのX−X線に沿った横断面図であり、原料微粉体Dはホッパー1からスクリューフィーダーにより分散室Aの上部に設けられた供給口2を介して分散室Aに供給され、分散室Aから加熱炉B中に配置されている複数の直立集束管3,…の中を上昇して、粉体排出口4から取り出される。
【0010】
分散室Aは、従来の装置と同様の構造を有し、多孔板7の上部に粒状分散媒8,9、例えばケイ砂やガラス中実球を充填して分散層Cが形成され、この分散層Cの下方には脈動空気流導入口5が設けられている。
【0011】
加熱炉Bは、直立円筒状本体B′と円錐状頂部B″から構成され、円錐状頂部B″の最上部は開口して、排気口10が設けられている。
加熱炉の直立円筒状本体B′の中段部壁面には複数個の噴射式燃焼バーナー11,…が偏心放射状に、ほぼ等間隔で取り付けられている。
ここで偏心放射状とは、図2の一点鎖線で示すように、各燃焼バーナー11,…の噴射方向を加熱炉本体の断面の円の直径よりも小さい直径を有する同心円aの接線に一致させて取り付けられている状態をいう。
【0012】
このように燃焼バーナー11,…を配設することにより、加熱炉B内に並列的に配置されている各直立集束管3,…の中を上昇する微粉体Dは、均一に加熱される。この各直立集束管3,…の中における微粉体Dの上昇速度は10〜100cm/秒の範囲内で選ばれる。また、この微粉体Dの加熱温度は、処理の目的によって左右されるが、通常500〜1300℃、好ましくは900〜1100℃の範囲である。
【0013】
各直立集束管3,…は、図3に示すようにそれぞれ複数の管体12,…の集束管体からなり、この集束管が加熱炉内に少なくとも3本、好ましくは10〜20本並列的に立設されて内蔵されている。上記の管体12,…は、それぞれ内径10〜20mmの細長管からなり、これが10〜30本束ねられて構成されている。
このような構造の加熱炉Bで加熱処理された微粉体Dは、各集束体の上部出口から排出管13,…を経て集められ、排出口4から取り出され、回収される。
【0014】
【実施例】
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
【0015】
実施例1
この例においては原料粉末として、火山ガラス質堆積物(福島市飯坂町産出、通称福島白土)を解砕し、10μm及び30μmで分級された10〜30μmの粉末を使用した。この原料粉末中に含まれる30μmを越える粒子の割合は、15重量%以下であり、また粒径10μm未満の粒子の割合は、15重量%以下であった。
【0016】
原料粉末を図1に示す加熱装置に供給した。この加熱装置は、加熱炉中央上部に排気口10を有し、ガスバーナー11,…により、熱風の流れが回転するように設置された円筒縦型炉内に、18本の集束管3,…が分離して設置されている。
【0017】
まず、原料粉末をホッパー1に入れ、多孔板7の上部に、粒度約200μmに整粒されたケイ砂475gを充填した断面積475cm2の分散層Cにスクリューフィーダーにより1時間当り10kgの割合で供給し、分散層下部より、脈動数が30回/秒の脈動空気を1分間当り0.855m3の割合で送入した。このようにして分散させた粒子を、垂直に設置した18本の集束管を通って上昇させた。なお、個々の集束管は、個々の内径が13.3mmの細長管を19本束ねて構成した。この集束管内部の最高温度は、ガスバーナー11,…を調整し、1000℃に保った。
【0018】
加熱空気並びに発泡体の冷却と、発泡体回収部内の水分の凝縮を抑えるために、加熱炉上部の空気導入口6から空気を導入した。導入量の調整は、発泡体回収部に直結した吸引ブロワーの流量の調整により行った。
生成した発泡体を回収し、その密度及び強度を測定した。その結果、かさ密度0.50g/cm3、粒子密度0.85g/cm3、粗粒含有率1.5重量%、強度90.6重量%の火山ガラス質発泡体が得られた。なお、この強度は、8MPaの静水圧下に1分間保持した後の非破壊粒子の含有割合を表わしたものである。
【0019】
【発明の効果】
本発明によると、75μm以下の微粉体を大量かつ均一に加熱処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明装置の1例の略解縦断面図。
【図2】 図1のX−X線に沿った横断面図。
【図3】 本発明の集束管の断面図。
【図4】 従来例の略解縦断面図。
【図5】 従来例における分散層の断面図。
【符号の説明】
1 ホッパー
2 原料供給口
3 直立集束管
4 粉体排出口
5 脈動空気流導入口
6 空気取入口
7 多孔板
8,9 粒状分散媒
10 排気口
11 燃焼バーナー
12 管体
13 排出管
A 分散室
B 直立円筒型加熱炉
C 分散層
D 微粉体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for heat-treating a fine powder, particularly a fine powder having a particle size of 75 μm or less, in a large amount and uniformly.
[0002]
[Prior art]
A rotary kiln is generally used for heating a powder having a relatively large size because a large amount of continuous processing is possible. However, if this is used for fine powders with a particle size of 75 μm or less, the particles will not move smoothly, so they cannot be heated uniformly, and dust is generated, making it difficult to handle industrially. There are many problems to be solved.
[0003]
Therefore, a fluidized furnace using mainly sand as a dispersion medium is used for heating such fine powder. For example, as a method of manufacturing fine hollow glass spheres by heat treatment of volcanic glassy sediment fine powder, pulsating air flow is sent from below the dispersion part filled with solid glass spheres and silica sand, and dispersed There is known a method in which fine powder supplied to the upper part is conveyed and raised at a speed of 10 to 100 cm / second and foamed by a foaming part heated to 900 to 1100 ° C. (Japanese Patent Laid-Open No. 8-73232).
[0004]
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an apparatus used in the conventional method, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of the dispersion layer. This apparatus incorporates a dispersion layer C formed by filling a glass solid sphere 9 and
[0005]
According to the conventional method, the fine powder D is conveyed by the screw feeder from the
However, the method using such an apparatus is not suitable as an industrial method that requires a large amount of processing because the amount of processing is limited and scale-up is impossible.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the present invention, when heat-treating a fine powder, particularly a fine powder having a particle size of 75 μm or less, it can be processed in a large amount, and the temperature history of individual particles can be made uniform, thereby obtaining a product of equal quality. In order to provide an improved method and apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of various researches on a method and an apparatus for heat-treating a fine powder uniformly and in large quantities, the present inventors have found that in the method using the apparatus shown in FIG. 1 and FIG. It is found that by arranging a focusing tube and arranging a combustion burner so that the individual fine powder rising in the focusing tube is heated uniformly, uniform heating is performed and mass processing becomes possible. Based on this finding, the present invention has been made.
[0008]
That is, the present invention supplies fine powder to be processed on the granular dispersion medium filling zone, and is carried by a pulsating air flow sent from below the filling zone, and rises at a speed of 10 to 100 cm / sec. In the heat treatment method, the fine powder is raised by the divided paths, and the divided paths are converged to form at least three units, and each unit is ejected from the side. A fine powder heating method characterized by heating uniformly by a heated gas flow, a dispersion chamber A having a fine
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the method and the device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of the apparatus of the present invention, FIG. 2 is a transverse sectional view along the line XX, and the raw material fine powder D is transferred from the
[0010]
The dispersion chamber A has the same structure as that of the conventional apparatus, and the dispersion layer C is formed by filling the upper part of the
[0011]
The heating furnace B is composed of an upright cylindrical main body B ′ and a conical top portion B ″. The uppermost portion of the conical top portion B ″ is opened and an
A plurality of injection-type combustion burners 11,... Are attached to the middle wall surface of the upright cylindrical main body B ′ of the heating furnace in an eccentric radial manner at substantially equal intervals.
Here, the eccentric radial shape means that the injection direction of each combustion burner 11,... Is made to coincide with the tangent line of the concentric circle a having a diameter smaller than the diameter of the circle of the cross section of the heating furnace body, as shown by the one-dot chain line in FIG. The state that is attached.
[0012]
As described above, by arranging the combustion burners 11,..., The fine powder D rising in the upright focusing
[0013]
As shown in FIG. 3, each of the upright focusing
The fine powder D heat-treated in the heating furnace B having such a structure is collected from the upper outlet of each focusing body via the
[0014]
【Example】
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these.
[0015]
Example 1
In this example, volcanic glassy deposits (produced in Iizaka-cho, Fukushima City, commonly known as Fukushima Shirato) were crushed as the raw material powder, and 10-30 μm powder classified at 10 μm and 30 μm was used. The proportion of particles exceeding 30 μm contained in this raw material powder was 15% by weight or less, and the proportion of particles having a particle size of less than 10 μm was 15% by weight or less.
[0016]
The raw material powder was supplied to the heating apparatus shown in FIG. This heating device has an
[0017]
First, the raw material powder is put in the
[0018]
In order to suppress heating air and cooling of the foam and condensation of moisture in the foam recovery part, air was introduced from the
The produced foam was collected and its density and strength were measured. As a result, a volcanic glassy foam having a bulk density of 0.50 g / cm 3 , a particle density of 0.85 g / cm 3 , a coarse particle content of 1.5% by weight and a strength of 90.6% by weight was obtained. In addition, this intensity | strength represents the content rate of the nondestructive particle | grains after hold | maintaining for 1 minute under the hydrostatic pressure of 8 MPa.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, a fine powder of 75 μm or less can be heat-treated in a large amount and uniformly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of an example of an apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the focusing tube of the present invention.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional example.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a dispersion layer in a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33734699A JP3677518B2 (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Fine powder heating method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33734699A JP3677518B2 (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Fine powder heating method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001158629A JP2001158629A (en) | 2001-06-12 |
JP3677518B2 true JP3677518B2 (en) | 2005-08-03 |
Family
ID=18307772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33734699A Expired - Lifetime JP3677518B2 (en) | 1999-11-29 | 1999-11-29 | Fine powder heating method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3677518B2 (en) |
-
1999
- 1999-11-29 JP JP33734699A patent/JP3677518B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001158629A (en) | 2001-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0125516B1 (en) | Granulating apparatus | |
JP2594818B2 (en) | Pelletizing furnace and method for producing vitreous beads | |
JPH0680416A (en) | Preparation of crystalling sodium bisilicate | |
US7823810B2 (en) | Method and device for the production and/or conditioning of powdered material | |
US2265358A (en) | Apparatus for exfoliation of vermiculite | |
US4511384A (en) | Thermally toughening glass | |
US4547151A (en) | Method of heat-treating particles and apparatus therefor | |
JP3677518B2 (en) | Fine powder heating method and apparatus | |
US4519777A (en) | Method and apparatus for bloating granular material | |
US5291935A (en) | Process for the mechanical cleaning of foundry used sand | |
JP5674018B2 (en) | Perlite manufacturing method, inorganic foam material manufacturing method, and foam material manufacturing apparatus | |
JP3478468B2 (en) | Method and apparatus for producing inorganic spherical particles | |
MXPA06011620A (en) | Fluid bed granulation process. | |
CN108940135B (en) | Multi-stage temperature difference frequency vibratory fluidization system and method for oxidizing and non-melting coal tar pitch pellets | |
GB1581672A (en) | Fluidised bed combustion | |
JPH07277851A (en) | Production of low water absorptive granular perlite for building material formed by using perlite and pitchstone | |
US3396477A (en) | Agglomerating apparatus | |
RU2083937C1 (en) | Plant for milling and roasting mineral raw material | |
EP3943465A1 (en) | Method for producing hollow granules from inorganic raw material and device for implementing same | |
JPS6025182B2 (en) | Granulation method and equipment | |
RU2117630C1 (en) | Method of dehydrating magnesium chloride solutions | |
CN115183573B (en) | Vertical continuous roasting furnace for activated alumina balls | |
RU2270875C2 (en) | Method of production of pellets | |
JPS5934143B2 (en) | Slag cooling device | |
CN208382724U (en) | A kind of novel vibrating fluidized bed dryer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041101 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041118 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20041220 |
|
R155 | Notification before disposition of declining of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R155 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050127 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3677518 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |