[发明专利]球状粒子制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用火焰熔融原料粒子的球状粒子制造装置。

背景技术

众所周知有一种使作为原料的无机粉体在火焰中通过而使其熔融、从而获 得球状粒子的装置。例如，为了熔融石灰之类的无机粉体，需要1200℃以上的 火焰，现有的球状粒子制造装置使用砖等耐火物来形成炉体。

专利文献1及2所记载的球状粒子制造装置中，沿炉体的内壁喷射冷却用 空气，将内壁冷却至800℃以下，以抑制熔融的原料向内壁的附着(熔渣)。

如果炉体的最高温度为800℃以下，就会发现可以通过采用例如SUS316L 等的金属制品作为炉体来实现成本的降低。但是，由于向炉体内壁的整个面供 给充足的冷却空气并不容易，炉体很可能会出现局部高温，因此专利文献1及 2所记载的球状粒子制造装置的炉体采用金属体的结构是危险的。

此外，为了提高球状粒子制造装置的处理能力，需要为确保火焰的空间而 扩大炉体。此时，为了冷却炉体的内壁，需要导入大量的冷却用空气，废气量 会增大，因此，用于处理废气的集尘器和处理塔等设备也需要大型的设备，成 本增高。

此外，此种球状粒子制造装置中也希望通过排热的回收来提高热效率。球 状粒子制造装置中，为使冷却至粒子的熔点以下的燃烧废气的温度进一步降低 至袋滤器之类的球状粒子回收装置的耐热温度(例如使用特氟隆(日文：テフ ロン)(注册商标)进行涂覆的袋滤器大致为250℃)以下，导入稀释空气。 因此，已经无法从分离出球状粒子后的废气进行有效的热回收。

此外，由于在从含有球状粒子的燃烧废气进行热回收时使用多管式和板式 的对流型换热器，因此发生堵塞和摩擦等不良情况的危险性大。即便是使用辐 射型换热器，也存在不能进行充分的热回收、装置大型化的问题。此外，由于 需要定期地除去附着于换热器的粒子，因此也存在维护成本增高的问题。

专利文献1：日本专利特开平11-337042号公报

专利文献2：日本专利特开2002-166161号公报

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种排热的回收容易并能抑制设备 成本的球状粒子制造装置。

为解决上述技术问题，本发明的球状粒子制造装置具有金属制的内筒、包 围上述内筒的外筒和配设在上述内筒的上部的火焰燃烧装置，使冷却用空气穿 过上述内筒与上述外筒间的间隙。

采用此种结构，通过将炉体形成为套管结构，能对金属制的内筒的整个外 表面无遗漏地供给冷却用空气进行冷却，保证炉体处于耐用温度以下。通过采 用金属制的炉体，能降低成本，设置空间也可以很小。此外，由于冷却用空气 与燃烧气体被分离开，因此通过再利用隔着内筒进行热交换而变为高温的冷却 用空气，可以回收热能。此外，由于在燃烧气体内没有导入冷却用空气，因此 废气量没有增加，粉体回收设备(旋风分离器和袋滤器等)和废气的处理设备 的容量也可以很小。

此外，本发明的球状粒子制造装置中，也可将通过上述内筒与上述外筒间 的间隙后的冷却用空气作为上述球状粒子制造装置的上述火焰燃烧装置的燃 烧用空气使用。

采用此种结构，由于在高温的燃烧气体与冷却用空气之间进行热交换，因 此冷却用空气的温度升高。通过将此高温的冷却用空气作为燃烧用空气再利 用，能提高火焰的温度。由此，不用消耗多余的能量(燃料)就能提高粒子的 球状化率。

此外，本发明的球状粒子制造装置也可具有将通过上述内筒与上述外筒间 的间隙后的冷却用空气的一部分排放到外部，并调节供给到上述火焰燃烧装置 的空气量的燃烧用空气量调节装置。

采用此结构，能在维持用于内筒的冷却的最佳的冷却用空气的流量的同时 调节燃烧用空气的量，将空燃比维持在最佳的值，因此，能获得高的燃烧效率。

此外，本发明的球状粒子制造装置也可具有将上述内筒与上述外筒间的间 隙螺旋状划分的隔板。

采用此结构，能使冷却用空气的流路变窄、提高流速，由此，能将内筒充 分冷却。

此外，本发明的球状粒子制造装置中，上述内筒或上述外筒也可具有在纵 向上可伸缩的伸缩构件。

采用此结构，能吸收内筒与外筒的温度差造成的膨胀率的差异。

此外，本发明的球状粒子制造装置中，上述冷却用空气也可通过和上述内 筒与上述外筒间的间隙在整周上连通的环状缓冲室供给。