(57)【要約】【課題】  銅精鉱の付着に起因する閉塞を防止することが可能な空気搬送設備を提供する。【解決手段】  気流による粉粒体の搬送が行われる輸送管１０と、輸送管１０の上流側端部に位置する円筒形状の粉粒体タンク２０と、粉粒体タンク２０に該気流形成用の空気を導入する空気供給装置３０とから構成される空気搬送設備であって、粉粒体タンク２０内において、その側壁と底部とが接する隅部に代表される粉粒体が滞留しやすい部分に向けて圧縮空気を吹き付ける少なくとも１つの空気吹出部２３ａ〜２３ｆが粉粒体タンク２０の側壁に設けられている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流による粉粒体の搬送が行われる輸送管と、該輸送管の上流側端部に位置する円筒形状の粉粒体タンクと、該粉粒体タンクに該気流形成用の空気を導入する空気供給装置とから構成される空気搬送設備であって、前記粉粒体タンク内において粉粒体が滞留しやすい部分に向けて圧縮空気を吹き付ける少なくとも１つの空気吹出部が該粉粒体タンクの側壁に設けられていることを特徴とする空気搬送設備。
【請求項２】
前記輸送管の上流側端部が、前記粉粒体タンクの底部近傍の中央において下向きに開口していることを特徴とする、請求項１に記載の空気搬送設備。
【請求項３】
前記粉粒体が滞留しやすい部分が、前記粉粒体タンクの前記側壁と底部とが接する隅部であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の空気搬送設備。
【請求項４】
前記空気吹出部が複数個設けられており、これら複数個の空気吹出部は前記側壁の周方向に等間隔に配設されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気搬送設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉粒体の搬送設備に関し、より詳しくは、乾燥した銅精鉱を自熔炉への装入に備えてより高い位置へ搬送する空気搬送設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
乾式銅製錬の溶錬工程においては、原料としての銅品位３０％程度の銅精鉱を自熔炉に装入して酸化・溶融により銅品位６０〜６５％程度のマットを生成することが行われている。この自熔炉にはオウトクンプ式が多用されており、これは上部から装入した銅精鉱を酸素又は空気により酸化反応させる縦型円筒形状のリアクションシャフトと、該酸化反応により生成されたマットを比重差によりスラグから分離するセトラーと、該酸化反応時に発生する排ガスを排出するアップテイクとから構成されている。上記のように、銅精鉱はリアクションシャフトの上部から装入する必要があるため、該リアクションシャフトの上方に、前段の乾燥炉によって乾燥した粉体状の銅精鉱を一旦貯留する乾鉱庫が設けられている。
【０００３】
上記乾燥炉としては、回転可能に支持された大型の円筒状ドラムからなるロータリードライヤーが一般的に用いられるが、該乾燥炉で乾燥した銅精鉱を上記乾鉱庫に装入するために該乾鉱庫と同レベルの高い位置に大型の乾燥炉を設置するのは建設コストがかさむので非現実的であるうえ、乾燥前の湿潤状態の精鉱を高い位置に設けた乾燥炉まで搬送するのは、より多くのエネルギーを要するので経済的でない。そこで、特許文献１に開示されているように、通常は乾燥炉を地上に据付け、これより上方に位置する乾鉱庫に向けて該乾燥炉で乾燥した銅精鉱を気流に乗せて搬送する空気搬送（ニューマチックコンベア）システムが一般的に採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−１６０５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記空気搬送システムは、輸送管内で空気を一方向に流すことで形成した気流に乗せて粉粒体を搬送するシステムであり、所定のルートに沿って搬送元から搬送先まで設置された輸送管と、該輸送管の上流側端部に設けられ、被搬送物である粉粒体が装入される粉粒体タンクと、該粉粒体タンクに気流形成用の空気を供給するコンプレッサーやブロワなどの空気供給手段とから主に構成される。しかしながら、上記の空気搬送システムで粉粒体として銅精鉱を搬送する場合、上記粉粒体タンク内において銅精鉱の付着による閉塞が生じ、銅精鉱を安定的に空気搬送できなくなることがあった。
【０００６】
本発明は上記した従来の粉粒体の空気搬送設備が抱える問題点に鑑みてなされたものであり、輸送管の上流側端部に位置する粉粒体タンク内において、銅精鉱の付着に起因する閉塞を防止することが可能な空気搬送設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、被搬送物である銅精鉱を自熔炉に空気搬送する設備において、その輸送管の上流側端部に設けられている粉粒体タンク内の銅精鉱の閉塞対策について長年に亘り取り組んできた。その結果、該粉粒体タンク内における銅精鉱による閉塞は、該粉粒体タンク内において銅精鉱の流動性が低下したり銅精鉱が付着したりする領域を起点にして該銅精鉱が滞留し、この滞留した銅精鉱が輸送管入口の閉塞を引き起こすと考えた。
【０００８】
従来、タンク内で粉粒体が付着等により滞留したとき、外部から振動を与える方法が一般的に採用されるが、銅精鉱を空気搬送する設備が具備する粉粒体タンクに対して振動を与える方法では閉塞を防ぐことはできなかった。そこで振動に代えて粉粒体タンクの内部に向けて圧縮空気を吹き付けたところ、銅精鉱による閉塞が生じにくくなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る粉粒体の空気搬送設備は、気流による粉粒体の搬送が行われる輸送管と、該輸送管の上流側端部に位置する円筒形状の粉粒体タンクと、該粉粒体タンクに該気流形成用の空気を導入する空気供給装置とから構成される空気搬送設備であって、前記粉粒体タンク内において粉粒体が滞留しやすい部分に向けて圧縮空気を吹き付ける少なくとも１つの空気吹出部が該粉粒体タンクの側壁に設けられていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、輸送管の上流側端部に位置する粉粒体タンクの内部における粉粒体による閉塞を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の空気搬送設備及びその前後の装置の模式的な立面図である。
【図２】本発明の実施形態の空気搬送設備を構成する粉粒体タンクの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の空気搬送設備の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の実施形態の空気搬送設備は、ロータリードライヤー１において化石燃料の燃焼ガスや蒸気を用いて含水率１質量％以下まで乾燥した平均粒径５〜１００μｍ程度の銅精鉱を搬送対象としており、この乾燥した銅精鉱を自熔炉２のリアクションシャフト２ａの上方に位置する乾鉱庫３に向けて気流に乗せて搬送する設備である。
【００１３】
具体的には、本発明の実施形態の空気搬送設備は、被搬送物としての銅精鉱を気流に乗せて搬送する流路となる輸送管１０と、この輸送管１０の上流側端部に位置し、上記ロータリードライヤー１から排出される銅精鉱を好適にはスクリューフィーダやロータリーフィーダなどを介して断続的又は連続的に受け入れる縦型円筒形状の粉粒体タンク２０と、該粉粒体タンク２０に上記気流となる空気を供給するコンプレッサーやブロワなどの空気供給装置３０と、該輸送管１０の下流側端部に設けられたサイクロンセパレータ４０とから主に構成される。なお、空気供給装置３０から供給される空気は該粉粒体タンク２０内の銅精鉱を流動化させる役割をも担っており、そのため、空気導入口は粉粒体タンク２０の底部中央に設けられている。
【００１４】
上記の構成により、ロータリードライヤー１から粉粒体タンク２０に装入された銅精鉱は、該粉粒体タンク２０の底部中央から導入される空気によって流動化されると共に該空気により形成される気流に伴って該粉粒体タンク２０から排出されて輸送管１０内に導入され、輸送管１０内において該気流に乗って一方向に搬送された後、その下流側端部に位置するサイクロンセパレータ４０に導入される。このサイクロンセパレータ４０では、遠心力を用いた気固分離により銅精鉱が気流から分離され、該銅精鉱はサイクロンセパレータ４０の下部から排出されて乾鉱庫３内に落下する。
【００１５】
一方、サイクロンセパレータ４０の上部から排出される気流は、遠心力では分離しきれない程度の微細な銅精鉱を含んでいるので、該サイクロンセパレータ４０の後段のバグフィルター５０で更に気固分離されて該微細な銅精鉱の捕集が行われた後、大気に排出される。なお、上記のサイクロンセパレータ４０を設けることなくバグフィルター５０のみで銅精鉱を気流から分離してもよい。
【００１６】
本発明の実施形態の空気搬送設備においては、図２に示すように、上記輸送管１０の上流側端部が粉粒体タンク２０の頂部の中央部分を貫通して粉粒体タンク２０内を真下に向って延在し、粉粒体タンク２０の底部の近傍において該底部の中央部分を臨むように開口している。このように、輸送管１０の上流側端部の開口部１１は、粉粒体タンク２０の底部近傍において、粉粒体タンク２０の中心軸上で真下に開口しているので、粉粒体タンク２０内の銅精鉱を周方向に関してほぼ均等に粉粒体タンク２０から排出させることができる。なお、上記の底部の近傍とは、該底部から輸送管１０の内径の０.２〜１.０倍程度、好ましくは０.３倍程度離間した位置をいう。
【００１７】
しかしながら、粉粒体タンク２０においては、その底部とその円筒状の壁部とが接する下側隅部において銅精鉱が付着等により滞留しやすく、該滞留した銅精鉱によって輸送管１０の上流側端部の開口部１１を閉塞させることがあった。そこで、この滞留した銅精鉱による閉塞が生じないようにするため、本発明の実施形態の空気搬送設備は、上記粉粒体タンク２０の側壁２１に少なくとも１つの空気吹出部が設けられており、銅精鉱が滞留しやすい上記隅部に好適には間欠的に圧縮空気を吹き付けることができるようになっている。これにより、上記の滞留した銅精鉱を効果的に除去することができる。
【００１８】
具体的には、図２に示すように、粉粒体タンク２０の側壁２１において、ロータリードライヤー１で乾燥された銅精鉱が投入される投入口２２よりも下側に、６個の空気吹出部２３ａ〜２３ｆが周方向に均等な間隔をあけて設けられている。これら６個の空気吹出部２３ａ〜２３ｆは図示しない圧縮空気の供給配管に接続しており、該供給配管に設けた電磁弁の開閉により上記した間欠的な圧縮空気の供給が可能になる。なお、空気吹出部の個数は上記６個に限定されるものではなく、粉粒体タンク２０のサイズや銅精鉱の付着しやすさ等を考慮して適宜定めるのが好ましい。
【００１９】
上記の間欠的な圧縮空気の吹き出しのタイミングについても特に限定はないが、一般的には１〜５分ごとに圧縮空気を１〜１０秒間程度吹き出すのが好ましい。この場合、６個の空気吹出部２３ａ〜２３ｆから同時に圧縮空気を吹き出してもよいが、時間差を設けて１〜３個ずつ別々に圧縮空気を吹き出してもよい。例えば、粉粒体タンク２０の周方向の角度位置１２０°ごとに位置する空気吹出部２３ａ、２３ｃ、２３ｅの３個と、それら以外の空気吹出部２３ｂ、２３ｄ、２３ｆの３個とから交互に圧縮空気を吹き出したり、１又は２個ずつ所定の順序で圧縮空気を吹き出したりするように上記電磁弁の開閉を制御することが考えられる。
【００２０】
上記の６個の空気吹出部２３ａ〜２３ｆに供給する圧縮空気の圧力は、空気搬送時の粉粒体タンク２０内の運転圧力よりも数ｋｇ／ｃｍ２程度高いのが好ましく、例えば、工場内で一般用空気や計装用空気として使用されている供給圧５〜７ｋｇ／ｃｍ２Ｇ程度の圧縮空気を好適に用いることができる。各空気吹出部は、先端開口部が粉粒体タンク２０の内側で真下を向くように屈曲しており、これにより、上記した粉粒体タンク２０内の下側隅部に向けて圧縮空気を勢いよく且つ周方向に均等に吹き付けることができ、該下側隅部に滞留している銅精鉱を効果的に吹き飛ばすことができる。
【００２１】
上記の空気吹出部２３ａ〜２３ｆの先端開口部の向きは、銅精鉱が滞留する領域に向って圧縮空気を吹き付けることができるのであれば上記の真下に開口する場合に限定されるものではなく、水平横向きや斜め下向きに開口しても構わない。なお、上記のように複数個の空気吹出部を設ける場合は、それらから吹き出した圧縮空気により粉粒体タンク２０内において一方向の旋回流が形成されるように配置するのが好ましい。
【００２２】
上記の旋回流は、例えば粉粒体タンク２０をその中心軸方向から見たとき、全て時計回り又は反時計回りに圧縮空気を吹き出すように先端開口部を開口させることで可能になる。このように、空気吹出部から吹き出した圧縮空気によって粉粒体タンク２０内で壁面に沿って旋回する旋回流を形成することによって、粉粒体タンク２０内の下側隅部のほぼ全周に該圧縮空気による旋回流を行き渡らせることができるので、銅精鉱の付着をより確実に除去することが可能になる。
【実施例】
【００２３】
図１に示すようなロータリードライヤー１で乾燥させた銅精鉱の自熔炉２への空気搬送設備の粉粒体タンク２０として図２に示すような構造のものを使用し、側壁２１に設けた６個の空気吹出部２３ａ〜２３ｆから鉛直方向下向きに圧縮空気を間欠的に吹き込みながら空気搬送を行った。具体的には、これら空気吹出部２３ａ〜２３ｆから、それらの空気供給配管に設けた電磁弁の開閉により、全て同じタイミングで２０秒ごとに５ｋｇ／ｃｍ２Ｇの圧縮空気が１秒間吹き込まれるようにした。その結果、運転開始から約１ヶ月後の開放点検では粉粒体タンク２０の下側隅部に銅精鉱の付着が生じていなかった。
【００２４】
比較のため、上記の空気吹出部２３ａ〜２３ｆから粉粒体タンク２０内に圧縮空気を吹き出す代わりに、粉粒体タンク２０にエアノッカーを設けて２０秒ごとに粉粒体タンク２０を振動させながら空気搬送を行った。その結果、運転開始から１ヶ月後の開放点検においてタンクの下側隅部に銅精鉱の付着が生じていた。
【符号の説明】
【００２５】
１      ロータリードライヤー
２      自熔炉
２ａ    リアクションシャフト
３      乾鉱庫
１０    輸送管
１１    開口部
２０    粉粒体タンク
２１    側壁
２２    投入口
２３ａ〜２３ｆ    空気吹出部
３０    空気供給装置
４０    サイクロンセパレータ
５０    バグフィルター
【図１】
2020186089.tif 000003
【図２】
2020186089.tif 000004