(57)【要約】【課題】乾式冷却で冷却稼働の良い小型で、損傷の激しい入口部のメンテナンスを容易に短時間で行え、稼働率が上がる回転型冷却装置を提供する。【解決手段】粒状ないし塊状の被処理物を高温で投入する筒回転式冷却装置において、筒回転する冷却ドラムに、内部に冷却空気を導入する空気噴出管と、外部に冷却水を散水してドラムを介して内部を冷却する散水装置との他に、内部に蒸発し得る程度に冷却水を噴霧する内部散水管を装備し、冷却ドラムの排ガス出口と冷却物出口とに温度センサーをそれぞれ設け、出口排ガス温度及び／又は出口冷却物温度を検出しそれに基づき内部散水管による噴霧量を調整するコンピュータによるコントロール装置を具備してなることを特徴とする。【選択図】    図１
2010025492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒状ないし塊状の被処理物を高温で投入する筒回転式冷却装置において、筒回転する冷却ドラムに、内部に冷却空気を導入する空気噴出管と、外部に冷却水を散水してドラムを介して内部を冷却する散水装置との他に、内部に蒸発し得る程度に冷却水を噴霧する内部散水管を装備し、冷却ドラムの排ガス出口と冷却物出口とに温度センサーをそれぞれ設け、出口排ガス温度及び／又は出口冷却物温度を検出しそれに基づき内部散水管による噴霧量を調整するコンピュータによるコントロール装置を具備してなることを特徴とする高温被処理物の筒回転式冷却装置。
【請求項２】
冷却ドラムの基端に嵌装される入口フッドに突っ込まれる振動フィーダを、被処理物の供給装置として設けるとともに、後退により入口フッドから脱出し得るよう前後移動可能に構成したことを特徴とする請求項１記載の高温被処理物の筒回転式冷却装置。
【請求項３】
冷却ドラムの基端に嵌装される入口フッドを支持する支点を下方に設け、支点を中心に入口フッドを後退方向へ傾動することにより冷却ドラムから離脱できるように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の高温被処理物の筒回転式冷却装置。
【請求項４】
冷却ドラムは、被処理物が投入される基端部を交換可能に分割して組み立てられ、その組立てのために基端部筒とドラム本体とに相互に面接合するフランジを設けるとともに、両フランジの締め付け及びそのロック解除をクランクレバーによりなす脱着装置を具備してなることを特徴とする請求項１，２又は３記載の高温被処理物の筒回転式冷却装置。
【請求項５】
冷却ドラムの外面にフィンを突設してあることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の高温被処理物の筒回転式冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主に産業廃棄物として排出される高温粒子ないし高温塊の冷却装置に関するものであり、特に製鉄所で発生する高温のスラグを効率的に冷却し、且つ、メンテナンスを容易に短時間で行うことができるようにした装置に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に製鉄所等で発生する高温のスラグは、硬度および比熱が極めて高い鉱物質、ガラス質の粒や塊が多く含まれている。これを高温のままで放置すると危険を招くおそれがあるため、水槽に入れて冷却或いは野積みして水をかけて直接冷却（湿式冷却）するか、又は筒回転型の冷却装置に通して外部からの散水で間接冷却（乾式冷却）している。ところが、野積みは禁止となり、湿式冷却ではハンドリング性に問題がある。一方、乾式冷却である外部散水型冷却装置では、冷却面積に比例して冷却能力が決まるため装置が大型化し、又、高温のスラグが直接あたる入口部分では損傷頻度が激しいため、メンテナンス等のため稼働率が低下するなどの問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
いずれにしても、野積みが禁止された現在、湿式冷却では問題があり、乾式冷却の必要があるが、外部散水型の筒回転型冷却装置では処理量の割りには装置が大型化し、また、高温のスラグにより入口部の損傷が激しく稼働率が悪いため、設置台数が多くなるという問題があった。そこで、本発明では、乾式冷却で冷却稼働の良い小型で、損傷の激しい入口部のメンテナンスを容易に短時間で行え、稼働率が上がる回転型冷却装置を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、この発明は、粒状ないし塊状の被処理物を高温で投入する筒回転式冷却装置において、筒回転する冷却ドラムに、内部に冷却空気を導入する空気噴出管と、外部に冷却水を散水してドラムを介して内部を冷却する散水装置との他に、内部に蒸発し得る程度に冷却水を噴霧する内部散水管を装備し、冷却ドラムの排ガス出口と冷却物出口とに温度センサーをそれぞれ設け、出口排ガス温度及び／又は出口冷却物温度を検出しそれに基づき内部散水管による噴霧量を調整するコンピュータによるコントロール装置を具備してなることを特徴とする高温被処理物の筒回転式冷却装置を提供する。
【０００５】
高温被処理物の筒回転式冷却装置を上記のように構成したから、高温被処理物の冷却は、内部の散水及び冷却空気により、外部散水による負担が軽減され、冷却面積も小さくできるため装置を小型化できる。また、内部散水は完全蒸発する量だけ噴霧することにより粒子は乾いた状態で回収できる。しかも、その散水量は、出口での冷却物温度及び排ガス温度によりコントロールできるため、外部散水量を含めた全散水量の逓減が可能となる。なお、ドラム内部への冷却水噴霧量が多すぎると未蒸発の水分が残り、原料の付着等の弊害を起こし、少ないと外部散水量が過剰に多くなり冷却水量が増え節水に反するが、これが合理的に設定されることになる。
【０００６】
請求項２の発明により、例えば、冷却ドラムのメンテナンス及び部品の取り替えの際に、その妨げにならないよう振動フィーダを後退させることにより、容易にそして短時間にその作業ができる。しかも、冷却運転を止めることなく供給装置としての振動フィーダを後退させることができるので、運転効率を維持し得る。
【０００７】
請求項３の発明により、損傷の激しい冷却ドラム入口部のメンテナンスおよび部品の交換の際、入口フッドがその作業の妨げにならないよう、傾動させて作業ができるため作業は容易となり短時間でできる。
【０００８】
請求項４の発明については、冷却ドラムの損傷の激しいのは、入口部分なので、その入口部分の基端部筒を本体と分割構造としてフランジ面接合による取り付けとし、フランジ面での脱着が容易なクランプレバー等を設けたことにより取替え工事は短時間でできる。
【０００９】
請求項５の発明により、冷却ドラム外面のフィン部分も伝熱面積として使えるため、外部散水とも相まって装置の小型化ができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、この発明によれば、高温の粒状ないし塊状の被処理物を乾式冷却により効率的に行い得ることはもちろん、冷却稼働の良い小型化が可能であり、また、散水量の節減に適する等の優れた効果がある。
【００１１】
加えて、冷却ドラムのメンテナンス及び部品の取り替えの等の際の作業が振動フィーダの後退や入口フッドの傾動により容易となり（請求項２，請求項３）、さらに、損傷の激しい入口部分を分割可能として、その部分の取り替えによってもメンテナンスが合理的に容易となり（請求項４）、また、フィンにより一層小型化が可能となる（請求項５）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１および図２は、溶鉱炉から高温で排出されるスラグを投入して処理する高温被処理物の筒回転式冷却装置として実施した例を示したものであるが、他の高温の粒状ないし塊状物を処理する場合も同様に実施できる。被処理物は、比熱および硬度が極めて高い鉱物質、ガラス質の大小様々な粒や塊が混在している関係で、仮に自然に放置する冷却では時間がかかり、また、冷却装置を使うとそれを損傷しやすい材質であるので、この点を考慮して以下の如く開発した。
【００１４】
高温被処理物の筒回転式冷却装置は、回転可能な支持ローラ１の上に環状のタイヤ２を外周に配置した鋼板製円筒横型の冷却ドラム３が載置され（図１，図２）、駆動モータ４によりチェーン、スプロケットを介してゆっくり回転するよう設定される。また、原料入口側には傾動可能な入口フッド５が、原料出口側には出口フッド６が配置され、被処理物の受入ホッパ７と入口フッド５との間には振動フィーダ８が介在し、振動フィーダ８が台車８ａに搭載され、前後移動可能となっている。また、冷却ドラム３の外周にはフィン１６が配列されている（図４）。
【００１５】
冷却ドラム３の中心には空気噴出管１１が配置され、押込ファン１０により圧送された空気が被処理物としてのスラグＳへ向けて下向きに噴出するように、空気噴出管１１には多数のノズル１５，１５，・・が配設される。また、内部において空気噴出管１１の下には、左右両端から内部散水管９，９が導入され、両内部散水管９，９の下にはスラグＳに放水するノズル１７，１７，・・が配設される。さらに、冷却ドラム３の上に冷却水の散水装置１２が設けられ、その水道管の下に散水ノズル１９，１９，・・が配設される。したがって、散水は冷却ドラム３およびフィン１６を冷却する。
【００１６】
冷却ドラム３は、被処理物を受け入れる側の基端部が端に狭まる円錐台形であって、入口フッド５はその端部に嵌装されるが、修理等のメンテナンス時に後退できるように、支点２１によって傾動可能に支持され、この入口フッド５に振動フィーダ８が着脱可能に突っ込んでいる。支点２１は、入口フッド５の下方でその後退側寄りに設けられ、支点２１に枢着されるアーム２３の先端に入口フッド５が取り付けられている。
【００１７】
また、出口フッド６は、冷却ドラム３が開口する先端に嵌装され、下端に被処理物の排出口２５を、上端に排ガスの（排気管が接続される）出口２７が設けられ、その排出口２５と出口２７とにそれぞれ温度センサー２９，３１が具備され、温度センサー２９，３１の温度検出を基に、コンヒュータ制御により空気噴出管１１からの空気噴出量と、内部散水管９、散水装置１２の散水量が相互調整されるようコントロール装置（図示省略）が構成される。こうして乾式冷却の効率性、装置の小型化、節水が確保される。なお、基端部筒３ｂ等における不意の場合の損傷には急速冷却により即修理で対応できる。
【００１８】
高温被冷却物の筒回転式冷却装置は、上記の如くであって、溶鉱炉から排出された８００°Ｃ〜１２００°Ｃの高温被処理物の被処理物は、受入ホッパ７に受け入れられ、移動可能な振動フィーダ８により定量的に冷却ドラム３内に供給される。供給された高温被処理物は、冷却ドラム３の回転によりゆっくり出口フッド６側に進行し、その間に内部散水管９から噴霧される冷却水と押込ファン１０により空気噴出管１１から噴出される冷却空気と冷却ドラム３外部からの散水装置１２による冷却水により複合で冷やされ、十分に冷えて排出される。この際、内部散水量は全て蒸発する程度の量としているため、被処理物は乾いた状態で排出され、冷却に水の蒸発潜熱を利用しているため、冷却水全体の量は外部散水のみの冷却装置に較べてかなり逓減できる。また、出口の被処理物温度、排ガス温度をコントロールすることにより、最適な冷却水量の管理が可能となる。
【００１９】
扱う原料が８００〜１２００°Ｃと非常に高温の被処理物であり、製鉄所等の高温スラグのような磨耗性の強い高温の被処理物である場合、冷却ドラム３入口部分の損傷はかなりの頻度でおこるため、稼働率を考えるとメンテナンスのしやすさを考慮しておく必要がある。本実施例では、図３に示すように冷却ドラム３入口部分は、ドラム本体３ａとは別の基端部筒３ｂとして交換部品と考え、ドラム本体と切り離してフランジ３３，３４面で受ける結合する脱着装置１４が構成される（図４）。
【００２０】
さらに、基端部筒３ｂの交換工事を容易にして短時間に済ませるため供給装置である振動フィーダ８を移動式になしたもので、交換時には振動フィーダ８を後退させ（図３）、入口フッド５は邪魔にならないよいう傾動により後退させて、交換工事がなされる。
【００２１】
ドラム本体３ａに基端部筒３ｂを取り付ける脱着装置１４は、冷却ドラム３の本体３ａのフランジ３３に位置決めピン１３を突設し、相手のフランジ３４にその受入孔１３ａを設けてあって（図４の（ロ））、クランプレバー３５を横に回動操作すると、両フランジ３３，３４を締めつけ得る構造にしてある。３７と３８は、ドラム本体３ａと基端部筒３ｂと一体部材であって、クランプレバー３５の操作で揺動される基端リンク３９がドラム本体３ａの一体部材３７に軸支され、それにピン連結されるリンク先端リンク４０が基端部筒３ｂの一体部材３８にピン４１で連結される。なお、このクランプ脱着装置１４はこれに限らなく様々な構造となる。
【００２２】
以上のことにより、高温粒状ないし塊状の被処理物の筒回転式冷却装置として、コンパクトな乾式冷却装置であって、且つ、冷却水量が逓減でき、メンテナンス性を考慮した装置を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の一実施形態を模式的に示す高温塊状ないし粒状の筒回転式冷却装置の側面図である。
【図２】同筒回転式冷却装置を稼働状態において断面して示す側面図である。
【図３】筒回転式冷却装置のうちの損傷が激しい冷却ドラム基端部を交換要領で示す一実施形態の側面図である。
【図４】冷却ドラムのドラム本体と、基端部筒との脱着装置の一実施形態を示し、（イ）図は脱着操作部であり、（ロ）図は脱着ピン止め構造である。
【符号の説明】
【００２４】
１  支持ローラ
２  タイヤ
３  冷却ドラム
３ａ  ドラム本体
３ｂ  基端部筒
４  駆動モータ
５  入口フッド
６  出口フッド
７  受入ホッパ
８  振動フィーダ
９  内部散水管
１１  空気噴出管
１２  散水装置
１４  脱着装置  
１６  フィン
２１  支点
２５  排出口
２７  出口
２９，３１  温度センサー
３５  クランプレバー
Ｓ  被処理物としてのスラグ
【図１】
2010025492.tif 000003
【図２】
2010025492.tif 000004
【図３】
2010025492.tif 000005
【図４】
2010025492.tif 000006