(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却水によって冷却されつつ回転し、表面に溶融スラグを落下させて冷却することで溶融スラグを粒状スラグにし、その粒状スラグを撒き散らす回転円板部と、
冷却水によって冷却されつつ回転し、前記回転円板部の側面から離れて配置され、前記回転円板部から撒き散らされた粒状スラグとぶつかって粒状スラグを冷却すると共に、冷却された粒状スラグを下方に送る回転ドラム部と、
前記回転ドラムの下に位置し、下方に傾斜して、ぶつかった粒状スラグを下方に落す傾斜ガイド部と、
前記傾斜ガイド部の下部に接続され、上方移動する冷却媒体と落下する粒状スラグとの間で熱交換し、熱交換した粒状スラグと冷却媒体とを外部に排出する熱回収ケーシング部と、
前記熱回収ケーシング部の内壁から離れて垂直方向に沿って配置され、下方に傾斜して熱交換した粒状スラグと冷却媒体の流路となるバッフル部と、
を有し、
前記バッフル部が、複数のスリットを有し、前記落下される粒状スラグを、前記熱回収ケーシング部と前記バッフル部との間の領域を通って下方にガイドし、前記冷却媒体を、前記スリットを通り抜けて上方に移動させて流動層を形成させることを特徴とする溶融スラグの造粒および熱の回収装置。
【請求項２】
前記回転円板部が、
溶融スラグが落下し、回転して粒状スラグを撒き散らす円板と、
前記円板の下面に配置され、前記円板の軸となり、冷却水が通り抜けて前記円板を冷却する円板ジョイントと、
前記円板ジョイントを回転させて前記円板を回転させる円板駆動モータと、
を有して構成されることを特徴とする請求項１記載の溶融スラグの造粒および熱の回収装置。
【請求項３】
前記回転ドラム部は、
前記回転円板部から撒き散らされた粒状スラグとぶつかり、自身が回転してぶつかった粒状スラグを下方へガイドするドラムと、
前記ドラムの一端に配置され、前記ドラムの回転軸となり、冷却水をドラムに通り抜けさせることでドラムを冷却するドラムジョイントと、
前記ドラムジョイントを回転させることにより前記ドラムを回転させるドラム駆動モータと、
を有して構成されることを特徴とする請求項１記載の溶融スラグの造粒および熱の回収装置。
【請求項４】
前記傾斜ガイド部は、下方に３５°から４５°傾斜していることを特徴とする請求項１記載の溶融スラグの造粒および熱の回収装置。
【請求項５】
前記溶融スラグの造粒および熱の回収装置は、さらに、熱回収ケーシング部の下に配置され、熱交換した粒状スラグを排出するスラグ排出部を有することを特徴とする請求項１記載の溶融スラグの造粒および熱の回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融スラグを粒状にし、粒状溶融スラグ内部の熱を回収する溶融スラグの造粒および熱の回収装置に関するものである。より詳細には、本発明は、粒状溶融スラグ内部の熱エネルギーをより安定に回収することができる溶融スラグの造粒および熱の回収装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、溶融スラグの温度は、約１４００℃であり、大きな熱エネルギーを有している。それ故、関連産業界では、溶融スラグから熱エネルギーを回収し、回収した熱エネルギーを有効に用いることは、エネルギー効率改善の面から重要な問題と考えられている。
【０００３】
溶融スラグからの熱エネルギー回収は、溶融スラグを径が５ｍｍ以内の粒状にして表面積を大きくした後に、適当な冷媒で熱交換することで達成できる。
しかしながら、スラグの粒子は、半溶スラグが非常に高い温度で非常に粘質な表面を持っていることから、互いに再融着したり、装置表面に付着して成長していく。その結果、そのような装置の運転が制限され、あるいは粒状スラグと冷却流体との間の熱移動が少なくなることになる。再融着した粒状スラグは、粒状スラグの直径を大きくし、冷却性能が限られてしまう。粒状スラグが大きくなると、セメント顔料のような高価値資源として使用することができない。
【０００４】
スラグの再融着を抑えるために、粒状スラグを撒き散らす空間を大きくし、かつスラグ同士の衝突を抑える多くの技術的試みがなされてきた。しかしながら、このようにすると、冷媒が拡がった空間を速く通り抜けることで冷却度が下がってしまう。この拡がった空間によって、冷却装置が大きくなるのは、また別の問題を引き起こしている。
そこで、比較的限られた空間で熱エネルギーのロスを抑えつつ、粒状スラグの再融着や装置の壁への付着を防ぐ技術が必要となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、粒状スラグが再融着し、また他の装置の壁に付着するのを防ぐことができる溶融スラグの造粒および熱の回収装置を提供することにある。
【０００６】
さらに、本発明は、溶融スラグから高効率で熱エネルギーを回収することができる溶融スラグの造粒および熱の回収装置を提供することを探索することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、溶融スラグの造粒および熱の回収装置であって、冷却水によって冷却されつつ回転し、その表面に溶融スラグを落下させて冷却することで溶融スラグを粒状スラグにし、その粒状スラグを撒き散らす回転円板部と、冷却水によって冷却されつつ回転し、回転円板部の側面から離れて配置され、回転円板部から撒き散らされた粒状スラグとぶつかって粒状スラグを冷却すると共に、冷却された粒状スラグを下方に送る回転ドラム部と、回転ドラムの下に位置し、下方に傾斜して、ぶつかった粒状スラグを下方に落す傾斜ガイド部と、傾斜ガイド部の下部に接続され、上方移動する冷却媒体と落下する粒状スラグとの間で熱交換し、熱交換した粒状スラグと冷却媒体とを外部に排出する熱回収ケーシング部と、熱回収ケーシング部の内壁から離れて垂直方向に沿って配置され、下方に傾斜して熱交換した粒状スラグと冷却媒体の流路となるバッフル部と、を有し、バッフル部は、複数のスリットを有し、落下される粒状スラグを、熱回収ケーシング部とバッフル部との間の領域を通って下方にガイドし、冷却媒体を、スリットを通り抜けて上方に移動させて流動層を形成させることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、さらに、熱回収ケーシング部の内壁から離れて垂直方向に沿って配置され、下方に傾斜して、熱交換した粒状スラグと冷却媒体の流路となるバッフル部、を有している。
【０００９】
本発明の回転円板部は、溶融スラグが落下し、回転して粒状スラグを撒き散らす円板と、円板の下面に配置され、円板の軸となり、冷却水が通り抜けて円板を冷却する円板ジョイントと、円板ジョイントを回転させて円板を回転させる円板駆動モータと、からなっている。
【００１０】
本発明の回転ドラム部は、回転円板部から撒き散らされた粒状スラグとぶつかり、自身が回転してぶつかった粒状スラグを下方へガイドするドラムと、ドラムの一端に配置され、ドラムの回転軸となり、冷却水をドラムに通り抜けさせることでドラムを冷却するドラムジョイントと、ドラムジョイントを回転させることによりドラムを回転させるドラム駆動モータと、でなっている。
【００１１】
本発明の傾斜ガイド部は、下方に３５°から４５°傾斜している。
本発明のバッフル部は、複数のスリットを有し、熱交換の冷却媒体がスリットを通り抜けて流れる。
本発明は、さらに、熱回収ケーシング部の下に配置され、熱交換した粒状スラグを排出するスラグ排出部を有している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る溶融スラグの造粒及び熱の回収装置は、次のような種々の効果が得られる。
（１）本発明に係る溶融スラグの造粒及び熱の回収装置は、回転円板部、回転ドラム部、傾斜ガイド部および熱回収ケーシング部を含み、回転円板部および回転ドラム部の内部に冷却水が流入され、溶融スラグが落下し、回転円板部に接触して冷却されることで、粒状スラグとなって撒き散らされ、撒き散らされた粒状スラグが回転ドラム部と衝突して追加的に冷却される。このような粒状スラグは、傾斜ガイド部を介して熱回収ケーシング部に落下するようにガイドされる過程で互いに融着されたり、傾斜ガイド部や熱回収ケーシング部に付着されない。従って、本発明に係る溶融スラグの造粒及び熱の回収装置は、溶融スラグを粒状スラグにし、熱を安定に交換することができる効果を奏する。
【００１３】
（２）本発明に係る溶融スラグの造粒及び熱の回収装置における熱回収ケーシング部には、バッフル部が設けられ、粒状スラグとの熱交換のために冷却媒体が流入される。バッフル部により粒状スラグ及び冷却媒体は、バッフル部と熱回収ケーシング部と間に沿って流動層を形成しながら流れ、互いに安定した熱交換が行われる。また、バッフル部には、スリットが形成され、スリットを介して冷却媒体が流れ、冷却媒体と粒状スラグと間の接触面積も大きくなる。従って、本発明に係る溶融スラグの造粒及び熱の回収装置は、冷却媒体と粒状スラグの効果的、且つ安定した熱交換を実現できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態による溶融スラグの造粒および熱の回収装置を説明する縦断面図である。
【図２】図１に示した溶融スラグの造粒および熱の回収装置を説明する平面図である。
【図３】図１に示した溶融スラグの造粒および熱の回収装置のバッフル部を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施形態を詳細に述べる。関連した公知な事項や要素が多いと本発明の要点を不明瞭にすることがあるので、本発明の記載では、それらの説明を省略している。
図１は、本発明の実施形態による溶融スラグの造粒および熱の回収装置を説明する縦断面図である。図２は、図１に示した溶融スラグの造粒および熱の回収装置を説明する平面図である。図３は、図１に示した溶融スラグの造粒および熱の回収装置のバッフル部を説明する斜視図である。
【００１６】
図１〜３に示したように、本発明は、溶融スラグの造粒および熱の回収装置であり、回転円板部１０１、回転ドラム１０２、傾斜ガイド部１０３、熱回収ケーシング部１０４、およびバッフル部１０５で構成される。本発明は、溶融スラグ１０を粒状スラグ２０に変換し、冷却媒体を使用して粒状スラグ２０から熱エネルギーを回収する。
【００１７】
溶融スラグ１０は、回転円板部１０１の上表面に落ちる。この時、冷却水が回転円板部１０１を流れて回転円板部１０１を冷却された状態に維持している。溶融スラグは、温度が１５００℃以上である。回転円板部１０１は、高温度の溶融スラグ１０と接したときに、機械的な変形がなく、熱による破壊がない。
【００１８】
溶融スラグ１０は、冷却水によって全面が冷却された回転円板部１０１の上表面にぶつかり粒状スラグ２０になる。この時、溶融スラグ１０の表面温度が下って、粒状スラグ２０の表面は粘着性の低い固体状態に固化する。しかしながら、粒状スラグ２０の内部は、まだ溶融状態であり、熱エネルギーを有している。
【００１９】
回転円板部１０１は回転する。そのため、回転円板部１０１の表面上にある粒状スラグ２０に遠心力が加わり、粒状スラグ２０は放射状に散らばる。回転円板部１０１は、円板１１１、円板ジョイント１１３、円板駆動モータ１１５でなっている。
【００２０】
円板１１１は、落下した溶融のスラグ１０と接し、回転により粒状スラグ２０を撒き散らす。
円板ジョイント１１３は、円板１１１の底表面に配置され、円板１１１の回転軸となる。円板ジョイント１１３は、冷却水を円板１１１に流して、円板１１１を冷却している。
円板駆動モータ１１５は、円板ジョイント１１３を回転させることにより円板１１１を回転させている。
【００２１】
回転ドラム部１０２は、回転円板部１０１の側面から離れていて、回転円板部１０１から撒き散らされた粒状スラグ２０と衝突する。この時、回転ドラム部１０２の内部に冷却水が流れていて、回転ドラム１０２は低い温度に維持されている。
【００２２】
そのため、回転ドラム部１０２もまた粒状スラグ２０を冷却する。この時、粒状スラグ２０は、温度が約１０００℃であり、粘着性はほとんどなくなっている。回転ドラム部１０２は、冷却された粒状スラグ２０を下方に送る。粒状スラグ２０は、回転円形部１０１と回転ドラム部１０２の間の空間を通る。    
【００２３】
上述した回転ドラム部１０２は、ドラム１２１、ドラムジョイント１２３、およびドラム駆動モータ１２５でなっている。
ドラム１２１は、回転円板部１０１から撒き散らされた粒状スラグ２０とぶつかり、粒状スラグ２０を回転させ、下方にガイドする。
【００２４】
ドラムジョイント１２３は、ドラム１２１の一端にあり、回転するドラム１２１に対しての回転軸となる。ドラムジョイント１２３は、ドラム１２１に冷却水を通り抜けさせ、ドラム１２１を冷却している。
ドラム駆動モータ１２５は、ドラムジョイント１２３を回転させることによりドラム１２１を回転させている。
【００２５】
傾斜ガイド部１０３は、回転ドラム１０２の下に配置されて、中心に向って下方に傾斜している。粒状スラグ２０は、回転ドラム１０２にぶつかって落下するようガイドされる。
傾斜ガイド部１０３は、下方に３５°から４５°で傾斜しているのが好ましい。傾斜ガイド部材１０３の傾斜角度が、３５°より小さいと、粒状スラグ２０が滞留してしまう。反対に、傾斜ガイド部材１０３の傾斜角度が、４５°より大きいと、傾斜ガイド部１０３にガイドされる粒状スラグ２０が限られたものとなる。粒状スラグ２０は、粘着性がなくなっているので、再融着せず、傾斜ガイド部１０３に付着しない。この理由により、粒状スラグ２０は、停滞することなしに安定して下方にガイドされる。
【００２６】
熱回収ケーシング部１０４は、傾斜ガイド部材１０３の下部に連結される。熱回収ケーシング部１０４の上部には傾斜ケーシング部１０３からの粒状スラグ２０が流入され、熱回収ケーシング部１０４の下部には冷却媒体３０が傾斜ガイド部１０３に向って流入される。この時、熱回収ケーシング部１０４の内部で、上方に流れる冷却媒体３０と落下する粒状スラグ２０の間で熱交換が行われる。
【００２７】
これにより、冷却媒体３０は、粒状スラグ２０から熱エネルギーを回収した後、熱回収ケーシング部１０４の上部から排出される。
他方、粒状スラグ２０は、冷却媒体３０によって冷却された後に、熱回収ケーシング部１０４の下部から排出される。
【００２８】
バッフル部１０５は、熱回収ケーシング部１０４の内壁に配置され、熱回収ケーシング部１０４の垂直方向に沿って互いに間隔をおき、下方に傾斜している。粒状スラグ２０は、バッフル部１０５と、熱回収ケーシング部１０４の間の領域を通って下方にガイドされる。冷却媒体３０は、上部に向って流される。    
【００２９】
バッフル部１０５が設置されていない場合と比較して、比較的少量の冷却媒体３０が、熱回収ケーシング部１０４に送られ、流動層が形成される。冷却媒体３０は少量であるので、粒状スラグ２０から熱エネルギーを回収した冷却媒体３０は、比較的高温となる。流動層を形成するので、粒状スラグ２０と冷却媒体３０は均一に流れている。
【００３０】
バッフル部１０５には複数のスリットがある。冷却媒体３０はスリットを通って流れて熱交換を行う。このため、バッフル部１０５に沿って流れる粒状スラグ２０は、スリット１５１を通り抜けた冷却媒体３０と接触する領域を作る。したがって、粒状スラグ２０と冷却媒体３０との間の熱交換が良くなる。バッフル部１０５の数は、冷却媒体３０によって粒状スラグ２０から回収される熱エネルギー量によって変えることができる。
【００３１】
本発明の溶融スラグの造粒および熱の回収装置１００は、さらにスラグ排出部１０６を有している。スラグ排出部１０６は、熱回収ケーシング部１０４で熱交換した粒状スラグ２０を排出する。スラグ排出部１０６から排出された粒状スラグ２０は、そのニーズによって様々な用途を有している。
【００３２】
上記の説明では、特定の例を挙げて説明した。しかしながら、当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく様々に変形することができることは明かである。
【図１】
0005667705.tif 000002
【図２】
0005667705.tif 000003
【図３】
0005667705.tif 000004