(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタープレスを用いてスラリーから形成した板状のケーキをケーキ搬出装置を用いて該フィルタープレスからケーキ形状を保存した状態で１個ずつ排出し、乾燥容器内に個々のケーキを隙間を有した状態で収納する第１工程と、
複数の前記ケーキを収納している前記乾燥容器を乾燥作業場所に移動する第２工程と、
前記乾燥作業場所で前記乾燥容器に温風排出手段を取付け前記乾燥容器内に温風を流通させて収納している複数の前記ケーキの乾燥を行なう第３工程と、
乾燥終了後の複数の前記ケーキを前記乾燥容器から排出する第４工程とを有し、
しかも、前記第３工程で、前記温風に非酸化性の温風を用いることを特徴とする脱水ケーキの乾燥処理方法
【請求項２】
請求項１記載の脱水ケーキの乾燥処理方法において、前記第１工程で、前記スラリーに前記ケーキの強度を向上させる結合剤を加えることを特徴とする脱水ケーキの乾燥処理方法。
【請求項３】
上部が開放となって側部又は下部に温風給気口を備え、フィルタープレスで形成した複数のケーキが隙間を有して収納される乾燥容器と、
前記フィルタープレスよりケーキ形状を保存した状態で前記ケーキを１個ずつ排出し前記乾燥容器内に１個ずつ分離して収納するケーキ搬出装置と、
乾燥作業場所で前記乾燥容器に被せてケーキ乾燥用の温風を排気する温風排出手段とを有し、
しかも、前記ケーキ搬出装置には前記フィルタープレスのケーキ排出位置まで移動し停止する自動位置決め手段と、前記フィルタープレスから前記ケーキを排出し前記乾燥容器内に搬送する際に前記ケーキを保持する保持手段が設けられていることを特徴とする脱水ケーキの乾燥処理設備。
【請求項４】
請求項３記載の脱水ケーキの乾燥処理設備において、前記温風排出手段は、前記乾燥容器に上から被さる蓋を備えていることを特徴とする脱水ケーキの乾燥処理設備。
【請求項５】
請求項３又は４記載の脱水ケーキの乾燥処理設備において、前記乾燥容器には収納した複数の前記ケーキを１個ずつ隙間を有して収納する仕切り板と、前記ケーキ乾燥用の温風が流入する温風流入通路と、該温風流入通路の端部に設けられた温風給気口と、乾燥済みの前記ケーキを排出する開閉機能を有する排出口とが備えられていることを特徴とする脱水ケーキの乾燥処理設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタープレスにより形成された脱水ケーキの乾燥処理方法及び乾燥処理設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、汚泥、水処理により発生する沈澱物、製鉄業から排出される製鋼ダスト等の含水率が７０重量％以上のスラリーの処理を行なう場合、先ずスラリーの減容化や脱水を目的にフィルタープレスによる１次脱水処理が行なわれている。しかし、１次脱水処理後に得られる板状の固形物（ケーキ）の含水率は１５〜２５重量％となるので、次工程の処理内容によっては、更にケーキの脱水処理が要求される場合がある。一般に、１次脱水処理後に得られるケーキを更に脱水するには、天日乾燥による方法が多く採用されている。天日乾燥を行なう場合、フィルタープレスの下方にパレット等の受け容器を配置し、フィルタープレスの各フィルターを順に開放し形成した板状ケーキを１個ずつ開放したフィルターから受け容器内に自然落下により排出させて回収し、通風のよい乾燥作業場所に運搬して数日間かけて乾燥させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、生成した板状ケーキがフィルタープレスから自然落下により排出されパレット等の受け容器に衝突した際、板状ケーキの強度は非常に弱いため板状ケーキは折れ曲がったり、塊状に破壊したりして、受け容器内に山積みされた状態となる。このように受け容器内で山積みされた状態のケーキを天日乾燥しても乾燥効率は非常に悪いため、乾燥中に適宜山繰り作業を行なうが、それでもケーキの乾燥が終了するまでには長時間の滞留日数が必要であった。
【０００４】
従って、多数のケーキの乾燥を順次行なうためには、多数の受け容器を準備すること、多数の受け容器の保管場所を確保すること、また、乾燥処理中の多数の受け容器の滞留が可能な乾燥作業場所を確保すること、乾燥作業場所での受け容器の横持ち作業や受け容器内での山繰り作業等の諸作業を逐次行なうこと等が不可欠である。このため、従来の天日乾燥によるケーキの乾燥処理を行なう場合では、受け容器の作製や乾燥作業場所等の確保のための設備投資コストが高く、更に、横持ち作業や山繰り作業等の諸作業が必要となるためその要員の確保や作業工数の増加によるコスト上昇という問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、フィルタープレスにより形成したケーキの乾燥を限られた作業面積を有する場所の中で、短時間に、低コストで行なうことが可能となる脱水ケーキの乾燥処理方法及び乾燥処理設備を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理方法は、フィルタープレスを用いてスラリーから形成した板状のケーキをケーキ搬出装置を用いて該フィルタープレスからケーキ形状を保存した状態で１個ずつ排出し、乾燥容器内に個々のケーキを隙間を有した状態で収納する第１工程と、
複数の前記ケーキを収納している前記乾燥容器を乾燥作業場所に移動する第２工程と、
前記乾燥作業場所で前記乾燥容器に温風排出手段を取付け前記乾燥容器内に温風を流通させて収納している複数の前記ケーキの乾燥を行なう第３工程と、
乾燥終了後の複数の前記ケーキを前記乾燥容器から排出する第４工程とを有し、
しかも、前記第３工程で、前記温風に非酸化性の温風を用いる。
【０００６】
ケーキは、形状が保存された状態で１個ずつフィルタープレスから排出され、乾燥容器内に隙間を有した状態で収納されるので、乾燥中にケーキから水分が蒸発する際の蒸発面積を広く確保することができると共に、ケーキ表面から一様に水分を蒸発させることができる。フィルタープレスによる圧搾を行なう作業場所と乾燥作業場所を分離することにより、フィルタープレス作業と乾燥作業とを干渉させずに、並行して進めることができる。乾燥容器に温風排出手段を取付け温風を流通させて乾燥作業を行なうため、天候に影響されず短時間でケーキの乾燥を行なうことができる。乾燥終了後のケーキを乾燥容器から直接排出するので、排出のための横持ち作業が省略でき、ケーキ排出後直ちに乾燥容器をフィルタープレスの作業場所に回送することができる。
【０００７】
本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理方法において、前記第１工程で、前記スラリーにケーキの強度を向上させる結合剤を加えることが好ましい。
スラリーに結合剤を加えることにより、乾燥後のケーキの強度を向上させることができ、回収時において細かい粒子の発生や粉塵の発生を防止することができる。
本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理方法において、前記第３工程で、前記温風に非酸化性の温風を用いる。このように、非酸化性の温風を使用することにより、温度の高い温風を使用しても酸化を抑制してケーキの乾燥を行なうことができ、短時間に効率的にケーキの乾燥を行なうことが可能となる。
【０００８】
前記目的に沿う本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理設備は、上部が開放となって側部又は下部に温風給気口を備え、フィルタープレスで形成した複数のケーキが隙間を有して収納される乾燥容器と、
前記フィルタープレスよりケーキ形状を保存した状態で前記ケーキを１個ずつ排出し前記乾燥容器内に１個ずつ分離して収納するケーキ搬出装置と、
乾燥作業場所で前記乾燥容器に被せてケーキ乾燥用の温風を排気する温風排出手段とを有し、
しかも、前記ケーキ搬出装置には前記フィルタープレスのケーキ排出位置まで移動し停止する自動位置決め手段と、前記フィルタープレスから前記ケーキを排出し前記乾燥容器内に搬送する際に前記ケーキを保持する保持手段が設けられている。
乾燥容器を使用することにより、フィルタープレスで形成した複数のケーキの排出及び収納、乾燥作業場所への搬送、乾燥という一連の諸作業を連続的に実施することができる。特に、ケーキ搬出装置を設けることにより、ケーキを破損させずにフィルタープレスからケーキを排出し乾燥容器内へ収納することが容易となる。更に、温風排出手段を乾燥容器に取付けることにより、乾燥作業場所に搬送後直ちに乾燥処理を行なうことができる。
【０００９】
本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理設備において、前記温風排出手段は、前記乾燥容器に上から被さる蓋を備えた構成とすることができる。
蓋を備えることにより、乾燥容器への温風排出手段の取付けが容易となる。
また、本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理設備において、前記乾燥容器には収納した複数の前記ケーキを１個ずつ隙間を有して収納する仕切り板と、前記ケーキ乾燥用の温風が流入する温風流入通路と、該温風流入通路の端部に設けられた温風給気口と、乾燥済みの前記ケーキを排出する開閉機能を有する排出口とが備えられている構成とすることができる。
仕切り板を設けることにより、ケーキを乾燥容器内に収納する際に、ケーキを相互に接触させず、一定の間隔を確保して収納することができる。乾燥容器に温風流入通路と温風給気口が設けられていることにより、乾燥容器内に温風を均一に流入させることができ、効率的なケーキの乾燥を実施することができる。乾燥済みのケーキの排出口が乾燥容器に設けられているため、乾燥終了後に乾燥容器を移動させないで直ちにケーキの排出を実施することができる。
【００１０】
本発明に係る脱水ケーキの乾燥処理設備において、前記ケーキ搬出装置には前記フィルタープレスのケーキ排出位置まで移動し停止する自動位置決め手段と、前記フィルタープレスからケーキを排出し前記乾燥容器内に搬送する際にケーキを保持する保持手段が設けられている。このように、自動位置決め手段が設けられていることにより、フィルタープレスから複数のケーキを排出するのに際して、適宜ケーキ搬出装置をケーキ排出位置まで移動させることができる。また、ケーキ用の保持手段が設けられていることにより、フィルタープレスからケーキ形状を保存した状態で１個ずつケーキを排出し、乾燥容器内に１個ずつ収納することができる。更に、自動位置決め手段と保持手段を連携させて使用することにより、連続的にケーキを排出し乾燥容器内に搬送することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ排出及びケーキ収納の状態を示す側面図、図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ搬出装置の平面図、側面図、図３は同脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ乾燥時の状態を示す側面図、図４は同脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ乾燥時の正面図、図５は同脱水ケーキの乾燥処理設備の使用方法を説明する斜視図、図６は脱水ケーキの水分量と脱水ケーキ圧縮強度との関係を示す説明図、図７はケーキ乾燥を行なう場合の温風温度をパラメーターとした乾燥時間と乾燥中のケーキの含水率との関係を示す説明図、図８は乾燥済みケーキを落下破損させたときの結合剤の有無と粉化率との関係を示す説明図である。
図１〜図５に示すように、本発明の一実施の形態に係る脱水ケーキの乾燥処理設備１０は、フィルタープレス１１で形成した複数のケーキ１２を収納する乾燥容器１３と、フィルタープレス１１よりケーキ形状を保存した状態でケーキ１２を１個ずつ排出し乾燥容器１３内に１個ずつ分離して搬出するケーキ搬出装置１４と、乾燥作業場所で乾燥容器１３に被せてケーキ乾燥用の温風を排気する温風排出手段１５とを有する。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１２】
フィルタープレス１１は、市販の各種フィルタープレスから被処理物の特性、処理量等に応じて適宜選定して使用することができる。
ケーキ１２は、フィルタープレス１１により被処理物から水分が除去されてフィルター間に形成される水分を１５〜２５重量％程度含んだ粉粒体からなる板状の固形物であり、粉粒間の摩擦力と含まれる水分による凝集力により板状の固形物としての形状と強度を保持している。そのため、ケーキ自体の強度は弱く、しかも壊れ易い。
【００１３】
乾燥容器１３は、例えば、耐食性を考慮していずれもステンレス鋼で構成され、上部が開放となって側壁下部にそれぞれケーキ乾燥用の温風が流入する温風流入通路１６と、温風流入通路１６の両端に設けられた温風給気口１７と、乾燥済みのケーキ１２を排出する開閉機能を有する排出口の一例である乾燥容器１３の底面に設けられた両開きの開閉扉１８とを有している。更に、収納した複数のケーキ１２を１個ずつ隙間（例えば、形成されたケーキの厚さの０．１〜２倍程度の隙間）を有して乾燥容器１３に収納するための仕切り板１９が、乾燥容器１３の側壁内面に設けられている。
【００１４】
図３、図４に示すように、温風排出手段１５は、例えば、温風排気配管２０と、温風排気配管２０に接続し温風を乾燥容器１３内から均等に流出させる整流機能の一例である図示しない多数のフィンを内部に備えたヘッダー２１と、ヘッダー２１に接続し乾燥容器１３に上から被さる蓋２２とを有している。乾燥容器１３に上から被さる蓋２２を設けることにより、乾燥容器１３への温風排出手段１５の取付けを容易にしている。また、図示しない温風供給手段から供給される温風を乾燥容器１３内に導入するための温風供給口１７、温風流入通路１６を乾燥容器１３に設けている。更に、仕切り板１９を設けて各ケーキ１２を１個ずつ隙間を有して収納することを可能としているので、ケーキ乾燥用の温風が各ケーキ１２間を均一に流通することを保証している。このような構成とすることにより、ケーキ乾燥用の温風を乾燥容器１３内で均一に流通させて排気することができ、乾燥容器１３内に収納している複数のケーキ１２を同時に均一に、短時間で乾燥させることができる。また、乾燥済みのケーキ１２の排出用の開閉扉１８が設けられているため、乾燥終了後に乾燥容器１３を移動させないで直ちに乾燥済みのケーキ１２の排出を実施することができる。
【００１５】
図１、図２に示すように、ケーキ搬出装置１４はフィルタープレス１１から乾燥容器１３へケーキ１２が排出されるケーキ排出位置まで移動して停止する自動位置決め手段２３と、フィルタープレス１１から排出されたケーキ１２を乾燥容器１３内に搬送する際にケーキ１２を保持する保持手段２４と、自動位置決め手段２３及び保持手段２４の動作を制御する図示しない制御手段とが設けられている。
自動位置決め手段２３は、例えば、フィルタープレス１１のプレス方向と平行にフィルタープレス１１の下方に配置された２本の移動用レール２５と、移動用レール２５上に設けられ保持手段２４を積載し前後の両側に車輪２６を備えた台車２７と、台車２７の前後に設けられ回転軸２８を介して車輪２６と接続している走行駆動用の電動機２９と、フィルタープレス１１のケーキ排出位置に対応してフィルタープレス１１の下端に設けられている位置決め指示板３０と連携してスイッチ動作を行なう台車２７に設けられた非接触型のリミットスイッチ３１とを有している。このような構成とすることにより、保持手段２４を積載した台車２７は、移動用レール２５上を走行して指定されたケーキ排出位置に到達すると位置決め指示板３０によりリミットスイッチ３１が動作して台車２７を停止させることができる。従って、制御手段にフィルタープレス１１の各ケーキ排出位置を事前に指示しておくと、保持手段２４を積載した台車２７をフィルタープレス１１の各ケーキ排出位置まで移動し停止する動作を順次行なうことができる。なお、制御手段としては、例えば、シーケンサーが使用できる。
【００１６】
保持手段２４は、例えば、台車２７上に設けられた対向する１対のガイドシュー３２と、各ガイドシュー３２の両側に取付けられたチョック３３と、各チョック３３に接続された駆動ロッド３４を備えたエアシリンダー３５とを有している。エアシリンダー３５を駆動してガイドシュー３２間の押しつけ力を調整することにより、ケーキ１２とガイドシュー３２間の摩擦力を調整して、ケーキ１２の落下速度を低下させることができる。
【００１７】
以上の構成とすることにより、フィルタープレス１１に設けられた図示しない複数の位置決めストッパーに合わせて乾燥容器１３をフィルタープレス１１の下方に配置し、ケーキ搬出装置１４の自動位置決め手段２３により保持手段２４をフィルタープレス１１のケーキ排出位置に移動し停止させ、フィルタープレス１１のフィルターを開放する。フィルターの開放に伴い自然落下してきたケーキ１２は、１対のガイドシュー３２により構成された隙間に進入し、ガイドシュー３２で保持されながら落下する。このため、ケーキ１２の落下速度が低下して、ケーキ１２は乾燥容器１３の底面に大きな衝撃を伴わずに着地することができ、ケーキ形状が保存された状態でケーキ１２は乾燥容器１３内に収納されることになる。また、乾燥容器１３はフィルタープレス１１に対して所定の位置関係となるように配置されているため、フィルタープレス１１から排出されてケーキ搬出装置１４により送られてきたケーキ１２は、仕切り板１９により仕切られて構成された各隙間の部分に順次収納されることになる。
【００１８】
続いて、図１〜図５を参照して本発明の一実施の形態に係る脱水ケーキの乾燥処理設備１０を適用した脱水ケーキの乾燥処理方法について説明する。
本実施の形態の脱水ケーキの乾燥処理方法は、フィルタープレス１１を用いて、例えば、製鋼ダストのスラリーから形成した板状のケーキ１２をケーキ搬出装置１４を用いてフィルタープレス１１からケーキ形状を保存した状態で１個ずつ排出し、乾燥容器１３内に個々のケーキ１２を隙間を有した状態で収納する第１工程と、複数のケーキ１２を収納している乾燥容器１３を乾燥作業場所に移動する第２工程と、乾燥作業場所で乾燥容器１３に温風排出手段１５を取付け乾燥容器１３内に温風を流通させて収納している複数のケーキ１２の乾燥を行なう第３工程と、乾燥終了後の複数のケーキ１２を乾燥容器１３から排出する第４工程とを有している。以下、各工程順に詳しく説明する。
【００１９】
（１）第１工程
第１工程は、次の５段階の操作から構成されている。
１）第１段階操作
フィルタープレス１１内に製鋼ダストのスラリーを注入し、圧搾してケーキ１２を形成する。フィルタープレス１１で形成されるケーキ１２は、例えば、幅１２００ｍｍ、長さ１２００ｍｍ、厚さ３０ｍｍ程度の板状物であり、後工程でケーキ搬出装置１４により自然落下しないように調整されながら乾燥容器１３内に搬送される。しかし、ケーキ１２の上端がガイドシュー３２を離れた瞬間からケーキ１２の下端が乾燥容器１３の底に接触するまでの間は自然落下することになる。この自然落下の距離は、例えば、２００ｍｍ〜５００ｍｍ程度となる。
一方、フィルタープレス１１で形成されるケーキ１２の強度は、水分量が低下すれば向上する。通常操業で得られるケーキ１２の水分は１７〜２３重量％の範囲となっている。また、図６に示すように、水分が１７〜２３重量％の範囲のケーキ１２の圧縮強度は、ガイドシュー３２を離れて自然落下して乾燥容器１３の底に接触する際の衝撃力に耐えられる強度とほぼ同等以上の強度となっているので、乾燥容器１３内に搬出されるケーキ１２はほとんど破損しない。
【００２０】
２）第２段階操作
フィルタープレス１１による製鋼ダストのスラリーの圧搾が終了する前に、乾燥容器１３をフィルタープレス１１の下方に配置する。
３）第３段階操作
フィルタープレス１１内の開放するフィルター位置の指定を制御手段に入力すると、制御手段よりケーキ搬出装置１４の自動位置決め手段２３に、保持手段２４を積載した台車２７を、開放するフィルター位置に走行させて停止する命令が出力される。自動位置決め手段２３では、走行駆動用の電動機２９が駆動して移動用レール２５上に保持手段２４を積載した台車２７を走行させ、開放するフィルターのケーキ排出位置に対応してフィルタープレス１１の下端に設けられている位置決め指示板３０により台車２７に設けられた非接触型のリミットスイッチ３１が動作した時点で、台車２７を停止させる。
４）第４段階操作
フィルタープレス１１の指示したフィルターが開放されると、形成されたケーキ１２はフィルター側面を徐々に滑り落ちて、図示しないガイドロールに導かれてケーキ１２の下端は対向するガイドシュー３２の間隙部分に進入していく。
【００２１】
５）第５段階操作
対向するガイドシュー３２の間隔はエアシリンダー３５により調整されているため、ケーキ１２はガイドシュー３２により一定圧力で挟まれる状態になっている。いま、ガイドシュー３２によるケーキ１２の押し付け力をＦ、ガイドシュー３２とケーキ１２との摩擦係数をａ、ケーキ１２の重量をＷとして、Ｗ＞２ａＦの関係が成立するようにＦの値を調整すれば、ケーキ１２はガイドシュー３２で挟まれた状態で摩擦力に抗して下方に滑り落ちていく。従って、ケーキ１２の上端がガイドシュー３２を離れて自然落下し、ケーキ１２の下端が乾燥容器１３の底に接触した際に受ける衝撃力が、ケーキ１２の強度よりも小さくなるように押し付け力Ｆを調整する。これによって、ケーキ１２を破損しないで乾燥容器１３内に収納することができる。
ケーキ１２の上端がガイドシュー３２の下端を通過したことが図示しない検知センサーにより検知されると、制御手段は次のケーキ１２の排出待ちの状態、すなわち、第３段階操作の状態に復帰する。このため、フィルタープレス１１から全てのケーキ１２が排出され乾燥容器１３に収納されるまで、第３〜５段階操作を繰り返す。
【００２２】
（２）第２工程
フィルタープレス１１から全てのケーキ１２を排出し乾燥容器１３内に収納する作業が終了すると、乾燥容器１３を、例えば、リフトカー等の搬送車輛を使用して温風排出手段１５が設けられている乾燥作業場所に移動する。乾燥作業場所をフィルタープレス１１の場所と分離することにより、フィルタープレス作業と乾燥作業を同時に並行して行なうことができる。
また、複数の温風排出手段１５と、温風排出手段１５の個数と同じ個数の乾燥容器１３を準備することにより、フィルタープレス１１の使用回転率を向上させることができる。
【００２３】
（３）第３工程
乾燥作業場所で上部が開放となっている乾燥容器１３に蓋２２を有した温風排出手段１５を上から被せて取付ける。乾燥容器１３に上から被さる蓋２２を設けることにより、乾燥容器１３への温風排出手段１５の取付けを容易にしている。
図示しない温風発生装置により得られた温風は、温風給気口１７を通して温風流入通路１６に供給され、温風流入通路１６部分で乾燥容器１３内に収納されている各ケーキ１２の上方に向けて均等に送風されるように調整される。また、乾燥容器１３の上部に蓋２２を介して、温風排気配管２０が接続しているヘッダー２１を取付け、図示しない排気装置を温風排気配管２０に接続して乾燥容器１３内の排気を行うことにより、各ケーキ１２の下方から供給された乾燥用の温風は１個ずつ隙間を有して収納されている各ケーキ１２の隙間を一様に流通してヘッダー２１内に流れ込み、温風排気配管２０より乾燥容器１３外に排出される。このため、複数のケーキ１２を同時に一様に乾燥させることができる。
【００２４】
ケーキ１２の乾燥時間は、乾燥前のケーキ１２の含水率、乾燥後のケーキ１２の目標含水率、乾燥に使用する温風の温度、温風流量や流速等により変化する。しかし、温風の風量や流速を一定とすると、蓋２２をした乾燥容器１３内で乾燥を行なうため、温風温度と乾燥時間と乾燥後ケーキ１２の含水率との間には、例えば、含水率が約２１％のケーキ１２を８５℃又は２００℃の各温風を用いて乾燥させた場合、図７に示すような関係が成立する。従って、乾燥後のケーキ１２の目標含水率が決まると、図７に示す関係を用いて必要とする乾燥時間の予測を行なうことができる。このため、計画的にケーキ１２の乾燥を実施することができ、工程管理が容易となる。
なお、製鋼ダストの乾燥では、ダスト中に含まれる鉄粉の酸化が生じる可能性が高いので、例えば、酸素濃度が０．２体積％以下の条件となるように、窒素ガス等の非酸化性ガスの温風、あるいは空気と非酸化性ガスとの混合ガスを温風として使用する。非酸化性の温風を使用することにより、従来よりも酸化度を抑えた乾燥を行なうことができる。
【００２５】
なお、乾燥はケーキ１２の表面から徐々に進行していくため、微粉の含有率が比較的高いスラリーから形成したケーキ１２の乾燥を行なう場合、表層に緻密な乾燥層が形成されて内部で発生した蒸発が飛散しにくくなる。この状態で乾燥を続けると、ケーキ１２内部には水分が蒸発して生成した水蒸気が蓄積されてくるため水蒸気の圧力が上昇し、水蒸気圧力がケーキ１２の表層強度よりも高くなるとケーキ１２を内部から破壊する爆裂現象が発生する。１つのケーキ１２において爆裂が発生すると、周囲のケーキ１２は爆裂により飛散したケーキの破片によって連鎖的に破壊を起こし、乾燥容器１３内でケーキ１２の乾燥を続けることは不可能となる。このため、爆裂の発生は回避せねばならず、爆裂発生の可能性が高いケーキ１２の乾燥は、例えば、８０〜２００℃の温風を使用し乾燥を徐々に行なう必要がある。
【００２６】
（４）第４工程
予定された時間の乾燥が終了すると、乾燥容器１３の下方に図示しない乾燥ケーキ回収用の容器を配置して、乾燥容器１３の底面に設けられた両開きの開閉扉１８を開けて、各ケーキ１２を乾燥容器１３から排出する。乾燥済みのケーキ１２を排出する際、ケーキ１２は自然落下して乾燥ケーキ回収用の容器の底に衝突して破損する。このとき、製鋼ダストのスラリーにケーキ１２の強度を向上させるため結合剤として、第１工程で、例えば、珪酸ソーダをスラリー中の製鋼ダストに対して３〜５重量％加えておくと、破損時の細分化や粉化を防止することができる。図８は、珪酸ソーダをスラリー中の製鋼ダストに対して５重量％加えた場合の、落下破損時の粉化率（１ｍｍ以下の粒が生成した割合）を示したものである。結合剤を加えることにより、結合剤を加えない場合に較べて粉化率を１／２以下にすることが可能となる。
なお、ケーキ１２排出後の乾燥容器１３は開閉扉１８を閉じて、フィルタープレス１１の設置された作業場所に回送する。
【００２７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、例えば、乾燥容器に耐熱性のファイバー強化プラスチックを使用することも可能である。また、保持手段でガイドシューの代わりに１対の回転ロール、又は１対のエンドレスベルトを使用することもできる。回転ロールの回転数、エンドレスベルトの移動速度を調整することにより、ケーキの排出速度をより厳密に制御することが可能となる。更に、制御手段をマイクロコンピュータと連携させることにより、フィルタープレスへのスラリー供給から乾燥終了後のケーキの排出までの全作業を自動化することもできる。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１、２記載の脱水ケーキの乾燥処理方法においては、フィルタープレスを用いてスラリーから形成した板状のケーキをケーキ搬出装置を用いてフィルタープレスからケーキ形状を保存した状態で１個ずつ排出し、乾燥容器内に個々のケーキを隙間を有した状態で収納する第１工程と、複数のケーキを収納している乾燥容器を乾燥作業場所に移動する第２工程と、乾燥作業場所で乾燥容器に温風排出手段を取付け乾燥容器内に温風を流通させて収納している複数のケーキの乾燥を行なう第３工程と、乾燥終了後の複数のケーキを乾燥容器から排出する第４工程とを有するので、フィルタープレス作業と乾燥作業とを連携して短時間でケーキの乾燥を行なうことにより、計画的にケーキの乾燥を実施することができ工程管理が容易となる。また、ケーキの排出と収納、乾燥、乾燥ケーキの排出の各作業を同一の乾燥容器を使用して行なうことにより、工程数の短縮が可能となって、乾燥処理コストが低減できる。
そして、第３工程で、温風に非酸化性の温風を用いるので、酸化を抑えた乾燥が可能で、乾燥後ケーキの有効利用が高まる。
【００２９】
特に、請求項２記載の脱水ケーキの乾燥処理方法においては、第１工程で、スラリーにケーキの強度を向上させる結合剤を加えるので、乾燥後のケーキの粉化が防止でき取り扱いが容易となる。
【００３０】
請求項３〜５記載の脱水ケーキの乾燥処理設備においては、上部が開放となって側部又は下部に温風給気口を備え、フィルタープレスで形成した複数のケーキが隙間を有して収納される乾燥容器と、フィルタープレスよりケーキ形状を保存した状態でケーキを１個ずつ排出し乾燥容器内に１個ずつ分離して収納するケーキ搬出装置と、乾燥作業場所で乾燥容器に被せてケーキ乾燥用の温風を排気する温風排出手段とを有するので、ケーキの排出から乾燥までを同一の乾燥容器を使用して連続して実施することができ、乾燥処理場所の省スペース化、工程数の短縮と作業費用の削減が可能となる。
そして、ケーキ搬出装置にはフィルタープレスのケーキ排出位置まで移動し停止する自動位置決め手段と、フィルタープレスからケーキを排出し乾燥容器内に搬送する際にケーキを保持する保持手段が設けられているので、フィルタープレスからケーキ形状を保存した状態でケーキを排出し乾燥容器に収納することが短時間で効率的にでき、短時間でケーキの乾燥を行なうことができる。
【００３１】
特に、請求項４記載の脱水ケーキの乾燥処理設備においては、温風排出手段は、乾燥容器に上から被さる蓋を備えているので、乾燥容器への脱着が容易となり、作業効率が向上する。
請求項５記載の脱水ケーキの乾燥処理設備においては、乾燥容器には収納した複数のケーキを１個ずつ隙間を有して収納する仕切り板と、ケーキ乾燥用の温風が流入する温風流入通路と、温風流入通路の端部に設けられた温風給気口と、乾燥済みのケーキを排出する開閉機能を有する排出口とが備えられているので、短時間で乾燥を行なうことができると共に、乾燥終了後に乾燥容器を直ちに回収することができ、効率的な乾燥を行なうことができる。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ排出及びケーキ収納の状態を示す側面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ搬出装置の平面図、側面図である。
【図３】同脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ乾燥時の状態を示す側面図である。
【図４】同脱水ケーキの乾燥処理設備のケーキ乾燥時の正面図である。
【図５】同脱水ケーキの乾燥処理設備の使用方法を説明する斜視図である。
【図６】脱水ケーキの水分量と脱水ケーキ圧縮強度との関係を示す説明図である。
【図７】ケーキ乾燥を行なう場合の温風温度をパラメーターとした乾燥時間と乾燥中のケーキの含水率との関係を示す説明図である。
【図８】乾燥済みケーキを落下破損させたときの結合剤の有無と粉化率との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１０：脱水ケーキの乾燥処理設備、１１：フィルタープレス、１２：ケーキ、１３：乾燥容器、１４：ケーキ搬出装置、１５：温風排出手段、１６：温風流入通路、１７：温風給気口、１８：開閉扉（排出口）、１９：仕切り板、２０：温風排気配管、２１：ヘッダー、２２：蓋、２３：自動位置決め手段、２４：保持手段、２５：移動用レール、２６：車輪、２７：台車、２８：回転軸、２９：電動機、３０：位置決め指示板、３１：リミットスイッチ、３２：ガイドシュー、３３：チョック、３４：駆動ロッド、３５：エアシリンダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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