(57)【要約】【課題】目詰まりが無く、スラッジによる磨耗の無いノズル装置を提供する。【解決手段】微粉炭に液状のバインダーを拡散供給するノズル装置４であって、前記微粉炭に向かって前記バインダーを自然流下させるバインダー供給ノズル４１と、該バインダーノズル４１内に延出する延出管部４２３を有する気体供給管４２とを有し、前記延出管部には複数の気体噴出口４２３aが形成されており、前記気体噴出口から噴出される気体によって、前記バインダー供給ノズルから自然流下するバインダーを拡散させることを特徴とするノズル装置。【選択図】図２
2007289900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉炭に液状のバインダーを拡散供給するノズル装置であって、
前記微粉炭に向かって前記バインダーを自然流下させる流路が形成されたバインダー供給ノズルと、該バインダー供給ノズル内に延出する延出管部を有する気体供給管とを有し、
前記延出管部には複数の気体噴出口が形成されており、前記気体噴出口から噴出される気体によって、前記バインダー供給ノズルから自然流下するバインダーを拡散させることを特徴とするノズル装置。
【請求項２】
前記気体噴出口から噴出される気体の噴出方向は、下斜め方向で、かつ、前記バインダー供給ノズルの内側から外側方向であることを特徴とする請求項１に記載のノズル装置。
【請求項３】
前記バインダー供給ノズルは、前記気体噴出口から噴出する気体の噴出経路の外側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のノズル装置。
【請求項４】
前記バインダー供給ノズルは、前記気体供給管を該気体供給管の径方向から挟み込む一対のバインダーガイド壁部材を有しており、
前記気体供給管と前記バインダーガイド壁部材との間には、前記バインダーを自然流下させるための通路が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載のノズル装置。
【請求項５】
前記延出管部は、前記バインダーの流路方向に対して略垂直に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載のノズル装置。
【請求項６】
前記複数の気体噴出口は、前記延出管部内における気体の流路方向に沿って略等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載のノズル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微粉炭に液状のバインダーを拡散供給するノズル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原料炭を炭化室内に装入し、所定温度で加熱して乾溜させることにより治金用コークスを製造するコークス炉が広く知られている。このコークス炉に装入される原料炭で粘結性の劣る非微粘結炭を使用する方法として該非微粘結炭を粉砕して微粉炭とし、この微粉炭にバインダーを添加しつつ混練した後、この混練物をローラで加圧して塊成又は成形炭とし、これを炭化室内に装入する方法が知られている。
【０００３】
この微粉炭にバインダーを供給するノズル装置として例えば、特許文献１に示す構成が開示されている。
【０００４】
このノズル装置は、気体を供給する主流路の側方から液状のバインダーを進入させ、これらの気液混合物をノズルの排出口から排出する構成となっている。
【特許文献１】特開２００４−２９８７６５号公報（図１など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バインダー内にはスラッジなどの微粒子が含まれており、ノズル排出口においてスラッジが目詰まりを起こし、バインダーの排出を妨げるおそれがある。また、目詰まりが生じた場合には、目詰まりを解消するために操業を一旦停止して、ノズル装置４を洗浄し、あるいは必要に応じてノズル装置４を交換しなければならないため、メンテナンスに時間がかかり、稼働率を低下させるおそれがある。
【０００６】
さらに、ノズル排出口から高圧で排出されるスラッジが気体供給路の壁部に衝突して、気体供給路が磨耗するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、目詰まりが無く、スラッジによる磨耗の無い耐久性の高いノズル装置を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本願発明は、一つの観点として、微粉炭に液状のバインダーを拡散供給するノズル装置であって、前記微粉炭に向かって前記バインダーを自然流下させる流路が形成されたバインダー供給ノズルと、該バインダー供給ノズル内に延出する延出管部を有する気体供給管とを有し、前記延出管部には複数の気体噴出口が形成されており、前記気体噴出口から噴出される気体によって、前記バインダー供給ノズルから自然流下するバインダーを拡散させることを特徴とする。
【０００９】
また、前記気体噴出口から噴出される気体の噴出方向を、下斜め方向で、かつ、前記バインダー供給ノズルの内側から外側方向とするとよい。
【００１０】
また、前記バインダー供給ノズルを、前記気体噴出口から噴出する気体の噴出経路の外側に配置するとよい。
【００１１】
また、前記バインダー供給ノズルは、前記気体供給管を該気体供給管の径方向から挟み込む一対のバインダーガイド壁部材を有しており、前記気体供給管と前記バインダーガイド壁部材との間には、前記バインダーを自然流下させるための通路を形成するとよい。
【００１２】
また、前記延出管部を、前記バインダーの流路方向に対して略垂直に配置するとよい。
【００１３】
さらに、前記複数の気体噴出口を、前記延出管部内における気体の流路方向に沿って略等間隔に形成されとよい。
【発明の効果】
【００１４】
本願発明によれば、落下供給されるバインダーの流路内に気体供給管の延出管部を延出させており、延出管部に形成された複数の気体噴出口から噴出される気体によって、落下供給されるバインダーを拡散させる構成となっているため、バインダーに含まれるスラッジが気体噴出口に詰まるのを防止できる。
【００１５】
また、バインダー供給ノズルを、複数の気体噴出口から噴出される気体の噴出経路の外側に配置することにより、バインダー供給手段に気体が衝突してバインダーの拡散作用を妨げるのを防止できる。
【００１６】
また、気体供給管と各バインダーガイド壁部材との間に、バインダーを自然流下させるための通路を形成することにより、気体の噴出経路にバインダーを確実に供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明の実施例であるノズル装置を塊成炭製造装置に適用した塊成炭製造装置の概略構成図である。塊成炭製造装置の概略構成は下記の通りである。
【００１８】
塊成炭製造装置は、混練容器５の一端側から微粉炭を供給し、この供給された微粉炭を混練羽根６の回転作用によって混練容器５の他端側に攪拌しながら搬送し、その搬送途中において上方のノズル装置４から液状のバインダーを噴霧する。バインダーを含んだ微粉炭は、混練羽根６によって混練され、混練容器５の他端側の排出シュート５ｂから排出される。
【００１９】
この混練物は、不図示のロールコンパクターで平板状又は豆炭状に加工成形され、塊成炭又は成形炭としてコークス炉に装入される。
【００２０】
以下、塊成炭製造装置の各部の構成を説明する。
【００２１】
不図示のバインダー収容タンク内には、タール、ピッチ等の粘性液体であるバインダーが収容されている。このバインダーには、平均粒径が０．３ｍｍ以下のスラッジが含まれている。
【００２２】
不図示のバインダー収容タンクの底部には、不図示の開閉弁を介設した不図示のバインダー導入管が塊成炭製造装置の下側方向に延びて連結されており、このバインダー導入管は、ノズル装置４のバインダー供給ユニット４１に連結されている。該開閉弁が開放されると、バインダー収容タンク内のバインダーがバインダー導入管内を自然流下する。
【００２３】
不図示の気体チャンバの下部には、ノズル装置４を構成する気体供給管４２が連結されている。
【００２４】
気体供給管４２は、その下部が水平方向左側に折れ曲がったL字状に形成されており、気体供給管４２の先端部は、バインダー供給ユニット４１の先端部の内側に延出している。さらに、気体供給管４２の先端部には、気体供給管４２内における空気の流路方向に沿って複数の気体噴出口（詳細は後述）が形成されており、これらの気体噴出口から噴出される空気によって、バインダー供給ユニット４１内を自然流下するバインダーを混練容器５内の微粉炭に向けて拡散供給できる構成となっている。ノズル装置４の詳細な構成は後述する。
【００２５】
混練容器５の一端側（図中右端側）には、微粉炭を投入するための投入シュート５aが設けられており、他端側（図中左端側）には、排出シュート５ｂが設けられている。混練容器５内には、翼付きの混練羽根６が回転可能に設けられており、この混練羽根６は、モータ７によって矢印X方向に回転駆動される。
【００２６】
混練容器５内に投入された微粉炭及びバインダーは、混練羽根６によって攪拌されながら、排出シュート５ｂに搬送される。
【００２７】
そして、混練羽根６によって混練された微粉炭及びバインダーからなる混練物が、排出シュート５ｂから排出され、不図示のロールコンパクターに搬送される。
【００２８】
そして、該ロールコンパクトにおいて塊成炭又は成形炭に成形された後、コークス炉に搬送される。
【００２９】
次に、図１及び図２を参照してノズル装置４の構成を詳細に説明する。ここで、図２（a）はノズル装置の正面図であり、（ｂ）はノズル装置のY断面図であり、（ｃ）はノズル装置のA矢視図である。
【００３０】
ノズル装置４は、混練容器５における微粉炭の搬送方向始端側に配置されており、バインダー供給ユニット４１及び気体供給管４２から構成されている。気体供給管４２は、L字形状のジョイント４２２と、ジョイント４２２の他端部に締結された水平方向に延びる気体噴出管４２３（延出管部）とから構成される。
【００３１】
気体噴出管４２３の周壁部には、該気体チャンバ内から送り込まれた空気を斜め下方に噴出するための気体噴出口４２３aが、気体噴出管４２３の中心を通って上下方向に延びるZ軸を挟んだ左右対称の位置に形成されており、これらの気体噴出口４２３aはそれぞれ気体噴出管４２３内の流路方向に沿って５つ形成されている。各気体噴出口４２３aは、その径が３ｍｍに設定されており、そのピッチが５０ｍｍに設定されている。
【００３２】
また、図２（ｂ）において、Z軸の右側及び左側にそれぞれ形成された気体噴出管４２３aから気体噴出管４２３aの中心に向かって延びる二つの線分のなす角度をθとしたときに、このθは９０度に設定されている。このように、気体噴出口４２３aの噴出角度を設定することにより、バインダー供給ユニット４１から自然流下したバインダーを混練羽根６の径方向に十分に拡散させることができる。
【００３３】
次に、このバインダー供給ユニット４１の構成について説明する。バインダー供給ユニット４１は、該バインダー導入管の下端部に連結された主バインダー供給管４１１と、この主バインダー供給管４１１の下端部の若干上部に溶接固定された一対のガイド壁部材４１２とを有して構成される。
【００３４】
一対のガイド壁部材４１２は、気体供給管４２３を径方向から挟み込むようにして配置されており、各ガイド壁部材４１２の水平方向端部にはそれぞれ、バインダー供給ユニット４１の中心側に折れ曲がった曲げ部４１２aが形成されており、この曲げ部４１２aを気体噴出管４２３の外周面に溶接固定している。
【００３５】
そして、図２（ｃ）に図示するように、気体供給管４２３とガイド壁部材４１２との間には、自然流下するバインダーを通過させるため通路７１がハッチングした領域に形成されている。これにより、主バインダー供給管４１１内を自然流下するバインダーを、気体噴出口４２３aから噴出される気体の噴出経路まで確実に導くことができる。
【００３６】
また、図２（a）に図示するように、ガイド壁部材４１２の下端部は、気体供給管４２３の下端部よりも少し上側に配置されている。これにより、各気体噴出口４２３aから噴出される気体がガイド壁部材４１２に衝突するのを防止できるため、バインダーを広い範囲に拡散させることができる。
【００３７】
また、バインダーをバインダー供給ユニット４１内において自然流下させており、従来技術のように駆動装置を用いて強制的に供給する構成となっていないため、コストを削減することができる。
【００３８】
また、従来技術では、空気及びバインダーを混合させた状態でノズルから出力する構成となっているため、ノズルの排出口においてバインダーに含まれるスラッジが詰まるおそれがある。これに対して、本発明では、気体噴出口４２３aから空気のみを排出し、空気の噴出経路にバインダーを落下供給して拡散させる構成となっているため、従来技術のように目詰まりを起こすおそれがない。
【００３９】
また、仮に目詰まり等による不具合が気体噴出管４２３に発生した場合には、気体噴出管４２３aのジョイント４２２に対する締結状態を解除して、新しい気体噴出管４２３aに交換するだけで修理できるため、メンテナンスが容易となる。また、修理に要する時間を短くできるため、塊成炭製造装置の稼働率を高いレベルに維持することができる。
【００４０】
上述の実施例では、バインダー供給ユニット４１を鉛直下向きに配置しているが、バインダーが自然流下可能な範囲で傾斜角度を変更することができる。
【００４１】
また、バインダー供給ユニット４１に代えて、図３に図示する構成のバインダー供給管５１を使用してもよい。すなわち、図３に図示するように、径が一定のバインダー供給管５１の下部周壁に形成された開口部５１aから気体供給管４２３を通すとともに、バインダー供給管５１の下端部に噴出口４２３aから噴出される気体の噴出経路に対して上方に退避した退避形状部５１ｂを形成する。バインダー供給管５１の径は、気体供給管４２３の径よりも大きく設定されており、バインダー供給管５１の管内領域において、バインダー供給管５１の内周面と気体供給管４２３の外周面との間にはバインダーを自然流下させるための隙間（通路）が形成されている。このバインダー供給管５１によれば、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
また、気体供給管４２を構成するジョイント４２２及び気体噴出管４２３の連結構造をネジ構造としたが、溶接により連結してもよい。また、気体供給管４２としてL字状に一体形成された配管を使用することもできる。さらに、気体供給管４２の形状を直管形状に構成し、この直管形状の気体供給管の一端部を該気体チャンバの気体排出口に連結するとともに、他端部をバインダー供給ユニット４１内に延出させる構成としてもよい。
【００４３】
また、ノズル装置４を一つとしたが、混練羽根６による微粉炭の搬送方向に沿って複数配置してもよい。
【００４４】
また、図４のノズル装置とすることもできる。ここで、図４（a）はノズル装置の上下方向の断面図であり、図４（ｂ）は図４（a）のE矢視図である。
【００４５】
図４のノズル装置を構成する主バインダー供給管４１１の管路途中には、挿入開口部４１１aが形成されており、挿入開口部４１１aから主バインダー供給管４１１の管路内に気体噴出管４２３が挿入されている。気体噴出管４２３は、主バインダー供給管４１１の管路内において下方に延びており、主バインダー供給管４１１の先端外周壁部には、下斜め方向に延びる気体噴出口４２３aが周方向８箇所に略等ピッチで形成されている。なお、図４（ｂ）の矢印D方向が気体の噴出方向である。
【００４６】
なお、その他の構成は上述のノズル装置と同じであるため、説明を省略する。本ノズル装置によれば、図２のノズル装置と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】塊成炭製造装置の該略図である。
【図２】ノズル装置の構造図であり、（a）が正面図であり、（ｂ）がY軸断面図であ      り、（ｃ）がA矢視図である。
【図３】ノズル装置の変形例を図示した構造図である。
【図４】ノズル装置の変形例であり、（a）が上下方向の断面図であり、（ｂ）が      （a）のE矢視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  バインダー収容タンク
２  バインダー導入管
３  気体チャンバ
４  ノズル装置
５  混練容器
６  混練羽根
７  モータ
４１  バインダー供給ユニット
４２  気体供給管
４２２  ジョイント
４２３  気体噴出管
４１１  主バインダー供給管
４１２  ガイド壁部材
【図１】
2007289900.tif 000003
【図２】
2007289900.tif 000004
【図３】
2007289900.tif 000005
【図４】
2007289900.tif 000006