(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置であって、
前記付着物を掻き取る刃部を有するビットと、
該ビットに接続された駆動軸と、
該駆動軸を回動駆動する第１の駆動モータと、
該第１の駆動モータを前進及び後退させて、前記第１の駆動モータに連結された前記駆動軸及びビットを前記塩化炉内へ前進及び後退させる第２の駆動モータと、
前記駆動軸及びビットの移動範囲内に設けられ、前記駆動軸への付着物を除去する駆動軸掃除機構を備えた冷却室と、
該冷却室と前記塩化炉との間に介在する仕切弁と、を備え、
該仕切弁が前記塩化炉の開口部に取着されて前記塩化炉に取付設置されたことを特徴とする塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項２】
チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置であって、
前記付着物を掻き取る刃部を有するビットと、
該ビットに接続された駆動軸と、
該駆動軸を回動駆動する第１の駆動モータと、
該第１の駆動モータを前進及び後退させて、前記第１の駆動モータに連結された前記駆動軸及びビットを前記塩化炉内へ前進及び後退させる第２の駆動モータと、
前記駆動軸及びビットの移動範囲内に設けられ、前記駆動軸への付着物を除去する駆動軸掃除機構を備えた冷却室と、
該冷却室と前記塩化炉との間に介在する仕切弁と、を備え、
該仕切弁が前記塩化炉の開口部に連続したエアー供給装置を備えた第１の管に取着されて前記塩化炉に取付設置されたことを特徴とする塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項３】
前記第１の管の前記仕切弁側の所定箇所には、自由端部に仕切弁を備えた第２の管が鉛直方向に連続して設けられたことを特徴とする請求項２記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項４】
前記冷却室には前記ビットを冷却するためのエアーが供給されることを特徴とする請求項１または２記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項５】
前記冷却室の前記駆動軸の挿入位置にガスシール室を設けたことを特徴とする請求項１，２，４のいずれかに記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項６】
前記刃部は前記ビットに着脱可能に取着されたことを特徴とする請求項１または２記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項７】
前記ビットと前記刃部は一体に形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項８】
前記刃部は先端部から放射状に切欠部を設けたドリル刃状に形成されたことを特徴とする請求項７記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項９】
前記駆動軸の周面には付着物を掻取りまたは移送可能な羽根部が形成されたことを特徴とする請求項１または２記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項１０】
前記開口部は塩化炉への原料供給口または原料抜出口であることを特徴とする請求項１または２記載の塩化炉開口部内付着除去装置。
【請求項１１】
チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置を用いた塩化炉開口部内付着除去方法であって、
前記塩化炉の開口部に取着された仕切弁を開とし、該仕切弁に向けて駆動軸に取着された掻取り刃を前進させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過後に前記駆動軸を回動させて前記掻取り刃により前記開口部の付着物を掻取り、前記掻取り刃が所定位置まで前進したところで前記掻取り刃を後退させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過するときに前記駆動軸の回動を停止させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過した後で前記仕切弁を閉としてから前記掻取り刃を冷却することを特徴とする塩化炉開口部内付着除去方法。
【請求項１２】
チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部から延出する原料抜出経路に設置され、該原料抜出経路または前記開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置を用いた塩化炉開口部内付着除去方法であって、
前記原料抜出経路に取着された仕切弁を開として前記原料抜出経路にエアーを導入し、前記仕切弁に向けて駆動軸に取着された掻取り刃を前進させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過後に前記駆動軸を回動させて前記掻取り刃により前記原料抜出経路または前記開口部の付着物を掻取り、前記掻取り刃が所定位置まで前進したところで前記掻取り刃を後退させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過するときに前記駆動軸の回動を停止させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過した後で前記仕切弁を閉としてから前記掻取り刃を冷却することを特徴とする塩化炉開口部内付着除去方法。
【請求項１３】
前記仕切弁を閉としてから前記掻取り刃を冷却するより前に、前記原料抜出経路にエアーを再導入することを特徴とする請求項１２記載の塩化炉開口部内付着除去方法。
【請求項１４】
前記原料抜出経路に取着された仕切弁を開とする前に、前記原料抜出経路にエアーを導入し、前記原料抜出経路の圧力により前記原料抜出経路への付着物滞留状態を確認することを特徴とする請求項１２記載の塩化炉開口部内付着除去方法。
【請求項１５】
前記原料抜出経路には抜き出された原料を排出する原料排出経路が設けられ、前記掻取り刃を冷却した後、前記原料排出経路に設けられた仕切弁を開とすることで抜き出された原料を排出することを特徴とする請求項１２記載の塩化炉開口部内付着除去方法。
【請求項１６】
前記掻取り刃の冷却中またはその後に前記駆動軸表面に付着した付着物を除去することを特徴とする請求項１１または１２記載の塩化炉開口部内付着除去方法。
【請求項１７】
前記掻取り刃の冷却中に前記駆動軸の回転を再開することを特徴とする請求項１１または１２記載の塩化炉開口部内付着除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塩化炉開口部内付着除去装置及び塩化炉開口部内付着除去方法に係り、特に、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉において、原料投入口等の開口部に付着した鉱石微粉等を除去するための塩化炉開口部内付着除去装置及び塩化炉開口部内付着除去方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
四塩化チタンは、一般に、チタン鉱石であるルチルまたはイルメナイトとコークスを、１０００℃近傍に加熱された塩化炉内で、塩素含有ガスと反応させることにより製造される。
【０００３】
塩化炉に供給される鉱石は、塩化炉内の原料層よりも上部側の壁に設けた貫通口を通して炉内に供給される。しかし、運転中、鉱石微粉等が塩化炉内近傍の原料投入口に堆積し、系外から投入された原料が途中で閉塞するという問題が生じることがある。このため、従来は、定期的に人手により原料投入口内の掃除を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、１０００℃近傍の高温にある炉内に、人が掃除棒を挿入して原料投入口を掃除するのでは、効率的に作業を進めることが困難であった。このため、人手によらないで、塩化炉開口部内の付着を除去する装置の開発が望まれていた。
【０００５】
また、塩化炉内に供給されるルチル又はイルメナイト中には、３乃至４％の不純物が含有されており、これらの一部が塩化されずに炉内に滞留することがある。この不純物は時間の経過と共に炉内に蓄積していくため、炉内原料層中の鉱石濃度が低下して、未反応塩素ガスの発生原因となり好ましくない。
【０００６】
そこで、上記不純物を取り除くために、定期的に炉内原料の抜き出しを行っているが、この原料抜き出し用の抜出口に、抜き出された原料が付着して徐々に成長し、原料抜き出しに支障を来す場合があった。このため、定期的に掃除する作業を行っていた。しかし、原料抜出口での付着物除去作業においても、従来は人手により行っており、効率的に作業を進めることが困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉において、原料投入口等の開口部に付着した鉱石微粉等を、人手によらず除去することが可能な塩化炉開口部内付着除去装置及び塩化炉開口部内付着除去方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記した課題を解決すべく鋭意検討してきたところ、原料投入口内または原料抜出口内で回転しつつ、直線方向に移動可能な掻取り刃を備えた塩化炉開口部内付着除去装置を用いることで、原料投入口または原料抜出口の掃除を、人手によらず自動的に行い得ることを見いだし本発明を完成するに至った。
【０００９】
また、上記塩化炉開口部内付着除去装置において、原料投入口または原料抜出口を掃除した後の掻取り刃は、５００乃至６００℃の高温に曝されるが、その時間を短時間に制限することで、安価な材料を用いつつも強度低下や腐食の進行を抑えることができ実用に耐え得ることを見いだし、本発明が完成するに至った。
【００１０】
塩化炉の原料投入口における付着物を除去するためには、本発明の請求項１に係る塩化炉開口部内付着除去装置を使用すると良い。すなわち、本発明の請求項１に係る塩化炉開口部内付着除去装置は、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置であって、前記付着物を掻き取る刃部を有するビットと、該ビットに接続された駆動軸と、該駆動軸を回動駆動する第１の駆動モータと、該第１の駆動モータを前進及び後退させて、前記第１の駆動モータに連結された前記駆動軸及びビットを前記塩化炉内へ前進及び後退させる第２の駆動モータと、  前記駆動軸及びビットの移動範囲内に設けられ、前記駆動軸への付着物を除去する駆動軸掃除機構を備えた冷却室と、該冷却室と前記塩化炉との間に介在する仕切弁と、を備え、該仕切弁が前記塩化炉の開口部に取着されて前記塩化炉に取付設置された構成とされる。
【００１１】
また塩化炉内において、塩化されずに滞留された不純物を抜き出すときには、原料抜出口から原料が抜き出される。この原料抜出口における付着物を除去するためには、本発明の請求項２に係る塩化炉開口部内付着除去装置を使用すると良い。
【００１２】
すなわち、本発明の請求項２に係る塩化炉開口部内付着除去装置は、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置であって、前記付着物を掻き取る刃部を有するビットと、該ビットに接続された駆動軸と、該駆動軸を回動駆動する第１の駆動モータと、該第１の駆動モータを前進及び後退させて、前記第１の駆動モータに連結された前記駆動軸及びビットを前記塩化炉内へ前進及び後退させる第２の駆動モータと、前記駆動軸及びビットの移動範囲内に設けられ、前記駆動軸への付着物を除去する駆動軸掃除機構を備えた冷却室と、該冷却室と前記塩化炉との間に介在する仕切弁と、を備え、該仕切弁が前記塩化炉の開口部に連続したエアー供給装置を備えた第１の管に取着されて前記塩化炉に取付設置された構成とされる。
【００１３】
上記請求項２に係る塩化炉開口部内付着除去装置における第１の管は、塩化炉からの原料抜出経路である。第１の管にはエアー供給装置が設けられているので、塩化炉内へ向けて常時エアーを流す状態にしておくことで、第１の管または仕切弁内への原料の滞留を防止しながら、付着物の除去を行うことが可能である。
【００１５】
なお、前記第１の管の前記仕切弁側の所定箇所には、自由端部に仕切弁を備えた第２の管が鉛直方向に連続して設けられており、この第２の管を原料排出経路として、抜き出された原料を排出することができる。
【００１６】
本発明の塩化炉開口部内付着除去装置について、より具体的に述べると、前記冷却室には前記ビットを冷却するためのエアーが供給されるものである。また、前記冷却室の前記駆動軸の挿入位置にはガスシール室が設けられ、塩化炉内への大気の侵入防止が図られている。
【００１７】
運転中の塩化炉内に大気が侵入すると、生成四塩化チタンに塩素（通称フリー塩素）が含まれてしまうことがあり、該フリー塩素が後工程で発生し、作業環境上好ましくないため、これを防止するものである。なお、冷却室には駆動軸掃除機構としてのブラシが設けられており、駆動軸表面の付着物を除去し、ガスシール室の損耗を最小限に抑えることができるように構成されている。
【００１８】
また、掻取り刃について、ビットに着脱可能に取着された構造としているので、掻取り刃が損耗した際、容易に交換することが可能となる。一方、掻取り刃がビットと一体として構成されていると、本発明の装置を原料抜出口に適用する場合において好適である。すなわち、原料抜出しの際に堆積する付着物は、原料抜出口および原料抜出経路内に充満していることが想定される。このような場合、掻取り刃と原料が噛み合って円滑に掻取り操作を行えない場合がある。
【００１９】
そこで、原料抜出口に本発明の掻取り装置を適用する場合には、刃部を一体に備えたビットを用い、さらには、ビット先端部に切れ目を入れたいわばドリル刃のような先端形状とすることで、掻き取られた付着物を系外に排出し易い構造をとっている。
【００２０】
上記構造とすることで、抜き出し原料との噛み込みを防ぎ、円滑な抜き出しが可能となる。なお、駆動軸の周面に付着物を掻取りまたは移送可能な羽根部を装着することで、より円滑に掻取りを行うことが可能となる。
【００２１】
本発明の請求項１１に係る塩化炉開口部内付着除去方法は、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置を用いた塩化炉開口部内付着除去方法であって、前記塩化炉の開口部に取着された仕切弁を開とし、該仕切弁に向けて駆動軸に取着された掻取り刃を前進させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過後に前記駆動軸を回動させて前記掻取り刃により前記開口部の付着物を掻取り、前記掻取り刃が所定位置まで前進したところで前記掻取り刃を後退させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過するときに前記駆動軸の回動を停止させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過した後で前記仕切弁を閉としてから前記掻取り刃を冷却することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１２に係る塩化炉開口部内付着除去方法は、チタン鉱石を塩素化して四塩化チタンを製造する塩化炉の開口部から延出する原料抜出経路に設置され、該原料抜出経路または前記開口部に堆積した付着物を除去する塩化炉開口部内付着除去装置を用いた塩化炉開口部内付着除去方法であって、前記原料抜出経路に取着された仕切弁を開として前記原料抜出経路にエアーを導入し、前記仕切弁に向けて駆動軸に取着された掻取り刃を前進させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過後に前記駆動軸を回動させて前記掻取り刃により前記原料抜出経路または前記開口部の付着物を掻取り、前記掻取り刃が所定位置まで前進したところで前記掻取り刃を後退させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過するときに前記駆動軸の回動を停止させ、前記掻取り刃が前記仕切弁を通過した後で前記仕切弁を閉としてから前記掻取り刃を冷却することを特徴とする。
【００２３】
なお、前記仕切弁を閉としてから前記掻取り刃を冷却するより前に、前記原料抜出経路にエアーを再導入し、原料抜出経路内への抜出原料の滞留を防止するようにしても良い。
【００２４】
また最初に、原料抜出経路に取着された仕切弁を開とする前に、前記原料抜出経路にエアーを導入し、前記原料抜出経路の圧力により前記原料抜出経路への付着物滞留状態を確認するようにしても良い。
【００２５】
さらに、前記原料抜出経路に、抜き出された原料を排出する原料排出経路が設けられているときは、前記掻取り刃を冷却した後、前記原料排出経路に設けられた仕切弁を開とすることで抜き出された原料を排出すると良い。また、前記掻取り刃の冷却中またはその後に前記駆動軸表面に付着した付着物を除去するようにしても良い。また、前記掻取り刃の冷却中に前記駆動軸の回転を再開するようにしても良い。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する部材，配置等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
【００２７】
図１乃至図６は本発明に係る塩化炉開口部内付着除去装置の実施例を示すものであり、図１は塩化炉開口部内付着除去装置により塩化炉内にある原料投入口の付着物を除去する構成を示す説明図、図２は図１に示す塩化炉開口部内付着除去装置を上から見た要部説明図、図３及び図４は図１の構成で使用されるビット及び掻取り刃を示す説明図、図５は塩化炉開口部内付着除去装置により塩化炉内にある原料抜出口の付着物を除去する構成を示す説明図、図６は図５の構成で使用されるビットを示す説明図である。
【００２８】
本例の塩化炉開口部内付着除去装置Ｓは、塩化炉１の原料投入口２の付着物を除去する構成と、塩化炉１の原料抜出口３の付着物を除去する構成と、を備えている。以下、それぞれの構成について、原料投入口２の付着物を除去する装置として塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１（第１の実施例）、原料抜出口３の付着物を除去する装置として塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ２（第２の実施例）について説明する。
【００２９】
（第１の実施例）
第１の実施例に係る塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１は、塩化炉１内にある原料投入口２に、ビット１１ａに取着された掻取り刃１１ｂが回転しながら移動して、付着物を取り除くように構成されている。
【００３０】
塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１は、ビット１１ａ、掻取り刃１１ｂ、駆動軸１２、冷却室１３、仕切弁Ｖ１、駆動モータＭ１，Ｍ２、グランドシール１４、ワイヤーブラシ１５を備えている。
【００３１】
塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１の各構成要素についてそれぞれ説明する。掻取り刃１１ｂは、高融点，耐摩耗性を有する超硬合金基材からなる。掻取り刃１１ｂは、図３及び図４に示すように、複数枚がビット１１ａにロウ付けまたは溶接により取着されている。掻取り刃１１ｂは、損耗時には交換可能な構造とされている。
【００３２】
ビット１１ａは、掻取り刃１１ｂが取着される刃取着部１１ｃと、刃取着部１１ｃと反対側の端部に設けられた係合部１１ｄとを備えている。係合部１１ｄは、駆動軸１２の端部に着脱可能に係合される。ビット１１ａは、材質ＳＳ（軟鋼）からなり、損耗した場合には新品と交換可能とされている。
【００３３】
駆動軸１２は、ＳＵＳなどによる鋼基材からなり、無垢棒または中空棒として形成されている。駆動軸１２の端部には、ビット１１ａの係合部１１ｄに係合可能な、係合部１２ａが設けられている。駆動軸１２は、次述する駆動軸回転用モータＭ１により回転駆動される。
【００３４】
駆動軸回転用モータＭ１はＡＣモータからなる。駆動軸回転用モータＭ１は、駆動軸１２への負荷によって変化するモータ電流に基づいて制御される。駆動軸回転用モータＭ１には図示しない動作計が備えられており、この動作計に示される電流の振れを見ることにより、付着物の掻き取り状況がモニターされる。そして、状況に応じて回転数の上昇や、ビット１１ａ後退などの制御を行うことが可能である。
【００３５】
なお、駆動軸回転用モータＭ１はフレーム１６上に載置されており、ビット・駆動軸移動用モータＭ２により、駆動軸１２，ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂとともに、塩化炉１へ向けて前進及び後退可能に構成されている。
【００３６】
駆動軸回転用モータＭ１は、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが仕切弁Ｖ１の位置にいないときに駆動されるとともに、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが仕切弁Ｖ１の位置にいるときには、駆動が停止されるように構成されている。これは掻取り刃１１ｂと仕切弁Ｖ１との噛み込みを防ぐためになされるものである。
【００３７】
このため、例えば、フレーム１６に図示しないリミットスイッチを装着しておき、仕切弁Ｖ１内にビット１１ａが到達する位置まで駆動軸回転用モータＭ１が移動したとき、リミットスイッチが作動して、リミットスイッチからの信号を受けて、駆動軸回転用モータＭ１の駆動が停止されるようにしても良い。
【００３８】
ビット・駆動軸移動用モータＭ２はＡＣモータからなり、図１及び図２に示すように、駆動用チェーン１７を作動させて、フレーム１６上の駆動軸回転用モータＭ１、この駆動軸回転用モータＭ１に連結された駆動軸１２、駆動軸１２に取着されたビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂを塩化炉１に向けて前進及び後退させる。
【００３９】
塩化炉１内にある原料投入口２の掃除を行うときは、上記ビット・駆動軸移動用モータＭ２により、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂを塩化炉１内に達するまで前進させる。そして、ビット１１ａ先端部の掻取り刃１１ｂが所定位置まで達し付着物が除去されたら、ビット・駆動軸移動用モータＭ２を反転させて、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂを後退させる。
【００４０】
冷却室１３では、塩化炉１内に挿入されて付着物を掃除した後のビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが冷却される。冷却室は、材質ＳＳ（軟鋼）からなり、内部をエアーブロー可能として、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂの冷却を可能とする。冷却室１３は、エアーの導入口１３ａと、排出エアーの排出口１３ｂとを備えている。
【００４１】
上記エアーの導入口１３ａにはノズル１３ｃが取着され、このノズル１３ｃは、図示しないエアー供給装置に連結されている。エアー供給装置は、スイッチ投入や、ビット１１ａの位置情報等に基づいて、所定のタイミングでエアーを送出する。エアー供給装置から送られたエアーは、ノズル１３ｃを通って、冷却室１３に供給される。
【００４２】
また、排出エアーの排出口１３ｂには、図示しない温度計が設置されている。この温度計では、排出される排出エアーの温度がモニターされる。エアー供給は、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが室温に下がるまで継続される。このとき、予め、排気されるエアー温度と、時間の関係を調べておくことで、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが室温まで下がるのに十分な時間を決定しておくと良い。
【００４３】
冷却室１３には、駆動軸掃除機構としてのワイヤーブラシ１５が設置されている。ワイヤーブラシ１５は、鋼基材（ＳＵＳ）からなり、付着物を掃除した後の、駆動軸１２の表面に付着した付着物を除去するものである。これにより、次述する仕切弁Ｖ１に取着されたグランドシール１４の損耗を抑えることができる。
【００４４】
冷却室１３と塩化炉１との間には、仕切弁Ｖ１が設けられている。仕切弁Ｖ１は、冷却室１３のエアーが塩化炉１内へ入り込まないように、メタルシールによる構造が採用されている。仕切弁Ｖ１は、例えばロータリーバルブ、ボールバルブである。仕切弁Ｖ１の素材としては、テフロン（登録商標）では耐摩耗性が劣るため、ＳＵＳなどによる鋼基材が使用される。仕切弁Ｖ１は、スイッチ投入や、ビット１１ａの位置情報等により自動的に開閉され、また必要であれば手動で開閉可能に構成されている。
【００４５】
さらに、冷却室１３の、前記仕切弁Ｖ１と反対側の位置には、駆動軸１２との気密性を保つために、駆動軸１２の挿入箇所にガスシール室としてのグランドシール１４が設けられている。本例のグランドシール１４は、スタフィングボックス内に、３重のグランドパッキンが内装された構成とされている。グランドシール１４は、耐熱性の高い炭素繊維を素材として形成されている。
【００４６】
次に、本例の塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１を使用して、塩化炉１の原料投入口２の付着物を除去する動作について説明する。本例の塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１ではシーケンス制御により自動的に付着物を除去できるように構成されている。
【００４７】
先ず、仕切弁Ｖ１を閉から開とする。次に、ビット・駆動軸移動用モータＭ２を稼動させて、駆動軸回転用モータＭ１，駆動軸１２，ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂを、塩化炉１内に向けて前進させる。
【００４８】
このとき、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが仕切弁Ｖ１を通過すると、リミットスイッチが作動して、駆動軸回転用モータＭ１が稼動して駆動軸１２が回転し、これに伴い、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂも回転する。
【００４９】
そして、掻取り刃１１ｂが塩化炉１の内壁近傍まで達する間に、原料投入口２の内部２ａに成長した付着物が除去される。このとき、駆動軸１２への負荷によりモータ電流が変化するので、その変化が監視され、駆動軸１２への出力制御がなされる。
【００５０】
掻取り刃１１ｂが付着物を除去しながら前進し、所定位置まで達すると、駆動軸回転用モータＭ１による駆動軸１２の回転はそのままで、ビット・駆動軸移動用モータＭ２が反転され、これにより駆動軸１２，ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが後退する。
【００５１】
ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが仕切弁Ｖ１に達したら、駆動軸回転用モータＭ１が停止する。さらに、駆動軸１２，ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが冷却室１３に入ると、仕切弁Ｖ１が閉となり、エアーの導入口１３ａより冷却室１３内にエアーが供給され、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂの冷却がなされる。
【００５２】
駆動軸１２，ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが冷却室１３に入ったときに、駆動軸回転用モータＭ１が再度作動する。これにより、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが回転し、全ての箇所にエアーが当たることになり、効率的に冷却を行うことが可能となる。なお、冷却室１３に供給されたエアーは排出口１３ｂから系外に放出される。エアー供給は、ビット１１ａ及び掻取り刃１１ｂが室温に下がるまで継続される。
【００５３】
さらに、冷却室１３内に設置されたワイヤーブラシ１５により、駆動軸１２が回転および移動している間に、駆動軸１２表面に付着した鉱石微粉等が除去される。このようにすることで、駆動軸１２の表面が清浄に保持され、駆動軸１２が後退するときに通過するグランドシール１４の損耗が防止される。
【００５４】
（第２の実施例）
図５は、塩化炉開口部内付着除去装置Ｓに係る第２の実施例を示すものである。本例において前記実施例と同様部材等には同一符号を付してその説明を省略する。第２の実施例に係る塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ２は、塩化炉１の原料抜出口３に、刃部１１ｅが一体に設けられたビット１１ａが回転しながら移動して、付着物を取り除くように構成されている。
【００５５】
本例の塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ２は、塩化炉１の原料抜出口３から水平に延出する、原料抜出経路としての水平排出管Ｌ１と、抜き出された原料を排出する、原料排出経路としての鉛直排出管Ｌ２に連続して設置されている。
【００５６】
水平排出管Ｌ１にはエアー供給部１７が設けられ、このエアー供給部１７によるエアーと、冷却室１３内に導入されたエアーとが、水平排出管Ｌ１及び鉛直排出管Ｌ２に供給されるように構成されている。
【００５７】
また、鉛直排出管Ｌ２には仕切弁Ｖ２が設けられており、この仕切弁Ｖ２を開くことにより、塩化炉１から抜き出された原料を系外に廃棄することができるように構成されている。仕切弁Ｖ２についても、仕切弁Ｖ１と同様に、スイッチ投入や、ビット１１ａの位置情報等により自動的に開閉され、また必要であれば手動で開閉可能に構成されている。
【００５８】
また、本例では、前記した第１の実施例に示した掻取り刃１１ｂのように、ビット１１ａに掻取り刃１１ｂが取着されたものではなく、図６に示すように、刃部１１ｅを一体に備えたビット１１ａが用いられる。
【００５９】
ビット１１ａは、鋭利な先端部１１ｆと、この先端部１１ｆを起点として放射状に設けられた切れ目部１１ｇからなる刃部１１ｅを備えており、いわばドリル刃のような形状に形成されている。刃部１１ｅを一体に備えたビット１１ａを用いることにより、炉内原料が原料抜出口および水平排出管内Ｌ１に充満している場合でも、抜き出し原料との噛み込みを防ぎ、円滑な掻取り作業が可能となるものである。
【００６０】
なお、この際、ビット１１ａに刃部１１ｅを設けるだけでなく、駆動軸１２の表面にもスパイラル状のフィン１２ｂを装着すると良い。このように、駆動軸１２にフィン１２ｂを設けることにより、フィン１２ｂで掻取りを行うことができる。また、このフィン１２ｂにより、掻き取られた原料を鉛直排出管Ｌ２に向けて移送することもできるので、円滑に掻取りを行うことが可能となる。
【００６１】
次に、本例の塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ２を使用して、塩化炉１の原料抜出口３の付着物を除去する動作について説明する。塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ２においてもシーケンス制御により自動的に付着物を除去できるように構成されている。
【００６２】
なお、原料抜出経路としての水平排出管Ｌ１が原料で閉塞していない場合と、原料で閉塞している場合について動作が異なるため、それぞれのケース毎に説明する。
【００６３】
先ず、原料抜出経路としての水平排出管Ｌ１が原料で閉塞していない場合について説明する。はじめに、仕切弁Ｖ１及び仕切弁Ｖ２を閉として、エアー供給部１７からエアーを供給する。このエアーが塩化炉１へ向けて送り込まれるときの圧力から、水平排出管Ｌ１が開口されていることを確認する。
【００６４】
次に、仕切弁Ｖ１を開として、冷却室１３内にもエアーを供給し、冷却室１３及び仕切弁Ｖ１を経由して水平排出管Ｌ１にエアーを供給する。このように、塩化炉１内に向けて常時エアーを流す状態にしておくことで、水平排出管Ｌ１への原料の滞留および仕切弁Ｖ１への原料の滞留を防止する。なお、このとき、エアー供給部１７からのエアー供給は停止していても良い。
【００６５】
次いで、ビット・駆動軸移動用モータＭ２を駆動させて、ビット１１ａを仕切弁Ｖ１から塩化炉１に向かって移動させる。ビット１１ａが仕切弁Ｖ１を通過した時点で駆動軸回転用モータＭ１を駆動させてビット１１ａを回転させる。
【００６６】
ビット１１ａが塩化炉１の原料抜出口３近傍のところに成長した内面付着を掻き取る。このとき、駆動軸１２への負荷によりモータ電流が変化するので、その変化が監視され、駆動軸１２への出力制御がなされる。
【００６７】
ビット１１ａが付着物を掻き取りながら前進して、所定位置まで達すると、駆動軸回転用モータＭ１による回転はそのままで、ビット・駆動軸移動用モータＭ２が反転され、これによりビット１１ａが後退する。
【００６８】
本例では、ビット１１ａがドリル刃のような構造としてあるため、ビット１１ａが後退するにしたがって、掻き取られた付着物も一緒に水平排出管Ｌ１内を後退し、鉛直排出管Ｌ２の所まで来ると、鉛直排出管Ｌ２内へ排出される。
【００６９】
ビット１１ａが仕切弁Ｖ１に達したところで、駆動軸回転用モータＭ１が停止し、ビット１１ａの回転が停止する。ここで、冷却室１３へのエアー供給が再開される。
【００７０】
ビット１１ａが冷却室１３に入ると、仕切弁Ｖ１が閉となり、ビット１１ａが室温に下がるまでエアー供給が継続される。さらに、エアー供給部１７からのエアー供給を停止し、仕切弁Ｖ２を開とすることで、鉛直排出管Ｌ２に落下した原料を系外に排出することができる。
【００７１】
次に、原料抜出経路としての水平排出管Ｌ１が、原料で閉塞している場合について説明する。はじめに、仕切弁Ｖ１及び仕切弁Ｖ２を閉として、エアー供給部１７からエアーを供給する。このエアーが塩化炉１へ向けて送り込まれるときの圧力が上昇することから、水平排出管Ｌ１が閉塞していることを確認する。
【００７２】
次に、仕切弁Ｖ２を開とするとともに、エアー供給部１７から掃除棒を挿入して詰まりの感触を調べる。詰まりがある場合には、掃除棒を上下または回転させて詰まりを解消する。さらに、冷却室１３内にエアーの供給を開始して若干加圧にする。
【００７３】
次いで、仕切弁Ｖ１を開とし、ビット・駆動軸移動用モータＭ２を稼動させて、ビット１１ａを仕切弁Ｖ１から塩化炉１に向かって移動させる。ビット１１ａが仕切弁Ｖ１を通過した時点で駆動軸回転用モータＭ１を駆動させてビット１１ａを回転させる。
【００７４】
このとき、水平排出管内Ｌ１には原料が詰まっているので、ビット１１ａを徐々に前進させて、付着物の掻き取りを行う。このとき、駆動軸１２への負荷によりモータ電流が変化するので、その変化が監視され、駆動軸１２への出力制御がなされる。
【００７５】
ビット１１ａが付着物を掻き取りながら前進して、所定位置まで達すると、駆動軸回転用モータＭ１による回転はそのままで、ビット・駆動軸移動用モータＭ２が反転され、これによりビット１１ａが後退する。
【００７６】
ビット１１ａが後退するにしたがって、掻き取られた付着物も一緒に水平排出管Ｌ１内を後退し、鉛直排出管Ｌ２の所まで来ると、鉛直排出管Ｌ２内へ排出される。
【００７７】
ビット１１ａが仕切弁Ｖ１に達したところで、駆動軸回転用モータＭ１が停止し、ビット１１ａの回転が停止する。ここで、冷却室１３へのエアー供給を再開する。
【００７８】
ビット１１ａが冷却室１３に入ると、仕切弁Ｖ１が閉となり、ビット１１ａが室温に下がるまでエアー供給が継続される。以上の過程を経て、水平排出管Ｌ１と鉛直排出管Ｌ２の付着物の除去が確認されたら、エアー供給部１７からのエアー供給を停止し、仕切弁Ｖ２を開とすることで、鉛直排出管Ｌ２に落下した原料を系外に排出することができる。
【００７９】
（具体的実施例）
塩化炉１に、本発明の塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ１及び塩化炉開口部内付着除去装置Ｓ２を装着して、原料投入口２および原料抜出口３の掃除を３回／日定期的に行わせ、６ヶ月間運転したが、各装置に異常は認められず、また原料投入または原料抜き出しが中断または停止することはなかった。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように、本発明の塩化炉開口部内付着除去装置を用いることにより、塩化炉開口部の付着物除去作業が自動化され、効率的に付着物の除去を行うことが可能となる。
【００８１】
また、上記塩化炉開口部内付着除去装置において、原料投入口または原料取出口を掃除した後の掻取り刃は、５００乃至６００℃の高温に曝されるが、自動化によりその時間を短時間に制限することがでで、安価な材料を用いつつも強度低下や腐食の進行が抑えられ、実用上高い効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塩化炉開口部内付着除去装置により塩化炉内にある原料投入口の付着物を除去する構成を示す説明図である。
【図２】図１に示す塩化炉開口部内付着除去装置を上から見た要部説明図である。
【図３】図１の構成で使用されるビット及び掻取り刃を示す説明図である。
【図４】図１の構成で使用されるビット及び掻取り刃を先端部側から見た状態を示す説明図である。
【図５】塩化炉開口部内付着除去装置により塩化炉内にある原料抜出口の付着物を除去する構成を示す説明図である。
【図６】図５の構成で使用されるビットを示す説明図である。
【符号の説明】
１  塩化炉
２  原料投入口
３  原料抜出口
１１ａ  ビット
１１ｂ  掻取り刃
１１ｃ  刃取着部
１１ｄ  係合部
１１ｅ  刃部
１１ｆ  先端部
１１ｇ  切れ目部
１２  駆動軸
１２ａ  フィン
１３  冷却室
１４  グランドシール
１５  ワイヤーブラシ
１６  フレーム
１７  駆動用チェーン
Ｌ１  水平排出管
Ｌ２  鉛直排出管
Ｍ１  駆動軸回転用モータ
Ｍ２  ビット・駆動軸移動用モータ
Ｖ１，Ｖ２  仕切弁
Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）  塩化炉開口部内付着除去装置
【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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