予熱機
【課題】原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくし、熱ガスの圧力損失の増加と偏流を防止して原料の予熱度合いを均一にする。
【解決手段】予熱機１００は、ケーシング１、内筒１ａ、原料投入部２、原料通路３における原料充填層４の上方に設けられたブリッジ状の構造物５、熱ガスが原料充填層４内に導入される熱ガス入口部６、導入された熱ガスが外部に排出される熱ガス出口部７、原料充填層４内における構造物５の近傍に、原料充填層４内から原料の粒子間に存在する小粒物および粉状物を熱ガス入口部６から導入された熱ガスとともに外部に抽出する抽気管８、および降下した原料を排出する原料排出機９を備える。抽気管８は、風量調整弁１０に接続され、原料充填層４内の熱ガスの一部はこの風量調整弁１０を経由して熱ガス出口部７から排出される熱ガスと合流する。
【解決手段】予熱機１００は、ケーシング１、内筒１ａ、原料投入部２、原料通路３における原料充填層４の上方に設けられたブリッジ状の構造物５、熱ガスが原料充填層４内に導入される熱ガス入口部６、導入された熱ガスが外部に排出される熱ガス出口部７、原料充填層４内における構造物５の近傍に、原料充填層４内から原料の粒子間に存在する小粒物および粉状物を熱ガス入口部６から導入された熱ガスとともに外部に抽出する抽気管８、および降下した原料を排出する原料排出機９を備える。抽気管８は、風量調整弁１０に接続され、原料充填層４内の熱ガスの一部はこの風量調整弁１０を経由して熱ガス出口部７から排出される熱ガスと合流する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、窯業などにおいてケーシング内に粒状物原料を充填してケーシングに導入される熱ガスにより粒状物原料を加熱する予熱機に関する。
【背景技術】
【０００２】
竪型予熱装置として知られたいわゆる原料充填層式の予熱装置においては、原料は予熱装置の上方から内部に投入され、この予熱装置の下部（底部）に設けられた原料排出機により装置外へ排出されるように構成されている。このため、予熱装置内に上方から投入される原料は、重力の法則にしたがって予熱装置内を上方から下方に向かい移動する。
【０００３】
一方、投入された原料を加熱するための加熱用の熱ガスは、予熱装置の下方や原料充填層の中間部辺りから原料充填層内に導入され、上方に向かって移動して原料充填層の上端を経由し、この原料充填層の上部に形成される空間を経て予熱装置外に排出される。
【０００４】
この熱ガスは、予熱装置の原料充填層内における原料粒子間の空隙を通過して流れるため、この原料粒子間に存在する小さな原料や粉状の原料は、この熱ガスに同伴して上方に搬送される（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２５２６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の予熱機では、投入される原料の粒度が大きく粒度範囲が狭い場合や、予定した原料粒度よりも小さな小粒原料が少ない場合には、操業上の問題は起こりにくいとされているが、投入される原料として小粒原料や粉状原料が多く含まれている場合には、熱ガスによってこれらの原料が搬送されて原料充填層内を上昇し、熱ガスの温度が低下すると共に搬送可能な粒子径が小さくなり、それまで搬送されてきた大きな粒子の原料の搬送がなされず、原料粒子間の空隙を小さくしてしまう。
【０００６】
また、予熱装置の上部の空間で熱ガス速度が急激に低下するため、原料充填層の上端まで達した被搬送粒子の一部は原料充填層上端部に落下する。落下した小粒子は原料に巻き込まれて下方に移動するが、下方から来る熱ガスによって再度搬送され上方に移動する。このように、原料充填層式の予熱装置内では、上記のような現象を繰り返しているため、予熱装置の原料充填層内には小粒物が循環することとなる。
【０００７】
したがって、原料充填層内の原料粒度は、予熱装置に投入前の粒度よりも、投入後の粒度の方が小径側にずれるという傾向があるが、原料粒度が小径側にずれると、原料充填層を通過する熱ガスの圧力損失が増加するという問題が発生する。また、予熱装置内において、原料粒度が局所的に小径側にずれて小粒物の偏積が起こると熱ガスの偏流を助長して原料の予熱の度合いが不均一になる傾向があるなど、予熱装置の予熱機能を低下させてしまう問題が発生する可能性がある。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくすることによって、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止するとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層下端の排出部の原料の予熱度合いを均一にすることができる予熱機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る予熱機は、ケーシング内に粒状物原料を充填して前記粒状物原料の充填層を形成し、前記ケーシングの熱ガス入口部から前記ケーシング内に導入され前記充填層を下方から上方へと移動し前記ケーシングの上端の熱ガス出口部から排出される熱ガスによって前記粒状物原料を加熱する予熱機であって、前記熱ガス入口部から熱ガス出口部の間の前記充填層内に連通し、前記充填層内から前記粒状物原料の粒子間に存在する小粒状物および粉状物を前記熱ガスとともに抽出する抽気部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る予熱機は、上記のように構成したことにより、原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができるとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層下端の排出部の原料の予熱度合いを均一にすることができる。
【００１１】
また、例えば前記原料層内に少なくとも一部が埋没する構造物を設け、前記構造物の下方の自由息角面により形成される空間部に前記抽気部を配してもよい。
【００１２】
さらに、例えば前記構造物の下方の自由息角面よりも下方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成してもよい。
【００１３】
また、例えば前記構造物の下方の自由息角面よりも上方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から分岐する複数の枝管をその先端が前記原料充填層内に埋没するように設置して、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成してもよい。
【００１４】
また、例えば前記給気管を前記自由息角面により形成される空間部を形成可能な形状としてもよい。
【００１５】
なお、前記構造物は、例えばブリッジ状またはフード状の形状からなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る予熱機によれば、原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができるとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層下端の排出部の原料の予熱度合いを均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付の図面を参照して、この発明に係る予熱機の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る予熱機１００は、図中一点鎖線を中心軸とする筒状のケーシング１と、このケーシング１と同軸配置されて環状の原料通路３を形成する内筒１ａと、エアシール機構などを経由した粒状物原料（以下、「原料」と略記する。）が図中実線矢印Ｄ方向に投入される原料投入部２と、この原料投入部２から続く原料通路３の周方向の複数箇所における原料充填層４の上方に設けられたブリッジ状の構造物５とを備える。
【００２０】
また、予熱機１００は、ケーシング１の下端側に、図示しないバーナなどで加熱された図１中実線矢印Ｇで示す熱ガスが原料充填層４内に導入される熱ガス入口部６を備えるとともに、ケーシング１の上端側に、この熱ガス入口部６から原料充填層４内に導入された熱ガスが外部に排出される熱ガス出口部７を備える。
【００２１】
また、予熱機１００は、熱ガス入口部６と熱ガス出口部７の間であって、原料充填層４内における構造物５の近傍に、原料充填層４内から原料の粒子間に存在する小粒物および粉状物を熱ガス入口部６から導入された熱ガスとともに外部に抽出する抽気部としての抽気管８と、ケーシング１の下端側に、加熱され図中実線矢印Ｆ方向に降下した原料を排出するプッシャ式などの原料排出機９とを備える。なお、抽気管８は、風量調整弁１０に接続され、原料充填層４内の熱ガスの一部はこの風量調整弁１０を経由して熱ガス出口部７から排出される熱ガスと合流する。
【００２２】
なお、原料の加熱に関する技術は公知のものであるため、ここでは説明を省略するが、このように構成された予熱機１００では、抽気管８を原料充填層４内に設け、熱ガスの一部を熱ガス入口部６と熱ガス出口部７の間で抽気するようにしたため、原料充填層４内を滞留する原料よりも小径な小粒原料（小粒物）や粉状原料（粉状物）の原料充填層４内での割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができる。また、熱ガスの偏流を防止して原料充填層４の下端における原料排出機９での原料の予熱度合いを均一にすることが可能となる。この場合、例えば構造物５は設けられていなくてもよい。
【００２３】
しかし、上記のように構造物５を設けることによって、上記の効果をより顕著なものにすることができるようになる。すなわち、原料充填層４内に少なくとも一部が埋没するように構造物５を設置し、その構造物５の下方に自由息角面５ａにより形成される空間Ｓから熱ガスの一部を風量調節弁１０を具備した抽気管８を経由して抽気し、原料充填層４内の粒子間に存在する小粒物および粉状物を抜き出すことで、熱ガスの圧力損失の増加や偏流を防止することができる。この効果についての詳細は後述する。
【００２４】
なお、図２に示すように、構造物５は、例えば耐火煉瓦により構成され、円周方向に所定の幅を有し、その断面形状は頂部が尖って上部に二等辺三角形の斜面に相当する面が形成されている。また、構造物５の下部には凹み部５ｂが形成されている。そして、自由息角面５ａと構造物５の下部との間に空間Ｓが形成されている。また、熱ガス入口部６の近傍には、熱ガス入口部６の下方から落下する原料の動きと熱ガスの動きを規制するための原料規制構造物１１が設けられている。
【００２５】
なお、前述の実施形態においては、構造物５を耐火煉瓦で構成したが、構造物５を構成する材質がこれに限るものでないことは勿論であって、温度条件や強度等、予熱機１００内での使用条件を満足させるものであれば、金属やセラミック等、その他の材質で構成してもよい。
【００２６】
また、前述の実施形態においては、構造物５の好ましい形態の一例として、上方から流れてくる原料の流れを阻害しないように、構造物５の上部に二等辺三角形の斜面に相当する面を形成した。しかし、構造物５の上部の形状はこれに限るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば上部の断面形状が円弧状、流線型、矩形、あるいはその他の形状であってもよい。
【００２７】
さらに、前述の実施形態においては、構造物５の好ましい一例として、構造物５の下を流れるガスの流路面積を大きくするため、下部の形状に凹み部５ｂを形成した。特に、構造物５を耐火煉瓦で構成しようとした場合には、図３に示すように、複数個の耐火煉瓦ブロック５ｃをアーチ型に組んでブリッジ状に構成した構造物５としなければならないことがあるが、そのような場合には部分的にガス流路が狭くなる可能性があるため、凹み部５ｂを形成してガス流路を大きくする上記構造の効果は大きいといえる。
【００２８】
しかし、本発明においては、構造物５の下部の形状はこれに限るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば凹み部５ｂを設けずに平坦な形状としてもよく、円弧状に湾曲させた形状としてもよく、あるいはその他の形状であってもよい。
【００２９】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図５は、図４のＢ−Ｂ’断面を簡易的に説明するための説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略し、本発明に特に関係しない部分については明記しないことがあるとする。
【００３０】
図４および図５に示すように、第２の実施形態に係る予熱機１０１は、熱ガス入口部６ｃが内筒１ａの中間部（すなわち、原料充填層４の中間部）に設けられ、この熱ガス入口部６ｃの上方に構造物５と同様の形状の熱ガス入口部構造物６ａが設けられている点が、先の第１の実施形態に係る予熱機１００と相違している。
【００３１】
すなわち、第１の実施形態に係る予熱機１００では、原料加熱用の熱ガスがケーシング１の下端側に設けられた熱ガス入口部６から原料充填層４内に導入されたが、第２の実施形態に係る予熱機１０１は、ケーシング１の中間部に設けられた熱ガス入口部６ｃから熱ガスが導入され、熱ガス入口部構造物６ａの下方の安息角面６ｂで形成された空間Ｓａに熱ガスが一旦導入された上で、さらに原料充填層４内に熱ガスが分散導入されて原料を加熱するものである。
【００３２】
この第２の実施形態に係る予熱機１０１においても、原料充填層４内を滞留する小粒物や粉状物の原料充填層４内での割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができるとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層４の下端における原料排出機９での原料の予熱度合いを均一にすることができる。
【００３３】
ここで、上記第１および第２の実施形態のいずれの場合も、予熱機１００，１０１の原料充填層４を通過する熱ガスの温度は導入時点で最も高く、原料充填層４内を上昇するにしたがい、その熱が原料の加熱により消費されるため、熱ガスの温度は降下する。すなわち、例えば第１の実施形態に係る予熱機１００において構造物５を具備しない場合は、原料規制構造物１１を通過後、熱ガスが通過する空塔断面積は変化しないにもかかわらず、実質的ガス流速は次のように低下する。
【００３４】
【数１】
【００３５】
【数２】
【００３６】
ここで、予熱機１００，１０１を例に挙げて式１および式２を用いて、その一例を計算する。
入口ガス温度：１１００℃
排ガス温度：３００℃
入口ガス圧力：−２０ｍｍＡｑ
排ガス圧力：−５００ｍｍＡｑ
【００３７】
これらを式１にそれぞれ代入すると、
入口：Ｖｔｉ＝Ｖｏ×｛（２７３＋１１００）／２７３｝×｛１０３３０／（１０３３０−２０）｝＝５．０３９Ｖｏ
出口：Ｖｔｏ＝Ｖｏ×｛（２７３＋３００）／２７３｝×｛１０３３０／（１０３３０−５００）｝＝２．２２７Ｖｏ
【００３８】
したがって、式２より、空塔断面積が変化しない場合には出口ガス速度／入口ガス速度＝２．２２７／５．０３９＝０．４４２であり、ガス流速は４４．２％に低下する。
【００３９】
一方、原料の球状の粒子１個がガス中にある場合、ガス速度と粒子径の関係は次のように表される。
【００４０】
【数３】
【００４１】
上記の詳細な計算は省略するが、取り扱う原料の性状、加熱用の熱ガスの性状により前記の数字は異なり、例えばＤｐｏ／Ｄｐｉ＝０．３〜０．５の範囲にある予熱機１００，１０１において、熱ガス入口部６，６ｃでは粒子径Ｄｐｉの原料が熱ガスにより上方に向かい搬送され得るが、真新しい原料充填層４の上端部ではＤｐｉの３０〜５０％の径の粒子しか搬送されないこととなる。
【００４２】
したがって、熱ガス入口部６，６ｃで上方に向かい原料充填層４の粒子間空間を搬送された原料粒子は、途中で搬送が中止され、他の原料に随伴して原料充填層４を下降するが、下降した量に相当する量が新たに搬送されてきて補充されるという現象を繰り返し、最終的には上述したように新しく投入される原料の粒度に比べ、小粒径側が増加した粒度を示すようになる。
【００４３】
原料充填層４を形成する原料の粒子間に比較的小さい粒子径の原料が存在することによって空隙率を低下させ、熱ガスの圧力損失を増大させる結果となる。したがって、第１および第２の実施形態の予熱機１００，１０１の構造物５を原料充填層４の途中（中間部）または上端近傍に設置し、構造物５の直下に空間Ｓを形成し、熱ガスの一部をこの空間Ｓを経由して抽気管８により予熱機１００，１０１外に取り出せるようにすることによって、原料充填層４内を上昇してくる熱ガスを構造物５の下方の空間Ｓに集めることが可能となる。
【００４４】
そして、このように熱ガスを集中させることにより、構造物５がない場合に比べて、構造物５の下方の原料充填層４内の実質上のガス流速は増加する。こうしてガス流速が増加することにより、構造物５の下方の空間Ｓ近傍の原料充填層４内に存在する小粒物または粉状物を構造物５の下方の空間Ｓ内に抜き出すことが可能となる。また、この空間Ｓの寸法を最適化することにより、熱ガス中に浮遊している原料を熱ガスに同伴させてスムーズに予熱機１００，１０１外に搬出することが可能である。
【００４５】
さらに、この空間Ｓに引き込まれず、そのまま原料充填層４内を上昇する熱ガスの量は、この空間Ｓから抜き出すガス量を風量調整弁１０によって最適化することにより、ガス流速を低下させることが可能になるため、原料充填層４の上端に到達する小粒原料の径はさらに小さくなるとともに、その量も低減され、新しく投入される原料に随伴して降下し易くなる。こうして降下した小粒物や粉状物の一部は、構造物５の下方の空間Ｓに熱ガスによって移動し、予熱機１００，１０１外に搬出される。
【００４６】
このようにして、原料粒子間に滞留する小粒物や粉状物の予熱機１００，１０１外への搬出量が多くなる結果として、粒子間空間の空隙が確保され圧力損失の経時的上昇が防止されるとともに、熱ガスの偏流を防止する効果があるため、原料排出機９における横断面での原料の加熱度をより均一にすることができる。
【００４７】
なお、第２の実施形態に係る予熱機１０１のように、原料充填層４の中間部から熱ガスを導入する方式の場合には、次の機能も付帯される。すなわち、図４に示すように、熱ガスは、熱ガス入口部６ｃから熱ガス入口部構造物６ａの下方の空間Ｓａに向かい流れる間に、原料通路３を横切るように流れる。また、熱ガス入口部構造物６ａの下方の空間Ｓａから構造物５の下方の空間Ｓへの熱ガスの流れは、構造物５の横断面方向で均一になり易く、これにより圧力損失低減効果があるばかりでなく、原料の予熱度合いを横断面上でより均一にすることができる。
【００４８】
また、熱ガス入口部構造物６ａ周辺の原料の流れが促進化され、構造物５の上方の小粒物や粉状物の原料同伴による降下を促進できるため、小粒物や粉状物の滞留がより減少する効果を有する。
【００４９】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図７は、図６のＣ−Ｃ’断面を簡易的に説明するための説明図である。図６および図７に示すように、第３の実施形態に係る予熱機１０２は、原料充填層４の上方に構造物５を設け、この構造物５の下方の空間Ｓのさらに下方の原料充填層４にガスを供給するガス体供給管１２を設けた点が第１の実施形態に係る予熱機１００と相違している。
【００５０】
この予熱機１０２では、ガス供給ファン１３によって、熱ガス入口部６から導入される熱ガスとは別のガス体をガス体供給管１２を介して原料充填層４内に噴出させ、熱ガス入口部６から導入されて上昇してくる熱ガスと合流させて小粒物や粉状物の分離作用を強化したものである。
【００５１】
なお、ガス体供給管１２を介して原料充填層４内に供給するガスは、常温空気でもその効果はあるが、構造物５の下の空間Ｓから抜き出す熱ガスの温度より高い温度のガスの方が予熱機１０２の機能目的上好ましい。またガスの供給は実際の状況に応じ、連続または断続的に実施される。このガス体供給管１２を設ける構成は、第２の実施形態に係る予熱機１０１にも適用することができる。
【００５２】
図８は、このガス体供給管１２の別の設置例を示す説明図である。図８に示すように、ガス体供給管１２は、例えば構造物５の下方に形成される自由息角面５ａよりも上方に設置され、このガス体供給管１２から分岐する複数の枝管１２ａを構造物５の下方の空間Ｓのさらに下方の原料充填層４内に差し込むようにして構成される。このようにして別のガス体を原料充填層４に供給しても、同様の効果を得ることができる。
【００５３】
図９は、このガス体供給管１２のさらに別の設置例を示す説明図である。図９に示すように、ガス体供給管１２は、例えば構造物５と一体的に構成され、この構造物５の下方の原料充填層４に枝管１２ａの一部が埋没するように設置されている。このようにして別のガス体を原料充填層に供給しても、同様の効果を得ることができる。また、構造物５を例えば金属で構成した場合には、図１０および図１１に示すように、構造物５の内側の空間部分をガス体供給管１２として利用してガスを供給する構成としてもよい。
【００５４】
なお、上述したガス体供給管１２は、構造物５の自由息角面５ａにより形成される空間Ｓを形成可能な形状で構成されており、枝管１２ａとともに、ガスを噴出可能な複数のノズル（図示せず）を備えていてもよく、少なくとも１つ配置されればよい。
【００５５】
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図１３は、図１２のＤ−Ｄ’断面を簡易的に説明するための説明図である。図１２および図１３に示すように、第４の実施形態に係る予熱機１０３は、原料充填層４の上方に設けられた構造物５０の構成が異なっている点が、第１の実施形態に係る予熱機１００と相違している。
【００５６】
すなわち、第４の実施形態に係る予熱機１０３の構造物５０は、上述した構造物５のようなブリッジ状の形状ではなく、フード状（円筒状）の形状を有している。そして、下方には金網５１が取り付けられており、この金網５１の下方に空間Ｓが形成される構造を備えている。その他の作用や効果は、第１の実施形態に係る予熱機１００と同様である。なお、第４の実施形態においては、好ましい一例として、フード状の構造物５の下部に金網５１を配して抽気する原料の粒径を調整できる構成とした。しかし、抽気する原料の粒径を金網５１で調整する必要がなければ、金網５１を使用しなくてもよい。
【００５７】
以上述べたように、上述した第１〜第４の実施形態に係る予熱機１００〜１０３によれば、原料の予熱性能の向上や、省エネルギーの達成とともに、同一規模の予熱機に適用した場合には処理能力を向上させることができるようになるとともに、平均粒度のより小さい原料の処理を行うことができるようになる。また、原料を加熱することによって、粉状物や小粒物が増加する特性を有する原料の処理が可能となるとともに、予熱機１００〜１０３の熱源としてダストなどを多く含む熱ガスを利用することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明に係る予熱機は、粒状物原料の加熱に有用であり、特に、窯業分野などに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る予熱機の構造物の他の構成を説明するための縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【図８】ガス体供給管の別の設置例を示す説明図である。
【図９】ガス体供給管のさらに別の設置例を示す説明図である。
【図１０】ガス体供給管の別の構成を示す説明図である。
【図１１】ガス体供給管のさらに別の構成を示す説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ケーシング
２ 原料投入部
３ 原料通路
４ 原料充填層
５ 構造物
５ａ 自由息角面
５ｂ 凹み部
６ 熱ガス入口部
６ａ 熱ガス入口構造物
６ｂ 安息角面
６ｃ 熱ガス入口部
７ 熱ガス出口部
８ 抽気管
９ 原料排出機
１０ 風量調整弁
１１ 原料規制構造物
１２ ガス体供給管
１２ａ 枝管
１００ 予熱機
【技術分野】
【０００１】
この発明は、窯業などにおいてケーシング内に粒状物原料を充填してケーシングに導入される熱ガスにより粒状物原料を加熱する予熱機に関する。
【背景技術】
【０００２】
竪型予熱装置として知られたいわゆる原料充填層式の予熱装置においては、原料は予熱装置の上方から内部に投入され、この予熱装置の下部（底部）に設けられた原料排出機により装置外へ排出されるように構成されている。このため、予熱装置内に上方から投入される原料は、重力の法則にしたがって予熱装置内を上方から下方に向かい移動する。
【０００３】
一方、投入された原料を加熱するための加熱用の熱ガスは、予熱装置の下方や原料充填層の中間部辺りから原料充填層内に導入され、上方に向かって移動して原料充填層の上端を経由し、この原料充填層の上部に形成される空間を経て予熱装置外に排出される。
【０００４】
この熱ガスは、予熱装置の原料充填層内における原料粒子間の空隙を通過して流れるため、この原料粒子間に存在する小さな原料や粉状の原料は、この熱ガスに同伴して上方に搬送される（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２５２６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の予熱機では、投入される原料の粒度が大きく粒度範囲が狭い場合や、予定した原料粒度よりも小さな小粒原料が少ない場合には、操業上の問題は起こりにくいとされているが、投入される原料として小粒原料や粉状原料が多く含まれている場合には、熱ガスによってこれらの原料が搬送されて原料充填層内を上昇し、熱ガスの温度が低下すると共に搬送可能な粒子径が小さくなり、それまで搬送されてきた大きな粒子の原料の搬送がなされず、原料粒子間の空隙を小さくしてしまう。
【０００６】
また、予熱装置の上部の空間で熱ガス速度が急激に低下するため、原料充填層の上端まで達した被搬送粒子の一部は原料充填層上端部に落下する。落下した小粒子は原料に巻き込まれて下方に移動するが、下方から来る熱ガスによって再度搬送され上方に移動する。このように、原料充填層式の予熱装置内では、上記のような現象を繰り返しているため、予熱装置の原料充填層内には小粒物が循環することとなる。
【０００７】
したがって、原料充填層内の原料粒度は、予熱装置に投入前の粒度よりも、投入後の粒度の方が小径側にずれるという傾向があるが、原料粒度が小径側にずれると、原料充填層を通過する熱ガスの圧力損失が増加するという問題が発生する。また、予熱装置内において、原料粒度が局所的に小径側にずれて小粒物の偏積が起こると熱ガスの偏流を助長して原料の予熱の度合いが不均一になる傾向があるなど、予熱装置の予熱機能を低下させてしまう問題が発生する可能性がある。
【０００８】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくすることによって、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止するとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層下端の排出部の原料の予熱度合いを均一にすることができる予熱機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る予熱機は、ケーシング内に粒状物原料を充填して前記粒状物原料の充填層を形成し、前記ケーシングの熱ガス入口部から前記ケーシング内に導入され前記充填層を下方から上方へと移動し前記ケーシングの上端の熱ガス出口部から排出される熱ガスによって前記粒状物原料を加熱する予熱機であって、前記熱ガス入口部から熱ガス出口部の間の前記充填層内に連通し、前記充填層内から前記粒状物原料の粒子間に存在する小粒状物および粉状物を前記熱ガスとともに抽出する抽気部を設けたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る予熱機は、上記のように構成したことにより、原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができるとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層下端の排出部の原料の予熱度合いを均一にすることができる。
【００１１】
また、例えば前記原料層内に少なくとも一部が埋没する構造物を設け、前記構造物の下方の自由息角面により形成される空間部に前記抽気部を配してもよい。
【００１２】
さらに、例えば前記構造物の下方の自由息角面よりも下方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成してもよい。
【００１３】
また、例えば前記構造物の下方の自由息角面よりも上方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から分岐する複数の枝管をその先端が前記原料充填層内に埋没するように設置して、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成してもよい。
【００１４】
また、例えば前記給気管を前記自由息角面により形成される空間部を形成可能な形状としてもよい。
【００１５】
なお、前記構造物は、例えばブリッジ状またはフード状の形状からなる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る予熱機によれば、原料充填層内に滞留する小粒原料や粉状原料の割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができるとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層下端の排出部の原料の予熱度合いを均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、添付の図面を参照して、この発明に係る予熱機の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【００１９】
図１および図２に示すように、第１の実施形態に係る予熱機１００は、図中一点鎖線を中心軸とする筒状のケーシング１と、このケーシング１と同軸配置されて環状の原料通路３を形成する内筒１ａと、エアシール機構などを経由した粒状物原料（以下、「原料」と略記する。）が図中実線矢印Ｄ方向に投入される原料投入部２と、この原料投入部２から続く原料通路３の周方向の複数箇所における原料充填層４の上方に設けられたブリッジ状の構造物５とを備える。
【００２０】
また、予熱機１００は、ケーシング１の下端側に、図示しないバーナなどで加熱された図１中実線矢印Ｇで示す熱ガスが原料充填層４内に導入される熱ガス入口部６を備えるとともに、ケーシング１の上端側に、この熱ガス入口部６から原料充填層４内に導入された熱ガスが外部に排出される熱ガス出口部７を備える。
【００２１】
また、予熱機１００は、熱ガス入口部６と熱ガス出口部７の間であって、原料充填層４内における構造物５の近傍に、原料充填層４内から原料の粒子間に存在する小粒物および粉状物を熱ガス入口部６から導入された熱ガスとともに外部に抽出する抽気部としての抽気管８と、ケーシング１の下端側に、加熱され図中実線矢印Ｆ方向に降下した原料を排出するプッシャ式などの原料排出機９とを備える。なお、抽気管８は、風量調整弁１０に接続され、原料充填層４内の熱ガスの一部はこの風量調整弁１０を経由して熱ガス出口部７から排出される熱ガスと合流する。
【００２２】
なお、原料の加熱に関する技術は公知のものであるため、ここでは説明を省略するが、このように構成された予熱機１００では、抽気管８を原料充填層４内に設け、熱ガスの一部を熱ガス入口部６と熱ガス出口部７の間で抽気するようにしたため、原料充填層４内を滞留する原料よりも小径な小粒原料（小粒物）や粉状原料（粉状物）の原料充填層４内での割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができる。また、熱ガスの偏流を防止して原料充填層４の下端における原料排出機９での原料の予熱度合いを均一にすることが可能となる。この場合、例えば構造物５は設けられていなくてもよい。
【００２３】
しかし、上記のように構造物５を設けることによって、上記の効果をより顕著なものにすることができるようになる。すなわち、原料充填層４内に少なくとも一部が埋没するように構造物５を設置し、その構造物５の下方に自由息角面５ａにより形成される空間Ｓから熱ガスの一部を風量調節弁１０を具備した抽気管８を経由して抽気し、原料充填層４内の粒子間に存在する小粒物および粉状物を抜き出すことで、熱ガスの圧力損失の増加や偏流を防止することができる。この効果についての詳細は後述する。
【００２４】
なお、図２に示すように、構造物５は、例えば耐火煉瓦により構成され、円周方向に所定の幅を有し、その断面形状は頂部が尖って上部に二等辺三角形の斜面に相当する面が形成されている。また、構造物５の下部には凹み部５ｂが形成されている。そして、自由息角面５ａと構造物５の下部との間に空間Ｓが形成されている。また、熱ガス入口部６の近傍には、熱ガス入口部６の下方から落下する原料の動きと熱ガスの動きを規制するための原料規制構造物１１が設けられている。
【００２５】
なお、前述の実施形態においては、構造物５を耐火煉瓦で構成したが、構造物５を構成する材質がこれに限るものでないことは勿論であって、温度条件や強度等、予熱機１００内での使用条件を満足させるものであれば、金属やセラミック等、その他の材質で構成してもよい。
【００２６】
また、前述の実施形態においては、構造物５の好ましい形態の一例として、上方から流れてくる原料の流れを阻害しないように、構造物５の上部に二等辺三角形の斜面に相当する面を形成した。しかし、構造物５の上部の形状はこれに限るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば上部の断面形状が円弧状、流線型、矩形、あるいはその他の形状であってもよい。
【００２７】
さらに、前述の実施形態においては、構造物５の好ましい一例として、構造物５の下を流れるガスの流路面積を大きくするため、下部の形状に凹み部５ｂを形成した。特に、構造物５を耐火煉瓦で構成しようとした場合には、図３に示すように、複数個の耐火煉瓦ブロック５ｃをアーチ型に組んでブリッジ状に構成した構造物５としなければならないことがあるが、そのような場合には部分的にガス流路が狭くなる可能性があるため、凹み部５ｂを形成してガス流路を大きくする上記構造の効果は大きいといえる。
【００２８】
しかし、本発明においては、構造物５の下部の形状はこれに限るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、例えば凹み部５ｂを設けずに平坦な形状としてもよく、円弧状に湾曲させた形状としてもよく、あるいはその他の形状であってもよい。
【００２９】
図４は、本発明の第２の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図５は、図４のＢ−Ｂ’断面を簡易的に説明するための説明図である。なお、以降において、既に説明した部分と重複する箇所には同一の符号を付して説明を省略し、本発明に特に関係しない部分については明記しないことがあるとする。
【００３０】
図４および図５に示すように、第２の実施形態に係る予熱機１０１は、熱ガス入口部６ｃが内筒１ａの中間部（すなわち、原料充填層４の中間部）に設けられ、この熱ガス入口部６ｃの上方に構造物５と同様の形状の熱ガス入口部構造物６ａが設けられている点が、先の第１の実施形態に係る予熱機１００と相違している。
【００３１】
すなわち、第１の実施形態に係る予熱機１００では、原料加熱用の熱ガスがケーシング１の下端側に設けられた熱ガス入口部６から原料充填層４内に導入されたが、第２の実施形態に係る予熱機１０１は、ケーシング１の中間部に設けられた熱ガス入口部６ｃから熱ガスが導入され、熱ガス入口部構造物６ａの下方の安息角面６ｂで形成された空間Ｓａに熱ガスが一旦導入された上で、さらに原料充填層４内に熱ガスが分散導入されて原料を加熱するものである。
【００３２】
この第２の実施形態に係る予熱機１０１においても、原料充填層４内を滞留する小粒物や粉状物の原料充填層４内での割合を少なくし、熱ガスの圧力損失が過度に増加することを防止することができるとともに、熱ガスの偏流を防止して原料充填層４の下端における原料排出機９での原料の予熱度合いを均一にすることができる。
【００３３】
ここで、上記第１および第２の実施形態のいずれの場合も、予熱機１００，１０１の原料充填層４を通過する熱ガスの温度は導入時点で最も高く、原料充填層４内を上昇するにしたがい、その熱が原料の加熱により消費されるため、熱ガスの温度は降下する。すなわち、例えば第１の実施形態に係る予熱機１００において構造物５を具備しない場合は、原料規制構造物１１を通過後、熱ガスが通過する空塔断面積は変化しないにもかかわらず、実質的ガス流速は次のように低下する。
【００３４】
【数１】
【００３５】
【数２】
【００３６】
ここで、予熱機１００，１０１を例に挙げて式１および式２を用いて、その一例を計算する。
入口ガス温度：１１００℃
排ガス温度：３００℃
入口ガス圧力：−２０ｍｍＡｑ
排ガス圧力：−５００ｍｍＡｑ
【００３７】
これらを式１にそれぞれ代入すると、
入口：Ｖｔｉ＝Ｖｏ×｛（２７３＋１１００）／２７３｝×｛１０３３０／（１０３３０−２０）｝＝５．０３９Ｖｏ
出口：Ｖｔｏ＝Ｖｏ×｛（２７３＋３００）／２７３｝×｛１０３３０／（１０３３０−５００）｝＝２．２２７Ｖｏ
【００３８】
したがって、式２より、空塔断面積が変化しない場合には出口ガス速度／入口ガス速度＝２．２２７／５．０３９＝０．４４２であり、ガス流速は４４．２％に低下する。
【００３９】
一方、原料の球状の粒子１個がガス中にある場合、ガス速度と粒子径の関係は次のように表される。
【００４０】
【数３】
【００４１】
上記の詳細な計算は省略するが、取り扱う原料の性状、加熱用の熱ガスの性状により前記の数字は異なり、例えばＤｐｏ／Ｄｐｉ＝０．３〜０．５の範囲にある予熱機１００，１０１において、熱ガス入口部６，６ｃでは粒子径Ｄｐｉの原料が熱ガスにより上方に向かい搬送され得るが、真新しい原料充填層４の上端部ではＤｐｉの３０〜５０％の径の粒子しか搬送されないこととなる。
【００４２】
したがって、熱ガス入口部６，６ｃで上方に向かい原料充填層４の粒子間空間を搬送された原料粒子は、途中で搬送が中止され、他の原料に随伴して原料充填層４を下降するが、下降した量に相当する量が新たに搬送されてきて補充されるという現象を繰り返し、最終的には上述したように新しく投入される原料の粒度に比べ、小粒径側が増加した粒度を示すようになる。
【００４３】
原料充填層４を形成する原料の粒子間に比較的小さい粒子径の原料が存在することによって空隙率を低下させ、熱ガスの圧力損失を増大させる結果となる。したがって、第１および第２の実施形態の予熱機１００，１０１の構造物５を原料充填層４の途中（中間部）または上端近傍に設置し、構造物５の直下に空間Ｓを形成し、熱ガスの一部をこの空間Ｓを経由して抽気管８により予熱機１００，１０１外に取り出せるようにすることによって、原料充填層４内を上昇してくる熱ガスを構造物５の下方の空間Ｓに集めることが可能となる。
【００４４】
そして、このように熱ガスを集中させることにより、構造物５がない場合に比べて、構造物５の下方の原料充填層４内の実質上のガス流速は増加する。こうしてガス流速が増加することにより、構造物５の下方の空間Ｓ近傍の原料充填層４内に存在する小粒物または粉状物を構造物５の下方の空間Ｓ内に抜き出すことが可能となる。また、この空間Ｓの寸法を最適化することにより、熱ガス中に浮遊している原料を熱ガスに同伴させてスムーズに予熱機１００，１０１外に搬出することが可能である。
【００４５】
さらに、この空間Ｓに引き込まれず、そのまま原料充填層４内を上昇する熱ガスの量は、この空間Ｓから抜き出すガス量を風量調整弁１０によって最適化することにより、ガス流速を低下させることが可能になるため、原料充填層４の上端に到達する小粒原料の径はさらに小さくなるとともに、その量も低減され、新しく投入される原料に随伴して降下し易くなる。こうして降下した小粒物や粉状物の一部は、構造物５の下方の空間Ｓに熱ガスによって移動し、予熱機１００，１０１外に搬出される。
【００４６】
このようにして、原料粒子間に滞留する小粒物や粉状物の予熱機１００，１０１外への搬出量が多くなる結果として、粒子間空間の空隙が確保され圧力損失の経時的上昇が防止されるとともに、熱ガスの偏流を防止する効果があるため、原料排出機９における横断面での原料の加熱度をより均一にすることができる。
【００４７】
なお、第２の実施形態に係る予熱機１０１のように、原料充填層４の中間部から熱ガスを導入する方式の場合には、次の機能も付帯される。すなわち、図４に示すように、熱ガスは、熱ガス入口部６ｃから熱ガス入口部構造物６ａの下方の空間Ｓａに向かい流れる間に、原料通路３を横切るように流れる。また、熱ガス入口部構造物６ａの下方の空間Ｓａから構造物５の下方の空間Ｓへの熱ガスの流れは、構造物５の横断面方向で均一になり易く、これにより圧力損失低減効果があるばかりでなく、原料の予熱度合いを横断面上でより均一にすることができる。
【００４８】
また、熱ガス入口部構造物６ａ周辺の原料の流れが促進化され、構造物５の上方の小粒物や粉状物の原料同伴による降下を促進できるため、小粒物や粉状物の滞留がより減少する効果を有する。
【００４９】
図６は、本発明の第３の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図７は、図６のＣ−Ｃ’断面を簡易的に説明するための説明図である。図６および図７に示すように、第３の実施形態に係る予熱機１０２は、原料充填層４の上方に構造物５を設け、この構造物５の下方の空間Ｓのさらに下方の原料充填層４にガスを供給するガス体供給管１２を設けた点が第１の実施形態に係る予熱機１００と相違している。
【００５０】
この予熱機１０２では、ガス供給ファン１３によって、熱ガス入口部６から導入される熱ガスとは別のガス体をガス体供給管１２を介して原料充填層４内に噴出させ、熱ガス入口部６から導入されて上昇してくる熱ガスと合流させて小粒物や粉状物の分離作用を強化したものである。
【００５１】
なお、ガス体供給管１２を介して原料充填層４内に供給するガスは、常温空気でもその効果はあるが、構造物５の下の空間Ｓから抜き出す熱ガスの温度より高い温度のガスの方が予熱機１０２の機能目的上好ましい。またガスの供給は実際の状況に応じ、連続または断続的に実施される。このガス体供給管１２を設ける構成は、第２の実施形態に係る予熱機１０１にも適用することができる。
【００５２】
図８は、このガス体供給管１２の別の設置例を示す説明図である。図８に示すように、ガス体供給管１２は、例えば構造物５の下方に形成される自由息角面５ａよりも上方に設置され、このガス体供給管１２から分岐する複数の枝管１２ａを構造物５の下方の空間Ｓのさらに下方の原料充填層４内に差し込むようにして構成される。このようにして別のガス体を原料充填層４に供給しても、同様の効果を得ることができる。
【００５３】
図９は、このガス体供給管１２のさらに別の設置例を示す説明図である。図９に示すように、ガス体供給管１２は、例えば構造物５と一体的に構成され、この構造物５の下方の原料充填層４に枝管１２ａの一部が埋没するように設置されている。このようにして別のガス体を原料充填層に供給しても、同様の効果を得ることができる。また、構造物５を例えば金属で構成した場合には、図１０および図１１に示すように、構造物５の内側の空間部分をガス体供給管１２として利用してガスを供給する構成としてもよい。
【００５４】
なお、上述したガス体供給管１２は、構造物５の自由息角面５ａにより形成される空間Ｓを形成可能な形状で構成されており、枝管１２ａとともに、ガスを噴出可能な複数のノズル（図示せず）を備えていてもよく、少なくとも１つ配置されればよい。
【００５５】
図１２は、本発明の第４の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。また、図１３は、図１２のＤ−Ｄ’断面を簡易的に説明するための説明図である。図１２および図１３に示すように、第４の実施形態に係る予熱機１０３は、原料充填層４の上方に設けられた構造物５０の構成が異なっている点が、第１の実施形態に係る予熱機１００と相違している。
【００５６】
すなわち、第４の実施形態に係る予熱機１０３の構造物５０は、上述した構造物５のようなブリッジ状の形状ではなく、フード状（円筒状）の形状を有している。そして、下方には金網５１が取り付けられており、この金網５１の下方に空間Ｓが形成される構造を備えている。その他の作用や効果は、第１の実施形態に係る予熱機１００と同様である。なお、第４の実施形態においては、好ましい一例として、フード状の構造物５の下部に金網５１を配して抽気する原料の粒径を調整できる構成とした。しかし、抽気する原料の粒径を金網５１で調整する必要がなければ、金網５１を使用しなくてもよい。
【００５７】
以上述べたように、上述した第１〜第４の実施形態に係る予熱機１００〜１０３によれば、原料の予熱性能の向上や、省エネルギーの達成とともに、同一規模の予熱機に適用した場合には処理能力を向上させることができるようになるとともに、平均粒度のより小さい原料の処理を行うことができるようになる。また、原料を加熱することによって、粉状物や小粒物が増加する特性を有する原料の処理が可能となるとともに、予熱機１００〜１０３の熱源としてダストなどを多く含む熱ガスを利用することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明に係る予熱機は、粒状物原料の加熱に有用であり、特に、窯業分野などに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る予熱機の構造物の他の構成を説明するための縦断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【図８】ガス体供給管の別の設置例を示す説明図である。
【図９】ガス体供給管のさらに別の設置例を示す説明図である。
【図１０】ガス体供給管の別の構成を示す説明図である。
【図１１】ガス体供給管のさらに別の構成を示す説明図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る予熱機の一部を示す縦断面図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ’断面を簡易的に説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１ ケーシング
２ 原料投入部
３ 原料通路
４ 原料充填層
５ 構造物
５ａ 自由息角面
５ｂ 凹み部
６ 熱ガス入口部
６ａ 熱ガス入口構造物
６ｂ 安息角面
６ｃ 熱ガス入口部
７ 熱ガス出口部
８ 抽気管
９ 原料排出機
１０ 風量調整弁
１１ 原料規制構造物
１２ ガス体供給管
１２ａ 枝管
１００ 予熱機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシング内に粒状物原料を充填して前記粒状物原料の充填層を形成し、前記ケーシングの熱ガス入口部から前記ケーシング内に導入され前記充填層を下方から上方へと移動し前記ケーシングの上端の熱ガス出口部から排出される熱ガスによって前記粒状物原料を加熱する予熱機であって、
前記熱ガス入口部から熱ガス出口部の間の前記充填層内に連通し、前記充填層内から前記粒状物原料の粒子間に存在する小粒状物および粉状物を前記熱ガスとともに抽出する抽気部を設けた
ことを特徴とする予熱機。
【請求項２】
前記原料充填層内に少なくとも一部が埋没する構造物を設け、前記構造物の下方の自由息角面により形成される空間部に前記抽気部を配したことを特徴とする請求項１記載の予熱機。
【請求項３】
前記構造物の下方の自由息角面よりも下方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の予熱機。
【請求項４】
前記構造物の下方の自由息角面よりも上方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から分岐する複数の枝管をその先端が前記原料充填層内に埋没するように設置して、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の予熱機。
【請求項５】
前記給気管を前記自由息角面により形成される空間部を形成可能な形状としたことを特徴とする請求項４記載の予熱機。
【請求項６】
前記構造物は、ブリッジ状またはフード状の形状からなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の予熱機。
【請求項１】
ケーシング内に粒状物原料を充填して前記粒状物原料の充填層を形成し、前記ケーシングの熱ガス入口部から前記ケーシング内に導入され前記充填層を下方から上方へと移動し前記ケーシングの上端の熱ガス出口部から排出される熱ガスによって前記粒状物原料を加熱する予熱機であって、
前記熱ガス入口部から熱ガス出口部の間の前記充填層内に連通し、前記充填層内から前記粒状物原料の粒子間に存在する小粒状物および粉状物を前記熱ガスとともに抽出する抽気部を設けた
ことを特徴とする予熱機。
【請求項２】
前記原料充填層内に少なくとも一部が埋没する構造物を設け、前記構造物の下方の自由息角面により形成される空間部に前記抽気部を配したことを特徴とする請求項１記載の予熱機。
【請求項３】
前記構造物の下方の自由息角面よりも下方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の予熱機。
【請求項４】
前記構造物の下方の自由息角面よりも上方に気体を供給する給気管を設け、前記給気管から分岐する複数の枝管をその先端が前記原料充填層内に埋没するように設置して、前記給気管から前記気体を前記原料充填層内に供給可能に構成したことを特徴とする請求項１または２記載の予熱機。
【請求項５】
前記給気管を前記自由息角面により形成される空間部を形成可能な形状としたことを特徴とする請求項４記載の予熱機。
【請求項６】
前記構造物は、ブリッジ状またはフード状の形状からなることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項記載の予熱機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−７９６７（Ｐ２０１０−７９６７Ａ）
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６８２４９（Ｐ２００８−１６８２４９）
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月１４日（２０１０．１．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月２７日（２００８．６．２７）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【Ｆターム（参考）】
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