改質硫黄固化体製造システム
【課題】 非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を製造する。
【解決手段】 溶融硫黄タンク１からの溶融硫黄と硫黄改質剤タンク２からの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄製造タンク３と、この改質硫黄製造タンク３からの改質硫黄と細骨材ホットビン４からの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄中間資材タンク５と、この改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材と粗骨材ホットビン６からの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温する混練装置７と、この混練装置７で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠３６に打設する打設装置８とを備えて成るものである。
【解決手段】 溶融硫黄タンク１からの溶融硫黄と硫黄改質剤タンク２からの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄製造タンク３と、この改質硫黄製造タンク３からの改質硫黄と細骨材ホットビン４からの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄中間資材タンク５と、この改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材と粗骨材ホットビン６からの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温する混練装置７と、この混練装置７で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠３６に打設する打設装置８とを備えて成るものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫黄改質剤で変性した改質硫黄をバインダーとして用いて骨材を固化して土木用又は建設用の資材として利用でき、非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を製造する改質硫黄固化体製造システムに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、常温では固体で所定温度以上に加熱されることにより溶融して流動状態となる資材として、常温では固体でありおよそ１１９℃を超えると溶融するという硫黄の性質に着目し、この硫黄に所定の試料を配合して、土木用、建設用の資材の一つとして利用することが試みられている。上記硫黄を使用した硫黄資材は、セメントを使用する通常のコンクリートと仕上がりや取り扱いが見かけ上類似していることから、硫黄コンクリート又は硫黄固化体と呼ばれることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
硫黄資材は、コンクリートに比べて高強度で遮水性に優れ、かつ耐酸性の高い材料として知られているが、硫黄は着火性を有しており危険物扱いであるので、現場で溶融し打設することが困難である。ところが、大型海洋構造物(魚礁、藻礁、消波ブロック等)、護岸構造物のような場合は、硫黄資材を使用現場に近いところで製造する必要がある。そこで、このような状況を改善するために、溶融硫黄に添加剤として硫黄改質剤を混合して変性し改質硫黄を製造することが試みられている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１６０６９３号公報
【特許文献２】特開２００５−８２４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の硫黄や硫黄の改質に使用する添加剤(硫黄改質剤)は危険物であって運搬が困難であり、またその製造装置は防爆装置である必要がある。加えて、製造現場での硫黄の保管も専用の溶融硫黄タンクが必要である。したがって、硫黄資材を利用するには、運搬や製造のコストが高くなるものであった。
【０００５】
また、特許文献２に記載されているように、改質硫黄と細骨材とを混合して溶融物状の改質硫黄中間資材を製造したり、この溶融物状の改質硫黄中間資材と粗骨材とを混合、固化して改質硫黄固化体を製造することが提案されている。この改質硫黄中間資材や改質硫黄固化体は非危険物扱いとされるが、製造時に硫黄を溶融した状態で取り扱う必要があるため、その製造システムは、溶融した硫黄資材が貯蔵される箇所、及び流動する配管系の全設備を、溶融硫黄の固化点である１１９℃以上に常時加温しなければならない。しかしながら、現在の改質硫黄固化体の製造においては、溶融した硫黄資材が貯蔵され及び流動する全設備を、所定温度以上に常時加温する製造システムは提供されていない。したがって、安全かつ容易に改質硫黄固化体を製造することができないものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を製造する改質硫黄固化体製造システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による改質硫黄固化体製造システムは、溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する溶融硫黄タンクと、上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を内部に収容する硫黄改質剤タンクと、上記溶融硫黄タンクからの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンクからの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄製造タンクと、細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する細骨材ホットビンと、上記改質硫黄製造タンクからの改質硫黄と上記細骨材ホットビンからの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄中間資材タンクと、粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する粗骨材ホットビンと、上記改質硫黄中間資材タンクからの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビンからの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温する混練装置と、上記混練装置で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設する打設装置と、を備えて成り、上記溶融硫黄タンクから混練装置に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系には、内部の流動物を所定温度以上に加温する加熱手段を付加したものである。
【０００８】
このような構成により、溶融硫黄タンクで溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を硫黄改質剤タンクの内部に収容しておき、改質硫黄製造タンクで上記溶融硫黄タンクからの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンクからの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、細骨材ホットビンにより細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、改質硫黄中間資材タンクで上記改質硫黄製造タンクからの改質硫黄と上記細骨材ホットビンからの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、粗骨材ホットビンにより粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、混練装置で上記改質硫黄中間資材タンクからの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビンからの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温し、打設装置により上記混練装置で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設する。このとき、上記溶融硫黄タンクから混練装置に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系に付加された加熱手段により、配管系内部の流動物を所定温度以上に加温する。これにより、改質硫黄固化体の製造において、溶融した硫黄資材が貯蔵され及び流動する全設備を、所定温度以上に常時加温する。
【０００９】
また、上記打設装置において資材原料を計量する計量ホッパの資材原料を送り出す口の開閉弁は、平板材が往復移動して開閉するゲートバルブとしたものである。これにより、上記計量ホッパの資材原料の送出口において、ゲートバルブの平板材が資材原料を押し切り式に往復移動して確実に開閉する。
【００１０】
さらに、上記加温する所定温度は、１１９℃以上としたものである。これにより、改質硫黄固化体の製造において、全設備を溶融硫黄の固化点である１１９℃以上に常時加温する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、改質硫黄固化体の製造において、溶融した硫黄資材が貯蔵され及び流動する全設備を、所定温度以上に常時加温することができる。したがって、改質硫黄固化体の製造時に硫黄又は改質硫黄を溶融した状態で取り扱うことができる。このことから、非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を安全かつ容易に製造することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明によれば、計量ホッパの資材原料の送出口において、ゲートバルブの平板材が資材原料を押し切り式に往復移動して確実に開閉することができる。したがって、溶融した硫黄資材が固まり易い計量ホッパの送出口にてゲートバルブが確実に開閉して、資材原料を正しく計量することができる。このことから、所定重量の改質硫黄固化体を製造することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に係る発明によれば、改質硫黄固化体の製造において、全設備を溶融硫黄の固化点である１１９℃以上に常時加温することができる。したがって、改質硫黄固化体の製造時に硫黄又は改質硫黄を溶融した状態で取り扱うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による改質硫黄固化体製造システムの実施形態を示す図である。この改質硫黄固化体製造システムは、硫黄改質剤で変性した改質硫黄をバインダーとして用いて骨材を固化して土木用又は建設用の資材として利用でき、非危険物扱いとされる改質硫黄固化体を製造するもので、溶融硫黄タンク１と、硫黄改質剤タンク２と、改質硫黄製造タンク３と、細骨材ホットビン４と、改質硫黄中間資材タンク５と、粗骨材ホットビン６と、混練装置７と、打設装置８とを備えて成る。
【００１５】
溶融硫黄タンク１は、溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物（溶融硫黄）を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。硫黄は、通常の硫黄単体であり、例えば天然産、又は石油や天然ガスの脱硫によって生成した硫黄等が挙げられる。溶融硫黄は、例えば１５０℃の温度で解けており、図示省略のタンクローリーから供給パイプ９を介して上記溶融硫黄タンク１内に供給される。そして、この溶融硫黄タンク１は、ジャケット式構造とされており、内部の溶融硫黄を加温する加熱手段が付加されている。すなわち、上記溶融硫黄タンク１の外部に、第１の熱媒加熱器１０が設けられており、水その他の熱媒体を電気ヒーター等で加熱し、該加熱された熱媒体を供給ライン１１及び還流ライン１２で上記溶融硫黄タンク１のジャケット式構造部に供給するようになっている。
【００１６】
硫黄改質剤タンク２は、上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を内部に収容するものである。溶融硫黄を変性するとは、例えば硫黄改質剤によって硫黄を重合することである。上記硫黄改質剤としては、例えば、ジシクロペンタジエン(DCPD)、テトラハイドロインデン(THI)、若しくはシクロペンタジエンと、そのオリゴマー(２〜５量体混合物)、ジペンテン、ビニルトルエン、ジシクロペンテン等のオレフィン化合物類の１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
【００１７】
改質硫黄製造タンク３は、上記溶融硫黄タンク１からの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンク２からの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物（改質硫黄）を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。上記改質硫黄製造タンク３の天井部には、溶融硫黄タンク１からの供給パイプ１３が連結されると共に、硫黄改質剤タンク２からの供給パイプ１４が連結されており、タンク内部には混合攪拌手段として例えば錨型回転羽１５が設けられている。ここで製造される改質硫黄は、上記硫黄改質剤により硫黄を重合したものであって、硫黄と硫黄改質剤との反応物であることが好ましい。そして、この改質硫黄製造タンク３は、ジャケット式構造とされており、内部の改質硫黄を加温する加熱手段が付加されている。すなわち、前述の第１の熱媒加熱器１０からの供給ライン１１及び還流ライン１２が改質硫黄製造タンク３に接続されており、上記第１の熱媒加熱器１０で加熱された熱媒体が供給ライン１１及び還流ライン１２で改質硫黄製造タンク３のジャケット式構造部に供給されるようになっている。
【００１８】
細骨材ホットビン４は、細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物（細骨材）を所定温度（例えば１５０℃）以上に加温するものである。細骨材は、骨材として使用可能であれば特に限定されないが、一般にコンクリートで用いられる骨材、例えば、天然石、砂、れき、硅砂、鉄鋼スラグ、フェロニッケルスラグ、銅スラグ、金属製造時に生成する副生物、石炭灰、燃料焼却灰、電気集塵灰、溶融スラグ類、貝殻及びこれらの混合物等からなる群より選択される１種又は２種以上が挙げられる。また、シリカヒューム、アルミナ、石英粉、石英質岩石、粘土鉱物、活性炭、ガラス粉末やこれらと同等の有害物質を含有しない無機系、有機系等の骨材も使用可能である。これらの細骨材の中でも、粒経分布の調整が容易で均一なものを大量に入手しやすい点で、石炭灰、珪砂、シリカヒューム、石英粉、砂、ガラス粉末及び電気集塵灰からなる群より選択される１種又は２種以上が好ましい。なお、前記細骨材は、通常、粒径５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下の骨材からなる。前記細骨材の粒径が５ｍｍを超えると再溶融が速やかにできない。このような細骨材の粒径調整は公知技術が利用でき、例えば、篩等で調整することができる。
【００１９】
上記細骨材として石炭灰を使用する場合は、図１において、石炭灰サイロ１６内に収容された石炭灰をロータリーキルンなどの乾燥キルン１７内に投入して例えば１５０℃で焼成して乾燥させ、局部的に電気ヒーター等で加熱されたベルトコンベアなどの搬送装置１８で移送ポンプ１９へ移し、この移送ポンプ１９で圧送して上記細骨材ホットビン４へ送る。そして、この細骨材ホットビン４も例えば側壁部が電気ヒーター等で加熱されており、内部の細骨材を例えば１５０℃程度に加温するようになっている。
【００２０】
改質硫黄中間資材タンク５は、上記改質硫黄製造タンク３からの改質硫黄と上記細骨材ホットビン４からの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物（改質硫黄中間資材）を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。上記改質硫黄中間資材タンク５の天井部には、改質硫黄製造タンク３からの供給パイプ２０が連結されると共に、細骨材ホットビン４からの供給パイプ２１が連結されており、タンク内部には混合攪拌手段として例えば錨型回転羽１５が設けられている。また、タンク内部の上部には、高速で回転する２個の回転羽２２も設けられている。これは、タンク上部よりタンク内部に落下してくる約１５０℃前後の乾燥した細骨材を拡散し、先に供給された改質硫黄と混合し易くするためと、タンク内部で改質硫黄と細骨材とが素早く均一に混合するようにするためである。
【００２１】
そして、上記改質硫黄中間資材タンク５は、ジャケット式構造とされており、内部の改質硫黄中間資材を加温する加熱手段が付加されている。すなわち、前述の第１の熱媒加熱器１０からの供給ライン１１及び還流ライン１２が改質硫黄中間資材タンク５に接続されており、上記第１の熱媒加熱器１０で加熱された熱媒体が供給ライン１１及び還流ライン１２で改質硫黄中間資材タンク５のジャケット式構造部に供給されるようになっている。また、上記細骨材ホットビン４からの細骨材は、前述の搬送装置１８と同様の搬送装置１８′で加温されながら供給パイプ２１で供給される。
【００２２】
ここで製造される改質硫黄中間資材において、前記改質硫黄と細骨材との混合割合は、例えば２：１又は1.5：１である。このように製造された改質硫黄中間資材の粘度は、概ね７５０mPa・cm前後となる。また、上記のように製造される改質硫黄中間資材において、小ガス炎着火試験によって検定される非危険物を充足させるには、例えば細骨材の配合量を多くするほど達成させ易い。そして、上記改質硫黄中間資材タンク５の出口配管５ａ以降の配管設備は、非危険物扱いとして消防法の制約を回避できる。
【００２３】
粗骨材ホットビン６は、粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物（粗骨材）を所定温度（例えば１２０〜１３０℃）程度に加温するものである。粗骨材は、骨材として使用可能であれば特に限定されないが、例えば前述の細骨材と同様の種類のものを挙げることができる。粗骨材の粒径は、１ｍｍ以上が好ましく、特に、５ｍｍを超えることが好ましく、その上限は５０ｍｍ以下が好ましい。粗骨材の粒径が５０ｍｍを超えると製造時の混合に長時間を要する虞があるので好ましくない。このような粗骨材の粒径調整は公知技術が利用でき、例えば、篩等で調整することができる。
【００２４】
上記粗骨材は、図１において、第１の骨材コールドホッパ２３ａ、第２の骨材コールドホッパ２３ｂ、第３の骨材コールドホッパ２３ｃのそれぞれに、例えば砂、スラグ類、貝殻などを投入しておき、これらを第１のベルトコンベア２４ａ及び第２のベルトコンベア２４ｂで搬送し、ロータリーキルンなどの乾燥キルン２５内に投入して例えば１５０℃で焼成して乾燥させ、局部的に電気ヒーター等で加熱されたホットエレベータ２６に乗せて持ち上げ、上記粗骨材ホットビン６へ送る。そして、この粗骨材ホットビン６も例えば側壁部が電気ヒーター等で加熱されており、内部の粗骨材を例えば１２０〜１３０℃程度に加温するようになっている。
【００２５】
混練装置７は、上記改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビン６からの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。粗骨材ホットビン６から排出された粗骨材が骨材計量ホッパ２７へ投入され、所定量だけ計量された粗骨材が混練装置７内へ投入される。一方、改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材は、出口配管５ａに連続して接続された供給パイプ２８を介して中間資材計量ホッパ２９へ注入され、所定量だけ計量された改質硫黄中間資材が噴射パイプ３０を介してスプレーポンプ（図示省略）で圧送され、上記噴射パイプ３０の先端部の噴射口から混練装置７内へ噴射されるようになっている。その後、該混練装置７内で、粗骨材と改質硫黄中間資材とが回転羽で混練される。このときの粗骨材と改質硫黄中間資材との混合割合は、例えば７：３である。改質硫黄中間資材の混合割合が少ない場合は固化が困難であり、粗骨材の混合割合が少ない場合は高い強度が得られ難く、それぞれ好ましくない。なお、上記混練装置７は、ジャケット式構造とされており、内部の混練物を加温する加熱手段が付加されている。
【００２６】
打設装置８は、上記混練装置７で混練された資材原料（混練物）を受け入れて貯蔵し所定温度（例えば１２０〜１３０℃）以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設するものである。混練装置７から排出された資材原料は、その下方に配置されたクッションホッパ３１で一旦受けられ、さらにその下方に配置されたスキップバケット３２内へ投入される。このスキップバケット３２は、傾斜して設けられた移送用スキップ装置３３上を移動して持ち上げられ、資材原料を貯蔵するサージビン３４の上方で回動して内部の資材原料が該サージビン３４内に投入される。このサージビン３４の下部には、資材原料を計量する計量ホッパ３５が接続されており、型枠３６に打設する資材原料の所定量を計量するようになっている。そして、このサージビン３４と計量ホッパ３５とで、打設装置８を構成している。なお、上記クッションホッパ３１、スキップバケット３２、サージビン３４及び計量ホッパ３５は、例えば側壁部が電気ヒーター等で加熱されており、内部の資材原料を例えば１２０〜１３０℃程度に加温するようになっている。
【００２７】
なお、上記計量ホッパ３５の下方に設置される型枠３６は、振動機３７の上面に配置されて、上記型枠３６の内部に落とし込まれた資材原料に振動を与えるようになっており、資材原料に含まれる空気を追い出して、冷却固化した後の改質硫黄固化体の強度を向上し、仕上がりをきれいにするようになっている。上記型枠３６の形状としては、パネル型、タイル型、ブロック型等が挙げられるがこれらに限定されない。また、振動として、超音波を発生させて成型してもよい。
【００２８】
また、図２に示すように、上記打設装置８において資材原料を計量する計量ホッパ３５の資材原料を送り出す口３８の開閉弁は、平板材３９が往復移動して開閉するゲートバルブとされている。すなわち、上記計量ホッパ３５の下端部の送出口３８には、水平方向に平板材３９が挿入可能とされており、エア圧又は油圧などによる駆動シリンダ４０により上記平板材３９を矢印Ａ，Ｂのようにスライドさせて、押し切り式に往復移動して確実に開閉するようになっている。これは、改質硫黄中間資材の性質上、硫黄の固化点（１１９℃）以上に加温しておく必要があるため、資材原料の送出口３８の開閉弁において漏れ止め防止用のパッキン（シリコンゴムを含む）が使用できないことと、一端部の支軸を中心に回動するタイプの開閉弁では他端部側に資材原料が付着して固まった場合は弁が完全に閉じなくなり、資材原料が送出口３８から漏れてしまうからである。なお、図２において、符号４１は、平板材３９が矢印Ａ，Ｂ方向に往復移動するのを案内する支持部材を示している。
【００２９】
このようなシステム全体の構造において、上記溶融硫黄タンク１から混練装置７に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系は全て二重構造とし、その配管系には内部の流動物を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温する加熱手段が付加されている。すなわち、前記溶融硫黄タンク１の外部に、第２の熱媒加熱器４２が設けられており、水その他の熱媒体を電気ヒーター等で加熱し、該加熱された熱媒体を供給ライン４３及び還流ライン４４によって、上記溶融硫黄タンク１への溶融硫黄の供給パイプ９、該溶融硫黄タンク１から改質硫黄製造タンク３への溶融硫黄の供給パイプ１３、該改質硫黄製造タンク３から改質硫黄中間資材タンク５への改質硫黄の供給パイプ２０、該改質硫黄中間資材タンク５から中間資材計量ホッパ２９への改質硫黄中間資材の供給パイプ２８、及び該中間資材計量ホッパ２９から混練装置７へ改質硫黄中間資材を送る噴射パイプ３０などに供給し、さらに上記混練装置７のジャケット式構造部に供給するようになっている。これにより、改質硫黄固化体の製造システムにおいて、製造途中の硫黄資材が硫黄の固化点以上に常時加温され、安全かつ容易に改質硫黄固化体を製造することができる。
【００３０】
なお、図１には示していないが、上述の改質硫黄固化体製造システムにおいて、前記溶融硫黄、改質硫黄又は改質硫黄中間資材が収容されている部分に対して窒素ガスを供給する窒素ガス発生装置を付加してもよい。この場合は、不活性ガスである窒素ガスでシール又はパージすることで、硫黄の酸化を防止すると共に、硫化水素が発生しないようにすることができる。
【００３１】
次に、このように構成された改質硫黄固化体製造システムを使用して、改質硫黄固化体を製造する状態について説明する。図１において、まず、溶融硫黄タンク１で溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の溶融硫黄を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温しておく。一方、硫黄改質剤タンク２の内部には、上記溶融硫黄を変性するための硫黄改質剤を収容しておく。
【００３２】
この状態で、上記溶融硫黄タンク１から供給パイプ１３で送り出される溶融硫黄と、上記硫黄改質剤タンク２から供給パイプ１４で送り出される硫黄改質剤とを、改質硫黄製造タンク３で受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に、内部の改質硫黄を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温する。一方、細骨材ホットビン４の内部には、細骨材を収容すると共に内部の細骨材を所定温度（例えば１５０℃）以上に加温しておく。
【００３３】
次に、上記改質硫黄製造タンク３から供給パイプ２０で送り出される改質硫黄と、上記細骨材ホットビン４から供給パイプ２１で送り出される細骨材とを、改質硫黄中間資材タンク５で受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に、内部の改質硫黄中間資材を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温する。このようにして製造された改質硫黄中間資材は非危険物扱いとされ、上記改質硫黄中間資材タンク５の出口配管５ａ以降の配管設備は、消防法の制約を回避できる。
【００３４】
次に、上記改質硫黄中間資材タンク５から出口配管５ａ及び供給パイプ２８で送り出される改質硫黄中間資材を中間資材計量ホッパ２９で計量し、噴射パイプ３０を介して混練装置７内へ噴射する。一方、これに先立って、粗骨材ホットビン６から排出された粗骨材が骨材計量ホッパ２７へ投入され、所定量だけ計量された粗骨材が混練装置７内へ投入される。この状態で、上記混練装置７により、改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材と粗骨材ホットビン６からの粗骨材とを混練すると共に、内部の混練物を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温しておく。
【００３５】
上記混練装置７で混練された資材原料は、スキップバケット３２及び移送用スキップ装置３３で移送されてサージビン３４内に投入される。そして、このサージビン３４の下部に設けられた計量ホッパ３５で所定量の資材原料が計量され、下方に設置された型枠３６に打設される。その後、上記型枠３６内で資材原料が冷却固化し、該型枠３６で規制された所望の形状の改質硫黄固化体が製造される。
【００３６】
この製造された改質硫黄固化体は、ブロックをはじめ各種構造物として利用することができる。例えば、タイル、ブロック、パネル材、床材、魚礁、護岸資材、藻場造成用資材等として利用できる。また、道路用製品として、歩道境界ブロック、平板、インターロッキングブロック等に利用できる。さらに、建設用製品として、魚礁、消波ブロック、防波ブロック、植生ブロック等に利用できる。さらにまた、土木施工用材料として、土留め用壁、擁壁、Ｌ型用壁、矢板等に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による改質硫黄固化体製造システムの実施形態を示す説明図である。
【図２】打設装置において資材原料を計量する計量ホッパの資材原料を送り出す口に設けられたゲートバルブを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…溶融硫黄タンク
２…硫黄改質剤タンク
３…改質硫黄製造タンク
４…細骨材ホットビン
５…改質硫黄中間資材タンク
６…粗骨材ホットビン
７…混練装置
８…打設装置
１０…第１の熱媒加熱器
１１…熱媒体の供給ライン
１２…熱媒体の還流ライン
２７…骨材計量ホッパ
２９…中間資材計量ホッパ
３０…噴射パイプ
３２…スキップバケット
３３…移送用スキップ装置
３４…サージビン
３５…計量ホッパ
３６…型枠
３８…資材原料の送出口
３９…平板材
４０…駆動シリンダ
４２…第２の熱媒加熱器
４３…熱媒体の供給ライン
４４…熱媒体の還流ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫黄改質剤で変性した改質硫黄をバインダーとして用いて骨材を固化して土木用又は建設用の資材として利用でき、非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を製造する改質硫黄固化体製造システムに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、常温では固体で所定温度以上に加熱されることにより溶融して流動状態となる資材として、常温では固体でありおよそ１１９℃を超えると溶融するという硫黄の性質に着目し、この硫黄に所定の試料を配合して、土木用、建設用の資材の一つとして利用することが試みられている。上記硫黄を使用した硫黄資材は、セメントを使用する通常のコンクリートと仕上がりや取り扱いが見かけ上類似していることから、硫黄コンクリート又は硫黄固化体と呼ばれることがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
硫黄資材は、コンクリートに比べて高強度で遮水性に優れ、かつ耐酸性の高い材料として知られているが、硫黄は着火性を有しており危険物扱いであるので、現場で溶融し打設することが困難である。ところが、大型海洋構造物(魚礁、藻礁、消波ブロック等)、護岸構造物のような場合は、硫黄資材を使用現場に近いところで製造する必要がある。そこで、このような状況を改善するために、溶融硫黄に添加剤として硫黄改質剤を混合して変性し改質硫黄を製造することが試みられている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−１６０６９３号公報
【特許文献２】特開２００５−８２４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述の硫黄や硫黄の改質に使用する添加剤(硫黄改質剤)は危険物であって運搬が困難であり、またその製造装置は防爆装置である必要がある。加えて、製造現場での硫黄の保管も専用の溶融硫黄タンクが必要である。したがって、硫黄資材を利用するには、運搬や製造のコストが高くなるものであった。
【０００５】
また、特許文献２に記載されているように、改質硫黄と細骨材とを混合して溶融物状の改質硫黄中間資材を製造したり、この溶融物状の改質硫黄中間資材と粗骨材とを混合、固化して改質硫黄固化体を製造することが提案されている。この改質硫黄中間資材や改質硫黄固化体は非危険物扱いとされるが、製造時に硫黄を溶融した状態で取り扱う必要があるため、その製造システムは、溶融した硫黄資材が貯蔵される箇所、及び流動する配管系の全設備を、溶融硫黄の固化点である１１９℃以上に常時加温しなければならない。しかしながら、現在の改質硫黄固化体の製造においては、溶融した硫黄資材が貯蔵され及び流動する全設備を、所定温度以上に常時加温する製造システムは提供されていない。したがって、安全かつ容易に改質硫黄固化体を製造することができないものであった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を製造する改質硫黄固化体製造システム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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明による改質硫黄固化体製造システムは、溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する溶融硫黄タンクと、上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を内部に収容する硫黄改質剤タンクと、上記溶融硫黄タンクからの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンクからの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄製造タンクと、細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する細骨材ホットビンと、上記改質硫黄製造タンクからの改質硫黄と上記細骨材ホットビンからの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄中間資材タンクと、粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する粗骨材ホットビンと、上記改質硫黄中間資材タンクからの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビンからの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温する混練装置と、上記混練装置で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設する打設装置と、を備えて成り、上記溶融硫黄タンクから混練装置に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系には、内部の流動物を所定温度以上に加温する加熱手段を付加したものである。
【０００８】
このような構成により、溶融硫黄タンクで溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を硫黄改質剤タンクの内部に収容しておき、改質硫黄製造タンクで上記溶融硫黄タンクからの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンクからの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、細骨材ホットビンにより細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、改質硫黄中間資材タンクで上記改質硫黄製造タンクからの改質硫黄と上記細骨材ホットビンからの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、粗骨材ホットビンにより粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温し、混練装置で上記改質硫黄中間資材タンクからの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビンからの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温し、打設装置により上記混練装置で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設する。このとき、上記溶融硫黄タンクから混練装置に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系に付加された加熱手段により、配管系内部の流動物を所定温度以上に加温する。これにより、改質硫黄固化体の製造において、溶融した硫黄資材が貯蔵され及び流動する全設備を、所定温度以上に常時加温する。
【０００９】
また、上記打設装置において資材原料を計量する計量ホッパの資材原料を送り出す口の開閉弁は、平板材が往復移動して開閉するゲートバルブとしたものである。これにより、上記計量ホッパの資材原料の送出口において、ゲートバルブの平板材が資材原料を押し切り式に往復移動して確実に開閉する。
【００１０】
さらに、上記加温する所定温度は、１１９℃以上としたものである。これにより、改質硫黄固化体の製造において、全設備を溶融硫黄の固化点である１１９℃以上に常時加温する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明によれば、改質硫黄固化体の製造において、溶融した硫黄資材が貯蔵され及び流動する全設備を、所定温度以上に常時加温することができる。したがって、改質硫黄固化体の製造時に硫黄又は改質硫黄を溶融した状態で取り扱うことができる。このことから、非危険物扱いとして貯蔵可能で運搬が容易な改質硫黄固化体を安全かつ容易に製造することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明によれば、計量ホッパの資材原料の送出口において、ゲートバルブの平板材が資材原料を押し切り式に往復移動して確実に開閉することができる。したがって、溶融した硫黄資材が固まり易い計量ホッパの送出口にてゲートバルブが確実に開閉して、資材原料を正しく計量することができる。このことから、所定重量の改質硫黄固化体を製造することができる。
【００１３】
さらに、請求項３に係る発明によれば、改質硫黄固化体の製造において、全設備を溶融硫黄の固化点である１１９℃以上に常時加温することができる。したがって、改質硫黄固化体の製造時に硫黄又は改質硫黄を溶融した状態で取り扱うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明による改質硫黄固化体製造システムの実施形態を示す図である。この改質硫黄固化体製造システムは、硫黄改質剤で変性した改質硫黄をバインダーとして用いて骨材を固化して土木用又は建設用の資材として利用でき、非危険物扱いとされる改質硫黄固化体を製造するもので、溶融硫黄タンク１と、硫黄改質剤タンク２と、改質硫黄製造タンク３と、細骨材ホットビン４と、改質硫黄中間資材タンク５と、粗骨材ホットビン６と、混練装置７と、打設装置８とを備えて成る。
【００１５】
溶融硫黄タンク１は、溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物（溶融硫黄）を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。硫黄は、通常の硫黄単体であり、例えば天然産、又は石油や天然ガスの脱硫によって生成した硫黄等が挙げられる。溶融硫黄は、例えば１５０℃の温度で解けており、図示省略のタンクローリーから供給パイプ９を介して上記溶融硫黄タンク１内に供給される。そして、この溶融硫黄タンク１は、ジャケット式構造とされており、内部の溶融硫黄を加温する加熱手段が付加されている。すなわち、上記溶融硫黄タンク１の外部に、第１の熱媒加熱器１０が設けられており、水その他の熱媒体を電気ヒーター等で加熱し、該加熱された熱媒体を供給ライン１１及び還流ライン１２で上記溶融硫黄タンク１のジャケット式構造部に供給するようになっている。
【００１６】
硫黄改質剤タンク２は、上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を内部に収容するものである。溶融硫黄を変性するとは、例えば硫黄改質剤によって硫黄を重合することである。上記硫黄改質剤としては、例えば、ジシクロペンタジエン(DCPD)、テトラハイドロインデン(THI)、若しくはシクロペンタジエンと、そのオリゴマー(２〜５量体混合物)、ジペンテン、ビニルトルエン、ジシクロペンテン等のオレフィン化合物類の１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
【００１７】
改質硫黄製造タンク３は、上記溶融硫黄タンク１からの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンク２からの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物（改質硫黄）を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。上記改質硫黄製造タンク３の天井部には、溶融硫黄タンク１からの供給パイプ１３が連結されると共に、硫黄改質剤タンク２からの供給パイプ１４が連結されており、タンク内部には混合攪拌手段として例えば錨型回転羽１５が設けられている。ここで製造される改質硫黄は、上記硫黄改質剤により硫黄を重合したものであって、硫黄と硫黄改質剤との反応物であることが好ましい。そして、この改質硫黄製造タンク３は、ジャケット式構造とされており、内部の改質硫黄を加温する加熱手段が付加されている。すなわち、前述の第１の熱媒加熱器１０からの供給ライン１１及び還流ライン１２が改質硫黄製造タンク３に接続されており、上記第１の熱媒加熱器１０で加熱された熱媒体が供給ライン１１及び還流ライン１２で改質硫黄製造タンク３のジャケット式構造部に供給されるようになっている。
【００１８】
細骨材ホットビン４は、細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物（細骨材）を所定温度（例えば１５０℃）以上に加温するものである。細骨材は、骨材として使用可能であれば特に限定されないが、一般にコンクリートで用いられる骨材、例えば、天然石、砂、れき、硅砂、鉄鋼スラグ、フェロニッケルスラグ、銅スラグ、金属製造時に生成する副生物、石炭灰、燃料焼却灰、電気集塵灰、溶融スラグ類、貝殻及びこれらの混合物等からなる群より選択される１種又は２種以上が挙げられる。また、シリカヒューム、アルミナ、石英粉、石英質岩石、粘土鉱物、活性炭、ガラス粉末やこれらと同等の有害物質を含有しない無機系、有機系等の骨材も使用可能である。これらの細骨材の中でも、粒経分布の調整が容易で均一なものを大量に入手しやすい点で、石炭灰、珪砂、シリカヒューム、石英粉、砂、ガラス粉末及び電気集塵灰からなる群より選択される１種又は２種以上が好ましい。なお、前記細骨材は、通常、粒径５ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下の骨材からなる。前記細骨材の粒径が５ｍｍを超えると再溶融が速やかにできない。このような細骨材の粒径調整は公知技術が利用でき、例えば、篩等で調整することができる。
【００１９】
上記細骨材として石炭灰を使用する場合は、図１において、石炭灰サイロ１６内に収容された石炭灰をロータリーキルンなどの乾燥キルン１７内に投入して例えば１５０℃で焼成して乾燥させ、局部的に電気ヒーター等で加熱されたベルトコンベアなどの搬送装置１８で移送ポンプ１９へ移し、この移送ポンプ１９で圧送して上記細骨材ホットビン４へ送る。そして、この細骨材ホットビン４も例えば側壁部が電気ヒーター等で加熱されており、内部の細骨材を例えば１５０℃程度に加温するようになっている。
【００２０】
改質硫黄中間資材タンク５は、上記改質硫黄製造タンク３からの改質硫黄と上記細骨材ホットビン４からの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物（改質硫黄中間資材）を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。上記改質硫黄中間資材タンク５の天井部には、改質硫黄製造タンク３からの供給パイプ２０が連結されると共に、細骨材ホットビン４からの供給パイプ２１が連結されており、タンク内部には混合攪拌手段として例えば錨型回転羽１５が設けられている。また、タンク内部の上部には、高速で回転する２個の回転羽２２も設けられている。これは、タンク上部よりタンク内部に落下してくる約１５０℃前後の乾燥した細骨材を拡散し、先に供給された改質硫黄と混合し易くするためと、タンク内部で改質硫黄と細骨材とが素早く均一に混合するようにするためである。
【００２１】
そして、上記改質硫黄中間資材タンク５は、ジャケット式構造とされており、内部の改質硫黄中間資材を加温する加熱手段が付加されている。すなわち、前述の第１の熱媒加熱器１０からの供給ライン１１及び還流ライン１２が改質硫黄中間資材タンク５に接続されており、上記第１の熱媒加熱器１０で加熱された熱媒体が供給ライン１１及び還流ライン１２で改質硫黄中間資材タンク５のジャケット式構造部に供給されるようになっている。また、上記細骨材ホットビン４からの細骨材は、前述の搬送装置１８と同様の搬送装置１８′で加温されながら供給パイプ２１で供給される。
【００２２】
ここで製造される改質硫黄中間資材において、前記改質硫黄と細骨材との混合割合は、例えば２：１又は1.5：１である。このように製造された改質硫黄中間資材の粘度は、概ね７５０mPa・cm前後となる。また、上記のように製造される改質硫黄中間資材において、小ガス炎着火試験によって検定される非危険物を充足させるには、例えば細骨材の配合量を多くするほど達成させ易い。そして、上記改質硫黄中間資材タンク５の出口配管５ａ以降の配管設備は、非危険物扱いとして消防法の制約を回避できる。
【００２３】
粗骨材ホットビン６は、粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物（粗骨材）を所定温度（例えば１２０〜１３０℃）程度に加温するものである。粗骨材は、骨材として使用可能であれば特に限定されないが、例えば前述の細骨材と同様の種類のものを挙げることができる。粗骨材の粒径は、１ｍｍ以上が好ましく、特に、５ｍｍを超えることが好ましく、その上限は５０ｍｍ以下が好ましい。粗骨材の粒径が５０ｍｍを超えると製造時の混合に長時間を要する虞があるので好ましくない。このような粗骨材の粒径調整は公知技術が利用でき、例えば、篩等で調整することができる。
【００２４】
上記粗骨材は、図１において、第１の骨材コールドホッパ２３ａ、第２の骨材コールドホッパ２３ｂ、第３の骨材コールドホッパ２３ｃのそれぞれに、例えば砂、スラグ類、貝殻などを投入しておき、これらを第１のベルトコンベア２４ａ及び第２のベルトコンベア２４ｂで搬送し、ロータリーキルンなどの乾燥キルン２５内に投入して例えば１５０℃で焼成して乾燥させ、局部的に電気ヒーター等で加熱されたホットエレベータ２６に乗せて持ち上げ、上記粗骨材ホットビン６へ送る。そして、この粗骨材ホットビン６も例えば側壁部が電気ヒーター等で加熱されており、内部の粗骨材を例えば１２０〜１３０℃程度に加温するようになっている。
【００２５】
混練装置７は、上記改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビン６からの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温するものである。粗骨材ホットビン６から排出された粗骨材が骨材計量ホッパ２７へ投入され、所定量だけ計量された粗骨材が混練装置７内へ投入される。一方、改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材は、出口配管５ａに連続して接続された供給パイプ２８を介して中間資材計量ホッパ２９へ注入され、所定量だけ計量された改質硫黄中間資材が噴射パイプ３０を介してスプレーポンプ（図示省略）で圧送され、上記噴射パイプ３０の先端部の噴射口から混練装置７内へ噴射されるようになっている。その後、該混練装置７内で、粗骨材と改質硫黄中間資材とが回転羽で混練される。このときの粗骨材と改質硫黄中間資材との混合割合は、例えば７：３である。改質硫黄中間資材の混合割合が少ない場合は固化が困難であり、粗骨材の混合割合が少ない場合は高い強度が得られ難く、それぞれ好ましくない。なお、上記混練装置７は、ジャケット式構造とされており、内部の混練物を加温する加熱手段が付加されている。
【００２６】
打設装置８は、上記混練装置７で混練された資材原料（混練物）を受け入れて貯蔵し所定温度（例えば１２０〜１３０℃）以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設するものである。混練装置７から排出された資材原料は、その下方に配置されたクッションホッパ３１で一旦受けられ、さらにその下方に配置されたスキップバケット３２内へ投入される。このスキップバケット３２は、傾斜して設けられた移送用スキップ装置３３上を移動して持ち上げられ、資材原料を貯蔵するサージビン３４の上方で回動して内部の資材原料が該サージビン３４内に投入される。このサージビン３４の下部には、資材原料を計量する計量ホッパ３５が接続されており、型枠３６に打設する資材原料の所定量を計量するようになっている。そして、このサージビン３４と計量ホッパ３５とで、打設装置８を構成している。なお、上記クッションホッパ３１、スキップバケット３２、サージビン３４及び計量ホッパ３５は、例えば側壁部が電気ヒーター等で加熱されており、内部の資材原料を例えば１２０〜１３０℃程度に加温するようになっている。
【００２７】
なお、上記計量ホッパ３５の下方に設置される型枠３６は、振動機３７の上面に配置されて、上記型枠３６の内部に落とし込まれた資材原料に振動を与えるようになっており、資材原料に含まれる空気を追い出して、冷却固化した後の改質硫黄固化体の強度を向上し、仕上がりをきれいにするようになっている。上記型枠３６の形状としては、パネル型、タイル型、ブロック型等が挙げられるがこれらに限定されない。また、振動として、超音波を発生させて成型してもよい。
【００２８】
また、図２に示すように、上記打設装置８において資材原料を計量する計量ホッパ３５の資材原料を送り出す口３８の開閉弁は、平板材３９が往復移動して開閉するゲートバルブとされている。すなわち、上記計量ホッパ３５の下端部の送出口３８には、水平方向に平板材３９が挿入可能とされており、エア圧又は油圧などによる駆動シリンダ４０により上記平板材３９を矢印Ａ，Ｂのようにスライドさせて、押し切り式に往復移動して確実に開閉するようになっている。これは、改質硫黄中間資材の性質上、硫黄の固化点（１１９℃）以上に加温しておく必要があるため、資材原料の送出口３８の開閉弁において漏れ止め防止用のパッキン（シリコンゴムを含む）が使用できないことと、一端部の支軸を中心に回動するタイプの開閉弁では他端部側に資材原料が付着して固まった場合は弁が完全に閉じなくなり、資材原料が送出口３８から漏れてしまうからである。なお、図２において、符号４１は、平板材３９が矢印Ａ，Ｂ方向に往復移動するのを案内する支持部材を示している。
【００２９】
このようなシステム全体の構造において、上記溶融硫黄タンク１から混練装置７に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系は全て二重構造とし、その配管系には内部の流動物を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温する加熱手段が付加されている。すなわち、前記溶融硫黄タンク１の外部に、第２の熱媒加熱器４２が設けられており、水その他の熱媒体を電気ヒーター等で加熱し、該加熱された熱媒体を供給ライン４３及び還流ライン４４によって、上記溶融硫黄タンク１への溶融硫黄の供給パイプ９、該溶融硫黄タンク１から改質硫黄製造タンク３への溶融硫黄の供給パイプ１３、該改質硫黄製造タンク３から改質硫黄中間資材タンク５への改質硫黄の供給パイプ２０、該改質硫黄中間資材タンク５から中間資材計量ホッパ２９への改質硫黄中間資材の供給パイプ２８、及び該中間資材計量ホッパ２９から混練装置７へ改質硫黄中間資材を送る噴射パイプ３０などに供給し、さらに上記混練装置７のジャケット式構造部に供給するようになっている。これにより、改質硫黄固化体の製造システムにおいて、製造途中の硫黄資材が硫黄の固化点以上に常時加温され、安全かつ容易に改質硫黄固化体を製造することができる。
【００３０】
なお、図１には示していないが、上述の改質硫黄固化体製造システムにおいて、前記溶融硫黄、改質硫黄又は改質硫黄中間資材が収容されている部分に対して窒素ガスを供給する窒素ガス発生装置を付加してもよい。この場合は、不活性ガスである窒素ガスでシール又はパージすることで、硫黄の酸化を防止すると共に、硫化水素が発生しないようにすることができる。
【００３１】
次に、このように構成された改質硫黄固化体製造システムを使用して、改質硫黄固化体を製造する状態について説明する。図１において、まず、溶融硫黄タンク１で溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の溶融硫黄を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温しておく。一方、硫黄改質剤タンク２の内部には、上記溶融硫黄を変性するための硫黄改質剤を収容しておく。
【００３２】
この状態で、上記溶融硫黄タンク１から供給パイプ１３で送り出される溶融硫黄と、上記硫黄改質剤タンク２から供給パイプ１４で送り出される硫黄改質剤とを、改質硫黄製造タンク３で受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に、内部の改質硫黄を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温する。一方、細骨材ホットビン４の内部には、細骨材を収容すると共に内部の細骨材を所定温度（例えば１５０℃）以上に加温しておく。
【００３３】
次に、上記改質硫黄製造タンク３から供給パイプ２０で送り出される改質硫黄と、上記細骨材ホットビン４から供給パイプ２１で送り出される細骨材とを、改質硫黄中間資材タンク５で受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に、内部の改質硫黄中間資材を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温する。このようにして製造された改質硫黄中間資材は非危険物扱いとされ、上記改質硫黄中間資材タンク５の出口配管５ａ以降の配管設備は、消防法の制約を回避できる。
【００３４】
次に、上記改質硫黄中間資材タンク５から出口配管５ａ及び供給パイプ２８で送り出される改質硫黄中間資材を中間資材計量ホッパ２９で計量し、噴射パイプ３０を介して混練装置７内へ噴射する。一方、これに先立って、粗骨材ホットビン６から排出された粗骨材が骨材計量ホッパ２７へ投入され、所定量だけ計量された粗骨材が混練装置７内へ投入される。この状態で、上記混練装置７により、改質硫黄中間資材タンク５からの改質硫黄中間資材と粗骨材ホットビン６からの粗骨材とを混練すると共に、内部の混練物を所定温度（例えば１１９℃）以上に加温しておく。
【００３５】
上記混練装置７で混練された資材原料は、スキップバケット３２及び移送用スキップ装置３３で移送されてサージビン３４内に投入される。そして、このサージビン３４の下部に設けられた計量ホッパ３５で所定量の資材原料が計量され、下方に設置された型枠３６に打設される。その後、上記型枠３６内で資材原料が冷却固化し、該型枠３６で規制された所望の形状の改質硫黄固化体が製造される。
【００３６】
この製造された改質硫黄固化体は、ブロックをはじめ各種構造物として利用することができる。例えば、タイル、ブロック、パネル材、床材、魚礁、護岸資材、藻場造成用資材等として利用できる。また、道路用製品として、歩道境界ブロック、平板、インターロッキングブロック等に利用できる。さらに、建設用製品として、魚礁、消波ブロック、防波ブロック、植生ブロック等に利用できる。さらにまた、土木施工用材料として、土留め用壁、擁壁、Ｌ型用壁、矢板等に使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による改質硫黄固化体製造システムの実施形態を示す説明図である。
【図２】打設装置において資材原料を計量する計量ホッパの資材原料を送り出す口に設けられたゲートバルブを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…溶融硫黄タンク
２…硫黄改質剤タンク
３…改質硫黄製造タンク
４…細骨材ホットビン
５…改質硫黄中間資材タンク
６…粗骨材ホットビン
７…混練装置
８…打設装置
１０…第１の熱媒加熱器
１１…熱媒体の供給ライン
１２…熱媒体の還流ライン
２７…骨材計量ホッパ
２９…中間資材計量ホッパ
３０…噴射パイプ
３２…スキップバケット
３３…移送用スキップ装置
３４…サージビン
３５…計量ホッパ
３６…型枠
３８…資材原料の送出口
３９…平板材
４０…駆動シリンダ
４２…第２の熱媒加熱器
４３…熱媒体の供給ライン
４４…熱媒体の還流ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する溶融硫黄タンクと、
上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を内部に収容する硫黄改質剤タンクと、
上記溶融硫黄タンクからの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンクからの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄製造タンクと、
細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する細骨材ホットビンと、
上記改質硫黄製造タンクからの改質硫黄と上記細骨材ホットビンからの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄中間資材タンクと、
粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する粗骨材ホットビンと、
上記改質硫黄中間資材タンクからの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビンからの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温する混練装置と、
上記混練装置で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設する打設装置と、を備えて成り、
上記溶融硫黄タンクから混練装置に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系には、内部の流動物を所定温度以上に加温する加熱手段を付加した、
ことを特徴とする改質硫黄固化体製造システム。
【請求項２】
上記打設装置において資材原料を計量する計量ホッパの資材原料を送り出す口の開閉弁は、平板材が往復移動して開閉するゲートバルブとしたことを特徴とする請求項１記載の改質硫黄固化体製造システム。
【請求項３】
上記加温する所定温度は、１１９℃以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の改質硫黄固化体製造システム。
【請求項１】
溶融状態の硫黄を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する溶融硫黄タンクと、
上記溶融硫黄を変性する硫黄改質剤を内部に収容する硫黄改質剤タンクと、
上記溶融硫黄タンクからの溶融硫黄と上記硫黄改質剤タンクからの硫黄改質剤とを受け入れて混合し改質硫黄を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄製造タンクと、
細骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する細骨材ホットビンと、
上記改質硫黄製造タンクからの改質硫黄と上記細骨材ホットビンからの細骨材とを受け入れて混合し改質硫黄中間資材を製造すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する改質硫黄中間資材タンクと、
粗骨材を内部に収容すると共に内部の収容物を所定温度以上に加温する粗骨材ホットビンと、
上記改質硫黄中間資材タンクからの改質硫黄中間資材と上記粗骨材ホットビンからの粗骨材とを受け入れて混練すると共に内部の混練物を所定温度以上に加温する混練装置と、
上記混練装置で混練された資材原料を受け入れて貯蔵し所定温度以上に加温すると共に内部の資材原料を計量して型枠に打設する打設装置と、を備えて成り、
上記溶融硫黄タンクから混練装置に至るまでの各装置間を相互に連結する配管系には、内部の流動物を所定温度以上に加温する加熱手段を付加した、
ことを特徴とする改質硫黄固化体製造システム。
【請求項２】
上記打設装置において資材原料を計量する計量ホッパの資材原料を送り出す口の開閉弁は、平板材が往復移動して開閉するゲートバルブとしたことを特徴とする請求項１記載の改質硫黄固化体製造システム。
【請求項３】
上記加温する所定温度は、１１９℃以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の改質硫黄固化体製造システム。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３１５３１４（Ｐ２００６−３１５３１４Ａ）
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１４０６７３（Ｐ２００５−１４０６７３）
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【出願人】（５９００００４５５）財団法人石油産業活性化センター (249)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月１３日（２００５．５．１３）
【出願人】（０００００４４４４）新日本石油株式会社 (1,898)
【出願人】（５９００００４５５）財団法人石油産業活性化センター (249)
【Ｆターム（参考）】
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