JPH01254241A - 電気低抗加熱式溶融ガス化炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電気化学工業をどに使用される金属もしくは金
ｔ４酸化物の超微粉を作るために、金属塩化物（？＠Ｃ
１２，ＣｏＣ１２）など（以下被加熱物といり）を溶融
してガス化する電気抵抗加熱式溶融ガス化炉（以下、単
に溶融ガス化炉という）に関し、特にその寿命を大幅に
延ばすことを目的とする。

従来の技術 第３図に示すように、中に単にルツダを置いて加熱する
ＩＲ造の溶融ガス化炉では、下記の問題が発生する。

・低温部に被加熱物が蒸発、折着する。

・発熱体や耐火物が被加熱物の蒸気によって侵されるの
で、発熱体及び耐火ｍを頻繁に１＆り替えなくてはなら
ない。

°雰囲気ガスを大量に入れる場合、ガスの温度むらから
炉内の均熱性が悪くなり製品（超微粉など）品質が低Ｆ
する。

本発明は前述の如き従来方式の諸課題を解決し、均熱性
に秀れかつ被ＩｘＪ熱物の析着による炉内耐火物、抵抗
発熱体及び炉体の禰傷をなくすることを意図するもので
ある。

本発明者等は種々検討、実験の結果本発明の電気抵抗加
熱式溶融ガス化炉の開発に故功したものであり、本発明
の技術的槽底は前記特許請求の範囲各項に明記したとお
りであり、本発明の一具体例を示す第１図及び第２図に
ついて詳述する。なか、この例ではガス化炉の水平断面
を円形とし、従って炉殻（気密容器）、内殻及び通気性
耐火物は何れも円筒状とした場合について説明するが、
水平断面形状を限定するものではない。

第１図に示すように炉殻１は気密容器として、これに直
接Ｎ２　　あるいは空気などの雰囲気ガス１６を導入す
る給気管３を設けである。炉殻ｌの内側に内殻２を設け
、該内殻に耐火物７を内張りし、内殻２と内張り耐火物
７に貫通して雰囲気ガス１６’７）通気孔４を設ける。

耐火物７の内側に電気抵抗発熱体５（以下、単に発熱体
という）を設置し、その内側に通気性を有する筒状の耐
火物６（以Ｆ通気性耐火物という）を設置し、その内側
にルツ〆８を置くガス化室２０を設ける。

前記炉殻ｌと内殻２間には所定の間隙１３が設けてあり
、雰囲気ガスの通路となる。また内殻内壁と通気性耐火
物間の環状空間は雰囲気ガス溜りを槽底する。

雰囲気ガス１６と被加熱物蒸気１１の混合ガス１７（以
下、混合ガスと呼ぶ）の排気管９は・炉殻１１内殻２、
耐火物７、通気性耐火物６を貫通して設置し、直接ルツ
ボ８の上部より混合ガス１７を排出する。場合によって
は排気管９に真空Ｉンデ（図示せず）を接続して、強制
的に混合ガス１７を吸引することもできる。

作用 給気管３から炉内へ入った雰囲気ガス】６（実線矢印）
は、内殻と耐火物に貫通して開い九通気孔４を通って、
通気性耐火物６の外側のガス溜り１４に入ってくる。

ここで雰囲気ガス】６は発熱体５によって加熱される０
次に通気性耐火物６を通ってガス化室２０にはいる際に
、通気性耐火物６の通気抵抗により、通気性耐火物６の
全面から均一なガス流れとなってガス化室２０へ入って
いく、これと同時に発熱体５で加熱された通気性耐火物
６との熱交換により、雰囲気ガス１６の温度はより均一
になる。

通気性耐火物６から均一なガス流れとして入ってきた雰
囲気ガス１６は、ルツぎ８から発生した被加熱物の蒸気
１１を包み込んで混合ゴス１７となりルツボ８の上にあ
る排気管９に入り、直接炉外へ取り出される。シ九がっ
て、ルツ−８から発生した被加熱物の蒸気１１は、排気
１！９以外には炉内の何れの物にも接することなく炉外
に排出され、本来の目的（超微粉の製造）に使用される
ので発熱体や耐火物が被加熱物の蒸気に侵されることが
ない、ツル！Ｉｆ８の加熱は均一な温度の雰囲気ガス】
６と通気性耐火物６から発せられる輻射熱によってなさ
れるため非常に均熱性が良い。な訊真空Ｉンデ（図示せ
ず）を使用して混合がス１７０強制取り出しを行なえば
より効果的である。

以上、円筒状がス化室の槽底例について説明し念が、通
気性耐火物を両側に設けた角形断面又は角筒状のガス化
室の場合も同様の作用効果を発揮するものである。

尚・本発明を槽底する部材の特性などは下記の通りであ
る。

＋１１　　炉殻１．１２：気密容器、真空〜常圧に耐え
られる鋼製のもの。

（２）　内殻２　　　：耐熱金属（ＳＵ８）が好ましい
。

（３）　　耐火物７　　：ルツボの加熱温度より２００
〜３００’Ｃ高温まで耐えられ、 しかも高温雰囲気ガスに耐え られる材質。

（４１発熱体５　　：最高使用温度がルツボの加熱温度
より２００〜３００’Ｃ高 湛であり高温雰囲気ガスに耐 えられる材質。

（５）　　通気性耐火物６ °耐熱温度はルツボの加熱温度よ？２００〜３０００Ｃ
高い。

・通気率は５０〜９ｏ嘔特に７０〜８０％が望ましい。

通気率が５０俤より低いと、ガス流れは均一になるが圧
力損失が大きく少量の雰囲気がスしか流れない。

通気率が９０４より高いと、圧力損失が少ないので大量
の雰囲気ガスを流すことはできるが・ガス流れの均一性
が崩れ物理的強度も落ちるＯ通気性耐火物の厚みは１０
〜５０ｍ程度がよく・特に気孔の平均直径の５〜１０倍
が望ましい。

なお高さは４００■、直径は２５０−程度の円筒または
角筒であるが大きさは限定されるものではない。

ｌｏｗより薄いと、圧力損失が小さく大量の雰囲気ガス
を流せる、抵抗発熱体から熱が内部につ九わりやすい反
１ｉｒｆス流れとガス温度の均一性が失われる。物理的
強度も低い。

また５０−より厚いと、圧力損失が大きく雰囲気ガスを
少量しか流せない、抵抗発熱体から熱が内部につたわり
にくい反面ガス流れとガス温度の均一性が増す。物理的
強度も高い・・通気性耐火物の気孔の平均直径は２ｍ〜
４ｍが望ましい。

２鰭より小さいと圧損犬で均熱、ガス流れの均一性良好
であるが目すまりが大である。

また４１Ｉ１１より大きいと圧損小で均熱、ガス流れの
均一性不良であるが目づまりが小である。

（６）　　ルツ〆８、混合ガス排気管９・被加熱物の沸
点温度（以下、加熱温度という）よりＩ　ＯＯ’Ｃ以上
高い耐熱性を有する材料。

°加熱温度の混合ガスに侵されない材料。

・被加熱物に侵されない材料 であって、例えば周知のカーダン、アルミナなどのセラ
ミックスあるいは純ニッケルなどの金属性のものが使用
できる。なお、排気管の炉内端形状は第２図に示す如く
混合ガスを牲い込みやすいように、ラツ・Ｉ状、ロート
状、径違い管状、釣鐘状にしてもよい。

発明の効果 被加熱物の蒸気が、炉体はもちろん耐火物や発熱体く直
接接触しないので、その材質選定の自由度がきわめて大
きくなる。具体的には断熱性の高いセラミックファイバ
ー故形体の使用や、安価なニクロム線などの発熱体が使
用可能になり、炉全体の熱効率が向上する。

この炉は単に金属塩化物を溶融するだけの溶融ガス化炉
ではなく、溶融時または加熱時に耐火物や発熱体にとっ
て有害なガスを放出する亜鉛などの被加熱物の加熱炉と
しても有効である。

■　溶融ガス化炉の耐火物や発熱体が有害なガスに接触
しないので、これによる損傷が全くなく寿命が約４倍（
３力月→１年）延びる。

■　均一加熱された雰囲気ガスの対流による加熱と通気
性耐火物を介した輻射加熱により・均一に加熱される。

■　耐火物の材質が被蒸発物質による影響を考慮するこ
となく自由に選定できるため、断熱性の高い耐火物を使
用してコンノダクトな炉にスルことができると同時に、
高断熱性耐火物及び雰囲気ガス流れによって放散熱量が
減少し、熱効率が向上する・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す縦断面図、牙２図は同
じく、本発明に使用される排気管の内端形状を示す縦断
面図、第３図は従来の実施例を示す縦断面図である。尚
、図中の番号はそれぞれ下記の通りである。 １：気密容器（炉殻）、　２：内殻、　３：雰囲気ガス
給気管、　４：通気孔、　５：発熱体、６：通気性耐火
物、　７：耐火物、　８ニルツメ、　排気管、　　】Ｏ
：被加熱物、　　１１：被加熱物蒸気、　　１２：気密
容器（蓋）、　　１３：炉殻と内殻の間隙、　　１４：
雰囲気ガス溜り、１５：中蓋、　　１６：雰囲気ガス、
　　１７：混合ガス、　　２０：ガス化室。 第１図 第２図 第３図 σ　　　１０７／

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、雰囲気ガス給気管を設けた気密容器内に、内張り耐
   火物を施しかつ雰囲気ガス通気孔を穿設した内殻を所要
   の間隙を介して内装し、該内殻内に通気性耐火物を内設
   して内殻内壁と該通気性耐火物間に雰囲気ガス溜りを設
   けるとともに、電気抵抗発熱体を該ガス溜り内に装着し
   、前記通気性耐火物で区画されたガス化室の上方に混合
   ガス用排気管の内端開口部を配置したことを特徴とする
   、電気抵抗加熱式溶融ガス化炉。 ２、該排気管の内端の形状をラッパ状、ロート状、径ち
   がい管状、あるいは釣鐘状、または、直管状としたこと
   を特徴とする、請求項１記載の電気抵抗加熱式溶融ガス
   化炉。