JPH0777604B2 - 可変圧力下にある容器内に粉体材料の所定量を空気的手段により注入する為の方法および装置 - Google Patents
可変圧力下にある容器内に粉体材料の所定量を空気的手段により注入する為の方法および装置Info
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- JPH0777604B2 JPH0777604B2 JP61183269A JP18326986A JPH0777604B2 JP H0777604 B2 JPH0777604 B2 JP H0777604B2 JP 61183269 A JP61183269 A JP 61183269A JP 18326986 A JP18326986 A JP 18326986A JP H0777604 B2 JPH0777604 B2 JP H0777604B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、可変圧力下にある容器内に各種の点において
粉体材料の所定量を空気的手段により注入する為の方法
に関するもので、この方法により、推進空気中の粉体材
料の含有量が比較的に高い空気混合物を形成し、この混
合物が容器へ入る前に混合物にスーパクリティカル速度
を与える。
粉体材料の所定量を空気的手段により注入する為の方法
に関するもので、この方法により、推進空気中の粉体材
料の含有量が比較的に高い空気混合物を形成し、この混
合物が容器へ入る前に混合物にスーパクリティカル速度
を与える。
また本発明は、この方法を適用する装置に関するもので
ある。
ある。
DE−Ａ−33 25 901の出願書類にはこの種の方法が既
に提案されており、空気流をスーパクリティカル速度、
即ち音楽に加速するが、この速度は勿論空気流の密度に
依存して変化する。空気流をスーパクリティカル速度に
加速することにより、スーパクリティカル速度が得られ
る点の下流の流れ状態がこの点の上流の流れ状態にもは
や影響されないという利点が得られる。このことは明ら
かに、粉体材料を注入する容器に存在する圧力その他の
可変パラメータの変動をもはや考慮する必要がないとい
う利点を与える。
に提案されており、空気流をスーパクリティカル速度、
即ち音楽に加速するが、この速度は勿論空気流の密度に
依存して変化する。空気流をスーパクリティカル速度に
加速することにより、スーパクリティカル速度が得られ
る点の下流の流れ状態がこの点の上流の流れ状態にもは
や影響されないという利点が得られる。このことは明ら
かに、粉体材料を注入する容器に存在する圧力その他の
可変パラメータの変動をもはや考慮する必要がないとい
う利点を与える。
この用途に限定される訳ではないが、本発明は好適な用
途、即ち粉末石炭のごとき固体燃料を高炉のごとき工業
炉へ注入するとに関して詳述される。
途、即ち粉末石炭のごとき固体燃料を高炉のごとき工業
炉へ注入するとに関して詳述される。
高炉はその底部に羽口が円形配列され、これらの羽口を
円形の加熱空気供給管へ接続する送風管を介して各羽口
が圧力下の加熱空気を受け取る。炉内の還元工程を維持
するのに要求される固体燃料は一般に直接に羽口へまた
は送風管へ注入される。
円形の加熱空気供給管へ接続する送風管を介して各羽口
が圧力下の加熱空気を受け取る。炉内の還元工程を維持
するのに要求される固体燃料は一般に直接に羽口へまた
は送風管へ注入される。
前記出願書類には、混合物をスーパクリティカル速度に
加速する点を、各送風管への注入が行われる点に配置す
ることが提案されている。従って、送風管と同数の秤量
手段を設け、また各秤量手段と各送風管との間で混合物
を運ぶ個々の管を設ける必要がある。
加速する点を、各送風管への注入が行われる点に配置す
ることが提案されている。従って、送風管と同数の秤量
手段を設け、また各秤量手段と各送風管との間で混合物
を運ぶ個々の管を設ける必要がある。
しかしながら、高炉の円形横断面およびその送風管を考
慮すると、秤量手段と送風管との間に混合物を運ぶ総て
の管または少なくとも総ての対の管は各種の長さのもの
である。これらの各種長さのものは、管毎に輸送条件を
変化する圧力降下を伴うことは明らかである。
慮すると、秤量手段と送風管との間に混合物を運ぶ総て
の管または少なくとも総ての対の管は各種の長さのもの
である。これらの各種長さのものは、管毎に輸送条件を
変化する圧力降下を伴うことは明らかである。
本発明は、この問題を解決するのを可能にする、即ちス
ーパクリティカル速度への加速点の上流で制御するのが
容易な空気輸送条件を与える、新規な方法および注入装
置を提供しよとするものである。
ーパクリティカル速度への加速点の上流で制御するのが
容易な空気輸送条件を与える、新規な方法および注入装
置を提供しよとするものである。
この目的を達成する為に、本発明により提案される方法
は、空気混合物を単一の秤量手段で形成し、この混合物
を共通一次分配ヘッドへ推進させ、ここでこの混合物を
分割して二次流れとし、これらの二次流れを各注入点へ
送出し、またスーパクリティカル速度を混合物を分配ヘ
ッドにおいて与えることを主として特徴とする。
は、空気混合物を単一の秤量手段で形成し、この混合物
を共通一次分配ヘッドへ推進させ、ここでこの混合物を
分割して二次流れとし、これらの二次流れを各注入点へ
送出し、またスーパクリティカル速度を混合物を分配ヘ
ッドにおいて与えることを主として特徴とする。
従ってその結果得られる二つの利点は、炉の総ての羽口
に供給するのに秤量手段を一つしか必要としないこと、
および円形配列の送風管に供給するのに必要とされる各
種長さの管はスーパクリティカル速度への加速点と羽口
との間の二次管であるということである。各種長さの管
がスーパクリティカル速度への加速点の下流に配置され
ることから生じる条件はその点における上流、特に秤量
手段とスーパクィティカル速度への加速点との間の一次
管における輸送にもはや影響しない。この点は可及的に
炉に接近して位置することは明らかである。
に供給するのに秤量手段を一つしか必要としないこと、
および円形配列の送風管に供給するのに必要とされる各
種長さの管はスーパクリティカル速度への加速点と羽口
との間の二次管であるということである。各種長さの管
がスーパクリティカル速度への加速点の下流に配置され
ることから生じる条件はその点における上流、特に秤量
手段とスーパクィティカル速度への加速点との間の一次
管における輸送にもはや影響しない。この点は可及的に
炉に接近して位置することは明らかである。
この方法を実施する装置は、一次管を介して秤量手段へ
接続された空気混合物導入開口を有する分配ヘッドを備
え、容器への注入が行われる点の数に対応する数の一連
の内部ダクトを備え、これらのダクトは、導入開口の区
域から一連の出口開口へ対称的に発散し、前記出口開口
はそれぞれ二次管を介して容器への各注入点へ接続され
ていることを特徴とする。
接続された空気混合物導入開口を有する分配ヘッドを備
え、容器への注入が行われる点の数に対応する数の一連
の内部ダクトを備え、これらのダクトは、導入開口の区
域から一連の出口開口へ対称的に発散し、前記出口開口
はそれぞれ二次管を介して容器への各注入点へ接続され
ていることを特徴とする。
内部ダクトの長さと断面は、分配ヘッドにおいて一次管
と混合物をスーパクリティカル速度へ加速する為の二次
管との間に要求される圧力降下が生じるような態様で、
一次管の断面に依存して決められる。
と混合物をスーパクリティカル速度へ加速する為の二次
管との間に要求される圧力降下が生じるような態様で、
一次管の断面に依存して決められる。
他の特徴は添加図面に関して以下に述べる有利な一実施
例から明らかになろう。
例から明らかになろう。
第１図は均一な所定量の粉末材料、例えば粉末石炭、を
粉末材料の輸送用の加圧空気へ導入する秤量手段10を略
示する。この混合物は、粉末材料を注入する容器、例え
ば高炉、の近傍に装着された分配ヘッド14へ一次管12を
介して輸送される。分配ヘッド14は、一次流れを容器へ
の注入点の数に対応する数の二次流れに分割し、また空
気混合物をスーパクリティカル速度に加速するという二
重の目的に役立つ。このことは、一次管12が二次管にお
ける輸送条件や容器内の条件に影響されないことを意味
する。
粉末材料の輸送用の加圧空気へ導入する秤量手段10を略
示する。この混合物は、粉末材料を注入する容器、例え
ば高炉、の近傍に装着された分配ヘッド14へ一次管12を
介して輸送される。分配ヘッド14は、一次流れを容器へ
の注入点の数に対応する数の二次流れに分割し、また空
気混合物をスーパクリティカル速度に加速するという二
重の目的に役立つ。このことは、一次管12が二次管にお
ける輸送条件や容器内の条件に影響されないことを意味
する。
第２図に示すごとく、分配ヘッド14は、シャワーバスじ
ょうろ口金の外観を持つ一般に円錐形であり、その底部
に円形配列の出口開口18を備え、各開口は二次管16へ接
続され、またその頂点は一次管12へ接続された導入開口
20を有する。組み立てを容易にする為に、分配ヘッド14
は相互に密封接続される２個の部分14a,14bとして作る
ことができる。
ょうろ口金の外観を持つ一般に円錐形であり、その底部
に円形配列の出口開口18を備え、各開口は二次管16へ接
続され、またその頂点は一次管12へ接続された導入開口
20を有する。組み立てを容易にする為に、分配ヘッド14
は相互に密封接続される２個の部分14a,14bとして作る
ことができる。
第３図に示すごとく、分配ヘッド14の内部は導入開口20
に面する分配室22から各出口開口18へ対称的に発散した
一連のダクト24を含む。各ダクト24は、分配室22のすぐ
下流の収れん部分24aと、直線部分24bとから成る。各ダ
クト24の直径は、一次管12の断面から計算され、スーパ
クリティカル速度への加速に必要な圧力降下がこの分配
ヘッド14またはその出口において生じるようになってい
る。この圧力降下は、一次管12内の圧力と各二次管内の
圧力との比が1.6ないし２になるように一般に決められ
る。相互に直径方向に対向した２個のダクト24間の発散
角は30゜台である。
に面する分配室22から各出口開口18へ対称的に発散した
一連のダクト24を含む。各ダクト24は、分配室22のすぐ
下流の収れん部分24aと、直線部分24bとから成る。各ダ
クト24の直径は、一次管12の断面から計算され、スーパ
クリティカル速度への加速に必要な圧力降下がこの分配
ヘッド14またはその出口において生じるようになってい
る。この圧力降下は、一次管12内の圧力と各二次管内の
圧力との比が1.6ないし２になるように一般に決められ
る。相互に直径方向に対向した２個のダクト24間の発散
角は30゜台である。
分配室22のダクト24の収れん部分24aとは、粉末材料を
各種ダクト24内で均一な分布状態に維持する為に、一次
管12の長さ方向軸線に関して厳密に対称でなければなら
ない。
各種ダクト24内で均一な分布状態に維持する為に、一次
管12の長さ方向軸線に関して厳密に対称でなければなら
ない。
空気混合物を「希釈」し輸送条件を向上する為に、二次
空気を空気混合物に付加することができる。この二次空
気は、分配室22、各ダクト24あるいは二次管16において
付加できる。
空気を空気混合物に付加することができる。この二次空
気は、分配室22、各ダクト24あるいは二次管16において
付加できる。
第４図は、専ら施盤で機械加工することにより作られる
有利な構造形態の分配ヘッドを示す。第３図に示す実施
例と異なり、第４図に示すものは、流れ条件を最適化す
る為に内部の隅が丸められている。
有利な構造形態の分配ヘッドを示す。第３図に示す実施
例と異なり、第４図に示すものは、流れ条件を最適化す
る為に内部の隅が丸められている。
第４図に示す分配ヘッドは、頂部分30と底部分32とを有
し、これらの部分は相互に密封状態に螺着されている。
頂部分30は、一次管への接続用のフランジを有し、底部
分32は、第３図のダクト24に対応するかつ二次管へ接続
される発散ダクト34を含む。
し、これらの部分は相互に密封状態に螺着されている。
頂部分30は、一次管への接続用のフランジを有し、底部
分32は、第３図のダクト24に対応するかつ二次管へ接続
される発散ダクト34を含む。
底部分は、中央の筒状孔を有し、そこに分配円錐体36を
収容する。分配円錐体36は、その尖端が頂部分30へ延入
し、また頂部分の内壁と協働して環状断面の通路38を形
成する。この通路38は、一次管と各ダクト34との間を延
びており、混合物を各ダクト34へ均一に分配することを
保証する。分配円錐体36の底は、ダクト34の入り口でこ
れと関連して、空気混合物のスーパクリティカル速度へ
の加速を行う為に、頂部分30の内壁と協働して環状絞り
40を形成する。
収容する。分配円錐体36は、その尖端が頂部分30へ延入
し、また頂部分の内壁と協働して環状断面の通路38を形
成する。この通路38は、一次管と各ダクト34との間を延
びており、混合物を各ダクト34へ均一に分配することを
保証する。分配円錐体36の底は、ダクト34の入り口でこ
れと関連して、空気混合物のスーパクリティカル速度へ
の加速を行う為に、頂部分30の内壁と協働して環状絞り
40を形成する。
分配円錐体36および頂部分30の内壁の形態は、通路38の
環状水平断面が分配円錐体36の尖端化から絞り40へ漸減
するか、またはせいぜい一定に留どまるようなものであ
る。
環状水平断面が分配円錐体36の尖端化から絞り40へ漸減
するか、またはせいぜい一定に留どまるようなものであ
る。
第３図に示した実施例では輸送条件、特に粉末材料の流
速は二次空気の付加により制御されたが、第４図に示す
実施例ではこの制御は分配円錐体36の軸方向可動性によ
り行われる。分配円錐体36は、実際には、ねじ機構のご
とき変位機構42の支配下で軸方向に可動であり、変位機
構は分配円錐体を第４図に位置と、分配円錐体36をその
ハウジングの底へ降下することによる更に開いた位置と
の間で動かす。
速は二次空気の付加により制御されたが、第４図に示す
実施例ではこの制御は分配円錐体36の軸方向可動性によ
り行われる。分配円錐体36は、実際には、ねじ機構のご
とき変位機構42の支配下で軸方向に可動であり、変位機
構は分配円錐体を第４図に位置と、分配円錐体36をその
ハウジングの底へ降下することによる更に開いた位置と
の間で動かす。
位置指示器44は、分配円錐体36の位置を外部に可視的に
示すのを可能にする。この指示器44は、例えば分配円錐
体36の軸方向変位をロッドの回転とダイアルの前面での
ポインタ46の枢動とに変換する型式のものにできる。
示すのを可能にする。この指示器44は、例えば分配円錐
体36の軸方向変位をロッドの回転とダイアルの前面での
ポインタ46の枢動とに変換する型式のものにできる。
パッキング50は粉末材料が可動の分配円錐体36と底部32
との間に侵入するのを阻止する。必要ならば底部32の開
口52を、通路38内の固体／気体の流れの静的圧力よりも
高い圧力のガス圧源に接続する。この逆圧力が、パッキ
ング50に何らかの問題がある場合に、可動の分配円錐体
36と底部32との間に粉末材料が侵入するのを阻止する。
との間に侵入するのを阻止する。必要ならば底部32の開
口52を、通路38内の固体／気体の流れの静的圧力よりも
高い圧力のガス圧源に接続する。この逆圧力が、パッキ
ング50に何らかの問題がある場合に、可動の分配円錐体
36と底部32との間に粉末材料が侵入するのを阻止する。
通路38における粉末材料の分布を向上する為に、分配円
錐体36に、各ダクト34と整合して、破線54で略示した丸
められた溝を設けることができ、この溝は絞り40から分
配円錐体36の頂点へ漸減する。
錐体36に、各ダクト34と整合して、破線54で略示した丸
められた溝を設けることができ、この溝は絞り40から分
配円錐体36の頂点へ漸減する。
ダクトの入り口での詰まりの危険を少なくする為に、第
４図に示す改変例では、分配円錐体36をその軸線の回り
に徐々に回動すことができる。しかし、この場合、これ
を許すように機構42と指示器44とを整合させる必要があ
る。
４図に示す改変例では、分配円錐体36をその軸線の回り
に徐々に回動すことができる。しかし、この場合、これ
を許すように機構42と指示器44とを整合させる必要があ
る。
第１図は本発明の注入方法を示す略図、第２図は分配ヘ
ッドを示す図、第３図は第１の構造形態の分配ヘッドを
通る縦断面図、第４図は第２の構造形態の分配ヘッドを
通る縦断面図である。 10……秤量手段、14……分配ヘッド、12……一次管、16
……二次管、18……出口開口、20……導入開口、24,34
……内部ダクト、24a……収れん部分、24b……直線部
分、30……頂部分、32……底部分、34……ダクト、36…
…分配円錐体、38……通路。
ッドを示す図、第３図は第１の構造形態の分配ヘッドを
通る縦断面図、第４図は第２の構造形態の分配ヘッドを
通る縦断面図である。 10……秤量手段、14……分配ヘッド、12……一次管、16
……二次管、18……出口開口、20……導入開口、24,34
……内部ダクト、24a……収れん部分、24b……直線部
分、30……頂部分、32……底部分、34……ダクト、36…
…分配円錐体、38……通路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２７Ｄ 3/18 (72)発明者 ジヨルジエ・ウイエ ルクセンブルグ国1134 ルクセンブルグ、 ル、シヤルレ、アランド 14 (72)発明者 レイモン・マク ルクセンブルグ国7774 コルマール、ベ ル、ル、マルーゼン、ル スゴン ４
Claims (12)
- 【請求項１】可変圧力下にある容器内の異る点へ粉体材
料の所定量を空気的手段により注入する為の方法であっ
て、推進空気中の粉体材料の含有量が比較的に高い空気
混合物を形成し、この混合物が前記容器へ入る前に混合
物にスーパクリティカル速度を与えるようにした注入方
法において、 空気混合物を単一の秤量手段で形成し、この混合物を共
通一次管を通って分配ヘッドへ推進させ、ここでこの混
合物を分割して二次流れとし、これらの二次流れを各注
入点へ送出し、また分配ヘッドにおいてスーパクリティ
カル速度を混合物へ与えることを特徴とする方法。 - 【請求項２】可変圧力下にある容器内の異る点へ粉体材
料の所定量を空気的手段により注入する為の方法であっ
て、推進空気中の粉体材料の含有量が比較的に高い空気
混合物を形成し、この混合物が前記容器へ入る前に混合
物にスーパクリティカル速度を与えるようにした注入方
法において、 一次管（12）を介して秤量手段（10）へ接続された空気
混合物導入開口（20）を有する分配ヘッド（14）を備
え、容器への注入が行われる点の数に対応する一連の内
部ダクト（24,34）備え、これらのダクト（24,34）は、
導入開口（20）の区域から一連の出口開口（18）へ対称
的に発散し、前記出口開口はそれぞれ二次管（16）を介
して容器への各注入点へ接続されていることを特徴とす
る注入装置。 - 【請求項３】導入開口（20）の下流かつ各ダクト（24）
の上流に配置された分配室（22）を備えたことを特徴と
する特許請求の範囲第２項記載の注入装置。 - 【請求項４】各ダクト（24）は、収れん部分（24a）と
直線部分（24b）とから成ることを特徴とする特許請求
の範囲第２項または第３項記載の注入装置。 - 【請求項５】粉体材料は粉末石炭であることを特徴とす
る特許請求の範囲第２項ないし第４項のいずれか一項に
記載の注入装置。 - 【請求項６】前記容器は直立炉であることを特徴とする
特許請求の範囲第２項ないし第５項のいずれか一項に記
載の注入装置。 - 【請求項７】一次管（12）を介して秤量手段（10）へ接
続された空気混合物導入開口（20）を有する分配ヘッド
（14）を備え、容器の注入が行われる点の数に対応する
数の一連の内部ダクト（24,34）備え、これらのダクト
（24,34）は、導入開口（20）の区域から一連の出口開
口（18）へ対称的に発散し、前記出口開口はそれぞれ二
次管（16）を介して容器への各注入点へ接続されている
注入装置の為の分配ヘッドにおいて、 相互に密封螺着された２個の機械加工された部分（30,3
2）を備え、その一部分（32）にはダクト（34）を設け
ると共に、他方の部分（30）の内壁と協働して環状断面
を有する通路（38）を形成する分配円錐体（36）のため
の中央ハウジングを設け、通路（38）は分配円錐体の尖
端からダクト（34）の入り口へ延びることを特徴とする
分配ヘッド。 - 【請求項８】通路（38）の環状断面はその全長に亙って
一定であるかまたはダクト（34）の方向に漸減すること
を特徴とする特許請求の範囲第７項記載の分配ヘッド。 - 【請求項９】通路（38）の断面は分配円錐体（36）の軸
方向変位により調節可能であることを特徴とする特許請
求の範囲第８項記載の分配ヘッド。 - 【請求項１０】分配円錐体（36）の軸方向位置を示す指
示器（44）を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第
９項記載の分配ヘッド。 - 【請求項１１】分配円錐体（36）にはその周囲にダクト
（34）を整合した溝が設けられたことを特徴とする特許
請求ほ範囲第７項記載の分配ヘッド。 - 【請求項１２】分配円錐体（36）はその長さ方向軸線の
回りに可動であることを特徴とする特許請求の範囲第７
項記載の分配ヘッド。
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