JPH09201571A

JPH09201571A - 流動層分級器

Info

Publication number: JPH09201571A
Application number: JP1138896A
Authority: JP
Inventors: Mikio Murao; 三樹雄村尾; Noboru Ichitani; 昇市谷
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-01-26
Filing date: 1996-01-26
Publication date: 1997-08-05
Anticipated expiration: 2016-01-26
Also published as: JP2840579B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安定に流動層を形成しながら効率的な分級を
行う。【解決手段】流動層９が形成される容器４内の上方の
空間の断面積は、可動板１６を揺動変位させることによ
って調整可能である。ブロア５から風箱２に供給される
気体によって安定に流動層９を形成し、フリーボード部
の断面積を変化させて分級を効率的に行うことができ
る。流動層９からは粗粉排出口１２を介して粒径が大き
い粗粉が排出され、粒径が小さい微粉は微粉排出口１０
から排出され、集塵装置１１で回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、細骨材、瓦礫、石
炭等の粉粒状の処理物を、流動層を利用して粒径に従っ
て分離する流動層分級器、特に処理物を乾燥させながら
分級することができる流動層分級器に関する。

【０００２】

【従来の技術】流動層分級器についての先行技術は、た
とえば特開平６−３４３９２７に開示されている。従来
からの分級処理は、ふるいと風力とによって行われてい
る。ふるいは、網目の大きさで分級する粒径が定まり、
目の細かいものは目詰まりがしやすい。このため実用的
には、１ｍｍ以上の粒径の分級に適している。風力の利
用は、旋回させて遠心力によって分離するサイクロンな
どによって代表され、実用的には１００μｍ以下の粒径
の粒子に対する分級に適している。特開平６−３４３９
２７で開示しているような流動層分級器は、１００μｍ
〜１ｍｍの範囲の粒子の分級にも適用可能である。分級
効率を向上させるためには、流動層を形成するために吹
き込む気体の流量を調整するだけではなく、流動層形成
部分の断面積をその上方の空間よりも狭めて、分級する
粒径を定めるフリーボード部の空塔速度よりも流動層形
成のための気体の流速を増大させ、広い範囲の粒径の粒
子に対する流動層の形成を可能にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】細骨材、瓦礫、石炭等
の粉粒状の処理物は、機械的な粉砕工程を経て形成さ
れ、粉砕の際に粉塵として広がるのを防止するため水が
かけられることが多い。また瓦礫、たとえば地震などの
災害で損壊した家屋などの廃材の後処理では、可燃物を
焼却した後の不燃物を細骨材化する過程で、粉塵が発生
しないように水をかけている。これらの粉粒状の処理物
は、分級する前に乾燥させる必要がある。さらに製鉄用
コークス炉に投入する石炭は、乾燥とともに分級し、粒
度を調整しておくことが好ましい。粉粒状の処理物の分
級を流動層分級器を利用して行い、流動化を高温の気体
によって行えば、流動層中で乾燥しながら分級を行うこ
とができる。

【０００４】しかしながら、処理物の乾燥を行うために
は、乾燥に所定の熱風量および乾燥時間が必要であるた
め、流動層の断面積を変えることは好ましくない。また
流動層の断面積を変化させる機構の上部に、粉粒物が堆
積して円滑な動きが損なわれたり、動かなくなったりす
るおそれがある。

【０００５】本発明の目的は、粉粒状の処理物の分級を
一層効率よく行うことができる流動層分級器を提供する
ことである。さらには、分級とともに乾燥も効率的に行
うことができる流動層分級器を提供することも目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、投入口から投
入される粉粒状の処理物を、分散板の下方から吹き込ま
れる気体によって流動化させ、分散板上方に形成される
流動層を利用して処理物の粒径に従って分級し、所定粒
径の処理物を排出口から排出する流動層分級器におい
て、流動層上方のフリーボード部の断面積を変化させる
ことが可能な断面積可変手段を含むことを特徴とする流
動層分級器である。本発明に従えば、断面積可変手段によって流動層上方の
フリーボード部の断面積を変化させることが可能である
ので、流動層形成のための条件は変えずに、フリーボー
ド部での気体の流速を変えて分級粒径を可変にすること
ができ、効率的な分級を行うことができる。

【０００７】また本発明で前記流動層を形成させる気体
を加熱して、処理物を乾燥させるための加熱手段が備え
られることを特徴とする。本発明に従えば、加熱手段によって流動層を形成させる
気体を加熱して、処理物を乾燥させることができるの
で、流動層中で処理物を乾燥させ、流動層を利用して乾
燥された粉粒の分級を効率的に行うことができる。

【０００８】また本発明で前記流動層が形成される容器
内は、中仕切板で複数の室に分割されることを特徴とす
る。本発明に従えば、流動層が形成される容器内を複数の室
に分割するので、各室ごとに分級粒径を変えて分級した
り、流動層内での熱効率を増大させて充分な乾燥を行わ
せたりすることができる。

【０００９】また本発明で前記複数の室に吹き込まれ
て、流動層をそれぞれ形成する気体の流量配分を調整す
る配分調整手段を含むことを特徴とする。本発明に従えば、複数の室を形成して、各室に吹き込ん
で流動層を形成するための気体の流量配分を調整するこ
とができるので、複数の室の各室で流動化条件を異なら
せ、効率的な分級や乾燥を行うことができる。

【００１０】また本発明で前記断面積可変手段は、前記
中仕切板の少なくとも一部に可動部を有することを特徴
とする。本発明に従えば、中仕切板の少なくとも一部に可動部を
有するので、可動部を動かすことによって複数の室の相
対的な断面積の割合を変化させ、フリーボード部での気
体の流速を変えて分級粒径を調整することができる。

【００１１】また本発明で前記断面積可変手段は、流動
層が形成される容器内の室を形成する側壁面の少なくと
も一部の内部に可動壁を有することを特徴とする。本発明に従えば、流動層が形成される容器内の室を形成
する側壁面の少なくとも一部の内部に可動壁を有するの
で、可動壁を動かし、流動層上方のフリーボード部の断
面積を変化させ、断面積を小さくして流速を上げたり断
面積を大きくして流速を下げたりすることができる。

【００１２】また本発明で前記可動壁は、大略的に矩形
状であり、下辺を軸として揺動変位可能であることを特
徴とする。本発明に従えば、流動層が形成される容器内の室を形成
する側壁面の少なくとも一部の内部に設けられる可動壁
は、大略的に矩形状であり、下辺を軸として揺動変位可
能である。流動層に近い下辺が揺動軸となるので、可動
壁の移動によってフリーボード部の断面積を変化させて
も、流動層に近い部分の断面積はほとんど変化せず、流
動層形成を安定に行うことができる。

【００１３】また本発明で前記可動壁とその外部の側壁
面との間の空間に堆積した処理物を排出する排出手段を
有することを特徴とする。本発明に従えば、可動壁が内部に設けられる側壁面と可
動壁との間の空間には、長期間にわたる流動化処理の過
程で、処理物の一部が侵入して堆積することは避けられ
ない。排出手段によって堆積した処理物を排出すること
ができるので、長期間にわたって可動壁を確実に移動さ
せることができる。

【００１４】また本発明で前記流動層が形成される容器
は、一側面側に処理物を投入する投入口が設けられ、そ
の一側面に対向する側面に分級された処理物を排出する
排出口が設けられ、残余の側面の少なくとも一部に前記
可動壁が設けられることを特徴とする。本発明に従えば、投入口が設けられる一側面と、排出口
が設けられる他の側面とは異なる側面の内部に可動壁が
設けられるので、全体的に一様な流速調整を行うことが
できる。

【００１５】また本発明で前記流動層が形成される容器
は、一側面側に処理物を投入する投入口が設けられ、そ
の一側面に対向する側面に分級された処理物を排出する
排出口と前記可動壁とが設けられることを特徴とする。本発明に従えば、排出口側の壁面内部に可動壁が設けら
れるので、主として排出される直前の流動層部分の粉粒
物に対して効率的な分級を行うことができる。

【００１６】また本発明で前記投入口付近の分散板底部
に設けられる大塊排出手段を備えることを特徴とする。本発明に従えば、処理物に流動層を形成することができ
ない程度に大きな粒径の大塊が混入していても、大塊排
出手段が投入口付近の分散板底部に設けられているの
で、大塊が分散板上に広がって流動化を阻害する状態を
防ぐことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の第１形態
による流動層分級器１の概略的な構成を示す。図１
（ａ）には正面断面図、図１（ｂ）には側面断面図をそ
れぞれ示す。流動層分級器１の下部には風箱２が設けら
れ、その上部には分散板３が設けられる。分散板３の上
部には容器４が配置される。ブロア５から供給される空
気は、風量調節ダンパ６によって流量調整され、送風口
７から風箱２内に押込まれる。風箱２内に押込まれた空
気は、分散板３に多数個形成されている空気流路から上
方に吹き出し、容器４内の単一の室４ａに吹き込まれ
る。室４ａ内には、原料投入口８から分級すべき処理物
が投入される。投入された処理物は、分散板３の下方か
ら吹き出す空気によって流動化され、分散板３の上方空
間に流動層９が形成される。

【００１８】処理物は、その粒径や比重に従って定めら
れる流動化開始速度よりも空気の流速が大きいときに流
動化する。粒子の粒径や比重に従って予め定められる終
端速度が流動層内の気体の流速よりも大きくなると、粒
子は流動層９内に留まることができずにその上方に飛び
出す。一般に大きくて重い粒子は終端速度が大きく、小
さくて軽い粒子は終端速度が小さいので、流動層内に留
まる粒子と流動層から飛び出す粒子とで分級することが
できる。流動層９から飛び出した微粉は、微粉排出口１
０から気体とともに排出され、サイクロンなどの集塵装
置１１によって回収される。流動層９から排出される粗
粉は、粗粉排出口１２から排出することができる。粗粉
排出口１２には、流動層分級器１内を気密に保つための
封止手段が設けられているけれども、図示は省略する。

【００１９】容器４の水平断面形状は大略的に矩形であ
り、原料投入口８が設けられる投入面１３および投入面
１３に対向して粗粉排出口１２が設けられる排出面１４
は、ほぼ鉛直である。両側壁面１５は、上方にいくに従
って断面積が増加するように外向きに傾斜している。側
壁面１５の内部には断面積可変手段である可動板１６が
配置される。可動板１６は概略的に矩形であり、その可
変には揺動軸１７が設けられている。可動板１６は、揺
動軸１７を中心に揺動変位可能であり、上辺にはシール
部材１８が設けられる。

【００２０】可動板１６と側壁面１５との間には、空間
が形成される。可動板１６と投入面１３および排出面１
４との間の隙間あるいは可動板１６の上部のシール部材
１８と容器４の天井との間の隙間などを介して、流動層
９から飛散する処理物の一部が揺動軸１７の付近に少し
ずつ堆積する。堆積物を必要に応じて排出するために、
堆積物排出シュート１９が設けられる。これによって、
長期間にわたる分級処理を行う際に堆積する処理物を、
確実に容器４の外部に排出することができる。

【００２１】図２は、可動板１６の上辺と容器４の天井
部とのシールの構成を示す。図２（ａ）に示すように、
容器４の天井板２０ａが平板状であるときには、可動板
１６の上辺と天井板２０ａとの間の距離が可動板１６の
揺動変位とともに変化するので、可撓性のあるゴム板な
どのシール部材１８を可動板１６の先端に配置し、可動
板１６と天井板２０ａとの間の隙間から処理物が漏れる
ことを防ぐことが好ましい。図２（ｂ）は、容器４の天
井板２０ｂを円弧状とし、可動板１６の上辺と天井板２
０ｂとの間の距離が可動板１６が揺動変位しても変わら
ないようにして、その隙間を極力小さくすることによっ
て処理物の漏れを防ぐ構成を示す。図２（ａ）に示すよ
うなシール部材１８を設けても、隙間を完全に封止する
ことができず、僅かな漏れが長期間の使用で可動板１６
と側壁面１５との間の空間に堆積することは避けられな
い。しかしながら、シールを行うことによって漏れを低
減し、分級効率を向上させることができる。

【００２２】図３は、本発明の実施の第２形態による流
動層分級器２１の概略的な構成を示す。本実施形態で図
１の実施形態に対応する部分には同一の参照符を付し、
説明を省略する。流動層分級器２１の容器２２内には単
一の室２２ａが形成され、その排出面２３は上方に傾斜
面２４を有し、流動層９が形成される部分に対応する下
方には鉛直面２５を有する。可動板１６はこのような排
出面２３の内部に設けられ、揺動軸は傾斜面２４と鉛直
面２５との境界部付近に設けられる。排出口１２の上方
で可動板１６によってフリーボード部の断面積を変化さ
せるので、粗粉排出口１２から排出される粗粉の粒度を
効率的に調整することができる。

【００２３】図４は、本発明の実施の第３形態による流
動層分級器３１の概略的な構成を示す。本実施形態で、
図１および図３の実施形態に対応する部分には同一の参
照符を付して説明を省略する。流動層分級器３１は、風
箱２および分散板３とともに風箱３２および分散板３３
を有し、容器３４内を可動中仕切板３５によって２つの
室３４ａ，３４ｂに分割している。可動中仕切板３５は
大略的に矩形であり、その下辺には揺動軸３６が設けら
れる。可動中仕切板３５を揺動変位させることによっ
て、容器３４内で分割される２つの室３４ａ，３４ｂの
断面積の割合を変化させることができる。

【００２４】各室３４ａ，３４ｂには、風箱２の送風口
７および風箱３２の送風口３７からそれぞれ気体が供給
される。可動中仕切板３５の上辺にはシール部材３８が
設けられ、容器３４の天井との間の封止を行う。分散板
３および分散板３３の上方には、風箱２および風箱３２
から吹き出す気体によって、流動層９および流動層３９
がそれぞれ形成される。流動層９は、原料投入口８から
投入される原料を流動化し、可動中仕切板３５の下部に
設けられる固定の中仕切板３５ａの下部の流通口３５ｂ
から流動層９の一部が流動層３９側に移行し、粗粉排出
口１２から粗粉が排出される。容器３４の天井部には、
各室３４ａ，３４ｂごとに微粉排出口１０および微粉排
出口４０がそれぞれ設けられ、流動層９および流動層３
９から飛散する微粉がそれぞれ排出される。

【００２５】図５および図６は、本発明の実施の第４形
態による流動層分級器４１の概略的な構成を示す。図５
は側面断面図、図６は正面断面図をそれぞれ示す。本実
施形態で第１〜第３実施形態に対応する部分には同一の
参照符を付し、説明を省略する。流動層分級器４１で
は、容器４２が２つの室４２ａ，４２ｂに分割され、そ
の一方側の室４２ｂに傾斜した側壁面１５が設けられ
る。傾斜した側壁面１５の内部には可動壁１６が設けら
れ、フリーボード部の断面積を変化させることができ
る。容器４２内部を仕切る中仕切板４３の下部には開口
４４が設けられ、原料投入口８が設けられる側の流動層
９の一部を粗粉排出口１２が設けられる側の流動層３９
に移行させることができる。

【００２６】風箱２および風箱３２には、熱風発生装置
４５からの熱風を供給する。供給される熱風は、風量調
節ダンパ６および風量調節ダンパ４６によって配分調整
され、たとえば５０：５０〜７５：２５で風箱２および
風箱３２にそれぞれ供給される。風箱２側では、原料投
入口８から投入される原料の乾燥を主として行い、流動
層３９側では乾燥された原料の分級を主として行う。分
級を効率よく行うために、フリーボード部の断面積を変
化させる。

【００２７】原料投入口８から投入される原料中に大塊
が混入しているときには、分散板３の底板付近に設けら
れる大塊排出シュート５０から排出する。大塊排出シュ
ート５０には、その長手方向に間隔をあけて分級空気口
５１，５２を配置し、分散板３の位置付近では粗粒の流
動化開始速度以上となるように空気を吹込む。一旦大塊
排出シュート５０に入り込んだ大塊は、内部では流速が
低下するので再び流動層９内に流出せず、確実に補集す
ることができるように構成している。熱風発生装置４５
や大塊排出シュート５０は、第１〜第３実施形態にも同
様に用いることができる。また、流動化のために空気を
用いているけれども、化学反応を促進したり抑制したり
するような、反応性ガスや不活性ガスなど、必要に応じ
て他の気体を用いることもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、断面積可
変手段によってフリーボード断面積を変化させることが
できるので、粒径制御のために風量を調整することがで
きない範囲でも効率的に分級粒径あるいは分級率を調整
することができる。

【００２９】また本発明によれば、加熱手段によって流
動化させる気体を加熱することができるので、処理物を
流動化させながら乾燥も合わせて行うことができる。処
理物を乾燥させる場合は、熱風温度によって乾燥度を制
御し、処理物の投入量や入口水分等が変化しても熱風量
を変えず、粒径制御はフリーボード部の断面積の調整で
行うことができる。

【００３０】また本発明によれば、容器内には複数の室
が形成されるので、たとえば投入口が設けられる室では
流動化を促進させ、排出口が設けられる室では分級を促
進させるような条件を設定し、効率的な分級を行うこと
ができる。特に処理物が水分を含有して乾燥を必要とす
る場合は、投入口が設けられる室では分級よりも流動化
に重点を置いた条件設定を行い、効率的な乾燥を行うこ
とができる。

【００３１】また本発明によれば、複数の室の風量配分
を調整することができるので、流動化に適した条件と分
級に適した条件とを室ごとに分けて効率的な分級を行う
ことができる。

【００３２】また本発明によれば、複数の室に分割する
中仕切板の少なくとも一部が可動部を有するので、可動
部を移動させて室間の断面積の比率を容易に変化させる
ことができる。

【００３３】また本発明によれば、流動層が形成される
容器の室を形成する側壁面の少なくとも一部の内部に可
動壁を有するので、可動壁を移動させてフリーボード部
の断面積を容易に変化させることができる。

【００３４】また本発明によれば、可動壁は大略的に矩
形状で下辺を軸として揺動変位可能であるので、流動層
が形成される部分の付近の断面積は変化せず、安定した
流動層を維持することができる。

【００３５】また本発明によれば、可動壁と外部の側壁
との間の空間に堆積した処理物を排出手段によって搬出
することができるので、円滑な断面積の変化を長期間に
わたって安定して行うことができる。

【００３６】また本発明によれば、流動層上方のフリー
ボード部の断面積を一様に変化させ、安定した流動層形
成と分級とを行うことができる。

【００３７】また本発明によれば、排出口が設けられる
側面で流動層上方のフリーボード部の断面積を変化させ
るので、排出される処理物の分級効率を向上させること
ができる。

【００３８】また本発明によれば、大塊排出手段によっ
て処理物に混入している大塊を排出することができるの
で、流動化させることができない大塊が混入した処理物
も安定して分級させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１形態の概略的な構成を示す
正面断面図および側面断面図である。

【図２】図１の容器４の天井部と可動板１６との間の封
止構造を示す部分的な断面図である。

【図３】本発明の実施の第２形態の概略的な構成を示す
側面断面図である。

【図４】本発明の実施の第３形態の概略的な構成を示す
側面断面図である。

【図５】本発明の実施の第４形態の概略的な構成を示す
側面断面図である。

【図６】本発明の実施の第４形態の正面断面図である。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１流動層分級器２，３２風箱３，３３分散板４，２２，３４，４２容器５ブロア６，４６風量調節ダンパ８原料投入口９，３９流動層１０，４０微粉排出口１１集塵装置１２粗粉排出口１３投入面１４排出面１５側壁面１６可動板１７，３６揺動軸１８，３８シール部材１９堆積物排出シュート２０ａ，２０ｂ天井板３５可動中仕切板４３中仕切板５０大塊排出シュート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投入口から投入される粉粒状の処理物
を、分散板の下方から吹き込まれる気体によって流動化
させ、分散板上方に形成される流動層を利用して処理物
の粒径に従って分級し、所定粒径の処理物を排出口から
排出する流動層分級器において、流動層上方のフリーボード部の断面積を変化させること
が可能な断面積可変手段を含むことを特徴とする流動層
分級器。
【請求項２】前記流動層を形成させる気体を加熱し
て、処理物を乾燥させるための加熱手段が備えられるこ
とを特徴とする請求項１記載の流動層分級器。
【請求項３】前記流動層が形成される容器内は、中仕
切板で複数の室に分割されることを特徴とする請求項１
または２記載の流動層分級器。
【請求項４】前記複数の室に吹き込まれて、流動層を
それぞれ形成する気体の流量配分を調整する配分調整手
段を含むことを特徴とする請求項３記載の流動層分級
器。
【請求項５】前記断面積可変手段は、前記中仕切板の
少なくとも一部に可動部を有することを特徴とする請求
項３または４記載の流動層分級器。
【請求項６】前記断面積可変手段は、流動層が形成さ
れる容器内の室を形成する側壁面の少なくとも一部の内
部に可動壁を有することを特徴とする請求項１〜５のい
ずれかに記載の流動層分級器。
【請求項７】前記可動壁は、大略的に矩形状であり、
下辺を軸として揺動変位可能であることを特徴とする請
求項６記載の流動層分級器。
【請求項８】前記可動壁とその外部の側壁面との間の
空間に堆積した処理物を排出する排出手段を有すること
を特徴とする請求項６または７記載の流動層分級器。
【請求項９】前記流動層が形成される容器は、一側面
側に処理物を投入する投入口が設けられ、その一側面に
対向する側面に分級された処理物を排出する排出口が設
けられ、残余の側面の少なくとも一部に前記可動壁が設
けられることを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記
載の流動層分級器。
【請求項１０】前記流動層が形成される容器は、一側
面側に処理物を投入する投入口が設けられ、その一側面
に対向する側面に分級された処理物を排出する排出口と
前記可動壁とが設けられることを特徴とする請求項６〜
８のいずれかに記載に流動層分級器。
【請求項１１】前記投入口付近の分散板底部に設けら
れる大塊排出手段を備えることを特徴とする請求項１〜
１０のいずれかに記載の流動層分級器。