JPS6260632B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、筒状の回転胴体内に熱ガスを下方か
ら送り込むルーバを設け、前記回転胴体内に供給
された湿潤材料に熱ガスを通過させて流動化しつ
つ該湿潤材料を乾燥する回転流動型乾燥機に関す
る。

従来、湿潤材料を乾燥させる円筒型の回転流動
型乾燥機としては、〓乾燥装置〓桐栄良三編、日
刊工業新聞社発行、昭和55年２月10日12版の第
137頁に記載された「間接加熱式乾燥器」があ
り、これは、第１図に示す如く、回転胴体１の内
面に蒸気などの熱媒伝熱管２を敷設し、一端部に
設けられた原料入口３から供給された湿潤材料を
前記熱媒伝熱管２により加熱しながら他端部へと
案内し、他端部に設けられた製品出口４から乾燥
材料にして排出する熱媒伝熱管付回転乾燥機であ
る。なお図中５は熱媒伝熱管２に導入される蒸気
などの入口、６は空気入口、７は空気出口で、回
転胴体１内で湿潤材料を加熱すると内部の湿度が
高くなるので空気を流通させて湿潤材料の乾燥を
効率良くするために回転胴体１の両端部に設けら
れている。

また前記「乾燥装置」の第50頁に記載された
「回転型通気乾燥装置」は第２図ａ，ｂに示す如
く、回転胴体８内にルーバ９を設け、回転胴体８
の内面と該ルーバ９とで構成される空間内に一端
部の熱風入口１０から熱ガス１１を導入して、原
料入口１２から供給された湿潤材料１３中に熱ガ
ス１１を通過せしめて乾燥させる通気回転乾燥機
である。なお図中１４は出口フードで、下端から
乾燥材料１５を排出し、上端から回転胴体８内の
排ガス１１を排出する。

ところで近年石炭を石油の代替物として利用す
るよう叫ばれているが、特に製鉄用として大量消
費されているコークス用原料炭の場合も製鉄プロ
セスでの高度利用法の一環である。係る場合、コ
ークス用原料炭すなわち湿潤材料を前述の如く回
転乾燥機を用いて乾燥材料とし、この乾燥材料を
コークス炉へ供給する乾燥炭装入法の場合、コー
クス炉での燃焼排ガスを前記回転乾燥機に導入し
有効活用して、湿潤材料を恒湿水分（１〜２％）
まで乾燥して乾燥材料とし、省エネルギーを図る
ことが考えられている。第６図にコークス用原料
炭における水分（乾燥度）とそれに基づく発塵性
指標（発塵の度合）を示す。コークス原料炭の発
塵性が高いと、コークス炉での作業を困難にした
り集塵負荷を増大させ、またタール処理工程への
負荷増を伴う等の問題を起こすため、発塵性指標
の目標ラインは約15mgに設定されるが、第６図に
よるとコークス用原料炭の水分を恒湿水分の１〜
２％までに下げるとすれば発塵性指標は約80〜
100mgと非常に高くなつてしまい、コークス用原
料炭の発塵性を目標ライン内にあらしめようとす
れば約４％以上の水分を含有させておかなければ
ならない。

しかし、上記従来の伝熱管付回転乾燥機は原料
中の水分が多い場合には伝熱管表面に粉粒が付着
して乾燥機能を低下させる傾向を有し、また原料
から発生する発塵性ダストを分離除去する機能を
有さないものであつた。また、通気回転乾燥機で
は発塵性ダストは除去可能であるが、原料の湿潤
度、粒度、使用目的等の性状に対応した微粉の除
去は不可能であり、また原料を通る熱ガス量が大
きいため集塵装置等を大きくしなければならなか
つた。

本発明は上記問題点を解決して、乾燥機能と微
粉分離機能を持ちあわせ、乾燥材料から発生する
目標粒度以下の粒子を分離除去でき、しかも熱ガ
ス量も少ない伝熱管を内蔵した回転流動型乾燥機
を提供することを目的とする。

本発明は上記問題点を解決するために筒状の回
転胴体内に熱ガスを下方から送り込むルーバを設
け、前記回転胴体内に供給された湿潤材料に熱ガ
スを通過させて流動化しつつ該湿潤材料を乾燥す
る回転流動型乾燥機において、前記ルーバの内周
面に沿うように前記回転胴体に熱媒伝熱管を配設
し、前記ルーバによつて形成される乾燥帯の末端
部に、乾燥帯に送り込まれる熱ガスとは別の熱ガ
スによつて材料中の微粉を分離して舞い上がらせ
る分級帯を設け、前記微粉を熱ガスとともに排出
する排ガス出口を設けた構成としたものである。

上記構成により、回転胴体内にルーバから熱ガ
スを送り込んで湿潤材料を乾燥させるとともに、
熱媒伝熱管により湿潤材料を乾燥させ、乾燥帯の
末端部に設けられた分級帯に、材料内を通過する
際に目標粒度以下の粒子を分離して舞い上がらせ
ることのできる予め実験で得られた値により決定
された流速の熱ガスを供給し、材料から目標粒度
以下の粒子を分離して材料を通過した熱ガス中に
舞い上がらせ、該粒子を材料を通過した熱ガスと
ともに排ガス出口より排出でき、恒湿水分（１〜
２％）にまで乾燥した材料を発塵性ダクトを伴う
ことなくその後の設備に導入することができる。

以下本発明の構成をその一実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。第３図〜第５図に示す
ように本発明に係る回転流動型乾燥機１６は、回
転自在の回転胴体１７と、該回転胴体１７の内周
面に沿つて設けられたルーバ１８と、該ルーバ１
８によつて形成される乾燥帯１９の一部分に形成
された分級帯２０と、該分級帯２０および前記ル
ーバ１８の内周面に沿うように敷設され蒸気等の
熱媒２１を循環させる伝熱管２２と、回転胴体１
７の一端側壁中央部に設けられコークス用原料炭
２３を回転胴体１７内に供給する材料入口２４
と、該材料入口２４に隣り合せで設けられ回転胴
体内の熱ガス２５および微粉２６を含む熱ガス２
７を排出する排ガス出口２８と同じく回転胴体１
７の一端側壁の下部に設けられ第５図に示すハツ
チングの範囲の大きさを有して前記ルーバ１８に
熱ガス２５を導入する熱ガス導入口２９と、回転
胴体１７と共に回転する他端側壁３０の中央部に
設けられ前記伝熱管２２に熱媒２１を導入する熱
媒入口３１と、回転胴体１７の他端部下部に設け
られ乾燥材料３２を排出する材料出口３３とを有
している。前記ルーバ１８および分級帯２０は、
回転胴体１７内空間を他端側壁３０側ほど広がる
放射状の空間に形成するように厚さ調整がなされ
ている。なおルーバ径を円筒状し、全体を傾斜さ
せておいてもよい。ルーバ１８は、第５図に示す
ように重なり合つた板で構成され、コークス用原
料炭２３を支えその傾斜面で排出側へと案内しか
つ材料損失なしに熱ガス２５，２７を自由に通過
できるよう構成されている。そして分級帯２０
は、回転胴体１７内に送り込む熱ガス２７の流速
を、予め実験して得られた実験値により該分級帯
２０上のコークス用原料炭２３内を該熱ガス２７
が通過して目標粒度以下の粒子２６を分離せしめ
る流速に調整可能に構成されている。従つてルー
バ１８はコークス用原料炭２３を乾燥させるのが
主目的であり、分級帯２０は乾燥の役割を果しつ
つコークス用原料炭２３に含まれる微粉２６を分
級するのが主目的であるといえる。

係る構成で、材料入口２４に供給されたコーク
ス用原料炭２３は、回転胴体１７と共に矢印方向
にゆつくり回転するルーバ１８上に投下され、下
方から熱ガス２５を通過せしめられて乾燥しなが
ら分級帯２０へと進む。分級帯２０上に進むと、
さらに熱ガス２７を通過せしめられるが、該熱ガ
ス２７は予め設定された流速を有しており、コー
クス用原料炭２３中の目標粒度以下の微粉２６は
分離されて舞い上がる状態となる。この微粉２６
を含む熱ガス２７と前記ルーバ１８上のコークス
用原料炭２３中を通過した熱ガス２５とは共に排
ガス出口２８から排出され、微粉２６はこの後集
塵機（図外）により処理される。なおルーバ１８
に導入される熱ガス２５および分級帯２０に導入
される熱ガス２７は、望ましくはどちらもこの乾
燥機１６で乾燥された乾燥材料３２を用いるコー
クス炉の燃焼排ガスを利用して省エネルギーを図
るとよい。そして微粉２６を分離され、十分に乾
燥したコークス用原料炭２３は材料出口３３から
排出され、コークス炉へと導かれる。

次に分級帯２０における微粉分離機能について
説明する。微粉分離機能は一般にコークス用原料
炭を恒湿水分である１〜２％まで乾燥するには
100メツシユパス80％程度、若しくは200メツシユ
パス90％程度の性能が望ましい。第７図は実験に
よつて得られたコークス原料炭の分級帯２０にお
ける熱ガス２７の流速および分級時間と微粉分離
率を示す微粉分離特性のグラフである。前記実験
は原料炭水分：１％、ルーバ内の内容積中の原料
保有率：30％、回転胴体の回転数9r.p.mの条件
下で行われたものである。第７図により分級帯で
原料中を熱ガスが通過する分級時間が長いほど微
粉分離率が高く、また熱ガス流速が速いほど短い
分級時間で目標ラインに至ることがわかる。この
条件下ではこの実験値により目標ライン（200メ
ツシユパス90％程度）を満足させることのできる
熱ガスの流速および分級時間が設定される。また
コークス原料炭の性状や運転条件等の異なる場合
には予め実験により得られた実験値により熱ガス
流速および分級時間が設定される。

このような本実施例に係る回転流動型乾燥機１
６によると、ルーバ１８および分級帯２０の内周
面に沿うように伝熱管２２を敷設して必要供給熱
量の一部を熱ガスと分担させるようにしたので、
従来の通気回転乾燥機の欠点であつた排ガス量が
熱媒伝熱管付回転乾燥機に比べ２〜５倍も大きい
点、集塵処理設備が大きい点、その運転動力が大
きい点等を除くことができ、また、伝熱管付回転
乾燥機の欠点であつた付着性材料や高水分石炭を
乾燥する場合にブリツジを形成して搬送性を悪化
させる点等も除くことができる。しかも伝熱管２
２が流動材料２３中に存在するため、材料２３の
粗粒子表面に付着した微粉の分級効果を向上させ
また凝集した微粒子を破壊して乾燥効果と分級効
果をより一層向上できる。

次に、第８図および第９図に基づいて他の実施
例を述べる。３４は、本実施例における回転流動
型乾燥機で、前記実施例で述べた乾燥機１６への
熱ガスの供給の仕方を変えたものである。すなわ
ちルーバ１８を長手方向に３つに区画して、各別
に熱ガス２５，３５，２７が導入されるＡ区間
Ａ、Ｂ区間ＢおよびＣ区間Ｃを構成したものであ
る。各区間Ａ，Ｂ，Ｃのうち、Ａ区間ＡおよびＢ
区間Ｂは、コークス用原料炭２３を乾燥させるの
が主目的とされ、Ｃ区間Ｃは、コークス用原料炭
２３を乾燥させる役割を果たしつつ該コークス用
原料炭２３に含まれる微粉２６を分級するのが主
目的とされている。このため該Ｃ区間Ｃは、回転
胴体１７内に送り込む熱ガス２７の流速を、予め
実験により得られた実験値により、その上を通過
するコークス用原料炭２３内を該熱ガス２７が通
過して目標粒度以下の粒子２６を分離せしめる流
速に調整可能に構成されており、これにより前記
実施例における乾燥機１６と同じく乾燥帯１９の
一部に分級帯２０を形成するものである。そして
各区間Ａ，Ｂ，Ｃのコークス用原料炭２３層内を
通過せしめるガス流速は、第９図ｂに示すよう
に、Ａ区間Ａは0.6ｍ／ｓに、Ｂ区間Ｂは0.1ｍ／
ｓに、Ｃ区間Ｃは0.4ｍ／ｓにそれぞれ調整され
ている。Ａ区間Ａにおいて高速で熱ガス２５を送
り込むのは、材料供給側であつてコークス用原料
炭２３が高水分のままであるから、ルーバ１８や
伝熱管２２表面に該コークス用原料炭２３が付着
する虞れがあり、これを防止するためであり、Ｃ
区間Ｃにおいて比較的高速で熱ガス２７を送り込
むのは、材料排出側にあつて分級に最適な流速に
するためであり、Ａ区間ＡおよびＣ区間Ｃにはさ
まれたＢ区間Ｂで最も低速の熱ガス３５を送り込
むのは、伝熱管２２の熱媒２１による乾燥を主体
にして排ガス量を少なくし、またＣ区間Ｃで分級
された微粉２６の再沈降を防止するとともに伝熱
管２２表面での伝熱速度を大きくするためであ
る。なお各区間Ａ，Ｂ，Ｃにおける熱ガス２５，
３５，２７の流速は、供給石炭の水分や粒度性状
等に基づき、最適な運転状況を確保するように調
整すればよい。

係る構成で、第９図ａの水分値からも明らかな
ように、供給時に９％の水分を有していたコーク
ス用原料炭２３は、排出時には１％の恒湿水分ま
で乾燥せしめられ、またコークス用原料炭２３中
の微粉２６は、ＡおよびＢ区間Ａ，Ｂ上に再沈降
することなく良好に熱ガス２５，３５，２７と共
に排出される。

以上に述べたごとく本発明によれば、湿潤材料
内に熱ガスを通過させる乾燥する回転流動型乾燥
機の回転胴内に熱媒伝熱管を設けて必要供給熱量
を熱ガスと伝熱管とで分担させるようにしたの
で、排ガス量が少なくてすみ、また材料の付着に
よる搬送性の悪化を防ぐことができる。さらに分
級帯を設けて乾燥機能に微粉分離機能を持たせ
て、湿潤材料を恒湿水分（１〜２％）にまで乾燥
し、かつ目標値以下の微粉を分離除去して該乾燥
材料を後の設備に導入できるため、微粉を伴う乾
燥材料により生じる作業の困難性や集塵負荷等の
問題を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来例を示し、第１図は
伝熱管付回転乾燥機の斜視図、第２図ａは通気回
転乾燥機の縦断面図、第２図ｂは第２図ａのＡ―
Ａ断面図、第３〜第６図は本発明の一実施例を示
し、第３図は本発明に係る回転流動型乾燥機の縦
断面図、第４図は第３図の要部拡大縦断面図、第
５図は第４図のＢ―Ｂ断面図、第６図はコークス
用原料炭における水分とそれに基づく発塵性指標
をあらわす図、第７図はコークス用原料炭におけ
る熱ガス流速による微粉分離特性をあらわす図、
第８図および第９図は本発明の他の実施例を示
し、第８図は伝熱管を内蔵した回転流動型乾燥機
の縦断面図、第９図ａは各ルーバ内に保有した石
炭層の水分値をあらわす図、第９図ｂは各ルーバ
内に保有した石炭層内を通過するガス流速をあら
わす図である。 １６，３４…伝熱管を内蔵した回転流動型乾燥
機、１７…回転胴体、１９…ルーバ、１９…乾燥
帯、２０…分級帯、２１…熱媒、２２…伝熱管、
２３…コークス用原料炭、２５，２７，３５…熱
ガス、２６…微粉、２８…排ガス出口、Ａ…Ａ区
間、Ｂ…Ｂ区間、Ｃ…Ｃ区間。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 筒状の回転胴体内に熱ガスを下方から送り込
   むルーバを設け、前記回転胴体内に供給された湿
   潤材料に熱ガスを通過させて流動化しつつ該湿潤
   材料を乾燥する回転流動型乾燥機において、前記
   ルーバの内周面に沿うように前記回転胴体に熱媒
   伝熱管を配設し、前記ルーバによつて形成される
   乾燥帯の末端部に、乾燥帯に送り込まれる熱ガス
   とは別の熱ガスによつて材料中の微粉を分離して
   舞い上がらせる分級帯を設け、前記微粉を熱ガス
   とともに排出する排ガス出口を設けたことを特徴
   とする回転流動型乾燥機。