(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記離水室は、前記離水空間の上側に配置される離水天井壁と、前記離水空間の下側に配置されるとともに当該離水空間を前記ペレット粒が通過するように当該ペレット粒を運ぶ離水運送部と、を有しており、
前記離水天井壁は、前記高温ガスを前記離水空間に導くように前記回収配管が接続される高温ガス流入口を含んでおり、
前記離水バーナーは、前記離水運送部よりも前記離水天井壁に近い位置において前記離水空間内に火炎を噴射するように前記離水天井壁に取り付けられている、請求項3に記載の焼結ペレットの製造装置。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1のグレート炉では、予熱室バーナーによって予熱室の予熱空間に流入した高温ガスを加熱することができるものの、当該予熱空間内を通過するペレット粒に対する伝熱にムラが生じるとともに、予熱室が劣化する虞がある。具体的には、以下のとおりである。
【0007】
特許文献1のグレート炉では、予熱室の予熱空間内を流れる高温ガスの流れ方向と、当該予熱空間に噴射される予熱室バーナーの火炎の噴射方向とは、互いに直交している。このため、予熱室バーナーから噴射される火炎は、予熱室の予熱空間を流れる高温ガスの一部のみを加熱することになり、当該予熱空間内を通過するペレット粒に対する伝熱にムラが生じる。しかも、側壁側から予熱空間へと噴射される火炎が予熱室内を離水室側へと流れる高温ガスに吹き付けられることにより、当該火炎が側壁を焼き、これにより予熱室が劣化する虞がある。
【0008】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、予熱空間を通過するペレット粒への伝熱を均一化するとともに予熱室の劣化を抑止することができる焼結ペレットの製造装置に関する。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明に係る焼結ペレットの製造装置は、鉄鉱石を含むペレット粒を焼成することにより焼結ペレットを製造するための装置であって、前記ペレット粒から水分を蒸発させる乾燥部と、乾燥部から流入する前記ペレット粒を所定の温度まで予熱する予熱部と、を有する加熱ユニットと、前記予熱部から流入する前記ペレット粒を焼成することにより焼結ペレットを生成するロータリーキルンと、前記ロータリーキルンから流出した焼結ペレットを所定の温度まで冷却するクーラーと、を備え、前記予熱部は、前記ペレット粒が通過する予熱空間を取り囲む予熱室と、前記予熱空間内に火炎を噴射するように前記予熱室に取り付けられた予熱バーナーと、
非常用煙突と、を有し
、前記非常用煙突は前記予熱空間内の温度が要求される温度に比して高い非常時においてのみ当該非常用煙突と当該予熱空間とが繋がるように構成されており、前記予熱室は、前記予熱空間の上側に配置される予熱天井壁と、前記予熱空間の下側に配置されるとともに当該予熱空間を前記ペレット粒が通過するように当該ペレット粒を運ぶ予熱運送部と、を有しており、前記加熱ユニット、前記ロータリーキルン、および前記クーラーは、前記焼結ペレットが前記クーラーに流入することにより発生する高温ガスが前記ロータリーキルンを通じて前記予熱室の前記予熱空間に流入するとともに、当該予熱空間に流入した前記高温ガスが前記乾燥部側へと水平方向に流れつつ当該予熱空間内を下向きに流れ落ちるように、互いに連結されており、前記予熱バーナーは、前記予熱空間内において前記予熱天井壁から前記予熱運送部へ向けて下向きに火炎を噴射するように前記予熱天井壁に取り付けられ
、当該予熱天井壁に前記非常用煙突が取付けられている。
【0010】
上記の焼結ペレットの製造装置では、予熱空間を通過するペレット粒への伝熱を均一化することができるとともに、予熱室の劣化を抑止することができる。具体的には、以下のとおりである。
【0011】
上記の焼結ペレットの製造装置では、ロータリーキルンから予熱空間へと流入した高温ガスは、当該予熱空間内を水平方向における乾燥室側へと流れつつ、予熱運送部側へと下向きに流れ落ちる。
【0012】
上記の焼結ペレットの製造装置では、予熱空間内において予熱天井壁から予熱運送部へ向けて下向きに火炎を噴射するように予熱バーナーが予熱天井壁に取り付けられているため、予熱天井壁側から予熱運送部側へと下向きに流れ落ちる高温ガスの全体を加熱することができ、これにより当該高温ガスによってペレット粒をムラなく加熱することができる。しかも、予熱室内における予熱天井壁の近傍においては、当該予熱天井壁から予熱運送部へ向けて下向きに噴射される火炎に対して水平方向から吹き付ける高温ガスの成分が小さいため、高温ガスによって当該火炎が予熱室に吹き当てられることを抑止でき、これにより当該予熱室の劣化を抑止することができる。
【0013】
前記予熱バーナーは、第1予熱バーナーと、第2予熱バーナーと、を含んでおり、前記第1予熱バーナーと前記第2予熱バーナーとは、当該第1予熱バーナーから噴射される火炎の噴射位置と当該第2予熱バーナーから噴射される火炎の噴射位置とが前記予熱空間内における前記高温ガスの流れ方向に直交する直交方向において互いにずれるように、前記予熱天井壁に取り付けられていることが好ましい。
【0014】
上記の焼結ペレットの製造装置では、第1予熱バーナーの火炎の噴射位置と第2予熱バーナーの火炎の噴射位置とが予熱空間における高温ガスの流れ方向に直交する直交方向において互いにずれているため、当該予熱空間内を流れる高温ガスを均一に加熱することができ、これにより予熱空間を通過するペレット粒への伝熱をより均一化することができる。
【0015】
前記加熱ユニットは、前記乾燥部から流入するペレット粒中の前記鉄鉱石に含まれる結晶水を蒸発させる離水部をさらに有し、前記離水部は、前記ペレット粒が通過する離水空間を取り囲む離水室と、前記離水室よりも前記ペレット粒の移動方向における下流側において発生する高温ガスを回収するとともに当該高温ガスが前記離水空間内を下向きに流れることにより前記離水空間内が加温されるように前記ロータリーキルンの外側において前記離水室に繋がる回収配管と、前記離水空間内における前記高温ガスの流れ方向に沿って当該離水空間内に火炎を噴射することにより当該高温ガスを加熱するように前記離水室に取り付けられた離水バーナーと、を有することが好ましい。
【0016】
上記の焼結ペレットの製造装置では、離水空間を通過するペレット粒への伝熱を均一化することができるとともに、離水室の劣化を抑止することができる。具体的には、以下のとおりである。
【0017】
上記の焼結ペレットの製造装置では、離水室の離水空間を加温するための高温ガスが当該離水空間内を下向きに流れており、当該高温ガスの流れ方向に沿って離水バーナーから離水空間内に火炎が噴射される。このため、離水バーナーから噴射される火炎は、離水空間内を下向きに流れる高温ガスの全体を加熱することになり、これにより当該高温ガスによってペレット粒をムラなく加熱することができる。しかも、高温ガスの流れ方向に沿って離水バーナーから離水空間内に火炎が噴射されるため、高温ガスによって当該火炎が離水室の離水側壁に吹き当てられることを抑止でき、これにより当該離水室の劣化を抑止することができる。
【0018】
前記離水室は、前記離水空間の上側に配置される離水天井壁と、前記離水空間の下側に配置されるとともに当該離水空間を前記ペレット粒が通過するように当該ペレット粒を運ぶ離水運送部と、を有しており、前記離水天井壁は、前記高温ガスを前記離水空間に導くように前記回収配管が接続される高温ガス流入口を含んでおり、前記離水バーナーは、前記離水運送部よりも前記離水天井壁に近い位置において前記離水空間内に火炎を噴射するように前記離水天井壁に取り付けられていることが好ましい。
【0019】
上記の焼結ペレットの製造装置では、離水空間を通過するペレット粒への伝熱をより均一化することができるとともに、当該離水室の劣化をより抑止することができる。具体的には、以下のとおりである。
【0020】
上記の焼結ペレットの製造装置では、離水空間に高温ガスを流入させる高温ガス流入口が離水室の離水天井壁に設けられており、離水運送部よりも当該離水天井壁に近い位置において離水バーナーから火炎が噴射される。このため、離水空間内に流入した高温ガスが下向きに流れて離水運送部に至るまでの距離を長くすることができるとともに、当該高温ガスに対して流れ方向における上流側の位置から火炎を噴射することができ、これにより当該高温ガスを十分に加熱することができる。しかも、離水運送部よりも離水天井壁に近い位置において離水バーナーから火炎が噴射されるため、当該火炎がペレット粒および離水運送部に直接当たることを抑止でき、これによりペレット粒および離水室の劣化をより抑止することができる。
【0021】
前記離水バーナーは、第1離水バーナーと、第2離水バーナーと、を含んでおり、前記第1離水バーナーと前記第2離水バーナーとは、前記高温ガス流入口から前記離水空間内へと流入する前記高温ガスが当該高温ガスの流れ方向に直交する直交方向において前記第1離水バーナーから噴射される火炎と前記第2離水バーナーから噴射される火炎とによって両側から加熱されるように、当該直交方向において前記高温ガス流入口を挟んで対向して配置されることが好ましい。
【0022】
上記の焼結ペレットの製造装置では、離水空間内において、第1離水バーナーから噴射される火炎と第2離水バーナーから噴射される火炎とによって直交方向の両側から高温ガスが加熱されることにより、離水室の離水空間の温度をより均一化することができる。具体的には、上記の焼結ペレットの製造装置では、第1離水バーナーと第2離水バーナーとは、高温ガス流入口を挟んで対向しており、これにより離水空間内において火炎が偏在することを抑止できる。このため、離水空間内において、当該高温ガスをムラなく加熱することができ、離水空間の温度をより均一化することができる。
【発明の効果】
【0023】
以上説明したように、本発明によれば、予熱空間を通過するペレット粒への伝熱を均一化するとともに予熱室の劣化を抑止することができる焼結ペレットの製造装置が提供される。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本実施形態に係る焼結ペレットの製造装置X1(以下、製造装置X1と称する)の構成部材のうち主要部材のみを簡略化して示したものである。したがって、本実施形態に係る製造装置X1は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。
【0026】
図1に示すように、製造装置X1は、副原料ホッパ10と、鉄鉱石ホッパ20と、ディスクペレタイザ30と、加熱ユニット40と、ロータリーキルン50と、キルンバーナー60と、クーラー70と、煙突80と、を備えている。
【0027】
製造装置X1では、副原料ホッパ10および鉄鉱石ホッパ20から副原料および鉄鉱石がディスクペレタイザ30に投入され、当該ディスディスクペレタイザ30において混合されることによりペレット粒440が生成される。このペレット粒440は、加熱ユニット40において加熱された後、ロータリーキルン50において焼成されることにより焼結ペレットとなり、当該焼結ペレットがクーラー70において所定の温度まで冷却される。
【0028】
以下では、まず、
図1を参照しながら、製造装置X1の具体的な構成を説明するとともに、ペレット粒440から焼結ペレットが生成される過程について説明する。
【0029】
副原料ホッパ10は、焼結ペレットの原料の一部である副原料を貯留するとともに、当該副原料ホッパ10の底から副原料を流出させる。この副原料としては、例えば石炭が挙げられる。鉄鉱石ホッパ20は、焼結ペレットの原料の一部である鉄鉱石を貯留するとともに、当該鉄鉱石ホッパ20の底から鉄鉱石を流出させる。
【0030】
ディスクペレタイザ30は、鉄鉱石と副原料とが混合されたペレット粒440を生成する。具体的には、ディスクペレタイザ30は、鉄鉱石ホッパ20から投入された鉄鉱石と副原料ホッパ10から投入された副原料とを収容した状態で回転し、これによって鉄鉱石と副原料とを混合させることにより、鉄鉱石および副原料を含むペレット粒440を生成する。このペレット粒440は、例えば、図略のシードスクリーンによってスクリーニングされ、所定の外径以下の外径を有するペレット粒440のみが後述の加熱ユニット40に投入される。
【0031】
加熱ユニット40は、後述する熱源によってペレット粒440を加熱することにより、当該ペレット粒440を乾燥させるとともに、焼成の前段階における当該ペレット粒440の固さを調整する。加熱ユニット40は、乾燥部41と、離水部42と、予熱部43と、を有している。乾燥部41は、ペレット粒440を加熱することにより、当該ペレット粒440に含まれる水分を蒸発させる。離水部42は、ペレット粒440を加熱することにより、当該ペレット粒440中の鉄鉱石に含まれる結晶水を蒸発させる。予熱部43は、ペレット粒440を加熱することにより、後述するロータリーキルン50内を転動するペレット粒440から多量の粉が発生しない程度に当該ペレット粒440の固さを調整する。乾燥部41、離水部42、および予熱部43は、ディスクペレタイザ30から加熱ユニット40へ投入されるペレット粒440がこの順に移動するように繋がっている。
【0032】
ロータリーキルン50は、ペレット粒440を収容した状態で回転しつつ、当該ロータリーキルン50内に配置された前述のキルンバーナー60から噴射される火炎によって当該ペレット粒440を焼成することにより、焼結ペレットを生成する。ロータリーキルン50は、円筒状をなしている。ロータリーキルン50は、加熱ユニット40の予熱室に繋がる流入口51と、後述するクーラー70に繋がる流出口52と、を有しており、流入口51から流出口52に向けて下方に傾斜するように配置されている。ロータリーキルン50内には、流出口52を通じてキルンバーナー60が配置されている。
【0033】
クーラー70は、焼結ペレットを所定の温度まで冷却する。クーラー70は、ロータリーキルン50の流出口52に繋がる第1部位71と、当該第1部位71に繋がる第2部位72と、を有している。流出口52を通じてロータリーキルン50から流出した焼結ペレットは、クーラー70の第1部位71に投入された後に、当該第1部位71から第2部位72へと移動する過程において冷却され、当該第2部位72からクーラー70の外部へと運び出される。
【0034】
このように、製造装置X1では、鉄鉱石と副原料とが混合されたペレット粒440は、乾燥部41において当該ペレット粒440中の水分が蒸発するように加熱されるとともに、離水部42において当該ペレット粒440中の鉄鉱石に含まれる結晶水が蒸発するように加熱された後に、予熱部43において当該ペレット粒440が所定の固さとなる程度に加熱され、流入口51を通じてロータリーキルン50内に流入する。そして、ロータリーキルン50の回転に応じて当該ロータリーキルン50内を転動しながら流出口52へ向けて移動し、その過程においてキルンバーナー60によって加熱されることにより焼成され、これにより生成された焼結ペレットが流出口52を通じてクーラー70の第1部位71へ投入される。そして、第1部位71へ投入された焼結ペレットは、当該第1部位71から第2部位72へと移動する過程において冷却され、所定の温度に至った当該焼結ペレットが第2部位72からクーラー70の外部へと運び出される。
【0035】
ところで、製造装置X1では、ロータリーキルン50において焼成された高温の焼結ペレットがクーラー70の第1部位71に投入されることにより、当該第1部位71において冷却された焼結ペレットから第1高温ガスが発生するとともに、焼結ペレットの移動方向における第1部位71の下流側の第2部位72においてさらに冷却された焼結ペレットから第1高温ガスよりも温度の低い第2高温ガスが発生する。製造装置X1では、これらの第1高温ガスおよび第2高温ガスを熱源として、加熱ユニット40においてペレット粒440を加熱している。
【0036】
具体的には、第1部位71において発生した第1高温ガスは、加熱ユニット40の離水部42および乾燥部41に導入されることにより、当該離水部42および乾燥部41においてペレット粒440を加熱する。また、第2部位72において発生した第2高温ガスは、加熱ユニット40の予熱部43に導入されることにより、当該予熱部43においてペレット粒440を加熱する。
【0037】
以下では、まず、
図1に加えて
図2〜
図4を参照しながら、予熱部43の詳細な構成を説明するとともに、クーラー70の第1部位71において発生した第1高温ガスが予熱部43中のペレット粒440を加熱する過程について説明する。
【0038】
図1および
図2に示すように、予熱部43は、ペレット粒440が通過する予熱空間S3を取り囲む予熱室43aと、非常時に予熱空間S3内のガスを外部へと逃がす非常用煙突43bと、予熱空間S3内のガスを補助的に加熱する予熱バーナー43cと、を有している。
【0039】
予熱室43aは、ペレット粒440が通過する予熱空間S3を挟んでその上側および下側にそれぞれ配置される予熱天井壁431および予熱運送部432を含んでいる。具体的には、予熱天井壁431は、予熱空間S3の上側に配置されている。また、予熱運送部432は、予熱空間S3の下側に配置されるとともに、当該予熱空間S3をペレット粒440が通過するように当該ペレット粒440を運ぶ。本実施形態では、予熱運送部432は、ペレット粒440を乾燥部41、離水部42、および予熱部43の順に通過させるように当該ペレット粒440を運ぶコンベアの一部である。換言すれば、本実施形態に係る製造装置X1は、ペレット粒440を乾燥部41、離水部42、および予熱部43の順に通過させる運送部としてのコンベアを備えており、当該運送部のうち予熱空間S3を通過する部分が予熱運送部432となる。本実施形態では、予熱天井壁431と予熱運送部432とは、予熱空間S3を挟んで互いに平行に配置されている。また、
図3に示すように、予熱室43aは、予熱天井壁431に繋がるとともに予熱空間S3を側方から取り囲むように鉛直方向に延びる予熱側壁433を有している。
【0040】
なお、図示は省略するが、予熱室43aは、予熱運送部432を挟んで予熱天井壁431の反対側に位置する予熱床壁を有している。
【0041】
予熱室43aは、第1部位71において発生した第1高温ガスがロータリーキルン50を通じて当該予熱室43aの予熱空間S3に流入するとともに、当該予熱空間S3に流入した第1高温ガスが離水部42および乾燥部41側へと水平方向に流れつつ当該予熱空間S3内を下向きに流れ落ちるように、ロータリーキルン50を介して第1部位71に連結されている。具体的には、以下のとおりである。
【0042】
第1部位71において発生した第1高温ガスは、
図1および
図2において2点鎖線で示す流れ方向D1に沿って、ロータリーキルン50を通じて予熱空間S3へと流れる。そして、予熱空間S3に流入した第1高温ガスは、加熱ユニット40の長手方向に沿って離水部42側へと向かいつつ、下向きに流れ落ちる。
【0043】
非常用煙突43bは、例えば予熱空間S3内の温度が要求される温度に比して高い場合等の非常時において、当該予熱空間S3から第1高温ガスを逃がす役割を有する。非常用煙突43bは、非常時においてのみ当該非常用煙突43bの内部空間と予熱空間S3とが繋がるように構成されている。
図2〜
図4に示すように、非常用煙突43bは、予熱天井壁431に取り付けられている。本実施形態では、非常用煙突43bは、加熱ユニット40の長手方向において予熱天井壁431の中間部分に取り付けられている。
【0044】
予熱バーナー43cは、予熱空間S3内に火炎を噴射することにより当該予熱空間S3内の第1高温ガスを加熱する。予熱バーナー43cは、予熱空間S3内において予熱天井壁431から予熱運送部432へ向けて下向きに火炎を噴射するように予熱天井壁431に取り付けられている。本実施形態では、予熱バーナー43cは、予熱天井壁431を鉛直方向に貫くように当該予熱天井壁431に取り付けられており、当該予熱バーナー43cの火炎噴射位置が予熱運送部432よりも予熱天井壁431に近い側に配置されている。
【0045】
本実施形態では、予熱バーナー43cは、第1〜4予熱バーナー434〜437を含んでいる。
【0046】
第1,第2予熱バーナー434,435は、加熱ユニット40の長手方向において非常用煙突43bよりも離水部42側に設けられている。第1予熱バーナー434と第2予熱バーナー435とは、
図2および
図3に示すように、加熱ユニット40の長手方向において互いにずれて配置されているとともに、
図3および
図4に示すように、加熱ユニット40の幅方向において互いにずれて配置されている。具体的には、第1予熱バーナー434と第2予熱バーナー435とは、第1予熱バーナー434の火炎噴射位置と第2予熱バーナー435の火炎噴射位置とが予熱空間S3内を下向きに流れ落ちる第1高温ガスの流れ方向D1に直交する直交方向において互いにずれるように、予熱天井壁431に取り付けられている。
【0047】
第3,第4予熱バーナー436,437は、加熱ユニット40の長手方向において非常用煙突43bよりもロータリーキルン50側に設けられている。第3予熱バーナー435と第4予熱バーナー436とは、加熱ユニット40の長手方向において互いにずれて配置されているとともに、加熱ユニット40の幅方向において互いにずれて配置されている。本実施形態では、第3予熱バーナー436は、加熱ユニット40の長手方向において第1予熱バーナー434に並んで配置されており、第4予熱バーナー437は、当該長手方向において第2予熱バーナー435に並んで配置されている。第3,第4予熱バーナー436,437は、第1,第2予熱バーナー434,435と同様にして予熱天井壁431に取り付けられている。
【0048】
このように、製造装置X1では、第1部位71において発生した第1高温ガスは、流れ方向D1に沿ってロータリーキルン50を通じて予熱空間S3へ流入し、当該予熱空間S3内において予熱運送部432に向けて下向きに流れ落ちるに際して第1〜4予熱バーナー434〜437から下向きに噴射される火炎によって加熱され、予熱運送部432によって運ばれるペレット粒440を加熱する。
【0049】
次に、
図1および
図2に加えて、
図5を参照しながら、離水部42および乾燥部41の詳細な構成を説明するとともに、クーラー70の第2部位72において発生した第2高温ガスが離水部42および乾燥部41中のペレット粒440を加熱する過程について説明する。
【0050】
図1および
図2に示すように、離水部42は、離水室42aと、回収配管42bと、離水バーナー42cと、を有している。製造装置X1では、第2部位72において発生した第2高温ガスは、回収配管42bに回収されて離水室42a内に導入され、当該離水室42a内において離水バーナー42cによって補助的に加熱されることにより、当該離水室42a内のペレット粒440を加温する。
【0051】
離水室42aは、ペレット粒440が通過する離水空間S1を取り囲んでいる。この離水空間S1は、加熱ユニット40の長手方向において、予熱空間S3に繋がっている。
【0052】
離水室42aは、離水空間S1を挟んでその上側および下側にそれぞれ配置される離水天井壁421および離水運送部422を有している。具体的には、離水天井壁421は、離水空間S1の上側に配置されている。また、離水運送部422は、離水空間S1の下側に配置されるとともに、当該離水空間S1をペレット粒440が通過するように当該ペレット粒440を運ぶ。本実施形態では、離水運送部422は、予熱運送部432と同一のコンベアの一部である。すなわち、離水運送部422は、ペレット粒440を乾燥部41、離水部42、および予熱部43の順に通過させる運送部としてのコンベアのうち、離水空間S1を通過する部分である。また、
図5に示すように、離水室42aは、離水天井壁421に繋がるとともに離水空間S1を側方から取り囲むように鉛直方向に延びる離水側壁423を有している。
【0053】
なお、図示は省略するが、離水室42aは、離水運送部422を挟んで離水天井壁421の反対側に位置する離水床壁を有している。この離水床壁は、予熱室43aの予熱床壁と繋がっており、加熱ユニット40全体の床部分を構成する。
【0054】
図2および
図5に示すように、離水天井壁421は、天井壁本体421aと、後述する回収配管42bおよび離水バーナー42cが取り付けられる取付け部421bと、を含んでいる。
【0055】
天井壁本体421aは、離水運送部422と平行に配置されている。
【0056】
取付け部421bは、天井壁本体421aに繋がるとともに、当該天井壁本体421aよりも上側に位置している。具体的には、取付け部421bは、離水天井壁421の一部が上側に膨出するように形成されている。これにより、離水空間S1の一部は、天井壁本体421aよりも上側において取付け部421bに取り囲まれている。本実施形態では、当該取付け部421bに取り囲まれた空間を膨出空間S2と称する。
【0057】
取付け部421bは、回収配管42bが取り付けられる第1取付け部B1と、膨出空間S2を挟んで第2取付け部B1に対向する対向部B2と、第1取付け部B1と対向部B2とを繋ぐとともに離水バーナー42cが取り付けられる第2取付け部B3と、を含んでいる。
【0058】
第1取付け部B1は、互いに対向する離水側壁423の一方から鉛直方向に上方へ延びており、対向部B2は、当該離水側壁423の他方から鉛直方向の上方に延びている。これにより、第1取付け部B1と対向部B2とは、加熱ユニットの長手方向に直交する方向において、膨出空間S2を挟んで互いに対向している。本実施形態では、第1取付け部B1および対向部B2は、平面視して半円状をなしている。
【0059】
第2取付け部B3は、膨出空間S2を上側から覆うように、第1取付け部B1と対向部B2とを繋いでいる。本実施形態では、第2取付け部B3は、曲面状をなしている。
【0060】
第1取付け部B1は、後述する回収配管42bが取り付けられる高温ガス流入口B4を有している。高温ガス流入口B4は、第1取付け部B1を加熱ユニット40の幅方向に貫くように形成されており、これにより高温ガス流入口B4を通じて膨出空間S2と当該膨出空間S2の外部の空間とが繋がっている。
【0061】
回収配管42bは、離水室42aよりもペレット粒440の移動方向における下流側において発生する第2高温ガスを回収するとともに、当該第2高温ガスを離水空間S1に流入させる。回収配管42bは、ロータリーキルン50の外側に配置されている。本実施形態では、回収配管42bの第1端が第2部位72に繋がるとともに、回収配管42bの第2端が第1取付け部B1の高温ガス流入口B4に繋がっており、これにより第2部位72において発生した第2高温ガスが回収配管42bに回収され、高温ガス流入口B4を通じて膨出空間S2に流入する。そして、回収配管42bから膨出空間S2へと流入した第2高温ガスは、加熱ユニット40の幅方向において高温ガス流入口B4に対向する対向部B2の内面に吹き当たり、これにより当該内面に沿って離水空間S1を下向きに流れる。本実施形態では、膨出空間S2に流入した第2高温ガスは、
図2に示すように、鉛直方向の下向きの流れ方向D2に沿って離水空間S1内を流れる。
【0062】
離水バーナー42cは、離水空間S1内に火炎を噴射することにより当該離水空間S1内の第2高温ガスを加熱する。本実施形態では、離水バーナー42cは、2本の第1離水バーナー424と、2本の第2離水バーナー425と、を含んでいる。
【0063】
2本の第1離水バーナー424は、離水空間S1内における第2高温ガスの流れ方向D2に沿って当該離水空間S1内に火炎を噴射することが可能なように離水天井壁421の第2取付け部B3に取り付けられている。具体的には、2本の第1離水バーナー424は、当該第1離水バーナー424の火炎の噴射方向と流れ方向D2とがなす角度が90°未満となるように、離水天井壁421の第2取付け部B3を貫いた状態で当該第2取付け部B3に固定されている。本実施形態では、2本の第1離水バーナー424は、当該第1離水バーナー424の火炎の噴射方向と流れ方向D2とがなす角が0°〜30°の範囲に収まるように配置されている。また、2本の第1離水バーナー424は、当該第1離水バーナー424の火炎の噴射位置が離水運送部422よりも離水天井壁421に近い位置に配置されている。本実施形態では、2本の第1離水バーナー424は、離水空間S1のうち膨出空間S2において火炎を噴射するように配置されている。
【0064】
2本の第2離水バーナー425は、流れ方向D2に直交する直交方向において、第2高温ガス流入口B4を挟んで第1離水バーナー424に対向して配置されている。2本の第2離水バーナー425は、離水空間S1内における第2高温ガスの流れ方向D2に沿って当該離水空間S1内に火炎を噴射することが可能なように離水天井壁421の第2取付け部B3に取り付けられている。具体的には、2本の第2離水バーナー425は、当該第2離水バーナー425の火炎の噴射方向と流れ方向D2とがなす角度が90°未満となるように、離水天井壁421の第2取付け部B3を貫いた状態で当該第2取付け部B3に固定されている。本実施形態では、2本の第2離水バーナー425は、当該第2離水バーナー425の火炎の噴射方向と流れ方向D2とがなす角が0°〜30°の範囲に収まるように配置されている。また、2本の第2離水バーナー425は、当該第2離水バーナー425の火炎の噴射位置が離水運送部422よりも離水天井壁421に近い位置に配置されている。本実施形態では、2本の第2離水バーナー425は、離水空間S1のうち膨出空間S2において火炎を噴射するように配置されている。
【0065】
このように、製造装置X1では、回収配管42bを通じて離水空間S1に導入された第2高温ガスは、下向きの流れ方向D2に沿って離水天井壁421側から離水運送部422側へと流れ、その過程において第1,第2離水バーナー424,425から噴射される火炎によって当該流れ方向D2に直交する直交方向の両側から加熱されることにより、離水運送部422上のペレット粒440を加温する。
【0066】
そして、離水運送部422上のペレット粒440を加温した第2高温ガスは、離水空間S1から流出して乾燥部41に流入し、当該乾燥部41においてペレット粒440を加温した後に煙突80から排出される。具体的には、以下のとおりである。
【0067】
乾燥部41は、ペレット粒440が通過する乾燥空間を取り囲む乾燥室41aと、離水室42aの離水運送部422と乾燥室41aの天井壁とを繋ぐ第1接続配管41bと、乾燥室41aの床壁と煙突80とを繋ぐ第2接続配管41cと、を有している。流れ方向D2に沿って離水空間S1を下向きに流れる第2高温ガスは、離水空間S1においてペレット粒440を加温した後に離水運送部422を通って第1接続配管41bに流出し、当該第1接続配管41bから乾燥室41a内の乾燥空間に流入する。そして、乾燥空間に流入した第2高温ガスは、当該乾燥空間を下向きに流れつつ当該乾燥空間内のペレット粒440を加温した後に第2接続配管41cに流出し、当該第2接続配管41cから煙突80に流入する。これにより、当該煙突80を通じて第2高温ガスが排出される。
【0068】
以上の製造装置X1では、予熱空間S3を通過するペレット粒440への伝熱を均一化することができるとともに、予熱室43aの劣化を抑止することができる。具体的には、以下のとおりである。
【0069】
製造装置X1では、ロータリーキルン50から予熱空間S3へと流入した第1高温ガスは、当該予熱空間S3内を加熱ユニット40の長手方向における離水室42a側へと流れつつ、予熱運送部432側へと下向きに流れ落ちる。
【0070】
製造装置X1では、予熱空間S3内において予熱天井壁431から予熱運送部432へ向けて下向きに火炎を噴射するように予熱バーナー43cが予熱天井壁431に取り付けられているため、予熱天井壁431から予熱運送部432側へと下向きに流れ落ちる第1高温ガスの全体を加熱することができ、これにより当該第1高温ガスによってペレット粒440をムラなく加熱することができる。しかも、予熱空間S3内における予熱天井壁431の近傍においては、当該予熱天井壁431から予熱運送部432へ向けて下向きに噴射される火炎に対して水平方向から吹き付ける第1高温ガスの成分が小さいため、第1高温ガスによって当該火炎が予熱室43aの予熱天井壁431に吹き当てられることを抑止でき、これにより当該予熱室43aの劣化を抑止することができる。
【0071】
さらに、製造装置X1では、第1,第3予熱バーナー434,436の火炎の噴射位置と第2,第4予熱バーナー435,437の火炎の噴射位置とが予熱空間S3における第1高温ガスの流れ方向D1に直交する直交方向において互いにずれているため、当該予熱空間S3内を流れる第1高温ガスを均一に加熱することができ、これにより予熱空間S3を通過するペレット粒440への伝熱をより均一化することができる。
【0072】
さらに、製造装置X1では、離水空間S1を通過するペレット粒440への伝熱を均一化することができるとともに、離水室42aの劣化を抑止することができる。具体的には、以下のとおりである。
【0073】
製造装置X1では、離水室42aの離水空間S1を加温するための第2高温ガスが当該離水空間S1内を下向きに流れており、当該第2高温ガスの流れ方向D2に沿って離水バーナー42cから離水空間S1内に火炎が噴射される。このため、離水バーナー42cから噴射される火炎は、離水空間S1内を下向きに流れる第2高温ガスの全体を加熱することになり、これにより当該第2高温ガスによってペレット粒440をムラなく加熱することができる。しかも、第2高温ガスの流れ方向D2に沿って離水バーナー42cから離水空間S1内に火炎が噴射されるため、第2高温ガスによって当該火炎が離水室42aの離水側壁423に吹き当てられることを抑止でき、これにより当該離水室42aの劣化を抑止することができる。
【0074】
さらに、製造装置X1では、離水空間S1を通過するペレット粒440への伝熱をより均一化することができるとともに、当該離水室42aの劣化をより抑止することができる。具体的には、以下のとおりである。
【0075】
製造装置X1では、離水空間S1に第2高温ガスを流入させる第2高温ガス流入口B4が離水室42aの離水天井壁421に設けられており、離水運送部422よりも当該離水天井壁421に近い位置において離水バーナー42cから火炎が噴射される。このため、離水空間S1内に流入した第2高温ガスが下向きに流れて離水運送部422に至るまでの距離を長くすることができるとともに、当該第2高温ガスに対して流れ方向D2における上流側の位置から火炎を噴射することができ、これにより当該第2高温ガスを十分に加熱することができる。しかも、離水運送部422よりも離水天井壁421に近い位置において離水バーナー42cから火炎が噴射されるため、当該火炎がペレット粒440および離水運送部422に直接当たることを抑止でき、これにより離水室42aの劣化をより抑止することができる。
【0076】
さらに、製造装置X1では、離水空間S1内において、第1離水バーナー424から噴射される火炎と第2離水バーナー425から噴射される火炎とによって流れ方向D2に直交する直交方向の両側から第2高温ガスが加熱されることにより、離水室42aの離水空間S1の温度をより均一化することができる。具体的には、製造装置X1では、第1離水バーナー424と第2離水バーナー425とは、第2高温ガス流入口B4を挟んで対向して配置されており、これにより離水空間S1内において火炎が偏在することを抑止することができる。このため、離水空間S1内において、第2高温ガスをムラなく加熱することができ、離水空間S1の温度をより均一化することができる。
【0077】
以上説明した上記の実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記の実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【0078】
例えば、本発明に係る焼結ペレットの製造装置では、予熱空間内における予熱バーナーの火炎の噴射方向は、下向きであればよく、鉛直方向に対して傾斜してもよい。具体的には、上記の実施形態では、第1〜4予熱バーナー434〜437は、予熱空間S3内において鉛直方向下向きに火炎を噴射するように予熱天井壁431に取り付けられているが、これに限らず、予熱天井壁431側から予熱運送部432側に向けて下向きに火炎を噴射するように予熱天井壁431取り付けられればよい。すなわち、第1〜4予熱バーナー434〜437の火炎の噴射方向は、鉛直方向に限らず、当該鉛直方向に対して傾斜していてもよい。第1〜4予熱バーナー434〜437は、当該第1〜4予熱バーナー434〜437から噴射される火炎の噴射方向と鉛直方向とがなす角度が0°〜30°の範囲に収まるように予熱天井壁431に取り付けられることが好ましい。
【0079】
また、本発明に係る焼結ペレットの製造装置では、離水空間内における高温ガスの流れ方向は、下向きであればよく、鉛直方向に対して傾斜してもよい。具体的には、上記の実施形態では、回収配管42bは、離水空間S1内において第2高温ガスが鉛直方向下向きの流れ方向D2に沿って流れるように離水室42aに接続されているが、これに限らず、第2高温ガスが離水天井壁421側から離水運送部422側に向けて下向きに流れるように離水室42aに接続されればよい。
【0080】
また、本発明に係る焼結ペレットの製造装置の天井壁の形状は特に限定されない。具体的には、上記の実施形態では、離水天井壁421は、天井壁本体421aと当該天井壁本体421aよりも上側に膨出した取付け部421bとを含んでいるが、これに限らず、当該膨出した取付け部421bはなくともよい。例えば、離水天井壁421は、当該離水天井壁421の全体が離水運送部422と平行に延びるように、平坦状に形成されてもよい。この場合、第2高温ガス流入口B4は、離水天井壁421を鉛直方向に貫くように形成され、当該第2高温ガス流入口B4に回収配管42bが接続されることにより、回収配管42bから離水空間S1へと流入する第2高温ガスが離水天井壁421の内面に吹き当たることなく鉛直方向下向きの流れ方向D2に沿って当該離水空間S1内を流れる。
【0081】
また、本発明に係る焼結ペレットの製造装置における回収配管は、ペレット粒440の移動方向における離水室の下流側において発生した高温ガスを回収することができるのであれば、いずれの箇所に繋がっていてもよい。具体的には、上記の実施形態では、回収配管42bは、予熱空間S3に流入する第1高温ガスよりも低温のガスを離水空間S1に流入させるために、当該第1高温ガスが発生する第1部位71よりも下流側において当該第1高温ガスの温度よりも低い温度を有する第2高温ガスが発生する第2部位72に接続されているが、これに限らない。回収配管42bは、離水室42aの下流側において発生した高温のガスを回収するとともに当該ガスに離水空間S1を加温させるように、離水室42aよりも下流側の部位に繋がっていればよい。