特開 2024-140000 鎮静剤製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024140000

(43)【公開日】2024-10-10

(54)【発明の名称】鎮静剤製造装置

(51)【国際特許分類】

   B09B 3/32 20220101AFI20241003BHJP

   C04B 5/06 20060101ALI20241003BHJP

   C21C 5/28 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

B09B3/32

C04B5/06

C21C5/28 B

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023050977

(22)【出願日】2023-03-28

(71)【出願人】

【識別番号】594206646

【氏名又は名称】株式会社小熊鉄工所

(74)【代理人】

【識別番号】100092691

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 勇治

(74)【代理人】

【識別番号】100199543

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 隆史

(72)【発明者】

【氏名】小熊 靖生

【テーマコード（参考）】

4D004

4G112

4K070

【Ｆターム（参考）】

4D004AA12

4D004AC05

4D004BA10

4D004CA04

4D004CA07

4D004CA22

4D004CB12

4D004CB15

4D004DA08

4D004DA09

4G112JL02

4G112JM05

4K070BC04

(57)【要約】

【課題】バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水することができ、製紙スラッジの成形固化を良好に行うことができる。
【解決手段】鎮静剤Ｇは製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆからなり、製紙スラッジが投入されるバレル１内に二個のスクリュー軸２・２を回転自在に並設し、各スクリュー軸に相互に噛み合うスクリュー羽根を設け、二個のスクリュー軸を互いに異方向の内向きに回転駆動させ、各スクリュー羽根の歯合空間で製紙スラッジを強制的に混練圧縮移送させるための回転駆動機構Ｋを設け、バレル内で混練圧縮移送されてくる製紙スラッジの成形固化物を排出するノズル孔３ａ・３ａ・・を有するダイスプレート３を設けてなり、バレル内で混練圧縮移送される製紙スラッジの含水率を調整する含水率調整手段４を設けてなる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄鋼スラグのフォーミング現象を鎮静化する鎮静剤製造装置であって、上記鎮静剤は製紙スラッジの成形固化物からなり、該製紙スラッジが投入されるバレル内に二個のスクリュー軸を回転自在に並設し、該各スクリュー軸に相互に噛み合うスクリュー羽根を設け、該二個のスクリュー軸を互いに異方向の内向きに回転駆動させ、該各スクリュー羽根の歯合空間で該製紙スラッジを強制的に混練圧縮移送させるための回転駆動機構を設け、該バレル内で混練圧縮移送されてくる該製紙スラッジの成形固化物を排出するノズル孔を有するダイスプレートを設けてなり、上記バレル内で混練圧縮移送される上記製紙スラッジの含水率を調整する含水率調整手段を設けてなることを特徴とする鎮静剤製造装置。

【請求項2】

上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率は予め２５％以上３５％以下に調整され、上記含水率調整手段に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水し、該製紙スラッジの含水率を上記２５％以上３５％以下に調整する加水手段を備えてなることを特徴とする請求項１記載の鎮静剤製造装置。

【請求項3】

上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率は予め２５％以上３０％以下に調整され、上記含水率調整手段に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水し、該製紙スラッジの含水率を上記２５％以上３０％以下に調整する加水手段を備えてなることを特徴とする請求項１記載の鎮静剤製造装置。

【請求項4】

上記製紙スラッジの混練圧縮移送の運転の初期段階において、上記バレルを加熱するヒーター機構を設けてなることを特徴とする請求項１記載の鎮静剤製造装置。

【請求項5】

上記ヒーター機構に上記バレルの温度を１００℃以上１４０℃以下に調整するための温度制御手段を設けてなることを特徴とする請求項４記載の鎮静剤製造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、鉄鋼スラグのフォーミング現象を鎮静化する鎮静剤製造装置に係るものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば、古紙の再生過程で生ずる製紙スラッジ（製紙屑）の成形固化物を鉄鋼スラグのフォーミング現象（泡立ち現象）を鎮静化する鎮静剤として用いることが知られており、一方、成形固化装置として、バレル内の産業廃棄物をスクリュー羽根の歯合空間で強制的に混練圧縮移送し、ダイスプレートのノズル孔より産業廃棄物の成形固化物を排出する構造のものが知られている。

【0003】

そして、上記製紙スラッジを上記成形固化装置に適用するに際し、上記製紙スラッジは６０％～８０％の程度の高い含水率を有しているため、製紙スラッジの成形固化に支障を来すおそれがあり、このため、各種の乾燥手段等を用いて、予め、上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率を２５％～３５％程度に調整する必要がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特公昭５７－３９２９１号

【特許文献2】特公平５－７６８９６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記従来構造を適用する場合、バレルに投入される製紙スラッジを乾燥し、製紙スラッジの含水率を予め２５％～３５％程度に調整してはおくものの、バレル内での製紙スラッジの混練圧縮移送に伴う摩擦熱により製紙スラッジの含水率が２５％以下となることがあり、製紙スラッジの含水率が２５％以下になると、製紙スラッジにより上記ダイスプレートのノズル孔の詰まり現象が生じ、ノズル孔の詰まりにより製紙スラッジの成形固化物の排出が困難となることがあるという不都合を有している。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明はこのような不都合を解決することを目的とするもので、本発明のうちで、請求項１記載の発明は、鉄鋼スラグのフォーミング現象を鎮静化する鎮静剤製造装置であって、上記鎮静剤は製紙スラッジの成形固化物からなり、該製紙スラッジが投入されるバレル内に二個のスクリュー軸を回転自在に並設し、該各スクリュー軸に相互に噛み合うスクリュー羽根を設け、該二個のスクリュー軸を互いに異方向の内向きに回転駆動させ、該各スクリュー羽根の歯合空間で該製紙スラッジを強制的に混練圧縮移送させるための回転駆動機構を設け、該バレル内で混練圧縮移送されてくる該製紙スラッジの成形固化物を排出するノズル孔を有するダイスプレートを設けてなり、上記バレル内で混練圧縮移送される上記製紙スラッジの含水率を調整する含水率調整手段を設けてなることを特徴とする鎮静剤製造装置にある。

【0007】

又、請求項２記載の発明は、上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率は予め２５％以上３５％以下に調整され、上記含水率調整手段に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水し、該製紙スラッジの含水率を上記２５％以上３５％以下に調整する加水手段を備えてなることを特徴とするものであり、又、請求項３記載の発明は、上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率は予め２５％以上３０％以下に調整され、上記含水率調整手段に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水し、該製紙スラッジの含水率を上記２５％以上３０％以下に調整する加水手段を備えてなることを特徴とするものである。

【0008】

又、請求項４記載の発明は、上記製紙スラッジの混練圧縮移送の運転の初期段階において、上記バレルを加熱するヒーター機構を設けてなることを特徴とするものであり、又、請求項５記載の発明は、上記ヒーター機構に上記バレルの温度を１００℃以上１４０℃以下に調整するための温度制御手段を設けてなることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明は上述の如く、請求項１記載の発明にあっては、バレルの投入口に製紙スラッジが投入され、上記回転駆動機構によりバレル内の二個のスクリュー軸が回転駆動され、スクリュー軸はスクリュー羽根が相互に噛み合う互いに異方向の内向きに回転駆動され、各スクリュー羽根の歯合空間で製紙スラッジは強制的に混練圧縮移送され、混練圧縮により製紙スラッジの繊維は絡み合い、バレル内で混練圧縮移送されてくる製紙スラッジはダイスプレートのノズル孔から排出され、製紙スラッジは成形固化され、製紙スラッジの成形固化物としての鎮静剤を製造することができ、この際、上記バレル内で混練圧縮移送される上記製紙スラッジの含水率を調整する含水率調整手段を設けているから、上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水することができ、製紙スラッジの成形固化を良好に行うことができ、製紙スラッジの成形固化物としての鎮静剤の製造効率を向上することができる。

【0010】

又、請求項２記載の発明にあっては、上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率は予め２５％以上３５％以下に調整され、上記含水率調整手段に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水し、製紙スラッジの含水率を上記２５％以上３５％以下に調整する加水手段を備えてなるから、上記バレル内での混練圧縮移送に伴う製紙スラッジの含水率を２５％以上３５％以下とすることによりノズル孔の詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物の成形固化を確実に行うことができ、製紙スラッジの成形固化物としての鎮静剤を安定的に製造することができ、又、請求項３記載の発明にあっては、上記バレルに投入される製紙スラッジの含水率は予め２５％以上３０％以下に調整され、上記含水率調整手段に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジの含水率の低下を加味した分の水を製紙スラッジに加水し、製紙スラッジの含水率を上記２５％以上３０％以下に調整する加水手段を備えることにより、上記バレル内での混練圧縮移送に伴う製紙スラッジの含水率を２５％以上３０％以下とすることによりノズル孔の詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物の成形固化を一層確実に行うことができ、製紙スラッジの成形固化物としての鎮静剤を安定的に製造することができる。

【0011】

又、請求項４記載の発明にあっては、上記製紙スラッジの混練圧縮移送の運転の初期段階において、上記バレルを加熱するヒーター機構を設けてなるから、製紙スラッジの固形化を確実に行うことができ、ダイスプレートのノズル孔での製紙スラッジの詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物の成形固化を確実に行うことができ、製紙スラッジの成形固化物としての鎮静剤を安定的に製造することができ、又、請求項５記載の発明にあっては、上記ヒーター機構に上記バレルの温度を１００℃以上１４０℃以下に調整するための温度制御手段を設けてなるから、製紙スラッジの混練圧縮移送の運転の初期段階にあっては、上記バレルを温度１００℃以上１４０℃以下に加熱し、運転開始後に上記バレル内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱によるバレルの温度上昇を加味し、過度の温度上昇にあっては、ヒーター機構の加熱動作を停止し、バレルの温度低下にあっては、ヒーター機構の加熱動作を再開し、上記バレルの温度を１００℃以上１４０℃以下に加熱制御することができ、ダイスプレートのノズル孔での製紙スラッジの詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物の成形固化を一層確実に行うことができ、製紙スラッジの成形固化物としての鎮静剤を安定的に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態例の全体正面図である。

【図2】本発明の実施の形態例の全体平面図である。

【図3】本発明の実施の形態例の部分拡大正断面図である。

【図4】本発明の実施の形態例の部分拡大平断面図である。

【図5】本発明の実施の形態例の部分側面図である。

【図6】本発明の実施の形態例の部分側断面図である。

【図7】本発明の実施の形態例の構成系統説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１乃至図７は、本発明の鉄鋼スラグのフォーミング現象を鎮静化する鎮静剤製造装置の実施の形態例を示し、図１、図２、図３、図５、図６の如く、１はバレルであって、バレル１は、例えば、合金鋼の鋳物からなり、機台Ｂ上に取付固定され、バレル１の側上部に粉粒状の製紙スラッジＰを投入する投入口Ｔが形成され、バレル１内に二個のスクリュー軸２・２が回転自在に並設され、スクリュー軸２・２に相互に噛み合うスクリュー羽根２ａ・２ａが設けられ、さらに、機台Ｂ上に二個のスクリュー軸２・２を互いに異方向の内向きに回転駆動させ、各スクリュー羽根２ａ・２ａの歯合空間Ｒで製紙スラッジＰを強制的に混練圧縮移送させるための回転駆動機構Ｋが設けられ、バレル１で混練圧縮移送されてくる製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆを排出するノズル孔３ａ・３ａ・・を有するダイスプレート３を設け、これにより成形固化装置Ｑが構成され、上記製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを製造することになる。

【0014】

この場合、上記回転駆動機構Ｋは、図２、図６の如く、機台Ｂ上に電動モータＭ及び一対の歯車Ｈ_１・Ｈ_１からなる歯車機構Ｈを設け、電動モータＭにより歯車機構Ｈを介して二個のスクリュー軸２・２を互いに異方向の内向きに回転駆動するように構成している。

【0015】

４は含水率調整手段であって、図３の如く、大別して、散水ノズル４ａ及び加水手段Ｃからなり、加水手段Ｃは、流量制御弁、流量センサ、水分計、水量算出部及び流量制御部を備えてなり、水道等の給水源Ｓに接続され、上記バレル１に投入される粉粒状の製紙スラッジＰの含水率は予め乾燥手段等により２５％以上３５％以下に調整されており、この場合、含水率は重量基準含水率を示し、この含水率調整手段４の加水手段Ｃにより上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジＰの含水率の低下を加味した分の水Ｗを散水ノズル４ａから製紙スラッジＰに加水し、製紙スラッジＰの含水率を上記２５％以上３５％以下に調整するようにしている。

【0016】

しかして、バレル１内で混練圧縮移送される製紙スラッジＰの含水率は上記水分計により測定され、上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジＰの含水率の低下を加味した分の水Ｗを水量算出部により算出し、流量センサを用いて流量制御部により流量制御弁を制御し、製紙スラッジＰに加水して製紙スラッジＰの含水率を上記２５％以上３５％以下に調整するように構成している。

【0017】

この場合、含水率調整手段４を構成する水分計として、例えば、赤外線水分計が用いられ、赤外線水分計とは試料としての製紙スラッジＰを赤外線照射により加熱乾燥し、乾燥前の試料の質量を計量し、水分の蒸発による乾燥後の試料の質量を計量し、減量分を水分とみなして含水率を測定するものである。

【0018】

この場合、上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う製紙スラッジＰの含水率を２５％以上３５％以下とする理由は、含水率が２５％未満になると上記バレル１で混練圧縮移送されてくる製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆを排出するダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・の詰まり現象が生じ、ノズル孔３ａ・３ａ・・の詰まりにより製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆの排出が困難となるからであり、一方、含水率が３５％を超えると成形固化物Ｐ_Ｆが緩くなって固まらず、製紙スラッジＰの成形固化が困難となるからである。

【0019】

尚、上記製紙スラッジＰの含水率にあっては、含水率の上限を３０％以下、すなわち、含水率を２５％以上３０％以下とすることがより望ましく、含水率の上限を３０％以下とすることにより、ダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・での製紙スラッジＰの詰まり現象を防ぐことができ、製紙スラッジＰの成形固化を良好に行うことができ、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを安定的に製造することができる。

【0020】

Ｄはヒーター機構であって、図１、図２の如く、上記バレル１の外周部のダイスプレート３近傍位置に設けられ、上記製紙スラッジＰの混練圧縮移送の運転の初期段階において上記バレル１を加熱するように構成されている。このバレル１を加熱する理由は、例えば、運転の初期段階にあっては、上記バレル１の温度は低いため、製紙スラッジＰの固形化が困難となり、温度が高過ぎると、上記バレル１内の製紙スラッジＰが乾燥し、ダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・での製紙スラッジＰの詰まり現象が生ずるからである。

【0021】

この場合、図１、図３の如く、上記ヒーター機構Ｄに上記バレル１の温度を１００℃以上１４０℃以下に調整するための温度制御手段Ｅが設けられ、温度制御手段Ｅは温度センサ及び温度制御部を備えてなり、製紙スラッジＰの混練圧縮移送の運転の初期段階にあっては、上記バレル１を温度１００℃以上１４０℃以下に加熱し、運転開始後に上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱によるバレル１の温度上昇を加味し、過度の温度上昇にあっては、ヒーター機構Ｄの加熱動作を停止し、バレル１の温度低下にあっては、ヒーター機構Ｄの加熱動作を再開し、上記バレル１の温度を１００℃以上１４０℃以下に加熱制御するように構成している。このバレル１を温度１００℃以上１４０℃以下とする理由は、バレル１が温度１００℃未満になると、製紙スラッジＰの固形化が困難となり、加熱温度が１４０℃を超えると上記バレル１内の製紙スラッジＰが乾燥し、ダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・での製紙スラッジＰの詰まり現象が生ずることがあるからである。

【0022】

この実施の形態例は上記構成であるから、図１、図７の如く、バレル１の投入口Ｔに製紙スラッジＰが投入され、上記回転駆動機構Ｋによりバレル１内の二個のスクリュー軸２・２が回転駆動され、スクリュー軸２・２はスクリュー羽根２ａ・２ａが相互に噛み合う互いに異方向の内向きに回転駆動され、各スクリュー羽根２ａ・２ａの歯合空間Ｒで製紙スラッジＰは強制的に混練圧縮移送され、混練圧縮により製紙スラッジＰの繊維は絡み合い、バレル１内で混練圧縮移送されてくる製紙スラッジＰはダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・から排出され、製紙スラッジＰは成形固化され、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを製造することになる。

【0023】

この際、上記バレル１内で混練圧縮移送される上記製紙スラッジＰの含水率を調整する含水率調整手段４を設けているから、上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジＰの含水率の低下を加味した分の水Ｗを製紙スラッジＰに加水することができ、製紙スラッジＰの成形固化を良好に行うことができ、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇの製造効率を向上することができる。

【0024】

この場合、上記バレル１に投入される製紙スラッジＰの含水率は予め２５％以上３５％以下に調整され、上記含水率調整手段４に上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジＰの含水率の低下を加味した分の水Ｗを製紙スラッジＰに加水し、製紙スラッジＰの含水率を上記２５％以上３５％以下に調整する加水手段Ｃを備えてなるから、上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う製紙スラッジＰの含水率を２５％以上３５％以下とすることによりノズル孔３ａ・３ａ・・の詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物Ｐ_Ｆの成形固化を確実に行うことができ、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを安定的に製造することができる。

【0025】

この際、上記バレル１に投入される製紙スラッジＰの含水率は予め２５％以上３０％以下に調整され、上記含水率調整手段４に上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱による製紙スラッジＰの含水率の低下を加味した分の水Ｗを製紙スラッジＰに加水し、製紙スラッジＰの含水率を上記２５％以上３０％以下に調整する加水手段Ｃを備えることにより、上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う製紙スラッジＰの含水率を２５％以上３０％以下とすることによりノズル孔３ａ・３ａ・・の詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物Ｐ_Ｆの成形固化を一層確実に行うことができ、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを安定的に製造することができる。

【0026】

この場合、図１、図２の如く、上記製紙スラッジＰの混練圧縮移送の運転の初期段階において、上記バレル１を加熱するヒーター機構Ｄを設けてなるから、製紙スラッジＰの固形化を確実に行うことができ、ダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・での製紙スラッジＰの詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物Ｐ_Ｆの成形固化を確実に行うことができ、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを安定的に製造することができ、又、この場合、図１、図３の如く、上記ヒーター機構Ｄに上記バレル１の温度を１００℃以上１４０℃以下に調整するための温度制御手段Ｅを設けてなるから、製紙スラッジＰの混練圧縮移送の運転の初期段階にあっては、上記バレル１を温度１００℃以上１４０℃以下に加熱し、運転開始後に上記バレル１内での混練圧縮移送に伴う摩擦熱によるバレル１の温度上昇を加味し、過度の温度上昇にあっては、ヒーター機構Ｄの加熱動作を停止し、バレル１の温度低下にあっては、ヒーター機構Ｄの加熱動作を再開し、上記バレル１の温度を１００℃以上１４０℃以下に加熱制御することができ、ダイスプレート３のノズル孔３ａ・３ａ・・での製紙スラッジＰの詰まり現象を防ぐことができ、成形固化物Ｐ_Ｆの成形固化を一層確実に行うことができ、製紙スラッジＰの成形固化物Ｐ_Ｆとしての鎮静剤Ｇを安定的に製造することができる。

【0027】

尚、本発明は上記実施の形態例に限られるものではなく、例えば、鎮静剤Ｇ、歯合空間Ｒ、製紙スラッジＰ、成形固化物Ｐ_Ｆ、回転駆動機構Ｋ、加水手段Ｃ、ヒーター機構Ｄ、温度制御手段Ｅ、バレル１、スクリュー軸２・２、スクリュー羽根２ａ・２ａ、ダイスプレート３、ノズル孔３ａ、含水率調整手段４等は適宜変更して設計されるものである。

【0028】

以上、所期の目的を充分達成することができる。

【符号の説明】

【0029】

Ｇ 鎮静剤
Ｒ 歯合空間
Ｐ 製紙スラッジ
Ｐ_Ｆ 成形固化物
Ｋ 回転駆動機構
Ｗ 水
Ｃ 加水手段
Ｄ ヒーター機構
Ｅ 温度制御手段
１ バレル
２ スクリュー軸
２ａ スクリュー羽根
３ ダイスプレート
３ａ ノズル孔
４ 含水率調整手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】