以水蒸汽為加熱源的加熱混勻裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供加熱混勻裝置，能夠將粉末原料與具有粘度的粘合劑高效均勻地混勻。在供給粉末原料與粘合劑的外殼(1)的內部設置有旋轉的攪拌機構。攪拌機構例如為螺旋葉片(2)。在外殼(1)的底面設置有多個水蒸汽噴出口(7)，它們朝向外殼(1)的內部的粉末原料，并且朝向相對于攪拌機構使粉末原料移動的方向正交的方向或者傾斜的方向噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽，從而直接加熱粉末原料。
【專利說明】
從水蒸汽為加熱源的加熱混勻裝置
技術領域
[0001 ]本發明設及適合用于將粉末原料與粘合劑混勻的、W過熱水蒸汽或飽和水蒸汽為 加熱源的加熱混勻裝置。
【背景技術】
[0002] 在對粉末原料造粒的前工序等中，使用對粉末原料進行連續地加熱并且混勻的加 熱混勻裝置。另外，作為該加熱源，廣泛使用過熱水蒸汽或飽和水蒸汽。
[0003] 將運種水蒸汽作為加熱源的加熱混勻裝置大致分為旋轉軸沿垂直方向延伸的縱 軸型的裝置與旋轉軸沿水平方向延伸的橫軸型的裝置。另外，利用水蒸汽的加熱方式大致 分為間接加熱方式與直接加熱方式。
[0004] 作為縱軸型間接加熱方式的加熱混勻裝置，如專利文獻1、2所示，存在在處理槽的 周圍的殼體經過水蒸汽進行加熱的批處理式縱型混合器。但是，間接加熱方式的加熱混勻 裝置在加熱效率方面不及直接加熱方式。
[0005] 因此，雖然也考慮從批處理式縱型混合器的處理槽的側面向內部供給水蒸汽的直 接加熱方式，但伴隨著處理量的變更，需要變更水蒸汽供給口的安裝位置。因此，由于裝置 構造復雜化或者根據處理量需要每次設計，所W裝置制作的成本變高。
[0006] 另一方面，橫軸型的加熱混勻裝置在間接加熱方式、直接加熱方式上都存在各種 構造。直接加熱方式的加熱混勻裝置也存在水蒸汽的供給方向相對于粉末原料的移動方向 平行、即使是平行流也存在逆流或并流、或者直接通氣至粉末原料等各種類型。運其中，在 專利文獻3、4中記載了平行流且逆流型的類型，在專利文獻5中記載了并流型的類型，在專 利文獻6、7中記載了通氣的類型。
[0007] -般，逆流型比并流型熱效率高。但是，上述加熱混勻裝置被用于單獨粉末的加熱 混勻，不適合用λ于將粉末原料與低溫時的粘度高的粘合劑混勻。因為在逆流型的加熱混勻 裝置中，從出口側供給水蒸汽，所W入口部分的溫度低，低溫時的粘度高的粘合劑會成塊， 難W均勻分散。
[000引專利文獻1:日本特開2004-085160號公報
[0009] 專利文獻2:日本特開2003-305434號公報
[0010] 專利文獻3:日本特開2005-241239號公報
[0011] 專利文獻4:日本特開2001-252644號公報
[0012] 專利文獻5:日本特開2003-053291號公報
[0013] 專利文獻6:日本特開2001-191050號公報
[0014] 專利文獻7:日本特開2002-130629號公報
【發明內容】
[0015] 因此，本發明的目的在于提供能夠解決上述現有的加熱混勻裝置中的問題點、將 粉末原料與低溫時的粘度高的粘合劑高效均勻地混勻的W水蒸汽為加熱源的加熱混勻裝 置。
[0016] 為了解決上述課題而完成的本發明的第1方式的W水蒸汽為加熱源的加熱混勻裝 置的特征在于，具備:外殼；W及攬拌機構，其設置于被供給粉末原料與粘合劑的上述外殼 的內部，通過旋轉而混勻上述粉末原料與粘合劑，并且使上述粉末原料與上述粘合劑從被 供給的位置移動至被排出的位置，在上述外殼的底面設置有多個水蒸汽噴出口，上述水蒸 汽噴出口朝向上述外殼的內部的粉末原料噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽。
[0017] 在本發明的第2方式的特征在于，在第1方式的加熱混勻裝置的基礎上，上述水蒸 汽噴出口沿著相對于上述攬拌機構使粉末原料移動的方向正交的方向噴出上述過熱水蒸 汽或上述飽和水蒸汽。本發明的第3方式的特征在于，在第1方式的加熱混勻裝置的基礎上， 上述水蒸汽噴出口在上述粉末原料被供給的位置側比上述被排出的位置側設置得多。本發 明的第4方式的特征在于，在第1方式的加熱混勻裝置的基礎上，上述外殼為橫式的筒狀體， 上述攬拌機構為雙軸的橫軸的螺旋葉片。本發明的第5方式的特征在于，在第1方式的加熱 混勻裝置的基礎上，上述外殼為縱型的容器，上述攬拌機構為縱軸的攬拌葉片。本發明的第 6方式的特征在于，在第1~5中的任一方式的加熱混勻裝置的基礎上，上述粉末原料在通過 與上述過熱水蒸汽或上述飽和水蒸汽的接觸而被加熱后，與上述粘合劑混勻。
[0018] 本發明的加熱混勻裝置構成為，在外殼的底面設置有多個水蒸汽噴出口，它們朝 向外殼的內部的粉末原料噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽。由于運樣將水蒸汽直接通氣至粉 末原料，所W能夠確保較廣的導熱面積。因此，由于熱量快速傳導至粉末原料，所W能夠縮 短加熱時間。另外，與并流噴出相比，熱效率變高。因此，即使在粘合劑的粘性高的情況下也 能夠均勻混勻。并且，由于在外殼的底面設置有多個水蒸汽噴出口，所W不管是在縱軸型的 情況下還是在橫軸型的情況下，都不受處理量的大小影響，能夠可靠地導熱。若將多個水蒸 汽噴出口設置為:與被排出的位置側相比在粉末原料被供給的位置側設置有更多水蒸汽噴 出口，則能夠在升溫的粉末原料添加低溫粘度高的粘合劑，關系到分散性的提高。
【附圖說明】
[0019] 圖1是表示本發明的第1實施方式的加熱混勻裝置的在包括軸線的平面的剖視圖。
[0020] 圖2是在與圖1的裝置的軸線垂直的平面的剖視圖。
[0021] 圖3是表示本發明的第2實施方式的加熱混勻裝置的在包括軸線的平面的剖視圖。
[0022] 圖4是圖3的裝置的蓋部的俯視圖。
[0023] 圖5a和圖化是用于對實施例的單軸壓縮成型進行說明的圖，圖5a是單軸壓縮成型 所使用的夾具的剖視圖，圖化是利用單軸壓縮成型的成型品的立體圖。
[0024] 附圖標記說明：
[002引1…外殼;2…螺旋葉片(攬拌機構）；3···馬達;4…原料供給口；5…粘合劑供給口； 6…混勻物取出口； 7…水蒸汽噴出口； 8…輔助噴出口； 10…連續式橫雙軸混合器(加熱混勻 裝置）；11…外殼；12···蓋部；13···攬拌葉片(攬拌機構）；14…原料供給口； 15···粘合劑供給 口； 16…集塵口； 17…水蒸汽噴出口； 18…混勻物取出口； 19…Π ; 20…批處理式縱軸混合器 (加熱混勻裝置）；30…夾具;32…圓筒;34···底板;36…壓入部件;38···混勻物;40···成型品。
【具體實施方式】
[0026] W下表示本發明的優選實施方式。
[0027] 圖1、圖2是表示作為本發明的第1實施方式的加熱混勻裝置的連續式橫雙軸混合 器10的剖視圖。如運些圖所示，連續式橫雙軸混合器10具備橫式筒狀的外殼1與設置于其內 部的攬拌機構亦即雙軸的橫軸的螺旋葉片2。螺旋葉片2利用馬達3而如圖2中箭頭所示那樣 在左右沿相反方向、即沿螺旋葉片2的前端在上部相互接近的方向旋轉。
[0028] 在外殼1的頂面形成有原料供給口 4與粘合劑供給口 5。如圖1所示，原料供給口 4位 于螺旋葉片2的基部側(馬達3側），粘合劑供給口 5位于比原料供給口 4靠前端側。另外，混勻 物取出口 6朝下形成于外殼1的前端部。因此，從原料供給口 4供給的粉末原料與從粘合劑供 給口 5供給的液態的粘合劑混勻，并且向圖1的左方向亦即前端方向搬運，混勻物從混勻物 取出口 6被排出。
[0029] 在外殼1的底面設置有多個水蒸汽噴出口 7。水蒸汽噴出口 7向外殼1的內部的粉末 原料噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽。運里，底面是指在運轉中始終存在粉末原料的位置中 的外殼1的部分，典型代表是殼體1的軸向剖面中的最下部及其附近。水蒸汽噴出口 7W沿著 相對于利用螺旋葉片2搬運粉末原料的方向即軸向、亦即螺旋葉片2使粉末原料移動的方向 正交的方向噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽的方式設置，即朝上設置。也可W將水蒸汽噴出 口 7設置為相對于粉末原料的移動方向傾斜。如圖1所示，水蒸汽噴出口 7更多設置于形成有 原料供給口 4與粘合劑供給口 5的附近，即更多設置于供給粉末原料的位置側，在比此靠前 端側即排出粉末原料的位置側，數量變少。另外，如圖2所示，為了設置較多水蒸汽噴出口7， 能夠將朝向螺旋葉片2的前端部沿水平方向噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽的輔助噴出口 8 設置于外殼1的底面。
[0030] 運樣構成的連續式橫雙軸混合器10利用雙軸的螺旋葉片2的旋轉運動搬運并且混 勻從原料供給口 4投入的粉末原料與從粘合劑供給口 5供給的液態的粘合劑。粉末原料首先 被最初從水蒸汽噴出口 7噴出的水蒸汽直接加熱。在粉末原料已升溫的狀態下注入粘合劑， 進而被第二次從水蒸汽噴出口 7噴出的水蒸汽加熱。運樣，粉末原料在升溫的狀態下與粘合 劑混勻，因此在粘合劑的粘性較大的情況下，也不會使粉末原料成為塊而被均勻地混勻。
[0031] 另外，由于水蒸汽從外殼1的底面噴出，所W被直接通氣至粉末原料。因此，能夠確 保較廣的導熱面積。由于熱量快速傳導至粉末原料，所W能夠迅速加熱。通過沿著相對于粉 末原料的移動方向正交的方向或者傾斜的方向噴出水蒸汽，能夠比并流噴出提高熱效率。 然后，也是在混勻物在外殼1的內部移動至混勻物取出口 6期間，利用第Ξ次W后從水蒸汽 噴出口 7噴出的水蒸汽繼續加熱，混勻物W均勻的混勻狀態從混勻物取出口6被排出。特別 是，若如該實施方式那樣，使用雙軸的螺旋葉片2,作為攬拌機構，則能夠混勻為適合造粒的 狀態。
[0032] 圖3、圖4是表示作為本發明的加熱混勻裝置的第2實施方式的批處理式縱軸混合 器20的圖。如運些圖所示，批處理式縱軸混合器20具備縱型圓筒狀的外殼11與其蓋部12。在 外殼11的內部設置有作為攬拌機構的縱軸的攬拌葉片13,利用省略圖示的馬達，按照一定 方向或者一定時間沿正反兩方向旋轉。
[0033] 在蓋部12形成有原料供給口 14、粘合劑供給口 15與集塵口 16。圖4示出兩個原料供 給口 14,但原料供給口 14的數量并未被限定。在集塵口 16連接有省略圖示的集塵管道。在外 殼11的底面設置有多個水蒸汽噴出口 17。運里，底面是指縱型圓筒的底面。與連續式橫雙軸 混合器10相同，水蒸汽噴出口 17朝向外殼11的內部的粉末原料，沿相對于攬拌機構使粉末 原料移動的方向正交的方向或者傾斜的方向噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽。運里，粉末原 料的移動方向是指利用攬拌葉片13攬拌時的粉末原料的移動方向，與攬拌葉片13的旋轉方 向一致。批處理式縱軸混合器20具備形成于外殼11的下部側面的混勻物取出口 18與開閉混 勻物取出口 18和外殼11之間的口 19。如圖4所示，水蒸汽噴出口 17優選也設置于原料供給口 14的內部或者其附近。
[0034] 利用運樣構成的批處理式縱軸混合器20混勻粉末原料，首先將粉末原料從原料供 給口 14投入外殼11的內部。接下來，從底面的水蒸汽噴出口 17噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸 汽，并且開始攬拌葉片13的攬拌。若粉末原料達到規定溫度，則從粘合劑供給口 15添加液態 的粘合劑，繼續從水蒸汽噴出口 17供給水蒸汽，并且進一步繼續混勻直至成為適合對混勻 物進行造粒的狀態。然后，打開口 1則尋混勻物從混勻物取出口 18取出。
[0035] 由于在批處理式縱軸混合器20中也與連續式橫雙軸混合器10相同，從外殼11的底 面噴出水蒸汽，所W直接通氣至粉末原料。因此，能夠確保較廣的導熱面積。由于熱量快速 傳導至粉末原料，所W能夠迅速加熱。另外，通過沿相對于粉末原料的移動方向正交的方向 或者傾斜的方向噴出水蒸汽，能夠比并流噴出提高熱效率。并且，由于在外殼11的底面設置 有多個水蒸汽噴出口 17,所W無論處理量的大小如何均能夠可靠地導熱。
[0036] 運樣，本發明的加熱混勻裝置能夠將粉末原料與有粘度的粘合劑高效均勻地混 勻。
[0037] 示出本發明的實施例。
[0038] 使用圖1所示的連續式橫雙軸混合器10,改變相對于水蒸汽噴出位置的粘合劑添 加位置，通過比較由混勻物制成的成型品的壓縮強度W及利用漉式壓塊機成形的成型品的 成品率，評價粘合劑分散性。
[0039] 作為粉末原料，使用平均粒徑0.8mm的煤炭。利用連續式橫雙軸混合器10將飽和水 蒸汽直接通氣至煤炭，加熱煤炭并且添加液態的粘合劑。相對于水蒸汽噴出位置的粘合劑 添加位置設定為:原料供給口 4與從原料供給口 4起第一個水蒸汽噴出口 7之間（比較例）、W 及第一個水蒸汽噴出口 7與第二個水蒸汽噴出口 7之間(實施例），W規定條件實施了混勻。
[0040] 利用單軸壓縮成型機W及漉式壓塊機，從各自回收的混勻物制成成型品，利用成 型品的壓縮強度測定值或者成型品的成品率評價了粘合劑分散性。
[0041] 作為利用單軸壓縮成型機制成圓柱狀的成型品的方法，使用圖5a所示的夾具30。 利用底板34密封圓筒32的底部開口，在圓筒32內投入15g的混勻物38。從圓筒32的上方利用 壓入部件36W表面壓力36kN對混勻物38進行壓縮成型。使用今田制作所生產的SV-55C壓縮 強度測定器從成型品40的側面部進行壓縮，測定壓縮強度。
[0042] 并且，作為利用漉式壓塊機進行成型的方法，利用漉徑1200mm、漉寬165mm、凹槽尺 寸縱49 X橫40 X深度12mm的壓塊機制成成型品，使用網眼10mm的網對成型品進行篩分，ii 定lOmmW上的成型品的成品率。在表1中示出結果。
[0043] 【表1】
[0044；
[0045]壓縮強度相對于在比較例中為7.4kg，在實施例中為21.2kg。成型品的成品率相對 于在比較例中為74.6%，在實施例中為89.4%。在使粘合劑添加位置靠近外殼出口偵U(比水 蒸汽噴出口靠出口側）的情況下，能夠看出壓縮強度、成品率顯著地上升。運被認為是通過 將粘合劑添加位置靠近外殼的出口側，在煤炭溫熱的狀態下添加粘合劑使粘合劑的分散性 提高，從而影響了成型品的強度、成品率。
【主權項】
1. 一種加熱混勻裝置，其以水蒸汽為加熱源， 所述加熱混勻裝置的特征在于，具備： 外殼；以及 攪拌機構，該攪拌機構設置于被供給粉末原料與粘合劑的所述外殼的內部，通過旋轉 而混勻所述粉末原料與所述粘合劑，并且使所述粉末原料與所述粘合劑從被供給的位置移 動至被排出的位置， 在所述外殼的底面設置有多個水蒸汽噴出口，所述多個水蒸汽噴出口朝向所述外殼的 內部的粉末原料噴出過熱水蒸汽或飽和水蒸汽。2. 根據權利要求1所述的加熱混勻裝置，其特征在于， 所述水蒸汽噴出口沿著相對于所述攪拌機構使粉末原料移動的方向正交的方向噴出 所述過熱水蒸汽或所述飽和水蒸汽。3. 根據權利要求1所述的加熱混勻裝置，其特征在于， 所述水蒸汽噴出口在所述粉末原料被供給的位置側比所述被排出的位置側設置得多。4. 根據權利要求1所述的加熱混勻裝置，其特征在于， 所述外殼為橫式的筒狀體，所述攪拌機構為雙軸的橫軸的螺旋葉片。5. 根據權利要求1所述的加熱混勻裝置，其特征在于， 所述外殼為縱型的容器，所述攪拌機構為縱軸的攪拌葉片。6. 根據權利要求1~5中任一項所述的加熱混勻裝置，其特征在于， 所述粉末原料在通過與所述過熱水蒸汽或所述飽和水蒸汽的接觸而被加熱后與所述 粘合劑混勻。
【文檔編號】B01F7/08GK105983355SQ201610149937
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月16日
【發明人】平賀惠理子, 福永圣二, 清水正紀
【申請人】新東工業株式會社