[發明專利]球化裝置及其運轉方法

有效

• 申請號: 200580051618.X
• 申請日: 2005-09-22
• 公開（公告）號: CN101267879A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發明（設計）人: 萩原義之;三宅新一
• 申請（專利權）人: 大陽日酸株式會社
• 主分類號: B01J2/00
• 分類號: B01J2/00;C01B33/12
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 陸弋;宋志強

技術領域

本發明涉及向火焰中供給硅(Si)粉末等無機粉體原料(以下簡稱為“原料”)來制造無機球化粒子(以下簡稱為“粒子”)的無機球化粒子制造裝置(以下簡稱為“球化裝置”)的改進。

背景技術

作為現有球化裝置的一個例子，日本專利第3331491號公報中記載的球化裝置表示在圖2中。該球化裝置由球化爐10、旋風器20和袋濾器30構成。

球化爐10(以下簡稱為“爐10”)使原料在火焰中熔解而產生粒子。旋風器20獲取爐10中產生的粒子進行分級，并只收集規定粒徑以上的粒子。袋濾器30使用過濾布收集在旋風器20中沒有被收集的微小粒子。在旋風器20中收集的粒子和袋濾器30中收集的微小粒子分別或適當混合后用于工業上。

在爐10的頂部，沿垂直方向向下設置有球化燃燒器11。原料、氧或空氣等助燃性氣體、以及丙烷氣體等燃料氣體被供給到球化燃燒器11中。通過從球化燃燒器11前端供給的助燃性氣體和燃料氣體的混合氣體，向下形成火焰。原料供給到該火焰中并溶解，從而生成粒子。

生成的粒子在爐10內下降，進而供給到旋風器20中，但有時一部分剛生成的高溫粒子會附著在爐10的內壁面。附著在內壁面的粒子成塊狀物，該塊狀物的表面形成高溫，因此會進一步附著生成的粒子。當火焰中形成的粒子附著到爐10的內壁面時，供給到旋風器20的粒子數量減少，因此產品的生產效率降低。并且，當爐10的內壁面上形成塊狀物時，爐10內的溫度上升，該溫度上升導致在爐10內制造出的粒子的數量、粒徑等與規定的粒子數量、粒徑等相比發生變化。這樣，在爐10的內壁面上的粒子附著、塊狀物的形成上存在問題。

因此，為了防止粒子附著在爐10的內壁面，在爐10上形成有多個防附著用空氣導入孔12，12，......。圖2中，在爐10的縱向上形成有一列五個防附著用空氣導入孔12，12，......，該一列防附著用空氣導入孔12，12，......沿著爐10的周圍形成有多列。

這些防附著用空氣導入孔12，12，......通過集合器(manifold)41與供給防附著用空氣的送風鼓風機40a(以下簡稱為“鼓風機40a”)連接。來自鼓風機40a的空氣從爐10的各防附著用空氣導入孔12，12，......向爐10內噴出，防止生成的粒子附著在爐10的內壁面。

另外，在爐10的底部向上設置有觀察窗(圖中未示出)，可以觀察整個爐10內部。從而，能夠確認爐10內壁面上附著粒子的情況。

在爐10的下部，相向形成有傳輸用空氣導入孔13和傳輸用空氣導出孔14。供給傳輸用空氣的送風鼓風機40b(以下簡稱為“鼓風機40b”)，通過管道42與傳輸用空氣導入孔13連接。

如上所述，旋風器20分級收集規定粒徑的粒子.為了使旋風器20的分級狀態一定，將收集效率維持為最佳，需要將供給旋風器20的空氣量Q(以下只標記為“Q”)維持為一定.

該Q是防附著用空氣量Qa(以下只標記為“Qa”)和傳輸用空氣量Qb(以下只標記為“Qb”)之和。即，下式(1)成立。

Qa+Qb＝Q??......(1)

因而，為了維持Q為一定，需要使Qa的變化量(以下標記為“ΔQa”)和Qb的變化量(以下標記為“ΔQb”)一致。即，需要滿足下式(2)。

ΔQa＝ΔQb(但，ΔQa，ΔQb＞0)......(2)

但是，存在難于使ΔQa和ΔQb一致的問題。

以下對產生上述問題的原因進行詳述。

例如，當爐10的內壁面開始附著粒子時，為了防止附著，增大鼓風機40a的轉速，將當前的Qa增加為Qa+ΔQa。則，鼓風機40a的排出壓力上升，爐10內的壓力隨之上升。結果，鼓風機40b和爐10之間產生壓力差，該壓力差使得Qb減少。因而，調整Qb時，需要考慮鼓風機40b和爐10之間的壓力差引起的Qb的減少量。

另一方面，為了滿足式(2)，減小鼓風機40b的轉速，將當前的Qb減少為Qb-ΔQb。則，鼓風機40b的排出壓力減小，爐10內的壓力降低。結果，鼓風機40a和爐10之間產生壓力差，該壓力差使得Qa+ΔQa增加。因而，為了滿足式(2)，需要對ΔQa和ΔQb進行微調。

向爐10內導入防附著用空氣具有降低爐10內溫度的效果。因此，為了維持一般運轉時的溫度范圍，優選在爐10的內壁面上沒有粒子附著時，在粒子不會附著的范圍內減少Qa。

因此，當爐10的內壁面上沒有附著粒子時，需要減少Qa。但是，減少Qa時，與上述增加Qa時一樣，會產生爐10內壓力的變化和由此帶來的Qb的變化。