专利名称：原料扩散部件的制作方法
技术领域：
本发明涉及原料扩散部件、球状化粒子制造装置及球状化粒子的制造方法。
背景技术：
无机质球状化粒子通常下述方法来制造将原料粉体(在本说明书中具有与无机 质粉体相同的含义)通入利用燃烧装置(气体燃烧器)产生的该原料粉体的熔融温度以上 的燃烧火焰(燃烧气体)中，使用粉体熔融炉将该原料粉体进行熔融而发生球状化，从而制得。专利文献1中公开了将粉体熔融炉的火焰形成区域中的环境(燃烧气体)温度维 持在规定温度范围内来制造无机质球状化粒子的无机质球状化粒子制造装置。专利文献2中公开了在原料粉体供给管的前端部内设有特定的火焰稳定板和特 定形状的扩散机构的球状粒子用燃烧器。专利文献3中公开了在供给无机质粉体的无机质粉体供给路上安装粉体分散板 而成的无机质球状化粒子制造装置。这些扩散机构或粉体分散板一直使用SUS(不锈钢)、SKH(高速钢)等金属原材 料。专利文献1 日本特开2002-166161号公报专利文献2 日本特开2000-346318号公报专利文献3 日本特开2006-150241号公报
发明内容
本发明的目的在于提供耐磨耗性有所提高的原料扩散部件、球状化粒子制造装置 及球状化粒子的制造方法。本申请发明人发现，通过使用陶瓷作为形成用于使原料扩散的原料扩散部件的材 料，该原料扩散部件的耐磨耗性会有所提高，从而完成了本发明。S卩，本发明的原料扩散部件为用于与原料接触以使该原料扩散的原料扩散部件， 其中，上述原料扩散部件的与上述原料接触的表面中的至少一部分表面由陶瓷形成。另外，本发明的球状化粒子制造装置为通过将原料从原料供给路供给至熔融炉中 的燃烧火焰中以使原料熔融而发生球状化的球状化粒子制造装置，其中，在所述原料供给 路上设置有用于与所述原料接触以使该原料扩散的原料扩散部件，该原料扩散部件的至少 一部分表面由陶瓷形成。另外，本发明的球状化粒子的制造方法为通过将原料从原料供给路供给至熔融炉 中的燃烧火焰中以使原料熔融而发生球状化的球状化粒子的制造方法，其中，使所述原料 与原料扩散部件接触以使该原料扩散，并将扩散后的所述原料供给至所述燃烧火焰中以使 扩散后的所述原料熔融而发生球状化，所述原料扩散部件设置在所述原料供给路上，且该 原料扩散部件的至少一部分表面由陶瓷形成。
根据本发明，可以提供耐磨耗性有所提高的原料扩散部件，通过使用该原料扩散 部件，可以提供球状化率高等的能够良好地制造球状化粒子的球状化粒子制造装置及球状 化粒子的制造方法。
图1为表示本发明的一个实施方式的球状化粒子制造装置的构成例的概略剖面 图。图2为表示气体喷嘴的另一构成例的图，表示的是该气体喷嘴的概略剖面图(左 图)及从熔融炉一侧观察到的图(右图)。图3为更详细地表示图1的燃烧装置的一个例子的剖面图。图4为表示原料扩散部件的构成例的图，表示的是分别从熔融炉一侧观察到为筛 状(I)、穿孔状(II)、蜂窝状(III)及开孔形状为不定形形状(IV)的例子的图。图5为表示原料扩散部件的构成例的剖面图，分别表示的是整个原料扩散部件由 陶瓷形成的例子(I)、原料扩散部件的一部分表面被陶瓷覆盖的例子(II)、原料扩散部件 的整个表面被陶瓷覆盖的例子(III)。符号说明1原料粉体送料器3燃烧装置5燃料气体供给路7燃料气体供给管9燃烧火焰11气体喷嘴13燃烧装置外筒
具体实施例方式专利文献3所公开的装置中，通过在无机质粉体供给路上安装粉体分散板，即便 在原料粉体为大粒径粒子时，也可高效地制造球状化率高的良好的无机质球状化粒子。但 是，在也可能变为高温的环境下使用的该粉体分散板即便是使用以往使用的SKH(高速钢) 等耐磨耗性较高的金属材料形成时，也无法说耐磨耗性充分。本发明中，原料优选为液态流体、粉状流体等广义上的流体，通过本发明的原料扩 散部件将原料扩散后，可以直接供至最终用途，还可以例如实施被火焰熔融等而制成球状 化粒子等加工。本发明的原料扩散部件所发挥的以下所示的效果例如耐磨耗性的效果在原 料是粉状流体时、进而在原料是粉状物为无机质粉体的粉状流体时是显著的。这里，无机质粉体是指以含有以下式(1)所示成分的无机物质作为原料来进行制 造的物质。xAm0n/yBp0q (1)(式中，A及B为任意的金属原子、χ彡1;y彡0 ；m、n、p及q彡1)。作为式(1)所 示的成分，例如可举出 A1203、ZrO2, SiO2, MgO、TiO2^Al2O3 · 2Si02、MgO · A1203、MgO · SiO2, 2Mg0 · SiO2, ZrO2 · SiO2 等。
2原料输送用气体供给路 4原料供给路 6燃烧用气体供给路 8燃烧用气体供给管 10原料扩散部件 12熔融炉
作为这种无机质粉体，例如从耐磨耗性的观点出发，优选为选自氧化铝(Al2O3)、氧 化锆(&02)、莫来石(3A1203 · 2Si02)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)中的至少1种陶瓷，更 优选为选自氧化锆(ZrO2)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)中的至少1种陶瓷。其中，上述括 号内为主成分。特别是当原料粉体为无机质粉体时，通过用具有与该无机质粉体相近性质 的陶瓷形成原料扩散部件10的与原料接触的至少一部分表面，可以有效地提高耐磨耗性。另外，球状化率是指球状化粒子中的球形度为0. 98以上的粒子的重量比例(％ )。 球形度如下求得利用光学显微镜或数码镜(digital scope)(例如Keyence公司制、 VH-8000型)获得该粒子的图像(照片)，通过对该所得图像进行图像解析，求得该粒子的 粒子投影剖面的面积及该剖面的周长，接着计算{与粒子投影剖面的面积(mm2)相同面积 的正圆的圆周长(mm)}/{粒子投影剖面的周长(mm)}，将对任意50个球状化粒子分别求得 的值进行平均，从而求得球形度。此外，球形度越高，则球状化率也越高。图1为表示本发明的一个实施方式的球状化粒子制造装置的构成例的概略剖面 图。该球状化粒子制造装置中，将由粉体构成的原料(原料粉体)利用原料粉体送料器1 每次恒定量地供给，利用从原料输送用气体供给路2导入的原料输送用气体(氧或富氧空 气；图中为氧)进行输送，供给至燃烧装置3内的原料供给路4。原料粉体可以使用上述的 无机质粉体。但是，供给至原料供给路4的原料并不限于无机质粉体，也可以是其他的原料 粉体，还可以是由粉体以外的液体等构成的原料。燃烧装置3被构成为多重管结构，该多重管结构除了上述原料供给路4之外还具 有配置于该原料供给路4的外周的燃料气体供给路5和配置于燃料气体供给路5的外周的 燃烧用气体供给路6。即，通过将直径不同的多个(图中为3个)管状部件配置在同心轴 上，在直径最小的第1管状部件内形成原料供给路4，在该第1管状部件及覆盖其外侧的第 2管状部件之间形成燃料气体供给路5，在该第2管状部件及覆盖其外侧的第3管状部件之 间形成燃烧用气体供给路6。借助燃料气体供给管7，将燃料气体(丙烷、丁烷、甲烷、LPG等)供给至燃料气体 供给路5。另外，借助燃烧用气体供给管8，将燃烧用气体(氧或富氧气体)供给至燃烧用 气体供给路6。燃烧装置3与熔融炉12连接，导入燃烧装置3内的原料粉体、燃料气体及燃 烧用气体分别在原料供给路4、燃料气体供给路5及燃烧用气体供给路6内沿同一方向流 动，从该燃烧装置3的靠熔融炉12侧的一端供给至该熔融炉12内。在原料供给路4、燃料 气体供给路5及燃烧用气体供给路6的靠熔融炉12侧的一端上各自形成喷出口，借助这些 喷出口，将燃烧装置3和熔融炉12连接。在熔融炉12内，通过从燃烧装置3供给的燃料气体及燃烧用气体发生燃烧，形成 燃烧火焰9。在原料供给路4的靠熔融炉12侧的一端附近，配置有形成了多个孔的原料扩 散部件10，利用原料输送用气体输送的原料粉体通过这些原料扩散部件10的孔后被喷射 入燃烧火焰9内。原料粉体在被熔融炉12内的燃烧火焰9加热并通过原料扩散部件10的 过程中其至少一部分与该原料扩散部件10接触而被扩散。如此扩散后的原料粉体被喷射 入燃烧火焰9内，从而发生熔融或软化，通过表面张力被球状化。这里，“原料供给路4的靠熔融炉12侧的一端附近”是指从原料供给路4的靠熔融 炉12侧的一端上的相对于该原料供给路4的长度方向的垂直剖面的中心起算，至超过该原 料供给路4的全长的0%但到该原料供给路4的全长的20%为止的长度，优选是指以相当于该原料供给路4的全长的1 10%的长度从该中心在上述长度方向上以直线距离离开另 一端侧的位置。通过在原料供给路4的靠熔融炉12侧的一端附近设置原料扩散部件10，在 原料的分散变得良好的同时，粒子在火焰中的冲击速度有所缓和，可以实现稳定的球状化。但是，原料扩散部件10并不限定于设置在上述位置的构成，还可设置在原料供给 路4内的其他位置，还可以设置在连接原料粉体送料器1和原料供给路4的管的途中。另 外，原料扩散部件10并不限定于1个，还可以在选自上述各位置的任意的多个位置上配置 原料扩散部件10。原料粉体以分散在原料输送用气体中的状态，借助燃烧装置3的原料供给路4被 供给至熔融炉12，但此时当原料粉体的分散性差时，在球状化过程中粒子之间发生熔融粘 合，导致形状不良，发生大粒径化。另外，当原料粉体的供给速度大、原料粉体在熔融炉12 中的滞留时间短时，原料粉体无法充分地球状化，无法获得优质的球状化粒子。这些倾向在 原料粉体为大粒径粒子时特别明显。本发明的球状化粒子制造装置中，原料粉体借助配置于燃烧装置3中原料供给路 4的原料扩散部件10被供给至熔融炉12，因此能够以良好的分散状态将原料粉体供给至燃 烧火焰9中，而且，通过原料粉体与原料扩散部件10冲撞，向熔融炉12的供给速度降低， 能够以适当的滞留时间将原料粉体维持在燃烧火焰9中。因此，根据本发明的球状化粒子 制造装置，即便原料粉体的平均粒径优选为1 μ m以上、更优选为10 μ m以上、进一步优选为 100 μ m以上的大粒径粒子时，也可高效地制造由单分散体构成的球状化率高的良好的球状 化粒子。其中，“由单分散体构成的球状化粒子”是指原料粉体的粒子之间基本上未熔融粘 着、而是对应着一个个的原料粉体所获得的球状化粒子。球状化粒子是否处于此种状态可 以通过利用光学显微镜或数码镜(例如Keyence公司制、VH-8000型)对该粒子的图像进 行观察来容易地把握。原料供给路4例如通过在圆筒状的管状部件(第1管状部件)的前端部分安装气 体喷嘴11来构成。气体喷嘴11位于原料供给路4的靠熔融炉12 —侧，该气体喷嘴11的 靠熔融炉12侧的一端相当于原料供给路4的靠熔融炉12 —侧。由此，作为在原料供给路4 的靠熔融炉12侧的一端附近配置至少1个原料扩散部件10的具体方式，可举出在该气体 喷嘴11内配置至少1个原料扩散部件10的方式。从使原料粉体的分散性和在燃烧火焰9中的滞留状态更为稳定的观点出发，优选 在气体喷嘴11内配置至少1个原料扩散部件10，更优选在该气体喷嘴11内安装2个的原 料扩散部件10。其中，当配置2个以上的原料扩散部件10时，优选各原料扩散部件10相互 不接触地配置。图2为表示气体喷嘴11的另一构成例的图，表示的是该气体喷嘴11的概略剖面 图(左图)及从熔融炉12 —侧观察到的图(右图)。该例中，在气体喷嘴11内配置有2个 原料扩散部件A、B。这2个原料扩散部件A、B分别在垂直于气体喷嘴11 (原料供给路4) 的长度方向的方向上延伸，相互隔开间隔地平行配置。本发明中，从提高球状化率的观点出 发，优选在气体喷嘴11内配置多个原料扩散部件。通过这种配置，能够获得原料粉体在燃 烧火焰9中的分散状态和滞留状态提高、球状化率或球形度更高的粒子。本发明的原料扩 散部件优选在气体喷嘴内设置1 4个，更优选设置2 3个。
原料扩散部件A、B的安装状态并不限定于上述构成，从使原料粉体的分散性和在 燃烧火焰9中的滞留状态更为稳定的观点出发，可以以相对于原料供给路4的长度方向大 致垂直、且与安装位置上的相对于原料供给路4的长度方向垂直的剖面形状相一致的状态 来进行安装。即，可以是按照当沿着上述长度方向观察沿着原料供给路4的长度方向配置 的多个原料扩散部件时、形成于各原料扩散部件上的孔相互重叠的方式来配置各原料扩散 部件的构成。另外，还可以是从形成于各原料扩散部件上的孔相互重叠的状态将至少1个 原料扩散部件以规定角度旋转所形成的构成。从提高球状化率的观点出发，旋转的角度优 选为20° 70°、更优选为30° 60°、进一步优选为40° 50°。图3是更详细地表示图1的燃烧装置3的一个例子的剖面图。该图3中，左侧为 原料供给路4的原料粉体供给侧、右侧为原料供给路4的靠熔融炉12 —侧。图中的各箭头 分别表示通过原料供给路4内的原料粉体的朝向、通过燃料气体供给路5内的燃料气体的 朝向、通过燃烧用气体供给路6内的燃烧用气体的朝向。另外，用符号13表示覆盖燃烧用 气体供给路6外侧的燃烧装置外筒(第3管状部件)。气体喷嘴11安装在用图中用虚线表 示的椭圆形状的区域内。从使原料粉体的分散性和在燃烧火焰9中的滞留状态更为稳定的观点出发，对原 料扩散部件10的优选构造进行说明。原料扩散部件10的开孔率优选为25 95%、更优 选为40 90%、进一步优选为50 85%。另外，平均孔径以圆换算直径(是指具有相同 孔面积的圆的直径)计优选为0. 1 5mm、更优选为0. 2 4_、进一步优选为0. 5 3mm。 原料扩散部件10的最大开孔径以圆换算直径计优选为1 30mm、更优选为2 20mm。对 于原料扩散部件10的厚度，以相对于原料扩散部件10的圆换算直径的比例(厚度/圆换 算直径)表示时，优选为5 50%、更优选为10 40%。这里，原料扩散部件10的开孔率定义为开孔部的正投影总面积在原料扩散部件 10的正投影总面积中所占的比例(开孔部正投影总面积/原料扩散部件正投影总面积)。 平均孔径定义为全部开孔部的圆换算直径的平均值。原料扩散部件10的圆换算的最大开 孔径定义为全部开孔部中圆换算直径最大者。原料扩散部件10的开孔部的圆换算直径定 义为具有与开孔部正投影面积相同面积的圆的直径。作为原料扩散部件10的形状，例如可举出筛状、开孔的形状为圆或楕圆的穿孔状 (藕根状)、蜂窝状、开孔的形状为异形或不定形的形状等，并不限定于这些形状，但从易于 制造的观点出发，优选为选自筛状、穿孔状及蜂窝状中的至少1种。另外，当原料粉体为大 粒径粒子时，从获得球状化率更高的良好的球状化粒子的观点出发，更优选穿孔状或蜂窝 状，进一步优选为穿孔状。当将2个以上的原料扩散部件10配置于原料供给路4时，可以 任意地使用相同或不同形状的原料扩散部件10，还可以是原料粉体供给侧的原料扩散部件 10的平均孔径较大、熔融炉12 —侧的原料扩散部件10的平均孔径较小的组合。另外，如 上所述，从提高球状化率的观点出发，本发明中优选在气体喷嘴11内配置多个原料扩散部 件。此时，从防止喷嘴堵塞的观点出发，可以使用相同形状的原料扩散部件。例如，当为设 有2个原料扩散部件的构成时，如果从形成于这2个原料扩散部件上的孔相互重叠的状态 使1个原料扩散部件旋转45°，则可获得球状化率或球形度更高的粒子。图4为表示原料扩散部件10的构成例的图，表示的是分别从熔融炉12 —侧观察 到为筛状(I )、穿孔状(II )、蜂窝状(III)及开孔的形状为不定形(IV)形状的例子的图。图4(1)的例子中，通过在板状部件上以格子状形成多个矩形状的开孔，构成筛状 的原料扩散部件10。图4(11)的例子中，通过以等间隔形成圆或楕圆形状的开孔，构成穿 孔状的原料扩散部件10。图4(111)的例子中，通过按照六边形的开孔相互各边相向的方式 形成多个该六边形的开孔，构成蜂窝状的原料扩散部件10。图4(IV)的例子中，通过形成 多个异形或不定形的开孔，构成原料扩散部件10。但是，原料扩散部件10的形状并不限定于上述形状，也可以是形成有与上述例子 不同形状的开孔的构成。另外，原料扩散部件10并不限定于形成有用于使原料通过的孔的 构成，只要是能够使原料的至少一部分接触以使原料扩散的构成，则可以采用其他的各种 构成。从原料扩散部件10的耐磨耗性的观点出发，本发明的原料扩散部件10及使用该 部件的球状化粒子制造装置的一大特征在于，原料扩散部件10的与原料接触的至少一部 分表面由陶瓷形成。原料扩散部件10的表面中的由陶瓷所形成的部分的比例优选为1 100%,更优选为10 100%、进一步优选为50 100%、更进一步优选为90 100%、再进 一步优选基本为100%。基本为100%时，成为用上述陶瓷覆盖原料扩散部件10的整个表 面的设计，这包括在不损害本发明效果的范围内含有杂质的情况。这里，覆盖可以是相对于 内部的构成物另外形成表面的方式，还可以是内部的构成物直接露出至表面的方式。另外， 从原料扩散部件10的耐磨耗性的观点出发，在不仅是原料扩散部件10的表面、而是包括内 部的整体中，由陶瓷形成的部分的比例优选为10 100%、更优选为50 100%、进一步优 选为90 100%、更进一步优选基本为100%。基本为100%时，成为用上述陶瓷构成整个 原料扩散部件10的设计，这包括在不损害本发明效果的范围内含有杂质的情况。原料扩散 部件10有时也会由于来自燃烧火焰9的热而在高温下使用，但即便是在这种高温下，通过 如上所述用陶瓷形成原料扩散部件10的与原料接触的至少一部分表面，也能够提高耐磨 耗性。上述陶瓷并无特别限定，从耐磨耗性的观点出发，优选为选自氧化铝(Al2O3)、氧化 锆(&02)、莫来石(3A1203 · 2Si02)、碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)中的至少1种。其中，上 述括号内为主成分。特别是当原料粉体为无机质粉体时，通过利用具有与该无机质粉体相 近性质的陶瓷来形成原料扩散部件10的与原料接触的至少一部分表面，可以有效地提高 耐磨耗性。图5为表示原料扩散部件10的构成例的剖面图，分别表示的是用陶瓷形成整个原 料扩散部件10的例子(I )、用陶瓷覆盖原料扩散部件10的表面的一部分的例子(II )、 用陶瓷覆盖原料扩散部件10的整个表面的例子(III)。图5( I )的例子中，通过在由陶瓷形成的板状部件上形成多个开孔10a，构成整体 用陶瓷形成的原料扩散部件10。图5( II )的例子中，通过在由SKH等金属材料形成的板状部件上形成多个开孔 10a、并用陶瓷覆膜IOb将其表面的一部分覆盖，构成原料扩散部件10。形成有陶瓷覆膜IOb 的区域并无特别限定，优选至少形成在开孔IOa的内周面上，更优选如图5( II )的例子所 示，在该原料扩散部件10的原料粉体供给侧的表面上也形成陶瓷覆膜10b。图5(111)的例子中，通过在由SKH等金属材料形成的板状部件上形成多个开孔10a、并用陶瓷覆膜IOb将其整个表面覆盖，构成原料扩散部件10。本发明的制造装置的操作根据现有的方法进行即可。其中，原料输送用气体的流 速等优选满足以下的条件。原料粉体随着原料输送用气体一起被供给至燃烧装置3并到达原料供给路4的原 料扩散部件10，作为此时的原料输送用气体的流速，优选为2 20m/秒、更优选为5 IOm/ 秒。原料输送用气体的流速为该范围时，当原料粉体与原料扩散部件10冲撞时会获得充分 的分散性，且被适度地减速，从而使得在熔融炉12中的滞留时间变得良好。上述减速的程度并无特别限定，当将通过原料扩散部件10前的原料粉体的速度 设为Itl、将通过原料扩散部件10后的原料粉体的速度设为I时，优选它们的比例I/U^ ) 满足ι/Ιο <50%。通过使比例Ι/Ιο(%)为上述范围，在火焰中的滞留时间延长，即便是粒 径很大的粒子，也可合适地球状化。其中，IAcl通过测定原料粉体通过原料扩散部件10前 后的速度来算出。通过速度例如通过光学方法(高速相机等)求得。作为原料输送用气体中的原料粉体浓度，从确保原料粉体的充分的分散性的观点 出发，优选为0. 1 10kg/Nm3、更优选为0. 5 5kg/Nm3。在熔融炉12中的滞留时间是指从 原料粉体到达熔融炉12至球状化熔融粒子飞散到燃烧火焰9区域外为止的时间，其取决于 原料粉体的粒径，但优选为0. 001 5秒左右。燃烧火焰9的温度并无特别限定，但通常优 选为1500 3000°C左右。根据本发明的球状化粒子制造装置，例如可高效地制造由单分散体构成的球状化 率高、良好的平均粒径为1 500 μ m左右的球状化粒子。其中，所使用的原料粉体的平均 粒径不会由于经过该制造装置而发生实质上的变化，原料粉体的平均粒径与所得球状化粒 子的平均粒径基本相同。上述平均粒径可以如下求得。来自球状化粒子的粒子投影剖面的球形度=1时， 测定直径(mm)，而当球形度< 1时，测定无规取向的球状化粒子的长轴径(mm)和短轴径 (mm)，求出(长轴径+短轴径)/2，将对任意100个球状化粒子分别求得的值进行平均，将 平均值作为平均粒径(mm)。长轴径和短轴径如下定义。使粒子在平面上稳定，在用2根平 行线夹住该粒子在平面上的投影像时，将该平行线的间隔变为最小的粒子的宽度称作短轴 径，而将用垂直于该平行线方向的2根平行线夹住粒子时的距离称作长轴径。球状化粒子 的长轴径和短轴径可以通过获得该粒子的图像(照片)、然后对该所得图像进行图像解析 来求得。其中，在原料粉体的情况下，也同样地求得“平均粒径”。下面说明球状化粒子的制造方法，该方法为将原料从原料供给路4供给至熔融 炉12中的燃烧火焰9中以使其熔融而发生球状化的球状化粒子的制造方法，其中，使上述 原料与设置于上述原料供给路4且其至少一部分表面由陶瓷形成的原料扩散部件10接触 以使该原料扩散，并将扩散后的上述原料供给至上述燃烧火焰9中以使其熔融而发生球状 化。本发明的制造方法可以通过使用上述的球状化粒子制造装置优选地实施。本发明的制 造方法可以按照以往的球状化粒子制造装置的操作方法、优选在原料输送用气体的流速等 上述优选的条件下使用本发明的球状化粒子制造装置制造球状化粒子来实施。根据本发明的方法，例如可以有效地制造日本特开2004-202577号公报所记载的 适于制造流动性优异、高强度且表面平滑的铸造用铸模的球状型砂。对于制造条件等的详 细情况，参照该公报。
如此获得的球状型砂的流动性非常优异，可以单独使用，或者按照以规定比例含 有该型砂的方式与公知的型砂适当混合后使用。在铸型的制造中使用该型砂时，由于可以 减少所用粘合剂的量，因此这些型砂可以作为型砂高效地再生。该球状型砂可优选用于铸 钢、铸铁、铝、钢及它们的合金等铸型用途，并且还可作为在金属、塑料等中的填充材料来使用。实施例本申请发明人对由同一形状形成的原料扩散部件10的材质进行各种改变，分别 进行耐磨耗性及球状化率的评价实验。更具体地说，相对于图1所示的球状化粒子制造装 置上的一定的安装位置，依次安装以下说明的各实施例及比较例的原料扩散部件10，并在 实际中将原料粉体从原料供给路4供给至熔融炉12中的燃烧火焰9中以使其熔融而发生 球状化，从而进行了实验。其中，当球形度增高时，球状化率也增高。作为原料扩散部件10，使用开孔率为65%、平均孔径为2. 0mm、最大开孔径为 2. 0mm、厚度为5mm的筛状部件。原料输送用气体的流速为Ilm/秒、1/%为35%。另夕卜，原料 粉体使用由莫来石构成的平均粒径为0. 19 μ m的无机质粉体，并使原料粉体浓度为39kg/ Nm30另外，在以下的各实施例及比较例中，减量比是通过{(实验前的重量)_(实验后的重 量)} / (实验前的重量)X 100 )来求得的。实施例1将整体由氧化铝形成的原料扩散部件10安装在球状化粒子制造装置上，在上述 条件下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。将实验前的该原料扩散部件10的重量、 实验后的该原料扩散部件10的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。实施例2将整体由氧化锆形成的原料扩散部件10安装在球状化粒子制造装置上，在上述 条件下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。将实验前的该原料扩散部件10的重量、 实验后的该原料扩散部件10的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。实施例3将整体由莫来石形成的原料扩散部件10安装在球状化粒子制造装置上，在上述 条件下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。将实验前的该原料扩散部件10的重量、 实验后的该原料扩散部件10的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。实施例4将整体由碳化硅形成的原料扩散部件10安装在球状化粒子制造装置上，在上述 条件下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。将实验前的该原料扩散部件10的重量、 实验后的该原料扩散部件10的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。实施例5将整体由氮化硅形成的原料扩散部件10安装在球状化粒子制造装置上，在上述 条件下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。将实验前的该原料扩散部件10的重量、 实验后的该原料扩散部件10的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。实施例6根据图2所示的方式，将设有整体由氧化铝形成的2个原料扩散部件A、B的气体 喷嘴11安装在球状化粒子制造装置上，在上述条件下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。作为原料扩散部件A、B，使用与上述实施例1的原料扩散部件10相同的部件，并按 照在垂直于气体喷嘴11(原料供给路4)的长度方向的方向上延伸的方式相互隔开35mm间 隔地平行配置。另外，形成从形成于2个原料扩散部件A、B上的孔相互重叠的状态使1个 原料扩散部件旋转45°的状态。将实验前的该原料扩散部件A、B的重量、实验后的该原料 扩散部件A、B的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。比较例1将整体由SKH形成的原料扩散部件10安装在球状化粒子制造装置上，在上述条件 下连续运转该球状化粒子制造装置72小时。将实验前的该原料扩散部件10的重量、实验 后的该原料扩散部件10的重量及减量比以及所得粒子的球形度分别示于表1。表 权利要求
一种原料扩散部件，其为用于与原料接触以使该原料扩散的原料扩散部件，其中，所述原料扩散部件的与所述原料接触的至少一部分表面由陶瓷形成。
2.根据权利要求1所述的原料扩散部件，其中，所述陶瓷为选自氧化铝、氧化锆、莫来 石、碳化硅、氮化硅中的至少1种。
3.根据权利要求1或2所述的原料扩散部件，其中，形成有用于使所述原料中含有的粉 体通过的孔。
4.根据权利要求3所述的原料扩散部件，其中，所述粉体为无机质粉体。
5.根据权利要求3或4所述的原料扩散部件，其中，所述粉体通过所述原料扩散部件被 扩散，并通过燃烧火焰被熔融而发生球状化。
6.一种球状化粒子制造装置，其为将原料从原料供给路供给至熔融炉中的燃烧火焰中 以使所述原料熔融而发生球状化的球状化粒子制造装置，其中，在所述原料供给路上设置 有用于与所述原料接触以使该原料扩散的原料扩散部件，该原料扩散部件的至少一部分表 面由陶瓷形成。
7.根据权利要求6所述的球状化粒子制造装置，其中，在所述原料供给路的靠所述熔 融炉侧的一端附近设有至少1个所述原料扩散部件。
8.根据权利要求6或7所述的球状化粒子制造装置，其中，所述熔融炉与燃烧装置连 接，该燃烧装置被构成为多重管结构，该多重管结构具有所述原料供给路、配置于所述原料 供给路的外周的燃料气体供给路和配置于所述燃料气体供给路的外周的燃烧用气体供给 路，所述燃烧装置与所述熔融炉是借助所述原料供给路、所述燃料气体供给路及所述燃烧 用气体供给路各自的喷出口来连接的。
9.一种球状化粒子的制造方法，其为将原料从原料供给路供给至熔融炉中的燃烧火焰 中以使所述原料熔融而发生球状化的球状化粒子的制造方法，其中，使所述原料与原料扩 散部件接触以使该原料扩散，并将扩散后的所述原料供给至所述燃烧火焰中以使扩散后的 所述原料熔融而发生球状化，所述原料扩散部件设置在所述原料供给路上，且该原料扩散 部件的至少一部分表面由陶瓷形成。全文摘要
本发明提供耐磨耗性有所提高的原料扩散部件、球状化粒子制造装置及球状化粒子的制造方法。在用于与原料接触以使该原料扩散的原料扩散部件(10)中，用陶瓷形成与上述原料接触的至少一部分表面。
文档编号F23D99/00GK101939089SQ20098010469
公开日2011年1月5日 申请日期2009年2月25日 优先权日2008年2月28日
发明者友泽健一, 藤井邦夫, 谷山公勇, 阪口美喜夫 申请人:花王株式会社;中外炉工业株式会社