[发明专利]无机质球状化粒子的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过氧气燃烧器制造二氧化硅等无机质球状化粒子的方法。

本申请基于2008年8月4日在日本申请的日本专利申请第2008-201302号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

无机质球状化粒子为在高温火焰中熔融粉碎了二氧化硅等的原料粉末，利用表面张力而球状化得到的粒子。

例如，使用硅石作为原料的高纯度的球状二氧化硅被广泛用作半导体元件的环氧密封材料用填充材料，通过球状化，可以得到填充材料的流动性的提高、高填充、耐磨损性提高等各种优点。

而且，在本说明书中，有时将无机质球状化粒子仅记载为球状化粒子。

对于无机质球状化粒子的制造，作为现有技术存在专利文献1～4中公开的方法。

为了原料粉末的球状化而需要高温火焰，所以通常使用氧气、气体燃烧方式的燃烧器。

这些燃烧器存在预混合型燃烧器和扩散型燃烧器。预混合型指的是预先使氧气与燃料气体混合并喷出到燃烧场所的情况，扩散型指的是分别喷出氧气和燃料气体，将它们在燃烧场所混合的情况。

专利文献2公开的方法中，使用预混合型燃烧器，专利文献1、3和4记载的方法中，使用扩散型燃烧器。

专利文献1的扩散型燃烧器为同心圆状的双层管，在其内管与外管之间设置有多个小管。将该燃烧器设置于立式炉中，使硅质原料由燃烧器的中心管(内管)自然流下或加压流下，向由来自小管的燃料气体和来自外管的氧气形成的火焰中投入原料粉末，制造熔融二氧化硅球状体。

专利文献2中记载的预混合型燃烧器中，在燃烧器内充分混合原料粉末、氧气、液化石油气(LPG)，向形成在燃烧器顶端的火焰中供给原料粉末。

专利文献3和4中记载的扩散型燃烧器为同心圆状的四层管结构，形成为由中心将氧气或富氧气体作为载气向燃烧室供给原料粉末，由其外周供给燃料气体，由其更外周供给一次氧气和二次氧气，在最外周设置有冷却燃烧器的冷却水通路。

此外，专利文献3和4中公开了使用这种扩散型燃烧器制造无机质球状化粒子的装置。

在专利文献4中公开的无机质球状化粒子制造装置中，如图6所示，将原料粉末由原料供给机A切出，与由载气供给装置A’供给的载气一起运送到燃烧器B中。向该燃烧器B中供给来自氧气供给设备C的氧气和来自LPG供给设备D的液化石油气(LPG)。

将在立式炉E内的火焰中包含球状化粒子的排出气体通过由路径F导入到立式炉E的底部的空气进行冷却，用后段的旋风分离器G、袋滤器H捕集球状化粒子。

专利文献1：日本特开昭58-145613号公报

专利文献2：日本特开昭62-241543号公报

专利文献3：日本专利第3331491号公报

专利文献4：日本专利第3312228号公报

可是，原料粉末通过在火焰中、主要是通过来自火焰的强制对流传热而进行加热、熔融，利用表面张力而球状化。

专利文献3和4中记载的扩散型燃烧器结构中，设置了燃烧室，与专利文献1中记载的燃烧器相比，制造的无机质球状化粒子的凝聚状态得到改善。

然而，专利文献3、4中记载的扩散型燃烧器具有原料供给路仅为一个的结构。

因而，在使用该燃烧器处理通过球磨粉碎而得到的那类粒度分布广的原料粉末时，由于在火焰中发生微粒之间或微粒与粗粒子的熔融，所以观察到投入的原料粉末的粒度分布与得到的球状化粒子制品的粒度分布不同的情况。

因此，为了得到最佳粒度分布的球状化粒子制品，需要分别将微粒原料粉末与粗粒子原料粉末在不同的燃烧器内进行球状化后，另外混合而得到制品。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种通过一个燃烧器得到原料粉末的平均粒径在粒状化的过程中变动少，具有目标粒度分布的球状化粒子的制造方法。

为了解决上述课题，

本发明的第一实施方式为无机质球状化粒子的制造方法，具有使用扩散型燃烧器制造无机质球状化粒子的工序，

所述燃烧器由第一原料供给路、燃料供给路、原料分散室、第一氧气供给路、第二原料供给路、第二氧气供给路和燃烧室构成，

使用载气将粗粉由配置在燃烧器中心的第一原料供给路的第一原料喷出孔供给到设置在第一原料供给路的顶端的原料分散室；

由配置在原料分散室的外周的燃料供给路的燃料气体喷出孔，与燃烧器的中心轴平行地向设置在原料分散室的前方的燃烧室供给燃料气体；

由第一氧气供给路通过在燃烧室的侧面开口的第一氧气喷出孔以旋流的方式向燃烧室供给含氧气体；