背景技术
在德怀特劳埃德式烧结机进行的烧结矿制造工艺中,通过筒式送料器将烧结原料从原料料斗取出,经由导槽(也称为斜槽)将烧结原料向烧结小车上装入。
此时,与下层部相比,在原料层的上层部装入更多的燃料(碳源),在下层部以原料粒度比上层部粗的方式装入。例如,在导槽的前端部使用有将筛管朝向烧结小车方向以不同级别设置的分级装置(参考专利文献1)。
烧结原料含有在造粒时添加的水分,具有易于附着的性状。因此,随着烧结机的运转,原料在导槽的滑面(上面)上逐渐附着、堆积,阻碍烧结原料的顺畅流动。
特别是在导槽的上方侧的原料落下地点,原料的落下位置不断变动,附着的原料基本不会被从上面落下的下一原料冲落,特别易于堆积。由此,需要定期除去附着原料。
另外,在导槽的前端部安装有分级装置的情况下,为了使分级装置更有效地发挥作用,需要使烧结原料的各粒以在导槽上游动的方式滑落,纷纷到达筛管之上。但是,若烧结原料的流动不规则,则存在附着部分下的原料的装入状态变化的可能性。
因此,通常如专利文献2、3所示,设置在导槽的滑面上滑动的刮板,使其定期地动作,将附着、堆积于滑面的原料刮掉并除去。
但是,从筒式送料器取出的原料落下到导槽的上面的狭范围内,故而该范围相比于其它范围特别容易较快地引起磨损。在导槽的上面使用有耐磨损性的钢板的情况下,存在磨损快,钢板的更换频率增加的问题。
为了解决该问题,采取了以下对策,即,将导槽的表面用瓷砖铺衬,提高耐磨损性,减少导槽的更换频率。
瓷砖大多具有伴随烧制产生的变形,另外,作为尺寸公差,允许0.2mm左右的偏差,各瓷砖的形状存在微妙差异。因此,在将滑面用瓷砖铺衬了的导槽中,在瓷砖间的接头易于产生台阶。
因此,在使用粘贴了瓷砖的导槽的情况下,不能如使用耐磨损性钢板的导槽那样地使刮板直接在滑面上滑动。因此,在刮板的底面安装辊,使刮板顺畅地跨越瓷砖接缝的台阶部,并且支承刮板的下面使其从瓷砖表面浮起。根据该构成,刮板的下面不与瓷砖接缝的台阶部接触。
当使刮板的下面从瓷砖表面浮起而将烧结原料刮掉时,产生附着的烧结原料的残留。若发生这样的残留,则产生该残留量逐渐增大,刮板浮起,难以移动的问题。
对于这样的由残留原料引起的刮板浮起的问题,专利文献1在刮板的底面设置槽。通过该槽的角部刮落烧结原料,将刮落的原料通过槽排出到机体外。
但是,该装置为底面闭合的状态的刮板在导槽表面上直接滑动。如上所述,不能适用于在底部从导槽表面浮起的状态下使其滑动的构成的刮板。
专利文献1:(日本)特开平2-195193号公报
专利文献2:(日本)特开2005-282915号公报
专利文献3:(日本)实公平3-54398号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种烧结原料的装入装置,能够确保刮板的强度并防止刮板的下面从导槽表面浮起,能够以稳定的状态作业。
为了实现用于解决所述课题的目的,本发明采用以下的方式。
即,
(1)本发明第一方面的烧结原料的装入装置,具备:导槽,其将烧结原料向烧结小车装入;刮板,其在所述导槽上往复移动,且将堆积于所述导槽上的所述烧结原料从所述所述导槽除去。所述刮板具有相对所述导槽的上面倾斜设置的倾斜板、安装于所述倾斜板的下面侧前端的刮板刀具、支承所述倾斜板的支承框体、安装于所述支承框体且使所述倾斜板及所述支承框体在所述导槽的所述上面上行进的辊装置,所述导槽的宽度尺寸与所述倾斜板的宽度尺寸至少实质上相同。
(2)在上述(1)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,在所述刮板刀具的后方形成有在所述导槽的宽度方向上连续、且与所述刮板的外部连通的空间。
(3)在上述(2)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,所述支承框体具有延伸到所述倾斜板的前方侧的纵向加固板、在所述倾斜板的宽度方向上延伸的横向加固板以及在与所述导槽平行的方向上延伸的平行加固板,通过在所述纵向加固板的前端形成倾斜的切口部而形成所述空间。
(4)在上述(1)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,所述刮板刀具及所述支承框体从所述导槽的上面隔开间隔而被所述辊装置支承,所述导槽的所述上面与所述支承框体的下端部之间的间隔比所述导槽的所述上面与所述刮板刀具的下端部之间的间隔大。
(5)在上述(1)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,所述倾斜板设定为如下长度,即,在所述刮板刀具到达所述导槽的前端时,所述倾斜板覆盖所述烧结原料的落下位置。
(6)在上述(1)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,所述导槽具备基板和配置于所述基板的表面的多个瓷砖。
(7)在上述(6)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,从所述烧结原料的流动方向观察,所述多个瓷砖中的一个即第第一瓷砖和在所述第一瓷砖的下游侧邻接的第二瓷砖的位置关系为共面,或者所述第一瓷砖相对所述第二瓷砖突出。
(8)在上述(6)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,在所述瓷砖的角部形成曲面,将形成有所述曲面的所述瓷砖的表面作为粘接面而粘接于所述基板。
(9)在上述(6)所述的烧结原料的装入装置中,理想的是,所述瓷砖以所述基板上的所述烧结原料的落下地点为中心而部分地设置。
根据上述(1)记载的烧结原料的装入装置,由于设有支承倾斜板的支承框体,因此,在将附着于导槽上的烧结原料除去时,可以充分提高刮板的强度。其结果,能够防止刮板的下面从导槽的表面浮起,以稳定的状态作业。
根据上述(2)记载的烧结原料的装入装置,由于在刮板刀具的后方形成有与刮板的外部相连的空间,故而,可以通过该空间将蓄积于刮板刀具后方的烧结原料排出刮板的外部。因此,可以防止烧结原料蓄积在刮板刀具的后方而使刮板浮起。其结果,可以稳定地实施烧结原料的装入。
根据上述(3)记载的烧结原料的装入装置,由于支承框体具有纵向加固板、横向加固板以及平行加固板,故而能够进一步提高刮板的强度。
根据上述(4)记载的烧结原料的装入装置,即使在使刮板的下面从导槽的上面浮起的状态下动作的情况下,也能够随着刮板的动作而将蓄积于刮板刀具的内侧的烧结原料通过导槽的上面与支承框体的下端部之间的间隔排出机体外。由此,能够不产生刮板浮起的问题并稳定地实施烧结原料的装入。
根据上述(5)记载的烧结原料的装入装置,由于倾斜板为可以覆盖烧结原料的落下位置的长度,故而在装入装置的作业中也可以使刮板动作,能够将附着于导槽上的烧结原料除去。
根据上述(6)记载的烧结原料的装入装置,由于在导槽的基板的表面配置有多个瓷砖,故而能够抑制导槽的磨损。由此,可以减少导槽的更换频率。
根据上述(7)记载的烧结原料的装入装置,能够不引起原料粒子的弹跳,将烧结原料有效地供给到导槽。
在此,若将形成有曲面的瓷砖的表面在滑面侧排列,则形成凹陷,烧结原料沿该凹陷流动。因此,根据上述(8)记载的烧结原料的装入装置,由于将形成有曲面的瓷砖的表面作为粘接面粘接于基板,故而可以使烧结原料顺畅地向下游侧流动。
根据上述(9)记载的烧结原料的装入装置,由于瓷砖以烧结原料的落下地点为中心而部分地设置,故而能够抑制成本,并且可以有效地抑制导槽的磨损。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的烧结原料的装入装置的实施方式进行详细说明。另外,将烧结原料的流动方向的下游侧设为前方,将上游侧设为后方。
如图1及图2所示,烧结原料的装入装置A具备导槽4和刮板15。导槽4设于筒式送料器3与烧结机的烧结小车7之间,将通过筒式送料器3取出的烧结原料供给到(装入)烧结小车7上。如图2所示,该导槽4安装在支承台车11上,该支承台车11在沿烧结小车7的搬送方向铺设的一对轨道10上行进。
在支承台车11安装有可倾动支承导槽4的倾动架台12。该倾动架台12的一端侧通过安装于支承台车11的框体的轴体13以可旋转的方式被支承。另外,在倾动架台12的另一端侧连结有可旋转地安装于支承台车11的框体的驱动缸装置14的杆。通过该杆的伸缩,能够将导槽4及刮板15调整为希望的倾斜角度。
图2表示在导槽4的前端安装有专利文献1所示的具有筛管6的分级装置5的例子。
能够根据倾动架台12相对于该支承台车11的位置的倾斜角度来调整导槽4与筒式送料器3的距离及导槽4的倾斜角度。
在图1所示的装入装置中,以烧结原料不附着于筛管6的方式使筛管6旋转。图2表示在倾动架台12与导槽4之间设有旋转驱动筛管6的驱动装置32等的例子,但根据分级装置的形式,也可以将导槽4直接安装于倾动架台12。
在导槽4上配置刮板15。如图2及图3所示,该刮板15具备倾斜板18、刮板刀具16、支承框体17、辊装置19。倾斜板18相对导槽4的上面倾斜设置,经由支承框体17安装。刮板刀具16安装在倾斜板18的下面18a侧的前端部。支承框体17支承倾斜板18。辊装置19安装于支承框体17,并使倾斜板18及支承框体17在导槽4的上面4a上行进。
该刮板15在导槽4上往复移动,并且将堆积于导槽4上的烧结原料从导槽4除去。具体地,刮板4在导槽4上移动,利用刮板刀具16将附着于导槽4的滑面(上面)的烧结原料刮掉而从导槽4除去。
另外,如图4所示,辊装置19将支承框体17的下端17a及刮板刀具16的下端16a从导槽4的上面4a隔开间隔而支承。由此,即使在使用粘贴有瓷砖9的导槽4的情况下,支承框体17及刮板刀具16也如图6所示地不与瓷砖9的角部冲突,并且刮板15顺畅地跨越在瓷砖9的接缝形成的台阶部d2。
如图4所示,刮板15以可以将安装于倾斜板18的刮板刀具16从导槽4的后端部移动到前端部的方式与驱动机构连接。图中表示使用缸装置20作为驱动装置,经由缸装置20的杆即可挠曲接头与支承框体17连接的例子。
如图2所示,刮板15在除去附着原料的动作中途,到达烧结原料的落下范围L。之后,烧结原料滑落到刮板15的倾斜板18上并被向烧结小车7供给。
为了使刮板15在附着原料的除去动作中也不中断原料的装入,需要倾斜板18具有导槽4的功能。因此,倾斜板18相对导槽4倾斜配置,其表面由耐磨损性钢板或瓷砖等铺衬。
接着,对本实施方式的瓷砖9的配置进行说明。
如图6所示,导槽4具备导槽主体114和配置于导槽主体114表面的多个瓷砖9。
在图1所示的、在导槽4的前端部将筛管6朝向烧结小车以级别不同的方式设置的烧结原料1的装入装置中,如图5所示,也可以将导槽4的滑面用瓷砖9进行铺衬,防止导槽4的磨损。
将滑面用瓷砖9铺衬后的导槽4相比以钢板为滑面的导槽,表面不一样。特别是如图6所示,在瓷砖的接头易于形成台阶,消除台阶而使整体如钢板般平滑非常困难。
如果从烧结原料的流动方向观察,下游侧的瓷砖的角部比上游侧的瓷砖的角部更向上方突出并增高,则在此处形成台阶d1。可以认为在该台阶冲突的原料粒子在此弹起,原料粒子的流动变得不规则。
因此,尝试进行各种瓷砖的排列方式,优选从烧结原料1的流动方向D观察,多个瓷砖9中的一个即第一瓷砖9a和在第一瓷砖9a的下游侧邻接的第二瓷砖9b的位置关系为共面。或者如图6所示,优选以第一瓷砖9a相对第二瓷砖9b突出的方式形成台阶d2。
具体而言,从上游朝向下游在邻接的瓷砖9之间不存在台阶,或者即使形成台阶,也必须是下游侧的降低。即,形成向下的台阶d2(参照图6),不形成向上的台阶d1,不会引起原料粒子的弹起,烧结原料向筛管6的附着降低到与使用钢板相同的程度。
瓷砖9大多具有随着烧制产生的变形,各瓷砖的形状存在微妙差异。另外,作为尺寸公差,允许0.2mm左右的偏差。因此,只是简单的排列瓷砖,在瓷砖间的接头易于形成台阶。
因此,在通过粘接剂113将瓷砖9粘接于瓷砖基板112之前,需要预先试着排列瓷砖,确认台阶发生的程度。
如果在形成有下游侧突出的向上的台阶d1的情况下,置换成其它瓷砖,消除台阶,或者,即使形成台阶,也必须要形成上游侧突出的向下的台阶d2。
另外,在即使进行各种排列替换还是残留向上的台阶的情况下,或台阶微小的情况下,将突出的部分研磨除去,消除台阶。该情况下,若随着研磨,瓷砖9表面的表面粗糙度增加,则烧结原料1容易附着于瓷砖9,因此,需要精加工成与最初瓷砖9的表面相同的平滑度。
瓷砖多为在一个表面的角部9c倒角形成R的形状。该情况下,当将形成R的面作为原料的滑面侧排列,则在接缝的部分产生凹陷。即使将该部分用粘接剂填埋,也会很快将粘接剂磨损而形成凹陷。
原料容易于沿凹陷流动,因此,这样的凹陷成为阻碍原料的同样的流动的原因。因此,如图6所示,优选将形成R的瓷砖9的表面作为粘接面粘接于瓷砖基板(基板)112。
在将瓷砖栅格状粘贴的情况下,接缝连续,原料粒子容易沿该接缝流动。其结果,在与该接缝部对应的烧结小车位置的原料的粒度分布紊乱,烧结矿的品质不稳定。因此,各瓷砖优选以图5所示的方式将瓷砖的接缝(接口)不连续而配置为锯齿格子状。
导槽4不需要将滑面全部用瓷砖9铺衬。即,优选将瓷砖9以瓷砖基板112上的烧结原料1的落下地点为中心而部分地设置。具体而言,也可以仅铺衬从筒式送料器3落下的烧结原料1与导槽4冲突的区域及其附近。在该情况下也可以充分得到使用瓷砖9的效果。图5表示这样的例。
作为粘接有瓷砖9的瓷砖基板112的安装方法,因为上端侧位于原料的落下位置外,故而能够从表侧插入螺栓115(参照图5)而将瓷砖基板112固定于导槽主体114。瓷砖9的下端侧从导槽主体114背侧用螺栓115等固定。
以下,对本实施方式的使用了瓷砖9的情况的效果进行说明。
将宽度3.5m的导槽的原料落下部分以原料流方向的宽度60cm被瓷砖铺衬。使用矾土制100×100×10t(mm)的瓷砖。
将瓷砖以图5那样无间隙排列为锯齿格子状。
本实施方式使用将瓷砖9进行各种排列组合而未形成向上的台阶d1的导槽4。
作为比较例,使用不考虑台阶的朝向而单纯地排列瓷砖,形成12处向上的台阶d1的导槽。
如上所述,使用由瓷砖9铺衬后的导槽,利用图1所示的具有分级装置的装入装置将烧结原料装入到德怀特劳埃德式烧结机的烧结小车。
其结果,在使用比较例的导槽的情况下,在14天后,在导槽的筛管上附着原料,3mm径的筛管变为10mm径,因此,需要进行去掉原料的作业。对此,在使用本实施方式的导槽的情况下,70天后需要进行去掉附着的原料的作业。
接着,对倾斜板18进行说明。如图2所示,倾斜板18以随着朝向上游侧,与导槽4的间隔变大的方式,相对于导槽4倾斜配置。
优选倾斜板18的长度如下设定,即,在刮板15的刮板刀具16到达导槽4的前端位置时,倾斜板18将烧结原料1的落下范围(落下位置)覆盖。在本实施方式中,倾斜板18的沿进行方向(烧结原料流动的方向)的纵向宽度形成为满足该条件的宽度。
图7表示刮板15整体的平面图。导槽4的宽度尺寸L1优选与倾斜板18的宽度尺寸L2至少实质上相同,在本实施方式中,导槽4的宽度尺寸L1和倾斜板18的宽度尺寸L2相等。由此,刮板15为沿横向伸张的形状,倾斜板18的横宽为可以覆盖导槽4的宽度。
在图7的例中,在两侧的两处配置缸装置20,在其内侧的两处配置导杆21,且将各自的前端与支承框体17连接。而且,在支承框体17上的五处安装有两台一组的辊装置19。根据该构成,刮板15可以在导槽4上顺畅地往复动作。
另外,如图9所示,在刮板15的支承框体17的侧部经由托架33以向下及向横向的方式安装有导辊34。与固定于倾动架台12上的导槽4侧的导轨35分别接触,实现刮板15的左右引导和浮起的防止。
如图4所示,在倾斜板18的前端部固定用于刮掉附着的烧结原料的刮板刀具16。该刮板刀具16使用具有耐磨损性的钢材形成,截面形状设为矩形的棒状,使用螺栓等可更换地安装在固定于倾斜板18下面的基体部件22。
另外,倾斜板18相对于导槽4表面的倾斜角度希望尽量小地形成。但是,刮板15为沿横向延伸的形状,故而若倾斜角度过小时,加固板的宽度不足。由此,特别是在横向的中央部不能确保足够的强度,存在中央部浮起,不能发挥足够的除去效果的可能性。因此,考虑到这一点,需要确定倾斜板18的倾斜角度及加固板的构成。具体而言,倾斜板18和导槽4所成的角度优选为5°~35°左右。
图8A及图8B表示支承框体17的构造之一例。
图8A是图7中A-A线向视图,表示支承框体17的两端部和内部4处的构造。
如图8A及图8B所示,支承框体17具有纵横及水平配置的多个加固板。该多个加固板在本实施方式中具有前部纵板(纵向加固板)23、中心横板(横向加固板)25以及水平板(平行加固板)26。
前部纵板23沿烧结原料1的流动方向延伸到倾斜板18的前方侧。中心横板25沿导槽4及倾斜板18的宽度方向延伸。水平板26向与导槽4平行的方向延伸。另外,在中心横板25的后方侧,夹着中心横板25而配置有后部纵板24。以通过这样的多个加固板支承倾斜板18的方式适当构成,并将多个加固板的下面开放。另外,前部纵板23、后部纵板24、中心横板25也可以相对于导槽4垂直地配置。
另外,在中心横板25安装缸装置20的杆及导杆21的前端部。
另外,图8B是图7的B-B线向视图,表示安装辊装置19的位置的构造。在该例中,在固定于前部纵板23之间的水平板26安装有辊装置19。
由于为这样的构造,故而在刮板刀具16的内侧(后方)形成上方被倾斜板18划分、横向被前部纵板26划分的空间28。
在本实施方式中,为了确保各空间28的横向连接,在前部纵板23的前端形成斜的切口27。如图4所示,通过该切口27在配置于两端部及内部的前部纵板23的前端与刮板刀具16的背面之间形成间隙29。通过该间隙29,在刮板刀具16的后方形成在导槽4的宽度方向上连续且与刮板15的外部连通的空间。
支承框体17的前部纵板23由辊装置19以在导槽4的滑面与支承框体17的下端部之间形成高度b的间隔31的方式被支承。此时,如图4所示,将该高度b设定为比形成于刮板刀具16的下端与导槽4的滑面之间的间隔30的高度a大。
如上所述,刮板15在刮板刀具16的下端部与导槽4的滑面之间形成间隔30,且在刮板刀具16的背侧也形成有空间28。根据该构成,在通过刮板15的移动将附着于导槽4的烧结原料除去时,一部分原料必然会进入到刮板刀具16的背侧(内部侧)的空间28。另外,刮板15在前进到导槽4的前端后,进入返回工序时,也一边通过刮板刀具16背侧的角部将残留的原料刮取一边后退。
因此,随着刮板15的动作次数的增加,支承框体17的内部被烧结原料1填满。当烧结原料1不能从支承框体17内排出时,在完全被烧结原料1填满后,刮板15浮起。这样,由于刮板15被导轨35限制,故而之后,刮板15难以移动,不能充分地进行刮取动作。
对于这样的问题,在本实施方式中,在刮板刀具16的内侧形成沿导槽4的宽度方向连续且与刮板15的外部相连的空间28,并且将导槽4的滑面与纵板的下端部之间的间隔b形成得比导槽4的滑面与刮板刀具16的下端部之间的间隔a大。
根据该构成,通过刮板15的动作依次将烧结原料1蓄积于内部的空间28。当烧结原料1蓄积一定程度,其重量增加,则新进入到刮板刀具16的内侧的烧结原料1沿刮板刀具16的内侧移动。然后,通过由前部纵板23的前端的切口27形成的间隙29及前部纵板23与导槽4表面之间的间隙31排出到刮板15的外部。此时,所述切口27的端部倾斜而与前部纵板23之下的间隙连接,故而烧结原料1能够顺畅地流动。
因此,支承框体17的内部不被烧结原料1填满,刮板15的移动可以顺畅地进行。
为了确认以上说明的本实施方式的装入装置的效果,在装入烧结原料时,使用刮板定期地刮掉附着于用瓷砖铺衬了的宽度350cm的导槽上的烧结原料。
本实施方式的装置中,在刮板刀具的下端与导槽的上面之间设置2mm的间隔,在纵板(前部纵板及后部纵板)的下端与导槽的上面之间设置6mm的间隔。另外,在刮板刀具的内侧也形成有将配置于支承框体内部的纵板及配置于两侧的侧板的各自的前端部倾斜切口而连续的空间。
其结果,虽然随着作业而在刮板的内部(后方)蓄积一定程度的烧结原料,但不会达到内部被原料填满的程度,可以顺畅地继续作业。
对此,作为比较例使用以下的刮板,即,将刮板刀具的下端与导槽的上面之间的间隔及前部纵板23的下端与导槽上面之间的间隔都设定为2mm,并且不在前部纵板的前端形成切口,不在刮板刀具的背侧形成沿导槽的宽度方向连续的空间。该情况下,在作业后60天,刮板内部被原料填满,产生堵塞,刮板难以移动。
产业上的可利用性
根据本发明,由于不发生由残留的烧结原料引起的刮板浮起的问题,能够以稳定的状态进行烧结作业,故而通过实施本发明,能够期待产业上的显著效果。