JP2000317228A - スクリーン、脱水機及び水砕スラグの脱水方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のバースクリーン式遠心脱水機におい
て、バースクリーンの長手方向を固形物の移動方向と略
平行にするのは、同じ太さのバーを平行にかつ放射状に
配置することは不可能であり、半径方向のバーと平行な
バーの他に、三角形状の空白部分に長さの異なるバーを
並べねばならず、設計上及び製作上多くの困難を克服し
なければならなかった。さらに、水砕スラグの脱水方法
として、バースクリーン式脱水機は一段階の処理で所定
の脱水率を達成することが困難であった。 【解決手段】 少なくとも一部に回転軸（１１０）に対
して平行でない部分を含む直線及び／又は曲線からなる
線分を前記回転軸の周りに回転してなる回転面の全部又
は一部に沿って、スクリーン（１２０）を具備するバス
ケット型スクリーンにおいて、前記スクリ−ンは、断面
略三角形又は略台形の一本又は複数本のバー（２０）に
よって構成され、前記バーは、前記スクリーン面の円周
方向に、同心円状又は螺旋状に配置されていることを特
徴とする脱水機用バースクリーン。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体と固形物の混
合物、例えば、土木工事における水を含んだ残宰、浚渫
土砂、鉱業における、水、鉱石、不純物の混合物、鉱物
の湿式粉砕処理の後工程における固液混合物、及び高炉
から排出される水砕スラグ等の脱水に用いるバスケット
型脱水機、該脱水機に用いられるバースクリーン並びに
水砕スラグの脱水方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バスケット型脱水装置とは、回転するス
クリーンを通して固形物と液体を分離する装置の総称で
あり、家庭用洗濯機の脱水槽のようにスクリーンが略円
筒形のものは広く知られている。鉱業用では、真空装置
と組合わせたドラムスクリーン、又は、円筒状にバース
クリーンを配置したものがある。

【０００３】本発明に特に関係の深い脱水装置は、図２
に示された構造を有している。モータ等の駆動装置１４
０により回転駆動される略円錐台形のバスケット１３０
の内側面にスクリーン１２０を持つバスケット型遠心脱
水機であり、スラリー供給管（処理物の供給手段）１５
０からスクリーン１２０の小径部に供給された被処理物
が、大径部に移動する間に次第に脱水され、スクリーン
とバスケットを通り抜けた液体は排出口１３５から排出
され、脱水された固形物は大径部端から排出口１２５を
経て機外に排出される機構を有するものである。スクリ
ーン１２０の回転により処理物に加えられた遠心力は、
脱水に寄与すると共に、スクリーン面に沿った分力が処
理物を大径部の方向に移動させる力を加えるため、スク
リーン面の回転軸に対する傾きが大きいと処理物が十分
な脱水を受ける前に機外に排出されるので脱水率が低く
高脱水率を要する用途には適さない。一方、高脱水率を
要する用途には、傾きが小さい場合スクリーンが使用さ
れているが、脱水は十分に行なわれるものの、機外への
排出が困難なので、処理物を強制的に機外に排出するた
めスクリーン面に近接してスクレーパを配置したり、ス
クリーン１２０を支持したバスケット１３０を振動させ
る振動装置等の補助的手段が使用されている。

【０００４】全てのスクリーンの共通の問題点として、
目詰まり、すなわち処理物が、スクリーンの微小間隙に
捕捉されるためにその後の濾過に支障をきたす問題があ
り、この対策としては、スクリーン部の裏側から、高圧
水を噴射してスクリーンに捕捉された固形物を除去する
ことが一般に行われている。一般に、パンチングメタ
ル、布地や金属のメッシュ、セラミック多孔質体等のス
クリーンより、バーと呼ばれる金属製の棒をわずかな間
隙を持って平行に配列したバースクリーンの方が目詰ま
りを起こしにくく、目詰まりの除去も容易であるので、
特に固形物の粒子が大きい場合には広く用いられてい
る。

【０００５】バスケット型脱水機用の従来のバースクリ
ーンにおいては、バースクリーンの長手方向を固形物の
移動方向と略平行にするのが常識であった。これは、固
形物がスクリーンの目に詰まることを避けるためであ
る。しかしながら、円錐台の側面に同じ太さのバーを平
行にかつ放射状に配置することは不可能であるので、図
３ａ（スクリーンの大径側から見た正面図）に示すよう
に、半径方向のバー１０と平行に小径部端と大径部端の
全域に渡る何本かのバー１１を配置した後、次の半径方
向に配置したバー１２を配置すると三角形状の空白部分
１３が生ずるので、図３ｂのように、長さの異なる短い
バー１４を並べねばならず、設計上及び製作上多くの困
難を克服しなければならなかった。更に、構造の複雑さ
から、目開きを一定にすることが困難であると共に、前
記三角形状の空隙部１３は、短いバーが多数接合される
ため、有効濾過面積が減少すると共に、鋭角の接合部
は、目詰まりの原因にもなっていた。

【０００６】本発明は特にバスケット形脱水機を水砕ス
ラグの処理に使用することを意図している。水砕スラグ
とは、製鉄の副産物である溶融スラグに加圧水を噴射
し、急激に冷却して得た水砕スラリーを脱水したもの
で、骨材、高炉セメント用原料その他の有用な用途を有
する。水砕スラグの処理の典型的な従来例を図８に示
す。図８において、数時間毎の出銑に伴い、１回に数百
トンの溶融スラグが高炉５０から排出され、急冷処理施
設５１において溶融スラグに対して約１０倍量の加圧水
により処理されて、水砕槽５２に一時的に貯蔵される。
水砕槽中の水砕スラグは、次の出銑までに水砕槽から排
除されなければない。単に固液混合物の脱液を目的とす
る装置は、デカンタ型遠心分離機、スクリュープレス、
フィルタープレス、円筒状真空脱水装置等数多く存在す
るが、これらはいずれも処理能力が低かったり、脱水性
能が不充分であるため水砕スラグの脱水には不向きであ
る。他にもメッシュコンベアや円筒状バースクリーンと
呼ばれる脱水装置があるが、脱水度を上げることができ
ないので、水砕スラグの脱水工程では、予備脱水に用い
られることはあっても、最終的な処理装置としては使用
できない。水砕スラグは水砕槽５２から円筒形バースク
リーン５３及びベルトコンベア５４によりホッパ式重力
脱水機５５に送られて数日間の重力沈降を経て含水率１
５％程度に脱水される。同様の技術は、特開昭５８−２
０７５６号に開示されている。

【０００７】ホッパー式重力脱水方式には、いくつかの
問題点がある。まず第１に、所望の脱水度を得るために
数日間を要するため、複数基のホッパーが必要になり、
費用とともに広大なスペースが必要になる。第２に、ホ
ッパーはバッチ方式のため、複数基設置されたホッパー
から切り替え操作により水砕スラグを取出すことが避け
られず、管理面の複雑さと共に、脱水度すなわち品質が
不安定である。水砕スラリーは予備脱水後、ホッパーに
入る含水率は通常２０〜２５％程度であるが、ホッパー
出口における含水率は、ホッパー間及びホッパー内に均
一でない。第３に、ホッパー式重力脱水方式の脱水性能
の限界は、含水率で１３％程度であり後述する通り、よ
り高い脱水性能が求められている。

【０００８】水砕スラグの付加価値の高い用途として、
高炉セメント用原料がある。高炉セメント用原料として
使用するためには、微粉末まで粉砕する必要があり、粉
砕に適した含水率は８〜１２％であることが知られてい
る。前述のホッパー式重力脱水方法では、水砕スラグを
１２％以下まで脱水することができないため、一度ヤー
ドに野積みして天日乾燥を行なっている。しかしなが
ら、野積みによる乾燥では、天候による影響が大きいば
かりでなく、内外層による含水率の差が生ずることが避
けられないので、水砕スラグを粉砕機にかける前に、多
大な労力をかけて含水率の測定を行ない、含水率が高い
場合は乾燥機を通したり、一時使用を避けている。逆に
含水率が低すぎる場合は、水を噴霧することにより所定
の含水率を得るために手間も時間もかけている。

【０００９】水砕スラグを効率よく安定的に粉砕するた
めには、含水率を低くするばかりでなく、ロット内及び
ロッと間の含水率のばらつきも最小限にすることが望ま
れている。含水率のばらつきを小さくすることは、粉砕
工程の効率ばかりでなく、それに引き続く乾燥工程の安
定的操業のためにも、又高炉セメントとしての品質のた
めにも極めて重要であり、ホッパー式重力脱水機と野積
みを組合わせた方式に代わり得る脱水装置の持つ意味は
極めて高いといえる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、遠心力
のスクリーン面に沿った分力が、処理物を大径部の方向
に移動させる力を加えるため、スクリーン面の回転軸に
対する傾きが大きいと処理物が十分な脱水を受ける前に
機外に排出されるので脱水率が低く高脱水率を要する用
途には適さない。一方、スクリーン面の傾きが小さい場
合、機外への排出が困難なので、処理物を強制的に機外
に排出するためのスクレーパや振動装置等の補助的手段
が必要となる。

【００１１】又、上記のように、バースクリーンの長手
方向を固形物の移動方向と略平行にするのは、同じ太さ
のバーを平行にかつ放射状に配置することは不可能であ
り、半径方向のバーと平行なバーの他に、三角形状の空
白部分に長さの異なるバーを並べねばならず、設計上及
び製作上多くの困難を克服しなければならなかった。更
に、構造の複雑さから、目開きを一定にすることが困難
であると共に、三角形状の空白部分に短いバーが多数接
合されるため、有効濾過面積が減少すると共に、鋭角の
接合部は、目詰まりの原因にもなっていた。

【００１２】従って、本発明は脱水に関する上記した種
々の問題を解決するものである。すなわち、脱水機とし
ては、大容量の処理能力と高い脱水性能を併せ持つバス
ケット型遠心脱水機を提供し、スクリーンとしては、い
かなる形状のバスケットにも提供でき、なおかつ、製作
が容易で目詰まりの問題が少ないスクリーンを提供し、
更に、水砕スラグの脱水方法として、従来のホッパー式
に代わり、含水率が２０〜２５％水砕スラグスラリーを
１段階で、連続かつ高速で大量にスラグを脱水し平均水
分を１２％以下に脱水できることを特徴としたもので、
低コストで且つ効率よく行えることで高炉の溶融スラグ
排出から水砕スラグの脱水、水砕スラグの微粉砕、及び
最終製品までのオンライン化が可能となる水砕スラグの
脱水方法を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、遠心脱水機用
バースクリーンを提供する。このバースクリーンは、少
なくとも一部に、回転軸１１０に対して平行でない部分
を含む直線及び／又は曲線からなる線分を前記回転軸の
周りに回転してなる回転面の全部又は一部に沿って、ス
クリーン１２０を具備するバスケット型スクリーンにお
いて、前記スクリーンは、断面略三角形又は略台形の一
本又は複数本のバー２０によって構成され、前記バー
は、前記スクリーン面の円周方向に、同心円状又は螺旋
状に配置されていることを特徴とする。これにより本発
明は精密な目を有するバースクリーンを容易に製作する
ことができる。

【００１４】好ましい形態では、前記バーは、前記バス
ケット型スクリーンの全部又は一部において、各バーの
前記回転軸の方向を向いた前記スクリーンとして機能す
る面が前記回転軸となす角度（γ）が、当該個所の前記
回転面が前記回転軸となす角度（β）より小さい。この
構成によると、スクリーンに捕捉される固形物はバーに
引っかかることなく目詰まりによる脱水効率の低下を抑
制することができる。

【００１５】本発明は更に、バスケット型遠心脱水機、
特に水砕スラグの脱水に適したバスケット形脱水機を提
供する。このバスケット型脱水機は、少なくとも一部に
回転軸に対して平行でない部分を含む直線及び／又は曲
線からなる線分を回転軸の周りに回転してなる回転面の
全部又は一部に沿ってスクリーンを具備するバスケット
１３０と、前記バスケットの駆動手段１４０と、処理物
（スラリー）の供給手段（管）１５０を具備する遠心脱
水機において、前記スクリーンの小径部分の端の内面が
バスケットの回転軸に対してなす角度（α）が１０〜３
０度の角度をなし、スクリーンの任意の他の部分の内面
が回転軸に対してなす角度（β）が（α）より大きくな
いことを特徴とする。この構成によると、スクレーパや
補助振動機を必ずしも必要としないで、高い脱水効率と
大量処理が可能となる。

【００１６】好ましくは、上記遠心脱水機において、前
記スクリーンの前記回転軸の軸線を含む平面に沿う断面
を構成する線分が、角度（β）が（α）より小さいか、
又は大径部端４１において、回転軸と平行な部分を有す
る。これにより小径部端から遠心力の軸線方向の分力に
より押されてきた固形分が一時的に大径部側又は付近で
充分な脱水作用を受け、大量処理と共に充分な脱水作用
が得られる。好ましくは、上記バスケット型遠心脱水機
において、バスケットを軸方向に往復運動をさせる振動
装置１６０を具備させても良い。あるいは、上記バスケ
ット型遠心脱水機において、バスケットを回転軸方向及
び／又は円周方向に自在に弾性振動を可能に設置し、更
に処理物を脈動的又は断続的に供給する手段を具備させ
ても良い。これにより、スクリーンの回転軸に対する角
度を小さくすることが可能となる。

【００１７】本発明は特に、溶融スラグを水で処理して
得られる水砕スラグを予備脱水した高含水水砕スラグの
脱水において優れた作用効果を達成できる。従って、本
発明は上記いずれかの構成を使用したスクリーン及び／
又は遠心脱水機を用いて水砕スラグを脱水することがで
きる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を詳し
く説明する。本発明のスクリーンは、バーを円周に沿っ
て配置することを特徴とする。スクリーンの形状が円筒
形のバースクリーンの場合は、直線状のバーを円周方向
と直角に配置することは容易であるが、回転軸に沿った
断面が円錐台形や２段の円錐台の場合には困難になり、
更に断面形状に曲面があると、直線状のバーを配置する
ことは不可能になり、曲面に応じた多種類の曲線状のバ
ーを製作しなければならない。バーを円周に沿って配置
することにより、設計と製作が容易で、なおかつ一定の
目開きを保つことができる。更に、スクリーンの回転方
向と、バーの長手方向が一致するためにバーの破損や磨
耗が軽減される。

【００１９】図４ａは、断面略三角形のバー２０の設置
方法の一例を示している。バー状の支持部材２１は回転
軸（図示せず。回転軸は図でスクリーンの上側に水平に
存在する。図５でも同様）に近い小径部端（図で左側）
から大径部端（図で右側）へ向けて放射状に、且つ回転
軸の周りに等角度間隔で設けられており、支持部材２１
にはその長手方向に沿って等間隔に多数の溝２２が設け
られている。これらの溝２２の形状はバー２０の鋭角部
の形状に対応した相補形状をしている。バー２０を溝２
２に挿入し、簡易な溶接を施すことにより、バー２０
は、等間隔の目開き２４をもって、支持部材２１の等間
隔に整列する。

【００２０】全てのスクリーンにとって目詰まりは、共
通の問題である。本発明が提供するスクリーンは、主
に、硬質の固形物を脱水する目的であり、該固形物が、
角のある形状や、針状結晶物であるとスクリーンの目詰
まりを完全に防止することはできない。特に固形物の移
動方向が、バーの長手方向と直角に近い方向の場合は、
目詰まりを起こしやすい。かかる目詰まりを防止するた
め、本発明によるバースクリーンでは、処理物に応じて
バーのスクリーンとして機能する面を、段差を設けて配
置することができる。

【００２１】すなわち、図４ｂは、各バーのスクリーン
として機能する面、すなわちこの例ではバー２０の回転
軸を向いた面と回転軸となす角度（γ）が、当該個所の
前記面の包絡面（後の例では回転軸と角度をなす線を回
転軸の周りを回転して得た曲面として記述）が回転軸と
なす角度（β）より小くバーを配置する一例を示してい
る。バーの支持部材２１に等間隔に設けられた多数の溝
２３は、図４ａの溝２２と底部の形状は同一であるが、
所定の角度（β−γ）だけ反時計回りに回転した方向に
なっている。このような支持部材にバーを挿入配置する
ことにより、バーは、等間隔の目開き２４をもって、等
間隔に整列すると同時に、隣接するバーの角（かど）を
スクリーン面と垂直な方向にずらすことができる。

【００２２】本発明に用いられるスクリーンとしては、
パンチングメタル、メッシュスクリーン、セラミック多
孔質体、バースクリーン等のいずれも使用可能である。

【００２３】図１に示したように、本発明のバスケット
型遠心脱水機１００は、モータ等の駆動手段１４０によ
り回転軸１１０を介して回転駆動される略円錐台形のバ
スケット１３０の内側面にスクリーン１２０を持つバス
ケット型遠心脱水機であり、スラリー供給管１５０から
スクリーン１２０の小径部に供給された被処理物が、大
径部に移動する間に次第に脱水され、スクリーンとバス
ケットを通り抜けた液体は排出口１３５から排出され、
脱水された固形物は大径部端から排出口１２５を経て機
外に排出される機構を有するものである。スクリーン１
２０の回転により処理物に加えられた遠心力は、脱水に
寄与すると共に、スクリーン面に沿った分力が処理物を
大径部の方向に移動させる力を加える。

【００２４】ここに使用されるバスケット型遠心脱水機
は、バスケット１３０の内面に、少なくとも一部に回転
軸に対して平行でない部分を含む直線及び／又は曲線か
らなる線分を回転軸の周りに回転してなる中空回転体
（すなわち円筒形以外の形状）の内面の全部又は一部に
スクリーン１２０を具備する。スクリーン１２０の小径
部分の端部の内面がバスケットの回転軸に対してなす角
度（α）が１０〜３０度の角度をなし、スクリーンの任
意の他の部分の内面が回転軸に対してなす角度（β）は
バスケットの回転軸に対する角度（α）より大きくない
ように設定されている。この条件を満たす範囲で角度
（β）の好ましい角度は１０〜３０度、さらに好ましい
角度は１８〜２３度である。この条件を満足する限り、
スクリーンの断面を構成する線分は２以上の直線を組み
合わせても良いし、曲線で構成しても良い。また、この
線分は大径部端４１において、回転軸と平行な部分を有
することが更に好ましい。

【００２５】スクリーン面が回転軸となす角度が１０度
未満であると、脱水は良好であるが、脱水機から処理物
を排出することが困難になり、はなはだしい場合は、脱
水機内部に処理物が閉塞することもある。振動装置をつ
け、更に処理量を下げれば処理物の排出をすることがで
きるが、処理能力の低い機械は実用性に乏しい。逆に３
０度を超える角度にすると、振動装置をつけなくても処
理物が脱水機から容易に排出されるため脱水効果が低下
するのでやはり実用的でない。

【００２６】前述の通り、スクリーン面が回転軸となす
角度は、小さすぎると処理物の排出に困難をきたすこと
になるが、脱水度の観点からは好ましい。そこで発明者
は、数々の試行錯誤の実験により、スクリ−ン面の角度
を一定ではなく、小径部側(α)で大きく、その他の部分
(β)で小さくすることにより、小さい角度の部分で良好
な脱水度を得つつ、大きな角度を有する部分で生じる高
いスクリーン面方向分力の作用により、処理物の安定的
な排出が可能になることを見出した。

【００２７】図５に、スクリーン面を回転軸を通る平面
で垂直に切断した場合の断面図のいくつかの例を示す。
これらの図において回転軸は描かれた直線、折れ線、又
は曲線の上側に水平に存在するものとする。図５ａは、
直線の場合すなわちスクリーンが円錐台形である場合の
断面図であり、図５ｂは、断面が２本の直線で構成され
る場合、図５ｃ及び図５ｄ、断面が３本の直線で構成さ
れる場合、図５ｅは、小径部端４０側が直線で、中間部
４４が曲線で構成される場合を示す。

【００２８】本発明のスクリーンの断面形状は、図５に
例示した形状に限定されるのではなく、他にもスクリー
ン断面の全域が曲線で構成される場合、小径部が曲線
で、大径部が直線になる場合も、本発明に包含される。
更に、大径部端に追加的にαより大きな角度のスクリー
ン又はガイドを取りつけることも可能であり、いずれも
本発明に包含される。いずれの場合にも、スクリーンの
大径部側は、処理物を保持して脱水効果を上げることに
寄与し、その部分に連結するより角度の大きな部分は、
遠心力のスクリーン面方向の分力によって、大径部側の
処理物をスクリーン面に沿って固形物排出口方向に押出
す機能を有する。

【００２９】図６は、スクリーン断面が図５ｂのように
２本の直線で構成される例を示している。図６ａは、角
度αの部分の長さ（Ｌα）と角度βの部分の長さ（Ｌ
β）が等しい場合が示されているが、これらの長さは任
意に設計することができる。図６ｂは、Ｌαの方がＬβ
より長く、図６ｃは、Ｌαの方がＬβより短い例を示し
ている。このように、スクリーンの角度ばかりではなく
角度の異なるスクリーンの各部分の長さを適宜増減する
ことによっても、脱水機能と排出機能を適宜変更し、処
理物に適した脱水機を設計することができる。

【００３０】更に、これらに振動装置を組合わせること
により、より安定的な運転が保証され、振動装置なしの
場合より処理量を上げることができる。また、脱水度を
上げるために、スクリーンの大径部の角度αを小さくし
ても、排出のトラブルを減少させることができるので、
結果的に脱水度を上げるように脱水機を設計することが
できる。

【００３１】図７ａは、バスケット型遠心脱水機に取り
付ける振動装置を示す。原理としては、所定の質量の偏
芯荷重１６１を振動装置１６０の偏心回転軸１６２の周
りに回転させるものである。

【００３２】別法として、バスケット１３０を回転軸方
向及び／又は円周方向に自在に弾性振動を可能に設置
し、更に処理物を脈動的又は断続的に供給する手段を具
備することができる。すなわち、図７ｂは、本発明の消
極的振動機構の一例を示す。バスケット１３０は、回転
軸１１０方向に所定距離の範囲内において自由に摺動可
能になるように、弾性体１７０を介して回転軸１１０に
連結されている。一方、処理物は、脈動的又は間欠的に
処理物を供給する手段１８０及び処理物供給パイプ１８
１を介してバスケットの中心部付近に衝撃を与えつつ供
給される。処理物を脈動的又は断続的に供給することに
より、断続的な衝撃が処理物によってバスケットに与え
られ、バスケットは受動的な振動をする。

【００３３】スクリーン表面に存在する処理物は、遠心
力のスクリーン面方向の分力により、大径端方向への力
を受けているが、処理物とスクリーンの摩擦抵抗があ
り、容易に移動しないことがある。この状態が続けば、
バスケット内に処理物が次第に停滞することになるが、
バスケットの振動がわずかな力を処理物に与えることに
より、処理物の移動を容易にすることができる。

【００３４】本発明のバスケット型遠心脱水機は、処理
物を高度に脱水し、なおかつ固形処理物を容易に排出す
るものであるが、上記のスクリーンを装備すれば、より
高い脱水性能と、固形処理物の排出が達成される。特
に、本発明のスクリーンは、濾過面積が大きく、構造が
簡単で、軽量に製作することができる。

【００３５】本発明は特に、溶融スラグを水で処理して
得られる水砕スラグを予備脱水した高含水水砕スラグの
脱水において、上記した本発明のスクリーンを使用し、
あるいは本発明のバスケット型遠心脱水機を使用すれば
能率的な水砕スラグ脱水法を構成できる。

【００３６】図９は、本発明による水砕スラグの脱水方
法のフローである。従来の方法を示す図８との相違は、
重力脱水を行なうホッパー５５部分を本発明によるバス
ケット型遠心脱水機１００に置き換えたもので、中間の
予備脱水工程は、そのまま使用することが可能であり、
或いは、より簡易な脱水、搬送方法により水砕槽５２か
ら直接バスケット型遠心脱水機１００に水砕スラグスラ
リーを供給しても良い。

【００３７】本発明のバスケット方遠心脱水装置を用い
ると、水砕スラグの含水率を１２％以下にすることがで
きる。この数字を、ホッパー式の達成できる含水率と単
に数字的に比較すれば、大きな差とは言えないが、実用
上では大きな差が生ずる。脱水された水砕スラグはグラ
インダーにより微細化することで製品の付加価値を高め
ることが出来る。水砕スラグを微細化するグラインダー
は供給含水率８〜１２％の範囲において粉砕効率が高
い。本発明のバスケット型脱水装置を用いると供給含水
率が１２％以下に維持できる為脱水後そのままグライン
ダーに供給する事が出来る。従来方法では水砕スラグの
含水率を１２％以下にすることが出来ない為にドライヤ
ーを使用し含水率を下げる為燃料原単位が増加する原因
となる。従って平均含水率が高く、ばらつきの大きいホ
ッパー式重力脱水方式では、脱水後のままでは、水砕ス
ラグ微細化は事実上困難である。

【００３８】

【実施例】実施例１乃至４、比較例１及び比較例２は、
バスケット以外の基本構造は、共通の機械を用い、処理
物としては、水砕槽から予備脱水を経由してホッパーに
入る直前の水砕スラグスラリーを用いて行なった。試験
機の共通仕様として、バスケットの大口径部１４００ｍ
ｍ、小口径９５０ｍｍ、軸方向長さ７５０ｍｍの内面
に、図３ｂの方法により製作された目開き０．５ｍｍの
バースクリーンを施したものを各試験に応じて複数個製
作し、バスケットを交換して各試験を行なった。又、図
７ａに記載した振動装置を用い、数例の実施例及び比較
例においてこれを用いた。バスケットの回転数は、２８
０ｒｐｍとした。処理物の水砕スラグスラリーの含水率
は、２４〜２６％の範囲内に収まっており、これをウエ
ットで１００トン／時の割合で試験機に供給した。

【００３９】結果を表１に示す。比較例１では、固形物
の排出が困難であり、所定の処理物供給量では詰まりが
発生した。供給量を極度に落とせば継続的運転が可能で
あるが、時として詰まりが発生することがあり、実用性
は見とめられない。比較例２では、固形物の排出は容易
であるが、含水率が高く、やはり実用性はないものと見
とめられる。これらに対し、実施例１乃至実施例４は、
いずれも定常的な運転が可能であり、なおかつ固形物の
含水率は、全て１２％以下の好結果であり。水砕スラグ
スラリーの脱水に適している。

【００４０】

【表１】

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明は、脱水に関する上
記した種々の問題を解決するものである。すなわち、脱
水機としては、大容量の処理能力と高い脱水性能を併せ
持つバスケット型遠心脱水機を提供し、スクリーンとし
ては、いかなる形状のバスケットにも提供でき、なおか
つ、製作が容易で目詰まりの問題が少ないスクリーンを
提供し、更に、水砕スラグの脱水方法として、従来のホ
ッパー式に代わり、含水率が２０〜２５％水砕スラグス
ラリーを１段階で、連続かつ高速で大量にスラグを脱水
し平均水分を１２％以下に脱水できるようにし、低コス
トで且つ効率よく行えることで高炉の溶融スラグ排出か
ら水砕スラグの脱水、水砕スラグの微粉砕、及び最終製
品までのオンライン化が可能となる水砕スラグの脱水方
法を提供し得たものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の脱水機の断面図である。

【図２】従来の脱水機の断面図である。

【図３】図３のａは従来のスクリーンを大径側から見た
正面図で、バーの配列を示す図であり、ｂは１３の部分
の拡大図である。

【図４】本発明のバーの設置状態を示す、回転軸を含む
平面内の断面図であり、４ａは一つの例を、４ｂは他の
例を示す。

【図５】本発明のスクリーンの断面形状を示す、スクリ
ーンの軸線を含む平面内の断面図であり、５ａ〜５ｅは
可能な各種の例を示す。

【図６】図５の５ｂの各種の変形を示す断面図である。

【図７】振動機構を具備する脱水機の断面図である。

【図８】従来の水砕スラグの脱水処理の流れ図である。

【図９】本発明による水砕スラグの脱水処理の流れ図で
ある。

【符号の説明】

１０ 半径方向に配置されたバー １１ １０と平行に配置されたバー １２ 半径方向に配置されたバー １３ 扇形の空隙部 １４ 短いバー ２０ バー ２１ 支持部材 ２２ 支持体に設けられた溝 ２３ 傾斜を設けた溝 ２４ バーの目開き ４０ スクリーンの小径部端 ４１ スクリーンの大径部端 ４２ スクリーンの中間部の屈曲部 ４３ スクリーンの中間部の屈曲部 ４４ スクリーンの中間部の曲線部 ５０ 高炉 ５１ 急冷処理施設 ５２ 水砕槽 ５３ 円筒形バースクリーン ５４ ベルトコンベア ５４ 重力式脱水機 ５６ シュート １００ バスケット型遠心脱水機 １１０ バスケットの回転軸 １２０ スクリーン １３０ バスケット １４０ バスケットの駆動手段 １５０ スラリー（処理物）の供給管 １６０ 振動装置 １６１ 偏芯荷重 １６２ 回転軸 １７０ 弾性体 １８０ 脈動的又は間欠的な処理物供給手段 １８１ 処理物供給パイプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯本 岳夫 東京都中央区日本橋三丁目９番２号第二丸 善ビルヂング巴工業株式会社内 (72)発明者 硲 剛由 兵庫県神戸市中央区脇浜町２−10−26株式 会社神戸製鋼所内 (72)発明者 沢田 浩二 兵庫県神戸市中央区脇浜町２−10−26株式 会社神戸製鋼所内 (72)発明者 松本 順一 兵庫県神戸市中央区脇浜町２−10−26株式 会社神戸製鋼所内 (72)発明者 岡崎 俊幸 兵庫県神戸市中央区脇浜町２−10−26株式 会社神戸製鋼所内 Ｆターム(参考） 4D026 BA03 BB08 BC30 BD01 BD02 BD06 BE07 BE11 4D057 AA10 AA11 AB01 AC02 AC05 AD01 AE03 AE07 AF03 AF07 BC01 BC05

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一部に回転軸（１１０）に対
   して平行でない部分を含む直線及び／又は曲線からなる
   線分を前記回転軸の周りに回転してなる回転面の全部又
   は一部に沿って、スクリーン（１２０）を具備するバス
   ケット型スクリーンにおいて、前記スクリ−ンは、断面
   略三角形又は略台形の一本又は複数本のバー（２０）に
   よって構成され、前記バーは、前記スクリーン面の円周
   方向に、同心円状又は螺旋状に配置されていることを特
   徴とする脱水機用バースクリーン。
2. 【請求項２】 前記バーは、前記バスケット型スクリー
   ンの全部又は一部において、各バーの前記回転軸の方向
   を向いた前記スクリーンとして機能する面が前記回転軸
   となす角度（γ）が、当該個所の前記回転面が前記回転
   軸となす角度（β）より小さいことを特徴とする請求項
   １に記載の脱水機用バースクリーン。
3. 【請求項３】 少なくとも一部に回転軸に対して平行で
   ない部分を含む直線及び／又は曲線からなる線分を回転
   軸の周りに回転してなる回転面の全部又は一部に沿って
   スクリーンを具備するバスケット（１３０）と、前記バ
   スケットの駆動手段（１４０）と、処理物の供給手段
   （１５０）を具備する遠心脱水機において、前記スクリ
   ーンの小径部分の端の内面がバスケットの回転軸に対し
   てなす角度（α）が１０〜３０度の角度をなし、スクリ
   ーンの任意の他の部分の内面が回転軸に対してなす角度
   （β）がαより大きくないことを特徴とするバスケット
   型遠心脱水機。
4. 【請求項４】 前記スクリーンの前記回転軸の軸線を含
   む平面に沿う断面を構成する線分が、大径部端（４１）
   において、回転軸と平行な部分を有することを特徴とす
   る請求項３に記載のバスケット型遠心脱水機。
5. 【請求項５】 前記バスケット型遠心脱水機において、
   バスケットを軸方向に往復運動をさせる振動装置（１６
   ０）を具備することを特徴とする請求項３又は請求項４
   に記載のバスケット型遠心脱水機。
6. 【請求項６】 前記バスケット型遠心脱水機において、
   バスケットを回転軸方向及び／又は円周方向に自在に弾
   性振動を可能に設置し、更に処理物を脈動的又は断続的
   に供給する手段を具備することを特徴とする請求項３乃
   至請求項５のいずれかに記載のバスケット型遠心脱水
   機。
7. 【請求項７】 前記請求項１又は請求項２に記載のスク
   リーンを具備することを特徴とする前記請求項３乃至請
   求項６のいずれかに記載のバスケット型遠心脱水機。
8. 【請求項８】 溶融スラグを水で処理して得られる水砕
   スラグを予備脱水した高含水水砕スラグの脱水におい
   て、前記請求項３乃至請求項７のいずれかに記載のバス
   ケット型遠心脱水機を用いる水砕スラグの脱水方法。