JP2001294295A - 原料装入用ホッパ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スクラップ等の原料を詰まらせることなく、確
実に下側の容器内に装入できる原料装入用ホッパを提供
する。 【解決手段】上端３が広く開口し且つ下端に装入用開口
部１０を有する本体２を有し、上記本体２は水平線に対
し上向きに３０°〜４５°の傾斜θ１，θ２が付されて
いる上側と下側の傾斜部４，６を含む、原料装入用ホッ
パ１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷鉄等のスクラッ
プを含む各種の原料を配合するために用いられる原料装
入用ホッパに関する。

【０００２】

【従来の技術】製鋼分野においては、図３(Ａ)に示すよ
うに、原料となるスクラップＳを製鋼設備に供給するた
め、原料装入用ホッパ４０を用いて搬送用容器(バケッ
ト)４６等へスクラップＳを装入している。また、効率
良く供給・搬送するため、搬送用容器４６が搬送中であ
っても、原料を配合する方法も行われている。上記ホッ
パ４０は、ほぼ逆円錐形の本体４２と、スクラップＳを
受け入れる上端の開口部４３と、スクラップＳを容器４
６に装入する下端の開口部４４とからなる。上記本体４
２には、水平線に対し上向きに６０°以上の傾斜角θが
付されている。また、開口部４４と容器４６との間に
は、左右方向にスライド可能で開口部４４を開閉する一
対のゲート４８が配置されている。

【０００３】ところで、冷鉄原料、特にスクラップＳ
は、その形状、サイズ、嵩密度にかなりのバラツキがあ
る。このため、傾斜角θが大きなホッパ４０では、スク
ラップＳは、中心部に集中しつつ下降しようとするた
め、図３(Ａ)に示すように、開口部４４の上方でスクラ
ップＳ同士が互いに横方向に突っ張りあって、ブリッジ
形状にして詰まる所謂棚吊り現象を生じることがある。
この現象は、スクラップＳでも特に嵩密度の低いワイヤ
屑、切削屑によって誘発され易い。上記のような棚吊り
現象を防ぐため、図３(Ｂ)に示すような原料装入用ホッ
パ５０も提案されている。このホッパ５０は、平面視で
長方形の本体５１を、互いに対向する垂直面５２と略垂
直に近い傾斜面５３、及び図示で前後の略垂直な傾斜面
５４で構成している。また、図３(Ｂ)に示すように、垂
直面５２の下端には回転可能なフラッパ５６を、本体５
１の下部には振動フィーダ５８を取り付けている(特開
平７−１０１５５３号公報参照)。

【０００４】図３(Ｂ)に示すように、略垂直な本体５１
によれば、棚吊り現象を確実に防ぐことができる。しか
し、本体５１を略垂直の形状にし且つ一定の容積を確保
するには、ホッパ５０の全高が高くなり過ぎるため、現
実的ではない。また、棚吊り現象を防ぐため、ホッパ下
端の開口部の寸法を大きくすることも考えられるが、当
該ホッパからスクラップＳを払い受ける容器も大型化せ
ざるを得なくなるため、やはり現実的ではない、という
問題があった。

【０００５】

【発明が解決すべき課題】本発明は、以上にて説明した
従来の技術における問題点を解決し、スクラップ等の原
料を詰まらせることなく、下側の容器内に確実に装入で
きる原料装入用ホッパを提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するため、原料がホッパの中心部に集中しないよう
に、ホッパの傾斜角を鈍化するか、或いは、原料を集中
させることなくホッパの下部に収容すること、に着想し
て成されたものである。即ち、本発明の第一の原料装入
用ホッパは、上端が広く開口し且つ下端に装入用開口部
を有する本体を有し、この本体には水平線に対し上向き
に３０°〜４５°の傾斜が付されている、ことを特徴と
する。

【０００７】これによれば、ホッパの上端から投入され
た原料は、本体の中心部に一度に集中せず、当該ホッパ
内での投入位置、原料間の投入順、原料毎の形状、サイ
ズ、及び嵩密度などに応じて、装入用開口部側へ順次下
降する。このため、前述した棚吊り現象を生じることな
く、本体下端の装入用開口部からスムースに落下し、下
方の搬送用容器等に装入される。従って、スクラップ等
の原料を効率良く装入することができる。尚、ホッパ本
体の傾斜が３０°未満では原料が下降しにくくなり、４
５°を越えると原料が本体の中心部に集中し易くなるの
で、これらを防ぐため、本体の傾斜角を上記範囲とし
た。また、本体の形状には、逆円錐形、逆角錐形、逆長
円錐形、或いは、逆楕円錐形などが含まれる。

【０００８】また、本発明の第二の原料装入用ホッパ
は、上端が広く開口し且つ下端に装入用開口部を有する
本体を有し、この本体の下部に垂直部が設けられてい
る、ことを特徴とする。これによれば、ホッパの上端か
ら投入された原料のうち、嵩密度の低いワイヤ屑、切削
屑等のスクラップは、互いに中心部に集中して棚吊り現
象を生じる前に、本体下部の垂直部に収容される。従っ
て、特にスクラップのような原料を効率良く装入するこ
とができる。

【０００９】更に、前記本体には水平線に対し上向きに
３０°〜４５°の傾斜が付されている、第二の原料装入
用ホッパも含まれる。これによれば、ホッパ内に投入さ
れた原料は、本体の中心部に一度に集中することなく、
当該ホッパ内での投入位置、原料間の投入順、原料毎の
形状、サイズ、及び嵩密度などに応じて、順次下降して
垂直部内に収容される。従って、スクラップ等の原料を
一層効率良く装入することが可能となる。

【００１０】また、前記本体の傾斜部分が上下方向に２
段以上で付されると共に、上側ほど水平線に対し上向き
の３０°に近付き、且つ下側ほど水平線に対し上向きの
４５°に近付くような勾配とされている、第一又は第二
の原料装入用ホッパも含まれる。これによれば、ホッパ
内に投入された原料を、その本体の中心部に一度に集中
させることなく、当該ホッパ内での投入位置、原料間の
投入順、原料毎の形状、サイズ、及び嵩密度などに応じ
て、徐々に且つ確実に下降させることができる。従っ
て、原料を一層スムースで効率良く装入することが可能
となる。尚、ホッパの本体に付される傾斜には、直線形
に限らず、上向きに緩くカーブ形の傾斜や、又は、直線
形とカーブ形とを併用した傾斜も含まれる。また、本発
明のホッパは、原料構成を所要の配合割合として供給す
る際にも利用される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下において本発明の実施に好適
な形態を図面と共に説明する。図１(Ａ)及び(Ｂ)は、本
発明の第二の原料装入用ホッパ１を示す平面図と垂直断
面図である。ホッパ１は、平面視が長円形を呈し且つ全
体がほぼ逆長円錐形の本体２を有する。図１(Ｂ)に示す
ように、本体２は、上側の傾斜部４、下側の傾斜部６、
及び下端に装入用開口部１０を有する下部の垂直部８か
ら構成される。上記本体２は、例えば曲げ加工した複数
の鋼板を溶接することにより形成される。装入用開口部
１０の下側には、この開口部１０を開閉する一対のゲー
ト１２が水平に配置されている。各ゲート１２は、図示
しないモータ等により左右方向にスライド可能とされて
いる。

【００１２】図１(Ｃ)に示すように、本体２における上
端３と屈曲部５との間に位置する上側の傾斜部４には、
水平線に対し上向きに約３０°の傾斜角θ１が付されて
いる。また、屈曲部５，７間に位置する下側の傾斜部６
には、水平線に対し上向きに約４０°の傾斜角θ２が付
されている。尚、ホッパ１の上方には、本体２内にスク
ラップを装入するため、図示しない磁気クレーン等が配
置されている。また、上記ゲート１２の下方には、ホッ
パ１から原料を払い受ける図示しない搬送用容器(バケ
ット)が随時配置される。

【００１３】ここで、以上のようなホッパ１の使用方法
について説明する。図示しないスクラップ(原料)は、磁
気クレーン等により上端３側からホッパ１の本体２内に
投入される。すると、大半のスクラップは、図１(Ｂ)，
(Ｃ)に示す緩い勾配の上側の傾斜部４上に落下した後、
投入位置、投入順、個々の形状、サイズ、及び嵩密度に
応じて本体２の中心部に向って転がり、下側の傾斜部６
側へ下降する。例えば、先に嵩密度の低いワイヤ屑や切
削屑を投入すると、傾斜部４，６を経て垂直部８内に下
降し、次いで重量屑を投入すると、先に投入されたワイ
ヤ屑や切削屑の上方に位置する傾斜部６上に堆積する。
また、重い塊状鋼片は、直ちに傾斜部６側へ下降し始め
るが、嵩密度の低いワイヤ屑や切削屑は、比較的緩慢に
傾斜部６側へ下降し始める。更に、一部のスクラップ
は、やや急勾配の下側の傾斜部６上に落下し、傾斜部４
上から転がってきたスクラップと共に、個々の性状に応
じて本体２の中心部に向けて転がり、垂直部８内に下降
する。

【００１４】この間において、各スクラップは、一度に
本体２の中心部に集中しないので、傾斜部６付近で詰ま
る前述した棚吊り現象を生じない。傾斜部４，６上を転
がって下降したスクラップは、垂直部８内に順次収容さ
れ且つ堆積する。この際、予め各種のスクラップを所要
の割合で本体２内に投入することにより、所定の配合割
合を有するスクラップ原料が形成される。垂直部８内に
堆積したスクラップ原料は、図１(Ｂ)に示す一対のゲー
ト１２を左右にスライドし、開口部１０を開くことによ
り、図示しない搬送用容器(スクラップバケット)内に装
入される。この容器は自走式とされており、配合された
スクラップ原料を例えば溶解炉に搬送する。これによ
り、スクラップは溶解されて種々の用途の鋼材として再
生される。

【００１５】以上のように、ホッパ１によれば、種々の
スクラップを詰まらせることなくスムースで効率良く装
入することができる。しかも、傾斜部４，６の傾斜角θ
１，θ２を従来に比べて鈍化させているので、一度に多
量の原料を配合しつつ効率良く装入することができる。
従って、スクラップの処理効率、及びスクラップ原料を
用いる製造現場における生産性を高めることが可能とな
る。尚、ホッパ１において、垂直部８を省略し、下側の
傾斜部６の下端に装入用開口部１０を設けることによ
り、本発明の第一のホッパを構成することができる。

【００１６】図２(Ａ)及び(Ｂ)は、異なる形態の第二の
原料装入用ホッパ１４を示す平面図と垂直断面図であ
る。ホッパ１４は、平面視が円形を呈し且つ全体がほぼ
逆円錐形の本体１６を有する。図２(Ｂ)に示すように、
本体１６は、上端１７が広く開口する上部の傾斜部１８
と、下端に装入用開口部１９を有する下部の垂直部２０
とから構成されている。傾斜部１８には、水平線に対し
上向きに約３５°の傾斜角θが付されている。係る簡単
な構造の本体１６からなるホッパ１４においても、前記
と同様に上端１７から投入されるスクラップを棚吊りさ
せることなく、傾斜部１８上を転がし垂直部２０内に順
次収容することができる。従って、スクラップ等の原料
を効率良く配合等をしつつ装入することができる。

【００１７】図２(Ｃ)は、前記ホッパ１４に適用可能な
異なる形態の本体２２の垂直断面を示す。本体２２は、
図２(Ｃ)に示すように、上端２３が広く開口する上向き
にカーブする傾斜部２４と、下端に装入用開口部２８を
有する下部の垂直部２６とから構成されている。傾斜部
２４における上端２３付近には、水平線に対し上向きに
約３０°の緩い傾斜角θ１が付され、傾斜部２４におけ
る下端寄りには水平線に対し上向きに約４５°の傾斜角
θ２が付されると共に、これらの間には３０°から４５
°に向って順次勾配が変化する傾斜角θが付されてい
る。係る構造の本体２２を用いたホッパ１４によれば、
上端２３から投入されるスクラップを前記同様に棚吊り
させることなく、傾斜部２４上をその上部から下部に向
けて徐々に転がした後、垂直部２６内に順次収容するこ
とができる。尚、ホッパ１４の本体１６，２２の垂直部
２０，２６を省略し、傾斜部１８，２４の下端に装入用
開口部１９，２８を直に設けることによっても、本発明
の第一のホッパを構成することができる。

【００１８】図２(Ｄ)，(Ｅ)は、更に異なる形態の第二
の原料装入用ホッパ３０を示す平面図と垂直断面図であ
る。ホッパ３０は、平面視で略四角形を呈し且つ全体が
ほぼ逆四角錐形の本体３２を有する。図２(Ｅ)に示すよ
うに、本体３２は、上端３３が広く開口する上側の直線
形の傾斜部３４と、これに続くカーブした下側の傾斜部
３５と、下端に装入用開口部３８を有する下部の垂直部
３６とから構成されている。上側の傾斜部３４には、水
平線に対し上向きに約３０°の傾斜角θ１が付され、下
側の傾斜部３５の下端寄りには水平線に対し上向きに約
４５°の傾斜角θ２が付されている。

【００１９】係る構造の本体３２からなるホッパ３０に
よっても、前記と同様に上端３３から投入されるスクラ
ップを棚吊りさせることなく、傾斜部３４，３５上を始
めはゆっくり転がりと途中から徐々に早く転がった後、
垂直部３６内に順次収容することができる。従って、ス
クラップ等の原料を効率良く装入することができる。
尚、ホッパ３０の本体３２における垂直部３６を省略
し、傾斜部３５の下端に装入用開口部３８を直に設ける
ことによっても、本発明の第一のホッパを構成すること
ができる。

【００２０】本発明は、以上において説明した各形態に
限定されるものではない。例えば、ホッパ本体の傾斜部
分は、上下方向に３段以上設けられ、且つ上側の傾斜部
ほど水平線に対し上向きの３０°に近付き、下側の傾斜
部ほど水平線に対し上向きの４５°に近づくようにして
も良い。また、ホッパ本体の傾斜部分は、上下方向に異
なる曲率半径を有するカーブした複数の傾斜部から構成
しても良い。更に、本体下部の垂直部には、前記垂直の
形態に限らず、水平線に対し上向きに７０°以上の急勾
配の傾斜を有する形態も含まれる。また、ホッパ本体の
傾斜部の内面には、原料を滑り易くするため、フッ素樹
脂の被膜、琺瑯を含むセラミックスの被膜等を被覆する
ことも可能である。尚、本発明の原料装入用ホッパは、
冷鉄等のスクラップに限らず、形状、サイズ、密度等が
多種類に及ぶ各種の非鉄金属の金属屑や金属廃棄物、或
いはその他の材質の廃棄物にも適用することが可能であ
る。

【００２１】

【発明の効果】以上において説明した本発明の第一の原
料装入用ホッパによれば、上端から投入された原料を、
本体の中心部に一度に集中させず、投入位置、投入順、
原料毎の形状、サイズ、及び嵩密度に応じて順次下降す
るため、棚吊り現象を生じることなく、本体下端の装入
用開口部からスムースに落下させ、下側の搬送用容器等
に装入できる。従って、スクラップ等の原料を効率良く
装入することができる。また、第二の原料装入用ホッパ
によれば、上端から投入された原料のうち、嵩密度の低
いワイヤ屑、切削屑等のスクラップを、互いに中心部に
集中して棚吊り現象が生じる前に、本体下部の垂直部に
収容することができる。従って、特にスクラップのよう
な原料を効率良く装入することができる。

【００２２】更に、請求項３の原料装入用ホッパによれ
ば、ホッパ内に投入された原料を、ホッパ本体の中心部
に一度に集中させることなく、投入位置、投入順、原料
毎の形状、サイズ、及び嵩密度に応じて、順次下降して
垂直部に収容できる。従って、スクラップ等の原料を一
層効率良く装入することが可能となる。加えて、請求項
４の原料装入用ホッパによれば、ホッパ内に投入された
原料を、本体の中心部に一度に集中させることなく、投
入位置、投入順、原料毎の形状、サイズ、及び嵩密度に
応じて、徐々に下降させることができるので、原料を一
層スムースで効率良く装入することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(Ａ)は本発明の第二の原料装入用ホッパを示す
平面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ線に沿った垂直断面図、
(Ｃ)は(Ｂ)中の一点鎖線部分Ｃの拡大端面図。

【図２】(Ａ)は異なる形態の原料装入用ホッパを示す平
面図、(Ｂ)は(Ａ)中のＢ−Ｂ線に沿った垂直断面図、
(Ｃ)は異なる形態の本体を示す垂直断面図、(Ｄ)は更に
異なる形態の原料装入用ホッパを示す平面図、(Ｅ)は
(Ｄ)中のＥ−Ｅ線に沿った垂直断面図。

【図３】(Ａ)は従来の一般的なホッパを示す概略断面
図、(Ｂ)は異なる形態の従来のホッパを示す垂直断面
図。

【符号の説明】

１,１４,３０……………………原料装入用ホッパ ２，１６,２２,３２……………本体 ３，１７,２３,３３……………上端 ４，６,１８,２４,３４,３５…傾斜部(傾斜部分) １０，１９,２８,３８…………装入用開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3E070 AA19 AB21 GA08 WG02 3F075 AA07 BA01 BB01 CD01 CD11 4K055 FA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上端が広く開口し且つ下端に装入用開口部
   を有する本体を有し、上記本体には水平線に対し上向き
   に３０°〜４５°の傾斜が付されている、 ことを特徴とする原料装入用ホッパ。
2. 【請求項２】上端が広く開口し且つ下端に装入用開口部
   を有する本体を有し、 上記本体の下部に垂直部が設けられている、 ことを特徴とする原料装入用ホッパ。
3. 【請求項３】前記本体には水平線に対し上向きに３０°
   〜４５°の傾斜が付されている、ことを特徴とする請求
   項２に記載の原料装入用ホッパ。
4. 【請求項４】前記本体の傾斜部分が上下方向に２段以上
   で付されると共に、上側ほど水平線に対し上向きの３０
   °に近付き、且つ下側ほど水平線に対し上向きの４５°
   に近付くような勾配とされている、 ことを特徴とする請求項１又は３に記載の原料装入用ホ
   ッパ。