JP2003028576A - 焼結機への原料供給装置とそのための部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな設備投資をせずに焼結原料との接触部
位への原料の付着防止し、装置の寿命延長を図る原料供
給装置を提供する。 【解決手段】焼結原料を収容するホッパー、ホッパーか
らの焼結原料を所定量切り出すフィーダ、フィーダから
の焼結原料をパレット上に展開するシュートから構成さ
れる焼結機への原料供給装置において、焼結原料と接触
する少なくとも１の部位の表面に尿素樹脂を被覆してな
る、好適態様では、有機樹脂層を設け、該有機樹脂層の
上に前記尿素樹脂の被覆層を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結機への原料供
給装置における原料が付着しやすい部位または部材に尿
素樹脂を貼り付けあるいはそれのコーティングを実施す
ることで尿素樹脂の被覆層を設け、この部位または部材
への原料の付着を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から焼結機の原料供給装置のうち原
料が接触する領域 (給鉱部という) を構成する部位の
(部材) は接触により原料が付着成長して障害になるこ
とから、原料付着を防止、抑制するために部材に振動を
加える装置を設置したり、部材から付着した原料を掻き
落とすためのスクレパーを設置したりしていたが、かか
る対策は装置が大きくなる、設備投資が大きい、振動に
よって設備寿命が短命化すること等が問題となってい
た。

【０００３】特開平７−268495号公報には、給鉱部に設
置された板状体に付着する原料を除去すること、あるい
は付着する原料を掻き落とすスクレパーを備える技術が
開示されているが、この従来技術では給鉱部付近の狭隘
な領域にスクレパーを設置するなど多大な設備投資が発
生するという問題がある。

【０００４】特開平７−270080号公報にも、焼結機の原
料供給装置において傾斜シュート上にスパイラルカッタ
を回転自在に配置し、このスパイラルカッタにより傾斜
シュートヘの付着原料を除去する技術が開示されている
が、これも上述の従来技術と同様に、給鉱部付近の狭隘
な部位にスクレパーを設置するなど多大な設備投資が発
生するという問題がある。

【０００５】特開平６−58675 号公報にも、焼結原料へ
の原料供給装置においてフィーダから落下する焼結原料
を受けて傾斜滑降させるシュート下端と焼結機パレット
との間に所定のピッチで複数本のパイプをパレット幅方
向に緊張状態で配設して複数のスリット状開口を形成す
ると共に、上記パイプ内に高温流体を供給してパイプ表
面温度を焼結原料の付着防止温度域に維持する高温流体
供給装置を配設したことを特徴とする焼結原料の供給装
置が開示されている。しかし、ここでも従来はロツドあ
るいはワイヤーであった設備を配管に変更し、更にその
内部に高温流体を供給させるという大きな設備投資を伴
う改造を必要とする。

【０００６】特開平７−190635号公報には、原料供給装
置のパレット幅方向にその上端からその下端に向けて互
いに所定間隔を開けて平行に配設された複数のワイヤー
ロープと複数のガイドライナーでスクリーン状に形成さ
れているシュートより成る焼結機の原料供給装置におい
て前記ワイヤーロープがウレタン樹脂でコーティングさ
れる技術が開示されているが、焼結機給鉱部近傍は焼結
原料に点火するための点火炉が直近に配設されているた
め、雰囲気温度が高くウレタン樹脂の被覆では効果が発
現しても数ケ月で被覆自体を更新せねばならなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、大き
な設備投資を伴うこと無しに、焼結原料と接触する部
位、例えば原料供給装置の給鉱部あるいは給鉱部近傍の
部位または部材への原料の付着防止効果を持たせるとと
もに、その効果を長期間持続させ得る技術を開発するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、かかる課
題を解決すべく種々検討を重ねた。従来の認識では、焼
結機給鉱部近傍の部位または部材に樹脂を被覆して原料
の付着を防止する場合、従来のウレタン樹脂などでは雰
囲気温度も高く寿命も短くなるので、スクレパー等の設
備投資を実施して対応するのが一般的であった。

【０００９】ここに、本発明者らは、尿素樹脂が高温下
でも強度が維持できるという性質に着目し、尿素樹脂を
給鉱部またはその近傍の部位または部材に被覆あるいは
貼り付けることで尿素樹脂の被覆層を設ければ原料の付
着を防止、低減することに着想した。

【００１０】従来技術においては、給鉱部への原料付着
に対してスクレパー等の設備設置により付着原料を機械
的に除去していく技術が主流であったが、給鉱部周辺は
給鉱装置以外にも各種の測定装置や点火炉、それらの付
帯装置等が設置されているため非常に狭隘であり、さら
に点火炉が近くに設置されているために雰囲気温度も非
常に高くなっている。また更に当然、給鉱部から発生す
る粉塵も多く各種動作設備に対しては環境の悪い場所と
なっているため設備設置の際には防塵機能を持たせる必
要があり更に設備規模が拡大し場所が狭隘となり、結果
的に設備投資も非常に高価となってしまう。

【００１１】部分的には給鉱部のワイヤーにウレタン樹
脂のコーティングを実施する技術もあるが、ウレタン樹
脂は給鉱部近傍の高温の雰囲気温度下では寿命が短くな
ってしまい所期の効果を維持するためにはウレタン樹脂
被覆の頻繁な更新が必要であった。

【００１２】そこで高温でも硬度等の機械的性質を長期
間失わない樹脂を探索した結果、予想外にも尿素樹脂を
被覆材料として導入することで長期間安定的に原料の付
着防止および低減が実現されることを知り、本発明を完
成した。

【００１３】すなわち、本発明は、次の通りである。 (1) 焼結原料を収容するホッパー、ホッパーからの焼結
原料を所定量切り出すフィーダ、フィーダからの焼結原
料をパレット上に展開するシュートから構成される焼結
機への原料供給装置において、該原料供給装置を構成す
る部位であって、焼結原料と接触する少なくとも１の部
位の表面に尿素樹脂の被覆層を設けたことを特徴とする
焼結機への原料供給装置。

【００１４】(2) 前記尿素樹脂の被覆層を設ける部位
に、まず、有機樹脂層を設け、該有機樹脂層の上に前記
尿素樹脂の被覆層を設けたことを特徴とする上記(1) 記
載の焼結機への原料供給装置。

【００１５】(3) ホッパーに収容された焼結原料を焼結
機のパレット上に展開する、焼結機への焼結原料の供給
装置を構成する部材であって、該部材の表面に尿素樹脂
を被覆層を設けたことを特徴とする焼結機への原料供給
装置用の部材。

【００１６】(4) 有機樹脂層を設け、該有機樹脂層の上
に前記尿素樹脂の被覆層を設けたことを特徴とする上記
(3) 記載の焼結機への原料供給装置用の部材。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかる焼結機へ
の原料供給装置の１例を示すもので、図中、本発明にか
かる原料供給装置は、焼結原料10を収容するホッパー1
2、ホッパー12からの焼結原料10を所定量切り出すフィ
ーダ( 図示例ではロールフィーダ)14 、フィーダ14から
の焼結原料をパレット18上に展開する給鉱シュート20か
ら構成され、給鉱シュート20上には、複数のワイヤ22が
張力保持されており、さらにパレット上には、焼結原料
ベッド24に通気性を付与する機構として設けられた溝付
与部材、通気棒等( 図示せず) を備えてもよい。

【００１８】本発明によれば、焼結原料と接触する部位
または部材、例えば、フィーダ14、給鉱シュート20、溝
付与部材そして通気棒等を構成する部材またはその一部
をいう部位の少なくとも表面領域は、本発明にしたがっ
て、尿素樹脂被覆層を備えている。

【００１９】好適態様では、特に給鉱用ワイヤーであっ
て、焼結原料と直接に接触する部位に上記尿素樹脂被覆
層を設けるのが好ましい。ここに、図２(a) 、(b) に示
すように、尿素樹脂とウレタン樹脂を比較した場合、構
造的には両者は、結合の種類が異なっている。

【００２０】図２(a) に示すように、尿素樹脂が尿素結
合のみでポリマーを形成しており、これが分子間水素結
合しているのに対し、ウレタン樹脂は、図２(b) に示す
ように、ポリマーとなった段階で尿素結合とウレタン結
合が半々で存在することになる。それぞれの分解温度は
尿素結合250 ℃以上、ウレタン結合240 ℃であるが、実
際の樹脂で分解開始温度を測定すると尿素樹脂が280 ℃
前後となるのに対し、ウレタン樹脂は200 ℃前後で分解
してしまう。

【００２１】一方、耐熱性、熱安定性、熱水安定性、お
よび耐熱寿命においても尿素樹脂がウレタン樹脂に比較
して優位性を示す。図３に給鉱部のワイヤーあるいはロ
ツドヘの尿素樹脂被覆の実施例を示す。

【００２２】図示例は、尿素樹脂の薄膜を巻き付けるあ
るいは樹脂をコーティングする方法であり、表層の部分
が耐高温、耐原料付着能力を維持出来ればよいので、内
層はウレタン等の他の樹脂でコーティングし、その上層
を尿素樹脂でコーティングすることも有効である。

【００２３】ここでは、尿素樹脂のみのコーティング層
の厚みは1.5mm 、ウレタン樹脂と尿素樹脂の二重コーテ
ィングの場合、ウレタン樹脂層厚みは1.0mm 、尿素樹脂
層厚みは0.5mm であった。

【００２４】この二重コーティングの場合、尿素樹脂は
他のウレタン樹脂等に比較すると高価であるので被覆の
コストを低減できる効果がある。ワイヤーヘの樹脂の被
覆についてはワイヤーを樹脂中に浸漬して実施する方法
や、樹脂の薄膜を作成してワイヤーに巻き付けて接着す
る方法がある。

【００２５】図４は、供給原料に暴露して付着状況を比
較したテストの概略図を示す。すなわち、焼結機給鉱部
のワイヤと給鉱シュートに樹脂被覆を行い、ロールフィ
ーダからの焼結原料をワイヤを介して給鉱シュートに送
り、パレット上に展開する焼結原料への暴露試験を行っ
た。

【００２６】ワイヤへの被覆は、図３に示す樹脂被覆を
施し、その場合、薄膜を作成してワイヤに巻き付けて接
着する方法を用いた。それぞれの被覆を設けたワイヤを
順次並べて暴露試験を行った。一方、給鉱シュート上に
設けた各被覆は、コーティング法によって行った。パレ
ットの幅方向に順次それぞれの被覆を設け、この給鉱シ
ュートについて暴露試験を行った。

【００２７】本例において、尿素樹脂としては、商品名
「ポレアR-110 」( イハラケミカル製) 、ウレタン樹脂
としては、商品名「アジプレンL-167(イハラケミカル
製) のものを使用した。

【００２８】表１に焼結機の給鉱シートにおいて尿素樹
脂被覆、ウレタン樹脂被覆、被覆無しのそれぞれの場合
について給鉱原料に暴露した試験結果を示す。これらの
データは、暴露経過時間10日間での原料付着量が、樹脂
被覆無しの場合を100 として、いずれも指数で示す。

【００２９】これらの結果からも分かるように、暴露経
過時間10日間での原料付着量は、樹脂被覆無しの場合が
100 に対して、ウレタン樹脂被覆、ウレタン＋尿素樹脂
被覆、そして尿素樹脂被覆の場合は、いずれも20前後と
約５分の１にまで低減されている。

【００３０】暴露後経過時間60日後では、樹脂被覆無し
の場合、原料付着量は130 であるのに対して、ウレタン
樹脂被覆の場合の原料付着量は34、ウレタン＋尿素樹脂
被覆の場合の原料付着量は37、尿素樹脂被覆の場合の原
料付着量は32と当初の付着防止効果を維持していること
が認められる。

【００３１】しかし、暴露時間180 日経過後では、樹脂
被覆無しの場合の原料付着量は147であるのに対して、
ウレタン樹脂被覆の場合の原料付着量は133 と増加して
いるのに対し、尿素樹脂被覆の場合の原料付着量は41と
明らかに当初の付着防止効果を維持していることが認め
られる。

【００３２】図５は、これらの結果をグラフ化して示
す。このような結果は、実際の供給装置の操業に基づい
て考えれば、設備導入時の効果が被覆無しの場合に対し
ては18倍以上維持できたことを意味し、かかる効果維持
による諸元改善巾が維持できることは、従来は実施が必
要であった再設備投資の機会が減少( 被覆更新回数減)
することを意味し、その経済的意義は大きい。

【００３３】このように、尿素樹脂による被覆による原
料付着低減効果は大きいため、点火炉に近く、雰囲気温
度の高い給鉱部設備で給鉱原料に接触するシュートの構
成材料、原料助走板、ロールフィーダー、あるいはワイ
ヤーなどに実施することができる。

【００３４】特に本発明によれば、焼結原料の付着を防
止することにより、給鉱部の本来持つ原料の分級機能を
長期間維持できることによる焼結原料層通気性改善巾の
維持(エネルギー諸元、生産性が維持) 効果が得られ、
それは実際的見地からはその意義は大きい。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【発明の効果】本発明により、焼結原料給鉱部への原料
の付着を長期間、安定的にしかも安価に防止できる。

【００３７】原料の付着防止により、焼結原料の供給状
態が安定化し、操業に対する変動を抑制できるため、焼
結高品質の変動低減や、焼結鉱製造エネルギーの低減効
果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる焼結原料の供給装置の模式的説
明図である。

【図２】図２（ａ）および図２（ｂ）は、尿素樹脂とウ
レタン樹脂のそれぞれの構造を比較して示す化学構造式
の説明図である。

【図３】給鉱部のワイヤーあるいはロツドヘの尿素樹脂
被覆の実施例を示す説明図である。

【図４】本発明にかかる焼結機給鉱部の部材に各被覆を
実施して供給原料に暴露するテストの実施状況の模式的
説明図である。

【図５】実施例の結果を示すグラフである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結原料を収容するホッパー、ホッパー
   からの焼結原料を所定量切り出すフィーダ、フィーダか
   らの焼結原料をパレット上に展開するシュートから構成
   される焼結機への原料供給装置において、該原料供給装
   置を構成する部位であって、焼結原料と接触する少なく
   とも１の部位の表面に尿素樹脂の被覆層を設けたことを
   特徴とする焼結機への原料供給装置。
2. 【請求項２】 前記尿素樹脂の被覆層を設ける部位に、
   まず、有機樹脂層を設け、該有機樹脂層の上に前記尿素
   樹脂の被覆層を設けたことを特徴とする請求項１記載の
   焼結機への原料供給装置。
3. 【請求項３】 ホッパーに収容された焼結原料を焼結機
   のパレット上に展開する、焼結機への焼結原料の供給装
   置を構成する部材であって、該部材の表面に尿素樹脂の
   被覆層を設けたことを特徴とする焼結機への原料供給装
   置用の部材。
4. 【請求項４】 有機樹脂層を設け、該有機樹脂層の上に
   前記尿素樹脂の被覆層を設けたことを特徴とする請求項
   ３項記載の焼結機への原料供給装置用の部材。