JP2003313615A - 焼結機への原料供給方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロールフィーダーを介して焼結機パレットへ
原料を装入するに際して、パレット内焼結原料層を通過
するガス流れが均一になるよう装入する技術。 【解決手段】 ロールフィーダー３のロール３ａ両端
からの原料落下を防止するために、フランジ等の堰止め
部材を形成すると共に、ここへの原料固着層の形成を防
止するために、該当箇所をガスパージしたり、適宜スク
レーパー１５をつける。ロール３ａ両端部への原料固着
層の形成防止のためにもスクレーパー１５をつける。ス
クレーパー１５は、固着層形成予想部位に軽く摺動させ
るか近接させる。その固着層形成防止位置に摺動ないし
近接する部位のスクレーパー表面部位は、硬質合成樹脂
で製作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、焼結原料供給用
のサージホッパーから焼結機のパレットへ連続的に供給
される焼結原料を、ロールフィーダーを介してパレット
内部に装入するに際して、焼結原料層を通過するガスの
流れを均一にするために、焼結原料の充填層厚がパレッ
トの幅方向に対して適切な分布をなすように装入する技
術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ式焼結機（ドワイトロイド式焼結
機）により高炉に装入する焼結鉱の製造方法において、
焼結原料を給鉱ホッパーから焼結機のパレットに装入す
る状況説明の模式図を、図９に示す。図９（ａ）は、焼
結原料装入部の斜視図であり、同図（ｂ）は、（ａ）の
パレット移動方向縦断面図である。

【０００３】焼結操業においては、図９に示すように、
鉄鉱石粉、石灰石粉、生石灰粉及びコークス粉等からな
る焼結鉱製造用の粉粒状の焼結原料１を、給鉱ホッパー
であるサージホッパー２に貯留後、このサージホッパー
２の下方部排出口に近接して設けられたロールフィーダ
ー３及びロールフィーダー３の水平に設けられたロール
３ａ胴部に近接して設けられた切出しゲート４によって
連続的に切り出し、こうして切り出された焼結原料１’
は、装入シュート５を経て、移動しつつある焼結機のパ
レット６に装入される。

【０００４】こうしてパレット６に装入された焼結原料
は、次いで点火炉（図示省略）において表層部焼結原料
中の粉コークスに点火される。そして、パレット６の下
側から所定の装置（ウィンドボックス、図示省略）によ
り、焼結原料層７上表面の雰囲気ガス（通常、空気）を
吸引することにより、焼結原料中の粉コークスを順次燃
焼させ、焼結原料を加熱し、溶融させ、そして焼結させ
る。ここで、この溶融・焼結反応を均一に且つ十分に進
行させることが、焼結鉱の品質、歩留、生産性を良好に
確保し、コストを低減し、安定した焼結操業を行なうた
めに重要である。

【０００５】かかる焼結操業を行なうために、パレット
６に装入された焼結原料の基本的要件として、原料の構
成粒子が擬似粒化されており、パレット内での原料装入
・充填状態が適切化され、特に乾燥帯において崩壊せず
に保持されることが重要である。パレット内での原料装
入・充填状態について、焼結原料層７内を通過するガス
の通気性が、パレット幅方向及び長さ方向（パレット移
動方向）に関して均一であることが必須の要件である。
そして、そのためには、焼結原料層７の厚さを、パレッ
ト幅方向及び長さ方向で一定に制御することが重要であ
る。但し、パレット幅両端部領域においては、焼成過程
におけるいわゆる焼き締りにより吸引ガスに漏風が発生
する傾向があるので、通常、パレット幅両端部領域だけ
は層厚を厚くする必要があり、そのために、焼結原料切
出しゲート４を幅方向に分割して焼結原料層７の厚さを
制御する。

【０００６】焼結原料層７の厚さの制御は、通常、ロー
ルフィーダー３のロール３ａ回転数、及び焼結原料切出
しゲート４とロール３ａ外円周面との間隔を制御する、
即ち、切出しゲートの開度を制御することにより行な
う。しかし、焼結原料１をサージホッパー２から切り出
している間に、ロール３ａ外円周面に当該焼結原料が付
着、成長すると、ロール３ａ外円周面とゲート４との間
隔が狭まり、焼結原料層７は薄くなる。

【０００７】図１０に、ロールの外円周面に原料が付着
してゲートとの間隔が狭まったために、パレット幅方向
の対応する位置に焼結原料層が薄くなった部分が形成さ
れた状態を説明する正面断面図を示す。同図に示すよう
に、ロール３ａ外円周面に焼結原料が付着した領域８に
対応する、パレット６の幅方向領域に、焼結原料層７の
薄い領域９が形成される。ロール３ａ外円周面への原料
付着が著しい場合には、切出しゲート４の開度を上限ま
で開けても、焼結原料層７の厚さを確保することができ
なくなり、制御不能に陥る。

【０００８】このように、ロール３ａ外円周面への原料
付着が発生した領域に対応するパレットの幅方向の領域
においては、焼結原料層７が薄くなり、ガスの吸引が集
中して局部的に増加し、この領域はいわゆる過風量の状
態となる。かかる過風量発生領域においては、粉コーク
スの急速燃焼消費により、焼結原料は急速昇温され、急
速溶融し、次いで急速に冷却されるので、健全な溶融、
焼結反応が行なわれない。その結果、焼結鉱は脆弱な品
質のものとなり、成品歩留が低下し、生産性低下を引き
起こす。従来、焼結原料１’のロール３ａへの付着は、
ロール３ａの両端部を起点に発生する傾向があり、更
に、前述したようにパレットの両端部分では焼成過程に
おける焼き締りが発生する領域でもあるので、通風量が
増幅され、その弊害が一層強まる。これに対して、パレ
ット６の幅中央部においては逆に吸引ガスの通過量が減
少し、甚だしい場合には、十分な溶融・焼結反応が行な
われなくなり、未焼部分が発生し、焼結鉱の強度不足に
より歩留低下の要因となる。

【０００９】上述した問題を解決するために、例えば、
次の技術が開示されている。特開平９−２８０７４２号
公報には、ロールへの付着原料を除去するために、図１
１に示すように、ロール３ａの外円周面に近接してロー
ル３ａ胴長に平行に、ロール３ａ端部の原料が付着し易
い部位に所要長さの固着層除去用スクレーパー１１を設
け、これを押付機構１２で適宜間欠的にロール３ａの外
円周面に押し付けて、付着原料を除去する方法が開示さ
れている（以下、「先行技術１」という）。先行技術１
の方法に基づき、スクレーパー１１を適切な圧力で、適
切なタイミング及び適切な時間間隔でロール３ａの外円
周面に押し付けるように制御すれば、付着原料を除去す
ることが可能であると思われる。

【００１０】しかしながら、高温多湿で且つ粉塵の多い
場所で先行技術１の方法に基づく上述した方法を実施す
るために、ロール３ａに対するスクレーパー１１の押付
圧力を適切に制御すると共に、適切なタイミングで且つ
適切な時間長さだけスクレーパー１１を押し付けるとい
う制御機構を有する設備を安定して作動させることは難
しく、しかも間欠的に付着原料を除去しようとするだけ
では、必ずしも十分な効果が発揮されないことを、本発
明者等は操業試験により把握した。

【００１１】一方、実公平７−８７８号公報には、焼結
原料をサージホッパーからロールフィーダーを介して焼
結機のパレットに装入する場合に、焼結原料が切出しゲ
ート４（例えば図９参照）に付着・成長して、ロール３
ａと切出しゲートとの間隙が小さくなり、パレット６内
の焼結原料層７を目標厚さに保持することができなくな
るのを解消するために、切出しゲート４を高分子樹脂製
にするか、切出しゲート４を高分子樹脂でライニングす
る方法が開示されている（以下、「先行技術２」とい
う）。先行技術２の方法は、高分子樹脂が有するいわゆ
る自己潤滑性を利用し、焼結原料が高分子樹脂表面を擦
った場合に高分子樹脂が微小量ずつ削られることによ
り、当該高分子樹脂に付着し難いという現象に基づいて
いる。

【００１２】しかしながら、この方法では、単純に考え
て切出しゲート４に焼結原料が付着しなくても、ロール
３ａ自体に焼結原料が付着することを防止することはで
きない。そこで、ロール３ａの外円周面を高分子樹脂で
構成することが想定される。しかし、焼結原料は高分子
樹脂よりも硬度が一段と大きく、また表面の凹凸が大き
い粒状形態であること、及びロール３ａが５０〜７０℃
の高温であることにより、ロール３ａの磨耗量が甚だし
く大きいこと、及びロール３ａに偏磨耗が発生すること
により、ロール３ａの幅方向に均一量の焼結原料を切り
出して、パレット６幅方向に均一厚さの焼結原料層７を
形成させることは困難である。更に、ロール３ａの耐久
性が著しく短かくなり、実用的でないことを把握した。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、焼結操業における試験及び調査により、焼結原料を
焼結機パレットへ装入するに際して、パレットの幅端部
領域に装入される焼結原料層の厚さが薄くならないよう
にする方法を徹底的に検討した。その結果、先ず、焼結
原料１がサージホッパー２から切り出されるときに、分
割型の切出しゲート４の端部を通過した後、ロール３ａ
外円周面に沿って下方へ移動落下するときに、図１２に
示すように、ロール３ａの端部から外側に逸流する原料
１３が発生し、パレット６の幅端部の焼結原料層７が薄
くなるのを防止するために、ロールの両端部にフランジ
ないしこれに類似した、焼結原料のこぼれ落ち防止手段
を設けることが必須であるとの結論を得た。

【００１４】そこで、本発明者等は、高さ約１００ｍ
ｍ、厚さ２０ｍｍのフランジ付きロールを用いた場合
に、幅約５．１ｍ、外周径約１．３ｍのロールの端部に
付着・成長する原料の状況を調査した。図１に、その状
況を模式的に示す。同図において、１０が焼結原料の強
固な固着層である。このように、焼結原料の固着部位
は、同図中に斜線部領域で示すように、ロール３ａの端
部外円周面からこれに連続してロール３ａのフランジ３
ｂの内側周面にかけて分布する。焼結原料の付着層厚さ
は、１週間の焼結操業を行なった後には、例えば、同図
中において、ｄ₁＝約３０ｍｍ、ｄ₂＝約３０ｍｍとな
り、ロール３ａへの付着幅ｗ＝約２５０ｍｍ、フランジ
３ｂへの付着高さｈ＝約５０ｍｍとなる。この程度の原
料付着が発生すると、焼結機へのパレット幅方向均一厚
さの焼結原料層形成はできない。なお、ロール３ａのそ
の他の部分（中央部全体）にも焼結原料が偶発的に薄い
層厚で付着する。

【００１５】更に、上記ロール３ａ外円周面に付着・成
長した付着原料は強固に固着しており、このように、一
旦形成された原料固着層は、その固着部位１０の固着原
料は、強靭材質の金属製スクレーパーを用いても、適切
に掻き落すのは容易でないことがわかった。

【００１６】従って、この発明が解決すべき課題は、こ
のようなロール３ａの外円周面に付着・成長し、強固に
固着して容易に除去できない焼結原料の固着層の形成を
防止すると同時に、ロール３のフランジ３ｂ内側周面に
も同様に形成される固着層の形成を防止する技術を開発
することにある。

【００１７】かくして、この発明の目的は、焼結機のパ
レット幅方向に対する焼結原料層の厚さを制御するこ
と、特に、パレット幅端部に装入された焼結原料層の厚
さをパレット幅中央部と同程度の厚さで均一に分布さ
せ、パレット幅方向全域にわたり、焼結原料の溶融・焼
結反応を均一に且つ十分に進行させることにより、焼結
鉱の品質、歩留、生産性を良好に確保し、コストを低減
し、安定した焼結操業を行なうことが可能となる、焼結
機への原料供給方法及び装置を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
課題を解決するために、焼結機パレットへの焼結原料供
給用サージホッパーの下部に設けられたロールフィーダ
ーの外円周面、及びロールのフランジ内側周面に、焼結
原料が強固に固着するメカニズムの解明及びその固着防
止対策について、鋭意試験・検討を重ね、下記知見を得
た。

【００１９】焼結原料がロール及びそのフランジに強固
に固着するのは、ロール及びそのフランジが配設されて
いる部位の雰囲気条件が、これらが焼結鉱製造上の機能
を発揮するために、高温、高湿度、且つ高濃度の焼結原
料粉塵雰囲気にあることに起因する。ここで焼結原料か
ら発生する粉塵成分の主成分中には、生石灰、石灰石粉
及び鉱石粉等、並びに水分が含まれている。従って、高
温下においては生石灰及び水分がバインダーとなって、
鉱石粉粒及び石灰石粉粒を強固な結合組織体に形成させ
ると同時に、ロール及びそのフランジ表面がこの結合組
織体の形成サイトとして作用する。こうして、ロール及
びそのフランジ表面に、焼結原料を起源とする極めて強
固な固着体が形成されることが明らかとなった。更に、
この固着体の形成は、原料の押付力が最も強く作用する
フランジとロールとの交叉する線を起点に始まり、その
形成反応の時間の経過と共に強固となり、しかもその成
長が促進される。こうして、ロール及びそのフランジへ
の固着物の除去は、その形成時間の経過につれて一層困
難となることがわかった。

【００２０】従って、かかる固着物層のロール及びその
フランジ表面への形成問題を解消するためには、（１）
強固な固着層が形成される要因を排除するか、あるい
は、（２）付着層が強固なものに変質し成長する以前
に、その発芽状態にある付着層を除去しなければならな
いことに着眼した。

【００２１】但し、上記（１）あるいは（２）項の対策
を講ずるに際し、ロールの外円周面を磨耗させたり、偏
磨耗させたりしてはならなず、更に、その外円周面を局
部的を欠損させたり、傷を発生させてはならない。

【００２２】このように、今回の新たに発生した問題点
は、先行技術１におけるように、ロールの外円周面に付
着した焼結原料を、間欠的に固着層除去用スクレーパー
で除去したのでは、この発明の課題解決は困難であるこ
との他に、ロールのフランジの内側周面にも焼結原料が
強固に固着することがわかり、この固着物をも除去する
のではなく、如何にして固着するのを防止するかの解決
策が必要となったことである。

【００２３】本発明者等は、上述した問題点を解決する
ための条件を満たす手段を検討し、操業試験を行なった
結果、下記（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）： （ａ）ロールに対して損傷を与えない材料で構成された
接触部材で、ロールの外円周面を常時軽く押し付けて擦
る方法、ないし、ロールに強固な焼結原料固着層が形成
される前の、容易に除去可能な付着段階で、ロールに対
して損傷を与えない材料で構成された接触部材を、ロー
ルの外円周面に接触しない程度に近接した位置に保持し
て、ごく初期段階の原料付着層を除去する方法、（ｂ）
ロールのフランジ内側周面に対して、上記（ａ）の方法
に準じた手段を講ずる方法、及び、（ｃ）ロールあるい
はそのフランジの内側周面の雰囲気条件を、焼結原料の
固着層形成が抑止されるように改善する、その代表例と
して、ロールあるいはそのフランジの内側周面をエアパ
ージ等ガスパージにより、固着層形成の雰囲気条件を解
消する方法、の３通りの方法を、適切に組み込むことが
効果的であるこがわかった。

【００２４】この発明は、上記知見及び着想等に基づき
なされたものであり、その要旨は次の通りである。

【００２５】請求項１記載の発明に係る焼結機への原料
供給方法は、焼結原料供給用のサージホッパーから焼結
機のパレットへ連続的に供給される焼結原料を、ロール
フィーダーを介してそのパレット内部に供給する方法に
おいて、上記焼結原料が上記ロールフィーダーのロール
胴長両端部からその外側へ逸流落下するのを防止する手
段を設けて、その焼結原料を上記ロールフィーダーを介
して鉛直方向に落下させ、更に、この焼結原料の逸流落
下防止手段の内側面へ焼結原料が固着するのを防止する
手段と、上記ロール胴長両端部近傍のロール外周表面へ
上記焼結原料が固着するのを防止する手段とを設けて、
上記焼結機のパレット内部に装入される焼結原料の層厚
さを制御することに特徴を有するものである。

【００２６】請求項２記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、サージホッパーから焼結機のパレットへ焼
結原料を連続的に供給する水平に設置されたロールを備
えたロールフィーダーを装備した焼結機への原料供給装
置において、そのロール胴長両端部のそれぞれに、当該
ロール両端部からの焼結原料落下防止用の堰止め部材が
形成されており、そして、当該各堰止め部材の内側面へ
の原料固着層の形成を防止するために当該各堰止め部材
の内側面方向にパージガスが噴射するガスパージ装置が
設けられ、且つ、当該ロールの外円周表面への原料固着
層の形成を防止ないし除去するための原料固着防止装置
が設けられていることに特徴を有するものである。

【００２７】請求項３記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、サージホッパーから焼結機のパレットへ焼
結原料を連続的に供給する水平に設置されたロールを備
えたロールフィーダーを装備した焼結機への原料供給装
置において、そのロール胴長両端部のそれぞれに、当該
ロール両端部からの焼結原料落下防止用の堰止め部材が
形成されており、そして、当該各堰止め部材の内側面及
び当該ロールの外円周表面への、原料固着層の形成を防
止ないし除去するための原料固着防止装置が設けられて
いることに特徴を有するものである。

【００２８】請求項４記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、請求項２又は請求項３記載の発明におい
て、上記ロール胴長両端部に設けられた堰止め部材がフ
ランジで構成されていることに特徴を有するものであ
る。

【００２９】請求項５記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、請求項２、請求項３又は請求項４記載の発
明において、上記原料固着防止装置にはスクレーパーが
備えられており、そのスクレーパーは上記原料固着層の
形成を防止又は除去すべき場所に摺動ないし近接するよ
うに構成されていることに特徴を有するものである。。

【００３０】請求項６記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、請求項３記載の発明に、更に請求項２記載
のガスパージ装置が付加して設けられていることに特徴
を有するものである。

【００３１】請求項７記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、請求項６記載の発明において、上記ロール
胴長両端部に設けられた堰止め部材がフランジで構成さ
れており、上記固着防止装置が請求項５記載の構成を有
するスクレーパーからなることに特徴を有するものであ
る。

【００３２】請求項８記載の発明に係る焼結機への原料
供給装置は、請求項５又は請求項７記載の発明におい
て、上記スクレーパーが、少なくとも上記原料固着層の
形成を防止又は除去すべき場所に摺動ないし近接する部
位は、硬質合成樹脂で構成されていることに特徴を有す
るものである。

【００３３】

【発明の実施の形態】次に、この発明に係る実施形態を
説明する。

【００３４】図２に、この発明による焼結機への原料供
給方法を実施するのに適した望ましい装置例の概略斜視
図を示し、図３に、その概略正面断面図を示す。図２、
図３において、１は焼結原料、２はサージホッパー、３
はロールフィーダーであり、ロール３ａの両端部にフラ
ンジ３ｂが設けられており、４は分割型の切出しゲー
ト、５は装入シュート、６は焼結原料１が装入されるパ
レット、そして７はパレット６内に形成された焼結原料
層である。

【００３５】高炉装入原料としての焼結鉱製造用の粉粒
状焼結原料１を、サージホッパー２の底部から、ロール
フィーダー３により連続的に切り出す。焼結原料１の切
出しに際しては、パレット６幅方向に均一厚の焼結原料
層７を形成させるために、切出しゲート４はその幅方向
に数分割された分割型のゲートを用い、この切出しゲー
ト４とロール３ａとの間隙を調節し、焼結原料１の切出
し量を調節しつつ装入シュート５を経てパレット６に装
入して、焼結原料の充填堆積層である焼結原料層７を形
成させる。

【００３６】ロールフィーダー３には、そのロール３ａ
の胴長両端部に適切な高さを有するフランジ３ｂが設け
られており、これにより、ロール３ａの端部近傍と切出
しゲートの端部近傍との間隙から焼結原料１３（図１１
参照）がロール３ａの端部から外側へ逸流落下しようと
する現象を食い止めて装入シュート５上に落下させ、パ
レット６端部近傍の焼結原料層７の厚さδ−γ（但し、
γ：床敷層６０の厚さで、操業上一定の厚さ，δ：焼結
原料層厚さ＋床敷層６０の厚さ）が薄くなるのを防止す
る。焼結原料層７の厚さδ−γは通常、４００〜６００
ｍｍ程度、床敷層６０の厚さは通常、４０〜５０ｍｍ程
度にする。

【００３７】このように、この発明においては、ロール
３ａの両端部においては、焼結原料の切出し流れの幅が
外側に逸流し拡大するのを防止するために、フランジ３
ｂにより拘束する条件を設けている。

【００３８】一方、この焼結原料切出し空間の雰囲気条
件は、前述した通り、高濃度の焼結原料粉の浮遊状態
で、高温・高湿度である。これら両条件の影響を受け
て、ロール３ａ外円周面の両端部、及びフランジ３ｂの
内側周面には、焼結原料が強固に固着・成長する。

【００３９】そこで、この発明においてはこのような原
料固着層がその生成サイトに生成するのを始めから阻止
するために、図２、図３に示すように、原料固着防止装
置１４を設けている。原料固着防止装置１４の主な構成
物は、固着防止スクレーパー１５並びにこれを作動させ
る前後方向回動機構１８及び横方向押付機構１９であ
る。そして、この原料固着防止装置１４は、従来技術の
ように、「初期の原料固着層の生成・成長を容認し、そ
の原料固着層の形成により、サージホッパー２からの切
出し量がその幅方向で不均一となってパレット６幅方向
の焼結原料層７の厚さδ−γが不均一になるのを防止す
るために、適切なタイミングでその許容範囲内の厚さの
原料固着層を、スクレーパー等で除去する」という発想
のものではない。即ち、「原料固着層そのものの生成
を、初期段階から阻止すること」を目指すものである。
こうして、ロール３ａ外円周面の両端部、及びフランジ
３ｂの内側周面に強固に固着する原料層（この発明にお
いて「原料固着層」という）の形成防止を前提条件と
し、当該部位に付着することをすら防止することができ
れば、パレット６幅方向に均一厚さの焼結原料層７を形
成させる点に関して、飛躍的な技術向上となる。

【００４０】上記原料固着防止効果を発揮させるため
に、原料固着防止装置の構成のかなめとして、固着層形
成防止用のスクレーパーを構成要素としている。

【００４１】図４に、固着防止スクレーパー１５の要部
詳細及びこれとロール３ａとの位置関係を説明する模式
的斜視図を示す。図２、図３及び図４を用いて原料固着
防止装置１４の機能を説明する。

【００４２】固着防止スクレーパー１５には、初期段階
において付着しようとする原料さえをも排除するため
に、ロール３ａ端部の外円周面の所定区間長に常時軽く
接触し得る正面摺動部１６と、フランジ３ｂの内側周面
に常時軽く接触し得る側面摺動部１７との両部位が設け
られて（図４参照）、固着防止スクレーパー１５は、一
体部品として原料固着防止装置１４の一部を構成してい
る。この固着防止スクレーパー１５は、回動軸１４ａに
連結され、軸受け１４ｂ及びレバー１４ｃを介して前後
方向回動機構１８に連結されており、前後方向回動機構
１８の作動により、正面摺動部１６がロール３ａ端部の
外円周面に軽く接触する位置まで前進してこれに摺動
し、ロール３ａ端部の外円周面への原料固着層の生成を
防止する。更に、回動軸１４ａの一端部には、横方向押
付機構１９が連結されている（図２又は図３参照）。横
方向押付機構１９は、回動軸１４ａをその軸芯方向に微
調整移動させて、側面摺動部１７がロール３ａのフラン
ジ３ｂ内側周面に軽く接触する位置まで横行前進し、そ
の内側周面に摺動し、フランジ３ｂの内側周面への原料
固着層の生成を防止する機能を有するものである。横方
向押付機構１９は、回動軸１４ａの一端部に連結部１４
ｄを介して固着防止スクレーパー１５とその付帯部品及
び前後方向回動機構１８を一体的に横方向へ移動させる
ように構成されている。

【００４３】固着防止スクレーパー１５は上述した通り
の動作をするので、正面摺動部１６の構成としては、少
なくとも図４中、線分ＡＢがロール３ａの胴長方向に平
行であって、線分ＡＢを含む稜線から成るか、ないしは
線分ＡＢを含みこれに連続する面から成っていれば、そ
の機能を発揮する。同様に、側面摺動部１７の構成とし
ては、少なくとも図４中、線分ＢＣがフランジ３ｂの内
側周面に平行であって、線分ＢＣを含む稜線から成る
か、ないしは線分ＢＣを含みこれに連続する面から成っ
ていれば、その機能を発揮する。但し、線分ＡＢ及び線
分ＢＣの長さは、それぞれ、図１に示した焼結原料の強
固な固着層１０の形成領域１０１の寸法ｗ及びｈの大き
さを考慮して決定する。

【００４４】このように原料固着防止装置１４は構成さ
れているので、高温、高湿度、且つ高濃度焼結原料粉の
雰囲気に曝されていても、ロール３ａ外円周面の両端
部、及びフランジ３ｂの内側周面に、原料固着層が生成
するのを初期段階から阻止することができる。

【００４５】なお、固着防止スクレーパー１５は、必ず
しも上記のような正面摺動部１６と側面摺動部１７とが
設けられた一体部品で構成されていなくても良い。正面
摺動部が設けられた一方の固着防止スクレーパーと、側
面摺動部が設けられた他方の固着防止スクレーパーとに
分かれて、それぞれの固着防止スクレーパーが、適切な
前後方向回動機構及び横方向押付機構に連結されていて
も、上記固着防止スクレーパー１５と同様の機能を発揮
し得るように構成されていればよい。

【００４６】次に、上述した固着防止スクレーパー１５
の材質について述べる。固着防止スクレーパー１５がロ
ール３ａ端部の外円周面あるいはフランジ３ｂの内側周
面と軽く接触摺動して、これらの表面への焼結原料付着
を防止する際に、ロール３ａの外円周面やフランジ３ｂ
の内側周面を異常磨耗させたり、欠損させてはならない
と同時に、固着防止スクレーパー１５の耐用期間も確保
しなければならない。更に、固着防止スクレーパー１５
自身への原料固着層防止性能も必要である。これらの観
点から、固着防止スクレーパー１５の少なくとも正面摺
動部１６と側面摺動部１７との構成材料は、上記要件を
満たすものであることが重要である。かかる材料とし
て、例えば、硬質合成樹脂材料が望ましく、具体的には
ウレタン系合成樹脂、フッ素樹脂、ナイロン及びポリプ
ロピレン等が適している。このような材料で正面摺動部
１６及び側面摺動部１７の所要表面部位をライニングす
る方法、あるいはそれらの材料で少なくとも正面摺動部
１６及び側面摺動部１７を構成してもよい。

【００４７】図５に、この発明による焼結機への原料供
給方法を実施するのに適した、一層望ましい装置例の概
略正面断面図を示す。この実施形態は、上述した「原料
固着防止効果」を一層発揮させるために、図２（概略斜
視図）及び図３（概略正面断面図）に示した原料固着防
止装置に、更に、ガスパージ装置を付加して設けたもの
であり、これにより、特にロール３ａのフランジ３ｂの
内側周面への原料固着層の形成を防止しようとするもの
である。

【００４８】図６に、そのガスパージ装置と原料固着防
止装置との拡大模式的斜視図を示す。図５及び図６にお
いて、２０はガスパージ装置であり、そして２１はガス
ノズルである。

【００４９】ガスパージ装置２０は、圧力ガス供給源及
びガス供給制御機構（いずれも図示省略。常用設備でよ
い）、ガス配管２２並びにガスノズル２１からなる。ガ
スノズル２１の噴射口２１ａ設置位置及びガス噴射方向
は、フランジ３ｂの内側でフランジ３ｂ軸線より低く、
フランジ３ｂ最下端よりも高く、且つ固着防止スクレー
パー１５の上側にあって、フランジ３ｂの付け根方向に
向け、斜め上方に向けて設けられている。噴射口２１ａ
からガス２３が噴射されると、ガス２３の主流はフラン
ジ３ｂ内側周面に沿って上昇する。こうして、フランジ
３ｂの内側周面の雰囲気は、高温、高湿度、且つ高濃度
焼結原料粉塵状態から、比較的清浄で室温程度且つ低湿
度の良好な雰囲気に改善され、保持されるので、フラン
ジ３ｂの内側周面への原料固着層の形成防止効果が一段
と向上する。なお、使用ガスには空気を用い、ガスコス
トを下げる。また、上記方法によるガスパージは、ロー
ル３ａ端部の外円周面への原料固着層の形成防止にも大
きく寄与する。

【００５０】このようにして、図５及び図６に示した装
置を用いたこの発明の実施形態によれば、原料固着防止
装置１４の作用にガスパージ装置の作用が加わって、ロ
ール３ａ端部の外円周面及びフランジ３ｂの内側周面へ
の焼結原料の固着防止効果は一層向上する。

【００５１】

【実施例】この発明を実施例により更に詳しく説明す
る。この発明の範囲内にある焼結機への原料供給装置を
用いた焼結操業試験におけるこの発明の実施例、及びこ
の発明の範囲外にある焼結操業試験における比較例につ
いて、両者を比較しつつ述べる。

【００５２】実施例においては、図５及び図６に示した
装置を用い、サージホッパー２から焼結原料１を切り出
した。焼結原料１の切出しは、原料固着防止装置１４及
びガスパージ装置２０が装備されたフランジ３ｂ付きロ
ールフィーダー３、及び分割型の切出しゲート４を用い
て行ない、装入シュート５を介して焼結機のパレット６
に連続的に焼結原料１を装入して焼結原料層７を形成さ
せた。なお、比較例においては、フランジ３ｂ付きロー
ルフィーダー３を用い、原料固着防止装置１４及びガス
パージ装置２０のいずれをも装備せずに焼結原料１を切
り出し、パレット６に焼結原料層７を形成させた。

【００５３】ロール３ａの外径（Ｄ）：１３００ｍｍ、
フランジ間胴長：５．１ｍ、フランジ３ｂの高さ：１０
０ｍｍ、原料固着防止装置１４の固着防止スクレーパー
１５の正面摺動部１６の幅（線分ＡＢの長さ）＝３００
ｍｍ、側面摺動部１７の長さ（線分ＢＣの長さ）＝６０
ｍｍとした。正面摺動部１６及び側面摺動部１７には、
ウレタン系合成樹脂をライニングした。一方、ガスパー
ジ装置２０のガスノズル２１から ４．０ｋｇ／ｃｍ²
の圧縮空気をフランジ３ｂの付け根に向けて噴射させ
た。表１に、実施例及び比較例の試験における主な設備
・操業条件を示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】上記設備・操業条件による実施例及び比較
例の試験において、操業安定性試験として、パレットサ
イドウォール近傍の荷切れの発生回数の測定、パレット
幅方向の焼結原料層厚さの分布測定、及びパレットのグ
レート下における排ガス温度の測定を行ない、また、操
業成績試験として、焼結返鉱原単位、焼結鉱成品の歩
留、及び生産率の各調査を行なった。

【００５６】表２並びに図７及び図８に、実施例及び比
較例の上記各種試験及び調査の結果を示す。図７及び図
８の焼結原料層厚さ及び廃ガス温度の測定結果は、１時
間の測定における平均値で示している。

【００５７】

【表２】

【００５８】上記試験結果によれば、この発明により、
パレットへの焼結原料装入の荷切れ発生が皆無となり、
サージホッパーからの焼結原料切出しの操業安定性が確
保された。そして、図７よりパレット幅方向の焼結原料
層の厚さが均一化され、その結果、図８よりパレット下
部での幅方向ヒートパターンが安定し改善された。これ
により、焼結鉱の品質向上にも寄与する。

【００５９】一方、表２によれば、上記改善効果を受け
て、返鉱原単位の低減による歩留が向上し、これに伴な
い、焼結鉱生産率が０．０３ｔ／ｍ²／ｈｒ向上した。

【００６０】

【発明の効果】この発明によれば、サージホッパーから
焼結機パレットへ焼結原料を供給するときに使用される
ロールの外円周面及びロールフランジの内側に付着・成
長し、やがて強固に固着して容易に除去できない焼結原
料の固着層の形成を防止することができる。その結果、
焼結機のパレット幅方向に対する焼結原料層の厚さを制
御することができる。特に、パレット幅端部に装入され
た焼結原料層の厚さが薄くならないように、パレット幅
中央部と同程度の厚さに分布させることができる。かく
して、パレット幅方向全域にわたり、焼結原料の溶融・
焼結反応を均一に且つ十分に進行させることが可能とな
るので、焼結鉱の品質、歩留、生産性を良好に確保する
ことができ、従って、焼結鉱製造コストを低減させ得る
と共に、安定した焼結操業を行なうことが可能となる。
このような焼結機への原料供給方法及び装置を提供する
ことができ、工業上有益な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼結機への原料供給装置において、ロールフィ
ーダーのロールにフランジ付きロールを用いた場合に、
焼結原料の固着層が形成される部位の調査結果例を説明
する模式図である。

【図２】この発明による焼結機への原料供給方法を実施
するのに適した望ましい装置例の概略斜視図である。

【図３】図２の概略正面断面図である。

【図４】この発明に係る原料供給装置の原料固着防止装
置の主要構成物である、固着防止スクレーパーの要部詳
細及びこれとロールとの位置関係を説明する模式的斜視
図を示す

【図５】この発明による焼結機への原料供給方法を実施
するのに適した、一層望ましい装置例の概略正面断面図
である。

【図６】この発明に係る原料供給装置の重要構成要素で
ある、ガスパージ装置と原料固着防止装置との拡大模式
的斜視図である。

【図７】焼結機パレット幅方向の焼結原料層厚さの分布
を、実施例と比較例とで比較するグラフである。

【図８】焼結機パレットのグレート下における排ガス温
度の分布パターンを、実施例と比較例とで比較するグラ
フである。

【図９】高炉原料としての焼結鉱製造装置において、焼
結原料をサージホッパーから焼結機パレットに装入する
従来の焼結原料装入装置を説明する模式的斜視図及びパ
レット移動方向の概略縦断面図である。

【図１０】従来の焼結原料装入装置を用いた場合に、パ
レット内の焼結原料層が薄くなった状態を説明する概略
正面断面図である。

【図１１】焼結原料装入装置のロールへの付着原料を除
去するための従来技術を説明する概略斜視図である。

【図１２】従来の焼結原料装入装置のロール端部から、
焼結原料が逸流落下する状況を説明する概略正面断面図
である。

【符号の説明】

１ 焼結原料 １’焼結原料（ロールフィーダーで切出し中） ２ サージホッパー ３ ロールフィーダー ３ａ ロール ３ｂ フランジ ４ 切出しゲート ５ 装入シュート ６ パレット ６０ 床敷層 ７ 焼結原料層 ８ ロール外円周面の原料付着領域 ９ パレット内焼結原料層の薄い領域 １０ 焼結原料の強固な固着層（フランジ付きロール） １０１ 固着層１０の形成領域 １１ 固着層除去用スクレーパー １２ 押付機構 １２ａ 回動軸 １２ｂ 軸受け １２ｃ レバー １２ｄ 連結部 １３ 逸流・落下原料 １４ 原料固着防止装置 １４ａ 回動軸 １４ｂ 軸受け １４ｃ レバー １４ｄ 連結部 １５ 固着防止スクレーパー １６ 正面摺動部 １７ 側面摺動部 １８ 前後方向回動機構 １９ 横方向押付機構 ２０ ガスパージ装置 ２１ ガスノズル ２１ａ ガス噴射口 ２２ ガス配管 ２３ ガス Ｄ ロールの外径

フロントページの続き (72)発明者 桑原 明信 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 BA02 CA41 GB01 HA01

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結原料供給用のサージホッパーから焼
   結機のパレットへ連続的に供給される焼結原料を、ロー
   ルフィーダーを介して当該パレット内部に供給する方法
   において、 当該焼結原料が当該ロールフィーダーのロール胴長両端
   部からその外側へ逸流落下するのを防止する手段を設け
   て、当該焼結原料を当該ロールフィーダーを介して鉛直
   方向に落下させ、更に、前記焼結原料の逸流落下防止手
   段の内側面へ当該焼結原料が固着するのを防止する手段
   と、前記ロール胴長両端部近傍のロール外周表面へ当該
   焼結原料が固着するのを防止する手段とを設けて、前記
   焼結機のパレット内部に装入される焼結原料の層厚さを
   制御することを特徴とする焼結機への原料供給方法。
2. 【請求項２】 サージホッパーから焼結機のパレットへ
   焼結原料を連続的に供給する水平に設置されたロールを
   備えたロールフィーダーを装備した焼結機への原料供給
   装置において、 当該ロール胴長両端部のそれぞれに当該ロール両端部か
   らの焼結原料落下防止用の堰止め部材が形成されてお
   り、そして、当該各堰止め部材の内側面への原料固着層
   の形成を防止するために当該各堰止め部材の内側面方向
   にパージガスが噴射するガスパージ装置が設けられ、且
   つ、当該ロールの外円周表面への原料固着層の形成を防
   止ないし除去するための原料固着防止装置が設けられて
   いることを特徴とする焼結機への原料供給装置。
3. 【請求項３】 サージホッパーから焼結機のパレットへ
   焼結原料を連続的に供給する水平に設置されたロールを
   備えたロールフィーダーを装備した焼結機への原料供給
   装置において、 当該ロール胴長両端部のそれぞれに当該ロール両端部か
   らの焼結原料落下防止用の堰止め部材が形成されてお
   り、そして、当該各堰止め部材の内側面及び当該ロール
   の外円周表面への、原料固着層の形成を防止ないし除去
   するための原料固着防止装置が設けられていることを特
   徴とする焼結機への原料供給装置。
4. 【請求項４】 前記ロール胴長両端部に設けられた堰止
   め部材はフランジで構成されていることを特徴とする、
   請求項２又は請求項３記載の焼結機への原料供給装置。
5. 【請求項５】 前記原料固着防止装置にはスクレーパー
   が備えられており、当該スクレーパーは前記原料固着層
   の形成を防止又は除去すべき場所に摺動ないし近接する
   ように構成されていることを特徴とする、請求項２、請
   求項３又は請求項４記載の焼結機への原料供給装置。
6. 【請求項６】 請求項３記載の焼結機への原料供給装置
   に、更に請求項２記載のガスパージ装置が付加して設け
   られていることを特徴とする焼結機への原料供給装置。
7. 【請求項７】 前記ロール胴長両端部に設けられた堰止
   め部材は、フランジで構成されており、前記固着防止装
   置は請求項５記載の構成を有するスクレーパーからなる
   ことを特徴とする、請求項６記載の焼結機への原料供給
   装置。
8. 【請求項８】 前記スクレーパーは、少なくとも前記原
   料固着層の形成を防止又は除去すべき場所に摺動ないし
   近接する部位が、硬質合成樹脂で構成されていることを
   特徴とする、請求項５又は請求項７記載の焼結機への原
   料供給装置。