JP2005138919A - 耐火材連続配合混合定量供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２種以上の耐火材を連続的に定率配合し、均一混合しながら定量供給できる小型化した装置を提供する。
【解決手段】投入ホッパー２１の下部出口に設けるスクリュー２３を、前記投入ホッパーの下部出口に相当する部分のブレード間隔を、材料送り方向の上流から下流に向かって順次広くなるように構成した漸増ピッチ小径スクリュー部３１と、該漸増ピッチ小径スクリュー部３１からの材料排出量を規制するための定量供給筒部３９（同一ピッチ小径スクリュー部２５）と、前記漸増ピッチ小径スクリュー部よりスクリュー径が大きく、かつブレード間隔が漸増ピッチ小径スクリュー部の下流端部のブレード間隔と同等以上で一定である定ピッチ大径スクリュー部３４とを１本のスクリュー軸に列設して構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐火材を施工する工事現場で、簡易な機構でありながら２種以上の耐火材または耐火物混入材を、任意な比率で連続して配合かつ混合が行なえる連続配合混合定量供給装置に関する。

近年、耐火物を使用する工場等において発生する使用済み耐火物（定型レンガおよび不定形耐火材の解体物）の処理方法の１つとして、使用済み耐火物を破砕整粒して再生骨材（以後、リサイクル材という）とし、これを流し込み耐火材や吹付け耐火材（以後、キャスタブル材という）に一定比率で混入することにより、使用済み耐火物の有効利用と廃棄物低減対策に寄与させることが広く行なわれている。

しかし、リサイクル材を混入しても耐火材としての要求性能は満足しなければならないので、該耐火材の要求性能を保つためには、混入比率や配合粒度が規定範囲に入るように管理する必要がある。したがって、本来は使用済み耐火物を耐火材製造工場で破砕整粒してリサイクル材とし、これとキャスタブル材とを要求性能に合わせて配合して製造するべきであるが、それでは使用済み耐火物を発生工場と製造工場を往復させることとなり、これがコストアップ要因となってリサイクル材利用のメリットがなくなる。

そこで、耐火材としての性能に影響する配合比に多少のばらつきがあっても実用上は差し支えしないことをも勘案し、コストダウンと廃棄物低減対策に寄与するために、使用済み耐火物発生工場で破砕整粒されたリサイクル材を耐火材工事の作業現場でキャスタブル材に混入する方法がとられている。しかし、この方法を実施するには、作業現場にリサイクル材の計量装置、キャスタブル材とリサイクル材の混合装置、混合材料の搬送装置等の機器が必要となり、その結果、工事用の機器が多くなって現場作業が煩雑であった。特に吹付け耐火材の施工では、完全混合された材料を吹付け装置に連続供給する必要があるので、これらの工事用の機器を配置するための作業面積が広く必要であった。

最近、ユニット化された１台の装置でキャスタブル材とリサイクル材を連続的に定率配合、混合、搬送を行う装置（例えば、特開２００３−１８５３４９号公報参照）が提供されて、作業の能率向上に寄与している。

図５はこのような従来装置の構成を示す概略図である。同図に示すように従来装置の主要部は、耐火材を投入する材料投入ホッパー１と、材料投入ホッパー内でリサイクル材とキャスタブル材の投入エリアを“Ａ”と“Ｂ”に分け、かつ各材料の配合比を変えられる可動式の仕切り板２と、材料投入ホッパーの下部出口で耐火材を定率配合で切出す手段（切出し配合スクリュー）３と、切出された材料を均一混合しながら搬送する手段（混合搬送スクリュー）４により構成されている。これらの切出し配合スクリュー３と混合搬送スクリュー４は、それぞれベアリング８によって回転自在に支持され、それぞれが個別のモーター（図示せず）により駆動される。

このように構成された装置での各材料の流れは、材料投入ホッパー１の下部の切出し配合スクリュー３が回転することにより、例えば材料投入ホッパー１内のエリア“Ａ”に投入されたキャスタブル材と、エリア“Ｂ”に投入されたリサイクル材は、仕切り板２によって設定された各エリアの出口長さの比率で、切出し配合スクリュー３の内部に落下するように設定されている。一定比率で切出し配合スクリュー３内に入った各材料は、切出し配合スクリュー３の回転によって配合スクリュートラフ５を経てトラフ出口６まで送られ、混合搬送スクリュー４内に落下する。

各材料（キャスタブル材およびリサイクル材）は、切出し配合スクリュー３から混合搬送スクリュー４内に落下する際に反転混合され、さらに混合搬送スクリュー４内を材料排出口７まで搬送されるまでの間に混合が促進されて均質となり、材料排出口７から排出される。そして、材料排出口７から排出された混合耐火材は、それぞれの施工方法に従って混練ミキサー（図示せず）または吹付け機（図示せず）に供給されて、耐火壁として築造される。
特開２００３−１８５３４９号公報

このように、従来装置の主要部は、キャスタブル材とリサイクル材を一定比率で材料投入ホッパーから切出す工程と、一定の配合比率で切出された材料を材料投入ホッパー下部から混合搬送スクリューまで搬送する工程と、一定配合された材料を均質混合しながら搬送し材料出口から排出する工程とで構成されている。

しかしながら、このような従来装置の問題点の一つは、材料投入ホッパー１の下部出口に設けられた切出し配合スクリュー３のスクリューブレード９が一定間隔で設けられているために、材料投入ホッパー１から落下する材料は切出し配合スクリュー３の上流部分でスクリューブレード９間のスペースのほとんどに充満されてしまい、下流部分ではスクリューブレード９間に材料が落下する余地がなくなり、材料がスクリューブレード９間に落下できないという特性にある。

したがって、材料投入ホッパー１内の各エリアの出口長さを、仕切り板２によってあらかじめ規定された混合比と同じ比率で設定しても、前記特性のために一定の配合比率で各材料を材料投入ホッパー１から排出させることができないので、それぞれの材料の特性や配合比率、ホッパーの排出能力等によって個別に搬送試験を行い、その結果に基づいてあらかじめ規定した各材料の配合比率が維持できるように仕切り板２の位置を調整して、規定配合比を確認する作業が必要であった。

また、他の問題点として、この装置はその構成上前記のように材料搬送部分が切出し配合スクリュー３の部分と混合搬送スクリュー４の部分の２段階で構成され、リサイクル材とキャスタブル材とを定率配合する工程と混合および搬送する工程とが分割されているために、装置全体が大型になると共に、切出し配合スクリュー３の部分と混合搬送スクリュー４の部分との接続部で材料を落下反転させるために装置の高さが高くなって、作業性が低下するという欠点があった。

本発明は、このような装置の大型化、煩雑さを解消するために、材料を切出し配合するスクリューと切出し配合された材料を混合するスクリューとを同軸に設けた２段式スクリューフィーダーにより、２種以上の耐火材を連続的に定率配合し、均一混合しながら定量供給できる装置の提供を目的とする。

本発明は、前記の目的を達成するためになされたもので、２以上の異なるキャスタブル材、またはリサイクル材とキャスタブル材等を一定割合でスクリューに供給する投入ホッパーと、定率配合で供給された材料を均一混合しながら搬送する１軸２段式のスクリューフィーダーとを組み合わせることにより、簡単な構造の小型装置でありながら投入ホッパーに投入された２以上の材料を連続して定率配合し、均一混合しながら定量供給できる装置を提供する。すなわち、本発明は次の耐火材連続配合混合定量供給装置を提供する。
（１）投入ホッパーと、該投入ホッパーの下部出口に設けられた、Ａ）スクリュー軸とスクリューブレードからなる１本のスクリュー、Ｂ）該スクリューを駆動する手段、Ｃ）前記スクリューを収納する配合トラフ、Ｄ）トラフ出口を有するスクリューフィーダーと、から実質的に構成される耐火材連続配合混合定量供給装置であって、前記スクリューは、前記投入ホッパーの下部出口に相当する部分のスクリューブレード間隔（ピッチ）を、材料送り方向の上流から下流に向かって順次広くなるように構成した漸増ピッチ小径スクリュー部と、該漸増ピッチ小径スクリュー部の最後のピッチと同一ピッチ、同一スクリュー径の同一ピッチ小径スクリュー部と、該同一ピッチ小径スクリュー部よりスクリュー径が大きく、かつピッチが前記同一ピッチ小径スクリュー部のピッチと同等以上の長さで一定である定ピッチ大径スクリュー部と、を材料送り方向の上流から下流に向かって列設して構成され、前記配合トラフは、スクリューの前記同一ピッチ小径スクリュー部に対応する箇所に、前記同一ピッチ小径スクリュー部の１ピッチ相当以上の長さを有し、前記漸増ピッチ小径スクリュー部からの材料排出量を規制するための定量供給筒部を有することを特徴とする耐火材連続配合混合定量供給装置。
（２）投入ホッパーの内部が２種以上の耐火材を投入できるように仕切り板で仕切られており、該仕切り板をスクリュー軸方向に移動させることにより２種以上の耐火材を一定比率で投入ホッパーから供給する上記（１）の耐火材連続配合混合定量供給装置。
（３）定ピッチ大径スクリュー部のスクリュー軸に、複数個の撹拌羽根がスクリューブレードの間に設けられている上記（１）または（２）の耐火材連続配合混合定量供給装置。
（４）撹拌羽根がスクリュー軸の中心軸に対し、スクリュー軸が回転したとき材料を材料送り方向と逆に戻す方向に５°〜４５°傾斜して取り付けられている上記（３）の耐火材連続配合混合定量供給装置。
（５）定ピッチ大径スクリュー部のスクリューブレードと該スクリューブレードの１ピッチ前のスクリューブレードとの間に材料反転板が設けられている上記（１）〜（４）のいずれかの耐火材連続配合混合定量供給装置。
（６）材料反転板がスクリューブレードの外縁部と該スクリューブレードの１ピッチ前のスクリューブレードの外縁部との間をつなぐように設けられている上記（５）の耐火材連続配合混合定量供給装置。
（７）材料反転板は、定ピッチ大径スクリュー部が回転したとき材料をすくい上げる方向に取り付けられており、かつその取付け角度がスクリュー軸に対し前記スクリューが回転したとき材料を戻す方向に傾斜している上記（６）の耐火材連続配合混合定量供給装置。

本発明によれば、内部に可動式仕切り板を設けた投入ホッパーと、１本のスクリュー軸に漸増ピッチ小径スクリュー部と定ピッチ大径スクリュー部を列設したスクリューフィーダーとを組み合わせて構成されているので、比較的小型で簡易な構造の装置でありながら、粒度や性質が異なる耐火材を連続して一定の配合比で切出しながら均一に混合できる配合混合定量供給装置を提供できる。

また、本発明の装置ではスクリューフィーダーの投入ホッパーの下部出口に相当する部分を、スクリューブレードの間隔を材料送り方向の上流から下流に向かって順次広くなるように構成した漸増ピッチ小径スクリュー部としたことにより、投入ホッパーの下部出口の上流側も下流側も均等の比率で材料をスクリューブレード内に供給できるので、投入ホッパー内の下部出口を材料の計画混合比に合わせて仕切り板で区切るだけで、計画した混合比で均一混合された材料が簡単に得られる。

また、漸増ピッチ小径スクリュー部の下流を定ピッチ大径スクリュー部にして、ブレード間容積を漸増ピッチ小径スクリュー部の最後の１ピッチ部分（下流端部）のブレード間容積より大きくすることにより、定ピッチ大径スクリュー部の上半部に撹拌スペースを形成できるので、材料の均一混合性能が上がる。

さらに、定量供給筒部によって漸増ピッチ小径スクリュー部から一定量の材料を定ピッチ大径スクリュー部に供給できるため、一定比率で混合された材料が安定して定ピッチ大径スクリュー部から連続して定量排出されるので、本装置を耐火材工事の後工程の機器（ミキサーまたは吹付け機）と直接接続して施工しても、出来上がった耐火壁の品質にばらつきが生じない。

さらにまた、本装置は１個の投入ホッパーと１本のスクリューフィーダーで構成した簡単な構造のために、装置全体が小型化され、装置の設置面積が小さくて済み、後工程の機器との接続性に優れている。また、装置全体の機構が簡単なため、運転操作が単純化できるとともに、装置の保全管理も従来装置より大幅に簡素化できる。

さらに、本発明の好ましい実施形態において、定ピッチ大径スクリュー部に材料反転板および撹拌羽根を単独で設けるまたは両方を併設することにより撹拌効率を上げ、耐火材料を定ピッチ大径スクリュー部で搬送する間により均一に撹拌し混合できる。

本発明において、混合される２以上の耐火材のうち、通常１つはキャスタブル耐火材の粉粒体、他はこのキャスタブル材に混合される骨材（例えばリサイクル材）等である。しかし、異なる２種類以上のキャスタブル耐火材の混合にも適用でき、混合される対象は異なる２種類以上の耐火材であればよい。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。しかし、本発明はかかる実施例および図面に限定されない。図１は、本発明の好ましい実施形態である、キャスタブル材とリサイクル材とを混合する場合の連続配合混合定量供給装置（本装置）の断面概要図、図２は図１のＡ−Ａ部の断面説明図、図３は図１のＢ−Ｂ部の断面説明図をそれぞれ示す。

本装置は、材料を投入するための投入ホッパー２１の下部出口に、このホッパーから供給される２種類の材料を所定の比率で混合しながら搬送するスクリューフィーダーを設けたもので、その主要部は投入ホッパー２１と、投入ホッパー２１内でキャスタブル材とリサイクル材の投入エリアを“Ａ”と“Ｂ”に分け、かつ各材料の配合比を変えられる可動式の仕切り板２２と、投入ホッパー２１の下部出口において規定配合比で切出された各材料を受けて混合しながら搬送するスクリュー２３と、スクリュー２３に組み込まれ投入ホッパー２１の出口の下流において材料排出量を規制する定量供給筒部３９と、スクリュー２３を支える配合トラフ２４・２６と、配合トラフ２６の末端に設けられ、混合済み材料を排出するためのトラフ出口２７により構成される。

前記スクリュー２３は、投入ホッパー２１の下部出口に相当する部分のスクリューブレード３０の間隔（以下、スクリューブレードの間隔をブレード間隔またはピッチということもある）が、その上流側は狭く下流側に進むに従って一定寸法ずつ広くなる漸増ピッチ小径スクリュー部３１と、前記定量供給筒部３９に相当する部分のスクリューブレード３７のピッチおよびスクリュー径が、該漸増ピッチ小径スクリュー部３１の最後のピッチのスクリューブレードと実質同一である同一ピッチ小径スクリュー部２５と、前記定量供給筒部３９以降に相当する部分のスクリューブレード３３のスクリュー径が、該同一ピッチ小径スクリュー部のスクリュー径より大きく、かつピッチが同一ピッチ小径スクリュー部２５のピッチと同等以上の長さで一定である定ピッチ大径スクリュー部３４とで構成されている。これらの漸増ピッチ小径スクリュー部３１、同一ピッチ小径スクリュー部２５および定ピッチ大径スクリュー部３４は、共通のスクリュー軸２８を有しており、該スクリュー軸２８の両端をベアリング２９で回転自在に配合トラフ２４、２６に支持し、モーター（図示せず）によって回転することにより、スクリュー２３は駆動される。図１において、ａ、ｂ、ｃはスクリュー２３を構成しているこれら漸増ピッチ小径スクリュー部３１、同一ピッチ小径スクリュー部２５（定量供給筒部３９）、定ピッチ大径スクリュー部３４の範囲をそれぞれ示す。

一般に、スクリュー２３では相隣るスクリューブレードの間に形成されるスペースの大きさ、すなわち１ピッチ当たりの容積（以下、ブレード間容積という）によって材料の搬送量が決まる。このブレード間容積は、スクリュー径、ブレード間隔が大きくなるほど増大し、これはスクリュー２３の全体において同じである。ここで、スクリュー径はスクリュー軸２８の径分を除いたスクリューブレードの有効径である。したがって、本装置では漸増ピッチ小径スクリュー部３１のブレード間容積が、投入ホッパー２１の下部出口の上流側から下流側に向かって漸増している。

スクリュー２３の投入ホッパー２１の出口長さに相当する部分ａを、このように漸増ピッチ小径スクリュー部３１で構成することにより、スクリュー２３の始発部（図１の左端部）でスクリューブレード３０の間のスペースに、投入ホッパー２１から供給された材料が充満しても、スクリューが回転して材料が次のピッチに送られると、スクリューブレードの間隔が広くなりブレード間容積が増大するので、広くなったスペースに新たな材料を供給できる。そして、これと同じ動作がその次のピッチでも同時に起きる。したがって、スクリュー２３を回転駆動すると、この動作が漸増ピッチ小径スクリュー部３１の各ピッチで全長にわたって行われるので、投入ホッパー２１の出口の上流側でも下流側でも、漸増ピッチ小径スクリュー部３１は材料をスクリューブレード３０の間のスペースに均等またはほぼ均等に受け入れることができる。その結果、投入ホッパー２１内の各エリア“Ａ”、“Ｂ”の出口長さ比率を、可動式仕切り板２２によってあらかじめ規定された混合比と同じ比率で設定することにより、計画どおりの配合比率の混合材料が投入ホッパー２１の出口から切出される。これにより、ピッチが同一の従来装置において、材料が投入ホッパー２１の出口の上流側で偏ってブレードスペースに供給されるという問題は解消できる。

漸増ピッチ小径スクリュー部３１の下流端部では、スクリューブレード３０の間の材料は規定比率のままで偏在する状態であり均一混合はなされてないが、投入ホッパー２１のホッパー出口３２に隣接して設けられた定量供給筒部３９に入ると、スクリューブレード３０内への新たな材料供給は行なわれないため、漸増ピッチ小径スクリュー部３１から供給される材料の排出量が規制され、定量供給機能が得られる。

この定量供給筒部３９は、主に一定径の配合トラフ２４’とスクリューブレード３７とによって構成することができる。この場合、配合トラフ２４’は筒状をなしており、その下半部は漸増ピッチ小径スクリュー部３１の配合トラフ２４を実質的に延長することにより形成できる。一方、この定量供給筒部３９におけるスクリューブレード３７のスクリュー径およびピッチは、前記したように漸増ピッチ小径スクリュー部３１の最後のピッチにおけるスクリューブレードのスクリュー径およびピッチと実質的に同一である。スクリューブレード３７の径とピッチを、このように漸増ピッチ小径スクリュー部３１の最後のピッチにおけるスクリューブレードと同じにすることにより、定量供給筒部３９におけるブレード間容積と漸増ピッチ小径スクリュー部３１の最後のピッチにおけるブレード間容積とを実質的に同じにできる。したがって、定量供給筒部３９においてピッチは厳密に一定でなくてもよい。また、この定量供給筒部３９の長さｂは、後続の定ピッチ大径スクリュー部３４内への無秩序な材料流れ込みを制御するために、漸増ピッチ小径スクリュー部３１の最後の１ピッチ相当以上の長さにするのが好ましい。ｂの長さをこのように１ピッチ相当以上確保することにより、スクリュー２３の回転中どこでも１以上のブレードが定量供給筒部３９内に常に存在するように構成できるため、前記無秩序な材料流れ込みを防止できる。

前記スクリュー２３の定量供給筒部３９よりも下流の部分は、前記同一ピッチ小径スクリュー部２５よりスクリュー径が大きく、かつピッチが該同一ピッチ小径スクリュー部のピッチと同等以上で一定である定ピッチ大径スクリュー部３４で構成している。本例では、該定ピッチ大径スクリュー部３４のピッチを同一ピッチ小径スクリュー部２５のピッチより長くしているが、ピッチは同一であってもよい。

このようにスクリュー２３の定量供給筒部３９よりも下流の部分を定ピッチ大径スクリュー部３４で構成することにより、そのブレード間容積が定量供給筒部３９における同一ピッチ小径スクリュー部２５のブレード間容積よりも大きくなっているため、同一ピッチ小径スクリュー部２５からスクリューブレード３３間に定量搬入された材料の上方には空間ができる。この空間は定ピッチ大径スクリュー部３４全体（図１のｃ部）に渡って生じ、この空間が材料の反転撹拌スペースとなって撹拌効果が上がる。したがって、所望の撹拌効果を得るためには、充分な反転撹拌スペースを確保することが重要であり、定ピッチ大径スクリュー部３４の好ましいスクリュー径、ピッチの選定により、前記空間の大きさの適正化を図る。特にスクリュー径の増大は撹拌効果が大きい。

さらに、この定ピッチ大径スクリュー部３４には、本装置を小型化しかつ撹拌効果をより大きくして漸増ピッチ小径スクリュー部３１（正確には同一ピッチ小径スクリュー部２５）から送り込まれた材料を素早く均一混合するために、図１〜３に示すように複数個の材料反転板３６と撹拌羽根３５を設けるのが好ましい。この場合、材料反転板３６と撹拌羽根３５の一方だけを設けるだけでも撹拌効果は上がるが、両方を併用すると撹拌効果が一層向上し、材料を定ピッチ大径スクリュー部３４においてより早く撹拌混合できる。また、これらの材料反転板３６と撹拌羽根３５は、通常定ピッチ大径スクリュー部３４の上流側に設けるだけでほぼ目的が達成できるが、より短時間で均一に混合するために定ピッチ大径スクリュー部３４の全体に渡って設けてもよい。さらに、例えば上流側に材料反転板３６、下流側に撹拌羽根３５というように、定ピッチ大径スクリュー部３４の上流側と下流側とで使い分けてもよい。

材料反転板３６は、図１および図２に示す如く複数個（本例では３個）を螺旋状のスクリューブレード３３の周方向に等間隔で配置して、スクリューブレード３３の外縁部にその１ピッチ前のブレード外縁部との間をつなぐように跨設するのが好ましい。このように材料反転板３６をスクリューブレード３３の外縁部に設けることにより、材料反転板３６の撹拌動作を大きくして撹拌効率を上げることができる。材料反転板３６の撹拌効果を更に大きくするために、材料反転板３６をスクリューブレード３３に設ける場合、定ピッチ大径スクリュー部３４の回転によって材料を掬って跳ね上げ、かつ搬送される材料の進行方向（図１参照）と逆方向に戻す方向に取り付けるのが好ましい。具体的には材料反転板３６の板面をスクリューブレード３３の接線方向およびスクリュー軸２８（中心軸３８）に対し一定の角度傾斜して取り付ける。すなわち、材料反転板３６をスクリューブレード３３の接線方向に対し傾斜させることで、材料を掬って跳ね上げる作用が働き、またスクリュー軸２８に対し傾斜させることで、材料を搬送される材料の進行方向と逆方向に戻すように作用させることができる。

この角度は特定されないが、スクリューブレード３３の接線方向に対しては、４５〜１３５°程度が好ましく、またスクリュー軸に対しては５〜４５°程度が好ましい。取付け角度がこの範囲であれば、定ピッチ大径スクリュー部３４が回転したとき、適正量の材料を掬って跳ね上げ、上流側へ戻しながら送給すことができる。材料反転板３６がスクリューブレード３３の接線方向およびスクリュー軸２８に平行に設けられた場合、または取付け角度が前記範囲外の場合には、材料を掬って跳ね上げ、上流側へ戻す作用が弱くなるため撹拌効果が低下する。また、スクリュー軸２８に対する傾斜が大きすぎると、材料を上流側へ戻す作用が強く働き、その進行が妨げられるので好ましくない。なお、図示はしないが材料反転板は本例のように相隣るスクリューブレード間に跨設しないで、スクリューブレード３３の側面に植立てしてもよい。

一方、撹拌羽根３５は図１および図３に示すようにスクリュー軸２８に設けられる。撹拌羽根３５の大きさは特定されないが、スクリューの半径方向長さをスクリューブレード３３の高さの５０％〜１００％、幅をスクリューブレード３３のピッチの１/１０〜１/２の範囲にするのが望ましい。撹拌羽根３５のスクリュー半径方向長さがスクリューブレード３３の高さの５０％未満では充分な撹拌効果が得られず、１００％超ではスクリューブレード３３の高さよりも突き出して配合トラフ２６に干渉してしまう。また、撹拌羽根３５の幅がスクリューブレード３３の間隔の１/１０未満では小さすぎて充分な撹拌効果が得られず、１/２超では混合材料の進行を阻害し、スムーズな材料搬送状態が得られない。

また、撹拌羽根３５の取付け角度は、スクリュー２３の回転によって材料を上流方向に戻す方向に一定角度（返し角“θ”）傾けるのが好ましい。このθとしては図４に示すようにスクリュー軸２８の中心軸３８に対し５°〜４５°程度が好ましい。撹拌羽根３５の取付け角度をこのように材料の進行に若干抵抗を与える傾斜角度にすることにより、偏在する各材料の撹拌効果を高めることができる。取付け角度が材料回転方向と同じ向き（θが９０°）、スクリュー軸２８の中心軸３８と平行（θが０°）またはθが５°未満では、偏在する各材料を均一混合する効果が充分に得られず、またθが４５°超では、混合材料の進行に抵抗を与えすぎてスムーズな材料搬送状態が得られなくなる。

このように、定ピッチ大径スクリュー部３４部に混合材料を均一混合するための材料反転板３６と撹拌羽根３５を設ける場合、それぞれが１箇所だけではスクリューのバランスが悪くなるとともに、撹拌効果が低下し、材料が満足な均一混合状態には達しにくいため、最低でも２個またはそれ以上の数を等間隔で設けるのが望ましい。

本装置はこのように投入ホッパーと１本のスクリュー軸に漸増ピッチ小径スクリュー部と定ピッチ大径スクリュー部とを列設したスクリューとで構成したことにより、装置全体がより小型化され、かつ従来と同等以上の精度で配合比率が安定し、均一混合された材料を連続してトラフ出口２７から定量排出することができる。

図１の本装置を用いて次の耐火材の配合混合性能の確認テストを行った。
（１）実施例１（定量搬送および混合比精度の判定）
粒度の異なる２種の投入耐火材を本装置で混合しながら搬送したとき、投入比率と混合比率の関係、混合比率の安定化度、および搬送量の定量化が得られるかどうかを以下の方法で判定した。

１）試験材料：以下の粒度で構成される耐火材
（混合用テスト材：リサイクル材が入って適正粒度となっている）
粒度Ａ（１．１８ｍｍ以上） １０質量％
粒度Ｂ（１．１８ｍｍ未満） ９０質量％
２）リサイクル材：粒度１．１８〜５ｍｍ
（試験方法）
試験材料から粒度Ａを除き、これを混合対応試験材とした。
混合対応試験材とリサイクル材の規定混合比と、投入ホッパー２１のエリア“Ａ”とエリア“Ｂ”の出口長さの比が同じになるように仕切り板２２をセットし、投入ホッパー２１のエリア“Ａ”に混合対応試験材を、エリア“Ｂ“にリサイクル材をそれぞれ投入して本装置を運転した。

判定試料は、本装置のトラフ出口２７より連続排出される混合材を３０秒ごとに５秒間採取して試料とし、試料に含まれる混合対応試験材とリサイクル材を１．１８ｍｍ目のふるいで粒度Ｂとリサイクル材にふるい分け、その粒度別の比率を測定した。また、各採取試料の質量を測定して単位時間あたりの排出量を算出し、連続供給性能の安定度を判定した。

表１はその結果である。また、従来装置（図５）により同様の試験を行い、表２にその測定結果を併記した。

表1に示したとおり、本装置で実際に２種の材料を連続配合混合した結果は、測定時間が経過しても各試料間の測定値に大きな差はなく、連続供給性能も安定しており、実用上まったく問題のない結果であった。また、表２の従来装置の試験データと比較しても全く遜色がなかった。

（２）実施例２
本発明の装置を吹付け用耐火材に適用するためには、均一に混合された材料が連続供給される必要があるため、本装置から連続排出される混合材を一定時間おきに採取して試料とし、各試料の粒度分布を測定して均一に混合されているかどうかを判定した。

１）試験試料：実施例１の試験で用いたものと同じ
２）リサイクル材混合比：２０質量％
（試験方法）
上記の試験材料と混合比で本装置から連続排出される混合材を、３０秒おきに５秒間採取して測定試料とし、各試料の粒度分布を測定して均一混合性の良否を判定した。表３は、その測定結果である。

表３に示したとおり、採取試料の１回目の粒度分布は計画との差が若干大きいが実用上は問題なく、２回目以降は粒度分布が安定して計画値に非常に近い値を示し、均一に混合された混合材が連続排出されていると判定された。

本発明によれば、内部に可動式仕切り板を設けた投入ホッパーと、漸増ピッチ小径スクリュー部と定ピッチ大径スクリュー部を同軸に列設してなるスクリューとを組み合わせて構成されているので、簡易な装置でありながら、粒度や性質が異なる耐火材を連続して一定の配合比で切出しながら均一に混合し定量排出が可能であり、キャスタブル耐火材の施工に適用できる。

は本発明の好ましい実施形態である耐火材連続配合混合定量供給装置の概略を示す縦断面である。 は図１のＡ−Ａ部の断面図である。 は図１のＢ−Ｂ部の断面図である。 は図１のＡ部の拡大図である。 は従来装置の概略を示す縦断面である。

符号の説明

１：材料投入ホッパー、 ２：可動式仕切り板、
３：切出し配合スクリュー、 ４：混合搬送スクリュー、
５：配合スクリュートラフ、 ６：トラフ出口、
７：材料排出口、 ８：ベアリング、
９：スクリューブレード、
２１：投入ホッパー、 ２２：可動式仕切り板、
２３：スクリュー、 ２４：配合トラフ、
２５：定ピッチ小径スクリュー部、 ２６：配合トラフ、
２７：トラフ出口、 ２８：スクリュー軸、
２９：ベアリング、 ３０：スクリューブレード、
３１：漸増ピッチ小径スクリュー部、 ３２：ホッパー出口、
３３：スクリューブレード、 ３４：定ピッチ大径スクリュー部、
３５：撹拌羽根、 ３６：材料反転板、
３７：スクリューブレード、 ３８：中心軸、
３９：定量供給筒部、

Claims (7)

1. 投入ホッパーと、該投入ホッパーの下部出口に設けられ、Ａ）スクリュー軸とスクリューブレードからなる１本のスクリュー、Ｂ）該スクリューを駆動する手段、Ｃ）前記スクリューを収納する配合トラフ、Ｄ）トラフ出口を有するスクリューフィーダーと、から実質的に構成される耐火材連続配合混合定量供給装置であって、
   前記スクリューは、前記投入ホッパーの下部出口に相当する部分のスクリューブレード間隔（ピッチ）を、材料送り方向の上流から下流に向かって順次広くなるように構成した漸増ピッチ小径スクリュー部と、該漸増ピッチ小径スクリュー部の最後のピッチと同一ピッチ、同一スクリュー径の同一ピッチ小径スクリュー部と、該同一ピッチ小径スクリュー部よりスクリュー径が大きく、かつピッチが前記同一ピッチ小径スクリュー部のピッチと同等以上の長さで一定である定ピッチ大径スクリュー部と、を材料送り方向の上流から下流に向かって列設して構成され、
   前記配合トラフは、スクリューの前記同一ピッチ小径スクリュー部に対応する箇所に、前記同一ピッチ小径スクリュー部の１ピッチ相当以上の長さを有し、前記漸増ピッチ小径スクリュー部からの材料排出量を規制するための定量供給筒部を有することを特徴とする耐火材連続配合混合定量供給装置。
2. 投入ホッパーの内部が２種以上の耐火材を投入できるように仕切り板で仕切られており、該仕切り板をスクリュー軸方向に移動させることにより、２種以上の耐火材を一定比率で投入ホッパーから供給する請求項１に記載の耐火材連続配合混合定量供給装置。
3. 定ピッチ大径スクリュー部のスクリュー軸に、複数個の撹拌羽根がスクリューブレードの間に設けられている請求項１または２に記載の耐火材連続配合混合定量供給装置。
4. 撹拌羽根がスクリュー軸の中心軸に対し、スクリュー軸が回転したとき材料を材料送り方向と逆に戻す方向に５°〜４５°傾斜して取り付けられている請求項３に記載の耐火材連続配合混合定量供給装置。
5. 定ピッチ大径スクリュー部のスクリューブレードと該スクリューブレードの１ピッチ前のスクリューブレードとの間に材料反転板が設けられている請求項１〜４のいずれかに記載の耐火材連続配合混合定量供給装置。
6. 材料反転板がスクリューブレードの外縁部と該スクリューブレードの１ピッチ前のスクリューブレードの外縁部との間をつなぐように設けられている請求項５に記載の耐火材連続配合混合定量供給装置。
7. 材料反転板は、定ピッチ大径スクリュー部が回転したとき材料をすくい上げる方向に取り付けられており、かつその取付け角度がスクリュー軸に対し前記スクリューが回転したとき材料を戻す方向に傾斜している請求項６に記載の耐火材連続配合混合定量供給装置。
   
   
   
   

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