JP2005291567A - 焼結原料の装入装置及び装入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 スクリーン状シュートに付着した付着物を除去し、且つパレット上に適正な原料充填層を形成する。
【解決手段】 パレット幅方向と略平行な複数本のロッドを間隔をおいて並列させることでスクリーン状に構成され、且つ隣接するロッド間の間隔をシュート上部側ほど狭めたスクリーン状シュートを備えた装入装置において、ロッドの両端を保持した状態でパレット幅方向での移動が可能な２組のロッド保持・横行手段を設け、シュート長手方向で並列したロッド又は／及びロッド群を、ロッド毎又は／及びロッド群毎に、前記２組のロッド保持・横行手段に交互に保持させ、スクリーン状シュートの幅方向の少なくとも１箇所には、複数のロッドをシュート長手方向で一体に保持するロッドガイド部材を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、高炉原料として使用される焼結鉱を製造するための焼結機において、移動するパレット上に焼結原料を粒度偏析状態で装入するための原料装入装置及びこの装置を用いた原料装入方法に関する。

高炉の主原料となる焼結鉱の製造設備として、ドワイトロイド式等の無端移動グレート式焼結機が広く使用されている。この焼結機を用いた焼結鉱の製造では、一般に、鉄鉱石にコークス粉と石灰粉等を混合して造粒した焼結原料（以下、単に“原料”という）を、原料装入装置によって連続移動するパレット上に層状に充填装入し、この原料充填層の表面を原料均し機構によって平坦化し且つ充填密度を均一化した後、原料充填層の表面に点火し、焼結工程に入る。ここで、原料充填層の表面の平坦性や充填密度の均一性は、成品焼結鉱の品質や歩留まり、さらには生産性に大きな影響を及ぼす。

上記焼結機における従来の焼結鉱製造プロセスをより具体的に説明すると、まず、約５ｍｍ以下の擬似粒子状の原料（造粒物）を、原料装入装置の装入シュートによってパレット上に装入し、原料充填層を形成する。この原料充填層を上記のように原料均し機構で均した後、点火炉において原料充填層の表層部に含まれるコークス粉に点火する。一方、パレットの下方からブロアで空気を吸引し、原料充填層内のコークス粉を燃焼させながら、上層から下層に向けて鉄鉱石を焼成していく。このような焼成プロセスでは、原料充填層内での良好な通気性が確保されることが操業上重要な要素となる。

原料充填層の通気性を良好にするには、原料充填層内での原料の粒度分布を制御することが有効であり、具体的には、上層側ほど粒度の細かい原料が堆積するような状態になることが好ましい。このような粒度分布を実現するための装置として、図１０に示されるような原料装入装置が知られている（例えば、特許文献１）。この原料装入装置は、ロールフィーダ等の原料供給機構２０の下方に、反パレット移動方向に対して下向きに傾斜した粒度偏析装入用のスクリーン状シュート２１を設けたもので、このスクリーン状シュート２１は、パレット幅方向と平行な多数のロッド２２を間隔をおいて並列させ、且つこれらロッド２２の間隔をシュート上部側ほど狭めた構造を有している。また、上記多数のロッド２２はパレット幅方向の複数箇所で、所定の間隔を保つようにロッド保持部材（図示せず）により一体に保持されている。

このような原料装入装置によれば、原料供給機構２０から払い出されてスクリーン状シュート２１上を滑り落ちる原料は、スクリーン状シュート２１を構成するロッド２２間の間隔がシュート上部側ほど小さいため、ロッド２２間の間隙を通じてパレットＰ上に落下する際に粒度に応じて篩い分け（分級）され、粒度の大きい原料ほどパレットＰの原料装入始端側に装入される。この結果、装入後の原料充填層は上層側ほど原料粒度が細かい粒度偏析した状態となる。
特開平５−１３３５号公報

しかし、このようなスクリーン状シュートを有する装入装置では、焼結原料中の石灰粉やコークス粉等の原料粉がスクリーン状シュート２１のロッド２２に付着してロッド２２間の間隙を閉鎖してしまい、この結果、スクリーン状シュート本来の機能（粒度偏析装入機能）が果たせなくなるという問題がある。
このような問題に対して、特許文献２には、スクリーン状シュートを構成するロッドの長手方向に沿ってスクレーパを往復運動させることによって、ロッドの付着物を掻き落とすようにした装置が提案されている。
特開平８−４２９７７号公報

スクリーン状シュートの幅方向複数箇所には、ロッドを所定の間隔を保つようにシュート長手方向で全ロッドを一体に保持するロッド保持部材が設けられているが、このロッド保持部材の位置では、原料が落下すべきロッド間隙がないため、ロッド保持部材直下の原料充填層は原料充填密度の小さい原料堆積層となりやすい。原料充填層にこのような低密度充填領域が局所的に生じてしまうと、パレット幅方向での原料充填層の通気抵抗にバラツキを生じ、この結果、原料の焼成が不均一となって焼結鉱の歩留まりや生産性にも悪影響を与えてしまう。したがって、ロッド保持部材の設置数はなるべく少なくすることが望ましい。
ここで、特許文献２の装置では、複数のロッド保持部材間にそれぞれスクレーパを設置する必要があるが、このスクレーパは上述したロッド保持部材と同様に、原料の適正な堆積を阻害する部材となる。したがって、特許文献２の装置では、ロッド保持部材直下だけでなく、スクレーパ直下の原料充填層でも低密度充填領域が形成されてしまい、上述したような問題がさらに助長されてしまう問題がある。

したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解消し、スクレーパなどのような特別な掻き取り手段をパレット上方で用いることなく、ロッドに付着した付着物を確実に除去することができ、これによりパレット上に適正な原料充填層を形成することができる原料装入装置及びこの装置を用いた原料装入方法を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明の原料装入装置及び原料装入方法の特徴は、以下のとおりである。
[1] 焼結機のパレット上に焼結原料を供給するための原料供給機構と、該原料供給機構から供給された焼結原料をパレット上に層厚方向で粒度偏析した状態に装入するためのシュートであって、反パレット移動方向に対して下向きに傾斜して設けられるスクリーン状シュートとを備え、該スクリーン状シュートは、パレット幅方向と略平行な複数本のロッドを間隔をおいて並列させることでスクリーン状に構成され、且つ隣接するロッド間の間隔又は／及び隣接する２本以上のロッドからなるロッド群間の間隔をシュート上部側ほど狭めた構成を有する焼結原料の装入装置において、
前記ロッドの両端を保持した状態でパレット幅方向での移動が可能な、２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を設けるとともに、シュート長手方向で並列したロッド又は／及び隣接する２本以上のロッドからなるロッド群を、ロッド毎又は／及びロッド群毎に、前記２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持させ、
スクリーン状シュートの幅方向の少なくとも１箇所には、前記ロッドが挿通するガイド孔を有し、該ガイド孔にロッドをスライド可能に挿通させることで、複数本のロッドをシュート長手方向で一体に保持するロッドガイド部材を設けたことを特徴とする焼結原料の装入装置。

[2] 上記[1]の装入装置において、シュート長手方向で並列したロッド又は／及び隣接する２〜３本のロッドからなるロッド群を、ロッド毎又は／及びロッド群毎に、２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持させたことを特徴とする焼結原料の装入装置。
[3] 上記[1]又は[2]の装入装置において、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2が、それぞれ、パレット幅方向での移動が可能な台車と、該台車の駆動手段とを備えることを特徴とする焼結原料の装入装置。
[4] 上記[1]又は[2]の装入装置において、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2が、それぞれ、パレットの両側位置に配置されるパレット幅方向での移動が可能な１対の台車と、該両台車に設けられるロッド固定手段と、両台車を連結する連結体と、該連結体で連結された両台車を一体的に移動させるための駆動手段とを備えることを特徴とする焼結原料の装入装置。

[5] 上記[1]〜[4]のいずれかの装入装置を用いて焼結機のパレット上に焼結原料を装入する方法であって、
スクリーン状シュートのロッドに付着した付着物を、ロッドをロッドガイド部材に対して移動させることにより、ロッドガイド部材で掻き取り除去する際に、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を反対方向に同時に移動させることを特徴とする焼結原料の装入方法。

本発明の装入装置によれば、スクリーン状シュートのロッドを保持する２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2をパレット幅方向で適宜横行移動させることだけで、ロッドに付着した付着物がロッドガイド部材により掻き取り除去される。本発明装置では、スクレーパなどのような特別な掻き取り手段をパレット上方で用いないため、スクリーン状シュート幅方向での焼結原料の落下状態を均一化でき、これによりパレット幅方向での焼結原料の充填密度を均一にすることができる。
また特に、本発明の原料装入方法によれば、ロッドに付着した付着物をロッドガイド部材で掻き取り除去する際に、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を反対方向に同時に移動させることにより、付着物掻き取りに伴ってロッドガイド部材に作用する曲げ応力をパレット幅方向で均衡させ、ロッドガイド部材に作用する応力負荷を軽減することができる。このためロッドガイド部材の厚さを薄くすることができ、ロッドガイド部材直下での低密度充填領域（原料堆積層）の形成範囲を極力小さくすることができる。

図１は、本発明の焼結原料（以下、単に“原料”という）の装入装置の一実施形態を模式的に示す斜視図である。図において、１は原料供給機構の一部を構成するロールフィーダ、２は同じく原料緩衝用の補助ロール、３は原料供給機構から供給された原料をパレット上に層厚方向で粒度偏析した状態に装入（充填）するためのスクリーン状シュートである。また、Ｐはスクリーン状シュート３の下方を通過するパレット、Ｓはパレット上に形成された原料充填層である。

前記スクリーン状シュート３（以下、単に“シュート３”という）は、前記ロールフィーダ１のほぼ真下の位置で、反パレット移動方向に対して下向きに傾斜して設けられている。前記ロールフィーダ１の上部には、下端が開放し且つ原料払出ゲート７を備えたサージホッパー６が配置されており、ロールフィーダ１の回転によって原料払出ゲート７から原料が払い出され、この原料は補助ロール２上に一旦落下して緩衝された後、回転する補助ロール２によりシュート３の上端に供給される。以上のような基本構成自体は、従来装置と同様である。

前記シュート３の本体は、パレット幅方向と略平行であって、且つ間隔をおいて並列した複数のロッド４を有しおり、このシュート３は、隣接するロッド間の間隙ｗ（図５参照）がシュート上部側ほど狭くなるよう構成されている。なお、ロッド間の間隙は、隣接するロッド４間の間隙毎に順次狭くなるようにしてもよいし、隣接する複数本のロッドを１つの群とし、このロッド群間の間隙毎に順次狭くなるようにしてもよい。

前記複数のロッド４は、ロッドの両端を保持した状態でパレット幅方向での移動が可能な、２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2で保持されている。より具体的には、これらロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2は上下に設けられ、シュート長手方向で並列したロッド４又は／及び隣接する２本以上のロッド４からなるロッド群Ｒが、ロッド毎又は／及びロッド群毎に、前記２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持されている。図１の実施形態では実際よりもロッド数が少なく表されているが、隣接する２本のロッド４からなるロッド群Ｒがロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持されている。
なお、本発明においてロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2がパレット幅方向で移動可能であるとは、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2がパレットを横断して移動するという意味ではなく、パレット幅方向に沿った方向での移動が可能であるという意味である。
また、シュート３の幅方向の中央の１箇所には、前記ロッド４が挿通するガイド孔を有し、このガイド孔にロッド４をスライド可能に挿通させることで、複数のロッド４（全ロッド）をシュート長手方向で一体に保持するロッドガイド部材５が設けられている。

ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2が２本以上のロッド４からなるロッド群Ｒを交互に保持する場合、各ロッド群Ｒを構成するロッド４の本数に特別な制限はない。但し、本発明装置の好ましい使用形態では、ロッド４に付着した付着物をロッドガイド部材５で掻き取り除去する際に、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を反対方向に同時に移動させ、これにより、付着物掻き取りに伴ってロッドガイド部材５に作用する曲げ応力をパレット幅方向で均衡させ、ロッドガイド部材５に作用する応力負荷を軽減するものである。このような応力負荷の軽減により、ロッドガイド部材５の厚さを薄くすることができ、ロッドガイド部材５直下での低密度充填領域（原料堆積層）の形成範囲を極力小さくすることができる。そして、上記のようにロッドガイド部材５に作用する応力負荷を適切に軽減するには、パレット幅方向で反対方向の応力が交互に作用するロッドガイド部材長手方向の範囲がなるべく短いことが好ましい。このような観点からして、ロッド群Ｒを構成するロッド数はなるべく最小単位に近いこと、すなわち２〜３本程度（好ましくは２本）とすることが好ましい。

図２〜図６は、本発明の原料装入装置のより具体的な実施形態の一例を示すもので、図２は原料供給機構を省略した状態で示す平面図、図３は同じく正面図、図４は同じく側面図、図５はスクリーン状シュートを縦断面した状態で示す側面図、図６はロッド保持・横行手段を構成する台車の駆動手段を示す正面図である。
本実施形態における原料供給機構（ロールフィーダ１、補助ロール２）やスクリーン状シュート３の基本的な構成は図１のものと同様である。本実施形態では、ロッド保持・横行手段Ｓ1は構造体（図示せず）の上段に、ロッド保持・横行手段Ｓ2は同じく下段に、それぞれ配置されている。

上段に配置された前記ロッド保持・横行手段Ｓ1は、パレットＰの両側位置に配置されるパレット幅方向での移動が可能な１対の台車８ａ_１，８ｂ_１と、これら両台車８ａ_１，８ｂ_１に各々設けられるロッド固定板９ａ_１，９ｂ_１（ロッド固定手段）と、両台車８ａ_１，８ｂ_１を連結する１対の連結体１０と、この連結体１０で連結された台車８ａ_１，８ｂ_１を一体的に移動させるための駆動機構１１（駆動手段）とを備えている。
前記各台車８ａ_１，８ｂ_１は走行用の車輪１３を有し、構造体に設けられたレール１２に沿って移動できる。
前記ロッド固定板９ａ_１，９ｂ_１は、台車８ａ_１，８ｂ_１の本体から下方に垂下した板状体であって、図４に示すようにシュート３の長手方向断面形状（ライン）に沿った形状の下端縁を有するとともに、この下端縁は長手方向に沿って櫛歯凹凸状に構成されている。この櫛歯凹凸状の下端縁は、後述する下段側のロッド保持・横行手段Ｓ2が有するロッド固定板９ａ_２，９ｂ_２の櫛歯凹凸状の上端縁と適当な間隙をもって噛み合う。また、このロッド固定板９ａ_１，９ｂ_１の櫛歯凹凸状の下端縁の凸部９０が、各々ロッド４（ロッド群Ｒ）が連結される連結部となる。

前記連結体１０は、本実施形態ではチェンなどの非剛体で構成され、１対の連結体１０の各端が両台車８ａ_１，８ｂ_１の幅方向両側に連結されている。なお、この連結体１０は連結バーや形鋼材などの剛体で構成してもよい。
前記駆動機構１１は、本実施形態（図６）では台車８ｂ_１側の構造体１４に設けられた、駆動スプロケット１７を備えた駆動装置１５と、台車８ａ_１側の構造体１４に設けられた従動スプロケット１８と、一端が台車８ｂ_１に連結され、前記駆動スプロケット１７及び従動スプロケット１８を経由して他端が台車８ａ_１に連結されたチェン１６を備え、駆動スプロケット１７の正逆回転により連結体１０で連結された台車８ａ_１，８ｂ_１が一体としてパレット幅方向で移動できるようにしている。なお、この駆動機構１１としては、シリンダ装置など任意の方式のものを採用できる。

下段に配置された前記ロッド保持・横行手段Ｓ2は、パレットＰの両側位置に配置されるパレット幅方向での移動が可能な１対の台車８ａ_２，８ｂ_２と、これら両台車８ａ_２，８ｂ_２に各々設けられるロッド固定板９ａ_２，９ｂ_２（ロッド固定手段）と、両台車８ａ_２，８ｂ_２を連結する１対の連結体１０と、この連結体１０で連結された台車８ａ_２，８ｂ_２を一体的に移動させるための駆動機構１１（駆動手段）とを備えている。
前記各台車８ａ_２，８ｂ_２は走行用の車輪１３を有し、構造体に設けられたレール１２に沿って移動できる。
前記ロッド固定板９ａ_２，９ｂ_２は、台車８ａ_２，８ｂ_２の本体に上方に向けて立設された板状体であって、図４に示すようにシュート３の長手方向断面形状（ライン）に沿った形状の上端縁を有するとともに、この上端縁は長手方向に沿って櫛歯凹凸状に構成されている。上述したように、この櫛歯凹凸状の上端縁は、上段側のロッド保持・横行手段Ｓ1が有するロッド固定板９ａ_１，９ｂ_１の櫛歯凹凸状の下端縁と適当な間隙をもって噛み合っている。また、このロッド固定板９ａ_２，９ｂ_２の櫛歯凹凸状の上端縁の凸部９１が、各々ロッド４（ロッド群Ｒ）が連結される連結部となる。

前記連結体１０は、本実施形態ではチェンなどの非剛体で構成され、１対の連結体１０の各端が両台車８ａ_２，８ｂ_２の幅方向両側に連結されている。なお、この連結体１０は連結バーや形鋼材などの剛体で構成してもよい。
ロッド保持・横行手段Ｓ2の駆動機構１１は図示しないが、上段側の前記ロッド保持・横行手段Ｓ1と同様の構成（図６）を有している。
そして、図４に示すように、シュート長手方向で並列したロッド４のうち、隣接する２本のロッド４からなるロッド群Ｒの両端が、ロッド群毎に、前記ロッド保持・横行手段Ｓ1を構成するロッド固定板９ａ_１，９ｂ_１の凸部９０間と、ロッド保持・横行手段Ｓ2を構成するロッド固定板９ａ₂，９ｂ₂の凸部９１間に、交互に連結保持されている。

シュート３の幅方向の中央の１箇所には、ロッドガイド部材５が設けられている。このロッドガイド部材５は細長の板状体で構成され、その長手方向に沿って複数のガイド孔５０が適宜間隔をおいて貫設されている。そして、ロッドガイド部材５は、そのガイド孔５０にロッド４をスライド可能に挿通させることで、全ロッド４をシュート長手方向で一体に保持している。ロッドガイド部材５は、その上端及び下端に連結部５１，５２を有しており、これら連結部５１，５２を介して図示しない構造部に保持されている。なお、ロッドガイド部材５は、さらに、パレットＰの原料装入部の上方から外れたパレット両側方位置にそれぞれ設けてもよい。一方、先に述べたような理由から、原料充填層Ｓが形成されるパレットＰの原料装入部上方に位置するロッドガイド部材５の設置数はなるべく少ない方が好ましく、多くても２箇所とすることが好ましい。

本発明の装入装置では、シュート上部側から落下する原料を所謂ソフト装入するために、図７に示すように、シュート上部側のロッド４は、上段側のロッド４の平面投影領域ｘ（同領域ｘの境界線を含む）の中に、これと隣接する下段側のロッド４の中心軸ａが含まれるような位置関係で配置されることが好ましい。図５に示すように、本実施形態では全ロッド３６本のうち、シュート最上部のロッド４を含めた１／３（約３３％）の本数（１２本）のシュート上部側のロッド４（ロッド群Ａ）を上記条件を満足するように配置してある。
このような配置を行うシュート上部側のロッド４（ロッド群Ａ）の数や範囲は特に制限ないが、一般には、シュート３を構成する全ロッドのうち、シュート最上部のロッド４を含めた２０〜３５％、好ましくは２５〜３５％程度の本数のロッド４を対象とすることが好ましい。全ロッド数は特に制限はないが、３０〜６０本程度が普通である。
なお、下段側のロッド４の中心軸ａの位置が、上段側のロッド４の平面投影領域ｘの中心にあまり寄りすぎると、ロッド間の間隙に原料が流入できなくなるおそれがあるので、上段側のロッド４と下段側のロッド４の両中心軸ａの水平間距離は、上段側のロッド４の径の1／３〜１／２程度であることが好ましい。

さらに、本発明の装入装置では、シュート下部側の複数のロッド４の径を、シュート上部側の複数のロッド４の径よりも小さくすることが好ましい。本実施形態では、全ロッド３６本のうち、シュート最下部のロッド４を含めた１／３（約３３％）の本数（１２本）のシュート下部側のロッド４（ロッド群Ｃ）の径を、それよりもシュート上部側のロッド４（ロッド群Ｂ）の径よりも約２５％程度小さくしている。
ロッド径を小さくするシュート下部側のロッド４（ロッド群Ｃ）の数や範囲は特に制限はないが、ロッドの撓み防止やシュートの重量などを勘案した場合、一般には、シュート３を構成する全ロッドのうち、シュート最下部のロッド４を含めた２０〜５０％、好ましくは２５〜４０％程度の本数のロッド４を対象とすることが好ましい。
また、シュート下部側のロッド４の径も特に制限はないが、ロッドの撓み防止やシュートの重量などを勘案した場合、一般には、シュート上部側のロッド４の径の６０〜８０％程度とすることが好ましい。シュート下部側及び上部側のロッド４の径としては、例えば、シュート下部側のロッド４の径：２０〜３０ｍｍ、シュート上部側のロッド４の径：１２〜２４ｍｍ程度を例示できる。

シュート下部側の複数のロッド４の径を、シュート上部側の複数のロッド４の径よりも小さくするという条件は、種々の実施形態を採ることができ、本実施形態のようにロッド径をシュート上部側と下部側で２段階で変える場合の他に、例えば、シュート３を構成する各ロッド４の径又は／及び隣接する複数本のロッド４からなる各ロッド群のロッド径を、シュート上部側から下部側にかけて順次小さくすようにしてもよい。具体的には、以下のような形態を採ることができる。
(1) シュート３を構成する各ロッド４の径を、シュート上部側から下部側にかけて順次小さくする。
(2) シュート３を構成する各ロッド４を３つ以上のロッド群に分け、これらロッド群のロッド径を、シュート上部側から下部側にかけて順次小さくする。
また、上記(1)、(2)以外にも種々の形態を採ることができる。

次に、本発明の装入装置の使用方法を上記実施形態を例に説明する。
本発明の装置では、ロッド４に原料粉が付着・堆積してきた時点で、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2をパレット幅方向で移動（横行）させてロッド４をロッドガイド部材５に対して移動させる。これによりロッド４に付着した付着物が、ロッドガイド部材５で掻き取り除去される。
このようにロッド４の付着物を除去する際には、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を反対方向に同時に移動させることが好ましい。本発明装置では、シュート長手方向で並列するロッド４又は／及びロッド群Ｒを保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持させているので、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を反対方向に同時に移動させることにより、付着物掻き取りに伴ってロッドガイド部材５に作用する曲げ応力がパレット幅方向で均衡し、ロッドガイド部材５に作用する応力負荷を軽減することができる。このためロッドガイド部材５の厚さを薄くすることができ、ロッドガイド部材直下での低密度充填領域（原料堆積層）の形成範囲を極力小さくすることができる。

次に、本実施形態の装入装置の他の作用効果について説明する。
原料装入装置によりパレット上に原料を装入した場合、シュート上部側のロッドの間隙から粒径の小さい原料が落下し、この原料が原料充填層の表層部の構成することになる。しかし、このシュート上部側のロッド間隙から落下する原料は、シュートの最も高い位置から相当の落下速度で原料層上面に堆積するため、その堆積層が圧密状態となりやすく、このように粒径が小さい原料の堆積層が圧密状態になると、通気性の阻害要因となる。特に、原料充填層の表層部およびその近傍は、焼成の際の高温保持時間が短いことから、この部分で通気性が悪化すると焼成が十分になされず、成品焼結鉱の歩留まりを低下させる原因となりやすい。

図８は従来装置におけるシュート上部側のロッド群での原料の流下状況を示している。同図が示すように、従来装置では、シュート上部側のロッド群は、下段側のロッド２２の中心軸ａ′が上段側のロッド２２の平面投影領域ｘ′の外側に位置するような関係で配置されているため、ロッド間隙に流入する原料の多くが、下段側のロッド２２であまり緩衝されることなく、すなわち、シュート上を落下してきた速度をあまり減殺されることなく、下方の原料層上に落下する。このため、その原料堆積層は圧密化を生じていたものである。これに対して本実施形態の装入装置では、図７に示すようにロッド間隙に流入する原料の多くが下段側のロッド４の上面に当たることにより緩衝されるため、落下速度が大きく減殺され、このため下方の原料層上に所謂ソフト装入され、この結果、原料堆積層の圧密化が防止されることになる。

また、原料装入装置によりパレット上に原料を装入する場合、粒度偏析によって通気性を良好なものにするという本来の目的からして、原料充填層の厚さ方向でなるべくきめ細かい粒度分布で精度良く偏析させることが好ましいが、この原料装入装置はロッド間の間隙で原料の分級を行うものであるため、分級の精度やこれに伴う粒度偏析の精度にも自ずと限界があり、特に、シュート下部側では原料の落下速度が大きくなるため、狙いとするようなきめ細かい粒度偏析状態が得られにくい。
図９は、装入装置のシュート下部側のロッド群による原料の分級状態を、本実施形態の装置（図９(a)）と従来装置（図９(b)）で比較して示したものであり、Ｋ_１〜Ｋ_４が各ロッド４，１２の間隙から落下する原料の流れを示す。同図から判るように、本実施形態の装置のようにシュート下部側のロッド径を小さくすると、ロッド間隙は従来装置と同じであっても、シュート長手方向での単位長さ当たりのロッド間隙数が増え、この結果、シュート長手方向で原料のきめ細かい分級が可能となる。

また、従来の原料装入装置のスクリーン状シュートは、ロッドを保持するためのロッド保持部材（本発明装置のロッドガイド部材に相当する部材）をパレット幅方向の複数箇所に設置しているが、先に述べたように、この保持部材はロッドの間隙から下方に流れ落ちる原料流れの均一性を阻害し、ロッド保持部材直下に低密度充填領域（原料堆積層）が形成される。したがって、このようなロッド保持部材が複数設置された従来装置では、それぞれのロッド保持部材直下に低密度充填領域が形成される結果、パレット幅方向での通気性に大きなバラツキを生じ、焼結鉱の成品歩留まりや生産性の低下を招いてしまう問題がある。このような問題に対しては、根本的にはロッド保持部材（パレットの原料装入部上方に位置するロッド保持部材）の設置数を少なくすればよいが、ロッド保持部材の設置数を少なくすると、シュート上を落下する原料の重みや衝撃によってロッドが撓んでロッド間隔に狂いを生じ、精度のよい分級ができなくなる。この結果、粒度偏析装入そのものに支障をきたしてしまう。このようなロッドの撓みを防止するためにはロッド径を大きくすればよいが、単純にロッド径を大きくするとシュートの大きさや重量が大幅に増加し、非実用的なものとなってしまう。

このような問題に対して、本発明者らは、シュートを構成するロッドには、シュート長手方向での位置によって必要とされる強度に差があること、すなわち、シュート上部側のロッドはその上を多量の原料が通過するため、撓みを生じないように或る程度の径を有する必要があるが、シュート下部側のロッドについては、原料の通過量が少ないことから、シュート上部側ほど径を大くしなくてもよいことを実験等により確認した。このことから、本実施形態の装入装置のように、シュート下部側の複数のロッド４の径を、シュート上部側の複数のロッド４の径よりも小さくすることで、シュート３の大きさや重量を増大させることなく且つシュート本来の分級機能を損なうことなく、シュート３を構成するロッドガイド部材５の設置数を少なくすることができる。このため原料充填層の表層での低密度充填領域の形成を最小限に抑えることができ、パレット幅方向で均一な原料充填密度を得ることができる。

本発明の原料装入装置の一実施形態を模式的に示す斜視図 本発明の原料装入装置の具体的な実施形態の一例を示すもので、原料供給機構を省略した状態で示す平面図 図１の実施形態の原料装入装置を、原料供給機構を省略した状態で示す正面図 図１の実施形態の原料装入装置を、原料供給機構を省略した状態で示す側面図 図１の実施形態の原料装入装置を、スクリーン状シュートを縦断面した状態で示す側面図 図１の実施形態の原料装入装置において、ロッド保持・横行手段を構成する台車の駆動手段を示す正面図 図１に示す原料装入装置のシュート上部側のロッド群の縦断面図 従来装置のシュート上部側のロッド群の縦断面図 装入装置のシュート下部側のロッド群による原料の分級状態を、図１の装置（図９(a)）と従来装置（図９(b)）で比較して示した説明図 従来の装入装置とこれによる原料装入状況を示す説明図

符号の説明

１ ロールフィーダ
２ 補助ロール
３ スクリーン状シュート
４ ロッド
５ ロッドガイド部材
６ サージホッパー
７ 原料払出ゲート
８ａ_１，８ｂ_１，８ａ_２，８ｂ_２ 台車
９ａ_１，９ｂ_１，９ａ_２，９ｂ_２ ロッド固定板
１０ 連結体
１１ 駆動機構
１２ レール
１３ 車輪
１４ 構造体
１５ 駆動装置
１６ チェン
１７，１８ スプロケット
５０ ガイド孔
５１，５２ 連結部
９０，９１ 凸部
ａ ロッド中心軸
ｘ 平面投影領域
Ｓ1，Ｓ2 ロッド保持・横行手段
Ｒ ロッド群
Ａ，Ｂ，Ｃ ロッド群

Claims (5)

1. 焼結機のパレット上に焼結原料を供給するための原料供給機構と、該原料供給機構から供給された焼結原料をパレット上に層厚方向で粒度偏析した状態に装入するためのシュートであって、反パレット移動方向に対して下向きに傾斜して設けられるスクリーン状シュートとを備え、該スクリーン状シュートは、パレット幅方向と略平行な複数本のロッドを間隔をおいて並列させることでスクリーン状に構成され、且つ隣接するロッド間の間隔又は／及び隣接する２本以上のロッドからなるロッド群間の間隔をシュート上部側ほど狭めた構成を有する焼結原料の装入装置において、
   前記ロッドの両端を保持した状態でパレット幅方向での移動が可能な、２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を設けるとともに、シュート長手方向で並列したロッド又は／及び隣接する２本以上のロッドからなるロッド群を、ロッド毎又は／及びロッド群毎に、前記２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持させ、
   スクリーン状シュートの幅方向の少なくとも１箇所には、前記ロッドが挿通するガイド孔を有し、該ガイド孔にロッドをスライド可能に挿通させることで、複数本のロッドをシュート長手方向で一体に保持するロッドガイド部材を設けたことを特徴とする焼結原料の装入装置。
2. シュート長手方向で並列したロッド又は／及び隣接する２〜３本のロッドからなるロッド群を、ロッド毎又は／及びロッド群毎に、２組のロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2に交互に保持させたことを特徴とする請求項１に記載の焼結原料の装入装置。
3. ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2が、それぞれ、パレット幅方向での移動が可能な台車と、該台車の駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結原料の装入装置。
4. ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2が、それぞれ、パレットの両側位置に配置されるパレット幅方向での移動が可能な１対の台車と、該両台車に設けられるロッド固定手段と、両台車を連結する連結体と、該連結体で連結された両台車を一体的に移動させるための駆動手段とを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結原料の装入装置。
5. 請求項１〜４のいずれかの装入装置を用いて焼結機のパレット上に焼結原料を装入する方法であって、
   スクリーン状シュートのロッドに付着した付着物を、ロッドをロッドガイド部材に対して移動させることにより、ロッドガイド部材で掻き取り除去する際に、ロッド保持・横行手段Ｓ1，Ｓ2を反対方向に同時に移動させることを特徴とする焼結原料の装入方法。

Images