JP2009210171A - 焼結用パレット台車 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間に亘って横ずれを防止することができ、軽量であるにもかかわらず折損することもなく、また過酷な熱履歴を受けても損傷する恐れのないグレートバーを備えた焼結用パレット台車を提供する。
【解決手段】焼結用パレット台車の火格子７を構成する第１，２グレートバー１０，２０のうち、予め設定された位置に配設される第２グレートバー２０の係合部２１の上部掴み部材２２と、支持梁８の係止部８ａに外装されるインシュレーションピース９とに設けられる横ずれ防止手段Ｓｓを、前記上部掴み部材２２の下面に形成され、下部掴み部材２３側に突出する凸部２４と、前記インシュレーションピース９の上面端縁部に形成され、前記凸部２４が遊嵌状態で係合する凹部９ａとから構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、焼結設備の焼結用パレット台車の改善に係り、より詳しくは、焼結用パレット台車の移動方向と直交する横方向の横ずれに基づくグレートバーの支持梁からの脱落を長期間にわたって防止することを可能ならしめるようにした焼結用パレット台車に関するものである。

焼結原料を焼結して焼結鉱を製造する焼結設備の焼結用パレット台車では、支持梁の上部の長手方向に沿う水平な係止部にインシュレーションピースが外装されると共に、隣り合う支持梁に外装されたインシュレーションピースのそれぞれに跨って複数のグレートバーが架渡されることにより火格子が形成される。火格子の上に床敷鉱を供給し、次いで床敷鉱の上に焼結原料を供給して、焼結鉱を製造するために加熱される。焼結原料の焼結工程において、グレートバーの温度は約６００℃にもなるため、熱膨張を考慮して、グレートバーは固定構成ではなく、グレートバーの熱膨張による変化（長さに対して１％程度）を吸収し得るように、非固定構成になっている。

焼結原料の焼結工程においては、焼結用パレット台車のグレートバー同士の間に形成される隙間を、上記のように高温（約６００℃）であって、かつ高ダスト濃度（約１０００ｍｇ／Ｎｍ^３）、高硫黄濃度（約２００ｐｐｍ）の焼結排ガスが通過するために、グレートバーの側面が激しく摩耗する。このような側面の摩耗により、上部掴み部材と下部掴み部材とからなる係合部を有するグレートバーの端部がインシュレーションピースの係合位置から横方向（焼結用パレット台車の幅方向）にずれてしまう。また、焼結用パレット台車は、約１時間周期で１周する度毎に、加熱、冷却が繰り返されるという過酷な熱履歴を受けるため、場合によっては破断等によりグレートバーが脱落することもある。

グレートバーの両端の係合部は、ただ単にインシュレーションピースに引っ掛けられて支持されているだけの構成（非固定構成）になっているために、例えばグレートバーの端部が焼結用パレット台車の移動方向に対して直交する横方向に１００〜１５０ｍｍ横ずれると、グレートバーの端部がインシュレーションピースから外れてしまう。１ピースのグレートバーが外れると、隣接するグレートバーの間に移動可能スペースが生じる結果、さらにグレートバーが外れ、場合によっては、３０〜６０ピースものグレートバーが外れて落下するというグレートバー脱落事故が発生する。

インシュレーションピースからグレートバーが脱落するということは、焼結用パレット台車の火格子面が欠損するということであるから、焼結用パレット台車に焼結原料を供給することができず、焼結操業を停止しなければならなくなる。また、場合によっては、外れたグレートバーが風箱に落下し、さらに後工程の破砕機、搬送ベルトコンベヤ等を損傷させ、長期間の焼結操業の停止を余儀なくされる恐れもある。

グレートバーの横ずれや折損を防止することにより、上記のような問題を解決し得るようにしたグレートバーが知られている。以下、従来例に係るグレートバーの幾つかの概要を紹介する。
（１）従来例１
従来例１は、両端にフレームへの取付顎部が設けられると共に、両側面の少なくとも上半部が下方に狭窄される傾斜面から形成される焼結パレットのグレートバーであり、前記傾斜面の上端部がそれぞれ平行面に形成されている。つまり、傾斜面の上端部を平行面にすることにより、摩耗代を多くして、グレートバーの両側面の摩耗寿命の延長を図るようにしたものである（例えば、特許文献１参照。）。
（２）従来例２
従来例２は、長手方向の両端部に溝形の把部を有し、かつ幅方向に当たる両側部に凹部が設けられたなるグレートバーで、その長手方向に沿って下方に貫通する複数列のスリットを並行に設けたものである。つまり、あたかも３ピースのグレートバーが一体的になるように構成されてなるグレートバーで、その横幅寸法を大寸にすることにより、折損し難くしたものである（例えば、特許文献２参照。）。
（３）従来例３
従来例３に係るグレートバー（この従来例では、棚板本体である）は、図６に示すように構成されている。即ち、棚板本体１０１の長手方向の一方の端面に係合用の突起１０３を設けると共に、他方の端面には隣接する棚板本体１０１の突起１０３と噛み合い棚板本体１０１の横方向へのずれを防止する係合用の凹部１０４を形成したものである（例えば、特許文献３参照。）。
実開昭５２−１４１００６号公報 実開昭５３−８４６０２号公報 実開平３−４６２００号公報

上記従来例に係るグレートバーは、何れもそれなりに有用であると考えられる。しかしながら、これら従来例のそれぞれには、下記のような解決すべき課題がある。
（１）従来例１
この従来例１に係るグレートバーによれば、傾斜面の上端部がそれぞれ平行面に形成されることにより摩耗代が多くなるため、グレートバーの両側面の摩耗寿命の延長が可能なる。しかしながら、並行面の摩耗を防止することができないから、長期的な観点からすれば、横ずれに基づくグレートバーの脱落を防止することができないという問題がある。
（２）従来例２
この従来例２に係るグレートバーによれば、あたかも３ピースのグレートバーが一体的になるように構成されていて高剛性であるため、折損し難いと考えられる。しかしながら、１ピース当りの重量が大重量になるから、グレートバーの取替え作業において、その作業性が大幅に低下するという問題がある。
（３）従来例３
この従来例３に係るグレートバー（この例では、棚板本体）によれば、一端側に設けられた係合用の突起を、他端側に設けられた係合用の凹部に噛み合わせることにより、棚板本体の横方向へのずれを防止することができる。この従来例３の場合、温度変化が少ない場合に有用であるが、加熱、冷却が繰り返されるという過酷な熱履歴を受ける場合には、熱膨張により火格子自体が損傷してしまう恐れがある。

従って、本発明の目的は、長期間に亘って横ずれを防止することができ、軽量であるにもかかわらず折損することもなく、また過酷な熱履歴を受けても損傷する恐れのないグレートバーを備えた焼結用パレット台車を提供することである。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従って上記課題を解決するために本発明の請求項１に係る焼結用パレット台車が採用した手段は、長手方向に沿って幅方向の両方向に突出する水平な係止部が上端部に設けられてなる複数の支持梁が移動方向と直交する向きに配設され、前記係止部に、前記支持梁の板厚より幅広の開口を有するインシュレーションピースが前記係止部に外装されると共に、隣り合う支持梁に外装されたインシュレーションピースのそれぞれに、上部掴み部材と下部掴み部材とからなる係合部を有するグレートバーが移動方向向きに複数並設されてなる焼結用パレット台車において、前記複数のグレートバーのうち、予め設定された位置に配設されるグレートバーの係合部の上部掴み部材と前記インシュレーションピースとに横ずれ防止手段が設けられてなり、前記横ずれ防止手段は、グレートバーの係合部の上部掴み部材の下面に形成され、下部掴み部材側に突出する凸部と、前記インシュレーションピースの上面に形成され、前記凸部が遊嵌状態で係合する凹部とから構成されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項２に係る焼結用パレット台車が採用した手段は、請求項１に記載の焼結用パレット台車において、前記横ずれ防止手段の凹部は、前記グレートバーの熱膨張や長手方向の移動に起因する前記凸部の位置変化を許容する寸法に設定されてなることを特徴とするものである。

本発明の請求項１に係る焼結用パレット台車では、この焼結用パレット台車が焼結設備の上側位置、および反転位置に位置している状態にあっては、凸部が凹部から外れるようなことがない。また、焼結設備の排鉱部側での焼結用パレット台車の反転に際してはグレートバーに移動方向と直交する横方向向きの力が作用ないので、下側になった凸部が上側になった凹部の直下に対応する位置で保持され、そして給鉱部側で焼結用パレット台車が反転すると上側になった凸部が下側になった凹部に係合する。

従って、本発明の請求項１に係る焼結用パレット台車によれば、予め設定された位置に配設されるグレートバー同士の間に配設されるグレートバーとインシュレーションピースとに横ずれ防止手段が設けられていないが、横ずれ防止手段が設けられたグレートバーにより端部の横ずれが抑制されるため、より長期間に亘ってグレートバーの脱落を防止することができる。

本発明の請求項２に係る焼結用パレット台車では、グレートバーが長手方向に移動しても凸部が凹部に嵌合した状態で維持される。従って、本発明の請求項２に係る焼結用パレット台車によれば、凸部が凹部から外れるようなことがない。

以下、本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車を、添付図面を順次参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車を備えた焼結設備の模式的側面構成説明図、図２は本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車の縦断断面図である。図３（ａ）は図２のＡ方向から見た火格子を構成する第１グレートバーのインシュレーションピースへの取り付け状態説明図、図３（ｂ）は図２のＡ方向から見た火格子を構成する第２グレートバーのインシュレーションピースへの取り付け状態説明図である。
また、図４（ａ）は図４（ｂ）のＤ矢視図、図４（ｂ）は図３（ｂ）のＢ部拡大図で、図５（ａ）は図５（ｂ）Ｅ矢視図、図５（ｂ）は図３（ｂ）のＣ部拡大図である。

図１に示す符号５１は、本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車を備えた焼結設備である。この焼結設備５１は、給鉱部５２と排鉱部５３との間で無端状に設けられると共に、給鉱部５２から排鉱部５３側に向って移動される複数の焼結用パレット台車１が設けられている。前記給鉱部５２側には、焼結用パレット台車１に床敷鉱を供給する床敷鉱槽５４と、焼結用パレット台車１に焼結原料を供給する原料槽５５と、供給された焼結原料層５６の表面に着火する点火炉５７とが設けられている。また、給鉱部５２から排鉱部５３側に向う移動経路の下側には、焼結用パレット台車１の下方から空気を吸引する複数の風箱５８が設けられている。

前記各焼結用パレット台車１のパレット本体２は、図２に示すように、左右に設けられた案内車輪３を介して循環移動し、前記パレット本体２には、上方から下方に連通する空気吸引用の開口部４が形成されている。また、前記パレット本体２の上端両側部の左右には側壁５が配設されており、これら側壁５は何れも図示しないボルト、ナットを介して取り付けられている。

前記両側壁５の下端部には火格子挿入部６が外側方へ張り出して形成され、この火格子挿入部６内には、前記開口部４の上方を覆う火格子７が挿入されている。この火格子７は、幅方向（左右の案内車輪３の方向）に配列された複数のグレートバーによって構成されている。これらグレートバーは、構成が相違する第１グレートバー１０と、第２グレートバー２０とからなっている。

これら第１グレートバー１０と、第２グレートバー２０との両端は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、何れもパレット本体２の幅方向向きに横架された支持梁８の長手方向に沿って、この支持梁８の上部において幅方向の両方向に突出する水平な係止部８ａに外装されてなるインシュレーションピース９に支持されている。つまり、グレートバーは隣り合う支持梁８の係止部８ａに外装されてなるインシュレーションピース９によって支持されている。

なお、前記インシュレーションピース９は、前記支持梁８の熱変形、熱損傷等を防止する働きをするものであって、前記支持梁８の板厚よりも幅広の開口を有すると共に、前記係止部８ａの上面と幅方向の両端面、および両下面端縁部を囲む形状に形成されている。
また、前記係止部８ａの一端側において縦向きの実線より外側の空白部分は挿入用切欠８ｂであって、グレートバーを設置する際に活用されるものである。

前記第１グレートバー１０は、図３（ａ）に示すように、両端のそれぞれに係合部１１が設けられている。この係合部１１は、外方に向って水平に延びる上部掴み部材１２と、この上部掴み部材１２から前記インシュレーションピース９の高さ寸法よりも大きな間隔を隔てた下方位置において外方に向って水平に延び、前記上部掴み部材１２よりも長さが短い下部掴み部材１３とからなっている。つまり、これら上部掴み部材１２と下部掴み部材１３とにより前記インシュレーションピース９を掴み得るように構成されており、前記第１グレートバー１０は、両端の上部掴み部材１２と下部掴み部材１３と、インシュレーションピース９とを介して支持梁８により支持されるように構成されている。

前記第２グレートバー２０は、図３（ｂ）に示すように、両端のそれぞれに係合部２１が設けられている。この係合部２１は外方に向って水平に延びる、後述する上部掴み部材２２と、この上部掴み部材２２からインシュレーションピース９の高さ寸法よりも大きな間隔を隔てた下方位置において外方に向って水平に延び、前記上部掴み部材２２よりも長さが短い下部掴み部材２３とからなっている。つまり、これら上部掴み部材２２と下部掴み部材２３とにより前記インシュレーションピース９を掴み得るように構成されており、前記第２グレートバー２０は、両端の上部掴み部材２２と下部掴み部材２３と、インシュレーションピース９とを介して支持梁８により支持されるように構成されている。

前記上部掴み部材２２の基端部の下面に凸部２４が形成されている。この凸部２４の突出寸法は、第２グレートバー２０のインシュレーションピース９への取り付けを考慮して決定、つまり上部掴み部材２２の下面と下部掴み部材２３の上面との間の寸法と、インシュレーションピース９の高さ寸法とによって決定される。例えば、インシュレーションピース９の高さ寸法が６５ｍｍであり、上部掴み部材２２の下面と下部掴み部材２３の上面との間の寸法が６８ｍｍである場合、凸部２４の突出寸法は、３ｍｍ弱となるように設定される。また、基端部の幅は２２ｍｍであり、先端部の幅は１８ｍｍである。

前記インシュレーションピース９の上面端縁部における前記第２グレートバー２０の配設対応位置に、前記凸部２４が係合する凹部９ａが形成されており、前記凸部２４が前記凹部９ａに遊嵌状態で嵌り込むように構成されている。具体的には、前記凹部９ａの深さ寸法は４ｍｍであって、前記凸部２４の突出寸法３ｍｍよりも１ｍｍ大きく設定されている。また、前記凹部９ａの開口幅寸法は２４ｍｍに、底部幅寸法は２０ｍｍに設定されている。以上の説明からよく理解されるように、前記第２グレートバー２０の上部掴み部材２２の下面に形成された凸部２４と、前記インシュレーションピース９の上面端縁に形成された凹部９ａとによって、横ずれ防止手段Ｓｓが構成されるものである。

さらに、凹部９ａの端面から中心方向の底部長さ寸法は３０ｍｍ、上面部における開口長さ寸法は３２ｍｍに設定されており、前記第２グレートバー２０が熱膨張や長手方向の移動に起因する前記凸部の位置変化を許容し得るように配慮されている。従って、第２グレートバー２０が長手方向に移動しても凸部２４が凹部９ａに嵌合した状態で維持されるので、前記凸部２４が凹部９ａから外れたりするようなことがない。なお、前記凹部９ａや凸部２４の各寸法は、インシュレーションピースやグレートバーの寸法に応じて適宜決定されるものであるから、上記寸法に限定されるものではない。

本実施の形態に係る焼結用パレット台車１では、第１グレートバー１０と第２グレートバー２０とがパレット本体２の幅方向に混在する状態で配設されるのであるが、第２グレートバー２０のパレット本体２の幅方向の配設ピッチは、３００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下、つまり３００〜１５００ｍｍ当り１ピース配設されていれば良い。第２グレートバー２０の配設ピッチを上記のようにすれば、隣り合う第２グレートバー２０同士の間の第１グレートバー１０が摩耗により横ずれしたとしても、係合部１１がインシュレーションピース９から外れるに要する量を越えて横ずれするのを防止することができるので、全てを第２グレートバー２０にする必要がない。

第２グレートバー２０の配設ピッチを３００ｍｍ以上１５００ｍｍ以下としたのは、下記の理由によるものである。即ち、第２グレートバー２０の配設ピッチを３００ｍｍより小ピッチにしても、グレートバーの脱落防止効果に関しては配設ピッチが３００ｍｍの場合と全く相違がないので３００ｍｍとしたものである。また、第２グレートバー２０の配設ピッチを１５００ｍｍ以下にすれば、３００ｍｍの場合とほぼ同等のグレートバーの脱落防止効果が得られるのに加えて、グレートバーの製造コストアップの大幅な上昇を抑制することができるからからである。なお、本実施の形態に係る焼結用パレット台車１の場合、第２グレートバー２０同士の間に配設される第１グレートバー１０の数は８（配設ピッチが３００ｍｍ）〜４１（配設ピッチが１５００ｍｍ）ピースである。

以下、本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車１の作用態様について説明する。
即ち、この実施の形態に係る焼結用パレット台車１では、この焼結用パレット台車１が焼結設備５１の上側位置、および反転位置に位置している状態にあっては、横ずれ防止手段Ｓｓの凸部２４が凹部９ａから外れるようなことがない。また、焼結設備５１の排鉱部５３側で焼結用パレット台車１の反転に際しては第２グレートバー２０の移動方向と直交する横方向向きの力が作用ないので、反転により下側になった凸部２４が上側になった凹部９ａの直下に対応する位置で保持され続け、給鉱部５２側で反転すると、反転により上側になった凸部２４が下側になった凹部９ａに係合する。

本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車１によれば、予め設定された位置に配設される第２グレートバー２０同士の間に配設される第１グレートバー１０と、インシュレーションピース９とに横ずれ防止手段Ｓｓが形成されていないが、横ずれ防止手段Ｓｓが設けられた第２グレートバー２０により第１グレートバー１０の横ずれが抑制される。従って、第２グレートバー２０は勿論のこと、第１グレートバー１０の脱落をより長期間に亘って防止することができる。

そして、従来例２のように、３ピースのグレートバーが一体的になるように構成されてなる構成でなく１ピース当りの重量も軽量であるから、グレートバーの取替え作業において、その作業性が低下するようなことがない。また、凸部２４が遊嵌状態で凹部９ａに遊嵌状態で嵌り込む構成であるから、加熱、冷却が繰り返されるという過酷な熱履歴を受けても、従来例３のように熱膨張により火格子自体が損傷してしまうような恐れもない。

因みに、第１グレートバー１０だけで火格子７を構成した従来の焼結用パレット台車を約１６０台備えた焼結設備の場合には、６ケ月の間に３５回にも及ぶグレートバーの脱落事故画が発生（実績）していた。補修のための焼結設備の稼動停止に伴う焼結製品の減産量を試算すると、１０，１００トンにも及んでいた。しかしながら、本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車１によれば、６ヶ月経過してもグレートバーは脱落しておらず、試算によれば３０，０００千円に及ぶ経済効果が得られ、本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車１が極めて優れていることが判明した。なお、６ヶ月経過してもグレートバーの脱落事故を起こしていない焼結設備の焼結用パレット台車１の場合、第２グレートバー２０の配設間隔は１０００ｍｍであり、第２グレートバー２０同士の間に配設されている第１グレートバー１０の配設数は２７ピースである。

以上の実施の形態に係る焼結用パレット台車１においては、第２グレートバー２０の上部掴み部材２２の下面に、横断断面形状が台形状の凸部２４が形成されてなる場合を例として説明した。しかしながら、凸部の横断断面形状は台形状に限定されるものではない。
例えば、下側に凸の円弧曲面を有する形状の凸部であっても良いし、また斜面が緩やかな三角形状の凸部であっても良い。従って、焼結用パレット台車の構成は、上記実施の形態に係る構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内における設計変更等は自由自在である。

本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車を備えた焼結設備の模式的側面構成説明図である。 本発明の実施の形態に係る焼結用パレット台車の縦断断面図である。 本発明の実施の形態に係り、図３（ａ）は図２のＡ方向から見た火格子を構成する第１グレートバーのインシュレーションピースへの取り付け状態説明図、図３（ｂ）は図２のＡ方向から見た火格子を構成する第２グレートバーのインシュレーションピースへの取り付け状態説明図である。 本発明の実施の形態に係り、図４（ａ）は図４（ｂ）のＤ矢視図、図４（ｂ）は図３（ｂ）のＢ部拡大図である。 本発明の実施の形態に係り、図５（ａ）は図５（ｂ）Ｅ矢視図、図５（ｂ）は図３（ｂ）のＣ部拡大図である。 従来例３に係るグレートバー（棚板本体）の構成説明図である。

符号の説明

１…焼結用パレット台車，２…パレット本体，３…案内車輪，４…空気吸引用の開口部，５…側壁，６…火格子挿入部，７…火格子，８…支持梁，８ａ…係止部，８ｂ…挿入用切欠，９…インシュレーションピース，９ａ…凹部
１０…第１グレートバー，１１…係合部，１２…上部掴み部材，１３…上部掴み部材
２０…第１グレートバー，２１…係合部，２２…上部掴み部材，２３…上部掴み部材，２４…凸部
５１…焼結設備，５２…給鉱部，５３…排鉱部，５４…床敷鉱，５５…原料槽，５６…焼結原料層，５７…点火炉，５８…風箱
Ｓｓ…横ずれ防止手段

Claims (2)

1. 長手方向に沿って幅方向の両方向に突出する水平な係止部が上端部に設けられてなる複数の支持梁が移動方向と直交する向きに配設され、前記係止部に、前記支持梁の板厚より幅広の開口を有するインシュレーションピースが前記係止部に外装されると共に、隣り合う支持梁に外装されたインシュレーションピースのそれぞれに、上部掴み部材と下部掴み部材とからなる係合部を有するグレートバーが移動方向向きに複数並設されてなる焼結用パレット台車において、前記複数のグレートバーのうち、予め設定された位置に配設されるグレートバーの係合部の上部掴み部材と前記インシュレーションピースとに横ずれ防止手段が設けられてなり、前記横ずれ防止手段は、グレートバーの係合部の上部掴み部材の下面に形成され、下部掴み部材側に突出する凸部と、前記インシュレーションピースの上面に形成され、前記凸部が遊嵌状態で係合する凹部とから構成されてなることを特徴とする焼結用パレット台車。
2. 前記横ずれ防止手段の凹部は、前記グレートバーの熱膨張や長手方向の移動に起因する前記凸部の位置変化を許容する寸法に設定されてなることを特徴とする請求項１に記載の焼結用パレット台車。

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