JP2012172926A

JP2012172926A - ドワイトロイド式焼結機のエアシール装置

Info

Publication number: JP2012172926A
Application number: JP2011036164A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Akai; 隆文赤井; Kenichi Danjo; 賢一檀上
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2012-09-10
Anticipated expiration: 2031-02-22
Also published as: JP5617682B2

Abstract

【課題】エアシールのばねが縮んだ状態で固まっている、エアシールバーに対して、その状態からの有効な解放を可能とする、エアシール装置を提供する。
【解決手段】ドワイトロイド式焼結機のパレット台車１とウインドボックスとの間を、前記パレット台車１の底面に取り付けられかつ前記ウインドボックスの先端面に向かって付勢されて該先端面に対して摺動状態を保持する、エアシールバー12にて、気密下に接続するエアシール装置であって、電磁石15を介して、前記エアシールバー12に前記付勢方向および反付勢方向の振動を与える、強制動作機構を追加する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ドワイトロイド式焼結機のパレット台車とウインドボックスとを気密もって接続するためのエアシール装置、特にエアシール装置のエアシールバーの作動不良によって生じる漏風を低減し、ウインドボックス内の圧力上昇を防止して排風機の電力消費量を低減し得る、エアシール装置に関するものである。

ドワイトロイド式焼結機は、図１に示すように、複数の焼結用のパレット台車１を連鎖状に連結して無限軌道上を連続的に移動する生産ラインを有する。この生産ラインにおいて、パレット台車１にホッパー２から床敷鉱２ａおよびホッパー３から原料３ａを順次供給し、その後点火炉４によって原料３ａの表面に着火し、点火炉４の出側に続く生産ラインをパレット台車１が移動する過程において、各パレット台車１の下方のウインドボックス５およびダクト６を介して、排風機７にて強制的にパレット台車１の表面から下方への吸気を行いながらパレット台車１上の原料を焼成し、焼結鉱８が製造される。この焼結鉱８は、排鉱部９にて排出され、一方、空荷となったパレット台車１は反転した状態で戻り、再びホッパーからの原料供給を受け、以上の製造手順を繰り返すことになる。

なお、ウインドボックス５およびダクト６を介しての、パレット台車１の表面から下方への吸気を効率良く行うためには、パレット台車１の原料供給面を上面としたときの下面とウインドボックス５先端面との気密が確実に保持される必要があり、そのため両者間に、図２に示すように、エアシール装置10が設けられている。
このエアシール装置10は、図３に示すように、パレット台車１の下面に固定されるＵ型ボックス11に支持用心材11ａを介してエアシールバー12を取り付け、Ｕ型ボックス11内に配置するばね13によりＵ型ボックス11に対してエアシールバー12をウインドボックス５先端面に設けたスライドベッド14側に常時付勢することによって、該スライドベッド14にエアシールバー12を押し付けて摺動させ、パレット台車１の下面とウインドボックス５先端面（スライドベッド14）との気密を保持している。
すなわち、エアシールバー12は、スライドベッド14との摺動状態を維持するために該スライドベッド14に位置に追随するよう、ばね13の付勢力とスライドベッド14からの当接力とにより往復動が可能に設けられている。以下、この向きの往復動作を、上下動と総称する。

ここで、前記排鉱部９にて焼結鉱８が落下する際に発生する粉鉱石等は、反転したパレット１下部に装着してある、前記Ｕ型ボックス11とエアシールバー12との間に侵入しやすく、また、生産ラインが稼動している際にはウインドボックス５内は負圧であるため、Ｕ型ボックス11とエアシールバー12との間に、両者の摺動面を潤滑しているグリスを吸引することがある。すると、粉鉱石とグリスとが混ざり、これがＵ型ボックス11内にあるばね13に付着してばね13が縮んだままの状態で固まる結果、エアシールバー12の上下動不良をまねき、スライドべッド14上面にエアシールバー12が接触されずに、シール（摺動）不良となる。

このため、エアシールバー12の非接触箇所を介して外部から空気が侵入してウインドボックス5の内圧が下がらないという問題が発生し、焼成が不完全な焼結鉱石が生産されることになる。これを回避するには、排風機の風量を上げる必要があり、電力消費量が増加する。

従来は、このようなエアシールバーの摺動不良を解消するために、ライン停止時に作業員がバールを前記スライドベッドとエアシールバーとの間に差込み、エアシールバーを上下動させたり、スライドベッドをハンマーで叩いたりすることにより、固まったエアシールバーの上下動不良を解消していた。

この人力による上下動不良解消作業は、ライン停止時に百数十台あるパレットのうち数台を焼結機上から抜き、「作業→１台のパレットを手動で移動→作業→…」という工程を繰り返し行うため、過大な作業時間を要する上、ライン停止状態でないと行えないため、電力をロスしたままの操業が続いてしまうという問題があった。

そこで、特許文献１、２および３には、焼結用パレットのシールバー槌打装置を用いて、エアシールバー上下動不良を解消することが提案されている。しかし、特許文献１および２に記載の技術では、槌打ちによる強い衝撃によって、エアシールバーに著しい変形・損傷が発生し、走行不良となって焼結機本体の操業に支障を来たす、という問題点がある。この点、特許文献３では、同文献１および２での問題点のエアシールバーの著しい変形・損傷による漏風問題を解消する策として、ハンマリングプレートを介して間接的にエアシールバーに衝撃を伝達する機構が提案されている。

実公昭54−26326号公報特公平６−92870号公報特開2009−97803号公報

特許文献１、２および３に記載の槌打装置は、エアシールのばねを縮める方向にしか衝撃を与えていないため、エアシールのばねが縮んだ状態で固まっている、エアシールバーに対しては有効な手立てとはならない。
また、特許文献３は、随時ハンマリングプレートとエアシールバーとが摺動しており、エアシールバーの摩耗を促進させている。すなわち、ハンマリングプレートも摩耗してハンマリングプレートの形が変化する結果、エアシールバーに大きな衝撃が伝わることになる。従って、特許文献１および２が抱える問題点が完全には解消されておらず、エアシールバーの変形・損傷による漏風の問題は依然として残るものであった。

そこで、本発明は、エアシールのばねが縮んだ状態で固まっている、エアシールバーに対して、その状態からの有効な解放を可能とする、エアシール装置を提供しようとするものである。

発明者らは、従来の槌打装置のばねが縮む方向にしか衝撃を与えない、という問題点を解決するための方途について鋭意究明したところ、電磁石を用いることにより、エアシールバーをばねが拡張する方向へ引っ張る動作を与えることが可能となることを見出した。この手法により、槌打する衝撃を与える必要がなくなり、エアシールバーの変形や損傷という問題を完全に解決することが判明した。また、エアシールバーと電磁石との相対速度を等しく制御することにより、両者間での摺動を回避することができるため、従来の特許文献３の問題点であるエアシールバーの摩耗を引き起こすことがない点も確認された。

すなわち、本発明の要旨構成は、次のとおりである。
（１）ドワイトロイド式焼結機のパレット台車とウインドボックスとの間を、前記パレット台車の底面に取り付けられかつ前記ウインドボックスの先端面に向かって付勢されて該先端面に対して摺動状態を保持する、エアシールバーにて、気密下に接続するエアシール装置であって、電磁石を介して、前記エアシールバーに前記付勢方向および反付勢方向の振動を与える、強制動作機構を有することを特徴とするドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。

（２）前記強制動作機構は、前記エアシールバーを吸着および脱着する電磁石と、該電磁石を前記エアシールバーに対して進退するシリンダとを有し、前記パレット台車と同期して移動可能であることを特徴とする前記（１）に記載のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。

（３）前記強制動作機構は、前記エアシールバーに当接するカム型の電磁石であることを特徴とする前記（１）に記載のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。

（４）前記エアシールバーおよび前記電磁石における付着物を排除するための高圧気体の噴射ノズルを備えることを特徴とする前記（１）、（２）または（３）に記載のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。

本発明は、電磁石を介してエアシールバーに上下動を強制的に与えるから、エアシールバーを付勢するばねが縮んだ状態で固まりエアシールバーのウインドボックスに対する当接不良が発生した際に、エアシールバーに衝撃を与えることなしに、ばねの収縮状態が解除されるから、この当接不良状態を確実に解消できる。さらに、エアシールバーと電磁石との相対速度を等しくすれば、両者間での摺動も起こらないため、部品取替えの周期は長くなる利点がある。

ドワイトロイド式焼結機の構成を示す図である。ドワイトロイド式焼結機のエアシール装置を示す図である。エアシール装置の詳細を示す図である。エアシール装置の強制動作機構を示す正面図である。エアシール装置の強制動作機構を示す側面図である。エアシール装置に付帯させる高圧気体の噴射ノズルを示す平面図である。エアシール装置に付帯させる高圧気体の噴射ノズルを示す正面図である。エアシール装置の強制動作機構を示す正面図である。

以下、本発明のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置について、図４−図８を参照して詳しく説明する。このエアシール装置は、図１に示したドワイトロイド式焼結機において、そのパレット台車１とウインドボックス５との間を、前記パレット台車の底面に取り付けられかつ前記ウインドボックスの先端面に向かって付勢されて該先端面に当接する、エアシールバー12にて、気密下に接続することは上記したところと同様であり、付勢用のばね13が収縮状態で固まった際に、これを解除するための強制動作機構を付加したところに特徴がある。

すなわち、図４にパレット台車１を反転状態（焼結鉱排出後の姿勢）にした正面図として示すように、パレット台車１側に設けられているエアシール装置のエアシールバー12を走行台車16aに取り付けた電磁石15で吸着しシリンダー16により電磁石15を強制動作（上下動）させるものである。
図１に示すように、焼結原料を焼成し、排鉱部９で焼結鉱を排出した後、図４に示す反転状態のパレット台車１が点火炉４側に移動する、生産ラインに沿う延在方向の領域、例えばＡ領域を、走行台車16aの走行領域として、走行台車16aをパレット台車1と同方向に走行させるようにして、走行台車16aとパレット台車1の位置決めをなして、上記パレット台車１側に設けられているエアシール装置のエアシールバー12を、走行台車16aに取り付けた電磁石15で吸着しシリンダ16により電磁石15を強制動作（上下動）させ、エアシールバー12に上下動の強制動作を付与するものである。走行台車16aの走行車輪16a’は上記図１に示すＡ領域に配置されたレール上を走行するもので、図４ではレール16bがＡ領域に配置されたレールに該当し、1ｂは、パレット台車1が走行する既設のレールを示す。すなわち、パレット台車1が走行する既設のレール1ｂと、電磁石15を搭載した走行台車16aの走行路であるレール16bを異ならしめ、パレット台車1の走行を干渉しない位置に電磁石15を搭載した走行台車16aを走行可能として配置する。なお、符号30は走行台車16aの架台を構成する横フレーム、31は駆動源および電磁石15の操作機器を搭載する支持枠、32は側面フレームであり、本例では、支持枠31端部に走行台車16aの走行用車輪16a’が設けられている。走行台車16aに搭載した電磁石15は、図５の側面図で示すように、横フレーム32端部に配置されたシリンダ16を介して取り付けてあり、該シリンダ16を駆動してエアシールバー12に対して電磁石15を上下動可能にしている。なお、31‘は、支持枠31の基部を示す。この電磁石15は常時はオフの状態に保たれている。

そして、付勢用のばね13が収縮状態で固まり、エアシールバー12がウインドボックス５先端のスライドべッド14と当接しなくなった際に、まず、パレット台車の位置検出器17にてパレット台車１の位置を認識し、前記シリンダ16を駆動して電磁石15をエアシールバー12に向けて移動させ接触させる。次いで、オフの状態の電磁石15をオンにし、エアシールバー12に電磁石15を吸着させ、その後、シリンダ16により電磁石15に上下動を与える。この上下動を例えば10往復繰り返した後に電磁石15をオフにし、待機位置に戻すという動作を繰り返し行うことにより、自動でばね13の収縮状態を解除し、エアシールバーのばね13の付勢による上下動を回復し、エアシールバー12とウインドボックス５先端のスライドべッド14との健全な当接が回復する。

前記電磁石15およびシリンダ16による強制動作機構は、以上の当接回復作業を行う際、焼結機のパレット台車１の移動速度と同期して移動されることが好ましい。すなわち、位置検出器17でパレット台車１の下面のエアシールバー12を常時検出することにより、パレット台車１と速度を自動的に同期させたり、位置検出器17でパレット台車１の下面のエアシールバー12を検出し、電磁石15の動作位置を決定した後、パレット台車１側にシリンダ16をクランプ（図省略）することにより、従動させるようにしても良い。パレット台車１とシリンダ16との速度同期は、パレット台車１の移動に走行台車16ａを同期して移動することで行っている。

かように、電磁石15の往復動作操作を好ましくは10往復繰り返すことにより、付着や固着している粉塵を脱落させ、正常動作に戻すものである。この操作が終了した段階において、強制動作機構を、移動するパレット台車１とは逆方向に走行させ、元の待機位置に戻し、次のパレット台車のエアシールバー12に対し同じ操作を行う。

上記した電磁石15を往復動作させるシリンダ16は、図４および図６に示すように、駆動モータ21および減速機22を介して、例えばチェーンホイール機構によりシリンダ16の、上述の走行台車16ａに係る走行用車輪を駆動するものであり、減速機22側のホイール23とシリンダ16の走行用車輪側に設けたホイール24との間をチェーンで結び駆動し、シリンダが走行可能になっている。さらに、符号27は、駆動モータ21および後述の圧縮ポンプ26に電源を供給する、電源制御装置である。

なお、移動するパレット台車１は、循環できるように無限軌道として相互に接続されているが、上記電磁石15の往復動作操作は、順番に各パレット台車１のエアシールバー12に対し行う必要はなく、パレット台車１の数台間隔で電磁石15の往復動作を繰り返し、残る部分を次回の循環時に行うか、数ヶ月に１度あるいは複数回行うことによって、付着や固着している粉塵の脱落処理は十分である。

また、パレット台車１は、図１に示したように、同図における右側上面位置にて、まず、焼結機パレット内に床敷鉱（返鉱）が散布され、その上に焼結用原料が装入され、表層を平坦化されたのち、点火炉にて、前記表層部に着火され、下向きに燃焼（下方吸引型）され焼結鉱となり、左側端で排出される。したがって、同図における左側端で反転して下方を図中右側に走行する状態に入った焼結鉱を排出し空となったパレット台車１は、いまだ高温状態にあるため、電磁石を往復動するシリンダは、図４に示したように、その下流側に設置することが好ましい。より好ましくは、焼結機機長の半分を超えた下流側がよく、この場合、シリンダ側の保守も容易になる。

上記の電磁石15による強制動作に伴う、ばね13に付着や固着している粉塵の脱落処理は、この処理に先立ち、エアシールバー12や電磁石15等に付着した粉塵を除去しておくことが好ましく、強制動作機構には、エアパージ用の噴射ノズル18を備えることが好適である。すなわち、噴射ノズル18から付着粉塵などを吹き飛ばすためのエアーが噴出され、電磁石の往復動操作前、往復動作中または往復動操作後の何れかまたは、その間にエアブロー操作がなされ、付着している粉塵の払拭および往復動操作によって脱落した粉塵の払拭がなされ、できるだけ元の正常状態に近い状況に戻されることが有利である。

ここで、噴射ノズル18へのエア供給構造を、例えば、図４および図６に示す。図中、符号25および26は、上記エアを供給する装置であり、具体的には、符号25は圧縮エアを貯蔵するタンクおよび26は圧縮ポンプである。
ちなみに、図６は、走行台車16aの平面図を示している。同図における、駆動モータ21、減速機22およびホィール23、24は、何れかの支持枠31に搭載し走行駆動を可能とすればよく、一方噴射ノズル18、タンク25、圧縮ポンプ26および電源制御装置27は、支持枠31のそれぞれに搭載されるが、図６においては、説明の便宜上、一方の支持枠31にこれらの全てが搭載された状態を示し、他方の支持枠31については、噴射ノズル18、タンク25、圧縮ポンプ26および電源制御装置27の図示を省略した。

以上で述べた強制動作機構に限らず、図７および８に示す強制動作機構10ａとすることも可能である。これは、カム型電磁石を用いる機構であり、固定配置する、カム型電磁石15ａを用い、図８に示すように、カム型電磁石15ａの接触面の速度とパレット台車１の速度とが一定になるように回転させ、カム型電磁石15ａがエアシールバー12を吸着し、この吸着状態のままカム型電磁石15ａの下面の高さが変化することにより、エアシールバー12が上下動し、自動でエアシールバーの上下動を回復する。なお、図７において、符号21は、カム型電磁石15ａの駆動源であり、同21ａは減速機である。この場合にあっても、エアブローは定期的に噴射し、電磁石とエアシールバーの接着力低下を防ぐことが好ましい。

本発明は、ドワイトロイド式焼結機において適合するが、例えば焼結機クーラーやコークス移動機の集塵ダクト接続部のエアシールバーなど、粉塵を伴う環境での気密性確保において適用することが可能である。

１パレット台車
２、３ホッパー
２ａ床敷鉱
３ａ原料
４点火炉
５ウインドボックス
６ダクト
７排風機
８焼結鉱
９排鉱部
11 Ｕ型ボックス
12 エアシールバー
13 ばね
14 スライドべッド
15、15ａ電磁石
16ａ走行台車
16 シリンダ
17 位置検出器
18 噴射ノズル
21 駆動モータ
22 減速機
23 ホィール
24 ホィール
25 タンク
26 圧縮ポンプ
27 電源制御装置
31 支持枠

Claims

ドワイトロイド式焼結機のパレット台車とウインドボックスとの間を、前記パレット台車の底面に取り付けられかつ前記ウインドボックスの先端面に向かって付勢されて該先端面に対して摺動状態を保持する、エアシールバーにて、気密下に接続するエアシール装置であって、電磁石を介して、前記エアシールバーに前記付勢方向および反付勢方向の振動を与える、強制動作機構を有することを特徴とするドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。
前記強制動作機構は、前記エアシールバーを吸着および脱着する電磁石と、該電磁石を前記エアシールバーに対して進退するシリンダとを有し、前記パレット台車と同期して移動可能であることを特徴とする請求項１に記載のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。
前記強制動作機構は、前記エアシールバーに当接するカム型の電磁石であることを特徴とする請求項１に記載のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。
前記エアシールバーおよび前記電磁石における付着物を排除するための高圧気体の噴射ノズルを備えることを特徴とする請求項１、２または３に記載のドワイトロイド式焼結機のエアシール装置。