JP2016013881A - Damper shaft used in surge hopper - Google Patents
Damper shaft used in surge hopper Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016013881A JP2016013881A JP2014135912A JP2014135912A JP2016013881A JP 2016013881 A JP2016013881 A JP 2016013881A JP 2014135912 A JP2014135912 A JP 2014135912A JP 2014135912 A JP2014135912 A JP 2014135912A JP 2016013881 A JP2016013881 A JP 2016013881A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- damper
- steel material
- damper shaft
- sinter
- hopper
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Emptying Of Bunkers, Hoppers, And Tanks (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ダンパー軸に関し、より詳しくはフェロニッケル製錬で使用されているロータリーキルンから得られる焼成鉱石を一時的に貯めるためのサージホッパーのダンパーの構成部品であって、ダンパーの開閉時に開閉運動の軸となるダンパー軸に関する。 The present invention relates to a damper shaft, and more particularly, a surge hopper damper component for temporarily storing calcined ore obtained from a rotary kiln used in ferronickel smelting, which opens and closes when the damper is opened and closed. It is related to the damper shaft which becomes the axis of
フェロニッケル製錬においては、ニッケル品位2重量%程度のニッケル酸化鉱石(以下、単に「鉱石」という)を原料として、予備乾燥、乾燥及び部分還元、還元熔解、脱硫、鋳造等の工程を経て、ニッケル品位20重量%程度のフェロニッケルを生産している。 In ferronickel smelting, nickel oxide ore with a nickel quality of about 2% by weight (hereinafter simply referred to as “ore”) is used as a raw material, through steps such as preliminary drying, drying and partial reduction, reduction melting, desulfurization, casting, Produces ferronickel with a nickel grade of about 20% by weight.
フェロニッケルの製錬において、乾燥され部分的な還元処理が施されて得られた鉱石を還元熔解させる還元熔解工程では、鉱石が還元炉である電気炉等を使用して熔解されることになるが、その鉱石が結晶水を含んでいると電気炉内で水蒸気爆発を起こしてしまう。 In the smelting of ferronickel, in the reduction melting process of reducing and melting the ore obtained after being subjected to partial reduction treatment, the ore is melted using an electric furnace or the like that is a reduction furnace. However, if the ore contains crystal water, it will cause a steam explosion in the electric furnace.
このことから、還元熔解工程の前の工程である乾燥及び部分還元工程において、ロータリーキルン等を使用して、鉱石の温度を例えば800℃以上にすることによって鉱石中の結晶水を分解し、除去している。そして、そのロータリーキルンからは、約800℃以上の結晶水が除去された鉱石(以下、「焼鉱」という)が得られる。 From this, in the drying and partial reduction process, which is the process prior to the reduction and melting process, using a rotary kiln or the like, the crystallization temperature in the ore is decomposed and removed by setting the ore temperature to, for example, 800 ° C. or higher. ing. From the rotary kiln, ore from which crystal water of about 800 ° C. or higher is removed (hereinafter referred to as “calcined ore”) is obtained.
ここで、具体的に図1を参照しながら、ロータリーキルンで得られた焼鉱が電気炉に装入されるまでのフローを説明する。 Here, with reference to FIG. 1 specifically, the flow until the burned ore obtained in the rotary kiln is charged into the electric furnace will be described.
図1に示すように、ロータリーキルン2で得られた焼鉱は、サージホッパー1に一時的に貯められる。このサージホッパー1に貯められた焼鉱は、詳細は後述するがサージホッパー1の下端に設けられたサージホッパー1のダンパーが開くことで、サージホッパー1に続いて設けられているホッパー(以下、「焼鉱ホッパー」という)に装入され、焼鉱ホッパーに装入された焼鉱が所定の重量に達した時点でサージホッパー1に設けられたダンパーが閉じる。そして次に、焼鉱ホッパーのダンパーが開き、焼鉱ホッパー内に貯められた所定の重量の焼鉱が焼鉱コンテナ3に装入される。
As shown in FIG. 1, the burned ore obtained by the
焼鉱コンテナ3は、搬送台車4を使用してクレーン(以下、「炉上クレーン」という)5が待機している位置まで搬送された後、炉上クレーン5によって吊り上げられ、電気炉7の上部に設けられたホッパー(以下、「焼鉱ビン」という)6に装入される。そして、焼鉱ビン6に装入された焼鉱が電気炉7に装入されることになる。
After the
さて、上述したように、ロータリーキルン2から電気炉7への焼鉱の移送に際して、サージホッパー1での焼鉱の排出制御においては、そのサージホッパー1に使用されているダンパーが重要な役割を果たしている。詳細は後述するが、図2及び図3に示すように、サージホッパー1に使用されているダンパー10はフラッパー式の構造となっており、サージホッパー1の外側に据え付けられているシリンダー12を動かして、ダンパー軸11を中心として回転させることでダンパー10が開閉する仕組みになっている。
As described above, when transferring the sinter from the
サージホッパー1のダンパー10には、そのダンパー10が閉じているときには最大で数トンの焼鉱が載ることになる。したがって、ダンパー10は、その焼鉱の重さに耐え得るものである必要がある。
The
また、サージホッパー1のダンパー10、並びにそのダンパー10の構成部品であるダンパー軸11は、例えば800℃の焼鉱の熱に耐え得る構造でなくてはならない。例えば、ダンパー軸11が、高温の焼鉱の熱に耐え得る構造でないと、その焼鉱の熱によってダンパー軸11に変形が生じる。ダンパー軸が変形した場合の問題としては、そのダンパー軸11がずれてしまうことによって、図3に示すようにダンパー10の周りに設けられているキャスタブル耐火物(不定形耐火物とよぶこともある。以下、単に「キャスター」という)14と接触し、ダンパー10が開閉不能、半開き又は半閉りになるといった開閉トラブルが発生してしまう。また、ダンパー軸11がキャスター14に接触すると、キャスター14の脱落を招いてしまい、焼鉱ホッパー8が直接、高温の焼鉱にさらされることによって、焼鉱ホッパー8の変形あるいは破損を招いてしまうこともある。
Moreover, the
また、もう一つの問題として、図4に示すように、ダンパー軸11の変形によりグランドボックス15のグランドパッキン16やグランド押さえ17に負荷が掛かり、グランドパッキン16やグランド押さえ17が破損することにもなる。グランドパッキン16やグランド押さえ17が破損すると、ダンパー軸11の回転が阻害されてダンパー10の開閉異常をきたし、また破損したグランドパッキン16からサージホッパー1内部の高温ガスやダストが噴出する等のトラブルを起こす。
As another problem, as shown in FIG. 4, a load is applied to the
このような高温の焼鉱の熱によるダンパー軸11の変形等を防ぐために、例えばダンパー軸11を冷却水を用いて冷却することが考えられる。しかしながら、その冷却水が焼鉱ホッパー8内に洩れてしまうと、焼鉱に水分が混入して、装入先の電気炉7内で水蒸気爆発を招く危険性がある。そのため、仮にダンパー軸11が破損した場合であっても、冷却水が焼鉱ホッパー8内に漏れない構造とする必要がある。
In order to prevent the deformation of the
このようなことから、フェロニッケル製錬にて焼鉱が一時的に貯められるサージホッパーに使用されているダンパーの構成部品であるダンパー軸に関して、焼鉱から受ける熱による変形や折損がなく、メンテナンス等の作業性が良好なものが求められている。 For this reason, there is no deformation or breakage due to the heat received from the sinter for the damper shaft, which is a component of the damper used in the surge hopper in which the smelter is temporarily stored by ferronickel smelting, and maintenance. Those having good workability such as the above are demanded.
なお、例えば特許文献1には、鋼板表面に塗布された樹脂を乾燥させる樹脂乾燥炉等の内部に設けられる炉内キャリアロールに関する技術が開示されており、具体的に、「加熱炉内で鋼板を移動させるためのロールで、軸中心部分に通水路が形成され、外筒は回転自在で、鋼板がキズつかないロール」についての技術が開示されている。しかしながら、この技術は、フェロニッケル製錬で使用されるロータリーキルンから得られる焼鉱を一時的に貯めるサージホッパーのダンパーの構成部品であるダンパー軸には直接適用することができない。また、特許文献1に記載の水冷軸は、「600℃以下の低速搬送型の加熱炉に広く適用できる」という適用温度が記載されており、600℃を超える温度となる、フェロニッケル製錬における焼鉱に十分に耐え得るものではない。 For example, Patent Document 1 discloses a technique related to an in-furnace carrier roll provided inside a resin drying furnace or the like that dries a resin applied to the surface of a steel sheet. A technology is disclosed for a roll for moving a slab, a water passage is formed in the central portion of the shaft, the outer cylinder is rotatable, and the steel plate is not damaged. However, this technique cannot be directly applied to a damper shaft, which is a component of a surge hopper damper that temporarily stores sinter obtained from a rotary kiln used in ferronickel smelting. In addition, the water-cooled shaft described in Patent Document 1 describes an application temperature that “can be widely applied to a low-speed conveyance type heating furnace of 600 ° C. or less”, and in ferronickel smelting that has a temperature exceeding 600 ° C. It cannot withstand calcination.
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、フェロニッケル製錬において、ロータリーキルンからの焼鉱を一時的に貯めるサージホッパーにて使用されるダンパーのダンパー軸について、ダンパー本体を良好に開閉させてダンパー軸として有効に使用することができ、焼鉱から受ける熱による変形や折損がなく、メンテナンス等の作業性が良好なダンパー軸を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a situation, and in ferronickel smelting, a damper main body is provided for a damper shaft of a damper used in a surge hopper that temporarily stores sinter from a rotary kiln. An object of the present invention is to provide a damper shaft that can be opened and closed well and can be used effectively as a damper shaft, has no deformation or breakage due to heat received from the sinter, and has good workability such as maintenance.
本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、ダンパー軸を円柱状の鋼材により構成し、その鋼材内部にその長軸方向に亘って連続して円柱状の通水路を設け、その鋼材の円形断面の直径と通水路の円形断面の直径とが所定の関係を満たすように構成することによって、ダンパー軸として有効に使用することができ、変形や折損等が生じないダンパー軸となることを見出し、本発明を完成するに至った。 The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, the damper shaft is made of a cylindrical steel material, and a cylindrical water passage is continuously provided in the steel material over the major axis direction. The diameter of the circular cross section of the steel material and the circular cross section of the water passage The present invention has been completed by finding that it is a damper shaft that can be used effectively as a damper shaft by being configured so as to satisfy a predetermined relationship with the diameter, and is free from deformation and breakage.
(1)本発明は、フェロニッケル製錬における焼鉱を貯留するサージホッパーに使用されているダンパーを開閉するためのダンパー軸であって、円柱状の鋼材からなり、前記円柱状の鋼材の内部には、該鋼材の長軸方向に亘って連続して、該鋼材と中心軸を同一とする円柱状の通水路が設けられ、前記鋼材の直径をD1とし、前記通水路の円形断面の直径をD2としたとき、「0.2×D1≦D2≦0.55×D1」の関係を満たすことを特徴とするダンパー軸である。 (1) The present invention is a damper shaft for opening and closing a damper used in a surge hopper for storing burned ore in ferronickel smelting, which is made of a columnar steel material, and the inside of the columnar steel material Is provided with a cylindrical water passage having the same central axis as that of the steel material, the diameter of the steel material being D1, and the diameter of the circular cross section of the water passage. Is a damper shaft characterized by satisfying the relationship of “0.2 × D1 ≦ D2 ≦ 0.55 × D1”.
(2)また本発明は、(1)に係る発明において、前記鋼材の全長が、前記サージホッパーにおける前記ダンパーの取り付け位置の幅以上であるダンパー軸である。 (2) Moreover, this invention is a damper axis | shaft which is more than the width | variety of the attachment position of the said damper in the said surge hopper in the invention which concerns on (1).
(3)また本発明は、(1)又は(2)に係る発明において、前記通水路の両端には、冷却水供給配管が接続される雌ネジが切られているダンパー軸である。 (3) Moreover, this invention is a damper axis | shaft by which the internal thread which the cooling water supply piping is connected to the both ends of the said water flow path in the invention which concerns on (1) or (2) is cut.
(4)また本発明は、(1)乃至(3)のいずれかの発明において、前記鋼材の鋼種は、SUS310Sであるダンパー軸である。 (4) The present invention is the damper shaft according to any one of (1) to (3), wherein a steel type of the steel material is SUS310S.
(5)また本発明は、(1)乃至(4)のいずれかの発明において、前記鋼材の直径D1が、100mm以上150mm以下であるダンパー軸である。 (5) Moreover, this invention is a damper axis | shaft whose diameter D1 of the said steel materials is 100 mm or more and 150 mm or less in any invention of (1) thru | or (4).
(6)また本発明は、(1)乃至(5)のいずれかの発明において、前記サージホッパーは、前記ダンパー上に積み上がる焼鉱と該ダンパーの自重を合わせた重量が1t以上4t以下となる大きさに構成されているダンパー軸である。 (6) Further, in the invention according to any one of (1) to (5), the surge hopper may have a weight of 1 t or more and 4 t or less of a combined weight of the sinter stacked on the damper and the weight of the damper. This is a damper shaft configured to have a size.
本発明によれば、ダンパーを良好に開閉させるためのダンパー軸として有効に使用することができ、焼鉱から受ける熱による変形や折損がなく、メンテナンス等の作業性が良好なダンパー軸を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a damper shaft that can be used effectively as a damper shaft for opening and closing the damper satisfactorily, has no deformation or breakage due to heat received from the mine, and has good workability such as maintenance. be able to.
以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について、図面を参照しながら以下の順序で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
1.サージホッパーの構成、サージホッパーにおける焼鉱排出処理の概要
2.ダンパー軸について
3.実施例
Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “present embodiments”) will be described in detail in the following order with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.
1. 1. Outline of surge hopper configuration and slag discharge processing in
≪1.サージホッパーの構成、サージホッパーにおける焼鉱排出処理の概要≫
本実施の形態に係るダンパー軸は、フェロニッケル製錬において鉱石に対して乾燥処理と部分的な還元処理が施されてロータリーキルン(図1参照)から排出された焼鉱を貯留するサージホッパーに使用されるダンパーを開閉するためのものである。
<< 1. Overview of surge hopper configuration and slag discharge processing in surge hoppers≫
The damper shaft according to the present embodiment is used for a surge hopper that stores sinter discharged from a rotary kiln (see FIG. 1) after drying and partial reduction treatment are performed on ore in ferronickel smelting. It is for opening and closing the damper.
先ず、このダンパー軸の説明に先立ち、焼鉱を貯留するサージホッパー1の概要について説明する。図2は、サージホッパー1と、そのサージホッパー1の下端に設けられた焼鉱ホッパー8の概略断面図である。 First, prior to the description of the damper shaft, an outline of the surge hopper 1 that stores sinter is described. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the surge hopper 1 and the sinter hopper 8 provided at the lower end of the surge hopper 1.
図2に示すように、サージホッパー1は、ロータリーキルンから排出された焼鉱を貯留するサージホッパー部1Aと、サージホッパー部1Aで所定量貯留した焼鉱を焼鉱ホッパー8に装入するための開閉機構であるダンパー10とを備える。このダンパー10は、図3にも示すようにフラッパー式の構造となっており、サージホッパー1の外側に据え付けられているシリンダー12を動かし、ダンパー10のダンパー軸11を中心として回転することによって開閉する。なお、ダンパー10の周囲には耐火物としてキャスター14が設けられている(図3参照)。
As shown in FIG. 2, the surge hopper 1 has a
また、サージホッパー1の下端に引き続いて設けられている焼鉱ホッパー8は、図2に示すように、例えば2つの焼鉱ホッパー部8a,8b(以下、「第1の焼鉱ホッパー部8a」、「第2の焼鉱ホッパー部8b」ともいう)に分かれており、それぞれの焼鉱ホッパー部8a,8bに順次にサージホッパー1から焼鉱が装入されるようになっている。このように2つの焼鉱ホッパー部8a,8bが設けられた構成の場合、サージホッパー1に備えられているダンパー10としては、それぞれの焼鉱ホッパー部8a,8bへの焼鉱の順次装入を制御するために、各焼鉱ホッパー部8a,8bに対応するように2つのダンパー10a,10b(以下、「第1のダンパー10a」、「第2のダンパー10b」ともいう)が備えられる。
Further, as shown in FIG. 2, the slag hopper 8 provided subsequently to the lower end of the surge hopper 1 includes, for example, two slag hopper parts 8a and 8b (hereinafter referred to as “first slag hopper part 8a”). , Also referred to as “second sinter hopper portion 8b”), and the slag hoppers 8a and 8b are sequentially charged with sinter from the surge hopper 1. In the case of the configuration in which the two sinter hoppers 8a and 8b are provided in this manner, the
具体的に、サージホッパー1のサージホッパー部1Aに一時的に貯められた焼鉱は、例えばサージホッパー1の片方のダンパー10a(第1のダンパー10a)が開くことによって、サージホッパー部1A内部の焼鉱が第1の焼鉱ホッパー部8aに装入されるようになる。そして、第1の焼鉱ホッパー部8aに設けられたロードセル13aを用いて焼鉱の重量が計量され、計量された値が所定の重量となった時点で、サージホッパー1の第1のダンパー10aが閉まり、第1の焼鉱ホッパー部8aへの焼鉱の装入が停止される。その後、第1の焼鉱ホッパー部8aの下端に設けられたダンパーが開き、所定の重量の焼鉱が焼鉱コンテナ内に排出されていく。焼鉱コンテナへの焼鉱の排出が終わると、第1の焼鉱ホッパー部8aのダンパーが閉じられる。
Specifically, the smelter temporarily stored in the
第1のダンパー10aが閉まり、第1の焼鉱ホッパー部8aへの焼鉱の装入が終わると、続いて、サージホッパー1のもう片方のダンパー10b(第2のダンパー10b)が開き、サージホッパー部1A内部の焼鉱が第2の焼鉱ホッパー部8bに装入されるようになる。そして、上述と同様に、ロードセル13bにより第2の焼鉱ホッパー部8b内に装入された焼鉱が計量され、所定の重量の焼鉱が貯められた時点で装入が停止されて、第2の焼鉱ホッパー部8bの下端に設けられたダンパーが開くことによって、焼鉱が焼鉱コンテナに排出される。
When the first damper 10a is closed and charging of the sinter into the first sinter hopper portion 8a is completed, the other damper 10b (second damper 10b) of the surge hopper 1 is subsequently opened, and the surge The sinter in the
このように、サージホッパー1の第1のダンパー10a(又は第2のダンパー10b)が開いてから第1の焼鉱ホッパー部8a(又は第2の焼鉱ホッパー部8b)を介して焼鉱が排出され、続いてサージホッパー1の第2のダンパー10b(又は第1のダンパー10a)が開いて第2の焼鉱ホッパー部8b(又は第1の焼鉱ホッパー部8a)を介して焼鉱が排出されるという動作を繰り返すことで、上述した2つの焼鉱ホッパー部8a,8bを交互に使用して、所定の重量の焼鉱が順次焼鉱コンテナに排出される。 In this way, after the first damper 10a (or the second damper 10b) of the surge hopper 1 is opened, the sinter is passed through the first sinter hopper part 8a (or the second sinter hopper part 8b). Then, the second damper 10b (or the first damper 10a) of the surge hopper 1 is opened and the sinter is discharged through the second sinter hopper part 8b (or the first sinter hopper part 8a). By repeating the operation of being discharged, the two ore hopper sections 8a and 8b described above are alternately used to sequentially discharge a predetermined weight of the ore into the ore container.
以上のように、サージホッパー1のダンパー10は、数トン程度の焼鉱が載置され、その焼鉱を順次焼鉱ホッパー8を介して排出するために、ダンパー軸11を中心とした回転によって効率的に且つ正確な開閉制御を行い、焼鉱を排出処理することが求められる。
As described above, the
≪2.ダンパー軸について≫
図5は、本実施の形態に係るダンパー軸の構成を説明するための模式図である。図5に示すように、ダンパー軸11は、円柱状の鋼材21からなり、その円柱状の鋼材21の内部には、その鋼材21と中心軸を同一とする円柱状の通水路22が設けられている。そして、このダンパー軸11は、円柱状の鋼材21の円形断面の直径をD1とし、通水路22の円形断面の直径(内径)をD2としたとき、下記関係式(I)を満たす。
0.2×D1≦D2≦0.55×D1 ・・・(I)
≪2. About damper shaft >>
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the configuration of the damper shaft according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the
0.2 × D1 ≦ D2 ≦ 0.55 × D1 (I)
円柱状の鋼材21は、ダンパー本体を開閉させるダンパー軸11の主要構造をなし、中央部21Aと、末端部21B(21B1,21B2)とからなる。鋼材21の中央部21Aには、ダンパー本体が取り付けられる。また、末端部21Bは、グランド部が構成されており、ダンパー軸11の回転が阻害されることを防ぎながら、圧力の加わった高温ガスや微粒な鉱石を含むダスト等が外部に噴出することを防ぐようにしている。
The
具体的に、末端部21Bにおけるグランド部には、例えば図4に示したように、グランドボックス15が備えられている。このグランドボックス15には、高温ガス等の流出を防ぐためのグランドパッキン16と、そのグランドパッキン16を固定保持するグランド押さえ17とが収容されている。なお、グランドパッキン16の材質や挿入位置等については、所望とする耐熱温度等を考慮して適切に選定すればよい。
Specifically, a
鋼材21の材質(鋼種)としては、使用条件に適合するものであれば特に限定されないが、少なくとも定期点検と定期点検の間、すなわち操業期間である例えば6ヶ月の期間に不具合を発生させることがないものであることが好ましい。具体的には、例えば、SUS310Sが好適に用いられる。SUS310Sは、高い耐熱・耐酸化性を有するため、SUS310Sからなる鋼材21とすることにより、約800℃の焼鉱の熱による不具合の発生頻度を低下させることができ、好ましい。
The material (steel type) of the
また、この円柱状の鋼材21の長さ、すなわち中央部21Aと末端部21Bとを含むダンパー軸11の長軸方向の長さ(全長)としては、サージホッパー1におけるダンパー10の取り付け位置の幅以上であることが好ましい。後述するように、この円柱状の鋼材21には、中心軸を同一とする通水路22が設けられており、その通水路22に冷却水を流すことによってダンパー軸11を冷却(水冷)することができるようになっている。このとき、鋼材21の全長が、サージホッパー1におけるダンパー10の取り付け位置の幅以上であることによって、その冷却水をサージホッパー1の外部から供給することができる。このことにより、サージホッパー1の内部に、冷却水に起因する水分が侵入して焼鉱に水分が混入することをより効果的に防ぐことができる。
Further, the length of the
通水路22は、上述したように円柱状の鋼材21の内部に設けられており、その鋼材21と中心軸を同一とするように円柱状に設けられている。通水路22は、図5に示すように、ダンパー軸11の本体をなす鋼材21の長軸方向の全長に亘って連続して(一貫して)形成されており、この内部にダンパー軸11を水冷する冷却水が通液される。具体的に、通水路22には、その末端部に、冷却水を供給及び排出するための冷却水用配管(ホース)23が接続されるようになっており、例えば図5中のXからYに向かって一方向に冷却水が通水路22内を通る。このように通水路22を介して冷却水により鋼材21を冷却させることで、高温の焼鉱の熱によるダンパー軸11の変形等を防ぐことができる。
The
ここで、ダンパー軸が円柱状の長尺のものであることからすると、ダンパー軸の内部には、例えば通水路をその両末端部のみに設けて、その両末端部のみに設けた通水路に冷却水を通し、ダンパー軸のサージホッパー内側に相当する位置には冷却水を通さずに冷却することが考えられる。具体的には、例えば図6に示すようにダンパー軸50において、そのダンパー軸50の主要部を構成する鋼材51の中央部には通水路を設けず、鋼材51の両末端部のみに通水路52を1本ずつ(1つのダンパー軸に通水路を2本(通水路52a,52b)設け、それぞれの末端部における通水路52に冷却水を循環させて冷却する方法が考えられる。このように、ダンパー軸50の中央部には通水路を設けない構成とすることで、ダンパー軸50の強度を維持することが可能になると考えられる。
Here, considering that the damper shaft is a long columnar shape, for example, a water passage is provided only at both ends of the damper shaft, and the water passage provided only at both ends is provided. It is conceivable that the cooling water is passed through the position corresponding to the inside of the surge hopper of the damper shaft without passing the cooling water. Specifically, for example, as shown in FIG. 6, in the
しかしながら、図6に示すような、ダンパー軸50の両末端部のみに通水路52を設けて中央部には通水路を設けない構造とした場合、その中央部分の冷却が不十分となってしまい、約800℃程度の焼鉱の熱によるダンパー軸50の変形や折損を効果的に防ぐことができない可能性がある。
However, when the water passage 52 is provided only at both end portions of the
また、図6に示すようなダンパー軸50の末端部で冷却水を循環させる構造では、ダンパー軸50に対して長手方向に設けられた水冷箇所の先端(図6中のZ部)において、冷却水の流れの方向が逆になってしまう。すると、この流れの方向が逆になる箇所において、冷却水内に混入した異物等が堆積してしまい、その箇所で閉塞が起こって冷却水の循環不良により冷却効果の悪化を招く。冷却に用いる冷却水として、例えば河川から引いた工業用水等を使用する場合には、堆積により循環不良の原因となる異物は冷却水中に混入した川砂等であり、極めて容易に堆積し、堆積した異物の除去にも時間やコストを要する。さらに、このような構造では、ダンパー軸50に通水路52を少なくとも2本(両末端部に1本ずつ)設けることが必要となり、冷却水の詰まり等を点検する箇所が多くなり、しかも冷却水を通すための高価なフレキシブルなホース(冷却水用配管)53も4本(通水路52につき1本ずつ)必要となり、経済的にも効率的な冷却が困難となる。
Further, in the structure in which the cooling water is circulated at the end portion of the
そこで、本実施の形態に係るダンパー軸11においては、このダンパー軸11を構成する円柱状の鋼材21の内部に、その鋼材21と中心軸を同一とするように円柱状の通水路22を、鋼材21の長軸方向の全長に亘って連続して設けるようにし、その通水路22内に冷却水を通液するようにしている。そして、このとき、本実施の形態においては、鋼材21の円形断面の直径をD1とし、通水路22の円形断面の直径(内径)をD2としたとき、下記関係式を満たすように鋼材21と通水路22とを構成するようにしている。
0.2×D1≦D2≦0.55×D1 ・・・(I)
Therefore, in the
0.2 × D1 ≦ D2 ≦ 0.55 × D1 (I)
本実施の形態に係るダンパー軸11では、このように、円柱状の鋼材21の内部に鋼材21の長軸方向の全長に亘って連続して通水路22が設けられていることにより、ダンパー軸11の長軸方向の中央部においても冷却水が通液され、ダンパー軸11全体が操業中常時冷却されるため、その中央部を含めてダンパー軸11の熱変形や折損を効果的に抑制することができる。
In the
また、冷却水を通水させる通水路22の配管を1本として通水方向を一方向とすることができるため、冷却水の流れがスムーズとなり、例えば図6に一例を示した構造の冷却に比して、冷却水の詰まりの発生を防止することができる。さらに、冷却水を供給及び排出するための冷却水用配管(ホース)23の本数も2本とすることができるため、点検・交換の負担を低減することができる。
In addition, since the
また、通水路22が円柱状であって、その中心軸が円柱状の鋼材21と同一であるため、肉厚が均一となり、熱影響を均一に受けることになるため、鋼材21における局所的な変形を抑制することもできる。
Further, since the
そして、特に、鋼材21とその内部に一貫形成された通水路22とにおいて、関係式(I)を満足するような径でそれぞれが構成されていることにより、鋼材21の強度を維持しながら、熱間強度を高めて操業期間中における約800℃程度の焼鉱の熱による鋼材21の変形や、それに基づくダンパー軸11の折損やダンパー10の開閉不良等の不具合を効果的に防止することができる。
And in particular, by maintaining the strength of the
関係式(I)に関して、D2>0.55×D1であると、ダンパー軸11は冷却されるものの、ダンパー軸11の強度が不足してしまう。具体的には、例えば、ダンパー軸11が曲がる等の変形が生じる。このようにして変形が生じた箇所には割れが生じ易くなり、割れが生じると、その割れの箇所から冷却水が漏れ、焼鉱に水分が混じり、水分が混じった焼鉱が電気炉に装入される可能性が生じる。
Regarding relational expression (I), if D2> 0.55 × D1, the
一方で、D2<0.2×D1であると、ダンパー軸11の冷却が不十分となり、不具合が生じる。すなわち、例えば一般的な0.1〜0.5MPa程度の圧力の工業用水を冷却水として使用する場合、ダンパー軸11に設けられた通水路22の内径が「0.2×D1」よりも小さいと、ダンパー軸11の強度を維持するための温度(500℃以下程度)に保つことができなくなる。このことから、D2<0.2×D1であると、焼鉱からの熱による変形や折損を十分に防ぐことができない。
On the other hand, when D2 <0.2 × D1, the
ダンパー軸11を構成する鋼材21の直径(D1)としては、上述したようにこのD1と通水路22の円形断面の直径(D2)とが関係式(I)を満たすように構成できれば特に限定されないが、具体的には、100mm≦D1≦150mmであることが好ましい。D1が100mm未満であると、必要な強度を十分に得ることができない可能性がある。一方で、D1が150mmを超えると、ダンパー10本体それ自体が大型化してしまい、このダンパー10を作動させるためのシリンダー12も大きいものとなってしまう。これにより、設備全体が大型化し、設備投資が著しく増加してしまう。
As described above, the diameter (D1) of the
なお、サージホッパー1の大きさとしては、特に限定されないが、ダンパー10に掛かる重量、すなわち、ダンパー10上に積み上がる焼鉱とそのダンパー10の自重を合わせた重量が、1t以上、4t以下程度となるような大きさであることが好ましい。その重量が1t未満であると、サージホッパー1に一時的に貯めることのできる焼鉱量が少ないため、サージホッパー1から焼鉱ホッパー8への焼鉱の受入頻度、すなわちダンパー10の開閉頻度が著しく増加してしまう。このため、ダンパー軸11やシリンダー12等の機械部品の摩耗が著しくなる。一方で、その重量が4tを超えると、ダンパー10及びダンパー軸11に掛かる重量が大きくなるため、高温の焼鉱から受ける熱やより大きな重量に耐える構造とするための設計変更が必要となる。
The size of the surge hopper 1 is not particularly limited, but the weight applied to the
通水路22への冷却水の通水方法としては、特に限定されず、円柱状の通水路22の両末端部にフレキシブルな冷却水用配管(ホース)23を接続し、その冷却水用配管23から冷却水を通水路22内に供給し、また通水路22を通った冷却水を排出することによって行うことができる。具体的には、図5に示すように、通水路22の一方の末端(図5中のX側の末端)に、通水路22へ冷却水を供給するための冷却水用配管(冷却水供給配管)23aを接続し、他方の末端(図5中のY側の末端)に、通水路22からを通過した冷却水を排出するための冷却水用配管(冷却水排出配管)23bを接続する。このようにして、ダンパー軸11を構成する円柱状の鋼材21内にその長軸方向に亘って連続して設けられた通水路22に対して2本の冷却水用配管23a,23bを接続させ、その通水路22の内部に一方向に冷却水を通液させることで、ダンパー軸11を効果的に冷却させることができる。これにより、ダンパー軸11の強度を保ちながら、高温の焼鉱の熱による変形や折損を防止することができる。
The method of passing the cooling water to the
ここで、通水路22の両末端においては、冷却水用配管23を接続するために、雌ネジを切った接続部24(24a,24b)(図5中の点線丸囲み部)を形成することが好ましい。具体的には、通水路22の末端部に雌ネジを切った接続部24を形成し、別途雄ネジを切った接続部品等をはめ込み可能なようにし、その接続部品に冷却水用配管23を接続させるようにする。このようにして、通水路22の末端部を雌ネジが切られている構成とすることで、冷却水用配管23の交換等のメンテナンスの際に、通水路22の末端部からダスト等の異物が混入することを防ぐことができ、例えば通水路22内での異物による閉塞等の発生をより効果的に防ぐことができる。
Here, at both ends of the
通水路22の両末端部における雌ネジを施す長さ(接続部24の長さ)としては、その雌ネジを切った接続部24に接続させる接続部品が操業中に脱落しない程度に十分な長さがあれば特に制限されない。例えば、雌ネジの内側の端部がサージホッパー外部より深い位置とならないように、円柱状の鋼材21の長さを含めて調整することが好ましい。このことにより、サージホッパー1内部における高温域を避けることができ、好ましい。
The length for applying the female screw at both ends of the water passage 22 (the length of the connecting portion 24) is long enough that the connecting parts connected to the connecting portion 24 with the female screw cut off do not fall off during operation. There is no particular limitation as long as there is. For example, it is preferable to adjust including the length of the
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係るダンパー軸11は、円柱状の鋼材21からなり、その鋼材21の内部に、その鋼材21と中心軸を同一とするように円柱状の通水路22を、鋼材21の長軸方向の全長に亘って連続して設け、その通水路22内に冷却水を通液するようにしている。そして、鋼材21の円形断面の直径(D1)と、通水路22の円形断面の直径(内径)(D2)との関係において、下記関係式を満たす。
0.2×D1≦D2≦0.55×D1 ・・・(I)
As described in detail above, the
0.2 × D1 ≦ D2 ≦ 0.55 × D1 (I)
このようなダンパー軸11によれば、ロータリーキルン2からの焼鉱を一時的に貯めるサージホッパー1にて使用されるダンパー10のダンパー軸11として、焼鉱から受ける熱による変形や折損を効果的に防ぐことができ、焼鉱の排出処理に伴うダンパー10の開閉制御を効率的に且つ正確に行うようにすることができる。
According to such a
また、作業の安全性に関して、高温の焼鉱を入れたサージホッパー1等の点検や補修は、火傷や暑熱作業による熱中症の危険性を伴うが、上述したようなダンパー軸11を用いることにより、メンテナンスが容易になるとともに点検や補修等の必要性を少なくすることができるため、作業の安全性を極めて向上させることができる。
In addition, regarding the safety of work, inspection and repair of the surge hopper 1 and the like containing high-temperature sinter is accompanied by the risk of heat stroke due to burns and hot work, but by using the
≪3.実施例≫
以下、実施例及び比較例を示して本発明に係るダンパー軸についてさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
≪3. Examples >>
Hereinafter, the damper shaft according to the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[実施例1]
フェロニッケル製錬で使用されるロータリーキルンから得られた焼鉱を焼鉱コンテナに装入するにあたって、図5に示すようなダンパー軸11を使用したサージホッパーを通過させるようにして、定期点検頻度の期間にあたる6ヶ月間に亘って操業した。なお、ダンパー軸を構成する円柱状の鋼材21の鋼種(材質)はSUS310Sとした。また、焼鉱コンテナに装入される焼鉱の重量は約13トンに設定した。
[Example 1]
When charging the sinter obtained from the rotary kiln used in ferronickel smelting into the sinter container, the surge hopper using the
ここで、ダンパー軸11に関して、そのダンパー軸11を構成する円柱状の鋼材21の円形断面の直径を「D1」とし、その鋼材21の内に設けられた通水路22の円形断面の直径(内径)を「D2」としたとき、それらD1とD2の関係は、『0.2×D1≦D2≦0.55×D1』を満たすように構成した。
Here, regarding the
6ヶ月間に亘る操業の結果、サージホッパーにおいて使用したダンパー軸11の変形、折損は全く発生しなかった。また、ダンパー軸11の鋼材21内部に設けた通水路22において閉塞は発生しなかった。
As a result of operation for 6 months, no deformation or breakage of the
そして引き続き、同じダンパー軸11を使用してさらに6ヶ月間の操業を行ったが、ダンパー軸11の変形や折損はやはり全く生じず、通水路22の閉塞も生じなかった。
Subsequently, the
[比較例1]
フェロニッケル製錬で使用されるロータリーキルンから得られた焼鉱を焼鉱コンテナに装入するにあたって、図6に示すようなダンパー軸50を使用したサージホッパーを通過させるようにして、定期点検頻度の期間にあたる6ヶ月間に亘って操業した。なお、ダンパー軸50を構成する円柱状の鋼材51の鋼種(材質)はS45Cとした。また、焼鉱コンテナに装入される焼鉱の重量は約13トンと設定した。
[Comparative Example 1]
When charging the ore obtained from the rotary kiln used in ferronickel smelting into the ore container, the surge hopper using the
ここで、ダンパー軸50を構成する鋼材51の内部には、図6に示すように、その両末端部に、各末端部2本ずつの合計4本の通水路52を設け、各末端部において冷却水を循環させてダンパー軸50を冷却させるようにした。
Here, in the
6ヶ月間に亘る操業の結果、サージホッパーにおいて使用したダンパー軸50の一部が高温のガスにより炭化・脆化してしまい、ダンパー軸50が摩耗により細くなっていた。そして、同じダンパー軸50を引き続き使用すると、さらに4ヶ月使用した時点で折損を起こし、操業を停止させた。なお、折損を起こしたダンパー軸50の取り替え工事は、約70時間の長時間を要してしまい、大きな休止損失が発生した。
As a result of operation for 6 months, a part of the
また、6ヶ月間に亘る操業期間中に、通水路52の閉塞が発生してしまった。そのため、エアブローを行って通水路52の詰りを解消する作業が必要となった。通水路52を確認すると、スケールによる閉塞が発生して、通水路52内の通水量は50%以下に低下しており、整備作業は1時間程度にも及んだ。 Further, the water passage 52 was blocked during the operation period of 6 months. Therefore, it is necessary to perform an air blow to eliminate clogging of the water passage 52. When the water passage 52 was confirmed, blockage due to the scale occurred, and the water flow amount in the water passage 52 was reduced to 50% or less, and the maintenance work took about one hour.
[比較例2]
フェロニッケル製錬で使用されるロータリーキルンから得られた焼鉱を焼鉱コンテナに装入するにあたって、図6に示すようなダンパー軸50を使用したサージホッパーを通過させるようにして、定期点検頻度の期間にあたる6ヶ月間に亘って操業した。なお、ダンパー軸を構成する円柱状の鋼材51の鋼種(材質)はSUS310Sとした。また、焼鉱コンテナに装入される焼鉱の重量は約13トンと設定した。
[Comparative Example 2]
When charging the ore obtained from the rotary kiln used in ferronickel smelting into the ore container, the surge hopper using the
ここで、ダンパー軸50を構成する鋼材51の内部には、図6に示すように、その両末端部に、各末端部2本ずつの合計4本の通水路52を設け、各末端部において冷却水を循環させてダンパー軸50を冷却させるようにした。
Here, in the
6ヶ月間に亘る操業の結果、サージホッパーにおいて使用したダンパー軸50の一部が高温のガスにより脆化してしまい、ダンパー軸50が摩耗により細くなっていた。そして、同じダンパー軸50を引き続き使用すると、さらに4ヶ月使用した時点で折損を起こした。すなわち、鋼材51の鋼種として比較的耐久性の高いSUS310Sを使用した場合であっても、図6に示すような構造のダンパー軸50では、変形や折損を効果的に防ぐことができないことが分かった。また、この比較例2の操業においても、6ヶ月間に亘る操業期間中に、通水路52の閉塞が発生してしまった。
As a result of operation for 6 months, a part of the
1 サージホッパー
2 ロータリーキルン
3 焼鉱コンテナ
4 搬送台車
5 炉上クレーン
6 路上ビン
7 電気炉
8,8a,8b 焼鉱ホッパー
10,10a,10b ダンパー
11 ダンパー軸
12 シリンダー
13(13a,13b) ロードセル
14 キャスター
21 鋼材
22 通水路
23,23a,23b 冷却水用配管
24 接続部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
円柱状の鋼材からなり、
前記円柱状の鋼材の内部には、該鋼材の長軸方向に亘って連続して、該鋼材と中心軸を同一とする円柱状の通水路が設けられ、
前記鋼材の直径をD1とし、前記通水路の円形断面の直径をD2としたとき、
0.2×D1≦D2≦0.55×D1
の関係を満たすことを特徴とするダンパー軸。 A damper shaft for opening and closing a damper used in a surge hopper for storing burned ore in ferronickel smelting,
Made of cylindrical steel,
In the inside of the columnar steel material, a column-shaped water passage having the same central axis as the steel material is provided continuously over the long axis direction of the steel material,
When the diameter of the steel material is D1, and the diameter of the circular cross section of the water passage is D2,
0.2 × D1 ≦ D2 ≦ 0.55 × D1
A damper shaft characterized by satisfying the relationship
The said surge hopper is comprised in the magnitude | size from which 1 to 4t is the sum total weight of the slag piled up on the damper and the dead weight of this damper, The any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. The damper shaft according to item.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014135912A JP2016013881A (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Damper shaft used in surge hopper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014135912A JP2016013881A (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Damper shaft used in surge hopper |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016013881A true JP2016013881A (en) | 2016-01-28 |
Family
ID=55230432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014135912A Pending JP2016013881A (en) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | Damper shaft used in surge hopper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016013881A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117775587A (en) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 招金矿业股份有限公司夏甸金矿 | Conveying device for ore exploitation |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4915129B1 (en) * | 1969-02-27 | 1974-04-12 | ||
JPH1129826A (en) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Ask Tekunika:Kk | Heat-insulating roll |
JP2011201610A (en) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Katagiri Tekkosho:Kk | Shaft seal device, powder and granular material carrying device having the shaft seal device and shaft seal method |
-
2014
- 2014-07-01 JP JP2014135912A patent/JP2016013881A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4915129B1 (en) * | 1969-02-27 | 1974-04-12 | ||
JPH1129826A (en) * | 1997-07-10 | 1999-02-02 | Ask Tekunika:Kk | Heat-insulating roll |
JP2011201610A (en) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Katagiri Tekkosho:Kk | Shaft seal device, powder and granular material carrying device having the shaft seal device and shaft seal method |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117775587A (en) * | 2024-02-26 | 2024-03-29 | 招金矿业股份有限公司夏甸金矿 | Conveying device for ore exploitation |
CN117775587B (en) * | 2024-02-26 | 2024-05-07 | 招金矿业股份有限公司夏甸金矿 | Conveying device for ore exploitation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5659690B2 (en) | Sinter cooling device | |
CN109306387B (en) | Method for protecting and repairing furnace shell after blast furnace cooling wall burning loss | |
CN104312599B (en) | A kind of coke dry quenching furnace furnace hole water seal groove protective device and its manufacture method | |
Radyuk et al. | Decreasing the heat losses at the air tuyeres in blast furnaces | |
JP2016013881A (en) | Damper shaft used in surge hopper | |
JP6584963B2 (en) | Damper | |
EP3087334B1 (en) | Rotary cooler comprising a controlled sweep air system | |
CN103805727B (en) | A kind of method adopting bucket machine hot charging direct-reduced iron | |
Geyer et al. | Blast furnace tapping practice at arcelor mittal South Africa, vanderbijlpark works | |
WO2015097303A1 (en) | Rotary cooler | |
WO2017197986A1 (en) | Spray gun for side-submerged combustion smelting apparatus | |
JP5724654B2 (en) | Apparatus and method for injecting reducing material into blast furnace | |
CN108660276B (en) | A kind of converter is let cool and secondary blow-in method | |
CN203782176U (en) | Roasting storehouse of furnace charges for smelting steel alloy | |
CN207501651U (en) | A kind of self-cooled kiln shell | |
CN102798288A (en) | Novel wholly prefabricated tuyere of rotary kiln | |
JP2021063628A (en) | Method for repairing seal pot of circulating fluidized bed boiler | |
CN110423626A (en) | Dry coke quenching primary dedusting van-type coke powder cooling device | |
Van Laar et al. | OneSteel Whyalla Blast Furnace Campaign Extension | |
CN112441756B (en) | Online repair method for refractory material of sleeve kiln burner face plate | |
CN113124255B (en) | Hot air piping system maintenance cooling method | |
Roy et al. | Improving Health and Productivity of Calcining Kiln Through Several Innovations in Refractory Maintenance Practices at Rourkela Steel Plant | |
RU2779575C1 (en) | Device for producing titanium slag in ore thermal furnace | |
CN212538800U (en) | High-temperature welding repair machine for kiln | |
CN210885936U (en) | Dry quenching coke once dust removal box type coke powder cooling device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20161102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170816 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170822 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20171016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180109 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20180703 |