JP2016078015A - Oscillation sieve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塊状の製鉄原料(例えば、鉄鉱石(塊鉱石)、焼結鉱、石炭、コークス等)の表面に付着した微粒子を除去する際などに用いられる揺動篩装置に関するものである。 The present invention relates to an oscillating sieve device used for removing fine particles adhering to the surface of a massive iron-making raw material (for example, iron ore (lump ore), sintered ore, coal, coke, etc.).
製鉄原料である塊鉱石は、通常、原料ヤードに山積みの状態で貯留されている。そのため、降雨時には、塊鉱石が濡れて、例えば5〜50mmの粒径である塊鉱石の表面に5mm以下の粒径の微粒鉄鉱石が付着する。塊鉱石がこのままの状態で高炉へ装入されると、塊鉱石の平均粒径が小さくなり、炉内の通気抵抗が増すので生産性が低下する。 The lump ore, which is a raw material for iron making, is usually stored in piles in the raw material yard. Therefore, at the time of rain, the lump ore gets wet and fine iron ore having a particle size of 5 mm or less adheres to the surface of the lump ore having a particle size of 5 to 50 mm, for example. When the lump ore is charged into the blast furnace in this state, the average particle size of the lump ore becomes small, and the ventilation resistance in the furnace increases, so the productivity decreases.
そこで、塊鉱石を高炉へ装入する前に、塊鉱石の表面に付着した5mm以下の微粒子を除去する高炉装入前処理が行われている。 Therefore, a blast furnace charging pretreatment for removing fine particles of 5 mm or less adhering to the surface of the lump ore is performed before charging the lump ore into the blast furnace.
従来、塊鉱石の表面に付着した微粒子(付着微粒子)を除去する方法としては、以下のような方法が開示されている。 Conventionally, the following methods are disclosed as a method for removing fine particles (adhered fine particles) adhering to the surface of the lump ore.
例えば、特許文献1には、塊鉱石を水洗して付着微粒子を除去する方法が提案されている。
For example,
また、振動篩装置を用いて塊鉱石に付着した微粒子を除去する方法が提案されている。振動篩装置は、片振幅数mm、振動数数百Hz以上で篩網を振動させて、篩網上で被篩物を移動させながら、付着微粒子を篩網下へ除去するものである。 In addition, a method for removing fine particles adhering to the lump ore using a vibration sieve device has been proposed. The vibration sieving apparatus removes adhering fine particles under the sieving mesh while moving the sieving object on the sieving mesh by vibrating the sieving mesh at a half amplitude of several mm and a vibration of several hundred Hz or more.
しかし、特許文献1に記載の塊鉱石を水洗して付着微粒子を除去する方法は、大量の水を使用し、かつ、付着微粒子を除去後の水処理のためにシックナーやフィルタープレスなどの設備が必要となる上に、水洗して濡れた塊鉱石を直接高炉へ送ることができないので、濡れた塊鉱石を乾燥するための熱源設備が必要となる。
However, the method of removing the adhering fine particles by washing the block ore described in
また、振動篩装置を用いて塊鉱石に付着した微粒子を除去する方法は、次のような問題がある。すなわち、前述したように、塊鉱石は原料ヤードに山積み状態で貯留しているため、降雨時に塊鉱石表面が濡れて付着微粒子が粘着性を持つ。この状態では、振動篩装置を使用した場合、付着微粒子が篩目に詰まりやすくなり、付着微粒子の除去効率が低下する。 Moreover, the method of removing the fine particles adhering to the lump ore using the vibration sieve device has the following problems. That is, as described above, the lump ore is stored in the raw material yard in a piled state, so that the surface of the lump ore is wet during the rain and the attached fine particles are sticky. In this state, when the vibration sieving device is used, the attached fine particles are easily clogged with the sieve, and the removal efficiency of the attached fine particles is lowered.
これに対して、特許文献2には、揺動篩装置(揺動反発式選別機)を用いて塊鉱石に付着した微粒子を除去する方法が提案されている。揺動篩装置を用いることによって、効率的に塊鉱石に付着した微粒子を除去することができるとされている。
On the other hand,
揺動篩装置(揺動反発式選別機)は、傾斜スクリーン(一定角度傾斜させた篩網)に対して偏心駆動機構(一定量偏心したクランク軸等)によって、傾斜方向に往復しながら上下方向に振動する動作(揺動運動)を行わせることで、被篩物の形状および硬度の差によって傾斜スクリーン上で反発する弾道が異なることを利用して選別する形態選別装置である。 Oscillating sieve device (oscillating repulsive type sorter) is an up-down direction while reciprocating in an inclined direction by an eccentric drive mechanism (crankshaft etc. eccentrically decentered by a certain amount) with respect to an inclined screen (sieving screen inclined at a certain angle). This is a form selection device that makes a selection by utilizing the fact that the trajectory repelling on the inclined screen is different depending on the shape and hardness of the object to be sieved by performing an oscillating motion (oscillating motion).
図10は、前記特許文献2で用いられている揺動篩装置の一例を示すものである。図10に示すように、この揺動篩装置91は、傾斜スクリーン92と、スクリーン架台93と、偏心駆動機構(クランク軸94、チェーン95、モータ回転軸97、モータ98)を備えている。
FIG. 10 shows an example of an oscillating sieve device used in
しかしながら、図10に示すように、前記特許文献2で用いられている揺動篩装置91では、クランク軸94をチェーン95で連結して駆動しているため、クランク軸94自体の微小な振動や軸振れの影響などによって、チェーン95に張力変動(伸縮)が発生する。それにより、長時間連続的に稼動させた場合には、チェーン95の張力変動(伸縮)が連続的に発生するため、チェーン95の破損や交換が多発し、揺動篩装置91の稼動率が大幅に低下してしまうという問題がある。
However, as shown in FIG. 10, in the oscillating
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、長期間安定して稼動することができる揺動篩装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an oscillating sieve device that can operate stably for a long period of time.
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有している。 In order to solve the above problems, the present invention has the following features.
[1]傾斜スクリーンを偏心駆動機構によって揺動運動させる揺動篩装置であって、偏心駆動機構として、駆動源であるモータと、モータ回転軸と、モータ回転軸に設置されたクランクと、傾斜スクリーンに揺動運動を付与するクランク軸と、クランクとクランク軸を連結するシャフトとを備えていることを特徴とする揺動篩装置。 [1] An oscillating sieve device that oscillates an inclined screen by an eccentric drive mechanism, and as an eccentric drive mechanism, a motor as a drive source, a motor rotation shaft, a crank installed on the motor rotation shaft, and an inclination An oscillating sieve device comprising: a crankshaft that imparts oscillating motion to a screen; and a shaft that connects the crank and the crankshaft.
[2]傾斜スクリーンの幅方向の一方の側と他方の側にそれぞれ複数のクランク軸を備え、それぞれの側の複数のクランク軸は同期して回転することを特徴とする前記[1]に記載の揺動篩装置。 [2] The above-mentioned [1], wherein a plurality of crankshafts are provided on one side and the other side in the width direction of the inclined screen, and the plurality of crankshafts on each side rotate synchronously. Oscillating sieve device.
[3]傾斜スクリーンの幅方向の一方の側のクランク軸と他方の側のクランク軸との間に位相差を設けていることを特徴とする前記[1]または[2]に記載の揺動篩装置。 [3] The swing according to [1] or [2], wherein a phase difference is provided between a crankshaft on one side and a crankshaft on the other side in the width direction of the inclined screen. Sieve device.
[4]傾斜スクリーンを偏心駆動機構によって揺動運動させる揺動篩装置であって、偏心駆動機構として、駆動源であるモータと、モータ回転軸と、モータ回転軸に連結して、傾斜スクリーンに偏心運動を付与する偏心回転軸と、傾斜スクリーンを被篩物搬送方向および上下方向に往復移動可能な状態で支持するスライド支持機構を備えていることを特徴とする揺動篩装置。 [4] An oscillating sieve device that oscillates an inclined screen by an eccentric drive mechanism. The eccentric drive mechanism is connected to a motor that is a drive source, a motor rotating shaft, and a motor rotating shaft, and is used as an inclined screen. An oscillating sieve device comprising: an eccentric rotating shaft that imparts an eccentric motion; and a slide support mechanism that supports the inclined screen in a state in which the inclined screen can be reciprocated in the conveying direction and the vertical direction of the sieve.
[5]スライド支持機構が複数箇所に設置されていることを特徴とする[4]に記載の揺動篩装置。 [5] The swing sieve device according to [4], wherein the slide support mechanisms are installed at a plurality of locations.
[6]塊状の製鉄原料に付着した微粒子を除去するために用いられることを特徴とする前記[1]〜[5]のいずれかに記載の揺動篩装置。 [6] The oscillating sieve device according to any one of [1] to [5], which is used for removing fine particles adhering to the massive iron-making raw material.
本発明に係る揺動篩装置は、長期間安定して稼動することができる。 The swing sieve device according to the present invention can operate stably for a long period of time.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1〜図3は本発明の実施形態1に係る揺動篩装置(揺動反発式選別機)を示すものであり、図1は斜視図、図2は上面図、図3は正面図である。なお、ここでは、塊鉱石の表面に付着した微粒子(付着微粒子)を除去する際に用いることを念頭において説明する。
[Embodiment 1]
1 to 3 show an oscillating sieve device (oscillating repulsive sorter) according to
図1〜図3に示すように、本発明の実施形態1に係る揺動篩装置1は、スクリーン架台3上に設置された傾斜スクリーン(一定角度傾斜させた篩網)2を偏心駆動機構によって揺動運動させるものであり、偏心駆動機構として、駆動源であるモータ8と、モータ8の回転軸(モータ回転軸)7と、モータ回転軸7に設置されたクランク6と、一定量Aだけ偏心していて傾斜スクリーン2に揺動運動(傾斜方向に往復しながら上下方向に振動する動作)を付与するクランク軸4と、クランク6とクランク軸4を連結するシャフト5とを備えている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
すなわち、この揺動篩装置1は、モータ8の回転によりクランク6が回転することでシャフト5が往復運動してクランク軸4へ回転運動を付与し、これにより、クランク軸4が回転運動して傾斜スクリーン2に揺動運動を付与することで、被篩物の形状および硬度の差によって傾斜スクリーン2上で反発する弾道が異なることを利用して選別する形態選別装置となっている。
That is, in the
図4に示すように、このような揺動篩装置1に被篩物(ここでは、塊鉱石10、付着微粒子11)を投入すると、図4(a)に示すように、クランク軸4の1回転のうち、上半分の回転では傾斜スクリーン2の動きにより被篩物が持ち上げられ上方に跳ね上がる。このとき塊鉱石10同士の撹拌、衝突が生じ、塊鉱石10表面に付着した付着微粒子11が振り落とされる。また、図4(b)に示すように、クランク軸4の1回転のうち、クランク軸4の下半分の回転では、跳ね上げられた塊鉱石10が傾斜スクリーン2上に落下し、塊鉱石10と傾斜スクリーン2との衝突によって、更に塊鉱石10表面の付着微粒子11が払い落とされる。その後、塊鉱石10は傾斜スクリーン2の傾斜に沿って傾斜下方向に搬送される。なお、除去された付着微粒子11は傾斜スクリーン2の網目を通過して落下する。
As shown in FIG. 4, when an object to be sieved (here,
前述したように、図10に示した従来の揺動篩装置91では、クランク軸94をチェーン95で連結しているため、クランク軸94自体の微小な振動や軸振れの影響などによって、チェーン95に張力変動(伸縮)が発生し、それにより、長時間連続的に稼動させた場合には、チェーン95の張力変動(伸縮)が連続的に発生するため、チェーン95の破損や交換が多発し、揺動篩装置91の稼動率が大幅に低下してしまうという問題があった。
As described above, in the conventional
それに対して、本発明の実施形態1に係る揺動篩装置1においては、チェーン95によるクランク軸94への動力伝達に替えて、クランク軸4とモータ回転軸7に設置されたクランク6との間をシャフト5で連結してクランク軸4への動力伝達を行っているので、クランク軸4自体の微小な振動や軸振れはクランク6により吸収されるため、シャフト5の破損等は発生することなく、安定した回転運動をクランク軸4へ付与することが可能となり、長期間安定して稼動することができる。
On the other hand, in the
また、この実施形態1では、傾斜スクリーン2が傾斜した方向を傾斜スクリーン2の長手方向とし、その長手方向に直交する方向を傾斜スクリーン2の幅方向としたときに、傾斜スクリーン2の幅方向の一方の側に2個のクランク軸4(図1、図2における4a、4b)を備え、他方の側にも2個のクランク軸4(図1、図2における4c、4d)を備えており、同じ側の2個のクランク軸4同士(4aと4b同士、4cと4d同士)は、それぞれ一組として同期して回転するようになっている。
In the first embodiment, the direction in which the
傾斜スクリーン2の幅方向で同じ側に位置するクランク軸4同士が同期して回転しないで位相差が生じると、傾斜スクリーン2が傾斜方向に滑らかに往復できなく可能性があるからである。
This is because if the
ただし、傾斜スクリーン2の幅方向の一方の側のクランク軸4(4a、4b)と他方の側のクランク軸4(4c、4d)との間では、位相差を持たせて回転するようにしてもよい。
However, the crankshaft 4 (4a, 4b) on one side in the width direction of the
クランク軸4a、4bとクランク軸4c、4dが同じ位相で回転する場合は、クランク軸4a、4bとクランク軸4c、4dとが同時に死点を迎えることになるので、その際に回転力(慣性力)が弱いと停止する可能性があり、それを回避するためである。
When the
ここで、クランク軸4a、4bとクランク軸4c、4dの間に持たせる位相差については、小さ過ぎると効果が少ないし、大きすぎると傾斜スクリーン2の姿勢が不安定になるので、5°〜30°程度が好ましい。
Here, the phase difference between the
なお、場合によっては、上記に替えて、傾斜スクリーン2の長手方向の一方の側の2個のクランク軸4(図1、図2における4a、4c)と、他方の側の2個のクランク軸4(図1、図2における4b、4d)について、同じ側の2個のクランク軸4同士(4aと4c同士、4bと4d同士)が、それぞれ一組として同期して回転するようにしてもよい。
In some cases, instead of the above, two crankshafts 4 (4a and 4c in FIGS. 1 and 2) on one side in the longitudinal direction of the
その際に、傾斜スクリーン2の長手方向の一方の側のクランク軸4(4a、4c)と他方の側のクランク軸4(4b、4d)との間では、位相差を持たせて回転するようにしてもよい。
At that time, the crankshaft 4 (4a, 4c) on one side in the longitudinal direction of the
なお、傾斜スクリーン2には、打ち抜き板、櫛歯のいずれも使用可能で形状を問わず選択することができる。その材質は、鋼板製、樹脂製、ゴム製のいずれも使用可能であるが、硬質ゴム、軟質ゴムを樹脂布で強化したラバースクリーンが、耐摩耗性、耐衝撃性、粉の剥離性に優れるのでより好ましい。
The
また、傾斜スクリーン2は、塊鉱石10に付着した5mm以下の付着微粒子11を効率的に除去できるように、5〜15mmの篩目を有するのが好ましい。すなわち、塊鉱石10に付着する付着微粒子11のほとんどは5mm以下と細かいので、篩目は5mm以上であればよい。
Moreover, it is preferable that the
このようにして、この実施形態1に係る揺動篩装置1においては、クランク軸4とモータ回転軸7に設置されたクランク6との間をシャフト5で連結しているので、従来の揺動篩装置91のような、クランク軸94をチェーン95で連結している場合に比べて、安定した回転運動をクランク軸4へ付与することが可能となり、長期間安定して稼動することができる。
Thus, in the
なお、この実施形態1においては、傾斜スクリーン2の幅方向のそれぞれの側に2個のクランク軸4を備えているが、本発明は、傾斜スクリーン2の幅方向のそれぞれの側に1個のクランク軸4を備えている場合や、傾斜スクリーン2の幅方向のそれぞれの側に3個以上のクランク軸4を備えている場合にも同様に適用することができる。
In the first embodiment, two
また、この実施形態1においては、塊鉱石10に付着した付着微粒子11を除去することを念頭においているが、本発明は、他の塊状製鉄原料である焼結鉱、石炭、コークス等の表面に付着した付着微粒子(例えば、粒径5mm以下の付着微粒子)を除去する場合にも同様に適用することができる。
Moreover, in this
さらに言えば、本発明は、被篩物の形状および硬度の差によって傾斜スクリーン上で反発する弾道が異なることを利用して選別する場合に適用することができる。 Furthermore, the present invention can be applied to the case of sorting using the fact that the trajectory repelling on the inclined screen is different depending on the shape and hardness of the object to be sieved.
[実施形態2]
図5〜図8は本発明の実施形態2に係る揺動篩装置(揺動反発式選別機)を示すものであり、図5は斜視図(透視図)、図6は上面図、図7は側面図(透視図)、図8は正面図である。
[Embodiment 2]
5 to 8 show an oscillating sieve device (oscillating repulsive sorter) according to
図5〜図8に示すように、本発明の実施形態2に係る揺動篩装置21は、スクリーン架台23上に設置された傾斜スクリーン(一定角度傾斜させた篩網)22を偏心駆動機構によって揺動運動させるものであり、偏心駆動機構として、駆動源であるモータ26と、モータ回転軸25と、モータ回転軸25に連結して、傾斜スクリーン22に偏心運動(被篩物の搬送方向に往復しながら上下方向に振動する動作)を付与する偏心回転軸24と、傾斜スクリーン22を被篩物搬送方向および上下方向に往復移動(往復スライド)可能な状態で支持するスライド支持機構32を備えている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
そして、上記のスライド支持機構32は、固定台27に取り付けられた被篩物搬送方向スライド軸用ベアリング29と、被篩物搬送方向スライド軸用ベアリング29に支持されながら被篩物搬送方向に往復移動(往復スライド)する被篩物搬送方向スライド軸28と、スクリーン架台23に取り付けられた上下方向スライド軸用ベアリング31と、被篩物搬送方向スライド軸28に取り付けられて、上下方向スライド軸用ベアリング31に支持されながら上下方向に往復移動(往復スライド)する上下方向スライド軸30を備えている。
The
すなわち、この揺動篩装置21は、モータ26の回転によりモータ回転軸25を介して偏心回転軸24が偏心回転して傾斜スクリーン22に揺動運動を付与することで、被篩物の形状および硬度の差によって傾斜スクリーン22上で反発する弾道が異なることを利用して選別する形態選別装置となっている。
In other words, the
そして、この揺動篩装置21は、被篩物搬送方向スライド軸用ベアリング29に支持された被篩物搬送方向スライド軸28と、上下方向スライド軸用ベアリング31に支持された上下方向スライド軸30とを備えたスライド支持機構32を有しているので、偏心回転軸24の偏心回転とともに、被篩物搬送方向スライド軸28と上下方向スライド軸30がそれぞれ被篩物搬送方向スライド軸用ベアリング29と上下方向スライド軸用ベアリング31に支持されながら被篩物搬送方向と上下方向に往復移動(往復スライド)することで、傾斜スクリーン22に安定した揺動運動を付与することができる。
The
前述したように、図10に示した従来の揺動篩装置91では、クランク軸94をチェーン95で連結しているため、クランク軸94自体の微小な振動や軸振れの影響などによって、チェーン95に張力変動(伸縮)が発生し、それにより、長時間連続的に稼動させた場合には、チェーン95の張力変動(伸縮)が連続的に発生するため、チェーン95の破損や交換が多発し、揺動篩装置91の稼動率が大幅に低下してしまうという問題があった。
As described above, in the conventional
それに対して、本発明の実施形態2に係る揺動篩装置21においては、チェーン95によるクランク軸94への動力伝達に替えて、モータ8に連結したモータ回転軸25から偏心回転軸24への動力伝達を行なうとともに、スライド支持機構32で傾斜スクリーン22の揺動運動を支持しているので、偏心回転軸24の微小振動や軸振れの影響を受けることなく、安定した揺動運動を傾斜スクリーン22に付与することが可能となり、長期間安定して稼動することができる。
On the other hand, in the
なお、スライド支持機構32は、複数個所(例えば、図5、図6に示すように、4個所)に設置することが好ましい。
The
本発明の実施例として、高炉装入前処理である、塊鉱石10に付着した付着微粒子11の除去を行った。
As an example of the present invention, the attached
その際に、本発明例1として、上記の本発明の実施形態1に係る揺動篩装置1(図1〜図3)を用いて、塊鉱石10からの付着微粒子11の除去を行った。なお、クランク軸4a、4bとクランク軸4c、4dの間に5°の位相差を持たせた。
At that time, as Example 1 of the present invention, the attached
また、本発明例2として、上記の本発明の実施形態2に係る揺動篩装置21(図5〜図8)を用いて、塊鉱石10からの付着微粒子11の除去を行った。
Further, as Example 2 of the present invention, the attached
これに対して、比較例として、上述した従来の揺動篩装置91(図10)を用いて、塊鉱石10からの付着微粒子11の除去を行った。
On the other hand, as a comparative example, the attached
そして、それぞれの場合について、6ヶ月間稼動させて、各月の稼働率の平均値を6ヶ月間の稼動率とした。なお、各月の稼働率は、((各月の当該揺動篩装置の稼動日数/各月の総日数)×100)で求めた。その結果を図9に示す。 And in each case, it was made to operate for 6 months and the average value of the operation rate of each month was made into the operation rate for 6 months. In addition, the operation rate of each month was calculated | required by ((the operation days of the said rocking sieve apparatus of each month / total number of days of each month) x100). The result is shown in FIG.
図9に示すように、本発明例1では、6ヶ月間の稼働率が95%程度、本発明例2では、6ヶ月間の稼働率が98%程度と非常に高く、塊鉱石10からの付着微粒子11の除去を安定して行うことができた。
As shown in FIG. 9, in Example 1 of the present invention, the operation rate for 6 months is about 95%, and in Example 2 of the present invention, the operation rate for 6 months is as high as about 98%. The adhered
一方、比較例では、チェーンの交換、点検作業等により稼動日数が減少し、6ヶ月間の稼働率が85%程度にとどまった。 On the other hand, in the comparative example, the number of working days decreased due to chain replacement, inspection work, etc., and the operating rate for 6 months was only about 85%.
これによって、本発明の有効性が確認された。 This confirmed the effectiveness of the present invention.
1 揺動篩装置
2 傾斜スクリーン
3 スクリーン架台
4 クランク軸
4a〜4d クランク軸
5 シャフト
6 クランク
7 モータ回転軸
8 モータ
10 塊鉱石
11 付着微粒子
21 揺動篩装置
22 傾斜スクリーン
23 スクリーン架台
24 偏心回転軸
25 モータ回転軸
26 モータ
27 固定台
28 被篩物搬送方向スライド軸
29 被篩物搬送方向スライド軸用ベアリング
30 上下方向スライド軸
31 上下方向スライド軸用ベアリング
32 スライド支持機構
91 揺動篩装置
92 傾斜スクリーン
93 スクリーン架台
94 クランク軸
95 チェーン
97 モータ回転軸
98 モータ
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