JP2017013026A - 粉体の攪拌装置、粉体処理ミキサー及び粉体処理方法並びに焼結原料の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】粉体を粉体処理ミキサーで攪拌し造粒して粉状原料とし、該粉状原料を造粒装置で造粒して焼結原料を製造する場合において、大きな擬似粒子をより多く製造することで、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料の製造を可能とする粉体の攪拌装置を提供する。【解決手段】攪拌装置5は、収容器に収容されている粉体を攪拌する。攪拌装置5は、駆動機構51と、該駆動機構51に設けられた回転軸52と、該回転軸52に、その軸方向に沿って複数設置された攪拌羽根53a〜53dと、を有する。攪拌羽根53a〜53dは、駆動機構51から離れた位置にあるほど、回転軸52の軸方向と平行な面の面積が小さくなっている。【選択図】 図2
Description
本発明は、粉体を攪拌する装置に関し、更に、粉体の攪拌装置を有する粉体処理ミキサー及び該粉体処理ミキサーを用いた粉体撹拌方法並びに該粉体撹拌方法で撹拌された粉体を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法に関する。
高炉原料として用いられる焼結鉱は、焼結原料を焼結機で焼結して製造される。焼結原料は、鉄鉱石の粉鉱石、石灰石系粉原料や他の副原料が配合されてなる粉状原料を造粒して製造される。焼結原料には、粉鉱石中の粗粉鉱石を成長させて形成される擬似粒子(粒径1mm以上)が多く含まれていることが望ましい。焼結原料中に擬似粒子が多く含まれるほど、その焼結原料は強度が強まり、焼結の際に焼結原料間の通気性を確保しやすくなる。
粉状原料を造粒する際には、平均粒径1mm以上の核粒子に、それより細かい微粒子を混合しつつ水分を加えて、核粒子の周りに微粒子を付着させることで、核粒子を成長させて擬似粒子としている。近年、鉱石の供給者から供給される粉鉱石には、従前存在割合が多かった、核粒子となり得る粗粉鉱石(平均粒径1〜3mm)が少なくなってきており、粗粉鉱石よりも粒径が小さい微粉鉱石が多くなってきている。よって、現在そして将来的に、粗粉鉱石の割合が少ない粉状原料を使用しなければならない場合があり、その場合、焼結原料のうちの擬似粒子の割合が少なくなり、焼結原料の強度が低下する可能性がある。
そこで、例えば特許文献1には、粒度の細かい焼結原料であっても、それの造粒工程を改善することを目的として、原料槽から切り出される焼結原料の一部を石灰スラリーを添加した後高速撹拌ミキサー(本発明の「粉体処理ミキサー」対応)で混合、調湿、造粒した後に、2次ドラムミキサー(本発明の「第2の収容器」対応)で、水分の微調整をして造粒強化を図る焼結原料の処理方法が提案されている。このように、従来から、ドラムミキサーなどの造粒装置で本格的に造粒を行う前に、高速撹拌ミキサーで焼結原料(粉体)を撹拌処理し造粒して、造粒装置での造粒を強化する方法がある。特許文献2には、前記高速撹拌ミキサーとして、粉体処理ミキサーが提案されている。
特許文献2に記載されている粉体処理ミキサーに構成が類似した装置及びドラムミキサーを用いて粉体を造粒して焼結原料とする実験を行っていたところ、本発明者らは、粉体を収容している粉体処理ミキサーの収容器の底面付近に配置されていた攪拌羽根は、回転軸の上部に取り付けられたものよりも下部に取り付けられたものの方が摩耗が進行していることを確認した。造粒によって得られた焼結原料には疑似粒子が含まれるものの、確認内容を考慮すると、粉体中の過破砕された微粉が排出される原料に含まれ、粒度が微粒側に偏ってしまい、過破砕に起因して、適切な強度の焼結鉱となる焼結原料の製造が阻害されている可能性がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、粉体を粉体処理ミキサーで攪拌し造粒して粉状原料とし、該粉状原料を造粒装置で造粒して焼結原料を製造する場合において、大きな擬似粒子をより多く製造することで、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料の製造を可能とする粉体の攪拌装置を提供することであり、該粉状原料の攪拌装置を有する粉体処理ミキサー及び粉体処理方法並びに焼結原料の製造方法を提供することである。
本発明者らは、上記確認に加え、撹拌中における粉体の流れを観察していたところ、収容器で転動しつつも堆積している粉体の表面に近い部分の粉体が飛散している現象を観察した。上記課題を解決すべく上記の確認内容及び観察結果を鋭意検討した。その結果、本発明者らは、嵩密度が大きく底面付近に滞留しやすい造粒が進んだ粉体が、回転軸の下部に設けられた攪拌羽根に接触し過ぎて、下部の攪拌羽根が摩耗し、粉体が過破砕される上に、新たに撹拌装置に投入された水分を多く含み、造粒が進んでいない粉体は、始めに上部の攪拌羽根に接触することになり、そのせいで攪拌力が効果的に伝わっておらず、撹拌をさらに促進できる可能性があると考え、本発明の完成に至った。すなわち、本発明は、回転軸の下部よりも上部で、攪拌羽根を粉状原料により接触させるようにして、収容器の底面に近い粉状原料に攪拌力をあまり加えず、表面近くの粉状原料により大きな攪拌力を加えるものである。
本発明の要旨は以下の通りである。
(1)粉体を収容しながら駆動する収容器内の前記粉体を攪拌する攪拌装置であって、駆動機構と、該駆動機構に接続された回転軸と、該回転軸に、その軸方向に対して垂直方向に突き出すように複数取り付けられた攪拌羽根と、を有し、複数の攪拌羽根は、前記駆動機構から離れた位置にあるほど、前記回転軸の軸方向と平行な面の面積あるいは前記軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていることを特徴とする粉体の攪拌装置。
(2)前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸の軸方向に対して垂直方向の長さが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど短くなっていることを特徴とする(1)に記載の粉体の攪拌装置。
(3)前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸に対する傾斜角Aが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど大きくなっていることを特徴とする(1)または(2)に記載の粉体の攪拌装置。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の粉体の攪拌装置と、粉体を収容しながら駆動する収容器と、を備えていることを特徴とする粉体処理ミキサー。
(5)上記(4)に記載の粉体処理ミキサーを用い、収容器に粉体を投入し、前記収容器を駆動させ、前記収容器に収容されている前記粉体に、前記回転軸に取り付けられた攪拌羽根の一部が接触するように粉体の攪拌装置の位置を定めて前記回転軸を回転させることで前記粉体を攪拌することを特徴とする粉体処理方法。
(6)粉状原料を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法であって、上記(5)に記載の粉体処理方法で撹拌された粉体を粉状原料とし、粉体処理ミキサーが備えている収容器とは異なる第2の収容器に前記粉状原料を投入し、前記第2の収容器を駆動させて前記粉状原料を造粒することを特徴とする焼結原料の製造方法。
(1)粉体を収容しながら駆動する収容器内の前記粉体を攪拌する攪拌装置であって、駆動機構と、該駆動機構に接続された回転軸と、該回転軸に、その軸方向に対して垂直方向に突き出すように複数取り付けられた攪拌羽根と、を有し、複数の攪拌羽根は、前記駆動機構から離れた位置にあるほど、前記回転軸の軸方向と平行な面の面積あるいは前記軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていることを特徴とする粉体の攪拌装置。
(2)前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸の軸方向に対して垂直方向の長さが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど短くなっていることを特徴とする(1)に記載の粉体の攪拌装置。
(3)前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸に対する傾斜角Aが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど大きくなっていることを特徴とする(1)または(2)に記載の粉体の攪拌装置。
(4)上記(1)〜(3)のいずれか1項に記載の粉体の攪拌装置と、粉体を収容しながら駆動する収容器と、を備えていることを特徴とする粉体処理ミキサー。
(5)上記(4)に記載の粉体処理ミキサーを用い、収容器に粉体を投入し、前記収容器を駆動させ、前記収容器に収容されている前記粉体に、前記回転軸に取り付けられた攪拌羽根の一部が接触するように粉体の攪拌装置の位置を定めて前記回転軸を回転させることで前記粉体を攪拌することを特徴とする粉体処理方法。
(6)粉状原料を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法であって、上記(5)に記載の粉体処理方法で撹拌された粉体を粉状原料とし、粉体処理ミキサーが備えている収容器とは異なる第2の収容器に前記粉状原料を投入し、前記第2の収容器を駆動させて前記粉状原料を造粒することを特徴とする焼結原料の製造方法。
本発明によって、攪拌力を与えつつ、粉体を造粒して粉状原料を生成する場合において、粉体を均一に撹拌するとともに、造粒が進んだ粉体の粉砕を抑えることができる。粉砕が抑えられ造粒が進んだ粉体を更に造粒することで、適切な粒度を有する粉状原料を生成し、延いては、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料を製造することができる。製造された焼結原料によって焼結鉱の生産性を向上させることができる。
まずは、粉体に攪拌力を与えつつ、粉体の少なくとも一部を造粒する粉体処理ミキサー及び粉体処理工程を説明する。粉体処理ミキサーの一例を図1に示す。粉体処理ミキサー1は、ミキサ本体20、該ミキサ本体20に取り付けられるケーシング16の内側に配置され、回転可能に支持される収容器4、及び、ミキサ本体20が接続される土台、ケーシング16に取り付けられる攪拌装置5、を有する。収容器4は、駆動モータ13によって回転駆動するように構成されている。
ケーシング16の上部に形成される開口は、ミキサ本体20に揺動可能に取付けられる蓋部材17により開閉可能になっている。蓋部材17には攪拌装置5が取付けられ、更には、駆動モータ22及び駆動力伝達機構23が蓋部材17に取り付けられる。駆動モータ22の駆動力は、プーリおよびベルトなどからなる駆動力伝達機構51(駆動機構)を介して攪拌装置5の回転軸に伝達される。これにより、撹拌羽根が複数取り付けられた回転軸が収容器4とは異なる所定の速い回転速度で回転する。
図示は省略するが、蓋部材17には供給口が形成されており、該供給口から粉体が供給されることになる。供給口は開いたままでもよいが、運転中は、開閉可能なキャップにより閉じてもよい。粉体は、粉鉱石、石灰石系粉原料、他の副原料にバインダや水などを加えたものであって、焼結鉱の原料(焼結原料)となるものである。粉鉱石には、核粒子となり得る粗粉鉱石(平均粒径1〜8mm)と、粗粉鉱石よりも粒径が小さい、微粉鉱石(平均粒径40〜150μm)と、が含まれている。石灰石系粉原料、他の副原料は、少なくとも粗粉鉱石よりも粒径が小さい。駆動モータ13及び駆動モータ22によって、収容器4と攪拌装置5の各回転速度は制御され、収容器4内に供給された粉体は撹拌され、収容器4内で、粉体の一部は造粒が進み、粉状原料となる。
図示は省略してあるが、収容器4の底板の中央部(または、他の位置)には、撹拌されて、造粒がある程度進んだ粉状原料を排出するための排出口が形成されている。粉体処理ミキサ1の運転中は、排出口はカバーにより閉じられた状態になっており、蓋部材17を閉じてケーシング16に設置した後、収容器4を低速で時計回り方向に回転させ、攪拌装置5を低速で反時計回り方向に回転させる。粉体が、回転している収容器4に投入され、傾斜している収容器4の下側の部位の側壁及び底面に落下する。全粉体のうち、一部は攪拌装置5の回転領域に入り、高速で分散されて飛散されることになるが、全粉体は収容器4の回転に伴って、側壁に沿って上昇する。側壁に沿って上昇する粉体は、収容器4が傾斜している場合は自重によって、下部の側壁及び底面に落下し、側壁に沿って再度上昇する。飛散による粉体の破壊の後、分散した低速移動する粒子によって造粒が行われ、整粒が進行する。収容器4が傾斜している場合のほうが高い造粒・整粒効果を得られるが、水平時でも前記効果を得ることが可能である。その結果、球形またはそれに近い形状の粉状原料が得られることになる。粉体処理ミキサ1の運転を停止し、蓋部材17を開けて、整粒された粉状原料を排出口から排出する(粉体処理ミキサー及び粉体処理工程の詳細は特許文献2参照)。
水分によって、転動している粗粉鉱石(核粒子)の周りに、その粗粉鉱石よりも粒径が小さい微粉鉱石や鉱石以外の原料(微粒子)を付着させ、粗粉鉱石を成長させて、少なくとも粉体の一部を擬似粒子とし、粉状原料を生成する。更には、粉状原料を、ドラムミキサーやペレタイザー(第2の収容器)などで本格的に造粒して、粉状原料から焼結原料を製造することとなる。焼結原料には、その強度を高めるために、擬似粒子がより多く含まれることが好ましく、粉体の撹拌・造粒が促進されて、疑似粒子が多く含まれる粉状原料を造粒することが望ましい。
本発明者らは、上述の通り、粉体処理ミキサー1で得られた粉状原料を造粒して焼結原料を生成する実験を行い、その実験で供給口などを通じて粉体処理ミキサー内を観察した。本発明者らはその観察で、収容器4の底面付近に配置されていた攪拌装置5の攪拌羽根は、回転軸の上部に取り付けられたものよりも下部に取り付けられたものの方が摩耗が進行していることを確認し、更に、収容器4に堆積している粉体の表面に近い部分から、粉体が飛散している現象を確認した。本発明者らは、確認内容を鋭意検討した結果、嵩密度が大きく底面付近に滞留しやすい疑似粒子が、回転軸の下部に設けられた攪拌羽根によって粉砕されてしまい、加えて、粉体の上部に滞留しやすい粒子が攪拌羽根によって粉砕されにくい可能性があると考えた。加えて、本発明者らは、粉体処理ミキサー1の収容器4に投入された直後は、堆積された粉体の上部にある粉体は、撹拌されていないにも拘わらず、水分を多く含んでいるため、微粉鉱石のみが水で凝集している可能性があり、そのような粉体にはより強力な撹拌力を加える方がよいと考えた。そこで、本発明者は、攪拌羽根を、回転軸の下部よりも上部で大きくして、底面に近い粉体(粉状原料)に攪拌力をあまり加えずに、表面近くでは粉体により大きな攪拌力を加える攪拌装置5の構成を導き、これにより、疑似粒子が多くなる焼結原料が得られることを確認した。
次に、本発明に係る攪拌装置の一例を図2に示して説明する。図2において、攪拌装置5の側面図を(a)に、その底面図を(b)に示す。攪拌装置5は、駆動力伝達機構51(駆動機構)と、該駆動力伝達機構51に接続された回転軸52と、該回転軸52に複数取り付けられた攪拌羽根53(53a〜53d)と、を有する。攪拌装置5は移動可能であり、攪拌装置5を移動させて、収容器4に収容された粉体に挿入される攪拌羽根53a〜53dの位置を変更可能である。
回転軸52に、その軸方向に複数並列して取り付けられている平板状の攪拌羽根53a〜53dは、回転軸52に対して垂直方向に突き出ている長さLが上側よりも下側で短くなっている。すなわち、攪拌羽根53a〜53dは、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、短くなっている。これにより、回転軸52の上部より下部では、回転軸52の軸方向と平行で且つ回転方向に向いている、攪拌羽根53a〜53dの面の面積は小さくなり、底面に近い粉体に攪拌力をあまり加えずに、収容器4で堆積している粉体の表面近くでは、水分の多い粉体により大きな攪拌力を加えることができる。
なお、攪拌羽根53が回転軸52から突出する方向は、攪拌羽根の全てで同じである必要はない。図2(b)に示すように、例えば、攪拌羽根53a,53b,53dは、回転軸52から突出する方向を同じとし、攪拌羽根53cは、突出する方向を、攪拌羽根53a,53b,53dとは異なるようにしてもよい。
図2に示す攪拌装置とは別の構成の攪拌装置を図3に示す。図3において、攪拌装置5の側面図を(a)に示し、(a)に示す状態から回転軸が90°回転した状態の攪拌装置5の側面図を(b)に示す。回転軸52から突き出ている攪拌羽根53の長さLに拘らず、複数の攪拌羽根53a〜53cを、回転軸52の軸方向に対して傾斜させ、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、53a〜53cの傾斜角Aを大きくしている。よって、攪拌羽根53a〜53cは、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、回転軸52の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積PS(図3(b)参照)が小さくなっている。これにより、底面に近い粉体(粉状原料)に攪拌力をあまり加えず、収容器4で堆積している粉体の表面近くでは、水分が多い粉体により大きな攪拌力を加えることができる。
図3に示す例では、回転軸52を中心として対称な攪拌羽根53は、傾斜方向が逆となっている。これにより、回転によって攪拌羽根53の傾斜面によって、粉体が上方に向かうことになる。また、最も下部に配置されている攪拌羽根53dを傾斜させていない。攪拌羽根53は、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、回転軸52の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていればよい。図3に示す例では、攪拌羽根53dは、攪拌羽根53a〜53cよりも厚みが小さく、攪拌羽根53dより上側の攪拌羽根53cよりも、回転軸52の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積PSが小さくなっている。
図2では、平板状の攪拌羽根53の全ては、回転軸52の軸方向に対して直交し、全ての攪拌羽根53は傾斜角Aが90°となっているものの、長さLを、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、小さくしている。これにより、攪拌羽根53は、回転軸の軸方向と平行な面が、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、小さくなっている。図2の攪拌装置5において、更に、攪拌羽根53a〜53dを傾斜させ、傾斜角Aを駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど大きくするように、攪拌羽根53a〜53dを回転軸52に取り付けてもよい。
上記実施形態の攪拌装置5では、攪拌羽根53を、回転軸52の軸方向に沿って4箇所、回転軸52を対称とする方向に突出する形態で回転軸52に取り付けているが(符号53a〜53d、図2及び図3参照)、本発明はこの形態に限られない。攪拌羽根が、回転軸52の軸方向に沿って少なくとも2箇所にあれば、回転軸52の軸方向と平行な面の面積あるいは軸方向と平行な面に投影された投影面の面積を、下側では小さく上側では大きくなるように、具体的には収容器4内の平均原料占積率v%および収容器4内高さhに対して、0.7vhからvhまでの高さに設置された撹拌羽根53が最長とし、底面に近い0hから0.2hまでの高さにある撹拌羽根53を最短とし、その中間の羽は設置位置に応じて段階的に変化するものとする。これは、撹拌羽根53によって粉が堆積していない範囲にはじき出される原料が上部20%であり、底面側の20%はそのあと排出されるからである。上部となる撹拌羽根53の最外周の回転速度が5m/s以上であることが望ましい。下部となる撹拌羽根53の最短長さは、底面の配置が排出を促進するよう排出口の面積を半分以上占めるように決定する。
複数の攪拌羽根53を回転軸52に取り付けることができ、上側では、収容器の底面に近い粉状原料に攪拌力をあまり加えずに、粉状原料の表面近くでは粉状原料により大きな攪拌力を加えることができる。なお、図3の攪拌装置では、粉体の表面近くの粉体に、接触面積が広くなっている上に且つ斜面の衝突によって粉体が弾かれて、図2の撹拌装置よりも、更に大きな撹拌力を表面部分の粉体に与えることができる。よって、擬似粒子の生成を促進し、より多くの疑似粒子を含む粉状原料を生成し、該粉状原料から、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料を製造できる。
以上の通り、粉体に攪拌力を与えつつ、粉体の少なくとも一部を造粒して粉状原料を生成し、更に、造粒装置で本格的に造粒して、焼結原料を製造する場合において、擬似粒子の粉砕を抑え、大きい擬似粒子をより多くでき、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料を製造することができる。延いては、製造された焼結原料によって焼結鉱の生産性を向上させることができる。
図1に示す粉体処理ミキサー1で粉体を撹拌及び造粒を促進して粉状原料を生成し、次いで、第2の収容器としてディスクペレタイザを採用し、該ディスクペレタイザで、粉状原料の造粒試験を行い焼結原料を製造し、次いで、焼結鉱を製造した(比較例及び本発明例1〜3)。粉体処理ミキサー1の仕様及び運転条件を表1に、粉体の配合を表2に示す。
比較例及び本発明例1〜3では、攪拌装置5での攪拌羽根53を変更した。比較例では、平板状の攪拌羽根53を、回転軸52の軸方向に沿って4箇所、回転軸52を対称とする方向に突出する形態で回転軸52に取り付けた。最底位置の攪拌羽根の回転軸52から突出している長さLを0.25mとし、最上位置の攪拌羽根の長さLを0.1mとした。最底位置の攪拌羽根から1つ上側となる底位置の攪拌羽根の長さLを0.2mとし、最上位置の攪拌羽根から1つ下側となる上位置の攪拌羽根の長さLを0.15mとした。加えて、回転軸の回転数を500回/分として粉状原料を生成した。
本発明例1では、図2に示す形態に倣って、最底位置の攪拌羽根53dの長さLを0.1mとし、底位置の攪拌羽根53cの長さLを0.15mとし、上位置の攪拌羽根53bの長さLを0.2mとし、最上位置の攪拌羽根53aの長さLを0.25mとした以外は比較例と同様に粉状原料を生成した。
本発明例2でも、図3に示す形態に倣って、平板状の攪拌羽根53を、回転軸52の軸方向に沿って4箇所回転軸52に取り付けたが、攪拌羽根53の長さLが0.2〜0.7mの範囲となるように、攪拌羽根53の寸法を変更し、更に、攪拌羽根53の傾斜角Aを5〜75°の範囲の値とし、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど大きくした以外は比較例と同様に粉状原料を生成した。本発明例2では、攪拌羽根53は、駆動力伝達機構51から離れた位置にあるほど、回転軸52の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積PS(図3(b)参照)が小さくしてある。
本発明例3では、本発明例1と同様の長さLとなる攪拌羽根53を回転軸52に取り付け、更に、本発明例2と同様に攪拌羽根53を傾斜させた以外は比較例1と同様に粉状原料を生成した。
比較例及び本発明例1〜3の各々で得られた粉状原料及び焼結原料の粒度分布、焼結原料のタンブラー強度、焼結原料を焼結した際の焼結鉱の生産性を測定した。焼結原料のタンブラー強度は、JIS K 2151の回転強度試験法に基づき、24rpm、400回転後の粒径6mm以上の質量割合を測定し、回転前との質量比をタンブラー強度TI400/6として算出した。焼結鉱の生産性とは、一定質量の造粒物を焼成して焼結ケーキを造ったのち、破砕して焼結鉱として高炉に装入可能な状態にし、落下試験を行った後、粉化しなかった焼結鉱の質量を焼成完了までの時間で除して得られる指数によって評価される。
[比較例と本発明例1〜3との比較評価]
比較例と本発明例1〜3の各々とで、粉体処理ミキサー1で撹拌した後で得られた粉状原料の粒度分布を図4に示し、粉状原料を造粒して得られた焼結原料の粒度分布を図5に示す。更には、比較例と本発明例1〜3の各々とで、焼結原料のタンブラー強度指数を図6に示し、各々の焼結原料を焼結して得られる焼結鉱の生産性を図7に示す。図6では、比較例におけるタンブラー強度を1として規格化した結果をタンブラー強度指数として示してあり、図7では、比較例における焼結鉱の生産性を1として規格化した結果を示してある。
比較例と本発明例1〜3の各々とで、粉体処理ミキサー1で撹拌した後で得られた粉状原料の粒度分布を図4に示し、粉状原料を造粒して得られた焼結原料の粒度分布を図5に示す。更には、比較例と本発明例1〜3の各々とで、焼結原料のタンブラー強度指数を図6に示し、各々の焼結原料を焼結して得られる焼結鉱の生産性を図7に示す。図6では、比較例におけるタンブラー強度を1として規格化した結果をタンブラー強度指数として示してあり、図7では、比較例における焼結鉱の生産性を1として規格化した結果を示してある。
図4によれば、比較例の粉状原料は、本発明例1〜3に比べて、明らかに、粒径が小さな粉体が多く、粒径が大きな粉体が少ない。図5によれば、比較例及び本発明例1〜3の全てで、粒度分布が2.8〜4.75mmの範囲でピークを有し、造粒によって、焼結原料の粒度分布は適正範囲にある。但し、本発明例1〜3では、比較例の場合よりも、粒径が1.0〜4.75mmの焼結原料が多いことがわかる。
図6及び7によれば、本発明例1〜3では、焼結原料のタンブラー強度及び焼結鉱の生産性が比較例よりも大きい。本発明例2では、タンブラー強度及び生産性は本発明例1の場合よりも大きく、本発明例3で、本発明例2の場合よりも大きい。堆積している粉体の表面部分の水分が多い粉体をより多く撹拌して、疑似粒子には成長しにくい、微粉鉱石のみが水で凝集した粉体を粉砕し、結果的に疑似粒子を多く含む粉状原料を生成できたからである。
このように、粉体処理ミキサーで撹拌して生成した粉状原料を、ディスクペレタイザで造粒することで、適切な強度および粒度分布を有する焼結原料を製造し、焼結鉱の生産性を向上させることができることがわかった。なお、粉状原料をドラムミキサで造粒する場合でも、ディスクペレタイザの場合と同様に、適切な強度および粒度分布を有する焼結原料を製造し、焼結鉱の生産性を向上させ得ることが期待できる。
1 粉体処理ミキサ
4 収容器
5 攪拌装置
13 駆動モータ
16 ケーシング
17 蓋部材
20 ミキサ本体
22 駆動モータ
23 駆動力伝達機構
51 駆動力伝達機構
52 回転軸
53 攪拌羽根
53a 最上位置の攪拌羽根
53b 上位置の攪拌羽根
53c 底位置の攪拌羽根
53d 最底位置の攪拌羽根
4 収容器
5 攪拌装置
13 駆動モータ
16 ケーシング
17 蓋部材
20 ミキサ本体
22 駆動モータ
23 駆動力伝達機構
51 駆動力伝達機構
52 回転軸
53 攪拌羽根
53a 最上位置の攪拌羽根
53b 上位置の攪拌羽根
53c 底位置の攪拌羽根
53d 最底位置の攪拌羽根
Claims (6)
- 粉体を収容しながら駆動する収容器内の前記粉体を攪拌する攪拌装置であって、
駆動機構と、
該駆動機構に接続された回転軸と、
該回転軸に、その軸方向に対して垂直方向に突き出すように複数取り付けられた攪拌羽根と、を有し、
複数の攪拌羽根は、前記駆動機構から離れた位置にあるほど、前記回転軸の軸方向と平行な面の面積あるいは前記軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていることを特徴とする粉体の攪拌装置。 - 前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸の軸方向に対して垂直方向の長さが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど短くなっていることを特徴とする請求項1に記載の粉体の攪拌装置。
- 前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸に対する傾斜角Aが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど大きくなっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の粉体の攪拌装置。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の粉体の攪拌装置と、
粉体を収容しながら駆動する収容器と、を備えていることを特徴とする粉体処理ミキサー。 - 請求項4に記載の粉体処理ミキサーを用い、収容器に粉体を投入し、前記収容器を駆動させ、
前記収容器に収容されている前記粉体に、前記回転軸に取り付けられた攪拌羽根の一部が接触するように粉体の攪拌装置の位置を定めて前記回転軸を回転させることで前記粉体を攪拌することを特徴とする粉体処理方法。 - 粉状原料を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法であって、
請求項5に記載の粉体処理方法で撹拌された粉体を粉状原料とし、
粉体処理ミキサーが備えている収容器とは異なる第2の収容器に前記粉状原料を投入し、前記第2の収容器を駆動させて前記粉状原料を造粒することを特徴とする焼結原料の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2015134958A JP2017013026A (ja) | 2015-07-06 | 2015-07-06 | 粉体の攪拌装置、粉体処理ミキサー及び粉体処理方法並びに焼結原料の製造方法 |
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Cited By (1)
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CN113813852A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 汪瑾 | 一种硬碳材料生产预处理装置 |
-
2015
- 2015-07-06 JP JP2015134958A patent/JP2017013026A/ja active Pending
Cited By (2)
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CN113813852A (zh) * | 2021-09-18 | 2021-12-21 | 汪瑾 | 一种硬碳材料生产预处理装置 |
CN113813852B (zh) * | 2021-09-18 | 2023-08-15 | 深圳盘古钠祥新能源有限责任公司 | 一种硬碳材料生产预处理装置 |
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