JP2714276B2 - 焼結機の原料供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、焼結鉱、焼成塊
成鉱等を連続的に製造するための焼結機における原料装
入装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】焼結鉱や焼成塊成鉱等の製造は、次のよ
うにして行われる。即ち、鉄鉱石粉、粉状コークス、粉
状フラックス等、または、それらを混合しそして造粒し
た生ぺレットからなる原料を、無端移動グレート式焼結
機の連続的に移動するパレット内に供給する。このよう
な原料が供給されたパレットを、点火帯および焼成帯に
順次通過させ、点火帯においてパレット内の原料表面の
粉状コークスに点火し、その燃焼によって生じた高温度
の燃焼排ガスを、焼成帯においてパレットの下方に設け
られた風箱により下方に向かって吸引してパレット内の
原料を加熱し、そして、これを焼成する。かくしてパレ
ット内の原料は焼成され、焼結鉱または焼成塊成鉱とな
なって焼結機の下流端から排出される。

【０００３】図６は、上述した焼結機における、従来の
原料装入装置の概略垂直断面図である。図面に示すよう
に、原料装入装置は、上述した各種の原料７が装入され
たホッパ１と、ホッパ１の下端開口に設けられた原料供
給機構としてのロールフィーダ２と、その上端がロール
フィーダ２に近接して位置し、そして、その下端がパレ
ット５の上方に位置するシュート４とからなっている。
シュート４は、パレット５とほぼ同じ幅を有する平板状
であって、パレット５の矢印に示す移動方向とは反対の
方向に向けて所定角度で傾斜している。ホッパ１内の原
料７は、ロールフィーダ２の回転によって連続的に排出
され、所定角度で傾斜した平板状のシュート４を経てパ
レット５内のグレートバー６上に供給される。

【０００４】パレット５内への原料の供給に際し、例え
ば原料が生ペレットの場合には、パレット５内に堆積し
た原料７の下層には大粒径の原料が分布し、そして、そ
の上層には小粒径の原料が分布する、偏析した粒度構成
となるように原料を供給することが必要である。パレッ
ト５内に供給された原料７の層を、上述のような偏析状
態にすれば、原料層中のＣおよびＣａＯが下層から上層
に向けて次第に多くなり品質の優れた焼結鉱を高歩留り
で製造することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の装置に
は、次のような問題がある。上述したように、ロールフ
ィーダ２の回転によって連続的に排出された原料７は、
所定角度で傾斜した平板状のシュート４上を滑降しパレ
ット５内に供給される。そのために、パレット５内への
原料７の落下時の衝撃および原料層の安息角が大になっ
て、原料層になだれ現象が生じ、断層が発生する。その
結果、パレット５内における原料７の層方向の粒度偏析
およびそれに付随する原料層中のＣおよびＣａＯの分布
が不均一となり、且つ、なだれ現象によって発生した断
層に通気ムラが生じて、焼結歩留りが低下する。

【０００６】上述した問題を解決するために、従来から
多くの研究がなされており、例えば特公昭５９−３０７
７６号公報には、以下に述べる原料装入装置が開示され
ている。この装置においては、パレット５内に原料を供
給するためのシュート８が、図７に示すように、原料供
給機構としてのロールフィーダ２にその上端を近接して
位置させた、パレット５の移動方向とは反対の方向に向
けて所定角度で直線的に傾斜している、その下端がパレ
ット５の上方に位置する平板状の第１シュート９と、第
１シュート９と平行してその下方に所定間隔をあけて配
置された、同じく直線的に傾斜している平板状の第２シ
ュート１０とからなっており、第１シュート９の中間部
には開口９ａが形成され、開口９ａには、パレット５の
幅方向に複数本のロッド１１が、上下方向に所定間隔を
あけて取り付けられている（以下、先行技術１とい
う）。

【０００７】先行技術１によれば、ロールフィーダ２の
回転によって連続的に排出された原料７は、第１シュー
ト９上を滑降し、粗粒の原料７ａは、開口９ａのロッド
１１上を通ってパレット５内に供給される。一方、細粒
の原料７ｂは、開口９ａのロッド１１間の間隙から第２
シュート１０上に落下し、第２シュート１０上を滑降し
て、パレット５内の粗粒原料７ａの上に供給される。か
くして、パレット５内に、下層としての粗粒原料７ａ
と、上層としての細粒原料７ｂとからなる２層の原料層
が形成される。

【０００８】また、以下に述べる原料装入装置も公知で
ある。この装置においては、図８に示すように、パレッ
ト５内に原料７を供給するためのシュート１２が、パレ
ット５の幅方向に、その上端からその下端に向け、互い
に所定間隔をあけて平行に配設された複数本のロッド１
３からなるスクリーン状に形成されている。シュート１
２の上端は、原料供給機構としてのロールフィーダ２の
近傍に位置し、その下端はパレット５の上方に位置して
おり、このようなシュート１２は、パレット５の移動方
向とは反対の方向に向けて所定角度で直線的に傾斜して
いる。１７はロールフィーダ２に近接して設けられた案
内用シュートである（以下、先行技術２という）。

【０００９】先行技術２によれば、ロールフィーダ２の
回転によって連続的に排出された原料７は、複数本のロ
ッド１３からなるスクリーン状に形成されたシュート１
２上を滑降し、粗粒の原料７ａは複数本のロッド１３か
らなるシュート１２上を通ってパレット５内のグレート
バー６上に供給される。一方細粒の原料７ｂは、ロッド
１３間の間隙から落下して、パレット５内の粗粒原料７
ａの上に供給される。かくして、パレット５内に、下層
としての粗粒原料７ａと、中上層としての細粒原料７ｂ
が下層に向けてやや粒度偏析をもった原料層が形成され
る。

【００１０】先行技術１および２には、次のような問題
がある。先行技術１および２によれば、パレット５内
に、主として粗粒原料７ａからなる下層と、主として細
粒原料７ｂからなる上層とが形成される。しかしなが
ら、原料の落下時の衝撃は依然として大であるために、
パレット５内に堆積した原料層になだれ現象が生じて、
断層が発生する。その結果、パレット５内における原料
層の粒度偏析およびそれに付随する原料層中のＣおよび
ＣａＯの分布の不均一、および、通気ムラ等による焼結
歩留りの低下等を、十分に防止することができいない。

【００１１】先行技術２の装置においては、複数本のロ
ッド１３からなるシュート１２が直線状に傾斜して配置
されているので、シュート１２上を滑降する原料の滑降
速度が速くなり過ぎて、シュート１２における原料の分
級効果が低い。そこで、複数本のロッド１３からなるス
クリーン状に形成されたシュート１２の傾斜角度を小さ
くすれば、粗粒原料および細粒原料の層高方向における
粒度偏析は助長されるが、一方、ロッド１３間への原料
の付着が進み、ロッド間隙の維持が困難になる。求める
粒度偏析を得るためには、シュート１２の長さを大にし
なけらばならず、それに伴って、多数本のロッド１３が
必要になる結果、設備費用が上昇する問題が生ずる。

【００１２】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、落下時の衝撃による原料層のなだれ現象およ
び断層の発生を防止し、しかも、シュート上を滑降する
原料の分級効果を高め、パレット内において、適確な粒
度偏析を有し、且つ、ＣおよびＣａＯの分布が下層から
上層に向けてなだらかに増加している原料層が形成さ
れ、これによって、焼結歩留りを向上させることがで
き、しかも、設備費が少なくて済む経済的な焼結機の原
料供給装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく、鋭意研究を重ねた。その結果、複数
本のロッドからなるスクリーン状に形成されたシュート
を、原料供給機構の近傍に位置する上部は平面状に形成
し、その下部は、パレットの上方に位置する下端に向け
てなだらかな凹面状に湾曲形成し、そして、シュートの
上部を形成する複数本のロッド間の間隙を、シュートの
下部を形成する前記複数本のロッド間の間隙よりも小に
すれば、落下時の衝撃による原料層のなだれ現象および
断層の発生が防止され、しかも、パレット内において、
適確な粒度偏析を有し、且つ、ＣおよびＣａＯの分布が
下層から上層に向けてなだらかに増加している原料層を
形成し得ることを知見した。

【００１４】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、原料をパレットに供給するための原料供
給機構と、その上端が前記原料供給機構の近傍に位置
し、そして、その下端が前記パレットの上方に位置す
る、前記パレットの移動方向とは反対の方向に向けて所
定角度で傾斜しているシュートとからなっており、前記
シュートは、前記パレットの幅方向に、その上端からそ
の下端に向けて互いに所定間隔をあけて平行に配設され
た複数本のロッドからなるスクリーン状に形成されてい
る焼結機の原料供給装置において、前記複数本のロッド
からなる前記シュートの上部は平面状に形成され、前記
シュートの下部は、前記パレットの上方に位置する下端
に向けて、なだらかな凹面状に湾曲しており、そして、
前記シュートの上部を形成する前記複数本のロッド間の
間隙は、前記シュートの下部を形成する前記複数本のロ
ッド間の間隙よりも小であることに特徴を有するもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。図１は、この発明の装置の第１実施態
様を示す概略垂直断面図である。図面に示すように、第
１実施態様の装置においては、幅方向に均一に原料７を
載せて矢印方向に移動する、原料供給機構としてのベル
ト式フィーダ３と、その上端がベルト式フィーダ３の排
出端の近傍に位置し、そして、その下端がパレット５の
上方に位置する、パレット５の移動方向とは反対の方向
に向けて所定角度で傾斜しているシュート１４からなっ
ている。

【００１６】シュート１４は、図２に拡大概略正面図
で、図３に図２のＡ−Ａ線矢視図で示すように、パレッ
ト５の幅方向に、その上端から下端に向けて互いに所定
間隔をあけて平行に配設された複数本のロッド１５から
なるスクリーン状に形成されており、ベルト式フィーダ
３の排出端の近傍に位置する上端から下端に向けた一定
距離の上部１４ａは平面状に形成され、残りの下部１４
ｂは、パレット５の上方に位置する下端に向けて、なだ
らかな凹面状に湾曲形成されている。シュート１４の平
面状の上部１４ａを構成する複数本のロッド１５間の間
隙は、その湾曲状の下部１４ｂを構成する複数本のロッ
ド１５間の間隙よりも小さい。

【００１７】１６は、シュート１４を構成する複数本の
ロッド１５を、所定の間隙をあけ且つ上述した形状に相
互に連結するための連結部材であり、ロッド１５の幅方
向に所定間隔をあけて４個取り付けられている。１７
は、ベルト式フィーダ３の排出端と、シュート１４の上
端との間に位置する板状の案内用シュートである。

【００１８】ベルト式フィーダ３の排出端から、案内用
シュート１６を介して排出された原料７のうちの粗粒の
原料７ａの一部は、複数本のロッド１５からなるスクリ
ーン状に形成されたシュート１４上を滑降し、またその
一部は、湾曲状の下部１４ｂを構成する複数本のロッド
１５間の広い間隙から落下して、連続的に移動するパレ
ット５内のグレートバー６上に供給される。一方細粒の
原料７ｂは、平面状の上部１４ａを構成する複数本のロ
ッド１５間の狭い間隙から落下して、連続的に移動する
パレット５内の粗粒原料７ａの上に供給される。かくし
て、パレット５内に、下層としての粗粒原料７ａと、上
部ほど細粒となる上層としての細粒原料７ｂとからな
る、その粒度が偏析した原料層が形成される。

【００１９】パレット５内における原料７の層の粒度偏
析度は、シュート１４を構成する複数本のロッド１５間
の間隙、シュート１４の平面状の上部１４ａの傾斜角度
（θ）、および、その下部１４ｂの湾曲度を調整するこ
とによって、変えることができる。

【００２０】シュート１４の下部１４ｂは、パレット５
の上方に位置する下端に向けて、なだらかな凹面状に湾
曲形成されており、また、シュート１４を構成する複数
本のロッド１５間には、上述した間隙が形成されている
ので、シュート１４上に排出された原料７は、ロッド１
５間の間隙全面から落下し、またその一部は、シュート
１４の下端から落下し、パレット５内に供給される。従
って、原料７の落下衝撃は緩和され、且つ、パレット５
内における原料層の安息角が小さくなるため、原料層に
なだれ現象や断層が生ずることがない。その結果、パレ
ット５内において、適確な粒度偏析を有し、且つ、Ｃお
よびＣａＯの分布が下層から上層に向けてなだらかに増
加する原料層が形成される。

【００２１】また、シュート１４の上端から下端に向け
た一定距離の上部１４ａは平面状に形成され、残りの下
部１４ｂはなだらかな凹面状に湾曲形成されているの
で、シュート１４上に排出された原料７は、平面状の上
部１４ａにおいてある程度のスピードが付与されて滑降
する結果、シュート１４につまりが生ずることはない。
そして、シュート下部１４ｂは、なだらかな凹面状に湾
曲形成されているので、シュート下部１４ｂにおける原
料７の滑降速度は遅くなり、原料７の一部は、湾曲状の
シュート下部１４ｂを構成する複数本のロッド１５間の
間隙から落下して効率的に分級される。

【００２２】図４は、この発明の第２実施態様を示す概
略垂直断面図である。第２実施態様の装置においては、
図面に示すように、原料供給機構が、原料７が装入され
た、パレット移動方向と反対側の側壁下部に切り出しゲ
ート１ａを有するホッパ１と、ホッパ１の下端開口に設
けられた、反時計回りに回転するロールフィーダ２から
なっている点のみが第１実施態様の装置と相違する。

【００２３】

【実施例】次に、この発明を、実施例により、比較例と
対比しながら更に説明する。図１、図２および図３に示
す第１実施態様の装置を使用して、パレット内への原料
の供給を行った。同装置におけるシュート１４の構成
は、下記の通りである。

【００２４】 ロッドの直径：１１．５ｍｍ ロッドの長さ：７，５００ｍｍ ロッドの本数 平面状に形成された上部１４ａ：１２本 湾曲状に形成された下部１４ｂ：１０本 ロッド間の間隔 平面状に形成された上部１４ａ：１６ｍｍ 湾曲状に形成された下部１４ｂ：前段部分：２０ｍｍ 後段部分：３０ｍｍ シュートの傾斜角度 平面状に形成された上部１４ａ：５８度 湾曲状に形成された下部１４ｂ：前段部分・半径６ｍの円弧 後段部分・半径８ｍの円弧 連結材間の間隔：１２００ｍｍ

【００２５】比較のために、図６に示す従来の装置を使
用して、パレット内への原料の供給を行った。同装置に
おけるシュート４の構成は、下記の通りである。 シュートの長さ ：７２０ｍｍ シュートの傾斜角度： ５８度（直線配列部）

【００２６】図５は、上述した実施例および比較例の装
置を使用し、パレット５内に原料を２５０Ｔ／Ｈ・ｍの
量で供給したときの、パレット５内における原料層の、
層方向における原料の平均粒径、原料層中のＣおよびＣ
ａＯの割合を示すグラフである。図面において実線で結
んだ白丸印は、上記本発明の実施例を示し、そして、点
線で結んだ黒丸印は、上記比較例を示す。

【００２７】図５から明らかなように、本発明実施例の
場合においては、層方向における原料の平均粒径の差が
約１．０ｍｍ、原料層中のＣａＯ分の割合の差が約２ｗ
ｔ．％、原料層中のＣ分の割合の差が約０．４ｗｔ．％
であったのに対し、比較例の場合においては、層方向に
おける原料の平均粒径の差が約０．３ｍｍ、原料層中の
ＣａＯ分の割合の差が約０．４ｗｔ．％、原料層中のＣ
分の割合の差が約０．２ｗｔ．％であって極めて小さか
った。このように、本発明実施例の場合には、パレット
内において、適確な粒度偏析を有し、且つ、コークスお
よびＣａＯの分布が下層から上層に向けてなだらかに増
加している原料層を形成することができた。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
パレット内へ原料の供給に当たり、落下時の衝撃による
原料層のなだれ現象および断層の発生が防止され、しか
も、パレット内において、適確な粒度偏析を有し、且
つ、コークスおよびＣａＯの分布が下層から上層に向け
てなだらかに増加している原料層が形成され、これによ
って、焼結歩留りを向上させることができ、しかも、設
備費が少なくて済み経済的である等、多くの工業上有用
な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の装置の第１実施態様を示す概略垂直
断面図である。

【図２】この発明の装置におけるシュート部分の概略正
面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視図である。

【図４】この発明の装置の第２実施態様を示す概略垂直
断面図である。

【図５】この発明の装置を使用してパレット内に原料を
装入したときの、パレット内における原料層の、層方向
における原料の平均粒径、原料層中のＣａＯ分およびＣ
分の割合を、比較例と共にに示すグラフである

【図６】従来の装置の一例を示す概略垂直縦断面図であ
る。

【図７】従来の装置の他の例を示す概略垂直縦断面図で
ある。

【図８】従来の装置の更に他の例を示す概略垂直縦断面
図である。

【符号の説明】

１ ホッパ ２ ロールフィーダ ３ ベルトフィーダ ４ 従来のシュート ５ パレット ６ グレートバー ７ 原料 ８ 従来のシュート ９ 第１シュート １０ 第２シュート １１ ロッド １２ 従来のシュート １３ ロッド １４ 本発明のシュート １４ａ シュート上部 １４ｂ シュート下部 １５ ロッド １６ 連結部材 １７ 案内用シュート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松 修 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 山口 篤 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 野田 英俊 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 新 誠 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−104724（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−2716（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−206435（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料をパレットに供給するための原料供
   給機構と、その上端が前記原料供給機構の近傍に位置
   し、そして、その下端が前記パレットの上方に位置す
   る、前記パレットの移動方向とは反対の方向に向けて所
   定角度で傾斜しているシュートとからなっており、前記
   シュートは、前記パレットの幅方向に、その上端からそ
   の下端に向けて互いに所定間隔をあけて平行に配設され
   た複数本のロッドからなるスクリーン状に形成されてい
   る焼結機の原料供給装置において、 前記複数本のロッドからなる前記シュートの上部は平面
   状に形成され、前記シュートの下部は、前記パレットの
   上方に位置する下端に向けて、なだらかな凹面状に湾曲
   しており、そして、前記シュートの上部を形成する前記
   複数本のロッド間の間隙は、前記シュートの下部を形成
   する前記複数本のロッド間の間隙よりも小であることを
   特徴とする、焼結機の原料供給装置。