JP2982690B2 - 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
た生ペ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
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の下層に大粒径の原料が分布し、そして、その
上層に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59-30776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、例えば特開平１−１０４７２４号公
報に開示されているような、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13からなるスクリーン状に形成されている。シュ
ート12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12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、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、シュート12における分級効果が低い。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、ロッド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ればならず、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端から、パレット
の上方に位置する下端に向けて、その全部をなだらかな
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は、その上端からその下端に向け
て凹面状に湾曲して形成されており、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、こ
の発明の装置においては、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
けて所定の湾曲度（Ｒ）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、パレット５の上方に位
置する下端に向けて、その全部がなだらかな凹面状に湾
曲形成されている。シュート14の上部14a を構成する複
数本のロッド15間の間隙は、その下部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、湾曲するシュート14上を滑降し、またそ
の一部は、シュート下部14bを構成する複数本のロッド1
5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、ジュート上部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、および、シュート14の湾曲度（Ｒ）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は、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、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。従って、排出
された原料７は、シュート14上をゆるやかな速度で滑降
し、ロッド15間の間隙全面から落下し、且つその一部は
シュート14の下端から落下して効率的に分級が行われ、
パレット５内に供給される。

【００２１】また、原料７の落下衝撃が緩和され、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
ために、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。

【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】

【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CaO 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２wt.%、原
料層中のＣ分の割合の差が約0.4 wt.%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0.2 wt.%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】また、複数本のロッドからなっている直線
状に形成された従来のシュートを使用した場合には、層
方向における原料の平均粒径の差は約0.5mm であり、本
発明の場合の平均粒径の差約1.0mm に比較して小さく、
分級効果が悪かった。

【００２９】

【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、原料はシュートを滑降中に効率的に分級されるの
で、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 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 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C22B 1/20 F27B 21/10

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は、その上端
   からその下端に向けて凹面状に湾曲して形成されてお
   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。