JP4669324B2

JP4669324B2 - シンターケーキ支持スタンド

Info

Publication number: JP4669324B2
Application number: JP2005157923A
Authority: JP
Inventors: 洋平伊藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2005-05-30
Filing date: 2005-05-30
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2025-05-30
Also published as: JP2006329594A

Description

本発明は、焼結機のパレットに設けたシンターケーキ支持スタンド(以下、単にスタンドと称する)に関するものである。

高炉に供給する焼結鉱は、鉄鉱石粉、石灰石、コークス等の焼結原料に水分を添加しつつ造粒機で擬似造粒した後、焼結機のパレット上に装入し、それを焼結して製造するものである。このパレット上に装入された擬似造粒焼結原料は層厚が５００〜８００ｍｍあることから、焼結中に自重により下方に装入された焼結原料が圧縮されることによって、通気性が悪化する傾向がある。これを防止して生産性を向上させる方法として、例えば、焼結パレットの進行方向と平行に高さが200〜400mmの板状支持部材、所謂スタンドを擬似造粒された焼結原料層に埋設するように立設する方法がある。

しかし、パレットに装入した焼結原料を焼結する工程で、焼結原料層内に埋設されるスタンドの劣化の1つに、高温の酸化・硫化雰囲気にて焼結した焼結鉱と擦れ合うことによる腐食と摩耗がある。
このスタンドの劣化を防止し、さらに寿命を向上させるためにスタンド上部の稜線部あるいは減肉摩耗する側面部に耐摩耗性の肉盛溶接を施し、延命延長を図る方法が特許文献1に提案されている。

これは、図３に示す様にスタンドSの台座部４の上部に設けた平板状のブレード1の稜線部に沿って、耐摩耗性の肉盛溶接部２を形成し、更にブレード部1の両側面にも耐摩耗性の肉盛溶接部３を施したものである。
そして、前記ブレード1は、一般的にはＣ（0.3質量％）Ｃｒ（13質量％）の鋳鋼製で鋳造されており、また、前記稜線部及び側面の肉盛溶接は、耐摩耗・耐腐食溶接材料であるニッケル基合金粉末を、プラズマ粉体肉盛溶接法により2.5mmの肉厚で施している。

特開２００２−１３８７６

しかしながら、特許文献1記載の耐摩耗性の肉盛溶接を行ったスタンドＳも焼結鉱により磨耗して、その寿命は焼結鉱の生産性、使用する原料にもよって多少異なるが、２〜３年であった。
また、上記ブレード1で肉盛溶接部２、３を施さない場合の寿命は更に短く１〜２年であった。このため、摩滅したスタンドの取替えを頻繁にしなくてはならないものであった。

本発明は、簡単な構造にしてスタンドの更なる寿命延長を図ることを課題とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、その手段は、（１）下方吸引式焼結機の焼結パレット上に該パレット進行方向に沿って配設し、前記焼結パレット上に装入した焼結原料内に埋没する様に設けた、側面形状が台形状をなす板状の鋳鋼製ブレードを有し、該ブレードの側面部が前記パレット進行方向と平行であるシンターケーキ支持スタンドであって、前記ブレードの稜線部のうち、少なくとも上面及び反進行方向側面に、前記ブレードに接触する面の断面積が100〜900ｍｍ ² であるセラミックチップを10〜50ｍｍの間隔で埋設したシンターケーキ支持スタンドである。
（２）前記セラミックチップの埋設面が、前記ブレードの稜線部と側面部である前記（１）に記載のシンターケーキ支持スタンドである。
（３）前記セラミックチップの断面形状は矩形である前記（１）（２）に記載のシンターケーキ支持スタンドである。

本発明によれば、スタンドの寿命を延長することが可能となり、該スタンドの交換頻度を大幅に低減することが出来るので、焼結鉱の生産性への影響を少なくすることが出来、更に、メンテナンス性も良好となり、この分野における効果は大きい。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図1、図２は下方吸引式焼結機の焼結パレットに配設するスタンドの例を示しており、該スタンドＳは、高さ300mm、厚さ40mmの側面形状が台形状をなす板状ブレード1と高さ125mmの台座部4で構成されている。

本発明者らは、寿命を更に延長するため、図３に示す従来タイプのブレート１（肉盛溶接を施したタイプ）を用いて種々実験検討を行った。
先ず、ブレード１の損傷過程を調査した結果、該ブレード１の損耗が最も大きい部分は上部であり、この上部の内でも、板状ブレード１の稜線部における上面と、パレットの反進行方向側面が最も大きい。さらに、前記稜線部の進行方向側面、ブレード１の側面の順に大きいことが判明した。

これは、焼結パレットの排鉱部において、強固に固まってブロック状態になった焼結鉱が斜め下方に落下する。この際、焼結パレット上に設けたブレード１は下向き又は下向きになりつつある。このため、落下する前記焼結鉱はブレード１の稜線部の内で、パレットの反進行方向側面と上面に接触することから、その接触摩擦により特に摩滅するものと推定される。
また、稜線部の進行方向側面は、そのブレード１の直上流側に有った落下中の焼結鉱を切裂く様に接触して磨耗するものと推定される。
また、ブレード１の側面においては焼結鉱が落下する際、接触していた焼結鉱の離脱による摩擦により損耗するものと推定される。

このためセラミックチップＳＴをブレード１の稜線部の少なくとも上面１ａ及びパレット反進行方向側面１ｂに設けることが必要であり、その他のブレード1の側面１d及び稜線部のパレット進行方向側面１ｃは従来と同様に肉盛溶接であっても差し支えないが、製作工程等が複雑になることから、この面（１ｃ、１ｄ）もセラミックチップＳＴを埋設することが好ましい。

このため、図１に示す様に、耐摩耗性及び耐熱性に優れたセラミックチップＳＴを所定の間隔で前記ブレード１の稜線部及び側面に埋設し、この埋設したセラミックチップにより前記ブロック状態で落下する焼結鉱を支持してブレード１の本体（鋳鋼部）への接触を軽減することにより、ブレード１の損傷を大幅に低減可能であることを見出した。
尚、セラミックチップＳＴの埋設は特に限定するものではないが、該セラミックチップＳＴの表面とブレード１の面が略同一になるようにしておけば差し支えない。

更に、このセラミックチップＳＴの設置間隔は10〜50ｍｍとする。これは10ｍｍ未満としても損傷度合いの変化が少なくなる反面、取付費用が高くなるために10ｍｍ以上とする。また、50ｍｍを超えるとセラミックチップＳＴでの支持効果が少なくなり、前記落下する焼結鉱がブレード１本体（鋳鋼部）に接触する機会が多くなって、ブレード１の損傷度合いの変化が急速に大きくなるために50ｍｍ以下とした。

また、セラミックチップＳＴの断面形状は矩形、特に、正方形のものが好ましい。これは角状が、製作が容易で取付けも簡単なためであり、使用上においても角部が衝撃により欠損することもないためである。また、ブレード１に埋設するために、その作業性から角柱状のものとすることが好ましい。

更に、セラミックチップＳＴの断面積（ブレード１に埋設した際に焼結鉱に接触する面の面積）は100ｍｍ²〜900ｍｍ²とすることが好ましい。これは、100ｍｍ²未満になると、ブレート１本体への埋設が困難となり、900ｍｍ²を超えるとブレート１の厚さにもよるが、埋設位置のブレート１本体の厚さｔが薄くなり強度的に弱くなることがある。また、セラミックチップＳＴとしてはチッ化珪素セラミック（Ｓｉ₃Ｎ₄：９９．９質量％以上）、アルミナセラミック（Ａｌ₂Ｏ₃：９９．９質量％以上）が好ましい。

更に、ブレード１へのセラミックチップＳＴの取付は、例えば、図２に示す様に、セラミックチップＳＴの中央部に段付きの穴Ｈを設けておき、その穴Ｈに金属を装入し、その装入した金属をアーク等で溶解した後、凝固させることにより、凝固金属Ｔの一端側がブレード１本体に固着し、他方側が前記穴Ｈの段部に掛かる様にして取付ける方法があるが、これに限定されるものでもない。

以下、本発明の実施例について説明する。
本実施例におけるスタンドＳの板状ブレート1は高さ300mm、厚さ40mmとし、材質はＣ：0.3質量％、Ｃｒ：13質量％の鋳鋼製で鋳造したものを使用した。
そして、ブレート１に埋設したセラミックチップＳＴはチッ化珪素セラミック（Ｓｉ₃Ｎ₄：９９．９質量％以上）を使用し、その断面形状、面積、埋設間隔を変えたものを複数製作した。

本発明の実施例１〜３はブレード１の稜線部１ａ、１ｂ、１ｃ及び側面１ｄにセラミックチップＳＴを埋設した例であり、実施例４は上記稜線部１ａ、１ｂにセラミックチップＳＴを埋設し、稜線部１ｃ及び側面１ｄに下記従来例１と同様に肉盛溶接を行った例である。

また、従来例1は上記ブレード１の稜線部及び側面部に肉盛溶接（Ｃ：0.05質量％、Ｃｒ：19質量％、Ｃｏ：12質量％、Ｍｏ：6.0質量％、Ｗ：1.2質量％、Ａｌ+Ｔｉ：4質量％、Ｆｅ+Ｎｉ+その他：57.75質量％の成分を有するニッケル基合金粉末をプラズマ粉体肉盛溶接法で肉盛溶接）を施したものであり、従来例２は肉盛溶接を施さないものである。

この各スタンドSを有効面積６６０ｍ²のＤＬ式焼結機のパレットの幅方向の中央部に並べて設置し、この際のパレットに焼結原料の装入厚は６００ｍｍで、生産量は18000t/日であった。
そして、スタンドSを設置して１年後に定期修理のために焼結機を停止して、該スタンドSの損耗量を測定した結果を表１に示す。

この表１から解かる様に、実施例1〜４は何れも損耗は従来例１の1/2以下、従来例２の1/4以下であり良好なものとなった。特に、実施例４の損耗は均等であった。

また、比較例1はセラミックチップＳＴの埋設間隙が本発明の上限を外れている為に、従来例1、２に比較して若干損耗量が低減したが、発明例より大きくなった。また、比較例２は、請求項２に対応する比較例であり、セラミックチップＳＴの断面積が請求項２の下限を外れている為に、比較例１よりも損耗量は少ないが、発明例より若干大きくなった。
この様に、本発明によりプレートの損傷量が低減し、大幅に寿命延長を図ることが可能となった。

本発明の実施形態を示すスタンドの斜視図である。本発明の実施形態におけるプレートへのセラミックチップの取付方法を説明する図である。従来のスタンドの斜視図である。

符号の説明

１：ブレード
２，３：肉盛溶接部
４：台座部
Ｓ:スタンド
ＳＴ：セラミックチップ
Ｈ：穴

Claims

下方吸引式焼結機の焼結パレット上に該パレット進行方向に沿って配設し、前記焼結パレット上に装入した焼結原料内に埋没する様に設けた、側面形状が台形状をなす板状の鋳鋼製ブレードを有し、該ブレードの側面部が前記パレット進行方向と平行であるシンターケーキ支持スタンドであって、
前記ブレードの稜線部のうち、少なくとも上面及び反進行方向側面に、前記ブレードに接触する面の断面積が100〜900ｍｍ ² であるセラミックチップを10〜50ｍｍの間隔で埋設したことを特徴とするシンターケーキ支持スタンド。
前記セラミックチップの埋設面が、前記ブレードの稜線部と側面部であることを特徴とする請求項１に記載のシンターケーキ支持スタンド。
前記セラミックチップの断面形状は矩形であることを特徴とする請求項１または２記載のシンターケーキ支持スタンド。