JP5790055B2 - 篩機能付搬送装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、製錬工程などから排出される高温の焼鉱塊などの分別搬送に好適に用いることができる篩機能を有する搬送装置に関する。

鉄や非鉄金属などの製錬工程においては、高温の焼鉱塊が随所で排出される。このため、これらの焼鉱塊を適切な大きさに分別し、搬送する必要がある。分別手段や搬送としては、例えば特許文献１に記載されているような、篩別機械の一例であるグリズリーとコンベアの組み合わせが知られている。また、篩別機械としては他に振動篩などの装置も知られている。

しかしながら、特許文献１に記載されているものはグリズリーとコンベアの組み合わせであり、基本的に篩別装置と搬送装置の双方が別々に必要である。このため、設置スペースの問題も生じる他、装置構成が複雑になり保守の手間などもそれぞれ別々に必要となるという問題がある。

また、グリズリーはそもそも粗分別に用いられる装置であるため、その分別が荒く、より精密な分別が要求される用途には不向きである。一方、振動篩の場合、従来の振動篩では篩の網がゴム製や鉄のワイヤー製であるため、篩別される物体との摩擦や衝撃により、磨耗や網の破れ、ワイヤーの切断などの問題による物理的耐久性に問題がある。

更に、例えば製錬工程などから排出される焼鉱塊の場合、排出直後の温度は数百度以上の高温になっており、この高温状態で分別と搬送を連続的に行うことが要求されているため、高温耐久性の要求もある。

特開平６−３２９４４９号公報

本発明の目的は、上述したような従来の篩別装置と搬送装置との組み合わせの問題点を解決し、製錬工程などから排出される焼鉱塊などの高温の塊を、分別しながら同時に搬送でき、しかも高耐久性の篩機能付搬送装置を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、被篩搬送物の収容ユニットの底部に篩機能を付与する開口部を設け、この収容ユニットを搬送することで、被篩搬送物を篩ながら、同時に搬送することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

具体的には、本発明では、以下のようなものを提供する。

（１） 被篩搬送物を収容可能であり、搬送方向に連続して複数配置される収容ユニットと、
複数の前記収容ユニットを同時に前記搬送方向に移動可能なユニット移動手段と、を備え、
それぞれの前記収容ユニットの底部には、前記被篩搬送物を篩分けするための開口部が所定の間隔で設けられている篩機能付搬送装置。

（２） 前記ユニット移動手段が、チェーン駆動による周回移動手段であり、搬送の始端部及び終端部において、前記収容ユニットが搬送面に対して１８０度反転するように構成されている（１）記載の篩機能付搬送装置。

（３） 前記収容ユニットにおける前記搬送方向の両端側において、隣接する前記収容ユニット同士が、前記両側端を回転軸として回動可能に連結されている（１）又は（２）記載の篩機能付搬送装置。

（４） 前記底部の厚さ方向に貫通する前記開口部の開口幅ｄにおいて、前記被篩搬送物が進入する側の開口表面における幅ｄ_０と、それ以外の所定の厚さ位置における幅ｄｘとの関係が、ｄ_０≦ｄｘである（１）から（３）いずれか記載の篩機能付搬送装置。

（５） 前記収容ユニットの底部における前記搬送方向の先端側に、前記被篩搬送物の脱落防止のための凸部が設けられている（１）から（４）いずれか記載の搬送機械。

（６） 前記ユニット移動手段における前記搬送の終端部における、
前記収容ユニットの前記開口部が通過する位置の下方に、前記被篩搬送物の落下防止板が配置されている（２）から（５）いずれか記載の篩機能付搬送装置。

製錬工程などから排出される焼鉱塊などの高温の塊を、分別しながら同時に搬送でき、しかも高耐久性の篩機能付搬送装置を提供できる。

本発明の一実施形態である篩機能付搬送装置の断面図である。 本発明の一実施形態である篩機能付搬送装置における収容ユニット部分を上方から見た拡大平面図である。 開口部の実施形態を示す拡大断面図であり、ａ）好ましい態様の一例、ｂ）別の好ましい態様の一例、ｃ）好ましくない態様の一例、を示す図である。

＜装置全体構成＞
以下、図面を参照しながら本発明を更に詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態である篩機能付搬送装置の断面図である。この篩機能付搬送装置１００は、被篩搬送物１０を収容可能であり、搬送方向に連続して複数配置される収容ユニット２０と、複数の収容ユニット２０を同時に搬送方向に移動可能なユニット移動手段３０とを備える。そして、それぞれの収容ユニット２０の底部２１には、前記被篩搬送物を篩分けするための開口部２２が所定の間隔で設けられている。

ユニット移動手段３０は、複数の収容ユニット２０を搬送するための手段であり、この実施形態においてはチェーン駆動による周回移動手段であり、始端部及び終端部に配置される２箇所の回転駆動部３２と、２箇所の回転駆動部３２を渡り架ける外周の搬送用チェーン３１とから構成されている。そして、搬送用チェーン３１上には、複数の収容ユニット２０が連続的に配置されている。これにより、搬送用チェーン３１上の複数の収容ユニット２０は搬送面の始端（図１における搬送用チェーン３１の右端）から、搬送面の終端（図１における搬送用チェーン３１の左端）へ向けて搬送され、その後、終端で収容ユニット２０は、左側の回転駆動部３２に沿って搬送面に対して１８０度反転し、そのまま始端側に移動し、そこでまた１８０度反転して循環するように構成されている。

収容ユニット２０は、この搬送用チェーン３１上の搬送方向に沿って連続的に配置され、図２に示すように、収容ユニット２０の底部２１における搬送方向の両端側２３と２３’において、隣接する収容ユニット２０とが重なるように配置されており、この両側端２３と２３’を回転軸として回動可能に連結されており、これにより収容ユニット２０が、
回転駆動部３２に沿って搬送面に対して１８０度反転することを可能としている。

なお、図１に示すように、ユニット移動手段３０における搬送の終端部における、収容ユニット２０の開口部２２が通過する位置の下方には、被篩搬送物１０の落下防止板５０が回転曲面に沿ってＲ状に配置されている。

＜収容ユニット＞
図２は３つの収容ユニット２０が連結配置されている状態を示す平面図であり、図中矢印方向が搬送方向である。平面視では収容ユニット２０は搬送方向の中心線Ｌに沿って線対称であるため、このうちの一方側のみを図示している。

それぞれ独立した収容ユニット２０は底部２１と、底部に形成された開口部２２とを備えており、搬送方向の幅方向には、被篩搬送物１０の両サイドからの脱落を防止する側壁２４が設けられている。更に、収容ユニット２０の底部２１における搬送方向の先端側には、被篩搬送物１０の脱落防止のための角材２５が連続する凸部として設けられており、これによって、後述する落下防止鉄板５０と収容ユニット２０との間に小径の被篩搬送物１０塊が挟まることを防止できる。

＜開口部＞
収容ユニット２０の底部２１は、この実施形態においては板状のステンレス板であり、この実施形態においては、開口部２２は底部２１あたり、３列×３列の計９個がスリット状に形成されている。個々の開口部２２は平面視で矩形形状であり、その短手方向が搬送方向であり、長手方向が搬送方向に垂直な幅方向となるように形成されている。

底部２１は板状のＳＵＳ３１０Ｓなどからなるステンレス製であり、一例を挙げれば厚さは１０から１５ｍｍ程度である。これにより高温の焼鉱であっても長期間耐えることができる。

開口部２２は篩機能を有する。したがって、搬送距離、開口部の大きさ、密度、数などは、所望の篩程度によって適宜選択可能であり特に限定されない。一例を挙げれば、幅５〜１５ｍｍ程度のスリット状に形成されることが好ましい。

なお、底部２１の他の実施態様としては、円柱棒状体を、搬送方向に垂直な幅方向に所定間隔で側壁に溶接してスリット状の開口部を形成してもよく、更に円柱棒状体を重ねて格子状にしてスリット状の開口部を形成してもよい。

図３は、本発明における開口部の実施形態を示す拡大断面図であり、ａ）好ましい態様の一例、ｂ）別の好ましい態様の一例、ｃ）好ましくない態様の一例、を示す図である。図３（ａ）は、図２における底部２１の開口部２２を搬送方向（矢印方向）に切断した側断面図である。この図３（ａ）においては、開口部２２の幅ｄは開口部２１の厚さ方向に対して一定となっており、すなわち、被篩搬送物１０が進入する側の開口表面における幅ｄ_０と、それ以外の所定の厚さ位置における幅ｄｘ（図３においては厚さ方向の略１／２の点における幅ｄ_１／２とした）との関係が、ｄ_０＝ｄｘである。すなわち、底部２１の厚さ方向に貫通形成される開口部２２を構成する周壁Ｔ１は、厚さ方向の断面視において垂直に形成されている。また、図３（ｂ）においては、周壁Ｔ２は、厚さ方向の断面視において、逆テーパー状をなしており、上記のｄ_０とｄｘとの関係で言えば、幅ｄ_０＜ｄｘとなっている。

一方、図３（ｃ）は、円柱棒状体によって開口部を形成した例であり、周壁Ｔ３は、底部２１の半円柱部である凸曲面をなしており、上記のｄ_０とｄｘとの関係で言えば、幅ｄ_０＞ｄｘとなっている。このように、図３（ａ）から（ｃ）において、本発明においては、図３（ａ）や図３（ｂ）の態様が好ましく、より好ましくは図３（ａ）の態様である。一方、図３（ｃ）は好ましくない態様の一例である。すなわち、上記のｄ_０とｄｘとの関係で言えば、ｄ_０≦ｄｘが好ましく、ｄ_０＝ｄｘがより好ましい。

本発明に使用できる被篩搬送物の一例である焼鉱塊は数百度の高温である。このために、収容ユニットの底部には連続的に高温の状態で衝撃が加えられ、いずれ底部は磨耗によって消耗する。この際、開口部の形状を図３（ａ）や（ｂ）とすることで、焼鉱塊の落下時に、幅ｄ_０（すなわちこの場合にはｄ_０が最小のｄｍｉｎとなる）以上のもの、すなわち篩不通過の塊を効果的に周囲に飛散させることができ、これにより長時間焼鉱塊が開口部の周壁に接するのを防止して周壁の磨耗を防止して収容ユニットの延命ができる。

逆に開口部の形状を図３（ｃ）のように開口表面に向って広がるテーパー状（図３（ｃ）のような曲面も含む概念である）とすることで（すなわちこの場合にはｄｘが最小のｄｍｉｎとなる）、本来不通過のｄｘ以上の径を有する焼鉱塊であっても、それより大きいｄ_０によって開口部に落下し、削られたり圧力で変形したりして通過する過程で周壁Ｔ３を磨耗したり、また間隙に嵌った場合はそこで一定時間高温物が滞留することになり、この高温物の滞留が周壁Ｔ３を加熱し更に磨耗を促進させたり周壁Ｔ３部材を変形させたりして、収容ユニットの寿命を短くする。このため、上記のように、ｄ_０≦ｄｘが好ましく、ｄ_０＝ｄｘがより好ましい。

＜動作＞
次に、上記の篩機能付搬送装置１００の動作について説明する。回転駆動部３２を回転させると、張られている搬送用チェーン３１が回転し、それに伴って収容ユニット２０の搬送が開始される。搬送速度の一例を挙げれば１から１０ｍ／分である。この状態で、シュート７０内から、例えば、被篩搬送物１０の一例であり、製錬工程などから排出される高温の焼鉱塊などが排出される。このとき、焼鉱塊は数百度の高温であり、かつ粒度も不均一である。

シュート７０から排出された被篩搬送物１０は、移動中の収容ユニット２０に次々と収容されると同時に開口部２２の篩機能に分別されて開口部通過粒子１１と、開口部不通過粒子１２とに分別され、開口部通過粒子１１は、そのまま貯蔵設備６０に収容される。

一方、開口部不通過粒子１２はそのまま搬送され、終端部で収容ユニット２０が回転する際に下方に落下して別の貯蔵設備６１に収容されて分別される。この際、終端部においては、１８０度反転中に隣接する収容ユニット２０間に隙間４０が発生して被篩搬送物１０が所望の位置より速く落下する恐れがあるが、上記のように落下防止板５０が配置されているので、この位置で落下してもそのまま落下防止板５０の表面に沿って滑り落ちて、やはり別の貯蔵設備６１に収容されることにより、所望の位置より手前で落下するのを防止して分別を確実なものとしている。

＜効果＞
このように、上記の篩機能付搬送装置１００に例示される本発明の篩機能付搬送装置によれば、開口部２２の間隔より大きい物体は収容ユニット２０に乗って終端部下の貯蔵設備６１まで搬送され、開口部２２の間隔より小さい物体は、直下の貯蔵設備６０に落下する。篩機能は底部２１の幅及び厚さ、開口部２２の大きさなどを任意に変更することによって、自由に設計可能である。また、単純な構造であるために困難な装置の調整も不要であり、耐久性にも優れ、更には、収容ユニット毎に交換できるので取り替え易さも格段に向上する。

本発明の篩機能付搬送装置は、塊状物を分別しながら同時に搬送でき、しかも、物理的な衝撃にも強く、高温環境下でも使用可能で耐久性にも優れる。このため、例えば、金属製錬工程などから排出される焼鉱塊などの高温の塊状物の分別搬送に好適に使用できるものである。

図３（ｃ）に示すような直径１２ｍｍの丸棒状のＳＵＳを格子状に交差させて交差部及び端部で溶接して底部が構成された収容ユニットと、図２及び図３（ａ）に示すように、厚さ１２ｍｍの板状の同じ材料のＳＵＳに貫通する開口部２２を形成して底部２１を構成した収容ユニット２０とで耐久性を比較する試験を行った。

図１示すように、篩機能付搬送装置１００として、搬送部の始点から終点までの長さが１２００ｍｍ、収容ユニット２０は上記のように、共に最大が厚さ１２ｍｍのＳＵＳ３１０Ｓ製で、搬送方向の長さ９０ｍｍ、横幅３００ｍｍ、いずれも開口部幅１０ｍｍ×長さ８０ｍｍの開口部を３×３列で９個形成、底部における収容ユニット同士の間隔５０ｍｍ、搬送速度は５ｍ／分とした。

この篩機能付搬送装置１００を用いて、約３００℃で排出された亜鉛約６０％を含む焼鉱を処理した。焼鉱の処理量を、６ｔ／時間で１日平均２４時間処理したところ、いずれの収容ユニットの場合でも１０ｍｍ篩による篩機能と搬送が同時に可能であった。なお、図３（ｃ）の収容ユニットでは約８ヶ月で底部の丸棒部分が磨耗して交換が必要であった。一方、図３（ａ）の収容ユニットでは約３倍の２４ヶ月の稼動が可能であった。

１０ 被篩搬送物
１１ 開口部通過粒子
１２ 開口部不通過粒子
２０ 収容ユニット
２１ 底部
２２ 開口部
２３ 両端側
２４ 側壁
２５ 角材
３０ ユニット移動手段
３１ 搬送用チェーン
３２ 回転駆動部
４０ 隙間
５０ 落下防止板
６０ 貯蔵設備
６１ 他の貯蔵設備
７０ シュート
１００ 篩機能付搬送装置

Claims (4)

1. 高温塊の分別搬送用の篩機能付搬送装置であって、
   被篩搬送物を収容可能であり、搬送方向に連続して複数配置される収容ユニットと、
   複数の前記収容ユニットを同時に前記搬送方向に移動可能なユニット移動手段と、を備え、
   それぞれの前記収容ユニットの底部には、前記被篩搬送物を篩分けするための開口部が所定の間隔で設けられていて、
   前記開口部が、平面視において矩形形状であるスリット状の開口部であり、前記矩形形状の長手方向が前記搬送方向に垂直な方向となるように形成されていて、
   前記ユニット移動手段が、チェーン駆動による周回移動手段であり、搬送の始端部及び終端部において、前記収容ユニットが搬送面に対して１８０度反転するように構成されていて、
   前記ユニット移動手段における前記搬送の終端部における、
   前記収容ユニットの前記開口部が通過する位置の下方に、前記被篩搬送物の落下防止板が配置されている篩機能付搬送装置。
2. 前記収容ユニットにおける前記搬送方向の両端側において、隣接する前記収容ユニット同士が、前記両端側を回転軸として回動可能に連結されている請求項１記載の篩機能付搬送装置。
3. 前記底部の厚さ方向に貫通する前記開口部の開口幅ｄにおいて、前記被篩搬送物が進入する側の開口表面における幅ｄ_０と、それ以外の所定の厚さ位置における幅ｄｘとの関係が、ｄ_０≦ｄｘである請求項１又は２記載の篩機能付搬送装置。
4. 前記収容ユニットの底部における前記搬送方向の先端側に、前記被篩搬送物の脱落防止のための凸部が設けられている請求項１から３いずれか記載の篩機能付搬送装置。

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