JP5884158B2

JP5884158B2 - 粉粒塊状物接触面保護構造

Info

Publication number: JP5884158B2
Application number: JP2011247217A
Authority: JP
Inventors: 達朗小野; 哲也田浦; 徹北川; 忠夫黒木
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2016-03-15
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: JP2013103784A

Description

本発明は、粉粒塊状物が接触して移動する接触面の保護構造に関し、例えば傾斜角を変更することで粉粒塊状物からなる原料を複数のホッパーに投入する傾動式ダンパーの接触面の保護などに好適なものである。

製鉄所では、鉄鉱石、石炭などの粉粒塊状物をホッパーやバンカーなどの設備に投入することが多く、傾動式ダンパーや旋回シュートなどを用いて、例えば複数のホッパーに粉粒塊状物を投入し分けたり、バンカー内に粉粒塊状物を均等に投入したりすることもある。その際、傾動ダンパーや旋回シュートには粉粒塊状物が接触して移動するため、その接触面が損耗しやすい。そこで、例えば下記特許文献１では、旋回シュートを用いてバンカー内に粉粒塊状物を投入する場合に、旋回シュートの粉粒塊状物接触面に複数のライナー部材を取付け、ライナー部材の粉粒塊状物接触側、つまりライナー部材の上面には、例えば肉盛りされた溶接層からなる硬化層を形成し、接触面を保護することが記載されている。

特開２０１０−９５７７８号公報

前記旋回シュートや傾動式ダンパーでは接触面の上を粉粒塊状物が滑ったり転がったりして移動するため、ライナー部材から下向きに突設したボルトなどの固定具で、旋回シュートや傾動式ダンパーの本体を構成する基部にライナー部材を固定するのが一般的である。上面に硬化層を有するライナー部材は、旋回シュートや傾動式ダンパーの基部を保護することはできるが、自身は損耗するため、交換する必要が生じる。しかしながら、旋回シュートや傾動式ダンパーは比較的高所にあり、それらの基部に下向きの固定具で固定されたライナー部材を交換するためには、旋回シュートや傾動式ダンパーの下方に作業用の足場を架設する必要があり、交換作業のコストが増大するという問題がある。

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、ライナー部材交換作業用の足場を架設する必要がなく、ライナー部材の交換作業のコストを低廉化することが可能な粉粒塊状物接触面保護構造を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の粉粒塊状物接触面保護構造は、粉粒塊状物が接触して移動する接触面の保護構造であって、基部に取付けられて前記接触面を構成するライナー部材と、前記ライナー部材に設けられて前記粉粒塊状物を収容する上部開放型の収容部と、前記収容部の内周面に設けられた硬化層と、前記収容部内でライナー部材を基部に取付ける固定具とを備えたことを特徴とするものである。

また、前記基部を傾斜させることにより前記粉粒塊状物が前記接触面上を移動する場合、前記収容部の深さを、前記固定具の上端部が収容部内の粉粒塊状物よりも上方に突出しないように前記基部の傾斜角及び粉粒塊状物の安息角から求めた深さとしたことを特徴とするものである。
また、前記固定具は、前記基部から上向きに突設固定されたボルト部と、前記収容部内で前記ボルト部に螺合固定されるナットとを備えたことを特徴とするものである。

而して、本発明の粉粒塊状物接触面保護構造によれば、ライナー部材を基部に取付けて接触面を構成し、ライナー部材には粉粒塊状物を収容する上部開放型の収容部を形成し、収容部の内周面に硬化層を設け、ライナー部材を基部に取付ける固定具を収容部内に配置することとしたため、ライナー部材の収容部内に粉粒塊状物が収容されてしまえば、当該収容部内の固定具が粉粒塊状物と衝突することがないので固定具が損耗しにくく、旋回シュートや傾動式ダンパーなどの基部に載ってライナー部材を交換することができ、交換作業用の足場を架設する必要のないことから交換作業のコストを低廉化することができる。

また、基部を傾斜させることにより粉粒塊状物が接触面上を移動する場合、収容部の深さを、固定具の上端部が収容部内の粉粒塊状物よりも上方に突出しないように基部の傾斜角及び粉粒塊状物の安息角から求めた深さとしたことにより、基部を傾斜しても固定具が収容部内の粉粒塊状物に衝突することがないので固定具の損耗を抑制することができる。
また、基部から上向きに突設固定されたボルト部と、収容部内でボルト部に螺合固定されるナットとで固定具を構成したことにより、基部に対してライナー部材を位置決めしやすく且つ取付けしやすい。

本発明の粉粒塊状物接触面保護構造が実施された傾動式ダンパー及びホッパーの一実施形態を示す全体構成図である。図１の傾動式ダンパーの三面図である。図２の傾動式ダンパーに取付けられたライナー部材の縦断面図である。図３のライナー部材の交換作業の説明図である。図３のライナー部材の収容部の深さの説明図である。図２の傾動式ダンパーにおける粉粒塊状物接触部及びライナー部材の説明図である。傾動式ダンパーに取付けられる従来のライナー部材の縦断面図である。図７のライナー部材交換作業の説明図である。

次に、本発明の粉粒塊状物接触面保護構造の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態の粉粒塊状物接触面保護構造が施された傾動式ダンパー及びホッパーの全体構成図である。本実施形態では、第１ホッパー１及び第２ホッパー２の２つのホッパーを備え、夫々のホッパー１、２に粉粒塊状物である鉄鉱石を投入して貯留する。鉄鉱石はベルトコンベヤ３によって２つのホッパー１、２の中間部上方に搬送され、上端部から落下する。鉄鉱石のベルトコンベヤ３からの落下下方には傾動式ダンパー４が設けられている。傾動式ダンパー４は、下方の回転軸５を回転中心として、図の実線の位置から二点鎖線の位置まで回転する。鉄鉱石は傾動式ダンパー４の受板６上に落下し、傾斜した受板６上を滑ったり転がったりしながら下方に移動し、受板６の下端部が向いている側の第１ホッパー１又は第２ホッパー２の何れかに落下・投入される。なお、図中の符号７は、傾動式ダンパー４の受板６の側方に立設された側板であり、受板６上を落下方向に移動する鉄鉱石のガイドとなっている。

図２は、図１の傾動式ダンパー４の三面図であるが、左側面図は縦断面図となっている。本実施形態の傾動式ダンパー４の本体を構成する受板６や側板７はライナー部材８を取付ける基部となっており、基部を構成する受板６や側板７の鉄鉱石を受ける側、つまり粉粒塊状物接触側にライナー部材８が一面に多数取付けられている。本実施形態のライナー部材８は、有底無蓋の比較的薄い箱形状をしており、これを受板６や側板７の粉粒塊状物接触側に隙間なく取付け、ライナー部材８そのものが粉粒塊状物接触面を構成する。図に破線で仕切られた四角形又は三角形が、夫々、ライナー部材８を示している。

図３には、図２に示したライナー部材８の具体的な構成の縦断面図を示す。図２に示すように、ライナー部材８の平面視形状は様々であるが、縦断面形状はほぼ同様である。また、図３は受板６を基部とするライナー部材８を示しているが、側板７を基部とするライナー部材８も縦断面形状は同様である。このライナー部材８は、前述したように、板部材を組合せた有底無蓋の比較的薄い箱形状の枠部材９と、その枠部材９の内側の収容部１０の内周面及び枠部材９を構成する板部材の開口側端面に形成された硬化層１１を備えて構成される。硬化層１１は、例えば溶接のように鋳鉄を肉盛りしたものであり、硬化肉盛とも呼ぶ。また、枠部材９の底板には、後述する固定ボルトを挿通するためのボルト穴が形成されている。なお、図３の煉瓦状の部分は、ライナー部材８の収容部１０内に粉粒塊状物である鉄鉱石Ｆが収納されている状態を示している。

一方、基部となる受板６には、前記ライナー部材８の枠部材９の底板に形成されているボルト穴位置に上向きのボルト部１２が溶接固定されている。そして、基部である受板６とライナー部材８の間にＳＳ材（一般構造物用圧延鋼材）からなる間座１３を挟み、受板６に固定されているボルト部１２をライナー部材８の枠部材９の底板に形成されているボルト穴に挿通し、ボルト部１２の突出先端部にナット１４を螺合し締付けてライナー部材８が受板６に固定されている。

このライナー部材８では、上方が開口して収容部１０が形成されているため、その上方に鉄鉱石Ｆなどの粉粒塊状物が落下すると、その粉粒塊状物は収容部１０に収容され、収容部１０から粉粒塊状物が落下しきらない限り、収容部１０に収容された粉粒塊状物が固定具であるナット１４やボルト部１２に衝突することはない。そのため、固定具であるナット１４やボルト部１２が上向きに存在しても、収容部１０に粉粒塊状物に収納されているだけでは、ナット１４やボルト部１２は損耗しにくい。また、鉄鉱石Ｆなどの粉粒塊状物は、収容部１０に収容された粉粒塊状物の上を滑ったり転がったりしながら移動するので、移動する粉粒塊状物が硬化層１１に衝突したり接触したりすること自体が少なく、粉粒解除物の移動による硬化層１１の損耗も少ない。

また、ライナー部材８が損耗し、交換が必要な場合には、例えば図４に示すように、傾動式ダンパー４の上に作業者が載って交換作業を行うことができる。図７は従来のライナー部材１００である。この従来のライナー部材１００は、平板状の基材１０１の上側に直接、硬化肉盛からなる硬化層１０２が形成されたものであり、ライナー部材１００を基部である受板６に取付けるためのボルト部１０３は基材１０１から下向きに突設されている。このボルト部１０３を受板６のボルト穴に下向きに挿通し、その突出先端部にナット１０４を螺合し締め付けてライナー部材１００が受板６に取付けられている。そのため、従来のライナー部材１００を交換する際には、受板６の裏側からナット１０４を緩めて外さなければならないので、図８に示すように、比較的高所にある傾動式ダンパー４では、交換作業のための足場を架設する必要がある。これに対し、本実施形態のライナー部材８では、交換作業の足場を架設する必要がなく、その分だけ、コストを低廉化することができる。

また、本実施形態のライナー部材８では、傾動式ダンパー４の基部である受板６が傾斜しても収納部１０内に鉄鉱石Ｆなどの粉粒塊状物が収納され続け、その収納され続けた粉粒塊状物によって固定具であるナット１４やボルト部１２が保護されるように、ライナー部材８の収容部１０の深さを設定している。図５は、傾動式ダンパー４の基部である受板６が傾斜した状態での収容部１０内に収容され続ける鉄鉱石Ｆなどの粉粒塊状物の状態を示している。例えば、図３のように受板６が水平であるときに収容部１０の横方向（つまり収容部１０が傾斜する方向）の長さをＬ、収容部１０の底面からナット１４の上端部までの距離をｈ１、受板６の傾斜角をθ１、鉄鉱石Ｆなどの粉粒塊状物の安息角をθ２とすると、受板６が傾斜角θ１で傾斜したときに落下する粉粒塊状物の収容部１０の上端部での収容部１０の深さ方向の高さｈ２はｈ２＝ｓｉｎ（θ１−θ２）で表れる。ナット１４の上端部は収容部１０の上端部より下方にあるので、収容部１０の側面からナット１４の上端部までの距離ｈ１を落下する粉粒塊状物の高さｈ２に加えた値を収容部１０の深さＨとすれば、固定具であるナット１４の上端部が収容部１０内に収容されている鉄鉱石Ｆなどの粉粒塊状物より上方に突出することはなく、収容され続ける粉粒塊状物によって固定具であるナット１４やボルト部１２が保護される。

また、本発明者等が鋭意検討したところ、本実施形態の傾動式ダンパー４では、受板６のうち、図６ａに○で囲んだ部分にのみ粉粒塊状物である鉄鉱石が接触（衝突を含む）しないことが判明した。ライナー部材の損耗は、粉粒塊状物である鉄鉱石が移動する際の接触（衝突）によるものであるから、極論すれば鉄鉱石が接触（衝突）しない部分のライナー部材は損耗しない。従って、例えば、図６ｂに斜線をかけたライナー部材のみを本実施形態のライナー部材８とし、その余の部分のライナー部材には例えば前記従来のライナー部材１００を用いてもよい。このとき、従来のライナー部材１００は交換する必要がない。

このように本実施形態の粉粒塊状物接触面保護構造では、ライナー部材８を受板６や側板７などの基部に取付けて接触面を構成し、ライナー部材８には粉粒塊状物を収容する上部開放型の収容部１０を形成し、収容部１０の内周面に硬化層１１を設け、ライナー部材８を基部に取付けるボルト部１２やナット１４などの固定具を収容部１０内に配置することにより、ライナー部材８の収容部１０内に粉粒塊状物が収容されてしまえば、当該収容部１０内のボルト部１２やナット１４などの固定具が粉粒塊状物と衝突することがないのでそれら固定具が損耗しにくく、傾動式ダンパー４の受板（基部）６に載ってライナー部材８を交換することができ、交換作業用の足場を架設する必要のないことから交換作業のコストを低廉化することができる。

また、受板（基部）６を傾斜させることにより粉粒塊状物が接触面上を移動する場合、収容部１０の深さを、ナット（固定具）１４の上端部が収容部１０内の粉粒塊状物よりも上方に突出しないように受板（基部）６の傾斜角θ１及び粉粒塊状物の安息角θ２から求めた深さとしたことにより、受板（基部）６を傾斜してもナット（固定具）１４が収容部１０内の粉粒塊状物に衝突することがないのでナット１４やボルト部１２などの固定具の損耗を抑制することができる。

また、受板（基部）６から上向きに突設固定されたボルト部１２と、収容部１０内でボルト部１２に螺合固定されるナット１４とで固定具を構成したことにより、受板（基部）６に対してライナー部材８を位置決めしやすく且つ取付けしやすい。

１は第１ホッパー
２は第２ホッパー
３はベルトコンベヤ
４は傾動式ダンパー
５は回転軸
６は受板
７は側板
８はライナー部材
９は枠部材
１０は収容部
１１は硬化層
１２はボルト部
１３は間座
１４はナット
Ｆは鉄鉱石（粉粒塊状物）

Claims

粉粒塊状物が接触して移動する接触面の保護構造であって、基部に取付けられて前記接触面を構成するライナー部材と、前記ライナー部材に設けられて前記粉粒塊状物を収容する上部開放型の収容部と、前記収容部の内周面に設けられた硬化層と、前記収容部内でライナー部材を基部に取付ける固定具とを備え、前記固定具は、前記基部から上向きに突設固定されたボルト部と、前記収容部内で前記ボルト部に螺合固定されるナットとを備え、前記収容部の深さを、前記収容部内に収容されている粉粒塊状物よりも前記ナットが上方に突出しない深さとしたことを特徴とする粉粒塊状物接触面保護構造。
前記基部を傾斜させることにより前記粉粒塊状物が前記接触面上を移動する場合、前記収容部の深さを、前記ナットの上端部が収容部内の粉粒塊状物よりも上方に突出しないように前記基部の傾斜角及び粉粒塊状物の安息角から求めた深さとしたことを特徴とする請求項１に記載の粉粒塊状物接触面保護構造。