JP6399265B1 - コンベアシステム - Google Patents

Abstract

コンベアでの搬送中での造粒物の割れを防止する。本発明のコンベアシステム５０は、石炭灰を含む原料から造粒された造粒物を養生設備に搬送するコンベアシステムであって、造粒機から排出される造粒物を一端側で受け取って搬送する第１コンベア５１と、前記第１コンベア５１の他端の下方に配置され、且つ搬送方向が逆転可能な第２コンベア５２と、前記第２コンベア５２の一端の下方に一端が配置され、他端が養生設備に延びる第３コンベア５３と、前記第２コンベア５２の他端の下方に一端が配置され、他端が養生設備に延びる第４コンベア５４と、を備え、前記第３コンベア５３及び前記第４コンベア５４の少なくとも一方の前記養生設備側の他端は、上下動可能である。

Description

本発明は、石炭灰を含む原料から造粒された造粒物を養生設備に搬送するコンベアシステムに関する。

従来、粉末状の石炭灰は、粉じん対策として、専用のサイロに入れて貯蔵する必要がある。このため、粉末状態から、これらの制約がかからない砂状の造粒物に加工する方法がとられている。造粒物の製造方法としては、例えば、紛体を、円錐型スクリュー混合機で混合して造粒を行うものがある（特許文献１参照）。

特開２００８−１１０８８８号公報

このような造粒機を用いて製造した造粒物は、複数の搬送コンベアを乗り継いで養生ヤードに搬送される。しかし、造粒された直後の造粒物は強度が弱く、コンベアでの搬送中に割れてしまう場合があった。

本発明は、コンベアでの搬送中での造粒物の割れを防止することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のものを提供する。

石炭灰を含む原料から造粒された造粒物を養生設備に搬送するコンベアシステムであって、造粒機から排出される造粒物を一端側で受け取って搬送する第１コンベアと、前記第１コンベアの他端の下方に配置され、且つ搬送方向が逆転可能な第２コンベアと、前記第２コンベアの一端の下方に一端が配置され、他端が養生設備に延びる第３コンベアと、前記第２コンベアの他端の下方に一端が配置され、他端が養生設備に延びる第４コンベアと、を備え、前記第３コンベア及び前記第４コンベアの少なくとも一方の前記養生設備側の他端は、上下動可能であるコンベアシステム。

前記コンベアシステムは制御部を備え、前記第３コンベア及び前記第４コンベアの少なくとも一方の前記他端には、前記養生設備に積まれた前記造粒物との距離を検知する距離センサが設けられ、前記制御部は、前記距離センサにより検知された前記造粒物との距離に基づき、前記他端の高さを調整してもよい。

前記第３コンベア及び前記第４コンベアの少なくとも一方の前記他端は、前記第３コンベア及び前記第４コンベアの前記一端を中心として水平方向に移動回転可能であってもよい。

前記第１コンベアの前記造粒機側の前記一端側には、前記造粒物から排出された前記造粒物を衝突させて前記第１コンベア上に収集する壁部が設けられていてもよい。

前記壁部の内面には、緩衝部材が設けられていてもよい。

前記第１コンベアの前記他端側は、水平であってもよい。

本発明によれば、コンベアでの搬送中での造粒物の割れを防止することができるコンベアシステムを提供することができる。

本発明の実施形態の石炭灰の造粒物製造設備を示す図である。 コンベアシステムを詳細に説明する図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態の石炭灰の造粒物製造設備１を示す図である。
実施形態の造粒物製造設備１は、石炭灰から砂程度の粒径（〜４０ｍｍ）を製造するため、石炭灰、固化材（セメント）、水、リターン材を含む添加材を混合機１０で混合し、混合物を造粒機４０へ移送し最大４０ｍｍ程度に造粒する設備である。

石炭灰造粒物の原料は、石炭灰（フライアッシュ、クリンカアッシュを含む）を主原料とし、固化剤として少量のセメント、水、及びリターン材を含む添加材を加えたものである。フライアッシュとは、燃焼ガスとともに吹き上げられるレベルの球状の微粒子で、電気集塵機などで回収される。成分はＳｉＯ_２，Ａｌ２Ｏ_３，Ｆｅ_２Ｏ_３，ＣａＯを含む。粒度は０．１ｍｍ以下が９０％である。

石炭灰造粒物の造粒物製造設備１は、原料を混合する混合機１０と、混合機１０により混合された原料を一時的に貯蔵して一定量を流出する第１ホッパー２０と、第１ホッパー２０から流出される原料を一定の流量で連続運搬する定量供給機３０と、定量供給機３０から一定の流量で連続運搬される原料を造粒する造粒機４０と、造粒機４０により造粒された造粒物を運搬するコンベアシステム５０とを備える。

造粒物製造設備１は、さらに、上下左右するコンベアシステム５０により運搬された造粒物を貯蔵する初期養生設備６０と、養生によって互いに付着した造粒物を分解する振動フィーダ８０と、粒度別に分類するふるい機１００とを備える。

混合機１０は、所定量に計量された各原料が流入される容器１１と、容器１１内部に配置され、回転軸を中心として回転する撹拌羽根１２と、を備える。
容器１１の上部より、原料として石炭灰、固化材、水、及び添加材が流入される。原料は、回転する撹拌羽根１２によって混合される。混合された材料は、容器１１の下部に設けられた流出口より、下部に配置された第１ホッパー２０内に流出される。
このように造粒前に混合機１０を用いて原料を混合するため、造粒工程において石炭灰、固化剤、水、及び転化材を含む原料を、確実に混合することができる。

混合機１０によって混合された原料は、第１ホッパー２０内に流入される。第１ホッパー２０は、容器断面が円錐状または角錐状に形成され、流出口に向かって減少している容器である。
第１ホッパー２０は、混合された原料を一旦貯蔵し、流出口より定量供給機３０に対して定量的に供給する。

定量供給機３０は、モータで回転駆動される、らせん状のスクリューフィーダ３１を備える。混合された原料は一定の流量で、次工程の造粒機４０に連続して運搬される。定量供給機３０の供給量はスクリューフィーダ３１の回転数とリニアに比例し、供給量の調整が容易に可能である。

造粒機４０は、所定角度で傾斜されて回転可能に設けられている円形トレイ状のパン４１と、パン４１を回転させる駆動源（図示せず）と、を備える。
このパン４１に混合材料を投入し、水を加えて加湿させながら回転し、核を成長させて、造粒を行う。

パン４１は、傾斜角度の調整が可能であり、パン４１の傾斜角度や回転速度を変更することにより、造粒される粒子の大きさを調整することができる。
所定の径に造粒された粒子は、遠心力によってパン４１の半径方向の外側に移動する。パン４１の前面は開口している。パン４１の回転中心付近に原料を流入すると、粒径が大きくなるにしたがって造粒物は、遠心力によって外周方向に移動する。そして所定の径になると開口部から外部に放出される。
すなわち、原料を定量供給機３０よって造粒機４０に連続的に流入すると、造粒機４０の外周部から所定径に成長した造粒物が連続的に押し出されていく。
本実施形態で造粒される粒径は最大４０ｍｍ程度であり、天然の砂程度の粒径である。
このように、造粒機４０を連続的に回転することにより、所定径の造粒物が連続的に製造される。

造粒機４０において所定径（実施形態では４０ｍｍ）に成長して外部に飛び出した造粒物は、コンベアシステム５０によって運搬される。なお、造粒機４０より飛び出した造粒物を確実に収集してコンベアシステム５０上に乗せるために、造粒機４０の開口部を覆うフードを設け、フードによって捕獲された造粒物をコンベアシステム５０上に流すようにしてもよい。
コンベアシステム５０は、連続的に稼働しており、造粒物は、連続可動するコンベアシステム５０で初期養生設備６０へ移送される。

このように、本実施形態において、定量供給機３０、造粒機４０、及びコンベアシステム５０が、連続的に稼働している。すなわち、定量供給機３０に原料が連続して流入されると、定量供給機３０、造粒機４０及びコンベアシステム５０は連続的に稼働しているため、造粒物は連続的に製造されて放出される。

コンベアシステム５０は連続的に造粒される造粒物を、初期養生設備６０に運搬する。
図２はコンベアシステム５０の部分を詳細に説明する図である。
図示するようにコンベアシステム５０は、造粒機４０から連続的に排出される造粒物を受け取る第１コンベア５１と、第１コンベア５１によって搬送された造粒物が落下し、且つ回転方向を反転可能な第２コンベア５２と、第２コンベア５２の一方の端部の下方に一端が配置された第３コンベア５３と、第２コンベア５２の他方の端部の下方に一端が配置された第４コンベア５４と、これらの第１コンベア５１、第２コンベア５２、第３コンベア５３及び第４コンベア５４を制御する制御部５５と、を備える。

第１コンベア５１の造粒機４０側の一端は、壁部５６により包囲されている。壁部５６は、造粒物から排出された造粒物を衝突させて第１コンベア５１上に収集する。この壁部５６の内面には、造粒物が衝突したときに、衝突の衝撃を和らげる緩衝部材５７が取り付けられている。ゴムやスポンジ等のクッション性を有する部材が好ましい。

造粒機４０により製造された造粒物は、造粒機４０において回転しているので、造粒機４０から放出される際に遠心力を有している。したがって壁部５６が設けられていないと、第１コンベア５１上に落下せずに、周囲に飛散する可能性がある。
しかし、実施形態によると壁部５６が設けられているので、造粒機４０から排出された造粒物を壁部５６に衝突させて、第１コンベア５１上に収集することができる。また、造粒された直後の造粒物は強度が弱く、壊れやすいが、緩衝部材５７が設けられているため破壊の可能性を低減することができる。

第１コンベア５１の搬送方向は、造粒機４０側から上方に向うが、第２コンベア５２側の端部では水平になっている。したがって、第１コンベア５１上の造粒物の第２コンベア５２に落下する際の速度は水平となる。第１コンベア５１の搬送方向が、第２コンベア５２側の端部で上向きの場合と比べて、造粒物が第２コンベア５２に落下する際の速度を低減することができ、造粒物の破壊の可能性を低減することができる。

第２コンベア５２は、搬送方向が逆転可能である。後述する制御部５５の制御によって第３コンベア５３側と、第４コンベア５４側とに選択的に造粒物を搬送可能である。したがって、第３コンベア５３側と、第４コンベア５４側との養生設備６０における造粒物の積み上げ状況に応じて、いずれか養生設備６０を選択可能である。

第３コンベア５３及び第４コンベア５４の一端は、第２コンベア５２の両端の下方にそれぞれ配置されている。第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端は、養生設備６０側に延び一端を中心として垂直方向及び水平方向に回転移動可能である。

第３コンベア５３及び第４コンベア５４の養生設備６０側の他端には距離センサ５８が配置されている。距離センサ５８は、養生設備６０に積まれた造粒物との距離を検知する。制御部５５は、距離センサ５８により検知された造粒物との距離に基づき、第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端を垂直方向駆動、すなわち他端の高さを上下する。
なお、距離センサ５８を設けずに、手動で第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端の垂直方向駆動を行ってもよい。

この際の制御部５５の制御としては、例えば、造粒物の山の頂点と距離センサ５８との間の距離が、常に一定になるように、他端を上下動する制御や、造粒物の山の頂点と距離センサ５８との間の距離が、所定範囲以下になったときに、他端を上下動する制御が可能である。
このように制御することにより、造粒物の落下速度を制限することができるので破壊の可能性を低減することができる。

また、制御部５５は、第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端の高さが、それぞれのコンベアの上限値になると、他端側を一端側を中心として水平方向に回転させる。
これにより、造粒物の山の高さが上限値になったときに、第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端を別の新たな位置に移動させて、そこで造粒物の積み上げを開始することができる。
なお、このときも、手動で第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端の水平方向駆動を行ってもよい。

また、制御部５５は、その新たな位置で、第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端側を加工させ、距離センサ５８により新たな位置の地面と第３コンベア５３及び第４コンベア５４の他端側との距離を所定値以下とする。これにより、造粒物の落下速度を制限することができるので破壊の可能性を低減することができる。

初期養生設備６０において、造粒物は堆積される。この際、コンベアシステム５０によって運ばれてきた造粒物は、水分を含んでおり、柔軟である。したがって、コンベアシステム５０の端部が高いところに位置して造粒物が長い距離落下すると、造粒物が砕ける場合がある。
このため、本実施形態において、コンベアシステム５０の端部は上下動可能である。そして、造粒物の落下距離が短くなるように、堆積された造粒物の高さに応じて上下する。このようにコンベアシステム５０の端部が造粒物の高さに応じて上下するので、造粒物が砕ける可能性が低減される。
このコンベアシステム５０の端部の上下動は、手動であってもよいが、センサー等を設けて、堆積された造粒物の高さを検知して、自動的に上下動するようにしてもよい。
さらに、養生設備の収容量も限界がある。したがって、第１の初期養生設備６０の収容量が満杯になったときに、コンベアシステム５０の端部は、別の養生設備へと運搬先が変更可能なように、水平方向に可動であってもよい。

初期養生設備６０で所定の日数（数週間〜１カ月程度）を置いた造粒物は、それぞれが付着・固化（岩おこし）の状態となっている。このため、次に説明する工程で最終の粒度調整を行う。

初期養生設備６０において養生された造粒物は、第２ホッパー７０を経て、振動フィーダ８０に運搬される。振動フィーダ８０は、水平または傾斜したトラフに、機械的に上下運動の加わった振動を与え、粒子を斜め前方に投出すようにして粉粒体を移動、供給するものである。
この振動フィーダ８０において、初期養生設備６０において複数個が付着して塊となった造粒物は分解される。
そして、ここで、４０ｍｍ以下と４０ｍｍより大きいものに仕分けされる。４０ｍｍより大きいものは粉砕機１１０に運搬されて粉砕される。粉砕された造粒物は、再度、第２ホッパー７０に流入され、振動フィーダ８０によって分解される。

４０ｍｍ以下の造粒物は、コンベア９０によって運ばれて、多段式のふるい機１００に流入される。
ふるい機１００では、４０ｍｍ、２０ｍｍ、５ｍｍ、１ｍｍ及び粉末のものに分級される。
そして、用途に応じて適切な粒径のものが出荷される。

１ 造粒物製造設備
１０ 混合機
１１ 容器
１２ 撹拌羽根
２０ ホッパー
３０ 定量供給機
３１ スクリューフィーダ
４０ 造粒機
４１ パン
５０ コンベアシステム
５１ 第１コンベア
５２ 第２コンベア
５３ 第３コンベア
５４ 第４コンベア
５５ 制御部
５６ 壁部
６０ 初期養生設備
７０ 第２ホッパー
８０ 振動フィーダ
９０ コンベア
１００ ふるい機
１１０ 粉砕機

Claims (6)

1. 石炭灰を含む原料から造粒された造粒物を養生設備に搬送するコンベアシステムであって、
   造粒機から排出される造粒物を一端側で受け取って搬送する第１コンベアと、
   前記第１コンベアの他端の下方に配置され、且つ搬送方向が逆転可能な第２コンベアと、
   前記第２コンベアの一端の下方に一端が配置され、他端が養生設備に延びる第３コンベアと、
   前記第２コンベアの他端の下方に一端が配置され、他端が養生設備に延びる第４コンベアと、
   を備え、
   前記第３コンベア及び前記第４コンベアの少なくとも一方の前記養生設備側の他端は、上下動可能である、
   コンベアシステム。
2. 前記第３コンベア及び前記第４コンベアの少なくとも一方の前記他端は、前記第３コンベア及び前記第４コンベアの前記一端を中心として水平方向に移動回転可能である、
   請求項１に記載のコンベアシステム。
3. 前記第１コンベアの前記他端側は、水平である、
   請求項１または２に記載のコンベアシステム。
4. 前記第１コンベアの前記造粒機側の前記一端側には、前記造粒物から排出された前記造粒物を衝突させて前記第１コンベア上に収集する壁部が設けられている、
   請求項１から３のいずれか１項に記載のコンベアシステム。
5. 前記壁部の内面には、緩衝部材が設けられている、
   請求項４に記載のコンベアシステム。
6. 前記コンベアシステムは制御部を備え、
   前記第３コンベア及び前記第４コンベアの少なくとも一方の前記他端には、前記養生設備に積まれた前記造粒物との距離を検知する距離センサが設けられ、
   前記制御部は、前記距離センサにより検知された前記造粒物との距離に基づき、前記他端の高さを調整する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のコンベアシステム。

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