JP6446541B2 - 原料の装入装置及び装入方法 - Google Patents
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Description
図1は、通常の焼結原料の装入装置を示す図である。
図1に示すように、従来の焼結原料の装入装置は、微粉鉄鉱石、石灰石などの副原料及び燃料としての微粉コークスを配合してなる焼結原料1が貯留されている焼結原料ホッパー2と、前記焼結原料1をその回転により焼結原料ホッパー2のホッパーゲート4を経て下部に供給するドラムフィーダー3を有する原料供給部と、供給された焼結原料1を焼結台車8に既に敷かれている底鉱の上に装入する装入シュート5と、を備える。装入シュート5は、傾斜板により構成され、焼結台車8の上部には小さな粒子が、又下部には大きな粒子が装入されるように焼結原料1を分級する役割を果たす。
前記原料供給部から離隔され、前記原料供給部から排出される原料を貯留する貯留器と、
前記原料供給部から前記貯留器に向かって斜め下向きになるように搬送経路を形成し、前記搬送経路に沿って高さの変化が周期的に形成された凸部を有して前記搬送経路の上において移動する原料を前記搬送経路に垂直な方向に振動させる振動面を有する装入シュートと、を備え、
前記装入シュートは、
下記の数式1により計算される原料の無次元加速度(a)が8以上の値を有するように、原料の移動距離に伴う前記凸部の高さを示す振動波形において振幅(A)を変化させる前記凸部の最高の高さ(H)、振動周波数(f)を変化させる前記搬送経路の傾斜角(θ)及び振動周波数(f)を変化させる前記凸部の波長(λ)のうちの少なくとも一つの大きさを制御して形成され、
前記原料を搬送経路上において小さな粒度を有するものから大きな粒度を有するものの順に積層しながら搬送することを特徴とする。
前記装入シュートは、複数のローラーを有し、前記凸部は、ローラーが互いに並ぶように配置されて、各ローラーの表面に沿って形成される面を有することが好ましい。
前記装入シュートの搬送経路は、上部から下部に進むにつれて傾斜角(θ)が減少することを特徴とする。
前記ローラーは、150mm以下の直径(D)を有することを特徴とする。
また、本発明の原料の装入方法は、原料を設ける過程と、
前記原料を、原料の搬送経路を形成する装入シュートに供給する過程と、
前記装入シュートの振動面に形成され、周期的に高さが変わる凸部の最高の高さ(H)、前記搬送経路の傾斜角(θ)、及び前記凸部の波長(λ)からなる変数のうちの少なくともいずれか一つを制御して、前記原料を搬送経路上において振動させて、小さな粒度を有するものから大きな粒度を有するものの順に積層させながら搬送する過程と、
搬送された前記原料を貯留器に装入する過程と、
を含み、
前記原料を搬送する過程は、
下記の数1により計算される原料の無次元加速度(a)が8以上の値を有するように、原料の移動距離に伴う前記凸部の高さを示す振動波形において振幅(A)を変化させる前記凸部の最高の高さ(H)、振動周波数(f)を変化させる前記搬送経路の傾斜角(θ)及び振動周波数(f)を変化させる前記凸部の波長(λ)のうちの少なくとも一つの大きさを制御して行われることを特徴とする。
前記搬送経路は、直線又は曲線の軌跡で形成されることを特徴とする。
前記原料は、副原料又は燃料としての微粉コークスを配合した焼結配合原料であり、前記貯留器は、焼結台車であることが好ましい。
図2に示すように、ブラジルナッツ効果(BNE:Brazil Nut Effect)は、色々な種類のピーナッツを混ぜ合わせたピーナッツミックス缶を買って蓋を開けると、最も大きなブラジルナッツが常に一番上に乗っていることから名付けられたものであり、様々な大きさの粒子が混ぜ合わせられた粒物質を振って混ぜたとき、最後には最も大きな物体が表面の上に浮き上がる現象をいう。
図3は、本発明の実施形態による原料の装入装置を概略的に示す図であり、図4は、本発明の実施形態による装入シュートを示す図である。
図3及び図4に示すように、本発明の実施形態による原料の装入装置は、装入された原料10を排出する原料供給部と、原料供給部から離隔され原料供給部から排出される原料10を貯留する貯留器と、原料供給部と貯留器との間において搬送経路を形成し、搬送経路上において移動する原料10の無次元加速度aが8以上の値を有するように形成された振動面を有する装入シュート50と、を備える。
図3には、原料ホッパー20及びドラムフィーダー30を備える原料供給部が示されている。しかし、本発明の原料供給部は、上述したような構成に何等限定されるものではなく、原料10を払い出して装入シュート50に供給する様々な構成の原料供給部を網羅することはいうまでもない。
振幅Aは、振動面に形成された凸部52の最高の高さHに比例する関係を有する。また、振動周波数fは、搬送経路の傾斜角θが大きくなるにつれて原料10の移動速度が大きくなるため搬送経路の傾斜角θに比例し、凸部52の波長λには反比例する関係を有する。ここで、装入シュート50の長さを増加させて原料10の移動速度を大きくしてもよいが、これは、設備を大幅に大きくすることを余儀なくされるが故に製作性及び制御性並びに経済性の側面からみて妥当ではない。
図5に示すように、本発明の実施形態による装入シュートは、曲線の軌跡で形成されてもよく、装入シュートの搬送経路は、上部から下部に進むにつれて傾斜角θが小さくなるように形成されてもよい。
以下、本発明の実施形態による原料の装入方法について詳細に説明する。原料の装入方法に関して、上述した原料の装入装置において説明した内容と重複する説明は省略する。
20: 原料ホッパー
30: ドラムフィーダー
40: ホッパーゲート
50: 装入シュート
52: 凸部
54: ローラー
60: 表面均し板
70: 点火炉
80: 焼結台車
Claims (13)
- 装入された原料を排出する原料供給部と、
前記原料供給部から離隔され、前記原料供給部から排出される原料を貯留する貯留器と、
前記原料供給部から前記貯留器に向かって斜め下向きになるように搬送経路を形成し、前記搬送経路に沿って高さの変化が周期的に形成された凸部を有して前記搬送経路の上において移動する原料を前記搬送経路に垂直な方向に振動させる振動面を有する装入シュートと、を備え、
前記装入シュートは、
下記の数式1により計算される原料の無次元加速度(a)が8以上の値を有するように、原料の移動距離に伴う前記凸部の高さを示す振動波形において振幅(A)を変化させる前記凸部の最高の高さ(H)、振動周波数(f)を変化させる前記搬送経路の傾斜角(θ)及び振動周波数(f)を変化させる前記凸部の波長(λ)のうちの少なくとも一つの大きさを制御して形成され、
前記原料を搬送経路上において小さな粒度を有するものから大きな粒度を有するものの順に積層しながら搬送することを特徴とする原料の装入装置。
- 前記無次元加速度(a)の値は、前記振幅(A)が前記凸部の最高の高さ(H)の増加に伴い増加し、前記振動周波数(f)が前記搬送経路の傾斜角(θ)の増加に伴い増加し、前記振動周波数(f)が前記凸部の波長(λ)の増加に伴い減少する関係から計算されることを特徴とする請求項1に記載の原料の装入装置。
- 前記装入シュートは、一体型又は複数枚の分割型の傾斜板を有し、
前記凸部は、前記傾斜板の上部の表面に沿って突設される複数の突起により形成される面を有することを特徴とする請求項1に記載の原料の装入装置。 - 前記装入シュートは、複数のローラーを有し、前記凸部は、前記ローラーが互いに並ぶように配置されて、各ローラーの表面に沿って形成される面を有することを特徴とする請求項1に記載の原料の装入装置。
- 前記装入シュートの搬送経路は、直線又は曲線の軌跡で形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の原料の装入装置。
- 前記装入シュートの搬送経路は、上部から下部に進むにつれて傾斜角(θ)が減少することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の原料の装入装置。
- 前記搬送経路は、40乃至50°の傾斜角(θ)を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の原料の装入装置。
- 前記ローラーは、150mm以下の直径(D)を有することを特徴とする請求項4に記載の原料の装入装置。
- 原料を設ける過程と、
前記原料を、原料の搬送経路を形成する装入シュートに供給する過程と、
前記装入シュートの振動面に形成され、周期的に高さが変わる凸部の最高の高さ(H)、前記搬送経路の傾斜角(θ)、及び前記凸部の波長(λ)からなる変数のうちの少なくともいずれか一つを制御して、前記原料を搬送経路上において振動させて、小さな粒度を有するものから大きな粒度を有するものの順に積層させながら搬送する過程と、
搬送された前記原料を貯留器に装入する過程と、
を含み、
前記原料を搬送する過程は、
下記の数1により計算される原料の無次元加速度(a)が8以上の値を有するように、原料の移動距離に伴う前記凸部の高さを示す振動波形において振幅(A)を変化させる前記凸部の最高の高さ(H)、振動周波数(f)を変化させる前記搬送経路の傾斜角(θ)及び振動周波数(f)を変化させる前記凸部の波長(λ)のうちの少なくとも一つの大きさを制御して行われることを特徴とする原料の装入方法。
- 前記装入シュートに供給される原料は、上下方向又は前記搬送経路に垂直な方向に振動することを特徴とする請求項9に記載の原料の装入方法。
- 前記搬送経路は、直線又は曲線の軌跡で形成されることを特徴とする請求項9に記載の原料の装入方法。
- 前記貯留器に装入する過程において、前記原料は、大きな粒度を有するものから小さな粒度を有するものの順に積層されて装入されることを特徴とする請求項9に記載の原料の装入方法。
- 前記原料は、副原料又は燃料としての微粉コークスを配合した焼結配合原料であり、
前記貯留器は、焼結台車であることを特徴とする請求項9乃至12のいずれか1項に記載の原料の装入方法。
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