JP6722447B2 - グリズリ装置及び主灰排出システム - Google Patents

Description

本発明は、グリズリ装置と、これを備えた主灰排出システムに関する。

従来、選鉱工場や砕石工場などにおいて、原石を泥抜きしつつホッパへ送り出すために、グリズリ装置と呼ばれる篩が用いられている。グリズリ装置は、一般に、複数のグリズリバーを篩目に応じた所定間隔で水平からおよそ３５〜４５度の傾斜角をもって平行に並べたものである。特許文献1では、この種のグリズリ装置が開示されている。

特許文献１に記載のグリズリ装置は、原石ホッパの投入部に、所定の間隔で平行に設けられた複数のローラと、ローラより上方に配置された複数のセパレータとを備えている。複数のローラは、隣接する２本が対を成し、一対のローラは互いに逆方向に回転駆動される。一対のローラ間には原石を選別するスリットが形成されており、隣り合う二対のローラ間には間隙が設けられている。セパレータは、隣り合う二対のローラ間の間隙を塞ぐように配置され、長方形板を山形に二つ折りした形状を有している。このセパレータにより、原石が一対のローラ間のスリットへ案内される。

特開平５−１３９５２２号公報

本発明は、火炉の炉底に落下した灰分（主灰）から著しく大きな塊を分離するために好適なグリズリ装置、及び、これを備えた主灰排出システムを提供することを目的とする。

従来、微粉砕した石炭を燃焼させる火炉を備えた石炭焚きボイラが知られている。ボイラ火炉で生じた石炭燃焼灰の粒子の一部は溶融して相互に凝集し、多孔質な塊となって炉底に落下する。このように炉底に落下した主灰は、乾式又は湿式のコンベヤ装置で外部へ排出される。

ところで、ボイラ火炉で溶融した石炭燃焼灰が炉内に設置された伝熱管や壁等に付着すると、これが成長・固化して著しく大きな塊となる。この灰の大塊は、その自重と振動等によって、ある程度大きくなると炉底へ落下することがある。このような灰の大塊をコンベヤ装置で搬出しようとすれば、コンベヤ装置は灰の大塊の落下に対する耐衝撃性と、灰の大塊を搬送するために十分な搬送幅とを備えるために高価且つ大規模なものとなってしまう。

そこで発明者らは、主灰から著しく大きな塊を分離し、大塊が除かれた主灰をコンベヤで搬出することに想到した。これを実現するために、発明者らは、従来選鉱や砕石の技術分野で使用されてきたグリズリ装置の技術に基づいて、炉底へ落下した主灰から著しく大きな塊を分離するために好適なグリズリ装置を考案した。

本発明の一態様に係るグリズリ装置は、
軸心の延在方向が第１方向と平行となるように、前記第１方向と直交する第２方向に所定の間隔で並べられた複数のグリズリバーと、
前記複数のグリズリバーの上方に設けられた前記第１方向に延びる少なくとも１つのガイドとを備え、
隣接するグリズリバー間に、隣接するグリズリバーの上向きに回転する周面の間に形成された被篩物を通過させるスリットと、被篩物を通過させない間隙とが、交互に現れるように、前記複数のグリズリバーの各々は隣接するグリズリバーと逆方向に回転し、
前記ガイドは、外殻を形成する外殻部材と前記外殻部材に形状保持のための剛性を与える補強部材とを有し、前記外殻部材により形成された空間に前記補強部材が充填されることによって中実であり、前記スリットに向けて前記第２方向へ進むにつれて下るように前記第２方向に対して傾いて、落下してきた被篩物を前記スリットに導く少なくとも１つの案内面を有することを特徴としている。

また、本発明の一態様に係る主灰排出システムは、火炉の炉底に落下してきた主灰を前記炉底から外部へ排出する主灰排出システムであって、
前記主灰が投入される入口、前記主灰のうち所定サイズを超える大塊を排出する排出口、及び、前記大塊を除いた前記主灰を排出する出口を有する箱体と、
前記箱体の前記入口から前記出口までの前記主灰の流路に設けられて、前記主灰から前記大塊を分離するグリズリ装置とを備えることを特徴としている。

上記構成のグリズリ装置では、グリズリバーの上方に設けられたガイドによって、グリズリバーへ向けて落下してきた被篩物に含まれる著しく大きな塊がグリズリバーに直撃することが防止される。また、ガイドは、補強部材によって外殻部材の変形を抑制する剛性が与えられている。これにより、ガイドに大塊の直撃に耐え得る耐衝撃強度が備えられる。従って、火炉から主灰と共に落下する著しく大きな塊がグリズリ装置へ落下してきても、グリズリ装置はこの衝撃に耐えることができ、且つ、主灰から著しく大きな塊を分離することができる。このように、上記グリズリ装置は、火炉の炉底に落下した主灰から著しく大きな塊を分離するために好適である。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムでは、前記補強部材が、前記外殻部材により形成された空間に充填された充填材で構成されている。

このように補強部材が充填されたガイドは中実となっている。これにより、ガイドに大塊の直撃に耐え得る耐衝撃強度を備えることができる。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、前記外殻部材の表層部が耐火材で形成されていてよい。

これにより、ガイドに耐火性能を備えることができる。このようにガイドが耐火性能を備えることによって、上記グリズリ装置は、火炉の炉底に落下した主灰から著しく大きな塊を分離するために好適となる。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、前記外殻部材の中間層部が断熱材で形成されていてよい。

これにより、ガイドに耐熱性を備えることができる。このようにガイドが耐熱性を備えることによって、上記グリズリ装置は、火炉の炉底に落下した主灰から著しく大きな塊を分離するために好適となる。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、前記ガイドが、前記間隙からその間隙を形成しているグリズリバーの軸心までの前記第２方向の幅を有していてよい。

これにより、間隙からその間隙を形成しているグリズリバーの軸心までの上方がガイドにより覆われるので、被篩物が噛み合うおそれのある間隙への被篩物の進入が阻止され、且つ、この間隙に向けて落下してきた被篩物がスリットへ案内される。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、前記複数のグリズリバーの少なくとも１つが、その回転方向と同じ巻方向で前記第１方向に進行する螺旋状の突部が外周面に形成されたローラを有していてよい。

これにより、回転するローラの突部が被篩物に作用して、スリットにおける被篩物の押し上げ効果を高めることができる。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、グリズリ装置が、前記複数のグリズリバーが挿通されたフレームと、前記複数のグリズリバーの各々と前記フレームとの間を封止する軸封装置とを更に備え、前記複数のグリズリバーの各々が、対応する軸封装置とともに前記フレームに対し前記第１方向に挿脱可能であってよい。

これにより、グリズリバーを軸封装置と共にフレームに対し着脱することによって、グリズリバーの交換作業が容易となる。

上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、グリズリ装置の前記ガイドは、前記複数のグリズリバーよりも上方において前記フレームに設けられた梁に支持されており、前記梁が、前記間隙からその間隙を形成しているグリズリバーの軸心までの前記第２方向の幅を有していてよい。

これにより、グリズリバーの軸心の上方において、梁とグリズリバーとの間に当該グリズリバーに連れ回る被篩物の間隙側への進入を阻止する狭隘部分を形成することができる。

ところで、グリズリ装置の上を被篩物が滞りなく転動するためには、グリズリバーの軸心の延在方向が４５〜５５度以上の傾きを有することが望ましい。しかしながらグリズリバーの軸心の延在方向の傾きを大きくすると、グリズリバーの交換作業においてグリズリバーの持ち上げ高さが高くなる。また、グリズリ装置の設置状況によれば、グリズリバーに、被篩物が滞りなく転動するために適切な傾き設けることができない場合もある。

そこで、上記グリズリ装置及び上記灰排出システムにおいて、前記ガイドが、前記第１方向の一方側へ進むにつれて下るように前記第１方向に対して傾いた稜線を有していてよい。

また、前記ガイドが、前記第１方向の一方側へ進むにつれて下るように前記第１方向に対して傾いた少なくとも１つの傾斜面を有していてよい。

上記のようなガイドは、例えば、前記第１方向の他方側の端部を頂点とする角錐形状を呈している。

上記グリズリ装置では、グリズリバーの軸心の延在方向は第１方向と平行であり、ガイドの稜線は第１方向に対し傾いている。これにより、グリズリバーの水平に対する傾きよりもガイドの稜線の水平に対する傾きを大きくすることができる。そして、ガイドの稜線の第１方向に対する傾きを調整することによって、被篩物が滞りなく転動するための適切な傾きをグリズリ装置に与えることができる。このようにして、グリズリバーの水平からの傾きを抑えつつ、ガイドによってグリズリ装置に必要な傾きを与えることも可能である。

本発明によれば、火炉の炉底に落下した主灰から著しく大きな塊を分離するために好適なグリズリ装置、及び、これを備えた主灰排出システムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るグリズリ装置の、グリズリバーの軸心の延伸方向を水平とした状態の平面図である。 図１におけるII−II矢視断面図である。 図１におけるIII−III矢視図である。 図１におけるIV−IV矢視断面図である。 対を成すグリズリバーの平面図である。 ガイドの断面図である。 ガイドの斜視図である。 ガイドの斜視図である。 ガイドの斜視図である。 ガイドのバリエーションを示すテーブルである。 本発明の一実施形態に係る主灰排出システムの概略構成を示す図である。

〔グリズリ装置〕
先ず、図面を参照して本発明の一実施形態に係るグリズリ装置５について説明する。図１は本発明の一実施形態に係るグリズリ装置５のグリズリバー６の軸心の延伸方向を水平とした状態の平面図であり、図２は図１におけるII−II矢視断面図であり、図３は図１におけるIII−III矢視図であり、図４は図１におけるIV−IV矢視断面図である。

図１〜４に示すように、グリズリ装置５は、複数の回転式グリズリバー６と、複数のグリズリバー６を回転駆動させる駆動装置８と、被篩物Ｔを後述するスリットＳへ案内する少なくとも１つのガイド９と、グリズリバー６やガイド９などの構成要素を支持するフレーム７と、を備えている。

フレーム７は、上部と下部の各々にフランジ７５，７６を有する矩形枠状を呈している。フランジ７５，７６には図示されない複数のボルト孔が設けられている。これらの複数のボルト孔は、例えば、後述する主灰排出システムのホッパにグリズリ装置５を取り付ける際に使用される。

フレーム７は、第１方向Ｘに離間して対向する一対の支持壁５１を有しており、これらの一対の支持壁５１に複数のグリズリバー６が架け渡されている。各グリズリバー６の軸心の延在方向は第１方向Ｘと平行である。

各支持壁５１には、グリズリバー６が挿通された貫通孔５２が設けられている。グリズリバー６と貫通孔５２の縁との間は、例えばグランドパッキンなどの軸封装置５３によって封止されている。この軸封装置５３により、グリズリバー６の回転を許容しつつ、貫通孔５２を通じたフレーム７内外の被篩物Ｔ、液体、気体などの流通が阻止されている。

上記のようにフレーム７に挿通されたグリズリバー６は、フレーム７に対し挿脱可能である。グリズリバー６をフレーム７から取り外すときには、グリズリバー６を軸封装置５３と共に軸心の延在方向（第１方向Ｘ）と平行に移動させて、フレーム７からグリズリバー６を引き抜く。このようにして、各グリズリバー６を個別にフレーム７から取り外して、交換したり、修理したりすることができる。

複数のグリズリバー６は、第１方向Ｘと直交する第２方向Ｙに所定間隔で並べられている。なお、図示されたグリズリ装置５ではグリズリバー６の軸心の延在方向（即ち、第１方向Ｘ）は水平であるが、グリズリ装置５はグリズリバー６の軸心の延在方向が水平から傾いた姿勢で使用される。つまり、使用時のグリズリ装置５では、グリズリバー６の一方の端部と他方の端部とが高低差を有する。以下では説明の便宜を図って、使用時のグリズリ装置５においてグリズリバー６の第１方向Ｘの端部のうち他方より高い端部がある側を「上流側X1」といい、その反対側を「下流側X2」ということとする。

本実施形態のグリズリ装置５には、隣接する２本のグリズリバー６を対として、２対、即ち、４本のグリズリバー６が設けられている。但し、グリズリバー６の数はこれに限定されない。対を成すグリズリバー６の間には、これらのグリズリバー６によって第１方向Ｘに延びるスリットＳが形成されている。また、２対のグリズリバー６の間と、対を成すグリズリバー６とフレーム７の間とには、第２方向Ｙの間隙Ｇが設けられている。スリットＳの第２方向Ｙの寸法は、被篩物Ｔがその大きさにより選別されるため、篩目に対応した所定の大きさに設定される。一方、間隙Ｇの第２方向Ｙの寸法は、隣接するグリズリバー６同士、又は、グリズリバー６のローラ６１の外周面とフレーム７とを接触させない程度であればよい。

各グリズリバー６は、フレーム７内に収容された第１方向Ｘに延びる筒状のローラ６１と、このローラ６１の軸心部分を第１方向Ｘに貫通する回転軸６２とにより、一体的に形成されている。回転軸６２の両端部はフレーム７から第１方向Ｘへ延出しており、フレーム７の外側において回転軸６２の端部が軸受装置５４に回動可能に支持されている。更に、回転軸６２の一方の端部には、回転軸６２（即ち、グリズリバー６）と一体的に回動する従動スプロケット６３が設けられている。

駆動装置８は、動力源であるモータ８１と、モータ８１の出力の回転トルクを調整する減速機８２と、減速機８２からの出力を各グリズリバー６へ伝達するチェーン式の動力伝達機構８０とを備えている。特に図３に詳細に示されるように、動力伝達機構８０は、減速機８２の出力軸８３に設けられた入力スプロケット８４と、各グリズリバー６に設けられた従動スプロケット６３と、回転方向調整用のスプロケット８６と、これらに巻回された無端状のチェーン８５とにより構成されている。但し、駆動装置８の構成は上記に限定されず、複数のグリズリバー６の回転軸６２を結合する減速機と、この減速機へ回転動力を入力するモータとにより構成されていてもよい。

駆動装置８は、対を成すグリズリバー６の回転によって、これらの間のスリットＳにある被篩物Ｔが上方へ押し上げられるように、各グリズリバー６を回転駆動する。本実施形態では、各グリズリバー６は隣接するグリズリバー６と逆方向に回転するように駆動される。例えば、図３に示すように、複数のグリズリバー６は、紙面右端から順に、逆回転（反時計回り）、正回転（時計回り）、逆回転、正回転するように駆動される。このような複数のグリズリバー６の回転により、隣接するグリズリバー６間に被篩物Ｔを通過させるスリットＳと被篩物Ｔを通過させない間隙Ｇとが交互に現れる。スリットＳは、２本のグリズリバー６の上向きに回転している周面によって形成されている。スリットＳでは、回転するグリズリバー６によって、被篩物Ｔに押し上げる力が作用する。間隙Ｇは、２本のグリズリバー６の下向きに回転している周面によって形成されている。また、間隙Ｇは、１本のグリズリバー６の下向きに回転している周面とフレーム７とによっても形成されている。

図５は対を成すグリズリバー６の平面図である。図５に示すように、各グリズリバー６のローラ６１の外周面には、第１方向Ｘ（即ち、軸心の延在方向）に進行する螺旋状の突部６５が形成されている。グリズリバー６の回転方向と、その外周面に形成された螺旋状の突部６５の巻方向は同一である。例えば、第１方向Ｘの下流側X2から見て、螺旋の巻方向は、正回転するグリズリバー６（６ａ）では正ねじ方向、逆回転するグリズリバー６（６ｂ）では逆ねじ方向である。このように、ローラ６１の外周面に形成された突部６５は、スリットＳにある被篩物Ｔに作用して、対を成すグリズリバー６の回転による被篩物Ｔの押し上げ効果を更に高めている。また、対を成すグリズリバー６の回転によって、スリットＳにある被篩物Ｔの下流側X2への移動が促進される。更に、対を成すグリズリバー６の回転によって、グリズリ装置５の上方からの熱負荷が緩和される。

上記の複数のグリズリバー６の上方には、少なくとも１つのガイド９が設けられている。図１、２、４及び７Ａ〜Ｃに示すように、本実施形態に係るグリズリ装置５には、第２方向Ｙに隣接するフレーム７とグリズリバー６との間に形成された間隙Ｇの上方と、第２方向Ｙに隣接するグリズリバー６同士の間隙Ｇの上方とにおいて、合計３つのガイド９が設けられている。なお、図７Ａ〜Ｃは本実施形態に係るガイド９の斜視図であり、図７Ａと図７Ｃは第２方向Ｙに隣接するフレーム７とグリズリバー６との間に形成された間隙Ｇの上方に設けられたガイド９を示しており、図７Ｂは、第２方向Ｙに隣接するグリズリバー６同士の間隙Ｇの上方に設けられたガイド９を示している。

ガイド９は、ガイド９の外形を形作る外殻部材９１と、外殻部材９１により形成された空間に設けられた補強部材９２とにより構成されている。

外殻部材９１は、ガイド９の外形（底面を除く）を形作っている。図６はガイドの断面図である。図６に示すように、本実施形態に係る外殻部材９１は、金属製板材から成る基層部９１ａと、基層部９１ａの外側に形成され、断熱材から成る中間層部９１ｂと、中間層部９１ｂの外側に形成され、耐火材から成る表層部９１ｃとの、層構造を成している。グリズリ装置５が後述する主灰排出システム１に用いられる場合、ガイド９にはボイラ火炉１０から高温の主灰が落下してくる。この主灰によってガイド９の表面が高温となるため、表層部９１ｃには耐火性能が備えられている。また、落下してきた主灰の熱によるガイド９の変形を抑えるため、外殻部材９１の中間層部９１ｂには、基層部９１ａへ伝わる熱を遮断する断熱性能が備えられている。

また、補強部材９２は、外殻部材９１に形状保持のための剛性を与えている。本実施形態における補強部材９２は、モルタル、コンクリート、耐熱性を備えた硬化樹脂材料などの耐熱性と耐衝撃性とを併せ備えた材料（充填材）を、外殻部材９１によって形作られた空間に流し込んで硬化させたものである。このように、ガイド９の外殻部材９１によって形作られた空間は、耐熱・耐衝撃性を有する充填材（補強部材９２）で充填され、つまり、充填材が空隙なく詰められて、ガイド９は中実となっている。これにより、ガイド９は、落下する被篩物Ｔによって多少の衝撃を受けても変形しない耐衝撃強度を備えている。但し、補強部材９２は、上記の充填材に限定されない。例えば、補強部材９２は、外殻部材９１によって形作られた空間に配置された骨組み、ブロック、などであってもよい。

ガイド９は、フレーム７の上部に第１方向Ｘに架け渡された強度部材としての梁５７に取り付けられ、支持されている。梁５７とフレーム７との結合部は、断面Ｌ字形のステー５８やＩ字形のステー５９を用いて補強され、梁５７の耐荷重の向上が図られている。これにより、ガイド９に衝撃荷重が加わっても、ガイド９や梁５７は撓んだり変形したりすることなくフレーム７に支持される。

ガイド９は、複数のグリズリバー６に沿って第１方向Ｘに延伸し、フレーム７の一対の支持壁５１間の距離とほぼ等しい第１方向Ｘの長さを有している。また、ガイド９は、間隙Ｇからその間隙Ｇを形成しているグリズリバー６の軸心までの第２方向Ｙの幅を有している。このようにして、間隙Ｇからその間隙Ｇを形成しているグリズリバー６の軸心までの上方がガイド９によって覆われている。

具体的には、対を成すグリズリバー６とフレーム７との間隙Ｇを塞いでいるガイド９は、フレーム７の内側から対を成すグリズリバー６のうちフレーム７に近い方の軸心のほぼ真上までの第２方向Ｙの幅を有している。また、２対のグリズリバー６の間隙Ｇを塞ぐガイド９は、この間隙Ｇを形成している一方のグリズリバー６の軸心のほぼ真上から他方のグリズリバー６の軸心のほぼ真上までの第２方向Ｙの幅を有している。

上記のガイド９により、被篩物Ｔが噛み合うおそれのある間隙Ｇへの被篩物Ｔの進入が阻止され、且つ、この間隙Ｇに向けて落下してきた被篩物ＴがスリットＳへ案内される。更に、上記のガイド９は、平面視においてグリズリバー６と部分的に重複するように、グリズリバー６の上方に配置されている。よって、被篩物Ｔに混じって落下してきた大塊は、グリズリバー６よりも先に耐衝撃強度を有するガイド９に衝突する。このように、グリズリバー６は、落下してくる大塊が衝突しないようにガイド９によって保護されている。

また、ガイド９を支持している梁５７は、そのガイド９と実質的に上下方向に重複する形状を有している。この梁５７も、間隙Ｇからその間隙Ｇを形成しているグリズリバー６の軸心までの第２方向Ｙの幅を有している。これにより、グリズリバー６の軸心の上方において、梁５７とグリズリバー６との間隙の狭隘部分Ｇ１が形成されている。この狭隘部分Ｇ１は、間隙Ｇを詰まることなく通過できる程度に十分に微細な被篩物Ｔのみが通過できるようにその上下方向寸法が設定されている。このような狭隘部分Ｇ１によって、グリズリバー６に連れ回る被篩物Ｔの間隙Ｇ側への進入が阻止されている。

また、ガイド９は、ガイド９上に落下してきた被篩物ＴをスリットＳへ導くための、少なくとも１つのガイド面９ｇを有している。ガイド面９ｇは、スリットＳに向けて第２方向Ｙへ進むにつれて下るように、第２方向Ｙに対して傾いている。ガイド９のガイド面９ｇと第２方向Ｙとが成す中心角は９０°未満の鋭角である。ガイド９に落下してきた被篩物Ｔは、ガイド面９ｇの傾斜に沿って重力に従って転がり落ちることにより、ガイド９から見て第２方向Ｙに位置するスリットＳへ滞りなく導かれる。

さらに、ガイド９は、ガイド９上に落下してきた被篩物Ｔの第１方向Ｘの下流側X2への移動を促進するための、少なくとも１つの傾斜面９ｓを有している。傾斜面９ｓは、第１方向Ｘの下流側X2へ進むにつれて下るように、第１方向Ｘに対して傾いている。ガイド９に落下してきた被篩物Ｔは、傾斜面９ｓの傾斜に沿って重力に従って転がり落ちることにより、第１方向Ｘの下流側X2への移動が促進される。この傾斜面９ｓの作用により、被篩物Ｔ及びその細かい粒子もガイド９の表面で留まることなく第１方向Ｘの下流側X2へ分散される。

上記のような傾斜面９ｓを有するガイド９は、その稜線の一部又は全部が、第１方向Ｘの下流側X2へ進むにつれて下るように、第１方向Ｘに対し傾いている。ここで、ガイド９の「稜線」とは、ガイド９を第２方向Ｙから見たときに、ガイド９の外形のうち底面から最も高い点を第１方向Ｘに繋いだ線分である。なお、ガイド９の底面は第１方向Ｘと平行な平面である。

ガイド９の稜線は、使用状態のグリズリ装置５において、グリズリバー６の軸心の水平からの傾きよりも更に大きく水平から傾いている。換言すれば、グリズリバー６の軸心の傾きよりも、ガイド９の稜線の傾きの方が急峻である。

このように、ガイド９の稜線に第１方向Ｘに対する傾きを設け、更に、その傾きを調整することによって、上面を被篩物Ｔが滞りなく転動するための適切な水平からの傾きをグリズリ装置５に与えることができる。つまり、グリズリバー６の水平からの傾きを抑えつつ、或いは、グリズリバー６の水平からの傾きにかかわらず、ガイド９によってグリズリ装置５に必要な傾きを設けることが可能である。

本実施形態に係るガイド９は、第１方向Ｘの上流側X1の端部を頂点とする角錐形状を呈している。

具体的には、図１及び図７Ｂに示すように、第２方向Ｙに隣接するグリズリバー６同士の間隙Ｇの上方に設けられたガイド９は、第１方向Ｘの上流側X1の端面と底面とが垂直であって、第１方向Ｘの上流側X1の端部を頂点とする四角錐形状を呈している。このガイド９は、スリットＳへ向けて第２方向Ｙへ進むにつれて下るように第２方向Ｙに対して傾いた２つのガイド面９ｇと、第１方向Ｘの下流側X2へ進むにつれて下るように第１方向Ｘに対して傾いた１つの傾斜面９ｓとを有している。

また、図１、図７Ａ及び図７Ｃに示すように、第２方向Ｙに隣接するフレーム７とグリズリバー６との間に形成された間隙Ｇの上方に設けられたガイド９は、上記四角錐形状のガイド９を第２方向Ｙの中心で第１方向Ｘと平行に切断したような形状を呈している。これらのガイド９は、１つのガイド面９ｇと、１つの傾斜面９ｓとを有している。

上記の通り、ガイド９は、間隙Ｇの上方を塞いで間隙Ｇに被篩物Ｔの進入を阻止する機能、被篩物Ｔを滞りなくスリットＳへ案内する機能、被篩物Ｔに混じって落下してきた大塊からグリズリバー６を保護する機能などを有している。なお、ガイド９は上記機能を有していれば、その形状は本実施形態に限定されない。例えば、ガイド９の形状は、図８のガイド９のバリエーションを示すテーブルに示された中から選択されたものであってよい。なお、図８では、第２方向Ｙに隣接するグリズリバー６同士の間隙Ｇの上方に設けられるガイド９の形状を示しており、その形状を第２方向Ｙの中心で第１方向Ｘと平行に切断すれば、第２方向Ｙに隣接するフレーム７とグリズリバー６との間隙Ｇの上方に設けられるガイド９の形状となる。

図８のＡ行１〜３列に示されたガイドは、第１方向Ｘの上流側X1の端面が三角形であって、この第１方向Ｘの上流側X1の端面と底面とが直交している。Ａ行１列のガイドは、第１方向Ｘに亘って断面形状が一定であり、２つのガイド面９ｇを有している。Ａ行２列のガイドは、Ａ行１列に示されたガイドから第１方向Ｘの下流側X2のおよそ半分の稜線と第１方向Ｘの下流側X2の端面とを含む角部が削り取られた形状を呈しており、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。Ａ行３列のガイドは、Ａ行１列に示されたガイドから第１方向Ｘの全域に亘る稜線と第１方向Ｘの下流側X2の端面とを含む角部が削り取られて成る四角錐形状を呈しており、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。

図８のＢ行１〜３列に示されたガイドは、第１方向Ｘの上流側X1の端面が五角形（ホームベース形）であって、この第１方向Ｘの上流側X1の端面と底面とが直交している。Ｂ行１列のガイドは、第１方向Ｘに亘って断面形状が一定であり、２つのガイド面９ｇを有している。Ｂ行２列のガイドは、Ｂ行１列に示されたガイドから第１方向Ｘの下流側X2のおよそ半分の稜線と第１方向Ｘの下流側X2の端面とを含む角部が削り取られた形状を呈しており、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。Ｂ行３列のガイドは、Ｂ行１列に示されたガイドから第１方向Ｘの全域に亘る稜線と第１方向Ｘの下流側X2の端面とを含む角部が削り取られた形状を呈しており、上部分が四角錐形状である。Ｂ行３列のガイドは、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。

図８のＣ行１〜３列に示されたガイドは、Ｂ行１〜３列のガイドから、稜線部分が底面と平行に削り取られた形状を呈している。Ｃ行１列のガイドは、第２方向Ｙに対し傾いた２つのガイド面９ｇを有している。Ｃ行２〜３列のガイドは、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。

図８のＤ行１〜３列に示されたガイドは、第１方向Ｘの上流側X1の端面が半円形であって、この第１方向Ｘの上流側X1の端面と底面とが直交している。Ｄ行１列のガイドは、第１方向Ｘに亘って断面形状が一定であり、２つのガイド面９ｇを有している。なお、Ｄ行に示されたガイドでは、ガイド面９ｇは曲面である。また、Ｄ行に示されたガイドには明確な稜線が無いが、頂部を介して第２方向Ｙの一方と他方をそれぞれ一つのガイド面９ｇとして説明している。Ｄ行２列のガイドは、Ｄ行１列に示されたガイドから第１方向Ｘの下流側X2のおよそ半分の頂部と第１方向Ｘの下流側X2の端面とを含む角部が削り取られた形状を呈しており、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。Ｄ行３列のガイドは、Ｄ行１列に示されたガイドから第１方向Ｘの全域に亘る頂部と第１方向Ｘの下流側X2の端面とを含む角部が削り取られた形状を呈しており、２つのガイド面９ｇに加えて、１つの傾斜面９ｓを有している。

〔灰排出システム〕
続いて、上記グリズリ装置５を用いた、ボイラ火炉１０の炉底から主灰（ボトムアッシュ）を排出する主灰排出システム１について説明する。図９は本発明の一実施形態に係る主灰排出システム１の概略構成を示す図である。

主灰排出システム１は、主灰の移動の流れに沿って上流側から下流側へ向けて、ホッパ２、分離装置３、及び、コンベヤ装置４を備えている。

ホッパ２は、ボイラ火炉１０から落下してくる主灰を受容して、下流側（即ち、分離装置３）へ排出するものである。ホッパ２は、ボイラ火炉１０の下方に配置され、ボイラ火炉１０の炉底と連結されている。ホッパ２は、ボイラ火炉１０の長手方向の長さに応じた１又は複数のコーン部２４を有している。各コーン部２４の排出口２０又はその下方には、投入バルブ装置２１が設けられている。投入バルブ装置２１は、分離装置３への主灰の投入及び投入停止を切り換えたり、分離装置３へ投入される主灰の量を調整したりするものである。

分離装置３は、ホッパ２から排出された主灰を受容し、主灰の主流の中から所定サイズを超える灰の大塊を分離して回収し、その余の主灰を下流側（即ち、コンベヤ装置４）へ排出するものである。

ホッパ２のコーン部２４の排出口２０には、分離装置３内の主灰の流路を形成する箱体３１の入口３０が接続されている。箱体３１は、下方へ行くほど横断面積が小さくなるホッパ形状（漏斗形状）を呈し、その内部は耐衝撃性を有する耐火材３１３が内貼りされている。

箱体３１には、その頂部に主灰が流入する入口３０が設けられており、その底部にコンベヤ装置４へ向けて主灰が流出する出口３６、及び、大塊を排出する排出口３５がそれぞれ設けられている。箱体３１は、水平から傾いた第１底部７１と、水平から第１底部７１と相反する方向へ傾いた第２底部７２とを有している。第１底部７１と第２底部７２は、箱体３１の底部で交差し、これにより箱体３１の底部は先窄まりとなっている。箱体３１の第１底部７１には、箱体３１の出口３６が開口している。また、箱体３１の第２底部７２には、箱体３１の排出口３５が開口している。出口３６の開口面の垂線と排出口３５の開口面の垂線の各々は鉛直方向から傾きを有し、これらの垂線の傾きは相反する向きの水平方向成分を有している。なお、上記において「開口面」とは、開口の縁によって規定される仮想の平面を意味している。

箱体３１の出口３６には、グリズリ装置５を介してシュート３２の入口が接続されている。より詳細には、箱体３１の出口３６の開口縁にグリズリ装置５のフレーム７のフランジ７５（図２、参照）がボルトで締結されており、フレーム７のフランジ７６（図２、参照）にシュート３２の入口の開口縁がボルトで締結されている。シュート３２の出口は、コンベヤ装置４のケーシング４１と接続されている。このように箱体３１に連結されたグリズリ装置５のフレーム７及びシュート３２によって、箱体３１の出口３６から流出した主灰をコンベヤ装置４へ送る通路が形成されている。

グリズリ装置５は、グリズリバー６が水平から３５〜５５°傾いた姿勢で、箱体３１に取り付けられている。グリズリ装置５のガイド９は、箱体３１の内部に進入しており、第１底部７１の一部を形成している。ガイド９の稜線は、グリズリバー６の水平からの傾きよりも大きく、水平から４５〜６５°傾いている。

グリズリ装置５の保守作業では、フレーム７を箱体３１及びシュート３２と結合したまま、グリズリバー６を個別にフレーム７から着脱して、グリズリバー６を修理したり交換したりすることができる。この際、グリズリバー６及び軸封装置５３をフレーム７に対して第１方向Ｘに移動させる。前述の通り、グリズリバー６の水平からの傾きを抑えることによって、保守作業時のグリズリバー６の持ち上げ高さを抑えることができる。

箱体３１において、出口３６と対向する壁には、点検口３９が設けられている。また、シュート３２のグリズリ装置５と対向する壁にも、点検口３２１が設けられている。これらの点検口３９，３２１は開放が可能であって、グリズリ装置５に詰まりが発生した場合には、これらの点検口３９，３２１の少なくとも一方を通じてグリズリ装置５に詰まった主灰を突いて破砕することができる。

グリズリ装置５のガイド９の延長線上に箱体３１の排出口３５が位置し、排出口３５の最下位置はグリズリ装置５のガイド９の最下位置（図１に示す、ガイド９の第１方向Ｘの下流側X2の端部）と同じかそれよりも低く、且つ、ガイド９の最下位置は箱体３１の第２底部７２と滑らかに連続している。このようにして、ガイド９の上を転がり落ちた灰の大塊が滞りなく排出口３５へ移動できるようにしている。

箱体３１の排出口３５には、排出口３５を開閉する排出バルブ装置３８が設けられている。本実施形態に係る排出バルブ装置３８は、排出口３５を閉塞可能なフラップ３８１と、その駆動機構３８２と、制御装置３８３とで構成されている。駆動機構３８２は、例えば油圧シリンダである。

また、排出口３５には、排出口３５を取り囲むエンクロージャ１６２が設けられている。排出口３５が開放されると、エンクロージャ１６２の内部と分離装置３の箱体３１の内部とが連通される。エンクロージャ１６２の内部において排出口３５の下方には、排出口３５を通じて落下してきた灰の大塊を収容するコンテナ１６１が設けられている。

続いて、上記構成の主灰排出システム１の作用を説明する。

ボイラ火炉１０の炉底よりホッパ２へ落下した主灰は、ホッパ２を通過して分離装置３の箱体３１に投入される。箱体３１に投入された主灰は、重力に従って、グリズリ装置５の上面に落下する。

グリズリ装置５へ落下してきた主灰のうちスリットＳの幅より小さな塊は、スリットＳに直接的に落下して、或いは、ガイド９によってスリットＳに案内されてスリットＳに到達し、スリットＳを通過してシュート３２を通ってコンベヤ装置４へ投入される。

一方、グリズリ装置５へ落下してきた主灰のうちスリットＳの幅より大きな灰の大塊は、ガイド９及び／又はグリズリバー６に沿って転がり落ちて排出口３５へ至る。排出バルブ装置３８によって定常時閉止されている排出口３５が開放されると、灰の大塊が排出口３５を通じて箱体３１から排出され、コンテナ１６１に落下して収容される。

以上説明した通り、主灰排出システム１では、分離装置３において主灰の主流から灰の大塊が分離され、分離された灰の大塊が回収される。ここで、分離装置３に含まれるグリズリ装置５に、灰の著しく大きな塊が落下することがあるが、ガイド９によってこの灰の大塊がグリズリバー６に直撃することが防止される。中実なガイド９は大塊の直撃に耐え得る耐衝撃強度を備えており、灰の大塊が直撃してもその機能を損なうような変形や破損が生じない。このように、グリズリ装置５は、ボイラ火炉１０から落下してきた灰の大塊の衝撃に耐えることができ、且つ、主灰の流れから灰の大塊を分離することができる。よって、上記のグリズリ装置５は、上記主灰排出システム１において主灰の流れから灰の大塊を分離する分離手段として好適である。

以上に本発明の好適な実施の形態（及び変形例）を説明した。上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。

１ ：主灰排出システム
２ ：ホッパ
３ ：分離装置
４ ：コンベヤ装置
５ ：グリズリ装置
６ ：グリズリバー
７ ：フレーム
８ ：駆動装置
９ ：ガイド
９ｇ ：ガイド面
９ｓ ：傾斜面
１０ ：ボイラ火炉
２０ ：排出口
３１ ：箱体
３２ ：シュート
３５ ：排出口
３６ ：出口
３８ ：排出バルブ装置
５３ ：軸封装置
５７ ：梁
６１ ：ローラ
６２ ：回転軸
６５ ：突部
９１ ：外殻部材
９２ ：補強部材
Ｇ ：間隙
Ｓ ：スリット
Ｔ ：被篩物
Ｘ ：第１方向
X1 ：上流側
X2 ：下流側
Ｙ ：第２方向

Claims (11)

1. 軸心の延在方向が第１方向と平行となるように、前記第１方向と直交する第２方向に所定の間隔で並べられた複数のグリズリバーと、
   前記複数のグリズリバーの上方に設けられた前記第１方向に延びる少なくとも１つのガイドとを備え、
   隣接するグリズリバー間に、隣接するグリズリバーの上向きに回転する周面の間に形成された被篩物を通過させるスリットと、被篩物を通過させない間隙とが、交互に現れるように、前記複数のグリズリバーの各々は隣接するグリズリバーと逆方向に回転し、
   前記ガイドは、外殻を形成する外殻部材と前記外殻部材に形状保持のための剛性を与える補強部材とを有し、前記補強部材が前記外殻部材により形成された空間に充填された充填材で構成されることによって中実であり、前記スリットに向けて前記第２方向へ進むにつれて下るように前記第２方向に対し傾いて、落下してきた被篩物を前記スリットに導く少なくとも１つの案内面を有する、
   グリズリ装置。
2. 前記外殻部材の表層部が耐火材で形成されている、
   請求項１に記載のグリズリ装置。
3. 前記外殻部材の中間層部が断熱材で形成されている、
   請求項１に記載のグリズリ装置。
4. 前記ガイドが、前記第１方向の一方側へ進むにつれて下るように前記第１方向に対して傾いた稜線を有する、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載のグリズリ装置。
5. 前記ガイドが、前記第１方向の一方側へ進むにつれて下るように前記第１方向に対して傾いた少なくとも１つの傾斜面を有する、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載のグリズリ装置。
6. 前記ガイドが、前記第１方向の他方側の端部を頂点とする角錐形状を呈している、
   請求項４又は５に記載のグリズリ装置。
7. 前記ガイドが、前記間隙からその間隙を形成しているグリズリバーの軸心までの前記第２方向の幅を有する、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のグリズリ装置。
8. 前記複数のグリズリバーの少なくとも１つが、その回転方向と同じ巻方向で前記第１方向に進行する螺旋状の突部が外周面に形成されたローラを有する、
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のグリズリ装置。
9. 前記複数のグリズリバーが挿通されたフレームと、
   前記複数のグリズリバーの各々と前記フレームとの間を封止する軸封装置とを更に備え、
   前記複数のグリズリバーのうちの少なくとも１つが、対応する軸封装置とともに前記フレームに対し前記第１方向に挿脱可能である、
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のグリズリ装置。
10. 前記ガイドは、前記複数のグリズリバーよりも上方において前記フレームに設けられた梁に支持されており、
    前記梁は、前記間隙からその間隙を形成しているグリズリバーの軸心までの前記第２方向の幅を有する、
    請求項９に記載のグリズリ装置。
11. 火炉の炉底に落下してきた主灰を前記炉底から外部へ排出する主灰排出システムであって、
    前記主灰が投入される入口、前記主灰のうち所定サイズを超える大塊を排出する排出口、及び、前記大塊を除いた前記主灰を排出する出口を有する箱体と、
    前記箱体の前記入口から前記出口までの前記主灰の流路に設けられて、前記主灰から前記大塊を分離する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のグリズリ装置とを備えた、
    主灰排出システム。
    

Images