JP7005915B2 - ベルトフィーダ - Google Patents

Description

本発明は、粉状或いは微粒状の被搬送物を搬送するベルトフィーダに関する。

従来、粉状或いは微粒状の被搬送物を搬送するために、被搬送物の投入装置と被搬送物を搬送するベルトコンベアにより構成されているベルトフィーダが広く用いられている（特許文献１参照）。

特許文献１に開示されているベルトフィーダも、ベルトコンベアと投入装置からなり、投入装置の下部には被搬送物の排出口であるシュート部が設置されていて、このシュート部下端の外縁とベルトコンベアの搬送ベルトの表面の両側端とを連接するように板状のスラシ部が設置されている。このような構成のベルトフィーダにおいては、ベルトコンベア上の搬送経路全体の中で、特にスラシ部と移動するベルトコンベアの搬送ベルトの表面との摺合せ部において、被搬送物の自重によって圧入された被搬送物が漏洩し散逸しやすい。よって、安全上、空気を遮断する必要がある等の特殊な事情がないとしても、このような散逸を防ぐためのシール構造は、上記構成からなるベルトフィーダにおいてはとりわけ重要性の高い必須の構造である。

従来のベルトフィーダにおいては、このスラシ部により、搬送ベルトの表面からの被搬送物の飛散や零れ落ちによる散逸を防いでいた。一例として、シュート部から続くケーシングの両側壁の下端部にケーシングの全長にわたって固定された逆Ｔ字状のシール部材をスラシ部として備えたベルトフィーダも用いられている（特許文献２参照）。

ここで、図３に示すような、シュート板２２１及びスラシ板２２３を備える従来の一般的な構造のベルトフィーダのシュート部２２Ａにおいては、シュート板２２１の下端とスラシ板２２３の各下端部の下方域、特に、スラシ板２２３と移動するベルトコンベアの搬送ベルト１１の表面との摺合せ部において、同部周辺における被搬送物３の滞留、固着に起因するものと考えられる搬送ベルトの摩耗により、その寿命が低下してしまうことが問題となっていた。

尚、特許文献２に記載の逆Ｔ字型のシール部材はベルトフィーダのケーシング内等の気密性を保つための部材であるが、特殊な形状の部材であるため、入手が容易では無く高価なものとなる。又、設置及び交換時には、精密な高さ調整が必要となり、手間がかかる。更には、ベルトコンベアの搬送面（被搬送物を載置する面）と面接触するため、被搬送物によって上部から圧迫される場合には、その摩擦力が大きくなり、ベルトコンベアのベルトを摩耗させてしまう場合もあった。

ベルトフィーダの搬送ベルトの寿命低下は、設備稼働率の低下、設備の維持コストの増加につながり、更には、最悪の場合、ベルト破断等、復旧に多大な時間を要する致命的な損傷が発生してしまうリスクもあり、これを回避するための改善策が求められていた。

実開昭５１－７０８８０号公報 実公平２－２１４６５号公報

本発明は、粉状或いは微粒状の被搬送物の散逸を防ぐためのスラシ部を備えるベルトフィーダにおいて、従来問題となっていた、スラシ部周辺での被搬送物の固着を回避して、搬送ベルトの寿命低下を抑制することができる、ベルトフィーダを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記のベルトフィーダの搬送ベルトの摩耗の主たる原因が、シュート部から搬送ベルト上に圧入された被搬送物３のシュート板２２１下端への固着と、この被搬送物３からなる固着物３Ａの成長が主たる原因であることを解明し（図３参照）、弾性部材からなるスラシ板とシュート板との間に、更に弾性部材からなる所定形状の緩衝板を所定の態様で追加設置することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。具体的には、本発明は以下のものを提供する。

（１） 被搬送物が載置された状態で所定の方向に走行する搬送ベルトを備えるベルトコンベアと、前記搬送ベルトの上方に配置されていて該搬送ベルトの搬送面に前記被搬送物を投入するシューターと、を含んで構成されるベルトフィーダであって、前記シューターの下部には、前記搬送ベルトの走行方向に対して平行で、且つ、該搬送ベルトの搬送面に対して垂直に、該搬送ベルトの各側辺近傍に該搬送ベルトの幅以下の間隔で対面配置される一対のシュート板が、該シュート板の下端が該搬送面に非接触で近接する態様で設置されていて、各々の前記シュート板の外面側に、弾性部材からなる一対のスラシ板が、前記搬送ベルトの搬送面に対して垂直に、該スラシ板の下端が該搬送面に接触する態様で設置されていて、各々の前記シュート板と前記スラシ板との間に挟持される態様で、弾性部材からなる一対の緩衝板が、該緩衝板の下端寄りの一部が前記搬送面に接触する態様で設置されていて、前記緩衝板は、前記搬送面近傍において該搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて屈曲していて、該緩衝板の屈曲部分から先の外側の表面が、前記搬送面に接触している、ベルトフィーダ。

（１）の発明によれば、従来のベルトフィーダにおいては、一対の板状のスラシ板で構成していたシュート部下方のスラシ部に対して、更に、弾性部材で形成した緩衝板をスラシ板の内側でシュート部下端の外側にあたる位置に追加的に設置し、この緩衝板の先端を搬送ベルトの走行方向の中心線に向けて屈曲させつつ当該先端部分の外側の側面を搬送ベルトの表面に面接触させる構造のスラシ部とした。このような構造のスラシ部によれば、シュート部の下辺とスラシ部とで形成されるわずかな窪み部分への被搬送物の滞留を回避し、従来構造において問題となっていた被搬送物の固着に起因するベルトコンベアの摩耗を抑制することができる。尚、このスラシ部の構造は、入手容易な安価な部材を比較的単純な形状に形成することによって得ることができるため、経済的にも有利である。

（２） 前記緩衝板の屈曲部分から先の一部が前記シュート板の内側の表面上から前記搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて突出していて、前記シュート板の内側の表面からの前記搬送面に平行な方向への該緩衝板の一部の突出幅が、１０ｍｍ以上６０ｍｍ以下である、（１）に記載のベルトフィーダ。

（２）の発明によれば、（１）に記載のベルトフィーダにおいて、緩衝板のシュート板からの内向きの突出幅を特定の範囲に最適化した。これにより、（１）に記載のベルトフィーダにおいて、緩衝板の追加設置によるスラシ部のベルト摩耗回避にかかる上記効果をより高い水準で発現させることができる。この突出幅を１０ｍｍ以上とすることにより、ベルトフィーダの運転中における緩衝板を備えるスラシ部のシーリング能力をより高い確度で持続的に好ましい状態に維持し続けることができる。又、この厚さを６０ｍｍ以下とすることにより、緩衝板の追加設置による実質的な被搬送物の搬送面の狭小化による搬送能力の低下を回避することができる。又、緩衝板と搬送ベルトの接触面積が過剰になることによる、緩衝板と搬送ベルトの接触面における緩衝板及び搬送ベルト表面の摩耗も防ぐことができる。

（３） 前記緩衝板が、ＪＩＳ Ｋ６２５３で定められた測定法による硬度が４０°以上７０°以下で厚さが５ｍｍ以上７ｍｍ以下のゴム製シートである（１）又は（２）に記載のベルトフィーダ。

（３）の発明によれば、（１）又は（２）のベルトフィーダにおける緩衝板の硬度を特定の範囲に最適化した。これにより、（１）又は（２）のベルトフィーダにおける緩衝板の屈曲状態を本願発明特有の上記効果を発現させる上で、極めて好ましい状態に保持することができる。硬度を４０°以上且つ厚さ５ｍｍ以上とすることにより、緩衝板の不規則な変形を防いでシーリング能力をより高い精度で持続的に維持し続けることができる。又、この硬度を７０°以下且つ７ｍｍ以下とすることにより、好ましい屈曲形状を維持しつつ、尚且つ、緩衝板と搬送ベルトとの摩擦による搬送ベルトの摩耗を回避することができる。

（４）（１）から（３）のいずれかに記載のベルトフィーダを備えてなる、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラント。

（４）の発明によれば、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて行われる還元焙焼工程の処理効率と安定性を向上させて同プラントの生産性の向上に大きく寄与することができる。

本発明は、粉状或いは微粒状の被搬送物の散逸を防ぐためのスラシ部を備えるベルトフィーダにおいて、従来問題となっていた、スラシ部周辺での被搬送物の固着を回避して、搬送ベルトの寿命低下を抑制することができる、ベルトフィーダを提供することができる。

本発明のベルトフィーダの構成を模式的に示した図である。 本発明のベルトフィーダを構成するシューターとベルトコンベアの搬送ベルトとが近接するスラシ部周辺におけるベルトフィーダの横断面図である。 従来のベルトフィーダにおけるスラシ部周辺における被搬送物の態様を模式的に示した図である。

以下、本発明のベルトフィーダの好ましい実施形態について説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されない。一般にベルトフィーダは、例えば、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて、還元焙焼用のロータリーキルンへ鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱や粉コークス等の添加物を装入するための装置として広く用いられている。本発明のベルトフィーダも、同様に、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントに好ましく適用することができる。又、本発明のベルトフィーダは、これに限らず、粉状或いは微粒状の被搬送物を装入する工程を行う各種の製造プラントにおいて、広く適用可能な被搬送物の装入装置である。

＜ベルトフィーダ＞
図１は、本発明のベルトフィーダ１０の構成を模式的に示す図である。ベルトフィーダ１０は、被搬送物３を搬送するベルトコンベア１と、ベルトコンベア１の搬送ベルト１１の上方に配置されていて搬送ベルト１１に被搬送物３を投入するシューター２とを含んで構成される。例えば、このようなベルトフィーダの一具体例として、搬送能力が７２ｔ／ｈ、搬送ベルトの走行速度が１０ｍ／分、電動機が１１ｋＷ、搬送ベルトの幅が９００ｍｍであるものを挙げることができる。

ベルトコンベア１は、搬送路の始端と終端に配置された２個の回転ドラム１２、１３の間を循環走行する帯状の無端ベルトである搬送ベルト１１を備える。搬送ベルト１１は、回転ドラム１２、１３を折り返し点とし、上段側の搬送路と下段側の回送路とからなる循環路をＡ方向に走行する。搬送ベルト１１は、搬送路において、その表面に、粉状或いは微粒状の被搬送物３を載置した状態で所定の方向（例えば図１におけるＡ方向）に走行することにより、被搬送物３を搬送路の終端まで搬送する。回転ドラム１２、１３は、通常一方のドラム（例えば図１における回転ドラム１２）が駆動ドラムであり、他方のドラム（例えば図１における回転ドラム１３）が従動ドラムである。

尚、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて、効率が良く安定した還元焙焼を行うには、複数種の鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱や粉コークス、石灰石粉といった添加物それぞれの、還元焙焼用ロータリーキルンへの装入量を、厳密に管理する必要がある。このような厳密な装入量の調整が求められる製造プラントにおいてベルトフィーダ１０を用いる場合には、ベルトコンベア１は、駆動ドラムの回転数が変速可能となっているものが好ましく、更に、搬送路の終端側に設置されたロードセル式秤量器による秤量値によって、駆動ドラムの回転数を変更するフィードバック制御を行うことができるものがより好ましい。

シューター２は、ベルトコンベア１の搬送ベルト１１の上方に設置される被搬送物３の投入装置である。シューター２は、被搬送物３を一時的に貯留するための容器であるホッパー２１と、被搬送物３を搬送ベルト１１の表面に向けて排出するシュート部２２とからなる。ホッパー２１とシュート部２２は連接して形成されており、これらがシューター２を構成している。

シュート部２２は、ベルトコンベア１の搬送ベルト１１の搬送面の上方に配置されている。そして、シュート部２２は、搬送ベルト１１の走行方向に対して平行で、且つ、搬送ベルト１１の搬送面に対して垂直に、搬送ベルト１１の各側辺近傍に搬送ベルト１１の幅以下の間隔で対面配置される一対のシュート板２２１を含んで構成されている。これらのシュート板２２１は、いずれも、その下端が搬送ベルト１１の搬送面に非接触で近接する態様で設置されている。一対のシュート板２２１に囲まれている空間の天面及び底面、即ちシュート部２２の天面及び底面は開放されていて、シュート部２２の搬送路の始端側は密閉されていて、その終端側には被搬送物３を所望の排出速度で排出可能な排出口が形成されている。

シュート部２２を構成する一対のシュート板２２１は、例えば、厚さ６ｍｍ鉄板の内側に厚さ２ｍｍのステンレス板が重ねられた総厚さ８ｍｍの２層構造の板材で構成することができる。

各々のシュート板２２１の外面側には、弾性部材からなるスラシ板２２３がシュート板２２１に固定される態様で設置されている。スラシ板２２３は、好ましくは矩形状であり、少なくとも設置後にシュート部の下端部となる底辺が直線形状又は略直線形状の板状の弾性部材からなる。例えば、厚さ１２ｍｍのゴム板でこれを形成することができる。スラシ板２２３のシュート板２２１への固定は、例えば、コッター止めと呼ばれる、ガイド板でスラシ板を押えつつ、長方形の枠内に三角形のクサビを打込んで固定する方式により行うことができる。

スラシ板２２３は、シュート板２２１の下端近傍部分に固定されている。そして、スラシ板２２３は、この固定箇所から搬送ベルト１１の搬送面に向かって垂直に延伸するように設置されている。そして、このスラシ板２２３は、その下端が搬送ベルト１１の搬送面に接触する態様、即ち、スラシ板２２３と搬送ベルト１１の搬送面との間の隙間が０ｍｍとなるように設置されている。この構造の下では、スラシ板２２３の下端部と搬送ベルト１１の搬送面は接触を保持した状態のままで、搬送ベルト１１のみが走行する。そして、これにより、被搬送物３のベルトコンベア１外部への散逸を防止することができる。

シューター２のシュート部２２においては、更に一対の緩衝板２２２が、各々のシュート板２２１とスラシ板２２３との間に挟持されてシュート板２２１に固定される態様で設置されている。緩衝板２２２は、スラシ板２２３と同様に、好ましくは矩形状であり、少なくとも設置後にシュート板２２１の内側に突出する底辺が直線形状又は略直線形状である板状の弾性部材からなる。例えば、厚さ５ｍｍ以上７ｍｍ以下の範囲にあるゴムシートでこれを形成することができる。緩衝板２２２のシュート板２２１への固定は、スラシ板２２３と同様、例えば、コッター止め等により行うことができる。

緩衝板２２２は、シュート板２２１の下端近傍部分に固定されている。そして、緩衝板２２２は、この固定箇所から搬送ベルト１１の搬送面に向かって垂直に延伸し、更には、当該搬送面近傍において当該搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて屈曲するように設置されている。更に、緩衝板２２２は、図２に示すように、この屈曲部分から先の先端部分の外側面が搬送ベルト１１の搬送面に面接触する態様でシュート板に設置されている。

又、緩衝板２２２は、シュート板２２１の下端から緩衝板２２２の先端までの長さが、シュート板２２１の下端からスラシ板２２３の下端までの長さよりも長く構成されていればよい。但し、緩衝板２２２は、上記の屈曲部分から先の部分であって、シュート板２２１の内側の表面上から搬送ベルト１１の走行方向の中央線に向けて突出している部分の長さである突出幅（図２のｗ）が１０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であることがより好ましい。尚、この突出幅ｗとは、緩衝板２２２のベルトフィーダ１０への組込み後における実際の屈曲状態に基づいて算定されるべき数値であり、ベルトフィーダ１０の使用時における、シュート部２２を構成するシュート板２２１の内側の表面を含む空間上の一面と緩衝板２２２の先端との間の距離のことを言うものとする。

上記構造の下では、緩衝板２２２の屈曲部から先の一部と搬送ベルト１１の搬送面は面接触を保持した状態のままで、搬送ベルト１１のみが走行する。そして、これにより、シュート板２２１周辺の各部材、特にシュート板２２１の下端への被搬送物３の固着を抑制し、又、この位置に幾ばくかの固着物が形成されたとしても、これが搬送ベルト１１に直接接触することを防ぎ、上記固着物の生成に起因する搬送ベルト１１の摩耗の進行を抑止することができる。

緩衝板２２２は、一定の柔軟性と弾性を有する弾性部材からなるものであればよい。より具体的には、図２のような配置でシュート板２２１に設置した場合に、搬送ベルト１１との搬送面近傍で滑らかに屈曲可能な柔軟性と、当該屈曲部から先の外側面と搬送ベルト１１との搬送面との面接触が、搬送ベルトの走行中にも維持できる程度の弾性が求められる。このような柔軟性と弾性を有するものであれば、特に限定なく各種のブラスチックシートやゴムシート等で、緩衝板２２２を形成することができる。

但し、より詳細には、緩衝板２２２を形成する弾性部材は、ＪＩＳ Ｋ６２５３で定められた測定法による硬度が４０°以上、７０°以下であり、且つ、厚さ５ｍｍ以上７ｍｍ以下のゴム製シートであることが好ましい。

尚、緩衝板２２２は、例えば交換済みの、使用済みベルトコンベアのベルトを利用することもできる。そうすると、廃棄物の削減になり、材料コストも節約することができる。又、上記の通り緩衝板２２２は、形状も取付け構造も比較的単純であるため、取り替え作業も容易であり保守性においても優れている。

＜酸化亜鉛鉱の製造プラントへの適用＞
ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントは、鉄鋼ダスト等の亜鉛含有鉱を還元焙焼して粗酸化亜鉛ダストを得る還元焙焼工程、還元焙焼工程で得た粗酸化亜鉛ダストからフッ素及びカドミウムを分離除去して粗酸化亜鉛ケーキを得る湿式工程、湿式工程で得た粗酸化亜鉛ケーキを乾燥加熱して酸化亜鉛鉱（焼鉱）を得る乾燥加熱工程を順次行うプロセスを実施する工業プラントである。本発明のベルトフィーダは、このような酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて、鉄鋼ダスト等の原料や粉コークス、石灰石粉といった添加物を定量的に切出すための装置として好ましく用いることができる。

ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおいて行われる還元焙焼工程においては、鉄鋼ダストを還元材である粉コークス等の炭材とともに予めペレット化した原材料等を還元焙焼用のロータリーキルンによって還元焙焼する処理が行われる。ここで、効率良く安定的に還元焙焼を行うには、複数種の鉄鋼ダスト等の原料や粉コークス、石灰石粉といった添加物それぞれの還元焙焼用ロータリーキルンへの装入量を、厳密に管理する必要がある。そこで、コンスタントフィーダと呼ばれる、ベルトコンベアの下流側に設置されたロードセル式秤量器による秤量値によって、駆動ドラムの回転数を変更するフィードバック制御を行うことにより、定量搬送の精度を向上させるように構成されたベルトフィーダが使用されている。本発明のベルトフィーダをこのような定量切り出し性能を備えるベルトフィーダとして用いることにより、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラントにおける還元焙焼工程の処理効率と安定性を向上させて同プラントの生産性の向上に大きく寄与することができる。

１ ベルトコンベア
１１ 搬送ベルト
１２、１３ 回転ドラム
２ シューター
２１ ホッパー
２２ シュート部
２２１ シュート板
２２２ 緩衝板
２２３ スラシ板
３ 被搬送物
１０ ベルトフィーダ

Claims (4)

1. 被搬送物が載置された状態で所定の方向に走行する搬送ベルトを備えるベルトコンベアと、前記搬送ベルトの上方に配置されていて該搬送ベルトの搬送面に前記被搬送物を投入するシューターと、を含んで構成されるベルトフィーダであって、
   前記シューターの下部には、前記搬送ベルトの走行方向に対して平行で、且つ、該搬送ベルトの搬送面に対して垂直に、該搬送ベルトの各側辺近傍に該搬送ベルトの幅以下の間隔で対面配置される一対のシュート板が、該シュート板の下端が該搬送面に非接触で近接する態様で設置されていて、
   各々の前記シュート板の外面側に、弾性部材からなる一対のスラシ板が、その上端側の固定箇所から前記搬送ベルトの搬送面に向かって垂直に延伸するように設置されていて、且つ、該スラシ板の下端辺のみが該搬送面に接触する態様で設置されていて、
   各々の前記シュート板と前記スラシ板との間に挟持される態様で、弾性部材からなる一対の緩衝板が、該緩衝板の下端寄りの一部が前記搬送面に面接触する態様で設置されていて、
   前記緩衝板は、前記搬送面近傍において該搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて屈曲していて、該緩衝板の屈曲部分から先の外側の表面が、前記搬送面に面接触している、ベルトフィーダ。
2. 前記緩衝板の屈曲部分から先の一部が前記シュート板の内側の表面上から前記搬送ベルトの走行方向の中央線に向けて突出していて、前記シュート板の内側の表面からの前記搬送面に平行な方向への該緩衝板の一部の突出幅が、１０ｍｍ以上６０ｍｍ以下である、請求項１に記載のベルトフィーダ。
3. 前記緩衝板が、ＪＩＳ Ｋ６２５３で定められた測定法による硬度が４０°以上７０°以下で厚さが５ｍｍ以上７ｍｍ以下のゴム製シートである請求項１又は２に記載のベルトフィーダ。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のベルトフィーダを備えてなる、ウェルツ法による酸化亜鉛鉱の製造プラント。

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