JP7103187B2 - グレートバー隙間幅調整治具 - Google Patents

Description

本発明は、焼結機のパレット床面を構成している複数のグレートバーの一部が脱落して空隙が発生した際に、残存するいずれかのグレートバーに装着して、空隙による影響を緩和する治具に関する。

製鉄用の焼結鉱を製造する無端移動式焼結機のパレットには、焼結原料が載置されるグレートバーが多数配置され、隣接するグレートバー間に形成された隙間を通じて燃焼用空気がパレット下方に吸引される。グレートバーの両端部は、並設されたパレットフレームに支持され、パレットが反転してもパレットフレームから離脱しない構造となっている。

焼結機のなかには、シンターケーキを支持するスタンドがグレートバー間に配置されているものがある。スタンドもまたパレットフレームに支持され、一定数のグレートバーごとに配置されている。

グレートバーは、焼結操業時の急激な温度変化による劣化破損、高温のプロセスガスが局部的に吹き抜けることによる溶損、焼結用鉱石をパレットに落下させながら給鉱するときの衝撃、給鉱部及び排鉱部におけるパレット反転時の衝撃により、しばしばパレットフレームから脱落する。
グレートバーが脱落すると、残存するグレートバーに緩みが生じ、グレートバー間に配置されているスタンドに位置ズレが発生することがある。位置ズレが生じたスタンドは、床敷ゲート（床敷鉱の供給量を調節する設備）などの他設備と干渉して破損し、焼結機に多大な悪影響を及ぼすおそれがある。そのため、スタンドを備えるパレットでは、スタンドの位置ズレを検知する装置を設置し、スタンドの位置ズレを検知すると即座に焼結機を停止して、グレートバーをスタンド側に寄せることでスタンドの位置ズレを是正している。

しかし、グレートバーを寄せる対処のみでは、スタンドの位置ズレは再び生じ、それに伴う休転は生じ続ける。従って、グレートバーが脱落したパレットが発生した場合、グレートバーが正常に配置された予備のパレットと交換する必要があるが、パレットの交換には焼結機を休転しなければならず減産が避けられない。
また、パレットを交換せずにグレートバーを補充することも考えられるが、グレートバーの補充にも焼結機の休転は必要であり、脱落した位置へのグレートバーの補充は非常に時間がかかる作業となり、大幅な減産に繋がる。

なお、グレートバーの脱落に関する先行文献には以下のようなものがある。
特許文献１には、パレットのグレートバーに接触するとき第１のポジションをとりグレートバーの欠落部では第２のポジションをとるストライカーと、ストライカーが第１のポジションであるか第２のポジションであるかを検出する検出器とを組み合わせてセットとなし、前記セットを複数組パレットの幅方向に設置した焼結機のグレートバー脱落検知器の発明が開示されている。
また、特許文献２には、焼結機反転部でパレットのグレートバーの幅方向に照射した照射光を検出して画像処理する画像処理手段と、画像処理手段の信号からグレートバーの隙間幅を検出するグレートバー隙間幅検出手段と、パレットの位置検出手段の信号とグレートバー隙間幅検出手段の出力からグレートバーの隙間面積を算出するグレートバー隙間面積演算手段と、算出されたグレートバー隙間面積が設定値を超えたときに警報信号を発する警報手段を備えた、焼結機のグレートバー脱落検出装置の発明が開示されている。

特開平７－２６０３６６号公報 特開平７－１１０１９３号公報

特許文献１や特許文献２のように、グレートバーの脱落を検出する技術は既に存在するものの、グレートバーが脱落したパレットが発生した場合、パレットを交換する必要がある。しかし、その際には、上述したように、焼結機を休転しなければならず減産が避けられない。従って、定期に行われる修理（以下、「定修」という。）に併せてパレットを交換することが望ましく、定修までスタンドの位置ズレを抑制する必要がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、短時間でグレートバーに装着することができ、グレートバーの脱落に起因するスタンドの位置ズレを抑制して、スタンドの位置ズレに伴う設備停止を一時的に回避することが可能な治具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、焼結機のパレット床面を構成している複数のグレートバーの一部が脱落して空隙が発生した際に、残存するいずれかのグレートバーに装着して、前記空隙による影響を緩和する治具であって、
該治具が装着されるグレートバーＡの上面に接する水平板と、
前記水平板から垂下し、前記グレートバーＡの一方の側面に面する垂直板と、
前記水平板から垂下し、前記グレートバーＡの他方の側面に面する第１の爪部と、
前記垂直板から水平方向に張り出し、前記グレートバーＡの下面に面する第２の爪部とを備え、
前記水平板、前記垂直板、前記第１の爪部、及び前記第２の爪部によって前記グレートバーＡの中間部を抱持することを特徴としている。

本発明に係るグレートバー隙間幅調整治具は、水平板、垂直板、第１の爪部、及び第２の爪部によってグレートバーの中間部を抱持するので、パレットが反転してもグレートバー隙間幅調整治具がグレートバーから脱落することがない。

本発明では、グレートバー隙間幅調整治具をグレートバーに装着することにより、グレートバーの脱落によって発生した空隙を垂直板の厚さ分だけ減少させることができる。これにより、空隙による影響が緩和され、スタンドの位置ズレを抑制することができる。

また、本発明に係るグレートバー隙間幅調整治具では、前記グレートバーＡに隣接するグレートバーの側面から側方に突出する突起部が進入する凹部が前記垂直板に形成されていることを好適とする。

グレートバーの側面から突出する突起部がグレートバー隙間幅調整治具の凹部に進入することにより、グレートバー隙間幅調整治具がグレートバーの材軸方向に移動するのを防止することができる。

本発明に係るグレートバー隙間幅調整治具は、短時間でグレートバーに装着することができ、グレートバーの脱落によって発生した空隙による影響が緩和され、スタンドの位置ズレを抑制することができる。その結果、スタンドの位置ズレに伴う設備停止を一時的に回避することができる。

無端移動式焼結機のパレットの斜視図である。 グレートバーの斜視図である。 （Ａ）は本発明の一実施の形態に係るグレートバー隙間幅調整治具の正面図、（Ｂ）は同グレートバー隙間幅調整治具の底面図、（Ｃ）は同グレートバー隙間幅調整治具の右側面図である。 同グレートバー隙間幅調整治具をグレートバーに装着した模式図である。 （Ａ）はグレートバー脱落前、（Ｂ）はグレートバー脱落後、（Ｃ）はグレートバー隙間幅調整治具装着後におけるパレット床面の各模式図である。

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。

［パレット］
製鉄用の焼結鉱を製造する無端移動式（ドワイトロイド式）焼結機（図示省略）のパレット１０の一例を図１に示す。パレット１０は、平面視して矩形状とされた架台２４と、架台２４の上面に配設され、床面２５を構成する複数のグレートバー１１と、床面２５から上方に突出し、シンターケーキを支持する複数のスタンド２０とを備えている。同図に示すように、パレット１０の短辺方向Ｘがパレット１０の進行方向Ｆとなる。

架台２４は、短辺方向Ｘに配された２本の短辺梁（図示省略）と、短辺梁間に架設された４本の長辺梁（図示省略）とから概ね構成されている。架台２４の両短辺には、パレット１０を移動させるための車輪２３と、パレット１０に積載された焼結層の落下を防止するための側壁２２が設けられている。

［グレートバー］
図２に示すように、グレートバー１１の中間部１２は両端部１３に比べて幅が狭く、隣接するグレートバー１１間に形成された隙間１５が燃焼用空気の流通路となる。グレートバー１１の中間部１２の両側面には、間隙をとるために側方に突出する突起部１４が１つ又は２つ以上形成されている。
各グレートバー１１は、その長手方向がパレット１０の進行方向Ｆ（パレット１０の短辺方向Ｘ）と平行となるように配設されている。本実施の形態では、グレートバー１１の長辺同士が隣接するようにグレートバー１１をパレット１０の長辺方向Ｙに連続配置して、パレット１０の長辺方向Ｙに列なるグレートバー列を形成すると共に、当該グレートバー列をパレット１０の短辺方向Ｘに３列（前列、中列、後列）並設している。

［スタンド］
スタンド２０は概略板状とされ、側面視すると、基部から頂部に向けて縮幅する正弦半波形状もしくは台形状とされている。各スタンド２０は、その側面部がパレット１０の進行方向Ｆと平行となるように配置される。本実施の形態では、パレット１０の長辺方向Ｙに所定の間隔をあけて、グレートバー列の中列及び後列にそれぞれ４基配置されている。

［グレートバー隙間幅調整治具］
本発明に係るグレートバー隙間幅調整治具は、パレット１０の床面２５を構成している複数のグレートバー１１の一部が脱落して空隙が発生した際に、残存するいずれかのグレートバー１１に装着して、空隙による影響を緩和する治具である。本発明の一実施の形態に係るグレートバー隙間幅調整治具３０を図３（Ａ）～（Ｃ）に示す。

グレートバー隙間幅調整治具３０は、グレートバー隙間幅調整治具３０が装着されるグレートバー１１の上面に接する矩形状の水平板３１と、水平板３１の一方の長辺から垂下し、グレートバー１１の一方の側面に面する垂直板３２と、水平板３１の中央部から垂下し、グレートバー１１の他方の側面に面する第１の爪部３３と、垂直板３２の下部中央から水平方向に張り出し、グレートバー１１の下面に面する第２の爪部３４とを備えている。ここで、垂下とは、概ね垂直であればよく、具体的には、水平面に対して８０°～１００°であればよい。

水平板３１、垂直板３２、第１の爪部３３、及び第２の爪部３４によってグレートバー１１の中間部１２を抱持する。グレートバー隙間幅調整治具３０をグレートバー１１に装着した模式図を図４に示す。

なお、第１の爪部３３の先端部３３ａの内側（グレートバー１１の他方の側面に面する側）は、グレートバー１１に装着しやすいように、先端に向けて外方に傾斜するテーパーとされている。また、垂直板３２の外面には、隣接するグレートバー１１の突起部１４が進入する凹部３５が形成されている。

グレートバー隙間幅調整治具３０は１４００℃の熱と鉱石装入の衝撃に耐える必要があるため鉄製とする。

水平板３１の厚さは、強度維持のため６ｍｍ以上とすることが望ましい。水平板３１の短辺の長さは、グレートバー１１一本分の幅より長く二本分の幅より短くすることで、通気を阻害せず、焼結鉱からの圧力を分散することができる。

グレートバー１１の脱落によって発生した空隙を垂直板３２の厚さ分だけ減少させることができる。故に、垂直板３２の厚さが大きくなるほど、グレートバー隙間幅調整治具３０の効果が大きくなるが、グレートバー隙間幅調整治具３０の長手方向両サイドに発生する空隙から床敷鉱が落下するリスクがある。従って、床敷鉱の大きさを考慮しつつ、スタンド２０と床敷ゲート（図示省略）の衝突を回避できるように垂直板３２の厚さを設定する必要がある。

第１の爪部３３の位置及び第１の爪部３３の垂直方向長さは、装着するグレートバー１１のサイズに合わせて設計する。その際、第１の爪部３３と垂直板３２との間に、グレートバー１１の幅に加えて４ｍｍ程度の余裕をもたせると、装着しやすく外れにくい構造となる。

水平板３１と第２の爪部３４との間の距離は、グレートバー１１の高さ＋４ｍｍ以上１０ｍｍ未満とするとよい。こうすることで、グレートバー隙間幅調整治具３０の装着が容易となるだけでなく、パレット１０反転時にグレートバー隙間幅調整治具３０が大きく動くことがなく、グレートバー１１からグレートバー隙間幅調整治具３０が外れることがない。

第２の爪部３４は、パレット１０反転時に力がかかる部位であるため、１２ｍｍ以上の厚さとして強度を確保する。

凹部３５の間隔とグレートバー１１の突起部１４の間隔を一致させると共に、凹部３５の深さを突起部１４の突出量より深くし、突起部１４がグレートバー隙間幅調整治具３０に容易に引っ掛かるようにする。

次に、グレートバー隙間幅調整治具３０の使用方法について説明する。
（１）特許文献１や特許文献２に記載されているグレートバー脱落検出技術や、給鉱部又は排鉱部における目視点検、グレートバー１１の脱落によるスタンド２０の位置ズレ検出等によって、グレートバー１１の脱落を検出する。
（２）グレートバー１１の脱落が発生しているパレット１０が、グレートバー隙間幅調整治具３０の装着場所に到着した時点で焼結機を停止する。グレートバー隙間幅調整治具３０の装着場所は、給鉱部など操業中のグレートバー１１を直接調整できる場所とする。
なお、スタンド２０を備えるパレット１０の場合は、スタンド２０の位置ズレが検出された時点で焼結機を停止する。

（３）垂直板３２を挿入する箇所周辺のグレートバー１１を片側に寄せて空間を作り、垂直板３２を当該空間に差し込み、当該空間に隣接するグレートバー１１の中間部１２にグレートバー隙間幅調整治具３０を装着する。
（４）片側に寄せたグレートバー１１間の隙間１５が均等になるように、グレートバー１１をスライドさせる。

（３）、（４）のグレートバー隙間幅調整冶具３０の装着作業は短時間、例えば５分程度で実施することができる。

グレートバー隙間幅調整治具３０装着後は、グレートバー１１の脱落によって発生した空隙による影響が緩和されるので、定修時まで稼働を継続することができる。定修時には、グレートバーが正常に配置された予備のパレットと交換する、又はグレートバー隙間幅調整治具３０をパレット１０からグレートバー１１ごと取り外し、パレット１０にグレートバー１１を補充する。

図５を用いてグレートバー隙間幅調整治具３０の効果について説明する。
図５（Ａ）はグレートバー１１脱落前、図５（Ｂ）はグレートバー１１脱落後、図５（Ｃ）はグレートバー隙間幅調整治具３０装着後におけるパレット床面を示している。なお、垂直板３２の効果を明確にするため、図５（Ｃ）では水平板３１及び凹部３５を図示していない。
グレートバー１１が脱落することによってグレートバー１１に片寄りが生じ、大きな空隙１６が発生する（図５（Ｂ）参照）が、グレートバー隙間幅調整治具３０を装着することにより空隙１６が小さくなっている（図５（Ｃ）参照）ことがわかる。

実操業において、グレートバー脱落後にグレートバー隙間幅調整治具を使用したところ、３０日が経過しても焼結機の停止が必要となるスタンドの位置ズレは検知されなかった。

以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態の図５では、グレートバー隙間幅調整治具を装着するグレートバーの本数を１本としているが、２本以上に装着しても良い。

１０：パレット、１１：グレートバー、１２：中間部、１３：端部、１４：突起部、１５：隙間、１６：空隙、２０：スタンド、２２：側壁、２３：車輪、２４：架台、２５：床面、３０：グレートバー隙間幅調整治具、３１：水平板、３２：垂直板、３３：第１の爪部、３３ａ：先端部、３４：第２の爪部、３５：凹部

Claims (2)

1. 焼結機のパレット床面を構成している複数のグレートバーの一部が脱落して空隙が発生した際に、残存するいずれかのグレートバーに装着して、前記空隙による影響を緩和する治具であって、
   該治具が装着されるグレートバーＡの上面に接する水平板と、
   前記水平板から垂下し、前記グレートバーＡの一方の側面に面する垂直板と、
   前記水平板から垂下し、前記グレートバーＡの他方の側面に面する第１の爪部と、
   前記垂直板から水平方向に張り出し、前記グレートバーＡの下面に面する第２の爪部とを備え、
   前記水平板、前記垂直板、前記第１の爪部、及び前記第２の爪部によって前記グレートバーＡの中間部を抱持することを特徴とするグレートバー隙間幅調整治具。
2. 請求項１記載のグレートバー隙間幅調整治具において、前記グレートバーＡと隣接するグレートバーの側面から側方に突出する突起部が進入する凹部が前記垂直板に形成されていることを特徴とするグレートバー隙間幅調整治具。

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