JP7352083B2 - Sintering raw material sampling device - Google Patents
Sintering raw material sampling device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7352083B2 JP7352083B2 JP2019211093A JP2019211093A JP7352083B2 JP 7352083 B2 JP7352083 B2 JP 7352083B2 JP 2019211093 A JP2019211093 A JP 2019211093A JP 2019211093 A JP2019211093 A JP 2019211093A JP 7352083 B2 JP7352083 B2 JP 7352083B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- raw material
- collection tube
- bottom cover
- arm
- rotation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
本発明は、焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層から焼結原料の試料を採取するサンプリング装置に関する。 The present invention relates to a sampling device for collecting a sample of sintering raw material from a raw material layer of sintering raw material loaded into a firing pallet of a sintering machine.
高炉で用いられる鉄原料には、採掘された鉄鉱石の塊鉱のほか、粉鉱を焼成した焼結鉱がある。焼結鉱は、鉄鉱石の粉鉱を石灰石や粉コークス等と共に焼成することで得ることができる。 The iron raw materials used in blast furnaces include mined iron ore lump ore, as well as sintered ore made from fired ore powder. Sintered ore can be obtained by firing iron ore powder together with limestone, coke powder, and the like.
この焼結鉱を製造するにあたり、一般には、先ず、種々の銘柄の粉鉱と、石灰石等の副原料と、固体燃料となる粉コークス等の炭材とを所定の比率で配合し、水を加えて擬似的な粒子に造粒して、造粒した焼結原料を水平方向に連続的に移動するDL(ドワイトロイド)型焼結機の焼成パレットに装入する。次いで、焼成パレットに装入された焼結原料からなる原料層の上層部をバーナー等で着火し、焼成パレットの下方から吸引して、強制的に通風しながら焼結原料を焼結させる。 To produce this sintered ore, generally, various brands of fine ore, auxiliary raw materials such as limestone, and carbonaceous materials such as coke powder, which serve as solid fuel, are mixed in a predetermined ratio, and then water is added. In addition, it is granulated into pseudo particles, and the granulated sintering raw material is charged into a firing pallet of a DL (Dwight Lloyd) type sintering machine that moves continuously in the horizontal direction. Next, the upper layer of the raw material layer made of the sintering raw material charged into the firing pallet is ignited with a burner or the like, and the sintering raw material is sintered while being sucked from below the firing pallet and forcedly ventilated.
このような焼結反応の進行は、焼結原料の配合割合のほか、焼成パレット中での原料層の通気性等に依存する。なかでも、原料層の通気性は、焼成パレットにおける焼結原料の充填状態や原料層の空隙率、焼結原料の粒度等の影響を受ける。そのため、原料層の深さ方向における焼結原料の粒度分布や充填の程度など、焼成パレットでの焼結原料の充填状態を正確に把握することは重要である。 The progress of such a sintering reaction depends on the mixing ratio of the sintering raw materials as well as the air permeability of the raw material layer in the firing pallet. Among these, the air permeability of the raw material layer is influenced by the filling state of the sintering raw material in the firing pallet, the porosity of the raw material layer, the particle size of the sintering raw material, and the like. Therefore, it is important to accurately grasp the filling state of the sintering raw material in the firing pallet, such as the particle size distribution of the sintering raw material in the depth direction of the raw material layer and the degree of filling.
例えば、焼結機の焼成パレットにおける実際の原料層の状態を調査するために、パレット1台をオフラインに搬出してボーリング調査を行うことも考えられるが、それに伴う長時間の設備停機と多大なコストを要することになってしまう。 For example, in order to investigate the state of the actual raw material layer on the firing pallets of a sintering machine, it may be possible to take one pallet offline and conduct a boring survey, but this would require a long period of equipment stoppage and a large amount of work. This will require additional costs.
そこで、下端に開口部を有する採取管と、採取管を昇降させて原料層に対して挿抜する昇降機構と、採取管の下端の開口部を閉塞するための底蓋と、底蓋を支持するアームを備えて底蓋を回動させる回動機構とを備えたサンプリング装置が知られている(特許文献1参照)。このサンプリング装置によれば、焼結機に装入された焼結原料の原料層に採取管を挿入し、アームと共に底蓋を回動させて採取管の開口部を閉塞して、この底蓋を閉じた状態で採取管を引き上げる(抜去する)ことで、原料層での実際の充填状態を維持したまま、焼結原料を採取(サンプリング)することができる。 Therefore, a collection tube having an opening at the lower end, an elevating mechanism for raising and lowering the collection tube to insert and remove it from the raw material layer, a bottom cover for closing the opening at the lower end of the collection tube, and a support for the bottom cover are provided. A sampling device is known that includes an arm and a rotation mechanism that rotates a bottom cover (see Patent Document 1). According to this sampling device, a sampling tube is inserted into a raw material layer of sintered raw materials charged into a sintering machine, and the bottom cover is rotated together with an arm to close the opening of the sampling tube. By pulling up (removing) the sampling tube in a closed state, the sintered raw material can be sampled while maintaining the actual filling state in the raw material layer.
上述した特許文献1に係るサンプリング装置について、その主要部は図7に模式的に示した通りであるが、この従来のサンプリング装置には、次の点で改良の余地がある。
The main parts of the sampling device according to
すなわち、図8に示したように、下端に開口部101aを有した採取管101を原料層109に挿入して、採取管101の開口部101aを閉塞するために、先端に底蓋103を有したアーム106を回動させると、採取管外側の焼結原料110がアーム106で押し付けられて(土圧が発生して)、採取管101が傾いたり、屈曲して変形するなどのおそれがある。また、ジョイント118を介して連結されたアーム106を採取管101に対して回動自在にする回動軸105にも大きな負担が掛かってしまう。特に、焼成パレットにおける原料層109の深さがより深くなると、アーム106の回動でより大きな力が掛かるようになることから、このような問題は更に深刻となる。そのため、採取管101やアーム106を厚肉化するなどして高強度化する必要が出てくるが、それに伴ってサンプリング装置が大型化してしまい、作業負荷も増加する。更には、これらに加えて、従来のサンプリング装置では、採取管101とアーム106との間の焼結原料110が邪魔をして、開口部101aが底蓋103により完全に塞がれずに隙間が生じてしまうこともあり、開口部101aの閉塞が不完全のまま採取管が引き上げられると、底蓋103と開口部101aとの隙間から焼結原料110がこぼれ落ち、サンプル回収が正確に行えなくなる。なお、特許文献1では、アーム106をブレード状に成形することで、原料層109に挿入するときの抵抗を最小化できる旨が記載されているが(段落0073参照)、これによりアーム106に掛かる抵抗を最小化することはできても、アーム106から採取管101に押し付ける力が掛かることは避けらない。特に、原料層109の深さがより深くなった場合には、上述したような問題の発生は避けられない。
That is, as shown in FIG. 8, a
そこで、本発明者らは、底蓋を支持するアームの回動により採取管の開口部を閉塞する際の上記問題を解消するために鋭意検討した結果、アームと採取管との間に配される荷重分散部材を備えるようにすることで、アームの回動により押圧される焼結原料による採取管への荷重を分散させることができ、また、焼成パレットにおける原料層の深さがより深くなる場合でも効果的であることを見出して、本発明を完成させた。 Therefore, the inventors of the present invention conducted intensive studies to solve the above-mentioned problem when closing the opening of the collection tube by rotating the arm that supports the bottom cover. By providing a load dispersion member, it is possible to distribute the load on the collection tube due to the sintered raw material pressed by the rotation of the arm, and the depth of the raw material layer on the firing pallet can be made deeper. The present invention was completed based on the discovery that it is effective even in cases where
したがって、本発明の目的は、下端に開口部を有する採取管と、採取管を昇降させて原料層に対して挿抜する昇降機構と、採取管の下端の開口部を閉塞するための底蓋と、底蓋を支持するアームを備えて底蓋を回動させる回動機構とを備えたサンプリング装置において、焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層から焼結原料の試料を採取する際に、アームの回動により押圧される焼結原料による採取管への荷重を分散させることができ、しかも、採取管下端の開口部をアームに支持された底蓋で確実に閉塞することができるサンプリング装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a collection tube having an opening at the lower end, a lifting mechanism for raising and lowering the collection tube to insert and remove it from a raw material layer, and a bottom cover for closing the opening at the lower end of the collection tube. In a sampling device equipped with an arm that supports a bottom cover and a rotation mechanism that rotates the bottom cover, a sample of sintered raw material is sampled from a raw material layer of sintered raw material charged to a firing pallet of a sintering machine. When collecting, the load on the collection tube due to the sintered raw material pressed by the rotation of the arm can be dispersed, and the opening at the bottom end of the collection tube can be reliably closed with the bottom cover supported by the arm. The object of the present invention is to provide a sampling device that can perform the following steps.
すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
(1)焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層から焼結原料の試料を採取するサンプリング装置であって、
下端に開口部を有する採取管と、
前記採取管を昇降させて、前記原料層に対して挿抜する昇降機構と、
前記採取管の下端の開口部を閉塞するための底蓋と、
前記底蓋を円弧状の回動軌跡で回動させる回動機構とを備えて、該回動機構は、回動軸に回動自在に連結されて前記底蓋を支持するアームを有し、前記原料層に挿入された前記採取管に対して、前記回動軸を中心に該アームを回動させ、その先端に支持された前記底蓋により前記採取管の開口部を閉塞することが可能であり、
更には、前記採取管の開口部を前記底蓋が閉塞する際に、前記アームと前記採取管との間に位置して、該アームの回動により押圧される焼結原料による前記採取管への荷重を分散するための荷重分散部材を備えたことを特徴とする、焼結原料のサンプリング装置。
(2)前記荷重分散部材が、前記アームの回動軌跡により形成される回動面に対して直交し採取管の軸に対して平行な仮想面Pから傾斜した傾斜面を有して、前記アームの回動により押圧される焼結原料を該傾斜面に沿って逃がすようにする、(1)に記載の焼結原料のサンプリング装置。
(3)前記荷重分散部材は、前記回動面を挟んで前記傾斜面を両側に有した山形状のものである、(2)に記載の焼結原料のサンプリング装置。
That is, the gist of the present invention is as follows.
(1) A sampling device for collecting a sample of sintering raw material from a raw material layer of sintering raw material charged into a firing pallet of a sintering machine,
a collection tube having an opening at the lower end;
an elevating mechanism for elevating and lowering the collection tube to insert and remove it from the raw material layer;
a bottom cover for closing the opening at the lower end of the collection tube;
a rotation mechanism for rotating the bottom cover in an arcuate rotation trajectory, the rotation mechanism having an arm rotatably connected to a rotation shaft to support the bottom cover; It is possible to rotate the arm around the rotation axis with respect to the collection tube inserted into the raw material layer, and close the opening of the collection tube with the bottom cover supported at the tip thereof. and
Furthermore, when the bottom cover closes the opening of the collection tube, the sintered raw material located between the arm and the collection tube and pressed by the rotation of the arm enters the collection tube. A sampling device for sintering raw materials, characterized in that it is equipped with a load dispersion member for distributing the load of the sintered raw material.
(2) The load dispersion member has an inclined surface inclined from a virtual plane P that is perpendicular to the rotational surface formed by the rotational locus of the arm and parallel to the axis of the collection tube, and The sintered raw material sampling device according to (1), wherein the sintered raw material pressed by rotation of the arm is allowed to escape along the inclined surface.
(3) The sintering raw material sampling device according to (2), wherein the load dispersion member is mountain-shaped with the inclined surface on both sides sandwiching the rotating surface.
本発明のサンプリング装置によれば、下端に開口部を有する採取管と、採取管を昇降させて原料層に対して挿抜する昇降機構と、採取管の下端の開口部を閉塞するための底蓋と、底蓋を支持するアームを備えて底蓋を回動させる回動機構とを備えたサンプリング装置において、焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層から焼結原料の試料を採取する際に、アームの回動により押圧される焼結原料による採取管への荷重を分散させることができて、採取管下端の開口部をアームに支持された底蓋で確実に閉塞することができるようになる。 According to the sampling device of the present invention, there is provided a sampling tube having an opening at the lower end, a lifting mechanism for raising and lowering the sampling tube to insert and remove it from the raw material layer, and a bottom cover for closing the opening at the lower end of the sampling tube. and a rotation mechanism that rotates the bottom cover with an arm that supports the bottom cover. When collecting a sample, the load on the sampling tube due to the sintered raw material pressed by the rotation of the arm can be dispersed, and the opening at the bottom end of the sampling tube can be reliably closed with the bottom cover supported by the arm. You will be able to do this.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明に係るサンプリング装置について、図1(図1A、1B)には、その一例が模式的に示されている。すなわち、本発明におけるサンプリング装置は、下端に開口部1aを有した採取管1と、この採取管1を昇降させて、焼結機の焼成パレット40に装入された原料層50に対して挿抜する昇降機構2と、採取管1の下端の開口部1aを閉塞するための底蓋3と、この底蓋3を円弧状の回動軌跡で回動させる回動機構4とを備えており、このうち、回動機構4は、アーム回動軸5に回動自在に連結されて底蓋3を支持するアーム6を有して、原料層50に挿入された採取管1に対して、アーム回動軸5を中心に該アーム6を回動させ、その先端に支持された底蓋3により採取管1の開口部1aを閉塞する。加えて、本発明のサンプリング装置では、採取管1の開口部1aを底蓋3が閉塞する際に、アーム6と採取管1との間に位置する荷重分散部材7を更に備えており、これにより、アーム6の回動により押圧される焼結原料による採取管1への荷重(負荷)を分散させることができる。なお、図1A、1Bについては、以下で詳しく述べるが、図1Aは採取管1を中心にしたサンプリング装置の下方側の様子を示しており、図1Bはサンプリング装置の上方側の様子を示すものである。
The present invention will be explained in detail below.
An example of the sampling device according to the present invention is schematically shown in FIG. 1 (FIGS. 1A and 1B). That is, the sampling device according to the present invention includes a
この荷重分散部材については、アームの回動により押圧される焼結原料により、採取管が直接の負荷を受けることがないようにできるものであればよく、例えば、平板状のものがアームと採取管との間に配されるようにしてもよい。その場合、この平板状荷重分散部材17について、好ましくは、図2に示したように、アーム6の回動軌跡により形成される回動面Rに対して直交し採取管の軸に対して平行な仮想面Pから傾斜した傾斜面17aを有するようにして、アーム6の回動により押圧される焼結原料の少なくとも一部が直接採取管1に当たらないように、該傾斜面17aに沿って逃がすようにするのがよい。その際、平板状荷重分散部材17の採取管1に対する投影幅Wについては、好ましくはアーム6の幅以上であって、採取管1の外径以下の範囲であるのがよく、より好ましくは採取管1の外径の1/2以上であって、採取管の外径以下の範囲である。また、その際、回動面Rに対して直交し採取管の軸に対して平行な仮想面Pと平板状荷重分散部材17の傾斜面17aとのなす角θについては0°超90°未満であればよいが、後述する実施例で示されるように、好ましくは30°以上50°以下であるのがよい。なす角θが大きくなれば、アーム6により押圧される焼結原料を逃がすために有利となるが、その分、アーム6と採取管1までの距離が離れることから、アーム6に支持される底蓋3を長くする必要があり、底蓋自体の強度を担保しなければならなくなる。これらを考慮すると、なす角θの好適な範囲は30°以上50°以下である(後述する実施例2の表2の角度φはこのなす角θの余角(90°-θ)であり、角度φの好適な範囲は40°以上60°以下である。)。
This load dispersion member may be any member that can prevent the collection tube from receiving a direct load from the sintered raw material pressed by the rotation of the arm. For example, a flat plate-shaped member may be used to It may also be placed between the tube and the tube. In that case, the flat
また、本発明における荷重分散部材として、好ましくは、上述した傾斜面を有する板状の荷重分散部材を2つ組み合わせて山形状にした山形状の荷重分散部材であるのがよい。すなわち、図3に示したように、アーム6の回動軌跡により形成される回動面Rに対して直交し採取管の軸に対して平行な仮想面Pから傾斜した傾斜面を、この回動面Rを挟んでその両側(回動面Rの両側)に有するようにしたものである。その際、山形状荷重分散部材27の採取管1に対する投影幅Wについては、平板状荷重分散部材17の場合と同様に、好ましくはアーム6の幅以上であって、採取管1の外径以下の範囲であるのがよく、より好ましくは採取管1の外径の1/2以上であって、採取管の外径以下の範囲である。また、その際、山形状荷重分散部材27における傾斜面27a、27bについて、それぞれの仮想直交面Pとのなす角θは、いずれも0°超90°未満であればよいが、後述する実施例で示されるように、好ましくは30°以上70°以下である。なす角θが大きくなれば、アーム6により押圧される焼結原料を逃がすために有利となるが、その分、アーム6と採取管1までの距離(後述する図5でのL)が離れることから、アーム6に支持される底蓋3を長くする必要があり、底蓋自体の強度を担保しなければならなくなる。これらを考慮すると、なす角θの好適な範囲は30°以上70°以下である(後述する実施例1の表1の角度φはこのなす角θの余角(90°-θ)であり、角度φの好適な範囲は20°以上60°以下である。)。なお、傾斜面27aにおけるなす角θと傾斜面27bにおけるなす角θとは互いに同じであってもよく、異なる値となるようにしてもよい。
Further, the load dispersion member in the present invention is preferably a mountain-shaped load dispersion member formed by combining two plate-shaped load dispersion members having sloped surfaces described above into a mountain shape. That is, as shown in FIG. 3, this rotation forms an inclined surface that is perpendicular to the rotational surface R formed by the rotational locus of the
また、この山形状荷重分散部材27の頂部は、図3に示したように、板状の荷重分散部材同士が連結して角部を形成していてもよく、或いは、その角部が面取りされたものであったり、所定の曲率半径を有するような丸みを帯びた湾曲部であってもよい。なお、図2、3は共にサンプリング装置の上面図での様子を模式的に示すものであり、図中の太い実線矢印は、採取管1の下端における開口部を底蓋(いずれも図示外)で閉塞する際のアーム6の回動方向を表す。また、細い実線矢印は、その際のアームの回動により押圧される焼結原料の動きであって、傾斜面17aや傾斜面27a、27bに沿って移動して採取管1から逃げる(逸れる)様子を表している。
Further, the top of the mountain-shaped
更に、本発明における荷重分散部材の大きさについて、その横方向の幅(仮想直交面Pに沿った長さ)としては、アームの回動によって押圧される焼結原料による採取管への直接の負荷を防ぐ観点から、少なくともアームの厚み(同上)に相当する幅を有すればよく、好ましくは、採取管の幅(同上)に相当する大きさを有するようにするのがよい。また、荷重分散部材の高さ(原料層での深さ方向の長さ)については特に制限されないが、できるだけ採取管の高さ(同上)に合わせるようにして採取管を保護するのが望ましい。但し、アームの先端に設けられた底蓋の動きと干渉しないようにする必要はある。なお、荷重分散部材の下端部は、原料層への挿入抵抗を減少させるために先鋭化するようにしてもよい。 Furthermore, regarding the size of the load distribution member in the present invention, its width in the lateral direction (length along the imaginary orthogonal plane P) is determined by the direct impact on the collection tube by the sintered raw material pressed by the rotation of the arm. From the viewpoint of preventing loads, it is sufficient to have a width that corresponds to at least the thickness of the arm (same as above), and preferably, a size that corresponds to the width of the collection tube (same as above). Further, the height of the load distribution member (length in the depth direction in the raw material layer) is not particularly limited, but it is desirable to match the height of the collection tube (same as above) as much as possible to protect the collection tube. However, it is necessary to avoid interference with the movement of the bottom cover provided at the tip of the arm. Note that the lower end of the load distribution member may be sharpened to reduce resistance to insertion into the raw material layer.
本発明のサンプリング装置において、その採取管については、下端が開放されると共に、上端も開放された略円筒形状を有するようにするのがよく、その内部は中空である。好適には、図4に示したように、採取管1の下端には円形の開口部1aが設けられて、採取管1を原料層に挿入したときに、当該開口部1aから焼結原料の試料が採取管1内に進入する。その際の挿入抵抗を減少させるために、採取管の下端部を先鋭化するようにしてもよい。一方、採取管の上端の開口部1bの周りにはフランジ部1cを設けるようにして、後述するような昇降機構等との取り付けや取り外しを容易にするのがよい。また、この採取管1については、先の特許文献1(特許第5697528号)に記載されるように、仕切板を挿入するためのスリットを採取管1の側面に複数設けるようにしてもよい。これにより、採取管1内に採取された焼結原料の柱状サンプルを深さ方向に対して垂直に分割することができ、原料層の深さ方向で試料を分析する上で好都合である。
In the sampling device of the present invention, the sampling tube preferably has a substantially cylindrical shape with an open bottom end and an open top end, and is hollow inside. Preferably, as shown in FIG. 4, a
また、本発明のサンプリング装置における底蓋については、採取管の下端に形成された開口部よりも大きい面積を有する板状部材で構成され、開口部を閉塞する機能を有する。図1Aで例示した底蓋3の形状は、例えば略矩形の湾曲板状であるが、底蓋はこれに限定されずに、開口部を閉塞可能な形状であれば、略円板状、楕円状など任意の形状であってよい。この底蓋は、後述する回動機構のアームを介して、回動軸を中心として回動可能に支持されており、底蓋によって採取管の開口部を閉塞することで、採取管を原料層から引き抜くときに、その内部の焼結原料の柱状サンプルが開口部から抜け落ちないようにすることができる。すなわち、採取管を原料層に挿入して柱状サンプルを採取するときに、実際の原料層における空隙率分布や密度分布等を維持したままで、柱状サンプルを圧密することなく採取できる。
Further, the bottom cover in the sampling device of the present invention is composed of a plate-like member having a larger area than the opening formed at the lower end of the sampling tube, and has a function of closing the opening. The shape of the
一方で、本発明のサンプリング装置は、採取管を上下方向に昇降させることができて、焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層に対して挿抜可能にする昇降機構を備えている。例えば、図1(図1A、1B)で示したように、この昇降機構2は、鉛直方向に延びるガイド柱12と、このガイド柱12に取り付けられた昇降シリンダ13と、昇降シリンダ13の動きに合わせて採取管1を上下方向に昇降可能にする上部スライダ14及び下部スライダ15と、上部ジョイント16及び下部ジョイント18とを備える。このうち、ガイド柱12は、後述するように、焼結機の焼成パレットをその幅方向に跨ぐように架設された架台の水平部材19上に立設されており、採取管1を昇降させるためのガイドレールとして機能する。また、昇降シリンダ13は、採取管1を昇降させるための駆動源であり、昇降シリンダ13の上端は、固定部20によりガイド柱12の上端側で固定されている。昇降シリンダ13の下端側は、下部スライダ15及び下部ジョイント18を介して採取管1の上端部に連結されており、昇降シリンダ13の伸縮に伴い、これらのスライダ14、15がガイド柱12に沿って昇降する。
On the other hand, the sampling device of the present invention has a lifting mechanism that can move the sampling tube up and down in the vertical direction and allows it to be inserted into and removed from the raw material layer of the sintered raw material charged in the firing pallet of the sintering machine. We are prepared. For example, as shown in FIG. 1 (FIGS. 1A and 1B), this elevating
また、上部ジョイント16は、後述する回動機構4を昇降機構2に取り付けるための部材であり、上部スライダ14及び回動機構4における回動シリンダ8の上端部と連結されている。一方の下部ジョイント18は、上述したように、採取管1を昇降機構2に取り付けるための部材であり、下部スライダ15及び回動機構4の回動軸5及び採取管1の上端部と連結している。ここで、荷重分散部材7については、上述したような昇降機構2とは別の機構を用いて、採取管1とは個別に原料層50に対して挿抜するようにしてもよいが、好ましくは、例えば、図1Aで示したように、取付け部材21を介して下部ジョイント18に連結したり、取付け部材21を介して採取管1に連結したり、溶接等により荷重分散部材7を採取管1に固定するなどして、上述した昇降機構2による採取管1の昇降と連動させて荷重分散部材7を原料層50に対して挿抜するようにするのがよい。その際、荷重分散部材7と採取管1の外周側面との間に所定の隙間を設けるようにして、焼結原料による荷重分散部材7への負荷が採取管1の外周側面に対して直接伝搬しないようにするのが望ましい。
Further, the upper joint 16 is a member for attaching the
また、本発明のサンプリング装置は、底蓋を円弧状の回動軌跡で回動させる回動機構を備えている。この回動機構は、回動軸に回動自在に連結されて底蓋を支持するアームを有しており、原料層に挿入された採取管に対して、回動軸を中心にアームを回動させることで、アームの先端に支持された底蓋により採取管の開口部を閉塞することができる。すなわち、回動軸を中心として底蓋を下向きに回動させることにより、底蓋が採取管の開口部を閉塞する閉塞位置に配置され、一方、回動軸を中心として底蓋を上向きに回動させることで、底蓋が採取管から離隔した退避位置に配置される。このように、回動機構4によって、底蓋を用いて採取管の開口部を開閉することができる。
Further, the sampling device of the present invention includes a rotation mechanism that rotates the bottom cover along an arc-shaped rotation locus. This rotating mechanism has an arm that is rotatably connected to a rotating shaft and supports the bottom cover, and the arm rotates around the rotating shaft with respect to the collection tube inserted into the raw material layer. By moving it, the bottom cover supported at the tip of the arm can close the opening of the collection tube. That is, by rotating the bottom cover downward about the rotation axis, the bottom cover is placed in the closing position where it closes the opening of the collection tube, and on the other hand, by rotating the bottom cover upward about the rotation axis. By moving the bottom cover, the bottom cover is placed in a retracted position away from the collection tube. In this manner, the
この回動機構の構造については、例えば、図1A、1Bで示したように、回動軸5に回動自在に連結されて底蓋3を支持するアーム6を有している。より具体的に、本発明における回動機構4は、回動軸5と、アーム6と、回動シリンダ8と、リンク機構9とを備える。このうち、リンク機構9は、相互に回動自在に連結された3つのリンク部材10a、10b、10cと、4つの回動軸11a、11b、11c、11dとから構成される。ここで、先の回動軸5は、底蓋3を円弧状軌跡で回動させるときの中心軸である。この回動軸5は、上述した昇降機構2の下部ジョイント18に対してリンク部材10aを回動自在に連結する。また、この回動軸5は、採取管1の上端よりも上方に配置されている。これにより、底蓋3を上方に回動させて待避させたときに、底蓋3を原料層50の上面よりも十分に上方に位置づけることができ、底蓋3と原料層50との接触を回避することができる。
The structure of this rotating mechanism includes, for example, as shown in FIGS. 1A and 1B, an
また、回動シリンダ8は、底蓋3を回動させるための駆動源である。回動シリンダ8の上端は、先の昇降機構2における上部ジョイント16に対して回動軸11dで回動自在に連結されている。また、回動シリンダ8の下端は、リンク機構9のリンク部材10b、10cに対して回動軸11bで回動自在に連結されている。
Moreover, the
一方、アーム6は、底蓋3を回動自在に支持する機能を有する。アーム6は、底蓋3の回動方向に対して平行な板状部材で構成され、先の回動軸5に対して回動自在に連結される。このアーム6の上端後部には、リンク部材10bの端部が回動軸11aで回動自在に連結され、アーム6の上端前部は、リンク部材10aを介して回動軸5に回動自在に連結されている。上述したように、アーム6は、回動軸5を中心として底蓋3と共に回動する。
On the other hand, the
リンク機構9は、回動シリンダ8の直線動作を、底蓋3の円弧状軌跡での回動動作に変換する機能を有する。リンク機構9におけるリンク部材10cの両端は、それぞれ回動軸11b、11cで回動シリンダ8と下部ジョイント18に対して回動自在に連結される。また、リンク部材10bの両端は、それぞれ回動軸11a、11bで回動シリンダ8とアーム6に対して回動自在に連結される。更に、リンク部材10aの一端は、回動軸5で下部ジョイント18に対して回動自在に連結され、このリンク部材10aの他端は、アーム6に固定される。
The
このようなリンク機構9におけるリンク部材10a、10b、10c及びアーム6と、回動軸11a、11b、及び11c並びに回動軸5によって四角リンクが構成される。これにより、回動シリンダ8が伸張したときには、この四角リンクにより、底蓋3がアーム6と共に、回動軸5を中心とした円弧状軌跡で下方向に回動し、閉塞位置に位置づけられる。一方、回動シリンダ8が収縮したときには、この四角リンクにより、底蓋3がアーム6と共に、回動軸5を中心とした円弧状軌跡で上方向に回動し、待避位置に位置づけられる。
The
以上のような構成の回動機構4は、底蓋3を円弧状軌跡で回動させて原料層50内に挿入する。このときの抵抗を減少させるためには、底蓋3の厚みは薄い方が好ましく、底蓋3の挿入方向の先端部は先鋭化されていることが好ましい。加えて、抵抗をより減少させるためには、底蓋3は、当該底蓋3の円弧状の回動軌跡に対応する所定の曲率半径R1を有する湾曲板で構成されることが好ましい。特に、底蓋3の曲率半径R1は、当該底蓋3の円弧状の回動軌跡の曲率半径R2と同一であることがより好ましい。更には、採取管1の開口部1aを形成する下端部の曲率半径R3についても、これらの曲率半径R1及びR2と同一であるのが更に好ましい。
The
本発明におけるサンプリング装置は、先の特許文献1に記載されるものと同様に、焼結機の焼成パレットを幅方向に跨ぐように架設された架台に設置することができる。架台は、焼成パレットの所定箇所に固定的に設置されてもよいし、焼成パレットの長手方向に移動可能なように設置されてもよい。また、クレーン等の搬送手段により搬送されて、適宜の位置に載設されてもよい。また、サンプリング装置の設置場所については、造粒した焼結原料を焼成パレットに装入する装入装置よりも進行方向下流側に設置すればよく、その際、例えば、バーナー等を有して原料層の上層部を着火する点火装置(点火炉)との位置関係については特に制限されない。但し、点火炉の下流側に設置する場合、焼成パレット内における試料採取位置の周辺に対して、点火炉による原料層の上層部への着火が行われないよう、点火炉を一時的に停止させる、燃焼量を抑える、原料層表面を不燃性もしくは難燃性のシート等で覆うなどの対策を取るのが望ましい。同じく、点火炉の下流側に設置する場合には、サンプリング装置はできるだけ点火炉に近接して設置するのがよい。前述の通り、試料採取位置の周辺には着火されないように何らかの対策を取るのがよいが、その更に外側は着火されていることになる。したがって、点火炉からサンプリング装置までの距離が遠ければ、着火されている領域から焼成領域が水平方向に伝播してしまう。それを防止するためには、着火が行われない領域を広げる必要があるが、そのようなことを行うと、焼結機の生産性悪化につながる。このようにして点火前の焼結原料の原料層から試料(柱状サンプル)を採取するのが望ましい。
The sampling device according to the present invention can be installed on a pedestal installed so as to straddle the firing pallet of the sintering machine in the width direction, similar to the one described in
また、上記のような架台をガイドレールとして機能させて、サンプリング装置を焼成パレットの幅方向に移動可能となるようにしてもよい。その際、作業員が手動でサンプリング装置を焼成パレット幅方向に移動させてもよいし、電動モータ等の駆動源の動力を用いて移動させるようにしてもよい。これにより、焼成パレット幅方向の任意の位置の原料層から試料を採取することが可能となる。 Further, the above-mentioned mount may function as a guide rail so that the sampling device can be moved in the width direction of the baking pallet. At this time, the sampling device may be manually moved in the width direction of the baking pallet by a worker, or may be moved using power from a drive source such as an electric motor. This makes it possible to collect a sample from the raw material layer at any position in the width direction of the firing pallet.
次に、実施例に基づいて本発明を説明するが、本発明は以下の内容に制限されるものではない。 Next, the present invention will be explained based on examples, but the present invention is not limited to the following contents.
(実施例1)
図1A、Bに示したようなサンプリング装置を使って、焼結原料の原料層から焼結原料の試料を採取するサンプリング試験を行った。焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層の積み上げ高さは700mmであり、採取管を焼成パレットのほぼ底まで挿入して、採取管の下端開口部が底蓋で閉塞されるまでアームを回動して、サンプリングを行った。
(Example 1)
A sampling test was conducted in which a sample of the sintering raw material was collected from the raw material layer of the sintering raw material using a sampling device as shown in FIGS. 1A and 1B. The stacking height of the raw material layer of sintering materials charged into the firing pallet of the sintering machine is 700 mm, and the collection tube is inserted almost to the bottom of the firing pallet, and the lower end opening of the collection tube is closed with the bottom cover. Sampling was performed by rotating the arm until the
ここで、採取管を形成するのは板厚3mmの普通鋼であり、上端及び下端がいずれも開放されて内径D=150mmの開口部を有し、かつ、高さが900mmの円筒形状の採取管1である。
また、荷重分散部材は図3に示したような山形状荷重分散部材27である。この山形状荷重分散部材27を形成するのは板厚4.5mmの普通鋼であり、高さは900mmである。この山形状荷重分散部材27については、図5に示したように、採取管1の下端開口部をアームに支持された底蓋(いずれも図示外)で閉塞する際に、アームの回動軌跡により形成される回動面Rと各傾斜面27a、27bとのなす角がそれぞれ同じ角度φを有するようにして、φ=10~90°の範囲で採取管側に対する開き角度(=2φ)をいくつか変えたものを用意した。
Here, the sampling tube is made of ordinary steel with a thickness of 3 mm, has an opening with an inner diameter D = 150 mm, with both the upper and lower ends open, and has a cylindrical shape with a height of 900 mm. This is
Further, the load dispersion member is a mountain-shaped
この開き角度2φを調整するにあたっては、図5(1)~(3)の例で示したように、山形状荷重分散部材27の横幅W(山形状荷重分散部材27の採取管1に対する投影幅)が採取管1の外径(内径D+板厚3mm×2=156mm)と常に同じとなるように、各傾斜面27a、27bの傾斜長さh1を調整するようにした。また、山形状荷重分散部材27と採取管1との距離Lも併せて調整して、採取管の下端開口部を底蓋で閉塞したときに、山形状荷重分散部材27と採取管1との間に数mm程度の隙間が形成されるようにした。その際、この距離Lに応じてアームから下端開口部までの距離が変わるため、底蓋で下端開口部が閉塞できるように、底蓋の長さも変えるようにした。なお、このサンプリング試験に用いたサンプリング装置では、採取管1と山形状荷重分散部材27以外の部材についても、これらと同等又はそれよりも強度を有するものを使用した。
In adjusting this opening angle 2φ, as shown in the examples of FIGS. ) was always the same as the outer diameter of the collection tube 1 (inner diameter D +
この実施例1に係るサンプリング試験では、下記の表1に記載された試験No.1~7の各条件で採取管1の開口部1aをアーム6に支持された底蓋3で閉塞するようにした。そして、サンプリング試験終了後、各試験No.ごとに底蓋3で下端開口部を閉塞した採取管1及び山形状荷重分散部材27を原料層から引き上げて、屈曲や破損などの外観上の変化を目視で観察した。その結果は表1に示した通りであり、角度φが15°以下の場合には底蓋の屈曲が確認され、70°以上の場合には山形状荷重分散部材27の屈曲が確認された。一方、全ての試験No.において採取管の屈曲や破損等の変形は認められなかった。
In the sampling test according to Example 1, the
(実施例2)
荷重分散部材を図2に示したような平板状荷重分散部材17とした以外は実施例1と同様にして、サンプリング試験を行った。この平板状荷重分散部材17については、図6に示したように、採取管1の下端開口部をアームに支持された底蓋(いずれも図示外)で閉塞する際に、アームの回動軌跡により形成される回動面Rと傾斜面17aとの角度φをφ=10~90°の範囲でいくつか変えたものを用意した。このとき、角度φを調整するにあたっては、図6(1)~(3)の例で示したように、平板状荷重分散部材17の横幅W(平板状荷重分散部材17の採取管1に対する投影幅)が採取管1の外径(内径D+板厚3mm×2=156mm)と常に同じとなるように、傾斜面17aの傾斜長さh1を調整するようにした。また、平板状荷重分散部材17と採取管1との距離Lも併せて調整して、採取管の下端開口部を底蓋で閉塞したときに、平板状荷重分散部材17と採取管1との間に最も近い距離で数mm程度の隙間が形成されるようにした。その際、この距離Lに応じてアームから下端開口部までの距離が変わるため、底蓋で下端開口部が閉塞できるように、底蓋の長さも変えるようにした。
(Example 2)
A sampling test was conducted in the same manner as in Example 1 except that the load dispersion member was a flat
この実施例2に係るサンプリング試験では、下記の表2に記載された試験No.8~14の各条件で採取管1の開口部1aをアーム6に支持された底蓋3で閉塞するようにした。そして、サンプリング試験終了後、各試験No.ごとに底蓋3で下端開口部を閉塞した採取管1及び平板状荷重分散部材17を原料層から引き上げて、屈曲や破損などの外観上の変化を目視で観察した。その結果は表2に示した通りであり、角度φが30°以下の場合には底蓋の屈曲が確認され、70°以上の場合には平板状荷重分散部材17の屈曲が確認された。一方、全ての試験No.において採取管の屈曲や破損等の変形は認められなかった。
In the sampling test according to Example 2, the
以上のとおり、本発明によれば、焼結機の焼成パレットに装入された焼結原料の原料層から焼結原料の試料を採取する際に、アームの回動により押圧される焼結原料による採取管への荷重を分散させることができ、採取管の下端の開口部をアームに支持された底蓋で確実に閉塞することができることから、例えば、焼成パレットに装入される原料層の厚み(層厚)が増した場合であってもサンプリングが可能になる。 As described above, according to the present invention, when a sample of the sintering raw material is collected from the raw material layer of the sintering raw material charged in the firing pallet of the sintering machine, the sintering raw material is pressed by the rotation of the arm. It is possible to disperse the load on the collection tube due to the load on the collection tube, and the opening at the lower end of the collection tube can be reliably closed with the bottom cover supported by the arm. Sampling becomes possible even when the thickness (layer thickness) increases.
1:採取管、2:昇降機構、3:底蓋、4:回動機構、5:回動軸、6:アーム、7:荷重分散部材、8:回動シリンダ、9:リンク機構、10a,10b,10c:リンク部材、11a,11b,11c,11d:回動軸、12:ガイド柱、13:昇降シリンダ、14:上部スライダ、15:下部スライダ、16:上部ジョイント、17:平板状荷重分散部材、18:下部ジョイント、19:水平部材、20:固定部、40:焼成パレット、50:原料層。
1: Collection tube, 2: Lifting mechanism, 3: Bottom cover, 4: Rotating mechanism, 5: Rotating shaft, 6: Arm, 7: Load distribution member, 8: Rotating cylinder, 9: Link mechanism, 10a, 10b, 10c: Link member, 11a, 11b, 11c, 11d: Rotation axis, 12: Guide column, 13: Elevating cylinder, 14: Upper slider, 15: Lower slider, 16: Upper joint, 17: Flat plate load distribution Member, 18: lower joint, 19: horizontal member, 20: fixed part, 40: firing pallet, 50: raw material layer.
Claims (3)
下端に開口部を有する採取管と、
前記採取管を昇降させて、前記原料層に対して挿抜する昇降機構と、
前記採取管の下端の開口部を閉塞するための底蓋と、
前記底蓋を円弧状の回動軌跡で回動させる回動機構とを備えて、該回動機構は、回動軸に回動自在に連結されて前記底蓋を支持するアームを有し、前記原料層に挿入された前記採取管に対して、前記回動軸を中心に該アームを回動させ、その先端に支持された前記底蓋により前記採取管の開口部を閉塞することが可能であり、
更には、前記採取管の開口部を前記底蓋が閉塞する際に、前記アームと前記採取管との間に位置して、該アームの回動により押圧される焼結原料による前記採取管への荷重を分散するための荷重分散部材を備えたことを特徴とする、焼結原料のサンプリング装置。 A sampling device for collecting a sample of sintering raw material from a raw material layer of sintering raw material charged into a firing pallet of a sintering machine,
a collection tube having an opening at the lower end;
an elevating mechanism for elevating and lowering the collection tube to insert and remove it from the raw material layer;
a bottom cover for closing the opening at the lower end of the collection tube;
a rotation mechanism for rotating the bottom cover in an arcuate rotation trajectory, the rotation mechanism having an arm rotatably connected to a rotation shaft to support the bottom cover; It is possible to rotate the arm around the rotation axis with respect to the collection tube inserted into the raw material layer, and close the opening of the collection tube with the bottom cover supported at the tip thereof. and
Furthermore, when the bottom cover closes the opening of the collection tube, the sintered raw material located between the arm and the collection tube and pressed by the rotation of the arm enters the collection tube. A sampling device for sintering raw materials, characterized in that it is equipped with a load dispersion member for distributing the load of the sintered raw material.
3. The sintered raw material sampling device according to claim 2, wherein the load dispersion member has a mountain shape with the inclined surface on both sides with the rotating surface interposed therebetween.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019211093A JP7352083B2 (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Sintering raw material sampling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019211093A JP7352083B2 (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Sintering raw material sampling device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021081155A JP2021081155A (en) | 2021-05-27 |
JP7352083B2 true JP7352083B2 (en) | 2023-09-28 |
Family
ID=75964701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019211093A Active JP7352083B2 (en) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | Sintering raw material sampling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7352083B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012229820A (en) | 2011-04-22 | 2012-11-22 | Nippon Steel Corp | Sampling device of sintering raw material and sampling method of sintering raw material |
JP6166798B2 (en) | 2013-05-07 | 2017-07-19 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | Inexpensive fine-grain weak-structure magnesium alloy sheet and method for producing the same |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60148951U (en) * | 1984-03-13 | 1985-10-03 | 住友金属工業株式会社 | Sintering raw material sampling device |
JPS6166798U (en) * | 1984-10-08 | 1986-05-08 | ||
JPH0538039Y2 (en) * | 1988-07-28 | 1993-09-27 | ||
JP6658420B2 (en) * | 2016-09-12 | 2020-03-04 | 日本製鉄株式会社 | Sintering raw material sampling apparatus and method |
-
2019
- 2019-11-22 JP JP2019211093A patent/JP7352083B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012229820A (en) | 2011-04-22 | 2012-11-22 | Nippon Steel Corp | Sampling device of sintering raw material and sampling method of sintering raw material |
JP6166798B2 (en) | 2013-05-07 | 2017-07-19 | 宝山鋼鉄股▲分▼有限公司 | Inexpensive fine-grain weak-structure magnesium alloy sheet and method for producing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021081155A (en) | 2021-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7352083B2 (en) | Sintering raw material sampling device | |
US9719148B2 (en) | Furnace, refractory installing method, and refractory block | |
JP2015522786A (en) | Raw material charging apparatus and charging method | |
CN104230188B (en) | A kind of limekiln uniform distribution device | |
KR101796086B1 (en) | Charging apparatus for raw material | |
JPH109772A (en) | Sintering raw material feeder | |
US6312501B1 (en) | Method of producing reduced iron and production facilities therefor | |
JP5589797B2 (en) | Kiln furnace, refractory construction method and refractory block | |
EP3492852A1 (en) | Sintering apparatus and method for manufacturing sintered ore using same | |
KR101526445B1 (en) | Leveler for coke oven and the flatting method of using it | |
KR101299331B1 (en) | Hopper for sintered ore | |
KR101751286B1 (en) | Apparatus for Charging Material | |
CN103827327B (en) | The manufacture method of agglomerate, producing apparatus and raw material powder grenade instrumentation | |
CN2453368Y (en) | Row material distributing means for vertical kiln | |
US20150159954A1 (en) | System and Method for Charging a Furnace for Melting and Refining Copper Scrap, and Furnace Thereof | |
JP7328540B2 (en) | Sintering raw material sampling device and sintering raw material sampling method using the same | |
JP3304676B2 (en) | Method for producing sintered ore and its sintering machine | |
CN209945027U (en) | Dead-angle-free distributing device for submerged arc furnace | |
CN212457925U (en) | Angle-adjustable feeding mechanism for submerged arc furnace | |
KR102239242B1 (en) | Charging apparatus for raw material and method thereof | |
JPH0424399Y2 (en) | ||
CN219415687U (en) | Furnace burden turning device for smelting furnace | |
KR101368549B1 (en) | Charging equipment for particle segreation of sintering blending ore | |
KR20180047300A (en) | Charging apparatus for raw material and method thereof | |
CN217140688U (en) | Novel mining breaker feed speed adjust device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220706 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230728 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230815 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230828 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7352083 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |