JP7352083B2 - Sintering raw material sampling device - Google Patents

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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.

特許第5697528号Patent No. 5697528

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 Patent Document 1 mentioned above are as schematically shown in FIG. 7, but there is room for improvement in the following points in this conventional sampling device.

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 collection tube 101 having an opening 101a at the lower end is inserted into the raw material layer 109, and a bottom lid 103 is provided at the tip to close the opening 101a of the collection tube 101. When the arm 106 is rotated, the sintered raw material 110 on the outside of the collection tube is pressed by the arm 106 (earth pressure is generated), and there is a risk that the collection tube 101 may be tilted or bent and deformed. . Further, a large burden is placed on the rotation shaft 105 that allows the arm 106 connected via the joint 118 to rotate freely relative to the collection tube 101. In particular, as the depth of the raw material layer 109 in the firing pallet becomes deeper, a greater force is applied when the arm 106 rotates, and this problem becomes even more serious. Therefore, it becomes necessary to increase the strength of the sampling tube 101 and the arm 106 by increasing their thickness, but this increases the size of the sampling device and increases the workload. Furthermore, in addition to these, in the conventional sampling device, the sintered raw material 110 between the collection tube 101 and the arm 106 gets in the way, and the opening 101a is not completely closed by the bottom cover 103, resulting in a gap. If the collection tube is pulled up while the opening 101a is not completely closed, the sintered raw material 110 will fall out from the gap between the bottom cover 103 and the opening 101a, making it impossible to collect the sample accurately. Note that Patent Document 1 states that by forming the arm 106 into a blade shape, the resistance when inserting into the raw material layer 109 can be minimized (see paragraph 0073). Even if the resistance can be minimized, it is unavoidable that the arm 106 will exert a pressing force on the collection tube 101. In particular, when the depth of the raw material layer 109 becomes deeper, the above-mentioned problems are unavoidable.

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.

図1Aは、本発明に係るサンプリング装置について、特に採取管を中心とした下方側の様子を説明するための側面模式図である。FIG. 1A is a schematic side view illustrating the sampling device according to the present invention, especially the lower side centered on the collection tube. 図1Bは、本発明に係るサンプリング装置について、特に昇降機構や回動機構の先端を中心とした上方側の様子を説明するための側面模式図である。FIG. 1B is a schematic side view for explaining the sampling device according to the present invention, especially the upper side centered on the tip of the elevating mechanism and the rotating mechanism. 図2は、荷重分散部材の一例について、その形状や採取管との位置関係について説明するための平面模式図である。FIG. 2 is a schematic plan view for explaining the shape and positional relationship with the collection tube of an example of the load distribution member. 図3は、荷重分散部材の他の一例について、その形状や採取管との位置関係について説明するための平面模式図である。FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the shape and positional relationship with the collection tube of another example of the load distribution member. 図4は、採取管の様子を説明するための斜視模式図である。FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the state of the collection tube. 図5は、実施例1で使用したサンプリング装置における採取管と山形状荷重分散部材との位置関係を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the sampling tube and the mountain-shaped load distribution member in the sampling device used in Example 1. 図6は、実施例2で使用したサンプリング装置における採取管と平板状荷重分散部材との位置関係を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the positional relationship between the sampling tube and the flat load distribution member in the sampling device used in Example 2. 図7は、底蓋を備えたアームを回動させて採取管下端の開口部を閉塞する従来のサンプリング装置を説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a conventional sampling device that closes an opening at the lower end of a collection tube by rotating an arm provided with a bottom cover. 図8は、従来のサンプリング装置におけるサンプリングでの不具合の様子を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a malfunction in sampling in a conventional sampling device.

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 sampling tube 1 having an opening 1a at the lower end, and lifting and lowering the sampling tube 1 to insert and remove the material layer 50 loaded into the firing pallet 40 of the sintering machine. A bottom lid 3 for closing the opening 1a at the lower end of the collection tube 1, and a rotation mechanism 4 for rotating the bottom lid 3 in an arcuate rotation trajectory. Of these, the rotation mechanism 4 has an arm 6 that is rotatably connected to an arm rotation shaft 5 and supports the bottom cover 3, and the rotation mechanism 4 has an arm 6 that is rotatably connected to an arm rotation shaft 5 and supports the bottom cover 3. The arm 6 is rotated about the rotation shaft 5, and the opening 1a of the collection tube 1 is closed by the bottom cover 3 supported at the tip thereof. In addition, the sampling device of the present invention further includes a load distribution member 7 located between the arm 6 and the sampling tube 1 when the bottom cover 3 closes the opening 1a of the sampling tube 1. Accordingly, the load on the collection tube 1 due to the sintered raw material pressed by the rotation of the arm 6 can be dispersed. 1A and 1B will be described in detail below, but FIG. 1A shows the lower side of the sampling device with the collection tube 1 in the center, and FIG. 1B shows the upper side of the sampling device. It is.

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 load distribution member 17 is preferably perpendicular to the rotation plane R formed by the rotation locus of the arm 6 and parallel to the axis of the collection tube, as shown in FIG. The slope 17a is inclined from the virtual plane P so that at least a part of the sintered raw material pressed by the rotation of the arm 6 does not hit the collection tube 1 directly. It is better to let it escape. At this time, the projected width W of the flat load dispersion member 17 relative to the collection tube 1 is preferably in the range of not less than the width of the arm 6 and not more than the outer diameter of the collection tube 1, and more preferably The range is 1/2 or more of the outer diameter of the tube 1 and less than or equal to the outer diameter of the collection tube. In addition, at this time, the angle θ formed by the imaginary plane P that is perpendicular to the rotating surface R and parallel to the axis of the sampling tube and the inclined surface 17a of the flat load distribution member 17 is more than 0° and less than 90°. However, as shown in the examples described later, it is preferably 30° or more and 50° or less. If the angle θ becomes larger, it will be advantageous for the sintered raw material pressed by the arm 6 to escape, but since the distance between the arm 6 and the collection tube 1 will increase accordingly, the bottom supported by the arm 6 will be It is necessary to make the lid 3 longer, and the strength of the bottom lid itself must be ensured. Considering these, the suitable range of the angle θ is 30° or more and 50° or less (the angle φ in Table 2 of Example 2, which will be described later, is the complementary angle (90° - θ) of this angle θ, The preferred range of the angle φ is 40° or more and 60° or less.).

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 arm 6 and inclined from a virtual plane P that is parallel to the axis of the collection tube. They are provided on both sides of the rotating surface R (both sides of the rotating surface R). At this time, the projected width W of the mountain-shaped load distribution member 27 relative to the collection tube 1 is preferably equal to or greater than the width of the arm 6 and less than or equal to the outer diameter of the collection tube 1, as in the case of the flat load distribution member 17. It is preferably in a range of 1/2 or more of the outer diameter of the collection tube 1 and less than or equal to the outer diameter of the collection tube. In addition, in this case, the angle θ between the inclined surfaces 27a and 27b of the mountain-shaped load dispersion member 27 with the respective virtual orthogonal planes P may be more than 0° and less than 90°. As shown, the angle is preferably 30° or more and 70° or less. If the angle θ becomes larger, it will be advantageous to release the sintered raw material pressed by the arm 6, but the distance between the arm 6 and the collection tube 1 (L in FIG. 5, which will be described later) will increase accordingly. Therefore, it is necessary to lengthen the bottom cover 3 supported by the arm 6, and the strength of the bottom cover itself must be ensured. Considering these, the suitable range of the angle θ is 30° or more and 70° or less (the angle φ in Table 1 of Example 1, which will be described later, is the complementary angle (90° - θ) of this angle θ, The preferred range of the angle φ is 20° or more and 60° or less.). Note that the angle θ formed by the inclined surface 27a and the angle θ formed by the inclined surface 27b may be the same or different values.

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 load dispersion member 27 may be formed by connecting plate-shaped load dispersion members to each other to form a corner, as shown in FIG. 3, or the corner may be chamfered. It may also be a rounded curved portion having a predetermined radius of curvature. Note that both Figures 2 and 3 schematically show the top view of the sampling device, and the thick solid arrow in the figure indicates the opening at the lower end of the sampling tube 1 with the bottom cover (both not shown). represents the direction of rotation of the arm 6 when closing. In addition, the thin solid line arrow indicates the movement of the sintered raw material that is pressed by the rotation of the arm at that time, and it moves along the slope 17a and slopes 27a and 27b and escapes (deviates) from the collection tube 1. It represents the situation.

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 circular opening 1a is provided at the lower end of the collection tube 1, and when the collection tube 1 is inserted into the raw material layer, the sintered raw material is drawn through the opening 1a. A sample enters the collection tube 1. In order to reduce the insertion resistance at that time, the lower end of the collection tube may be sharpened. On the other hand, it is preferable to provide a flange portion 1c around the opening 1b at the upper end of the collection tube to facilitate attachment and detachment with an elevating mechanism, etc. as described later. Further, regarding this collection tube 1, as described in Patent Document 1 (Patent No. 5697528), a plurality of slits for inserting partition plates may be provided on the side surface of the collection tube 1. Thereby, the columnar sample of the sintered raw material collected in the collection tube 1 can be divided perpendicularly to the depth direction, which is convenient for analyzing the sample in the depth direction of the raw material layer.

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 bottom cover 3 illustrated in FIG. 1A is, for example, a substantially rectangular curved plate shape, but the bottom cover is not limited to this, and any shape that can close the opening may be a substantially disk shape or an elliptical shape. It may have any shape, such as a shape. This bottom cover is rotatably supported around a rotation axis via an arm of a rotation mechanism described later, and by closing the opening of the collection tube with the bottom cover, the collection tube can be moved into the raw material layer. When the sample is pulled out from the sample, the columnar sample of the sintered raw material inside the sample can be prevented from falling out from the opening. That is, when a columnar sample is collected by inserting a sampling tube into the raw material layer, the columnar sample can be collected without being compacted while maintaining the porosity distribution, density distribution, etc. in the actual raw material layer.

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 mechanism 2 includes a guide column 12 extending in the vertical direction, an elevating cylinder 13 attached to this guide column 12, and a movement of the elevating cylinder 13. It also includes an upper slider 14 and a lower slider 15 that allow the collection tube 1 to move up and down in the vertical direction, and an upper joint 16 and a lower joint 18. Of these, the guide column 12 is erected on a horizontal member 19 of a frame installed so as to straddle the firing pallet of the sintering machine in the width direction, as will be described later. functions as a guide rail. Further, the lifting cylinder 13 is a drive source for raising and lowering the collection tube 1, and the upper end of the lifting cylinder 13 is fixed to the upper end side of the guide column 12 by a fixing part 20. The lower end of the lifting cylinder 13 is connected to the upper end of the collection tube 1 via a lower slider 15 and a lower joint 18, and as the lifting cylinder 13 expands and contracts, these sliders 14 and 15 move along the guide column 12. Go up and down.

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 rotation mechanism 4 described later to the elevating mechanism 2, and is connected to the upper slider 14 and the upper end of the rotation cylinder 8 in the rotation mechanism 4. As described above, one lower joint 18 is a member for attaching the collection tube 1 to the lifting mechanism 2, and is connected to the lower slider 15, the rotation shaft 5 of the rotation mechanism 4, and the upper end of the collection tube 1. ing. Here, the load distribution member 7 may be inserted into and removed from the raw material layer 50 separately from the collection tube 1 using a mechanism different from the elevating mechanism 2 as described above, but preferably For example, as shown in FIG. 1A, the load dispersion member 7 can be connected to the lower joint 18 through the attachment member 21, connected to the collection tube 1 through the attachment member 21, or connected to the collection tube 1 by welding or the like. It is preferable that the load distribution member 7 is inserted into and removed from the raw material layer 50 in conjunction with the lifting and lowering of the collection tube 1 by the lifting mechanism 2 described above. At that time, a predetermined gap is provided between the load distribution member 7 and the outer peripheral side of the sampling tube 1, so that the load on the load distribution member 7 due to the sintered raw material is directly propagated to the outer peripheral surface of the sampling tube 1. It is desirable not to do so.

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 rotation mechanism 4 allows the bottom cover to be used to open and close the opening of the collection tube.

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 arm 6 that is rotatably connected to a rotating shaft 5 and supports the bottom cover 3. More specifically, the rotation mechanism 4 in the present invention includes a rotation shaft 5, an arm 6, a rotation cylinder 8, and a link mechanism 9. Of these, the link mechanism 9 includes three link members 10a, 10b, and 10c that are rotatably connected to each other and four rotation shafts 11a, 11b, 11c, and 11d. Here, the aforementioned rotation axis 5 is a central axis when the bottom cover 3 is rotated along an arcuate trajectory. This rotation shaft 5 rotatably connects the link member 10a to the lower joint 18 of the lifting mechanism 2 described above. Further, the rotation shaft 5 is arranged above the upper end of the collection tube 1. Thereby, when the bottom cover 3 is rotated upward and retracted, the bottom cover 3 can be positioned sufficiently above the upper surface of the raw material layer 50, and the contact between the bottom cover 3 and the raw material layer 50 is prevented. can be avoided.

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 rotation cylinder 8 is a drive source for rotating the bottom cover 3. The upper end of the rotation cylinder 8 is rotatably connected to the upper joint 16 of the lifting mechanism 2 through a rotation shaft 11d. Further, the lower end of the rotation cylinder 8 is rotatably connected to the link members 10b and 10c of the link mechanism 9 by a rotation shaft 11b.

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 arm 6 has a function of rotatably supporting the bottom cover 3. The arm 6 is composed of a plate-shaped member parallel to the rotation direction of the bottom cover 3, and is rotatably connected to the rotation shaft 5. The end of a link member 10b is rotatably connected to the upper end rear part of this arm 6 by a rotation shaft 11a, and the upper end front part of the arm 6 is rotatably connected to the rotation shaft 5 via the link member 10a. is connected to. As described above, the arm 6 rotates together with the bottom cover 3 about the rotation axis 5.

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 link mechanism 9 has a function of converting the linear movement of the rotating cylinder 8 into a rotating movement of the bottom cover 3 along an arcuate trajectory. Both ends of the link member 10c in the link mechanism 9 are rotatably connected to the rotation cylinder 8 and the lower joint 18 via rotation shafts 11b and 11c, respectively. Further, both ends of the link member 10b are rotatably connected to the rotation cylinder 8 and the arm 6 by rotation shafts 11a and 11b, respectively. Further, one end of the link member 10a is rotatably connected to the lower joint 18 by the rotation shaft 5, and the other end of the link member 10a is fixed to the arm 6.

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 link members 10a, 10b, 10c and the arm 6 in the link mechanism 9, the rotation shafts 11a, 11b, and 11c, and the rotation shaft 5 constitute a square link. Thereby, when the rotation cylinder 8 is extended, the bottom cover 3 is rotated downward along with the arm 6 along an arcuate trajectory about the rotation shaft 5 due to the square link, and is positioned at the closed position. On the other hand, when the rotation cylinder 8 is contracted, the square link causes the bottom cover 3 to rotate upward along with the arm 6 in an arcuate trajectory about the rotation shaft 5, and is positioned at the retracted position.

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 rotating mechanism 4 configured as described above rotates the bottom cover 3 along an arcuate trajectory and inserts it into the raw material layer 50. In order to reduce the resistance at this time, the thickness of the bottom cover 3 is preferably thin, and the tip of the bottom cover 3 in the insertion direction is preferably sharpened. In addition, in order to further reduce the resistance, it is preferable that the bottom cover 3 is constituted by a curved plate having a predetermined radius of curvature R1 corresponding to the circular arc-shaped rotation locus of the bottom cover 3. In particular, it is more preferable that the radius of curvature R1 of the bottom cover 3 is the same as the radius of curvature R2 of the circular arc-shaped rotation locus of the bottom cover 3. Furthermore, it is more preferable that the radius of curvature R3 of the lower end forming the opening 1a of the collection tube 1 is also the same as these radii of curvature R1 and R2.

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 Patent Document 1. The frame may be fixedly installed at a predetermined location on the baking pallet, or may be installed so as to be movable in the longitudinal direction of the baking pallet. Alternatively, it may be transported by a transport means such as a crane and placed at an appropriate position. In addition, regarding the installation location of the sampling device, it is sufficient to install it on the downstream side in the traveling direction of the charging device that charges the granulated sintered raw material into the firing pallet. There are no particular restrictions on the positional relationship with the ignition device (ignition furnace) that ignites the upper layer of the layer. However, when installing on the downstream side of the ignition furnace, the ignition furnace must be temporarily stopped to prevent the ignition furnace from igniting the upper layer of the raw material layer around the sample collection position in the firing pallet. It is desirable to take measures such as suppressing the amount of combustion and covering the surface of the raw material layer with a nonflammable or flame-retardant sheet. Similarly, when installed downstream of the ignition furnace, the sampling device is preferably installed as close to the ignition furnace as possible. As mentioned above, it is better to take some measures to prevent ignition in the vicinity of the sample collection position, but the area further outside is likely to be ignited. Therefore, if the distance from the ignition furnace to the sampling device is long, the firing region will propagate horizontally from the ignited region. In order to prevent this, it is necessary to widen the area where ignition does not occur, but doing so will lead to deterioration in the productivity of the sintering machine. In this way, it is desirable to collect a sample (columnar sample) from the raw material layer of the sintered raw material before ignition.

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 tube 1.
Further, the load dispersion member is a mountain-shaped load dispersion member 27 as shown in FIG. This mountain-shaped load distribution member 27 is made of ordinary steel with a plate thickness of 4.5 mm and a height of 900 mm. As shown in FIG. 5, this chevron-shaped load distribution member 27 has a rotational trajectory of the arm when closing the lower end opening of the collection tube 1 with a bottom cover (both not shown) supported by the arm. The opening angle (=2φ) with respect to the collection tube side is set in the range of φ=10 to 90° so that the angles formed by the rotating surface R formed by the rotation surface R and each of the inclined surfaces 27a and 27b have the same angle φ. I made some changes.

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 + plate thickness 3 mm x 2 = 156 mm), the slope length h 1 of each slope surface 27a, 27b was adjusted. In addition, the distance L between the chevron-shaped load distribution member 27 and the collection tube 1 is also adjusted, so that when the lower end opening of the collection tube is closed with the bottom cover, the distance L between the chevron-shaped load distribution member 27 and the collection tube 1 is adjusted. A gap of about several mm was formed between them. At this time, since the distance from the arm to the lower end opening changes depending on this distance L, the length of the bottom cover is also changed so that the lower end opening can be closed with the bottom cover. In addition, in the sampling device used in this sampling test, members other than the collection tube 1 and the chevron-shaped load dispersion member 27 were also used having strength equivalent to or greater than these members.

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 opening 1a of the sampling tube 1 was closed with the bottom cover 3 supported by the arm 6 under each condition of Test Nos. 1 to 7 listed in Table 1 below. did. After the sampling test is completed, the sampling tube 1 whose lower end opening is closed with the bottom cover 3 and the chevron-shaped load distribution member 27 are pulled up from the raw material layer for each test number, and changes in appearance such as bending and damage are checked. Visually observed. The results are shown in Table 1. When the angle φ was 15° or less, bending of the bottom cover was confirmed, and when the angle φ was 70° or more, bending of the mountain-shaped load distribution member 27 was confirmed. On the other hand, no deformation such as bending or breakage of the collection tube was observed in any of the test numbers.

Figure 0007352083000001
Figure 0007352083000001

(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 load dispersion member 17 as shown in FIG. As shown in FIG. 6, this flat plate-like load dispersion member 17 has a rotating trajectory of the arm when closing the lower end opening of the collection tube 1 with a bottom cover supported by the arm (none of which is shown). Several angles φ between the rotating surface R formed by the tilt surface 17a and the inclined surface 17a were varied in the range of φ=10 to 90 degrees. At this time, when adjusting the angle φ, the width W of the flat load dispersion member 17 (the projection of the flat load dispersion member 17 on the sampling tube 1) is The slope length h1 of the slope surface 17a was adjusted so that the width) was always the same as the outside diameter of the collection tube 1 (inner diameter D + plate thickness 3 mm x 2 = 156 mm). In addition, the distance L between the flat load distribution member 17 and the collection tube 1 is also adjusted, so that when the lower end opening of the collection tube is closed with the bottom cover, the distance L between the flat load distribution member 17 and the collection tube 1 is adjusted. A gap of several mm was formed at the closest distance between the two. At this time, since the distance from the arm to the lower end opening changes depending on this distance L, the length of the bottom cover is also changed so that the lower end opening can be closed with the bottom cover.

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 opening 1a of the sampling tube 1 was closed with the bottom cover 3 supported by the arm 6 under each of the conditions of test Nos. 8 to 14 listed in Table 2 below. did. After the sampling test is completed, the sampling tube 1 whose lower end opening is closed with the bottom cover 3 and the flat load dispersion member 17 are pulled up from the raw material layer for each test number, and changes in appearance such as bending or damage are checked. Visually observed. The results are shown in Table 2. When the angle φ was 30° or less, bending of the bottom cover was confirmed, and when the angle φ was 70° or more, bending of the flat load dispersion member 17 was confirmed. On the other hand, no deformation such as bending or breakage of the collection tube was observed in any of the test numbers.

Figure 0007352083000002
Figure 0007352083000002

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)

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。
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.
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、請求項1に記載の焼結原料のサンプリング装置。 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 2. The sintered raw material sampling device according to claim 1, wherein the sintered raw material pressed by the motion is allowed to escape along the inclined surface. 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、請求項2に記載の焼結原料のサンプリング装置。
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.
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