JPH02195193A - 焼結原料の装入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉装入用焼結鉱を製造する焼結装置とくに
ドワイトロイド式焼結機における原料装入装置に関する
。

〔従来の技術〕

ドワイトロイド式焼結機では装入した原料層の上部から
下方に向けて空気を吸引しながらコークスを燃焼させ、
このときに発生する燃焼熱によって粉鉱石を焼結してい
る。

この粉鉱石の焼結を効率良く行うためには、パレットに
装入された原料層中の空気の流れが均一であることがと
くに重要であるが、焼結反応の進行に伴い原料層の下部
はど高温となり、部分的に過溶融状態が生じ、いわゆる
焼むらが生じる。このため、焼結の進行中において通気
抵抗が増加し、全原料層にわたって均質な焼結物を得る
ことができない。この空気の流れの不均一は焼結原料の
厚み方向において特に問題となる。また、パレットの側
部が粗に充填されることからパレットの横幅方向にも通
気むらによる焼むらが発生する。そこで、これら焼結の
進行過程によって生ずる通気の流れ等を抑制して焼結反
応のばらつきを小さくするために、パレット上に落下・
堆積しつつある原料層を振動させてパレットの側部の充
填密度を増大させる方法が特開昭５７−５８０７２号公
報に開示され、さらには、特願昭６２−１６９０２号、
特願昭６２−２１４０１号。

特願昭６２−８５５４３号等の出願明細書において、か
かる焼結機の装入装置に複数の環条材を焼結原料の搬送
方向に沿って設けた装置が開示されている。

この焼結機の装入装置における複数の環条材の適切な配
ばは、パレットに装入される焼結原料に高さ方向に連続
的な粒度偏析を持たせることによって、パレットの厚み
方向及びパレットの全幅にわたっての均一な焼結を可能
にしたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、かかる環条材には、常に鉱石が衝突し、
摩耗が激しく、比較的頻繁にこの環条材の交換が必要に
なり、また、部分的な目詰まりが進み、配列した環条材
が部分的に回転不能となり、装入装置全体を停止させて
、補修点検、あるいは交換する必要があった。

このような問題に対し、本出願人等は、実願昭６２−１
３８８６２号において、環条材を交換自在とするために
複数のユニットに分割したものを既に提案した。そして
、この考案の構成によって、環条材の交換や補修点検が
容易になり、装置の寿命も大幅に伸ばすことができた。

ところが、装置の保守点検等の改善に比べ、焼結原料を
原料の変化に応じて最適な分布として装入する操業面で
は未だ不十分な点がある。たとえ２、焼結原料の装入角
度やパレットまでの落差等は固定されたものが多いので
、より最適な装入作業を達成するには装入装置の調整に
機動性を持たせることが必要となってくる。

そこで、本発明は、より最適な焼結原料の装入を自在に
行なうことができる装入装置の構造を提供することを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の焼結原料の装入装置は、以上の目的を速成する
ために、焼結原料の落下方向に向けて傾斜して配置され
該焼結原料を受けるシュートと、該シュートの下端部に
連なって配置され且つ軸線回りに回転可能とした分級装
入用の複数の環条材とを備え、前記シュートを、その傾
斜方向へのストローク動作及び／又は傾斜面の法線方向
へのストローク動作可能としたことを特徴とする。

また、シュート及び環条材は、揺動可能なベースをガイ
ドとして傾斜方向へストローク動作するスライダに取り
付ければ、焼結原料の切り出し点からのシュート及び環
条材の位置や姿勢を変更できる。

更に゛、環条材を回転駆動する駆動系に複数の従動回転
軸を配列した歯車ボックスを備え、環条材を回転、自在
に支持するホルダをスライダに設け、従動回転軸の配置
パターンとホルダに貫設する環条材の支持孔の配置パタ
ーンとを同系統とし、回転伝達経路の曲がり度を小さく
できる。そして、環条材の傾斜角度が変更できるように
ホルダをスライダに取り付けることによって、シュート
と環条材とのなす角度も変更できる。

〔実施例〕

以下、図面に示す実施例により本発明の特徴を具体的に
説明する。

第１図は本発明の装入装置を示す側面図、第２図は第１
図のＩ−Ｉ線矢視図、第３図は正面図である。

装入装置Ｐは、第１２図の概略図に示すように、焼結機
本体の走行パレッ）ＡとホッパＢとの間に位置し、ホッ
パＢ内の焼結原料Ｃを投入するドラムフィーダＤの直下
にセットされている。装入装置Ｐから走行パレットΔ上
に装入されて堆積した原料層Ｅは、ウィンドボックスＦ
により外気を吸引して焼結鉱を形成する。

第１図及び第２図に示すように、装入装置Ｐはフレーム
１に揺動自在に取り付けたベース２及びこのベース２に
摺動自在に配置したスライダ３を備えている。

ベース２は枢軸２ａによってフレーム１に連結され、フ
レーム１に設けた揺動シリンダ１ａのアクチュエータ１
ｂに連接されている。このた６、シリンダ１ａを作動さ
せると、アクチュエータ１ｂの伸縮によりベース２は第
１図において上下に揺動する。

また、ベース２の上面には２本のレール２ｂが設けられ
、これらのレール２ｂにスライダ３のスライドガイド３
ａを摺動自在に重合させている。更に、ベース２の下面
にはスライダ３を移動させるための駆動モータ２Ｃが設
けられる。一方、スライダ３の下面にはラック３ｂが設
けられ、このラック３ｂに噛み合うビニオン２ｄを駆動
モータ２Ｃの出力軸に取り付けている。したがって、駆
動モータ２Ｃを作動させると、ラック・ピニオン機構に
よりスライダ３をベース２上で往復移動させることがで
きる。

スライダ３は、その上面にシュート４を備えると共に先
端側に後述する棒条材７を配置したものであり、第４図
に内部機構を含めて示す側面図及び第５図に一部切欠平
面図を示す。

第４図に示すように、スライダ３の上面にはシュート４
と共に移動する補助プレート４ａが設けられている。補
助プレート４ａの上面には２本レール４′ｕ力（設けら
；Ｌ　ジュート４の下面にはこれらのレール４ｂに案内
されて摺動するスライドガイド４Ｃが取り付けられてい
る。また、補助プレー）４ａにはシュート４をスライダ
３のストローク方向へ移動させてシュート４の位置を変
更するためのストローク方向位置調整機構５が設けられ
る。このストローク方向位置調整機ｔａ５は、補助プレ
ートの上面４ａ及びシュート４の下面にそれぞれ固定し
たブロック５ａ、　５ｂ及びこれらのブロック５ａ、　
５ｂに螺合する螺杆５Ｃとから構成される。螺杆５Ｃの
一端にはハンドル５ｄが設けられ、これを利用して螺杆
５Ｃを回転させると、ネジ歯車機構によって静止してい
る補助プレー）４ａに対してシュート４はスライダ３０
ストローク方向へ移動する。

また、シュート４はストローク方向のみでなくスライダ
３の上面との距離も変更できるレベル調整機構６を備え
ている。このレベル調整機構６は補助プレー）４ａとス
ライダ３の側壁部分を４ケ所で連結する調整ロッド６ａ
を備えたものであり、その詳細を第６図に示す。図にお
いて、調整ロッドと６ａは、スライダ３の側壁に設けた
ブラケッ１−３ｃに螺合する雄ネジ６ｂを形成したもの
で、その上端を補助プレー）４ａに固定している。そし
て、周面にグリップ６Ｃを取り付け、これを回せば調整
ロッド６ａがブラケット３Ｃに対して昇降し、補助プレ
ー）４ａを上下させることができる。したがって、レベ
ル調整機構６により、シュート４は第４図の一点鎖線で
示すようにスライダ３の上面から離れる位置に設定でき
る。

このようにストローク方向位置調整機構５及びレベル調
整機ｍ６を備えたので、シュート４はスライダ３に対し
てその位置を自在に変えることができる。そして、スト
ローク方向及び上下のレベルは別系統で操作されるが、
これらの位置変更を合成すれば、スライダ３に対して様
々な位置関係を持たせることができる。なお、実施例で
は、ストローク方向位置調整機構５及びレベル調整機構
６をいずれも手動型としたが、専用のシリンダやモータ
等を利用することによって機械的に駆動させることもで
き、遠隔操作による位置設定も無油可能である。

更に、スライダ３の先端に設ける棒条材７は、内蔵する
駆動系によってその軸線回りに回転可能である。駆動系
は、第４図に示すように、サーボ系の駆動モータ８及び
この駆動モータ８の出力を複数の棒条材７に分配する歯
車ボックス９を備えている。

第７図（ａ）は歯車ボックス９の正面図、第７図ら）は
同図（ａ）の■−■線矢視による縦断面図である。

図において、歯車ボックス９のほぼ中心には駆動モータ
８の出力軸８ａにカップリング８ｂによって連結した駆
動主軸１０用の孔９ａが開けられ、この孔９ａを中心と
して左右対象となるように複数の支持孔９ｂを設けてい
る。そして、各支持孔９ｂにはベアリング９Ｃを介して
従動回転軸１１が回転自在に差し込まれている。駆動主
軸１０から各従動回転軸１１への回転の伝達は、これら
の軸に固定した平歯車１２によって行われる。なお、歯
車ボックス９０両面にはベアリング９Ｃの抜けを防ぐた
めのカバープレー）９ｄが溶接等によって一体化されて
いる。

歯車ボックス９から突き出る複数の従動回転軸１１は、
第４図及び第８図に示すように連結軸１１ａによって各
棒条材７に連接される。連結軸１１ａは従動回転軸１１
の先端及び棒条材７０基端との間を自在継手１１ｂ、１
１Ｃによって接続し、各棒条材７を異なった傾斜軸線を
持てるようにしている。

棒条材７は、スライダ３の先端側に設けたホルダ１３に
その軸線回りに回転自在に保持される。このホルダ１３
の詳細を第９図及び第１０図に示す。

ホルダ１３は偏平な箱型構造を持ち、幅方向の両端には
枢軸１３ａを一体化し、この枢軸１３ａをベース２に設
けた保持孔２ｅ　（第５図参照）に回転可能に差し込ん
で組み込まれる。また、一方の枢軸１３ａを長くしてこ
れにアーム１３’ｂを取り付け、このアーム１３ｂの先
端を棒条材７の傾斜角調整機構１４に連、接している。

傾斜角調整機構１４は、第４図及び第５図に示すように
、ベース２の側壁に設けたブラケッ）１４ａに螺合する
調整ロッド１４ｂを備えたもので、この調整ロッド１４
ｂの上端をアーム１３ｂに連接した構成を持つ。この機
構により、調整ロッド１４ｂを手動によって回転させて
これを上下させると、アーム１３ｂを介して枢軸１３ａ
に回転が伝達され、ホルダ１３の姿勢を上下に傾斜させ
ることができる。

ホルダ１３には、各棒条材７０基端部分を回転自在に支
持するための複数の支持孔１５が貫設されている（第９
図参照）。これらの支持孔１５は駆動系側の開口部１５
ａの芯のレベルを一定とし、先端側の面の開口ａＢ１５
ｂの芯のレベルを３通りとしたものであり、第１０図は
その例を示す断面図である。

第１０図（ａ）では先端の開口部１５ｂの芯のレベルは
低く、同図（ｂ）及び（Ｃ）では次第に高くなっている
。そして、それぞれの支持孔１５の軸線は、先端の開口
部１５ｂの芯を通るように形成され、支持する各棒条材
７の傾斜角度を３通りに設定できるようにしている。

更に、傾斜角が異なる支持孔１５は、第９図（ａ）から
明らかなように、開口部１５ｂの位置が上２中。

下、中、上、中・・・となるように配列される。

一方、歯車ボックス９に配置する従動回転軸１１の配置
は、支持孔１５の配列に合わせて上、中、下の３通りと
なっている。このため、従動回転軸１１と各棒条材７と
を接続する連結軸１１ａの傾斜角度はたとえば従動回転
軸１１を同じレベルで配列した場合に比べると小さくな
る。したがって、第４図及び第８図に示すように、自在
継手１１ｂ、Ｉｌｃの曲がり角度も小さくなり、従動回
転軸１１からの回転伝達の機械損等が低減される。また
、入力側と出力側との間の曲がり角度が小さいため、回
転速度も大幅に上げることができる。

また、ホルダ１３によって支持される各棒条材７は、そ
の先端から見た時第１１図のような配列模様となる。す
なわち、ホルダ１３の支持孔１５の配列が上、中、下の
組み合わせなので、棒条材７も同様にこの上、中、下と
順次位置を変えた配列となっている。そして、棒条材７
を回転させる微動回転軸１１は駆動主軸１０を入力側と
して平歯車１２によって回転するので、互いに隣接する
従動回転軸１１の回転方向は逆向きであり、したがって
棒条材７も第１１図に示すように隣接するものどうしが
逆向きに回転する。

なお、棒条材７は外径が５〜１０ｅ＋ｍ程度の棒鋼を素
材としたもので、それぞれ１０〜３０順程度のピッチを
おいて配列される。また、棒条材７の断面は円形又は矩
形等の各種のものが採用でき、中空体としてもよい。

以上の構成を持つ装入装置Ｐは、第１２図のように焼結
機本体の走行バレン）ＡとホッパＢとの間にセットされ
、棒条材７がバレン）Ａの進入側を向いて待機する。そ
して、操業時にはホッパＢの下端のドラムフィーダＤか
ら放出される焼結原料Ｃをシュート４が受け、これに続
いて各棒条材７の間を通って焼結原料Ｃが落下する。

各棒条材７は、高さ方向に段差を持つように配列され且
つ先端部は広がるような姿勢となって焼結原料Ｃを受け
る。４のため、棒条材７の上に落下した焼結原料Ｃの中
で細粒は棒条材７０基端部側からバレン）Ａに落下し、
粗粒は先端部から装人される。したがって、進入してく
るバレッ）Ａ上においては、下層に粗粒及び上層に細粒
となる分級装入が行われる。また、棒条材７の干渉によ
り焼結原料Ｃの落下エネルギが緩和されるので、低密度
装入が行われ、通気抵抗の小さい理想的な充填層が得ら
れる。

このように、装入される焼結原料ＣのパレットＡ内のス
トランド進行方向における粒度分布を容易に変えること
ができ、バレッ）Ａの厚さ方向の装入粒度分布を所望の
粒度分布に制御可能となり、焼結鉱の品質及び歩留まり
が向上する。また、棒条材７０回転によってその周面の
摩耗は無給のこと、棒条材７の回転によって表面に付着
した堆積物が落下した焼結原料Ｃによって引き剥がされ
、棒条材７の間隙が常に所定の値に保持される。

以上のような分級装入に加えて、焼結原料Ｃの性状等に
対して装入密度が低く且つ粒度偏析の大きい最適な装入
がスロート方向位置調整機構５やレベル調整機構によっ
て可能となる。このことを以下順次説明する。

スライダ３は駆動モータ２ｃによってベース２上を移動
するので、ドラムフィーダＤとの距離を調節できる。し
たがって、シュート４までの落差を変更できるほか、シ
ュート４に落下して棒条材７に流れ落ちるまでの距離も
変えることができる。

また、このような操作に加え、ストローク位置調整機構
５によってシュート４をスライダ３上で移動させれば、
棒条材７との位置関係を変えることができる。更に、レ
ベル調整機構６によってシュート４をベース３に対して
上下させれば、ドラムフィーダＤからの落差及び棒条材
７との位置関係を同時に変更できる。そして更に、ホル
ダ１３に支持された各棒条材７は傾斜角調整機構１４に
よってシュート４に対する傾斜角を変えることもでき、
シュート４から落下する焼結原料Ｃの棒条材７への入射
角度も変更できる。

このようにスライダ３の走行、ストローク方向位置調整
機構５及びレベル調整機構６により、シュート４のドラ
ムフィーダＤに対する相対位置の変更が行え、また棒条
材７との位置関係も自在に変更できる。更に、傾斜角調
整機構１４によって棒条材７とシュート４との相対角度
も自在に変えることができる。したがって、これらを適
正に組み合わせると、焼結原料Ｃの性状や流量に対して
最適な装入条件が得られることになる。すなわち、シュ
ート４のドラムフィーダＤ及び棒条材７に対する相対位
置やシュート４と棒条材７との相対角度は、焼結原料Ｃ
の落下装入のパターンを決めるものなので、これらの相
対位置や相対角度を適正に組み合わせると、より最適な
分級装入が可能となるように調整することができる。

このような装入において、シュート４が上方向にストロ
ーク移動すると棒条材７の基端部まで開放するので、こ
の基端部と先端部との間の棒条材７の間隔の差を利用す
ることによって篩効率が向上する。このため、分級が大
きくなり粒度偏析も大きくなる。また、レベル調整機構
６によってシュート４を下に移動させると、原料層Ｅに
落下する焼結原料Ｃの落下エネルギが小さくなり、装入
密度が小さくなる。したがって、焼結原料Ｃの性状や流
量に合わせてこのような装入条件に設定すれば、粒度偏
析が大きくしかも装入密度が小さい最適装入が可能とな
る。そして、このような装入を可能とするため、実験等
によって焼結原料Ｃの最適装入条件を予め求めておき、
実操業のときにこれを適用すれば、焼結鉱の形成が最適
に行われるものとなる。

更に、上、中、下に棒条材７をホルダ１３によって支持
するのに対し、歯車ボックス９の従動回転軸１１もこの
上、中、下に合わせて配列している。

このため、従動回転軸１１と棒条材７とを接続する連結
軸１１ａの傾斜角度が前述のように小さい。したがって
、自在継手１１ｂ、１１Ｃ部分の曲がりも小さくなり、
機械強度も十分に保てるほか機械損も低下し効率的な運
転が可能となる。また、回転伝達に際しては、曲がり度
を低く抑えることができるので、振動等を伴うことなく
高速回転が行え、棒条材７の回転数の幅も広くなる。こ
のため、シ二一ト４や棒条材７との相対位置の変更等に
加えて棒条材７の周速を変えることで、焼結原料Ｃに適
合した分級が行える。また、振動を抑えることができる
ため、棒条材７が首振りするようなことがなく、隣接す
る棒条材７どうしの間隔が一定に保持され、分級が正確
に行われる。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明のａｌ結原料の装入装置
は、焼結原料を受けるシュートの位置や姿勢を変更し、
ホッパとの相対位置や分級装入のための棒条材との位置
関係を変えられるようにしている。このため、焼結原料
の性状や装入流量に対して、シュートを位置調整すると
共に棒条材との落差や距離を変更することで粒度偏析が
大きくしかも装入密度が小さい最適な分級装入が可能と
なる。

また、駆動系においては、棒条材への回転伝達経路の曲
がり度を小さくしているので、機械強度が十分に保てる
と同時に機械損も少なくなり、効率的な運転が行える。

更に、曲がり度が小さいことから振動も抑えられ、棒条
材の首振り等もなく隣接する棒条材どうしの間隔も一定
に保持されるので、分級装入が更に一層確実に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す装入装置の側面図、第
２図は第１図の■−ｒ線矢視図、第３図は装入装置の正
面図、第４図はスライダ内部の機構を示す側面図、第５
図はその一部切欠平面図、第６図はレベル調整機構を示
す正面図、第７図（ａ）は駆動モータ側から見た歯車ボ
ックスの正面図、第７図（ｂ）は同図（ａ）の■−■線
矢視断面図、第８図は棒条材のホルダ部分を示す側面図
、第９図（ａ）はホルダの正面図、第９図（ｂ）はその
平面図、第１０図（ａ）、　（ｂ）、　（Ｃ）はそれぞ
れ第９図（ａ）のｌ１ｌｒ−ＩＩＩ線、　■−■線、Ｖ
−Ｖ線矢視による断面図、第１１図は棒条材の先端部の
配列を示す図、第１２図は装入装置による作業状況を示
す概略図である。 １：フレーム　　　　１ａ：揺動シリンダ１ｂ：アクチ
ュエータ　２：ペース ２ａ：枢軸　　　　　　２ｂ：レール ２Ｃ：駆動モーフ　　　２ｄ：ピニオン２ｅ：保持孔　
　　　　３ニスライダ ３ａニスライダガイド　３ｂニラツク ３Ｃニブラケツト　　　４：シュート ４ａ：補助プレート４ｂ：レール ４Ｃニスライドガイド ５：ストローク方向位置調整機構 ５ａ、　５ｂ　ニブロック　　紅：螺杆５ｄ：ハンドル
　　　　６：レベルｍ整ａｖｔｔ６ａ：調整ロッド　　
　６ｂ：雄ネジ ６Ｃニゲリツプ　　　　７：棒条材 ８：駆動モータ　　　８ａ：出力軸 ８ｂ：カップリング　　９：歯車ボックス９ａ：孔　　
　　　　　９ｂ＝支持孔 ９ｃ：ベアリング　　　９ｄ：カバープレート１０：駆
動主軸　　　　１１：従動回転軸１１ａ：連結軸　　　
　１１ｂ、　ＩＩＣ：自在継手１２：平歯車　　　　　
１３：ホルダ １３ａ：枢軸　　　　　１３ｂ＝アーム、１４：傾斜角
調整機構　１４ａニブラケット１４ｂ：１１整ロツド　
　１５：支持孔１５ａ、１５ｂ：開口部 第 図 第 図 第 図 （−一一〜−−−−） 第 図 第 図 落下力向 第 図 ＋５ｂ ＋５ｂ 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、焼結原料の落下方向に向けて傾斜して配置され該焼
   結原料を受けるシュートと、該シュートの下端部に連な
   って配置され且つ軸線回りに回転可能とした分級装入用
   の複数の棒条材とを備え、前記シュートを、その傾斜方
   向へのストローク動作及び／又は傾斜面の法線方向への
   ストローク動作可能としたことを特徴とする焼結原料の
   装入装置。 ２、前記シュート及び棒条材を、揺動可能なベースをガ
   イドとして傾斜方向へストローク動作するスライダに取
   り付けたことを特徴とする請求項１記載の焼結原料の装
   入装置。 ３、前記棒条材を回転駆動する駆動系に複数の従動回転
   軸を配列した歯車ボックスを備え、前記棒条材を回転自
   在に支持するホルダを前記スライダに設け、前記従動回
   転軸の配置パターンとホルダに貫設する棒条材の支持孔
   の配置パターンとを同系統としたことを特徴とする請求
   項２記載の焼結原料の装入装置。