JPH0648577A - スクラップヤードの自動積込み方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少量から大量のスクラップを同一の方法で積
込み精度良く効率的に容易な方法で自動積込みを行うス
クラップヤード自動化システムを提供する。 【構成】 スクラップを銘柄別に貯蔵したピット６と、
このピット６内のスクラップを積込むためのクレーン１
と、この積込んだスクラップを電気炉Ｅａへ搬送するバ
ケット搬送台車５とを有するスクラップヤードＹにおい
て、上記スクラップヤードＹ上を走行する秤量台車２を
設け、この秤量台車２に積込むスクラップ量を調整する
少なくとも１台の振動コンベヤー４と、この振動コンベ
ヤー４と上記クレーン１の積込み量と積込み順序を制御
する制御装置とを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スクラップヤードにお
ける複数銘柄のスクラップを自動的に積込む方法とその
装置に関し、更に詳しくは複数銘柄のスクラップを秤量
しながら自動的に積込む方法とその装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】近年の電気炉操業は、従来、電気炉内に
おいて行われていた成分調整も電気炉では行わず、電気
炉から取出した溶湯を精製鍋で成分調整を行うことによ
り電気炉での処理時間を短縮し、精製鍋から取出した溶
湯から種々な製品を製造するようになってる。従って、
電気炉が従来の成分調整炉から単純な溶解炉となり、益
々大量のスクラップを短時間に処理する傾向にある。

【０００３】更に、電気炉において処理するスクラップ
の種類とその総装入量は、そのスクラップから製造する
製品グレードとその量により予め決定されるので、その
製品に見合ったスクラップの銘柄をその量に見合った量
だけ順次処理していくこととなる。

【０００４】一方、電気炉へ挿入するスクラップは、リ
フティングマグネットクレーン（以下、リフマグクレー
ンという）を用いて、オペレーターにより手動操作し、
数種の銘柄のスクラップをクラムシェルタイプ等の底開
閉式スクラップバケットに指定の積込み配列順に積込
み、また積込み量の精度もオペレーターの微妙な手動操
作により行っている。従って、この積込み量の精度調整
を自動クレーンを用いて行う場合は多くの積込み回数が
必要となる。

【０００５】ところで、スクラップの銘柄としては２〜
６種類位あり、これらのスクラップは全て嵩比重が異な
っている。この嵩比重は、０．６〜３．０程度のスクラ
ップが混在しており、電気炉において最も効率よく溶融
するための嵩比重は０．７４といわれている。従って、
製品グレードを考慮し、より短時間で効率的に多くのス
クラップを処理するためには、全体の嵩比重が０．７４
となるように複数銘柄のスクラップを組合せ且つ配列順
序を決める必要がある。

【０００６】つまり、製品グレードより先ず使用銘柄を
決定し、大量のスクラップを短時間で処理するため、電
気炉へ投入するスクラップを、嵩比重が０．７４となる
ように複数銘柄のスクラップを組合せるとともに、原則
として溶融し難い銘柄のスクラップから順に下方から層
状に投入することが重要であり、スクラップヤードでの
積込みにおいても大量のスクラップを操業条件に合った
条件で短時間積込み処理をすることが重要となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、近
年、最終製品の品質よりスクラップ銘柄の組合せ種類数
も多く、大量のスクラップを短時間で処理するため、こ
れらの複数銘柄内で組合せ、その量を調整することによ
り嵩比重を調整したスクラップを電気炉へ投入するの
で、スクラップの煩雑な積込み作業に多くの時間と労力
を必要としている。また、この積込み作業は、更に大量
のスクラップを短時間に積込む必要性から、スクラップ
を事前積込みしておく必要が生じている。

【０００８】この事前積込みは、従来のリフマグクレー
ンによるスクラップ積込み作業ではリフマグによる１回
当りのスクラップハンドリング量が小さく、従って所定
時間内の積込みが時間的に厳しくなり、リフマグクレー
ンのみならず、リフマグクレーンの代わりにクラブバケ
ットを用いて一度に多量のスクラップをハンドリングし
てバケットへの積込み作業を行う傾向にある。

【０００９】このことは、従来のリフマグクレーンでは
吊り量に比しむしろリフマグ自重の方が非常に重いため
吊り効率が悪く、クレーンの容量は吊り量よりむしろリ
フマグ自体の自重のみでその容量が決定されるので、ク
レーン設備の経済性からスクラップの吊り量にも限界が
でてくる。一方、クラブバケットクレーンはクラブ自重
に対しスクラップをはるかに有効に且つ大量にハンドリ
ングする場合は非常に最適で、逆に同一ハンドリングス
クラップ量に対してはむしろクレーン容量を下げること
もできるからである。

【００１０】しかし、このクラブバケットは一度に大量
のスクラップを掴む反面、掴む量の調整をすることは調
整が煩雑で極めて難しく、従ってリフマグクレーンと同
等またはそれ以上の積込み精度を必要とする場合には不
向きであった。また、社会情勢，昼夜操業条件等により
電気炉へのスクラップ総装入量に大幅な変動が生ずる場
合、リフマグ又はクラブバケットの付け替え作業が必要
となる場合もある。

【００１１】また、スクラップの積込み精度は、近年、
約１００ｔに対して約１００ｋｇの精度、つまり±０．
１％程度のシビアな精度で行っているのが現状で、この
操作はクレーンオペレーターの手動熟練操作によりリフ
マグクレーンのマグネット吸着力をオペレーターの勘に
より調整して行っている。

【００１２】これらを自動で行う場合、リフマグクレー
ン，クラブバケット共に積込み量の自動調整が難しく、
これらが又積込みタイムサイクル計画にも大きく影響を
与えるため、スクラップヤード全体のスクラップ積込み
作業の自動化を困難にしている。

【００１３】なお、この種の従来技術として、特開昭５
８−１９３８８８号公報があるが、この公報記載の発明
はスクラップをプレスするヤードに関する発明であり、
本発明における電気炉へ投入するスクラップヤードの自
動積込みを可能とするものではない。

【００１４】本発明は上記課題に鑑みて、少量から大量
のスクラップを同一の方法で積込み精度良く効率的に容
易な方法で自動積込みを行うスクラップヤード自動化シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における第１のスクラップヤードの自動積込
み方法は、スクラップの積込み量と積込み順序を制御す
る制御装置からの信号により、スクラップを銘柄別に貯
蔵したピット内のスクラップを銘柄別に所定重量粗積込
みするとともに、少なくとも最後に調整積込みしてスク
ラップ重量を調整し、指定重量となったスクラップをバ
ケット搬送台車に積込んで電気炉へ搬送することを特徴
とするものである。

【００１６】また、本発明における第２のスクラップヤ
ードの自動積込み方法は、指定銘柄のスクラップを指定
順序で指定重量までバケット搬送台車へ積込む方法にお
いて、指定積込み配列順に従って単一または複数の銘柄
で分割した指定重量のスクラップを、複数のスクラップ
ヤードで同時に事前分割積込みを行い、最終的に指定の
積込み配列順に準じるように事前積込みスクラップを順
次バケット搬送台車へ一括して積込むことを特徴とする
ものである。

【００１７】更に、本発明におけるスクラップヤードの
自動積込み装置は、スクラップを銘柄別に貯蔵したピッ
トと、該ピット内のスクラップを積込むためのクレーン
と、該クレーンにより積込んだスクラップを電気炉へ搬
送するバケット搬送台車とを有するスクラップヤードに
おいて、上記スクラップヤード上を走行する秤量台車を
設け、該秤量台車に積込むスクラップ量を調整する少な
くとも１台の調整用積込み手段と、該調整用積込み手段
と上記クレーンの積込み量と積込み順序を制御する制御
装置とを設けたことを特徴とするものである。

【００１８】

【作用】上記本発明の第１の方法によれば、制御装置か
らの信号により銘柄別に貯蔵されたスクラップを積込み
順序にしたがって所定重量粗積込みし、少なくとも最後
に調整積込みをして指定重量とする。そして、指定重量
となったスクラップはバケット搬送台車に積込まれて電
気炉へ搬送される。

【００１９】また、上記本発明の第２の方法によれば、
複数のスクラップヤードで同時に指定銘柄のスクラップ
を指定順序で指定重量まで事前分割積込みを行い、最終
的に指定の積込み配列順に準じるように事前積込みスク
ラップを順次バケット搬送台車へ一括して積込まれる。
従って、短時間に指定銘柄のスクラップを指定順序で指
定重量だけバケット搬送台車へ積込むことができる。

【００２０】更に本発明の装置によれば、スクラップヤ
ード上を走行する秤量台車に、スクラップ銘柄別に貯蔵
したピットからスクラップ銘柄別にクレーンで所定回数
積込み、最終的な調整は調整用積込み手段により調整さ
れる。この時、クレーンによる積込み重量が指定重量を
越える場合には、調整用積込み手段のみにより積込まれ
る。そして、全指定銘柄のスクラップを積込んで指定重
量となったスクラップをバケット搬送台車に投入し、こ
のバケット搬送台車により電気炉へと搬送される。これ
ら一連の作業は制御装置からの信号により制御されてい
る。

【００２１】このように指定銘柄別のスクラップ積込み
作業を、クレーンによる粗積込みと調整用積込み手段に
よる調整積込みとに単純に分業化させ、これらを制御装
置からの信号で指定量積込むことにより、スクラップの
自動積込みが可能となり、大幅な時間の短縮と多くの労
力軽減が可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１はスクラップヤード全体の一実施例を
示す平面図であり、スクラップヤード全体の構成として
は、図示するように複数のスクラップを貯蔵するための
スクラップヤードＹと、このスクラップヤードＹの両端
に設けられたスクラップ受入れ設備Ｒと、スクラップヤ
ードＹ上部の両側に設けられたクレーン１を有するスク
ラップ積込み設備Ｌと、スクラップヤードＹ略中央部に
設けられたスクラップ搬送設備Ｔと、電気炉設備Ｅと、
これらの設備を制御する図示しない制御設備とから大き
く構成されている。なお、この実施例では２基の電気炉
Ｅａを有する電気炉設備Ｅを示している。

【００２３】このように構成されたスクラップヤードＹ
において、本発明の自動積込み方法及びその装置の主要
構成は、上記スクラップ積込み設備Ｌとスクラップ搬送
設備Ｔと制御設備に設けられた、クラブバケット付クレ
ーン１と、秤量台車２と、調整用積込み手段たる切出し
ホッパー３及び積込み調整用振動コンベヤー４と、バケ
ット搬送台車５と、これらを制御する図示しない制御装
置から構成されている。なお、上記スクラップヤードＹ
は、複数銘柄のスクラップが貯蔵できるように複数に分
割されたピット６から構成されており、秤量台車２に積
込むスクラップの順序に従ってヤードＹの両端に位置す
るピット６から順番に貯蔵されている。

【００２４】また、全ヤードＹにはクラブハンドリング
に支障のない寸法で区分けされた大番地Ｎが付されてお
り、大番地Ｎには更に小番地Ｍが付されている。この大
番地Ｎは、制御装置によりクレーン１の移動位置を決定
するために付されており、小番地Ｍはクレーン１の積込
み移動位置を決定するために付されている。そして、こ
の大番地Ｎ及び小番地Ｍとスクラップ銘柄別番地は予め
制御装置に入力されている。

【００２５】次に、図２に示す自動積込みのフローチャ
ートと、図３に示すスクラップヤードの一部を示す側面
図とともに本実施例におけるスクラップヤードの自動積
込み方法及びその装置を詳細に説明する。

【００２６】上述したように構成された本実施例におけ
るスクラップヤード自動積込みは以下の通りに行われ
る。

【００２７】すなわち、各スクラップヤードＹにおい
て、数種の銘柄のスクラップを各ピット６に貯蔵してお
き、各ヤードＹ全てにおいて制御装置からの指令により
スクラップの事前自動積込みを同時に開始する。

【００２８】先ず、制御設備内に設けられた制御装置か
ら積込むスクラップの銘柄とその銘柄別の積込み量を指
示すると(a) 、各ヤードＹの積込みは、各ヤードＹの所
定端ピット６までクレーン１が走行し(b) 、これと同時
にクレーン１の停止位置までスクラップボックス７を搭
載した秤量台車２が走行する(c) 。そして、大型クラブ
バケット付クレーン１で指定のスクラップ積込みを開始
する(d) 。

【００２９】この各銘柄別積込みにおいては、先ずクラ
ブバケットをスクラップピット６に投下し、一度に掴む
スクラップの量をクレーンフックのロードセル（図示
略）により秤量し(e) 、この秤量値が予め設定した積込
み指示量を越える一回前までスクラップを秤量台車２上
のスクラップボックス７（図３参照）へ直接投入する
(f) 。そして、積込み指示量を越える最終回分のハンド
リングスクラップのみ振動コンベヤー４上の切出しホッ
パー３へ投入する(g) 。

【００３０】この切出しホッパー３は、図３に示すよう
に底部に開閉ゲート３ａを有しており、この開閉ゲート
３ａにはバイブレーター（図示略）が取付けられてい
る。また、この切出しホッパー３は、クラブバケット１
ａ（図３参照）内のスクラップを投下した時の振動コン
ベヤー４への落下衝撃を防止するためと振動コンベヤー
４のより良い切出しを行うために設置されている。

【００３１】クラブバケット１ａにより切出しホッパー
３へ投入されたスクラップは、振動コンベヤー４の駆動
と同時にホッパー３底の開閉ゲート３ａを開くとともに
バイブレーターを駆動することにより切出される。この
際、開閉ゲート３ａの開閉角度は振動コンベヤー４のモ
ーター負荷によりコントロールされており、一定の負荷
で開閉角度を固定させている。また、この振動コンベヤ
ー４の切出し速度と切出しホッパー３の開閉ゲート３ａ
の開度は秤量台車２の積込み量からも調整されている。
更に、開閉ゲート３ａは振動コンベヤー４の停止により
開閉角度を最低角度まで閉じることによりスクラップの
切出しを停止させるように構成されている。

【００３２】そして、上記したように予め設定した積込
み指示量を越える一回前までスクラップを積込んだ秤量
台車２が振動コンベヤー４下まで走行後、スクラップ銘
柄別積込み指示量に達するまで振動コンベヤー４により
スクラップを秤量台車２上のスクラップボックス７へ切
り出す(h) 。その際、振動コンベヤー４は、その時の秤
量台車積載値から振動コンベヤー４の切出し速度及び出
口ゲ−ト４ａ角度を変更または調整することにより積込
み精度内に入るよう積込み量の最終調整を行う(i) 。

【００３３】その後、秤量台車２の積込み量が指示量に
達すると(j) 、振動コンベヤー４の切出し停止指令(k)
とともに秤量台車２及びクレーン１にスクラップ次積込
み指令が出される(l)(m)。

【００３４】このようにして、順次配列順に従い各銘柄
指定量までスクラップの自動積込み作業を行っていき、
最終の銘柄を積込むとスクラップ次積込み指令が出され
ないので、秤量台車２は所定位置、すなわち次のバケッ
ト搬送台車５へスクラップを積込むための位置へ走行し
て停止し(n) 、クレーン１は所定位置へ走行して待機す
る(o) 。

【００３５】ところで、スクラップの銘柄、例えば脱炭
材である銑鉄のようにクレーン１が１回で積込む量より
も少ない量を積込まなければならない銘柄もある。この
ような場合には、図２に示すフローチャートのように、
初回掴み作業時(p) に積込み指示量を越えるか否かをチ
ェックし(q) 、越える重量であれば制御装置よりクレー
ン１に指令が出て、クレーン１のスクラップを直接振動
コンベヤー４上の切出しホッパー３へ投入し、クレーン
１による秤量台車２への積込みはなくて振動コンベヤー
４による積込みのみとなる。こうして銘柄別積込み量が
少ない場合は振動コンベヤー４で対応し、積込み量が多
い場合はクラブバケット１ａ及び振動コンベヤー４で対
応できるため積込み量に対して幅広く対応ができる。

【００３６】このようにして各銘柄別のスクラップを所
定積込み量まで積込んでいき、必要銘柄のスクラップを
全て積込んだ秤量台車２が、電気炉設備Ｅまで走行する
バケット搬送台車５の近傍に待機することとなる。

【００３７】そして、図３に示すように、秤量台車２に
載置されたスクラップボックス７を梁９上を横行可能に
設けられた移送台車８で吊り上げてバケット搬送台車５
上まで移送し、このスクラップボックス７の底部を開放
することによりスクラップ搬送台車５内へ投入する。

【００３８】この時、スクラップボックス７の底部を開
放して投入するので、各ヤードでスクラップボックス７
内へ指定銘柄順に所定量２分割事前積込まれたスクラッ
プは、積込まれた順序のままでスクラップ搬送台車５内
へ投入されることとなる。

【００３９】なお、このスクラップ搬送台車５に積込ま
れたスクラップは、その積込まれた順序のままで電気炉
Ｅａへ投入されることとなる。

【００４０】以上のごとく、先ずスクラップ総挿入量を
各スクラップヤード毎の分割積込みに振分けて各ヤード
端ピット６より積込み配列順に積込みを行い、各積込み
過程においては、粗積込み作業と調整積込み作業とを分
担して単純化させることにより積込み回数を減らし、ク
レーン１により単純な積込み作業を行わせる一方、また
積込み調整は振動コンベヤー４の切出し速度コントロー
ルのみで行わせ、これらを組合せることにより自動積込
みシーケンスを非常に単純化している。

【００４１】従って、クレーン１は常に一定量のスクラ
ップを秤量台車２あるいは切出しホッパー３に積込む作
業のみを行い、振動コンベヤー４は秤量台車２のスクラ
ップ量調整作業のみを行うというように作業を分担する
ことによる単純化が可能になり、それにより機械的な自
動制御が可能となっている。

【００４２】ところで、上述したように電気炉へ投入す
るスクラップの積込み量は高い精度を必要とする。この
積込み精度を上げる方法として、本発明によれば次の二
方法を行うことが可能となる。

【００４３】すなわち、一つの方法は、各分割積込みヤ
ードでの同時積込み時、所定の高い精度、例えば±０．
１％（約±１００Ｋｇ）以内に積込む方法であり、他方
は各分割積込みヤードでは、例えば±１．０％（約±１
０００Ｋｇ）以内に粗積込みを行い、これらの積込み秤
量値を集計後、電気炉装入バケットへの最終積込みを行
う分割積込みヤードにおいて最終積込み銘柄により所定
の高い精度、例えば±０．１％（約±１００Ｋｇ）以内
にまで積込み調整を行う方法である。

【００４４】これらの方法を選択する基準としては、個
々の銘柄の配分に高い精度が必要な場合は前者の方法が
良く、個々の銘柄ではなく電気炉装入バケットへの総積
込み量に高い精度が必要な場合は後者の方法がより良
く、この場合には時間的及び作業上効率的な自動積込み
を行うことができる。

【００４５】以上のように、本発明によれば、従来クレ
ーンで全て調整していたスクラップの積込み量を、クレ
ーン１による粗積込み作業と振動コンベヤー４による調
整積込み作業とに分割したので自動制御が可能となり、
従来のように熟練を要せずとも適切なスクラップ積込み
順に最適なスクラップ積込み量を確保することができ、
また、機械的に自動作業を順次進めることができるので
大幅な時間短縮と多くの労力軽減を可能としている。

【００４６】また、スクラップ積込み作業に要する時間
を短縮することにより、クレーン１の空き時間ができる
ので、この間にスクラップ受入れ設備Ｒから各ピット６
へのスクラップ受入れ作業をさせることによりクレーン
稼働率を有効に高めることが可能となり、スクラップヤ
ードＹ全体の作業効率を大幅に向上させることが可能と
なる。

【００４７】なお、クレーン１により積込んだスクラッ
プの重量は図示しない計量手段、例えばロードセル等に
より計量した値が制御装置により積算され、スクラップ
ヤードＹ全体の各銘柄別スクラップの入出量が管理され
ている。

【００４８】また、上述した実施例では、調整用積込み
手段を振動コンベヤー４と切出しホッパー３とで構成し
ているので、スクラップの定量供給が可能となり、その
調節も振動コンベヤー４の切出し量を調節することによ
り容易に行える。また、通常のベルトコンベヤーのよう
にスクラップによる損傷を招くこともない。この振動コ
ンベヤー４及び切出しホッパー３は、最終銘柄部分に設
けるようにしてもよく、各銘柄別に設けるようにしても
よい。また秤量台車２自体がスクラップヤードＹ上を秤
量台車２とともに走行するように構成してもよい。

【００４９】なお、本発明によればクラブバケット１ａ
による秤量調整を考慮する必要がないため、大型のクラ
ブバケット１ａを使用することにより積込み回数をより
減少させることができるのでクレーン１の負荷を更に下
げることができる。従って、余った残りのクレーン１負
荷を他の作業、例えば、スクラップの受入れ作業に使用
することにより一台のクレーン１でスクラップヤードＹ
内の作業を有効に行うことができ、従来と同等の稼働率
で多くの作業を行うことが可能となる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、スクラップヤード内の
スクラップ積込み作業を粗積込みと調整積込みとに分業
化することにより単純化し、スクラップの積込み順序及
び積込み量を制御装置により制御することによりスクラ
ップヤード全体のスクラップ自動積込みが可能となる。

【００５１】また、スクラップの積込み量の調節が、リ
フマグの吸着力調整やクラブバケットの開度調整と異な
り、単純に振動コンベヤーの搬送能力を調整するので、
積込み量調整を任意の精度に調節することが可能とな
り、その調節も容易且つ確実にコントロールすることが
できる。

【００５２】更に、スクラップの積込みと同時に各スク
ラップ銘柄別に重量を秤量しているので、秤量台車によ
るスクラップの排出量及びクレーンによるスクラップ受
入れ量を一括管理することができるので、スクラップヤ
ード内のスクラップ在庫量を管理することができるとい
う効果も奏する。

【００５３】更にまた、複数のスクラップヤードにおい
て同時に事前積込みを行って、最終的に指定の積込み配
列順で指定重量となるように自動積込みすることにより
大幅な積込み時間の短縮が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るスクラップヤードの全体を示す平
面図である。

【図２】本発明のスクラップ自動積込み指令を示すフロ
ーチャートである。

【図３】本発明に係るスクラップヤードの一部を示す側
面図である。

【符号の説明】

Ｙ…スクラップヤード Ｒ…スクラップ受入れ設備 Ｌ…スクラップ積込み設備 Ｔ…スクラップ搬送設備 Ｅ…電気炉設備 １…クレーン ２…秤量台車 ３…切出しホッパー ４…振動コンベヤー ５…スクラップ搬送台車 ６…ピット ７…スクラップボックス ８…移送クレーン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スクラップの積込み量と積込み順序を制
   御する制御装置からの信号により、スクラップを銘柄別
   に貯蔵したピット内のスクラップを銘柄別に所定重量粗
   積込みするとともに、少なくとも最後に調整積込みして
   スクラップ重量を調整し、指定重量となったスクラップ
   をバケット搬送台車に積込んで電気炉へ搬送することを
   特徴とするスクラップヤードの自動積込み方法。
2. 【請求項２】 指定銘柄のスクラップを指定順序で指定
   重量までバケット搬送台車へ積込む方法において、指定
   積込み配列順に従って単一または複数の銘柄で分割した
   指定重量のスクラップを、複数のスクラップヤードで同
   時に事前分割積込みを行い、最終的に指定の積込み配列
   順に準じるように事前積込みスクラップを順次バケット
   搬送台車へ一括して積込むことを特徴とするスクラップ
   ヤードの自動積込み方法。
3. 【請求項３】 スクラップを銘柄別に貯蔵したピット
   と、該ピット内のスクラップを積込むためのクレーン
   と、該クレーンにより積込んだスクラップを電気炉へ搬
   送するバケット搬送台車とを有するスクラップヤードに
   おいて、 上記スクラップヤード上を走行する秤量台車を設け、該
   秤量台車に積込むスクラップ量を調整する少なくとも１
   台の調整用積込み手段と、該調整用積込み手段と上記ク
   レーンの積込み量と積込み順序を制御する制御装置とを
   設けたことを特徴とするスクラップヤードの自動積込み
   装置。