JPH0860162A - ダブルロ−ルブリケッティングマシン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 圧縮強度の大きい団鉱乃至ブリケットが得ら
れるダブルロ−ルブリケッティングマシンを提案する。 【構成】 一対のロ−ル１、１の各表面に、粉粒体など
の原料を団鉱に成形するポケット３を有し、これらロ−
ル１、１の回転により前記ポケット間で団鉱を成形する
ダブルロ−ルブリケッティングマシンにおいて、各ポケ
ット３の表面の一部または全部に摩擦係数μ≧０．４な
るポケット摩擦面６を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はダブルロ−ルブリケッテ
ィングマシンに関し、詳しくは、圧縮強度の大きい団鉱
乃至ブリケットが得られるダブルロ−ルブリケッティン
グマシンに係る。

【０００２】

【従来の技術】成形炭等、粉粒体を成形する方法とし
て、ダブルロ−ルブリケッティングマシンが広く用いら
れている。

【０００３】図８は、従来例のダブルロ−ルブリケッテ
ィングマシンを示す。図８で、符号１はロ−ル、２は原
料供給ホッパを示し、一対のロ−ル１、１の表面にはポ
ケット３と呼ばれるくぼみが設けられている。

【０００４】各ロ−ル１、１のポケット３、３が相対す
るよう等速で回転する。

【０００５】各ロ−ル１、１は油圧等により支持され、
ホッパ２から供給される粉粒体４に圧縮力を与える。粉
粒体４は、ロ−ル１、１の上方から重力またはスクリュ
−フィ−ダ等の装置により供給され、ロ−ルの回転とと
もにポケット３、３間で圧縮成形されてから、下方へ排
出され、成型物として団鉱５が得られる。

【０００６】このような従来例の装置では、ロ−ル１、
１の表面からポケット３、３の表面にかけて同じ表面性
状をもって構成されている。

【０００７】しかしながら、ロ−ル面とポケット面との
表面性状が同じであると、成形過程中にポケット３、３
内において粉粒体４の各粒子は粉粒体などの原料の入側
の方に移動し、ポケット３、３間での成型時に充填密度
が低下し、高強度の団鉱５が得られない。

【０００８】更に、従来例のロ−ル１、１は図９、図１
０、図１１に示すようにＡ−Ａ面に対して対称的形状に
構成されているため、上記のところと同様に得られる団
鉱強度が低下する。

【０００９】すなわち、図９は従来例のロ−ル表面に形
成されたポケットの平面図であり、紙面の上が原料入
側、紙面の下が原料出側を示す。図１０は図９のＡ−Ａ
線に沿って切断した断面図であり、図１１は図９のＢ−
Ｂ線に沿って切断した断面図であり、矢印は回転方向を
示す。図１２は紙面上から原料が入り、下から原料が成
形物として成型されて排出される態様を示す説明図であ
る。

【００１０】これら各図から明らかなように、従来例の
ロ−ルのポケット３、３では、ロ−ル回転軸に対し直角
な断面形状において、それぞれ同じ曲率半径Ｒ₁を持つ
円弧として構成されている。このため、相対するポケッ
ト３、３においては、その間での圧縮成形時に、粉粒体
などの原料は原料入側に流れ、上記のところと同様に、
ポケットへの充填率が低下し、高強度の団鉱５が得られ
ない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】以上の通り、高強度の
団鉱が成形物として得られないと、成形物は輸送中の落
下、衝突等で「割れ」や、「粉化」し、成形炭を乾留し
て得られる成形コ−クスを高炉に鉄鉱石とともに装入す
ると、成形コ−クスの粒度が小さいため、コ−クス層の
通気、通液性を悪化させ、高炉の操業を困難にする。

【００１２】本発明は前記問題を解決することを目的と
し、具体的には、割れ粉化発生率の低い、換言すれば高
強度の成形物を得ることができるロ−ルを提案する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】まず、本発明に係るブリ
ケッティングマシンは一対のロ−ルの各表面に、粉粒体
などの原料を団鉱に成形するポケットを有し、これらロ
−ルの回転によりポケット間で団鉱を成形するダブルロ
−ルブリケッティングマシンにおいて、各ポケット表面
の一部または全部に摩擦係数μ≧０．４なるポケット摩
擦面を形成することを特徴とする。

【００１４】また、本発明に係るブリケッティングマシ
ンは各ポケットにおいて、原料の流れ方向に沿って原料
が入る入側の曲率半径を、成形物を排出する出側の曲率
半径に比べ小さく構成することを特徴とする。

【００１５】すなわち、本発明においては、ポケット表
面の一部又は全部に摩擦係数の高いポケット摩擦面を形
成し、このポケット摩擦面の摩擦係数は≧０．３５と
し、更に、ポケット摩擦面は摩擦係数の高い材料のライ
ニング層から構成するか、ポケット面を加工して摩擦係
数をロ−ル面より高める。

【００１６】このような構成のブリケッティングマシン
であると、高強度の成形物として、ブリケット又は団鉱
が得られる。

【００１７】更に詳しく説明すると、成形過程途中にお
ける粒子流動状態を数値シュミレ−ションすると、図１
３の通りにあらわされる。この図において、矢印Ｃはロ
−ルの移動方向、矢印Ｄは粉粒体などの原料の移動方向
を示す。

【００１８】図１３から明らかな通り、ポケット３の表
面などは相対的な原料の粒子の移動があり、ポケット３
内の原料の粒子は原料の入側方向に移動し、とくに、ポ
ケット１の上部にある原料はこのように排出される。

【００１９】そこで、本発明においては、このようなポ
ケット３内の原料の粒子の流動を抑制させて、成形物の
充填度を増加させ、高強度の団鉱５を得る。

【００２０】これを実現するために、各ポケットのみ摩
擦係数を高める。

【００２１】なお、ポケットの一部又は全部の摩擦係数
を高めるが、ロ−ル表面の摩擦係数を高めずにむしろ低
く保つのは原料との無用な摩擦力の増加を防止し、ロ−
ルの回転動力の増加を回避するからである。

【００２２】そこで、これら手段たる構成ならびにその
作用について、図面によって更に具体的に説明すると、
次の通りである。

【００２３】なお、図１は本発明の一つの実施例に係る
ブリケッティングマシンのポケットの平面図である。

【００２４】図２は図１のＡ−Ａ線上の断面図である。

【００２５】図３は図１のＢ−Ｂ線上の断面図である。

【００２６】図４は図１に示すポケットを従来例のポケ
ットと対比して団鉱の粒子の結合状況を示すグラフであ
る。

【００２７】図５は本発明の他の実施例に係るブリケッ
ティングマシンのポケットの断面図である。

【００２８】図６は図５に示すポケットを従来例のポケ
ットと対比して団鉱の粒子の結合状況を示すグラフであ
る。

【００２９】図７はポケットの入側ならびに出側の曲率
半径の比と原料粒子の結合力との関係を示すグラフであ
る。

【００３０】図８は従来例のブリケッティングマシンの
配置図である。

【００３１】図９は図８に示すブリケッティングマシン
のポケットの平面図である。

【００３２】図１０は図９のＡ−Ａ面上の断面図であ
る。

【００３３】図１１は図９のＢ−Ｂ線上の断面図であ
る。

【００３４】図１２は図８に示すブリケッティングマシ
ンのポケットの断面図である。

【００３５】図１３は団鉱成型時の原料粒子の相対的移
動態様の説明図である。

【００３６】まず、図８に示す通り、従来と同様に、一
対のロ−ル１、１はその軸を中心として回転自在に構成
され、各ロ−ル１、１の表面には、ポケット３が形成さ
れている。粉粒体などの原料４はホッパ２から一対のロ
−ル１、１の間に上から供給され、原料４は相対するポ
ケット３間で圧縮成型されて、団鉱５の成形物として排
出される。

【００３７】この各ポケット３において、図１、図２な
らびに図３に示すように、その一部又は全部にポケット
摩擦面６を形成し、各ロ−ル１、１の表面に較べて、ポ
ケット３内の摩擦係数を高める。

【００３８】ポケット摩擦面６は、その摩擦係数μが
０．３５以上であれば、いずれのものからも構成できる
が、通常は、材質そのものが摩擦係数μ≧０．４より成
るライニング材から構成してこのライニング材をポケッ
ト３の一部又は全面にわたってライニングする。

【００３９】また、このように構成しなくとも、各ポケ
ット３において、表面を化学的又は機械的に処理して構
成できる。

【００４０】例えば、表面を加工硬化させて、摩擦係数
μが０．３５以上のポケット摩擦面６を構成することが
できる。

【００４１】このようにポケット摩擦面６またはその表
面性状をロ−ル面に較べて摩擦係数を高く構成すると、
図１３に示すように、原料粒子が矢印Ｃ方向に回転する
ポケット３上において矢印Ｄ方向に移動する移動が抑制
され、原料の充填率が高められる。このため、このよう
にポケット３間で圧縮成形されることにより、成形物と
して、高強度の団鉱が得られる。

【００４２】なお、以上の通りに成型するときに、各ポ
ケット３で成型される団鉱又はブリケットについて、ブ
リケットの原料入側から成形物出側までの距離と粒子間
の結合力を、ポケット摩擦面の摩擦係数μを０．３１、
０．３５、０．４、０．５に変えて求めた。この結果は
図４に示す通りであり、図４から摩擦係数が０．３５以
上にすると、なかでも０．３５を境として、図１３に示
す原料粒子の移動がなくなり、粒子間結合力が高められ
た。

【００４３】また、ロ−ル面の摩擦係数は０．３１又は
それ以下であり、このところからロ−ル面よりも摩擦係
数を大きくすると、粒子間の結合力を高めた団鉱が得ら
れる。

【００４４】また、ポケット３に必ずしもポケット摩擦
面を設けなくとも、ポケット３そのものの構造を図５に
示す通りに構成しても同等の効果が達成できる。

【００４５】すなわち、図５において、紙面の上側が原
料入側、下側が成形物の出側を示す。一対のロ−ル１、
１は矢印方向に回転し、相対するポケット３、３の間に
原料が供給され、矢印方向にロ−ル１、１が回転し、原
料は圧縮されて成型される。

【００４６】この相対するポケット１、１において、原
料の入側の曲率半径Ｒ₂を成形物出側の曲率半径Ｒ₁に比
べ小さく構成し、とくに、その比率がＲ₂／Ｒ₁≦０．８
なるよう、ポケットを構成する。

【００４７】このように構成すると、図１３に示する原
料粒子の相対的移動が防止でき、高強度の団鉱が成型物
として得られる。

【００４８】すなわち、曲率半径一定のポケットを有す
るロ−ルと本発明によって曲率半径を変化させたポケッ
トを有するロ−ルとを対比して、それぞれで得られるブ
リケットの原料粒子の結合力分布の変化を求めたとこ
ろ、図６に示す通りであった。図６から、本発明である
と、粒子間の結合力が増している。特にポケットの原料
入側付近の結合力が大きく増加することがわかる。

【００４９】図７は曲率半径Ｒ₂／Ｒ₁比に対する平均結
合力の変化を示す。この図よりＲ₂／Ｒ₁≦０．８で結合
力が増加が顕著であることがわかる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳しく説明した通り、本発明は、一
対のロ−ルの各表面に、粉粒体などの原料を団鉱に成形
するポケットを有し、これらロ−ルの回転によりポケッ
ト間で団鉱を成形するダブルロ−ルブリケッティングマ
シンであって、各ポケット表面の一部または全部に摩擦
係数μ≧０．４なるポケット摩擦面を形成する。

【００５１】更に、各ポケットにおいて、原料の流れ方
向に沿って原料が入る入側の曲率半径を、成形物を排出
する出側の曲率半径に比べ小さく構成する。

【００５２】したがって、本発明に係るダブルロ−ルブ
リケッティングマシンであると、圧縮強度の大きい団鉱
乃至ブリケットが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施例に係るブリケッティング
マシンのポケットの平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線上の断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線上の断面図である。

【図４】図１に示すポケットを従来例のポケットと対比
して団鉱の粒子の結合状況を示すグラフである。

【図５】本発明の他の実施例に係るブリケッティングマ
シンのポケットの断面図である。

【図６】図５に示すポケットを従来例のポケットと対比
して団鉱の粒子の結合状況を示すグラフである。

【図７】ポケットの入側ならびに出側の曲率半径の比と
原料粒子の結合力との関係を示すグラフである。

【図８】従来例のブリケッティングマシンの配置図であ
る。

【図９】図８に示すブリケッティングマシンのポケット
の平面図である。

【図１０】図９のＡ−Ａ面上の断面図である。

【図１１】図９のＢ−Ｂ線上の断面図である。

【図１２】図８に示すブリケッティングマシンのポケッ
トの断面図である。

【図１３】団鉱成型時の原料粒子の相対的移動態様の説
明図である。

【符号の説明】

１ ロ−ル ２ 原料供給ホッパ ３ ポケット ４ 粉粒体 ５ 団鉱

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井川 勝利 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 主代 晃一 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 花岡 浩二 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対のロ−ルの各表面に、粉粒体などの
   原料を団鉱に成形するポケットを有し、これらロ−ルの
   回転により前記ポケット間で団鉱を成形するダブルロ−
   ルブリケッティングマシンにおいて、 前記各ポケット表面の一部または全部に摩擦係数μ≧
   ０．４なるポケット摩擦面を形成することを特徴とする
   ダブルロ−ルブリケッティングマシン。
2. 【請求項２】 前記ポケット摩擦面を摩擦係数μ≧０．
   ４のライニング材から構成して成ることを特徴とする請
   求項１記載のダブルロ−ルブリケッティングマシン。
3. 【請求項３】 前記ポケット摩擦面を、ポケットの全部
   又は一部を、摩擦係数μ≧０．４になるよう、高めた加
   工面から構成することを特徴とする請求項１記載のダブ
   ルロ−ルブリケッティングマシン。
4. 【請求項４】 前記各ポケットにおいて、前記原料の流
   れ方向に沿って前記原料が入る入側の曲率半径を、成形
   物を排出する出側の曲率半径に比べ小さく構成すること
   を特徴とする請求項１記載のダブルロ−ルブリケッティ
   ングマシン。
5. 【請求項５】 前記入側の曲率半径／前記出側の曲率半
   径≦０．８にすることを特徴とする請求項１又は４記載
   のダブルロ−ルブリケッティングマシン。