JPH09229567A - 焼結原料の装入装置および装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】原料層をパレット上に堆積、装入させる際に、
スリット等の詰まりが発生しにくく、また詰まりを簡便
かつ迅速に除去でき、また原料装入速度およびパレット
搬送速度が変化した場合では迅速かつ精度良く焼結原料
層の偏析状態を適正範囲に制御できる焼結原料の装入装
置および装入方法を提供する。 【解決手段】原料投入口と、原料投入口から遠ざかるに
従って異なる大きさの網目が大きくなるように円筒体の
側面に設けられる複数個の網４、５と、回転駆動装置
と、傾斜制御装置とを備え、円筒体３とパレットとの間
隔がパレット搬送下流側に向かって拡がように傾斜配置
される円筒型ふるい機２と、原料投入装置８と、前記複
数個の網４、５から落下する焼結原料１をそれぞれ収納
する複数個のホッパー１１と、ホッパー内の焼結原料１
をパレット１３上に送り出す複数個のロールフィーダー
１２と、目詰まり除去装置とを備えた焼結原料の装入装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続下方吸引式焼
結機で用いられる焼結原料の装入装置および装入方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】連続下方吸引式焼結機による高炉用焼結
鉱の製造プロセスは、焼結原料を移動中のパレット上に
層状に堆積、装入して焼結原料層を形成させ、焼結原料
層の上方から下方に向かって空気を吸引し、原料中に混
合してあるコークスを燃焼させて焼結反応を行うもので
ある。

【０００３】この際に、効率良く焼結反応を行わせるた
めには、十分な空気の供給が必要でありこのためには原
料層内の偏析状態を制御して、通気性を制御することが
操業上重要となる。

【０００４】このため、従来、原料層をパレット上に堆
積、装入させる際に、上層より下層になるに従って粗粒
子が多くなるように装入（これを偏析装入という）する
のが良いとされている。

【０００５】例えば特開平１−１０４７２４号公報の中
には、このような偏析装入を可能とする焼結原料の装入
装置が開示されており、図３はこの装入装置を使用した
装入状況を示す。

【０００６】ここで、１は焼結原料、５１は焼結原料用
ホッパー、５２はロールフィーダー、５３は５１および
５２の下部に設けられた助走シュート、５４ａ、５４
ｂ、５４ｃはそれぞれシュートから落下する微細原料、
細粒原料、粗粒原料、５５はスリットシュート、５６は
５５を構成するワイヤーロープ等の線状部材，５７はス
リットシュートの上端部、５８はスリットシュートの下
端部、１３は焼結機用の焼結パレット、１４は焼結原料
層、５９ａは最上層、５９ｂは中間層、５９ｃは下部層
である。

【０００７】先ずホッパー５１には、焼結原料１が供給
される。ホッパー５１からフィーダー５２を介して落下
する焼結原料１は、助走シュート５３上を傾斜滑降す
る。シュート５３の延長線上には、複数本のワイヤーロ
ープあるいはロッドなどの線状部材５６が幅方向に緊張
して設けられ、スリットシュート５５を構成している。
この線状部材間隙は、上端部５７から下端部５８にいた
るにしたがって漸次大きくなるように構成し、１本のス
リットシュート５５にふるい機能を持たせている。

【０００８】焼結原料１は、スリットシュート５５の上
面を滑降しながら、先ず上端部５７において微細原料５
４ａが分級落下し、下端部５８方向に滑降するにしたが
って細粒原料５４ｂが順次分級落下する。線状部材間を
落下しないでスリットシュート５５上を滑降した粗粒原
料５４ｃは、そのままシュート５５の下端部５８から落
下する。

【０００９】このように分級落下した焼結原料１は、走
行する焼結パレット１３上に下方から粗粒原料５４ｃが
装入されて下部層５９ｃを形成し、ついで細粒原料５４
ｂおよび微粒原料５４ａが順次連続的に装入されて中間
層５９ｂおよび最上層５９ａが形成され、３層からなる
焼結原料層１４が形成される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記焼
結原料の装入装置では、線状部材に原料が付着したり、
線状部材間に原料粒子が挟まって起こるスリット詰まり
が発生した場合、これを除去するための手段が開示され
ておらず、焼結原料は設計通りに分級されない。このた
め、各焼結原料層の厚みおよび充填度（これを焼結原料
層の偏析状態という）が設計範囲（適正範囲）から外れ
て、通気性が劣化してしまい良好な品質の焼結鉱が得ら
れない。

【００１１】また一旦スリット詰まりが発生すると、こ
の除去作業のため最悪の場合には焼結製造ラインを長時
間停止するという問題もあった。

【００１２】また、焼結パレット１３上への原料装入速
度（ｔｏｎ／Ｈｒ）を増加させた場合、スリット上を滑
降する原料速度が大きくなって、線状部材間を落下しに
くくなる。特にスリットシュート上端側で落下すべき微
粒原料の落下量が減少し、後方で落下してしまうため、
中間層５９ｂや下部層５９ｃの厚みおよび充填度が増加
して、適正範囲の偏析状態を確保できない。このため原
料層の通気性は劣化して正常な焼結反応が阻害され、良
好な品質の焼結鉱が得られない。

【００１３】更に、操業中、設備故障が発生すると、パ
レット搬送速度を低下（変化）させて焼結鉱の生産率を
低下（変化）させる必要がある。このような場合、従来
の装入装置では、搬送速度の変化に対応して原料装入速
度を迅速に変化させることはできるが、前述した理由か
ら偏析状態の適正範囲を迅速かつ精度良く制御できず、
良好な品質の焼結鉱が得られない。

【００１４】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、操業中、スリット等の詰
まりが発生しにくく、また詰まりを簡便かつ迅速に除去
でき、また原料装入速度およびパレット搬送速度が変化
した場合では迅速かつ精度良く焼結原料層の偏析状態を
適正範囲に制御できる焼結原料の装入装置および装入方
法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】請求項１の発明は、円筒
体の上部に設けられる原料投入口と、原料投入口から遠
ざかるに従って異なる大きさの網目が大きくなるように
円筒体の側面に設けられる複数個の網と、円筒体を回転
させる回転駆動装置と、傾斜角度を制御する傾斜制御装
置とを備えており、円筒体とパレットとの距離がパレッ
ト搬送下流側に向かって拡がるように傾斜配置される円
筒型ふるい機と、原料投入口の上方に設けられ、円筒型
ふるい機内に焼結原料を投入する原料投入装置と、一辺
がパレット幅に対応した寸法を有しかつパレット幅にほ
ぼ平行な排出口を備えており、円筒型ふるい機の下部に
設けられ、前記複数個の網から落下する焼結原料をそれ
ぞれ収納する複数個のホッパーと、各ホッパーの下部で
前記排出口に近接して配置され、ホッパー内に収納され
た焼結原料をパレット上に送り出す複数個のロールフィ
ーダーと、前記網の目詰まりを除去するための目詰まり
除去装置とを備えたことを特徴とする焼結原料の装入装
置である。

【００１６】本発明では、円筒体の軸方向の上部に原料
投入口が設けられており、傾斜制御装置により傾斜配置
されている円筒体を回転駆動装置により回転させなが
ら、原料投入口の上方に設けられる原料投入装置を使用
して焼結原料を原料投入口から投入すると、焼結原料は
傾斜している円筒体内壁上を滑って上部から下方に移動
する。

【００１７】この際に、円筒体の側面には大きさの異な
る網目を有する複数個の網が、原料投入口から遠ざかる
に従ってその網目が大きくなるように設けられているか
ら、小さな原料粒子（細粒原料という）は円筒体上部の
網目の小さな網から落下し、下方に移動しながら順次大
きな原料粒子（粗粒原料という）が網目の大きな網から
落下する。

【００１８】加えて円筒体内における焼結原料の移動
は、直線的でなく螺旋状に滑って回転移動するから目詰
まりを起こしにくく、また網目に原料粒子が付着したり
挟まっても（目詰まりの前段階）、円筒型ふるい機内で
は絶えず連続して上方から投入される原料粒子が滑って
きて、網目に付着または挟まった原料粒子に衝突して除
去されるから目詰まりを起こしにくい。

【００１９】また、網から落下した焼結原料は、円筒型
ふるい機の下部に設けられ、それぞれの大きさの網に対
応して設けられる複数個のホッパーに連続して収納され
るから、焼結原料は安定して効率良く分級される。

【００２０】次に、一辺がパレット幅に対応した寸法を
有しかつパレット幅方向にほぼ平行な排出口が各ホッパ
ーに備えられており、この排出口にほぼ平行かつ近接し
てロールフィーダーが設けられているから、排出口とロ
ールフィーダーとの間には、パレット幅方向に一定の隙
間が形成される。従って、ロールフィーダーを回転させ
ると、各ホッパーに収納された焼結原料は、パレット上
に連続的に送り出されてパレット幅寸法に対応した分級
された数に応じた均一な厚みの複数の層から成る焼結原
料層が形成される。

【００２１】この際に、円筒体とパレットとの距離がパ
レット搬送下流側に向かって拡がるように傾斜配置され
るから、網目の大きな網から落下した粗粒原料はパレッ
ト上流側に配置されるホッパーに、小さな網から落下し
た細粒原料はパレット下流側に配置されるホッパーに、
それぞれ収納される。このため、最初に、上流側のホッ
パーから粗粒原料が堆積し、次に、下流側のホッパーか
ら細粒原料が堆積した焼結原料層が形成される。

【００２２】また、操業中、目詰まりを起こしても、超
音波振動などを利用した目詰まり除去装置を駆動して網
に超音波振動を加えることにより、網目に付着または挟
まった原料粒子は簡便かつ迅速に除去される。

【００２３】更に、焼結原料の装入速度が変化しても、
操業中、円筒型ふるい機の回転速度または傾斜角度を任
意に変更することにより、装入速度の変化前と同じ安定
した分級が確保される。このため偏析状態は適正範囲に
確保される。

【００２４】請求項２に係わる発明は、前記目詰まり除
去装置が、円筒型ふるい機の外側に設けられ、網に向か
ってガスを噴射するガス噴射装置であることを特徴とす
る焼結原料の装入装置である。

【００２５】円筒型ふるい機の外側より網に向かってガ
スを噴射することにより、ガスは網全体に均一に衝突し
て、目詰まりは除去される。特に、網目に付着したり挟
まった原料粒子は円筒型ふるい機内に戻されるので、大
きな除去効果が得られる。また、噴射されるガスは、高
圧ガスとすると更に大きな効果が得られる。

【００２６】請求項３に係わる発明は、前記ロールフィ
ーダーの回転速度をそれぞれ独立して制御し、焼結原料
層の偏析状態を制御することを特徴とする装入装置を用
いた焼結原料の装入方法である。

【００２７】操業中、設備故障が発生しパレット搬送速
度を低下させる場合でも、搬送速度の変化に対応して複
数個のロールフィーダーの回転速度を独立して制御する
装入方法を採用するこにより、迅速かつ精度良く焼結原
料層の偏析状態を適正範囲に制御できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施形態であ
る焼結原料の装入装置を使用して焼結原料を偏析装入し
ている状況の側面図を、図２はその外観斜視図を示す。

【００２９】ここで、１は焼結原料、２は円筒型ふるい
機、３は円筒体、４は小目網、５は大目網、６ａは上部
シャフト、６ｂは下部シャフト、７は原料投入口、８は
コンベアー、９は軸受、１０はフランジ、１１ａ，１１
ｂはホッパー、１２ａ，１２ｂはロールフィーダー、１
３は焼結パレット、１４は焼結原料層、１４ａは粗粒
層、１４ｂは細粒層、２１はヘッダー管、２２は噴射ノ
ズル、２３は電磁弁、２４は加圧タンクである。

【００３０】円筒型ふるい機２は円筒体３をしており、
円筒体３の側壁に、軸方向に沿って上部から順に小目網
４、大目網５が設けられている。また、円筒型ふるい機
２は、円筒体３と焼結パレット１３との距離がパレット
搬送下流側に向かって拡がるように傾斜配置されてい
る。

【００３１】円筒型ふるい機２は、上部シャフト６ａと
下部シャフト６ｂにより支持されており、上部シャフト
６ａは原料投入口７を有する中空シャフトである。原料
投入口７の上方部には、断面形状が半円形あるいはＶ型
をしたシュートまたはベルトコンベア８が設けられ、そ
の先端は原料投入口７内に差し込まれて配置されてい
る。

【００３２】下部シャフト６ｂには回転駆動用モーター
（図示せず）が接続されており、円筒型ふるい機２は任
意の回転速度で回転する。上部シャフト６ａおよび下部
シャフト６ｂは、軸受９により支持され、更に軸受９を
固定しているフランジ１０には、傾斜制御用油圧シリン
ダー（図示せず）が接続されている。この油圧シリンダ
ーを駆動するとフランジ１０を上下動させることがで
き、円筒型ふるい機２の傾斜角度は任意に制御される。

【００３３】円筒型ふるい機２の下部には、分級された
焼結原料１を一時収納するため、各網（小目網４および
大目網５）から落下する位置に、ホッパー１１ａ，１１
ｂが設けられている。ホッパー１１ａ，１１ｂの下部に
は、一辺が焼結パレット１３の幅に対応した寸法を有す
る長方形状の排出口がそれぞれパレット幅方向に平行し
て設けられ、更にこの排出口に沿って平行にロールフィ
ーダー１２ａ，１２ｂが近接して配置されているから、
排出口とロールフィーダーとの間にはパレット幅方向で
一定の隙間が形成される。

【００３４】ロールフィーダー１２ａ，１２ｂには駆動
用モーター（図示せず）が接続され、各駆動用モーター
と焼結パレット１３の搬送用モーター（図示せず）は、
電気回路上接続されており、焼結パレット１３の搬送速
度に対応して独立して制御される。

【００３５】この排出口とロールフィーダー１２ａ，１
２ｂとの間には所定の隙間が設定され、各ロールフィー
ダーには所定の回転速度が設定される。焼結パレット１
３への装入速度は、この隙間（の大きさ）および回転速
度によって決定される。

【００３６】円筒型ふるい機２の上方には、噴射ノズル
２２を備えたヘッダー管２１が円筒体３の軸方向に沿っ
て１本設けられ、ヘッダー管２１の前方には、電磁弁２
３、加圧タンク２４が設けられている。ヘッダー管２１
には噴射ノズル２２が小目網４、大目網５に向かって配
置されている。

【００３７】次に本装入装置の動作を説明する。焼結原
料１はベルトコンベアー８によって供給されて、所定の
傾斜角度および所定の回転速度で回転している円筒型ふ
るい機２の原料投入口７より円筒体３内に投入される。

【００３８】円筒体３内では、螺旋状に回転落下して、
小目網４の網目より小さい原料粒子が落下し、さらに回
転落下しながら下方の大目網５に送られここで大きな原
料粒子が落下してふるい分けられ、粗粒原料はパレット
上流側に配置されるホッパーに、細粒原料はパレット下
流側に配置されるホッパーに、それぞれ収納される。

【００３９】このように、円筒型ふるい機２は傾斜回転
しており、焼結原料１は連続的に供給され、連続的に回
転移動しながら網を介して落下するので、目詰まりしづ
らく、また効率的に分級される。

【００４０】また、網目に付着または挟まった原料粒子
に、ふるい機の上方から他の原料粒子が回転落下しなが
ら衝突して網目からはじき出し、目詰まりを除去するの
で、原料粒子は安定して分級される。

【００４１】図１の実施形態では、網目は２種類で、網
は円周方向に２枚設けているが、必要に応じて２枚以上
であっても良く、原料の粒度構成、製造設備や製造条件
などを考慮して決定される。網は耐食性を持たせるた
め、例えばステンレス製の網を用いる。また網目の大き
さは、通常操業では５ｍｍから５０ｍｍの範囲から選択
する。最終段の網目の大きさは、焼結原料の最大粒径に
合わせて適宜選択されているので投入された焼結原料は
全量落下する。

【００４２】また、円筒型ふるい機の回転速度および傾
斜角度は、焼結原料の装入量（ｔｏｎ／Ｈｒ）などの操
業条件によって決定される値であるが、装入量が多い場
合は、回転数を大きくするか又は傾斜角度を小さくす
る、あるいは両者を実施する。装入量が少ない場合に
は、回転数を小さくするか又は傾斜角度を大きくする、
あるいは両者を実施する。具体的には回転数を０．１ｒ
ｐｍから１０ｒｐｍ、傾斜角度を０度から４５度の範囲
から最適な組み合わせを選択する。

【００４３】各ロールフィーダーが回転すると、２種類
にふるい分けられホッパー１１ａ，１１ｂに収納された
焼結原料１は、排出口とロールフィーダーとの隙間から
送り出され、焼結パレット１３上に幅方向に均一な厚み
で落下してパレット幅に対応した焼結原料層１４が堆
積、装入される、即ち、パレット１３上から粗粒層１４
ａ、細粒層１４ｂの順に堆積、装入される。この焼結原
料層１４はパレット１３に搬送されて焼結機に搬送され
る。

【００４４】操業中、網の目詰まりが発生すると、電磁
弁２３を開放して10kg/cm²程度に加圧された高圧空気を
加圧タンク２４より小目網４、大目網５に向かって噴射
ノズル２２より噴射すると目詰まりが除去される。この
目詰まり除去装置は、円筒型ふるい機２の外側から高圧
空気を噴射するので、簡便かつ迅速に目詰まりが除去で
きる。

【００４５】また、パレット搬送速度を増速（減速）し
た場合、搬送速度の増速（減速）に連動してロールフィ
ーダー１２ａ、１２ｂの回転数を独立して制御すること
により、各焼結原料層１４の厚みおよび充填度が迅速か
つ精度良く確保されて、焼結原料層の偏析状態を適正範
囲に制御することができる。

【００４６】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、操
業中、目詰まりが発生しにくく、また発生した場合でも
簡便かつ迅速に詰まりが除去され、また、焼結原料の装
入速度が変化しても、円筒型ふるい機の回転速度または
傾斜角度を任意に変更することにより、迅速且つ精度良
く分級できる。このため、焼結原料層の偏析状態は適正
範囲に安定して確保される。

【００４７】更にパレット搬送速度が変化した場合で
も、搬送速度に対応して各ロールフィーダーの回転速度
を独立して制御することにより、偏析状態を適正範囲に
迅速且つ精度良く制御できる。この結果良好な品質の焼
結鉱を安定して製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼結原料の装入装置を使用し偏析装入
している状況を示す図である。

【図２】図１の外観斜視図を示す図である。

【図３】従来の焼結原料の装入装置を使用し偏析装入し
ている状況を示す図である。

【符号の説明】

１ 焼結原料 ２ 円筒型ふるい機 ３ 円筒体 ４ 小目網 ５ 大目網 ７ 原料投入口 ８ コンベアー １１ ホッパー １２ ロールフィーダー １３ 焼結パレット １４ 焼結原料層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒体の上部に設けられる原料投入口
   と、原料投入口から遠ざかるに従って異なる大きさの網
   目が大きくなるように円筒体の側面に設けられる複数個
   の網と、円筒体を回転させる回転駆動装置と、傾斜角度
   を制御する傾斜制御装置とを備えており、円筒体とパレ
   ットとの距離がパレット搬送下流側に向かって拡がるよ
   うに傾斜配置される円筒型ふるい機と、 原料投入口の上方に設けられ、円筒型ふるい機内に焼結
   原料を投入する原料投入装置と、 一辺がパレット幅に対応した寸法を有しかつパレット幅
   方向にほぼ平行な排出口を備えており、円筒型ふるい機
   の下部に設けられ、前記複数個の網から落下する焼結原
   料をそれぞれ収納する複数個のホッパーと、 各ホッパーの下部で前記排出口に近接して配置され、ホ
   ッパー内に収納された焼結原料をパレット上に送り出す
   複数個のロールフィーダーと、 前記網の目詰まりを除去するための目詰まり除去装置と
   を備えたことを特徴とする焼結原料の装入装置。
2. 【請求項２】 前記目詰まり除去装置が、円筒型ふる
   い機の外側に設けられる網に向かってガスを噴射するガ
   ス噴射装置であることを特徴とする請求項１に記載の装
   入装置。
3. 【請求項３】 前記複数個のロールフィーダーの回転
   速度をそれぞれ独立して制御し、焼結原料層の偏析状態
   を制御することを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載の装入装置を用いた焼結原料の装入方法。