JPS5931561B2 - 溶鉱炉の装入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は溶鉱炉装置に関し、詳細には、溶鉱炉の材料
装入装置に関する。

例えば、当業界によく知られている溶鉱炉の材料装入装
置としてマツキ一式分配器とベルロッドを取付けた２組
のパーり式ベルおよびホッパとの組合わせたものがある
。

各装入用スキップの材料を上部のホッパに投入した後、
この上部ホッパを所定角度回動ずれば、この型式の装入
装置に独特な材料堆積層中の装入材料の分散に対する悪
影響は、ある程度改善されるが完全に無くすることはで
きない。

その結果として、環元用ガスの化学的エネルギーと熱エ
ネルギーの利用度が双方共低下する。

この先行技術による材料装入装置の他の欠点は炉頂にお
ける装入材料を半径方向に分散するための信頼性のある
制御法を提供することができない点にある。

当業界において更に知られている材料装入装置には固定
ホッパを有する底部ベルと、回転ホッパを有する頂部ベ
ルさによって構成されたものがある。

この装置の頂部ベルの上部に密封用バルブのカバーが取
付けられている。

（例えば仏国特許第１２４０２８７号参照） 上に引用した仏国特許のバルブはそのテーパ面と回転ホ
ッパの頂部部分との間に挿入した柔かいバッキングと、
ベルロッドのまわりに配設した迷路型バッキングとを備
えている。

ベルトによって給送される材料を装入する場合にこのカ
バーを上昇させる。

装入された材料が一回分の装入量に達した時、このカバ
ーが閉鎖され装入材料が溶鉱炉の中へ下降される。

この材料装入装置は、設計が複雑であることが特徴であ
って、炉頂におけるガスの高圧下において信頼し得る溶
鉱炉の機能を提供することができない。

当業界においてよく知られている装入材料分散器（例え
ばソ連発明者証第１３２６５２号参照）は固定ホッパを
有する二組の大きなパーり式ベルによって構成されてい
る。

上部ホッパの上に配置された炉頂における装入材料が均
一にその周縁へ分散されるように保証するのは内面に傾
斜したブレードを取付けている回転ホッパであって、こ
の回転ホッパは水平案内路に沿って駆動される可動ホッ
パの下側に取付けられているので、その出口を回転ホッ
パの対応する場所の中に配置することができる。

このように設計すると炉頂の色々な部分に対して所要の
不規則な材料装入を行うことができる。

しかしながら、この材料装入装置はその機構および駆動
器、特にそのブレード付回転ホッパの支持ローラが極め
て苛酷な作動状態となることが特徴であって、そのため
毎分１８回転以上の速度に達することが不可能である。

しかもこの速度においてすら、装入材料が回転ホッパの
片側に重量１０トンに達する堆積層となって累積するよ
うな甚だしい状態が発生する。

その結果、そのように重い装入材料の堆積層を支持する
のに適していた支持ローラやその転動路も１ケ月か２ケ
月作動すると故障を生ずるため回転ホッパは装入材料を
均一に周縁へ分散するに適した角速度に達することが不
可能になる。

ソ連発明者証第１０５６０２号には装入材料分散器を有
する材料装入装置について記載されているが、この装置
は固定ホッパ及びロンドを有する２つのベルと、その上
方に配置した一つの受入れホッパとによって構成されて
いる。

この受入れホッパと上部ベルとの中間に２つの傾斜面と
２つの出口とを備えた回転ホッパか取付けられている。

この受入れホッパから出た装入材料は回転ホッパに導入
された後、そこから二つの出口を通って落丁するので、
上部ベルの上面全体に均一ζこひろけられる。

しかし、この材料装入装置が機能する過程において、回
転ホッパの中にて装入材料か宙に浮く可能性があり、こ
の場合炉の運転を一時停止しなければならない。

更に又、このホッパには出口を二つ設ければ、必要とあ
らば炉頂における特定の所定部分に装入材料を集中させ
ることが不可能となる。

先行技術における別の材料装入装置（例えば日本特許第
７８０９号参照）は固定ホッパを有する二つのベルによ
って構成されている。

この上部ホッパの上方に配置されているのはその下側に
バンカーを備えた２つの板バルブであって、そのバンカ
ーの出口は狭くてその壁面は案内ブレードを形成シてい
る。

この各バルブには柔かいゴム製バッキングが取付けられ
ている。

この各バルブが開かれている時はその各バルブ板は落下
する装入材料の流れから引込んだ位置にあるので、落下
材料によって受ける摩耗から免れることができる。

一本の細いベルロッドは各保護リングによって摩擦から
保護されると共にガス密用のバッキングを備えている。

しかしながら、この装入装置の高さが極めて高いために
重大な問題を抱えることになった。

それ故に上記日本特許の出願人はベル付きホッパ装置に
関する別の実施例（日本特許第７８０８号参照）を提案
しているが、このホッパ装置は溶鉱炉の長手方向９軸線
に対し偏心している２本の棒を有する底部ベルを備えて
いる。

板バルブを備えた材料装入装置の欠点は大きな団塊材料
の侵入を排除するため装入材料の寸法を十分に揃える必
要があることである。

選別しない材料を装入するとこれまで強調した周縁部に
おける材料分布の違いが生ずるので、溶鉱炉プロセスの
経済的効果に関する特色が実質的に失われる。

以上概設した各材料装入装置に固有の欠点は溶鉱炉の頂
部において装入材料の半径方向の分布が均一になるよう
効率的に制御する装置が設けられていない点にある。

炉頂における装入材料の半径方向の分布を効率的に制御
できるようにするために開発された可動板付きマニュピ
レータが西独特許第１２２１２５５号、第１２５０４６
３号、第１２０６４５４号、第１２２９５６５号、第１
２３００５１号、及び第１２３１７３４号に開示されて
いる。

上記の各特許における発明内容から知ることができるよ
うに、溶鉱炉頂部の全周縁には炉頂の半径方向に移動さ
れこの移動により炉頂の周縁の直径を変えることができ
る多数の被駆動板が取付けられている。

このような装置によって、円錐状材料装入項の配置と装
入材料の半径方向分布とを変更する可能性が生れる。

しかしこの装置の欠点は炉頂の構造が複雑化するためそ
の全体的寸法が大きくなる点と、その機能に対する信頼
性がまだ十分でない点とにある。

この装置の作動は高温と、はこりを含む大気と、ガスの
高い圧力とによって作り上げられる苛酷す環境条件の下
で行われる。

更に当業界によく知らイ１ている別の材料装置は上部と
下部のゲートバルブを備えた複数のバンカーを有し、炉
頂における装入材料を半径方向と周縁方向との双方にわ
たって効率よく制御することができる。

この各バンカーの下には一つの被１駆動パン（例えば西
独特許第１２６６１４号及びチェコスロバキャ特許第８
８１５４号参照）が配設されている。

装入材料が次第に下方のパンの中へ注入されている時、
このパンは回転することができるしまた任意の指定位置
に留意する事もできる特徴を備えている。

この特徴により装入材料を所要の周縁方向及び半径方向
へ分散させる機能を提供することができる。

しかしこの装置の欠点はその機能的信頼性が低い点にあ
る。

回転装置が故障を起した場合に、溶鉱炉の材料装入が停
止し装入材料に含まれている粉鉄などが炉頂の一部分に
累積されることになる。

選別しない装入材料を使用する限り装入材料を規則正し
く一様に周縁へ分配するという必要条件を保証すること
ができない。

同様によく知られている溶鉱炉装入装置にはホッパ及び
ロンドを有する大小２個のベルから構成されたものがあ
る。

このベルの上方に出口面積を調節するための機構を備え
た材料受入れホッパが取付けられている（例えば、ソ連
発明者証第３７４３７４号参照）。

上記調節機構は幾何学的用語で言えば釣合いおもりを夫
々取付けた複数の板状体から成り、その出口のまわりに
関節を備えている。

装入材料がその出口を通る時材料の流れはこの各板状体
の作用によって締付けられるため装入材料は棒のまわり
に集中する。

この特徴は装入材料を周縁へ平均に分布することに役立
つ 特別に大きな材料が入って来た場合には、各板状体
がその釣合おもりと共に相対的に離れるため流路面積が
増大するりっで、大きな団塊材料でも確実に通過するこ
とができる。

しかしこの装入装置の欠点は、装入材料が移動する時そ
の位置に整合している各板状体の間に材料がはさまって
動けなくなり、そのために出口の所定形状がねじ曲げら
れる点にある。

その上、この装置は炉頂の指定部分に装入材料を累積す
ることかできないし、更に炉頂における装入材料の半径
方向分布を調節することもできない。

溶鉱炉装入装置の各種構造に対し承認された多数の特許
は問題が極めて重要である事をよく示しているが、この
問題は非常に多数の当業者や先行技術開発に関する実質
的改善に従事している多数の人々の注意を引きその努力
が重ねられて来たし、現在もそれが続けられている。

この発明の目的は上述した如き色々な欠点を克服するこ
とである。

この発明の主要な目的は受入れホッパとロンドの保護リ
ングとの間に構成される環状出口間隙の断面積及び形状
を調節するための機構を備えた溶鉱炉の材料装入装置を
提供することであって、その幾何学的形状によりその装
入装置の設計を簡易化し、その耐用期間を延長し、その
機能的信頼性を高めると共に、更に装入材料の均一な周
縁分布と炉頂の所定部分へ一部分の材料を装入する可能
性とを提供することと、この材料装入装置を経て放出す
るガス及び塵埃を減らすことによって炉頂における装入
材料分布を改善することができる。

上記の目的を達成するために設計された溶鉱炉の材料装
入装置は、受入れホッパの出口の開閉度を調節する装置
であってホッパ形状面を形成する複数の駆動される扇形
シールドの形態に作られている該装置を有する受入れホ
ッパと、炉頂の上方に配置された別のホッパの出口を閉
じるベルを担持する少なくとも１本のロンドであって上
記受入れホッパの長手方向軸に沿って伸びかつ連結ロン
ドに懸吊された複数の保護リングを備えている該ロンド
とを含んでなり、本発明によれば、受入れホッパーの出
口の開閉度を調節する扇形シールドは案内路内に装着さ
れかつロッド上のテーパ付保護リングのまわりに調節自
在な環状空隙を形成するために該案内路の長手方向に往
復移動できるように駆動機と運動伝達的に接続されてお
り、テーパ付保護リングは分散用ベルの一部の形態に作
られており、該分散用ベルはロンドに沿って移動するよ
うに、駆動器と運動伝達的に接続されている。

材料装入装置の上記した実施例は炉頂周縁における装入
材料の分布を更に規制正しくすることと炉頂の所定部分
に一部分の材料を装入することの双方によって、炉頂に
おける装入材料分布の改善を可能にするのみならず、こ
の実施例により材料装填装置の設計を簡易化し、その各
機構の機能的信頼性及び耐久性を増大し得ると共に材料
装填装置を経て放出するガス及び塵埃を減少することが
できる。

上記受入れホッパ出口の開閉度を調節するすなわち正味
通路を調節するための装置はなるべく２ないし１２個の
扇形シールドから成ることが望ましい。

上記の数の扇形シールドによって構成した調節装置はそ
の制御法が一層便宜になりまたその設計が更に簡単にな
る特徴を有する。

上記の各扇形シールドの底縁の寸法を上記したロンドの
保護リングのまわりに構成すべき上記環状間隙に応する
ようにする必要があり、この間隙は受入れホッパの底縁
と別の保護リングとの間隙よりも少なくとも１ ／ １
．５の割合はど小さいが、受入れホッパ内における装入
材料が宙吊り状態になるような間隙よりも大きくするこ
とが肝要である。

上記のように設計すると受入れホッパ内の装入材料の棚
吊りを無くするのみならず、炉頂における装入材料の均
一な周縁分布が得られるので、溶鉱炉の作動の信頼性を
高めることができる。

上記のテーパ付保護リングは分散用ベルの一部として作
られかつロンドに沿って移動するに適した駆動器と機械
的に連絡されている。

保護リングの上記実施例は溶鉱炉に材料選別用の膨大な
装置を配設する事なく炉頂における装入材料の周縁分布
のより良き制御装置を提供するものであるのみならず、
更に重要な点であるが材料装入装置の構造を簡単化し、
大きなベル及びそのホッパの全体的寸法を小さくするこ
とかできる。

上記した分散用ベルの頂部は外面が片側の回転双曲面の
形をした保護１１ングの下方にある他の円筒状保護リン
グを取付けることができる。

上述のような形状になっているため装入材料の流れを偏
向することが可能であって、材料装入装置の軸線に近づ
くように材料の流れを導くことができるので、炉頂にお
ける装入材料の周縁分布を一層均一にすることができる
。

若し受入れホッパ出口の開閉度を調節するための上記装
置が上記ベルロッドの連結ロンドに沿って移動できる検
知器を備えると共に、該検知器が装入材料の棚吊りが起
った場合に作動して上記扇形シールド移動用駆動器の制
御装置へ信号を送るようにできるならば誠に好都合であ
る。

このようにすると材料受入れホッパの過負荷を防止し、
各扇形シールドをその各駆動器の作動によって上昇しく
引離し）、材料受入れホッパ内の装入材料の棚吊りを無
くすることができると共に、その材料装入装置の信頼性
及び耐久性を高めることができる。

材料受入れホッパの底縁に二等辺三角形をした複数の突
起を取付け、その二等辺の側面を隣接する各扇形シール
ドの隣接部と平行に延びるように構成することが実際的
に堅実な方法である。

そのような突起を利用するとこの提案による材料装入装
置の設計がより簡単になるので各扇形シールドの全体的
寸法を減らし得るのみならず、その移動用駆動器の定格
を落とすことができる。

上記の各扇形シールドは何れも耐摩滅性材料から成るス
トリップを取付けるための取付は用フレームとして利用
することができる。

このストリップは摩滅した時交換できると共に、上記枠
の保護リングと各扇形シールドとの間の環状間隙を調節
する見地から適当な寸法をもったストリップをその間隙
に定置することができるけれども、この場合に装入材料
の寸法とその化学的成分との双方を考慮する必要がある
。

上記の各扇形シールドの案内路は何れもその対応する扇
形シールドの走り装置と隣接する細くされた部分を備え
ることが望ましい。

上記の各案内路を配設することによって、各扇形シール
ドが走行する間にくさび状に締付けられることを防止で
きるので、その機能的信頼性が高められる。

若し上記の各案内路の一端部に枢支軸を取付は得る複数
の孔を穿設し、その枢支軸に螺旋体の形をした制止片を
所定位置に整合するよう取付けることにより上記の各扇
形シールドの走行部と緩衝的に当接するようにできれば
誠に好都合である。

このように設計する事によって、各シールドが移動する
最終位置と出口の形状とを調節できるので、炉頂におけ
る装入材料の周縁分布を更に均一にすることができる。

この発明を更によく理解して頂くために、溶鉱炉装入装
置の例示的実施例について添付図との関連を考慮しなが
らこれから詳細に説明することにする。

材料装入装置はホッパ２を有しロッド３から懸垂されて
いる大型のベル１（第１図）と、中空ロッド６から懸垂
されホッパ５を有する小型の頂部ベル４とより成り、上
記のロッド３は中空ロッド６の中へ挿入されている。

ホッパ２の上部にガス密封装置７を有する底部気密室が
取付けられている。

ホッパ５をその長手方向軸線のまわりに回転させるに適
した駆動器８がその片側に配設されている。

ホッパ５の上方には底部の出口１０を有する材料受入れ
ホッパ９が固定されているが、この出口に出口１０の断
面積（正味通路）とその形状との双方を調節するための
機構すなわち出口の開閉度を調節する装置が配設されて
いる。

この装置は複数の案内路１１を使って受入れホッパ９の
外表面にしつかり固定されているが、この各案内路１１
の中にはホッパ形表面を形成するための扇形シールド１
２ａ及び１２ｂ（第２図と第３図）が嵌装されている。

この各扇形シールド１２ａ及び１２ｂは夫々長手方向移
動用駆動器１３を備えている（第１図）。

各案内路１１はホッパ９の長手方向軸線に対して所定角
度傾斜している。

上記した調節装置は２ ｆ、Ｊｒ′いし１２枚の扇形シ
ールド１２から構成される。

各扇形シールド１２の底縁１４（第２図及び第３図）は
同軸のロッド３及び６（第４図）のまわりに装入材料の
通路用環状開口１５（各扇形シールド１２が互いに離れ
ている時）を形成するが、この環状開口１５は各扇形シ
ールド１２が互いに接近するに従って次第に狭くなって
環状間隙１５の寸法に達する。

各扇形シールド１２の底縁１４の最低位置に相当するレ
ベル（第５図）に中空ロッド６からは浮いた状態の分散
用ベル１６が配置されている。

このベル１６は連結ロッド１７を介して駆動器１８と機
械的に連結されているので、垂直に移動する事ができる
。

連結ロッド１７には耐摩滅性材料から成る多数の保護リ
ング１９が取付けられている。

環状間隙１５（各扇形シールド１２と中空ロッド６の保
護リング１９との間）のレベルにおいて、連結ロッド１
γは別の保護リング２０を取付けているがその外表面は
片側の回転双曲面の如く形成され、その直下に円筒状保
護リング２１が取付けられている。

連結ロッド１７にはベル１６の行程に等しい間隔だけ第
１対から離れた１対または数対の保護リング２０及び２
１が取付けられる。

各扇形シールド１２の底縁１４と各保護リング２０及び
２１の横側とは何れも分散用ベル１６と共にツルマイト
のような耐摩滅性材料を使って被覆するか、またはレラ
イトのような耐摩滅性材料から製作する方がよい。

ロッド３及び６は適当な連結ロッド２２から吊下げられ
るが、この連結ロッド２２に装入材料の棚吊り感知器２
３と検知ロッド２４とが取付けられ、検知ロッド２４は
受入れホッパ９の空所内に達する如く延びている。

検知ロッド２４は連結ロッド２２に沿って移動すること
ができる。

また感知器２３は連結ロッド２２に固定した接点２５と
電気的に組合わせられるが、接点２５は材料装填装置の
制御盤２６（第１図）と各扇形シールド１２の駆動器１
３とに電気的に接続されている。

底部ベル１の下側に溶鉱炉の炉頂２７が配設されるが、
溶鉱炉に装入された材料の上面のレベルが記号２８で示
されている。

受入れホッパ９の出出１０（第５図）の下縁は円周状に
形成してもよいし、二等辺三角形の突起２９を取付けた
形状にする事もできるが、この二等辺の各側面は隣接す
る各扇形シールド１２における各隣接部分と平行に延び
るように形成される（第２図）。

各案内路１１（第６図）には上部制止片３０と下部制止
片３１とが取付けられているが、この各制止片によって
各扇形シールド１２（第７図）の行程が限定される。

上部制止片３０（第６図）の位置は各扇形シールド１２
の底縁１４がその最高位置にある時、受入れホッパ９の
出口１０を規定するホッパ９の底縁と同一レベルまたは
その底縁より上になる如く配設される。

また下部制止片３１（第６図）は各扇形シールド１２が
その下降した最低位置にある時、その各底縁１４が保護
リング２１（第５図）のまわりに環状間隙１５を形成す
るため各扇形シールド１２が互いに密接するように配置
される。

各扇形シールド１２の底縁１４を弓形状にする事もでき
る。

若しそのような構造にした場合にはその各扇形シールド
が互いに当接する位置まで下降した時、その各底縁は円
周ｈ（第４図）を形成するか、または閉曲線ｇを形成す
るかの何れかであるが、上記円周りの半径からより大き
な値に向う点の変位が大きければ大きい程、装入材料分
布図における曲線部ｌが丸い開口（間隙）１５の場合に
半径の平均値からその低い値の方へ逸脱する程度が大き
くなる。

この反対に、開口（間隙）１５の周縁１４（第５図）か
らの間隔が半径の平均値からその低い値の方へ変位する
値が太きければ大きい程、分布曲線が平均値より大きな
値の方へ逸脱する傾向が大きくなる。

各案内路１１はその長手方向に延びる上下１対の側板３
３と、各側板３３を固定するためその長手方向等間隔に
配列された多数の取付板３４とを有する長いビーム３２
（第６図及び第７図）から成る。

ビーム３２の軸に平行な各側板３３の一端に上下１対の
軌条３５が取付けてあって、この両軌条３５の間に以下
ランナー３６（第７図）と呼称する各扇形シールド１２
の走り装置３６が嵌装されているが、ランナー３６の円
筒状表面は各軌条３５の細くされた接触面３７と滑動自
在に係接している。

この細くされた接触面３７の幅はその最も好ましい状態
を維持すると共に、微粉化した装入材料の落下によりラ
ンナー３６が動かなくなることを防止するためなるべく
最小限にすべきであるがその結果作動の過程においてこ
の各軌条３５の屈曲を十分に防ぐに足る幅を持たせるこ
とが必要である。

よく知られているように、ビーム３２（第６図：の両端
部には制止片３０及び３１が取付けられるが、この各割
片３０及び３１は何れも枢支軸３９にしつかり固定した
螺旋体として作られた頭部３８（第１図）より成るが、
この頭部３８はビーム３２に沿って穿設され頭部３８の
リムのストローク（即ち頭部３８のリムから枢支軸３９
までの最大間隔と最小間隔との差）に等しい間隔を有す
る適当な複数の孔４０（第６図）の中に装着される。

ビーム３２に取付けた頭部３８を所定位置に整合して定
置するためその位置決め具４１が枢支軸３９に取付けら
れている。

扇形シールド１２は円錐台側面の一部分の形に形成され
たフレーム（枠組）４２と、フレーム４２に固定した１
対のブレード４３とから成るが、上記した複数ズ・↑の
ランナー３６はこのブレード４３に取付けられている（
第８図及び第９図）。

フレーム４２には耐摩滅性材料のストリップの形に作ら
れた多数の格子棒４４か取外し可能に取付けられる。

各格子棒４４の底端縁は屈曲部４５（第９図）を形成し
て下方に突出しているが、格子棒４４の中央部から斜下
方に突出する突条４６はフレーム４２の底端面カラー４
７と係合して格子棒４４を保持する如く機能する。

格子棒４４は位置決め器４９を介してフレーム４２の頂
端面カラー４８に締着される。

各格子棒４４は相互に堅く密接するように配列されてい
るので、扇形シールド１２（第８図）の全表面にわたっ
て一つの連続した扇形表面を構成する。

単一体の鋳造品として作られた中実扇形シールド１２を
利用することもできるか、この場合のシールド１２はラ
ンナー３６をもたない鋳造品であって、その代りに上記
の各軌条３５（第７図）に沿って滑動し得る両側縁を有
する。

この発明による材料装入装置はガス密バルブ５１を有す
る多数の材料圧５０（第１０図）が受入れホッパ９の上
に配置されている場合において最も優れていることが立
証されている。

受入れホッパ９（第１１図）の正味通路（出口の開閉度
）を調節するための装置は上記受入れホッパ９が大型の
ベル１の上方において溶鉱炉に取付けられ他のホッパが
受入れホッパ９の上方に配設されている場合にも好都合
に作動する。

この発明によれば、上記の調節装置は焼結剤及びコーク
スなどを含む装入材料構成物の所定量をベル１の上のホ
ッパ２（第１４図及び第１５図）の中へ装入するために
利用されるが、この場合の作業は材料分散用可動ベル１
６の助けを借りて効果的に行われる（第１２図及び第１
３図参照）。

定常状態で作動する溶鉱炉に対して使用する場合には材
料分散用ベル１６（第１図）を保護リング１９に固定し
た静止ベルとして利用することもできる。

この発明はここで公開した例示的実施例に決して限定さ
れるものではないことに留意する必要があって、材料装
入装置の各種特定ユニットの配置に関し癌業者によって
色々な設計変更を提案することができるけれども、それ
らの設計変更は頭初に記載した特許請求の範囲により規
定されるこの発明の精神及び範囲の中に含まれるもので
ある。

こメに提案した上記の材料装入装置は下記の如く作動す
る。

一回分の装入材料（搬送車の積載容量に等しい）が溶鉱
炉の受入れホッパ９（第１図）の中へ毎回投入される。

この場合各扇形シールド１２はその最低位置（下降位置
）に静定されている。

受入れホッパ９の材料受入れ空間の許容量まで材料が投
入された時、その装入材料は環状間隙１５を通って次第
に排出される。

排出が終ると次の材料が一回分づつ同様に装入される。

所定量の原材料（材料の完全な１回装入量）がベル４の
上のホッパ５の中に累積された時、この小型ベル４の移
動による材料放出作用が直ちに開始されるので、その中
の原材料か大型ベル１の上の下部ホッパ２の中へ投入さ
れる。

これとは別の要領による装入方法を採用することも可能
であって、例えば−回分の原材料（運搬車の積載容量）
かまたは２度分の原材料かの何れかを毎回大型ベル１の
上に投入することもできる。

ベル１が下降するに従ってホッパ２の中の原材料がホッ
パ２から走出して炉頂２７の中に落下するが、この装入
作業は炉頂２７のレベル２８に達するまで続行される。

装入材料が前取って調整された狭い環状間隙１５を通過
する時、装入材料はその質量や寸法やその組成材料（コ
ークスとか焼結剤）に応じて炉頂２７の周縁のまわりに
規則正しく一様に分布される。

この特色は炉頂における装入材料の高度に均一な周縁分
布を保証する。

環状間隙１５のレベルにおいてその直径を減少する保護
リング２０及び２１を配設したことは上記の均一な分布
作用に貢献している。

片側の回転双曲面体の形状に等しい保護リング２０の外
向は上記の環状間隙１５を通過する材料の円滑なる走行
を誘導するが、最小外径を有する円筒状嵌合体として配
置されている保護リング２１を使用することによって、
環状間隙１５の中に団塊材料が詰まるのを防止する事が
できる。

各扇形シールド１２の底縁１４のレベルに関する限り、
各保護リング２０及び２１の直径は他の保護リング１９
の直径に比較すると減少しているが、これはこの直径の
減少に応じて環状間隙１５の外径を減少させる可能性を
与えるためであって、これにより材料の流れが受入れホ
ッパ９の中心の方へ偏向されるので、炉頂における装入
材料の更に均一な周縁分布作用に貢献することができる
。

装入材料が環状間隙１５を通過して落下しつつある時、
炉頂２７における装入材料の周縁配分の均一性を更に高
度にするため、ホッパ５は、駆動器８によって駆動され
ることにより回転するこきができる。

ホッパ内の材料が完全に排出された後ホッパを所定角度
旋回させることができるけれども、提案の材料装入装置
によって保証される装入材料の周縁分布における高度の
均一性から見て、ホッパ５は旋回できないようにしてお
くことができる。

従ってホッパ５には駆動器８やグランドシールを取付け
ることなぐ固定したものとすることができる。

その一方でホッパ５の容量を増すことにより数回分の原
材料（運搬車数台分の積載量に等しい量の材料）を−回
分として収容するようにすることができる。

しばしば起る現象であるが、受入れホッパ９の中の材料
が安定した棚吊り状態を形成した場合には装入材料が環
状通路１５を通過して放出されないような状態が発生す
る。

そのような場合になると、ベル４が下降するに従って上
記の検知ロッド２４が受入れホッパ９の中の装入材料の
表面に突き当るが、突き当った位置で停止し連結棒２２
と共に下降しなくなるから接点２５が閉成されるので、
感知器２３から制御盤２６へ信号が送られる結果、各駆
動器１３が起動して各扇形シールド１２を上昇させる。

各扇形シールド１２が上昇すると、環状間隙１５が広く
なるので、棚吊り材料が崩れるから装入材料がホッパ５
の中へ放出される。

その後タイムリレーを介して制御盤２６から駆動器１３
へ信号が送られるので、各扇形シールド１２（第２図）
が下降されるが、この下降によって各扇形シールド１２
が与いに近接する元の位置に復帰する。

各扇形シールド１２が移動しつつある時各ランナー３６
（第７図）は各軌条３５の細くされた接触面３７に沿っ
て転動する。

各案内路１１が設置されている場所の大気は甚しいほこ
りを含んでいるにも関らず、このほこりは各軌条３５の
細くされた接触面３７に付着しない。

はこりが若しその上にたまると自動的にその細くさイま
た接触面から払い落されるので、各扇形シールド１２が
締付けられて動けなくなることが防止される。

はこりが十分に払い落されるのは接触面３７の幅が狭い
からであって、ランナー３６がその走行中に接触面３７
に付着しているほこりを払い落すに必要な圧力を出すこ
とができるが、軌条３５の材料はランナーの走行によっ
て屈曲しないように構成される。

払い落されたほこりは各支持板３４の間を通過するかま
たはその鋭い上縁から抜は出して案内路１１の限界から
外方へ自由に放出される。

若し溶鉱炉装入材料に含まれる焼結剤またはコークス（
第１４図及び第１５図）の分量が更に多い場合には、炉
頂２１（第１図）へ普通の原材料を装入する他の部分に
比較して特定部分（第３図に示す扇形シールド１２ａに
対向する位置にある部分）に装入しなくてはならないが
、この場合にはこの特定部分の直上にある１枚または数
枚の扇形シールド１２を上昇してこの部分における出口
の障害物のない通路を広くすればよい。

出口の一部分のみをこのように広げることによってその
一部分を通過する装入材料の流れが大きくなるので、炉
頂２７（第１図）の上記特定部分における材料装入量も
従って増加される。

この後に続いてこの同一場所へ粉鉄が累積されるから、
炉頂２７における周縁装入材料の偏在が達成される。

一個のシールドによってホッパ９の出口の正味通路を閉
鎖することができない限り、少なくとも２枚の扇形シー
ルド１２を使用することが好都合である。

２枚以上の扇形シールドはその制御が複雑になり過ぎる
こととその機能的信頼性が低下することからあまり得策
できない。

その代りその原材料装入中に所要の装入材料を炉頂２７
の全周の任意の一点に累積させることができる。

このような結果を得るには２枚の隣接する扇形シールド
１２（第３図）を互いに異なる高さに上昇する、即ちシ
ールド１２ａを完全に上昇する一方、他のシールド１２
ｂをほんの部分的に上昇することが必要である。

炉頂２７（第１図）における原材料の半径方向への装入
蓋は分散用ベル１６の助けを求めて制御される（第１２
図及び第１３図）。

粉鉄を周縁部に供給すると共に粗大材料を中央部に供給
するためにベル１６（第１２図）を標識ｅの位置まで上
昇する。

すると装入材料の流れが偏向してホッパ５の内周壁に達
した後材料が中央に落付くような角度で進行するが、そ
の結果としてホッパ５の側壁附近に粉鉄が累積し中央部
に粗大材料が累積する。

この装入材料がホッパ２（第１４図及び第１５図）から
溶鉱炉の中に装入された時、その半径方向の分布模様は
本質的に変化しない。

炉頂２７における装入材料の半径方向の分布模様を更に
よく維持するためにはベル１及びホッパ２の図形的傾斜
角度を最適に選定することが必要である。

装入材料の粗大部分を周辺部に装入すると共にその粉粒
部分を中央部に装填するよう変更するには、分散用ベル
１６（第１３図）を標識ｆの位置まで下降する。

この場合に装入材料は第１に中央部に落下して粉粒部分
の累積層を中央部に形成するが、その後その累積層の粗
大部分が粒度に基く安息角に応じてホッパ５の周壁に向
って滑落するので、その周辺部に粗大部分の材料が累積
する。

炉頂２７（第１１図）における焼結剤の局部的周辺累積
ができるようにするには、分散用ベル１６を標識ｅのレ
ベルまで上昇した後ホッパ２の中へ焼結剤を装入する。

コークスはベル１６を標識ｆのレベルへ下げた位置にお
いて装甲する。

この場合、先づ一部分の焼結剤（運搬車の積載量に等し
い）を投入した後引続いて一部分のコークスを投入する
と長もよい結果が得られる。

その後再び一部分の焼結剤を、次に一部分のコークスを
投入するサイクルを繰返すと、焼結剤とコークスとが一
部分づつ交互に分離して累積される。

焼結剤Ａ（第１５図）を中央部に、コークスＫを周辺部
に供給する必要が起きた場合には、大型ベル１の上へ装
入する焼結剤とコークスの装入順序を上記の順序の反対
にして繰返せばよい。

焼結剤の粗大部分を炉頂２γ（第１図）の中央部に、コ
ークスの粗大部分をその周辺部に装入するためには、−
回分づつ別個に装入する上記した装入法を応用する。

即ち、ベル１６をレベルｅまで上昇したまま、先づ焼結
剤のみを大型ベル１の上に装入し、その後その焼結剤を
炉頂２７に落した後ベル１６をレベルｆまで下降して、
次にコークスのみを大型ベル１の上に装入する。

炉頂２７（第１図）の半径の中程や他の何れかに装入材
料の一組成材料または他の組成材料を装填するためには
、小型ベル１６をレベルｅとｆとの中間位置に設定する
か、またはベルに装入材料の各組成原材料を供給する際
に使用する作動順序及び装入順序を変更すればよい。

炉頂における装入材料の周縁分布を更に均一にするため
にはベルを回転するかまたはその表面にブレードを取付
けるかの何れかを選択すればよい。

環状間隙１５の寸法及び形状は何れも溶鉱炉への材料装
入を止めることなく変更する事ができる。

そのためには位置決め器４９（第９図）を取外して各格
子棒４４を抜き出した後、所要の形をした突条４６を有
する新しい格子棒と交換する。

底部（大型）ベル１の上に受入れホッパ９（第１１図）
が配置されている場合には装入材料が溶鉱炉内のレベル
２８まで落ちる間にその各組成原材料が互いに混合する
程度が少ないが、この場合は材料装入機構の作動に対す
る制御を複雑にする。

この場合には頂部ベル４の代りにガス密バルブ５１を有
する複数のバンカー５０（第１０図）を使用することが
できる。

こ５で提案した材料装入装置は大型ベル１の放出作用が
開始されて装入材料が溶鉱炉内のレベル２８へ達するま
でに、炉頂２γにおける装入材料の広汎な制御手段と半
径方向分布範囲とを有する。

現今の大容量溶鉱炉では直径８ｍにも及び大きなベルを
使っているが、このベルの製造や取扱いや組立て方など
は甚しく複雑である。

この発明によれば、大型ベル１の直径を小さくする可能
性が与えられる。

溶鉱炉の炉頂２７における装入材料の半径方向及び周縁
分布が更に秩序正しくなったこと、ベルへ装入する一連
の装入材料を選択して供給できることにより、溶鉱炉内
におけるガスの流れが一層安定になるのみならず、材料
装入機構の熱的湾曲と、その湾曲によるガスの大気中漏
出と、各接触面における摩滅とが何れも減少する。

このことは材料装入装置の耐用年数延長に役立つ。

この発明による材料装入装置は構造が簡単で信頼性に富
むことと、炉頂における装入材料の半径方向及び周縁分
布が最も好都合に制御されることが注目に値するが、更
に、ベル付きホッパ装置の耐久性を高めると共に大型ベ
ルの直径縮減を可能にするものである。

その上、この材料装入装置には高速回転する装入材料分
配機構が含まれていないことと、従って装入材料の急旋
回作用が減少するためとによって、この装填装置の作動
の信頼性か著しく高められる。

【図面の簡単な説明】

第１図は溶鉱炉の材料装入装置をその長手方向軸線を通
る垂直断面によって示す縦断面図である。 第２図は第１図の矢指線１１−ｎにおける断面を示す拡
大断面図である。 第３図は４枚の扇形シールドを示す第２図と同様の断面
図であって、その一枚は完全に引込められているが、他
の一枚は少し引込められている。 第４図はロンド保護リングと各扇形シールドとの間の環
状間隙を示す拡大図である。 第５図は受入ねホッパとその出口寸法を調節するための
機構とを垂直断面によって示す拡大縦断面図である。 第６図は出口調節機構の案内路を部分的に切除して示す
従来の拡大側面図である。 第７図は案内路の一つを示す拡大図であって、第６図の
矢印Ａで示す方向から見た端面拡大図である。 第８図は扇形シールドの一つを示す頂面図である。 第９図は第８図の矢指線ＩＸ−ＩＸにおける断面図であ
る。 第１０図は受入れホッパの出口の正味通路を調節するた
めの機構と、この受入れホッパの上に配設された多数の
材料圧とを備えた材料装入装置を示す縦断面図である。 第１１図は大型ベルの上に取付けたホッパの正味通路を
調節するための機構を備えた材料装入装置を示す縦断面
図である。 第１２図は小型ベルの上に装入された材料分布状態と上
部位置（上昇した位置）にある材料分散用ベルとを示す
縦断面図である。 第１３図は第１２図と同一部材を示す縦断面図であるが
、その材料分散用ベルは下部位置（降下した位置）にあ
る。 第１４図はホッパを有する大型ベルを示す縦断面である
が、このベルの上のホッパ内に分散用ベルを上昇位置に
おいたまま装入した焼結剤Ａと、分散用ベルを下降位置
にして装入したコークスにとによって形成された装入材
料の分布模様を示しである。 第１５図は第１４図と同様の縦断面であるが、この場合
の材料分布模様は分散用ベルを上昇位置にしてコークス
Ｋを装入し、ベルを下降位置にして焼結剤を装入するこ
とによって大型ベルの上とホッパとの間に形成されたも
のである。 １：底部大型ベル、２：大型ベル付＼ホッパ、３：大型
ベルを懸垂するロッド、４：頂部小型ベル、５：小型ベ
ル付きホッパ、６：小型ベルを懸垂する中空ロッド、９
：受入れホッパ、１０：受入れホッパの出口、１１：案
内路、１２：扇形シールド、１３：扇形シールド駆動器
、１４：扇形シールドの底縁、１５：環状開口；本文で
は環状間隙と呼称、１６：材料分散用ベル、１に連結ロ
ッド、１８：駆動器、１９〜２１：ロッド保護リング、
２２：連結ロッド、２３：装入材料の宙吊り感知器、２
４：ロッド、２５：電気的接点、２６：制御盤、２７：
溶鉱炉の頂上；炉頂、２９：受入れホッパ底部の突起、
３０，３１ ：制止弁、３２：ビーム、３３：ビームの
長手方向側板、３４：支持板、３５：軌条、３６：扇形
シールド１２のランナー、３７：軌条３５の接触面、３
８：螺旋体として作られた頭部、３９：頭部３８の軸線
、４０：ビーム３２に穿孔された孔、４１：位置決め器
、４２：枠組（フレーム）、４３ニブレード、４４：格
子棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 受入ホッパの出口の開閉度を調節する装置であって
   ホッパ形状面を形成する複数の駆動される扇形シールド
   の形態に作られている該装置を有する受入れホッパと、
   炉頂の上方に配置された別のホッパの出口を閉じるベル
   を担持する少なくとも１本のロッドであって上記受入れ
   ホッパの長手方向軸に沿って伸びかつ連結ロッドに懸吊
   された複数の保護リングを備えている該ロッドとを含ん
   でなる溶鉱炉の装入装置において、上記受入れホッパー
   ９の出口１０の開閉度を調節する上記扇形シールド１２
   は案内路１１内に装着されかつ上記ロンドロ上のテーパ
   ー付保護リング２０のまわりに調節自在Δ環状空隙１５
   を形成するために該案内の長手方向に往復移動できるよ
   うに駆動器１３と運動伝達的に接続されており、上記テ
   ーパ付保護リングは分散用ベル１６の一部の形態に作ら
   れており、該分散用ベルは上記ロッド６に沿って移動す
   るように別の駆動器１８と運動伝達的に接続されている
   ことを特徴とする溶鉱炉の装入装置。 ２ 上記受入れホッパ９の出口１０の開閉度を調節する
   装置が２ないし１２枚の扇形シールド１２によって構成
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶
   鉱炉の装入装置。 ３ 上記の各扇形シールド１２の定線１４の寸法が上記
   のロンドロ上の保護リング２１のまわりに環状間隙１５
   を構成するに適しており、この環状間隙１５は上記受入
   れホッパ９の出口１０の底縁１４と上記のロッド６上の
   別の保護リング１９との間に構成される間隙より少なく
   とも１７１．５の比率となる程度に小さいが、上記受入
   れホッパ９に装入された材料が棚吊りを起すような間隙
   よりも大きくしであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の溶鉱炉の装入装置。 ４ 上記分散用ベル１６の頂部に取付けた円筒状保護リ
   ング２１が上記のテーパ付保護リング２０の下方に位置
   しており、該テーパ付保護リングはその外周面が片側の
   回転双曲面として形成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の装入装置。 ５ 上記受入れホッパ９の底縁１４には二等辺三角形を
   した突起２９が突設されているが、この二等辺三角形の
   二等辺を構成する両側面が隣接する各扇形シールド１２
   の両側縁の隣接部と夫々互いに平行に延びていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装入装置。 ６ 上記の各扇形シールド１２が格子棒４４と呼称する
   耐摩滅性材料から成る多数のストリップを夫々固定する
   ためのフレーム４２を構成していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装入装置。 ７ 上記の各扇形シールド１２のランナー３６と呼称す
   る走り装置３６と接触する上記した案内炉１１の軌条３
   ５の接触領域３Ｔは細くされていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の装入装置。 ８ 上記の各案内炉１１の一端部には枢支軸３９を取付
   けるための複数の孔４０が穿設されているが、この枢支
   軸３９は前取て調定した位置に定崩された螺旋体３８か
   らなる制止金を取付けているので、上記の各扇形シール
   ド１２のランナー３６と螺旋体３８とは夫々相互に緩衝
   的制止作用を及ぼし得ることを特徴とする特許請求の範
   囲第１頌記載の装入装置。 ９ 受入れホッパの出口の開閉度を調節する装置であっ
   てホッパ形状面を形成する複数の駆動される扇形シール
   ドの形態に作られている該装置を有する受入れホッパと
   、炉頂の上方に配置された別のホッパの出口を閉じるベ
   ルを担持する少なくとも１本のロッドであって上記受入
   れホッパの長手方向軸に沿って伸びかつ連結ロッドに懸
   吊された複数の保護リングを備えている該ロッドとを含
   んでなる溶鉱炉の装入装置において、上記受入れホッパ
   ー９の出口１０の開閉度を調節する上記扇形シールド１
   ２は案内路１１内に装着されかつ上記ロンドロ上のテー
   パ付保護リング２０のまわりに調節自在な環状空隙１５
   を形成するために該案内路の長手方向に往復移動できる
   ように駆動機１３と運動伝達的に接続されており、上記
   テーパ付保護リングは分散用ベルの一部の形態に作られ
   ており、該分散用ベルは上記ロッド６に沿って移動する
   ように駆動器１８と運動伝達的に接続されており、さら
   に上記受入れホッパ９の出口１０の開閉度を調節するた
   めの上記装置が上記のロッド６の上記連結ロッド２２に
   沿って走行する感知器２３を含み、この感知器２３が装
   入材料の棚吊り状態が生起した場合に上記の駆動器１３
   の制御器へ信号を発することを特徴とする溶鉱炉の装入
   装置。