JPS596348B2 - シヤフト炉の抽出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はシャフト炉の抽出装置に係り、特に鉄鉱石等
の直接還元炉に用いられるシャフト炉の抽出装置に関す
るものである。

詳しくは、シャフト炉の抽出口下に一定の間隔を設けて
且つ抽出口の径方向外方へ拡大させて炉床を形成し、そ
の炉床上にその頂部を抽出口に臨ませて炉内中央部を降
下する炉内降下物を支承すると共に炉床の周縁部に所定
の安息角を形成して移送させる錐体を固定し且つ抽出口
の外周に錐体によって移送された降下物を抽出させるた
めの回転自在なスクレーパープレートを設け、また抽出
口とスクレーパープレートとの間に安息角を可変的に調
整させると共に流量を調整する昇降自在な開閉弁を設け
て上記抽出口より流下する炉内降下物の量を上記開閉弁
により調整しつつ、この開閉弁より安息角に応じて流出
する炉内降下物をスクレーパープレートが回転移動して
抽出する様に成し、このスクレーパープレートの回転数
を可変的に調整することにより定量的且つ連続的に抽出
することを可能とし併せて抽出駆動力の負荷を低減させ
得るシャフト炉の抽出装置に関する。

従来、直接還元炉としては直立型のシャフト炉が広く一
般に知られている。

このシャフト炉はその炉頂に原料の鉄鉱石等の投入用ホ
ッパーが設けられ且つその底部には還元鉄の抽出口が設
けられている。

従って、炉頂のホッパーより炉内へ鉄鉱石等が投入され
、この鉄鉱石はその重力により順次降下しつつ炉壁方向
より供給される還元ガスにより還元処理され、且つこれ
を炉底部の抽出口より抽出するものである。

更に、炉外へ抽出する際には脱ガス及び冷却処理が施さ
れる。

従来のシャフト炉の切出装置にあっては炉床近傍内部に
設けられ且つ数多くの可動部分を備えており、構造が複
雑であって、また保守点検が難しく、作業性を極めて悪
くしていた。

特に抽出口の直下に切出用テーブル等を設けてなるもの
が多く、この切出用テーブル上に炉内降下の粒体等の全
荷重がかかつており、この切出用テーブルを１駆動させ
るための動力損失が太きかった。

更に、この種シャフト炉にあっては炉壁側から内部に還
元ガス等の反応処理を行なうために炉中心部に流下する
原材料の反応化が遅くなり、順次降下させて連続的且つ
定量的に抽出することができなかった。

そこで、本発明者は従来装置における問題点に鑑み、こ
れを有効に解決すべく鋭意研究の結果、この発明を光成
するに至ったものである。

この発明の目的とする処はシャフト炉の抽出口下に離間
され、且つ抽出口の径方向外方へ拡大されて設けられた
炉床と、炉床上にその頂部を抽出口に臨ませて設けられ
炉内中央部を降下する炉内降下物を支承すると共に炉床
の周縁部に所定の安息角を形成して移送させる錐体と、
抽出口の外周に回転自在に設けられ炉床の周縁部に安息
角を形成して移送された降下物を抽出させるためのスク
レーパープレートと、スクレーパープレートと抽出口と
の間に昇降自在に設げられ炉床に形成される降下物の安
息角を可変的に調整させると共に流量を調整する開閉弁
とを備えて定量的且つ連続的に炉内降下物の抽出をなし
得るシャフト炉の抽出装置を提供する。

また、本発明の目的とするところは抽出口に臨ませて錐
体を設けることにより、炉内側方向より還元処理された
還元鉄を抽出する様に成し、炉内降下物の適切な流れ分
布が得られ且つ炉床抽出部の拡大をなし得、この種シャ
フト炉の大型化を可能にできるシャフト炉の抽出装置を
提供する。

更に、この発明の目的とするところは抽出口の外周に回
転自在にスクレーパープレートを設けて、このスクレー
パープレートを回転移動させて抽出口より安息角に応じ
て流出する降下物を抽出して、抽出に要する駆動部の動
力費を可及的に低減し得るシャフト炉の抽出装置を提供
する。

また、この発明の目的とするところは抽出口とスクレー
パープレートとの間に開閉弁を設けることにより、炉内
より流出する降下物の調整を可能にし、且つスクレーパ
ープレートの回転数を調整することにより定量的に抽出
がなし得るシャフト炉の抽出装置を提供する。

また更に、本発明の目的とするところは装置全体の構造
が簡単であり、保守点検の容易なシャフト炉の抽出装置
を提供する。

次に、本発明の好適実施例を添付図面に従って詳述する
。

第１図は本発明に係るシャフト炉の抽出装置の一実施例
を示す断面図である。

。図示の如く、シャフト炉１はその底部を拡大する如く
垂直に延長され円筒状の抽出口２が形成される。

この抽出口２０直下には一定の間隔を保って離間されて
平坦な炉床３が設けられる。

この炉床３上には上記抽出口２にその頂部を臨ませて錐
体４を取り付ける。

この錐体４は円錐形あるいは・多角錐形でも良く、要す
るに炉内中央部を降下する炉内降下物を支承すると共に
炉床３０周縁部（平坦面３ａ）に所定の安息角を形成し
て移送させるべく抽出口２の中央部より外方へ降下する
如く傾斜面５を有すれば良い。

従って炉床３はその中央部に錐体４が位置されて還状の
平坦面３ａを有することになる。

また上記錐体４の頂部６にはこれを貫通し炉１内中央に
延びる還元ガス等の供給管７が支持されている。

錐体４の傾斜面５には炉内降下処理物の冷却ガ・ スノ
ズル８を取り付けても良い。

次に、抽出口２を形成する円筒体部分９にはその外周に
筒体状の開閉弁１０が嵌装される。

この筒体状の開閉弁１０は上記円筒体部分９を形成する
炉壁１１の外壁に一端が固定された支持枠１２１内に保
持され、且つ上部１５に引き棒が連設されており、油圧
シリンダ１４によって昇降自在に懸垂されている。

即ち、開閉弁１０は油圧シリンダ１４の駆動によって炉
壁１１の外周を上下に昇降することにより、抽出口２と
炉床３間を開閉してン炉床３の平坦面３ａ［形成される
炉内降下物の安息角を可変的に調整すると共に炉内降下
物の流量調整を行なうものである。

更に、上記筒体状の開閉弁１００外周にはスフ１／−ハ
ーフ”レート１６が併設される。

このスクレ−パープレート１６は平坦な環状の炉床３ａ
上に適宜数個垂下され且つ炉床３ａ上に沿って回転移動
されるように構成される。

図示例は、上記炉床３ａ上に支持されたーっのスクレー
パープレート１６である。

このスクレーバーブノート１６は支持枠１２外周に環状
の軌道レール１７．１８を支持しこの軌道レール１１と
１８間に介設して炉床３ａ上に懸垂する。

スクレーパープレート１６の上部にブラケット１９．２
０が取り付けられ、車軸２１が挿通される。

この車軸２１０両端には上記軌道レール１７゜１８を夫
々走行する車輪２２．２３が取り付けられ、且つ車輪２
１の中央には回転歯車２４が取付けられる。

この回転歯車２４には駆動装置Ｍに１駆動軸２６を介し
て連結された駆動歯車２５が噛合されている。

従って、駆動装置Ｍの作動により車軸２１が回転して車
輪２２．２３が環状の軌道レール１７．１８を走行する
。

この車輪２２，２３の走行に伴って、車輪２１に懸垂保
持されたスフ１／−バー ７”ンート１６は環状の炉床
３ａ上を回転移動する。

声た、このスクレーバーブｔ／−）１６の下端によって
、炉床３ａ上に降下乃至流下する降下物を排出口２７に
抽出させる。

同、上記環状の軌道レール１７．１８はハウジング２８
によって覆われている。

また、軌道レール１７は支持枠１２の下端部に支持され
、且つ他方の軌道レール１８はハウジング２８の内壁に
支持される。

また上記支持枠１２は炉壁１１の外壁に一端を固定し、
且つ外壁と並行する壁板より形成される筒体によって構
成し、炉内の気密保持を行なうようにすることが望まし
い。

上記ハウジング２８の下端は炉床３下に形成されるホッ
パー２９に連設され、併せて炉内気密を保持される。

図中３０はホッパー２９の底部排出口であり、この排出
口３０には脱ガス用のノズル３１が取り付けられている
。

次に第２図は本装置の変形実施例を示す断面図である。

この実施例は、シャフト炉の下部が狭隘の場合における
抽出装置である。

図示の如く、環状の炉床３ａの外周に垂下させて環状の
平坦な炉床３２を支持する。

この環状の炉床３２には適宜間隔を設けて排出口３３を
穿設し、排出通路３４を連設する。

この排出通路３４の下部には底部排出口３５が設けられ
る。

また、３１はこの排出口３５に取り付けられた脱ガス用
のノズルである。

上記環状の炉床３２上にはこの炉床３２上を回転移動す
るスクレーパープレート３６が懸垂支持されている。

このスクレーパープレート３６はその上部にブラケット
３７．３８が取り付けられ、車軸３９が挿通される。

この車軸３９０両端には車輪４０．４１が取り付けられ
、軌道レール４２及び４３上に架けられる。

この軌道レール４２゜４３間は一定の間隙が保持されて
、この間にスクレーパープレート３６が支持されるため
、一方の軌道レール４２はハウジング２８の環状の側壁
４５に取り付けられ、他方の軌道レール４３は・・ウジ
ング４６の内壁４７に取り付けられる。

上記車軸３９には回転歯車４８が設けられ、且っ１駆動
装置Ｍに駆動軸４９を介して連設される駆動歯車５１に
よって回転される。

従って駆動装置Ｍの作動により車軸３９が回転歯車４８
により回転駆動すると車輪４０．４１が環状の軌道レー
ル４２゜４３上を走行する。

この走行にともなって、車軸３９に懸垂支持されたスク
レーパープレート３６は炉床３２上を回転移動する、同
、スクレーパープレート３６の下端部は炉床３２の平坦
面を摺接する如く垂下することが好ましい。

スクレーパープレート３６が環状の炉床３２上を回転移
動することにより、先に炉床３ａよりスクレーパープレ
ート１６によって抽出した炉内降下物を排出口３３内に
抽出する。

同、ハウジング４６はスクレーパープレート３６部分及
び炉床３２をも覆って炉内気密封緘する。

以上の構成かＬ抽出装置の操作方法を説明する。

先ず、第１図に示す実施例に係るシャフト炉の抽出装置
について図面に基づいて述べる。

シャフト炉１の頂部より投入される鉄鉱石等はその重力
により炉内を降下しつつ、炉壁方向から供給される還元
ガスにより還元されて抽出口２下に至る。

炉内中央部を降下する還元鉄等の降下物は錐体４の傾斜
面５によって支承し、炉床３方向の流出速度を遅延させ
る。

一方、炉壁１１内側に近傍する部分より降下する降下物
を速く炉床に流出させることにより炉内降下物の流れ分
布を適切になし得る。

次に錐体４の傾斜面５によって所定の安息角を形成して
移送されるべく抽出口２より炉床３方向に流出する降下
物Ａは開閉弁１０によって遮断される。

開閉弁１０が油圧シリンダ１４によって上方に移動され
ると、抽出口２と炉床３間は開放され、炉内降下物は環
状の炉床３ａ部分に流出する。

この開閉弁１０の下端と炉床３との間から炉床３ａ部分
に流出された降下物は炉床３ａ上に安息角θを形成する
。

この降下物Ａの炉床３ａ上における安息角θの大きさは
開閉弁１０の昇降度によって決定される。

上記開閉弁１０はまた、炉内より抽出する流量調整を行
なうばかりではなく、炉内より大きな粒体が降下した場
合に開閉弁１０を昇降移動させて、炉床３上に抽出する
働きもする。

炉床３ａ上に安息角θを形成した炉内降下物はスクレー
パープレート１６の回転移動により排出口２７に抽出さ
れ、ホッパー２９へ落下される。

このよ５［スクレーパープレート１６は開閉弁１０によ
って安息角に応じて炉床３ａ上に流出した炉内降下物を
抽出するものであり、スクレーパ。

−プレート１６を駆動する駆動装置Ｍにかかる動力負荷
は極めて小さい≦のになる。

同、スクレーパ−プレート１６０回転速度を可変させて
その抽出量を調整する。

スクレーパープレート１６により抽出された降。

下物（還元鉄）はホッパー２９内に落下し、その底部に
集められる。

このホッパー２９の排出口３０近傍に設けられた脱ガス
ノズル３１により脱ガスされ、次いで排出口３０よりそ
の直下に設けられたベルトコンベア５０により炉外へ搬
送される。

次に、第２図に示す実施例の抽出装置について操作方法
を説明する。

第２図に示す如く、炉１の抽出口２より流下する炉内降
下物は開閉弁１０により流量調整されて、炉床３ａ上に
安息角θを形成して流出される。

この炉床３ａの降下物をスクレーパーブＶ−）１６によ
り環状の炉床３２上に抽出する。

この炉床３２上に抽出された降下物（還元鉄）はスクレ
ーパープレート３６０回転移動により排出口３３下に更
に抽出される。

この抽出口３３に抽出された降下物は通路３４を介して
底部排出口３５に案内され、脱ガスされてベルトコンベ
ア５０により炉外に搬送される。

同、炉床３ａ上を回転移動するスクレーパープレート１
６０回転速 するスクレーパープレート３６の回転速度とは互いに異
なるように設定し得る。

スクレーパープレート３６は炉床３２に設げられた排出
口３３及び軌道ノール上に懸垂支持されたスクレーパー
プレートの数にも異なるか、先にスクレーパープレート
１６によって抽出された降下物を排出口３３に掻き集め
つつ抽出するものであり、比較的ゆっくりした回転速度
でも充分である。

かように、炉１の抽出口２により流出する炉内降下物は
開閉弁１０によって流量調整が行なわれつつ、且つスク
レーパープレート１６１Ｃより抽出され且つ第二のスク
レーパープレート３６によって更に抽出されて定量的且
つ連続的に炉外に抽出される。

この場合、抽出量はスクレーパープレート１６及び３６
０回転速度によって決定される。

以上のように、第２図に示した抽出装置はスクレーパー
プレートを並列的［２個配設して、炉床下が狭隘でホッ
パーを設けることができない場合に採用されるものであ
る。

同、第１図に示す実施例における環状の炉床３ａ上を回
転移動するスクレーパープレート１６及び第２図に示す
変形実施例における環状の炉床３ａ及び炉床３２上を回
転移動するスクレーパープレー）１６．３６は第３図及
び第４図に示すごとき駆動機構を備えることもある。

第３図に示す如く、炉１の外周縁を囲繞する環状輪５１
に適宜間隔を設けて複数のスクレーパープレート１６を
垂下させる。

スクレーパープレート１６はその上端を環状輪５１に固
定支持されて取り付けられる。

またプレート１６の下端は炉床上に摺接して炉内降下物
を抽出する。

上記環状輪５１はローラ５２，５３，５４によって回転
移動し得るよ５に支承される。

また、この環状輪５１は第４図に示す如くベルトあるい
はチェーン５５が張架され、駆動軸５６に連結される。

駆動軸５６の回転駆動により、環状輪５１は矢印方向に
回転移動し、スクレーパープレート１６を炉床上に摺接
しつつ回転移動する。

以上要するに、この発明によねば、シャフト炉の抽出口
下に離間され、且つ該抽出口の径方向外方へ拡大されて
設けられた炉床と、該炉床上に、その頂部を上記抽出口
に臨ませて設けられ炉内中央部な降下する炉内降下物を
支承すると共に上記炉床の周縁部に所定の安息角を形成
して移送させる錐体と、上記抽出口の外周に回転自在に
設けられ上記炉床の周縁部に安息角を形成して移送され
た上記降下物を抽出させるためのスクレーパープレート
ド、該スクレーパーブノートと上記抽出口との間に昇降
自在に設けられ上記炉床に形成される上記降下物の安息
角を可変的に調整させると共に流量を調整する開閉弁と
を備えるように構成して定量的且つ連続的に炉内降下物
の抽出をなし得るものである。

また、本発明の如く、抽出口に臨ませて錐体を設けるこ
とにより、炉内側方向より還元処理され還元鉄等を抽出
する様に成し、適切な流れ分布が得られ且つ炉床抽出部
の拡大をなし得、この種シャフト炉の大型化を可能にな
し得るものである。

更に、本発明は抽出口の外周に回転自在にスクレーパー
プレートを設けて、これを回転移動させて安息角に応じ
て流出する降下物より抽出し、抽出に要する駆動部の動
力費を可及的に低減し得るものである。

またこの発明は抽出口とスクレーパープレート間に開閉
弁を設けたために、炉内より流出する降下物の流量調整
を可能にし、且つスクレーパープレートに対して定量な
降下物を供給し得、もって定量的且つ連続的に炉内降下
物の抽出を可能にし得るものである。

また、更に、本発明は装置全体の構造が簡単であって、
保守点検が容易で且つ廉価に提供し得る等の優れた諸特
長を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るシャフト炉の抽出装置の好適一実
施例を示す断面図、第２図はその変形実施例を示す断面
図、第３図は本装置に用いられるスクレーパープレート
の駆動機構の変形実施例を示す部分側断面図、第４図は
その一部切欠断面図である。 図中、１はシャフト炉、２は抽出口、３，３ａ。 ３２は炉床、４は錐体、１６，３６はスクレーパープレ
ート、１０は開閉弁である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ シャフト炉の抽出口下に離間され、且つ該抽出口の
   径方向外方へ拡大されて設けられた炉床と、該炉床上に
   、その頂部を上記抽出口に臨ませて設けられ炉内中央部
   を降下する炉内降下物を支承すると共に上記炉床の周縁
   部に所定の安息角を形成して移送させる錐体と、上記抽
   出口の外周に回転自在に設けられ上記炉床の周縁部に安
   息角を形成して移送された上記降下物を抽出させるため
   のスクレーパープレートと、該スクレ−パープレートと
   上記抽出口との間に昇降自在に設けられ上記炉床に形成
   される上記降下物の安息角を可変的に調整させると共に
   流量を調整する開閉弁とを備えたことを特徴とするシャ
   フト炉の抽出装置。