JP2006105544A - 還元鉄装入装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶解炉に還元鉄を少量ずつ投入でき、高温還元鉄に適用しても温度低下や酸化を防止することができるうえ、走行レールとして曲線部分を有する湾曲レールを使用してもスキップコンベアの傾斜を防止することができる還元鉄装入装置を提供する。
【解決手段】回転炉床炉１にて製造された高温還元鉄を溶解炉４に装入する還元鉄装入装置であって、前記回転炉床炉から還元鉄を受け入れて、走行レール３上をワイヤで牽引されるスキップコンベア２を有し、該スキップコンベアには、耐火物からなる内貼りが設けられていることを特徴とする還元鉄装入装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転炉床炉にて製造された高温還元鉄を溶解炉に装入する還元鉄装入装置に関する。

鉄系酸化物を回転炉床炉にて加熱還元して製造された高温還元鉄を溶解炉に装入する還元鉄装入装置に関しては従来から種々の提案がなされており、例えば、ＷＯ０１／０１８２５６号公報には、第６３図に、還元鉄を入れた底開きコンテナをクレーンで溶解炉に吊上げて装入する方法が開示されている。
しかし、ＷＯ０１／０１８２５６号公報に開示されている方法は、クレーンハンドリングで時間がかかるため、１回の装入量を多くする必要があり溶解炉の操業変動が大きいうえ、クレーンを設置するための設備コストが高いという問題点があった。

そこで、従来、高炉原料の装入用に用いられていたスキップコンベアを使用する方法が考えられるが、従来のスキップコンベアは、常温の原料を対象としていたため、還元鉄のような１０００℃程度の高温の還元鉄には適用できないうえ、設置スペースの制約から走行レールとして曲線部分を有する湾曲レールを使用する場合に、スキップコンベアが傾斜して還元鉄がこぼれ落ちるという問題点があった。
ＷＯ０１／０１８２５６号公報

本発明は、前述のような従来技術の問題点を解決し、溶解炉に還元鉄を少量ずつ投入でき、高温還元鉄に適用しても温度低下や酸化を防止することができるうえ、走行レールとして曲線部分を有する湾曲レールを使用してもスキップコンベアの傾斜を防止することができる還元鉄装入装置を提供することを課題とする。

本発明は、前述の課題を解決するために鋭意検討の結果、スキップコンベアの構造を工夫することによって、溶解炉に還元鉄を少量ずつ投入でき、高温還元鉄に適用しても温度低下や酸化を防止することができるうえ、走行レールとして曲線部分を有する湾曲レールを使用してもスキップコンベアの傾斜を防止することができる還元鉄装入装置を提供するものであり、その要旨とするところは特許請求の範囲に記載した通りの下記内容である。
（１）回転炉床炉にて製造された高温還元鉄を溶解炉に装入する還元鉄装入装置であって、前記回転炉床炉から還元鉄を受け入れて、走行レール上をワイヤで牽引されるスキップコンベアを有し、
該スキップコンベアには、耐火物からなる内貼りが設けられていることを特徴とする還元鉄装入装置。
（２）該スキップコンベアに、走行中に外気の侵入を防止する蓋が設けられていることを特徴とする還元鉄装入装置。
（３）前記走行レールが曲線部分を有する湾曲レールであり、該湾曲レール上を走行するスキップコンベアの傾斜防止機構を有することを特徴とする（１）または（２）に記載の還元鉄装入装置。
（４）前記傾斜防止機構が、前記スキップコンベアの前輪用走行レールと後輪用走行レールとを有し、該前輪用走行レールと後輪用走行レールの設置高さを変えることにより前記スキップコンベアの傾斜を防止する機構であることを特徴とする（１）乃至（３）に記載の還元鉄装入装置。
（５）前記傾斜防止機構が、前記スキップコンベアが自重によって、支持軸を中心として回転する機構であることを特徴とする（１）乃至（３）に記載の還元鉄装入装置。
（６）回転炉床炉にて製造された高温還元鉄を溶解炉に装入する還元鉄装入装置であって、前記溶解炉の装入口にベル型シールを有し、該ベル型シールが水冷されていることを特徴とする還元鉄装入装置。
（７）前記溶解炉の装入口にベル型シールを有し、該ベル型シールが水冷されていることを特徴とする（１）乃至（５）に記載の還元鉄装入装置。

本発明によれば、スキップコンベアの構造を工夫することによって、溶解炉に還元鉄を少量ずつ投入でき、高温還元鉄に適用しても温度低下や酸化を防止することができるうえ、走行レールとして曲線部分を有する湾曲レールを使用してもスキップコンベアの傾斜を防止することができる還元鉄装入装置を提供することができるなど産業上有用な著しい効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態について、図１乃至図８を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明における還元鉄装入装置の全体図である。
図１において、１は回転炉床炉（ＲＨＦ）、２はスキップコンベア、３は走行レール、４は溶解炉を示す。
通称ＲＨＦと呼ばれる回転炉床炉１で製造されたペレット状の還元鉄は排出口からスキップコンベア２に入れられ、このスキップコンベア２は走行レール３上をワイヤで牽引されて、溶解炉４の上部に搬送された後に転倒されて、溶解炉に装入される。
前記還元鉄は、回転炉床炉１の出口から溶解炉４の装入口で１０００℃程度の高温である。

本発明は、回転炉床炉１にて製造された高温還元鉄を溶解炉４に装入する還元鉄装入装置であって、前記回転炉床炉１から還元鉄を受け入れて、走行レール３上をワイヤで牽引されるスキップコンベア２を有し、
該スキップコンベア２には、耐火物からなる内貼りが設けられていることを特徴とする。また、必要に応じて走行中に外気の侵入を防止する蓋を設ける。
従来、スキップコンベアは、高炉に原料を装入するコンベアとして使用されていたが、製銑用の原料は常温であるため、耐熱性を必要としないうえ、酸化を防止する必要もなかったので密閉する機構を設けていなかった。
しかし、高温の還元鉄を溶解炉に装入する場合には、耐熱性と保温性が必要であるうえ、搬送途中での再酸化を防止する必要がある。
そこで、本発明に用いるスキップコンベア２の内面には、耐火物からなる内貼り１６を設けることによって、耐熱性と保温性を確保することができる。

また、スキップコンベア２には必要に応じて蓋を設け、外気を遮断して密閉することにより還元鉄の再酸化を防止することができる。
さらに、スキップコンベア２によって、還元鉄を少量ずつ溶解炉４に装入することができるので、溶解炉４の操業変動を小さくすることができ、溶解炉中の湯面がスロッピングしにくいうえ、排ガス量も変動しにくいので排ガス処理が容易にできる。

＜第１の実施形態＞
図２乃至図４は、本発明における還元鉄装入装置の第１の実施形態を示す図である。
図２乃至図４において、２はスキップコンベア、３は走行レール、５ はワイヤ、６はドラム、７はテンションロール、８は押えレール、９は 前輪、１０は後輪を示す。
図２に示すように、スキップコンベア２は、ＲＨＦから還元鉄を受け入れ、ワイヤ５に牽引されて図２の右下から左上に走行する。
なお、ワイヤ５の中間には、ワイヤ５を巻き付けるドラム６と、ワイヤ５の張力を調整するテンションロールが設けられている。
本実施形態は、スキップコンベア２を走行させる走行レール３が曲線部分を有する湾曲レールである場合に、２本の走行レール３を設けることにより、スキップコンベアの傾斜を防止するものである。
（なお、図２ではスキップコンベアの側面形状が台形と長方形の両方を併記しているが、何れの場合も本願発明例であり、これらの形状は本発明例に限定されるものではない。）

本発明の還元鉄装入装置の設置環境によっては、スキップコンベア２を走行させる走行レール３を直線状に設置することができない場合があり、走行レール３を曲線部分を有する湾曲レールにするとスキップコンベア２が傾斜して還元鉄がこぼれ落ちてしまう。
そこで、本実施形態においては、スキップコンベア２の前輪用走行レールと後輪用走行レールとを設け、該前輪用走行レールと後輪用走行レールの設置高さを変えることにより前記スキップコンベアの傾斜を防止する機構を設けることを特徴とする。
例えば、走行レール３の前半の傾斜角θ１が、設置スペースの制約上、後段の傾斜角θ２より小さくする必要がある場合、走行レール３を上下２本設け、上段の走行レールをスキップコンベア２の前輪９に用い、下段の走行レールをスキップコンベア２の後輪１０に用いることにより前輪９を持ち上げることによって、走行レールが湾曲していてもスキップコンベア２の傾斜を防止することができる。

図３は、本発明の第１の実施形態に用いるスキップコンベアの転倒機構を示す図である。
図３において、２はスキップコンベア、３は走行レール、８は押えレール、９は前輪、１０は後輪を示す。
還元鉄を溶解炉に装入する装入口においては、スキップコンベア２の後輪８を押える押えロールを設け、後輪１０を持ち上げることによってスキップコンベア２を転倒させて、還元鉄を溶解炉に装入することができる。
図４は、本発明の第１の実施形態に用いるスキップコンベアの前輪および後輪の構造を示す図であり、図２のＡ矢視図である。
図４において、３は走行レール、９は前輪、１０は後輪を示す。
図４に示すように、前輪９と後輪１０を設置高さの異なる走行レール３上を走行させることによって、スキップコンベアの傾斜を防止することができる。

＜第２の実施形態＞
図５乃至図７は、本発明における還元鉄装入装置の第２の実施形態を示す図である。
図５乃至図７において、２はスキップコンベア、３は走行レール、５ はワイヤ、６はドラム、７はテンションロール、８は押えレール、９は 前輪、１０は後輪、１３は支持軸を示す。
図５に示すように、スキップコンベア２は、ＲＨＦから還元鉄を受け入れ、ワイヤ５に牽引されて図５の右下から左上に走行する。
なお、ワイヤ５の中間には、ワイヤ５を巻き付けるドラム６と、ワイヤ５の張力を調整するテンションロールが設けられている。
本実施形態は、スキップコンベア２を走行させる走行レール３が曲線部分を有する湾曲レールである場合に、スキップコンベア２に支持軸１３を設けることにより、スキップコンベアの傾斜を防止するものである。
本発明の還元鉄装入装置の設置環境によっては、スキップコンベア２を走行させる走行レール３を直線状に設置することができない場合があり、走行レール３を曲線部分を有する湾曲レールにするとスキップコンベア２が傾斜して還元鉄がこぼれ落ちてしまう。
そこで、本実施形態においては、前記スキップコンベア２が自重によって、支持軸１３を中心として回転する機構を設けることによって前記スキップコンベアの傾斜を防止することを特徴とする。

例えば、走行レール３の前半の傾斜角θ１が、設置スペースの制約上、後段の傾斜角θ２より小さくする必要がある場合、スキップコンベア２に支持軸１３を設けることにより、スキップコンベア２の自重によって支持軸１３が回転し、スキップコンベア２が観覧車のように常時同じ姿勢を保つことができるので、走行レールが湾曲していてもスキップコンベア２の傾斜を防止することができる。
また、傾斜変化部分にはガイド１１を設置しスキップコンベアの正立を保持することも可能である。

図６は、本発明の第２の実施形態に用いるスキップコンベアの転倒機構を示す図である。
図６において、２はスキップコンベア、３は走行レール、８は押えレール、９は前輪、１０は後輪、１３は支持軸を示す。
還元鉄を溶解炉に装入する装入口においては、スキップコンベア２の後輪８を押える押えロールを設け、後輪１０を持ち上げることによってスキップコンベア２を転倒させて、還元鉄を溶解炉に装入することができる。
図７は、本発明の第２の実施形態に用いるスキップコンベアの支持軸の構造を示す図である。
図７に示すように、スキップコンベアの自重によって自由に回転する支持軸１３を設けることによって、スキップコンベアが常に同じ姿勢を保つことができる構造となっており、この支持軸１３が磨耗した場合には軸受け部分だけを交換できるようにボルト締め構造とすることが好ましい。

＜第３の実施形態＞
図８は、本発明における還元鉄装入装置の第３の実施形態を示す図である。
図８において、２はスキップコンベア、１４，１４´はフラップ型シール、１５はベル型シールを示す。
本実施形態は、スキップコンベア２を転倒させて還元鉄を溶解炉に装入する装入口にシール構造を設けるものである。
１０００℃程度の高温の還元鉄を溶解炉に装入する装入口においては、溶解炉の発生する可燃性ガスが外部に漏洩すること、あるいは外気が発生ガスに混入することを防止するため、シール性に優れ、高温の還元鉄に耐える耐熱性を有するシール装置を設ける必要がある。
そこで、本実施形態においては、前記溶解炉の装入口に、従来のフラップ型シール１４、１４´に加えて、ベル型シール１５を設け、該ベル型シール１５が水冷されていることを特徴とする。

図８に示すように、本実施形態に用いるベル型シール１５は、斜めに広がったベル型のシール装置であって、矢印で示すように上下方向に移動することによって、傾斜したコーン部分全体でシールすることができるのでシール面積が大きく、極めてシール性に優れているうえ、安息角を確保することができ粉溜りがなくなるので還元鉄の粉の噛み込みを防止することができる。
また、シール性能をさらに高めるために窒素ガスによるＮ２パージを行うとともに、シール内に冷却水を循環させて水冷することで高温に耐えるシール構造にすることができる。

本発明における還元鉄装入装置の全体図である。 本発明における還元鉄装入装置の第１の実施形態を示す図である。 本発明における還元鉄装入装置の第１の実施形態を示す図である。 本発明の第１の実施形態に用いるスキップコンベアの前輪および後輪の構造を示す図であり、図２のＡ矢視図である。 本発明における還元鉄装入装置の第２の実施形態を示す図である。 本発明の第２の実施形態に用いるスキップコンベアの転倒機構を示す図である。 本発明における還元鉄装入装置の第２の実施形態を示す図である。 本発明における還元鉄装入装置の第３の実施形態を示す図である。

符号の説明

１ 回転炉床炉（ＲＨＦ）
２ スキップコンベア
３ 走行レール
４ 溶解炉
５ ワイヤ
６ ドラム
７ テンションロール
８ 押えレール
９ 前輪
１０ 後輪
１１ ガイド
１３ 支持軸
１４，１４´ フラップ型シール
１５ ベル型シール
１６ 内貼り
１７ 軸受け部
１８ ボルト

Claims (7)

1. 回転炉床炉にて製造された高温還元鉄を溶解炉に装入する還元鉄装入装置であって、
   前記回転炉床炉から還元鉄を受け入れて、走行レール上をワイヤで牽引されるスキップコンベアを有し、
   該スキップコンベアには、耐火物からなる内貼りが設けられていることを特徴とする還元鉄装入装置。
2. 該スキップコンベアに、走行中に外気の侵入を防止する蓋が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の還元鉄装入装置。
3. 前記走行レールが曲線部分を有する湾曲レールであり、該湾曲レール上を走行するスキップコンベアの傾斜防止機構を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の還元鉄装入装置。
4. 前記傾斜防止機構が、前記スキップコンベアの前輪用走行レールと後輪用走行レールとを有し、該前輪用走行レールと後輪用走行レールの設置高さを変えることにより前記スキップコンベアの傾斜を防止する機構であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の還元鉄装入装置。
5. 前記傾斜防止機構が、前記スキップコンベアが自重によって、支持軸を中心として回転する機構であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の還元鉄装入装置。
6. 回転炉床炉にて製造された高温還元鉄を溶解炉に装入する還元鉄装入装置であって、前記溶解炉の装入口にベル型シールを有し、該ベル型シールが水冷されていることを特徴とする還元鉄装入装置。
7. 前記溶解炉の装入口にベル型シールを有し、該ベル型シールが水冷されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の還元鉄装入装置。
   

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