(57)【要約】【課題】カーブトラックでのパレット台車の追突による衝撃を緩和できる固定カーブトラック式焼結機を提供する。【解決手段】焼結機１は、環状の搬送路２と、複数のパレット台車３と、制動装置４とを含む。搬送路２は、供給箇所を経由する直線状の往路１１と、往路１１の下方に対向して配置された復路１２と、往路１１から復路１２へ複数のパレット台車３を案内するカーブトラック１３と、復路１２から往路１１へ複数のパレット台車３を移動させるスプロケット１４と、を含む。制動装置４は、カーブトラック１３の始端２１から、カーブトラック１３において相互に接触した状態で並んでいるパレット台車３のうちの最後流のパレット台車３の後端２２までの区間Ｌであって少なくとも一部が傾斜する区間において、自重で移動するパレット台車３を制動する。【選択図】図２
2020067202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を供給する給鉱部から前記原料が供給される供給箇所、及び、前記原料が焼き固められた焼結鉱を排鉱部に排出する排出箇所を経由する環状の搬送路と、
前記搬送路に沿って一列に配置され、前記供給箇所から前記排出箇所に向かう方向に前記搬送路を周回移動自在な複数のパレット台車と、
を備え、
前記搬送路は、
前記供給箇所を経由する直線状の往路と、
前記往路の下方に対向して配置された復路と、
前記往路から前記復路へ前記複数のパレット台車を案内するカーブトラックと、
前記復路から前記往路へ前記複数のパレット台車を移動させるスプロケットと、を含み、
前記カーブトラックの始端から、前記カーブトラックにおいて相互に接触した状態で並んでいる前記パレット台車のうちの最後流の前記パレット台車の後端までの区間であって少なくとも一部が傾斜する区間において、自重で移動する前記パレット台車を制動する制動装置を備えている焼結機。
【請求項２】
請求項１に記載の焼結機であって、
前記制動装置は、
弾性部材と、
前記弾性部材に取り付けられたコロ群と、を含み、
前記コロ群を前記パレット台車に押し当てて制動する、焼結機。
【請求項３】
請求項２に記載の焼結機であって、
前記弾性部材は、
大コイルばねと、
前記大コイルばねよりも前記パレット台車の進行方向の後流に配置され、前記大コイルばねよりもばね定数が小さい小コイルばねと、を含む、焼結機。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の焼結機であって、
前記制動装置は、前記パレット台車の進行方向に沿って複数配置される、焼結機。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の焼結機であって、
前記制動装置は、前記弾性部材の弾性エネルギーが最大となる位置が、前記カーブトラックにおいて相互に接触している前記パレット台車のうちの最後流の前記パレット台車の後端の位置となるように配置される、焼結機。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の焼結機であって、
前記コロ群の下面の勾配は、前記コロ群の下面と対向する前記カーブトラックの勾配よりも大きい、焼結機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結機に関する。さらに詳しくは、環状の搬送路の排鉱部側の折り返し部分でパレット台車が自重により走行する固定カーブトラック式（コッパース式）の焼結機に関する。
【背景技術】
【０００２】
銑鉄を製造する際、高炉には原料の１つとして焼結鉱が投入される。焼結鉱は、焼結機を用いて次のようにして製造される。
【０００３】
まず、給鉱部から供給される鉄鉱石、粉コークスを含む原料を、環状の搬送路の往路に配置された複数のパレット台車に積載する。次に、点火炉を用いて粉コークスに点火し、パレット台車が複数の風箱群上を通る。風箱群により原料に空気を供給し、粉コークスを燃焼させ、鉄鉱石を部分溶融させる。これにより、原料が焼き固められ焼結鉱が生成される。その後、パレット台車が排鉱部近傍に到達し、生成された焼結鉱がクラッシャーによって破砕され、排鉱部に排出される。焼結鉱を排出した後、パレット台車は搬送路の復路を給鉱部側に向かって走行し、パレット台車には再び給鉱部から原料が積載される。
【０００４】
このように周回軌道を形成する環状の搬送路を有する焼結機は、ドワイトロイド式焼結機と呼ばれる。ドワイトロイド式焼結機には、大別すると、排鉱部のパレットが反転する側が固定カーブトラック式（コッパース式）と、パレット台車がはまり込むスプロケットを具備した移動フレーム式（ルルギ式）とがある。両者は、排鉱部側のパレット台車が反転する部分（搬送路の往路から復路へ折り返す部分）の構造が異なる。
【０００５】
固定カーブトラック式では、排鉱部側のパレット台車が反転する部分にパレット台車の走行状態を制御する機構（パレット台車に外力を加える機構）は設けられず、カーブトラックが設けられる。
【０００６】
カーブトラックは、パレット台車を往路から復路へ案内するレールで構成される。パレット台車は、常温で焼結機無端軌道上に上架し、規定台数の合計長さが無端軌道周長よりわずかに短くなるようにカーブトラックの位置が決定されている。これにより、操業時に原料が燃焼を繰り返す時にパレット台車本体の温度が上がり熱膨張した長さを吸収するようにしている。また、操業中にパレット台車を取り替えたりするとき、排鉱部にあるパレット台車間の隙間を詰めて、取り換える台車の両側に隙間を作ったりするための余裕代としての長さが必須である。
【０００７】
例えば、１５２台のパレット台車が焼結機へ上載する台数とし、パレット台車一台当たりの長さが１．０ｍとして、常温２５℃のパレット台車を上載し、操業時パレット台車の温度が２５０℃まで上がったとすると、一台当たり概ね２．５ｍｍ熱膨張するので、１５２台では３８０ｍｍ周長が長くなる。隣接するパレット台車間にダスト等を挟んで生じる隙間を平均０．２ｍｍとすれば、０．２×１５２／２＝１５ｍｍ、更に熱間でパレット台車を取り替えるために必要な隙間が１００ｍｍとすれば、冷間時の焼結機周長は、冷間のパレット台車の合計長さより、３８０＋１５＋１００＝４９５ｍｍ以上、長く取っておく必要があることになる。そうすることで操業中は、１００ｍｍの隙間を確保することができる。実際には１００〜２００ｍｍの隙間が排鉱部のカーブトラック入り口で生じている。
【０００８】
この隙間を、往路でパレット台車上の原料が焼結され、一体物で運ばれてきたケーキ状の焼結鉱を排鉱部で往路の直線軌道から曲線軌道へ変わる際に焼結鉱が後進パレット台車上の焼結鉱に対して割れて縁が切れた瞬間に、一台分のパレット台車が焼結鉱を積載して先行パレット台車へ自由降下走行する距離となる。この１００〜２００ｍｍの距離を自由走行して先行パレット台車に衝突する際、衝突の衝撃でパレット台車のフレームが折損したり、グレートバーや側板を損傷させる可能性があった。そのため、この自由降下走行の速度を低速にするための制動装置が求められていた。
【０００９】
移動フレーム式では、給鉱部側及び排鉱部側の双方のパレット台車が反転する部分にスプロケットが設けられる。パレット台車がスプロケットに差し掛かると、パレット台車の車輪軸に付いているローラがスプロケットの歯に掛かり、パレット台車の走行がスプロケットによって制御される。また、排鉱部の移動フレーム式は、自由回転のスプロケットが具備されており、パレット台車一台一台をスプロケットの歯の寸法で保持しながら回転し、復路へ導入するとともに、重錘等によってパレット台車を給鉱部側に押し付け、前後のパレット台車間に隙間が生じないようになっている。
【００１０】
移動フレーム式でのパレット台車の走行状態を制御できる焼結機はたとえば、特開２００１−１１６４６６号公報（特許文献１）に開示されている。
【００１１】
特許文献１の焼結機では、復帰用復路の給鉱部側スプロケットの入り口部分に、パレット台車の走行車輪の浮き上がりを防止する浮上規制レールが設けられる。浮上規制レールは、復路用レールとともに走行車輪を上下方向で挟む。また、浮上規制レールは付勢用コイルばねを含んでおり、走行車輪を復帰用レールに所定の力で押し付ける。これにより、パレット台車の走行車輪の浮き上がりが抑制される、と特許文献１には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１１６４６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１の焼結機は移動フレーム式であり、固定カーブトラック式についての技術は特許文献１には何ら開示されていない。
【００１４】
また、固定カーブトラック式では、移動フレーム式のようにパレット台車を給鉱部側に押し付ける機構がない。そのため、パレット台車間に原料等が挟まったり、パレット台車が熱膨張したりすると、全パレット台車の進行方向の長さの合計（以下、パレット台車の周長という）が長くなる。パレット台車の周長の変化を吸収するために、固定カーブトラック式では、カーブトラックの周長がカーブトラックを通過しているパレット台車の周長よりも長く設定される。しかしながら、カーブトラックの周長を長く設定することで、次のような事態が生じる。
【００１５】
図９は、従来技術の固定カーブトラック式焼結機のカーブトラック近傍のパレット台車を示す図である。往路１１上では焼結鉱の原料が焼き固められるため、往路１１を走行中のパレット台車３及びカーブトラック１３に進入した直後のパレット台車３に積載されている焼結鉱３０は、一体的に繋がっている。しかしながら、パレット台車３がカーブトラック１３に進入すると、一体的に繋がっている焼結鉱３０が折れ曲がる。そのため、パレット台車３がある程度カーブトラック１３に進入すると、一体的に繋がっている焼結鉱３０は裂け、分裂する。
【００１６】
積載している焼結鉱３０が後行するパレット台車の焼結鉱と一体的に繋がっているうちは、パレット台車と焼結鉱との摩擦により、そのパレット台車３はカーブトラック１３に進入したとしても後行するパレット台車３と連動して走行する。しかしながら、焼結鉱３０が分裂すると、パレット台車３はカーブトラック１３の勾配により、自重でカーブトラック１３を走行し始める（滑走し始める）。
【００１７】
上述したように、カーブトラック１３の周長はカーブトラック１３を走行する全パレット台車３の周長よりも長く設定されている。そのため、自重でカーブトラック１３を走行し始めるパレット台車３と先行するパレット台車３との間には隙間Ｓが生じている。そうすると、従来の固定カーブトラック式では自重で走行し始めたパレット台車３の走行を制御する機構がないため、自重走行し始めたパレット台車３は先行するパレット台車３に追突する。
【００１８】
パレット台車３が先行するパレット台車３に追突すると、その衝撃によりパレット台車のフレーム、グレートバー等に負荷がかかり、パレット台車の寿命が短くなる。また、追突の衝撃がパレット台車を介して給鉱部側のパレット台車に伝播し、給鉱部からの原料が適切にパレット台車に積載されにくくなる。そのため、固定カーブトラック式焼結機では、このパレット台車の追突による衝撃を緩和できる機構が設けられるのが望ましい。
【００１９】
本発明の目的は、カーブトラックでのパレット台車の追突による衝撃を緩和できる固定カーブトラック式焼結機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の焼結機は、環状の搬送路と、複数のパレット台車と、制動装置とを含む。搬送路は、原料を供給する給鉱部から原料が供給される供給箇所、及び、原料が焼き固められた焼結鉱を排鉱部に排出する排出箇所を経由する。複数のパレット台車は、搬送路に沿って一列に配置され、供給箇所から排出箇所に向かう方向に搬送路を周回移動自在である。搬送路は、供給箇所を経由する直線状の往路と、往路の下方に対向して配置された復路と、往路から復路へ複数のパレット台車を案内するカーブトラックと、復路から往路へ複数のパレット台車を移動させるスプロケットと、を含む。制動装置は、カーブトラックの始端から、カーブトラックにおいて相互に接触した状態で並んでいるパレット台車のうちの最後流のパレット台車の後端までの区間であって少なくとも一部が傾斜する区間において、自重で移動するパレット台車を制動する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の固定カーブトラック式焼結機によれば、カーブトラックでのパレット台車の追突による衝撃を緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、第１実施形態の焼結機の側面図である。
【図２】図２は、図１のカーブトラック近傍の拡大図である。
【図３】図３は、焼結機の側面から見た制動装置の一部断面図である。
【図４】図４は、焼結機の正面から見た制動装置の一部断面図である。
【図５】図５は、焼結機の側面から見た第２実施形態の制動装置の一部断面図である。
【図６】図６は、第３実施形態の焼結機の側面図である。
【図７】図７は、第４実施形態の焼結機のカーブトラック近傍の拡大図である。
【図８】図８は、焼結機の側面から見た第５実施形態の制動装置の一部断面図である。
【図９】図９は、従来技術の固定カーブトラック式焼結機のカーブトラック近傍のパレット台車を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（１）本実施形態の焼結機は、環状の搬送路と、複数のパレット台車と、制動装置とを含む。搬送路は、原料を供給する給鉱部から原料が供給される供給箇所、及び、原料が焼き固められた焼結鉱を排鉱部に排出する排出箇所を経由する。複数のパレット台車は、搬送路に沿って一列に配置され、供給箇所から排出箇所に向かう方向に搬送路を周回移動自在である。搬送路は、供給箇所を経由する直線状の往路と、往路の下方に対向して配置された復路と、往路から復路へ複数のパレット台車を案内するカーブトラックと、復路から往路へ複数のパレット台車を移動させるスプロケットと、を含む。制動装置は、カーブトラックの始端から、カーブトラックにおいて相互に接触した状態で並んでいるパレット台車のうちの最後流のパレット台車の後端までの区間であって少なくとも一部が傾斜する区間において、自重で移動するパレット台車を制動する。
【００２４】
上記（１）の焼結機は、往路から復路への折り返し部分にスプロケット等のパレット台車の間隔を制御する機構がない固定カーブトラック式である。つまり、上述したようにカーブトラックでは焼結鉱が分裂することによりパレット台車が自重で走行する。制動装置は、この自重により走行するパレット台車が先行するパレット台車に追突する前に、追突しようとするパレット台車を制動する。これにより、パレット台車が追突することによる衝撃が緩和される。
【００２５】
（２）上記（１）の焼結機において、制動装置は、弾性部材と、弾性部材に取り付けられたコロ群と、を含み、コロ群をパレット台車に押し当てて制動するのが好ましい。
【００２６】
上記（２）の焼結機によれば、制動装置のコロ群がパレット台車（たとえば、パレット台車の車輪）に押し当てられるため、パレット台車と制動装置との接触による摩擦が軽減され、パレット台車の寿命が長くなる。
【００２７】
（３）上記（１）の焼結機において、弾性部材は、大コイルばねと、大コイルばねよりもパレット台車の進行方向の後流に配置され、大コイルばねよりもばね定数が小さい小コイルばねと、を含むのが好ましい。
【００２８】
上記（３）の焼結機によれば、制動装置が、パレット台車（たとえば、パレット台車の車輪）をまず小コイルばねの作用により減速させ、次に大コイルばねの作用により制動する。つまり、パレット台車を段階的に徐々に減速させることができ、パレット台車と制動装置のコロ群との摩擦が軽減され、パレット台車の寿命が長くなる。また、パレット台車を徐々に減速させることで、パレット台車に積載されている焼結鉱がグレートバー表面で滑ることが急制動時より緩制動時の方が少なくなるため、焼結鉱がパレット台車へ与える進行方向の力が少なくなり、グレートバー支持部材の割損などの悪影響が小さくなる。
【００２９】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの焼結機において、制動装置は、パレット台車の進行方向に沿って複数配置されるのが好ましい。
【００３０】
上記（４）の焼結機によれば、焼結鉱の分裂位置がバラついても（パレット台車が自重により走行し始める位置がバラついても）、制動装置が複数配置されているため、いずれかの制動装置でパレット台車を制動することができる。
【００３１】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかの焼結機において、制動装置は、弾性部材の弾性エネルギーが最大となる位置が、カーブトラックにおいて相互に接触しているパレット台車のうちの最後流のパレット台車の後端の位置となるように配置されるのが好ましい。
【００３２】
上記（５）の焼結機によれば、パレット台車が先行するパレット台車と接触（追突）する際にも、制動装置がパレット台車を制動するため、パレット台車の追突による衝撃が効果的に緩和される。
【００３３】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかの焼結機において、コロ群の下面の勾配は、コロ群の下面と対向するカーブトラックの勾配よりも大きいのが好ましい。
【００３４】
上記（６）の焼結機によれば、制動装置のコロ群の後流側（パレット台車が進入してくる側）が大きく開かれているため、パレット台車がコロ群とカーブトラックとの間に侵入しやすい。
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３６】
［第１実施形態］
第１実施形態の焼結機について説明する。
【００３７】
［焼結機］
図１は、第１実施形態の焼結機の側面図である。焼結機１は、搬送路２と、複数のパレット台車３と、制動装置４と、を含む。第１実施形態の焼結機１では、制動装置４が、カーブトラック１３を自重で走行するパレット台車３を制動する。以下、各構成について詳述する。
【００３８】
［搬送路］
搬送路２は、周回経路を形成する環状の搬送路である。搬送路２は、往路１１と、復路１２と、カーブトラック１３と、スプロケット１４と、を含む。
【００３９】
往路１１は、複数のパレット台車３が走行するレールである。往路１１は、給鉱部５及び点火炉７の下方に配置され、水平方向に直線状に延びる。往路１１を走行するパレット台車３には給鉱部５から焼結鉱の原料が供給される。本明細書では、原料が供給される往路１１上の領域（往路１１の給鉱部５の直下の領域）を供給箇所という。すなわち、往路１１は供給箇所を経由する。供給箇所でパレット台車３に積載された原料は点火炉７によって着火され、燃焼する。原料は往路１１を走行中にパレット台車３上で焼き固められ、焼結鉱となる。
【００４０】
往路１１の下方には複数の風箱３１（風箱群）が配置される。風箱３１内は大気圧よりも低い圧力（負圧）に設定されており、往路１１周辺の空気を吸引し、往路１１上での原料の燃焼を促進する。吸引された空気は、図示しないウインドボックスへ排出される。
【００４１】
復路１２は、往路１１同様に複数のパレット台車３が走行するレールである。復路１２は、往路１１及び風箱３１の下方に配置され、往路１１に沿って水平方向に直線状に延びる。すなわち、復路１２は往路１１に上下方向において対向して配置される。往路１１上では焼結鉱を排鉱部６に排出したパレット台車３が走行する。
【００４２】
カーブトラック１３は、複数のパレット台車３が走行するレールであり、往路１１の排鉱部６側の端（カーブトラック１３の始端２１）と、復路１２の排鉱部６側の端（カーブトラック１３の終端）とを繋ぐ。すなわち、カーブトラック１３は、パレット台車３の進行方向を反転させ、往路１１から復路１２へパレット台車３を案内する。なお、本明細書において「案内する」とは、スプロケット等のパレット台車に外力を与える機構を用いず、パレット台車を誘導することを意味する。
【００４３】
図２は、図１のカーブトラック近傍の拡大図である。カーブトラック１３は、直線部１３Ａと、曲線部１３Ｂと、を含む。直線部１３Ａは、往路１１の排鉱部側の端（カーブトラック１３の始端２１）から延び、下方に傾斜している。曲線部１３Ｂは、直線部１３Ａのパレット台車の進行方向下流側の端から延び、焼結機の側面から見て円弧状に湾曲している。曲線部１３Ｂのパレット台車の進行方向下流側の端は、復路１２の排鉱部側の端に繋がる。なお、本明細書において「焼結機の側面から見て」とは、パレット台車３の進行方向を向いた際の左右方向から焼結機を見ることを意味する。
【００４４】
カーブトラック１３はさらに、ガイドレール１５を含む。ガイドレール１５は、直線部１３Ａ及び曲線部１３Ｂから外側に一定の距離を置いて設けられ、直線部１３Ａ及び曲線部１３Ｂに沿って延びる。ガイドレール１５と直線部１３Ａ及び曲線部１３Ｂとの間には、パレット台車３の車輪が通る。すなわち、ガイドレール１５はパレット台車３が搬送路から脱線することを防止する。
【００４５】
図１を参照して、カーブトラック１３を走行中に、パレット台車３の上下は反転する。この際、パレット台車３に積載されている焼結鉱が排鉱部６に排出される。本明細書では、パレット台車に積載されている焼結鉱を排鉱部６に排出するカーブトラック１３上の領域（カーブトラック１３の排鉱部６の直上の領域）を排出箇所という。すなわち、カーブトラック１３は排出箇所を経由する。
【００４６】
スプロケット１４は、復路１２の給鉱部５側の端と、往路１１の給鉱部５側の端とを繋ぐ。スプロケット１４は、図示しない駆動装置によって回転する。スプロケット１４は、復路１２の給鉱部５側の端に到着したパレット台車３の突起にスプロケットの歯を引っ掛け、パレット台車３を往路１１の給鉱部５側の端へ移動させる。
【００４７】
［パレット台車］
複数のパレット台車３は、搬送路２に沿って一列に配置され、供給箇所から排出箇所に向かう方向に搬送路２を周回移動自在に走行する。パレット台車３は、フレームと、グレートバーと、車輪とを含む。フレームはパレット台車の進行方向から見て左右両側に跨る矩形の箱状の形状を成しており、通気のため上方から見ると概略格子状の空間を持つ形状である。グレートバーは左右のフレームの概略格子状の空間に跨るように配置され火格子面を構成する。グレートバー上には焼結鉱の原料又は生成された焼結鉱が積載される。パレット台車は、周知の構成であるのでその構成の詳細な説明は省略する。
【００４８】
［制動装置］
図３は、焼結機の側面から見た制動装置の一部断面図である。制動装置４は、弾性部材８と、コロ群９と、を含む。弾性部材８はたとえば、皿ばね、コイルばね等である。第１実施形態では弾性部材が皿ばねである場合について説明する。コロ群９は、長円形の周回状に配置された複数のコロ１０を含む。コロ１０は、鋼等の金属からなる。コロ１０は、平滑な外周面を含む円筒形状である。コロ１０は、中心軸がパレット台車の進行方向から見て左右方向に沿うように配置される。複数のコロ１０は、隣接するコロ同士連結されており、各コロ１０は中心軸周りに自転可能になっている。
【００４９】
図４は、焼結機の正面から見た制動装置の一部断面図である。制動装置４はさらに、上壁１６と、下壁１７と、支持軸１８と、２つの連結部材１９と、コロ群支持部材２０と、を含む。上壁１６は、皿ばね受け部材であり、焼結機を覆うフレーム等の固定された部材に取り付けられる。下壁１７は、自由側の皿ばね受け部材であり、皿ばねの伸縮量、コロの変位量に応じてその位置を変化させることができる。上壁１６と下壁１７との間には弾性部材８が設けられる。支持軸１８は、下壁１７から上壁１６に向かって延び、支持軸１８の下方側の端は下壁１７に固定される。支持軸１８は、上壁１６に設けられた孔を貫通し、支持軸１８の上方側の端は自由端となっている。
【００５０】
２つの連結部材１９は、焼結機の正面から見てコロ群９の両側にそれぞれ配置され、下壁１７に固定される。コロ群支持部材２０は、２つの連結部材１９に支持される。
【００５１】
図３を参照して、焼結機の側面から見て、コロ群支持部材２０はパレット台車の進行方向を長手方向とする平板である。コロ群支持部材２０は、周回状に配置されたコロ群９の内周側に配置され、コロ群９を支持する。
【００５２】
［制動装置の配置］
図２を参照して、制動装置の配置について説明する。制動装置４は、カーブトラック１３の直線部１３Ａと対向する位置に設けられる。これは、パレット台車３が自重で走行し始める場所が直線部１３Ａであることが多いためである。しかしながら、カーブトラック１３の形状は様々であり、たとえばカーブトラックが直線部を含まず、曲線部のみから構成される場合もある。この場合、制動装置４は曲線部と対向する位置に設けられる。要するに、制動装置４はパレット台車３が自重で走行する領域に設けられればよい。
【００５３】
制動装置４は、焼結機の側面から見て、コロ群支持部材２０の長手方向がコロ群９と対向するカーブトラック１３と平行（すなわち、対向するカーブトラックの勾配と同じ角度）となるように設けられる。このように設けることで、コロ群９の複数のコロ１０のうち下方側に配置されている複数のコロ１０が、対向するカーブトラック１３と平行に配列されやすい。下方側のコロ１０がカーブトラック１３と平行に配列されれば、パレット台車３の車輪がコロ群９とカーブトラック１３との間を通っている間、弾性部材８の伸縮量が一定に保たれやすく、制動装置４が安定して制動力を発揮できる。
【００５４】
コロ群支持部材２０の長手方向をカーブトラックと平行にするには、支持軸１８を鉛直方向から傾けて制動装置４を配置してもよいし、支持軸１８を鉛直方向に沿わせ、コロ群支持部材２０を傾けて制動装置４を配置してもよい。
【００５５】
制動装置４は、パレット台車３の進行方向から見て、パレット台車３の車輪（前輪又は後輪）の軌道上に設けられる。パレット台車３の車輪の軌道上にはガイドレール１５が存在するが、その一部を切り欠いて制動装置４を設ける。また、制動装置４は、制動装置４のコロ群９の下端（焼結機の側面から見て最も下方に配置されるコロの下端）とカーブトラック１３の直線部１３Ａとの距離が、パレット台車３の車輪の直径よりも短くなるように配置される。これにより、パレット台車３の車輪がコロ群９とカーブトラック１３との間を通ると、車輪にコロ群９を押し当てることができ、後述するようにパレット台車３を制動することができる。
【００５６】
図２では、制動装置４がパレット台車３の右側の車輪にコロ群９を押し当てるように配置されている場合を示すが、制動装置４はパレット台車３の左側の車輪にコロ群９を押し当てるように配置されてもよいし、パレット台車３の左右両側の車輪にコロ群９を押し当てるように配置されてもよい。
【００５７】
［先行するパレット台車への追突による衝撃の緩和］
図２を参照して、先行するパレット台車への追突による衝撃の緩和について説明する。パレット台車３がカーブトラック１３の始端２１（直線部１３Ａの始端）を超えると、パレット台車３は自重によりカーブトラック１３を滑走しようとする。パレット台車３がカーブトラック１３に進入した直後は、パレット台車３に積載されている焼結鉱が後行するパレット台車３に積載されている焼結鉱と繋がっているため、パレット台車３は後行するパレット台車３と連動して走行し、先行するパレット台車３に追突しない。
【００５８】
しかしながら、パレット台車３がある程度の距離カーブトラック１３に進入すると、焼結鉱が折れ曲がり、パレット台車３と後行するパレット台車３との間で焼結鉱が裂け、分裂する。焼結鉱が分裂すると、パレット台車３は自重によりカーブトラック１３を滑走し始め、隙間Ｓを空けて先行するパレット台車３に近づく。従来の焼結機では、この自重で走行するパレット台車３の走行状態を制御する機構がないため、パレット台車３は先行するパレット台車３の後端２２に追突する。
【００５９】
この点、第１実施形態の焼結機では、パレット台車３が自重で走行し始めると、パレット台車３の車輪がカーブトラック１３（直線部１３Ａ）と制動装置４のコロ群９の下端との間を通る。そうすると、コロ群９が上方に押し上げられ（コロ群９が車輪に押し当てられ）、弾性部材８が収縮する。弾性部材８が収縮すると、パレット台車３の運動エネルギーの一部が弾性部材８の弾性エネルギーに変換されるため、パレット台車３が減速する。
【００６０】
要するに、第１実施形態の焼結機では、カーブトラック１３の始端２１から、カーブトラック１３において相互に接触した状態で並んでいるパレット台車３のうちの最後流のパレット台車３の後端２２までの区間Ｌの中で、少なくとも一部が傾斜する区間において自重で移動するパレット台車３を制動する。これにより、従来の固定カーブトラック式焼結機と比べて、パレット台車３が先行するパレット台車３の後端２２に追突する際の衝撃が緩和される。
【００６１】
また、第１実施形態の焼結機では、制動装置４はコロ群９を含む。そのため、パレット台車３の車輪がカーブトラック１３とコロ群９の下端との間に入り込みやすい。コロ群９の各コロ１０は自転可能であるため、コロ群９をパレット台車３の車輪に押し当てても車輪が傷つきにくい。
【００６２】
上述の説明では、制動装置４のコロ群９をパレット台車３の車輪に押し当てることでパレット台車を制動する場合について説明した。しかしながら、第１実施形態の焼結機はこれに限定されない。たとえば、パレット台車３のフレームに突起部を設け、制動装置４のコロ群９を突起部に押し当ててパレット台車３を制動してもよい。
【００６３】
上述の説明では、制動装置４がコロ群９を含む場合について説明した。しかしながら、第１実施形態の焼結機はこれに限定されない。たとえば、パレット台車３はコロ群９に代えてブレーキパッドを含んでもよい。ブレーキパッドをパレット台車３に押し当てることで、上述したパレット台車３の運動エネルギーを弾性部材８の弾性エネルギーに変換することによってパレット台車３を制動することができるだけでなく、ブレーキパッドとパレット台車との摩擦によってもパレット台車３を制動することができる。これにより、パレット台車３をさらに強力に制動することができる。
【００６４】
上述の説明では、制動装置４が自重で走行し始めた後（すなわち、焼結鉱が分裂した後）で当該パレット台車３を制動する場合について説明した。しかしながら、第１実施形態の焼結機はこれに限定されない。たとえば、制動装置４は、自重で走行し始める前（すなわち、焼結鉱が分裂する前）に当該パレット台車３を制動させていてもよい。ただし、この場合であっても、当該パレット台車３が自重で走行し始めた後、少なくとも一定時間制動装置４が当該パレット台車３を制動する。
【００６５】
上述の説明では、カーブトラック１３の直線部１３Ａは、全域が下方に傾斜している場合について説明した。しかしながら、第１実施形態の焼結機はこれに限定されない。直線部１３Ａは、カーブトラックの始端２１から所定の距離まで水平方向に延びる水平部を含み、水平部のパレット台車３の進行方向下流側の端から下方に傾斜して延びる傾斜部を含んでいてもよい。要するに、カーブトラック１３は、少なくとも一部が傾斜する区間があればよい。
【００６６】
以上、第１実施形態の焼結機について説明した。しかしながら、本発明の焼結機は上述の第１実施形態に限定されず、以下のような実施形態とすることもできる。
【００６７】
［第２実施形態］
第２実施形態の焼結機について説明する。第２実施形態の焼結機は、制動装置の構成が第１実施形態の焼結機と異なる。以下の第２実施形態の焼結機の説明では、第１実施形態の焼結機と異なる点について説明し、第１実施形態の焼結機と同じ構成については説明を省略する。
【００６８】
図５は、焼結機の側面から見た第２実施形態の制動装置の一部断面図である。第２実施形態では、制動装置４の弾性部材８は、小コイルばね２３と、大コイルばね２４とを含む。小コイルばね２３のばね定数は、大コイルばね２４のばね定数よりも小さい。小コイルばね２３は、大コイルばね２４よりもパレット台車３の進行方向の後流（往路側）に配置される。
【００６９】
制動装置４はさらに、小上壁１６Ａと、小下壁１７Ａと、小支持軸１８Ａと、２つの小連結部材１９Ａとを含む。小上壁１６Ａは、平板であり、焼結機を覆うフレーム等の固定された部材に取り付けられる。小下壁１７Ａは、平板であり、小上壁１６Ａの下方に小上壁から所定の距離を置いて配置される。小上壁１６Ａと小下壁１７Ａとの間には小コイルばね２３が設けられる。小支持軸１８Ａは、鉛直方向に延び、小支持軸１８Ａの下方側の端は小下壁１７Ａに固定される。小支持軸１８Ａは、小上壁１６Ａに設けられた孔を貫通し、小支持軸１８Ａの上方側の端は自由端となっている。２つの小連結部材１９Ａは、左右方向からコロ群９を挟むように配置される。２つの小連結部材１９Ａは、小下壁１７Ａに固定され、小下壁１７Ａから下方に延びる。２つの小連結部材１９Ａは、コロ群支持部材２０のパレット台車の進行方向の後流側の端部を支持する。支持方法は、２つの小連結部材１９Ａとコロ群支持部材２０とをピンで接続する。これにより、コロ群支持部材２０がピンを中心として回動することができる。
【００７０】
制動装置４はさらに、大上壁１６Ｂと、大下壁１７Ｂと、大支持軸１８Ｂと、２つの大連結部材１９Ｂとを含む。大上壁１６Ｂは、平板であり、焼結機を覆うフレーム等の固定された部材に取り付けられる。大下壁１７Ｂは、平板であり、大上壁１６Ｂの下方に大上壁から所定の距離を置いて配置される。大上壁１６Ｂと大下壁１７Ｂとの間には大コイルばね２４が設けられる。大支持軸１８Ｂは、鉛直方向に延び、大支持軸１８Ｂの下方側の端は大下壁１７Ｂに固定される。大支持軸１８Ｂは、大上壁１６Ｂに設けられた孔を貫通し、大支持軸１８Ｂの上方側の端は自由端となっている。２つの大連結部材１９Ｂは、左右方向からコロ群９を挟むように配置される。２つの大連結部材１９Ｂは、大下壁１７Ｂに固定され、大下壁１７Ｂから下方に延びる。２つの大連結部材１９Ｂは、コロ群支持部材２０のパレット台車の進行方向の上流側の端部を支持する。支持方法は、小連結部材と同様である。
【００７１】
このような制動装置の構成により、小コイルばね２３と、大コイルばね２４とは各々独立して伸縮することができる。この制動装置４とカーブトラック１３との間にパレット台車３の車輪が進入すると、次のようになる。
【００７２】
パレット台車３の車輪は、まず後流側に配置されている小コイルばね２３の直下に到達し、小コイルばね２３を押し上げる。この状態では、パレット台車３は主に小コイルばね２３の作用によって制動する。すなわち、パレット台車３の運動エネルギーの一部は主に小コイルばね２３に蓄積される弾性エネルギーに変換される。
【００７３】
パレット台車３がさらに進むと、パレット台車３の車輪は小コイルばね２３の直下を離れ、大コイルばね２４の直下に到達し、大コイルばね２４を押し上げる。この状態では、パレット台車３は主に大コイルばね２４の作用によって制動される。すなわち、パレット台車３の運動エネルギーの一部は主に大コイルばね２４に蓄積される弾性エネルギーに変換される。
【００７４】
このように第２実施形態の制動装置によれば、パレット台車３をまず小コイルばね２３により緩やかに制動させ、次に大コイルばね２４により強力に制動することができ、パレット台車３を段階的に徐々に減速させることができる。これにより、パレット台車３が急激に減速することが抑制されるため、焼結鉱のパレット台車上の積載位置がずれたり、あるいは排鉱部に到達する前に焼結鉱がパレット台車３から落下することを抑制できる。また、コロ群９とパレット台車３の車輪との摩擦も緩和され、コロ群９及びパレット台車３の車輪の寿命が長くなる。
【００７５】
［第３実施形態］
第３実施形態の焼結機について説明する。第３実施形態の焼結機は、パレット台車の進行方向に制動装置を複数個含んでいる点で第１実施形態の焼結機と異なる。以下の第３実施形態の焼結機の説明では、第１実施形態の焼結機と異なる点について説明し、第１実施形態の焼結機と同じ構成については説明を省略する。
【００７６】
図６は、第３実施形態の焼結機の側面図である。第３実施形態の焼結機１は、パレット台車３の進行方向に沿って複数の制動装置４を含む。図６では、制動装置４がパレット台車３の進行方向左側に配置される場合を示すが、制動装置４はパレット台車３の進行方向右側に配置されてもよいし、パレット台車３の進行方向左右両側に配置されてもよい。また、図６では、パレット台車３の進行方向に沿って３つの制動装置４が配置されている場合を示すが、制動装置４はパレット台車３の進行方向に沿って２つであってもよいし、４つ以上であってもよい。
【００７７】
上述したように、パレット台車３がカーブトラック１３に進入すると、後行する往路１１を走行中のパレット台車３と角度がつき、焼結鉱が裂け、分裂する。しかしながら、焼結鉱が分裂する場所は一定ではなく、バラつきがある。焼結鉱が分裂する場所がバラつくと、パレット台車３が自重によりカーブトラック１３を滑走し始めるタイミングもバラつく。そのため、制動装置４がパレット台車３の進行方向に１つのみ配置される場合、パレット台車３の進行方向に沿ったコロ群９の長さを長くする必要がある。
【００７８】
この点、第３実施形態の焼結機では、制動装置４がパレット台車３の進行方向に複数配置される。たとえば、パレット台車３が最も往路１１側に配置された制動装置４を通り過ぎた後に焼結鉱が分裂したとしても、他の制動装置４が自重で滑走し始めるパレット台車３を制動することができる。すなわち、第３実施形態の焼結機によれば、焼結鉱が分裂するタイミングによらず、パレット台車３を制動することができる。また、パレット台車３の進行方向に沿ったコロ群９の長さを短くでき、制動装置４を軽量、コンパクトにすることができる。
【００７９】
なお、第３実施形態では、第１実施形態の制動装置４がパレット台車の進行方向に沿って複数配置される場合について説明したが、第２実施形態の制動装置をパレット台車の進行方向に沿って複数配置してもよい。
【００８０】
［第４実施形態］
第４実施形態の焼結機について説明する。第４実施形態の焼結機は、第２実施形態の焼結機の制動装置の配置をさらに限定する変形例である。以下の第４実施形態の焼結機の説明では、第２実施形態の焼結機と異なる点について説明し、第２実施形態の焼結機と同じ構成については説明を省略する。
【００８１】
図７は、第４実施形態の焼結機のカーブトラック近傍の拡大図である。第４実施形態では制動装置４は、弾性部材８の弾性エネルギーが最大となる位置が、カーブトラック１３において相互に接触しているパレット台車のうちの最後流のパレット台車の後端２２の位置となるように配置される。
【００８２】
弾性部材８が小コイルばね２３及び大コイルばね２４を含み、かつ、小コイルばね２３及び大コイルばね２４の伸縮量が同じである場合、大コイルばね２４に蓄積される弾性エネルギーの方が小コイルばね２３よりも大きい。したがって、大コイルばね２４のコイル軸心の延長線上で、自重により走行するパレット台車３が先行するパレット台車３に追突するように制動装置４を配置する。
【００８３】
このような制動装置４の配置により、自重により走行するパレット台車が先行するパレット台車に衝突する際に、自重により走行するパレット台車が効果的に制動される。したがって、パレット台車が追突することによる衝撃が効果的に緩和される。
【００８４】
なお、第４実施形態では、制動装置４が第２実施形態の制動装置と同じ構成である場合について説明したが、第１実施形態の制動装置を用いてもよい。
【００８５】
［第５実施形態］
第５実施形態の焼結機について説明する。第５実施形態の焼結機は、第２実施形態の焼結機の制動装置とコロ群の配置角度が異なる。以下の第５実施形態の焼結機の説明では、第２実施形態の焼結機と異なる点について説明し、第２実施形態の焼結機と同じ構成については説明を省略する。
【００８６】
図８は、焼結機の側面から見た第５実施形態の制動装置の一部断面図である。制動装置４では、焼結機の側面から見て、コロ群支持部材２０がコロ群９と対向するカーブトラック１３の面に対して傾いている。より具体的には、コロ群支持部材２０の長手方向の延長線がコロ群９と対向するカーブトラック１３の延長線と交差する。また、コロ群支持部材２０のパレット台車３の進行方向の後流側が上方に位置し、下流側が下方に位置する。
【００８７】
このように制動装置４を設けることで、コロ群９の下面Ａの勾配がコロ群９と対向するカーブトラック１３の勾配よりも大きくなり、コロ群９の下面Ａの延長面とコロ群９と対向するカーブトラック１３の面の延長面とが角度θで交差する。角度θはたとえば、１〜１０°である。これにより、パレット台車３の車輪がコロ群９とカーブトラック１３との間に進入しやすくなる。なお、本明細書において「コロ群の下面」とは、コロ群支持部材２０の長手方向に平行かつパレット台車の左右方向に延びる面であって、複数のコロ１０のうちコロ群支持部材２０から下方側に最も離れたコロ１０の下端と接する面を意味する。
【００８８】
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の焼結機は、銑鉄の原料となる焼結鉱の製造に用いることができる。
【符号の説明】
【００９０】
１：焼結機
２：搬送路
３：パレット台車
４：制動装置
５：給鉱部
６：排鉱部
８：弾性部材
９：コロ群
１１：往路
１２：復路
１３：カーブトラック
１４：スプロケット
１５：ガイドレール
２１：カーブトラックの始端
２２：カーブトラックにおいて相互に接触しているパレット台車のうちの最後流のパレット台車の後端
【図１】
2020067202.tif 000003
【図２】
2020067202.tif 000004
【図３】
2020067202.tif 000005
【図４】
2020067202.tif 000006
【図５】
2020067202.tif 000007
【図６】
2020067202.tif 000008
【図７】
2020067202.tif 000009
【図８】
2020067202.tif 000010
【図９】
2020067202.tif 000011