(57)【要約】【課題】冷却性能の悪化を抑制することができる焼結鉱冷却装置を提供する。【解決手段】堆積槽（２）の内部において上部から排出口（２４）へ向けて流動する焼結鉱（１１）の通路のうち、排出口（２４）が設けられていない内周壁（２１）とルーバユニット（４）との間の空間を含んで排出口（２４）に連通する通路を第１流動通路（１１）とし、排出口（２４）が設けられた外周壁（２２）とルーバユニット（４）との間の空間を含んで排出口（２４）に連通する通路を第２流動通路（１１２）とするとき、第１流動通路（１１１）における焼結鉱（１１）の流動速度と第２流動通路（１１２）における焼結鉱（１１）の流動速度との差を所定範囲内とするように、ルーバユニット（４）が設けられている。【選択図】図７
2020165611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結鉱を冷却するための焼結鉱冷却装置であって、
焼結機からの焼結鉱が上部から供給されて堆積し、冷却気体が下部から供給されて前記堆積した焼結鉱の間を通過して上部へ向かうように設けられ、前記冷却気体により冷却された焼結鉱を、外周壁または内周壁のいずれか一方の下部に設けられた排出口から排出する環状の堆積槽と、
前記堆積槽の周方向に延びるように前記堆積槽の内部に配置され、前記冷却気体を前記堆積槽の内部に導入する気体導入部材と、
を備え、
前記外周壁と前記内周壁のうち、前記排出口が設けられていない周壁を第１周壁とし、前記排出口が設けられた周壁を第２周壁とし、
前記堆積槽の内部において上部から前記排出口へ向けて流動する焼結鉱の通路のうち、前記第１周壁と前記気体導入部材との間の空間を含んで前記排出口に連通する通路を第１流動通路とし、前記第２周壁と前記気体導入部材との間の空間を含んで前記排出口に連通する通路を第２流動通路とするとき、
前記第１流動通路における焼結鉱の流動速度と前記第２流動通路における焼結鉱の流動速度との差を所定範囲内とするように、前記気体導入部材が設けられている、
焼結鉱冷却装置。
【請求項２】
前記第１周壁と前記気体導入部材との間の最短距離が、前記第２周壁と前記気体導入部材との間の最短距離よりも、大きくなるように、前記気体導入部材が設けられている、請求項１に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項３】
前記第１周壁に対向する前記気体導入部材の側面が、上方から下方へ向かうにつれて前記第１周壁から遠ざかる側に、鉛直方向に対し傾いて設けられている、請求項１または２に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項４】
前記第２周壁に対向する前記気体導入部材の側面が、上方から下方へ向かうにつれて前記第２周壁に近づく側に、鉛直方向に対し傾いて設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項５】
前記気体導入部材の下面が、前記第１周壁の側から前記第２周壁の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項６】
前記気体導入部材の上面が、前記第１周壁の側から前記第２周壁の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて設けられている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項７】
前記気体導入部材の上面に、前記第１周壁の側から前記第２周壁の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて焼結鉱が堆積した状態が保持されるように、前記気体導入部材が設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項８】
前記排出口の鉛直方向寸法に対する、前記堆積槽の底面の径方向幅の比が、２．０以下となるように設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項９】
前記堆積槽の底面と前記気体導入部材の下端との間の最短距離に対する、前記堆積槽の底面の径方向幅の比が、２．０以下となるように設けられている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項１０】
前記気体導入部材の下端が、前記排出口の上端よりも高く設けられている、請求項１〜９のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項１１】
前記堆積槽の内部に配置され、前記第１周壁および前記第２周壁の少なくとも一方に接続するとともに前記気体導入部材に接続し、前記堆積槽の外部から前記冷却気体が供給される通気ダクトをさらに備え、
前記気体導入部材は、前記通気ダクトから供給される前記冷却気体を焼結鉱へ向けて供給可能に設けられている、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の焼結鉱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱を冷却するための焼結鉱冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、焼結機から供給される高温の焼結鉱を冷却するための焼結鉱冷却装置が知られている。例えば特許文献１には、焼結機からの焼結鉱が上方から堆積されると共に下方の外周部から排出される環状の堆積槽と、堆積槽の下部の内側と外側の間を横断するように配置された複数の通風ダクトと、隣り合う通風ダクト同士を接続して環状に配置された複数の中央ルーバ部とを備える焼結鉱冷却装置が開示されている。この焼結鉱冷却装置は、通風ダクトから外部の空気を取り込み、取り込んだ空気を中央ルーバ部のルーバ間から堆積槽の下部中央へ供給し、堆積槽に堆積された焼結鉱の下方から上方へ上記空気を通過させて、該焼結鉱全体を冷却するように設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２３２５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、以下のような課題を新たに見出した。すなわち、堆積槽の外周壁または内周壁のいずれか一方の下部に焼結鉱の排出口を設ける場合、排出口が設けられた周壁の側では、焼結鉱が下方へ流動する速度が比較的速く、排出口に到達するまでの時間、言い換えると堆積槽における滞留時間が短くなりがちとなる。一方、排出口が設けられていない周壁の側では、焼結鉱が下方へ流動する速度が比較的遅く、滞留時間が長くなりがちとなる。このように堆積槽における流動速度の分布が不均一になると、冷却性能の悪化につながるおそれがある。すなわち、流動速度が速い側では焼結鉱が冷却不足となる一方、流動速度が遅い側では焼結鉱が過冷却となる。これにより、排出される焼結鉱の温度がばらつくおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、冷却性能の悪化を抑制することが可能な、新規かつ改良された焼結鉱冷却装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、焼結鉱を冷却するための焼結鉱冷却装置であって、焼結機からの焼結鉱が上部から供給されて堆積し、冷却気体が下部から供給されて堆積した焼結鉱の間を通過して上部へ向かうように設けられ、冷却気体により冷却された焼結鉱を、外周壁または内周壁のいずれか一方の下部に設けられた排出口から排出する環状の堆積槽と、堆積槽の周方向に延びるように堆積槽の内部に配置され、冷却気体を堆積槽の内部に導入する気体導入部材と、を備え、外周壁と内周壁のうち、排出口が設けられていない周壁を第１周壁とし、排出口が設けられた周壁を第２周壁とし、堆積槽の内部において上部から排出口へ向けて流動する焼結鉱の通路のうち、第１周壁と気体導入部材との間の空間を含んで排出口に連通する通路を第１流動通路とし、第２周壁と気体導入部材との間の空間を含んで排出口に連通する通路を第２流動通路とするとき、第１流動通路における焼結鉱の流動速度と第２流動通路における焼結鉱の流動速度との差を所定範囲内とするように、気体導入部材が設けられている、焼結鉱冷却装置が提供される。
【０００７】
第１周壁と気体導入部材との間の最短距離が、第２周壁と気体導入部材との間の最短距離よりも、大きくなるように、気体導入部材が設けられてもよい。
【０００８】
第１周壁に対向する気体導入部材の側面が、上方から下方へ向かうにつれて第１周壁から遠ざかる側に、鉛直方向に対し傾いて設けられてもよい。
【０００９】
第２周壁に対向する気体導入部材の側面が、上方から下方へ向かうにつれて第２周壁に近づく側に、鉛直方向に対し傾いて設けられてもよい。
【００１０】
気体導入部材の下面が、第１周壁の側から第２周壁の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて設けられてもよい。
【００１１】
気体導入部材の上面が、第１周壁の側から第２周壁の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて設けられてもよい。
【００１２】
気体導入部材の上面に、第１周壁の側から第２周壁の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて焼結鉱が堆積した状態が保持されるように、気体導入部材が設けられてもよい。
【００１３】
排出口の鉛直方向寸法に対する、堆積槽の底面の径方向幅の比が、２．０以下となるように設けられてもよい。
【００１４】
堆積槽の底面と気体導入部材の下端との間の最短距離に対する、堆積槽の底面の径方向幅の比が、２．０以下となるように設けられてもよい。
【００１５】
気体導入部材の下端が、排出口の上端よりも高く設けられてもよい。
【００１６】
堆積槽の内部に配置され、第１周壁および第２周壁の少なくとも一方に接続するとともに気体導入部材に接続し、堆積槽の外部から冷却気体が供給される通気ダクトをさらに備え、気体導入部材は、通気ダクトから供給される冷却気体を焼結鉱へ向けて供給可能に設けられてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明に係る焼結鉱冷却装置によれば、冷却性能の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る焼結鉱冷却装置の軸方向断面図である。
【図２】同実施形態に係る焼結鉱冷却装置の上面図である。
【図３】同実施形態に係る通気ダクトの斜視図である。
【図４】同実施形態に係るルーバユニットの斜視図である。
【図５】同実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【図６】同実施形態に係る堆積槽の下部を上方から見た模式図である。
【図７】同実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図であり、空気および焼結鉱の流れを示す。
【図８】本発明の第２実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【図１０】本発明の第４実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【図１１】同実施形態の変形例に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態に係る堆積槽の下部の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
［第１実施形態］
まず、図１〜７を参照して、本発明の第１実施形態に係る焼結鉱冷却装置の概略構成について説明する。図１および図２は、本実施形態に係る焼結鉱冷却装置１の概略構成を示す模式図である。図１は、堆積槽２の軸２００を通る平面で焼結鉱冷却装置１を切った断面を示す。図２は、焼結鉱冷却装置１の一部を上方から見た上面図である。
【００２１】
焼結鉱冷却装置１は、焼結鉱１１を冷却するためのクーラであり、本体部、掻き出し部、駆動部、吸引部および焼結鉱供給部を備える。本体部は、堆積槽２、複数の通気ダクト３、複数のルーバユニット４および架橋５を備える。掻き出し部はスクレーパ６を有する。駆動部は、複数の支持ローラ７０、および駆動モータ７１を有する。吸引部は、フード８０、排気ダクト８１、吸引ファン８２およびボイラ８３を有する。焼結鉱供給部は供給シュート９を有する。説明の便宜上、図１において、通気ダクト３とルーバユニット４の図示を省略している。
【００２２】
図３は、通気ダクト３の模式的な斜視図である。図４は、ルーバユニット４の模式的な斜視図である。図５は、本体部の下部を、軸２００を通る平面で切った部分断面を模式的に示す。図６は、本体部の下部の模式的な上面図である。図７は、本体部の下部、具体的にはスクレーパ６の近傍を、軸２００を通る平面で切った部分断面を模式的に示す。
【００２３】
図１，図５に示すように、堆積槽２は、テーブル２０、内周壁２１および外周壁２２を有する。テーブル２０は、軸２００の周りに延びる円環状の底板であり、水平方向に広がる。以下、軸２００の周り方向を周方向という。軸２００を中心とする半径方向、言い換えると軸２００を通り水平に延びる直線方向を、径方向という。テーブル２０の下面側には、周方向に延びる円環状のレール２３が２列設けられている。
【００２４】
堆積槽２は、周方向に延びる環状である。軸２００を通る平面で切った堆積槽２の断面は、テーブル２０、内周壁２１および外周壁２２に囲まれた逆台形状である。内周壁２１は、内側の周壁であり、下端がテーブル２０の内周縁に接続し、上方へ向かうにつれて径方向内側（すなわち軸２００の側）へ向かうように鉛直方向に対し傾いている。外周壁２２は、外側の周壁であり、下端がテーブル２０の上面に対向し、上方へ向かうにつれて径方向外側へ向かうように鉛直方向に対し傾いている。焼結鉱１１の排出口２４は、堆積槽２の下部に設けられている。排出口２４は、内周壁２１に設けられておらず、外周壁２２の側に設けられている。排出口２４は、外周壁２２の下端とテーブル２０の上面との間の隙間であり、堆積槽２の全周にわたって設けられている。
【００２５】
図６に示すように、内周壁２１の下部には、複数の開口部２１０と複数のルーバ部２１１が設けられている。開口部２１０とルーバ部２１１は、内周壁２１の周方向で交互に隣接して、内周壁２１の全周にわたって設けられている。図５に示すように、各ルーバ部２１１において、周方向に延びる複数のルーバ（すなわち羽板）２１２が上下方向に並んで配置されている。各ルーバ２１２は、堆積槽２の径方向における内側から外側へ向かうにつれて下方へ傾斜するように配置されている。言い換えると、上下で隣接するルーバ２１２の間の間隙が、堆積槽２の内部へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対して傾いている。
【００２６】
図６に示すように、外周壁２２の下部には、排出口２４の上側に、複数の開口部２２０と複数のルーバ部２２１が設けられている。開口部２２０とルーバ部２２１は、外周壁２２の周方向で交互に隣接して、外周壁２２の全周にわたって設けられている。開口部２２０は、内周壁２１の開口部２１０に対し径方向で対向する位置にある。図５に示すように、各ルーバ部２２１において、周方向に延びる複数のルーバ２２２が上下方向に並んで配置されている。各ルーバ２２２は、堆積槽２の径方向における外側から内側へ向かうにつれて下方へ傾斜するように配置されている。言い換えると、上下で隣接するルーバ２２２の間の間隙が、堆積槽２の内部へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対して傾いている。
【００２７】
図５，図６に示すように、通気ダクト３は、堆積槽２の内部に径方向に延びるように配置され、内周壁２１と外周壁２２に接続する。複数の通気ダクト３は、堆積槽２の周方向に並んで配置されている。図３，図５に示すように、通気ダクト３は、堆積槽２の周方向から見て逆台形の箱型形状である。図３に示すように、堆積槽２の径方向における通気ダクト３の両端に吸気口３０が設けられている。通気ダクト３の上面と下面は閉じており、通気ダクト３の幅広の側面に接続開口部３１が設けられている。通気ダクト３には、第１仕切板３３１、第２仕切板３３２が設けられている。両仕切板３３１，３３２は、上下方向に広がり、通気ダクト３の内部を４つに分割するように仕切る。第１仕切板３３１は、幅広の側面に沿う方向に広がる。第２仕切板３３２は、第１仕切板３３１と直交し、通気ダクト３の内部を仕切るとともに、接続開口部３１を２つに仕切る。
【００２８】
図６に示すように、吸気口３０を有する通気ダクト３の一端は、内周壁２１の下部の開口部２１０に嵌まる。吸気口３０を有する通気ダクト３の他端は、外周壁２２の下部の開口部２２０に嵌まる。
【００２９】
図４に示すように、ルーバユニット４は、上面および下面が閉じた箱型形状である。ルーバユニット４のうち、幅狭の２つの側面に、通風口４０を有する筒状の端部が設けられている。幅広の２つの側面にルーバ部４１が設けられている。ルーバ部４１は、複数のルーバ４１１を有する。ルーバユニット４には、第１仕切板４２１と第２仕切板４２２が設けられている。第１仕切板４２１は、幅広の側面に沿う方向に広がり、幅広の両側面に設けられたルーバ部４１を互いに仕切るとともに、通風口４０を２つに仕切る。第２仕切板４２２は、幅広の各側面のルーバ部４１を２つに仕切る。複数のルーバ４１１は、上下方向に並んで配置されている。ルーバ４１１は、第１仕切板４２１から離れるにつれて下方へ傾斜するように配置されている。言い換えると、上下で隣接するルーバ４１１の間の間隙が、第１仕切板４２１から離れるにつれて下方へ向かうように、水平方向に対して傾いている。
【００３０】
図６に示すように、ルーバユニット４は、通気ダクト３に接続する。通風口４０を有するルーバユニット４の端部は、通気ダクト３の接続開口部３１に嵌まる。これにより、通風口４０が接続開口部３１に接続する。なお、通風口４０の形状または位置に合わせるように、接続開口部３１の形状または位置を適宜変更してよい。ルーバユニット４は、堆積槽２の周方向で隣り合う通気ダクト３同士を接続するように配置される。複数のルーバユニット４は、全体として、堆積槽２の全周にわたって周方向に延びる環状に配置される。図５に示すように、ルーバユニット４の第１仕切板４２１は、鉛直方向に広がるとともに、堆積槽２の周方向に沿うように配置される。ルーバユニット４の一方の側面のルーバ部４１は内周壁２１に対向し、他方の側面のルーバ部４１は外周壁２２に対向する。内周壁２１の内面と外周壁２２の内面から等距離にあり鉛直方向に延びる線を堆積槽２の中間線２０２とするとき、第１仕切板４２１は、中間線２０２よりも外周壁２２の側に位置する。すなわち、ルーバユニット４は、外周壁２２の側に偏倚して配置される。よって、内周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離Ｗ１が、外周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離Ｗ２よりも、大きくなる
【００３１】
図１に示すように、架橋５は、堆積槽２の内周側に設けられ、堆積槽２を支持する。架橋５は、基礎５０の上に設置された軸受５１を介して、基礎５０に対して回転自在に設けられている。架橋５の回転中心すなわち軸受５１は軸２００と重なる。
【００３２】
スクレーパ６は、棒状の部材であり、排出口２４から堆積槽２の内部に挿入されている。図２，図７に示すように、スクレーパ６は、通気ダクト３およびルーバユニット４よりも下方に、堆積槽２の径方向に沿って水平方向に延びるように配置されている。堆積槽２の周方向におけるスクレーパ６の両側面（すなわち前面および後面）は、鉛直方向に広がる。
【００３３】
複数の支持ローラ７０は、周方向に延びる円環状に２列、基礎５０の上に配置されており、テーブル２０のレール２３に接している。駆動モータ７１は、複数の支持ローラ７０のうちいくつかに接続され、これらの支持ローラ７０を回転させる力を発生する。回転駆動される支持ローラ７０とレール２３との摩擦力により、テーブル２０が回転駆動され、堆積槽２が軸２００の周りに回転する。
【００３４】
図２に示すように、フード８０は、円環状であり、堆積槽２の上部の開口を覆うように配置される。基礎５０に対して位置が固定されたフード８０に対して、堆積槽２が回転する。排気ダクト８１の一端は、フード８０に接続され、フード８０の内部と連通する。排気ダクト８１の他端の先には、図１に示すように、吸引ファン８２が接続されている。吸引ファン８２は、排気ダクト８１を介してフード８０の内部の空気１０を吸引する。吸引ファン８２の手前に、ボイラ８３が接続されている。ボイラ８３は、熱交換を行うことで、フード８０からの高温の空気１０から熱エネルギを回収する。なお、フード８０と堆積槽２の上端との間の隙間からの空気１０のリークを防止するためのシール構造が設けられている。また、ボイラ８３とフード８０との間に、除塵機８４が接続されている。
【００３５】
供給シュート９は、フード８０を貫通するように配置されている。供給シュート９には、焼結機から、冷却前の高温の焼結鉱１１が供給される。供給シュート９に供給された焼結鉱１１は、供給シュート９を通過して堆積槽２の上部から堆積槽２の内部に供給され、堆積する。なお、供給シュート９の内部に常時所定量の焼結鉱１１が充填されているように設けられてよい。この場合、堆積槽２の回転に応じて焼結鉱１１が供給シュート９から堆積槽２へ連続的に供給されるため、堆積槽２に堆積する焼結鉱１１の高さの変動を抑制できる。
【００３６】
吸引ファン８２によりフード８０の内部の空気１０が吸引されることにより、外部の空気１０が堆積槽２の内部に取り込まれる。図７に示すように、空気１０は、堆積槽２の内周壁２１のルーバ部２１１では、ルーバ２１２同士の間の隙間から堆積槽２の内部へ直接取り込まれる。外周壁２２のルーバ部２２１でも同様である。一方、空気１０は、両周壁２１，２２に接続された通気ダクト３の吸気口３０からも、堆積槽２の内部へ取り込まれる。吸気口３０から通気ダクト３の内部に取り込まれた空気１０は、仕切板３３１，３３２により流路を分割された後、通気ダクト３に接続されたルーバユニット４のルーバ部４１に導入され、ルーバ部４１を介して堆積槽２の内部に供給される。ルーバユニット４は、堆積槽２の内部に空気１０を導入する気体導入部材として機能する。
【００３７】
堆積槽２の内部に取り込まれた外部の空気１０は、堆積した焼結鉱１１の間を通過して堆積槽２の下部から上部へ移動する。この間、空気１０が焼結鉱１１の熱を吸収することにより、焼結鉱１１が冷却される。空気１０は、堆積槽２の内部の焼結鉱１１を冷却するための気体（以下、冷却気体という。）として機能する。堆積槽２は冷却槽として機能する。フード８０の内部へ移動した高温の空気１０は、排気ダクト８１から排気される。冷却された焼結鉱１１は、堆積槽２の下部において、排出口２４から、堆積槽２の回転に伴い連続的に排出される。すなわち、堆積槽２の周方向における堆積槽２とスクレーパ６との相対移動により、堆積槽２の下部の焼結鉱１１が、スクレーパ６により押され、排出口２４から堆積槽２の外部へ排出される。焼結鉱１１は、堆積槽２の上部から連続的に供給されるとともに、外部から吸引された空気１０と熱交換して冷却され、順次堆積槽２の内部を降下し、最後にスクレーパ６により掻き出されることになる。この際、堆積槽２の内部の焼結鉱１１は、徐々に下方へ移動することになり、下方へ徐々に移動する間に、吸引された外部の空気１０により冷却されるため、焼結鉱１１の全体が効率的に冷却される。このように、焼結鉱冷却装置は、空気等の冷却気体を下から上に流す対向流式の熱交換を可能にしたものである。なお、冷却気体は空気に限らない。
【００３８】
より具体的には、堆積槽２の周方向において、堆積槽２に対してスクレーパ６が進行する方向を前方とし、スクレーパ６に対して堆積槽２が進行する方向を後方とする。図２において、スクレーパ６に対する堆積槽２の進行方向（すなわち後方）を、矢印２０１で示す。堆積槽２が回転することで、スクレーパ６の前方にある焼結鉱１１が押されるとともに、スクレーパ６の後方に空洞が発生する。この空洞に焼結鉱１１が上方から入り込むことで、堆積槽２の内部において、焼結鉱１１が上方から下方へ流動する荷下がりが発生する。
【００３９】
次に、図７を参照して、本実施形態の焼結鉱冷却装置１の利点を説明する。以下、堆積槽２の周壁のうち、排出口２４が設けられていない周壁である内周壁２１を第１周壁２１とし、排出口２４が設けられた周壁である外周壁２２を第２周壁２２とする。図７において、焼結鉱１１の流れを実線の矢印で示し、空気１０の流れを一点鎖線の矢印で示す。堆積槽２の内部において上記荷下がりにより上部から排出口２４へ向けて流動する焼結鉱１１の通路、すなわち流動通路は、堆積槽２の径方向で、第１流動通路１１１と第２流動通路１１２に大別される。第１流動通路１１１は、第１周壁２１の側の通路であり、堆積槽２の下部において堆積槽２の径方向外側へ流れの向きを変えて排出口２４に連通する。第２流動通路１１２は、第２周壁２２の側の通路であり、堆積槽２の下部において排出口２４に連通する。
【００４０】
本実施形態の焼結鉱冷却装置１は、気体導入部材としてのルーバユニット４を備える。ルーバユニット４は、堆積槽２の周方向に延びるように、堆積槽２の内部に配置されている。この場合、第１流動通路１１１は、第１周壁２１とルーバユニット４との間の通路１１１Ａ、およびテーブル２０とルーバユニット４との間の通路１１１Ｂを含んで、排出口２４に連通する。第２流動通路１１２は、第２周壁２２とルーバユニット４との間の通路を含んで排出口２４に連通する。
【００４１】
第２流動通路１１２を構成する第２周壁２２には排出口２４が設けられており、第２流動通路１１２は下方で排出口２４にそのまま連続する。一方、第１流動通路１１１を構成する第１周壁２１には排出口２４が設けられていない。通路１１１Ａは、下方で折れ曲がり、堆積槽２の底面であるテーブル２０の上面に沿う通路１１１Ｂを介して、排出口２４に接続する。よって、堆積槽２の下部において堆積槽２の径方向外側すなわち排出口２４の側へ向かう焼結鉱１１の流れの長さ、および向きの変化は、第１流動通路１１１のほうが第２流動通路１１２よりも、大きい。このため、第２流動通路１１２の焼結鉱１１は、第１流動通路１１１の焼結鉱１１よりも、流動速度が速く、排出口２４に到達するまでの時間、言い換えると堆積槽２における滞留時間が短くなりがちであり、より速やかに排出口２４から排出されやすい。一方、第１流動通路１１１の焼結鉱１１は、第２流動通路１１２の焼結鉱１１よりも、流動速度が遅く、停滞しており、排出口２４に到達するまでの時間（滞留時間）が長くなりがちであり、より後になってから排出口２４から排出されやすい。
【００４２】
このように、堆積槽２の径方向において流動速度の分布が不均一になると、冷却性能の悪化につながるおそれがある。すなわち、流動速度が速い第２流動通路１１２において、焼結鉱１１は冷却不足となる一方、流動速度が遅い第１流動通路１１１Ａにおいて、焼結鉱１１は過冷却の状態となりうる。これにより、排出される焼結鉱１１の温度がばらつくおそれがある。特に、大量の焼結鉱１１の冷却処理を可能とするために、堆積槽２の径方向寸法、言い換えると周壁２１，２２の間の距離を大きくした場合、上記径方向における流動速度の分布の不均一度が高くなるおそれがある。
【００４３】
これに対し、本実施形態の焼結鉱冷却装置１では、第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１の流動速度と第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度との差を所定範囲内とするように、ルーバユニット４が設けられている。これにより、第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１の流動速度が、第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度に近づく。よって、堆積槽２の径方向における流動速度の分布の均一化を図り、冷却性能の悪化を抑制できる。流動速度の差の上記所定範囲は、所与の堆積槽２の諸元（例えば周壁２１，２２の傾きまたは周壁２１，２２の間の距離等）および運転条件（例えば焼結鉱１１および空気１０の供給経路もしくは供給量、または堆積槽２の回転速度等）の下、所定の冷却性能を確保できる程度に、流動速度の分布の均一化が実現される速度差の範囲であってよい。
【００４４】
図５に示すように、第１周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離Ｗ１が、第２周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離Ｗ２よりも、大きくなるように、ルーバユニット４が設けられている。この場合、第１流動通路１１１Ａの流路断面積の最小値を、第２流動通路１１２の流路断面積の最小値よりも大きくすることが容易となる。よって、第１流動通路１１１Ａにおける抵抗を小さくし、流動速度を増大させて、第２流動通路１１２における流動速度に近づけることができる。言い換えると、第２流動通路１１２における抵抗を大きくし、流動速度を減少させて、第１流動通路１１１Ａにおける流動速度に近づけることができる。これにより、第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１の流動速度と第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度との差を所定範囲内とすることが容易となる。
【００４５】
ルーバユニット４は、冷却気体としての空気１０を堆積槽２の内部に供給するための通路を形成する部材として機能する。よって、周壁２１，２２から直接的に外部の空気１０を堆積槽２の内部に供給するだけでなく、ルーバユニット４を介して堆積槽２の内部から空気１０を供給することで、堆積槽２の内部の焼結鉱１１の全体をより効果的に冷却できる。例えば、堆積槽２の径方向寸法を大きく設けた場合にも、ルーバユニット４を介して堆積槽２の内部に冷却気体を供給することで、堆積槽２の内部の焼結鉱１１を効果的に冷却できる。このような観点からは、気体導入部材は、ルーバユニット４に限らず、冷却気体が流通可能な通路を形成する任意の部材であってよい。また、気体導入部材により形成される通路を流通する冷却気体は、空気１０に限らず他の気体でもよい。
【００４６】
焼結鉱冷却装置１は通気ダクト３を備える。例えば、通気ダクト３は、堆積槽２の内部に配置され、第１周壁２１および第２周壁２２に接続するとともに、ルーバユニット４に接続する。これにより、ルーバユニット４は堆積槽２の内部に支持される。通気ダクト３には、堆積槽２の外部から冷却気体としての空気１０が供給され、ルーバユニット４は、通気ダクト３から供給される空気１０を焼結鉱１１へ向けて供給可能である。この場合、堆積槽２の内部へ空気１０を取り込む経路として、周壁２１，２２のルーバ部２１１，２２１のみならず、ルーバユニット４のルーバ部４１を用いることができるため、冷却気体として空気１０を有効利用できる。堆積槽２の内部から空気１０を供給することで、堆積槽２の内部の焼結鉱１１の全体をより効果的に冷却できる。なお、通気ダクト３は、第１周壁２１または第２周壁２２のいずれか一方のみに接続していてもよい。通気ダクト３は、ルーバユニット４への空気供給通路としての機能だけでなく、それ自体が開口部を有して堆積槽２の内部に空気１０を供給する機能を有してもよい。
【００４７】
［第２実施形態］
まず、第２実施形態に係る焼結鉱冷却装置１の構成を説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。図８は、本実施形態における本体部の下部を示す。図５と同様の部分断面図である。
【００４８】
図８に示すように、ルーバユニット４の上部が内周壁２１に近づき、ルーバユニット４の下部が外周壁２２に近づくように、ルーバユニット４が鉛直方向に対して傾いている。具体的には、ルーバユニット４の第１仕切板４２１は、上方から下方へ向かうにつれて、内周壁２１から遠ざかる側に、言い換えると外周壁２２に近づく側に、中間線２０２に対し傾いている。これに伴い、内周壁２１に対向するルーバユニット４の側面４３１が、上方から下方へ向かうにつれて内周壁２１から遠ざかる側に、鉛直方向に対し傾いている。外周壁２２に対向するルーバユニット４の側面４３２が、上方から下方へ向かうにつれて外周壁２２に近づく側に、鉛直方向に対し傾いている。ここで、側面４３１は、内周壁２１に対向するルーバ部４１における複数のルーバ４１１の先端を通る包絡面であってよい。側面４３２は、外周壁２２に対向するルーバ部４１における複数のルーバ４１１の先端を通る包絡面であってよい。鉛直方向に対して側面４３１，４３２が傾く角度は例えば１０°以上であってよい。
【００４９】
次に、本実施形態の焼結鉱冷却装置１の利点を説明する。第１実施形態と同様、内周壁２１を第１周壁２１とし、外周壁２２を第２周壁２２とする。
【００５０】
ルーバユニット４のうち、第１周壁２１に対向する側面４３１が、上方から下方へ向かうにつれて第１周壁２１から遠ざかる側に、鉛直方向に対し傾いて設けられている。この場合、上方から下方へ向かうにつれて、第１周壁２１とルーバユニット４の側面４３１との間における第１流動通路１１１Ａの流路断面積を大きくし、第１流動通路１１１Ａにおける抵抗を小さくすることができる。または、本実施形態のように第１周壁２１が傾いている場合であっても、側面４３１が上記のように傾くことで、上方から下方へ向かうにつれて、第１流動通路１１１Ａの流路断面積の減少度合いを小さくし、第１流動通路１１１Ａにおける抵抗の増大度合いを小さくすることができる。また、図８に示すように、第１流動通路１１１が、第１周壁２１とルーバユニット４との間の通路１１１Ａから、テーブル２０とルーバユニット４との間の通路１１１Ｂへと折れ曲がる際の角度θが大きくなるので、第１流動通路１１１における抵抗を低下させることができる。よって、第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１の流動速度を増大させ、第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度に近づけることができる。
【００５１】
一方、ルーバユニット４のうち、第２周壁２２に対向する側面４３２が、上方から下方へ向かうにつれて第２周壁２２に近づく側に、鉛直方向に対し傾いて設けられている。この場合、上方から下方へ向かうにつれて、第２流動通路１１２の流路断面積の減少度合いを大きくし、第２流動通路１１２における抵抗の増大度合いを大きくすることができる。または、本実施形態のように第２周壁２２が傾いている場合には、ルーバユニット４の側面４３２が上記のように傾くことで、上方から下方へ向かうにつれて、第２周壁２２と側面４３２との間における第２流動通路１１２の流路断面積の減少度合いをさらに大きくし、第２流動通路１１２における抵抗の増大度合いをさらに大きくすることができる。よって、第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度を減少させ、第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１の流動速度に近づけることができる。
【００５２】
さらに、第１実施形態と同様、第１周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離が、第２周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離よりも、大きくなるように、ルーバユニット４が設けられてよい。
【００５３】
［第３実施形態］
まず、第３実施形態に係る焼結鉱冷却装置１の構成を説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。図９は、本実施形態における本体部の下部を示す。図５と同様の部分断面図である。
【００５４】
図９に示すように、ルーバユニット４の下面４４が、内周壁２１の側から外周壁２２の側へ向かうにつれて、すなわち堆積層２の径方向外側へ向かうにつれて、下方へ向かうように、水平方向に対し傾いている。言い換えると、テーブル２０に対向し、テーブル２０とともに第１流動通路１１１Ｂを形成するルーバユニット４の下面４４は、上方から下方へ向かうにつれて、内周壁２１から遠ざかるように、傾いている。水平方向に対し下面４４がなす角度は例えば４５°以上であってよい。
【００５５】
次に、本実施形態の焼結鉱冷却装置１の利点を説明する。第１実施形態と同様、内周壁２１を第１周壁２１とし、外周壁２２を第２周壁２２とする。
【００５６】
ルーバユニット４の下面４４が、第１周壁２１の側から第２周壁２２の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて設けられている。この場合、第１流動通路１１１が、第１周壁２１とルーバユニット４との間の通路１１１Aから、ルーバユニット４とテーブル２０との間の通路１１１Bへと折れ曲がる際の角度θが大きくなる。また、通路１１１Bのうち通路１１１Aとの接続部の側における流路断面積が大きくなる。下面４４と第１周壁２１との間の空間を通路１１１Ａの一部としてみると、上方から下方へ向かうにつれて、通路１１１Ａの上記一部における流路断面積が大きくなる。よって、通路１１１Aを降下する焼結鉱が通路１１１Bへ流入しやすくなり、また、第１流動通路１１１における抵抗を低下させることができる。したがって、第１流動通路１１１における焼結鉱１１の流動速度を増大させて第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度に近づけることができる。
【００５７】
さらに、第１実施形態と同様、第１周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離が、第２周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離よりも、大きくなるように、ルーバユニット４が設けられてよい。例えば、第１実施形態と同様、第１仕切板４２１が中間線２０２よりも外周壁２２の側に位置してもよい。
【００５８】
［第４実施形態］
まず、第４実施形態に係る焼結鉱冷却装置１の構成を説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。図１０は、本実施形態における本体部の下部を示す。図５と同様の部分断面図である。図１０に示すように、ルーバユニット４の上面４５が、内周壁２１の側から外周壁２２の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いている。言い換えると、上面４５は、上方から下方へ向かうにつれて、外周壁２２に近づくように、傾いている。水平方向に対し上面４５がなす角度は例えば４５°以上であってよい。
【００５９】
次に、本実施形態の焼結鉱冷却装置１の利点を説明する。第１実施形態と同様、内周壁２１を第１周壁２１とし、外周壁２２を第２周壁２２とする。
【００６０】
ルーバユニット４の上面４５が、第１周壁２１の側から第２周壁２２の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて設けられている。この場合、ルーバユニット４の上面４５が、流下してくる焼結鉱１１を上方かつ外周壁２２の側へ押す反力を発生する。これにより、第２流動通路１１２における抵抗が増大するから、第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度を減少させて第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１流動速度に近づけることができる。
【００６１】
さらに、第１実施形態と同様、第１周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離が、第２周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離よりも、大きくなるように、ルーバユニット４が設けられてよい。
【００６２】
（変形例）
図１１に示すように、ルーバユニット４の上端に板状部材４６が設けられてよい。板状部材４６は、ルーバユニット４の上面のうち内周壁２１の側の端縁に、鉛直方向に広がるように設置されてよい。なお、板状部材４６は、ルーバユニット４の上面を構成する板状部材と一体であってもよいし別体であってもよい。これにより、ルーバユニット４の上部の断面が、外周壁２２の側に開口するＬ字状となる。この場合、上方から下方へ流動する焼結鉱１１の流れの中で、ルーバユニット４の上面と板状部材４６との間のＬ字状の凹部に、焼結鉱１１が堆積して滞留しうる。このように滞留する焼結鉱１１は、内周壁２１の側から外周壁２２の側へ向かうにつれて下方へ向かうように、水平方向に対し傾いて堆積しており、上記流れの中でこの状態が保持される。
【００６３】
この場合も、ルーバユニット４の上部に堆積した焼結鉱１１の傾斜面１１３が、上方から流動してくる焼結鉱１１を上方かつ第２周壁２２の側へ押す反力を発生することで、第２流動通路１１２における抵抗が増大するから、第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度を減少させて第１流動通路１１１Ａにおける焼結鉱１１流動速度に近づけることができる。
【００６４】
［第５実施形態］
まず、第５実施形態に係る焼結鉱冷却装置１の構成を説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。図１２は、本実施形態における本体部の下部を示す。図５と同様の部分断面図である。図１２に示すように、ルーバユニット４の下面４４が、排出口２４の上端よりも高い位置であって、通気ダクト３の下面３５よりも高い位置に設けられている。
【００６５】
次に、本実施形態の焼結鉱冷却装置１の利点を説明する。第１実施形態と同様、内周壁２１を第１周壁２１とし、外周壁２２を第２周壁２２とする。
【００６６】
ルーバユニット４の下端、具体的には下面４４が、排出口２４の上端よりも高く設けられている。この場合、第１流動通路１１１のうち、ルーバユニット４とテーブル２０との間の通路１１１Ｂの鉛直方向幅Ｈ１を、テーブル２０を下端とする排出口２４の高さ（すなわち排出口２４の鉛直方向寸法）Ｈ０よりも大きくすることで、通路１１１Ｂにおける抵抗を小さくすることができる。また、第１流動通路１１１が、第１周壁２１とルーバユニット４との間の通路１１１Ａから、ルーバユニット４とテーブル２０との間の通路１１１Ｂへと折れ曲がる際の角度θが大きくなる。また、通路１１１Ａと通路１１１Ｂとの接続部における流路断面積が大きくなる。よって、通路１１１Ａを降下する焼結鉱１１が通路１１１Ｂへ流入しやすくなり、また、第１流動通路１１１における抵抗を低下させることができる。したがって、第１流動通路１１１における焼結鉱１１の流動速度を増大させて第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度に近づけることができる。
【００６７】
さらに、第１実施形態と同様、第１周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離が、第２周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離よりも、大きくなるように、ルーバユニット４が設けられてよい。
【００６８】
［第６実施形態］
まず、第６実施形態に係る焼結鉱冷却装置１の構成を説明する。第１実施形態と共通する構成については、第１実施形態と同じ符号を付して説明を省略する。図１３は、本実施形態における本体部の下部を示す。図５と同様の部分断面図である。
【００６９】
図１３に示すように、排出口２４の鉛直方向寸法Ｈ０に対する、堆積槽２の底面の径方向幅Ｌの比が、２．０以下となっている（Ｌ／Ｈ０≦２．０）。ここで堆積槽２の底面とは、テーブル２０の上面のうち、外周壁２２の内面の下端から垂線を引いてテーブル２０の上面と交わらせた部位と、内周壁２１の内面の下端がテーブル２０の上面と交わる部位との間の領域を指す。上記径方向幅Ｌとは、堆積槽２の径方向における上記領域の寸法を指す。また、堆積槽２の底面とルーバユニット４の下端との間の最短距離Ｈ１に対する、堆積槽２の底面の径方向幅Ｌの比が、２．０以下となっている（Ｌ／Ｈ１≦２．０）。上記最短距離Ｈ１は、ルーバユニット４の下面４４とテーブル２０の上面との間の距離であってよい。
【００７０】
次に、本実施形態の焼結鉱冷却装置１の利点を説明する。第１実施形態と同様、内周壁２１を第１周壁２１とし、外周壁２２を第２周壁２２とする。
【００７１】
排出口２４の鉛直方向寸法Ｈ０に対する、堆積槽２の底面の径方向幅Ｌの比が、２．０以下となるように設けられている場合、第１流動通路１１１のうち、通路１１１Ｂを含んでテーブル２０の上面に沿い排出口２４に至る通路の長さＬが相対的に短くなるため、第１流動通路１１１における抵抗を小さくすることができる。言い換えると、上記通路の長さＬが相対的に短くなることで、第１流動通路１１１の通路１１１Ａから排出口２４までの距離を短くすることができる。よって、第１流動通路１１１における流動速度を増大させて第２流動通路１１２における流動速度に近づけることができる。
【００７２】
また、堆積槽２の底面とルーバユニット４の下端との間の最短距離Ｈ１に対する、堆積槽２の底面の径方向幅Ｌの比が、２．０以下となるように設けられている場合、第１流動通路１１１のうち、ルーバユニット４とテーブル２０との間の通路１１１Ｂを含んでテーブル２０の上面に沿い排出口２４に至る通路の長さＬが、相対的に短くなる。また、当該通路の最小幅となりうる距離Ｈ１が、相対的に大きくなる。このため、第１流動通路１１１における抵抗を小さくすることができる。また、距離Ｈ１が相対的に大きくなるため、通路１１１Ｂにおける抵抗が小さくなるとともに、通路１１１Ａから通路１１１Ｂへ折れ曲がる際の角度θが大きくなる。また、通路１１１Ａと通路１１１Ｂとの接続部における流路断面積が大きくなる。よって、通路１１１Ａを降下する焼結鉱１１が通路１１１Ｂへ流入しやすくなり、また、第１流動通路１１１における抵抗を低下させることができる。したがって、第１流動通路１１１における焼結鉱１１の流動速度を増大させて第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度に近づけることができる。なお、第５実施形態と同様、ルーバユニット４の下端、具体的には下面４４が、排出口２４の上端よりも高く設けられてよい。この場合、上記効果を向上できる。
【００７３】
さらに、第１実施形態と同様、第１周壁２１とルーバユニット４との間の最短距離が、第２周壁２２とルーバユニット４との間の最短距離よりも、大きくなるように、ルーバユニット４が設けられてよい。
【００７４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７５】
例えば、各実施形態のルーバユニット４の構成を適宜組み合わせてもよい。
【００７６】
内周壁２１に排出口２４が設けられ、外周壁２２に排出口２４が設けられていなくてもよい。すなわち、外周壁２２が上記第１周壁であり、内周壁２１が上記第２周壁であってもよい。また、堆積槽２の断面形状は任意であり、逆台形状に限らず、矩形状または台形状等であってもよい。言い換えると、堆積槽２の周壁２１，２２の鉛直方向に対する傾きは任意に設定可能である。
【００７７】
なお、第１流動通路１１１における焼結鉱１１の流動速度と第２流動通路１１２における焼結鉱１１の流動速度との差を実機設備で検出することが困難である場合、例えば、堆積槽２の模型を用いて検出するようにしてもよい。具体的には、模型として、各実施形態（図５、図７〜１３）を模した断面形状を有し、各流動通路に個別に焼結鉱が供給されることが可能とされ、かつ、一方の周壁の下部に排出口が設けられたものを準備する。この模型では、少なくとも一方の流動通路に焼結鉱を供給して一定量堆積させたうえで、排出口から焼結鉱を排出させると、当該流動通路の焼結鉱が減少する。この減少速度から、当該流動通路における焼結鉱の流動速度を算出できる。これにより、各流動通路における流動速度の差を算出可能となる。なお、各流動通路の焼結鉱の減少速度の差から直接、各流動通路の流動速度の差を算出してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１      焼結鉱冷却装置
１１    焼結鉱
１１１  第１流動通路
１１２  第２流動通路
２      堆積槽
２１    内周壁（第１周壁）
２２    外周壁（第２周壁）
２４    排出口
４      ルーバユニット（気体導入部材）
【図１】
2020165611.tif 000003
【図２】
2020165611.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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