(57)【要約】【課題】スケールをピット外に向けて円滑に排出することができるスケール回収装置を提供する。【解決手段】鋼材のスケールを回収するスケール回収装置１０であって、スケールを炉排水と共に蓄積するピット１と、ピット１から炉排水と共にスケールを吸引してピット１外に向けて排出するサンドポンプ２と、ピット１内に設けられ、スケールを下方から支持して、スケールを所望の位置に誘導する誘導部材４と、サンドポンプ２の吸引口２１近傍と誘導部材４の下方に位置する下方空間５とを連通する連通流路６ａと、を備える。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材のスケールを回収するスケール回収装置であって、
スケールを炉排水と共に蓄積するピットと、
前記ピットから炉排水と共にスケールを吸引して前記ピット外に向けて排出するサンドポンプと、
前記ピット内に設けられ、スケールを下方から支持して、スケールを所望の位置に誘導する誘導部材と、
前記サンドポンプの吸引口近傍と前記誘導部材の下方に位置する下方空間とを連通する連通流路と、を備えるスケール回収装置。
【請求項２】
前記誘導部材の上面の水平面に対する傾斜角度は、スケールの安息角より大きい、請求項１記載のスケール回収装置。
【請求項３】
前記連通流路の吸引口側開口端は、前記サンドポンプの吸引口の直下に位置している、請求項１又は２に記載のスケール回収装置。
【請求項４】
前記連通流路の吸引口側開口端は、前記サンドポンプの吸引口の中心から所定距離だけ離れている、請求項３記載のスケール回収装置。
【請求項５】
前記連通流路は、前記下方空間から前記サンドポンプの吸引口に向けて、下方に傾斜するようになっている、請求項１〜４のいずれか１つに記載のスケール回収装置。
【請求項６】
前記連通流路は、前記誘導部材の下端部に形成される孔である、請求項１記載のスケール回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材のスケールを回収するスケール回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１、２に示されるように、炉において鋼材の処理を行うことにより発生するスケールは、炉排水と共にピットに蓄積されており、サンドポンプによって、ピット外に向けて排出されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公昭５０−１４９７７号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、ピットでは、スケールと炉排水とが混在して蓄積されており、スケールをピット外に向けて排出するサンドポンプは間欠運転であるため、ポンプ停止時にポンプ周辺にスケールが凝集し、ポンプ稼働時にスケールを吸引することが難しいという課題が存在する。
【０００５】
そこで本発明では、スケールをピット外に向けて円滑に排出することができるスケール回収装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、
鋼材のスケールを回収するスケール回収装置であって、
スケールを炉排水と共に蓄積するピットと、
前記ピットから炉排水と共にスケールを吸引して前記ピット外に向けて排出するサンドポンプと、
前記ピット内に設けられ、スケールを下方から支持して、スケールを所望の位置に誘導する誘導部材と、
前記サンドポンプの吸引口近傍と前記誘導部材の下方に位置する下方空間とを連通する連通流路と、を備える。
【０００７】
前記構成によれば、誘導部材の下方に位置する下方空間には、スケールが存在しないので、吸引口近傍と下方空間とを連通する連通流路によって、サンドポンプの吸引力で、下方空間の炉排水を吸引口近傍に送ることができ、その結果、下方空間の炉排水によってサンドポンプがスケールを吸引しやすくなり、スケールをピット外に向けて円滑に排出することができる。
【０００８】
本発明は、さらに、次のような構成を備えるのが好ましい。
【０００９】
（１）前記誘導部材の上面の水平面に対する傾斜角度は、スケールの安息角より大きい。
【００１０】
（２）前記連通流路の吸引口側開口端は、前記サンドポンプの吸引口の直下に位置している。
【００１１】
（３）前記連通流路の吸引口側開口端は、前記サンドポンプの吸引口の中心から所定距離だけ離れている。
【００１２】
（４）前記連通流路は、前記下方空間から前記サンドポンプの吸引口に向けて、下方に傾斜するようになっている。
【００１３】
（５）前記連通流路は、前記誘導部材の下端部に形成される孔である。
【００１４】
前記構成（１）によれば、誘導部材の上面の水平面に対する傾斜角度は、スケールの安息角より大きいので、誘導部材の上面の上にスケールが溜まりやすくなるのを防止することができる。
【００１５】
前記構成（２）によれば、連通流路の吸引口側開口端は、サンドポンプの吸引口の直下に位置しているので、大きな吸引力が得られ、連通流路からの炉排水をサンドポンプによって吸引しやすくすることができる。
【００１６】
前記構成（３）によれば、連通流路の吸引口側開口端は、サンドポンプの吸引口の中心から所定距離だけ離れているので、サンドポンプが連通流路からの炉排水を吸引する際、サンドポンプの吸引口周辺のスケールを巻き込みやすくすることができる。
【００１７】
前記構成（４）によれば、連通流路は、下方空間からサンドポンプの吸引口に向けて、下方に傾斜するようになっているので、下方空間の炉排水が流れやすくなり、サンドポンプで吸引しないとき、スケールが連通流路を通じて下方空間へ逆流することを防ぐことができる。
【００１８】
前記構成（５）によれば、連通流路は、誘導部材の下端部に形成される孔であるので、別途長尺の連通流路を設ける必要なく、誘導部材を加工することによって、連通流路を設けることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、スケールをピット外に向けて円滑に排出することができるスケール回収装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係るスケール回収装置の概略図である。
【図２】サンドポンプの吸引口近傍の上面概略図である。
【図３】循環流路の変形例を示す、サンドポンプの吸引口近傍の上面概略図である。
【図４】図３の側面概略図である。
【図５】循環流路の変形例を示す、サンドポンプの吸引口近傍の上面概略図である。
【図６】図５の側面概略図である。
【図７】本発明の実施形態を含むスケール回収装置の総合概略図である。
【図８】連通流路の変形例を示す、スケール回収装置の概略図である。
【図９】連通流路の孔の形状を示す概略図である。
【図１０】連通流路の孔の形状を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るスケール回収装置の概略図であり、本発明の実施形態を含むスケール回収装置の総合概略図を図７に示す。図１及び図７に示されるように、スケール回収装置１０は、熱処理により鋼材の表面に形成されたスケールを、鋼材を冷却する冷却水と共に回収しており、スケール回収装置１０に一定量のスケールが蓄積すると、外部に排出するようになっている。スケール及び冷却水は、例えば、コンベア等によってスケール回収装置１０に搬入される。スケール回収装置１０は、スケールを炉排水と共に蓄積するピット１と、ピット１から炉排水と共にスケールを吸引してピット１外に向けて排出するサンドポンプ２と、を備えている。サンドポンプ２は、通常複数設けられてもよい。
【００２２】
サンドポンプ２は、下部に吸引口２１を備え、上部に排出口２２を備える縦型ポンプである。排出口２２は、排出流路３の一端部に接続されており、排出流路３の他端部３１は、ピット１外に開口している。スケール回収装置１０は、サンドポンプ２の吸引口２１からピット１内の炉排水及びスケールを吸引し、排出口２２及び排出流路３を介して、ピット１外に炉排水及びスケールを排出するようになっている。サンドポンプ２は、通常、間欠運転で運用される。
【００２３】
ピット１内には、スケールを下方から支持して、スケールを所望の位置に誘導する誘導部材４が設けられている。所望の位置とは、具体的には、サンドポンプ２の吸引口２１の下方の近傍である。
【００２４】
誘導部材４は、板形状を有しており、スケールは通過できないが、炉排水は通過できる構造となっている、例えば、スケールを通過させず炉排水を通過させる程度のメッシュ粗さを有するメッシュ部材で形成したり、ピット１の内壁と誘導部材４との間に炉排水が通過する隙間を設けるように構成される。なお、板形状を構成する板材の継ぎ目等の隙間を利用して、炉排水を通過させてもよい。このため、スケールは誘導部材４の上面４ａの上に位置し、誘導部材４の上面４ａの傾きによってスケールを所望の位置に誘導するようになっている。そして、誘導部材４の下方に位置する下方空間５には、スケールを含まない炉排水が存在している。誘導部材４の上面４ａは、サンドポンプ２の吸引口２１の下方に向かって、下方に傾斜するよう延びており、上面４ａの水平面に対する傾きは、スケールの安息角より大きく設定されている。その結果、誘導部材４の上面４ａの直上に位置するスケールは、誘導部材４の上面４ａに沿って下方に向かうよう誘導される。
【００２５】
また、ピット１内には、サンドポンプ２の吸引口２１近傍と下方空間５とを連通する連通流路６が設けられている。連通流路６は、一端である吸引口側開口端６１が吸引口２１の直下で開口し、他端である下方空間側開口端６２が下方空間５で開口している。なおここで、「直下」というのは、サンドポンプ２の吸引口２１の直下であればよく、吸引口２１の中心の直下でなくてもよい。連通流路６は、下方空間側開口端６２から吸引口側開口端６１に向かって、水平面に対して少し下方に傾斜するように設けられており、その結果、連通流路６は、下方空間５の炉排水を吸引口２１に供給するようになっている。なお、連通流路６の傾きは、誘導部材４の上面４ａの傾きよりも小さくなっており、水平面に対する傾斜角度は１０度以下となっている。また、連通流路６の内径は、排出流路３の内径より小さくなっており、連通流路６は筒状であり、その断面形状は角状でも丸状でもよく、その数は１本でも複数でもよい。
【００２６】
ピット１内には、サンドポンプ２の吸引口２１近傍と排出流路３の中間部３２とを連通する循環流路７が設けられている。循環流路７は、排出流路３の上下方向の略中央部に接続されており、循環流路７の排出流路３への接続部７２は、ピット１の上端より下方に位置し、ピット１に蓄積された炉排水の上端位置より上方に位置するようになっている。また、循環流路７の内径は、排出流路３の内径の半分以下となっており、連通流路６の内径より大きくなっている。
【００２７】
循環流路７の排出流路３への接続部７２には、炉排水を通過させ、スケールを通過させないフィルタ７３が取り付けられている。フィルタ７３は、スケールを通過させず炉排水を通過させる程度のメッシュ粗さを有するメッシュ部材でできている。
【００２８】
図２は、サンドポンプ２の吸引口２１近傍の上面概略図である。図２に示されるように、スケール回収装置１０の上面視において、連通流路６は、吸引口２１の中心２１ｃに向かって延びており、連通流路６の吸引口側開口端６１は、吸引口２１の中心２１ｃから一定距離だけ離れた位置で開口している。
【００２９】
循環流路７の先端部７１は、スケール回収装置１０の上面視において、サンドポンプ２の吸引口２１の中心２１ｃに向かって延びており、スケール回収装置１０の側面視で、サンドポンプ２の吸引口２１の下方に位置している。循環流路７の先端部７１の開口端７１ａは、サンドポンプ２の吸引口２１の外縁２１ａから距離Ｘだけ離れている。距離Ｘは、好ましくは、１００〜２００ｍｍである。
【００３０】
なお、連通流路６の吸引口側開口端６１は、循環流路７の先端部７１の開口端７１ａより、吸引口２１に近接しており、また、開口端７１ａより下方に位置している。
【００３１】
前記構成のスケール回収装置１０によれば、次のような効果を発揮できる。
【００３２】
誘導部材４の下方に位置する下方空間５には、スケールが存在しないので、吸引口２１近傍と下方空間５とを連通する連通流路６によって、サンドポンプ２の吸引力で、下方空間５の炉排水を吸引口２１近傍に送ることができる。その結果、サンドポンプ２の停止時に凝集したスケールに水分を多く含ませることができ、下方空間５の炉排水によってサンドポンプ２がスケールを吸引しやすくなり、スケールをピット１外に向けて円滑に排出することができる。
【００３３】
誘導部材４の上面４ａの水平面に対する傾斜角度は、スケールの安息角より大きいので、誘導部材４の上面４ａの上にスケールが溜まりやすくなるのを防止することができる。
【００３４】
連通流路６の吸引口側開口端６１は、サンドポンプ２の吸引口２１の直下に位置しているので、大きな吸引力が得られ、連通流路６からの炉排水をサンドポンプ２によって吸引しやすくすることができる。
【００３５】
また、連通流路６の吸引口側開口端６１がサンドポンプ２の吸引口２１の中心２１ｃに近接しすぎると、炉排水がスケールをほとんど巻き込まずにサンドポンプ２に吸引されてしまうおそれがあり、連通流路６の吸引口側開口端６１は、サンドポンプ２の吸引口２１の中心２１ｃから所定距離だけ離れていることが好ましい。
【００３６】
連通流路６は、下方空間５からサンドポンプ２の吸引口２１に向けて下方に傾斜しているので、下方空間５の炉排水が流れやすくなり、サンドポンプ２で吸引しないとき、スケールが連通流路６を通じて下方空間５に逆流するのを防ぐことができる。
【００３７】
排出流路３を流れる炉排水を、循環流路７を介して吸引口２１近傍に送ることができ、排出流路３の炉排水によってスケールをピット外に向けて円滑に排出することができる。
【００３８】
循環流路７の先端部７１の開口端７１ａは、サンドポンプ２の吸引口２１の外縁から所定距離である距離Ｘ（１００〜２００ｍｍ）だけ離れているので、サンドポンプ２が循環流路７からの炉排水を吸引する際、サンドポンプ２の吸引口２１周辺のスケールを巻き込みやすくすることができる。
【００３９】
循環流路７の先端部７１は、スケール回収装置１０の上面視で、サンドポンプ２の吸引口２１の中心に向かって延びているので、循環流路７からの炉排水をサンドポンプ２の吸引口２１に向けて搬送しやすくすることができる。
【００４０】
循環流路７の先端部７１は、スケール回収装置１０の側面視で、サンドポンプ２の吸引口２１の下方に位置しているので、循環流路７からの炉排水をサンドポンプ２によって吸引しやすくすることができる。
【００４１】
循環流路７の排出流路３への接続部７２には、炉排水を通過させ、スケールを通過させないフィルタ７３が取り付けられているので、スケールが排出流路３から循環流路７に流れることを防止できる。
【００４２】
循環流路７は、排出流路３の上下方向の略中央部に接続されており、ピット１の上端より下方に位置しているので、排出流路３を流れる炉排水を循環流路７に流れやすくすることができる。
【００４３】
循環流路７の内径は、排出流路３の内径の半分以下となっているので、排出流路３を流れる炉排水が所定量より多く循環流路７に流れることを防止できる。また、スケールが排出流路３から循環流路７に流れることを抑制できる。
【００４４】
循環流路７の排出流路３への接続部７２は、ピット１に蓄積された炉排水の上端位置より上方に位置するようになっているので、排出流路３から循環流路７への炉排水の流れを円滑にすることができる。
【００４５】
上記実施形態では、循環流路７の先端部７１は、スケール回収装置１０の上面視で、サンドポンプ２の吸引口２１の中心に向かって延びているが、異なる方向に向かって延びていてもよい。図３は、循環流路７の変形例を示す、サンドポンプ２の吸引口２１近傍の上面概略図であり、図４は、図３の側面概略図である。
【００４６】
図３及び図４に示されるように、循環流路７の先端部７１は、スケール回収装置１０の上面視で、サンドポンプ２の吸引口２１近傍で上下方向に延びており、先端部７１の開口端７１ａは、下方に向かって開口し、上下方向において、吸引口２１と一致、又は、吸引口２１より下方に設けられることが好ましい。また、先端部７１の開口端７１ａは、サンドポンプ２の吸引口２１の外縁から距離Ｘ１だけ離れている。
【００４７】
図５は、図３とは異なる循環流路７の変形例を示す、サンドポンプ２の吸引口２１近傍の上面概略図であり、図６は、図５の側面概略図である。図５及び図６に示されるように、循環流路７の先端部７１は、スケール回収装置１０の上面視で、サンドポンプ２の吸引口２１近傍で、吸引口２１の中心を通る径方向に平行に延びていてもよい。この場合、先端部７１の開口端７１ａは、側方に向かって開口し、スケール回収装置１０の側面視で、上下方向において吸引口２１の下方に設けられることが好ましい。このような構成とすることによって、スケールが渦を形成しながら吸い込まれるので、直線的に吸い込まれるよりも多くのスケールを水分と一緒に吸い込むことができる。
【００４８】
図８は、上記実施形態とは異なる連通流路の変形例を示す、スケール回収装置１０の概略図である。図８に示されるように、連通流路６ａは、誘導部材４の下端部に形成される孔である。具体的には、誘導部材４をサンドポンプ２の吸引口２１近傍まで延長することによって、連通流路６ａは、サンドポンプ２の吸引口２１近傍と誘導部材４の下方に位置する下方空間５とを連通する筒状形状のものではなく、スケールが通過しない程度の大きさの孔で適用できる。ここで、誘導部材４をサンドポンプ２の吸引口２１近傍まで延長する場合、誘導部材４の先端と吸引口２１との距離Ｘ２は、上面視で１００〜２００ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４９】
図９及び図１０は、図８の連通流路６ａのＡ矢視概略図である。連通流路６ａの孔の断面形状は、図９で示される円形や楕円形でもよく、また、図１０で示される縦長のスリット形状でもよい。孔の形状をスリット形状とすることによって、細かいスケールが下方空間５に侵入しにくく、また、炉排水が下方空間から排出されやすい構造とすることができる。なお、スケールの大きさを考慮し、連通流路６ａの孔が円形である場合、円の内径Ｘ３は１５〜２５ｍｍが好ましく、連通流路６ａの孔がスリット形状である場合、スリットの幅Ｘ４は５ｍｍ程度、上下方向長さ（高さ）Ｘ５は１００ｍｍ程度であることが好ましい。
【００５０】
上記変形例によれば、連通流路６ａは、誘導部材４の下端部に形成される孔であるので、別途長尺の連通流路を設ける必要なく、誘導部材４を加工することによって、連通流路６ａを設けることができる。また、連通流路６ａの構成を簡素化することができ、図１に示されるような管状の連通流路６内でスケールが詰まるというリスクを低減することができる。
【００５１】
また、スケール回収装置１０は、上端がピット１の上方空間に開口し、下端が下方空間５に開口し、上下方向に延びる水位計用パイプ８を備えていてもよい。ピット１の水位を測定する水位計８１の計測部８１ａは、水位計用パイプ８内に配置される。このような水位計用パイプ８を備えることによって、水位計８１の計測部８１ａがスケールに干渉されることなく、水位計８１の計測精度を向上させることができる。なお、水位計８１は、例えば、ピット１の水位によってサンドポンプ２の作動のＯＮ、ＯＦＦを制御するのに使用される。
【００５２】
また、誘導部材４の上面は、板形状を有してもよく、また、中心部が周辺部より下方に位置する円錐形状（すり鉢形状）を有してもよい。誘導部材４の上面が円錐形状を有することによって、板形状の場合と比べて、スケールをサンドポンプ２の吸引口２１の下方により誘導しやすくすることができる。
【００５３】
なお、ピット１外に排出された炉排水及びスケールは、フィルタ９を通してろ過され、炉排水のみピット１内に戻されてもよい。
【００５４】
特許請求の範囲に記載された本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、各種変形及び変更を行うことも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明では、スケールをピット外に向けて円滑に排出することができるスケール回収装置を提供できるので、産業上の利用価値が大である。
【符号の説明】
【００５６】
１  ピット  
２  サンドポンプ  
２１  吸引口  ２１ｃ  中心  
２２  排出口  
３  排出流路  
３１  他端部  ３２  中間部  
４  誘導部材  
４ａ  上面  
５  下方空間  
６  連通流路  
６１  吸引口側開口端  ６２  下方空間側開口端  
６ａ  連通流路  
７  循環流路  
７１  先端部  ７１ａ  開口端  
７２  接続部  ７３  フィルタ  
８  水位計用パイプ  ８１  水位計  ８１ａ  計測部  
９  フィルタ  
１０  スケール回収装置  
【図１】
2020028878.tif 000003
【図２】
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【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】
2020028878.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020028878.tif 000011
【図１０】
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