(57)【要約】【課題】銅精鉱を荷揚げする際の発塵を抑制することができる。【解決手段】本発明の発塵抑制機構２０は、上方から投入された銅精鉱を内部空間において一時的に貯留する容器状部材１０に設けられる発塵抑制機構であって、前記容器状部材の前記銅精鉱の投入口近傍において吊り下げ支持され、投入される前記銅精鉱と接触することで、前記銅精鉱の落下エネルギを軽減する複数の接触部材２４Ａ、２４Ｂを有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方から投入された銅精鉱を内部空間において一時的に貯留する容器状部材に設けられる発塵抑制機構であって、
前記容器状部材の前記銅精鉱の投入口近傍において吊り下げ支持され、投入される前記銅精鉱と接触することで、前記銅精鉱の落下エネルギを軽減する複数の接触部材を有することを特徴とする発塵抑制機構。
【請求項２】
前記容器状部材の前記投入口近傍に設けられ、前記接触部材を吊り下げ支持する格子状部材、を有することを特徴とする請求項１に記載の発塵抑制機構。
【請求項３】
前記格子状部材は、前記容器状部材に対して着脱自在であることを特徴とする請求項２に記載の発塵抑制機構。
【請求項４】
前記接触部材は、揺動可能な状態で吊り下げ支持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の発塵抑制機構。
【請求項５】
前記接触部材は、略逆椀状の部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の発塵抑制機構。
【請求項６】
複数の前記接触部材には、第１の高さにおいてマトリクス状に配置された第１接触部材と、前記第１の高さよりも低い第２の高さにおいてマトリクス状に配置された第２接触部材と、が含まれることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の発塵抑制機構。
【請求項７】
上方から投入された銅精鉱を内部空間において一時的に貯留する容器状部材と、
前記容器状部材の前記銅精鉱の投入口近傍に設けられた、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発塵抑制機構と、
を備える銅精鉱の貯留装置。
【請求項８】
前記容器状部材の前記投入口近傍に設けられ、前記容器状部材に上方から投入された銅精鉱が前記容器状部材の内壁面に沿って舞い上がる流れを前記容器状部材の前記内部空間側に変更する変更部材、を更に備える請求項７に記載の銅精鉱の貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発塵抑制機構及び銅精鉱の貯留装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅精鉱を輸送する船がバースに着岸すると、クレーンを用いて船から銅精鉱を荷揚げし、切出しホッパに投入する作業が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３６５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
クレーンを用いて切出しホッパに銅精鉱を投入する場合、銅精鉱の落下の衝撃により、粉塵が舞い上がることがある。また、空気が乾燥しており、海風が強いような場合には、粉塵が陸側に飛散するおそれがある。
【０００５】
本発明は、銅精鉱を荷揚げする際の発塵を抑制することが可能な発塵抑制機構を提供することを目的とする。また、本発明は、銅精鉱が投入される際の発塵を抑制することが可能な銅精鉱の貯留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】
本発明の発塵抑制機構は、上方から投入された銅精鉱を内部空間において一時的に貯留する容器状部材に設けられる発塵抑制機構であって、前記容器状部材の前記銅精鉱の投入口近傍において吊り下げ支持され、投入される前記銅精鉱と接触することで、前記銅精鉱の落下エネルギを軽減する複数の接触部材を有する。
【０００７】
本発明の銅精鉱の貯留装置は、上方から投入された銅精鉱を内部空間において一時的に貯留する容器状部材と、前記容器状部材の前記銅精鉱の投入口近傍に設けられた、本発明の発塵抑制機構と、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の発塵抑制機構は、銅精鉱を荷揚げする際の発塵を抑制することができる。本発明の銅精鉱の貯留装置は、銅精鉱が投入される際の発塵を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係る切出しホッパ及びその近傍の構成を概略的に示す図である。
【図２】グレーチングを＋Ｚ方向から見た状態を示す図である。
【図３】図３（ａ）、図３（ｂ）は、第１接触部材と、第１接触部材をグレーチングから吊り下げ支持する吊り下げ機構を示す図である。
【図４】図４（ａ）、図４（ｂ）は、第２接触部材と、第２接触部材をグレーチングから吊り下げ支持する吊り下げ機構を示す図である。
【図５】台座近傍の縦断面図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、発塵抑制機構の作用を説明するための図である。
【図７】防塵板近傍を拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、バースに着岸した船から荷揚げされた銅精鉱を一時的に貯留する切出しホッパの一実施形態について、図１〜図７に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
図１には、一実施形態に係る銅精鉱の貯留装置としての切出しホッパ１００が一部断面して示されている。図１に示すように、切出しホッパ１００は、ホッパ本体１０と、発塵抑制機構２０と、変更部材としての防塵板５０と、を備える。なお、図１において、＋Ｘ側が海側であり、−Ｘ側が陸側であるものとする。また、鉛直方向がＺ軸方向であり、Ｘ軸方向とＺ軸方向に交差する方向がＹ軸方向であるものとする。
【００１２】
ホッパ本体１０は、容器状部材であり、上端部（＋Ｚ端部）が銅精鉱の投入口となっており、投入された銅精鉱を収容する内部空間を有している。ホッパ本体１０の底壁（−Ｚ側の壁）には、内部に収容された銅精鉱を一定量ずつ切出すための開口が設けられている。また、ホッパ本体１０の内周面（内壁面）の投入口近傍には、発塵抑制機構２０をホッパ本体１０に取り付ける（固定する）ための台座１４が設けられている。なお、ホッパ本体１０の下方には、ホッパ本体１０から切り出された銅精鉱を所定方向（例えば−Ｘ方向）に搬送するためのベルトコンベア９０が設けられている。
【００１３】
発塵抑制機構２０は、格子状部材としてのグレーチング２２と、グレーチング２２に吊り下げ状態で設けられた複数の第１接触部材２４Ａ及び複数の第２接触部材２４Ｂと、を有する。
【００１４】
図２には、グレーチング２２を＋Ｚ方向から見た状態が示されている。グレーチング２２は、図２に示すように、縦横１２個ずつ、合計１４４個の開口が形成された網目状部材である。グレーチング２２の実線円で示す箇所には、第１接触部材２４Ａが吊り下げ支持され、破線円で示す箇所には、第２接触部材２４Ｂが吊り下げ支持されている。第１接触部材２４Ａは、第１の高さのＸＹ平面内においてマトリクス状に配置されており、第２接触部材２４Ｂは、第１の高さよりも低い第２の高さのＸＹ平面内においてマトリクス状に配置されている。また、第２接触部材２４Ｂは、第１接触部材２４Ａの隙間を埋めるように配置されている。なお、図２では、第１接触部材２４Ａの個数が２５個（＝５×５）、第２接触部材２４Ｂの個数が１６個（＝４×４）である。グレーチング２２は、一例として一辺が４８００ｍｍであり、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に隣接する第１接触部材２４Ａ間の間隔Ｊａは８００ｍｍであり、Ｘ軸方向又はＹ軸方向に隣接する第２接触部材２４Ｂ間の間隔Ｊｂは８００ｍｍである。
【００１５】
図３（ａ）、図３（ｂ）には、第１接触部材２４Ａと、第１接触部材２４Ａをグレーチング２２から吊り下げ支持する吊り下げ機構２６Ａが図示されている。図３（ａ）は、第１接触部材２４Ａを−Ｙ側から見た状態を示す図であり、図３（ｂ）は、第１接触部材２４Ａを＋Ｘ側から見た状態を示す図である。
【００１６】
第１接触部材２４Ａは、略逆椀状の形状を有し、内部には下側に開放した状態の空洞１２４が形成されている。なお、本実施形態では、第１接触部材２４Ａは、略円錐状の形状を有しており、例えば下端部の直径Ｄａが７００ｍｍ、高さＨａが５００ｍｍであるものとする。第１接触部材２４Ａは、例えばＳＵＳ３０４を材料としており、耐腐食性を有する。
【００１７】
吊り下げ機構２６Ａは、＋Ｘ方向から見て逆Ｕ字状の２つの第１吊り下げ部材３２Ａ、３２Ｂと、第１吊り下げ部材３２Ａ、３２Ｂの下端部近傍を連結する連結部材３４Ａ、３４Ｂと、連結部材３４Ａ、３４Ｂによって下側から支持された円柱状部材３６と、第１接触部材２４Ａの上端に設けられた逆Ｕ字状の第２吊り下げ部材３８と、を有する。なお、吊り下げ機構２６Ａの各部は、ＳＵＳ６３０を材料としており、第１接触部材２４Ａよりも強度が高く、第１接触部材２４Ａと同様に耐腐食性を有する。
【００１８】
第１吊り下げ部材３２Ａ、３２Ｂは、グレーチング２２の交差部分を挟んでＸ軸方向に対向した位置に引っ掛けられた状態となっており、グレーチング２２に対してＸ軸回り方向に揺動できるようになっている。また、第２吊り下げ部材３８は、円柱状部材３６に引っ掛けられた状態となっており、円柱状部材３６に対してＹ軸回り方向に揺動できるようになっている。本実施形態において、吊り下げ機構２６Ａの高さ（Ｚ軸方向の全長）は、例えば４００ｍｍとなっている。
【００１９】
本実施形態では、２つの第１吊り下げ部材３２Ａ、３２Ｂにより第１接触部材２４Ａを吊り下げ支持しているため、片方の第１吊り下げ部材が破損した場合であっても、第１接触部材２４Ａがホッパ本体１０内に落下するのを防止することができる。なお、片方の第１吊り下げ部材が破損した場合には、第１接触部材２４Ａの位置や角度が変化するため、破損したことを目視にて容易に確認することができる。
【００２０】
図４（ａ）、図４（ｂ）には、第２接触部材２４Ｂと、第２接触部材２４Ｂをグレーチング２２から吊り下げ支持する吊り下げ機構２６Ｂが図示されている。図４（ａ）は、第２接触部材２４Ｂを−Ｙ側から見た状態を示す図であり、図４（ｂ）は、第２接触部材２４Ｂを＋Ｘ側から見た状態を示す図である。
【００２１】
第２接触部材２４Ｂは、略逆椀状の形状を有し、内部には下側に開放した状態の空洞１２４’が形成されている。なお、本実施形態では、第２接触部材２４Ｂは、略円錐状の形状を有しており、例えば下端部の直径Ｄｂが５８４ｍｍ、高さＨｂが４００ｍｍであるものとする。第２接触部材２４Ｂは、例えばＳＵＳ３０４を材料としており、耐腐食性を有する。
【００２２】
吊り下げ機構２６Ｂは、前述した吊り下げ機構２６Ａと同様の構成を有しているが、吊り下げ機構２６Ｂの第１吊り下げ部材３２Ａ’、３２Ｂ’のＺ軸方向の寸法が、吊り下げ機構２６Ａの吊り下げ部材３２Ａ、３２Ｂよりも長く設定されている。本実施形態においては、一例として、吊り下げ機構２６Ｂの高さ（Ｚ軸方向の全長）は、例えば８００ｍｍとなっている。この吊り下げ機構２６Ｂにおいても、第１吊り下げ部材３２Ａ’、３２Ｂ’は、グレーチング２２に対してＸ軸回り方向に揺動できるようになっており、第２吊り下げ部材３８は、円柱状部材３６に対してＹ軸回り方向に揺動できるようになっている。
【００２３】
ここで、グレーチング２２を台座１４に固定する方法について、図５に基づいて説明する。図５には、台座１４近傍の縦断面図が示されている。
【００２４】
台座１４には、ボルト固定用の凹部１４ａが形成されており、各凹部１４ａにおいて、ボルト４２の頭部が固定されている。なお、ボルト４２の頭部は、溶接固定されており、多少の衝撃ではボルト４２が脱落しないようになっている。
【００２５】
一方、グレーチング２２の側面のボルト４２に対応する位置には、Ｌ字金具４６が設けられている。グレーチング２２を固定する場合、Ｌ字金具４６に形成された貫通孔４６ａを台座１４に固定されたボルト４２に通し、２つのナット（ダブルナット）４４をボルト４２に締め付けることとする。
【００２６】
このように、ボルト４２とナット４４によりグレーチング２２を固定することで、グレーチング２２を台座１４に対して溶接固定しなくてもよくなる。これにより、発塵抑制機構２０のメンテナンス（例えば発塵抑制機構２０に成長した鋳付の清掃）や、交換を行う際に、発塵抑制機構２０をホッパ本体１０から容易に取り外すことができる。また、本実施形態では、ダブルナットでＬ字金具４６を固定することで、ナット４４間に引張力を作用させ、ナット４４間に締め付け効果を発揮させることができるため、発塵抑制機構２０を使用している間のナット４４の脱落を抑制することができる。
【００２７】
図１に戻り、防塵板５０は、Ｙ軸方向に延びる板状部材であり、ホッパ本体１０の投入口近傍に設けられている。より具体的には、防塵板５０は、ホッパ本体１０の内周面の＋Ｘ側（海側）かつ＋Ｚ側端部（上端部）近傍に設けられている。防塵板５０は、水平面（ＸＹ面）に対して３０°程度傾斜した状態となっている。また、防塵板５０は、＋Ｚ方向から見て、グレーチング２２の＋Ｘ端部の一列の開口を覆う程度（例えば、グレーチング２２の＋Ｘ端部から４００ｍｍの範囲を覆う程度）まで張り出した状態となっている。
【００２８】
図１において、切出しホッパ１００の上方には、クレーン８０が図示された状態となっている。クレーン８０は、切出しホッパ１００の上方と、バースに着岸した船との間を移動できるようになっている。クレーン８０は、船から銅精鉱を拾い上げ、切出しホッパ１００の上方に移動し、切出しホッパ１００に対して銅精鉱を投入する。クレーン８０が銅精鉱を投入する際には、クレーン８０の下端部がグレーチング２２から２ｍ程度の高さに位置しており、図２において灰色で塗られた範囲に銅精鉱が投入される。
【００２９】
次に、発塵抑制機構２０及び防塵板５０の作用について図６（ａ）〜図７（ｂ）に基づいて説明する。
【００３０】
（発塵抑制機構２０の作用について）
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、発塵抑制機構２０の作用を説明するための図である。なお、図６（ａ）〜図６（ｃ）には、代表的に、第１接触部材２４Ａを図示している。
【００３１】
ホッパ本体１０の上方から銅精鉱を投入すると、銅精鉱はグレーチング２２を通過し（通過できない場合はグレーチング２２で破砕され）、第１接触部材２４Ａに接触する（図６（ａ）参照）。この接触により、銅精鉱の落下エネルギが軽減されるため、ホッパ本体１０内を銅精鉱が更に落下したときに生じる衝撃による発塵（衝撃発塵）を抑制することができる。また、第１接触部材２４Ａは、前述したようにＸ軸及びＹ軸を中心とした揺動が可能であるため、銅精鉱が接触する位置にかかわらず接触の反動により移動し、銅精鉱の衝撃エネルギを吸収する（図６（ｂ）参照）。
【００３２】
また、ホッパ本体１０内に銅精鉱が落下することにより銅精鉱が舞い上がり、粉塵が発生しても、第１接触部材２４Ａには空洞１２４が形成されているため、図６（ｃ）において破線矢印で示すように、舞い上がった銅精鉱（粉塵）が空洞１２４内で受け止められ、発塵が抑制される。
【００３３】
さらに、本実施形態では、第１接触部材２４Ａを２つの第１吊り下げ部材３２Ａ、３２Ｂにより吊り下げ支持しており、第１接触部材２４Ａの上下方向（Ｚ軸方向）の動きを許容している。このため、ホッパ本体１０内に銅精鉱が落下することにより上方へ向かう強い空気の流れが発生した場合でも、第１接触部材２４Ａが図６（ｃ）において黒塗りの両矢印で示すように上下動することで、空気の流れの勢いを減衰させることができる。このように空気の流れの勢いを減衰させることで、ホッパ本体１０上方への発塵を抑制することができる。
【００３４】
なお、第２接触部材２４Ｂについても同様である。ただし、第２接触部材２４Ｂの方が第１接触部材２４Ａよりも下側に設けられていることから、第１接触部材２４Ａよりも銅精鉱が接触する可能性が少ない一方、空洞１２４’において、より多くの粉塵を受け止めることになる。
【００３５】
なお、発明者が実験を行ったところ、第１接触部材２４Ａ、２４Ｂのいずれも設けない場合には、粉塵はホッパ本体１０の上端よりも高く舞い上がるが、第１接触部材２４Ａのみを設けることで、粉塵をホッパ本体１０の上端と同程度の高さまでしか舞い上がらせないようにできることが分かった。また、第１接触部材２４Ａ、２４Ｂの両方を設けた場合には、第１接触部材２４Ａのみを設ける場合よりも粉塵の舞い上がる高さを更に抑えることができることが分かった。
【００３６】
（防塵板５０の作用について）
図７（ａ）には、防塵板５０近傍が拡大して示されている。また、図７（ｂ）には、防塵板５０を略水平に配置した例（比較例）が示されている。
【００３７】
ホッパ本体１０内に銅精鉱が落下すると、銅精鉱（粉塵）が舞い上がり、図７（ａ）において破線矢印Ａで示すように、粉塵を含む空気がホッパ本体１０の内周面に沿って上昇する。この場合、防塵板５０を図７（ａ）のように水平面に対して傾斜した状態で設けることで、破線矢印Ｂで示すように粉塵を含む空気は、防塵板５０に沿って流れるようになる。これにより、粉塵を含む空気の流れをホッパ本体１０の内部方向に戻すことができる。また、破線矢印Ｂで示す空気の流れにより、ホッパ本体１０の中央部から上昇してくる粉塵を含む空気の流れ（破線矢印Ｃ参照）も、内向きの方向に変わるため（破線矢印Ｄ参照）、二点鎖線矢印で示すように海風が吹いた場合であっても、粉塵が海風に乗って陸側に飛散するのを抑制することができる。
【００３８】
一方、図７（ｂ）に示す比較例のように、防塵板５０を略水平に取り付けることとすると、図７（ｂ）において破線矢印Ａで示す空気の上昇を抑えることはできるものの、ホッパ本体１０の中央部から上昇してくる粉塵を含む空気の流れ（破線矢印Ｃ参照）の方向は変化しない（破線矢印Ｅ参照）。この場合、破線矢印Ｆで示すように舞い上がった粉塵が防塵板５０の上に堆積することがある。この堆積した粉塵に海風が当たると粉塵が巻き上げられて陸側に飛散する可能性が高い。
【００３９】
本実施形態では、図７（ｂ）と比較するとわかるように、防塵板５０を図７（ａ）のように水平面に対して傾斜させることで、粉塵の飛散を効果的に抑制することができる。
【００４０】
以上詳細に説明したように、本実施形態によると、発塵抑制機構２０は、ホッパ本体１０の銅精鉱の投入口近傍において吊り下げ支持され、投入される銅精鉱と接触することで、銅精鉱の落下エネルギを軽減する第１接触部材２４Ａ及び第２接触部材２４Ｂを有している。これにより、銅精鉱がホッパ本体１０内に落下したときに発生する衝撃発塵を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態では、発塵抑制機構２０が、第１接触部材２４Ａ及び第２接触部材２４Ｂを吊り下げ支持する格子状のグレーチング２２を有するため、第１、第２接触部材２４Ａ、２４Ｂを所定間隔をあけた状態でマトリクス状に配置することができる。また、銅精鉱が固まっていたとしても、グレーチング２２の格子が篩としての機能を発揮し、銅精鉱を細かく砕くことができる。また、グレーチング２２は、台座１４に対して着脱自在に固定されているので、メンテナンスや交換の際にグレーチング２２をホッパ本体１０から容易に取り外すことができる。
【００４２】
また、本実施形態では、第１接触部材２４Ａ及び第２接触部材２４Ｂが、揺動可能な状態で吊り下げ支持されているため、銅精鉱の接触の反動により揺動することで、銅精鉱の衝撃エネルギを吸収することができる。
【００４３】
また、本実施形態の第１接触部材２４Ａ及び第２接触部材２４Ｂは、略逆椀状の形状を有するため、空洞１２４、１２４’において、ホッパ本体１０内から舞い上がってきた粉塵を受け止めることができる。これにより、発塵を抑制することができる。
【００４４】
また、本実施形態では、第１接触部材２４Ａが第１の高さにおいてマトリクス状に配置され、第２接触部材２４Ｂが第１の高さよりも低い第２の高さにおいてマトリクス状に配置されている。これにより、第２接触部材２４Ｂを第１接触部材２４Ａ間の隙間を埋めるような位置に配置することができるため、クレーン８０から投入された銅精鉱を第１、第２接触部材２４Ａ、２４Ｂに効率よく接触させることができる。
【００４５】
また、本実施形態では、ホッパ本体１０の投入口近傍に、銅精鉱（粉塵）を含む空気がホッパ本体１０内を上昇してきた場合に、空気の流れる方向をホッパ本体１０の内側方向に変更する防塵板５０を設けているので、海風が吹いた場合であっても、粉塵が海風に乗って陸側に飛散するのを抑制することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、第１、第２接触部材２４Ａ、２４Ｂや、吊り下げ機構２６Ａ、２６Ｂの材料として耐腐食性を有する材料を用いているため、切出しホッパ１００が海の近傍に設置されても、長期にわたって腐食による破損を防止することができる。
【００４７】
なお、上記実施形態では、第１接触部材２４Ａと第２接触部材２４Ｂの両方が、略逆椀状（略円錐状）の部材である場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、第１接触部材２４Ａに空洞１２４を設けずに、第２接触部材２４Ｂにのみ空洞１２４’を設けることとしてもよい。また、第１、第２接触部材２４Ａ、２４Ｂは略円錐状でなくてもよい。例えば、第１、第２接触部材２４Ａ、２４Ｂは半球状であってもよいし、その他の形状であってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、第１接触部材２４Ａと第２接触部材２４Ｂの両方が揺動可能に吊り下げ支持された場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、第１接触部材２４Ａと第２接触部材２４Ｂの少なくとも一方を揺動できない状態で支持するようにしてもよい。このようにしても、銅精鉱の落下エネルギを軽減することが可能である。
【００４９】
なお、上記実施形態では、グレーチング２２に第１接触部材２４Ａと第２接触部材２４Ｂを設ける場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、グレーチング２２に第１接触部材２４Ａのみを設けることとしてもよい。
【００５０】
なお、上記実施形態では、ホッパ本体１０に防塵板５０を設ける場合について説明したが、防塵板５０の設置を省略することとしてもよい。
【００５１】
上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
【符号の説明】
【００５２】
１０  ホッパ本体（容器状部材）
２０  発塵抑制機構
２２  グレーチング（格子状部材）
２４Ａ  第１接触部材（接触部材）
２４Ｂ  第２接触部材（接触部材）
５０  防塵板（変更部材）
１００  切出しホッパ（銅精鉱の貯留装置）
【図１】
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【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】
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