(57)【要約】【課題】カーボンプレスにおいて原料をコンテナ内に投入するに際し、原料投入シュートの原料放出口付近での原料詰まりの発生をなくすことができ、また、原料をコンテナ内の半径方向中央部に向けて落下投入することができること。【解決手段】原料搬送装置からの原料を案内して原料放出口から略水平方向に放出する原料投入シュート１０と、原料投入シュート１０の原料放出口１２ａと対向配置され、かつ、原料放出口１２ａに向って進退移動可能に設けられ、原料放出口１２ａと対向する側の対向面２０ａがコンテナ１の軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなし、原料放出口１２ａから放出された原料を対向面２０ａに衝突させてコンテナ１内に落下させるための調整板２０と、を備えたカーボンプレス用原料投入装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンプレスに備えられ、原料搬入装置から供給される原料を、開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ内に投入するためのカーボンプレス用原料投入装置において、前記原料搬入装置からの原料を案内して原料放出口から略水平方向に放出する原料投入シュートと、前記原料投入シュートの前記原料放出口と対向配置され、かつ、前記原料放出口に向って進退移動可能に設けられ、前記原料放出口と対向する側の対向面が前記コンテナの軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなし、前記原料放出口から放出された原料を前記対向面に衝突させてコンテナ内に落下させるための調整板と、を備えたことを特徴とするカーボンプレス用原料投入装置。
【請求項２】
前記調整板を進退可能に支持し、該調整板を前記原料放出口に向って進退移動させて、該調整板と前記原料放出口との間隔距離を調整する調整板位置調整装置を備えたことを特徴とする請求項１記載のカーボンプレス用原料投入装置。
【請求項３】
前記調整板位置調整装置は、前記調整板に前記原料放出口から放出された原料が衝突することによる衝撃を吸収して緩和する衝撃吸収手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のカーボンプレス用原料投入装置。
【請求項４】
カーボンプレスにおいて原料搬入装置から供給される原料を、開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ内に投入するに際し、
前記原料搬入装置からの原料を案内して原料放出口から略水平方向に放出する原料投入シュートと、前記原料投入シュートの前記原料放出口と対向配置され、かつ、前記原料放出口に向って進退移動可能となされ、前記原料放出口と対向する側の対向面が前記コンテナの軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなし、前記原料放出口から放出された原料を前記対向面に衝突させてコンテナ内に落下させるための調整板とを設け、
前記原料搬入装置から供給される原料の状態に対応して、該原料が前記コンテナの半径方向中央部に落下投入されるように、前記調整板を前記原料放出口に向って進退移動させて、該調整板と前記原料放出口との間隔距離を調整する操作を行うことを特徴とするカーボンプレスにおける原料投入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンプレス用原料投入装置及びカーボンプレスにおける原料投入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鋼用電気炉に使用される黒鉛電極を製造する際には、混練機により、主原料である粉状のニードルコークスとバインダーピッチなどを高温で混合し練り込み、前記混練機から排出され、所定温度に冷却された原料（粘り気のある粉体状、あるいは粘り気のある泥状）をカーボンプレスで円柱形状の生電極に成形するようにしている。成形された生電極は、一次焼成、ピッチ含浸、二次焼成、黒鉛化などの各工程を経て黒鉛電極となる。
【０００３】
この黒鉛電極用の前記生電極を成形するカーボンプレスは、最近ではその形式がシングルコンテナ旋回式の押出プレスが主流となっており、先端部に押出し用のノズルが装着され、かつ、他方端に開口部を有する円筒状のコンテナを備えている。そして、このシングルコンテナ旋回式のカーボンプレスは、コンテナに原料を投入するときは、コンテナを垂直に旋回させて開口部を上側に位置させた姿勢（起立姿勢）とし、前記ノズルの出口に蓋をし、原料投入装置によって前記開口部の斜め上方よりコンテナ内に原料を投入し、押し出しを行うときは、原料が詰め込まれたコンテナを水平に旋回させて水平姿勢とし、主ラムによってコンテナ内の原料を前記ノズルから押し出して成形するように構成されている。なお、コンテナに原料を投入するときは、原料は一度に全量投入せず数回（２〜４回）に分けて投入し、各回毎にタンピング装置のタンピングヘッドを下降させてコンテナ内の原料を押し固めるようにしている。
【０００４】
このシングルコンテナ旋回式のカーボンプレスのカーボンプレス用原料投入装置（以下、単に原料投入装置ともいう）としては、後述の非特許文献１に開示されている図３に示すものが知られている。図３はカーボンプレスに備えられた従来のカーボンプレス用原料投入装置の構成を示す一部断面示側面図である。
【０００５】
図３において、５１は円形の開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ、５２は円筒状の補助コンテナ、５３はタンピング装置、５４はタンピング装置５３のタンピングヘッドである。
【０００６】
６０は、コンベアなどの原料搬入装置（図示せず）から供給される原料をコンテナ５１内に投入するための原料投入装置である。原料投入装置６０は、コンテナ５１の斜め上方に設けられており、前記原料搬入装置からの原料を案内して原料放出口７２ａから斜め下方に放出する原料投入シュート７０と、原料放出口７２ａと対向する対向面８０ａを有し、原料放出口７２ａから放出された原料を対向面８０ａに衝突させてコンテナ５１内に落下させるための調整板（原料衝突傾斜板）８０とにより構成されている。
【０００７】
前記原料投入シュート７０は、斜め下方に延びる固定シュート７１と斜め下方に延びる移動シュート７２とにより構成されている。固定シュート７１は、断面矩形中空状をなし、図示しない部材によって移動不能に支持されている。移動シュート７２は、断面矩形中空状をなし、図示しないシリンダによってコンテナ５１半径方向に進退移動するブラケット７２ｂに取り付けられている。先端に原料放出口７２ａを有する移動シュート７２は、前進限まで前進した状態で、図３に示すように前記固定シュート７１と結合されるようになっている。
【０００８】
前記調整板８０は、矩形平板状をなしており、原料放出口７２ａと所定の間隔距離を設けて、移動シュート７２の前記ブラケット７２ｂの先端部に取り付けられている。調整板８０は、調整板上端側が移動シュート７２の原料放出口７２ａへ近づくように傾斜させてあり、図３に示すように側面視で、対向面８０ａがコンテナの軸心線に対して傾斜角度θをなし、調整板８０を回動（旋回）させることで傾斜角度θを可変設定できるようになっている。
【０００９】
そして、調整板８０を水平姿勢（θ＝９０°）にした状態で移動シュート７２を図３における右側へ後退させて退避しておき、コンテナ５１に原料を投入する際に、補助コンテナ５２を下降させてコンテナ５１上に重ねてから、移動シュート７２を前進限まで前進させ、次に、調整板８０を回動（旋回）させて所定の傾斜角度θに傾斜させるようにしている。
【００１０】
従来の原料投入装置６０は、このように構成されており、前記原料投入シュート７０により、原料搬入装置からの滑り落ちてくる原料を原料放出口７２ａから斜め下方に放出し、該原料を前記調整板８０に衝突させてコンテナ５１内に落下投入させるようにしている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】神田雅彦，「最近のカーボンプレス」，神鋼テクノ技報，神鋼テクノ株式会社，Ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．３５（２００７），ｐ．３−７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし前述した従来の原料投入装置６０では、原料投入シュート７０により、原料搬入装置からの原料を案内して原料放出口７２ａから斜め下方に放出するようにしているので、放出された原料をコンテナ５１内の半径方向中央部に落下投入するためには、原料放出口７２ａに調整板８０を近づけて両者の間隔距離が狭くなるように設定する必要があった。このため、調整板８０の上端側が原料放出口７２ａに被さるようになっており、原料放出口７２ａと調整板８０との間のエリアが狭く、原料放出口７２ａ付近で原料詰まりが発生しやすいという問題があった。粘り気のある性状の原料では、その一部がシュート面上を滑らずに停滞することがあり、前記エリアが狭いと、後続する原料と一緒になりダンゴ状に膨れて原料放出口７２ａ付近での原料詰まりが発生しやすい。原料詰まりが発生すると、これを除去するために多大の手間がかかり、生産性が大幅に低下してしまう。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、カーボンプレスにおいて原料搬入装置から供給される原料を、開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ内に投入するに際し、原料投入シュートの原料放出口付近での原料詰まりの発生をなくすことができ、また、原料を前記コンテナ内の半径方向中央部に向けて落下投入することができるカーボンプレス用原料投入装置及びカーボンプレスにおける原料投入方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１５】
請求項１の発明は、カーボンプレスに備えられ、原料搬入装置から供給される原料を、開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ内に投入するためのカーボンプレス用原料投入装置において、前記原料搬入装置からの原料を案内して原料放出口から略水平方向に放出する原料投入シュートと、前記原料投入シュートの前記原料放出口と対向配置され、かつ、前記原料放出口に向って進退移動可能に設けられ、前記原料放出口と対向する側の対向面が前記コンテナの軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなし、前記原料放出口から放出された原料を前記対向面に衝突させてコンテナ内に落下させるための調整板と、を備えたことを特徴とするカーボンプレス用原料投入装置である。
【００１６】
請求項２の発明は、請求項１記載のカーボンプレス用原料投入装置において、前記調整板を進退可能に支持し、該調整板を前記原料放出口に向って進退移動させて、該調整板と前記原料放出口との間隔距離を調整する調整板位置調整装置を備えたことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項３の発明は、請求項２記載のカーボンプレス用原料投入装置において、前記調整板位置調整装置は、前記調整板に前記原料放出口から放出された原料が衝突することによる衝撃を吸収して緩和する衝撃吸収手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１８】
請求項４の発明は、カーボンプレスにおいて原料搬入装置から供給される原料を、開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ内に投入するに際し、前記原料搬入装置からの原料を案内して原料放出口から略水平方向に放出する原料投入シュートと、前記原料投入シュートの前記原料放出口と対向配置され、かつ、前記原料放出口に向って進退移動可能となされ、前記原料放出口と対向する側の対向面が前記コンテナの軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなし、前記原料放出口から放出された原料を前記対向面に衝突させてコンテナ内に落下させるための調整板とを設け、前記原料搬入装置から供給される原料の状態に対応して、該原料が前記コンテナの半径方向中央部に落下投入されるように、前記調整板を前記原料放出口に向って進退移動させて、該調整板と前記原料放出口との間隔距離を調整することを特徴とするカーボンプレスにおける原料投入方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のカーボンプレス用原料投入装置又はカーボンプレスにおける原料投入方法は、カーボンプレスにおいて原料搬入装置から供給される原料を、開口部を上側に位置させた姿勢のコンテナ内に投入するに際し、前記原料搬送装置からの原料を原料放出口から略水平方向に放出する原料投入シュートと、前記原料放出口と対向配置され、かつ、前記原料放出口に向って進退移動可能となされ、前記原料放出口と対向する側の対向面が前記コンテナの軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなす調整板とを備え、前記原料投入シュートの原料放出口から略水平方向に放出される原料を、前記調整板に衝突させて前記コンテナ内に落下投入させるようにしている。
【００２０】
このように、前記原料投入シュートにより、原料を原料放出口から略水平方向に放出するようにしているので、前記原料搬送装置からの原料を斜め下方に放出するようにした従来装置と比べて、前記原料放出口と前記調整板との間隔距離を大きく設定することができ、従来装置とは違って原料投入シュートの原料放出口での原料詰まりの発生をなくすことができる。また、前記調整板を前記原料放出口に向って進退移動可能としているので、前記原料搬入装置から１回当たりの成形分として連続的に供給される原料の増減や形状の大小など、原料の状態に対応して、前記調整板を前記原料放出口に向って進退移動させることにより、該原料を前記コンテナ内の半径方向中央部に向けて落下投入することができ、コンテナ内での原料が一方の側に偏ってしまうことを防止することができる。これにより、次のタンピング工程でコンテナ内の原料を押し固める際に、タンピングヘッドに偏心荷重がかかることを防止でき、コンテナ内の原料を均一に押し固めることができて、その結果、製品（生電極）の緻密化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態による、カーボンプレスに備えられたカーボンプレス用原料投入装置の構成を概略的に示す一部断面示側面図である。
【図２】図１における調整板を進退移動させる調整板位置調整装置の構成の一例を示す図である。
【図３】カーボンプレスに備えられた従来のカーボンプレス用原料投入装置の構成を示す一部断面示側面図である
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態による、カーボンプレスに備えられたカーボンプレス用原料投入装置の構成を概略的に示す一部断面示側面図である。
【００２３】
図１において、１は円形の開口部を上側に位置させた姿勢で、上方より原料が投入されるコンテナ、２は円筒状の補助コンテナである。３はタンピング装置、４はタンピングヘッドであり、タンピング装置３は、コンテナ１内に投入された原料をタンピングヘッド４を下降させて押し固めるための装置である。５はシールキャップである。
【００２４】
本実施形態のカーボンプレス用原料投入装置は、原料投入シュート１０と、調整板（原料衝突板）２０と、調整板位置調整装置３０とにより構成されている。
【００２５】
前記原料投入シュート１０について説明する。原料投入シュート１０は、固定シュート１１と移動シュート１２とを備えてコンテナ１の斜め上方に設けられており、原料搬送装置である原料搬入用コンベア６からの原料を案内して移動シュート１２の原料放出口１２ａから略水平方向に放出するように構成されている。
【００２６】
前記固定シュート１１は、断面矩形中空状をなして斜め下方へ延びており、原料の停滞を防止すべく、上向き開口する上側開口端から横向きに開口する下側開口端に行くに従って原料案内面の傾斜角度が段階的に緩くなるようにして傾斜角度を変化させている。この固定シュート１１は、図示しない部材にて移動不能に支持されている。
【００２７】
また、前記移動シュート１２は、上向き開放の樋状（断面上向きコ字状）で水平に延びる原料案内面を有しており、前記固定シュート１１の前記下側開口端の外側に該下側開口端に連なるように位置して固定シュート１１からの原料を水平方向に案内し、移動シュート１２の原料放出口１２ａから略水平方向に放出するようにしたものである。なお、図１中の符号Ｌは放出された原料の理論軌跡を示す。この移動シュート１２は、移動シュート用油圧シリンダ１３のピストンロッドに連結されており、原料の投入を行うときに、固定シュート１１に連なるようにするため、前記ピストンロッドを伸ばすことで図１における右側方向に引き出されるようになっている。
【００２８】
次に、前記調整板２０について説明する。調整板２０は、原料投入シュート１０（移動シュート１２）の原料放出口１２ａと対向配置され、かつ、原料放出口１２ａに向って進退移動可能に設けられ、原料放出口１２ａと対向する側の対向面２０ａがコンテナ１の軸心線に対して側面視にて角度４５°以下をなし、原料放出口１２ａから放出された原料を対向面２０ａに衝突させてコンテナ内に落下させるようにしたものである。調整板２０の対向面２０ａの面積は、原料放出口１２ａの面積とほぼ同じに設定されている。本実施形態では、調整板２０は、矩形板状をなし、前記角度が０°になるように、すなわち、側面視で対向面２０ａとコンテナ１の軸心線とが平行をなし、対向面２０ａが垂直上下方向に延びる姿勢で、調整板用油圧シリンダ３１のピストンロッド３１ａの先端部に取り付けられている。
【００２９】
ここで、調整板２０の前記角度が４５°を超えると、該調整板２０に衝突した原料がそのあとコンテナ１の内壁面に衝突する可能性が高く、原料の衝突でコンテナ１の内壁面に塗布されている潤滑剤が剥がれるという不具合がある。なお、この潤滑剤は、コンテナ１内の原料を押し出す際の摩擦力を軽減するために塗布されている。
【００３０】
次に、前記調整板位置調整装置３０について説明する。調整板位置調整装置３０は、調整板２０を進退可能に支持し、調整板２０を原料放出口１２ａに向って進退移動させて、調整板２０と原料放出口１２ａとの間隔距離を調整する装置である。図２は図１における調整板を進退移動させる調整板位置調整装置の構成の一例を示す図である。
【００３１】
図２に示すように、調整板位置調整装置３０は、調整板２０を進退可能に支持する調整板用油圧シリンダ３１と、調整板用油圧シリンダ３１を操作する油圧回路３２とにより構成されている。調整板用油圧シリンダ３１のピストンロッド３１ａの先端部に、調整板２０が取り付けられている。調整板用油圧シリンダ３１は、前記タンピング装置３を支持する図示しない部材に取り付けられている。
【００３２】
前記油圧回路３２は、図２に示すように、駆動源３３、油タンク３４、３位置切換弁３５、逆止め弁付き可変絞り弁（流量調整弁）３６Ａ，３６Ｂ、リリーフ弁（安全弁）３７、パイロット操作チェック弁３８を備えている。
【００３３】
この油圧回路３２において、３位置切換弁３５の電磁弁ａがオンすると、ポンプポートＰとＢポート、ＡポートとタンクポートＴが通じ、パイロット操作チェック弁３８、逆止め弁付き可変絞り弁３６Ａを介して油が調整板用油圧シリンダ３１に送られる一方、調整板用油圧シリンダ３１から油が逆止め弁付き可変絞り弁３６Ｂを介して油タンク３４に戻され、ピストンロッド３１ａが前進する。また、３位置切換弁３５の電磁弁ｂがオンすると、ポンプポートＰとＡポート、ＢポートとタンクポートＴが通じ、逆止め弁付き可変絞り弁３６Ｂを介して油が調整板用油圧シリンダ３１に送られる一方、調整板用油圧シリンダ３１から油が逆止め弁付き可変絞り弁３６Ａ、パイロット操作チェック弁３８を介して油タンク３４に戻され、ピストンロッド３１ａが後退する。このようにして、調整板２０を進退移動させるとともに、その移動ストロークにおける任意の位置に位置決めすることができ、調整板２０と原料放出口１２ａとの間隔距離を調整することができる。
【００３４】
また、衝撃吸収手段として、ピストンロッド３１ａの後退工程で油が戻るラインにパイロット操作チェック弁３８及びリリーフ弁３７を設けているので、原料との衝突による衝撃を、ピストンロッド３１ａの瞬間的な後退動作による昇圧で吸収することができる。また、さらに大きな衝撃が加わった場合は、リリーフ弁３７から油をリリーフさせることで、調整板用油圧シリンダ３１を保護するようにしている。
【００３５】
次に、このように構成される原料投入装置において、コンテナ１内に原料を投入する際には、まず、図示しない油圧シリンダの作動により、補助コンテナ２が下降してコンテナ１上に重ねられる。次いで、移動シュート用油圧シリンダ１３の作動により、移動シュート１２が前方へ引き出されて、図１に示すように、固定シュート１１に連ねられる。また、調整板用油圧シリンダ３１の作動により、調整板２０が前進移動して、原料放出口１２ａとの間隔距離が所定距離に位置決めされる。
【００３６】
次いで、原料搬入用コンベア６による原料の供給が開始されると、１回当たりの成形分が連続的に供給され、原料搬入用コンベア６からの原料が上方より固定シュート１１内に落下し、固定シュート１１の傾斜案内面上を滑り落ち、移動シュート１２の原料放出口１２ａから略水平方向に放出される。そして、原料放出口１２ａから略水平方向に放出された原料は、前記所定距離に位置決めされている調整板２０の対向面２０ａに衝突し、コンテナ１内の半径方向中央部に向けて落下投入される。
【００３７】
ここで、一般に、前記連続的に供給される原料は、時間とともに異なった状態で供給される。原料搬入用コンベア６により、例えば１５分程度の時間で１回当たりの成形分の原料の搬送が終了する。この場合、最初の５分間位の間は（供給初期）、原料サイズが小さく（例えばφ５０ｍｍ以下）、供給量も少ないという原料の状態で、原料搬入用コンベア６からの原料が原料投入シュート１０に供給される。次いで、それ以後の５分間位の間は（供給中期）、前記供給初期に比べて、原料サイズが大きく、供給量の多いという原料の状態で、原料搬入用コンベア６からの原料が原料投入シュート１０に供給される。さらに、終わりの５分間位の間は（供給末期）、前記供給初期と同じような原料の状態で、原料搬入用コンベア６からの原料が原料投入シュート１０に供給される。なお、原料搬入用コンベア６からの原料には、例えば、１個のサイズが最大で３００ｍｍ×４００ｍｍ×９００ｍｍという大きな立方体状のものも存在する。
【００３８】
そこで、本実施形態による原料投入装置では、オペレータが、原料搬入用コンベア６による原料供給状態を目視観察しながら、前記調整板位置調整装置３０を作動させて調整板２０を進退移動させ、前記供給中期では前記供給初期及び前記供給末期に比べて、調整板２０を後退させて原料放出口１２ａとの間隔距離が長くなるように調整板２０の位置調整を行うようにしている。これにより、原料投入シュート１０に１回当たりの成形分の原料が連続的に供給されている期間にわたって、該原料をコンテナ１内の半径方向中央部に向けて落下投入することができる。
【００３９】
以上のように、本実施形態では、原料投入シュート１０により、原料を原料放出口から略水平方向に放出するようにしているので、原料搬入用コンベア６からの原料を斜め下方に放出するようにした従来装置と比べて、原料放出口１２ａと調整板２０との間隔距離を大きく設定することができ、従来装置とは違って原料放出口１２ａでの原料詰まりの発生をなくすことができる。
【００４０】
また、調整板２０を原料放出口１２ａに向って進退移動可能としているので、原料搬入用コンベア６から１回当たりの成形分として連続的に供給される原料の増減や形状の大小など、原料の状態に対応して、調整板２０を原料放出口１２ａに向って進退移動させることにより、該原料をコンテナ１内の半径方向中央部に向けて落下投入することができ、コンテナ１内での原料が一方の側に偏ってしまうことを防止することができる。これにより、次のタンピング工程でコンテナ１内の原料を押し固める際に、タンピングヘッド４に偏心荷重がかかることを防止でき、コンテナ１内の原料を均一に押し固めることができて、その結果、製品（生電極）の緻密化に寄与することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…コンテナ
２…補助コンテナ
３…タンピング装置
４…タンピングヘッド
６…原料搬入用コンベア
１０…原料投入シュート
１１…固定シュート
１２…移動シュート  １２ａ…原料放出口
１３…移動シュート用油圧シリンダ
２０…調整板  ２０ａ…対向面
３０…調整板位置調整装置
３１…調整板用油圧シリンダ  ３１ａ…ピストンロッド
３２…油圧回路
３５…３位置切換弁
３７…リリーフ弁
３８…パイロット操作チェック弁
Ｌ…理論軌跡
【図１】
2010215342.tif 000003
【図２】
2010215342.tif 000004
【図３】
2010215342.tif 000005