(57)【要約】【課題】回転炉床炉内において原料ペレットの効率的な還元を達成するために原料ペレット内の気孔、水分を緻密かつ均一化して原料ペレットに熱を効率的に伝えることができる回転炉床炉用原料の成型装置を提供する。【解決手段】ケーシング１内に螺旋状の羽根４のピッチが異なる原料送りスクリュー５とこれに連続して押出しスクリュー６が形成された一対のスクリュー２が平行に配置された、回転炉床炉用の原料を成型する成型装置において、原料送りスクリュー５と押出しスクリュー６との間に、原料ペレットを練る複数の楕円形のパドル９ａ〜９ｄがスクリュー軸３の全周に等角度にずらして重ねられ且つ隣り合うパドルの頂部の間に原料が通過する間隙１０が形成されている練り部９が配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型機のケーシング内に原料送りスクリューとこれに連続して押出しスクリューが形成された一対のスクリューが平行に配置された、回転炉床炉用原料を成型するペレット成型装置において、各１ピッチ以上を有する原料送りスクリューと押出しスクリューとの間に、複数の楕円形のパドルがスクリュー軸の全周に等角度にずらして重ねられ且つ隣り合うパドルの頂部の間に原料が通過する間隙が形成されている、原料ペレットを練る練り部が配置されていることを特徴とする還元鉄を製造する回転炉床炉用原料の成型装置。
【請求項２】
前記練り部は、成型機断面積に対する原料が通過する間隙の比率を２％〜２５％とすることを特徴とする回転炉床炉用の原料成型装置。
【請求項３】
楕円形のパドルを厚み３０〜２００ｍｍとしたことを特徴とする請求項１又は２記載の回転炉床炉用の原料成型装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元鉄を製造する回転炉床炉に供給される原料ペレットの還元効率を向上させることができる回転炉床炉用原料の成型装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転炉床炉による還元鉄の製造においては、酸化鉄を含む数種類のスラッジ、スラリーなどの湿潤ダスト、製鉄ダストなどの製鉄廃棄物、炭素系の還元剤およびバインダーを混合した後、原料ペレットに造型する。得られた原料ペレットを水平面で回転する回転炉床上に装入して加熱・還元することにより還元鉄が製造される。高水分を有する製鉄廃棄物を回転炉床炉にて還元する際、通常、炭材原料と混合し脱水して原料ペレットに成型している（特許文献１参照）。
【０００３】
図５は従来の回転炉床炉用原料の成型装置を示す概略図である。
【０００４】
成型装置のケーシング１内には一対のスクリュー２が平行に配置されている。スクリュー２は、スクリュー軸３の周りに軸方向に螺旋状に連続した羽根４が設けられている。スクリュー２は、原料送りスクリュー５とこれに続いてピッチの異なる押出スクリュー６が連続して一体に設けられている。
【０００５】
原料投入口７から投入された原料は、同じ方向に回転する一対の原料送りスクリュー５により前方に送られ、引き続き押出スクリュー６により多孔板８より押し出され、原料ペレットが製造される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１６３１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記の従来の原料成型装置では、原料の性状によっては回転炉床炉での還元後のペレットの強度や品質が十分でなかった。図６は原料ペレット内の気孔分布を示す模式図で、（ａ）は図５の従来の原料成型装置で得られた原料ペレット、（ｂ）は本発明による原料ペレットを示す図である。
【０００８】
図６（ａ）に示す従来方法による原料ペレットでは、原料ペレット内の気孔１１、水分１１の分布が緻密かつ均一でないために回転炉床炉内においてペレット内の熱伝達効率が低い。その結果、回転炉床炉内で乾燥、加熱、還元が効果的に行われず、還元後の還元鉄ペレットの圧縮強度および鉄分の金属化率（全鉄中の金属鉄分の割合）が低く、還元製品の品質が十分でなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、還元鉄を製造する回転炉床炉内において原料ペレットの効率的な還元を達成するために原料ペレット内の気孔、水分を緻密かつ均一化してペレット内の熱伝達効率を高めて原料ペレットに熱を効率的に伝えることができる回転炉床炉用原料の成型装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ケーシング内に原料送りスクリューとこれに連続して押出しスクリューが形成された一対のスクリューが平行に配置された、回転炉床炉用原料を成型するペレット成型装置において、各１ピッチ以上を有する原料送りスクリューと押出しスクリューとの間に、複数の楕円形のパドルがスクリュー軸の全周に等角度にずらして重ねられ且つ隣り合うパドルの頂部の間に原料が通過する間隙が形成されている、原料ペレットを練る練り部が配置されていることを特徴とする。
【００１１】
前記練り部は、パドル部の投影通過面積（隣り合うパドルの頂部の間に原料が通過する間隙の面積）の成型機断面積に対する比率を２％〜２５％とする。
【００１２】
また、楕円形のパドルを厚み３０〜２００ｍｍとして設ける構成とすることができる。また、パドル角度可変による練り度合の変更が可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の造型装置は、練り部で原料ペレットに練りが加えられることで、図６（ｂ）に示すように、原料ペレット内の気孔、水分を含む気孔を小さく、緻密かつ均一に分散できるので、回転炉床炉内での原料ペレットの熱伝達効率が向上して熱を効率的に伝えることができる。その結果、乾燥、加熱、還元が効果的に行われるので、還元後のペレットの圧縮強度および鉄分の金属化率が高くなり、還元製品の強度、品質が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の回転炉床炉用原料の成型装置を示す概略図である。
【図２】（ａ）は練り部を備えたスクリューの斜視図、（ｂ）は練り部のパドルの配置例を示す図である。
【図３】本発明と従来例の還元ペレットの圧縮強度を示す図である。
【図４】本発明と従来例の金属化率を示す図である。
【図５】従来の回転炉床炉用の原料成型装置を示す概略図である。
【図６】原料ペレット内の気孔の分布を示す模式図で、（ａ）は従来方法による原料ペレット、（ｂ）は本発明による原料ペレットを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例】
【００１６】
図１において、本発明の成型装置は、図６に示す成型装置と同様に、成型装置のケーシング１内には一対のスクリュー２が平行に配置されている。スクリュー２は、スクリュー軸３の周りに軸方向に螺旋状に連続した羽根４が設けられている。スクリュー２は、原料投入口７から投入された原料を送り出す原料送りスクリュー５と、これに続いて送り出しスクリュー５よりピッチの小さい押出スクリュー６が連設されている。
【００１７】
本発明の成型装置では、さらに、送り出しスクリュー５と、押出スクリュー６との間に複数のパドル９ａ〜９ｄをスクリュー軸３に直交して重ねて配置した練り部９が形成されている。練り部９の各パドル９ａ〜９ｄは、楕円形の厚み３０〜２００ｍｍの鋼板で形成される。楕円形のパドル９ａ〜９ｄは、スクリュー軸３を中心にして羽根４と同じ高さで且つスクリュー軸３の全周に等角度にずらして重ねられている。図２（ｂ）においては、パドル９ａ〜９ｄ（図では４枚）が所定の角度（図では４５度）ずつずらして配置されている。隣り合うパドル９ａ〜９ｄの頂部の間には原料が通過する原料通過間隙（投影通過面積）１０が形成される。
【００１８】
投影通過率＝投影通過面積／全断面積で表され、原料がパドル部をショートカットする比率、すなわち、隣り合うパドルの頂部の間に原料が通過する間隙の面積の成型機断面積に対する比率である。投影通過率は、２〜２５％が好ましい。パドル部の投影通過面積が２％未満の場合、原料投入口より連続的に投入される原料が成型機排出側へ抜けにくいため、成型機の負荷が急激に上昇する。また投影通過面積が２５％を超える場合はパドル部をショートカットする原料が増加し、十分に練りを加えることができず、原料内に存在した気孔、水分を細分化して緻密かつ均一にする効果が低下する。
【００１９】
図３は本発明と従来例の還元鉄ペレットの圧縮強度を示し、図４は本発明と従来例の金属化率を示す図である。
【００２０】
成型機の原料投入側より投入された水分１７〜２７％の脱水原料は、原料送りスクリューによって成型機出側に向かって送られるが、途中に、反原料送り方向に配置した練り部のパドルにより、原料は成型機の原料投入側へ戻されようとする。これに対して、原料は連続的に成型機に投入され原料送りスクリューで成型機出側に送られていることから、結果的にパドル部で原料が混錬され、練りが加えられることになる。練りが加えられたことにより、原料内に存在した気孔、水分は細分化され緻密かつ均一になる。
【００２１】
練られた原料の一部は、連続的に投入される原料により送り出されることによりパドル部の間隙を通過し、原料押出しスクリューにより成型機から排出され、ペレットに成型される。
【符号の説明】
【００２２】
１：ケーシング
２：スクリュー
３：スクリュー軸
４：羽根
５：原料送りスクリュー
６：押出スクリュー
７：原料投入口
８：多孔板
９：練り部
１０：原料通過間隙（投影通過面積）
１１：気孔および水分
【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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