(57)【要約】【課題】パレット内における原料充填層として焼結原料粒が理想的に配置されるようにしながら、生産性に優れて焼結鉱を製造することができる焼結原料粒の装入装置、及び焼結原料粒の装入方法を提供する。【解決手段】焼結原料粒を装入シュートに供給して滑走させ、ＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入装置であって、装入シュート入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置か、装入シュート上での焼結原料粒に滑走力を付加する加速装置か、これらの加速装置を組み合わせて備えるようにした焼結原料粒の装入装置であり、また、このような装入装置を用いて焼結原料粒をＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入方法である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結鉱を得るための原料を配合して造粒した焼結原料粒を、傾斜面を有する装入シュートに供給して滑走させて、水平方向に連続移動するＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入装置であって、
前記パレットの長手方向に沿って焼結原料粒を装入すると共に、該パレットの進行方向に対して逆向きに焼結原料粒を装入する装入シュートの入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置、及び／又は、該装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置を備えることを特徴とする焼結原料粒の装入装置。
【請求項２】
前記加速装置が、湾曲落下面を有して、前記装入シュートの入り口側に配設される湾曲シュートであって、ドラムフィーダーから切り出されて鉛直方向に落下した焼結原料粒を該湾曲シュートで受けて前記装入シュートに供給し、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する請求項１に記載の焼結原料粒の装入装置。
【請求項３】
前記加速装置が、一対の駆動ローラーにエンドレスベルトが架設されて、装入シュートの入り口側に配設されるベルトフィーダーであって、ドラムフィーダーから切り出されて鉛直方向に落下した焼結原料粒を該ベルトフィーダーで受けて前記装入シュートに供給し、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する請求項１に記載の焼結原料粒の装入装置。
【請求項４】
前記加速装置が、前記装入シュートの傾斜面より摩擦係数が小さい平滑傾斜面を有して、装入シュートの入り口側に配設される平滑傾斜板であって、ドラムフィーダーから切り出されて鉛直方向に落下した焼結原料粒を該平滑傾斜板で受けて前記装入シュートに供給し、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する請求項１に記載の焼結原料粒の装入装置。
【請求項５】
前記加速装置が、前記装入シュートの傾斜面に沿って焼結原料粒を切り出して供給するドラムフィーダーであって、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する請求項１に記載の焼結原料粒の装入装置。
【請求項６】
前記加速装置が、前記装入シュートの入り口側から出口側に向けてガスを流すガス吹付け装置であって、装入シュート上での焼結原料粒がガスの流れにより滑走力が付加される請求項１に記載の焼結原料粒の装入装置。
【請求項７】
焼結鉱を得るための原料を配合して造粒した焼結原料粒を、傾斜面を有する装入シュートに供給して滑走させて、水平方向に連続移動するＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入方法であって、
前記パレットの長手方向に沿って焼結原料粒を装入すると共に、該パレットの進行方向に対して逆向きに焼結原料粒を装入する装入シュートの入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置、及び／又は、該装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置を設けて、装入シュート上を滑走する焼結原料粒の滑走速度ｖ１’が、加速装置を備えずに装入シュート上を滑走するときの焼結原料粒の滑走速度ｖ１よりも速くなるようにすることを特徴とする焼結原料粒の装入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、焼結鉱を得るための原料を配合して造粒した焼結原料粒をＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入装置、及び焼結原料粒の装入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高炉で用いられる鉄原料には、採掘された鉄鉱石の塊鉱のほか、粉鉱を焼成した焼結鉱がある。焼結鉱は、例えば、鉄鉱石の粉鉱を石灰石や粉コークス等と共に焼成することで得ることができる。
【０００３】
この焼結鉱を製造するにあたり、一般には、先ず、種々の銘柄の粉鉱と、石灰石等の副原料と、固体燃料となる粉コークス等の炭材とを、所定の比率で配合して、水を加えて擬似的な粒子に造粒した焼結原料粒を製造し、その焼結原料粒を水平方向に連続的に移動するＤＬ（ドワイトロイド）型焼結機のパレットに装入して、パレットに装入された焼結原料粒の上層部をバーナー等で着火することで、パレットの下方から吸引して強制的に通風しながら焼結が行われる。そのため、焼成速度（反応速度）や焼結歩留まりを向上させるには、通気性を考慮して、パレットに装入された焼結原料粒の粒度が上層部に比べて下層部の方が粗くなるようにする必要がある。また、焼結原料粒がつぶれてしまわないようにしたり、通気性を確保するなどの目的から、パレット中の焼結原料粒は低密度で装入（充填）されるのが望ましい。
【０００４】
そこで、ホッパー等に収容された焼結原料粒をドラムフィーダーで切り出しながら落下させ、水平方向に対して傾斜した傾斜面を有する装入シュート上を滑走させてパレットに装入することで、パーコレーション作用と呼ばれる山の斜面を転がり落ちる際の偏析効果により、装入された焼結原料粒のパレット中での原料充填層に粒度偏析を形成する方法がある。
【０００５】
そして、上記のようにして焼結原料粒をパレットに装入する際に、例えば、装入シュートの傾斜角度を４５〜４８度に設定し、パレットの走行速度を２．５〜３．５ｍ／分の範囲で制御して、パレットに装入された焼結原料粒の粒度が層高さ方向に連続的に変化するような粒度偏析を設ける方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
また、装入シュートの出口側で装入シュート上を滑走する焼結原料粒の流れに対向して（滑走方向の逆向きに）高速空気を吹き付けながら、パレットに焼結原料粒を装入するような方法も提案されている（特許文献２参照）。この方法によれば、焼結原料粒がパレットに装入される際の速度が低減されるため原料充填層の嵩密度が低下したり、比重の小さい焼結原料粒が原料充填層の上層部に装入され易くなることから、より適切な粒度偏析が得られるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−４１８７１号公報
【特許文献２】特開平１０−２８１６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
焼結鉱を製造するにあたって、生産性を向上させると共に良質な焼結鉱を得るためには、比較的粗い粒子の焼結原料粒がパレットの下層部に装入され、比較的細かい粒子の焼結原料粒がパレットの上層部に装入されるようにして焼結することが必要であり、例えば上述した特許文献１にあるように、装入シュートの傾斜角度やパレットの走行速度の調整など、様々な検討がなされてきたが、近年の原料や生産条件の要請に伴うと、従来の方法では原料充填層での粒度偏析を十分につけるのが難しくなっている。特に、既存の設備を対象とした場合、各種装置の配置関係やスペースの都合などで制約を受けるため、調整や設定が可能なことは限られてしまう。
【０００９】
このような状況のもと、本発明者らは、装入シュート上での焼結原料粒の滑走速度に着目した。例えば、先の特許文献２にあるように、装入シュートからＤＬ型焼結機のパレットに装入される焼結原料粒の速度を低下させて、装入シュート上での分級作用を考慮することもひとつの考え方である。ところが、新たに検討した結果、従来の考え方とは反対に、むしろ所定の傾斜角度に設定された装入シュート上での焼結原料粒の滑走速度を速める方が、原料充填層により適切な粒度偏析をもたらすことができるという知見を得た。
【００１０】
そこで、ドラムフィーダー等から装入シュートに供給された焼結原料粒の装入シュート入り口における滑走方向の初速を付加する加速装置であったり、装入シュート上での焼結原料粒に滑走力を付加する加速装置を設けた装入装置とすることで、生産性に優れながら、原料充填層の粒度偏析を強化することができるようになることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
したがって、本発明の目的は、パレット内における原料充填層として焼結原料粒が理想的に配置されるようにしながら、生産性に優れて焼結鉱を製造することができる焼結原料粒の装入装置を提供することにある。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、パレット内における原料充填層として焼結原料粒が理想的に配置されるようにしながら、生産性に優れて焼結鉱を製造することができる焼結原料粒の装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】
【００１３】
すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
（１）焼結鉱を得るための原料を配合して造粒した焼結原料粒を、傾斜面を有する装入シュートに供給して滑走させて、水平方向に連続移動するＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入装置であって、
前記パレットの長手方向に沿って焼結原料粒を装入すると共に、該パレットの進行方向に対して逆向きに焼結原料粒を装入する装入シュートの入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置、及び／又は、該装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置を備えることを特徴とする焼結原料粒の装入装置。
（２）前記加速装置が、湾曲落下面を有して、前記装入シュートの入り口側に配設される湾曲シュートであって、ドラムフィーダーから切り出されて鉛直方向に落下した焼結原料粒を該湾曲シュートで受けて前記装入シュートに供給し、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する（１）に記載の焼結原料粒の装入装置。
（３）前記加速装置が、一対の駆動ローラーにエンドレスベルトが架設されて、装入シュートの入り口側に配設されるベルトフィーダーであって、ドラムフィーダーから切り出されて鉛直方向に落下した焼結原料粒を該ベルトフィーダーで受けて前記装入シュートに供給し、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する（１）に記載の焼結原料粒の装入装置。
（４）前記加速装置が、前記装入シュートの傾斜面より摩擦係数が小さい平滑傾斜面を有して、装入シュートの入り口側に配設される平滑傾斜板であって、ドラムフィーダーから切り出されて鉛直方向に落下した焼結原料粒を該平滑傾斜板で受けて前記装入シュートに供給し、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する（１）に記載の焼結原料粒の装入装置。
（５）前記加速装置が、前記装入シュートの傾斜面に沿って焼結原料粒を切り出して供給するドラムフィーダーであって、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加する（１）に記載の焼結原料粒の装入装置。
（６）前記加速装置が、前記装入シュートの入り口側から出口側に向けてガスを流すガス吹付け装置であって、装入シュート上での焼結原料粒がガスの流れにより滑走力が付加される（１）に記載の焼結原料粒の装入装置。
（７）焼結鉱を得るための原料を配合して造粒した焼結原料粒を、傾斜面を有する装入シュートに供給して滑走させて、水平方向に連続移動するＤＬ型焼結機のパレットに装入する焼結原料粒の装入方法であって、
前記パレットの長手方向に沿って焼結原料粒を装入すると共に、該パレットの進行方向に対して逆向きに焼結原料粒を装入する装入シュートの入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置、及び／又は、該装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置を設けて、装入シュート上を滑走する焼結原料粒の滑走速度ｖ１’が、加速装置を備えずに装入シュート上を滑走するときの焼結原料粒の滑走速度ｖ１よりも速くなるようにすることを特徴とする焼結原料粒の装入方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、パレット内における原料充填層の粒度偏析を効率的に強化することができる。そのため、近年の生産性増大の要請にも応えることができ、生産性に優れながら、パレット内の原料充填層に適切な粒度偏析を設けて焼結原料粒を配置でき、焼結鉱を得る際の焼成速度や焼結歩留まりを向上させることができるようになる。
【００１５】
特に、本発明の装入装置は、比較的簡便な手段を採用するものであって、スペースの都合や他の装置の配置等で制約を受け難い。そのため、新規に設備を構築する場合は勿論のこと、既存の設備においても本発明を容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明で行った試験に用いた試験装置を示す模式説明図である。
【図２】図２は、図１の試験装置に使用した試験シュートを説明するものであり、（Ａ）は正面説明図、（Ｂ）は側面説明図である。
【図３】図３は、図１の試験装置を用いて得られた原料堆積山の粒度偏析を評価する方法を示した模式説明図である。
【図４】図４は、図１の試験装置を用いて得られた原料堆積山の粒度偏析を評価した結果を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の装入装置における加速装置の例を示した模式説明図である。
【図６】図６は、本発明の装入装置における他の加速装置の例を示した模式説明図である。
【図７】図７は、本発明の装入装置における他の加速装置の例を示した模式説明図である。
【図８】図８は、本発明の装入装置における他の加速装置の例を示した模式説明図である。
【図９】図９は、本発明の装入装置における他の加速装置の例を示した模式説明図である。
【図１０】図１０は、本発明の装入装置における他の加速装置の例を示した模式説明図である。
【図１１】図１１は、本発明の実験例で使用したＮｏ．１の実験用装入装置を示す模式説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明について詳しく説明する。
本発明における焼結原料粒の装入装置は、焼結鉱を得るための原料を配合して造粒した焼結原料粒を傾斜面を有する装入シュートに供給して滑走させて、水平方向に連続移動するＤＬ型焼結機のパレットに装入するにあたり、前記パレットの長手方向に沿って焼結原料粒を装入すると共に、該パレットの進行方向に対して逆向きに焼結原料粒を装入する装入シュートについて、その入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置か、装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置か、又はこれらの加速装置を組み合わせて備えるようにしたものである。
【００１８】
このように、装入シュートの入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置を備えるか、及び／又は、装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置を備えることで、装入シュート上を滑走する焼結原料粒の滑走速度ｖ１’が、加速装置を備えずに装入シュート上を滑走するときの焼結原料粒の滑走速度ｖ１よりも速くなるようにすることができる。前述したように、装入シュート上での焼結原料粒の滑走速度を速める方が、パレット内での原料充填層により適切な粒度偏析がもたらされるようになるという知見は、以下に示す試験結果に基づくものである。
【００１９】
図１には、試験に用いた装置が示されている。この試験装置は焼結原料粒を収容する試験ホッパー１と焼結原料粒を滑走させる試験シュート２を有し、試験ホッパー１に備え付けられたゲート1aを開くと焼結原料粒が試験シュート２に供給され、試験シュート２を滑走した焼結原料粒が床面３に落下して、焼結原料粒が堆積した原料堆積山４を形成する。ここで、試験ホッパー１は試験シュート２の入り口側で水平面に対してθ１＝６０°の角度で傾斜し、試験シュート２は水平面に対してθ２＝４０°の角度で傾斜するようにそれぞれ固定されており、試験シュート２の出口側は床面３から高さＨ１＝４６０ｍｍに調整されている。また、この試験シュート２は、図２に示したように、底板2aの両側に側壁板2bが設けられて、滑走する焼結原料粒はこれら側壁板2bで仕切られた幅Ｌ１＝１３ｃｍ、高さＨ２＝１０ｃｍのシュートスペースを底板２ａの長さＬ２＝５００ｃｍの分だけ移動して床面３に落下し、原料堆積山４を形成する。
【００２０】
そして、図１に示した試験装置を用いて、試験ホッパー１におけるゲート1aの開口度を高さ３０ｍｍ（試験１）、高さ５０ｍｍ（試験２）、及び高さ９０ｍｍ（試験３）の３段階に調整し、それぞれ２０ｋｇの焼結原料粒を試験ホッパー１から供給して試験シュート２を滑走させ、床面に落下して得られた原料堆積山４を評価した。
先ず、図３に示したように、各試験で得られた原料堆積山４を焼結原料粒の落下方向に沿った長さ方向で<1>〜<4>の部位に４分割し、その際、各部位における焼結原料粒の質量がほぼ同じとなるようにして、それぞれの部位の質量から焼結原料粒の全質量に対する質量割合ｗを算出した。また、各部位における焼結原料粒を篩目２ｍｍ、４ｍｍ、及び８ｍｍの篩で分級して<1>〜<4>の部位の平均粒径を求めて、<1>〜<4>の部位ごとの平均粒径をそれぞれ全体の平均粒径で割った値を求めて無次元化した。
【００２１】
ここで、実際の焼結機では、ＤＬ型焼結機のパレットが所定の走行速度で移動しながら、連続的に焼結原料粒が装入されていくため、上記のような原料堆積山にはならず、パレット内に高さ方向に充填された原料充填層が得られる。そのため、試験１〜３で得られた原料堆積山４について、実機での層厚が５５０ｍｍの原料充填層を想定して、原料堆積山４の<1>〜<4>の各部位のうち、試験シュート２から最も遠くに落下した焼結原料粒が堆積した<1>の部位を下層部側とし、最も近くに落下した焼結原料粒の<4>の部位を上層部側として、図３に示したように、<1>〜<4>の各部位の質量割合ｗに基づき、それぞれの部位の高さhaを算出し、<1>〜<4>の各部位の下端の位置hbを算出した。すなわち、下記のとおり、例えば<1>の部位の高さha1が<2>の部位の下端の位置hb2に相当する。そして、各部位の中心の高さを床面３からの高さｈとすれば、各部位の高さは下記のようにして求められる。このように、各試験で得られた原料堆積山４を縦方向（高さ方向）分布に修正して、無次元平均粒度と高さ位置（ｈ）との関係を表すグラフを作成した。結果を図４に示す。
（各部位の下端の位置hb）
hb1=0
hb2=ha1
hb3=ha1+ha2
hb4=ha1+ha2+ha3
（各部位の床面からの高さｈ）
h1=(ha1)/2
h2=hb2+(ha2)/2
h3=hb3+(ha3)/2
h4=hb4+(ha4)/2
【００２２】
この図４は、上記のようにして求めた各部位の高さ（中心位置）ｈを縦軸とし、部位<1>〜<4>の平均粒径（ＭＳ）を焼結原料粒全体の平均粒径（ＭＳ）で割った値を横軸としており、試験ホッパー１のゲート1aの開口度を変えた試験１〜３での原料堆積山４について、それらの粒度偏析の程度を比較することができる。これによれば、試験１の原料堆積山４では上層部に比べて下層部の方が焼結原料粒の粒度が粗くなる粒度偏析が最も強化されており、原料充填層としてより相応しいことが分かる。
【００２３】
ここで、各試験における焼結原料粒の流量として、試験シュート２の幅方向の長さあたり（シュートスペースの幅あたり）の原料供給量（トン／時間）で表せば、ゲート1aの開口度が最も小さい試験１は３４．６t/h/m、試験２は１００．４t/h/m、ゲート1aの開口度が最も大きい試験３は１５０．５t/h/mであることから、偏析を大きくするためにはシュート上での単位幅あたりの流量（t/h/m）を下げるのがよいことが分かる。また、この試験では試験シュート２の傾斜角度は固定であって、焼結原料粒の滑走速度（流下速度）は各試験において一定であることから、単位幅あたりの流量（t/h/m）は試験シュート２上を滑走する焼結原料粒の層厚（焼結原料層の厚み）に影響する。そのため、実際の製造では、生産性を落とさないためにドラムフィーダー等で切り出される焼結原料粒の供給量は下げずに、ＤＬ型焼結機のパレットに焼結原料粒を装入する装入シュート上での焼結原料粒の滑走速度を速めることができれば、パレット内における原料充填層に適切な粒度偏析を設けて焼結原料粒を配置することができことになる。
【００２４】
そこで、本発明では、ＤＬ型焼結機のパレットに焼結原料粒を装入する装入シュートの入り口における焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置を設けて、初速を上げて装入シュート上での焼結原料粒の滑走速度を速めたり、装入シュート上での焼結原料粒に滑走方向への滑走力を付加する加速装置を設けて、装入シュート上での焼結原料粒の滑走速度を速めるようにして、ＤＬ型焼結機のパレットに焼結原料粒を装入する。すなわち、本発明では、パレットに供給する焼結原料粒の滑走速度をできるだけ速めるようにする。このパレットは、後述する図５〜１０で示されるように（符号17）、通常は、装入シュートの出口側での焼結原料粒の滑走方向（落下方向）とは逆の向きで水平方向に連続移動することから（図中矢印）、本発明において焼結原料粒の滑走速度を速める対象の装入シュートは、連続移動するパレットの長手方向に沿って焼結原料粒を装入するものであって、かつ、パレットの進行方向（移動方向）に対して逆向きに焼結原料粒を供給する装入シュートであると言うことができる。このような加速装置として、好適には、以下のようなものを挙げることができる。
【００２５】
すなわち、図５に示したように、湾曲落下面9aを有して、装入シュート７の入り口側に配設される湾曲シュート９や、図６に示した、一対の駆動ローラー１０にエンドレスベルト１１が架設されて、装入シュート７の入り口側に配設されるベルトフィーダー１２のほか、図７に示したように、装入シュート７の傾斜面7aより摩擦係数が小さい平滑傾斜面13aを有して、装入シュートの入り口側に配設される平滑傾斜板１３や、図８に示した、装入シュート７の傾斜角度θよりも大きな傾斜角度θ’で傾斜して、装入シュートの入り口側に配設される助走傾斜板１４等を例示することができる。
【００２６】
これらの図５〜８の加速装置（9、12、13、14）は、いずれもホッパー５に収容された焼結原料粒８がドラムフィーダー６で切り出されて鉛直方向に落下したものを一旦受けて装入シュート７に供給して、その装入シュート７の入り口における焼結原料粒８の滑走方向への初速を付加するようにした加速装置の例である。このうち、図５に示した湾曲シュート９では、ドラムフィーダー６で切り出されて落下した焼結原料粒８を湾曲シュート９の湾曲落下面9aで受け止めることで衝撃が抑えられるため、この湾曲シュート９を介すれば、加速した状態で焼結原料粒８を装入シュート入り口側に供給することができる。また、図６に示したベルトフィーダー１２では、ドラムフィーダーから落下した焼結原料粒８を滑走方向に回転するエンドレスベルト１１で受け止めるようにすることで、エンドレスベルト１１による搬送力とエンドレスベルト上での滑走速度が付与されるため、このベルトフィーダー１２を介すれば、加速した状態で焼結原料粒８を装入シュート入り口側に供給することができる。更には、図７に示した平滑傾斜板１３や図８に示した助走傾斜板１４を介することで、やはり滑走速度が付与されて、加速した状態で焼結原料粒８を装入シュート入り口側に供給することができる。
【００２７】
一方で、ドラムフィーダーを焼結原料粒の滑走方向への初速を付加する加速装置として用いることもできる。すなわち、図５〜８で示されるように、ホッパー５に収容された焼結原料粒８をドラムフィーダー６で切り出して鉛直方向に落下させるのではなく、図９に示したように、ドラムフィーダー６の切り出し口に装入シュート７の入り口側を揃えて配設して、この装入シュート７の傾斜面に沿って焼結原料粒８を切り出して供給するようにして、装入シュート入り口での焼結原料粒に初速を付加するようにしてもよい。
【００２８】
また、本発明に係る加速装置として、装入シュート上の焼結原料粒に対してガスの流れによって滑走力を付加し、焼結原料粒の滑走速度を速めることができるガス吹付け装置を用いるようにしてもよい。なかでも、好適には、図１０に示したように、装入シュート７の入り口側から出口側に向けて焼結原料粒８の滑走方向に沿ってガス１６を流すことができるガス吹付け装置１５であるのがよく、このようなガス吹付け装置１５であれば、装入シュート７の入り口側から滑走力を付加して焼結原料粒８の初速を上げることにもなる。その際、装入シュート７の幅方向に均一流速が得られるように、同じ種類のガス吹付装置を装入シュート７の幅に沿って複数設置するようにしてもよい。また、このガス吹付け装置については特に制限はないが、高速気流を噴出できるものであるのがよく、好ましくは、複数の噴出ノズル（図示外）を高さ方向に備えて、焼結原料粒８の滑走方向に沿って高速空気を噴出できるものであるのがよい。
【００２９】
本発明においては、これら図５〜１０に示したような加速装置を２以上組み合わせて焼結原料粒の装入装置としてもよい。なお、図５〜１０では、ドラムフィーダー２で切り出された焼結原料粒８の流れを矢印線で示しており、また、焼結原料粒８をひとつの粒子のようにして表しているが、実際には、所定量の焼結原料粒８が供給されて、装入シュート７等では多数の焼結原料粒からなる焼結原料層を形成して滑走する。
【００３０】
これらのような加速装置を備えた装入装置であれば、効率的にパレット内における原料充填層の粒度偏析を強化することができ、例えば、ドラムフィーダーで切り出される焼結原料粒の供給量を落とさずに、パレット内における原料充填層に適切な粒度偏析を設けて焼結原料粒を装入することができ、近年の生産性増大の要請にも応えることができる。また、本発明の装入装置は、比較的簡便な手段を採用するものであって、スペースの都合や他の装置の配置等で制約を受け難いため、新規に設備を構築する場合は勿論のこと、既存の設備に対しても本発明を適用することができる。例えば、既設の装入シュートについて、傾斜角度の大幅な変更や、長さや高さの変更が難しい場合でも、本発明のような加速装置を設けることで、粒度偏析を強化することができるようになる。
【００３１】
本発明の装入装置におけるその他の設備については特に制限はなく、公知のものと同様のものを用いることができる。例えば、ドラムフィーダーは焼結原料粒を収容するホッパー等と共に使用でき、装入シュートには焼結原料粒の滑走方向に沿ってその両側に仕切り用の側壁を設けて、その壁面で仕切られた所定の幅を有するシュートスペースを焼結原料粒が滑走するようにすればよく、その材質等についても特に制約はない。また、焼結原料粒を装入するパレットについても同様であり、所定の走行速度で移動するような公知のＤＬ型焼結機のパレットをそのまま用いることができる。更には、装入シュートの出口側に分級装置を設けて、パレットに供給される前に焼結原料粒を分級するようにしてもよい。このような分級装置として、例えば、互いに隙間が形成される複数の棒材を焼結原料粒の滑走方向に並べたり、焼結原料粒の滑走方向と直交する方向に並べて、それぞれパレット側の隙間が装入シュートの出口側の隙間に比べて広くなるようにしたスリットを有した分級装置等を挙げることができる。
【００３２】
また、本発明の装入装置によって装入する焼結原料粒についても特に制限はなく、その原料や配合割合等についても公知のものと同様にすることができる。例えば、原料としては、種々の銘柄の粉鉱や返鉱のほか、石灰石、生石灰、鉄鋼スラグ、ドロマイト、スケール等の副原料、粉コークスや石炭等の炭材（固体燃料）と共に水を加えて配合すればよい。また、これらを焼結原料粒とする際には、ドラムミキサーやパンペレタイザーなどを用いて、従来と同様の処理条件で造粒処理すればよい。そして、本発明の装入装置によってパレットに装入された焼結原料粒は、ＤＬ型焼結機を用いた公知の方法で焼結することで、焼結鉱を製造することができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実験例に基づきながら本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの内容に制限されるものではない。
【００３４】
（実験例）
焼結原料粒８が投入されるホッパー５と、このホッパー５に備え付けられて焼結原料粒８を切り出すドラムフィーダー６と、ドラムフィーダー６から供給された焼結原料粒８を滑走させる装入シュート７と、装入シュート７の出口側に設けられて焼結原料粒８が装入される焼結実験鍋とを備えた６種類の実験用装入装置（No.1〜6）を準備した。このうち、図１１には、この実験で基準として用いたＮｏ．１の実験用装入装置が示されており、この装入装置には加速装置が設けられていないのに対し、Ｎｏ．２〜６の実験用装入装置には、後述するように加速装置を設けるようにした。
【００３５】
これらの実験用装入装置におけるホッパー５、ドラムフィーダー６、及び装入シュート７は共通するものを用いて構成され、水平方向に対する装入シュート７の傾斜角度θはいずれも５０°とした。また、装入シュート７は、ステンレス製の傾斜面を有する底板の両側に図示外の側壁板が設けられており、焼結原料粒８はこれら側壁板で仕切られた幅（L１）５００ｍｍ、高さ（H２）１００ｍｍのシュートスペースを底板の長さ（L２：いずれも図２参照）５００ｍｍの分だけ移動して（滑走して）、装入シュート７の出口側の高さ（H：図１１参照）４６０ｍｍから落下し、床面３に原料堆積山４が形成されるようにした。
【００３６】
ここで、Ｎｏ．２の実験用装入装置では、図１０に示したように装入シュート７の入り口側から出口側に向けてガスを流すガス吹付け装置１５を使用した。このガス吹付け装置１５は、複数の噴出ノズル（図示外）を備えており、装入シュート７上の焼結原料粒８に対して流速１０ｍ／ｓの空気を噴出するようにした。また、Ｎｏ．３の実験用装入装置では、図６に示したようにベルトフィーダー１２を使用した。このベルトフィーダー１２は、水平方向に対して傾斜角θ＝５０°で設置し、焼結原料粒８の滑走方向にエンドレスベルト１１をベルト速度１０ｍ／ｓで駆動させると共に、エンドレスベルト１１上での焼結原料粒８の滑走距離が３００ｍｍとなるようにした。また、Ｎｏ．４の実験用装入装置では、図５に示したように湾曲シュート９を使用し、この湾曲シュート９は、装入シュート７の入り口側に向けて弧状に湾曲する曲率半径Ｒ＝１ｍの湾曲落下面9aを有するようにした。更に、Ｎｏ．５の実験用装入装置では、図７に示したように平滑傾斜板１３を使用し、この平滑傾斜板１３は窒化ケイ素製の平滑傾斜面13a（焼結原料粒に対する摩擦係数0.4）を備えて、装入シュート７の傾斜面（焼結原料粒に対する摩擦係数0.5）より摩擦係数を小さくし、この平滑傾斜板１３での滑走距離が３００ｍｍとなるようにした。更にまた、Ｎｏ．６の実験用装入装置では、図９に示したようにドラムフィーダー６の切り出し口に装入シュート７の入り口側を揃えて配設し、装入シュート７の傾斜面に沿って焼結原料粒８を切り出して供給するようにした（装入シュートの傾斜角θ、出口側高さＨは他の装入装置と同じである）。
【００３７】
上記Ｎｏ．１〜６の実験用装入装置を用いて、それぞれ約１００ｋｇの焼結原料粒をホッパー５に投入し、Ｎｏ．１及び２の実験用装入装置では、ドラムフィーダー６で切り出されて鉛直落下した焼結原料粒８が装入シュート７に直接供給されるようにし、Ｎｏ．３〜５の実験用装入装置では、それぞれの加速装置を介して焼結原料粒８が装入シュート７に供給され、Ｎｏ．６の実験用装入装置では、焼結原料粒８を落下させずに、ドラムフィーダー６から直接装入シュート７に供給されるようにした。その際、いずれの実験用装入装置ともに焼結原料粒８の装入シュート７上の滑走距離は約５５０ｍｍであり、装入シュート７のシュートスペースの幅あたり原料供給量は１５０t/h/mである。また、ドラムフィーダー６から切り出された焼結原料粒８が全て床面３に落下して原料堆積山４が形成されるまでに要した時間は凡そ３〜４秒程度であった。なお、この実験例では、表１に示した原料を水と共に配合して、ドラムミキサーを用いて造粒処理した焼結原料粒を使用し、その平均粒径は約４ｍｍである。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
各装入装置を用いた実験により床面３に堆積した焼結原料粒８の原料堆積山４については、先の図３で説明した方法に従い、ここでは焼結原料粒８の落下方向に沿った長さ方向で<1>〜<6>の部位に６分割した。次いで、各部位の焼結原料粒８を縮分した上で、装入シュート７から最も遠くに落下した焼結原料粒８が堆積した<1>の部位を下層部側となるようにし、最も近くに落下した焼結原料粒８の<6>の部位を上層部側となるようにして、焼結実験鍋に約６０ｋｇの焼結原料粒８を装填した。使用した焼結実験鍋は、上部が開口された内径φ３００ｍｍ、高さ６００ｍｍの円筒形状を有し、底面には、外側から空気を吸引するための複数の吸引孔が設けられている。
【００４０】
そして、各実験ごとに焼結実験鍋に装入された焼結原料粒８を以下のようにして焼成する焼成試験を行った。すなわち、焼結実験鍋の上部開口側に点火バーナーを用意し、焼結実験鍋に装入された焼結原料粒８からなる原料充填層の表層を試験開始と同時に点火バーナーで６０秒間加熱して着火した後、焼結実験鍋の底面側から１２００mmAqの一定圧で焼結実験鍋内の空気を吸引して反応を促進させた。
【００４１】
ところで、焼結プロセスでは、反応が原料充填層の最下層へ到達した際に、最も排ガス温度が高温となる。そこで、焼結実験鍋の鍋下部に熱電対を設置しておき、排ガス温度を測定してそれが最大となった時間を焼結完了時間として、原料充填層の厚み（600mm）／焼結完了時間（s）により焼成速度（mm/s）を算出した。また、原料充填層全体の焼成が完了した後、冷却されるのを待ってから得られた焼成体を焼結実験鍋から取り出し、塊の状態のまま焼成体を直径５ｍｍの角型の篩で分級し、その篩上を成品焼結鉱として、＋５ｍｍの成品歩留を求めた。更に、上記で求めた歩留×焼成速度を算出して、Ｎｏ．１の実験用装入装置を使用した場合の値を１とし、各実験用装入装置での歩留×焼成速度を相対値で示して生産性を評価した。これらの結果を表２にまとめて示す。
【００４２】
【表２】
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【００４３】
表２に示した焼成試験結果から分かるように、本発明に係る加速装置を備えた装入装置を用いることで、焼結鉱の焼成速度や焼結歩留まりが向上していることから、パレット内における原料充填層に適切な粒度偏析を設けて焼結原料粒を装入することができたと考えられる。したがって、本発明によれば、効率的にパレット内における原料充填層の粒度偏析を強化することができ、生産性に優れながら焼結鉱を製造することができるようになる。
【符号の説明】
【００４４】
１：試験ホッパー、1a：ゲート、２：試験シュート、2a：底板、2b：側壁板、３：床面、４：原料堆積山、５：ホッパー、６：ドラムフィーダー、７：装入シュート、８：焼結原料粒、９：湾曲シュート、9a：湾曲落下面、１０：駆動ローラー、１１：エンドレスベルト、１２：ベルトフィーダー、１３：平滑傾斜板、13a：平滑傾斜面、１４：助走傾斜板、１５：ガス吹付け装置、１６：ガス、１７：パレット。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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