(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バインダーが添加された微粉炭を混練した混練物を用いて成型炭を製造する成型炭製造用の加圧ロールであって、
回転可能な加圧ロール本体と、
前記加圧ロール本体に装着され、耐衝撃性を有する金属材料で形成されたスリーブとを備え、
前記スリーブの表層部分が、耐摩耗性材料を用いた肉盛溶接によって形成されているとともに、前記表層部分の表面に、回転軸方向に延びて深さが０．５〜４ｍｍの溝が形成されていることを特徴とする成型炭製造用の加圧ロール。
【請求項２】
前記加圧ロール本体及び前記スリーブは、互いに異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成型炭製造用の加圧ロール。
【請求項３】
前記スリーブにおける前記表層部分と、前記表層部分以外の部分とが、互いに異なる材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の成型炭製造用の加圧ロール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コークス製造に用いられる成型炭を製造するための成型炭製造装置に関するものであり、具体的には、成型炭製造装置で用いられる加圧ロールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、コークス炉に装入される石炭の一部として、微粉炭（劣質炭）を成型した成型炭を用いている。
【０００３】
この微粉炭は、コンベヤを介して混練機に供給され、混練機内において、バインダー（例えば、タールやピッチ）が添加される。そして、混練機内に設けられたスクリューの回転動作によって混練された後、混練機の排出口から排出される。
【０００４】
混練機から排出された微粉炭は、一対の加圧ロールによって加圧されることで、所定の強度を有する成型炭が製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
ここで、加圧ロールの表面（微粉炭との接触面）に、所定寸法の溝を形成したものがある（例えば、特許文献２−５参照）。加圧ロールの表面に所定寸法の溝を形成しない場合には、微粉炭と各加圧ロールの表面との間ですべりが発生して、加圧ロール間において必要量の微粉炭を噛み込むことができない不具合が生じてしまう。そこで、加圧ロールの表面に、所定寸法の溝を形成することで、微粉炭の噛み込みを向上させて、所望の密度の成型炭を製造できるようにしている。
【特許文献１】特公昭６３−１３４７１号公報
【特許文献２】特開昭５７−６８３００号公報
【特許文献３】特開昭６３−１２６６９６号公報
【特許文献４】特許第３５４６０９６号
【特許文献５】特開平２−５２２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来の加圧ロールを用いて成型炭を製造する場合において、加圧ロールに供給される微粉炭や微粉炭中に含まれる異物（例えば、金属製の粉体）との接触によって、加圧ロールの表面が摩耗等してしまう。
【０００７】
この摩耗度合いを低減するために、加圧ロールを高硬度の材料で形成した場合には、上記異物との接触によって加圧ロールの表面にクラックが発生してしまう。一方、加圧ロールを低硬度の材料で形成した場合には、加圧ロールの表面における摩耗量が増加し、高硬度の材料を用いた場合に比べて摩耗が促進されてしまう。
【０００８】
このように加圧ロールの表面に摩耗等が発生すると、加圧ロールを交換して溝の再構築をする必要がある。この場合には、加圧ロールの交換に伴うコストが増加してしまうとともに、加圧ロールを交換する際の作業が面倒である。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、加圧ロールの交換頻度を低減して、これに伴うコストアップを抑制することのできる成型炭製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、バインダーが添加された微粉炭を混練した混練物を用いて成型炭を製造する成型炭製造用の加圧ロールであって、回転可能な加圧ロール本体と、前記加圧ロール本体に装着され、耐衝撃性を有する金属材料で形成されたスリーブとを備え、前記スリーブの表層部分が、耐摩耗性材料を用いた肉盛溶接によって形成されているとともに、前記表層部分の表面に、回転軸方向に延びて深さが０．５〜４ｍｍの溝が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、加圧ロール本体及びスリーブを、互いに異なる材料で形成することができる。具体的には、加圧ロール本体及びスリーブの果たす機能に適した材料を選択することができる。
【００１２】
また、スリーブにおける表層部分と、表層部分以外の部分とを、互いに異なる材料で形成することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スリーブを交換するだけで、加圧ロールを継続して使用することができ、加圧ロール全体の交換頻度を低減して、これに伴うコストを低減することができる。
【００１４】
また、スリーブのうち混練物と接触する部分である表層部分を、耐摩耗性材料を用いた肉盛溶接によって形成することで、混練物等（混練物中の異物を含む）との接触による表層部分の摩耗を抑制することができる。
【００１５】
さらに、表層部分の表面（言い換えれば、混練物と接触する面）に、加圧ロールの回転軸方向に延びて、深さが０．５〜４ｍｍの溝を形成することにより、加圧ロール（スリーブ）による混練物の噛み込み性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
本発明の実施例１である成型炭製造用の加圧ロールについて、図１を用いて説明する。ここで、図１（Ａ）は、加圧ロールの分解斜視図であり、図１（Ｂ）は、加圧ロールの一部を構成するスリーブの外観斜視図である。
【００１８】
図１に示すように、本実施例の加圧ロール１は、ロール本体１１と、ロール本体１１の外周に取り付けられる円筒状のスリーブ１２とを有している。すなわち、スリーブ１２内にロール本体１１を挿入することにより、加圧ロール１が構成される。
【００１９】
ロール本体１１は、回転可能に支持される回転軸１１ａを有する。ここで、ロール本体１１の径は、１１００ｍｍに設定されている。
【００２０】
また、スリーブ１２は、ホッパ（不図示）から供給される混練物と接触する面を有し、図１（Ｂ）に示すように、この接触面には、回転軸Ｌ方向に延びる複数の溝部１２ａが形成されている。なお、上記混練物は、混練機内に供給された微粉炭及びバインダーが混練されることによって生成された後、ホッパに供給される。
【００２１】
溝部１２ａは、スリーブ１２の周方向において、等間隔（例えば、３〜７ｍｍの間隔）で配置されている。そして、溝部１２ａの断面形状（溝部１２ａの長手直交面内における断面形状）は、略Ｖ字状に形成されている。
【００２２】
スリーブ１２の周方向における各溝部１２ａの幅は、３ｍｍ以上、７ｍｍ以下の範囲内の値に設定されている。また、溝部１２ａは、スリーブ１２の径方向における長さ（溝深さ）が０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下の範囲内の値に設定されている。
【００２３】
ここで、溝部１２ａの溝深さが０．５ｍｍよりも小さいと、加圧ロール１（スリーブ１２）による微粉炭の噛み込み性が低下してしまう。また、溝部１２ａの溝深さが４ｍｍよりも大きい場合には、加圧ロール１（スリーブ１２）による微粉炭の噛み込みが過剰となり、成型炭の強度が低下するとともに、歩留が悪化してしまう。
【００２４】
このようにスリーブ１２の表面に複数の溝部１２ａを形成することによって、加圧ロール１に供給される微粉炭（混練物）を噛み込み易くし、加圧ロール１の加圧による微粉炭の成型性を向上させることができる。
【００２５】
なお、スリーブ１２の周方向における溝部１２ａの間隔は、適宜設定することができる。
【００２６】
さらに、溝部１２ａの形状が異なる複数のスリーブ１２を用意しておき、使用条件等に応じてスリーブ１２を使い分けるようにすることもできる。ここで、本実施例の加圧ロール１は、ロール本体１１とは異なるスリーブ１２で構成されているため、異なる種類のスリーブ１２だけを交換するだけでよい。
【００２７】
ここで、本実施例では、ロール本体１１の外周面と、スリーブ１２の内周面とを曲面で構成したが、これに限るものではなく、スリーブ１２にロール本体１１を挿入できる形状であればいかなる形状であってもよい。具体的には、ロール本体１１の外周面における断面形状（回転軸Ｌと直交する面で切断したときの形状）を矩形にするとともに、スリーブ１２の内周面における断面形状（上記と同様）を矩形にすることができる。すなわち、ロール本体１１の外周面の形状と、スリーブ１２の内周面の形状とは、互いに対応した関係（係合可能な関係）にあればよい。
【００２８】
ロール本体１１及びスリーブ１２を固定する手段としては、焼き嵌めを用いることができ、これにより、ロール本体１１及びスリーブ１２を一体的に回転させることができる。
【００２９】
なお、ロール本体１１及びスリーブ１２を固定する手段は、焼き嵌めに限るものではなく、ロール本体１１及びスリーブ１２を一体的に回転させることができる構成であればよい。
【００３０】
例えば、ロール本体１１の外周面及びスリーブ１２の内周面のうち一方の面に突起部を設け、他方の面に、突起部と係合する溝部を設けることもできる。より具体的には、ロール本体１１に対するスリーブ１２の取り付け方向（回転軸方向）に延びる溝部を形成し、ロール本体１１及びスリーブ１２を取り付ける際に、上記溝部に対して突起部をスライドさせて係合させる構成とすることができる。
【００３１】
一方、スリーブ１２とロール本体１１の固定は、焼きばめ又はキー方式とすることが好ましい。
【００３２】
本実施例によれば、加圧ロール１（スリーブ１２）の表面が微粉炭等との接触によって摩耗した場合には、スリーブ１２を交換するだけで、加圧ロール１を継続して使用することができる。すなわち、従来のように加圧ロール１の全体を交換する必要は無くなり、必要な部分（摩耗等する部分を含むスリーブ１２）だけを交換することで、加圧ロールの交換に伴うコストを低減することができる。
【００３３】
また、加圧ロール１を、ロール本体１１とスリーブ１２とに分離することで、ロール本体１１及びスリーブ１２の機能に応じた材料を用いることができる。ここで、微粉炭と接触するスリーブ１２の材料としては、供給される微粉炭に含まれる異物（例えば、金属製の粉体）との接触によってクラックが発生しにくく、摩耗が発生しにくい材料を用いる必要がある。一方、ロール本体１１は、スリーブ１２を保持できるものであればよいため、ロール本体１１の材料としては、任意の材料を用いることができる。すなわち、ロール本体１１の材料として安価な材料を用いれば、加圧ロール１のコストを低減することができる。
【００３４】
本実施例において、スリーブ１２の表層部分は、肉盛溶接によって形成されている。すなわち、スリーブ１２は、まず、耐衝撃性を有する材料を用いて筒体を成形しておき、この筒体の表面に対して、耐摩耗性に優れた材料を用いて肉盛溶接を行うことによって、製造される。そして、肉盛溶接によって形成された上記表層部分に対して、溝部１２ａを形成する加工を行う。
【００３５】
ここで、スリーブ１２の厚さ（加圧ロール１の径方向における長さ）は、９２ｍｍ以上、９４ｍｍ以下の範囲内の値に設定されている。また、肉盛溶接によって形成された上記表層部分の厚さは、６ｍｍ以上、１０ｍｍ以下の範囲内の値に設定されている。ここで、表層部分の厚さは、溝部１２ａの溝深さよりも大きくなっている。
【００３６】
肉盛溶接の方法としては、被覆アーク溶接、ミグ溶接、マグ溶接、ティグ溶接、サブマージアーク溶接、プラズマアーク溶接等が挙げられる。
【００３７】
本実施例のように肉盛溶接を行う場合には、スリーブ１２のうち、摩耗部分（溝部１２ａを含む部分であって、肉盛溶接を行う表層部分）以外の部分を、耐衝撃性を有する安価な材料（例えば、Ｓ３５Ｃ）で形成することができる。これにより、スリーブ１２に要するコストを低減することができる。なお、スリーブ１２の表層部分と、これ以外の部分とを、同じ材料で形成することも可能である。
【００３８】
一方、肉盛溶接の材料としては、溝部１２ａを形成できるものであって、微粉炭中に含まれる異物によって割損しにくい材料（耐摩耗性に優れた材料、例えば、高Ｃｒ材）を用いる必要がある。より具体的には、２６重量％のＣｒ、４．８重量％のＣ、１．２重量％のＭｏを含み、ＨＳ硬度が６３〜６８の材料を用いることができる。ここで、上述した組成の材料を用いると、溶接時の熱によってタングステンカーバイトの高強度の材料が得られ、スリーブ１２の機能に適した材料となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本実施例における加圧ロールの分解斜視図（Ａ）と、側面図（Ｂ）である。
【符号の説明】
【００４０】
１：加圧ロール
１１：ロール本体
１２：スリーブ
１２ａ：溝部
【図１】
0004837438.tif 000002