(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料投入口から投入されるアルミニウムからなる粒状材料とスチールからなる粒状材料との比率を任意に設定して、前記両粒状材料を材料出口側に供給する材料配合装置と、
前記材料配合装置によって所定の比率にされた前記両粒状材料を成形用凹部内に充填して加圧することにより所定の形状に成形するブリケット成形装置とを備えたブリケット製造装置であって、
前記材料配合装置が、一定間隔を保って形成された複数のスリットからなる前記材料投入口と前記材料出口とを備えたホッパーと、前記ホッパーの所定のスリットから前記ホッパーの内部に差し込まれて２つの通路を任意の大きさで形成する仕切り板と、外周面に、軸方向および円周方向に沿ってそれぞれ所定間隔を保って複数の計量用の凹部が設けられ、幅が前記材料出口の幅と略同一に設定された回転ドラムとを備え、
前記ホッパー内における前記仕切り板を挟んで、一方の通路をアルミニウムからなる粒状材料を通過させるためのアルミニウム用通路とし、他方の通路をスチールからなる粒状材料を通過させるスチール用通路とし、前記回転ドラムの前記軸方向を水平方向に向けるとともに、前記ホッパーの材料出口の幅方向を前記回転ドラムの軸方向に沿わせた状態で、前記回転ドラムを前記ホッパーの材料出口側に配置して、前記材料出口から供給される前記両粒状材料をそれぞれ対応する凹部内に充填できるようにし、
さらに、前記回転ドラムの回転方向における前記両粒状材料が供給される部分よりも下流側の部分に、前記凹部内に充填された両粒状材料を排出させるための排出部を設け、前記回転ドラムの外周面側における前記両粒状材料が供給される部分と前記排出部との間に、前記凹部内の両粒状材料の落下を防止するためのカバー部を設けたことを特徴とするブリケット製造装置。
【請求項２】
一対の軸に掛け渡されて移動するコンベアに、それぞれ軸方向および搬送方向に沿った複数の収容部を所定間隔を保って設け、前記コンベアを、前記一対の軸を水平方向に向けた状態で、前記ホッパーの材料出口側に配置するとともに、前記材料出口を前記コンベアの軸方向に沿わせて形成し、前記材料出口から供給される前記両粒状材料をそれぞれ対応する収容部内に充填できるようにした請求項１に記載のブリケット製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄鋼等の溶融金属の処理に使用されるブリケットを製造するためのブリケット製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば、製鋼所や鋳造所において、鉄や鋼を溶融して所定の加工を施す際には、溶融金属中に含まれる酸素ガスや不純物を除去したり、スラグの改質をしたりするために各種の処理が行われている。このうち脱酸処理を行う場合には、溶融金属よりも酸化しやすいアルミニウムの塊りを溶融金属中に入れて、アルミニウムを溶融金属中の酸素ガスと反応させることにより酸化アルミ等からなるスラグを発生させている。そして、溶融金属よりも比重が小さいため液面に浮上してくるスラグを除去することにより溶融金属の脱酸処理が行われる。
【０００３】
この脱酸用のアルミニウムとしては、溶融アルミニウムを所定の形状の型に鋳込んで固化したインゴットや、粒状のアルミニウムをプレス機を用いて加圧することにより所定の形状に成形したブリケットがある。ブリケットを使用する場合には、リサイクルするために回収されたアルミニウムやアルミニウム合金を所定の大きさに砕き、ロータリーキルン等によって加熱処理することにより塗料等の不純物を除去している。そして、そのアルミ材を粒状にしたのちに、プレス機を用いて所定の形状に成形している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−１１８７６５号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかしながら、ブリケットを使用した場合、嵩比重が小さくなるため、溶融金属中に入れにくいという問題がある。このため、ブリケットを脱酸剤として用いると、脱酸効果が小さいという問題が生じる。また、ブリケットがスラグの上面に浮いてしまうと、ブリケットをスラグ改質剤として用いてもその効果は小さくなるという問題がある。
従って、本発明の目的は、溶融金属の脱酸やスラグ改質等の効果が大きいブリケットを効率よく製造できるブリケット製造装置を提供することにある。
【０００９】
本発明にかかるブリケット製造装置の構成上の特徴は、材料投入口から投入されるアルミニウムからなる粒状材料とスチールからなる粒状材料との比率を任意に設定して、両粒状材料を材料出口側に供給する材料配合装置と、材料配合装置によって所定の比率にされた両粒状材料を成形用凹部内に充填して加圧することにより所定の形状に成形するブリケット成形装置とを備えたブリケット製造装置であって、材料配合装置が、一定間隔を保って形成された複数のスリットからなる材料投入口と材料出口とを備えたホッパーと、ホッパーの所定のスリットからホッパーの内部に差し込まれて２つの通路を任意の大きさで形成する仕切り板と、外周面に、軸方向および円周方向に沿ってそれぞれ所定間隔を保って複数の計量用の凹部が設けられ、幅が前記材料出口の幅と略同一に設定された回転ドラムとを備え、ホッパー内における仕切り板を挟んで、一方の通路をアルミニウムからなる粒状材料を通過させるためのアルミニウム用通路とし、他方の通路をスチールからなる粒状材料を通過させるスチール用通路とし、回転ドラムの軸方向を水平方向に向けるとともに、ホッパーの材料出口の幅方向を回転ドラムの軸方向に沿わせた状態で、回転ドラムをホッパーの材料出口側に配置して、材料出口から供給される両粒状材料をそれぞれ対応する凹部内に充填できるようにし、さらに、回転ドラムの回転方向における両粒状材料が供給される部分よりも下流側の部分に、凹部内に充填された両粒状材料を排出させるための排出部を設け、回転ドラムの外周面側における両粒状材料が供給される部分と排出部との間に、凹部内の両粒状材料の落下を防止するためのカバー部を設けたことにある。
【００１０】
このように構成したブリケット製造装置では、材料投入口から材料配合装置に投入されるアルミニウムの粒状材料とスチールの粒状材料とは、その双方の比率を適宜設定されたように配合されて材料出口側に供給される。したがって、ブリケット成形装置によって成形されるブリケットは、設定された比率に基づいた量のアルミニウムとスチールとで構成される。この場合の比率は、アルミニウムとスチールとの容量で決定される。
【００１１】
本発明にかかるブリケット製造装置では、材料配合装置が、材料投入口と材料出口とを備えたホッパーと、ホッパーの内部に設置位置を変更可能に取り付けられて２つの通路を任意の大きさで形成する仕切り板とを備え、ホッパー内における仕切り板を挟んで、一方の通路をアルミニウムからなる粒状材料を通過させるためのアルミニウム用通路とし、他方の通路をスチールからなる粒状材料を通過させるスチール用通路としている。
【００１２】
これによると、ホッパーの内部における仕切り板の設置位置を変更することにより、アルミニウム用通路とスチール用通路との大きさを変更することができる。このため、ホッパー内を通過するアルミニウムの粒状材料と、スチールの粒状材料との比率を任意に変更することができ、これによって、比重の異なる複数のブリケットを１台のブリケット製造装置で容易に製造することができる。なお、このブリケットの比重は、使用目的に応じて設定される。
【００１３】
本発明にかかるブリケット製造装置では、外周面に、軸方向および円周方向に沿ってそれぞれ所定間隔を保って複数の計量用の凹部が設けられ、幅が材料出口の幅と略同一に設定された回転ドラムの軸方向を水平方向に向けるとともに、ホッパーの材料出口の幅方向を回転ドラムの軸方向に沿わせた状態で、回転ドラムをホッパーの材料出口側に配置して、材料出口から供給される前記両粒状材料をそれぞれ対応する凹部内に充填できるようにしている。
【００１４】
このブリケット製造装置によれば、アルミニウムの粒状材料と、スチールの粒状材料との比率を正確に計量してブリケットを製造することができる。例えば、一定の大きさの凹部を回転ドラムの軸方向に沿って１０個設け、ホッパー内におけるその１０個の凹部の一方側から７個目の凹部と８個目の凹部との間に対応する部分に仕切り板を設置する。そして、ホッパー内における１個目の凹部から７個目の凹部に対応する部分にアルミニウムの粒状材料を投入し、８個目の凹部から１０個目の凹部に対応する部分にスチールの粒状材料を投入する。
【００１５】
そして、回転ドラムを回転させると、ホッパーから回転ドラムに両粒状材料が供給され、１個目の凹部から７個目の凹部にはアルミニウムの粒状材料が充填され、８個目の凹部から１０個目の凹部にはスチールの粒状材料が充填される。このため、軸方向に沿った１列の凹部に充填されるアルミニウムの粒状材料と、スチールの粒状材料との容積の比率は、７：３になる。また、凹部の大きさは、一定にせず異なる大きさに設定することも可能である。これによっても、各凹部の容量に基づいて仕切り板の設置位置を適宜設定することにより両粒状材料を種々の比率に設定することができる
【００１６】
本発明にかかるブリケット製造装置では、回転ドラムの回転方向における両粒状材料が供給される部分よりも下流側の部分に、凹部内に充填された両粒状材料を排出させるための排出部を設け、回転ドラムの外周面側における両柱状材料が供給される部分と排出部との間に、凹部内の両粒状材料の落下を防止するためのカバー部を設けている。
【００１７】
このブリケット製造装置では、回転ドラムの外周面側における両粒状材料が供給される材料出口側部分と両粒状材料を排出させる排出部との間にカバー部を設けているため、両粒状材料が回転する回転ドラムの凹部から落下することが防止される。これによって、両粒状材料は、凹部によって計量された容量を維持したまま排出部に送られ、さらにブリケット成形装置に供給される。また、カバー部は両粒状材料の上面を凹部の開口縁部に正確に一致させることができる。この結果、両粒状材料は、設定した比率に正確に計量され、設定された比率に応じた重量精度に優れたブリケットの製造ができる。
【００１８】
本発明にかかるブリケット製造装置のさらに他の構成上の特徴は、一対の軸に掛け渡されて移動するコンベアに、それぞれ軸方向および搬送方向に沿った複数の収容部を所定間隔を保って設け、コンベアを、一対の軸を水平方向に向けた状態で、ホッパーの材料出口側に配置するとともに、材料出口をコンベアの軸方向に沿わせて形成し、材料出口から供給される両粒状材料をそれぞれ対応する収容部内に充填できるようにしたことにある。
【００１９】
これによっても、前述した回転ドラムを備えたブリケット製造装置と同様、設定した比率に正確に計量されたアルミニウムの粒状材料と、スチールの粒状材料とからなるブリケットを製造することができる。また、前述した各ブリケット製造装置によれば、成形用凹部の形状を変更することにより、製造するブリケットの形状を、円柱形、球形、立方形、円錐形、三角錐形、四角錐形、円錐台形、三角錐台形、四角錐台形など任意の形状にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明によるブリケットおよびブリケット製造装置の各実施形態を図面を用いて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係るブリケット製造装置を用いて製造されたブリケットＢ１を示している。このブリケットＢ１は、アルミニウムの粒状体とスチールの粒状体との混合物からなる材料（図５参照）Ｍ１を成形して得られたもので、両端面が台形に形成されて、底面が幅の大きな長方形で上面が幅の小さな長方形に形成された塊りになっている。また、ブリケットＢ１を構成する材料Ｍ１としては、使用済みのアルミ缶とスチール缶とを再生処理して粒状に形成したものを容積比で７：３の割合で混合したもの使用している。
【００２２】
この材料Ｍ１は、例えば、加熱工程と造粒工程とを備えた再生処理によって粒状にされたもので、まず、アルミ缶の場合には、アルミ缶をロータリーキルン等によって加熱した状態で掻き回すことにより、表面に塗布された塗料等の不純物を燃焼して除去するとともに、缶本体と蓋部とを分離させる。そして、不純物が除去されたアルミニウム材を、ハンマー等を備えた造粒機で小さく打ち砕くことによって粒状に形成している。また、スチール缶の場合は、前述したアルミ缶の処理と同様の処理に、スチールで構成される缶本体とアルミニウムで構成される蓋部とを分離するための分離工程を加えた再生処理によってスチールとアルミニウムとをそれぞれ粒状に形成している。以下、アルミニウムの粒状体をアルミ材、スチールの粒状体をスチール材と記す。
【００２３】
このような再生処理によって粒状に形成されたアルミ材とスチール材は、ブリケット製造装置が備える材料配合装置（図２ないし図４参照）１０によって、所定の比率に配合される。この材料配合装置１０は、基台１１を備えており、この基台１１の上面の左右両側部分には、間隔を保って上方に延びる一対の支持部１１ａ，１１ｂが設けられている。そして、支持部１１ａ，１１ｂには、外周面に回転ドラム１２が固定された回転軸１３の両端部分が回転可能に支持され、回転軸１３と回転ドラム１２とが一体的に回転可能になっている。
【００２４】
回転ドラム１２の外周面には、軸方向に沿って１０個、軸回り方向に沿って１２個の計量用の凹部１４がそれぞれ一定間隔を保って形成されている。この凹部１４はすべて同一形状かつ同一容量の半円柱状に形成されており、回転ドラム１２の周面から見た平面形状が四角形で、回転ドラム１２における回転軸１３に直交する断面方向から見た側面形状が半円状になっている。また、回転軸１３は、支持部１１ｂを貫通しており、その端部に回転モータ１５が接続されている。この回転モータ１５の作動により、回転ドラム１２は回転軸１３とともに、図３における時計回り方向に回転する。
【００２５】
基台１１の後部上方には、ホッパー１６が、基台１１の上面から上方に延びる支持壁１１ｃに支持された状態で設けられている。このホッパー１６の上側部分は、横長の四角枠状に形成され、ホッパー１６の底面部は、前方側（回転ドラム１２側）が下方になる傾斜面１６ａに形成されている。そして、ホッパー１６の前面部における下部側部分は、材料出口１６ｂを構成する開口部に形成され、ホッパー１６は、この材料出口１６ｂを回転ドラム１２の周面に位置決めした状態で固定されている。材料出口１６ｂの幅は、回転ドラム１２の幅に合わせて略同一の長さに設定されている。
【００２６】
また、ホッパー１６の上端部には、開口部１６ｃが形成され、その開口部１６ｃに、四角板状の蓋部１７が開口部１６ｃを開閉可能にして取り付けられている。蓋部１７には、前後に延びるスリット１７ａが一定間隔を保って平行に９個形成されている。このスリット１７ａで材料投入口が構成されている。各スリット１７ａは、それぞれ、回転ドラム１２に形成された各凹部１４，１４間に対応する部分に設けられており、内部に仕切り板１８を通すことができる。仕切り板１８は、ホッパー１６の側面と略等しい形状の板体で構成されており、所定のスリット１７ａからホッパー１６内に差し込まれることにより、ホッパー１６の内部を所定の比率で二分する。また、スリット１７ａの上面両側部には傾斜面が形成されて材料の投入がし易くなっており、スリット１７ａに仕切り板１８を挿入すると、そのスリット１７ａは閉塞される。
【００２７】
また、ホッパー１６の前面における材料出口１６ｂの上端縁部と回転ドラム１２の外周面との間には、回転モータ２１の作動によって回転する定量ローラ２２が設けられている。この定量ローラ２２は、軸部２２ａと、軸部２２ａの外周面に軸方向に一定間隔を保って固定された１０個の小ローラ２２ｂとで構成されている。各小ローラ２２ｂは、それぞれ軸部２２ａにおける回転ドラム１２の凹部１４に対応する部分に設置されており、その表面は、凹凸を有する粗面に形成されている。回転モータ２１の作動により、定量ローラ２２は図３における時計周り方向に回転する。
【００２８】
また、基台１１における回転ドラム１２の下端側（回転する回転ドラム１２の下端に位置する部分）には、傾斜面２３ａを有するシューター２３が形成され、その傾斜面２３ａの下端部が基台１１の外部に突出した材料排出口２３ｂに形成されている。シューター２３の上端部には、横方向の長さが、回転ドラム１２の幅（軸方向の長さ）と略等しく、前後方向の幅が凹部１４の前後（円周）方向の幅よりもやや長く設定された開口部２３ｃが形成されている。そして、回転ドラム１２の外周面における定量ローラ２２とシューター２３との間の部分には、外周カバー２４が設けられている。回転ドラム１２は、外周カバー２４に対して摺接した状態で回転する。
【００２９】
材料配合装置１０は、このように構成されているため、回転ドラム１２の凹部１４における図２に示した凹部１４ａ，１４ｂの間に対応する右から３番目のスリット１７ａに仕切り板１８を挿入し、ホッパー１６内を仕切り板１８で左右に二分する。そして、ホッパー１６内における図２に示した仕切り板１８よりも左側の部分にアルミ材を投入するとともに、右側部分にスチール材を投入し、回転モータ１５，２１を作動させる。これによって、アルミ材とスチール材とは、それぞれ仕切り板１８によって接触することを防止されながら材料出口１６ｂ側に移動する。
【００３０】
そして、アルミ材は、順次左端の凹部１４から左から７番目の凹部１４までの間の凹部１４に充填され回転ドラム１２の回転にしたがって回転する。また、スチール材も、順次右端の凹部１４から右から３番目の凹部１４までの間の凹部１４に充填され回転ドラム１２の回転にしたがって回転する。そして、凹部１４内のアルミ材およびスチール材が、材料出口１６ｂの上端に達すると、回転する定量ローラ２２によって、アルミ材およびスチール材の上面は凹部１４の開口縁部と同じ高さにされて余分な部分がホッパー１６内に押し戻される。
【００３１】
凹部１４内に残ったアルミ材とスチール材とは、外周カバー２４によって落下を防止された状態で、回転ドラム１２の上端位置から前端位置に向って移動し、さらに下端位置に移動する。各凹部１４内のアルミ材とスチール材とは、回転ドラム１２の下端位置に達したときに、凹部１４からシューター２３の開口部２３ｃ内に落下する。そして、各アルミ材とスチール材とは傾斜面２３ａ上に落下したのち傾斜面２３ａに沿って材料排出口２３ｂ側に移動し材料排出口２３ｂから後述するブリケット成形装置３０に送られる。
【００３２】
この場合、回転ドラム１２からシューター２３に一度に落下してくる材料は、回転ドラム１２の軸方向に沿った一列（１０個）の凹部１４に充填されていたアルミ材とスチール材であるため、アルミ材とスチール材とは容量比で７：３になっている。この一列の凹部１４に充填されていたアルミ材とスチール材とで１個のブリケットＢ１が製造され、各ブリケットＢ１の重量およびアルミ材とスチール材との容量比は正確に一定になる。
【００３３】
材料配合装置１０によって、所定の配合にされたアルミ材とスチール材とからなる材料Ｍ１は、本発明に係るブリケット製造装置が備えるブリケット成形装置（図５および図６参照）３０に送られてブリケットＢ１に成形される。ブリケット成形装置３０は、間隔を保って配置された側面部３１ａ，３１ｂと、側面部３１ａ，３１ｂの間に設けられた圧縮リング３２とで構成されるチャンバー３３を備えている。圧縮リング３２は、円形のリング状体で構成されており、上端縁部を側面部３１ａ，３１ｂの上端縁部に揃え、両側開口を側面部３１ａ，３１ｂに閉塞された状態で側面部３１ａ，３１ｂに組み付けられている。
【００３４】
チャンバー３３における圧縮リング３２の上端部には、内部側から外部側に掛けて徐々に広くなった材料供給口３２ａが設けられ、材料供給口３２ａの上方にホッパー３４が取り付けられている。材料配合装置１０の材料排出口２３ｂから落下するアルミ材とスチール材とが混合されて構成される材料Ｍ１はこのホッパー３４内に収容される。
【００３５】
材料供給口３２ａにおける一方の側部には、材料供給口３２ａに供給される材料Ｍ１を効率よくチャンバー３３内（後述する成形用凹部３６ａ側）に送るための材料供給ローラ３５が設けられている。この材料供給ローラ３５はモータ（図示せず）の作動により回転する。また、チャンバー３３における圧縮リング３２の下端部には、内部側から外部側に掛けて徐々に広くなったブリケット排出口３２ｂが設けられて、ブリケット成形装置３０で成形されたブリケットＢ１を外部に取り出せるようになっている。
【００３６】
チャンバー３３の内部には、円板状の回転金型３６が、その中心軸を圧縮リング３２の中心軸よりも下方に位置させた状態で設けられている。回転金型３６は、下端部（回転する外周面の下端に位置する部分）を圧縮リング３２の内周面３２ｃにおける下端部に接触させ、上端部（回転する外周面の上端に位置する部分）を内周面３２ｃから所定距離離し、回転モータ３７の作動によって回転可能な状態で設けられている。回転モータ３７は、チャンバー３３の側面部３１ｂ側に配置され、その回転軸３７ａが側面部３１ｂを貫通してチャンバー３３内で回転金型３６の中心部に固定されている。
【００３７】
回転金型３６の外周面には、円周に沿って一定間隔で４個の成形用凹部３６ａが設けられている。この成形用凹部３６ａは、ブリケットＢ１を成形できる形状になっており、開口部が幅の広い長方形で底部側が徐々に幅が細くなった長方形になるように形成されている。そして、各成形用凹部３６ａの底部から回転金型３６の中心部に向けて排出ピン収容穴３６ｂが設けられ、排出ピン収容穴３６ｂの内部にそれぞれ排出ピン３８が移動可能な状態で設けられている。
【００３８】
また、成形用凹部３６ａの開口縁部から回転金型３６の中心部に向けて横断面形状が四角枠状のガイド収容部３６ｃが設けられ、その内部における回転金型３６の中心側部分に複数のばね３９ａが配置され回転金型３６の表面側部分に四角筒状のガイド３９ｂが配置されている。ばね３９ａとガイド３９ｂとでガイド部３９が構成され、ガイド３９ｂはばね３９ａによって圧縮リング３２の内周面３２ｃに付勢されている。
【００３９】
また、排出ピン収容穴３６ｂの奥端部には、回転金型３６の一側面から他側面に向って水平に貫通した押出しプレート収容穴３６ｄが形成され、その内部における側面部３１ｂ側にばね４１が収容され側面部３１ａ側に押し出しプレート４２が収容されている。この押し出しプレート４２における排出ピン収容穴３６ｂと対向する部分には、排出ピン３８の後端部が入り込める傾斜溝４２ａが設けられ、排出ピン３８の後端部（回転金型３６の中心側部分）が傾斜溝４２ａに位置したときに排出ピン３８の先端部は成形用凹部３６ａの底部に位置する。そして、ばね４１の弾性に抗して押し出しプレート４２を側面部３１ｂ側に押し込むと、排出ピン３８の後端部は傾斜溝４２ａの傾斜を乗り越えて図６の状態になる。この場合、排出ピン３８の先端部は成形用凹部３６ａ内に突出する。
【００４０】
また、排出ピン３８の後端部が傾斜溝４２ａに位置したときには、押し出しプレート４２の側面部３１ａ側の端面は、側面部３１ａと回転金型３６との境界面に位置して、回転金型３６の回転を妨げないようになっている。また、成形用凹部３６ａがブリケット排出口３２ｂに対向する位置になったときに、側面部３１ａにおける押し出しプレート４２に対向する部分に挿通穴３１ｃが設けられ、この挿通穴３１ｃに、ソレノイドバルブ４３の作動棒４３ａが設置されている。ソレノイドバルブ４３は側面部３１ａの外側部に取り付けられ、作動することにより作動棒４３ａを突出させて、ばね４１に抗して押し出しプレート４２を側面部３１ｂ側に移動させる。
【００４１】
また、前述した材料配合装置１０とブリケット成形装置３０とからなるブリケット製造装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ，ＲＡＭおよび各種の回路等で構成された制御装置（図示せず）を備えており、ブリケット製造装置を構成する各装置は、この制御装置によってその作動を制御される。
【００４２】
この構成において、材料配合装置１０からホッパー３４内に供給された材料Ｍ１を用いてブリケットＢ１を成形する場合には、まず、回転モータ３７が作動して、回転金型３６が図５における反時計周り方向に回転を開始する。そして、成形用凹部３６ａが材料供給口３２ａに対向する位置になったときに、回転金型３６の回転は停止し、モータの作動により材料供給ローラ３５が回転する。
【００４３】
これによって、ホッパー３４内の材料Ｍ１は、ホッパー３４の下端開口部から材料供給口３２ａを介してガイド３９ｂの内部に入っていく。そして、ガイド３９ｂ内に、材料Ｍ１が、充填されたときに、材料供給ローラ３５の回転が停止する。材料Ｍ１の供給が終了すると、再度回転金型３６は、反時計回りに回転する。この際、回転金型３６の回転にしたがって、圧縮リング３２の内周面３２ｃと回転金型３６の中心部との間の距離は小さくなるため、ガイド３９ｂは内周面３２ｃに押圧されてばね３９ａを収縮させガイド収容部３６ｃの内部側に入り込んでいく。このとき、材料Ｍ１も内周面３２ｃによって成形用凹部３６ａの底面側に加圧され収縮していく。
【００４４】
そして、つぎの成形用凹部３６ａが材料供給口３２ａに対向する位置になったときに、回転金型３６の回転は停止し、前述した操作により、その成形用凹部３６ａとガイド３９ｂとで囲まれる空間部に材料Ｍ１の充填が行われる。材料Ｍ１の充填後、再度回転金型３６が回転し、つぎの成形用凹部３６ａが材料供給口３２ａに対向する位置になったときに、回転金型３６の回転は停止する。このとき、最初に材料Ｍ１が充填された成形用凹部３６ａは、ブリケット排出口３２ｂに対向する位置に到達している。
【００４５】
内周面３２ｃにおけるブリケット排出口３２ｂの近傍部分と回転金型３６の外周面とは摺接した状態になっており、材料供給口３２ａから充填された材料Ｍ１は、回転金型３６が半回転してブリケット排出口３２ｂの位置まで移動する間に加圧されて最小の大きさに収縮される。このためブリケット排出口３２ｂに搬送された材料Ｍ１は適度に圧縮されたブリケットＢ１に成形されている。
【００４６】
そして、回転金型３６の回転が停止したときに、ソレノイドバルブ４３が作動して、押し出しプレート４２を側面部３１ｂ側に押し込む。これによって、排出ピン３８の後端部（この状態では上端部になっている。）は傾斜溝４２ａの傾斜面から下方に押し出され、その先端部（下端部）が成形用凹部３６ａ内に突出する。これによって、成形用凹部３６ａからブリケットＢ１が落下する。ソレノイドバルブ４３の作動が停止すると、ばね４１の復元力によって、押し出しプレート４２は元の位置に戻る。また、つぎの成形用凹部３６ａがブリケット排出口３２ｂの位置に達したときにもつぎのブリケットＢ１が取り出される。
【００４７】
この操作を継続していくことにより、順次材料供給口３２ａから材料Ｍ１が供給され、ブリケット排出口３２ｂからブリケットＢ１が取り出される。そして、成形されたブリケットＢ１は、ベルトコンベア（図示せず）を介して所定の場所に搬送され、箱詰め等の処理が行われる。この際、ブリケットＢ１は転がることがないため、搬送や箱詰めの処理が容易に行える。また、箱詰めされたブリケットＢ１は、製鋼所等で溶鋼の脱酸剤、昇熱剤またはスラグ改質剤として使用される。このブリケットＢ１は、アルミ材だけで構成されるブリケットよりも比重が大きいため優れた処理効果を奏する。また、目的に応じて他の用途での使用も可能である。
【００４８】
このように、本発明にかかるブリケット製造装置では、材料配合装置１０が備えるホッパー１６の所定のスリット１７ａに仕切り板１８を挿入することにより、ブリケット成形装置３０に供給する材料Ｍ１を構成するアルミ材と、スチール材との比率を任意に変更することができる。これによって、目的に応じた比重のブリケットＢ１の製造が可能になる。また、この材料配合装置１０では、回転ドラム１２の周面に、一定の大きさの凹部１４が回転ドラム１２の軸方向と軸回り方向とに沿って一定間隔で設けられており、この凹部１４でアルミ材とスチール材とを計量したのちに、ブリケット成形装置３０に供給するようになっている。したがって、ブリケットＢ１を構成するアルミ材と、スチール材との比率およびブリケットＢ１の重量が一定になる。
【００４９】
また、このブリケット製造装置では、回転ドラム１２の外周面側に外周カバー２４を設けているため、回転ドラム１２の凹部１４内に充填されたアルミ材およびスチール材が落下することが防止される。これによって、両材料は、凹部１４によって計量された容量を維持したままブリケット成形装置３０に送られる。また、外周カバー２４は凹部１４内の両材料の上面を凹部１４の開口縁部に正確に一致させることができる。この結果、両材料は、設定した比率に正確に計量され、設定された比率に応じた重量精度のよいブリケットＢ１の製造ができる。
【００５０】
さらに、ブリケット成形装置３０では、圧縮リング３２と回転金型３６とを偏心させて配置し、材料供給口３２ａから成形用凹部３６ａに供給された材料Ｍ１が、ブリケット排出口３２ｂに到達するまでに適度に圧縮されたブリケットＢ１に成形されるようにしている。したがって、材料供給口３２ａから材料Ｍ１を供給し、回転金型３６を回転させるだけの操作で多数のブリケットＢ１を連続的に成形することができる。また、成形用凹部３６ａは、回転金型３６の周面に４個設けられているため、回転金型３６を１回転させる間に４個のブリケットＢ１を成形することができ、効率のよい成形が可能になる。
【００５１】
（第２実施形態）
図７は、本発明の第２実施形態に係るブリケット製造装置を用いて製造されたブリケットＢ２を示している。このブリケットＢ２は、アルミ材とスチール材とを８：２の比率で混合した材料（図９参照）Ｍ２を成形して得られたもので、略円錐形に形成されている。
【００５２】
また、図８は、本発明の第２実施形態に係るブリケット製造装置が備える材料配合装置５０を示している。この材料配合装置５０は、図２ないし図４に示した材料配合装置１０が備える回転ドラム１２に代えて、アルミ材およびスチール材を計量しながら搬送するコンベア部５１を備えている。このコンベア部５１は、一対の軸５２ａ，５２ｂの外周面にそれぞれ軸方向に並んで複数個取り付けられた歯車５３ａ，５３ｂと、各歯車５３ａ，５３ｂに掛け渡されて歯車５３ａ，５３ｂの回転にしたがって移動する複数のチェーン５４と、各チェーン５４に一定間隔で取り付けられた箱状の収容部５５とで構成されている。
【００５３】
収容部５５は、凹部１４と同様、縦横に一定間隔で設けられており、収容部５５の底部には、穴部が設けられ、その穴部の外側にばね５５ａが取り付けられている。そして、ばね５５ａに、ばね５５ａを収容部５５内側に押すことにより、穴部を介して収容部５５の内部側に突出する押し出し板５５ｂを取り付けている。また、歯車５３ａの上方には、センサ（図示せず）が収容部５５を検知したときに作動する回転押出部５６が設けられている。この回転押出部５６は回転することにより、ばね５５ａを収容部５５側に押し内部に収容される材料Ｍ２を押出す。
【００５４】
さらに、チェーン５４の移動方向における回転押出部５６の下流側部分には上下移動が可能なシューター５７が設けられている。このシューター５７は、材料Ｍ２が供給されたのちに上昇し、材料Ｍ２をシューター５７の下端側に移動させると下降するように制御され、この動作を材料Ｍ２が供給されるたびに繰り返す。また、ホッパー５８の前面全体が材料出口に形成されている。そして、ホッパー５８の底部の前部側部分は、コンベア部５１の形状に沿って湾曲した面に形成されている。
【００５５】
この材料配合装置５０におけるそれ以外の部分の構成については、材料配合装置１０と同一である。したがって、同一部分に同一符号を記して、その説明は省略する。この場合、ホッパー５８内を８：２に区分する部分に仕切り板１８を設置し、それぞれ対応する部分にアルミ材およびスチール材を投入する。この材料配合装置５０によっても、材料配合装置１０と同様の作用効果を得ることができる。
【００５６】
また、このブリケット製造装置は、図９に示したブリケット成形装置６０を備えている。このブリケット成形装置６０では、回転金型６６を回転させるための回転モータ（図示せず）の回転軸６７ａが垂直方向に設置されており、回転金型６６は、チャンバー６３内において水平面上で回転する。チャンバー６３は楕円状に形成されており、ともに楕円形の板体で構成された底面部６１ａおよび天井部（図示せず）と、底面部６１ａと天井部とで上下両端の開口部を閉塞された楕円状の圧縮リング６２で構成されている。
【００５７】
チャンバー６３の内周面６２ｃにおける楕円形の長軸の両端部に対応する部分には、それぞれ材料供給口６２ａが設けられている。この材料供給口６２ａは、天井部から圧縮リング６２にかけて形成されており、天井部を貫通して圧縮リング６２の上面から内周面６２ｃに向って貫通している。そして、チャンバー６３の外周面側部分における材料供給口６２ａに対応する部分にはエアシリンダー（図示せず）が設けられて、材料供給口６２ａに供給される材料Ｍ２をチャンバー６３の内部側に送り込めるようになっている。また、２個の材料供給口６２ａの上方には、それぞれホッパー（図示せず）が設けられており、このホッパーに、材料配合装置５０のシューター５７から材料Ｍ２が供給される。
【００５８】
チャンバー６３の内周面６２ｃにおける楕円形の短軸の両端部に対応する部分には、それぞれブリケット排出口６２ｂが設けられている。このブリケット排出口６２ｂは、内部側から外部側に掛けて徐々に広くなっており、ブリケット成形装置６０で成形されたブリケットＢ２を外部に取り出せるようになっている。
【００５９】
回転金型６６は円板状に形成されており、チャンバー６３内に、チャンバー６３と同軸的に設置されている。また、回転金型６６の周面には、円周に沿って一定間隔で４個の成形用凹部６６ａが設けられている。各成形用凹部６６ａはブリケットＢ２を成形できる円錐形に形成されている。この回転金型６６のそれ以外の部分の構成については前述した第１実施形態の回転金型３６と同一である。また、回転金型６６には、回転金型３６に取り付けられた排出ピン３８やガイド部３９等も取り付けられている。したがって、同一部分に同一符号を記して説明を省略する。
【００６０】
この構成において、材料配合装置５０から供給される材料Ｍ２を用いてブリケットＢ２を成形する場合には、シューター５７から落下してくる材料Ｍ２を両ホッパー内に収容させて、ブリケット成形装置６０を作動させる。これによって、材料Ｍ２はエアシリンダーの空気圧によって、材料供給口６２ａからガイド３９ｂの内部に入っていく。そして、両材料供給口６２ａに対応する２個のガイド３９ｂ内に、それぞれブリケットＢ２を１個成形するために必要な材料Ｍ２（横一列に並んだ１０個の収容部５５から供給された量）が充填されたときに、エアシリンダーの作動が停止する。
【００６１】
そして、回転金型６６が、所定の方向に回転する。この際、回転金型６６の回転にしたがって、圧縮リング６２の内周面６２ｃと回転金型６６の成形用凹部６６ａとの間の距離は小さくなるため、ガイド３９ｂは圧縮リング６２の内周面６２ｃに押圧されてばね３９ａを収縮させガイド収容部３６ｃの内部側に入り込んでいく。このとき、材料Ｍ２も圧縮リング６２の内周面６２ｃによって成形用凹部６６ａの底面側に加圧され収縮していく。そして、材料Ｍ２が充填された２個の成形用凹部６６ａが、それぞれブリケット排出口６２ｂに対向する位置に到達したときに、回転金型６６の回転は停止する。
【００６２】
そして、前述した動作と同様の動作によって、２個のブリケット排出口６２ｂからそれぞれブリケットＢ２が取り出される。以降、回転金型６６が回転軸６７ａを中心として、９０度回転するたびに、材料供給口６２ａから材料Ｍ２が供給され、ブリケット排出口６２ｂからブリケットＢ２が取り出される。このブリケット成形装置６０によると、チャンバー６３と回転金型６６とが同軸的に構成され、回転軸６７ａには両側から略同じ大きさの力が加わるようになる。このため、回転軸６７ａに、特定の方向から偏った大きな負荷がかかることがなくなり、ブリケット成形装置６０の長寿命が長期化する。このブリケット成形装置６０のそれ以外の作用効果についてはブリケット成形装置３０と同様である。
【００６３】
また、本発明に係るブリケットおよびブリケット製造装置は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更実施が可能である。例えば、ブリケットを構成するアルミ材とスチール材の比率は、７：３や、８：２に限らず他の比率にすることができる。また、凹部１４や収容部５５の配列、個数、容量も適宜変更でき、スリット１７ａを設置する間隔や個数も変更可能である。さらに、ブリケットの形状は、前述したものに限らず、円柱形、球形、三角錐、四角錐、円錐台形、三角錐台形、四角錐台形等どのような形状にでもすることができる。
【００６４】
また、ブリケット成形装置については、前述したブリケット成形装置３０，６０の他、従来から使用されている公知の成形装置を用いることができる。さらに、材料配合装置およびそれが備える各部材等についても本発明の技術的範囲内で適宜変更実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るブリケットを示した斜視図である。
【図２】図１に示したブリケットを製造するブリケット製造装置が備える材料配合装置の平面図である。
【図３】図２に示した材料配合装置を側面側から見た状態を示す縦断面図である。
【図４】図２に示した材料配合装置の正面図である。
【図５】図１に示したブリケットを製造するブリケット製造装置が備えるブリケット成形装置を正面側から見た状態を示す縦断面図である。
【図６】図５に示したブリケット成形装置の側面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るブリケットを示した斜視図である。
【図８】図７に示したブリケットを製造するブリケット製造装置が備える材料配合装置を側面側から見た状態を示す縦断面図である。
【図９】図７に示したブリケットを製造するブリケット製造装置が備えるブリケット成形装置の横断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０，５０…材料配合装置、１２…回転ドラム、１４，１４ａ，１４ｂ…凹部、１６，５８…ホッパー、１６ｂ…材料出口、１７ａ…スリット、１８…仕切り板、２３，５７…シューター、２３ｂ…材料排出口、２３ｃ…開口部、２４…外周カバー、３０，６０…ブリケット成形装置、３６ａ，６６ａ…成形用凹部、５１…コンベア部、５２ａ，５２ｂ…軸、５３ａ，５３ｂ…歯車、５４…チェーン、５５…収容部、Ｂ１，Ｂ２…ブリケット、Ｍ１，Ｍ２…材料。
【図１】
0004758602.tif 000002
【図２】
0004758602.tif 000003
【図３】
0004758602.tif 000004
【図４】
0004758602.tif 000005
【図５】
0004758602.tif 000006
【図６】
0004758602.tif 000007
【図７】
0004758602.tif 000008
【図８】
0004758602.tif 000009
【図９】
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