(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
副原料が封入された容器を収容するコンテナと、
前記コンテナを搬送し、前記容器を前記コンテナから転炉内に投入する搬送装置と、
を備え、
前記搬送装置は、前記容器を前記転炉内に投入する搬出機構と、前記搬送装置を駆動する駆動機構と、前記容器を前記転炉の炉口に案内する傾斜レールとを有し、
前記搬出機構は、溶銑装入側に傾動した状態の転炉内に前記容器を投入可能であり、
前記駆動機構は、前記搬送装置が前記容器を前記転炉内に投入した後に、前記搬送装置を溶銑装入およびスクラップ装入のいずれかの動作範囲外となる位置に移動可能であることを特徴とする副原料装入装置。
【請求項２】
前記傾斜レールの前記容器の搬出方向側の端部は、前記転炉の旋回軌道外となる位置から少なくとも前記転炉の炉口まで移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の副原料装入装置。
【請求項３】
前記搬出機構は、前記コンテナの少なくとも一部分を傾斜させて前記容器を前記コンテナから搬出可能であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の副原料装入装置。
【請求項４】
前記搬出機構は、前記容器を搬出させない第１の方向から前記容器を搬出させる第２の方向に傾斜方向を切り換え可能であることを特徴とする請求項３に記載の副原料装入装置。
【請求項５】
前記搬出機構は、前記コンテナから前記容器を押し出して前記容器を前記コンテナから搬出可能である請求項１または請求項２に記載の副原料装入装置。
【請求項６】
前記容器は円筒形状であり、前記容器は前記傾斜レールの傾斜方向に沿って回転して前記転炉内に投入可能であること特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の副原料装入装置。
【請求項７】
前記副原料は希少合金であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の副原料装入装置。
【請求項８】
副原料が封入された容器を収容したコンテナを搬送装置に載置する載置ステップと、
搬送装置を用いてコンテナを搬送し、前記容器を前記コンテナから転炉内に投入する搬送ステップとを有し、
前記搬送ステップは、駆動機構を用いて前記搬送装置を移動する駆動ステップと、前記容器を前記転炉内に投入する搬出ステップとを含み、
前記搬出ステップは、前記転炉が溶銑装入側に傾動された状態で実行され、
前記駆動ステップは、前記搬送装置が前記容器を前記転炉内に投入した後に、前記搬送装置を溶銑装入およびスクラップ装入のいずれかの動作範囲外に移動することを特徴とする副原料装入方法。
【請求項９】
前記容器は円筒形状であり、前記搬出ステップにおいて、前記容器は、回転して前記転炉内に投入されることを特徴とする請求項８に記載の副原料装入方法。
【請求項１０】
前記副原料は、希少合金であることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の副原料装入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉内に副原料を装入する副原料装入装置および副原料装入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
転炉を用いた溶銑の吹錬工程において、転炉には溶銑および副原料が装入される。また、転炉には、溶銑および副原料とともにスクラップが装入される場合もある。
【０００３】
溶銑は、転炉を傾動させた状態で溶銑が入った溶銑装入鍋を天井クレーンで吊り上げ、当該溶銑装入鍋を傾斜させることによって転炉内に装入されている。また、スクラップが装入される場合には、転炉を傾動させた状態で、スクラップが入ったスクラップシュートを天井クレーンで吊り上げ、当該スクラップシュートを傾斜させることによって転炉内に装入されている（特許文献１参照）。
【０００４】
一方、副原料は、上層階に専用の貯槽を設け、予め定められた量を切り出し、専用のシュート内を落下させることによって転炉内に装入されている（特許文献２参照）。しかしながら、副原料の中には、転炉内への装入量が少ない副原料もある。転炉内への装入量が少ない副原料に対して専用の貯槽を設けると、貯槽の使用頻度が少なく貯槽の運用効率が著しく悪くなる。また、副原料のシュートへの付着滞留および副原料の装入時に発生する飛沫等で副原料の装入歩留も悪くなる。それを避けるために、転炉内への装入量の少ない副原料の転炉内への装入方法としては、当該副原料を容器に格納した状態でスクラップシュートに積載し天井クレーンを用いて吊り上げ、傾斜させることによって転炉内に装入する方法が行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−４１８１６号公報
【特許文献２】特開２００７−２６２４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スクラップシュートを用いた副原料の装入は、溶銑装入およびスクラップ装入に使用する天井クレーンを使用して行われる。そのため、溶銑装入鍋またはスクラップ装入に用いるスクラップシュートは、副原料装入に使用するスクラップシュートを天井クレーンから取り外さない限り、天井クレーンに装着することができない。そのため、副原料装入に使用するスクラップシュートを天井クレーンに装着する工程と、副原料を転炉内に装入する工程と、当該スクラップシュートを天井クレーンから取り外す工程に要する時間の分、１チャージあたりの転炉の操業時間が長くなる。このため、転炉工程の生産効率が低下する、という課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）副原料が封入された容器を収容するコンテナと、
前記コンテナを搬送し、前記容器を前記コンテナから転炉内に投入する搬送装置と、
を備え、
前記搬送装置は、前記容器を前記転炉内に投入する搬出機構と、前記搬送装置を駆動する駆動機構と、前記容器を前記転炉の炉口に案内する傾斜レールとを有し、
前記搬出機構は、溶銑装入側に傾動した状態の転炉内に前記容器を投入可能であり、
前記駆動機構は、前記搬送装置を溶銑装入およびスクラップ装入のいずれかの動作範囲外となる位置に移動可能であることを特徴とする副原料装入装置。
（２）前記傾斜レールの前記容器の搬出方向側の端部は、前記転炉の旋回軌道外となる位置から少なくとも前記転炉の炉口まで移動可能であることを特徴とする（１）に記載の副原料装入装置。
（３）前記搬出機構は、前記コンテナの少なくとも一部分を傾斜させて前記容器を前記コンテナから搬出可能であることを特徴とする（１）または（２）に記載の副原料装入装置。
（４）前記搬出機構は、前記容器を搬出させない第１の方向から前記容器を搬出させる第２の方向に傾斜方向を切り換え可能であることを特徴とする（３）に記載の副原料装入装置。
（５）前記搬出機構は、前記コンテナから前記容器を押し出して前記容器を前記コンテナから搬出可能である（１）または（２）に記載の副原料装入装置。
（６）前記容器は円筒形状であり、前記容器は前記傾斜レールの傾斜方向に沿って回転して前記転炉内に投入可能であること特徴とする（１）から（５）のいずれかに記載の副原料装入装置。
（７）前記副原料は希少合金であることを特徴とする（１）から（６）のいずれかに記載の副原料装入装置。
（８）副原料が封入された容器を収容したコンテナを搬送装置に載置する載置ステップと、
搬送装置を用いてコンテナを搬送し、前記容器を前記コンテナから転炉内に投入する搬送ステップとを有し、
前記搬送ステップは、駆動機構を用いて前記搬送装置を移動する駆動ステップと、前記容器を前記転炉内に投入する搬出ステップとを含み、
前記搬出ステップは、前記転炉が溶銑装入側に傾動された状態で実行され、
前記駆動ステップは、前記搬送装置を溶銑装入およびスクラップ装入のいずれかの動作範囲外に移動することを特徴とする副原料装入方法。
（９）前記容器は円筒形状であり、前記搬出ステップにおいて、前記容器は、回転して前記転炉内に投入されることを特徴とする（８）に記載の副原料装入方法。
（１０）前記副原料は、希少合金であることを特徴とする（８）または（９）に記載の副原料装入方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る副原料装入装置は、転炉内への装入量の少ない副原料を天井クレーンを使用することなく転炉内に装入できる。さらに、副原料装入後において、当該副原料装入装置は、溶銑装入またはスクラップ装入の動作範囲外となる位置に移動できる。副原料装入装置を動作範囲外となる位置に移動させると同時に、溶銑装入鍋またはスクラップシュートを用いて溶銑装入またはスクラップ装入が実行できる。これにより、副原料を装入するためのスクラップシュートを取り外す時間の分、１チャージ当たりの転炉の操業時間を短くでき、転炉工程の生産効率の向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】副原料装入装置１０およびその周囲の構成を説明する斜視図である。
【図２】コンテナ２０の斜視図である。
【図３】搬送装置５０の斜視図である。
【図４】副原料装入装置１０の容器投入動作を説明する図である。
【図５】容器４０が投入される位置にある副原料装入装置１０を示す。
【図６】転炉１００に容器４０を投入する前の状態を示す側面図である。
【図７】転炉１００に容器４０を投入している状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である副原料装入装置、および副原料装入方法について説明する。図１は、副原料装入装置１０およびその周囲の構成を説明する斜視図である。副原料装入装置１０は、副原料が封入された容器４０を収容するコンテナ２０と、コンテナ２０を搬送する搬送装置５０とを備える。なお、図１における転炉１００を囲んだ点線は、転炉１００が設置されている位置を示し、コンテナ２０を囲んだ点線は、コンテナ２０が保管されている位置を示す。
【００１１】
コンテナ２０は、例えば、５つの容器４０を収容する。コンテナ２０は、５つの容器４０を収容した状態で、搬送装置５０の上面に載置される。搬送装置５０は、上面にコンテナ２０が載置された状態で炉床７０の上を移動する。具体的に搬送装置５０は、転炉１００が設置されている位置に近接した位置Ａと、コンテナ２０が保管された位置に近接した位置Ｂとを往復移動する。
【００１２】
搬送装置５０は、位置Ａにおいてコンテナ２０に収容された容器４０を搬出して、容器４０を転炉１００に投入する。また、搬送装置５０は、位置Ｂにおいて容器４０が搬出されて空になったコンテナ２０が取り外され、容器４０を収容したコンテナが搬送装置５０の上面に載置される。このように、副原料装入装置１０は、天井クレーンを用いることなく、副原料が封入された容器４０を搬送して転炉１００に投入することで容器４０に封入された副原料を転炉１００に装入する。
【００１３】
まず、コンテナ２０について説明する。図２は、コンテナ２０の斜視図である。コンテナ２０は、容器４０を収容する直方体の筐体２２と、傾斜底２４とを有する。
【００１４】
筺体２２には、筺体２２の長手方向に平行な２つの側面２６、２８と、短手方向に平行な１つの側面３０とを含む。側面３０に対向する側には開口３２が形成されている。また、筺体２２には、上面および下面が設けられておらず、筐体２２の下側には傾斜底２４が設けられている。
【００１５】
傾斜底２４は、２つの回動板３４と、回動板３４の一端側を連結する連結板３６とを含む。回動板３４の他端側は、側面２６、２８の開口３２側に設けられた回動軸３８によって、筺体２２に対して回動自在に軸支されている。回動軸３８は、筺体２２の下面よりも高い位置に設けられている。これにより傾斜底２４は、傾斜底２４の自重によって、開口３２から離れるに従って下方に向かうように傾斜する。本実施形態において、傾斜底２４の傾斜角度は、例えば５°である。回動軸３８の上下方向の位置は、傾斜底２４の傾斜角度が５°になるような位置に定められている。なお、傾斜底２４の傾斜角度は２°以上６°以下が好ましい。
【００１６】
２つの回動板３４の一端側は、側面３０に設けられ、上下方向に延びた２つの切り欠き３３を通り、筺体２２の外部に突出している。筺体２２の外部において、２つの回動板３４は、連結板３６に連結されている。そのため、筐体２２の外部から連結板３６を上下方向に移動させることで傾斜底２４の傾斜方向を変えることができる。
【００１７】
本実施形態において、コンテナ２０は、直方体であって５つの容器４０を収容する筺体２２を備える例を示したが、筺体２２は、直方体に限られず収容する容器４０の形状、および容器４０を収容する数に合わせた形状としてよい。例えば、容器４０に約１０００ｋｇの副原料が封入される場合においては、１チャージ当り５個の容器４０が転炉１００に投入されてよい。副原料装入装置１０を用いて５トンの副原料を装入できれば、９０％以上の希少合金を使用する転炉吹錬に対応できる。また、筺体２２における側面２６および側面２８は、収容された容器４０がコンテナ２０の外側へ落下することが防止できれば、部分的に切り欠かれていてもよい。本実施形態において、側面２６および側面２８には、長手方向に延びた２つの切り欠きが設けられている。
【００１８】
容器４０は、中空の円筒形状の容器であって、例えば、鋼製のドラム缶である。容器４０の内部には、転炉に装入される副原料が封入されている。容器４０に封入される副原料は、溶銑の吹錬時に装入される量が少ない副原料であって、例えば、ボロンまたはバナジウムといった希少金属であることが好ましい。ここで希少金属とは、添加量として１〜２０ｋｇ／ｔ−ｓｔｅｅｌ程度、またはそれ以下の量、転炉１００内に装入される材料である。また、容器４０は、転炉１００内で溶解または燃焼するものであれば何でもよく、例えば、木製の容器等であってもよい。
【００１９】
容器４０は、円筒側面と傾斜底２４とが線接触した状態で、コンテナ２０の筺体２２に収容されている。上述したように、傾斜底２４は、開口３２から離れるに従って下方に向かうように傾斜している。そのため、容器４０は、容器４０に作用する重力によって、開口３２から離れる方向に移動しようとするので、容器４０は、筺体２２の開口３２から誤って搬出されることがない。
【００２０】
本実施形態において、傾斜底２４の傾斜角度が５°の例を示した。しかしながら、傾斜底２４の傾斜角度は５°に限られず、コンテナ２０から容器４０を搬出させない角度であればよい。本実施形態において、開口３２から離れるに従って下方に向かう傾斜方向を、容器４０を搬出させない第１の方向とする。また、開口３２から離れるに従って上方に向かう傾斜方向を、容器４０を搬出する第２の方向とする。
【００２１】
次に、搬送装置５０について説明する。図３は、搬送装置５０の斜視図である。搬送装置５０は、支持台５２と、傾斜レール５４と、２つの駆動機構５６と、起伏機構５８とを有する。
【００２２】
支持台５２は、矩形形状の板である。支持台５２には、傾斜レール５４と、２つの駆動機構５６と、起伏機構５８とが取り付けられている。また、支持台５２の下面には、短手方向に沿った２つの案内突起５３が設けられている。２つの案内突起５３は、炉床７０に設けられた案内溝に入り込み、炉床７０上の搬送装置５０の移動を案内する。
【００２３】
傾斜レール５４は、支持台５２の上面に、支持台５２の長手方向に移動可能に設けられている。傾斜レール５４は、矩形形状の底板６０と、２つの案内壁６２と、２つの傾斜板６４とを含む。２つの案内壁６２は、底板６０の長手方向に平行な両側面に設けられた側壁である。２つの案内壁６２は、容器４０が傾斜レール５４に沿って移動するように案内する。
【００２４】
２つの傾斜板６４は、２つの案内壁６２の間に挟まれ、案内壁６２と同じく、底板６０の長手方向に沿って底板６０から上方向に突出している。２つの傾斜板６４は、容器４０の搬出方向に向かうに従って下方に向かうように傾斜している。傾斜板６４は、コンテナ２０から搬出されて傾斜レール５４上に落下した容器４０の衝撃を緩和するとともに、容器４０に作用する重力によって、容器４０を転炉方向へ移動させる。
【００２５】
２つ駆動機構５６は、支持台５２の下面の凹部に設けられる。駆動機構５６は、例えば、モータ等の駆動源を備える。２つの駆動機構５６は、容器４０が転炉１００に投入された後においては、搬送装置５０を容器４０が投入される位置（位置Ａ）からコンテナ２０が載置される位置（位置Ｂ）へ移動させる。また、２つの駆動機構５６は、容器４０が投入される前においては、搬送装置５０をコンテナ２０が載置される位置（位置Ｂ）から容器４０が転炉に投入される位置（位置Ａ）へ移動させる。また、図３中には示していないが、搬送装置５０は、傾斜レール５４を駆動して傾斜レール５４を移動させる駆動機構も備える。
【００２６】
起伏機構５８は、シリンダ６６と、シリンダ６６により上下方向に駆動されるＬ字形状の動作部６８とを含む。起伏機構５８は、支持台５２の上面であって、支持台５２の上面に載置されたコンテナ２０の連結板３６が、動作部６８に係止される位置に設けられる。起伏機構５８は、シリンダ６６に下方から空気を供給することによって動作部６８を上方に移動させ、連結板３６を上方に移動させる。これにより、傾斜底２４の傾斜方向を、第１の方向から第２の方向に切り換えることができる。そして、傾斜底２４を第２の方向に切り換えることで、容器４０は、コンテナ２０から搬出され、傾斜レール５４を介して転炉１００に投入される。なお、本実施形態において、傾斜底２４の第２の方向の傾斜角度は、例えば、１４°である。傾斜底２４の第２の方向の傾斜角度は５°以上２０°以下が好ましい。
【００２７】
容器４０をコンテナ２０から搬出した後において、起伏機構５８は、シリンダ６６に上方から空気を供給することによって動作部６８を下方に移動させる。動作部６８を下方に移動させると、傾斜底２４の自重によって傾斜底２４の傾斜は、第２の方向から第１の方向に切り換えられる。なお、起伏機構５８は、容器４０をコンテナ２０から搬出して転炉に投入する搬出機構の一例であり、搬出機構の他の例としては、容器４０をコンテナ２０からコンテナ２０の外へ押し出す装置であってもよい。
【００２８】
また、本実施形態において、起伏機構５８を用いて、コンテナ２０の一部分である傾斜底２４の傾斜方向を切り換える例を示した。しかしながら、コンテナ２０の一部分である傾斜底２４の傾斜方向を切り換える構成に限られず、起伏機構５８を用いて、コンテナ２０全体の傾斜方向を切り換えるとしてもよい。この場合において、傾斜底２４は、回動しなくてよいので傾斜底２４を筐体２２と一体的に設けることができる。これにより、傾斜底２４を回動可能とするために用いた回動軸３８、回動板３４および連結板３６が不要となり、部品点数減によるコスト削減が実現できる。
【００２９】
次に、副原料装入装置１０の動作について説明する。図４は、副原料装入装置１０の容器投入動作を説明する図である。容器４０を転炉１００に投入する場合において、搬送装置５０は、傾斜レール５４を駆動して傾斜レール５４を収納位置から突出位置に移動させる。コンテナ２０は、支持台５２の上面には接しているが底板６０の上面には接していない。そのため、傾斜レール５４が突出位置に移動してもコンテナ２０は移動しない。
【００３０】
ここで、傾斜レール５４の収納位置とは、図１に示したように、傾斜レール５４のほとんどが搬送装置５０に収納された位置である。また、傾斜レール５４の突出位置とは、図４に示したように、傾斜レール５４のほとんどが容器４０の搬出方向に突出された位置である。
【００３１】
傾斜レール５４が突出位置に移動した状態において、起伏機構５８は、傾斜底２４の傾斜方向を第１の方向から第２の方向へ切り換える。これにより、コンテナ２０に収容された容器４０は、容器４０に作用する重力によってコンテナ２０から搬出され、傾斜レール５４上を回転しながら転炉１００に投入される。本実施形態において、容器４０は円筒形状であって、円筒側面が傾斜底２４に線接触した状態でコンテナ２０に収容されている。このような構成にすることで、傾斜底２４または傾斜板６４の傾斜角度が小さくても、容器４０は、傾斜底２４または傾斜板６４上を回転しながら移動できるので、容器４０の搬出および搬送の安定性を向上できる。
【００３２】
図５は、容器４０が投入される位置にある副原料装入装置１０を示す。副原料装入装置１０は、搬送装置５０における２つの案内突起５３が炉床７０の案内溝７２に入り込む位置に設置される。２つの案内突起５３は、炉床７０に設けられた案内溝７２によって位置決めされる。副原料装入装置１０は、駆動機構５６の駆動によって、案内溝７２に沿って移動する。
【００３３】
図５に示した例において、副原料装入装置１０は、炉床７０の容器４０が投入される位置Ａに移動している。この位置で、搬送装置５０は、傾斜レール５４を突出位置に移動させ、傾斜底２４の傾斜を第１の方向から第２の方向へ切り換える。これにより、副原料装入装置１０は、コンテナ２０に収容された容器４０を傾動された転炉へ投入する。
【００３４】
容器４０を搬出した後において、搬送装置５０は、傾斜レール５４を駆動して傾斜レール５４を収納位置に移動させる。さらに搬送装置５０は、駆動機構５６を用いて搬送装置５０を駆動して、副原料装入装置１０を位置Ａからコンテナ２０が載置される位置Ｂに移動する。
【００３５】
位置Ｂにおいて、空になったコンテナ２０が副原料装入装置１０から取り外され、容器４０が収容されたコンテナ２０が再び副原料装入装置１０に載置される。なお、副原料装入装置１０からコンテナ２０の取り外し等の作業は、例えば、フォークリフトを用いて実施されてよい。なお、空になったコンテナ２０を取り外すことに代えて、副原料装入装置１０に載置された状態で空のコンテナ２０に、副原料が封入された容器４０を収容してもよい。
【００３６】
次に、位置Ａおよび位置Ｂについて説明する。副原料装入装置１０は、溶銑およびスクラップ装入側における転炉１００のほぼ正面から容器４０を転炉１００に投入する。そのため、容器４０が投入される位置Ａは、溶銑およびスクラップ装入の動作範囲内となる位置である。容器４０を転炉１００に投入した後において、副原料装入装置１０は、駆動機構５６に駆動されて溶銑装入およびスクラップ装入の動作範囲外となる位置Ｂに移動する。そのため、副原料装入装置１０が位置Ｂに移動した後においては、溶銑装入鍋およびスクラップシュートのいずれかを天井クレーンに装着して溶銑装入工程またはスクラップ装入工程を実行できる。
【００３７】
このように、副原料装入装置１０がスクラップ装入および溶銑装入の動作範囲外となる位置Ｂに移動すると同時に、天井クレーンに装着され待機している溶銑装入鍋およびスクラップシュートのいずれかにより、溶銑装入またはスクラップ装入が実行できる。これにより、副原料装入をスクラップシュートを用いて実行していた場合における、当該スクラップシュートを天井クレーンから取り外す時間分、１チャージ当たりの転炉の操業時間を短くできるので、転炉工程の生産効率の向上が実現できる。
【００３８】
また、副原料装入をスクラップ装入の後に行なう場合において、スクラップ装入用のスクラップシュートによって天井クレーンが使用されている間は、副原料装入用のスクラップシュートを天井クレーンに装着することができなかった。しかしながら、本実施形態に係る副原料装入装置１０を用いることによって、天井クレーンが使用されている間であっても、並行して副原料装入装置１０へのコンテナ２０の装着が実行できる。これにより、副原料装入に使用していたスクラップシュートを天井クレーンに装着する工程に要した時間の分も１チャージ当たりの転炉の操業時間を短くでき、さらなる転炉工程の生産効率の向上が実現できる。
【００３９】
次に、副原料装入装置１０を用いた転炉１００内への容器４０の投入動作について説明する。図６は、転炉１００内に容器４０を投入する前の状態を示す側面図である。また、図７は、転炉１００内に容器４０を投入している状態を示す側面図である。図６および図７において、副原料装入装置１０と転炉１００との位置関係を分かりやすくすることを目的として転炉１００のみ断面図で示す。
【００４０】
図６に示した容器４０を投入する前の状態において、傾斜レール５４は、収納位置にある。傾斜レール５４が収納位置にある状態において、傾斜レール５４上の容器４０の投入方向の端部は、転炉１００の旋回軌道１０２の軌道外となる位置にある。これにより、転炉１００は、傾斜レール５４に接触することなく旋回できる。図６に示した例において、容器４０を転炉１００内に投入する場合に転炉１００を９０°傾動させている。転炉１００を９０°傾動させることによって、転炉１００の炉口位置を低くできるので、転炉１００内への投入時における容器４０の落下高さを低くできる。これにより、容器４０の投入による転炉１００への衝撃を小さくでき、容器４０の投入による転炉１００の損耗を低減できる。
【００４１】
図７に示した容器４０を投入している状態において、傾斜レール５４は、突出位置にある。傾斜レール５４が突出位置にある状態において、傾斜レール５４の容器４０の搬出方向側の端部は、転炉１００の炉口内部に入り込んでいる。これにより、コンテナ２０から搬出された容器４０は、転炉１００の内部に到るまで案内壁６２に案内されるので、容器４０が転炉１００の外側に落下することを抑制できる。一方、傾斜レール５４の端部は、転炉１００の旋回軌道１０２の軌道内となる位置にある。したがって、この状態で転炉１００を旋回させると、転炉１００の炉口は、傾斜レール５４と接触する。
【００４２】
副原料装入装置１０は、転炉１００の炉口と傾斜レール５４との接触を回避する目的で、容器４０の投入後に傾斜レール５４を収納位置に移動させる。これにより、転炉１００は、傾斜レール５４と接触することなく旋回できる。
【００４３】
このように、容器４０を転炉１００内に投入する場合において、傾斜レール５４の端部は、収納位置から転炉１００の炉口内部に入り込む位置まで移動する。これにより、転炉１００の旋回時には転炉１００の炉口と傾斜レール５４との接触を回避しつつ、容器４０の投入時には転炉１００を傾斜させて転炉１００の炉口を低くした状態で容器４０を投入できる。さらに、傾斜レール５４の端部を転炉１００の炉口内部の入り込ませることによって、コンテナ２０から搬出された容器４０が転炉１００の外側に落下することを抑制できる。
【００４４】
なお、図５に示した例において、転炉１００の炉口と傾斜レール５４との接触を回避する構成として、傾斜レール５４を突出位置と収納位置の間で移動させる例を示したがこれに限られない。例えば、副原料装入装置１０自体が転炉１００に近づく方向に移動できてもよい。そして、容器４０を転炉１００内に投入する場合においては、傾斜レール５４の端部が転炉１００の炉口内部に入り込む位置まで副原料装入装置１０が移動し、容器４０を搬出した後においては、傾斜レール５４の端部が転炉１００の軌道軌跡１０２の軌道外となる位置まで副原料装入装置１０が移動する。
【００４５】
また、本実施形態において、炉床７０を設け、炉床７０の案内溝７２で、副原料装入装置１０を案内する例を示した。しかしながら、炉床７０の案内溝７２を設けなくてもよい。この場合に、駆動機構５６は、予め定められた方向に予め定められた距離だけ駆動するように制御され、搬送装置５０を炉床７０上の位置Ａから位置Ｂ、または、炉床７０上の位置Ｂから位置Ａへ移動させる。
【００４６】
また、スクラップシュートを用いた転炉１００内への副原料の装入は、スクラップシュートへの付着により、スクラップシュートに入れた副原料の全てを転炉１００内に装入できていなかった。そのため、スクラップシュートには、付着および飛沫等によって装入できない量を統計的なデータを用いて予測し、予測された量の副原料を予め追加して入れていた。本実施形態に係る副原料装入装置１０は、容器４０に封入した副原料を容器４０のまま転炉１００内に投入するので、容器４０に封入された副原料は全て転炉１００内に装入される。そのため、付着および飛沫等によって装入できない量の副原料を予め追加する必要がないので副原料の使用量を少なくできる。特に、副原料が希少金属原料である場合、副原料は高価である蓋然性が高いので、副原料の使用量を少なくすることによる経済的な効果は大きくなる。
【００４７】
次に、本実施形態の副原料装入装置１０を用いた副原料装入方法について説明する。本実施形態における副原料装入方法は、載置ステップおよび搬送ステップを有し、搬送ステップは、駆動ステップおよび搬出ステップを含む。
【００４８】
まず、位置Ｂにおいて、載置ステップが実行されて、容器４０を収容したコンテナ２０は、搬送装置５０に載置される。その後、駆動ステップが実行されて、副原料装入装置１０は、駆動機構５６によって位置Ｂから位置Ａに移動する。
【００４９】
位置Ａにおいて、搬出ステップが実行されて、副原料装入装置１０は、容器４０を転炉１００内に投入する。その後、駆動ステップが実行されて、副原料装入装置１０は、駆動機構５６によって位置Ａから位置Ｂに移動する。位置Ｂにおいて、搬出されて空となったコンテナ２０が取り外される。その後、再び、載置ステップが実行され、容器４０を収容したコンテナ２０は、搬送装置５０に載置される。以後、上記ステップが繰り返し実行されることによって、副原料装入装置１０は、容器４０に封入された副原料を転炉１００内に装入する。
【実施例】
【００５０】
天井クレーンで副原料を装入したスクラップシュートを吊り上げて転炉に装入する工程に代えて、副原料装入装置１０と同じ構成の副原料装入装置を用いて副原料を転炉に装入する工程を用いて、副原料を装入する転炉操業を実施した。副原料装入装置１０を用いて副原料を装入することによって、天井クレーンを使用することなく副原料装入装置１０を用いて副原料を装入できたので、天井クレーンへ副原料を装入したスクラップシュートの装着に要した時間と、および天井クレーンからスクラップシュートの脱着に要した時間とを短縮できた。なお、スクラップシュートの装着、副原料の投入、およびスクラップシュートの脱着に要した時間は６分であった。このように、副原料装入装置１０を用いて副原料を装入する転炉操業を実施することで、１チャージ当りの転炉の操業時間を６分短縮でき、転炉工程の生産効率の向上が実現できた。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本実施形態に係る副原料装入装置および副原料装入方法は、転炉を用いた溶銑の精錬時における副原料の装入に用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０    副原料装入装置
２０    コンテナ
２２    筺体
２４    傾斜底
２６    側面
２８    側面
３０    側面
３２    開口
３３    切り欠き
３４    回動板
３６    連結板
３８    回動軸
４０    容器
５０    搬送装置
５２    支持台
５３    案内突起
５４    傾斜レール
５６    駆動機構
５８    起伏機構
６０    底板
６２    案内壁
６４    傾斜板
６６    シリンダ
６８    動作部
７０    炉床
７２    案内溝
１００    転炉
１０２    旋回軌道
【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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