(57)【要約】【課題】  粉状物質の移動型炉床炉外への排出量を低減可能とする排出装置の提供。【解決手段】  スクリューフィーダー２２と炉床１０との間の底板３０が粒状生成物１２を取り込み、スクリューフィーダー２２が炉床から粒状生成物１２を排出する排出装置２０において、底板３０の上面を炉床１０の下流側に向かって上昇する傾斜面３１により形成し、炉床１０の下流側縁３２を炉床１０上に張り出させ、底板３０を斜め上下方向に振動させ、振動により底板３０の上下方向の位置が上方へ動くと、底板３０の水平方向の位置が炉床１０の下流側へ動き、振動により底板３０の上下方向の位置が下方へ動くと、底板３０の水平方向の位置が炉床１０の上流側へ動く構成とする。【選択図】  図１
2005180873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動型炉床炉の炉床上に堆積した粉状物質層の層上又は層中に保持された粒状生成物を炉床上から排出するスクリューフィーダーと、このスクリューフィーダーと炉床との間に配置された底板とを有し、炉床の移動に伴って、前記底板に乗り上げてくる粒状生成物を炉床上から排出する排出装置であって、前記底板が振動可能に構成されていることを特徴とする排出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排出装置であって、前記底板の振動は、前記炉床の進行方向の上流側から下流側に向けて底板が上昇し、前記炉床の進行方向の下流側から上流側に向けて底板が下降する方向の反復運動であることを特徴とする排出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の排出装置であって、前記底板は、その上面が前記炉床の進行方向の上流側から下流側に向けて上昇する傾斜を有していることを特徴とする排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動型炉床炉の炉床から生成物を排出する排出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
還元鉄等の製造プロセスにおいて使用される炉のひとつに、いわゆる移動型炉床炉がある（例えば、特許文献１を参照）。移動型炉床炉の中で炉床が水平に循環移動しており、炉床上で原料を加熱する。炉床上には、原料と炭材との混合粉や、この混合粉を塊状に塊成化したペレットが積載され、炉床上で原料を加熱、還元、溶融し、溶融メタルや溶融スラグの凝集物が粒状生成物として生成する。
原料として、例えば、鉄鉱石、製鉄ダスト等の金属酸化物、製鉄工程で発生するスラッジ等の水酸化物を含有する物質が用いられる。
【０００３】
また、炉床表面は耐火物で施工されている。この耐火物を保護するために、例えば、石炭、石炭チャー、コークス粉等の固体還元剤や、川砂、珪砂、粉状スラグ等が、粉状物質として炉床上に積載されている。
粒状生成物の粒径は粉状物質の粒径よりも大きく、炉床上で粒状生成物は粉状物質の堆積の層上又は層中に保持されている。
そして、粒状生成物は、移動型炉床炉が備える排出手段へ粉状物質とともに移動し、この排出手段によって移動型炉床炉外へ排出される。
【０００４】
一般に、移動型炉床炉が備える排出手段として、スクリューフィーダー型排出装置が用いられており、スクリューフィーダー型排出装置の一例を図７に示す（特許文献２を参照）。排出装置２０は、スクリューフィーダー２２とケーシング２８とから構成されている。スクリューフィーダー２２はスクリューブレード２３と回転軸２４を有し、ケーシング２８は壁板２９と底板３０とを有し、排出装置２０の入口２１が炉床１０の進行方向上流側に向かって開口し、入口２１の下部に底板３０の縁が位置している。また、排出装置２０の炉床１０の進行方向下流側は壁板２９によってふさがれている。なお、以下の説明において、炉床１０の進行方向上流側、進行方向下流側をそれぞれ単に上流側、下流側というものとする。
【０００５】
炉床１０の進行により、炉床１０上の粒状生成物１２は粉状物質１１とともに移動して排出装置２０へ達する。排出装置２０の入口２１において、底板３０が、底板３０よりも上方に位置する粒状生成物１２及び粉状物質１１と、底板３０よりも下方に位置する粉状物質１１とを分離する。
底板３０よりも上方に位置していた粒状生成物１２及び粉状物質１１は、入口２１から排出装置２０に取り込まれ、スクリューブレード２３の回転により押されて移動型炉床炉の外へ排出される。
【０００６】
移動型炉床炉から排出された粒状生成物１２及び粉状物質１１は、図示しない篩等により互いに分離され、分離された粒状生成物１２は製品のメタル・スラグ粒となり、分離された粉状物質１１は移動型炉床炉へ戻される。
底板３０よりも下方に位置していた粉状物質１１は、炉床１０の上に積載されたまま底板３０の下を通過し下流側へ運ばれる。
また、図８の排出装置２０に示すように、ケーシング２８の壁板２９に下流側を向いた複数のスリット状開口部４０を形成することも可能である（特許文献２を参照）。各スリット状開口部４０の開口幅は、粉状物質１１の粒径よりも大きく、粒状生成物１２の粒径よりも小さい。なお、図８において、壁板２９は一部を破断して内部のスクリューフィーダー２２が見える状態で示されている。
【０００７】
図８の排出装置２０において、スクリューブレード２３が排出装置２０に取り込まれた粒状生成物１２及び粉状物質１１を押す際、小さな粒径の粉状物質１１は、スリット状開口部４０から排出装置２０の下流側の炉床１０上にこぼれ落ち、移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質１１の量が減少する。他方、大きな粒径の粒状生成物１２は、スリット状開口部４０を通過できず、排出装置２０の下流側の炉床１０上にこぼれ落ちない。
【特許文献１】特開平１１−１７２３１２号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１３９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来ある図７に示すような排出装置２０には、以下の問題点があった。
すなわち、移動型炉床炉の外へ排出された粒状生成物１２から、一緒に排出された粉状物質１１を分離するために、分離装置が必要であり、分離された粉状物質１１を移動型炉床炉へ戻すための戻し設備も必要となり、設備コストが高くなってしまう。なお、かかる分離装置や戻し設備には、例えば、スクリーン、磁選機、風選機、チェーンコンベヤ等が使用されている。
【０００９】
また、粉状物質１１は、炉床１０上で加熱されて高温化しているので、高温化した粉状物質１１を取り扱う分離装置や戻し設備には耐熱性が求められ、分離装置や戻し設備のコストがより高くなってしまう。
さらに、高温化した粉状物質１１が移動型炉床炉の外で空気と接触すると、発火や一酸化炭素発生のおそれがある。このため、分離装置や戻し設備の全体を不活性ガスでパージし、粉状物質１１と空気との接触を防止する必要がある。不活性ガスでパージできる分離装置や戻し設備を形成することとなり、分離装置や戻し設備のコストがさらに一層高くなってしまう。
【００１０】
また、排出装置２０において、底板３０と炉床１０との距離を調整し、スクリューフィーダー２２により移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質１１の量を減少させることが可能である。しかし、かかる対処には以下の問題点が存在し、移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質１１の量の低減化には限界が存在する。
例えば、底板３０と炉床１０との距離を大きくし、底板３０よりも上方に存在する粉状物質１１の量を少なくして、底板３０により分離されて排出装置２０に取り込まれる粉状物質１１の量を少なくすることができる。しかし、底板３０よりも下方に粒状生成物１２の一部が存在することとなってしまい、底板３０よりも下方にある粒状生成物１２は排出装置２０に取り込まれずに炉床１０上に取り残されることとなり、全量の粒状生成物１２を移動型炉床炉の外へ排出できない。
【００１１】
逆に、底板３０と炉床１０との距離を小さくすると、全量の粒状生成物１２を移動型炉床炉の外へ排出できるものの、移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質１１の量が多くなってしまう。
また、図８の排出装置２０のように、ケーシング２８の壁板２９にスリット状開口部４０を形成する場合、以下の問題がある。すなわち、粉状物質１１がスリット状開口部４０に詰まって、スリット状開口部４０が閉塞しやすく、排出装置２０の運転を長時間継続すると、スリット状開口部４０から炉床１０上へ戻される粉状物質１１の量が減少し、スリット状開口部４０を形成した効果がなくなってしまう。
本発明は、上記した従来の技術の問題点を除くためになされたものであり、その目的とするところは、移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質の量の低減化を可能とする排出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明はその課題を解決するために以下のような構成をとる。請求項１の発明に係る排出装置は、移動型炉床炉の炉床上に堆積した粉状物質層の層上又は層中に保持された粒状生成物を炉床上から排出するスクリューフィーダーと、このスクリューフィーダーと炉床との間に配置された底板とを有し、炉床の移動に伴って、前記底板に乗り上げてくる粒状生成物を炉床上から排出する排出装置であって、前記底板が振動可能に構成されている。
請求項１の発明によると、炉床上の粒状生成物及び粉状物質のうち、底板よりも上方に位置する粒状生成物及び粉状物質が、底板上に乗り上げ、排出装置に取り込まれる。底板が振動すると、底板上の粒状生成物及び粉状物質は振動する底板から力を受ける。
【００１３】
炉床上の粒状生成物は、原料が加熱、還元、溶融した際に、溶融メタルや溶融スラグが有する表面張力により粒径１０ｍｍ以上程度の粒状となっており、粉状物質よりも大きく且つ重い。底板上の粒状生成物及び粉状物質のうち、粒径５ｍｍ以下程度の小さく軽い粉状物質は、振動する底板から力を受けて跳躍し、底板上を跳躍しつつ移動する。他方、大きく重い粒状生成物は振動する底板から力を受けても殆ど跳躍せずに底板上で揺動するだけである。粒状生成物が跳躍することがあっても、粒状生成物は跳躍中に回転してしまい、粒状生成物が底板から与えられるエネルギーは回転運動に殆ど消費され、粒状生成物の跳躍量は小さく、粒状生成物の移動量は粉状物質の移動量よりも小さい。
【００１４】
すなわち、振動する底板上で、粉状物質は移動していくが、粒状生成物は殆ど移動せずに残され、粒状生成物は粉状物質から分けられる。そして、スクリューフィーダーが分けられた粒状生成物を移動型炉床炉の外へ排出する。
なお、底板の振動数は、１０〜１００Ｈｚであることが好ましい。振動数が１０Ｈｚよりも小さいと、底板上で粉状物質の移動量が小さく、スクリューフィーダーによって粒状生成物とともに排出される粉状物質の量が多くなってしまうので好ましくない。振動数が１００Ｈｚよりも大きいと、排出装置に加わる負荷が大きくなってしまい、排出装置の耐負荷能力を大きくするためにコストが嵩み好ましくない。
【００１５】
請求項２の発明に係る排出装置は、請求項１に記載の排出装置であって、前記底板の振動は、前記炉床の進行方向の上流側から下流側に向けて底板が上昇し、前記炉床の進行方向の下流側から上流側に向けて底板が下降する方向の反復運動である。
請求項２の発明によると、振動する底板が上昇過程にあるとき、底板から底板面上の粉状物質に働く力は水平方向の分力を有し、この分力は炉床の進行方向の下流側を向いている。この水平方向の分力によって、粉状物質は底板面上を下流側へ跳躍しつつ移動していく。
【００１６】
また、振動する底板が下降過程にあるとき、底板上の粉状物質は底板面上から一瞬離れ、その後、底板面上に落下して載る。粉状物質が底板面上から離れている間、底板の水平方向の位置は上流側へ移動している。そして、粉状物質が底板面上に落下して載るとき、その落下位置は、粉状物質が底板面上から離れる際の位置よりも、底板面上の下流側となっている。したがって、底板が下降過程にあるときも、粉状物質は底板面上を下流側へ移動していく。
すなわち、底板の振動により、粉状物質は底板面上の下流側へ移動し、底板面の上流側には粒状生成物が残される。
なお、底板が振動して反復運動する際に描く軌跡は、直線状、楕円状、円状、弧状等となる。
【００１７】
請求項３の発明に係る排出装置は、請求項１又は請求項２に記載の排出装置であって、前記底板は、その上面が前記炉床の進行方向の上流側から下流側に向けて上昇する傾斜を有している。
底板の傾斜面が炉床に対して傾斜する傾斜角度は、２５°以下であることが好ましい。傾斜角度が２５°を超える場合、傾斜面上を滑り落ちる粉状物質が増え、粒状生成物と共に炉外へ排出される粉状物質が増えてしまう。
【００１８】
底板の傾斜面の傾斜角度が小さな場合、底板が有する炉床の進行方向の長さを長く伸ばし、スクリューフィーダーを炉床の進行方向に複数基設けることが好ましい。傾斜面の傾斜角度が小さいと、粒状生成物が傾斜面上を下流側へ向かってゆっくりと移動するが、複数基のスクリューフィーダーにより底板上の粒状生成物を残らず排出可能となる。より具体的には、底板の傾斜面の傾斜角度が０°以上１０°未満の場合、スクリューフィーダーを２基以上設置することが好ましい。
また、底板の傾斜面の傾斜角度が１０°以上２５°以下である場合、傾斜面上で粒状生成物が下流側へ向かって移動することは殆どなく、設置するスクリューフィーダーの数は１基で足りる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、上記のような排出装置であるので、移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質の量の低減化を可能とする排出装置を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態を図１〜図５を参照しつつ説明する。なお、以下に説明する排出装置は、排出装置が備える底板の傾斜角度が１０〜２５°のものである。
図１及び図２に示すように、排出装置２０が移動型炉床炉の炉床１０上を幅方向に跨いで設置されている。炉床１０は従来のものと同様の構成を有する。すなわち、炉床１０は移動型炉床炉内を循環移動して、炉床１０上に積載された粉状物質１１の層及び粉状物質１１の層上又は層中に生成して保持された粒状生成物１２を排出装置２０まで搬送可能に構成されている。
【００２１】
排出装置２０は、スクリューフィーダー２２と底板３０とを備えており、スクリューフィーダー２２はスクリューブレード２３と回転軸２４を有している。
回転軸２４は炉床１０の全幅よりも長く、炉床１０の進行方向に対して交差している。回転軸２４の両端は移動型炉床炉外まで延びて基台（図示せず）により回転可能に支承されている。回転軸２４の一端は、プーリ２５とベルト２６によってモータ２７の回転軸とつながっている。
【００２２】
図１において、スクリューブレード２３は右螺子の螺旋状をなし、回転軸２４の一端から他端まで連続して形成されている。排出装置２０を上流側から見ると、回転軸２４の回転方向は、スクリューブレード２３の下端周縁がモータ２７側から後述する排出口３６側に向かって移動するように見える方向となっており、図２において、回転軸２４の回転方向は時計回りとなっている。
【００２３】
底板３０はスクリューフィーダー２２と炉床１０の間にある板状部材であり、スクリューブレード２３の下方に配置されている。底板３０の両端はそれぞれ移動型炉床炉外まで延びて前記基台により支承されている。底板３０の上面は傾斜面３１をなし、底板３０の下流側縁３２は底板３０の上流側縁３３よりも高い位置にある。傾斜面３１が炉床１０に対して傾斜する角度θは、１０°以上、２５°以下となっている。また、底板３０の上流側縁３３の高さは、炉床１０上の粉状物質１１の層表面よりも低い位置にある。なお、底板３０の傾斜面３１とスクリューブレード２３の周縁との距離は、粒状生成物１２の粒径よりも小さいことが好ましい。
【００２４】
底板３０の両端には振動モータ３５が設置されており、振動モータ３５により底板３０は振動可能に構成されている。図３に示すように、底板３０の振動方向は斜め上下方向となっており、振動により底板３０の上下方向の位置が上方へ移動するのと同時に、底板３０の水平方向の位置が下流側へ移動し、振動により底板３０の上下方向の位置が下方へ移動するのと同時に、底板３０の水平方向の位置が上流側へ移動する構成となっている。なお、底板３０の振動数ｆは１０〜１００Ｈｚの間の任意の値であり、底板３０の上下方向の振幅ｈは０．１〜１５ｍｍの間の任意の値である。
【００２５】
図３において、底板３０の振動方向と底板３０の傾斜面３１とがなす角度を振動角度δとすると、振動角度δと傾斜角度θとの間には次の（１）式の関係が存在する。なお、振動角度δは、底板３０の振動方向が傾斜面３１と平行の場合に０°となり、底板３０の振動方向が傾斜面３１に対して垂直の場合に９０°となる。
０°＜δ＋θ＜９０°    ・・・（１）
【００２６】
底板３０の上流側縁３３とスクリューブレード２３との間が、排出装置２０の入口２１をなし、粉状物質１１及び粒状生成物１２が炉床１０上を排出装置２０まで搬送され、この入口２１から排出装置２０に取り込まれる構成となっている。また、底板３０の下流側縁３２が炉床１０の上方に張り出している。
モータ２７側とは反対側の底板３０の端部には、排出装置２０の排出口３６が形成されている。また、底板３０のモータ２７側縁には側板３４が立設されており、スクリューフィーダー２２よりも下流側において底板３０の排出口３６側縁にも側板３４が立設されている。
【００２７】
本実施の形態は上記のように構成されており、次に、その作用について説明する。
炉床１０が移動型炉床炉内を循環移動し、炉床１０上で粒状生成物１２が生成し、粒状生成物１２は炉床１０上の粉状物質１１の層上又は層中に保持されて排出装置２０の入口２１まで搬送される。粒状生成物１２は、原料が加熱、還元、溶融した際に、溶融メタルや溶融スラグが有する表面張力により粒状となっており、粉状物質１１よりも大きく且つ重い。
【００２８】
排出装置２０の入口２１で、排出装置２０まで搬送された粉状物質１１及び粒状生成物１２を、底板３０の上流側縁３３が、底板３０よりも上方に存在する粒状生成物１２及び粉状物質１１と、底板３０よりも下方に存在する粉状物質１１とに分ける。
底板３０よりも上方に存在する粒状生成物１２及び粉状物質１１は、排出装置２０の入口２１から排出装置２０に取り込まれ、底板３０の傾斜面３１の上流側縁３３近傍に載る。底板３０は振動モータ３５により、斜め上下方向に振動している。
以下の過程により、底板３０の傾斜面３１上の粒状生成物１２及び粉状物質１１は、互いに分けられる。
【００２９】
まず、図４を参照しつつ、傾斜面３１上の粉状物質１１の挙動について説明する。
最初、図４（ｉ）に示すように、底板３０下流側縁３２が振幅ｈ中央の高さ位置ＢMにあり、粉状物質１１が傾斜面３１の上流側縁３３近傍の位置Ｘ1に載っているとする。
図４（ｉｉ）に示すように、底板３０が振動し、底板３０の下流側縁３２が高さ位置ＢMから振幅ｈ下端の高さ位置ＢLまで下降すると、底板３０の下降により粉状物質１１は傾斜面３１上から一瞬離れ、その後、傾斜面３１上に落下して載る。粉状物質１１が傾斜面３１上から離れている間に、底板３０の水平方向の位置は上流側へ移動している。したがって、再び、粉状物質１１が傾斜面３１上に落下して載るとき、その落下位置Ｘ2は、粉状物質１１が傾斜面３１上から離れる際の位置Ｘ1よりも、下流側となっている。
【００３０】
そして、粉状物質１１を傾斜面３１上の位置Ｘ2に載せたまま、底板３０が高さ位置ＢLから高さ位置ＢMまで上昇し（図４（ｉｉｉ）を参照）、更に、底板３０が高さ位置ＢMから振幅ｈ上端の高さ位置ＢHまで上昇する（図４（ｉｖ）を参照）。底板３０の上昇過程において、粉状物質１１は底板３０から振動方向斜め上向きの力Ｆを受ける。粉状物質１１は慣性によって傾斜面３１上の位置Ｘ2から跳躍する。力Ｆは水平方向下流側向きの分力ＦHを有している。この分力ＦHと重力とによって、粉状物質１１は放物線を描いて跳躍し、粉状物質１１は下流側へ向かう。すなわち、分力ＦHにより、跳躍中の粉状物質１１は下流側へ移動しており、粉状物質１１が跳躍している間に、底板３０は高さ位置ＢHから下降し始め、底板３０の水平方向の位置は上流側へ移動している。したがって、跳躍を終えた粉状物質１１が傾斜面３１上に落下して載るとき、その落下位置Ｘ3は、粉状物質１１が傾斜面３１上から離れる際の位置Ｘ2よりも、下流側となっている（図４（ｖ）を参照）。
【００３１】
すなわち、振動する底板３０から受ける力と、振動中の底板３０の水平方向の位置移動とにより、傾斜面３１上の粉状物質１１は傾斜面３１上を下流側へ移動していく。同時に、粉状物質１１は、スクリューブレード２３の隙間を潜り抜けて移動する。
なお、傾斜角度θは１０°以上２５°以下であり、前記（１）式の関係が存在しているので、分力ＦHの向きは常に下流側向きとなっており、粉状物質１１は傾斜面３１上を上流側へ移動することは防止されている。すなわち、δ＋θの値が９０°となり分力ＦHが零となることはなく、δ＋θの値が９０°よりも大きくなって分力ＦHの向きが上流側向きとなることもない。
【００３２】
次に、図５を参照しつつ傾斜面３１上の粒状生成物１２の挙動について説明する。
粒状生成物１２は大きく且つ重いので、振動する底板３０から力を受けても、粉状物質１１のように跳躍することは殆どない。また、粒状生成物１２は底板３０の振動により傾斜面３１上で揺動しており、粒状生成物１２と傾斜面３１との接点Ｙが、粒状生成物１２の重心Ｇと同一鉛直線上にあることは殆どない。したがって、粒状生成物１２は、底板３０との接点Ｙから働く力と重力とによって回転してしまい、底板３０から粒状生成物１２に与えられるエネルギーは、殆ど粒状生成物１２の回転運動により消費されてしまう。さらに、粒状生成物１２と傾斜面３１との接点において、粒状生成物１２に摩擦力が働いており、粒状生成物１２が傾斜面３１上を滑って動くことが妨げられている。
【００３３】
すなわち、粒状生成物１２は傾斜面３１上を跳躍して移動することは殆どなく、粒状生成物１２が傾斜面３１上を跳躍する場合でも、粒状生成物１２は底板３０から得るエネルギーの殆どを回転運動に消費し、跳躍による粒状生成物１２の移動距離は非常に小さくなり、粒状生成物１２が傾斜面３１上を滑り動くことも殆どない。このため、粒状生成物１２は傾斜面３１上を殆ど移動せず、傾斜面３１の上流側縁３３近傍に留まっている。
【００３４】
以上に説明した粒状生成物１２及び粉状物質１１により、傾斜面３１上の粒状生成物１２及び粉状物質１１は、振動する底板３０により分離され、傾斜面３１の下流側に粉状物質１１が移動し、傾斜面３１の上流側に粒状生成物１２が残される。
傾斜面３１の上流側に残された粒状生成物１２は、排出装置２０の入口２１から連続して取り込まれる粒状生成物１２及び粉状物質１１に押され、スクリューフィーダー２２のスクリューブレード２３の間に入る。スクリューブレード２３の間に入った粒状生成物１２は、回転するスクリューブレード２３によって排出口３６側へ押され、移動型炉床炉の外へ排出される。
【００３５】
傾斜面３１の下流側へ移動した粉状物質１１は、振動する底板３０により傾斜面３１を下流側へ移動し続け、底板３０の下流側縁３２へ至り、排出装置２０の下流側から炉床１０上へ落下する。
底板３０には側板３４が立設されているので、底板３０上の粒状生成物１２及び粉状物質１１がモータ２７側へこぼれ落ちることはなく、スクリューフィーダー２２よりも下流側で、底板３０上の粉状物質１１が排出口３６側へこぼれ落ちることもない。
【００３６】
底板３０よりも下方に存在する粉状物質１１は、排出装置２０の入口２１へ取り込まれる粒状生成物１２及び粉状物質１１から分けられた後、炉床１０上に積載されたまま底板３０の下を通過し、排出装置２０の下流側へ搬送される。排出装置２０の下流側で、底板３０の下を通過し粉状物質１１の上に、底板３０の上流側縁３３から落下してくる粉状物質１１が堆積する。
【００３７】
したがって、排出装置２０の入口２１から取り込まれた粒状生成物１２及び粉状物質１１のうち、粉状物質１１が底板３０上からスクリューフィーダー２２により排出口３６へ排出されることは防止されており、移動型炉床炉の外へ排出される粉状物質１１の量が低減化される。移動型炉床炉の外で粒状生成物１２から分離される粉状物質１１の量が非常に少なくなるので、移動型炉床炉の外で粉状物質１１を粒状生成物１２から分離するための分離装置を小型化できる。同時に、移動型炉床炉の外で分離された粉状物質１１を炉床１０へ戻すための戻し設備も小型化され、設備コストは低廉なものとなる。
【００３８】
なお、本実施の形態において、図４及び図５に示すように、排出装置２０を側面から見た場合、振動して反復運動する底板３０の軌跡は直線状となっているが、反復運動に伴って底板３０が描く軌跡が直線状に限られるものでないことは勿論である。公知の振動フィーダーや振動スクリーン等が振動に伴って描く楕円状、円状、弧状等の軌跡と同様の軌跡を、底板３０が描くことできる。すなわち、振動する底板３０の反復運動において、底板３０が炉床１０の進行方向の上流側から下流側へ向けて上昇し、底板３０が炉床１０の進行方向の下流側から上流側に向けて下降すれば、粉状物質１１は底板３０の面上を下流側へ移動可能となる。
【００３９】
また、本実施の形態において、傾斜面３１の傾斜角度θが１０°以上２５°以下であるが、代わりに、図６の変形例に示すように、傾斜角度θを０°とし、底板３０の上面を炉床１０と平行な面とすることも可能である。この場合、底板３０が有する炉床１０の進行方向の長さを延長し、スクリューフィーダー２２を炉床１０の進行方向に２基設ける。そして、傾斜角度θを０°とするとともに、傾斜角度δを前記（１）式を満足する条件内で調整して、底板３０上で下流側縁３２へ向かう粉状物質１１の移動速度を速め、底板３０の上流側縁３３近傍に残る粒状生成物１２の量を多くする。
【００４０】
底板３０の上面が炉床１０と平行となっているので、振動する底板３０から粒状生成物１２に働く力により、粒状生成物１２は底板３０の上面上を下流側縁３２へ向かってゆっくりと移動してしまう。しかし、粒状生成物１２が底板３０の下流側縁３２に達する前に、粒状生成物１２は２基のスクリューフィーダー２２により移動型炉床炉の外へ排出される。
【００４１】
さらに、傾斜面３１の傾斜角度θを０°〜１０°の範囲とすることが可能であることは勿論である。この場合も、上記変形例と同様に、底板３０が有する炉床１０の進行方向の長さを延長し、スクリューフィーダー２２を炉床１０の進行方向に２基設け、傾斜角度δを前記（１）式を満足する条件内で調整して、底板３０上で下流側縁３２へ向かう粉状物質１１の移動速度を速め、底板３０の上流側縁３３近傍に残る粒状生成物１２の量を多くする。
また、本実施の形態において、スクリューブレード２３が右螺子の螺旋状をなし、図２における回転軸２４の回転方向が時計回りであるが、回転軸２４に左螺子の螺旋状のスクリューブレードを形成し、図２における回転軸２４の回転方向を反時計回りとすることも可能である。
【００４２】
次に、発明者が実施した本発明に係る排出装置の検証試験に関して説明する。
本検証試験では、以下に述べる発明例１〜発明例９の排出装置及び図７に示した従来例の排出装置を使用した。なお、これらの各排出装置が備えるスクリューフィーダーは、それぞれ１基である。また、発明例１〜発明例７及び従来例において、炉床の替わりに、長さ４ｍ、幅１．４ｍの台車を使用し、乾燥させた無煙炭を６ｍｍ以下の粒径に整粒して粉状物質とし、溶融メタル・溶融スラグを径４０ｍｍ、厚さ８〜１５ｍｍの粒状に固化させて粒状生成物とし、粉状物質を台車上に積載してその層厚を５０ｍｍとし、粉状物質の層上に粒状生成物を散布して粒状生成物を粉状物質に保持させ、発明例１〜発明例７及び従来例の各排出装置へ粒状生成物及び粉状物質を搬送する炉床を再現した。発明例８においては、６ｍｍ以下の粒径のコークス粉を粉状物質とし、他の点は発明例１〜発明例７及び従来例と同様として、炉床を再現した。発明例９においては、６ｍｍ以下の粒径の珪石を粉状物質とし、他の点は発明例１〜発明例７及び従来例と同様として、炉床を再現した。
【００４３】
発明例１の排出装置は、以下の点を除き、本実施の形態で説明した排出装置と同じ構成を有する。すなわち、底板の傾斜面の傾斜角度θを１５°とし、底板の振動の上下方向の振幅ｈを１ｍｍ、底板の振動の振動角度δを１５°、底板の振動の振動数ｆを５０Ｈｚとした。
発明例２の排出装置は、底板の傾斜面の傾斜角度θを０°とした点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
発明例３の排出装置は、底板の振動の上下方向の振幅ｈを０．１ｍｍとした点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
【００４４】
発明例４の排出装置は、底板の振動の上下方向の振幅ｈを１５ｍｍとした点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
発明例５の排出装置は、底板の振動の振動角度δを７０°とした点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
発明例６の排出装置は、底板の振動の振動数ｆを５Ｈｚとした点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
発明例７の排出装置は、底板の振動の振動数ｆを１００Ｈｚとした点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
発明例８及び発明例９の各排出装置は、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
【００４５】
比較例の排出装置は、底板の傾斜面の傾斜角度θが０°であり、底板が振動しない点を除き、発明例１の排出装置と同じ構成を有する。
なお、発明例１〜発明例９及び従来例の各排出装置において、底板の上流側縁と台車の上面との距離は、それぞれ同じ距離であり、台車上の粒状生成物はほぼ全て底板の上流側縁よりも上方に位置しており、台車を発明例１〜発明例９及び従来例の各排出装置へ向けてそれぞれ進行させると、ほぼ全ての粒状生成物が各排出装置に取り込まれて底板上に載るようになっている。
【００４６】
台車を発明例１〜発明例９及び従来例の各排出装置へ向けてそれぞれ進行させ、各排出装置により粒状生成物を台車上から回収して排出口から排出し、排出された粒状生成物及び粉状物質の量を測定した。
次の（２）式及び（３）式により粒状生成物回収率Ｒと粉状物質排出率Ｄを定義し、発明例１〜発明例９及び従来例における粒状生成物回収率Ｒと粉状物質排出率Ｄとを測定した。
【００４７】
Ｒ＝１００×Ｗ２／Ｗ１    ・・・（２）
Ｄ＝１００×Ｗ４／Ｗ３    ・・・（３）
ただし、Ｗ１：台車に積載した粒状生成物の質量（ｋｇ）
Ｗ２：台車から排出された粒状生成物の質量（ｋｇ）
Ｗ３：台車に積載した粉状物質の質量（ｋｇ）
Ｗ４：台車から排出された粉状物質の質量（ｋｇ）
次の表１に発明例１〜発明例９及び従来例における粒状生成物回収率Ｒ及び粉状物質排出率Ｄの測定結果を示す。
【００４８】
【表１】
2005180873.tif 000003
【００４９】
発明例１と従来例の各結果を比較する。発明例１と従来例では、粒状生成物回収率Ｒがともに１００％であったが、粉状物質排出率Ｄが発明例１で５％、比較例で３０％であった。
したがって、比較例の排出装置に対して、発明例１の排出装置では、台車上から排出される粉状物質の量が低減化されており、本発明に係る排出装置を用いると、従来例の排出装置を用いる場合よりも、粉状物質排出率Ｄの低減効果が高いことがわかる。
発明例１と発明例２の各結果を比較する。発明例１と発明例２では、粒状生成物回収率Ｒがともに１００％であったが、粉状物質排出率Ｄが発明例１で５％、発明例２で１５％であった。
【００５０】
底板の傾斜角度θは、発明例１の排出装置が１５°、発明例２の排出装置が０°であり、各排出装置の他の構成は同じである。したがって、傾斜角度θを１５°とすると、傾斜角度θを０°とした場合よりも、粉状物質排出率Ｄの低減効果が高いことがわかる。
発明例１、発明例３、発明例４の各結果を比較する。発明例１、発明例３、発明例４では、粒状生成物回収率Ｒがともに１００％であったが、粉状物質排出率Ｄが発明例１で５％、発明例３で１５％、発明例４で１０％であった。
【００５１】
底板の振動の上下方向の振幅ｈは、発明例１の排出装置が１ｍｍ、発明例３の排出装置が０．１ｍｍ、発明例４の排出装置が１５ｍｍであり、各排出装置の他の構成は同じである。したがって、底板の振動の上下方向の振幅ｈを１ｍｍとすると、粉状物質排出率Ｄの低減効果が最も高く、底板の振動の上下方向の振幅ｈを１５ｍｍまで大きくすると、粉状物質排出率Ｄの低減効果が小さくなり、底板の振動の上下方向の振幅ｈを０．１ｍｍまで小さくすると、粉状物質排出率Ｄの低減効果がさらに小さくなることがわかる。
【００５２】
発明例１と発明例５の各結果を比較する。発明例１と発明例５では、粒状生成物回収率Ｒがともに１００％であったが、粉状物質排出率Ｄが発明例１で５％、発明例５で１５％であった。
底板の振動の振動角度δは、発明例１の排出装置が１５°、発明例５の排出装置が７０°であり、各排出装置の他の構成は同じである。したがって、底板の振動角度δを１５°とすると、振動角度δが７０°の場合よりも、粉状物質排出率Ｄの低減効果が高いことがわかる。
【００５３】
発明例１、発明例６、発明例７の各結果を比較する。発明例１、発明例６、発明例７では、粒状生成物回収率Ｒがともに１００％であったが、粉状物質排出率Ｄが発明例１で５％、発明例６で１５％、発明例７で１０％であった。
底板の振動数ｆは、発明例１の排出装置が５０Ｈｚ、発明例６の排出装置が５Ｈｚ、発明例７の排出装置が１００Ｈｚであり、各排出装置の他の構成は同じである。したがって、底板の振動数ｆを５０Ｈｚとすると、粉状物質排出率Ｄの低減効果が最も高く、底板の振動数ｆを１００Ｈｚまで大きくすると、粉状物質排出率Ｄの低減効果が小さくなり、底板の振動数ｆを５Ｈｚまで小さくすると、粉状物質排出率Ｄの低減効果がさらに小さくなることがわかる。
【００５４】
発明例１、発明例８、発明例９の各結果を比較する。発明例１、発明例８、発明例９では、粒状生成物回収率Ｒがともに１００％であり、粉状物質排出率Ｄもともに５％であった。
粉状物質が発明例１で無煙炭から形成され、発明例８でコークス粉から形成され、発明例９で珪石から形成されており、各排出装置の構成は同じである。したがって、粉状物質が無煙炭であっても、コークス粉であっても、珪石であっても、粉状物質排出率Ｄの低減効果が高いことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施の形態に係る排出装置の上面図である。
【図２】本実施の形態に係る排出装置の側面図である。
【図３】底板の傾斜角度及び振動角度の説明図である。
【図４】底板の傾斜面上における粉状物質の挙動説明図である。
【図５】底板の傾斜面上における粒状生成物の挙動説明図である。
【図６】変形例に係る排出装置の側面図である。
【図７】従来からの排出装置の一例の側面図である。
【図８】従来からの排出装置の他の一例の上面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    炉床
１１    粉状物質
１２    粒状生成物
２０    排出装置
２１    入口
２２    スクリューフィーダー
２３    スクリューブレード
２４    回転軸
２５    プーリ
２６    ベルト
２７    モータ
２８    ケーシング
２９    壁板
３０    底板
３１    底板の傾斜面
３２    底板の下流側縁
３３    底板の上流側縁
３４    側板
３５    振動モータ
３６    排出口
ｈ    底板の上下方向の振幅
θ    傾斜面の傾斜角度
δ    底板の振動角度
Ｆ    底板から粉状物質に働く力
ＦH    底板から粉状物質に働く力の水平方向の分力
Ｘ1、Ｘ2、Ｘ3    傾斜面上における粉状物質の位置
ＢH、ＢM、ＢL    底板の下流側縁の高さ位置
Ｇ    粒状生成物の重心
Ｙ    傾斜面と粒状生成物との接点
【図１】
2005180873.tif 000004
【図２】
2005180873.tif 000005
【図３】
2005180873.tif 000006
【図４】
2005180873.tif 000007
【図５】
2005180873.tif 000008
【図６】
2005180873.tif 000009
【図７】
2005180873.tif 000010
【図８】
2005180873.tif 000011