(57)【要約】【課題】成形した還元鉄用原料を加熱することにより還元鉄用原料の相互付着や機器への付着を防止し、回転炉床炉内へ均一に装入することができる回転炉床炉の原料搬送装入方法及び装置を提供する。  【解決手段】酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料から加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉への原料搬送装入方法において、還元鉄用原料を成形装置１で成形し、成形した還元鉄用原料をその搬送経路で加熱装置により５０〜１８０℃に加熱して還元鉄用原料の水分を蒸発させ、還元鉄用原料の相互付着や機器への付着を防止して回転炉床炉へ装入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料から加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉への原料搬送装入方法において、
前記還元鉄用原料を成形し、成形した還元鉄用原料を５０〜１８０℃に加熱して回転炉床炉へ装入することを特徴とする回転炉床炉の原料搬送装入方法。
【請求項２】
酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料から加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉の原料搬送装入装置において、
成形した還元鉄用原料の搬送経路に還元鉄用原料を５０〜１８０℃に加熱する加熱装置が配設されていることを特徴とする回転炉床炉の原料搬送装入装置。  
【請求項３】
酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料から加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉の原料搬送装入装置において、
酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料を成形する成形装置の下部に成形した還元鉄用原料が落下する第１のシュートが設けられ、この第１のシュートの下部に搬入側が位置するように中継ぎ用搬送ベルトコンベヤが配設され、この中継ぎ用搬送ベルトコンベヤの搬出側に還元鉄用原料が落下する第２のシュートが設けられ、この第２のシュートの下部に還元鉄用原料を回転炉床炉内に装入する炉内装入用ベルトコンベヤが配設され、炉内装入用ベルトコンベヤの中継ぎ用搬送ベルトコンベヤの搬出側に還元鉄用原料が落下する第３のシュートが設けられ、成形された還元鉄用原料の搬送経路に還元鉄用原料を５０〜１８０℃に加熱する加熱装置が配設されていることを特徴とする請求項２記載の原料搬送装入装置。
【請求項４】
第１のシュート、第２のシュートあるいは第３のシュートにヒータが張設されていることを特徴とする請求項３記載の回転炉床炉の原料搬送装入装置。  
【請求項５】
炉内装入用ベルトコンベヤ上に還元鉄用原料を側面へ案内するスクレーパが炉内装入用ベルトコンベアの進行方向に対して斜めに設けられ、スクレーパの側面にヒータが張設されていることを特徴とする請求項３記載の回転炉床炉の原料搬送装入装置。
【請求項６】
炉内装入用ベルトコンベヤ上に還元鉄用原料を両側面へ案内するスクレーパが炉内装入用ベルトコンベアの進行方向に対して斜めに設けられ、スクレーパの側面にヒータが張設されていることを特徴とする請求項３に記載の回転炉床炉用原料搬送装入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元鉄用原料を回転炉床炉に装入して加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉の原料搬送装入方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鉱石または製鉄廃棄物などの金属酸化物を水平面で回転する回転炉床に装入して加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉が許文献１などにより公知である。
【０００３】
この回転炉床炉で処理される還元鉄用原料は、予め成形機で塊成化され、炉の上部に設置された装入装置で回転炉床に装入されるが、回転炉床の外周部は内周部に比べて面積が広いので、還元鉄用原料を回転炉床の全面に均一に分散させる工夫が必要であり、従来、この均一分散装入装置には、振動コンベアや首振りコンベアが用いられていた。
【０００４】
例えば、特許文献２には還元鉄用原料のペレットを回転炉床炉に投入する振動コンベアのトラフに該ペレットを分割して案内する複数の衝立を設け、これらの衝立によって仕切られる通路の間口を調整することによって回転炉床炉にペレットを均一に投入する機構が開示されている。
【０００５】
また、特許文献３には、首振りコンベアのピボットの位置に応じて首振り速度を調整することによって、回転炉床炉にペレットを均一に投入する機構が示されている。
【０００６】
また、本出願人は、平ベルトコンベアを用いて前記平ベルトコンベア上の原料を平ベルトコンベアの側面に案内するスクレーパを、平ベルトコンベアの進行方向に対して斜めに設けた回転炉床炉の原料装入装置を出願した。
【特許文献１】特公昭４５−１９５６９号公報
【特許文献２】特開平１１−２９３３１７号公報
【特許文献３】特開平１１−３３７２６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、成形した還元鉄用原料は、原料の性状、成形方法、含有水分によっては強度の低いもの、脆いもの、付着しやすいものなど、様々な性状となっており、従来の方法、例えば振動コンベアの場合は原料に振動を加えることで変形、相互付着を引き起こし、装入機能自体が満足できなかった。
【０００８】
また、首振りコンベアは原理的に首振りの軌跡上に原料を装入する機能しかないため、均一分散装入ができない方式であった。
【０００９】
湿潤還元鉄用原料ではスクレーパや落下防止板に原料が付着し、固着して固着部分で堆積してスクレーパ部を閉塞したりする問題も発生していた。
【００１０】
そこで、本発明は、成形した還元鉄用原料を加熱することにより還元鉄用原料の相互付着や機器への付着を防止し、回転炉床炉内へ均一に装入することができる回転炉床炉の原料搬送装入方法及び装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料から加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉への原料搬送装入方法において、前記還元鉄用原料を成形し、成形した還元鉄用原料を５０〜１８０℃に加熱して回転炉床炉へ装入することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、酸化鉄を含む水分が１０〜３０質量％の還元鉄用原料から加熱・還元により還元鉄を製造する回転炉床炉の原料搬送装入装置において、成形した還元鉄用原料の搬送経路に還元鉄用原料を５０〜１８０℃に加熱する加熱装置が配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、付着の生じやすい湿潤な還元鉄用原料（以下「原料」という。）の水分蒸発により相互付着や機器への付着を防止することができるので、投入された原料は成形された状態で回転炉床炉内に装入することができ、炉内に均一分散装入することができる。また、原料の付着や固着により頻繁な閉塞が発生していた原料搬送装入装置の清掃が不要となり、作業性向上とともに設備稼働率が上昇する。
【００１４】
また、塊成化の制約が大幅に緩和されることで、成形装置の選択幅が広がり、従来成形が困難であった原料も回転炉床炉で処理できるようになり、またより低コスト・高効率の成形手段を選択することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
回転炉床炉に利用される原料は、通常、酸化鉄及び還元剤としての炭素分を含有し、そのほか製鉄廃棄物が添加され、原料の水分含有量は、通常１０〜３０質量％であり、この原料を成形装置で成形した後に、回転炉床炉で加熱・還元される。
【００１６】
本発明の原料搬送装入装置においては、加熱装置は、成形された原料が回転炉床炉まで搬送される搬送経路の途中に、ヒータの設置個所は、成形された原料の接触する部位であれば設置可能である。
【００１７】
本発明では、成形された原料が搬送経路の途中で５０〜１８０℃に加熱されて水分が蒸発し、原料相互の付着、機器への付着を防止することができる。加熱温度は、５０℃未満では原料の水分蒸発が少ないので５０℃以上、好ましくは６０℃以上に加熱し水分蒸発を促進させる。加熱温度が１８０℃を超えると原料中の炭素分が燃焼するので好ましくない。
【実施例１】
【００１８】
図１（ａ）は本発明における回転炉床炉の原料搬送装入装置の一例を示す概略図、（ｂ）はヒータを調節したシュートの一例を示す図である。
【００１９】
図１において、酸化鉄や金属鉄を含み水分が１０〜３０質量％の湿潤原料を成形する成形装置１の下部に排出された成形物が落下する第１のシュート２が設けられる。第１のシュート２の下部には中継ぎ搬送ベルトコンベヤ３がその搬入側が位置するように配設される。中継ぎ搬送ベルトコンベヤ３の搬出側には中継ぎ搬送ベルトコンベヤ３から排出する原料が落下する第２のシュート４が設けられる。なお、コンベア３の下流には平ベルトへの若干の残留物を掻き落して除去するクリーナー１６を設置してもよく、またクリーナー１６にヒータを張設してもよい。第２のシュート４の下部に原料を回転炉床炉に装入する炉内装入用ベルトコンベヤ５が配設される。
【００２０】
原料の加熱装置として第１のシュート２、第２のシュート４の一方又は両方にヒータが張設される。ヒータＨは、図１（ｂ）に示すように、Ｎｉ−Ｃｒ線をラバーや薄板等で包囲したものをシュートの表面に張設する。あるいは裏面に張設してもよい。
【００２１】
水分１０〜３０質量％の原料は、ヒータを備えたシュートで加熱されることにより原料の表面の水分が蒸発して、原料の相互付着、機器への付着を防止することができ、成形された状態で炉内に装入され、均一に分散させることができる。
【実施例２】
【００２２】
図２は、本発明における原料搬送装入装置の炉内装入用ベルトコンベヤを示す概略図、図３（ａ）はスクレーパを炉内装入用ベルトコンベヤの片側に設けた回転炉床炉の原料搬送装入装置の平面図、（ｂ）は斜視図である。
【００２３】
図２において、コンベア５の片側にはコンベア５上の原料６を側面に案内するスクレーパ７が斜めに配置されている。
【００２４】
コンベア５の平ベルトの材質はゴム等の高分子系または金属製で、かつ耐熱性の高いものが望ましい。本実施例では、コンベア５のキャリアの下面は、密に並んだローラ８でサポートされているが、ローラ８の代わりに平プレ−トによりサポートしてもよい。コンベア５には、例えばクラウンプーリーやＶガイド付きローラ等の蛇行防止機能を有する装置を設けることが好ましい。コンベア５に炉内からの輻射熱がかかることを回避するため、コンベア５の底部には断熱構造体９または水冷構造体を設けることが好ましい。原料の装入量をコントロールし、コンベア上の原料層厚を調整し、原料の均一分散を図るため、コンベア５のスピードは可変にすることが好ましい。本発明では、平ベルトを用いることにより、原料６に衝撃を与えることなく搬送することができる。
【００２５】
スクレーパ７は入口間隔調整機構１０により移動可能にコンベヤ５を跨ぐ門型フレーム１１に取り付けられている。図２では、スクレーパ７とコンベア５との間にわずかな隙間を設けているが、この隙間はなくてもよい。本実施例におけるスクレーパ７は複数としているが、単数でもかまわない。
【００２６】
図３に示すように、複数のスクレーパ７で分割装入する場合は、スクレーパ７の入口部の間隔を調整できることが好ましい。この入口間隔を変更することによって、それぞれのラインの装入量を調整することが可能となる。例えば、図２に示す入口間隔調整機構１０のように、スクレーパ７の位置を長孔７ａで移動させて変えることにより、スクレーパ７の入口部の間隔を調整することが好ましい。また、これを利用して、スクレーパ７の入口部の間隔を、回転炉床１２の外周部に装入するラインは広く、内周部に装入するラインは狭く設定することによって、面積の広い外周部に多く原料を装入でき、回転炉床炉１２の内外周の面積差による装入量の偏りを補正することができる。
【００２７】
図４（ａ）はヒータの取付状態を示す図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はスクレーパの実施例を示す斜視図である。図４（ａ）において、スクレーパ７の側面にはヒータＨが設けられている。ヒータＨによってスクレーパ７の表面が加熱されている、湿潤原料に含有される水分が蒸発して表面が乾燥するため、原料がスクレーパ７に付着することはない。
【００２８】
原料が付着しやすい場合はスクレーパ７を複数にして横滑り時のお互いの圧着力を軽減することが好ましく、原料のサイズにばらつきが多い場合は装入ラインのない単数が好ましい。
【００２９】
スクレーパ７の材質は、原料の変形・付着を防止するため高分子系ゴム（テフロン（登録商標）等）や金属製の耐磨耗性の高い材質（ステンレス等）を単独で使用するか、または、スクレーパ７に貼り付けて複層材として使用することも可能である。
【００３０】
図４（ｃ）に示すように、スクレーパ７には、原料が滞留することを防止するために、原料の均一分散を補正・調整するための調整突起１３を原料が流れる面に設けることが好ましい。
【００３１】
本実施例の回転炉床炉の原料搬送装入装置では、炉内装入用ベルトコンベア５に搬入された原料６は、コンベア５の進行方向に対して斜めに配せられたスクレーパ７に案内されて、コンベア７の側面方向に滑り、回転炉床１２の上に落下する。スクレーパ７に沿ってコンベア５の側面方向に滑る原料に押されるかたちで、原料集団全体がコンベア５の進行方向に対して静かに横滑りする。コンベア５の側面に達した原料６は連続的に順次コンベヤ５から落下することになり、連続した線上で均一かつ連続的な装入が可能となる。
【００３２】
その際、スクレーパ７のヒータＨが加熱されているため、湿潤原料は、スクレーパ７に接触しても加熱されて原料に含有される水分を蒸発させるので、スクレーパ７に付着することはない。
【００３３】
コンベア５のキャリア面から下方に内側への落鉱防止用の遮蔽板１４を設けている。ただし落下シュートを該落鉱防止用の遮蔽板１４と兼用させてもよい。
【００３４】
また、コンベア５が過熱しないようにするため、コンベア５のキャリア面とリターン面で挟まれた空間はファン１５等で通風冷却することが好ましい。
【００３５】
なお、コンベア５の下流には平ベルトへの若干の残留物を掻き落して除去するクリーナー１６を設置してもよい。
【実施例３】
【００３６】
図５は本発明におけるスクレーパを平ベルトコンベアの両側に設けた回転炉床炉の原料搬送装入装置の実施例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図で、図２及び図３と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３７】
本実施例では、図５において、炉内装入用ベルトコンベア５の両側にスクレーパ７を設けているので、コンベア５の両側面から原料を落下させて回転炉床１２に装入することができる。スクレーパ７にはヒータＨを張設する。本実施例では、左右のスクレーパ７の入口位置を互い違いに配置することにより加熱された原料の均一・分散装入効果を高めることができる。
【実施例４】
【００３８】
図６は、本発明における回転炉床炉の原料搬送装入装置の落下シュートを落鉱防止用の遮蔽板と兼用させた実施形態を示す図であり（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図で、図２と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する。
【００３９】
図６の落鉱防止用の遮蔽板１７は傾斜させてあるので、原料の第３のシュートとしての機能も有している。落下防止遮蔽板１７の表面にヒータＨを張設することで、湿潤原料はヒータＨによって加熱され湿潤原料の水分を蒸発させ落下防止遮蔽板１７への湿潤原料の固着を防止することが出来る。
【実施例５】
【００４０】
図７は、本発明におけるスクレーパを曲面状にした回転炉床炉の原料搬送装入装置の実施形態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図で、図６と同一部材には同一符号を付してその説明は省略する
１枚（ベルト両端装入の場合は２枚）のスクレーパ７で装入する場合は、スクレーパ７を図７に示すような曲面形状とすることで原料の装入量を調整することが可能となる。これを利用することによって、回転炉床１２の外周に、内周より多くの原料を装入することができるので、回転炉床内外周の面積差による装入量の偏りを補正できる。
【００４１】
また、スクレーパ７の側面にヒータＨを張設したので、スクレーパ７に原料６が付着することはない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明における回転炉床炉の原料搬送装入装置の一例を示す概略図、（ｂ）はヒータを調節したシュートの一例を示す図である。
【図２】本発明における原料搬送装入装置の炉内装入用ベルトコンベヤを示す概略図である。
【図３】（ａ）はスクレーパを炉内装入用ベルトコンベヤの片側に設けた回転炉床炉の原料搬送装入装置の平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図４】（ａ）はヒータの取付状態を示す図、（ｂ）は断面図、（ｃ）はスクレーパの別実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明におけるスクレーパを平ベルトコンベアの両側に設けた回転炉床炉の原料搬送装入装置の実施例を示す図であり（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図６】本発明における回転炉床炉の原料搬送装入装置の落下シュートを落鉱防止用の遮蔽板と兼用させた実施形態を示す図であり（ａ）は平面図、（ｂ）は斜視図である。
【図７】本発明におけるスクレーパを曲面状にした回転炉床炉の原料搬送装入装置の実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１：成形装置
２：第１のシュート
３：中継ぎ搬送ベルトコンベヤ
４：第２のシュート
５：炉内装入用ベルトコンベヤ
６：原料
７：スクレーパ
７ａ：長孔
８：ローラ
９：断熱構造体
１０：入口間隔調整機構
１１：門型フレーム
１２：回転炉床
１３：調整突起
１４：遮蔽板
１５：ファン
１６：クリーナー
１７：落下防止遮蔽板
Ｈ：ヒータ
【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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