(57)【要約】【課題】製鉄所に既に設置されている原料貯蔵供給装置が有するホッパーとそのホッパーの下端に配設される原料定量切出装置とを利用しつつ、新たな押出成型装置を低コストに設置する。【解決手段】原料貯蔵供給装置１は、原料７を貯蔵するホッパー２と、第１の原料定量切出装置３と、第２の原料定量切出装置４と、を備える。第１の原料定量切出装置３は、ホッパー２の下端に配設されており、原料７を、ホッパー２から第１の押出成型装置５へ送り出す。第２の原料定量切出装置４は、第１の原料定量切出装置３が配設される位置とは別の位置でホッパー２に配設され、原料７を、ホッパー２から第２の押出成型装置６へ送り出す。【選択図】            図１
2013241244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料を貯蔵するとともに、前記原料を複数の処理装置へ供給する原料貯蔵供給装置であって、
前記原料を貯蔵するホッパーと、
該ホッパーの下端に配設されており、前記原料を、前記ホッパーから第１の前記処理装置へ送り出す第１の原料定量切出装置と、
第１の原料定量切出装置が配設される位置とは別の位置で前記ホッパーに配設され、前記原料を、前記ホッパーから第２の前記処理装置へ送り出す第２の原料定量切出装置と、を備えることを特徴とする原料貯蔵供給装置。
【請求項２】
前記第２の原料定量切出装置が、前記ホッパーに貯蔵されている前記原料の貯蔵高さ以下となる前記ホッパーの側面に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の原料貯蔵供給装置。
【請求項３】
前記第２の原料定量切出装置が柱状のスクリューフィーダであって、
前記スクリューフィーダが、側面から前記ホッパーに挿入されており、前記ホッパーの内部で、前記スクリューフィーダの外壁部分が前記ホッパーの上端に向けて開口していることを特徴とする請求項２に記載の原料貯蔵供給装置。
【請求項４】
前記第２の原料定量切出装置が、前記ホッパーの下端に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の原料貯蔵供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラスチックなどの原料を貯蔵するとともに、この原料を複数の処理装置へ供給する原料貯蔵供給装置に関し、特に、原料を貯蔵するホッパーと、このホッパーに配設される原料定量切出装置とを有する原料貯蔵供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼業では、高炉などで廃プラスチックを還元材として使用している。通常、廃プラスチックを高炉で使用する際には、この廃プラスチックをペレット状にするが、高炉の操業条件に応じて、ペレット状の廃プラスチックを微粉砕したものを使用する場合がある。微粉砕されたプラスチックを得るために、ペレット状の廃プラスチックである原料を、例えば、押出成型装置で、溶融混練などの熱加工処理を行う。熱加工処理されたプラスチック（以下、「熱加工プラスチック」と呼ぶ）は、熱加工処理によって脆くなっており、ハンマーなどの粉砕機で容易に微粉砕可能である。この熱加工プラスチックを粉砕することで微粉砕されたプラスチックが得られる。
【０００３】
通常、製鉄所では、微粉砕されたプラスチックを製造するために、廃プラスチックのペレットなどである原料を貯蔵するホッパーと、このホッパーに配設される原料定量切出装置とを有する原料貯蔵供給装置が設置されている。その原料貯蔵供給装置の近傍には、押出成型装置が設置されており、この押出成型装置には原料定量切出装置が接続されている。原料を、原料貯蔵供給装置から一定量で長時間かつ連続的に押出成型装置に供給して熱加工プラスチックを得る。この連続的に得られた熱加工プラスチックを微粉砕する。ここで、原料とは、高炉へ装入される熱加工プラスチックの元となる原料全てを含む。
【０００４】
原料貯蔵供給装置としては、例えば、特許文献１に示すような、原料を貯蔵する溜ホッパー（ホッパー）と、この溜ホッパーの下端に一体的に設けられて、溜ホッパーからの原料を掻き出す原料掻出用ドラム状歯車（原料定量切出装置）とを有する原料供給装置（原料貯蔵供給装置）が知られている。
【０００５】
ところで、熱加工プラスチックの生産量を向上させて廃プラスチックの利用量を増大させるためには、次の２通りの方策が考えられる。
１．原料貯蔵供給装置と押出成型装置とを増設する。
２．既存の原料貯蔵供給装置の原料定量切出装置に新たな供給ポートを設け、その供給ポートに、新たな押出成型装置を接続する。
【０００６】
上記方策１によると、増設される原料貯蔵供給装置の場所を確保する必要がある上に、原料貯蔵供給装置を新設するためのコストが掛かるため、上記方策１は望ましくない。
【０００７】
上記方策２によれば、新たな原料貯蔵供給装置の場所を確保する必要もなく、原料貯蔵供給装置を新設するためのコストも掛からないという利点がある。しかしながら、既存の原料定量切出装置に新たなポートを設ける場合には、複数の供給ポートの各々における原料供給量が同じになるという制約がある。よって、それぞれの押出成型装置への原料の供給量を独立して制御することができないという状況が生じる。
【０００８】
押出成型装置の操業に関して、押出成型装置を起動すると、初期状態を経て定常状態になる。定常状態では、単位時間当たり一定量で原料を熱加工処理することが可能である。ところが、初期状態では、定常状態の場合と比べて、原料の熱加工処理可能な量が少なくなるため、押出成型装置が初期状態から定常状態となるまでは、原料の供給量を定常状態の場合の供給量より抑える必要がある。ところが、第１の押出成型装置と第２の押出成型装置とへの原料の供給量を独立に制御することができないという前述の状況下では、例えば、定常状態にある第２の押出成型装置を適切に操業しつつ、初期状態にある第１の押出成型装置を適切に操業することが困難になるという問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開昭６２−１２８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、製鉄所に既に設置されている原料貯蔵供給装置が有するホッパーと、そのホッパーの下端に配設される原料定量切出装置と、を利用しつつ、新たな押出成型装置を低コストに設置することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の要旨は以下のとおりである。
（１）原料を貯蔵するとともに、前記原料を複数の処理装置へ供給する原料貯蔵供給装置であって、前記原料を貯蔵するホッパーと、該ホッパーの下端に配設されており、前記原料を、前記ホッパーから第１の前記処理装置へ送り出す第１の原料定量切出装置と、第１の原料定量切出装置が配設される位置とは別の位置で前記ホッパーに配設され、前記原料を、前記ホッパーから第２の前記処理装置へ送り出す第２の原料定量切出装置と、を備えることを特徴とする原料貯蔵供給装置。
（２）前記第２の原料定量切出装置が、前記ホッパーに貯蔵されている前記原料の貯蔵高さ以下となる前記ホッパーの側面に配設されていることを特徴とする上記（１）に記載の原料貯蔵供給装置。
（３）前記第２の原料定量切出装置が柱状のスクリューフィーダであって、前記スクリューフィーダが、側面から前記ホッパーに挿入されており、前記ホッパーの内部で、前記スクリューフィーダの外壁部分が前記ホッパーの上端に向けて開口していることを特徴とする上記（２）に記載の原料貯蔵供給装置。
（４）前記第２の原料定量切出装置が、前記ホッパーの下端に配設されていることを特徴とする上記（１）に記載の原料貯蔵供給装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る原料貯蔵供給装置では、ホッパーの下端に配設されている第１の原料定量切出装置とは別の位置で、第２の原料定量切出装置が同じホッパーに配設されている。よって、原料貯蔵供給装置が、１つのホッパーにそれぞれ別の位置で接続される２つの原料定量切出装置を有するため、第１の原料定量切出装置と第２の原料定量切出装置との原料の供給量をそれぞれ独立に制御することが可能になる。
【００１３】
また、既に設置されている原料貯蔵供給装置のホッパーを利用しつつ、第２の原料定量切出装置を増設することが可能となるため、ホッパーを新たに設置するための場所を確保する必要がなくなる上に、新たなホッパーの設備投資を抑えることが可能になる。よって、押出成型装置の増設を低コストにしつつ、熱加工プラスチックの生産効率を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る原料貯蔵供給装置の概略図である。
【図２】図１におけるII−II線断面の矢視図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る原料貯蔵供給装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る原料貯蔵供給装置の概略図である。図１を参照して、第１実施形態に係る原料貯蔵供給装置を具体的に説明する。原料貯蔵供給装置１は、ホッパー２と、このホッパー２の下端に配設されている第１の原料定量切出装置３と、この第１の原料定量切出装置３が配設されている位置とは別の位置で、ホッパー２に配設されている第２の原料定量切出装置４とを有している。第１の原料定量切出装置３には、第１の押出成型装置（第１の処理装置）５が接続されており、第２の原料定量切出装置４には、第２の押出成型装置（第２の処理装置）６が接続されている。原料貯蔵供給装置１は、原料７を複数の処理装置５，６へ供給する。
【００１６】
ホッパー２は中空の円柱形状であり、原料７を貯蔵することが可能である。原料７を搬送する投入コンベア１１がそのホッパー２の上部に接続されている。この投入コンベア１１が原料７を搬送し、原料７をホッパー２の上部から投入する。投入された原料７は、ホッパー２の内部に蓄積して貯蔵される。
【００１７】
ホッパー２の内部に貯蔵されている原料７の高さ（貯蔵高さ）、すなわち、ホッパー２の下端から、ホッパー２内で積み重なる原料７の上表面までの高さ（貯蔵高さ）を検出する検出装置（図示しない）が、ホッパー２に設けられている。この貯蔵高さは、ホッパー２の内周面に接触する、積み重ねられた原料７の上面で決められる。
【００１８】
図示しない検出装置から、高さに関する信号を受けて、この原料投入量制御装置１２は、貯蔵高さが、ホッパー２の下端から所定の高さになるように、投入コンベア１１に信号を送り、投入コンベア１１の動作を制御する。検出装置が、原料７がホッパー２内の所定の高さまで蓄積したことを検出した場合には、検出信号を受けた原料投入量制御装置１２が、原料７の投入動作を停止するように投入コンベア１１を制御する。一方で、原料投入量制御装置１２により停止されるまで、投入コンベア１１は、原料７の投入動作を行い続ける。所定の高さとは、原料７がホッパー２の上端から溢れ出ない程度に貯蔵され得る高さである。その所定の高さとしては、ホッパー２の下端から上端までの最大高さを採用することが可能であるが、通常は、余裕を考慮して、例えば、その下端から上端までの高さの９５％とする。
【００１９】
第１の原料定量切出装置３はホッパー２の下端に配設されており、その下端に設けられているホッパー２の排出口を通じて、ホッパー２に連通している。第１の原料定量切出装置３はまた、第１の押出成型装置５が接続されている。第１の原料定量切出装置３は、貯蔵されている原料７をホッパー２から排出口を通じて受け取り、原料７を一定量、第１の押出成型装置５へ供給する。第１の原料定量切出装置３としては、具体的には、テーブルフィーダーといわれる装置を採用することが可能である（特開２００５−２１３００１号公報参照）。
【００２０】
第１の原料定量切出装置３が供給する原料７の量は、第１の押出成型装置５で熱加工処理される原料７の量によって決まる。第１の押出成型装置５には、単位時間当たりに熱加工処理される原料７の量を検出する検出装置（図示しない）が設けられており、この検出装置は、第１の原料定量切出装置３の制御装置に第１の押出成型装置５が熱加工処理する量に関する信号を送信し、第１の原料定量切出装置３の制御装置は、その信号を基に、原料７の供給量を調整する。
【００２１】
第１実施形態に係る原料貯蔵供給装置１の構成のうち、ホッパー２と第１の原料定量切出装置３とが製鉄所における既存の装置である。原料７を、ホッパー２の下端に設けられている排出口から第１の原料定量切出装置３に重力によって排出することが好ましいため、第１の原料定量切出装置３のみがホッパー２に一体的にその下端に配設されていることになる。この既存の装置の構造上、第１の原料定量切出装置３が、ホッパー２の下端の近傍を占有している。このため、増設される第２の原料定量切出装置４を、ホッパー２の下端に配置することができない。よって、第２の原料定量切出装置４を、第１の原料定量切出装置３が配設される位置とは別の位置で、ホッパー２に配設する。
【００２２】
第２の原料定量切出装置４は、貯蔵高さ以下となるホッパー２の側面に取り付けられ、原料７をホッパー２から第２の原料定量切出装置４で切り出すことが好ましい。図２は、図１におけるII−II線断面の矢視図であり、ホッパー２の内部をII−II線断面から下方向に視た図である。第２の原料定量切出装置４は、側面からホッパー２の内部へ挿入されて固定されている。
【００２３】
第２の原料定量切出装置４の形状は、図１及び図２に示すような、原料７を搬送するスクリュー１３を有する柱状のスクリューフィーダであることが好ましい。スクリュー１３に載った原料７が、スクリューの回転によりホッパー２の外へ搬送される。なお、第２の原料定量切出装置４の形状は、原料７を一定量次工程の押出成型装置６へ供給することができ、ホッパー２の側面に接続することが可能であれば、図１及び図２に示すような柱状に限定されるものではない。
【００２４】
図２に示すように、ホッパー２の内部では、第２の原料定量切出装置４の外壁の一部（外壁部分）がホッパー２の上端に向けて開口しており、第２の原料定量切出装置４の内部のスクリュー１３が上方向に露出している。このため、原料７がホッパー２の上端からその内部に投入されると、原料７がスクリュー１３に載りやすい。
【００２５】
第２の原料定量切出装置４にも、第１の原料定量切出装置３と同様に、原料７の供給量は、第２の押出成型装置６が熱加工処理する量によって決まる。第１の原料定量切出装置３及び第１の押出成型装置５と同様に、第２の押出成型装置６に、単位時間当たりに熱加工処理される原料７の量を検出する検出装置を設けて、この検出装置の信号に基づいて、スクリュー１３の回転数を制御して、原料７の供給量を調整してもよい。
【００２６】
または、第２の原料定量切出装置４では、スクリュー１３の回転数によって、原料７の供給量が決まるため、スクリュー１３の回転数と原料７の供給量との関係について、前もって検量しておき、検量によるその回転数と供給量との関係から、スクリュー１３の回転数を調整して、原料７の所望の供給量を供給するようにしてもよい。
【００２７】
第１の押出成型装置５及び第２の押出成型装置６は、同様の構造をしており、公知のプラスチック成型機を採用することが可能である。第１の押出成型装置５は、第１の押出ダイ１４と第１のカッター１５とを有している。第１の押出成型装置５の内部では、供給される原料７を溶融混練する。溶融混練して得られた溶融プラスチックを、ひも状の溶融プラスチックとなるように第１の押出ダイ１４から射出し、次いで、射出されたひも状の溶融プラスチックを第１のカッター１５で切断して、円柱状の熱加工プラスチック１６を製造する。第２の押出成型装置６も、第１の押出成型装置５と同様に、第２の押出ダイ１７と第２のカッター１８とを有しており、円柱状の熱加工プラスチック１６を製造する。
【００２８】
以上のようにして、第１の原料定量切出装置３と第２の原料定量切出装置４という複数の原料定量切出装置を、１つのホッパー２にそれぞれ別の位置で接続したため、原料の供給量を、第１，２の原料定量切出装置３，４の各々で独立に制御することが可能になる。押出成型装置を新たに増設する場合であっても、既に設置されている原料貯蔵供給装置１のホッパー２を利用することが可能となる。
【００２９】
＜第２実施形態＞
図３は、本発明の第２実施形態に係る原料貯蔵供給装置の概略図である。第２実施形態に係る原料貯蔵供給装置２１において、第１実施形態の原料貯蔵供給装置と同じ構成については説明を省略する。第２実施形態では、図３に示すように、第１実施形態に係る原料貯蔵供給装置１の構成とは異なり、第１の原料定量切出装置２３及び第２の原料定量切出装置２４が、ホッパー２２の下端に、それぞれが独立しかつ並列して配設されている。
【００３０】
第２の原料定量切出装置２４は、ホッパー２２の下端に接続されているものの、第１の原料定量切出装置２３がホッパー２２に接続されている位置とは別の位置で、ホッパー２２に接続されている。このため、第１の原料定量切出装置２３及び第２の原料定量切出装置２４の各々が独立した供給量で、ホッパー２２からの原料７を第１の押出成型装置５と第２の押出成型装置６との各々に供給することが可能である。
【００３１】
通常、ホッパー１台に対して原料定量切出装置１台からなり、その原料定量切出装置がそのホッパーの下端全体に配設されている原料貯蔵供給装置が製鉄所では用いられてきたため、第２実施形態に示される、２つの原料定量切出装置２３，２４がホッパー２２の下端に並列して配設された原料貯蔵供給装置２１を、製鉄所に新たに設置する場合には、第１，第２の原料定量切出装置２３，２４の形状と構造及びホッパー２２を設計する必要がある。第１，第２の原料定量切出装置２３，２４はともに、ホッパー２２の下端に並設することが可能な形状及び構造を有しており、一定量の原料７を、第１，第２の押出成型装置５，６に送り出すことができれば、形状及び構造は特に限定はされない。第１，第２の原料定量切出装置２３，２４としては、具体的には、テーブルフィーダーを用いることが可能である。
【００３２】
また、製鉄所に新たに設置する場合ではなく、図１に示すような、１台のホッパーの下端に１台のみの原料定量切出装置が設けられている既存の原料貯蔵供給装置において、既に設けられている原料定量切出装置をホッパーから取り外して、２台の原料定量切出装置をそのホッパーの下端に並列して配設するように、原料貯蔵供給装置を設計し直すことも可能である。
【００３３】
以上のようにして、１つのホッパーに、第１の原料定量切出装置と第２の原料定量切出装置という複数の原料定量切出装置を接続したため、原料定量切出装置で、原料の供給量をそれぞれ独立に制御することが可能になる。
【符号の説明】
【００３４】
１    原料貯蔵供給装置
２    ホッパー
３    第１の原料定量切出装置
４    第２の原料定量切出装置
５    第１の押出成型装置
６    第２の押出成型装置
７    原料
１１  投入コンベア
１２  原料投入量制御装置
１３  スクリュー
１４  第１の押出ダイ
１５  第１のカッター
１６  熱加工プラスチック
１７  第２の押出ダイ
１８  第２のカッター
２１  原料貯蔵供給装置
２２  ホッパー
２３  第１の原料定量切出装置
２４  第２の原料定量切出装置
【図１】
2013241244.tif 000003
【図２】
2013241244.tif 000004
【図３】
2013241244.tif 000005