(57)【要約】【課題】少ないガスの流量で、高温のガスを回収することができる焼結鉱冷却装置の提供。【解決手段】焼結鉱１００を上部から受け入れる環状の堆積槽１０と、堆積槽１０の上部を覆う環状のフード３０と、フード３０に接続され、焼結鉱１００を給鉱するシュート１３と、フード３０内のガスを吸引するダクト３１と、を備え、堆積槽１０は、シュート１３を介して焼結鉱１００が給鉱される給鉱空間Ｓ１と、ダクト３１を介してガスが吸引される吸引空間Ｓ２と、の間を仕切る中仕切壁５０を有する、焼結鉱冷却装置１を採用する。【選択図】図１
2017075710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結鉱を上部から受け入れる環状の堆積槽と、
前記堆積槽の上部を覆う環状のフードと、
前記フードに接続され、前記焼結鉱を給鉱するシュートと、
前記フード内のガスを吸引するダクトと、を備え、
前記堆積槽は、前記シュートを介して前記焼結鉱が給鉱される給鉱空間と、前記ダクトを介して前記ガスが吸引される吸引空間と、の間を仕切る中仕切壁を有する、ことを特徴とする焼結鉱冷却装置。
【請求項２】
前記堆積槽は、前記中仕切壁よりも下方に、内径側と外径側からそれぞれ外気を取り込むルーバー部を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項３】
前記堆積槽は、前記給鉱空間と、前記ダクトを介してガスが吸引される第２の吸引空間と、の間を仕切る第２の中仕切壁を有し、
前記吸引空間は、前記給鉱空間よりも内径側に設けられ、
前記第２の吸引空間は、前記給鉱空間よりも外径側に設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項４】
前記給鉱空間から前記シュートの内部まで連なるように前記焼結鉱が堆積したマテリアルシール層を有する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項５】
前記堆積槽をその中心軸周りに回転させる回転駆動装置と、
前記給鉱空間に堆積した前記焼結鉱の高さを計側するレベル計測装置と、
前記レベル計測装置の計測結果に基づき、前記回転駆動装置を制御し、前記マテリアルシール層を形成する制御装置と、を有する、ことを特徴とする請求項４に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項６】
前記堆積槽は、前記吸引空間において、前記ガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する捕集部材を有する、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項７】
前記フードは、前記吸引空間において、前記捕集部材を通過したガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する第２の捕集部材を有し、
前記第２の捕集部材は、前記フードの周方向において、前記シュートから前記ダクトに向かって斜め下方に傾斜設置されている、ことを特徴とする請求項６に記載の焼結鉱冷却装置。
【請求項８】
前記フードは、周方向において前記吸引空間を複数の空間に仕切る複数のフード仕切壁を有し、
前記ダクトは、
前記複数の空間のそれぞれに接続される複数のダクト支管と、
前記堆積槽の中心軸上において、前記複数のダクト支管と接続されるダクト本管と、を有する、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の焼結鉱冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
焼結鉱とは、金属精錬の予備処理として、粉状の精錬原鉱を高温で固結したものであり、焼結鉱冷却装置は、高温の焼結鉱を取り扱い可能な温度まで冷却するものである。例えば、焼結機から排鉱される焼結鉱は６００℃程度であり、焼結鉱冷却装置によって１５０℃程度まで冷却される。焼結鉱冷却装置は、焼結鉱の冷却に供したガスを排熱回収装置に導き、焼結鉱の顕熱を熱回収する構成となっている。
【０００３】
このような焼結鉱冷却装置として、例えば、下記特許文献１に記載されたものが知られている。この焼結鉱冷却装置は、焼結鉱を受け入れて回転駆動する環状の堆積槽の上部開口を環状のフードで覆い、フードにダクトを介して吸気ファンを接続し、フードを介してガスを吸引することにより、堆積された焼結鉱の隙間にガスを流通させて焼結鉱全体を冷却すると共に、冷却に供したガスをボイラーに導き、熱回収する構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５１３８２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
フードには、焼結鉱を給鉱するシュートが接続されている。上記従来技術の構成では、フードを介してガスを吸引すると、シュートから外気が吸引されてしまうため、シュート内の焼結鉱の高さを、堆積槽内に堆積される焼結鉱の高さよりも高くなるようにし、シュートから外気が吸引されないようにしている（特許文献１の図１参照）。
しかしながら、焼結鉱を高く堆積させると、ガスの通気圧力損失が大きくなるため、吸気ファンの回転数を上げ、ガスの流量を多くする必要がある。このように、ガスの流量が多くなると、回収されるガスの温度が低くなり、排熱利用の効率が低下する、という問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、少ないガスの流量で、高温のガスを回収することができる焼結鉱冷却装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明は、焼結鉱を上部から受け入れる環状の堆積槽と、前記堆積槽の上部を覆う環状のフードと、前記フードに接続され、前記焼結鉱を給鉱するシュートと、前記フード内のガスを吸引するダクトと、を備え、前記堆積槽は、前記シュートを介して前記焼結鉱が給鉱される給鉱空間と、前記ダクトを介して前記ガスが吸引される吸引空間と、の間を仕切る中仕切壁を有する、焼結鉱冷却装置を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、堆積槽に設けた中仕切壁によって、シュートを介して焼結鉱が給鉱される給鉱空間と、ダクトを介してガスが吸引される吸引空間と、の間が仕切られるため、吸引したガスが給鉱空間を通気することがなくなり、その分、ガスの通気圧力損失を小さくすることができる。このため、ガスの流量を低減できると共に、回収されるガスの温度を高くすることができ、排熱利用の効率が向上する。
【０００８】
また、本発明においては、前記堆積槽は、前記中仕切壁よりも下方に、内径側と外径側からそれぞれ外気を取り込むルーバー部を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、中仕切壁よりも下方に、外気を取り込むルーバー部があるため、堆積槽の外径側と内径側から取り込んだ外気を、外径側と内径側の両方からそれぞれ吸引空間に通気させることができ、焼結鉱全体を効率よく冷却することができる。
【０００９】
また、本発明においては、前記堆積槽は、前記給鉱空間と、前記ダクトを介してガスが吸引される第２の吸引空間と、の間を仕切る第２の中仕切壁を有し、前記吸引空間は、前記給鉱空間よりも内径側に設けられ、前記第２の吸引空間は、前記給鉱空間よりも外径側に設けられる、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、堆積槽に設けた２つの中仕切壁によって、外径側と内径側に２つの吸引空間を形成することができる。このため、外径側のルーバー部から取り込んだ外気は外径側の吸引空間に通気させ、内径側のルーバー部から取り込んだ外気は内径側の吸引空間に通気させることができ、ガスの通気経路を短くして、ガスの通気圧力損失を小さくすることができる。このため、ガスの流量を低減できると共に、回収されるガスの温度を高くすることができる。
【００１０】
また、本発明においては、前記給鉱空間から前記シュートの内部まで連なるように前記焼結鉱が堆積したマテリアルシール層を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、給鉱空間からシュートの内部まで連なるように焼結鉱を堆積させて、シュートから外気が吸引されないようにすることができる。また、中仕切壁によって、給鉱空間と吸引空間との間が仕切られているため、給鉱空間のみに焼結鉱を堆積させればよく、従来技術よりも少量の焼結鉱でマテリアルシール層を形成することができる。また、給鉱空間からシュートの内部まで連なるマテリアルシール層の形成範囲が小さくなるため、堆積槽の回転抵抗を減らすことができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記堆積槽をその中心軸周りに回転させる回転駆動装置と、前記給鉱空間に堆積した前記焼結鉱の高さを計側するレベル計測装置と、前記レベル計測装置の計測結果に基づき、前記回転駆動装置を制御し、前記マテリアルシール層を形成する制御装置と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、レベル計測装置を設け、給鉱空間に堆積した焼結鉱の高さに基づいて、回転駆動装置を制御し、堆積槽をその中心軸周りに回転させることで、シュート内の焼結鉱の高さを、給鉱空間内の焼結鉱の高さよりも常に高くしてマテリアルシール層を安定して形成することができる。
【００１２】
また、本発明においては、前記堆積槽は、前記吸引空間において、前記ガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する捕集部材を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、堆積槽に捕集部材を設け、吸引空間において、ガスに含まれるダストを捕集部材に衝突させ、気流の急激な方向転換による慣性力によってダストを分離・捕集することができる。
【００１３】
また、本発明においては、前記フードは、前記吸引空間において、前記捕集部材を通過したガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する第２の捕集部材を有し、前記第２の捕集部材は、前記フードの周方向において、前記シュートから前記ダクトに向かって斜め下方に傾斜設置されている、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、フードに第２の捕集部材を設け、吸引空間において、捕集部材を通過したガスに含まれるダストを第２の捕集部材に衝突させ、気流の急激な方向転換による慣性力によってダストを分離・捕集することができる。このように、捕集部材と第２の捕集部材の２段構えでダストを捕集することで、別途に除塵器（プレダスター等）を設置する必要がなくなる。また、第２の捕集部材がシュートから前記ダクトに向かって斜め下方に傾斜設置されているため、第２の捕集部材を通過した後のガスの流路面積を、ダクトに向かって徐々に増やしていくことができ、第２の捕集部材を通過するガスの流速を均等化し、第２の捕集部材が局所的に損耗してしまうことを防止することができる。
【００１４】
また、本発明においては、前記フードは、周方向において前記吸引空間を複数の空間に仕切る複数のフード仕切壁を有し、前記ダクトは、前記複数の空間のそれぞれに接続される複数のダクト支管と、前記堆積槽の中心軸上において、前記複数のダクト支管と接続されるダクト本管と、を有する、という構成を採用する。
この構成を採用することによって、本発明では、フードの周方向に複数のフード仕切壁を設け、堆積槽の中心軸上に設けられたダクト本管に、複数のダクト支管を接続することによって、フード仕切壁によって仕切られた吸引空間のそれぞれからガスを均等に吸引できるため、圧力損失が減ってファン動力を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、少ないガスの流量で、高温のガスを回収することができる焼結鉱冷却装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態における焼結鉱冷却装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態における焼結鉱冷却装置の平面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるフードの展開図である。
【図４】本発明の実施形態における第１の捕集部材の断面構成図である。
【図５】本発明の別実施形態における第１の捕集部材の断面構成図である。
【図６】本発明の第２実施形態における焼結鉱冷却装置の全体構成図である。
【図７】本発明の第２実施形態における焼結鉱冷却装置の平面図である。
【図８】本発明の第３実施形態における焼結鉱冷却装置の全体構成図である。
【図９】本発明の第３実施形態における焼結鉱冷却装置の平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態におけるフードの展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態における焼結鉱冷却装置１の全体構成図である。図２は、本発明の実施形態における焼結鉱冷却装置１の平面図である。図３は、本発明の実施形態におけるフード３０の展開図である。
焼結鉱冷却装置１は、図１に示すように、焼結鉱１００をガス（本実施形態では外気）で冷却し、そのガスを介して焼結鉱１００の顕熱を熱回収する構成となっている。
【００１９】
焼結鉱１００とは、金属精錬の予備処理として、粉状の精錬原鉱を高温で固結したものである。この焼結鉱１００には、鉄及び鉄を主成分とした合金の他、ニッケル等の非鉄金属も含まれ、バインダーを介して固結したものも含まれる。
また、本実施形態では、焼結鉱１００を冷却するガスとして、空気（外気）を用いるが、成分調整をしたガス（例えば不活性ガス、水蒸気を添加した空気等）を用いてもよい。
【００２０】
焼結鉱冷却装置１は、装置本体２と、ボイラー３と、バグフィルター４と、吸気ファン５と、煙突６と、を有する。装置本体２は、焼結鉱１００を受け入れ、吸気ファン５は、装置本体２の内部のガスを吸気し、装置本体２に堆積した焼結鉱１００を冷却するガス流れを形成するものである。吸気ファン５の吸気によって、装置本体２から排出されたガスは、ボイラー３で熱回収された後、バグフィルター４でろ過・集塵され、煙突６を通り、外部に排出される。
【００２１】
装置本体２は、堆積槽１０と、回転駆動装置２０と、フード３０と、ガスシール装置４０と、を有する。堆積槽１０は、環状に形成されており、焼結鉱１００を受け入れる給鉱部１１と、焼結鉱１００を排出する排鉱部１２と、を有する。給鉱部１１は、堆積槽１０の上部に設けられ、環状に開口している。給鉱部１１の上方には、焼結鉱を供給するシュート１３が配設されている。一方、排鉱部１２は、堆積槽１０の下部に設けられ、側方に開口している。排鉱部１２の側方には、コンベア装置１４が配設されている。
【００２２】
シュート１３から堆積槽１０に供給された焼結鉱１００は、堆積槽１０と共に回転しつつ、ガスとの接触により冷却され、排鉱部１２に設けられたスクレーパー１５によって、堆積槽１０の下部からコンベア装置１４に排出される。本実施形態では、シュート１３及びスクレーパー１５が、図２に示すように配置されており、堆積槽１０の回転経路において、焼結鉱１００の供給位置が１箇所、冷却された焼結鉱１００の排出位置が１箇所、それぞれ設定されている。なお、焼結鉱１００の供給位置の周りには、２つの仕切壁１７がフード３０に支持されており、吸引されたガスがシュート１３側に逃げるのを防止している。
【００２３】
堆積槽１０は、図１に示すように、吸気ファン５の吸気によって外部のガス（外気）を内部に導入するルーバー部１６を有する。ルーバー部１６は、内周側壁部１０ａに設けられた内周ルーバー部１６ａと、外周側壁部１０ｂに設けられた外周ルーバー部１６ｂと、によって形成されている。外周ルーバー部１６ｂは、内周ルーバー部１６ａよりも高い位置まで設けられている。内周ルーバー部１６ａ及び外周ルーバー部１６ｂは、堆積槽１０の内外を挟んで対向して設けられており、焼結鉱１００が漏れ出さないように、上方に向かって傾斜している。
【００２４】
内周ルーバー部１６ａ及び外周ルーバー部１６ｂの傾斜角度は、焼結鉱１００の安息角に基づいて設定されている。但し、内周ルーバー部１６ａ及び外周ルーバー部１６ｂの傾斜角度を大きくするほど、ルーバー間が狭くなりガスの流路抵抗が大きくなるため、ガスの流路抵抗を小さく且つルーバーの数を少なくするためには、内周ルーバー部１６ａ及び外周ルーバー部１６ｂの傾斜角度を極力、水平に近づけた角度とすることが好ましい。
【００２５】
回転駆動装置２０は、堆積槽１０をその中心軸Ｃ周りに回転させるものである。回転駆動装置２０は、図１に示すように、旋回テーブル２１と、支持ローラー２２と、を有する。旋回テーブル２１は、堆積槽１０の中心軸Ｃに設けられた中心軸受２３に、連結フレーム２４を介して接続され、堆積槽１０の槽本体を支持する構成となっている。支持ローラー２２は、旋回テーブル２１を支持し、駆動モーター２５と接続されている。堆積槽１０は、駆動モーター２５によって回転駆動する支持ローラー２２の回転摩擦力（若しくはラック・ピニオン構造）により旋回テーブル２１が回転することで、軸心周りに回転する。
【００２６】
フード３０は、回転駆動装置２０によって相対的に回転する堆積槽１０の上部を覆うものである。フード３０は、図２に示すように、環状に設けられている。このフード３０には、ボイラー３に接続されるダクト３１と、焼結鉱１００が供給されるシュート１３と、が接続されている。ダクト３１は、平面視で、中心軸Ｃを挟んでシュート１３と反対側の位置に接続されている。すなわち、フード３０の周方向において、シュート１３の接続位置を０°とすると、ダクト３１の接続位置は１８０°となる。
【００２７】
ガスシール装置４０は、堆積槽１０とフード３０との隙間からのガス漏れを抑制するものである。すなわち、ガスシール装置４０は、回転側の堆積槽１０と、固定側のフード３０との間を、相対回転自在にシールする。ガスシール装置４０は、堆積槽１０とフード３０との内周側の隙間と、外周側の隙間にそれぞれ配置されている。ガスシール装置４０は、堆積槽１０の中心軸Ｃ周りに環状に設けられている。ガスシール装置４０としては、水封シール方式、隙間シール方式、ラバーシール方式等を採用し得る。
【００２８】
堆積槽１０は、図１に示すように、シュート１３を介して焼結鉱１００が給鉱される給鉱空間Ｓ１と、ダクト３１を介してガスが吸引される吸引空間Ｓ２と、の間を仕切る中仕切壁５０を有する。中仕切壁５０は、堆積槽１０の上部の空間を、堆積槽１０の径方向において２分するものであり、外径側の給鉱空間Ｓ１と、内径側の吸引空間Ｓ２との間に介在する。中仕切壁５０の下端は、ルーバー部１６よりも上方に位置し、中仕切壁５０の上端は、フード３０の天井面の近くまで延在している。
【００２９】
中仕切壁５０は、図２に示すように、環状に設けられている。中仕切壁５０は、放射状に延在した複数の支持フレーム５１によって支持されている。支持フレーム５１は、図１に示すように、中仕切壁５０と内周側壁部１０ａとの間を接続する。
中仕切壁５０は、ガスに含まれるダストを捕集する第１の捕集部材６０（捕集部材）を支持する支持部５０ａを有する。第１の捕集部材６０は、中仕切壁５０と内周側壁部１０ａとの間に架設され、吸引空間Ｓ２においてガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する構成となっている。
【００３０】
図４は、本発明の実施形態における第１の捕集部材６０の断面構成図である。
第１の捕集部材６０は、図４に示すように、チャンネル型の捕集体６１を複数有する。捕集体６１は、凹状の窪み部６２を有する。第１の捕集部材６０は、窪み部６２が対向配置されるように、複数の捕集体６１を千鳥配列したものである。この構成によれば、捕集体６１と捕集体６１との間に、隘路（ラビリンス）を形成することができる。すなわち、吸引されたガスは、上側の捕集体６１の窪み部６２と、下側の捕集体６１の窪み部６２とにおいて、衝突と気流の反転を繰り返すため、ガスに含まれるダストを好適に慣性分離することができる。
【００３１】
なお、第１の捕集部材６０は、図５に示す構成を採用してもよい。
図５は、本発明の別実施形態における第１の捕集部材６０の断面構成図である。
第１の捕集部材６０は、図５に示すように、アングル型の捕集体６１Ａを複数有する。捕集体６１Ａは、Ｖ字状の窪み部６２Ａを有する。別実施形態の第１の捕集部材６０は、窪み部６２Ａが対向配置されるように、複数の捕集体６１を千鳥配列したものである。この構成によれば、図４に示す構成と同様に、ガスに含まれるダストを好適に慣性分離することができる。
【００３２】
フード３０は、図３に示すように、吸引空間Ｓ２において、第１の捕集部材６０を通過したガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する第２の捕集部材７０を有する。第２の捕集部材７０は、上述した第１の捕集部材６０と同様の構成となっている（図４及び図５参照）。第２の捕集部材７０は、複数のガイド板７１によって支持されている。複数のガイド板７１は、フード３０の内部に鉛直方向に取り付けられており、第１の捕集部材６０を通過したガスを第２の捕集部材７０に導くものである。このガイド板７１は、ダクト３１から離れるに従って、その高さが高くなっている。
【００３３】
逆に、ダクト３１に近付くほど、ガイド板７１の高さが低くなり、第２の捕集部材７０は、フード３０の周方向において、シュート１３からダクト３１に向かって斜め下方に傾斜設置されている。第２の捕集部材７０の下端は、ダクト３１へのガスの流れを２分するように設けられた仕切壁７２に接続されている。仕切壁７２を挟んだ両側には、整流板７３が設けられている。整流板７３は、第２の捕集部材７０を通過したガスをダクト３１に導くものである。
【００３４】
図１に戻り、フード３０は、給鉱空間Ｓ１に堆積した焼結鉱１００の高さを計側するレベル計測装置３２を有する。レベル計測装置３２は、焼却プラントや発電施設など高温プロセスで使用される４００℃以上の高温に耐える堅牢構造のもので、塊体の計測にも対応できるものが好適である。レベル計測装置３２としては、例えば、静電容量式レベルスイッチや、パドル式レベルスイッチ等を採用し得る。
【００３５】
レベル計測装置３２は、その計測結果を制御装置３３に出力する構成となっている。制御装置３３は、レベル計測装置３２の計測結果に基づき、回転駆動装置２０を制御し、給鉱空間Ｓ１からシュート１３の内部まで連なるように焼結鉱１００を堆積させ、マテリアルシール層３４を形成するものである。すなわち、シュート１３に焼結鉱１００を供給する不図示の焼結機は、間欠的に焼結鉱１００を供給するものであるため、そのままシュート１３を通過させて堆積槽１０に給鉱すると、焼結鉱１００の供給タイミングに応じて、堆積した焼結鉱１００の高さが変動してしまうため、制御装置３３は、この変動を相殺するように回転駆動装置２０を制御するようになっている。
【００３６】
上記構成の焼結鉱冷却装置１において、図１に示す吸気ファン５が駆動すると、ダクト３１を介してフード３０の内部のガスが引かれる。吸気ファン５の吸気によってフード３０の内部のガスが引かれると、堆積槽１０の内周側壁部１０ａ及び外周側壁部１０ｂの両方から外気が取り込まれる。取り込まれた外気は、焼結鉱１００の隙間を通って上昇し、その過程で焼結鉱１００を冷却する。
【００３７】
堆積槽１０は、図１に示すように、シュート１３を介して焼結鉱１００が給鉱される給鉱空間Ｓ１と、ダクト３１を介してガスが吸引される吸引空間Ｓ２と、の間を仕切る中仕切壁５０を有する。この構成によれば、堆積槽１０に設けた中仕切壁５０によって、シュート１３を介して焼結鉱１００が給鉱される給鉱空間Ｓ１と、ダクト３１を介してガスが吸引される吸引空間Ｓ２と、の間が仕切られるため、吸引したガスが給鉱空間Ｓ１を通気することがなくなり、その分、ガスの通気圧力損失を小さくすることができる。
【００３８】
さらに、吸引空間Ｓ２には、中仕切壁５０の下端から安息角で傾斜面１００ａが形成される。吸引空間Ｓ２に傾斜面１００ａが形成されると、ガスが焼結鉱１００を通過できる面積が広くなり、ガスが傾斜面１００ａを通過してショートパスするため、ガスの通気圧力損失を小さくすることができる。このため、吸気ファン５の回転数を落としたり、あるいは、吸気ファン５の容量を小さくして、ガスの流量を低減できると共に、回収されるガスの温度を高くすることができるため、排熱利用の効率が向上する。
【００３９】
また、堆積槽１０は、図１に示すように、中仕切壁５０よりも下方に、内径側と外径側からそれぞれ外気を取り込むルーバー部１６を有する。この構成によれば、中仕切壁５０よりも下方に、外気を取り込むルーバー部１６があるため、堆積槽１０の外径側と内径側から取り込んだ外気を、外径側と内径側の両方からそれぞれ吸引空間Ｓ２に通気させることができ、焼結鉱１００全体を効率よく冷却することができる。また、外周ルーバー部１６ｂが、内周ルーバー部１６ａよりも高い位置まで設けられているため、外周ルーバー部１６ｂから外気を取り込み易くなり、ガスを斜め方向に通過させて、焼結鉱１００全体をより効率よく冷却することができる。
【００４０】
また、本実施形態では、堆積槽１０をその中心軸Ｃ周りに回転させる回転駆動装置２０と、給鉱空間Ｓ１に堆積した焼結鉱１００の高さを計側するレベル計測装置３２と、レベル計測装置３２の計測結果に基づき、回転駆動装置２０を制御し、マテリアルシール層３４を形成する制御装置３３と、を有する。この構成によれば、給鉱空間Ｓ１に堆積した焼結鉱１００の高さに基づいて、回転駆動装置２０を制御し、堆積槽１０をその中心軸Ｃ周りに回転させることで、シュート１３内の焼結鉱１００の高さを、給鉱空間Ｓ１内の焼結鉱１００の高さよりも常に高くして、マテリアルシール層３４を安定して形成することができる。
【００４１】
マテリアルシール層３４は、給鉱空間Ｓ１からシュート１３の内部まで連なるように焼結鉱１００が堆積したものであり、シュート１３から外気が吸引されないようにすることができる。また、本実施形態では、中仕切壁５０によって、給鉱空間Ｓ１と吸引空間Ｓ２との間が仕切られているため、給鉱空間Ｓ１のみに焼結鉱１００を堆積させればよく、従来技術よりも少量の焼結鉱１００でマテリアルシール層３４を形成することができる。加えて、本実施形態では、給鉱空間Ｓ１からシュート１３の内部まで連なるマテリアルシール層３４の形成範囲が小さくなるため、堆積槽１０の回転抵抗を減らすことができる。
【００４２】
また、堆積槽１０は、吸引空間Ｓ２において、ガスに含まれるダストを、慣性衝突により捕集する第１の捕集部材６０を有する。この構成によれば、吸引空間Ｓ２において、ガスに含まれるダストを第１の捕集部材６０に衝突させ、気流の急激な方向転換による慣性力によってダストを分離・捕集することができる。
さらに、本実施形態では、フード３０に第２の捕集部材７０を設け、吸引空間Ｓ２において、第１の捕集部材６０を通過したガスに含まれるダストを第２の捕集部材７０に衝突させ、気流の急激な方向転換による慣性力によってダストを分離・捕集することができる。このように、第１の捕集部材６０と第２の捕集部材７０の２段構えでダストを捕集することで、別途に除塵器（プレダスター等）を設置する必要がなく、設備の小規模化を図ることができる。
【００４３】
第２の捕集部材７０は、図３に示すように、フード３０の周方向において、シュート１３からダクト３１に向かって斜め下方に傾斜設置されている。この構成によれば、第２の捕集部材７０を通過した後のガスの流路面積を、ダクト３１に向かって徐々に増やしていくことができ、第２の捕集部材７０を通過するガスの流速を均等化し、第２の捕集部材７０が局所的に損耗してしまうことを防止することができる。すなわち、ダクト３１の近傍に配置された第２の捕集部材７０を通過するガスの流速は大きくなり易いが、図３に示すように、ダクト３１の近傍においてガスの流路面積を大きくすることで、ダクト３１の近傍に配置された第２の捕集部材７０が先に損耗してしまうことを防止することができる。
【００４４】
このように、上述の本実施形態によれば、焼結鉱１００を上部から受け入れる環状の堆積槽１０と、堆積槽１０の上部を覆う環状のフード３０と、フード３０に接続され、焼結鉱１００を給鉱するシュート１３と、フード３０内のガスを吸引するダクト３１と、を備え、堆積槽１０は、シュート１３を介して焼結鉱１００が給鉱される給鉱空間Ｓ１と、ダクト３１を介してガスが吸引される吸引空間Ｓ２と、の間を仕切る中仕切壁５０を有する、という構成を採用することによって、少ないガスの流量で、高温のガスを回収することができる焼結鉱冷却装置１が得られる。
【００４５】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４６】
本発明は、例えば、以下に説明する実施形態を採用し得る。
なお、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
【００４７】
図６は、本発明の第２実施形態における焼結鉱冷却装置１の全体構成図である。図７は、本発明の第２実施形態における焼結鉱冷却装置１の平面図である。
第２実施形態は、図６及び図７に示すように、第２の中仕切壁５０Ａを有する点で、上記実施形態と異なる。
【００４８】
第２の中仕切壁５０Ａは、図６に示すように、給鉱空間Ｓ１と、ダクト３１Ａを介してガスが吸引される第２の吸引空間Ｓ３と、の間を仕切るものである。上記実施形態で先に説明した吸引空間Ｓ２（第１の吸引空間）は、給鉱空間Ｓ１よりも内径側に設けられ、第２の吸引空間Ｓ３は、給鉱空間Ｓ１よりも外径側に設けられる。ダクト３１Ａは、図７に示すように、吸引空間Ｓ２と、第２の吸引空間Ｓ３とに連通可能な大きさで設けられている。
【００４９】
この構成によれば、図６に示すように、堆積槽１０に設けた中仕切壁５０及び第２の中仕切壁５０Ａによって、外径側と内径側に吸引空間Ｓ２と第２の吸引空間Ｓ３を形成することができる。このため、内周ルーバー部１６ａから取り込んだ外気は内径側の吸引空間Ｓ２に通気させ、外周ルーバー部１６ｂから取り込んだ外気は外径側の第２の吸引空間Ｓ３に通気させることができ、ガスの通気経路を短くして、ガスの通気圧力損失を小さくすることができる。したがって、第２実施形態によれば、ガスの流量を低減できると共に、回収されるガスの温度を高くすることができる。
【００５０】
図８は、本発明の第３実施形態における焼結鉱冷却装置１の全体構成図である。図９は、本発明の第３実施形態における焼結鉱冷却装置１の平面図である。図１０は、本発明の第３実施形態におけるフード３０Ｂの展開図である。
第３実施形態では、図８〜図１０に示すように、フード３０Ｂがフード仕切壁３０Ｂ１を有し、ダクト３１Ｂがダクト支管３１Ｂ１とダクト本管３１Ｂ２とを有する点で、上記実施形態と異なる。
【００５１】
フード仕切壁３０Ｂ１は、図９及び図１０に示すように、フード３０Ｂの内部に複数設けられ、周方向において吸引空間Ｓ２を複数の空間に仕切る構成となっている。複数のフード仕切壁３０Ｂ１は、フード３０Ｂの周方向において等間隔で設けられている。
ダクト支管３１Ｂ１は、図９に示すように、放射状に延在し、フード仕切壁３０Ｂ１によって仕切られた複数の空間のそれぞれに接続される。
【００５２】
ダクト本管３１Ｂ２は、堆積槽１０の中心軸Ｃ上において、複数のダクト支管３１Ｂ１と接続される。図８に示すように、ダクト本管３１Ｂ２の内部には、ダクト支管３１Ｂ１ごとに整流板３１Ｂ３が設けられている。整流板３１Ｂ３は、ダクト本管３１Ｂ２に流れ込むガスを整流する。ダクト本管３１Ｂ２は、中心軸Ｃに沿って上方に延びて中心軸受２３を保持する支柱８０の上端に支持されている。また、ダクト支管３１Ｂ１は、支柱８０に接続されたブレース８１によって支持されている。
【００５３】
上記構成の第３実施形態によれば、フード３０Ｂの周方向に複数のフード仕切壁３０Ｂ１を設け、堆積槽１０の中心軸Ｃ上に設けられたダクト本管３１Ｂ２に、複数のダクト支管３１Ｂ１を接続することによって、フード仕切壁３０Ｂ１によって仕切られた吸引空間Ｓ２のそれぞれからガスを均等に吸引できるため、圧力損失が減って吸気ファン５の動力を小さくすることができる。したがって、第３実施形態によれば、ガスの流量を低減できると共に、回収されるガスの温度を高くすることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  焼結鉱冷却装置
１０  堆積槽
１３  シュート
１６  ルーバー部
２０  回転駆動装置
３０，３０Ｂ  フード
３０Ｂ１  フード仕切壁
３１，３１Ａ，３１Ｂ  ダクト
３１Ｂ１  ダクト支管
３１Ｂ２  ダクト本管
３２  レベル計測装置
３３  制御装置
３４  マテリアルシール層
５０  中仕切壁
５０Ａ  第２の中仕切壁
６０  第１の捕集部材（捕集部材）
７０  第２の捕集部材
１００  焼結鉱
Ｃ  中心軸
Ｓ１  給鉱空間
Ｓ２  吸引空間
Ｓ３  第２の吸引空間
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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