焼結鉱の破砕装置およびそれを用いた焼結鉱の整粒方法

【課題】焼成された焼結鉱を破砕し分級して高炉原料として適正な粒度の焼結鉱に粒度調整するに際して、焼結鉱を効率良く破砕することができる破砕装置と、その破砕装置を用いた焼結鉱の整粒方法を提供する。
【解決手段】二次破砕機４は、水平方向に対向する二本のロール４ａ、４ｂを有してなるダブルロール式破砕機本体と、搬送コンベア１９から投下される焼結鉱を二本のロール４ａ、４ｂの間隙へロール幅方向に分散して投入するための分散投入機構１１を備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼成された焼結鉱を破砕し分級することによって、高炉原料として適正な粒径の焼結鉱に粒度調整する際に用いられる破砕装置と、その破砕装置を用いた焼結鉱の整粒方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の焼結鉱の整粒方法を図７に示す。焼結機１にて、約５ｍ×１ｍのパレットで焼成された焼結鉱が、一次破砕機２で、２００ｍｍ程度の大きさに粗破砕される。粗破砕された焼結鉱は、冷却機３で冷却された後、１００ｍｍ程度の篩目のスクリーンを有する第一段篩６で篩い分けられる。第一段篩６で篩上に篩い分けされた１００ｍｍ超の塊状の焼結鉱は、二次破砕機５に供給され、５０ｍｍ以下を目標に破砕される。二次破砕機５で破砕された焼結鉱は、第一段篩６の篩下と合流して、第二段篩７に供給される。そして、第二段篩（篩目１５ｍｍ）７、第三段篩（篩目８ｍｍ）８、第四段篩（篩目５ｍｍ）９と順次スクリーンの篩目を小さくし、高炉原料として適正な粒度の焼結鉱が篩い分けられる。すなわち、第二段篩７で篩上に篩い分けされた１５〜５０ｍｍの粒度の焼結鉱は成品として高炉１０に供給され、第二段篩７の篩下は第三段篩８に供給される。第三段篩８で篩上に篩い分けされた８〜１５ｍｍの粒度の焼結鉱は焼結機床敷鉱として焼結機１に供給され、第三段篩８の篩下は第四段篩９に供給される。第四段篩９で篩上に篩い分けされた５〜８ｍｍの粒度の焼結鉱は成品として高炉１０に供給され、第四段篩９の篩下に篩い分けされた５ｍｍ以下の粒度の焼結鉱（粉化鉱）は再度焼結原料として焼結機１に返鉱される。
【０００３】
そして、通常、一次破砕機２としては、一本のロールに鬼歯と呼ばれる爪状の破砕片が設けられてなるシングルスパイクロール式破砕機が使用され、二次破砕機５としては、水平方向に対向する二本のロールに歯が設けられてなるダブルロール式破砕機が使用されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、第一段篩６〜第四段篩９の各篩には、振幅が数ｍｍである振動篩が用いられている。
【特許文献１】特開平６−１５１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般的に、ダブルロール式の二次破砕機５においては、図８に斜視図を示すように、対向する２本のロール５ａ、５ｂの幅Ｗｒが１．５ｍ程度であるのに対して、第一段篩６で篩上に篩い分けられた焼結鉱を搬送する搬送コンベア１９の幅Ｗｃは０．５ｍ程度と狭く、しかもそのコンベアベルトはＶ字形になっていることが多い。
【０００６】
そのため、搬送コンベア１９から２本のロール５ａ、５ｂの間隙に焼結鉱を投入する際に、ロール５ａ、５ｂの幅方向の一部分のみに投入することになり、ロール５ａ、５ｂ幅の一部分のみを使用して焼結鉱を破砕するようになるので、破砕効率が上がらない。したがって、全体の整粒効率も上がらなくなる。
【０００７】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、焼成された焼結鉱を破砕し分級して高炉原料として適正な粒度の焼結鉱に粒度調整するに際して、焼結鉱を効率良く破砕することができる破砕装置と、その破砕装置を用いた焼結鉱の整粒方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【０００９】
［１］焼成された焼結鉱を所定の粒径範囲の焼結鉱に粒度調整する際に用いる破砕装置であって、焼結鉱を破砕装置本体に分散して投入するための分散投入機構を備えていることを特徴とする焼結鉱の破砕装置。
【００１０】
［２］焼成された焼結鉱を破砕し分級することによって、所定の粒径範囲の焼結鉱に粒度調整するための焼結鉱の整粒方法において、粗破砕された焼結鉱を、前記［１］に記載の破砕装置を用いて二次破砕することを特徴とする焼結鉱の整粒方法。
【００１１】
［３］二次破砕された焼結鉱を分級する際に、篩目寸法の異なる複数のスクリーンを有する分級装置を用いて分級することを特徴とする前記［２］に記載の焼結鉱の整粒方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、焼結鉱を破砕装置本体に分散して投入するための分散投入機構を備えているので、破砕装置本体の全体を使用して焼結鉱を効率良く破砕することができる。また、それによって、焼結鉱を効率良く整粒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】
【００１３】
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における処理フロー図、図２は、本発明の第１の実施形態おいて用いる破砕装置（二次破砕機）の説明図である。
【００１５】
図１に示すように、この実施形態においては、焼結機１にて、約５ｍ×１ｍのパレットで焼成された焼結鉱が、一次破砕機２で、２００ｍｍ程度の大きさに粗破砕される。粗破砕された焼結鉱は、冷却機３で冷却された後、１００ｍｍ程度の篩目のスクリーンを有する第一段篩６で篩い分けられる。第一段篩６で篩上に篩い分けされた１００ｍｍ超の塊状の焼結鉱は、二次破砕機４に供給され、５０ｍｍ以下を目標に破砕される。二次破砕機４で破砕された焼結鉱は、第一段篩６の篩下と合流して、第二段篩７に供給される。そして、第二段篩（篩目１５ｍｍ）７、第三段篩（篩目８ｍｍ）８、第四段篩（篩目５ｍｍ）９と順次スクリーンの篩目を小さくし、高炉原料として適正な粒度の焼結鉱が篩い分けられる。すなわち、第二段篩７で篩上に篩い分けされた１５〜５０ｍｍの粒度の焼結鉱は成品として高炉１０に供給され、第二段篩７の篩下は第三段篩８に供給される。第三段篩８で篩上に篩い分けされた８〜１５ｍｍの粒度の焼結鉱は焼結機床敷鉱として焼結機１に供給され、第三段篩８の篩下は第四段篩９に供給される。第四段篩９で篩上に篩い分けされた５〜８ｍｍの粒度の焼結鉱は成品として高炉１０に供給され、第四段篩９の篩下に篩い分けされた５ｍｍ以下の粒度の焼結鉱（粉化鉱）は再度焼結原料として焼結機１に返鉱される。
【００１６】
そして、この実施形態において用いられる二次破砕機４は、図２に斜視図を示すように、水平方向に対向する二本のロール４ａ、４ｂを有してなるダブルロール式破砕機構（破砕機本体）と、搬送コンベア１９から投下される焼結鉱を二本のロール４ａ、４ｂの間隙（ロール間隙）へロール幅方向に分散して投入するために、搬送コンベア１９とロール４ａ、４ｂとの中間の高さ位置に配置された分散投入機構１１とを備えている。
【００１７】
その分散投入機構１１は、例えば、図２、図３に示すように、緩衝板１１ａと分散板１１ｂからなっている。緩衝板１１ａは、搬送コンベア１９からの焼結鉱の投下線上に位置し、板幅方向はロール幅方向に平行で、かつ水平面に対して所定の角度θ１で傾斜している。また、分散板１１ｂは、上端が緩衝板１１ａの下端に繋がり、下端がロール間隙の上方に位置し、板幅方向はロール幅方向に平行で、かつ水平面に対して所定の角度θ２（ただし、θ１＞θ２）で傾斜している。そして、緩衝板１１ａと分散板１１ｂの板幅Ｗｐは、ロール幅Ｗｒとほぼ同じである。
【００１８】
このような分散投入機構１１においては、まず、搬送コンベア１９から投下された焼結鉱が緩衝板１１ａに受け止められて、コンベア搬送方向の速度成分を無くすとともに、ロール間隙への落下速度を下げる。そして、緩衝板１１ａ上を滑り落ちた焼結鉱は、分散板１１ｂ上を板幅方向（ロール幅方向）に分散しながら滑り落ちていき、分散板１１ｂに案内されるようにして、その下端からロール間隙へロール幅方向全体に分散して投入される。
【００１９】
このようにして、この実施形態においては、分散投入機構１１を備えた二次破砕機４によって二次破砕を行っているので、焼結鉱がロール幅方向に分散しながらロール間隙に適切に案内されて投入されるようになり、二次破砕機４のロール幅全体を使用して焼結鉱を効率良く破砕することができる。また、それによって、焼結鉱を効率良く整粒することが可能となる。
【００２０】
なお、分散投入機構１１としては、図４（ａ）に示すように、分散板１１ｂ上に分岐楔１１ｃを設けたり、図４（ｂ）に示すように、分散板１１ｂ上に分岐楔１１ｄ、１１ｅを設けたりして、流路分散構造にしてもよい。
【００２１】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態における処理フロー図、図６は、本発明の第２の実施形態おいて用いる揺動式分級機の説明図である。
【００２２】
図５に示すように、この実施形態においては、焼結機１にて、約５ｍ×１ｍのパレットで焼成された焼結鉱が、一次破砕機２で、２００ｍｍ程度の大きさに粗破砕される。粗破砕された焼結鉱は、冷却機３で冷却された後、二次破砕機４に供給され、５０ｍｍ以下を目標に破砕される。二次破砕機４で破砕された焼結鉱は、揺動式分級機２０に供給される。揺動式分級機２０には、第１スクリーン（篩目５ｍｍ）２１、第２スクリーン（篩目８ｍｍ）２２、第３スクリーン（篩目１５ｍｍ）と篩目の異なる３種類の傾斜スクリーンがその順番に配置されており、それによって高炉原料として適正な粒度の焼結鉱が篩い分けられる。すなわち、第１スクリーン２１の篩下に篩い分けされた５ｍｍ以下の粒度の焼結鉱（粉化鉱）は再度焼結原料として焼結機１に返鉱され、第２スクリーン２２の篩下に篩い分けされた５〜８ｍｍの粒度の焼結鉱は成品として高炉１０に供給され、第３スクリーン２３の篩下に篩い分けされた８〜１５ｍｍの粒度の焼結鉱は焼結機床敷鉱として焼結機１に供給され、第３スクリーン２３の篩上に篩い分けされた１５〜５０ｍｍの粒度の焼結鉱は成品として高炉１０に供給される。
【００２３】
ここで、この実施形態において用いている二次破砕機４は、前述の第１の実施形態において用いた二次破砕機４と同様であり、図２に斜視図を示したように、水平方向に対向する二本のロール４ａ、４ｂを有してなるダブルロール式破砕機構（破砕機本体）と、搬送コンベア１９から投下される焼結鉱を二本のロール４ａ、４ｂの間隙（ロール間隙）へロール幅方向に分散して投入するために、搬送コンベア１９とロール４ａ、４ｂとの中間の高さ位置に配置された分散投入機構１１とを備えている。
【００２４】
そして、前述したように、この実施形態において用いられる揺動式分級機２０は、図６に示すように、チャンバー２５の内部に傾斜して上方から直列に配置された第１スクリーン（篩目５ｍｍ）２１と第２スクリーン（篩目８ｍｍ）２２と第３スクリーン（篩目１５ｍｍ）と篩目の異なる３種類のスクリーンを備えている。そして、各スクリーン２１〜２３は、クランク機構や遊星歯車等の偏心駆動機構１７によって、それぞれのスクリーン上の焼結鉱に対して傾斜下方への送りをかけるように上下方向及び傾斜方向において往復運動するような揺動運動を行う。これによって、既存の振動篩に比べて、振幅を大きくして、焼結鉱に反発力を与えて分級することができ、篩目の異なる３種類のスクリーンによって一度に成品と床敷鉱と粉化鉱に分級できることから、良好な分級効率を得ることができる。
【００２５】
なお、この揺動式分級機２０においても、揺動式分級機２０から搬送コンベア２９で搬送されてきた焼結鉱がスクリーンの幅方向に分散して投入されるように、搬送コンベア２９と第１スクリーン２１の間に分散投入機構２７を備えている。
【００２６】
このようにして、この実施形態においては、分散投入機構１１を備えた二次破砕機４によって二次破砕を行っているので、焼結鉱がロール幅方向に分散しながらロール間隙に適切に案内されて投入されるようになり、二次破砕機４のロール幅全体を使用して焼結鉱を効率良く破砕することができるとともに、揺動式分級機２０によって分級を行っているので、一度に成品と床敷鉱と粉化鉱に分級できるようになり、効率良く分級することができる。したがって、焼結鉱を効率良く整粒することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施形態における処理フロー図である。
【図２】本発明の第１の実施形態おいて用いる二次破砕機の説明図である。
【図３】本発明の実施形態おいて用いる分散投入機構の説明図である。
【図４】本発明の実施形態おいて用いる他の分散投入機構の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態における処理フロー図である。
【図６】本発明の第２の実施形態おいて用いる揺動式分級機の説明図である。
【図７】従来技術における処理フロー図である。
【図８】従来技術における二次破砕機の説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１焼結機
２一次破砕機
３冷却機
４二次破砕機
４ａ、４ｂ二次破砕機のロール
５二次破砕機
５ａ、５ｂ二次破砕機のロール
６第一段篩
７第二段篩
８第三段篩
９第四段篩
１０高炉
１１分散投入機構
１１ａ緩衝板
１１ｂ分散板
１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ分岐楔
１６搬送コンベア
２０揺動式分級機
２１第１スクリーン
２２第２スクリーン
２３第３スクリーン
２４偏心駆動機構
２５ケース
２７分散投入板
２９搬送コンベア

【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼成された焼結鉱を所定の粒径範囲の焼結鉱に粒度調整する際に用いる破砕装置であって、焼結鉱を破砕装置本体に分散して投入するための分散投入機構を備えていることを特徴とする焼結鉱の破砕装置。
【請求項２】
焼成された焼結鉱を破砕し分級することによって、所定の粒径範囲の焼結鉱に粒度調整するための焼結鉱の整粒方法において、粗破砕された焼結鉱を、請求項１に記載の破砕装置を用いて二次破砕することを特徴とする焼結鉱の整粒方法。
【請求項３】
二次破砕された焼結鉱を分級する際に、篩目寸法の異なる複数のスクリーンを有する分級装置を用いて分級することを特徴とする請求項２に記載の焼結鉱の整粒方法。

【図１】