JPH09165187A - 原料装入バケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 天井クレーンの主巻のみの操作により原料装
入を可能とし、炉周囲の付帯設備と干渉することなく、
偏りのない安定した原料装入物分布を達成できる原料装
入バケットを提供する。 【解決手段】 原料装入バケットは、上部が開放され、
底部のほぼ中央で分割される２枚の底板２を有する筒状
容器から成り、筒状容器の外側には、開口中心線方向に
１対のエレメント４と、底板２の一端とエレメントとを
連結するための腕体とが設けられ、筒状容器の外壁に
は、容器下部と底板２の他端とを軸支する軸受６と、ガ
イド棒３と、受け金具１０とがそれぞれ取り付けられ、
エレメント４には、吊り手９と、ガイド棒案内体１２と
が一体に備えられ、腕体５の両端には、腕体５とエレメ
ント４間、腕体５と底板２間とを自在に連結するための
ピン７、８がそれぞれ設けられる原料装入バケット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、竪型炉に原料を装
入する際に用いられる底部開閉式の原料装入バケットに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より鉄スクラップ、コークス、石灰
石等の原料を、電気炉や竪型炉等の炉上より装入する際
には、底部開閉式の原料装入バケットが使用されてい
る。図４は、電気炉で使用されている装入バケットの一
例を示す。

【０００３】ここで、４１は装入バケット、４２は底板
（４２ａは２枚の底板が閉じている状態、４２ｂは開い
ている状態を示す）４３は支点、４４はリンク機構（４
４ａは閉じている状態、４４ｂは開いている状態のリン
ク機構を示す）、４５はワイヤー、４６は補巻き用吊り
手、４７はトラニオン、５１は吊り手、５２は吊りビー
ム、５３はアームフックである。装入バケット４１は上
部が開口し、周囲が側板によって囲われ、その底部は開
閉可能な２枚の底板４２によって構成される円筒状の容
器である。

【０００４】その使用方法は、先ず地上に載置された装
入バケット４１内に、原料を上部より投入する。次に、
天井クレーンより伸びた主巻きフック（図示せず）を吊
り手５１に掛けて、装入バケット４１を吊り上げ、炉上
に搬送する。

【０００５】炉上では、天井クレーンの補巻きフック
（図示せず）を吊り手４６に掛けて、補巻きを巻き上げ
ると、ワイヤー４５に接続されたリンク機構４４を介し
て底板４２が支点４３を中心に左右に旋回して、装入バ
ケット４１の底部が開放し、容器内に収納された原料が
炉内に装入される。

【０００６】底板４２ｂ（図４の２点鎖線）は、装入バ
ケット４１の底板４２ａが旋回し、底部が開放した状態
を図示したものである。原料装入後は、補巻きを巻き下
げると、底板４２ｂは自重により旋回して底部が閉ま
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す底部開閉式の装入バケット４１では、その構造上か
ら、装入バケット４１を吊り上げるための主巻きと、そ
の底部を開放するための補巻きを必要とする。このた
め、補巻き設備を持たない天井クレーン（一般に、吊り
上げ荷重の小さな天井クレーンでは補巻き設備を持たな
い場合が多い）では、上述の装入バケット４１を使用で
きない。

【０００８】また、装入バケット４１は吊り下げた状態
で装入されるため、原料の落下位置も一定位置に定まら
ず、炉内における原料装入物分布は偏りが生じて、均一
な装入が出来ず（偏析装入が生じるという）、原料の溶
解も不均一になって溶解時間の延長を招いたり、また吊
り下げ位置が天井クレーンの運転者から死角となる場合
では、炉周囲の付帯設備と干渉して付帯設備を損傷させ
るという問題がある。

【０００９】更に、上述の装入バケット４１では、底板
４２が左右に開放すると、底部の中央部に図５に示すよ
うな長方形状の底部開口部が形成される。このため、バ
ケット内の大部分の原料は、自重により開放する底板４
２に沿って図５の点線矢印方向（これを底部開放方向と
いう）に落下するが、周辺の原料（特に、軽量屑に多
い）は、図５の実線矢印方向（これを底部開放方向と斜
めの方向という）に排出される。

【００１０】このような場合、原料が底板４２とバケッ
ト側壁との間に入り込んで落下せず、補巻きを巻き下げ
て底板４２を閉じても、原料が２枚の底板４２の間に挟
まったり、噛み込んだりして底部に隙間が生じてしま
い、次に投入される装入原料がこの隙間から落下してし
まう。このため、この噛み込んだ屑鉄を除去するため装
入が長時間停止する。

【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るために提案されたものであって、天井クレーンの主巻
のみの操作により原料装入を可能とし、炉周囲の付帯設
備と干渉することなく、偏りのない安定した原料装入物
分布を達成できる原料装入バケットを提供することを目
的とする。更に、原料が底板とバケット側壁との間に入
り込むことのない原料装入バケットを提供するものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、竪型
炉に原料を装入するための底部開閉式の原料装入バケッ
トであって原料装入バケットは、上部が開放され、底部
のほぼ中央で分割される２枚の底板を有する筒状容器か
ら成り、筒状容器の外側には、開口中心線方向に１対の
エレメントと、底板の一端とエレメントとを連結するた
めの腕体とが設けられ、筒状容器の外壁には、容器下部
と底板の他端とを軸支する軸受と、エレメントが上下方
向に可動するのを案内・支持するガイド棒と、底板より
も高く横方向に原料装入バケットを載置するための受け
金具とがそれぞれ取り付けられ、エレメントには、吊り
手と、ガイド棒を取り囲んで可動するガイド棒案内体と
が一体に備えられ、腕体の両端には、腕体とエレメント
間、腕体と底板間とを自在に連結するためのピンがそれ
ぞれ設けられ、吊り手を持ち上げて原料装入バケットを
吊り下げると、エレメントが上方に可動して、底板は軸
受を支点に旋回して底部が閉じられ、原料装入バケット
を載置すると、エレメントは下方に可動し、底板は旋回
して底部は開放することを特徴とする原料装入バケット
である。

【００１３】本発明に係わるエレメントは、筒状容器の
外側にあって、開口中心線方向に１対設けられ、１個の
エレメントは、原料装入バケットを吊り下げるための吊
り手およびガイド棒案内体とを一体に備えている。また
腕体も、筒状容器の外側にあって、腕体の両端に設けら
れるピンによって、エレメントと底板の一端とをそれぞ
れ自在に連結する。このため、天井クレーン等からのフ
ック（吊り具）を吊り手に掛けて持ち上げると、原料装
入バケットは吊り下げられるとともに、エレメントも上
方に可動する。

【００１４】ここで、底板の一端とは、開口中心線方向
に位置する底板の端部をいい、開口中心線とは、底部の
２枚の底板端部が接触してできる中心線をいい、底部開
放方向とは、この中心線と直角方向をいう。

【００１５】この際に、エレメントと一体に構成される
ガイド棒案内体は、筒状容器の外壁に取り付けられたガ
イド棒を取り囲んで上方に可動するから、エレメントは
ガイド棒に案内・支持されて上方に可動する。

【００１６】ここで、底板の他端（開口中心線と直角方
向で、容器円周に位置する底板の端部をいう）と筒状容
器外壁の下部とは軸受によって軸支されているから、２
枚の底板は、この軸受を支点にそれぞれ上方に旋回し、
底板は互いに開口中心線で接触し底部は閉じられて筒状
容器が形成され、この容器内に原料が収納される。

【００１７】また、受け具は、筒状容器の外壁の、底板
よりも高い位置で横方向に取り付けられるため、この受
け具を竪型炉の炉頂部内に設けられる（炉口部上に設け
られる）受け台等に載せて、原料装入バケットを載置す
ると、上述のように開閉する底板は竪型炉から拘束され
ない。このため、クレーン等からのフック（吊り具）を
吊り手から外すと、底板の自重、または筒状容器内に収
納された装入原料の自重によって、エレメントはガイド
棒に案内・支持されて下方に可動するとともに、このエ
レメントに自在に連結される２枚の底板は、軸受を支点
に旋回して底部は開放し、原料は竪型炉内に落下して装
入される。

【００１８】また原料装入バケットは、上述のように構
成されるから、従来技術の原料装入バケットと異なり、
天井クレーンの補巻きを必要とせず、主巻のみの巻き下
げ、巻き上げ操作により、装入作業が可能となる。

【００１９】また、原料装入バケットを竪型炉内に載置
するから、横振れ等により周囲の付帯設備と干渉するこ
とがなく、原料は常に一定の位置に落下して装入され
またエレメントは、固定されたガイド棒に沿って可動す
る際に横振れすることがなく、このエレメントに連結さ
れる２枚の底板の開閉角度および開閉速度は同一に、精
度良く制御される。このため、炉内では偏りのない安定
した原料装入物分布が形成されて、偏析装入が防止され
る。

【００２０】請求項２の発明は、前記筒状容器下部の内
壁で、開口中心線上に対向して１対または全周に、下向
きの傾斜板を設けたことを特徴とする原料装入バケット
である。

【００２１】原料装入バケットは、筒状容器下部の内壁
で、開口中心線上に対向して左右に１対の下向きの傾斜
板を設けるから、周辺の原料が開放方向と斜めの方向に
原料が排出されようとしても、傾斜板によって底部開放
方向に矯正されて落下する。このため、底板と側壁との
間に入り込んで、挟まったり、噛み込みだりしないか
ら、底部を閉じた際に隙間が生じて、装入原料が落下す
ることがない。

【００２２】また、傾斜板を内壁全周に設けることによ
り、落下する原料は全て傾斜板に矯正されて落下する。
言い換えると、原料は全て炉中心に向かって落下するか
ら、前述の原料の噛み込みの防止に加えて、炉内中心部
と円周方向の原料装入分布のバラツキ（高低差）がほぼ
解消される。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明に係わる底部開閉式の原料
装入バケットの一実施形態を説明する。

【００２４】図１は原料装入バケットの側面図、図２は
原料装入バケットの平面図で、この原料装入バケットを
鉄スクラップ溶解用の竪型炉の炉頂部に載置した状態を
示す。図３は、炉頂部に載置された原料装入バケット内
から原料を炉内に装入している状況を示す概略透視図で
ある。

【００２５】ここで、１は側板、２は底板、３はガイド
棒、４はエレメント、５は腕体、６は軸受、７はピン、
８はピン、９は吊り手、１０は受け具、１１はストッパ
ー、１２はガイド棒案内体、１３は傾斜板、２１はフッ
ク、２２は吊りビーム、２３はワイヤー、３１は受台、
３２は炉頂部、３３は炉口部、３４は原料装入物であ
る。

【００２６】図２に示すように、竪型炉の炉頂部の内壁
に原料装入バケットを載置するための受台３１が、左右
に１対づつ、計４個、水平方向に設けられている。

【００２７】原料装入バケットは、上部が開放された、
側壁および底部から成る円筒状容器である。底部は、ほ
ぼ中央で左右に分割される２枚の底板２から成り、閉じ
ると底板２の端部は接触して、隙間を形成することがな
い。

【００２８】側壁は、側板１から成り、この側壁外面に
は、底板２の開閉を司るエレメント４、およびこのエレ
メント４が上下に可動するのを案内・支持するガイド棒
３が、それぞれ左右に１対設けられている。

【００２９】このエレメント４は、原料装入バケットを
吊り下げるための吊り手９と、ガイド棒３を取り囲んで
上下に可動するガイド棒案内体１２とを備えている。ま
た、エレメント４と２枚の底板２の一端（底部中心側）
とは、腕体５によって連結され、腕体５の両端には、腕
体５とエレメント４間、腕体５と底板２の一端間とを自
在に連結するためのピン７、ピン８がそれぞれ設けられ
ていて、エレメント４が上下に可動することにより、底
板２は旋回して底部は開閉する。

【００３０】また、側壁外面には、他方の底板２の一端
（底部外側）と、側壁下部とを軸支する軸受６が左右２
個、計４個設けられていて、この軸受６を支点に底板２
は旋回できる。

【００３１】更に、側壁から水平方向に底板より高い位
置に、原料装入バケットを載置するための受け具１０
が、左右２個、計４個設けられている。このため、底板
は拘束されない。また受け具１０の取り付け位置および
長さは、前述の炉頂部内の受台３１上に載った際に、炉
中心と原料装入バケット中心とが一致するように設計さ
れる。

【００３２】このように構成される原料装入バケットの
吊り手９に天井クレーンからのフック２１を掛けて、原
料装入バケットを吊り下げると、エレメント４が上方に
可動し、底板２は軸受６を支点に旋回して２枚の底板２
端部は、開口中心線上で互いに接触して底部は閉じら
れ、バケット内に原料が収納できる。

【００３３】原料装入バケットを竪型炉内の受台３１上
に載置し、天井クレーンのフック２１を吊り手９より外
すと、底板２は拘束されていないから、底板２または収
納された原料の自重によって、底板は旋回して底部は開
放して、バケット内に収納された原料は落下して、炉口
部に装入される。

【００３４】また、ガイド棒３の上下端には、ストッパ
ー１１が設けられており、エレメント４の上方に可動範
囲が制限される。

【００３５】傾斜板１３は、原料装入バケット下部の内
壁で、開口中心線を挟んで左右に１対下向き方向に４５
度の角度で設けられている。このため、底部が開放し落
下する際に、斜めの方向に排出しようとする原料は、傾
斜板１３によって内側に矯正されるから、底板と側壁と
の間に入り込んで、挟まったり、噛み込んだりしないた
め、底板が閉じられても、底部に隙間が生じたて、装入
原料がこの隙間から落下することがない。

【００３６】更に、傾斜板を内壁全周に設けることによ
り、原料の噛み込みの防止に加えて、炉内に落下した
後、炉内中心部と円周方向の原料装入分布のバラツキ
（高低差）が大幅に改善される。

【００３７】

【実施例】本発明の効果を確認するため、上述の原料装
入バケットを使用して、竪型炉内に原料を装入する操業
試験を長期間実施した。なお、竪型炉の炉口部内径は８
００ｍｍ、バケット内径は８５０ｍｍである。

【００３８】確認試験１：原料装入物分布の調査 図６は、炉口部上端からの原料装入物上端表面までの距
離を測定した結果を示す。ここで、実施例１は傾斜板１
３を設けなかった場合、実施例２は、図１のように傾斜
板１３を開口中心線上に対向して左右に１対設けた場
合、実施例３は、傾斜板１３を内面全周に設けた場合で
ある。なお、開放方向と平行方向を南北方向、開口中心
線方向を東西方向として整理した。

【００３９】図６（Ａ）より、実施例１の場合、炉中心
部の原料装入物高さは、炉周辺部に比べて高く、東西方
向で約２５ｃｍのバラツキ（高低差）が認められるが、
実施例２では、このバラツキが約１０ｃｍ程度まで減少
し、実施例３では、ほぼ平滑な装入物分布が得られ、偏
析装入が解消された。

【００４０】この理由は、実施例１では、原料は落下す
る際に傾斜板１３によって拘束されず自然落下によって
図６（Ａ）に示すような山形の原料装入物分布が形成さ
れるが、実施例２では傾斜板１３によって矯正されるた
め、バラツキが減少するものと考えられる。特に、実施
例３では傾斜板１３を内面全周に設けたため、この矯正
効果が大きいものと考えられる。

【００４１】確認試験２：装入事故の調査 表１は、実施例１および実施例２における、底板と側壁
との間に原料が挟まったり、噛み込んだりする装入事故
回数と、この復旧による減風・休風時間を調査した結果
である。

【００４２】

【表１】

【００４３】これより、単位操業時間当りの装入事故発
生率は、実施例１では０．５回／Ｈｒであったが、実施
例２では激減している。

【００４４】

【発明の効果】本発明に係わる原料装入バケットは上述
のように構成されるので、主巻のみの操作により、原料
装入作業が可能となる。また原料装入バケットを竪型炉
内に載置すれば、周囲の付帯設備との干渉がなく、常に
一定の位置に原料は落下して装入されるから、偏りのな
い安定した原料装入物分布を達成できる。

【００４５】また、傾斜板を開口中心線上に対向させて
設けることにより、底部周辺の原料が底板と側壁との間
に挟まったり、噛み込んだりする装入事故を防止でき
る。更に、傾斜板を内壁全周に設けることにより、炉内
中心部と円周方向の原料装入分布のバラツキ（高低差）
が解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】原料装入バケットの一実施形態であり、側面図
を示す図である。

【図２】原料装入バケットが竪型炉の炉頂部に載置され
た状態を示す図である。

【図３】原料装入バケット内から原料を炉内に装入して
いる状況を示す概略透視図を示す図である。

【図４】従来技術である底部開閉式装入バケットを示す
図である。

【図５】底部を開放した場合における原料の落下状況を
示す図である。

【図６】炉内の原料装入分布を測定した結果を示す図で
ある。

【符号の説明】

１ 側板 ２ 底板 ３ ガイド棒 ４ エレメント ５ 腕体 ６ 軸受 ７ ピン ９ ストッパー ８ ピン １０ 受け金具 １１ トラニオン １２ ガイド棒案内体 １３ 傾斜板

フロントページの続き (72)発明者 井ノ口 孝憲 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山川 裕一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 村井 良太 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 竪型炉に原料を装入するための底部
   開閉式の原料装入バケットであって原料装入バケット
   は、上部が開放され、底部のほぼ中央で分割される２枚
   の底板を有する筒状容器から成り、筒状容器の外側に
   は、開口中心線方向に１対のエレメントと、底板の一端
   とエレメントとを連結するための腕体とが設けられ、筒
   状容器の外壁には、容器下部と底板の他端とを軸支する
   軸受と、エレメントが上下方向に可動するのを案内・支
   持するガイド棒と、底板よりも高く横方向に原料装入バ
   ケットを載置するための受け金具とがそれぞれ取り付け
   られ、 エレメントには、吊り手と、ガイド棒を取り囲んで可動
   するガイド棒案内体とが一体に備えられ、腕体の両端に
   は、腕体とエレメント間、腕体と底板間とを自在に連結
   するためのピンがそれぞれ設けられ、 吊り手を持ち上げて原料装入バケットを吊り下げると、
   エレメントが上方に可動して、底板は軸受を支点に旋回
   して底部が閉じられ、原料装入バケットを載置すると、
   エレメントは下方に可動し、底板は旋回して底部は開放
   することを特徴とする原料装入バケット。
2. 【請求項２】 前記筒状容器下部の内壁で、開口中
   心線上に対向して１対または全周に、下向きの傾斜板を
   設けたことを特徴とする請求項１に記載の原料装入バケ
   ット。