JP3226759B2

JP3226759B2 - 粒状スラグの製造装置

Info

Publication number: JP3226759B2
Application number: JP15998695A
Authority: JP
Inventors: 由一長尾; 章人小林; 英明大久保; 司楠元; 浩信大神
Original assignee: 濱田重工株式会社
Priority date: 1995-06-03
Filing date: 1995-06-03
Publication date: 2001-11-05
Anticipated expiration: 2016-11-05
Also published as: JPH08333141A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融スラグ（溶融滓）
を羽根を植設された回転ドラムによって飛翔、細分粒化
し急冷することによって、粒状スラグの製造を行う装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、転炉によって銑鉄を鋼に精錬す
るときに発生する溶融スラグ（スラグ）を、畠と呼ばれ
るスラグヤードに放流し自然放冷するスラグ処理プロセ
スによる場合、得られるスラグが経時変化を起こし崩
壊、粉化するから、スラグを例えば路盤材として有効活
用するときの隘路となっている。そこで、特開平２−１
０２１５１号公報に開示されているように、回転ドラム
を使用して溶融スラグを通気されているロータリフード
内において飛翔させて細分粒化すると共に水ミストを適
用して急冷するプロセスによって粒状スラグを製造する
技術が知られている。この粒状スラグの製造プロセスに
よるときは、溶融スラグは、飛翔、細分粒化せしめられ
る過程で水ミストによって急冷されるから、前記スラグ
ヤードに溶融スラグを放流し自然放冷するプロセスにお
いて得られるスラグのように崩壊、粉化を起こす経時変
化を生じることがなくまた、急冷によってガラス化率が
増すから水硬性が増大しスラグの有効活用の隘路を取り
除くことができる。また、この粒状スラグの製造プロセ
スは、極めて小さなスペースで溶融スラグから粒状スラ
グを得ることができ、更にスラグヤードによるプロセス
におけるように破砕工程を要することがないから極めて
シンプルなプロセスとなる。また、前記崩壊、粉化とい
った経時変化を生ぜしめないようにするためになされる
スラグの蒸気エイジングを省略できるから熱エネルギ、
スペースの省略をもたらすという利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記プ
ロセスにおいて使用される粒状スラグの製造装置には、
未解決の幾つかの技術的課題が存していた。即ち、前記
従来の粒状スラグの製造装置においては、回転ドラムを
複数段、通常２段に配置し、例えば実公昭６１−５９４
４号公報に開示されているように、第１の回転ドラム
と、第２の回転ドラムとで羽根の角度を相違させること
が好ましいが、そのためには図８に示すように、高価な
ステンレス鋳鋼からなる回転ドラム用羽根８０、８１を
それぞれ第１の回転ドラム用、第２の回転ドラム用と別
々に予備品として在庫させて置く必要があり、コスト高
を招くという問題があった。また、回転ドラムの外周部
に固設される羽根８０、８１は、従来、回転ドラム８２
（図７参照）の円筒部８３にねじ孔を設け、このねじ孔
に裏側から頭付きのボルトを入れて、タイプレートを載
せその上からナット締めをして取付ける構造であった。
このような羽根締結状態で粒状スラグの製造を行ない、
羽根８０、８１が損耗し交換を要するようになった場
合、螺合部が凝着して羽根８０、８１の取外しができな
いことが多く、更には円筒部８３の内側からボルトを取
付ける必要があったので、羽根８０、８１の一枚を交換
する場合にも回転ドラムを取外し、オフラインでドリリ
ング等によって螺合部を外さねばならず、メインテナン
ス性を大きく損なうのみならず、設備休止時間を増大さ
せて設備生産性を低下させる問題があった。他方、前記
羽根８０、８１は水冷用中空部８４、８５をそれぞれ有
し、回転ドラム８２の両側にそれぞれ設けられた給水部
８６及び排水部（図示せず）から、溶接取付け構造の固
定配管８７を用いて連結していたので、羽根８０、８１
の現場での取外し及び取付けが困難な構造となってお
り、この面からもメンテナンス性を大きく損なうのみな
らず設備休止時間を増大させて生産性を低下させる問題
があった。なお図７において、８７ａは回転軸を、８
８、８９はスプロケットを、ｍは軸受センターラインを
示す。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、従
来の粒状スラグ製造装置における上述の問題を解決し、
簡潔な構造にして装置の耐久性、メンテナンス性を向上
せしめると共に生産性を向上せしめ得る粒状スラグの製
造装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の粒状スラグの製造装置は、外周面に取替え可能に
取付けられた羽根の溶融スラグへの衝突面の角度が異な
る第１及び第２の回転ドラムを前後方向に並設し、前記
第１の回転ドラムに流下供給された前記溶融スラグを前
記第１及び第２の回転ドラムによって飛翔させると共に
急冷して粒状化する粒状スラグの製造装置において、そ
れぞれの前記羽根の一方の面が前記第１の回転ドラムの
衝突面、他方の面が前記第２の回転ドラムの衝突面とな
って、前記第１及び第２の回転ドラムの筒体部の外周面
に取付けられる前記羽根が兼用型となっている。また、
請求項２記載の粒状スラグの製造装置は、周囲に取替え
可能な複数の羽根を有した回転ドラムを使用し、流下供
給される溶融スラグを前記回転ドラムによって飛翔させ
ると共に急冷して粒状化する粒状スラグの製造装置にお
いて、前記羽根の基端部には、底面が前記回転ドラムの
筒体部の外周面に沿って拡幅された脚部を有し、隣り合
う羽根の前記脚部を同時に押圧するタイプレートを、前
記回転ドラムの筒体部に形成された長孔に、その頭部が
一定角度で遊嵌すると共に別の角度で掛止する掛止ボル
トによってねじ止めしている。なお、ここで掛止ボルト
には、槌形ボルトやＬ字形ボルトがある。そして、請求
項３記載の粒状スラグの製造装置は、中央の回転軸には
水の給排水を行うロータリジョイントが装着され、外周
面に取替え可能に取付けられた羽根の内部に冷却水を供
給する回転ドラムを使用し、該回転ドラムに流下供給さ
れる溶融スラグを飛翔させると共に急冷して粒状化する
粒状スラグの製造装置において、前記回転ドラムの筒体
部の両側に、前記回転軸に形成されている給水管及び排
水管にそれぞれ接続される給水室及び排水室を設け、前
記羽根の両側端部に形成された給水口及び排水口を、ユ
ニオン又はフランジ等の中間継手を介して前記給水室及
び排水室にそれぞれ連結している。

【０００５】

【作用】請求項１記載の粒状スラグの製造装置において
は、第１及び第２の回転ドラムに交換可能に取付けられ
る羽根の一方の面が第１の回転ドラムの衝突面となっ
て、前記羽根の他方の面が第２の回転ドラムの衝突面と
なっているので、羽根の取付け面を変えることによっ
て、第１の回転ドラム及び第２の回転ドラムに兼用する
ことができ、これによって、例えばステンレス鋳物等に
よって製造される高価な羽根の在庫品を減少させること
ができると共に、第１の回転ドラムで一定期間使用した
羽根を、その取付け方向を変えて第２の回転ドラムに装
着することができ、羽根全体の寿命の延長を図ることが
できる。また、請求項２記載の粒状スラグの製造装置に
おいては、羽根の基端部に脚部を設け、隣り合う羽根の
前記脚部を同時に押圧するタイプレートを、前記回転ド
ラムの筒体部に形成された長孔に、その頭部が一定角度
で遊嵌すると共に別の角度で掛止する掛止ボルトによっ
てねじ止めしているので、掛止ボルトの装着が極めて容
易である。そして、請求項３記載の粒状スラグの製造装
置においては、回転ドラムの筒体部の両側に、回転軸に
形成されている給水管及び排水管にそれぞれ接続される
給水室及び排水室を設け、前記回転ドラムの羽根の両側
端部に形成された給水口及び排水口を、ユニオン又はフ
ランジ等の中間継手を介して前記給水室及び排水室にそ
れぞれ連結するようにしているので、羽根の取付け又は
取外しに際しては、前記中間継手を装着又は分離するこ
とによって簡便に行うことができる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１（Ａ）は本発明の一実施例に係る粒状
スラグの製造装置の断面図、同図（Ｂ）はその部分平面
図、図２は回転ドラム回りの断面図、図３及び図４は回
転ドラムの一部拡大断面図、図５は図４における矢視Ｃ
−Ｃ断面図、図６は粒状スラグの製造装置の概略説明図
である。

【０００７】図１、図６に示すように、本発明の一実施
例に係る粒状スラグの製造装置１０は、モータ１１によ
って回転駆動される第１及び第２の回転ドラム１２、１
３と、これを包みやや傾斜して配置されたロータリフー
ド１４と、ロータリフード１４の前方底部に設けられた
製品排出コンベア１５と、内部の空気を吸引する排気管
１６と、ロータリフード１４の内側上部の両側に設けら
れた水ノズル配管１７とを有し、スラグ鍋１８から流下
供給された溶融スラグ１９を、第１及び第２の回転ドラ
ム１２、１３によって飛翔させて、水ミストによって急
冷して粒状スラグが製造できるようになっている。以
下、これらについて詳しく説明する。

【０００８】前記第１及び第２の回転ドラム１２、１３
は、両側に突出する回転軸２０を備えた筒体部２１の外
周に、一定ピッチでステンレス鋳鋼製の羽根２２がそれ
ぞれ取付けられている。そして、回転ドラム１２の羽根
２２は、図３に示すように、回転方向に溶融スラグの衝
突面２３を備え、衝突面２３は回転ドラム１２の半径方
向に対して１０〜２０度程度（好ましくは、１５度）の
傾斜角θを有している。また、回転ドラム１３の羽根２
２は、図４に示すように回転方向側に半径方向に略一致
した衝突面２４を備え、前記回転ドラム１２に使用した
羽根２２をその向きを変えて取付けることによって兼用
させている。

【０００９】前記羽根２２は、下部に筒体部２１の円周
方向に沿って幅広の脚部２５を有し、底部内側には凹部
２６を備え、筒体部２１の外周に設けられた嵌合用凸部
２７が嵌入し、筒体部２１の一定の位置に羽根２２が取
付けられるようになっていると共に、隣り合う羽根２２
の中間部分には、両側の羽根２２の脚部２５を押圧固定
するタイプレート２８が設けられている。このタイプレ
ート２８は両側に押さえ部２９、３０を備え、中央には
下方に突出し、表面には複数の段付き孔３１が設けられ
ている。なお、この段付き孔３１は回転ドラム１２の軸
方向に長孔となって、掛止ボルトの一例である槌形ボル
ト３３のＴ字形の頭部３４が挿入できるようになってい
る。一方、筒体部２１には、前記段付き孔３１の中心位
置に符合して長孔３２が設けられ、筒体部２１の外側表
面から槌形ボルト３３の頭部３４を一定角度で嵌入でき
るようになっている。そして、筒体部２１の裏面側に
は、装着した槌形ボルト３３の落下を防止するカバー３
５が設けられている。

【００１０】従って、羽根２２を取付けようとする場合
には、後述する水配管を行って、羽根２２を筒体部２１
の所定の位置に配置した後、槌形ボルト３３を挿通した
タイプレート２８を、隣り合う羽根２２の脚部２５に被
さるように取付け、槌形ボルト３３の頭部３４を所定の
角度で長孔３２内に入れて、槌形ボルト３３を９０度回
転させて掛止し、螺合するナット３６を締め付けてタイ
プレート２８を固定し、取り外す場合には、逆の手順で
行うか、それも困難な場合には、槌形ボルト３３のナッ
ト３６の螺合部分をガスで切断して、タイプレート２８
を外すことになる。勿論、槌形ボルト３３による羽根２
２の回転ドラム１２（１３も同様）の筒体部２１への固
設に際しては、ニューマティック・レンチを適用すれ
ば、羽根２２の交換時間を短縮できる。なお、タイプレ
ート２８を回転ドラムの軸方向に複数に分割することも
可能であり、これによって、熱膨張に起因する槌形ボル
ト３３の切断を防止できる。

【００１１】次に、羽根２２の水配管について図１、図
２を参照しながら説明するが、羽根２２の内部は空間部
３７となって、内部を冷却水が循環するようになってい
る。羽根２２の両側端部には空間部３７の両側に連通す
る給水口３８及び排水口３９が設けられている。また、
前記回転ドラム１２、１３の両側の回転軸２０は中空軸
となって、それぞれ２枚の側板４０〜４３によって仕切
られる給水室４４及び排水室４５が形成されている。な
お、中間部に配置されている板は周囲に複数の孔が均等
に形成されている整流板４６、４７である。

【００１２】前記側板４１、４３には、筒体部２１の周
囲に取付けられている羽根２２の数と同数の接続口４
８、４９がそれぞれ形成され、前記給水口３８と対応す
る接続口４８、並びに前記排水口３９と対応する接続口
４９は、中間継手の一例である２個のユニオン５０、５
１を介して、可撓性短管（フレキシブルホース）５２に
よって連結されている。前記回転ドラム１２（１３も同
様）の両側は軸受５３、５４によって回転自由に支持さ
れていると共に、回転軸２０の端部にはロータリジョイ
ント５５、５６が取付けられて、回転する回転ドラム１
２に支障なく冷却水を循環させている。

【００１３】回転ドラム１２の回転軸２０の一方にはス
プロケット５９が取付けられて、図１（Ｂ）に示すよう
に、モータ１１に連結された減速機６０の出力軸に取付
けられたスプロケット６２とチェーン６３によって連結
されて回転駆動されるようになっている。また、図６に
示すように、前記回転軸２０に取付けられている他のス
プロケット６４は、回転ドラム１３の回転軸２０に取付
けられているスプロケット６５とチェーン６６によって
噛合されて、回転ドラム１２、１３が一定方向（図６に
おいて時計方向）に回転するようになっている。なお、
この実施例では回転ドラム１２の駆動源と、回転ドラム
１３の駆動源を同一のモータ１１によって行ったが、そ
れぞれ独立にモータを設けることも可能であり、これに
よって、独立に回転速度を制御できる。

【００１４】前記ロータリフード１４は、やや傾斜して
配置され、飛翔する粒状スラグの飛散を防止し、内部に
水ノズル配管１７からの水ミストを充満させて効率的に
粒状スラグの冷却を図るためのもので、周囲にガイドレ
ール６７、６８が設けられ、下部をそれぞれ複数のガイ
ドローラ６９、７０によって支持されている。また、ロ
ータリフード１４の手前側には前記第１及び第２の回転
ドラム１２、１３を覆うカバー７１が設けられていると
共に、第１の回転ドラム１２に溶融スラグ１９を供給す
る樋７２が設けられている。そして、前記カバー７１の
内側及びロータリフード１４の内側には、水ノズル配管
１７が設けられ、飛翔する粒状スラグに水ミストを当て
て急冷するようになっている。ロータリフード１４の先
部には、排気口７３が設けられ、後続する排気管１６に
よって接続されて内部の蒸気及び空気の排気を行ってい
る。また、ロータリフード１４の先端部にはスプロケッ
ト７５が設けられ、チェーン７６によって減速モータ７
７の出力軸に接続されるスプロケット７８に連結されて
いる。なお、７９は架台である。

【００１５】次に、前記粒状スラグの製造装置１０の動
作について説明する。図１に示すように、溶融スラグ粒
状化用の第１の回転ドラム１２に固設する羽根２２は、
回転ドラム１２の回転方向における一方の外表面部が溶
融スラグの衝突面２３となって、回転ドラム１２の半径
方向と角度θをもって傾斜する面を有しているから、溶
融スラグ１９が流下供給される側の筒体部２１にこの羽
根２２を適用するときは、図３に示すように取付ける。
一方、第２の回転ドラム１３にこの羽根２２を適用する
ときは、図４に示すようにその直角面が衝突面２４とな
るようにして、羽根２２を筒体部２１の外周部に取付け
る。

【００１６】このように第１の回転ドラム１２における
羽根２２の衝突面２３を回転ドラム１２の半径方向に対
して一定の角度θ傾けたのは、２段に並設されている回
転ドラム１２、１３によって、通気されているロータリ
フード１４内で溶融スラグ１９を飛翔せしめ、細分粒化
させるプロセスを採るときに、スラグの第１の回転ドラ
ム１２による上方への飛翔によってロータリフード１４
の内壁面に半溶融状態の粒状スラグが衝突し、再融着を
生じることがない飛翔軌跡を採らせるためである。一
方、第２の回転ドラム１３の羽根２２の衝突面２４を半
径方向に延在するように形成するのは、第１の回転ドラ
ム１２から送られてくる溶融スラグ１９を水ミスト雰囲
気とされているロータリフード１４内の空間に完全に飛
翔、細分粒化させるためである。而して、羽根２２の断
面プロフィールを上述のようにすることによって、羽根
２２を第１及び第２の回転ドラム１２、１３によって兼
用することが可能となり、予備品在庫を半減することが
可能となる。

【００１７】次に、前記粒状スラグの製造装置１０の回
転ドラム冷却水系統の動作について説明する。冷却水
は、図１、図２に示すように左側のロータリジョイント
５５を経て回転ドラム１２（１３も同様）の回転軸２０
の中空部を通り、側板４０、４１によって形成される給
水室４４に入る。次いで、冷却水はユニオン５１及び可
撓性短管５２及び羽根２２の一方側に接続されたユニオ
ン５０を介して羽根２２の空間部３７に入る。羽根２２
の空間部３７を通過した冷却水は、羽根２２の反対側に
接続されたユニオン５０から可撓性短管５２及びユニオ
ン５１を経由して、排水室４５内に入り、他方側の回転
軸２０の中空部を通って図１の右側のロータリジョイン
ト５６を経由して排出される。

【００１８】羽根２２を個別に交換するときは、冷却水
の供給を停止させた後、回転ドラム１２（１３も同様）
両側の可撓性短管５２の羽根２２側のユニオン５０を外
し、次いで、図３における槌形ボルト３３及びナット３
６によるタイプレート２８の締結を解除して羽根２２を
筒体部２１から取出す。この後、前記と逆の手順によっ
て、新品の羽根２２を槌形ボルト３３およびタイプレー
ト２８によって、筒体部２１の外周部に固設する。次い
で、ユニオン５０によって可撓性短管５２を羽根２２に
接続する。

【００１９】前記実施例においてはこのように構成して
いるから、回転ドラム１２、１３を従来のように、まる
ごと取り外さなくても羽根２２を個別に、現場で短時間
に交換でき、装置を極めて短時間内に修復できる。ま
た、前記実施例は回転ドラム１２、１３の羽根２２の取
付け角度を必要に応じて更に変えることも可能である。

【００２０】

【発明の効果】請求項１記載の粒状スラグの製造装置は
以上の説明からも明らかなように、回転ドラムに取付け
る羽根を第１の回転ドラム、第２の回転ドラム共用とす
ることができ、予備品在庫を大きく削減できる。そし
て、請求項２及び３記載の粒状スラグの製造装置におい
ては、第１及び第２の回転ドラムに取付ける羽根を個別
に、現場で短時間に交換できるから、装置を極めて短時
間内に修復でき、メンテナンス性、要員効率、生産性を
大きく向上せしめ得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）は本発明の一実施例に係る粒状スラグの
製造装置の断面図、（Ｂ）はその部分平面図である。

【図２】回転ドラム回りの断面図である。

【図３】回転ドラムの一部拡大断面図である。

【図４】回転ドラムの一部拡大断面図である。

【図５】図４における矢視Ｃ−Ｃ断面図である。

【図６】粒状スラグの製造装置の概略説明図である。

【図７】従来例に係る粒状スラグの製造装置の部分断面
図である。

【図８】従来例に係る羽根の断面図である。

【符号の説明】

１０粒状スラグの製造装置１１モータ１２回転ドラム１３回転ドラム１４ロータリフード１５製品排出コンベア１６排気管１７水ノズル配管１８スラグ鍋１９溶融スラグ２０回転軸２１筒体部２２羽根２３衝突面２４衝突面２５脚部２６凹部２７嵌合用凸部２８タイプレート２９押さえ部３０押さえ部３１段付き孔３２長孔３３槌形ボルト３４頭部３５カバー３６ナット３７空間部３８給水口３９排水口４０側板４１側板４２側板４３側板４４給水室４５排水室４６整流板４７整流板４８接続口４９接続口５０ユニオン５１ユニオン５２可撓性短管５３軸受５４軸受５５ロータリジョイント５６ロータリジョイント５９スプロケット６０減速機６２スプロケット６３チェーン６４スプロケット６５スプロケット６６チェーン６７ガイドレール６８ガイドレール６９ガイドローラ７０ガイドローラ７１カバー７２樋７３排気口７５スプロケット７６チェーン７７減速モータ７８スプロケット７９架台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者楠元司福岡県北九州市戸畑区牧山１丁目１番36 号濱田重工株式会社内 (72)発明者大神浩信福岡県北九州市戸畑区牧山１丁目１番36 号濱田重工株式会社内 (56)参考文献特開平２−102151（ＪＰ，Ａ) 実開平１−70843（ＪＰ，Ｕ) 実公昭61−5944（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C04B 5/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周面に取替え可能に取付けられた羽根
の溶融スラグへの衝突面の角度が異なる第１及び第２の
回転ドラムを前後方向に並設し、前記第１の回転ドラム
に流下供給された前記溶融スラグを前記第１及び第２の
回転ドラムによって飛翔させると共に急冷して粒状化す
る粒状スラグの製造装置において、それぞれの前記羽根の一方の面が前記第１の回転ドラム
の衝突面、他方の面が前記第２の回転ドラムの衝突面と
なって、前記第１及び第２の回転ドラムの筒体部の外周
面に取付けられる前記羽根が兼用型であることを特徴と
する粒状スラグの製造装置。
【請求項２】周囲に取替え可能な複数の羽根を有した
回転ドラムを使用し、流下供給される溶融スラグを前記
回転ドラムによって飛翔させると共に急冷して粒状化す
る粒状スラグの製造装置において、前記羽根の基端部には、底面が前記回転ドラムの筒体部
の外周面に沿って拡幅された脚部を有し、隣り合う羽根
の前記脚部を同時に押圧するタイプレートを、前記回転
ドラムの筒体部に形成された長孔に、その頭部が一定角
度で遊嵌すると共に別の角度で掛止する掛止ボルトによ
ってねじ止めしたことを特徴とする粒状スラグの製造装
置。
【請求項３】中央の回転軸には水の給排水を行うロー
タリジョイントが装着され、外周面に取替え可能に取付
けられた羽根の内部に冷却水を供給する回転ドラムを使
用し、該回転ドラムに流下供給される溶融スラグを飛翔
させると共に急冷して粒状化する粒状スラグの製造装置
において、前記回転ドラムの筒体部の両側に、前記回転軸に形成さ
れている給水管及び排水管にそれぞれ接続される給水室
及び排水室を設け、前記羽根の両側端部に形成された給
水口及び排水口を、ユニオン又はフランジ等の中間継手
を介して前記給水室及び排水室にそれぞれ連結したこと
を特徴とする粒状スラグの製造装置。