特許 7280164 焼結鉱冷却装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-15

(45)【発行日】2023-05-23

(54)【発明の名称】焼結鉱冷却装置

(51)【国際特許分類】

   F27B 21/00 20060101AFI20230516BHJP

   F27D 15/02 20060101ALI20230516BHJP

   C22B 1/26 20060101ALI20230516BHJP

   C22B 1/20 20060101ALI20230516BHJP

【ＦＩ】

F27B21/00 B

F27D15/02 G

C22B1/26

C22B1/20 Q

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019190061

(22)【出願日】2019-10-17

(65)【公開番号】P2021063631

(43)【公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-01-27

(73)【特許権者】

【識別番号】314017543

【氏名又は名称】Ｐｒｉｍｅｔａｌｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｊａｐａｎ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000785

【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】永井 孝典

【審査官】相澤 啓祐

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０９４６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０３１２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５６－０６０７６３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５２－１０４９０３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５７－１７５８８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２７Ｂ ２１／００－２１／１４

Ｆ２７Ｄ ７／００－１５／０２

Ｃ２２Ｂ １／００－６１／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方から供給される焼結鉱が堆積する環状空間を有し、該環状空間から下方に前記焼結鉱を排出可能な堆積槽と、
前記堆積槽の上方に空気を吸引するためのブロアと、
前記堆積槽における複数の周方向位置において径方向に沿って延在するように前記堆積槽内に設けられる複数の内部部品と、
高さ方向にて各々の前記内部部品と並んで設けられる充填部材と、
を備え、
前記複数の内部部品の各々は、前記環状空間のうち上側半分の領域である上側領域及び前記環状空間のうち下側半分の領域である下側領域の一方に設けられ、
各々の前記内部部品に対応する前記充填部材の少なくとも一部は、前記上側領域及び前記下側領域の他方に設けられ、
各々の前記内部部品および該内部部品に対応する前記充填部材の合計高さは、前記環状空間の高さの２／３以上である
焼結鉱冷却装置。

【請求項2】

前記充填部材は、前記環状空間の高さ範囲のうち各々の前記内部部品の上方領域及び下方領域のうち広い方に設けられる
請求項１に記載の焼結鉱冷却装置。

【請求項3】

各々の前記内部部品および該内部部品に対応する前記充填部材の合計高さは、前記内部部品の周方向の幅の２倍以上である
請求項１又は２に記載の焼結鉱冷却装置。

【請求項4】

前記複数の内部部品は、少なくとも前記堆積槽の内周壁と前記堆積槽の外周壁との間において前記径方向に沿って延在する支持梁を含む
請求項１乃至３の何れか一項に記載の焼結鉱冷却装置。

【請求項5】

前記支持梁は、内部に冷却媒体が流れる冷却通路を含み、
前記充填部材は、前記支持梁の下方に設けられ、前記支持梁から漏出した前記冷却媒体を受け入れるための空洞を有する
請求項４に記載の焼結鉱冷却装置。

【請求項6】

前記複数の内部部品は、前記堆積槽の内周壁及び前記堆積槽の外周壁の少なくとも一方から前記堆積槽内に空気を取り込むための通気ダクトを含む
請求項１乃至５の何れか一項に記載の焼結鉱冷却装置。

【請求項7】

上方から供給される焼結鉱が堆積する環状空間を有し、該環状空間から下方に前記焼結鉱を排出可能な堆積槽と、
前記堆積槽の上方に空気を吸引するためのブロアと、
前記堆積槽における複数の周方向位置において径方向に沿って延在するように前記堆積槽内に設けられる複数の内部部品と、
高さ方向にて各々の前記内部部品と並んで設けられる充填部材と、
を備え、
前記複数の内部部品は、
上側部材と、
前記堆積槽の前記環状空間内において前記上側部材の下方に位置するように、前記上側部材と同一の周方向位置に設けられる下側部材と、
を含み、
前記上側部材は、前記環状空間のうち上側半分の領域である上側領域に設けられ、
前記下側部材は、前記環状空間のうち下側半分の領域である下側領域に設けられ、
前記上側部材と前記下側部材との間に前記充填部材が設けられ、
各々の前記内部部品および該内部部品に対応する前記充填部材の合計高さは、前記環状空間の高さの２／３以上である
焼結鉱冷却装置。

【請求項8】

前記複数の内部部品は、
第１部材と、
前記堆積槽の前記環状空間内において前記第１部材よりも下方において、前記第１部材とは異なる周方向位置に設けられる第２部材と、
を含み、
前記充填部材は、
前記第１部材から下方に向かって延在する第１充填部材と、
前記第２部材から上方に向かって延在する第２充填部材と、
を含む
請求項１乃至６の何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】

本開示は、焼結鉱冷却装置に関する。

【背景技術】

【0002】

高温の焼結鉱を冷却するために環状ホッパを備えた冷却装置が用いられることがある。

【0003】

例えば特許文献１には、環状のテーブルと、該テーブルの上方に設けられる環状ホッパと、環状ホッパの内部空間（環状空間）に冷却空気を供給するためのルーバ及び吸引ファンと、を備えた焼結鉱の冷却装置が記載されている。

【0004】

環状ホッパは、テーブルとともに鉛直方向に沿った回転軸の周りを回転するように構成されている。環状ホッパが回転している間、高温の焼結鉱が上方から環状ホッパに供給され、テーブル上及び環状ホッパの内部空間に堆積されるようになっている。

【0005】

環状ホッパの内部空間には、環状ホッパの下部に設けられたルーバを介して、外部から冷却空気が取り込まれるようになっている。冷却空気は、吸引ファンに吸引されて、焼結鉱が堆積された環状ホッパの内部空間を上方に向かって流れ、これにより環状ホッパ内に堆積された焼結鉱が冷却される。

【0006】

環状ホッパの下端部は開放されており、環状ホッパ内で冷却された焼結鉱は環状テーブル上に一時的に堆積される。そして、環状テーブル上の焼結鉱は、環状ホッパの下端と環状テーブルの上面の間に設けられたスクレーパによって、環状ホッパ及び環状テーブルの回転に伴い連続的に排出されるようになっている。

【0007】

すなわち、高温の焼結鉱は、環状ホッパに供給されてから、環状ホッパの回転に伴い下降して下方から排出されるまでの間、環状ホッパ内を流れる冷却空気によって冷却されるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】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】

【0009】

ところで、例えば特許文献１に記載されるような、環状の堆積槽（環状ホッパ等）を用いた焼結鉱冷却装置では、堆積槽の内部において複数の周方向位置に部品（内部部品；例えば、堆積槽の支持部材や、冷却空気の通路を形成する部材等）が設けられることがある。この場合、堆積槽の内部空間において、焼結鉱の下降速度（荷下がり速度）に周方向の分布が生じることがある。

【0010】

例えば、堆積槽内の上部に内部部品が設置されている場合、この内部部品の下方には部品の存在しないスペースがあるため、周方向にて内部部品の近傍に位置する焼結鉱のこのスペースへの流入が促進される。このため、内部部品の近傍の位置における焼結鉱の下降速度は大きくなる傾向がある。一方、堆積槽内の下部に内部部品が設置されている場合、この内部部品の上方に位置する焼結鉱は、その下方に存在する内部部品により下降が阻害されるため、内部部品の上方のスペースに滞留しやすい。このため、内部部品の近傍の位置における焼結鉱の下降速度は小さくなる傾向がある。

【0011】

このように、周方向にて堆積槽内で焼結鉱の荷下がり速度に分布が生じると、これに起因して堆積槽の内部の温度に周方向の分布が生じることになる。そうすると、堆積槽内で冷却された後に排出される焼結鉱の冷却不足や過冷却が生じ得るため、後工程での使用機器の耐熱温度に合わせて処理速度を低下せざるを得なくなったり、あるいは、製品の品質が低下したりする可能性がある。

【0012】

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、焼結鉱の冷却不足又は過冷却を抑制可能な焼結鉱冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の少なくとも一実施形態に係る焼結鉱冷却装置は、
上方から供給される焼結鉱が堆積する環状空間を有し、該環状空間から下方に前記焼結鉱を排出可能な堆積槽と、
前記堆積槽の上方から空気を吸引するためのブロアと、
前記堆積槽における複数の周方向位置において径方向に沿って延在するように前記堆積槽内に設けられる複数の内部部品と、
前記内部部品とともに前記堆積槽内の前記環状空間を周方向に区分するように、各々の前記内部部品の上方又は下方に設けられる充填部材と、
を備える。

【発明の効果】

【0014】

本発明の少なくとも一実施形態によれば、焼結鉱の冷却不足又は過冷却を抑制可能な焼結鉱冷却装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】一実施形態に係る焼結鉱冷却装置の概略断面図である。

【図2】一実施形態に係る焼結鉱冷却装置を構成する環状ホッパ（堆積槽）の概略断面図である。

【図3】一実施形態に係る焼結鉱冷却装置を構成する冷却部の概略図である。

【図4】一実施形態に係る環状ホッパの周方向に沿った概略断面図である。

【図5】一実施形態に係る環状ホッパの周方向に沿った概略断面図である。

【図6】一実施形態に係る環状ホッパの周方向に沿った概略断面図である。

【図7】一実施形態に係る内部部品及び充填部材を示す概略断面図である。

【図8】一実施形態に係る内部部品及び充填部材を示す概略断面図である。

【図9】一実施形態に係る内部部品及び充填部材を示す概略断面図である。

【図10】典型的な焼結鉱冷却装置の環状ホッパの周方向に沿った概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

【0017】

図１は、一実施形態に係る焼結鉱冷却装置の概略断面図である。図２は、一実施形態に係る焼結鉱冷却装置を構成する環状ホッパ（堆積槽）の概略断面図である。図３は、一実施形態に係る焼結鉱冷却装置を構成する冷却部の平面視における概略図である。なお、焼結鉱は、銑鉄の原料である鉄鉱石に、前処理として焼結処理を施したものである。焼結鉱の粒径は、一般的に５ｍｍ以上２００ｍｍ以下程度である。

【0018】

図１に示すように、一実施形態に係る焼結鉱冷却装置１は、鉛直方向に沿った中心軸Ｏの周りに設けられる環状ホッパ２（堆積槽）及び環状テーブル１２と、環状ホッパ２に供給される焼結鉱５を冷却するための冷却部１０と、を備えている。また、焼結鉱冷却装置１は、環状テーブル１２上に堆積した焼結鉱５をかき出すためのスクレーパ３０を備えている。

【0019】

環状ホッパ２は、中心軸Ｏの周りに円周状に設けられる内周壁３及び外周壁４を含み、内周壁３の壁面である内周壁面３ａと、外周壁４の壁面である外周壁面４ａとによって環状空間６が画定される。環状ホッパ２の上方には、図示しない焼結機からの高温の焼結鉱５を環状ホッパ２に供給するための供給シュート２９が設けられている。供給シュート２９から環状ホッパ２の上端開口２ａを介して供給された焼結鉱５は、環状ホッパ２の環状空間６に堆積されるようになっている。環状ホッパ２の上部には、環状ホッパ２の上部を覆う環状の静止フード１８が設けられている。

【0020】

環状テーブル１２は、環状ホッパ２の環状空間６の下方において中心軸Ｏ周りに設けられている。環状ホッパ２の環状空間６に堆積された焼結鉱５は、環状ホッパ２の下端開口２ｂを介して下方に排出され、この焼結鉱５が環状テーブル１２の上に堆積するようになっている。

【0021】

環状ホッパ２の内周壁３及び環状テーブル１２は、これらの内周側に設けられた架構２１によって支持されている。架構２１，２２は、基礎１３上において中心軸Ｏの位置に設けられた中心軸受１４と回転自在に結合されている。環状ホッパ２の外周壁４は、内周壁３と外周壁４との間を径方向に沿って延びる支持梁２７によって支持されている。支持梁２７は、内周壁３を貫通して外周壁４まで延びていてもよい。なお、支持梁２７の内部には、冷却媒体が流通するようになっていてもよい。

【0022】

環状テーブル１２の下方の架構２１の下面には、複数の円形状のレール１５が固設されている。また、基礎１３上には、円形状の複数のレール１５に対応して、複数の支持ローラ１６が円形状に配置されており、環状テーブル１２及び環状ホッパ２が、レール１５を介して、支持ローラ１６上に回転自在に支持されている。支持ローラ１６のうち複数個には駆動モータ１７が接続されており、駆動モータ１７による支持ローラ１６の回転摩擦力により、環状テーブル１２及び環状ホッパ２が、中心軸Ｏの周りを回転するようになっている。

【0023】

スクレーパ３０は、環状ホッパ２の外周壁４の下端と環状テーブル１２との間に設けられている。スクレーパ３０は、環状テーブル１２上に堆積した焼結鉱５を環状テーブル１２の径方向外側に導くように構成されている。これにより、環状テーブル１２上及び環状ホッパ２の環状空間６に堆積された焼結鉱５が焼結鉱冷却装置１の外部に徐々に排出されるようになっている。

【0024】

冷却部１０は、環状ホッパ２の環状空間６に冷却流体（例えば空気）を供給するように構成される。図１に示す例示的な実施形態では、冷却部１０は、環状ホッパ２の環状空間６に外部から空気を取り入れるための内側ルーバ７、外側ルーバ８、中央ルーバ９、及び通気ダクト１１含む。また、冷却部１０は、環状ホッパ２の上方から空気を吸引するためのブロア２０と、を含む。

【0025】

図１～図３に示すように、内側ルーバ７及び外側ルーバ８は、環状ホッパ２の内周壁３及び外周壁４の下部にそれぞれ組み込まれており、環状ホッパ２の外部から空気（冷却流体）を取り込む通路を形成している。中央ルーバ９は、径方向において内周壁３と外周壁４との間において円周状に設けられている。通気ダクト１１は、環状ホッパ２の内部において内周壁３と外周壁４との間に径方向に沿って延びるように設けられ、内周壁３又は外周壁４の少なくとも一方から環状ホッパ２内に空気を取り込むように構成される。通気ダクト１１によって環状ホッパ２の外部から取り込まれた空気が中央ルーバ９に供給されるようになっている。

【0026】

ブロア２０は、環状ホッパ２の上方に設けられる排気ダクト１９に接続される。なお、排気ダクト１９は静止フード１８に接続されている。ブロア２０で吸引することにより、内側ルーバ７、外側ルーバ８、中央ルーバ９及び通気ダクト１１を介して環状ホッパ２の内部に空気が取り込まれ、該空気が環状ホッパ２の内部を上方に向けて流れ、さらに排気ダクト１９を介して焼結鉱冷却装置１の外部に排出される。

【0027】

ブロア２０の上流側には、ブロア２０に吸引される空気に含まれる塵を除塵する除塵機が設けられていてもよい。また、ブロア２０に吸引される空気は、該空気の熱を回収するためのボイラに供給されるようになっていてもよい。

【0028】

焼結鉱冷却装置１は、回転運動をする環状ホッパ２と、静止フード１８との間からの冷却空気の漏れを抑制するためのシール部２３を備えている。図１に示すシール部２３は、内周壁３と外周壁４の上部に設けられる環状の桶部２４と、静止フード１８に取り付けられた円周状の封止板２６と、を含む。桶部２４には所定量のシール液２５（例えば水）が供給され、該シール液２５に封止板２６の下端部が浸された状態とすることで、環状ホッパ２の上部と静止フード１８との間が封止されるようになっている。

【0029】

このように構成された焼結鉱冷却装置１では、環状ホッパ２が環状テーブル１２とともに中心軸Ｏの周りを回転している間、供給シュート２９を介して高温の焼結鉱５が上方から環状ホッパ２の環状空間６に供給される。焼結鉱５は、円周状の層を形成しながら、環状テーブル１２上及び環状ホッパ２の環状空間６に堆積される。環状空間６内に堆積された焼結鉱５は、冷却部１０によって環状ホッパ２内に取り込まれるとともに環状ホッパ２内を上方に向けて流れる空気によって冷却される。

【0030】

環状ホッパ２の下方にて環状テーブル１２上に堆積した焼結鉱５は、環状ホッパ２及び環状テーブル１２の回転に伴い、スクレーパ３０によって径方向外側に導かれ、環状ホッパ２の外周壁４の下端と環状テーブル１２との間に形成される開放部を介して、環状ホッパ２から排出されるようになっている。このように環状ホッパ２から焼結鉱５が排出されるのに伴い、環状ホッパ２内に蓄積された焼結鉱５が下降する。なお、供給シュート２９から環状ホッパ２に供給された焼結鉱５が、スクレーパ３０によって環状ホッパ２の下方から排出されるまでの間、環状ホッパ２及び環状テーブル１２は数回（例えば、５～１５回）回転する。

【0031】

以下、幾つかの実施形態に係る焼結鉱冷却装置１についてより詳細に説明する。
図４～図６は、それぞれ一実施形態に係る環状ホッパ２の周方向に沿った概略断面図である。図７～図９は、それぞれ一実施形態に係る内部部品及び充填部材を示す概略断面図である。なお、図４～図６において、曲線Ｌ１～Ｌ６は、環状ホッパ２に供給された焼結鉱５の層の境界を示し、図中の矢印は、その位置における焼結鉱５の下降速度ベクトルを示す。

【0032】

幾つかの実施形態では、例えば図４～図６に示すように、焼結鉱冷却装置１は、環状ホッパ２（堆積槽）における複数の周方向位置において径方向に沿って延在するように環状ホッパ２内に設けられる複数の内部部品４０と、各々の内部部品４０の上方または下方に設けられる充填部材６０と、を備えている。充填部材６０は、内部部品４０と同様に内周壁３と外周壁４との間を径方向に沿って延在し、該充填部材６０に対応する内部部品４０とともに、環状ホッパ２内の環状空間６を周方向に区分するように設けられている。

【0033】

幾つかの実施形態では、複数の内部部品４０は、環状ホッパ２の外周壁４を支持するための支持梁２７を含む。また、幾つかの実施形態では、複数の内部部品４０は、上述した冷却部１０を構成する通気ダクト１１を含む。

【0034】

図４に示す例示的な実施形態では、複数の内部部品４０は、環状ホッパ２内に設けられた支持梁２７を含む。支持梁２７の下方には、支持梁２７から下方に向かって延在する充填部材６０が設けられている。

【0035】

図５に示す例示的な実施形態では、複数の内部部品４０は、環状ホッパ２内に設けられる第１部材４６である支持梁２７と、環状ホッパ２の環状空間６内において支持梁２７（第１部材４６）よりも下方において、支持梁２７（第１部材４６）とは異なる周方向位置に設けられる第２部材４８である通気ダクト１１と、を含む。支持梁２７（第１部材４６）の下方には、支持梁２７（第１部材４６）から下方に向かって延在する第１充填部材６２が設けられている。通気ダクト１１（第２部材４８）の上方には、通気ダクト１１（第２部材４８）から上方に向かって延在する第２充填部材６４が設けられている。

【0036】

図６に示す例示的な実施形態では、複数の内部部品は、環状ホッパ２内に設けられる上側部材４２である支持梁２７と、環状ホッパ２の環状空間６内において支持梁２７（上側部材４２）よりも下方において、支持梁２７（上側部材４２）と同一の周方向位置に設けられる下側部材４４である通気ダクト１１と、を含む。また、支持梁２７（上側部材４２）と通気ダクト１１（下側部材４４）との間に充填部材６０が設けられている。

【0037】

ここで、図１０は、図１～図３に示した焼結鉱冷却装置１において、充填部材６０を設けない場合の環状ホッパ２の周方向に沿った概略断面図である。なお、図１０において、曲線Ｌ１～Ｌ６は、環状ホッパ２に供給された焼結鉱５の層の境界を示し、図中の矢印は、その位置における焼結鉱５の下降速度ベクトルを示す。

【0038】

図１０に示す焼結鉱冷却装置１では、環状ホッパ２の内部において複数の周方向位置に内部部品１４０（支持梁など）及び内部部品１４１（通気ダクト等）が設けられている。このように、環状ホッパ２内に内部部品が設けられると、環状ホッパ２の内部空間において、焼結鉱５の下降速度（荷下がり速度）に周方向の分布が生じることがある。

【0039】

例えば、環状ホッパ２内の上部に設けられる内部部品１４０の下方領域には部品が存在しないため、周方向にて内部部品１４０の近傍に位置する焼結鉱５の内部部品１４０の下方領域への流入が促進される。このため、図１０からわかるように、内部部品１４０の近傍の位置における焼結鉱５の下降速度は大きくなる傾向がある。このように焼結鉱５の下降速度が大きい周方向位置では、環状ホッパ２の下方から排出される焼結鉱５の温度は比較的高くなる。

【0040】

一方、環状ホッパ２内の下部に設けられる内部部品１４１の上方領域に位置する焼結鉱５は、その下方に存在する内部部品１４１により下降が阻害されるため、内部部品１４１の上方領域に滞留しやすい。このため、内部部品１４１の近傍の位置における焼結鉱５の下降速度は小さくなる傾向がある。このように焼結鉱５の下降速度が小さい周方向位置では、環状ホッパ２の下方から排出される焼結鉱５の温度は比較的低くなる。

【0041】

また、内部部品１４１の上方領域に滞留する焼結鉱５は、環状ホッパ２内の滞留時間が長く温度が低くなりやすい。このように環状ホッパ２の内部で温度分布ができると、空気流れの圧力損失は低温のほうが小さくなるため、比較的低温の位置に空気が流れやすくなり、環状ホッパ２内における温度差が拡大しやすくなる。

【0042】

このように、周方向にて環状ホッパ２内で焼結鉱５の荷下がり速度に分布が生じると、これに起因して環状ホッパ２の内部の温度に周方向の分布が生じることになる。そうすると、環状ホッパ２内で冷却された後に排出される焼結鉱５の冷却不足や過冷却が生じ得るため、後工程での使用機器の耐熱温度に合わせて処理速度を低下せざるを得なくなったり、あるいは、製品の品質が低下したりする可能性がある。

【0043】

この点、上述した実施形態では、内部部品４０とともに環状ホッパ２内の環状空間６の高さ方向における少なくとも一部を周方向に区分するように、各々の内部部品４０の上方又は下方に充填部材６０が設けられている。これにより、内部部品４０（例えば通気ダクト１１）の上方に充填部材６０が設けられる場合には、内部部品４０の上方にて、焼結鉱５が滞留可能なスペースが小さくなるため、内部部品４０の上方にて焼結鉱５が滞留するのを抑制することができる。よって、内部部品の近傍において焼結鉱５の下降速度が小さくなるのを抑制することができる。このことは、図５や図６において、周方向にて内部部品４０の近傍にて、図１０の場合に比べて曲線Ｌ１～Ｌ６の起伏がなだらかになっていることからもわかる。
また、内部部品４０（例えば支持梁２７）の下方に充填部材６０が設けられる場合には、内部部品４０の下方に焼結鉱５が流入可能なスペースが小さくなるため、周方向にて内部部品４０の近傍に位置する焼結鉱５が内部部品４０の下方領域に流入するのが抑制される。よって、内部部品４０の近傍において焼結鉱５の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。このことは、図４～図６において、周方向にて内部部品４０の近傍にて、図１０の場合に比べて曲線Ｌ１～Ｌ６の落ち込みが緩やかになっていることからもわかる。
したがって、上述の実施形態によれば、環状ホッパ２の環状空間６における焼結鉱５の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0044】

また、上述の実施形態によれば、内部部品４０の上方又は下方に充填部材６０を設けて環状空間６を周方向に区分したので、冷却空気の周方向へ向かう流れを抑制することができるため、冷却空気の流量を周方向において均等化しやすくなる。これにより、焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0045】

また、図５に示す例示的な実施形態では、比較的上方に位置する支持梁２７（第１部材４６）から下方に向かって延在する第１充填部材６２、及び、比較的下方に位置する通気ダクト１１（第２部材４８）から上方に向かって延在する第２充填部材６４を設けたので、支持梁２７（第１部材４６）の下方に焼結鉱５が流入可能なスペース、及び、通気ダクト１１（第２部材４８）の上方にて焼結鉱５が滞留可能なスペースを小さくすることができる。よって、通気ダクト１１（第２部材４８）の上方にて焼結鉱５が滞留するのを抑制して、通気ダクト１１（第２部材４８）の近傍において焼結鉱５の下降速度が小さくなるのを抑制することができるとともに、周方向にて支持梁２７（第１部材４６）の近傍に位置する焼結鉱５が支持梁２７（第１部材４６）の下方に流入するのを抑制して、支持梁２７（第１部材４６）の近傍において焼結鉱５の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。よって、環状空間６における焼結鉱５の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0046】

また、図６に示す例示的な実施形態によれば、同一の周方向位置に設けられる支持梁２７（上側部材４２）と通気ダクト１１（下側部材４４）との間に充填部材６０を設けたので、通気ダクト１１（下側部材４４）の上方にて焼結鉱５が滞留可能なスペース、及び、支持梁２７（上側部材４２）の下方に焼結鉱５が流入可能なスペースを小さくすることができる。よって、通気ダクト１１（下側部材４４）の上方にて焼結鉱５が滞留するのを抑制して、通気ダクト１１（下側部材４４）の近傍において焼結鉱５の下降速度が小さくなるのを抑制することができるとともに、周方向にて支持梁２７（上側部材４２）の近傍に位置する焼結鉱５が支持梁２７（上側部材４２）の下方に流入するのを抑制して、支持梁２７（上側部材４２）の近傍において焼結鉱５の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。よって、環状空間６における焼結鉱５の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0047】

図７は、図４及び図５における支持梁２７（内部部品４０）、及び、これに対応して設けられる充填部材６０を示す概略断面図である。図７に示す充填部材６０は、支持梁２７から下方に向かって高さ方向に沿って延在するように設けられる。充填部材６０は、高さ方向に沿った表面を有する平板部６１Ａ，６１Ｂを含み、高さ方向において下方に向かって先細る形状を有している。平板部６１Ａ，６１Ｂの表面の水平方向に対する角度θ（図７参照）は７５度以上であってもよい。

【0048】

図８は、図５における通気ダクト１１（内部部品４０）、及び、これに対応して設けられる充填部材６０を示す概略断面図である。図８に示す充填部材６０は、通気ダクト１１から上方に向かって高さ方向に沿って延在するように設けられる。充填部材６０は、高さ方向に沿った表面を有する平板部６３Ａ，６３Ｂを含み、高さ方向において上方に向かって先細る形状を有している。平板部６３Ａ，６３Ｂの表面の水平方向に対する角度φ（図８参照）は７５度以上であってもよい。

【0049】

図９は、図６における支持梁２７及び通気ダクト１１（内部部品４０）、及び、これらに対応して設けられる充填部材６０を示す概略断面図である。図９に示す充填部材６０は、支持梁２７と通気ダクト１１との間において、高さ方向に沿って延在するように設けられる。充填部材６０は、高さ方向に沿った表面を有する平板部６６Ａ，６６Ｂを含み、これらの平板部６６Ａ，６６Ｂは、周方向における支持梁２７及び通気ダクト１１の両側方から支持梁２７及び通気ダクト１１を挟むように設けられている。

【0050】

図７及び図９に示す例示的な実施形態では、支持梁２７は、内部に冷却媒体（例えば水）が流れる冷却通路２８を含んでいる。また、支持梁２７の下方に設けられる充填部材６０は、支持梁から漏出した冷却媒体を受け入れるための空洞６３を有している。図７及び図９に示すように、空洞６３は、充填部材６０の内壁面によって形成されていてもよい。

【0051】

上述の実施形態によれば、支持梁２７の内部の冷却通路２８に冷却媒体を流すことにより、高温の焼結鉱に５より支持梁２７の温度が過剰に高くなるのを抑制することができる。また、支持梁２７の下方に空洞６３を有する充填部材６０を設けたので、仮に支持梁２７の内部から冷却媒体が漏出したとしても、支持梁２７の下方に位置する充填部材６０の空洞６３に漏出流体を止めておくことができる。これにより、環状ホッパ２内部への冷却媒体の漏れを抑制することができる。

【0052】

幾つかの実施形態では、充填部材６０は、環状ホッパ２の環状空間６の高さ範囲（即ち、環状ホッパ２の上端開口２ａと下端開口２ｂの間の高さ範囲）のうち、各々の内部部品４０の上方領域又は下方領域のうち広い方に設けられていてもよい。なお、高さ方向において、環状ホッパ２の下端開口２ｂの位置と外周壁４の下端４ｂの位置は同じである。

【0053】

例えば、図７及び図９に示す実施形態では、内部部品４０としての支持梁２７が、高さ方向において環状空間６のうち比較的高い位置に設けられている。そして、充填部材６０は、環状空間６における支持梁２７の上方領域Ｒ１Ｕと下方領域Ｒ１Ｌのうち、より広い下方領域Ｒ１Ｌに設けられている。

【0054】

また、図８及び図９に示す実施形態では、内部部品４０としての通気ダクト１１が、高さ方向において環状空間６の下端（環状ホッパ２の下端開口２ｂの位置）を含む領域に設けられている。そして、充填部材６０は、環状空間６における通気ダクト１１の上方領域Ｒ２Ｕと下方領域（実質的に存在しない）のうち、より広い上方領域Ｒ２Ｕに設けられている。

【0055】

環状ホッパ２内の環状空間６において内部部品４０の上方領域が広いほど、内部部品４０の上方のスペースに滞留する焼結鉱５の量が多くなりやすい。また、環状ホッパ２内の環状空間６において内部部品４０の下方領域が広いほど、内部部品４０の下方のスペースへの焼結鉱５の流入が促進されやすい。この点、上述の実施形態によれば、環状空間６の高さ範囲のうち、内部部品４０の上方領域又は下方領域のうち広いほうに充填部材６０を設けたので、内部部品４０の上方のスペースにおける焼結鉱５の滞留、又は、内部部品４０の下方のスペースへの焼結鉱５の流入を効果的に抑制することができる。よって、焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0056】

幾つかの実施形態では、各々の内部部品４０および該内部部品４０に対応する充填部材６０の合計高さＨ１（図７～図９参照）は、環状空間６の全高さＨ０（図７～図９参照）の２／３以上である。

【0057】

上述の実施形態によれば、内部部品４０、及び、該内部部品４０に対応する充填部材６０の合計高さＨ１を、環状空間の全高さＨ０の２／３以上としたので、内部部品４０の上方において焼結鉱５が滞留可能なスペース、又は、内部部品４０の下方において焼結鉱５が流入可能なスペースを小さくすることができる。これにより、内部部品４０の上方のスペースにおける焼結鉱５の滞留、又は、内部部品４０の下方のスペースへの焼結鉱５の流入を効果的に抑制することができる。よって、焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。
また、上述の合計高さＨ１を、内部部品４０の周方向の幅の２倍以上の高さとしてもよい。これにより、充填部材６０の角度θ又は角度φを７５度以上に形成しやすくなるので、焼結鉱５の沈降を妨げにくくすることができ、更に焼結鉱５の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。
なお、上述の実施形態は内部部品４０と充填部材６０とを接続して形成したものであるが、両者を一体形成した部材であってもよい。この場合は、内部部品４０に相当する部分と充填部材６０に相当する部分とが板で仕切られた構造であってもよい。

【0058】

以下、幾つかの実施形態に係る焼結鉱冷却装置について概要を記載する。

【0059】

（１）本発明の少なくとも一実施形態に係る焼結鉱冷却装置は、
上方から供給される焼結鉱が堆積する環状空間を有し、該環状空間から下方に前記焼結鉱を排出可能な堆積槽と、
前記堆積槽の上方から空気を吸引するためのブロアと、
前記堆積槽における複数の周方向位置において径方向に沿って延在するように前記堆積槽内に設けられる複数の内部部品と、
前記内部部品とともに前記堆積槽内の前記環状空間を周方向に区分するように、各々の前記内部部品の上方又は下方に設けられる充填部材と、
を備える。

【0060】

上記（１）の構成では、内部部品とともに堆積槽内の環状空間を周方向に区分するように、各々の内部部品の上方又は下方に充填部材が設けられている。これにより、内部部品の上方に充填部材が設けられる場合には、内部部品の上方にて、焼結鉱が滞留可能なスペースが小さくなるため、内部部品の上方にて焼結鉱が滞留するのを抑制することができる。よって、内部部品の近傍において焼結鉱の下降速度が小さくなるのを抑制することができる。また、内部部品の下方に充填部材が設けられる場合には、内部部品の下方に焼結鉱が流入可能なスペースが小さくなるため、周方向にて内部部品の近傍に位置する焼結鉱が内部部品の下方に流入するのが抑制される。よって、内部部品の近傍において焼結鉱の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。したがって、上記（１）の構成によれば、環状空間における焼結鉱の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0061】

（２）幾つかの実施形態では、上記（１）の構成において、
前記充填部材は、前記環状空間の高さ範囲のうち各々の前記内部部品の上方領域又は下方領域のうち広い方に設けられる。

【0062】

堆積槽内の環状空間において内部部品の上方領域が広いほど、内部部品の上方のスペースに滞留する焼結鉱の量が多くなりやすい。また、堆積槽内の環状空間において内部部品の下方領域が広いほど、内部部品の下方のスペースへの焼結鉱の流入が促進されやすい。この点、上記（２）の構成によれば、環状空間の高さ範囲のうち、内部部品の上方領域又は下方領域のうち広いほうに充填部材を設けたので、内部部品の上方のスペースにおける焼結鉱の滞留、又は、内部部品の下方のスペースへの焼結鉱の流入を効果的に抑制することができる。よって、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0063】

（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）の構成において、
各々の前記内部部品および該内部部品に対応する前記充填部材の合計高さは、前記内部部品の周方向の幅の２倍以上である。

【0064】

上記（３）の構成によれば、内部部品、及び、該内部部品に対応する充填部材の合計高さを、内部部品の周方向の幅の２倍以上としたので、内部部品の上方において焼結鉱が滞留可能なスペース、又は、内部部品の下方において焼結鉱が流入可能なスペースを小さくすることができ、更に水平方向に対する充填部材の角度（例えば上述の角度θ又は角度φ）を７５度以上に形成しやすくなるので、焼結鉱の沈降を妨げにくくすることができる。これにより、内部部品の上方のスペースにおける焼結鉱の滞留、又は、内部部品の下方のスペースへの焼結鉱の流入を効果的に抑制することができる。よって、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0065】

（４）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（３）の何れかの構成において、
前記複数の内部部品は、少なくとも前記堆積槽の内周壁と前記堆積槽の外周壁との間において前記径方向に沿って延在する支持梁を含む。

【0066】

環状の堆積槽の内部には、内周壁と外周壁との間に径方向に沿ってそれぞれ延びる複数の支持梁が設けられることがある。上記（４）の構成によれば、堆積槽内に設けられる支持梁の上方又は下方に充填部材を設けたので、支持梁の上方にて焼結鉱が滞留するのを抑制して、支持梁の近傍において焼結鉱の下降速度が小さくなるのを抑制することができ、あるいは、周方向にて支持梁の近傍に位置する焼結鉱が支持梁の下方に流入するのを抑制して、支持梁の近傍において焼結鉱の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。
よって、環状空間における焼結鉱の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0067】

（５）幾つかの実施形態では、上記（４）の構成において、
前記支持梁は、内部に冷却媒体が流れる冷却通路を含み、
前記充填部材は、前記支持梁の下方に設けられ、前記支持梁から漏出した前記冷却媒体を受け入れるための空洞を有する。

【0068】

上記（５）の構成によれば、支持梁の内部の冷却通路に冷却媒体を流すことにより、高温の焼結鉱により支持梁の温度が過剰に高くなるのを抑制することができる。また、支持梁の下方に空洞を有する充填部材を設けたので、仮に支持梁の内部から冷却媒体が漏出したとしても、支持梁の下方に位置する充填部材の空洞に漏出流体を止めておくことができる。これにより、充填層内部への冷却媒体の漏れを抑制することができる。

【0069】

（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかの構成において、
前記複数の内部部品は、前記堆積槽の内周壁又は前記堆積槽の外周壁の少なくとも一方から前記堆積槽内に空気を取り込むための通気ダクトを含む。

【0070】

環状の堆積槽の内部には、径方向に沿ってそれぞれ延び、堆積槽の内周壁又は外周壁から堆積槽内に空気（例えば冷却用の空気）を取り込むための複数の通気ダクトが設けられることがある。上記（６）の構成によれば、堆積槽内に設けられる通気ダクトの上方又は下方に充填部材を設けたので、通気ダクトの上方にて焼結鉱が滞留するのを抑制して、通気ダクトの近傍において焼結鉱の下降速度が小さくなるのを抑制することができ、あるいは、周方向にて通気ダクトの近傍に位置する焼結鉱が支持梁の下方に流入するのを抑制して、通気ダクトの近傍において焼結鉱の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。よって、環状空間における焼結鉱の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0071】

（７）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
前記複数の内部部品は、
上側部材と、
前記堆積槽の前記環状空間内において前記上側部材の下方に位置するように、前記上側部材と同一の周方向位置に設けられる下側部材と、
を含み、
前記上側部材と前記下側部材との間に前記充填部材が設けられる。

【0072】

上記（７）の構成によれば、同一の周方向位置に設けられる上側部材と下側部材との間に充填部材を設けたので、下側部材の上方にて焼結鉱が滞留可能なスペース、及び、上側部材の下方に焼結鉱が流入可能なスペースを小さくすることができる。よって、下側部材の上方にて焼結鉱が滞留するのを抑制して、下側部材の近傍において焼結鉱の下降速度が小さくなるのを抑制することができるとともに、周方向にて上側部材の近傍に位置する焼結鉱が上側部材の下方に流入するのを抑制して、上側部材の近傍において焼結鉱の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。よって、環状空間における焼結鉱の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0073】

（８）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（６）の何れかの構成において、
前記複数の内部部品は、
第１部材と、
前記堆積槽の前記環状空間内において前記第１部材よりも下方において、前記第１部材とは異なる周方向位置に設けられる第２部材と、
を含み、
前記充填部材は、
前記第１部材から下方に向かって延在する第１充填部材と、
前記第２部材から上方に向かって延在する第２充填部材と、
を含む。

【0074】

上記（８）の構成によれば、比較的上方に位置する第１部材から下方に向かって延在する第１充填部材、及び、比較的下方に位置する第２部材から上方に向かって延在する第２充填部材を設けたので、第１部材の下方に焼結鉱が流入可能なスペース、及び、第２部材の上方にて焼結鉱が滞留可能なスペースを小さくすることができる。よって、第２部材の上方にて焼結鉱が滞留するのを抑制して、第２部材の近傍において焼結鉱の下降速度が小さくなるのを抑制することができるとともに、周方向にて第１部材の近傍に位置する焼結鉱が第１部材の下方に流入するのを抑制して、第１部材の近傍において焼結鉱の下降速度が大きくなるのを抑制することができる。よって、環状空間における焼結鉱の下降速度を周方向にて均等化しやすくなり、これにより、焼結鉱の過冷却及び／又は冷却不足を効果的に抑制することができる。

【0075】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。

【0076】

本明細書において、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
また、本明細書において、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
また、本明細書において、一の構成要素を「備える」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

【符号の説明】

【0077】

１ 焼結鉱冷却装置
２ 環状ホッパ
２ａ 上端開口
２ｂ 下端開口
３ 内周壁
３ａ 内周壁面
４ 外周壁
４ａ 外周壁面
４ｂ 下端
５ 焼結鉱
６ 環状空間
７ 内側ルーバ
８ 外側ルーバ
９ 中央ルーバ
１０ 冷却部
１１ 通気ダクト
１２ 環状テーブル
１３ 基礎
１４ 中心軸受
１５ レール
１６ 支持ローラ
１７ 駆動モータ
１８ 静止フード
１９ 排気ダクト
２０ ブロア
２１ 架構
２２ 架構
２３ シール部
２４ 桶部
２５ シール液
２６ 封止板
２７ 支持梁
２８ 冷却通路
２９ 供給シュート
３０ スクレーパ
４０ 内部部品
４２ 上側部材
４４ 下側部材
４６ 第１部材
４８ 第２部材
６０ 充填部材
６１Ａ 平板部
６１Ｂ 平板部
６２ 第１充填部材
６３ 空洞
６３Ａ 平板部
６３Ｂ 平板部
６４ 第２充填部材
６６Ａ 平板部
６６Ｂ 平板部
１４０ 内部部品
１４１ 内部部品
Ｏ 中心軸
Ｒ１Ｌ 下方領域
Ｒ１Ｕ 上方領域
Ｒ２Ｕ 上方領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】