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(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】2024-07-12
(45)【発行日】2024-07-23
(54)【発明の名称】原料ホッパの排出シュート
(51)【国際特許分類】
B65G 65/42 20060101AFI20240716BHJP
【ＦＩ】
B65G65/42 C
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021188653
(22)【出願日】2021-11-19
(65)【公開番号】P2023075632
(43)【公開日】2023-05-31
【審査請求日】2023-09-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000001199
【氏名又は名称】株式会社神戸製鋼所
(74)【代理人】
【識別番号】110003041
【氏名又は名称】安田岡本弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】大菅 宏児
(72)【発明者】
【氏名】山田 薫
(72)【発明者】
【氏名】山本 貴之
【審査官】小野 孝朗
(56)【参考文献】
【文献】特開昭６１－２１７５３３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭６０－０４３６３８（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ６５Ｇ ６５／３０ － ６５／４８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鉄鉱石を含み、造粒機で造粒される前の原料を貯留する原料ホッパの下側に備えられ且つ、前記原料を水平方向に搬送するベルトコンベアに排出する排出シュートにおいて、前記排出シュートは、前記原料の搬送方向下流側の第１案内壁と、前記第１案内壁と対面し且つ搬送方向上流側の第２案内壁と、を有し、
前記第２案内壁は、前記排出シュートの側面視において、下縁が搬送方向下流側を向くように傾斜して配置されており、
前記第１案内壁は、垂直方向より搬送方向下流側に傾斜した角度となるように配置されている
ことを特徴とする原料ホッパの排出シュート。
【請求項2】
前記第１案内壁は、前記第２案内壁と沿う方向に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の原料ホッパの排出シュート。
【請求項3】
前記原料の水分率は10mass%を超えることを特徴とする請求項１又は２に記載の原料ホッパの排出シュート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、粉体原料を貯蔵する原料ホッパに備えられた排出シュートの技術に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、焼結鉱製造プロセスでは、多数の銘柄の鉄鉱石（例えば、豪州産や南米産等）および副原料（石灰石やドロマイトなど）を、造粒機にて所定の配合比で混合して造粒する。造粒したものを焼結機へ充填した後、焼成して焼結鉱を製造する。
鉄鉱石や副原料などの原料は、一時的に焼結工場内の原料ホッパ（原料槽とも呼ぶ）に貯蔵されている。原料ホッパの下方には、ベルトコンベアが配備されている。原料ホッパから排出シュートを経て原料がベルトコンベアへ排出されると、ベルトコンベアで秤量しながら水平方向へ原料が搬送される。ベルトコンベアから造粒機に原料が供給される。
鉄鉱石や副原料などの原料は、一時的に焼結工場内の原料ホッパ（原料槽とも呼ぶ）に貯蔵されている。原料ホッパの下方には、ベルトコンベアが配備されている。原料ホッパから排出シュートを経て原料がベルトコンベアへ排出されると、ベルトコンベアで秤量しながら水平方向へ原料が搬送される。ベルトコンベアから造粒機に原料が供給される。
【0003】
原料を搬送して供給する技術としては、例えば、特許文献１～３に開示されているものがある。
特許文献１は、焼結原料の装入方法において、原料に特別な事前処理を施したりバインダ－を用いて造粒することなく、通常の造粒原料を用いてもパレット内の疑似粒子充填層の装入密度を制御して通気性を向上させることを目的としている。
特許文献１は、焼結原料の装入方法において、原料に特別な事前処理を施したりバインダ－を用いて造粒することなく、通常の造粒原料を用いてもパレット内の疑似粒子充填層の装入密度を制御して通気性を向上させることを目的としている。
【0004】
具体的には、焼結原料を焼結パレットに装入するに際し、焼結パレット上に充填ホッパを設置し、該充填ホッパのパレット進入側の下端はグレート近傍にまたパレット退出側の下端は焼結層表層部に位置するように構成し、ホッパ内に原料を供給して充填層を形成するとともにこの充填原料を焼結パレットの移動に応じて連続的に移動降下させる。充填ホッパの形状を下方が広くなるように末広型とすると装入原料の粒間距離が大きくなり、垂直型より装入密度を小さくできるとされている。
【0005】
特許文献２は、特許文献１の問題点を解決するために、焼結原料を装入するに際してパレットに装入される疑似粒子充填層の装入密度を制御すると同時に焼結層の下層部に粗粒原料を多く配合することを目的としている。
具体的には、焼結パレット上に充填ホッパを設置し、該充填ホッパ内に原料を供給して充填層を形成するとともに、この充填原料を焼結パレットの移動によって連続的に降下させて焼結原料を装入するに際して、充填ホッパをパレット退出側の下端は焼結表層部に位置するように配置し、充填ホッパのパレット侵入側の下端は焼結層の下層部に粗粒原料が多く配合されるようにその高さを調整するものとされている。
具体的には、焼結パレット上に充填ホッパを設置し、該充填ホッパ内に原料を供給して充填層を形成するとともに、この充填原料を焼結パレットの移動によって連続的に降下させて焼結原料を装入するに際して、充填ホッパをパレット退出側の下端は焼結表層部に位置するように配置し、充填ホッパのパレット侵入側の下端は焼結層の下層部に粗粒原料が多く配合されるようにその高さを調整するものとされている。
【0006】
特許文献３は、バルク材を冷却するための冷却装置において、バルク材の均等な冷却を実現することを目的としている。バルク材は、例えば、焼結物とも呼ばれる焼結鉄鋼石であり得る。すなわち、当該冷却装置は、いわゆる焼結冷却器であり得る。
具体的には、バルク材を冷却するための冷却装置であって、バルク材を冷却シャフトに導入するための供給シュートを有している。供給シュートは、第１の壁面は、少なくとも部分的に、垂直線に対して、前記第２の壁面とは異なる傾斜角度において配置されている。前記第１の壁面が、垂直線に対して２７°から４７°の間の傾斜角度において配置されており、前記第２の壁面が、垂直線に対して７°から２７°の間の傾斜角度において配置するものとされている。
具体的には、バルク材を冷却するための冷却装置であって、バルク材を冷却シャフトに導入するための供給シュートを有している。供給シュートは、第１の壁面は、少なくとも部分的に、垂直線に対して、前記第２の壁面とは異なる傾斜角度において配置されている。前記第１の壁面が、垂直線に対して２７°から４７°の間の傾斜角度において配置されており、前記第２の壁面が、垂直線に対して７°から２７°の間の傾斜角度において配置するものとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】特開昭６１－１９５９２８号公報
【文献】特開昭６１－２１７５３３号公報
【文献】特表２０１８－５２０３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、製鉄所内で発生したもの（製品ではないもの）をリサイクルすることを目的として、複数銘柄の鉄鉱石と発生品をヤードで混合したヤードブレンド原料を、焼結の原料に使用することがある。このヤードブレンド原料は、ヤード備蓄時に降雨した水分の影
響や高水分の発生品（製鋼スラグなど）が混合されていることにより、含有水分が高いものとなっている。
響や高水分の発生品（製鋼スラグなど）が混合されていることにより、含有水分が高いものとなっている。
【0009】
図１に示すように、原料の水分が低いと、原料の流動性が上がるため、原料は原料ホッパ内から排出されやすくなる。
しかしながら、原料の水分が上昇すると、原料の流動性が低下するため、原料の動きが少なくなる。特に、原料ホッパの内壁近傍に存在する原料が静止してしまう領域（不動層）が拡大する。つまり、ホッパ内において原料の流動範囲が狭小化してしまい、原料ホッパ（原料槽）からの排出性が悪化することとなる。
しかしながら、原料の水分が上昇すると、原料の流動性が低下するため、原料の動きが少なくなる。特に、原料ホッパの内壁近傍に存在する原料が静止してしまう領域（不動層）が拡大する。つまり、ホッパ内において原料の流動範囲が狭小化してしまい、原料ホッパ（原料槽）からの排出性が悪化することとなる。
【0010】
また、棚吊り（原料が流動しなくなって原料ホッパ内が閉塞する）等の発生により、原料ホッパからの原料排出が不安定化すると、後工程の造粒機（例えば、ドラムミキサ等）へ供給される原料の量が変動してしまい、造粒状態が変動することとなる。その結果、造粒物の強度が低下し、原料充填層を形成した際の通気性が低下することにより、焼結鉱の減産をしなければならなくなる。
【0011】
これらの課題を解消するため、現状では定期的に高圧洗浄などの方法で、原料ホッパの内壁面に付着した原料を除去しながら操業を行っている。
特許文献１は、充填ホッパに関する技術である。充填ホッパは、焼結パレット上に配置されており、焼結機へ原料（造粒後）を供給する給鉱装置の一部である。一方で、本発明は原料（造粒前）を貯蔵する原料ホッパを対象としており、特許文献１と対象が異なる。
特許文献１は、充填ホッパに関する技術である。充填ホッパは、焼結パレット上に配置されており、焼結機へ原料（造粒後）を供給する給鉱装置の一部である。一方で、本発明は原料（造粒前）を貯蔵する原料ホッパを対象としており、特許文献１と対象が異なる。
【0012】
また、給鉱装置に供給される造粒物（擬似粒子）は、複数の原料を用いて混合と造粒を造粒機で行うことで製造され、このとき含有する水分が平均化される。そのため、造粒物が含有する水分は、高くとも水分率8%程度のものである。
一方で、造粒機に供給する前の原料は、水分率10%を超える低流動性の原料である。含有する水分が高い原料は、原料ホッパ内で流動性が低くなり閉塞する可能性がある。このことから、本発明は低流動性の原料を対象としており、特許文献１と対象が異なる。
一方で、造粒機に供給する前の原料は、水分率10%を超える低流動性の原料である。含有する水分が高い原料は、原料ホッパ内で流動性が低くなり閉塞する可能性がある。このことから、本発明は低流動性の原料を対象としており、特許文献１と対象が異なる。
【0013】
したがって、特許文献１は、充填ホッパの形状について記載されているが、充填ホッパから焼結機へ原料（造粒後）を降下させることで移動させた際における、原料の装入密度を低減させることが目的であるが、本発明が目的としている原料ホッパの内壁面に原料が付着することを抑制するものとはなっていない。すなわち、本発明と特許文献１とは対象とする技術が異なる。
【0014】
特許文献２は、特許文献１と同様に、焼結パレット上に配置された充填ホッパに関する技術である。充填ホッパは、焼結機へ原料（造粒後）を供給する給鉱装置の一部である。一方で、本発明は原料（造粒前）を貯蔵する原料ホッパを対象としており、特許文献２と対象が異なる。
また、給鉱装置に供給される造粒物は、造粒機での造粒時に含有する水分が平均化される。造粒物の水分率は、高くとも8%程度のものである。しかしながら、本発明は、造粒機に入る前の水分率10%を超える低流動性の原料を対象としており、特許文献２と対象が異なる。
また、給鉱装置に供給される造粒物は、造粒機での造粒時に含有する水分が平均化される。造粒物の水分率は、高くとも8%程度のものである。しかしながら、本発明は、造粒機に入る前の水分率10%を超える低流動性の原料を対象としており、特許文献２と対象が異なる。
【0015】
したがって、特許文献２は、充填ホッパから焼結機へ原料（造粒後）を装入したときの装入密度を低減させることが目的であるが、本発明が目的としている原料ホッパの内壁面に原料が付着する（原料ホッパ内で原料の流動性が低くなり閉塞する）ことを抑制するものとはなっていない。すなわち、本発明と特許文献２とは対象とする技術が異なる。
特許文献３は、冷却装置へバルク材を供給するシュートを対象とした技術である。一方で、本発明は、原料（造粒前）を貯蔵する原料ホッパにおいて、ベルトコンベアで原料を水平方向に切り出す際の排出シュートを対象としており、特許文献３と対象が異なる。
特許文献３は、冷却装置へバルク材を供給するシュートを対象とした技術である。一方で、本発明は、原料（造粒前）を貯蔵する原料ホッパにおいて、ベルトコンベアで原料を水平方向に切り出す際の排出シュートを対象としており、特許文献３と対象が異なる。
【0016】
また、特許文献３は、供給シュートの形状について記載されているが、バルク材を冷却シャフトへ均等に分配することで均等な冷却効果を得ることが目的であるが、本発明が目的としている原料ホッパの内壁面に原料が付着する（原料ホッパ内で原料の流動性が低くなり閉塞する）ことを抑制するものとはなっていない。すなわち、本発明と特許文献３とは対象とする技術が異なる。
【0017】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、原料を貯蔵する原料ホッパの排出シュート（下
方出口部）の形状を排出しやすい形状にすることで、高い水分を含んだ原料を使用しても、原料が原料ホッパの内壁面に付着することによる詰まり、すなわち棚吊りなどの排出不良を抑制し、安定して原料の排出を行うことができる原料ホッパの排出シュートを提供することを目的とする。
方出口部）の形状を排出しやすい形状にすることで、高い水分を含んだ原料を使用しても、原料が原料ホッパの内壁面に付着することによる詰まり、すなわち棚吊りなどの排出不良を抑制し、安定して原料の排出を行うことができる原料ホッパの排出シュート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】
【0018】
上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる原料ホッパの排出シュートは、鉄鉱石を含み、造粒機で造粒される前の原料を貯留する原料ホッパの下側に備えられ且つ、前記原料を水平方向に搬送するベルトコンベアに排出する排出シュートにおいて、前記排出シュートは、前記原料の搬送方向下流側の第１案内壁と、前記第１案内壁と対面し且つ搬送方向上流側の第２案内壁と、を有し、前記第２案内壁は、前記排出シュートの側面視において、下縁が搬送方向下流側を向くように傾斜して配置されており、前記第１案内壁は、垂直方向より搬送方向下流側に傾
斜した角度となるように配置されていることを特徴とする。
本発明にかかる原料ホッパの排出シュートは、鉄鉱石を含み、造粒機で造粒される前の原料を貯留する原料ホッパの下側に備えられ且つ、前記原料を水平方向に搬送するベルトコンベアに排出する排出シュートにおいて、前記排出シュートは、前記原料の搬送方向下流側の第１案内壁と、前記第１案内壁と対面し且つ搬送方向上流側の第２案内壁と、を有し、前記第２案内壁は、前記排出シュートの側面視において、下縁が搬送方向下流側を向くように傾斜して配置されており、前記第１案内壁は、垂直方向より搬送方向下流側に傾
斜した角度となるように配置されていることを特徴とする。
【0019】
好ましくは、前記第１案内壁は、前記第２案内壁と沿う方向に配置されているとよい。前記原料の水分率は10mass%を超える。
【発明の効果】
【0020】
本発明の原料ホッパの排出シュートによれば、原料を貯蔵する原料ホッパの排出シュートの形状を排出しやすい形状にすることで、高い水分を含んだ原料を使用しても、原料が原料ホッパの内壁面に付着することによる詰まり、すなわち棚吊りなどの排出不良を抑制し、安定して原料の排出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】ホッパ内における原料の流動性を模式的に示した図である。
【図2A】原料ホッパの排出シュート（比較例）の概略を模式的に示した図である。
【図2B】本発明の原料ホッパの排出シュートの概略を模式的に示した図である。
【図3】焼結プロセスのフローの一例を示した模式図である。
【図4】フロー試験の概略を模式的に示した図である。
【図5】ヤードブレンド原料の水分と、原料の流動性の関係をまとめたものを示した図である。
【図6】原料ホッパの構造の一例を示した模式図である。
【図7】ホッパ模型実験に用いた装置の構成を示した図である。
【図8】ホッパ模型実験において、原料水分を変えた場合の実験結果を示した図である（原料水分率:8mass%,10mass%,12mass%）。
【図9】原料ホッパの下部に備えられた排出シュート内における原料の流れを示した図である（比較例、傾斜角度：６９°）。
【図10】排出シュートの形状を変更した場合の実験結果を示した図である（傾斜角度：６９°（比較例）、傾斜角度：９０°,１１１°（本実施例））。
【図11】原料ホッパの下部に備えられた排出シュート内における原料の流れを示した図である（本実施例、傾斜角度：１１１°）
【図12】原料ホッパ内に付着する原料の付着量の推移を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明にかかる原料ホッパの排出シュートの実施形態を、図を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
本発明にかかる原料ホッパ１の排出シュート２（下方出口部）の概要について説明する。
本発明にかかる原料ホッパ１の排出シュート２（下方出口部）の概要について説明する。
【0023】
図２Ａに、原料ホッパ１の排出シュート２（比較例）の概略を模式的に示す。
図２Ｂに、本発明の原料ホッパ１の排出シュート２の概略を模式的に示す。
原料ホッパ１は、原料６を貯留するものである。原料ホッパ１は、下方に向かって径が小さくなるテーパ形状とされている。原料ホッパ１は、上部に原料６を装入する挿入口を備え、下部に排出シュート２が設けられている。その排出シュート２の下部には、原料６を降下させることで排出する排出口２ａを備えている。
図２Ｂに、本発明の原料ホッパ１の排出シュート２の概略を模式的に示す。
原料ホッパ１は、原料６を貯留するものである。原料ホッパ１は、下方に向かって径が小さくなるテーパ形状とされている。原料ホッパ１は、上部に原料６を装入する挿入口を備え、下部に排出シュート２が設けられている。その排出シュート２の下部には、原料６を降下させることで排出する排出口２ａを備えている。
【0024】
排出シュート２の下方には、ベルトコンベア３（１次ベルトコンベア３ａ）が配置されている。ベルトコンベア３は、排出シュート２から排出された原料６を載せて水平方向に移動させて、造粒機４へ搬送する。
図２Ａ、図２Ｂにおいて紙面左側に向かう方向を、原料６を搬送する方向とする。この搬送方向を原料切出方向と呼ぶこともある。つまり、原料６は排出シュート２からベルトコンベア３に降下すると、紙面左側に向かってベルトコンベア３により搬送される。また、排出シュート２において、原料切出方向側の第１案内壁２ｂ，２ｄに（Ａ）を付し、対面する第２案内壁２ｃ，２ｅに（Ｂ）を付す。
図２Ａ、図２Ｂにおいて紙面左側に向かう方向を、原料６を搬送する方向とする。この搬送方向を原料切出方向と呼ぶこともある。つまり、原料６は排出シュート２からベルトコンベア３に降下すると、紙面左側に向かってベルトコンベア３により搬送される。また、排出シュート２において、原料切出方向側の第１案内壁２ｂ，２ｄに（Ａ）を付し、対面する第２案内壁２ｃ，２ｅに（Ｂ）を付す。
【0025】
搬送方向上流側からベルトコンベア３の新しい原料搭載面が進んでくると、排出シュート２の第２案内壁２ｃ（Ｂ）側の上部に位置する原料６は、優先的に降下し排出シュート２の排出口２ａから排出されて、原料切出方向に流れるベルトコンベア３上に載せられて搬送される。その結果、原料切出方向側の第１案内壁２ｂ（Ａ）に位置する原料６は、排出されにくくなる。
【0026】
そこで、原料ホッパ１の下部に設けられている排出シュート２の形状を、以下のようにする。
まず、図２Ａに示すように、従来の原料ホッパ１の排出シュート２は、側面視で、下部の排出口２ａに進むにつれて大きさが小さくなる形状とされている。すなわち、第１案内壁２ｂと第２案内壁２ｃが下方に進むにつれて近づく、側面視で「ハ」の字を逆さにした形状とされている（比較例）。
まず、図２Ａに示すように、従来の原料ホッパ１の排出シュート２は、側面視で、下部の排出口２ａに進むにつれて大きさが小さくなる形状とされている。すなわち、第１案内壁２ｂと第２案内壁２ｃが下方に進むにつれて近づく、側面視で「ハ」の字を逆さにした形状とされている（比較例）。
【0027】
図２Ｂに示すように、本発明では、側面視で従来（比較例）の逆ハの字形状に対し、原料切出方向側の第１案内壁２ｄ（Ａ）の傾斜角度α（シュート角度α）を垂直方向（９０°）よりも外側（原料６の搬送方向下流側）へ広げるような角度とする。つまり、排出シュート２における、原料切出方向側の第１案内壁２ｄの外角を鈍角にする。好ましくは、側面視で、第１案内壁２ｄと第２案内壁２ｅが同じ方向（平行）になるように配置されているとよい。
【0028】
上記のような形状にすることにより、排出シュート２において、原料切出方向側の第１案内壁２ｄ（Ａ）の上部における原料６の降下を促進することで、内壁面に原料６の不動層が形成されることを抑制し、原料ホッパ１内の原料６の流動範囲を広げて、内壁面への原料６の付着を抑制することができる。
以下に、本発明にかかる原料ホッパ１の排出シュート２について詳細に説明する。
以下に、本発明にかかる原料ホッパ１の排出シュート２について詳細に説明する。
【0029】
図３に、焼結プロセスのフローの一例を模式的に示す。
図３に示すように、焼結鉱製造プロセスでは、原料６として、鉄鉱石（例えば、豪州産や南米産等の多数の銘柄）と副原料（石灰石やドロマイトなど）を所定の配合比で且つ、熱源となる炭材を加えて造粒機４（例えば、ドラムミキサ等）内に装入する。造粒機４に装入された原料６に水分（造粒水）を添加しながら転動させて混合することで、造粒物７（焼結原料）を造粒する。造粒した後に、焼結機５に造粒物７（焼結鉱の原料）を充填し、焼成して焼結鉱を製造する。
図３に示すように、焼結鉱製造プロセスでは、原料６として、鉄鉱石（例えば、豪州産や南米産等の多数の銘柄）と副原料（石灰石やドロマイトなど）を所定の配合比で且つ、熱源となる炭材を加えて造粒機４（例えば、ドラムミキサ等）内に装入する。造粒機４に装入された原料６に水分（造粒水）を添加しながら転動させて混合することで、造粒物７（焼結原料）を造粒する。造粒した後に、焼結機５に造粒物７（焼結鉱の原料）を充填し、焼成して焼結鉱を製造する。
【0030】
さて、造粒機４に挿入する前においては、原料６は一時的に焼結工場内の原料ホッパ１（原料槽１とも呼ぶ）に貯蔵されている。その原料６は、原料ホッパ１内から排出シュート２を経てベルトコンベア３に排出される。原料６は、操業上の配合条件に応じて、ベルトコンベア３で秤量しながら原料切出方向（水平方向）に搬送される。そして、原料６は造粒機４に供給される。
【0031】
ところで、製鉄所内で発生したもの（製品ではないもの）をリサイクルすることを目的として、複数銘柄の鉄鉱石と発生品をヤードで混合したヤードブレンド原料を、焼結の原料６に使用することがある。このヤードブレンド原料は、ヤード備蓄時に降雨した水分の影響や高水分の発生品（製鋼スラグなど）が混合されていることにより、含水率が10～12mass%と焼結原料６の中で非常に高いものとなっている。
【0032】
ここで、原料６の流動性を調査した。なお、コンクリートの評価手法であるフロー試験を模した手法で行った。
図４に、実施したフロー試験の模式図を示す。
フロー試験手順を以下の（１）～（４）に例示する（詳細は、表１を参照）。
（１）所定水分に調整した原料（原料６）を、筒部材８ａに擦切りまで充填する。なお、筒部材８ａは、内径:100mm×高さ:200mmのサイズとした。
図４に、実施したフロー試験の模式図を示す。
フロー試験手順を以下の（１）～（４）に例示する（詳細は、表１を参照）。
（１）所定水分に調整した原料（原料６）を、筒部材８ａに擦切りまで充填する。なお、筒部材８ａは、内径:100mm×高さ:200mmのサイズとした。
【0033】
（２）平滑な板材８ｂの上で、素早く（１～２秒程度）筒部材８ａを垂直に引き抜く。
（３）筒部材８ａ内の原料６が形成した山の「最長径」および「最長径と直行する径」を測定する。
（４）「最長径」と「最長径と直行する径」の平均値をフロー値[mm]とする。
表１に、フロー試験における実施条件を示す。
（３）筒部材８ａ内の原料６が形成した山の「最長径」および「最長径と直行する径」を測定する。
（４）「最長径」と「最長径と直行する径」の平均値をフロー値[mm]とする。
表１に、フロー試験における実施条件を示す。
【0034】
【表1】
【0035】
なお、本実施形態におけるパラメータの定義については、以下の通りである。
表２に、本実施形態におけるパラメータの定義を示す。
表２に、本実施形態におけるパラメータの定義を示す。
【0036】
【表2】
【0037】
図５に、一例としてヤードブレンド原料（原料６）の水分と流動性の関係をまとめたものを示す。
図５に示すように、原料６の水分率が低い場合は、粒子どうしの付着力が小さいため、原料６が山裾に流れてしまい、フロー値は高くなる。
一方で、原料６の水分率が10mass%を超えると、原料６の流動性が著しく低下してしまう。さらに、原料６の水分率14mass%では、ほとんど流動しなくなる。
図５に示すように、原料６の水分率が低い場合は、粒子どうしの付着力が小さいため、原料６が山裾に流れてしまい、フロー値は高くなる。
一方で、原料６の水分率が10mass%を超えると、原料６の流動性が著しく低下してしまう。さらに、原料６の水分率14mass%では、ほとんど流動しなくなる。
【0038】
ただし、筒部材８ａの内径が100mmのため、フロー値が100mm近くでは筒部材８ａを抜いても、原料６が「ところてん」のように固まっていることを示す。
すなわち、流動性を低下させる水分は、粉体の吸水性や表面性状により異なるが、原料６の銘柄によらず同様の性質を有する。
このように、含有する水分の上昇により原料６の流動性が低下すると、原料６を切り出す時に排出シュート２の排出口２ａの直上に存在する粉体（原料６）のみが優先的に排出され、その周囲が静止しているといった流れ（ファンネルフロー）となる。
すなわち、流動性を低下させる水分は、粉体の吸水性や表面性状により異なるが、原料６の銘柄によらず同様の性質を有する。
このように、含有する水分の上昇により原料６の流動性が低下すると、原料６を切り出す時に排出シュート２の排出口２ａの直上に存在する粉体（原料６）のみが優先的に排出され、その周囲が静止しているといった流れ（ファンネルフロー）となる。
【0039】
この排出シュート２内における原料６の静止部（不動層とも呼ぶ）が拡大すると、原料６の流動範囲が狭くなって排出シュート２が閉塞し、排出不良（棚吊りとも呼ぶ）が頻発するようになる。
図６に、原料搬送設備に備えられた原料ホッパ１の構造の一例を模式的に示す。
なお、原料搬送設備は、原料６を貯留する原料ホッパ１と、原料ホッパ１の下側に備えられ且つ原料を排出する排出シュート２と、排出シュート２の下側に備えられ且つ原料６を水平方向に搬送するベルトコンベア３と、を有する。
図６に、原料搬送設備に備えられた原料ホッパ１の構造の一例を模式的に示す。
なお、原料搬送設備は、原料６を貯留する原料ホッパ１と、原料ホッパ１の下側に備えられ且つ原料を排出する排出シュート２と、排出シュート２の下側に備えられ且つ原料６を水平方向に搬送するベルトコンベア３と、を有する。
【0040】
図６に示すように、本実施形態の原料ホッパ１は、建屋に固定されていて、下部ホッパ１ａと上部ホッパ１ｂとを有している。原料ホッパ１に貯蔵した原料６を排出し、ベルトコンベア３で水平方向に搬送する場合、原料ホッパ１の下部（下部ホッパ１ａ）に排出シュート２を設けている。
なお、本実施形態においては、上部ホッパ１ｂは平面断面が四角形状である。また、下部ホッパ１ａは、下方に向かって径が小さくなるテーパ形状で且つ、平面断面が円形状である。排出シュート２は、下方に向かって径が小さくなるテーパ形状で且つ、平面断面が四角形状である。
なお、本実施形態においては、上部ホッパ１ｂは平面断面が四角形状である。また、下部ホッパ１ａは、下方に向かって径が小さくなるテーパ形状で且つ、平面断面が円形状である。排出シュート２は、下方に向かって径が小さくなるテーパ形状で且つ、平面断面が四角形状である。
【0041】
この排出シュート２は、原料ホッパ１から流入する原料６を受け、排出口２ａからベルトコンベア３（１次ベルトコンベア３ａ）に載せる役割を担うものである。１次ベルトコンベア３ａ下流には、２次ベルトコンベア３ｂが配備されている。２次ベルトコンベア３ｂには、秤量装置９が配備されている。
なお、原料６を搬送する方向について、図６の紙面左側に向かう方向を１次の搬送方向とし、紙面右側に向かう方向を２次の搬送方向とする。
なお、原料６を搬送する方向について、図６の紙面左側に向かう方向を１次の搬送方向とし、紙面右側に向かう方向を２次の搬送方向とする。
【0042】
但し、本発明は、小規模な原料１ホッパの場合、排出シュート２を別に設けずに、下部ホッパ１ａと排出シュート２とを一体化した下部構造を含むものも対象とする。
ところで、原料ホッパ１は、前述のような排出不良（棚吊り）を抑制するため、次のような構造が望ましいとされている。
以下に、理想的な原料ホッパ１の特徴を以下の（１）～（６）に示す。
ところで、原料ホッパ１は、前述のような排出不良（棚吊り）を抑制するため、次のような構造が望ましいとされている。
以下に、理想的な原料ホッパ１の特徴を以下の（１）～（６）に示す。
【0043】
（１）排出口２ａは、可能な限り大きく円筒形であること。
（２）原料ホッパ１内に垂直の仕切り板を入れると効果がある。
（３）原料ホッパ１の内壁には、平滑なライニングを施すと効果が大きい。
（４）原料ホッパ１の壁角度は、限界まで小さくしたほうが良い。
（５）バイブレータを取り付けることにより、原料ホッパ１自体を振動させる。
（２）原料ホッパ１内に垂直の仕切り板を入れると効果がある。
（３）原料ホッパ１の内壁には、平滑なライニングを施すと効果が大きい。
（４）原料ホッパ１の壁角度は、限界まで小さくしたほうが良い。
（５）バイブレータを取り付けることにより、原料ホッパ１自体を振動させる。
【0044】
（６）空気を原料ホッパ１の壁面から吹込み、原料６を流動化させる。
なお詳しくは「鉄鋼短期大学 製銑原料処理 p122」を参照するとよい。
但し、これらの原料ホッパ１の構造は、含まれる水分が比較的低く流動性の高い原料には有効であるが、ヤードブレンド原料のような、含まれる水分が高く流動性が低い原料６では十分に機能しなかったり、設備制約上設置できないこともある。
なお詳しくは「鉄鋼短期大学 製銑原料処理 p122」を参照するとよい。
但し、これらの原料ホッパ１の構造は、含まれる水分が比較的低く流動性の高い原料には有効であるが、ヤードブレンド原料のような、含まれる水分が高く流動性が低い原料６では十分に機能しなかったり、設備制約上設置できないこともある。
【0045】
ここで、原料ホッパ１内において、原料６が含有する水分の上昇によって変動する原料６の流動範囲を調査するため、内部を観察可能な原料ホッパ１０の模型実験を実施した。
図７に、ホッパ模型実験に用いた装置構成の概要を示す。
以下に、原料ホッパ１０の模型のサイズ、ベルトコンベア３の仕様、排出シュート２０の仕様、模型ホッパ試験の手順について、例示する（詳細は、表３を参照）。
図７に、ホッパ模型実験に用いた装置構成の概要を示す。
以下に、原料ホッパ１０の模型のサイズ、ベルトコンベア３の仕様、排出シュート２０の仕様、模型ホッパ試験の手順について、例示する（詳細は、表３を参照）。
【0046】
原料ホッパ１０の模型のサイズについて、以下の通りである。
・上部ホッパ１０ｂの高さ：600mm、下部ホッパ１０ａの高さ：650mm
・幅：650mm、奥行き：150mm
・容量：180kg
・排出部の幅：150mm、奥行き：150mm
原料６を搬送するベルトコンベア３について、以下の通りである。
・上部ホッパ１０ｂの高さ：600mm、下部ホッパ１０ａの高さ：650mm
・幅：650mm、奥行き：150mm
・容量：180kg
・排出部の幅：150mm、奥行き：150mm
原料６を搬送するベルトコンベア３について、以下の通りである。
【0047】
・原料６の切出速度：10kg/min
・原料６の降下速度：6.5m/h
ただし、原料６の降下速度については、以下の式（１）で求めた。
原料６の降下速度[m/h]＝原料６の切出速度[t/h]÷密度[t/m3]÷原料ホッパ１０の断面積[m2] ・・・（１）
排出シュート２０について、以下の通りである。
・原料６の降下速度：6.5m/h
ただし、原料６の降下速度については、以下の式（１）で求めた。
原料６の降下速度[m/h]＝原料６の切出速度[t/h]÷密度[t/m3]÷原料ホッパ１０の断面積[m2] ・・・（１）
排出シュート２０について、以下の通りである。
【0048】
・高さ：85mm
・原料６の切り出し厚み：20mm
・排出シュート２０の原料切出方向側のシュート角度α（第１案内壁２０ｂ，２０ｄ，２０ｆの傾斜角度α）
(i)既存型の排出シュート２０：第１案内壁２０ｂの傾斜角度α＝６９°（比較例、逆ハの字形状、図２Ａを参照）
(ii)改良型の排出シュート２０：第１案内壁２０ｄの傾斜角度α＝１１１°（本実施例、第２案内壁２０ｅと平行、図２Ｂを参照）
模型ホッパ試験の手順（１）～（３）について、以下の通りである。
・原料６の切り出し厚み：20mm
・排出シュート２０の原料切出方向側のシュート角度α（第１案内壁２０ｂ，２０ｄ，２０ｆの傾斜角度α）
(i)既存型の排出シュート２０：第１案内壁２０ｂの傾斜角度α＝６９°（比較例、逆ハの字形状、図２Ａを参照）
(ii)改良型の排出シュート２０：第１案内壁２０ｄの傾斜角度α＝１１１°（本実施例、第２案内壁２０ｅと平行、図２Ｂを参照）
模型ホッパ試験の手順（１）～（３）について、以下の通りである。
【0049】
（１）模型ホッパ１０（原料ホッパ１０）内に水分を調整した原料を充填する。
このとき、模型ホッパ内の原料６の流れを観察するため、原料層の厚み:150mmに対し、石灰石層の厚み:15mmを縞状に形成する。
（２）ベルトコンベア３を運転し、模型ホッパ１０（原料ホッパ１０）から原料６を切り出す。
このとき、模型ホッパ内の原料６の流れを観察するため、原料層の厚み:150mmに対し、石灰石層の厚み:15mmを縞状に形成する。
（２）ベルトコンベア３を運転し、模型ホッパ１０（原料ホッパ１０）から原料６を切り出す。
【0050】
（３）原料６の排出過程における模型ホッパ１０（原料ホッパ１０）内の原料６の静止部（不動層）の領域を観察する。
表３に、模型ホッパ実験における実施条件を示す。
表３に、模型ホッパ実験における実施条件を示す。
【0051】
【表3】
【0052】
原料６の降下速度を略同一とすることで、ホッパ模型実験と実機との相似性を担保している。
図８に、ホッパ模型実験の実験結果であって、ヤードブレンド原料（原料６）に含まれる水分を変えた場合の原料ホッパ１０内の原料６の流れを示す（原料水分率8mass%,10mass%,12mass%）。
図８に、ホッパ模型実験の実験結果であって、ヤードブレンド原料（原料６）に含まれる水分を変えた場合の原料ホッパ１０内の原料６の流れを示す（原料水分率8mass%,10mass%,12mass%）。
【0053】
この図８は、約３割の原料６を排出した時点での原料ホッパ１０内部の様子を示している。
また、図中に示す白色の破線は、元々同一高にあった石灰石層が排出された後の位置であり、原料６の降下範囲の違いを示している。なお、原料６が静止している領域（不動層）を、白色でハッチングした。また、白色実線の矢印は、石灰石層の位置から推定される原料６の流れを図示したものである。
また、図中に示す白色の破線は、元々同一高にあった石灰石層が排出された後の位置であり、原料６の降下範囲の違いを示している。なお、原料６が静止している領域（不動層）を、白色でハッチングした。また、白色実線の矢印は、石灰石層の位置から推定される原料６の流れを図示したものである。
【0054】
図８の左図に示すように、原料６の水分率8mass%においては、原料ホッパ１０内の原料６全体が概ね均一に荷下がりしている。つまり、水分が少ないので、原料６が全体的に流動しやすくなる。
図８の中央図に示すように、原料６の水分率10mass%においては、原料ホッパ１０内の原料６の流動範囲が狭まり、排出口２０ａの直上が優先的に排出されている。つまり、中央の原料６が大きく下がり、原料ホッパ１０の内壁側が排出されにくくなる。
図８の中央図に示すように、原料６の水分率10mass%においては、原料ホッパ１０内の原料６の流動範囲が狭まり、排出口２０ａの直上が優先的に排出されている。つまり、中央の原料６が大きく下がり、原料ホッパ１０の内壁側が排出されにくくなる。
【0055】
図８の右図に示すように、原料６の水分率12mass%になると、原料切出方向側の第１案内壁２０ｂに巨大な不動層が形成され、原料ホッパ１０内の偏った領域（第２案内壁２０
ｃ側）のみ優先的に原料６が排出されるようになる。
つまり、第１案内壁２０ｂの角度が原料切出方向に対して抵抗する（原料６を堰き止める）ような角度（鋭角）となり、上部に原料６の不動層が形成されることとなる。そして、第２案内壁２０ｃの角度が原料切出方向に対して原料６を流しやすくなる角度となり、第２案内壁２０ｃ側にある原料６がベルトコンベア３の運転によって原料切出方向に引き出されるように排出される。
ｃ側）のみ優先的に原料６が排出されるようになる。
つまり、第１案内壁２０ｂの角度が原料切出方向に対して抵抗する（原料６を堰き止める）ような角度（鋭角）となり、上部に原料６の不動層が形成されることとなる。そして、第２案内壁２０ｃの角度が原料切出方向に対して原料６を流しやすくなる角度となり、第２案内壁２０ｃ側にある原料６がベルトコンベア３の運転によって原料切出方向に引き出されるように排出される。
【0056】
図９に、原料ホッパ１０の下部に備えられた排出シュート２０内における原料６の流れを示す（比較例、第１案内壁２０ｂの傾斜角度α＝６９°）。
図９に示すように、原料ホッパ１０内の下部領域を詳細に観察すると、原料６の流れが原料切出方向と逆側（第２案内壁２０ｃ側）に偏っている状況である。
理由としては、ベルトコンベア３を用いて原料ホッパ１０から原料６を水平方向に切り出す場合、ベルトコンベア３と原料６が接触する面の摩擦により原料６が排出されるため、ベルトコンベア３の新しい原料搭載面が進入してくる原料切出方向と逆側（第２案内壁２０ｃ側）の原料６が優先的に排出されるためである。
図９に示すように、原料ホッパ１０内の下部領域を詳細に観察すると、原料６の流れが原料切出方向と逆側（第２案内壁２０ｃ側）に偏っている状況である。
理由としては、ベルトコンベア３を用いて原料ホッパ１０から原料６を水平方向に切り出す場合、ベルトコンベア３と原料６が接触する面の摩擦により原料６が排出されるため、ベルトコンベア３の新しい原料搭載面が進入してくる原料切出方向と逆側（第２案内壁２０ｃ側）の原料６が優先的に排出されるためである。
【0057】
その結果、原料ホッパ１０内において、排出されにくい原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）の第１案内壁２０ｂに原料６が静止する領域（不動層）が形成されることとなる。
そこで、原料ホッパ１０の下部における原料６の流れを均一化して不動層を縮小させるため、排出シュート２０の最適な形状を検討した。
そこで、原料ホッパ１０の下部における原料６の流れを均一化して不動層を縮小させるため、排出シュート２０の最適な形状を検討した。
【0058】
図１０に、排出シュート２０の形状を変更した場合の実験結果を示す。
一例として、側面視で、第１案内壁２０ｂの傾斜角度α＝６９°（比較例）、第１案内壁２０ｆの傾斜角度α＝９０°（本実施例）、第１案内壁２０ｄの傾斜角度α＝１１１°（本実施例）の例を示す。
前述した模型ホッパ（原料ホッパ１０）を用いて実験を行った。排出シュート２０の原料切出方向側に設けられた第１案内壁２０ｆの傾斜角度αを「垂直」とした構造の場合における、原料ホッパ１０内の原料６の流れを観察した。
一例として、側面視で、第１案内壁２０ｂの傾斜角度α＝６９°（比較例）、第１案内壁２０ｆの傾斜角度α＝９０°（本実施例）、第１案内壁２０ｄの傾斜角度α＝１１１°（本実施例）の例を示す。
前述した模型ホッパ（原料ホッパ１０）を用いて実験を行った。排出シュート２０の原料切出方向側に設けられた第１案内壁２０ｆの傾斜角度αを「垂直」とした構造の場合における、原料ホッパ１０内の原料６の流れを観察した。
【0059】
また、第１案内壁２０ｄの傾斜角度αを第２案内壁２０ｅ（背面壁）と「平行」とした構造の場合における原料ホッパ１０内における原料６の流れを観察した。
ただし、「垂直」については排出シュート２０角度α＝９０°とし、「平行」は排出シュート２０角度α＝１１１°とした。
なお、本実施形態における「平行」とは、数学的の平行ではないとしている。すなわち、本実施形態における「平行」は、厳密なものではなく、大まかに同じ方向（数°のずれも含まれる）を向くものである。
ただし、「垂直」については排出シュート２０角度α＝９０°とし、「平行」は排出シュート２０角度α＝１１１°とした。
なお、本実施形態における「平行」とは、数学的の平行ではないとしている。すなわち、本実施形態における「平行」は、厳密なものではなく、大まかに同じ方向（数°のずれも含まれる）を向くものである。
【0060】
また、原料６の排出が極端に片寄り、原料ホッパ１０内に巨大な不動層を形成した原料６の水分率12mass%とした条件で、排出シュート２０の形状による影響を比較した。つまり、本実施例と比較例とを対比した。
図１０に示すように、排出シュート２０を構成する第１案内壁２０ｄの傾斜角度αを垂直（鉛直）よりも外側（原料切出方向側）に広げることで、原料ホッパ１０内における原料６排出の挙動が変化した。
図１０に示すように、排出シュート２０を構成する第１案内壁２０ｄの傾斜角度αを垂直（鉛直）よりも外側（原料切出方向側）に広げることで、原料ホッパ１０内における原料６排出の挙動が変化した。
【0061】
図１０の中央図に示すように、排出シュート２０を構成する第１案内壁２０ｆを「垂直」の構造とすることで、図中に示す白色の破線において、中央の原料６から下がり始め、遅れて第１案内壁２０ｆと第２案内壁２０ｇ側の原料６が下がり、側面視で略Ｖ字形状の崩れ方となり、中央の原料６から順に排出されることとなる。この形状によれば、原料ホッパ１０内の不動層の形成をほぼ抑制することができる。つまり、第１案内壁２０ｆが「垂直」の構造でも所望の効果が期待できる。
【0062】
図１０の右図に示すように、第１案内壁２０ｄを第２案内壁２０ｅ（背面壁）と「平行」の構造とした場合、図中に示す白色の破線において、原料ホッパ１０内において原料６全体が下がり始め（第１案内壁２０ｄと第２案内壁２０ｅ側が少し遅れてはいるものの）、排出シュート２０に近づくにつれて原料６の降下が一定となり、原料６が順に排出されることとなる。この形状によれば、原料ホッパ１０内の流動範囲がさらに広がることとなり、不動層の形成を抑制し且つ、原料６の荷下がりを均一化させることができる。つまり、第１案内壁２０ｄを第２案内壁２０ｅと「平行」の構造（第１案内壁２０ｄを外側（原料切出方向、原料６の搬送方向下流側）に開くような構造）とすることで、所望の効果を確実に期待することができる。
【0063】
図１１に、原料ホッパ１０の下部に備えられた排出シュート２０内における原料６の流れを示す（本実施例、傾斜角度α＝１１１°）。
図１１に示すように、原料ホッパ１０内の下部領域を詳細に観察すると、原料６の流れが均一化していた。
さて、比較例のような「逆ハの字」形状の構造を備える排出シュート２０の形状では、原料６が原料ホッパ１０の下部に向かって荷下がりするにつれて、原料６が中央部に集中するため、降下に抵抗が生じる。
図１１に示すように、原料ホッパ１０内の下部領域を詳細に観察すると、原料６の流れが均一化していた。
さて、比較例のような「逆ハの字」形状の構造を備える排出シュート２０の形状では、原料６が原料ホッパ１０の下部に向かって荷下がりするにつれて、原料６が中央部に集中するため、降下に抵抗が生じる。
【0064】
しかし、本実施例のような排出シュート２０の原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）に設けられた第１案内壁２０ｄを「垂直」よりも広げた、すなわち第１案内壁２０ｄを原料切出方向側に向ける構造とすることで、原料ホッパ１０の下部における原料６降下時の抵抗を緩和させることができる。ただし、第１案内壁２０ｆを「垂直」の構造としても、本発明の作用効果を期待することができる。
【0065】
また、排出シュート２０の原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）に設けられた第１案内壁２０ｄの傾斜角度αを、第２案内壁２０ｅと「平行」以上に広げても、すなわち第１案内壁２０ｄを原料切出方向側のより傾けた（排出口２０ａがより開いた）形状にしても、不動層の形成を抑制し且つ、原料６の荷下がりを均一化させる効果が得られると考えられる。
【0066】
まとめると、本発明は、原料６を貯留する原料ホッパ１の下側に備えられ且つ、原料６を水平方向に搬送するベルトコンベア３に排出する排出シュート２において、排出シュート２は、側面視において、原料６の搬送方向下流側（原料切出方向側）の第１案内壁２ｄと、第１案内壁２ｄと対面し且つ原料６の搬送方向上流側の第２案内壁２ｅと、を有している。
【0067】
第２案内壁２ｅ（背面壁）は、排出シュート２の側面視において、下縁が原料６の搬送方向下流側（原料切出方向側）を向くように傾斜して配置されている。
また、第１案内壁２ｄは、排出シュート２の側面視において、垂直（鉛直）方向より原料６の搬送方向下流側（原料切出方向側）に傾斜した角度α（シュート角度αが鈍角）となるように配置されている。
また、第１案内壁２ｄは、排出シュート２の側面視において、垂直（鉛直）方向より原料６の搬送方向下流側（原料切出方向側）に傾斜した角度α（シュート角度αが鈍角）となるように配置されている。
【0068】
好ましくは、第１案内壁２ｄは、排出シュート２の側面視において、第２案内壁２ｅと沿う方向に配置されているとよい。
すなわち、本発明では、原料切出方向側の第１案内壁２ｄの傾斜角度α（シュート角度α）を、垂直方向（９０°）よりも外側（原料切出方向側）へ広げるような角度とする。
つまり、排出シュート２の側面視において、原料切出方向側に対し、第１案内壁２ｄの外壁面側の角度αが９０°以上（外角が鈍角（垂直でも可））となるように配置されている。
すなわち、本発明では、原料切出方向側の第１案内壁２ｄの傾斜角度α（シュート角度α）を、垂直方向（９０°）よりも外側（原料切出方向側）へ広げるような角度とする。
つまり、排出シュート２の側面視において、原料切出方向側に対し、第１案内壁２ｄの外壁面側の角度αが９０°以上（外角が鈍角（垂直でも可））となるように配置されている。
【0069】
より好ましくは、第１案内壁２ｄは、第２案内壁２ｅと同じ方向（平行）になるように配置されているとよい。
なお、本発明については、上で詳説したような粉体（原料６）を原料ホッパ１に一時的に貯蔵し、一定量を次工程に送るプロセスは様々あるので、製鉄業における焼結プロセスに限定しない。
なお、本発明については、上で詳説したような粉体（原料６）を原料ホッパ１に一時的に貯蔵し、一定量を次工程に送るプロセスは様々あるので、製鉄業における焼結プロセスに限定しない。
【0070】
つまり、本発明は、例えば水分を多く含むなどといった、低流動性の粉体を貯蔵する原料ホッパ１の排出シュート２であれば、如何なる実施の形態であっても、適用することができるものである。
［実施例］
以下に、本発明の原料ホッパ１の排出シュート２を用いて従って実施した実施例及び、本発明と比較するために実施した比較例について、説明する。
［実施例］
以下に、本発明の原料ホッパ１の排出シュート２を用いて従って実施した実施例及び、本発明と比較するために実施した比較例について、説明する。
【0071】
本実施例における実施条件については、以下の通りである。
本実施例においては、実機の原料ホッパ１に備えられた排出シュート２の形状を変更し、既存型シュート２（比較例）との原料６排出の挙動の比較を行うロングラン試験を実施した。なお、実機について、以下に例示する（詳細は、表４を参照）。
実機の原料ホッパ１については、以下の通りである。
本実施例においては、実機の原料ホッパ１に備えられた排出シュート２の形状を変更し、既存型シュート２（比較例）との原料６排出の挙動の比較を行うロングラン試験を実施した。なお、実機について、以下に例示する（詳細は、表４を参照）。
実機の原料ホッパ１については、以下の通りである。
【0072】
・上部ホッパ１ｂの高さ：6.0m、下部ホッパ１ａの高さ：6.5m
・幅：6.5m、奥行き：6.5m
・容量：700t
・排出部のサイズ：φ1.5m
原料６を搬送するベルトコンベア３については、以下の通りである。
・幅：6.5m、奥行き：6.5m
・容量：700t
・排出部のサイズ：φ1.5m
原料６を搬送するベルトコンベア３については、以下の通りである。
【0073】
・原料６の切り出し速度：70～130t/h
・原料６の平均降下速度：3.5～6.5m/h
ただし、原料６の降下速度については、以下の式（１）で求めた。
原料６の降下速度[m/h]＝原料６の切出速度[t/h]÷密度[t/m3]÷原料ホッパ１の断面積[m2] ・・・（１）
原料６については、ヤードブレンド原料を使用した。
・原料６の平均降下速度：3.5～6.5m/h
ただし、原料６の降下速度については、以下の式（１）で求めた。
原料６の降下速度[m/h]＝原料６の切出速度[t/h]÷密度[t/m3]÷原料ホッパ１の断面積[m2] ・・・（１）
原料６については、ヤードブレンド原料を使用した。
【0074】
排出シュート２については、以下の通りである。
・高さ：0.85m
・排出シュート２の原料切出方向側のシュート角度α（第１案内壁２ｂ，２ｄの傾斜角度α）
(i)既存型の排出シュート２：第１案内壁２ｂの傾斜角度α＝６９°（比較例、逆ハの字形状）
(ii)改良型の排出シュート２：第１案内壁２ｄの傾斜角度α＝１１１°（本実施例、第２案内壁２ｅと平行）
評価期間については、５か月間とした。
・高さ：0.85m
・排出シュート２の原料切出方向側のシュート角度α（第１案内壁２ｂ，２ｄの傾斜角度α）
(i)既存型の排出シュート２：第１案内壁２ｂの傾斜角度α＝６９°（比較例、逆ハの字形状）
(ii)改良型の排出シュート２：第１案内壁２ｄの傾斜角度α＝１１１°（本実施例、第２案内壁２ｅと平行）
評価期間については、５か月間とした。
【0075】
評価指標については、以下の（１）、（２）の通りである。
（１）原料層内の付着割合
原料ホッパ１内の原料６の排出が停止するまで定期的に空槽化し、その際の原料ホッパ１の内壁面への付着量を調査する。
ただし、付着割合については、以下の式（２）で求めた。
（１）原料層内の付着割合
原料ホッパ１内の原料６の排出が停止するまで定期的に空槽化し、その際の原料ホッパ１の内壁面への付着量を調査する。
ただし、付着割合については、以下の式（２）で求めた。
【0076】
付着割合[%]＝付着量[t]÷ホッパ容量[t]×100 ・・・（２）
なお、付着量については、原料ホッパ１を原料６で満槽にしてから、原料６の排出が停止するまでの原料排出量を積算し、原料ホッパ１の容量と積算排出量の差から求めた。
（２）排出不良回数
操業中に棚吊り等で原料６の排出が、一時的に停止した回数をカウントする。
なお、付着量については、原料ホッパ１を原料６で満槽にしてから、原料６の排出が停止するまでの原料排出量を積算し、原料ホッパ１の容量と積算排出量の差から求めた。
（２）排出不良回数
操業中に棚吊り等で原料６の排出が、一時的に停止した回数をカウントする。
【0077】
１分以上、原料６の切り出しが停止した場合を排出不良とする。
表４に、実機実証実験における実施条件を示す。
表４に、実機実証実験における実施条件を示す。
【0078】
【表4】
【0079】
図１２に、実機の原料ホッパ１内における原料６の付着量の推移を示す。
図１２に示すように、比較例（■印）では、わずか１か月程度で原料ホッパ１内における原料６の付着割合が増加していることがわかる。それに対し、本実施例（●印）では、原料６付着の成長が約１／３に抑制されていることがわかる。
表５に、原料６の排出不良（棚吊り）の回数を示す。
図１２に示すように、比較例（■印）では、わずか１か月程度で原料ホッパ１内における原料６の付着割合が増加していることがわかる。それに対し、本実施例（●印）では、原料６付着の成長が約１／３に抑制されていることがわかる。
表５に、原料６の排出不良（棚吊り）の回数を示す。
【0080】
【表5】
【0081】
表５に示すように、本実施例においては、原料ホッパ１の内壁面に原料６が付着すること（不動層）が抑制されることにより、排出不良回数も比較例の１８回/day/槽に対し、本実施例では５回/day/槽となり、１／３以下に減少していることがわかる。
以上述べたように、原料ホッパ１に備えられている排出シュート２の形状を変更する、すなわち第１案内壁２ｄを原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）に傾斜させる形状とすることにより、原料ホッパ１の内壁面に原料６が付着すること（不動層）が抑制されるので、原料６の排出が安定するという効果が得られる。
以上述べたように、原料ホッパ１に備えられている排出シュート２の形状を変更する、すなわち第１案内壁２ｄを原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）に傾斜させる形状とすることにより、原料ホッパ１の内壁面に原料６が付着すること（不動層）が抑制されるので、原料６の排出が安定するという効果が得られる。
【0082】
さらに、原料ホッパ１の内壁面に原料６が固着すると、高圧洗浄などを用いて原料ホッ
パ１内の清掃が必要となるが、その清掃の頻度を１／３以下に低減させることができる。
すなわち、本発明の原料ホッパ１の排出シュート２によれば、原料６を貯蔵する原料ホッパ１の排出シュート２の形状を排出しやすい形状（第１案内壁２ｄを原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）に傾斜させた形状）にすることで、高い水分を含んだ原料６を使用しても、原料６が原料ホッパ１の内壁面に付着することによる詰まり、すなわち棚吊りなどの排出不良を抑制し、安定して原料の排出を行うことができる。
パ１内の清掃が必要となるが、その清掃の頻度を１／３以下に低減させることができる。
すなわち、本発明の原料ホッパ１の排出シュート２によれば、原料６を貯蔵する原料ホッパ１の排出シュート２の形状を排出しやすい形状（第１案内壁２ｄを原料切出方向側（原料６の搬送方向下流側）に傾斜させた形状）にすることで、高い水分を含んだ原料６を使用しても、原料６が原料ホッパ１の内壁面に付着することによる詰まり、すなわち棚吊りなどの排出不良を抑制し、安定して原料の排出を行うことができる。
【0083】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【0084】
１ 原料ホッパ、原料槽（実機）
１ａ 下部ホッパ
１ｂ 上部ホッパ
２ 排出シュート
２ａ 排出口
２ｂ 第１案内壁（比較例、既存型）
２ｃ 第２案内壁
２ｄ 第１案内壁（本実施例、平行型）
２ｅ 第２案内壁
３ ベルトコンベア
３ａ １次ベルトコンベア
３ｂ ２次ベルトコンベア
４ 造粒機
５ 焼結機
６ 原料
７ 造粒物
８ａ 筒部材
８ｂ 板材
９ 秤量装置
１０ 原料ホッパ（模型実験）
１０ａ 下部ホッパ
１０ｂ 上部ホッパ
２０ 排出シュート
２０ａ 排出口
２０ｂ 第１案内壁（比較例、既存型）
２０ｃ 第２案内壁
２０ｄ 第１案内壁（本実施例、平行型）
２０ｅ 第２案内壁
２０ｆ 第１案内壁（本実施例、垂直型）
２０ｇ 第２案内壁
１ａ 下部ホッパ
１ｂ 上部ホッパ
２ 排出シュート
２ａ 排出口
２ｂ 第１案内壁（比較例、既存型）
２ｃ 第２案内壁
２ｄ 第１案内壁（本実施例、平行型）
２ｅ 第２案内壁
３ ベルトコンベア
３ａ １次ベルトコンベア
３ｂ ２次ベルトコンベア
４ 造粒機
５ 焼結機
６ 原料
７ 造粒物
８ａ 筒部材
８ｂ 板材
９ 秤量装置
１０ 原料ホッパ（模型実験）
１０ａ 下部ホッパ
１０ｂ 上部ホッパ
２０ 排出シュート
２０ａ 排出口
２０ｂ 第１案内壁（比較例、既存型）
２０ｃ 第２案内壁
２０ｄ 第１案内壁（本実施例、平行型）
２０ｅ 第２案内壁
２０ｆ 第１案内壁（本実施例、垂直型）
２０ｇ 第２案内壁
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
