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公開番号2025026004
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131320
出願日2023-08-10
発明の名称焼結設備検査装置
出願人日本製鉄株式会社
代理人弁理士法人まこと国際特許事務所
主分類F27B 21/14 20060101AFI20250214BHJP(炉,キルン,窯;レトルト)
要約【課題】焼結設備を全長に亘って精度良く検査可能な焼結設備検査装置を提供する。
【解決手段】焼結設備検査装置100は、1つのパレット台車10と、パレット台車に取り付けられ、2本の軌条201のうちの何れか一方の軌条側に位置するスライドベッド205、受梁202及び軌条の位置を測定するための第1センサ20と、パレット台車に取り付けられ、他方の軌条側に位置するスライドベッド、受梁及び軌条の位置と、を測定するための第2センサ30と、パレット台車の外部の所定位置に設置されたトータルステーション40と、パレット台車の一方の軌条側に取り付けられた第1ターゲット50と、パレット台車の他方の軌条側に取り付けられた第2ターゲット60と、第1センサ及び第2センサの測定結果と、トータルステーションで測定した第1ターゲット及び第2ターゲットの位置とに基づき、焼結設備200を検査する演算部70と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
焼結鉱の原料を搬送しながら加熱することで焼結鉱を生成する焼結設備を検査する焼結設備検査装置であって、
前記焼結設備は、
互いに平行に設けられた２本の軌条と、
前記２本の各軌条をそれぞれ支持する２本の受梁と、
前記２本の軌条上において、前記各軌条に平行な搬送方向に互いに接触するように配置され、それぞれ移動可能な複数のパレット台車と、
前記複数のパレット台車のうちの何れかに前記搬送方向への動力を伝達する動力部と、
前記２本の軌条間において、前記パレット台車の下方に設けられた、空気を吸気するための経路を構成するウィンドボックスと、
前記各軌条とそれぞれ平行に、前記ウィンドボックスの上端に取り付けられた、２本のスライドベッドと、
を備え、
前記パレット台車は、
焼結鉱の原料及び焼結鉱を内部に保持可能なパレットと、
前記各軌条上を回転移動する複数の車輪と、
前記パレットに取り付けられ、前記複数の各車輪をそれぞれ回転自在に支持する複数の車軸と、
前記２本の各スライドベッドと上下方向にそれぞれ対向するように、前記パレットの下部に付勢手段を介してそれぞれ取り付けられ、前記付勢手段によって前記各スライドベッドに向けてそれぞれ付勢される２本のシールバーと、
を有し、
前記焼結設備検査装置は、
１つの前記パレット台車と、
前記パレット台車に取り付けられ、前記２本の軌条のうちの何れか一方の軌条側に位置する前記スライドベッド、前記受梁及び前記一方の軌条の位置を測定するための第１センサと、
前記パレット台車に取り付けられ、前記２本の軌条のうちの何れか他方の軌条側に位置する前記スライドベッド、前記受梁及び前記他方の軌条の位置と、を測定するための第２センサと、
前記パレット台車の外部の所定位置に設置されたトータルステーションと、
前記パレット台車の前記一方の軌条側に取り付けられた第１ターゲットと、
前記パレット台車の前記他方の軌条側に取り付けられた第２ターゲットと、
前記第１センサ及び前記第２センサの測定結果と、前記トータルステーションで測定した前記第１ターゲット及び前記第２ターゲットの位置とに基づき、前記焼結設備を検査する演算部と、
を備える焼結設備検査装置。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記第１センサ及び前記２センサのそれぞれは、前記スライドベッドの上面までの距離を測定する第１レーザ距離計と、前記スライドベッドの側端までの距離を測定する第２レーザ距離計と、前記軌条及び前記受梁を上方から見たときの断面形状を測定する光切断方式のセンサと、を有する、請求項１に記載の焼結設備検査装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記第１センサ及び前記第２センサの測定結果と、前記トータルステーションで測定した前記第１ターゲット及び前記第２ターゲットの位置とに基づき、前記所定位置を基準とする、前記２本の軌条の上下方向の位置及び前記２本のスライドベッドの上下方向の位置と、前記所定位置を基準とする、前記２本の軌条の蛇行量及び前記２本のスライドベッドの蛇行量とを演算し、前記演算結果に基づき、前記焼結設備を検査する、請求項１又は２に記載の焼結設備検査装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記第１センサ及び前記第２センサの測定結果と、前記トータルステーションで測定した前記第１ターゲット及び前記第２ターゲットの位置とに基づき、前記所定位置を基準とする、前記２本の軌条間の上下方向の離隔距離及び前記搬送方向に直交する水平方向の離隔距離と、前記所定位置を基準とする、前記２本のスライドベッドの上面間の上下方向の離隔距離及び前記搬送方向に直交する水平方向の離隔距離とを演算し、前記演算結果に基づき、前記焼結設備を検査する、請求項１又は２に記載の焼結設備検査装置。
【請求項５】
前記演算部は、前記第１センサ及び前記第２センサが有する前記光切断方式のセンサの測定結果と、前記トータルステーションで測定した前記第１ターゲット及び前記第２ターゲットの位置とに基づき、前記所定位置を基準とする、前記２本の軌条の上面の傾きと、前記所定位置を基準とする、前記２本の受梁の上面の傾きとを演算し、前記演算結果に基づき、前記焼結設備を検査する、請求項２に記載の焼結設備検査装置。
【請求項６】
前記演算部は、前記演算結果に基づき、前記スライドベッドと前記シールバーとの間で漏風が発生している可能性がある前記搬送方向の位置を特定する、請求項１又は２に記載の焼結設備検査装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱の原料を搬送しながら加熱することで焼結鉱を生成する焼結設備を検査する焼結設備検査装置に関する。特に、本発明は、原料を供給する給鉱側（搬送方向上流側）から、焼結鉱を排出する排鉱側（搬送方向下流側）までの全長に亘って、軌条やスライドベッドを備える焼結設備を精度良く検査可能な焼結設備検査装置に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
図１は、焼結設備の概略構成を模式的に示す図である。図１（ａ）は、焼結設備の全体構成を示す側面図（搬送方向に直交する水平方向から見た図）である。図１（ｂ）は、１つのパレット台車近傍を示す正面図（搬送方向から見た図）である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）における破線Ａで囲った領域の拡大図である。
図１に示すように、焼結設備２００は、焼結鉱の原料（鉱石粉、石灰粉、石炭粉）を給鉱側から排鉱側まで、図１（ａ）に太線矢印Ｆで示す方向に搬送しながら加熱することで、焼結鉱を生成する設備である。なお、図１及び以下の説明では、焼結鉱の原料及び焼結鉱の双方を同じ符号Ｓで表す。
【０００３】
焼結設備２００は、互いに平行に設けられた２本の軌条２０１（２０１ａ、２０１ｂ）と、２本の各軌条２０１をそれぞれ支持する２本の受梁２０２（２０２ａ、２０２ｂ）と、２本の軌条２０１上において、各軌条２０１に平行な搬送方向に互いに接触するように配置され、それぞれ移動可能な複数のパレット台車１０と、複数のパレット台車１０のうちの何れかに搬送方向への動力を伝達する動力部２０３と、２本の軌条２０１間において、パレット台車の下方に設けられた、空気を吸気するための経路を構成するウィンドボックス２０４と、各軌条２０１とそれぞれ平行に、ウィンドボックス２０４の上端に取り付けられた、２本のスライドベッド２０５（２０５ａ、２０５ｂ）と、を備える。図１に示す例では、動力部２０３は、後述するパレット台車１０の車軸１０３に噛み合うスプロケットから構成されている。車軸１０３に噛み合うスプロケットが回転することで、この車軸１０３を有するパレット台車１０に搬送方向への動力が伝達される。
【０００４】
また、焼結設備２００は、ウィンドボックス２０４に連通するウィンドレグ２０６と、ウィンドレグ２０６に連通する主排風管２０７と、を備える。これらウィンドボックス２０４、ウィンドレグ２０６及び主排風管２０７によって、空気を吸気するための経路が形成されている。
さらに、焼結設備２００は、焼結鉱の原料Ｓをパレット台車１０に供給する給鉱部２０８と、原料Ｓを着火する点火炉２０９と、を備える。
原料Ｓの搬送方向上流側に位置する給鉱部２０８からパレット台車１０に供給された原料Ｓは、パレット台車１０の移動に伴って、点火炉２０９で着火され、次いでウィンドボックス２０４等の経路で空気が吸気される。これにより、原料Ｓが焼成反応し、吸気に伴って焼成反応が原料Ｓの上部から下部に向けて原料Ｓ全体に拡大することで、焼結鉱Ｓが生成される。生成された焼結鉱Ｓは、搬送方向下流側でパレット台車１０から排出され、パレット台車１０のみが図１（ａ）に太線矢印Ｒで示す方向に移動して、再び給鉱部２０８から焼結鉱の原料Ｓが供給される動作が繰り返される。
【０００５】
パレット台車１０は、焼結鉱の原料及び焼結鉱Ｓを内部に保持可能なパレット１０１と、各軌条２０１上を回転移動する複数の車輪１０２と、パレット１０１に取り付けられ、複数の各車輪１０２をそれぞれ回転自在に支持する複数の車軸１０３と、２本の各スライドベッド２０５と上下方向にそれぞれ対向するように、パレット１０１の下部にバネ等の付勢手段１０４を介してそれぞれ取り付けられ、付勢手段１０４によって各スライドベッド２０５に向けてそれぞれ付勢される２本のシールバー１０５と、を有する。具体的には、２本のシールバー１０５は、パレット１０１の下面に形成された凹部内に設けられた付勢手段１０４に取り付けられている。
また、図示を省略するが、パレット台車１０は、搬送方向に隣接する一対のパレット１０１の間において、一対のパレット１０１のうちの何れか一方のパレット１０１に取り付けられ、何れか他方のパレット１０１に接触するプレート状の端面ライナーを有する。
【０００６】
以上に説明した構成を有する焼結設備２００においては、スライドベッド２０５及び軌条２０１の上下方向及び水平方向（搬送方向に直交する水平方向）の位置の管理が課題となっている。
例えば、スライドベッド２０５と軌条２０１との間の上下方向の離隔距離が、付勢手段１０４の伸び限界及び縮み限界等によって決まる所定の管理範囲よりも小さくなれば、スライドベッド２０５とシールバー１０５との間に隙間が生じ、その隙間において、焼結鉱Ｓの生産性を低下させる要因となる漏風（ウィンドボックス２０４内に、焼成反応における吸気に必要な空気以外の不要な空気が侵入する現象であり、ウィンドボックス２０４での吸気を困難なものとする原因となる）が発生するおそれがある。逆に、スライドベッド２０５と軌条２０１との間の上下方向の離隔距離が、上記の管理範囲よりも大きくなれば、シールバー１０５がスライドベッド２０５に強く押し付けられることで、シールバー１０５及びスライドベッド２０５が摩耗し易くなり、摩耗した箇所で漏風が発生するおそれがある。
【０００７】
また、例えば、スライドベッド２０５と軌条２０１との間の水平方向の離隔距離が、所定の管理範囲を超えていれば（所定の管理範囲よりも大きくなったり小さくなったりすれば）、シールバー１０５及びスライドベッド２０５の摩耗が偏り、偏った摩耗箇所で漏風が発生するおそれがある。
さらに、例えば、２本の軌条２０１間の水平方向の離隔距離が、所定のしきい値以上であれば、車輪１０２が軌条２０１から外れる脱輪等の操業トラブルが生じるおそれがある。
【０００８】
上記のような理由から、スライドベッド２０５及び軌条２０１の上下方向及び水平方向の位置の管理が課題となっているが、一般的に、焼結設備２００の原料Ｓを供給する給鉱側から焼結鉱Ｓを排出する排鉱側までの距離は、１００ｍを超える長さを有する。このため、一般的な距離測定装置や形状測定装置を用いて、その全長に亘って、スライドベッド２０５及び軌条２０１の上下方向及び水平方向の位置を測定するには、長時間に亘って焼結設備２００の操業を休止する必要があり、高頻度に測定を実行することができないという問題がある。
【０００９】
例えば、特許文献１には、軌条（レール）の断面形状を測定する光切断方式の装置が提案されている。
例えば、特許文献１に記載の装置を焼結設備２００の１つのパレット台車１０に取り付けて、このパレット台車１０を移動させれば、軌条２０１等の位置を全長に亘って測定可能であると考えられる。
しかしながら、パレット台車１０が、軌条２０１上のどの位置を移動するかは不明であるし、パレット台車１０が搬送方向（移動方向）周りに傾くこともあるため、特許文献１に記載の装置を１つのパレット台車１０に取り付けただけの構成では、スライドベッド２０５及び軌条２０１の上下方向及び水平方向の位置を精度良く測定することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特開平６－３４１８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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