材料投入装置、电炉装置及材料投入方法

摘要

本发明提供构成简单且能够防止材料投入时的噪音以及作业环境的汚染的材料投入装置、使用该材料投入装置的电炉装置、以及材料投入方法。本实施方式所涉及的材料投入装置是将材料投入炉体的材料投入装置，该材料投入装置具备：材料投入容器，其在底部具有开闭机构，能够收容所述材料；以及搬运装置，其将所述材料投入容器以把持的状态搬运至所述炉体的投入口；所述搬运装置具备盖部，在将所述材料投入所述炉体内时，所述盖部能够覆盖与所述材料投入容器的所述底部相对的顶部。

说明书

技术领域

本发明涉及用于将材料投入炉体的材料投入装置、具备该材料投入装置的电炉装置、以及材料投入方法。

背景技术

由于将废料等材料投入感应炉等电炉是在材料投入容器或电炉的盖子敞开的状态下从电炉的上方实施的，因此，可能在投入时产生噪音，作业环境被投入时的粉尘等汚染，作业员可能患病。

专利文献1(日本特开平6-323734号公报)公开了一种电炉设备，该电炉设备由至少电炉以及用于将装在桶中的材料投入该电炉的起重机装置被收纳在由隔墙构建的中间房屋的室内而构成。由此，防止了在将材料投入电炉时粉尘、油烟喷出、飞散到中间房屋的室外，也减少了噪音泄漏到室外，从而改善了作业环境。

发明内容

由于专利文献1中记载的电炉设备是由包括电炉、桶(材料投入容器)和起重机的中间房屋结构构成的，因此，装置本身变得大型，在成本和设备面积方面的负荷可能增加。

本发明是鉴于该课题而完成的，目的在于提供构成简单且能够防止材料投入时的噪音和作业环境的汚染的材料投入装置、使用该材料投入装置的电炉装置、以及材料投入方法。

为达成上述目的的一个方面是一种将材料投入炉体的材料投入装置，该材料投入装置具备：材料投入容器，其在底部具有开闭机构，能够收容所述材料；以及搬运装置，其将所述材料投入容器以把持的状态搬运至所述炉体的投入口；所述搬运装置具备盖部，在将所述材料投入所述炉体内时，所述盖部能够覆盖与所述材料投入容器的所述底部相对的顶部。

本发明所涉及的材料投入装置构成为，在将材料投入电炉的炉体内时，通过设置于搬运装置的盖部盖住材料投入容器的开口部，即顶部。因此，与以往相比，能够防止材料投入时的噪音的产生以及作业环境的汚染。

另外，优选地，所述搬运装置具备用于把持所述材料投入容器的把持部，所述材料投入容器具备与所述把持部挂合的挂合部。

进一步地，优选地，所述材料投入容器的开闭机构在所述搬运装置的把持部与所述材料投入容器的挂合部挂合的情况下变成关闭状态，在所述挂合解除的情况下变成打开状态。

优选地，在所述材料投入容器的外侧面具备可配置于所述炉体的投入口的边缘部分上的突起部。通过使该突起部配置于炉体的边缘部分上，在由炉体、材料投入容器、以及盖部构成的封闭空间(密闭空間)中将材料投入炉体内，能够进一步防止噪音和作业环境的汚染。

优选地，在所述材料投入容器中，所述突起部布置于比被所述搬运装置把持的挂合部更靠底部侧。

优选地，所述材料投入容器的底部由具有开闭机构的多块板构成。

另外，为了达成上述目的的一个方面是具备电炉和上述材料投入装置的电炉装置。与以往相比，本发明所涉及的电炉装置能够防止材料投入时的噪音的产生以及作业环境的汚染。

进一步地，为了达成上述目的的一个方面是一种材料投入方法，该材料投入方法具有：容器投入工序，其中，在底部关闭的状态下，将材料投入在所述底部具有开闭机构的材料投入容器；搬运工序，其中，在由搬运装置把持的状态下，将所述材料投入容器搬运至炉体的投入口为止；以及炉体投入工序，其中，打开所述材料投入容器的底部，将所述材料投入所述炉体内；所述搬运装置具备盖部，在将所述材料投入所述炉体内时，所述盖部能够覆盖与所述材料投入容器的所述底部相对的顶部，在所述炉体投入工序中，在用所述盖部盖住所述材料投入容器的顶部的状态下进行所述材料的投入。

由于本发明所涉及的材料投入方法是在通过设置于搬运装置的盖部盖住材料投入容器的顶部的状态下将材料投入电炉的炉体内，因此，与以往相比，能够防止材料投入时的噪音的产生以及作业环境的汚染。

优选地，所述搬运装置具备用于把持所述材料投入容器的把持部，所述材料投入容器具备与所述把持部挂合的挂合部，所述材料投入容器的开闭机构在所述把持部与所述挂合部挂合的情况下变成关闭状态，在所述挂合解除的情况下变成打开状态，在所述炉体投入工序中，通过与把持所述材料投入容器的状态相比，使所述搬运装置进一步往所述炉体侧移动，从而解除所述挂合，将所述材料投入所述炉体内。

优选地，在所述材料投入容器中，将可配置于所述炉体的投入口的边缘部分上的突起部配置于比所述挂合部更靠底部侧，在所述炉体投入工序中，使所述突起部以装于所述炉体的投入口的边缘部分的状态固定，将所述材料投入容器的底部配置于所述炉体内部，在所述炉体内密闭的状态下投入所述材料。由此，能够进一步防止噪音的产生和作业环境的汚染。

根据本发明，能够提供构成简单且能够防止材料投入时的噪音以及作业环境的汚染的材料投入装置、使用该材料投入装置的电炉装置、以及材料投入方法。

参照从下面给出的详细描述以及附图，将更充分地理解本发明的上述和其他目的、特征和优点，附图仅以说明方式给出，且因此不应被认为是对本发明的限制。

附图说明

图1是用于说明本发明的材料投入装置的一实施方式的图。

图2A是本发明的材料投入装置的一实施方式中的材料投入容器的示意图。

图2B是本发明的材料投入装置的一实施方式中的搬运装置的示意图。

图3A是用于说明本发明的材料投入方法的一实施方式的图。

图3B是用于说明本发明的材料投入方法的一实施方式的图。

图3C是用于说明本发明的材料投入方法的一实施方式的图。

图3D是用于说明本发明的材料投入方法的一实施方式的图。

具体实施方式

在将废料等原材料投入铸铁感应炉等电炉时，使用振动式材料切割装置、带式输送机搬运装置等装置。因此，由于在放入原材料的材料投入容器(例如，桶)或电炉的盖子已敞开的状态(非密闭状态)下进行原材料的投入，因此在投入时可能产生噪音，粉尘等漏出，作业环境被汚染。

在这里，专利文献1中公开了一种具有中间房屋结构的电炉设备，该中间房屋结构容纳电炉、放入原材料的桶、以及将桶搬运至电炉的上方而投入原材料的起重机。但是，就成本方面和设备面积方面等而言，需要开发具有更简单结构的材料投入装置。

另一方面，由于本发明所涉及的材料投入装置(以下，有时称为本投入装置)使用具备能够在投入材料时盖住材料投入容器的开口部(顶部)的盖部的搬运装置，因此与以往相比更能够抑制噪音的产生以及作业环境的汚染。如此，本投入装置可以说是向电炉投入材料的材料投入装置，其结构简单，能够降低材料投入时的噪音和作业环境的汚染，提高了静音性。

以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但权利要求书要求保护的范围所涉及的发明不限于以下实施方式。另外，实施方式中说明的构成并非全部都是作为用于解决课题的手段所必须的。为了使说明更明确，对以下记载和附图进行了适当省略和简化。在各附图中，相同的元件由相同的附图标记表示，根据需要省略重复说明。

＜材料投入装置＞

本投入装置(系统)是将材料投入电炉的炉体的装置。

作为电炉，可以使用用于金属、陶瓷、玻璃的熔解或烧制等的各种电炉，没有特别限定，例如，可以使用铸铁感应炉等感应炉。

投入电炉的材料没有特别限定，可以适当使用公知的材料，例如，可以使用废料等熔解材料。

如图1所示，本投入装置具备材料投入容器1、以及具有盖部3的搬运装置2。需要说明的是，图1是用于说明本投入装置的一实施方式的图，图2A和图2B中分别示出了材料投入容器1和搬运装置2的示意图。

材料投入容器1只要在底部具有开闭机构且能够收容材料8，即可适当使用，例如，可以使用材料投入罐等。

另外，材料投入容器1优选具备与搬运装置的把持部4挂合的挂合部5。挂合部5与搬运装置2的把持部4成为通过相互挂扣而挂合的结构。

进一步地，材料投入容器1的底部的开闭机构只要能够将材料8投入炉体9内，即可适当使用，没有特别限定，例如，可以是如下构成。即，开闭机构可以是这样的构成：在搬运装置2的把持部4与材料投入容器1的挂合部5挂合的情况下变成关闭状态，在所述挂合解除的情况下变成打开状态。

材料投入容器1的底部只要具有开闭机构即可，没有特别限定，例如，可以由具有开闭机构的多块(例如，2块)板(底板6)构成。这些底板6在材料投入时敞开。另外，底板6通过连杆机构与挂合部5(与搬运装置2挂扣的挂部)相连，在将搬运装置2的把持部4挂在挂合部5上并向上方拉动而搬运时，材料投入容器1的底部变为不打开的结构。对于上述连杆机构，只要以材料投入容器1被搬运装置2把持的状态和不被把持的状态，具体而言，挂合部5与把持部4挂合的状态和挂合解除的状态与材料投入容器1的底部关闭的状态和打开的状态分别连动的方式动作即可，没有特别限定，可以适当使用。

另外，材料投入容器1优选在其外侧面具备可配置于炉体9的投入口的边缘部分(电炉)上的突起部7。该突起部7优选布置于比被搬运装置2把持的挂合部5更靠底部侧。如图1所示，通过在使开口部被盖部3盖住的材料投入容器1的突起部7接触炉体9的边缘部分的状态下将材料8投入炉体9内，能够在密闭状态下进行材料的投入，因此，能够进一步抑制投入时的噪音以及作业环境汚染。

搬运装置2是将材料投入容器1以把持的状态搬运至炉体9的投入口(例如，电炉的上方位置)的装置，例如，可以使用由机器人、提升机等吊起吊具的装置、起重机等。如图1和图2B所示，搬运装置2具有将材料投入容器1挂起的把持部4、以及在将材料投入炉体内时能够覆盖材料投入容器的开口部(与底部相对的顶部)的盖部3。由于能够在被该盖部3盖住材料投入容器的开口部的状态下投入材料，因此，与以往相比能够抑制噪音的产生、作业环境的汚染。

盖部3例如可以由板构成，盖部3与搬运装置主体的连接部分可以具有弹簧机构。通过将该连接部设为弹簧机构，不仅在将材料投入炉体内时，而且在用搬运装置2把持并搬运材料投入容器1时，也能够在用盖部3盖住材料投入容器的开口部的状态下进行作业。

如此，本投入装置虽然构成简单，但在投入材料时以及在搬运时，能够在将材料投入容器或电炉的开口部关闭的状态(密闭状态)下进行作业，因此，能够抑制材料投入时的噪音的产生、由于粉尘等的泄漏导致的作业环境的汚染。

＜电炉装置＞

本发明所涉及的电炉装置(以下，有时称为本电炉装置)具备上述的本投入装置和电炉。电炉可以适当使用现有技术公知的电炉，没有特别限定。如上所述，通过使用具备本投入装置的电炉装置，能够抑制材料投入时的噪音的产生、由于粉尘等的泄漏导致的作业环境的汚染。

＜材料投入方法＞

本发明所涉及的材料投入方法(以下，有时称为本投入方法)具有以下工序。

·在底部关闭的状态下，将材料投入在所述底部具有开闭机构的材料投入容器的工序(容器投入工序)。

·在由搬运装置把持的状态下，将所述材料投入容器搬运至炉体的投入口为止的工序(搬运工序)。

·打开所述材料投入容器的底部，将所述材料投入所述炉体内的工序(炉体投入工序)。

另外，所述搬运工序可以具有通过搬运装置把持所述材料投入容器的工序(把持工序)。

需要说明的是，所述搬运装置具备盖部，在将所述材料投入所述炉体内时，所述盖部能够覆盖与所述材料投入容器的所述底部相对的顶部。因此，在所述炉体投入工序中，能够在用所述盖部盖住所述材料投入容器的顶部的状态下进行所述材料的投入，能够抑制材料投入时的噪音的产生以及作业环境的汚染。以下，参照图3A～图3D，详细说明这些工序。需要说明的是，图3A～图3D是用于说明本投入方法的一实施方式的图。

首先，如图3A所示，将具有带有开闭机构的多块底板6的材料投入容器1放置于地板或托盘等平面10上，在材料投入容器1的底部未打开的状态下放入材料8(容器投入工序)。如上所述，材料投入容器1可以具备挂起搬运装置的挂合部5、以及装于电炉的边缘部分9b的突起部7。

接着，使搬运装置2从材料投入容器1的开口部1a的上方下降，通过搬运装置2的把持部4把持材料投入容器的挂合部5(把持工序)。然后，如图3B所示，在把持材料投入容器1的状态下，将其搬运至炉体9的投入口9a的上方为止(搬运工序)。此时，在图3B中，在把持工序和搬运工序中，盖部3保持在从开口部1a稍微浮起的状态，使得在材料投入时材料投入容器1的开口部1a被搬运装置2所具有的盖部3盖住。但是，通过将搬运装置2中的盖部3的连接部分设为弹簧机构，在把持工序和搬运工序中，也可以用盖部3盖住开口部1a。在该情况下，在材料投入时，在连接部分的弹簧收缩的状态下开口部1a被盖部3盖住。

需要说明的是，在把持部4与挂合部5挂合的情况下，即，在通过把持部4把持挂合部5的情况下，由于底板6被向上拉，因此材料投入容器1的开闭机构变为关闭状态。另外，在所述挂合解除的情况下，底板的拉拽被解除，变为打开状态。如此，材料投入容器的底部的开闭机构与搬运装置的把持和搬运机构连动而动作，两者由连杆机构构成。因此，在上述把持工序和搬运工序中，材料投入容器的底部变为关闭状态，材料8不会从底部掉落。

接着，如图3C和图3D所示，将材料投入容器1搬至电炉的投入口之后，打开材料投入容器1的底部，将材料8投入炉体9内(炉体投入工序)。具体地，首先，如图3C所示，使材料投入容器1下降，将突起部7以装于炉体9的投入口9a的边缘部分9b上的状态固定配置，其中突起部7布置于比材料投入容器1的挂合部5更靠底部侧。此时，材料投入容器1的底部配置于炉体9内部。然后，如图3D所示，通过由炉体9、材料投入容器1以及盖部3构成的封闭空间，在炉体内密闭的状态下投入所述材料。具体地，通过与把持材料投入容器1的状态相比，使搬运装置2进一步往炉体侧移动，从而解除所述挂合，将材料8投入炉体9内。例如，在使用通过机器人或提升机吊起吊具的搬运装置的情况下，通过机器人或提升机使吊具下降，将材料投入罐的突起部放在炉体的边缘部分。然后，通过进一步使吊具下降，释放支撑材料投入容器的挂合部5的力，因此，材料投入容器1的底部打开，从而投入材料。此时，由于利用搬运装置所具备的盖部3盖住材料投入容器1的开口部1a，因此能够在炉体内密闭的状态下进行材料投入。

如此，本投入方法由于能够在密闭状态下将材料投入炉体内，因此，与以往的投入方法相比，能够提高静音性，进一步地，能够防止因材料投入引起的粉尘等导致的作业环境的汚染。

如以上所说明的，根据本实施方式所涉及的发明，能够提供构成简单且能够防止材料投入时的噪音以及作业环境的汚染的材料投入装置、使用该材料投入装置的电炉装置、以及材料投入方法。本发明例如可以用于废料等熔解材料的电炉制钢法，但不限于该用途。本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离主旨的范围内适当变更。

根据以上对本发明的说明，显而易见的是，本发明的实施例可以以多种方式进行变形。这种变形不应被视为脱离本发明的精神和范围，对本领域技术人员而言显而易见的所有此类修改都包括在所附权利要求书的保护范围内。