JPH0421724A - 焼結機への原料装入装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は焼結機への原料装入装置に係り、パレットなど
に装入された原料の粒度偏析やカーボン偏析を改善し、
焼結鉱の生産歩留りおよび生産性を向上し、しかもメン
テナンス性の優れた装置を提供しようとするものである
。

（産業上の利用分野） 無端移動グレード式焼結機などにおけるパレット内への
焼結原料装入装置。

（従来の技術） 無端移動グレード式焼結機におけるパレット内への焼結
原料装入は、第４図に示すように、サージホッパ１内に
収容されている焼結原料６を、該サージホッパ１の下端
に設けられているロールフィーダ２の回転によって切出
し、その上端がロールフィーダ２の直下に、又その下端
がパレット４の上方に位置していて所定角度で傾斜した
シュート３上に排出し、シュート３を経てバレット４内
に供給することにより行なわれている。

このようにして、パレット４内に装入された焼結原料６
は、無端移動グレード５により、点火帯、焼結帯を順次
通過し、点火帯において点火炉９により焼結原料表面の
粉コークスに点火される。粉コークスの燃焼によって生
じた高温度の燃焼排ガスは、パレット４の下方に設けら
れた風箱８により、下方に向かって吸引され、バレット
４内の焼結原料層７を加熱し、焼結帯においてこれを焼
成する。かくして、パレット４内の焼結原料は焼結され
、無端移動グレート５の下流端から、焼結鉱となって排
出される。

上述した焼結鉱の製造において、一般に、パレット４内
における焼結原料層７の上層部は熱不足となり、一方、
その下層部は熱過剰となる結果、焼結鉱の生産歩留りが
低下する。このような、焼結原料層７の上層部の熱不足
を解消するためには、焼結原料６内に必要以上に多量の
粉コークスを配合しなければならず、このために、生産
コストが上昇するとともに、焼結鉱の品質にばらつきが
生ずる。このような問題を解決するために、従来から多
くの研究がなされており、例えば、次の方法が発表され
ている。

■平板シュート装入方式 パレット内における層高方向の焼結原料の粒度偏析を調
節す゛るために、シュートの高さ、長さおよびその傾斜
角度を、最適値に設定する方式。

■２段装入方式 パレット内への焼結原料の装入を、上層と下層の２段階
に分けて行ない、下層よりも上層の粉コークスが多くな
るように装入する方式。

■ワイヤまたはロッドの横張り方式 シュートの途中に、シュート上を滑降する焼結原料の流
れの方向と直交するように、所定間隔をあけて多数のワ
イヤまたはロッドが張設されたスクリーンを設け、ロー
ルフィーダにより切出されてスクリーン上を滑降する粒
径の大きい焼結原料をパレット内の下部に、スクリーン
を通過する粒径の小さい焼結原料をパレット内の上部に
供給する方式。

■ロンド縦張り方式 シュートの下流に、シュート上を滑降する焼結原料の流
れと平行に、所定間隔をあけて多数の口・７ドを、下端
が高さ方向に段違いになるようにしてシュートの幅方向
に設け、ロールフィーダにより切出されてロッド上を滑
降する粒径の大きい焼結原料をパレット内の下部に、ロ
ッドを通過する粒径の小さい焼結原料をパレット内の上
部に供給する方式。

（発明が解決しようとする課Ｂ） 上記したような従来の技術によるものは、それなりのメ
リットがあるにしても、なお以下のような課題を有し、
好ましいものとなし得ない。

即ち、上記■の平板シュート装入方式では、前述した問
題を十分に解決するには至っておらず、しかも、パレッ
ト内の各位置における造粒された擬似粒子の粒度分布は
大きくばらついており、その結果、焼結層の通気性に問
題がある。

前記■の２段装入方式によれば、層全体としてのカーボ
ン偏析は向上するが、カーボン偏析は不連続となり、か
つ、粒度偏析および粒度分布のばらつきはほとんど改善
されず、しかも、２段装入のための設備が必要となって
、その費用が増大する。

上記■のワイヤまたは口・７ドの横張り方式は、粒度偏
析およびカーボン偏析は向上するが、前記■と同様に、
粒度偏析およびカーボン偏析は不連続となり、かつ、粒
度分布のばらつきが余り改善されず、しかも、シュート
の途中に、シュート上を滑降する焼結原料の流れと直交
するように、多数のワイヤまたはロッドが張設されてい
るので、ワイヤまたはロッドへの焼結原料の付着が著し
く、長期間連続的に使用することはできない。また、こ
の場合において、ワイヤまたは口・７ドに付着した焼結
原料を掻き落とすスクレパを取り付け、間欠的に作動さ
せれば、この付着の問題は解決するとしても、それによ
って焼結原料の装入状態が乱れるため、上述した効果は
低減してしまう。

上記■のロッド縦張り方式によれば、粒度偏析、粒子分
布のばらつき、およびカーボン偏析を向上するが、ロッ
ドへの焼結原料の付着が著しく、長期間連続的に使用す
ることができない。この方式において、ロッドの各々を
その軸線を中心として回転させれば、焼結原料のロッド
への付着は少くなるけれども、そのための機構は複雑と
なり、メンテナンスに問題が残る。

本発明は、上述した従来技術における問題を解決し、す
なわち、パレット内に装入された焼結原料の層高方向に
おける、粒度偏析およびカーボン偏析を改善し、熱履歴
を均一化して、焼結鉱の生産歩留りを向上させるととも
に、バレット内の各位置における造粒された擬似粒子の
粒度分布のばらつきを改善することにより、焼結鉱の生
産性を向上させることができ、かつ、焼結原料の付着が
少く・そして、メンテナンス性の優れた、焼結機への原
料装入装置を提供するものである。

「発明の構成」 （課題を解決するための手段） この発明は、ホッパ内に収容された焼結原料を、前記ホ
ッパから切出し、連続的に移動するバレット内に供給す
るための、その上端を前記ホッパの直下に、そして、そ
の下端を前記バレ・ノドの上方に位置させたシュートか
らなる焼結機への原料装入装置において、焼結原料が滑
降する上面が凹面となるように曲率半径を一定し、また
は、曲率半径がシュートの垂直方向の位置の０〜１乗（
０および１乗は含まない）に比例して増加する渦巻型と
して、弯曲させたことを特徴とする焼結機への原料装入
装置である。

（作用） シュート下端での焼結原料の水平方向の移動速度を増加
させれば、バレット内に装入された焼結原料の層高方向
における、粒度偏析およびカーボン偏析が改善される。

発明者らは、平板シュートを用い、シュートの対水平角
度が、シュート下端での焼結原料の水平方向の移動速度
に及ぼす影響を調査した結果、平板シュートの対水平角
度を低下させた場合は、移動速度の水平方向成分割合は
増加するが、移動速度そのものが低下するため、全体と
して、シュート下端での焼結原料の水平方向の移動速度
は低下すること、および、平板シュートの対水平角度を
増加させた場合は、移動速度そのものは増加するが、移
動速度の水平方向成分割合が低下するため、全体として
、シュート下端での焼結原料の水平方向の移動速度は低
下すること、そして、この場合には、シュート下端での
焼結原料の垂直方向の移動速度が増加するため、バレッ
ト内に装入された焼結原料層の空隙率が低下し、焼結鉱
の生産歩留りおよび生産性を悪化させること、すなわち
、平板シュートの場合には、シュートの対水平角度には
最適値が存在することを見出した。

そこで発明者らは、上述の検討結果を参考にし、シュー
ト下端での焼結原料の水平方向の移動速度を増加させる
方法について、更に、研究を行った結果、シュート下端
での焼結原料の移動速度そのものを増加させるためには
、主に、ロールフィーダから切出された焼結原料のシュ
ートへの落下位置におけるシュートの対水平角度を増加
させれば良いこと、そして、シュート下端での焼結原料
の移動速度の水平方向成分割合を増加させるためには、
シュートの下端の対水平角度を低下させれば良いことが
確認された。

一方、ロールフィーダから切出される焼結原料は、シュ
ートへの付着が著しい。すなわち、焼結原料のシュート
への付着を防ぎながら、かつ、上述した研究結果を満足
させるためには、シュートの上面の対水平角度を連続的
に変化させる必要があり、具体的には、シュート上面が
滑かに凹面に弯曲している形状が良い。

以上のような検討結果、および、シュートのメンテナン
ス性（例えば、シュートの一部が摩耗し、その摩耗した
シュートの一部を取換える際の、シュート材の汎用性）
を考慮し、曲率半径を一定としたシュートを創案した。

本発明者らは、またシュート下端での焼結原料の移動速
度そのものを更に増加させるだめの方法について、研究
をなし、シュートの上面の形状を決める曲率半径を、シ
ュートの垂直方向の位置の０〜１乗に比例して増加させ
ることにより、シュートの上面において滑降する焼結原
料とシュートの上面との摩擦抵抗を、均一化すると共に
低減する。すなわち、曲率半径をシュートの垂直方向の
位置の０〜１乗に比例して増加させたシュートを用いる
ことにより、曲率半径を一定としたシュートよりも、粒
度偏析およびカーボン偏析をより向上させることを可能
とする。また、シュートの上面において滑降する焼結原
料とシュートの上面との摩擦抵抗が均一化され、かつ低
減されたことにより、シュートへの焼結原料の付着およ
びシュートの摩耗が著しく低減する。この結果、シュー
トへの焼結原料の付着による装入状態の乱れがほとんど
無くなり、しかも、シュート材の寿命は著しく向上する
。

なお、粒度分布のばらつきに関しては、曲率半径を一定
としたシュート、および、曲率半径をシュートの垂直方
向の位置の０〜１乗に比例して増加させたシュートの両
シュート共、従来の各種装入装置と比較し、粒度偏析が
大幅に改善され、ばらつきを低減する。

〔実施例〕

本発明によるものの具体的な実施態様を添附図面に示す
ものについて説明すると、第１図はこの発明による装置
の第１実施態様を示した概略側面図である。

即ち、この゛第１図に示すものはサージホッパー１の下
端に設けられ、ホッパ１内に収容されている焼結原料６
を切出すためのロールフィーダ２と、連続的に移動する
パレット４との間には、その上端をロールフィーダ２の
直下に、そして、その下端をパレット４の上方に位置さ
せて、傾斜するシュート１１が設けられている。該シュ
ート１１の上面形状は、曲率半径を一定として、凹面に
彎曲している。曲率半径および曲率半径の中心位置は、
ロールフィーダ２から切り出された焼結原料のシュート
１１への落下位置におけるシュート１１の対水平角度、
および、シュート１１の下端の対水平角度を、最適状態
とするように決められている。

第２図は、この発明の装置の第２実施態様を示す概略側
面図である。この第２図に示すように、この実施態様に
おけるシュート２１の上面の形状は、曲率半径がシュー
ト２１の垂直方向の位置００〜１乗（０および１乗は含
まない）に比例して増加する渦巻型として、凹面に弯曲
している。曲率半径の中心位置、０〜１の範囲の乗数（
０および１は含まない）、および、曲率半径とシュート
２１の垂直方向の位置をＯ−１乗した値との比例定数に
ついては、ロールフィーダ２から切出された焼結原料の
シュート２１への落下位置におけるシュート２１０対水
平角度、および、シュート２１の下端の対水平角度を、
最適状態とするように決められている。

前記した焼結原料のシュート落下位置におけるシュート
１１または２１の対水平角度およびシュート１１または
２１の下端における対水平角度については原料の如何お
よび原料切出し量の如何などによってそれなりに異るが
、最適状態とするように選ばれ、前記シュート上面の形
状に関する渦巻型に増加する曲率半径の垂直方向の位置
の乗数と後述する粒度偏析度に関する原料切出し量の若
干例は第３図に示す如くであって、好ましくは０〜０．
９乗、より好ましくは０．２〜０．８乗の範囲（２００
ｔ　／　ｈ　・ｍの時は０９９乗、１００　ｔ／ｈ　−
ｍの時は０．８乗）となる。

本発明者等は、第１図に示した、第１実施態様の装入装
置、および、第２図に示した本発明の第２実施態様の装
入装置を使用し、パレットへの焼結原料の装入を行った
。各装入装置の設備条件は次の第１表に示す如くである
。

第 表 次の第２表は、前記した第１表に示した設備条件で、こ
の発明装置を使用した時の効果をまとめたものであって
、（１）第１実施態様の装入装置を使用した場合、およ
び、（２）第２実施態様の装入装置を使用した場合にお
いて、パレット内に装入された焼結原料の装入状態を表
す指数として、粒度偏析度（−）、平均分級度（−）、
およびカーボン偏析度（−）を、また、生産状況を表す
指数として、生産率（ｔ／ｈ−イ）、返鉱原単位（眩／
１）および粉コークス原単位（ｋｇ／　ｔ　）を示し、
更に、装入装置の設備状況を表す指数として、焼結原料
の付着性、シュートの耐摩耗性、およびシュート材の汎
用性等を含むメンテナンス性を示した。

また、比較例として、前述した、■平板シュート装入方
式を使用した場合、■２段装入方式を使用した場合、■
ワイヤ横張り方式を使用した場合、および、■ロンド縦
張り方式を使用した場合における、前述した指数と同様
の指数での実施結果を示した。

なお、粒度偏析度（−）は、下層の擬似粒子の平均粒度
と上層の擬似粒子の平均粒度との差を、装入した全焼結
原料の擬似粒子の平均粒度で割った値で、次の■式のよ
うに定義され、大きな値はど、粒度偏析していることを
示している。

また、平均分級度（−）は、各層の、擬似粒子の粒度分
布の広がりを表す指数の平均値を装入原料の粒度分布の
広がりを表す指数で割った値であり、次の０式のように
定義され、大きな値はど分級されている。すなわち、パ
レット内の各位置における擬似粒子の粒度分布のばらつ
きが減少していることを示している。

■平均分級度＝ 装入原料の粒度分布の広がりを表す指数ここで、粒度分
布の広がりを表す指数とは、例えばＲｏｓｉｎ−Ｒａｍ
ｍｌｅｒの分布式における均等数などを示すもので、後
述する第２表はこれを使用した。

更にカーボン偏析度（＝）は、上層のカーボン濃度と下
層のカーボン濃度との差を、装入した全焼結原料のカー
ボン濃度で割った値であって、次の０式のように定義さ
れ、大きな値はど、カーボン偏析していることを示して
いる。

０力−ボン偏析度＝ また、同しく第２表の装入装置の設備状況において、○
印は良好、Δ印は若干不良、Ｘ印は不良を示す。

この第２表から明らかなように、この発明の実施例によ
るときは、比較例■〜■と比べ、（１）第１実施態様の
装入装置を使用した場合、および（２）第２実施態様の
装入装置を使用した場合とも、比較例■の２段装入方式
を使用した場合のカーボン偏析度（−）、および、比較
例■のロンド縦張り方式を使用した場合の平均分級度（
＝）を除き、粒度偏析（＝）、平均分級度（−）ミおよ
びカーボン偏析度（−）のいずれも向上しており、その
結果、比較例■の２段装入方式を使用した場合の粉コー
クス原単位（ｋｇ／　ｔ　）を除き、生産率（１／ｈ−
イ）、返鉱原単位（ｋｇ／ｌ）、および粉コークス原単
位（ｋｇ／　ｔ　）の全てが向上している６更に、（１
）の第１実施態様の装入装置を使用した場合は、シュー
ト材の汎用性等を含むメンテナンス性が優れ、また（２
）の第２実施態様の装入装置を使用した場合は、焼結原
料の付着性およびシュートの摩耗性が優れていることが
Ｍ！された。

「発明の効果」 以上述べたように、この発明の装置によれば、焼結原料
が滑降するシュートの上面が凹面となるように、曲率半
径を一定として、または、曲率半径がシュートの垂直方
向の位置の０〜１乗（０および１乗は含まない）に比例
して増加する渦巻型として、弯曲しているので、シュー
ト下端での焼結原料の移動速度そのものを低下させずに
、移動速度の水平方向成分割合を増加させることができ
、その結果シュート下端での焼結原料の水平方向の移動
速度を増加させることができる。

従って、パレット内に装入された焼結原料の層高方向に
おける、粒度偏析およびカーボン偏析が改善され、熱履
歴が均一化して、焼結鉱の生産歩留りを向上させるとと
もに、パレット内の各位置における造粒された擬僚粒子
の粒度分布のばらつきが改善されることにより、焼結鉱
の生産性を向上させることができる。

更に、この発明の装置は、従来のシュートを少ない費用
で簡単に改造することができ、また、メンテナンス性は
良好であって、焼結原料の付着が少なく、シュートの耐
摩耗性が優れている等、多くの工業上有用な効果がもた
らされるもので、その効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明の装置の第１実施態様を示す概略側面図、第２
図はその第２実施態様を示す概略側面図、第３図はシュ
ート垂直方向の位置から曲率半径を求める乗数と粒度偏
析率の関係を各原料切出し量により示した図表、第４図
は従来の装置を示す概略側面図である。 然してこれらの図面における各符号は以下の如くである
。 １・・・サージホッパ、 ２・・・ロールフィーダ、 ３・・・従来技術のシュート、 ４・・・バレット、 ５・・・無端移動グレート、 ６・・・焼結原料、 ７・・・焼結原料層、 ８・・・風箱、 ９・・・点火炉、 １１、 ■・・・本発明によるシュー ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホッパ内に収容された焼結原料を、前記ホッパから切出
   し、連続的に移動するパレット内に供給するための、そ
   の上端を前記ホッパの直下に、そして、その下端を前記
   パレットの上方に位置させたシュートからなる焼結機へ
   の原料装入装置において、焼結原料が滑降する上面が凹
   面となるように曲率半径を一定とし、または曲率半径が
   シュートの垂直方向の位置の０〜１乗（０および１乗は
   含まない）に比例して増加する渦巻型として弯曲させた
   ことを特徴とする焼結機への原料装入装置。