JPH0555574B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鉄工程において用いられる焼結機の
風量制御方法に関する。 一般に製鉄工程において粉鉱石を高炉原料とし
て適正な大きさに焼結する焼結機としては、第１
図あるいは第２図に示されるような連続移動格子
下方吸引方式のいわゆるドワイトロイド式焼結機
が多く用いられている。 これらのドワイトロイド式焼結機では焼結原料
の供給装置３，４および点火炉２は連続移動格子
であるパレツト１の給鉱部１Ａ近傍の所定位置に
配設され、他端の排鉱部１Ｂまで連鎖状に連結さ
れたパレツト１が焼結原料の給鉱部１Ａのスプロ
ケツトホイール１Ｃによつて１〜５ｍ／minの速
度で矢印１Ｄ方向に駆動されている。 このパレツト１上に焼結原料を積層装入し、点
火炉２によつて点火を行い次にパレツト１の下端
に沿つて配設された風箱５，５……を通じて排風
支管６，６……、主排風管７，７Ａ、集塵機８，
８Ａおよび主排風機の９，９Ａによりあるいは脱
硫装置１０を介して下方に向けて強制吸気を行
い、排鉱部１Ｂに至る間に焼成を進行させる。 従来、このドワイトロイド式焼結機の給鉱部１
Ａから排鉱部１Ｂに至る間の強制吸気による風量
分布はドワイトロイド式焼結機の操業に大きな影
響があるにもかかわらず、適正に制御することが
困難であることから、一般にパレツト１の長手方
向全長に亘つて、一定の吸引負圧による強制吸気
によつて焼成を行い、焼結鉱を製造していた。し
かしこの従来方法では焼結層のほぼ焼成が完了し
た部分では通気性が良くなり風量が過剰で最小風
量で焼成を行うという省エネルギーの観点から劣
つていた。また、焼成を任意に制御できず、焼結
層の上層部は品質劣化および歩留りが悪いという
欠点が有つた。 そこで従来、上述の欠点を解消するものとして
風量制御による焼結鉱の製造方法（特開昭53−
118201）が提案された。 この従来方法は添加水分を高め、通気性の向上
を図つた後、上層部分の品質を改善するために焼
成初期の吸引風量を減少させるもので焼成初期で
は燃焼時間が長くなることから、この焼成初期の
焼結層の上層部の急冷が防止され、冷間強度、歩
留りは向上した。 従来方法において用いられるドワイトロイド式
焼結機としては第３図に示されるような各風箱に
具備されているダンパ１１，１１……の開度制御
によるもの、または第４図に示されるような風箱
毎に排風機９Ｂ，９Ｂ……を具備したマルチフア
ン方式のものが提案された。前者はダンバ１１，
１１……の開閉によつて風量を制御するもので排
風エネルギー（風量×風圧）は低減されず、不経
済であるという欠点が有り、後者は10〜25基もの
多数の排風機９Ｂ，９Ｂ……を必要とし、設備費
が高くなり、さらに物理的な制約から採用は困難
であるという欠点が有つた。 またパレツト１上の焼結鉱の上層部の品質向上
対策としては上層部分へのコークスの多量配合等
が挙げられるが、このコークスの層厚方向の偏析
装入法として多段装入方法等が提案された。しか
し、この偏析装入方法は、焼成原料の混合過程等
から決定され、この多段装入方法は、混合装置も
従来の１系列から別個に各層用の別系列を必要と
し設備費も高くなるという欠点が有つた。 本発明は上述の欠点を解消するために提案され
たもので、点火直後の焼成初期、焼成終期は極力
吸引負圧を減少し、中期で吸引負圧を増加し、焼
結鉱の品質向上、歩留り向上を図るとともに、排
風電力削減、さらには効率的に焼結鉱顕熱を回収
することができる焼結機の風量制御方法を提供す
ることを目的とする。 本発明は以下の知見に基づいて成立する。 焼結鉱の製造において一定吸引負圧で強制吸気
すると焼成初期においては、パレツト１に積層さ
れた焼結層の通気抵抗が低いため、通過風量は多
くなり、約100mm厚の上層部は急激な焼成が行わ
れ、保熱効果がおよばず、急冷亀裂を生じ、品
質、歩留りの点で問題を生じる。 パレツト１上の焼成鉱の上層部の品質向上法と
して、上層部の急冷による高温保持時間の低下を
防止するため、上層部の焼成を比較的ゆつくりと
進める。つまり、点火直後の初期において上層部
を焼成する場合は、吸引負圧を極力減少し、さら
に焼成終期では、通気抵抗が少なくなり、吸引風
量が増加する位置から吸引負圧を減少させ、中期
では、生産性の確保の面から吸引負圧を増加する
方法が、品質向上、排風電力の削減に資するもの
である。 本発明の要旨はドワイトロイド式焼結機のパレ
ツト長手方向に複数の風箱を区分し、この区分さ
れた複数の風箱群単位に焼結層の焼成程度に対応
して吸引負圧の制御を行うことにある。 以下、本発明方法を図面を参照してその実施例
に基づいて説明する。 第５図に示されるように焼結原料の焼成初期１
Ｘにおいては通気抵抗が低いことから、吸引負圧
を低く定め、焼結層を通過する吸引風量を減少さ
せ、保熱効果を得る緩やかな焼成を実現させる。
また、焼成初期１Ｘの終了点から焼成完了点直前
もしくはその近傍に至るいわゆる焼成中期１Ｙに
おいては焼結原料層中に湿潤帯を生じることか
ら、通気抵抗は高くなり、そのため吸引負圧を高
め、吸引風量の増加を図る。この焼成中期１Ｙに
おいては、吸引負圧の増加を図つても、通過空気
は焼結層の上層部分によつて予熱され、保熱効果
の面で品質、歩留りの点で問題を生ずることな
く、従つてこの中期１Ｙにおいては生産性向上の
観点から吸引負圧を増加する。 さらに中期Ｙの終了点である焼成完了点直前も
しくはその近傍以降、排鉱部１Ｂに至る終期１Ｚ
においては、焼成がほぼ完了しており、通気抵抗
も低くなつており、その通気抵抗の低下に合せて
吸引負圧を低くし、吸引風量の減少を図り、吸引
風量の従来法の通常操業と同等の維持もしくは増
風は必要でない。 第６図に本発明の一実施例である２水準の吸引
負圧分布が示される。焼成初期１Ｘ、すなわち点
火炉２による点火直後の初期１Ｘにおいては従来
法の吸引負圧レベルH₂に比較して低い吸引負圧
H₁を設定し、焼成中期１Ｙにおいて従来法の吸
引負圧H₂に比較して高い吸引負圧H₃を設定す
る。また焼成終期１Ｚにおいては初期１Ｘと同様
の吸引負圧H₁を設定する。 次に従来法と本実施例の各々について、焼結層
内の焼成の進行状態が第７図、第８図に概念的に
示される。第７図に示されるような従来法では、
燃焼および冷却過程がほぼ一定の速度で進行す
る。これに対して、本実施例では、第８図に示さ
れるように初期１Ｘ、中期１Ｙ、終期１Ｚの各々
で、燃焼および冷却過程の進行速度が異なつて焼
成が進行する。このとき、本実施例では、焼結層
の上層部の燃焼および冷却過程をゆつくりと進行
させるため従来法に比べ高温保持時間を長くする
ことができ、第１表に示されるように品質、歩留
りが向上する。また、焼成中期１Ｙにおいては高
水準の吸引負圧H₃を設定し、反応速度を上げて
生産性を向上させる。さらに焼成終期１Ｚでは、
通気性が良好なため、急激に排風量が増加するた
め、吸引負圧をH₁レベルに低下させることで、
省エネルギー化が図れる。さらに焼結鉱の過冷却
も抑えられ、焼結機の排鉱部１Ｂでの焼結鉱温度
を高くすることができる。このため図示されない
次工程の顕熱回収設備での回収エネルギーを増大
させる。 さらに、焼成過程において焼結原料、コークス
等に含まれる硫黄部が燃焼に伴つて酸化されSOx
として排出される。このSOxの排出パターンは本
実施例においては第９図に示されるようになり
SOx濃度の高い部分はほとんど高吸引負圧ゾーン
である中期１Ｙに含まれる。これは既に提案され
ている第２図に示される脱硫装置１０を備えたド
ワイトロイド式焼結機を用いた部分濃縮脱硫法に
合致するものであり、この高負圧部ゾーンである
中期１Ｙの排ガスを脱硫することによつて、高効
率でSOxの除去が行われ、脱硫装置１０でのSOx
除去量が多くなり、また処理ガス量を少なくする
ことができる。よつて公害対策および脱硫コスト
の低減の両面で有利である。 次に本実施例と従来方法による排ガス温度分布
が第１０図に、排ガス量の分布が第１１図に示さ
れる。 この結果から、各時間の排ガス量と吸引負圧の
積を積分することによつて、排風エネルギーを求
めた結果、および品質、歩留りの実験結果が第１
表に示される。ただし、表中の数値は平均値であ
る。この第１表から明らかなように排風エネルギ
ーについては本実施例では、約９％低下し、また
上層部の歩留り、落下強度（SI）、還元粉化率
（RDI）についても、本実施例では向上されてい
る。加えて、排鉱部１Ｂの焼結鉱温度は、本実施
例の場合、約40℃上昇した。さらに第１表から明
らかなように中、下層部については、歩留り、落
下強度（SI）、還元粉化率（RDI）とも従来法と
本実施例とではほぼ同一であつた。 次に本発明方法の第２の実施例である３水準の
吸引負圧を設定した場合について説明すると第１
２図にその吸引負圧分布が示される。この実施例
は第６図に示される２水準負圧の第１の実施例と
ほぼ同一であるが、焼成終期１Ｚにおいて、H₁
レベルよりさらに低い吸引負圧H₄を設定するこ
とにより、排風エネルギー（排風電力）の削減を
より大きくし、焼結鉱温度の低下をより防止す
る。なお上述の第１および第２の実施例において
は２あるいは３水準吸引負圧を設定したが多水準
吸引負圧としてもよい。 以上説明したように本発明方法によつて排風機
における排風電力エネルギーの削減、焼結鉱上層
部の品質、歩留りの向上による焼結鉱全体の品
質、歩留りの向上および顕熱回収設備を有するド
ワイトロイド式焼結装置では、回収熱量の増加が
可能となり、さらにはSOxの除去量の増加、脱硫
コスト低減等、焼結鉱製造原単位の削減に多大な
貢献をするという効果を奏する。 次に本発明方法に適用されるドワイトロイド式
焼結機について説明する。 まず、本発明方法に適用されるの第１のドワイ
トロイド式焼結機について説明する。 第１３図に示されるような１系統の主排風管７
を有するドワイトロイド式焼結機において、パレ
ツト１を焼成過程の初期１Ｘ、中期１Ｙ、終期１
Ｚに対応させて３ゾーン，，に区分する。
このゾーン間とその両端部にゾーン同士の連通、
あるいは外気との接触をなくして漏風を防止し、
風箱群５１，５２，５３間の吸引負圧差を維持す
るためのシール装置１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１
１Ｄを配設する。さらに主排風管７にシール装置
１１Ｂ，１１Ｃに対応して仕切り板１１Ｅ，１１
Ｆを設け、同様に３分割し、主排風管７の中部７
−２および後部７−３には別系統の主排風管７
Ｂ，７Ｃを各々接続する。 さらに主排風管７Ｂは集塵機８Ｂ、排風機９Ｃ
を介して脱硫機１０Ａに接続され、主排風管７Ｃ
は集塵機８Ｃ、排風機９Ｄを介して脱硫機１０Ｂ
に接続される。これによつて風箱５，５……、主
排風管７は，，ゾーンに完全に区分され、
，ゾーンの風箱群５１，５３はそれぞれ別の
低吸引負圧の主排風機９，９Ｄに接続され、ゾ
ーンの風箱群５２は、高吸引負圧の主排風機９Ｃ
に接続される。 なお、主排風機９と９Ｄを第６図に示されるよ
うに同一吸引負圧とした場合には本発明方法の２
水準吸引負圧H₁，H₃の第１の実施例に適用さ
れ、さらに、主排風機９Ｄを主排風機９に比較し
て、より低い吸引負圧H₄のものとすることによ
つて、第１２図に示される吸引負圧分布が得ら
れ、本発明方法の３水準吸引負圧の第２の実施例
に適用される。 この結果、第１の実施例方法が奏する効果の他
より大きな排風電力の削減および焼結鉱温度の低
下防止が可能となる。 次に本発明に適用される第２のドワイトロイド
式焼結機について設明する。 第１４図に示されるこの第２のドワイトロイド
式焼結機は第１３図の第１のドワイトロイド式焼
結機とほぼ同様の構成であるが、第１３図のドワ
イトロイド式焼結機における主排風管７Ｃ、集塵
機８Ｃ、主排風機９Ｄ、脱硫機１０Ｂはなく、主
排風管７の前部７−１と後部７−３とをバイパス
ダクト７Ｄが接続する構成となつている。 第２のドワイトロイド式焼結機は以上説明した
ように第１３図の第１のドワイトロイド式焼結機
と同様の効果を奏するがバインパスダクト７Ｄに
より主排風管７の前部７−１と後部７−３とを接
続する構成であるため、本発明方法のうち、２水
準吸引負圧の第１の実施例にのみしか適用され
ず、３水準吸引負圧の第２の実施例には適用され
ない点で異なる。 次に本発明方法に適用される第３のドワイトロ
イド式焼結機について説明する。 第１５図に示されるような主排風機の小型化さ
らには濃縮脱硫を目的とした２系統の主排風管
７，７Ａを有するドワイトロイド式焼結機におい
て、給鉱部１Ａ側風箱群５１と排鉱部１Ｂ側風箱
群５３を同系統の主排風管７へ、中間部風箱群５
２を別系統の主排風管７Ａへ接続する。第１３図
の実施例装置と同様にシール装置１１Ａ，１１
Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄによつてパレツト１が３ゾー
ン，，に区分される。 このため風箱５，５……は，，ゾーンに
完全に区分され、，ゾーンの風箱群５１，５
３は同一低吸引負圧の主排風機９に接続され、
ゾーンの風箱群５２は、高吸引負圧の主排風機９
Ａに接続される。 第３のドワイトロイド式焼結機は以上説明した
ように第１のドワイトロイド式焼結機と同様の効
果を奏するがゾーンとゾーンの風箱群５１，
５３が同一の低吸引負圧の主排風機９に接続され
るため、本発明方法のうち、２水準吸引負圧の第
１の実施例にのみしか適用されず、３水準吸引負
圧の第２の実施例には適用されない点で異なる。 以上のドワイトロイド式焼結機では３区分のも
のについて説明したが区分数は本発明方法の焼成
過程区分数に対応して限定されないことは言うま
でもない。 【表】

【図面の簡単な説明】

第１図は１系統の主排風管を有する従来のドワ
イトロイド式焼結機の構成図、第２図は２系統の
主排風管を有する従来のドワイトロイド式焼結機
の構成図、第３図は風量ダンパ制御方式の従来の
ドワイトロイド式焼結機の説明図、第４図はマル
チフアン方式の従来のドワイトロイド式焼結機の
説明図、第５図は本発明方法の概念図、第６図は
第１の本発明方法の第１の実施例の吸引負圧分布
説明図、第７図は従来方法による焼結層の状態説
明図、第８図は第６図の実施例による焼結層の状
態説明図、第９図は第６図の実施例による排ガス
温度とSOx濃度分布説明図、第１０図は従来方法
と第６図の実施例による排ガス温度分布説明図、
第１１図は第６図の実施例による排ガス量の分布
説明図、第１２図は本発明方法の第２の実施例の
吸引負圧分布説明図、第１３図は本発明方法に適
用される第１のドワイトロイド式焼結機の構成
図、第１４図は同じく第２のドワイトロイド式焼
結機の構成図、第１５図は同じく第３のドワイト
ロイド式焼結機の構成図である。 １……パレツト、５……風箱、６……排風支
管、７，７Ａ……主排風管、８，８Ａ，８Ｂ，８
Ｃ……集塵機、９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，……主排
風機、５１，５２，５３……風箱群。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パレツト長手方向に複数の風箱を区分して、
   該区分された複数の風箱群単位に該パレツト上に
   装入積層された焼結原料の焼成反応に対応して吸
   引負圧を焼成反応の初期においては通常操業吸引
   負圧に比較して減少し、焼成反応終了点に至る中
   期においては増加し、該焼成反応終了点付近から
   の終期においては減少するように制御することを
   特徴とする焼結機の風量制御方法。