JPH06287647A - 焼結機の操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】焼結進行方向の焼成を安定化させて生産性の向
上と品質の安定化をはかる。 【構成】焼結機の各風箱の排風温度測定値から排風温度
パターンを算出する。この排風温度パターンが目標排風
温度パターンからずれている場合、各風箱の実測排風温
度パターンと目標排風温度パターンをパラメータとして
焼成点を補正する。この補正した焼成点が目標の焼成点
となるようにパレット速度を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＤＬ式焼結機の操業
方法に係り、より詳しくは焼結進行方向の焼成を飛躍的
に安定化させることによって焼結鉱の生産性の向上と品
質の安定化をはかる焼結操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ式焼結機の焼成点を制御する方法と
しては、例えば（イ）焼結機ウインドボックスの排風温
度から幅方向別の焼成点を検出し、それらの平均値に基
づいてパレット速度を調節する方法（特開昭６０−１３
０３２号公報参照）、（ロ）焼結機の排風温度パターン
の変化を設定値と比較して、その差よりパレット速度を
調節する方法（特開昭５７−１２５２５４号公報参照）
等が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例の
（イ）は、パレット幅方向別の排風温度パターンより直
接焼成点を検出するので、パレット幅方向別での焼きむ
ら等が発生した場合は十分対応できるが、焼結進行方向
の排風温度パターンが変化した場合には、焼成を安定化
させることが十分にできないという問題がある。

【０００４】また、従来例の（ロ）は従来例（イ）の問
題に鑑み、排風温度パターンとその設定値とを比較する
ことにより、若干の焼成安定ははかられるものの、原料
の搬送による排風温度パターンの変化を考慮しておら
ず、同じタイミングで測定された排風温度パターンと設
定値を比較しているので、焼結進行方向各位置の原料の
焼成状態が変動している状態では十分な制御精度が得ら
れないという問題がある。

【０００５】この発明は、このような従来技術の問題点
に鑑みて、直近の検出焼成点に対応した原料が、各風箱
を通過する際の排風温度を予測し、その予測値より焼成
点を補正して、焼結進行方向の焼成を飛躍的に安定させ
ることにより、歩留りを悪化させることなく生産量の増
大と品質の安定化がはかられる焼結機の操業方法を提案
しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、焼結機の排
風温度から焼成点を検出し、該検出値が所定値となるよ
うにパレット速度を調節する焼結機の操業方法におい
て、各風箱の排風温度測定値から排風温度パターンを算
出し、該排風温度パターンが目標排風温度パターンから
ずれている場合は、各風箱の実測排風温度パターンと目
標排風温度パターンをパラメータとして、検出した焼成
点を補正し、該補正焼成点が目標の焼成点となるようパ
レット速度を調節する方法と、この方法において、焼結
進行方向の原料をトラッキングすることによって、直近
の検出焼成点に対応した原料の将来の排風温度を予測
し、該予測値を焼成点の補正に用いる方法を要旨とする
ものである。

【０００７】

【作用】この発明における焼成点の検出方法と焼成点を
制御するためのパレット速度の算出方法について、図面
を参照しつつ説明する。図１は焼成点と各風箱の排風温
度との関係を示す説明図、図２は同上の各風箱と、それ
らに配設された排風温度測定用熱電対の配置を示す平面
図である。すなわち、各原料槽（図示せず）から切出さ
れてサージホッパー２に供給された原料４は、原料装入
嵩高計１の測定値が所定の値となるようにロールフィー
ダ３の回転によって連続的にパレットのグレート５上に
給鉱される。給鉱された原料は、所定層厚の充填層６を
形成しながらパレットの移動によって排鉱部へ搬送され
る。この間に給鉱箇所寄りの位置に設置された点火炉７
で充填層６の表面に点火される。

【０００８】一方、パレットの搬送路下部には、充填層
６で発生した燃焼ガスを主排風機９によって吸引するた
めの風箱８が設置されており、各風箱に配設されている
熱電対１０により燃焼ガスの温度すなわち排風温度が測
定されるようになっている。排風温度は、燃焼前線１２
−１、１２−２がパレットのグレート５に到達するまで
ほぼ一定であるが、到達位置すなわち焼成点１３−１、
１３−２と相前後して上昇し始める。排風温度の上昇
は、原料の移動にしたがいパレット幅方向別に測定され
た各風箱８の排風温度推移曲線１４−１、１４−２のご
とくであり、その立上り点１５−１、１５−２を幅方向
それぞれの部分における焼成点とみなすことができる。

【０００９】このようにして検出された焼成点により、
幅方向平均の焼成距離（点火炉から焼成点間での距離）
は下記（１）式により求められる。なお、（１）式の右
辺第２項は、幅方向の排風温度測定を２点でしか測定で
きなかったことにより生じる誤差を補正する項である。

【００１０】 Ｌｆｆｐ：幅方向平均の焼成距離（ｍ） Ｌｆｆｐ_１、Ｌｆｆｐ_２：幅方向別における焼成点より
求めた焼成距離（ｍ） α：補正係数
（−）

【００１１】次に、焼成点とあらかじめ設定された所定
風箱の排風温度とから、直近の検出焼成点に対応した原
料が所定の風箱を通過するときの排風温度予測値を下記
（２）式により算出し、排風温度目標値と算出された排
風温度予測値とを比較して、下記（３）式により補正焼
成距離を求める。ここで、（２）式は焼結進行方向の原
料をトラッキングすることにより、直近の実績排風温度
に対応した原料の焼成点検出値と、直近の焼成点検出値
との差を用いることによって、直近の検出焼成点に対応
した原料の排風温度を予測する。図３は排風温度から検
出した焼成点とその焼成点における各風箱の排風温度予
測値とを比較した図であり、２５は直近（現時点）の焼
成点に基づく予測排風温度、２６は実績排風温度、２７
は直近（現時点）の焼成点、２８は実績排風温度測定時
の原料が焼成点位置に存在した時の焼成点である。

【００１２】 ＷＢＹ＝１／β｛Ｌｆｆｐ（Ｔ_１）ーＬｆｆｐ（０）｝＋ＴWB ……（２）式 ＷＢＹ：現焼成距離における排風温度予測値（℃） β：補正係数（ｍ／℃） ＴWB：排風温度実績値（℃） Ｔ_１：焼成点検出位置とＴWB測定風箱間の移動所要時間
(min) Ｌｆｆｐ（−ｔ）：ｔ分前の補正焼成距離検出値（ｍ）

【００１３】 ＬＦｆｐ＝Ｌｆｆｐーβ・（ＷＢＡーＷＢＹ） ……（３）式 ＬＦｆｐ：排風温度で補正した焼成距離（ｍ） ＷＢＡ：排風温度目標値（℃）

【００１４】 ＬWB：点火炉からＴWB測定風箱間の距離（ｍ） Ｐｓ（−ｔ）：ｔ分前のパレット速度測定値(m/min) Ｌ_１１：パレット速度変更により焼成点検出値が変化す
るまでの無駄時間(min)

【００１５】焼成距離間の平均実績焼成速度Ｖｆは、図
４に示す定常状態における燃焼速度とパレット速度との
関係から、この焼成距離を用いることにより下記（５）
式および（６）式で求めることができる。

【００１６】 Ｖｆ（Ｏ）＝ＰｓＢ（Ｏ）・ｈ（−Ｌ_１２）／ＬＦｆｐ（Ｏ） ……（５）式 Ｖｆ（−ｔ）：ｔ分前の焼成速度実績値(m/min) ＰｓＢ（−ｔ）：ｔ分前の焼成距離間の平均パレット速
度(m/min) Ｌ_１２：充填層厚変更により焼成点検出値が変化するま
での無駄時間(min) ｈ（ｔ）：ｔ分前の充填層厚測定値（ｍ）

【００１７】 Ｐｓ（−ｔ）：ｔ分前のパレット速度測定値(m/min) Ｌ_１１：パレット速度変更により焼成点検出値が変化す
るまでの無駄時間(min) Ｔｔ：焼成距離間の移動所要時間(min) （Ｔｔは(7) 式を満たす値）

【００１８】

【００１９】また、他に外乱がなければ、焼成速度は下
記（８）式に示す主排風量にほぼ比例して変化する。

【００２０】 Ｋ：比例係数 Ｑ：主排風量（Ｎｍ^３／ｍｉｎ）

【００２１】したがって、焼成速度は例えば下記（９）
式によって予測することができる。

【００２２】 ＶｆＹ（−ｔ）：ｔ分前の焼成速度予測値(m/min) Ｑs （−ｔ）：ｔ分前の主排風量設定値（ｍ^３／ｍｉ
ｎ） Ｑ（−ｔ）：ｔ分前の主排風量測定値（ｍ^３／ｍｉｎ） Ｌ_２：主排風量変更により焼成点検出値が変化するまで
の無駄時間 (min)

【００２３】よって、目標の焼成距離を得るためのパレ
ット速度Ｐｓｃは、目標の焼成距離が与えられると、例
えば下記（１０）式により算出することができる。

【００２４】 Ｐｓｃ：パレット速度(m/min) ＬｆｆｐＡ：焼成距離目標値

【００２５】なお、焼成点の補正は前記のごとく、特定
風箱の排風温度自体ではなく、排風温度パターンの昇り
勾配、例えば下記（１１）式で行う方法によっても同様
の効果が得られる。

【００２６】 △Ｔ＝｛ＴWBーＴB ｝／｛ＬWBーＬｆｆｐ（Ｔ_１）｝ ……（11）式 △Ｔ：昇り勾配（℃／ｍ） ＴB ：焼成点検出のベース温度（℃）

【００２７】

【実施例】図５はこの発明方法を実施するための装置構
成例を示す概略図で、１８は充填層厚計、１９は排風温
度予測値演算装置、２０は焼成距離演算装置、２１は焼
成点制御演算装置、２２は手動設定器、２３はパレット
速度検出調整装置、２４は主排風量検出調整装置であ
る。

【００２８】すなわち、この発明では焼成距離演算装置
２０に各風箱８の熱電対１０により測定される排風温度
が入力され、その排風温度の推移から焼成点の検出を行
い、前記（１）式によってパレット幅方向の平均焼成距
離Ｌｆｆｐを演算し、排風温度予測値演算装置１９に出
力する。排風温度予測値演算装置１９では、前記（２）
式で算出された排風温度予測値に基づいて前記（３）式
によって焼成距離を補正し、その補正された焼成距離Ｌ
ｆｆｐを焼成点制御演算装置２１に出力する。

【００２９】焼成点制御演算装置２１では、焼成距離演
算装置２０から入力された補正焼成距離ＬＦｆｐ、手動
設定器２２から入力された焼成距離目標値ＬｆｆｐＡ、
充填層厚計１８から入力された充填層厚測定値ｈ、パレ
ット速度検出調整装置２３から入力されたパレット速度
測定値Ｐｓおよび主排風量検出調整装置２４から入力さ
れた主排風量測定値Ｑや主排風量設定値Ｑｓにより、前
記（５）式、（６）式、（９）式、（10）式によって、
目標の焼成距離を得るためのパレット速度Ｐｓｃをパレ
ット速度検出調整装置２３の設定値Ｐｓｓとして与える
ことにより調整する。

【００３０】実施例１ この発明方法を主排風機の能力等他の条件を一定にし
て、実際にＤＬ式焼結機に適用して操業した結果を、排
風温度から検出した焼成点のみに基づいてパレット速度
を調整した従来法と比較して表１に示す。表１の結果よ
り明らかなごとく、この発明方法により焼成距離のバラ
ツキが改善され、生産性および歩留の向上と品質の安定
化がはかられた。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、焼結機における焼結進行方向の焼成を飛躍的に安
定させることができるので、歩留の悪化を招くことなく
生産量の増大と品質の安定化をはかることができるとい
う大なる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＤＬ式焼結機における焼成点と各風箱の排風温
度との関係を示す概略説明図である。

【図２】同上焼結機における風箱の一部を上から見た状
態における排風温度測定用熱電対の配置を示す概略図で
ある。

【図３】この発明における排風温度から検出した焼成点
とその焼成点における各風箱の排風温度予測値とを比較
した図である。

【図４】ＤＬ式焼結機の定常状態における燃焼速度とパ
レット速度との関係を示す説明図である。

【図５】この発明方法を実施するための装置構成例を示
す概略説明図である。

【符号の説明】

１ 原料装入嵩高計 ２ サージホッパー ３ ロールフィーダー ４ 原料 ５ パレットのクレート ６ 充填層 ７ 点火炉 ８ 風箱 ９ 主排風機 １０ 熱電対 １２−１、１２−２ 燃焼前線 １３−１、１３−２ 焼成点 １４−１、１４−２ 排風温度推移 １５−１、１５−２ 排風温度立上り点 １８ 充填層厚計 １９ 排風温度予測値演算装置 ２０ 焼成距離演算装置 ２１ 焼成点制御演算装置 ２２ 手動設定器 ２３ パレット速度検出調整装置 ２４ 主排風量検出調整装置 ２５ 直近（現時点）の焼成点に基づく予測排風温度 ２６ 実績排風温度 ２７ 直近（現時点）の焼成点 ２８ 実績排風温度測定時の原料が焼成点位置に存在
するときの焼成点 Ｖｆ 燃焼速度 (m/min) Ｐｆ パレット速度 (m/min) ｈ 充填層厚(m) Ｌｆｆｐ 焼成距離（ｍ）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 勝成 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結機の排風温度から焼成点を検出し、
   該検出値が所定値となるようにパレット速度を調節する
   焼結機の操業方法において、各風箱の排風温度測定値か
   ら排風温度パターンを算出し、該排風温度パターンが目
   標排風温度パターンからずれている場合は、各風箱の実
   測排風温度パターンと目標排風温度パターンをパラメー
   タとして、検出した焼成点を補正し、該補正焼成点が目
   標の焼成点となるようパレット速度を調節することを特
   徴とする焼結機の操業方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、焼結進行方向の原料
   をトラッキングすることによって、直近の検出焼成点に
   対応した原料の将来の排風温度を予測し、該予測値を焼
   成点の補正に用いることを特徴とする焼結機の操業方
   法。