JPH0816250B2 - 焼結原料の装入方法及び装入装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉装入原料として使用される焼結鉱を製
造する際に、所定の粒度偏析をもって焼結機のパレット
に焼結原料を装入する方法及びその方法において使用さ
れる装入装置に関する。

〔従来の技術〕

粉鉱石等の製鉄原料から焼結鉱を製造する方法におい
ては、約10mm以下の鉄鉱石粉末に適度な粒度のコークス
及び必要に応じて石灰石粉末を混合し、この混合物を焼
結パレットに供給していた。そして、供給された焼結原
料の表層にあるコークスに点火し、下方に向けて空気を
吸引しながらコークスを燃焼させ、このときに発生する
燃焼熱によって粉鉱石を焼結している。ここで、焼結原
料の高さ方向に沿って均一に粒度分布をもって焼結原料
を分布させるとき、原料層内部の熱移動に起因して、原
料層の下部ほど高温となり、通気抵抗が増加する。ま
た、表層部においては、吸引された外気により焼結原料
が冷却されて、昇温不足となり、焼結が不完全になる。
その結果、焼結鉱の強度が低下し、粉砕，篩い分け等の
後処理を行った場合に粉化して高炉装入原料として使用
されない割合が増加する。

この欠点を避けるため、表層部の粒度を細かくし下層
部の粒度を大きくし、この粒度偏析に応じてコークスも
上層が多く下層が少なくなるコークス偏析をもつ原料層
をパレット上に形成する方法が種々提案されている。こ
のような粒度偏析をもった原料層を形成する手段として
最も一般的に採用されているものに、傾斜板等を使用し
たシュート方式がある。しかし、このシュート方式で
は、得られた原料層の粒度偏析が充分でない。

そこで、特開昭61−60834号公報においては、複数の
ワイヤロープを傾斜させて張設することにより、シュー
トを構成することが記載されている。焼結原料をこのシ
ュートに供給するとき、細粒部分はシュートを通過して
パレット上に送られ、原料層の表層部を形成する。他
方、シュートを通過しない粗粒部分は、シュートの傾斜
面に沿って送られ、原料層の下層部を形成する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

特開昭61−60834号公報の記載に従って焼結原料を装
入するとき、焼結原料は篩い上と篩い下とに分けられ、
それぞれがパレット上にある原料層の上層部及び下層部
となる。このため、上層部と下層部との間で粒度が不連
続に変化し、原料層全体を通して安定した通気及び均一
な焼結を行わせるには未だ不充分である。また、篩い上
及び篩い下の２段階分級であるため、上層部に粒度の小
さなコークス等の炭材が集められるものの、分級能力は
小さなもので、コークス偏析も充分でない。そのため、
依然として通気抵抗が所期設定通りにならず、局部的な
過熱部や低温部が生じ、原料の焼結仕上りが不均一にな
ることが避けられず、焼結歩留りも低いものであった。

そこで、本発明者等は、焼結原料を単に篩い上と篩い
下とに分級することなく、安定した条件の下で焼結原料
をその粒度に応じて分配して焼結パレットに送り、均一
な焼結反応を可能にするものとして、第３図（ａ）に示
したような装入方法及び装入装置を開発し、特願昭60−
64677号（特開昭61−223136号）として出願している。

第３図（ａ）に示した装入方法において、装入される
焼結原料１は、ホッパー２に蓄えられており、逐次ドラ
ムフィーダ３等の搬送手段により傾斜板等のシュート４
を経て装入装置５に運ばれる。この装入装置５は、複数
の棒条材６を焼結原料１の搬送方向に沿って設けたもの
である。これら棒条材６は、その一端がシュート４の棒
条材取付け位置4aに取り付けられており、他端が下端取
付け板７に取り付けられている。この下端取付け板７側
には、棒条材６の下位側先端部を挿入するための複数の
孔部が形成されている。この孔部と上位側取付け位置4a
によって、各棒条材は、同図（ｂ）に示した傾斜状態に
維持される。

すなわち、水平面に対する第１の棒条材6aの傾斜角度
α_１と同じく第２の棒条材6bの傾斜角度α_２との差（α
_２−α_１）、第２の棒条材6bの傾斜角度α_２と第３の棒
条材6cの傾斜角度α_３との差（α_３−α_２）、第３の棒
条材6cの傾斜角度α_３と第４の棒条材6dの傾斜角度α_４
との差（α_４−α_３）、第４の棒条材6dの傾斜角度α_４
と第５の棒条材6eの傾斜角度α_５との差（α_５−α_４）
の順に小さくなっている。

これにより、同一粒径の粒子は、棒条材取付け位置4a
から最も近い位置P₁で第１の棒条材6aと第２の棒条材6b
との間の間隙を通過して焼結機のパレット８上に落下す
る。また、位置P₁より若干下方の位置P₂で、第２の棒条
材6bと第３の棒条材6cとの間の間隙を通過してパレット
８上に落下する。同様に、第３の棒条材6cと第４の棒条
材6dとの間の間隙からは位置P₃で、第４の棒条材6dと第
５の棒条材6eとの間の間隙からは位置P₄で、同一粒径の
粒子がパレット８上に落下する。その結果、棒条材取付
け位置4aから範囲L₁で、同一粒径の粒子が焼結原料１か
ら分級されて、パレット８に送られる。この焼結原料１
の装入が範囲L₁にわたって行われることにより、たとえ
ば大径の粒子に随伴されている小粒子の選別も確実に行
われ、分級精度が向上する。

また、たとえば位置P₄では、第４の棒条材6dと第５の
棒条材6eとの間から小径の粒子が落下すると同時に、第
１の棒条材6aと第２の棒条材6bとの間から比較的大径の
粒子が落下する。そして、この小径粒子に対する大径粒
子の割合は、棒条材６の下位側に向けて連続的に大きく
なる。したがって、パレット８上に形成された原料層９
の粒度分布に不連続性がなくなる。

本発明は、このように棒条材を傾斜配置することによ
り形成した山型状の装入装置の作用を更に高めるべく開
発されたものであり、各棒状材の形状を改良することに
より、同一粒径の粒子がフルイ面に通過する範囲L₁を長
くして、分級効率を高め、焼結原料及びコークスの偏析
状態が強化された原料層を形成することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の原料装入方法は、その目的を達成するため、
下に向けて凸状に湾曲した複数の棒条材を少なくとも下
位側が単数又は複数の山型となるようにそれぞれ異なる
傾斜角度をもって配置し、これら棒条材が作るフルイ面
を介して焼結原料を焼結パレット上に供給することを特
徴とする。

また、この方法を実施するための分級装置は、複数の
棒条材を傾斜配置し、該複数の棒条材により形成したフ
ルイ面を有する装入装置において、前記棒条材が下に向
けて凸状に湾曲し、少なくとも下位側が単数または複数
の山型を形成するように、それぞれ異なる傾斜角度をも
って配置したことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特
徴を具体的に説明する。

第１図は、本実施例の装入装置における棒条材の配列
状態を横方向からみた図である。なお、本実施例におい
ては、一つの山型斜面を３本の棒条材6a〜6cにより構成
しているが、この構成数は適宜変更されるものである。
また、棒条材の配置を除いた装入装置としては、第３図
に示したものを使用するため、以下の説明においては同
図の符番を用いている。

各棒条材6a〜6cは、それぞれ適宜の曲率をもって下に
向かって凸状に湾曲している。この湾曲により、山型頂
部に当たる棒条材6aと中央部の棒条材6bとの間隙a₁及び
山型底部に当たる棒条材6cと中央部の棒条材6bとの間隙
b₁とが下位側に向かって広がる変化率が、ストレートな
棒条材を使用した場合に比較して小さなものとなる。ま
た、下端取付け板７側においても、ストレートな棒条材
を使用した場合の棒条材6a〜6bの間隙a₀及び棒条材6b〜
6cの間隙b₀に対して、a₁＜a₀及びb₁＜b₀となる。なお、
各棒条材6a〜6cの下位側端部は、下端取付け板７に固定
することなく、自由端とすることも可能である。

したがって、供給された焼結原料１から同一粒径の粒
子が分級されて装入装置を通過する範囲L₁が長くなり、
分級効率が向上する。その結果、形成された原料層９に
おける偏析が強化され、低密度充填が可能となる。

第２図は、この下に向かって凸状に湾曲した棒条材6a
〜6cを使用して焼結原料１を分級したときの原料層９に
おける粒度分布を示したグルフである。

本例においては、下端取付け板７側の各棒条材6a〜6c
の間隙を、a₁＝15mm,a₂＝30mmとした。また、棒条材6a
〜6cとしては、径10mmで長さ700mmの丸鋼棒を半径4000m
mの下に向かって円弧状に湾曲させたものを使用し、こ
れを棒条材取付け位置4aと下端取付け板７との間に張設
した。なお、棒条材取付け位置4a〜下端取付け板７間の
垂直方向距離を550mmとした。

このような仕様により、10mm以下の焼結原料１を焼結
機のパレット９に供給して、厚み500mmの原料層９を形
成した。この原料層９は、厚み方向でみるとき、第２図
の実線で示すように、緩やかな傾斜をもって焼結原料１
が原料層９上に供給されていることが判る。他方、スト
レートな棒条材からなる装入装置を用いて焼結原料１を
装入した場合を比較例とした。この比較例において装入
装置を通過した焼結原料１は、同図の一点鎖線で示すよ
うに傾斜角度が比較的急になっている。

このように、本実施例によるとき原料層９の高さ方向
に粒径の揃った粒子が配置され、且つ分散落下されるた
め、原料層９の嵩密度も低下する。たとえば、比較例に
おける嵩密度が原料層９全厚を平均して1.89であったの
に対し、本実施例の場合には1.87となった。この嵩密度
の相違分だけ、本実施例により得られた原料層９が通気
性の良いものとなり、原料層９各部における焼結反応が
迅速に且つ効率良く進行した。

また、この下に向かって凸状に湾曲した棒条材6a〜6c
を使用するとき、シュート４から落下する焼結原料１の
垂直方向の運動エネルギーは、棒条材6a〜6cが形成する
傾斜面を転動するにつれて小さくなる。そのため、スト
レート状の棒条材からなる装入装置を通過する場合に比
較して、原料層９に与える衝撃が少なくなり、形成され
つつある原料層９の斜面になだれ現象を起こすことが抑
制される。したがって、装入装置を通過した焼結原料１
は、その粒度分布を基本的に崩すことなく、パレット８
上に供給される。

なお、以上の例においては、棒条材取付け位置4a側に
おける棒条材6a〜6cの端部を同一高さにした場合を説明
した。しかし、本発明がこれに拘束されるものでないこ
とは勿論である。たとえば、棒条材取付け位置4a側の棒
条材6a〜6c端部を、下端取付け板７側の山型形状に対応
した山型或いはそれに反転した状態の山型に保持するこ
とも可能である。

また、各棒条材6a〜6cの相互間隙a₁,b₁を、山型下部
に近づくほど小さくすることもできる。このように相互
間隙a₁,b₁を変えるとき、同一粒径の粒子が分級される
範囲L₁が一層大きくなり、分級効率が更に向上する。

更に、棒条材6a〜6cで構成される装入装置を多段に配
置することもできる。この場合、上段の山型の底部に下
段の山型の頂部がくるように、山型の周期をずらすこと
が好ましい。これによって下段の装入装置から落下する
焼結原料の幅方向に沿った流量分布が均一なものとな
る。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、装入装置
を構成する棒条材を下に向けて凸状に湾曲させることに
より、同一粒径の粒子が篩い面を通過する範囲を長く
し、分級効率を改善している。これにより得られた原料
層は、その粒度分布が厚み方向に沿って緩やかに傾斜
し、嵩密度の低いものとなる。また、この焼結原料の偏
析に付随してコークスの分布も上層ほど多くなるように
改善される。したがって、原料層の通気性が向上し、焼
結反応を能率良く迅速に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例における棒条材の配列状態を示
し、第２図は本発明の効果を具体的に表したグラフであ
る。また、第３図は、本発明者等が別途開発した原料装
入装置を示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下に向けて凸状に湾曲した複数の棒条材を
   少なくとも下位側が単数又は複数の山型となるようにそ
   れぞれ異なる傾斜角度をもって配置し、これら棒条材が
   作るフルイ面を介して焼結原料を焼結パレット上に供給
   することを特徴とする焼結原料の装入方法。
2. 【請求項２】複数の棒条材を傾斜配置し、該複数の棒条
   材により形成したフルイ面を有する装入装置において、
   前記棒条材が下に向けて凸状に湾曲し、少なくとも下位
   側が単数または複数の山型を形成するように、それぞれ
   異なる傾斜角度をもって配置したことを特徴とする装入
   装置。