JPH09176749A - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents

焼結鉱の製造方法

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JPH09176749A
JPH09176749A JP35076695A JP35076695A JPH09176749A JP H09176749 A JPH09176749 A JP H09176749A JP 35076695 A JP35076695 A JP 35076695A JP 35076695 A JP35076695 A JP 35076695A JP H09176749 A JPH09176749 A JP H09176749A
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JP
Japan
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sintering
fuel
sintered
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JP35076695A
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Yozo Hosoya
陽三 細谷
Takuya Kawaguchi
卓也 川口
Masanori Nakano
正則 中野
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結パレット上の配合原料充填層の層厚や焼
結パレットの移動速度を増加させて焼結機の生産性を画
期的に向上させる。 【解決手段】 原料粉鉱石と溶剤と燃料とを含む配合原
料をキャタピラ状に配列した焼結パレット2上に装入し
て層厚700〜1200mmの充填層3を形成し、充填
層3の下層の燃料に点火する。充填層3の表層部にマイ
クロ波を照射して焼結し、充填層3の流動化を防止する
焼結殻を表層部に形成する。焼結パレット2を順次水平
移動させながら、下方から上向きに加圧送風して配合原
料内の燃料を燃焼させて下層から上層に向かって原料粉
鉱石を焼結する。 【効果】 焼結機の生産性を大幅に向上させることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高炉製鉄法の原料で
ある焼結鉱を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】鉄鉱石の焼結に関しては、ドワイトロイ
ド式焼結機が広く用いられている。これは、原料粉鉱石
に石灰石や珪石等の溶剤と粉コークス等の燃料と水とを
加えて混合、造粒した配合原料を、キャタピラ状に配列
した焼結パレット上に充填して充填層を形成し、焼結パ
レットを順次水平移動して、点火炉内で充填層の表面に
点火した後、下方から吸引することにより、配合原料内
のコークス等の燃料を燃焼させて発生した熱によって原
料粉鉱石を溶融、凝固させる燃焼帯を漸次表層部から下
層部に移行させて焼結するもので、全焼結過程は20〜
30分程度で完了する。
【0003】ドワイトロイド式焼結機は連続式で、グリ
ーナワルド式焼結機等のような他の回分式焼結機に比べ
て大量生産に適しているのが広く用いられている理由で
ある。現在のドワイトロイド式焼結機は大型化してお
り、幅5m×長さ100mといったものまであり、生産
性は34〜43t/d/m2 程度である。しかしなが
ら、更なる生産性の向上が追求されている。
【0004】焼結鉱製造は、成品焼結鉱の品質を維持し
て生産性を最大、燃料原単位と点火燃料原単位を最小と
するように操業すべきであるとされる。
【0005】例えば、特公昭54−24682号公報に
は、焼結パレット上の配合原料上面に熱風を吹き付けて
原料上層部のみを高温とし、その後原料上層部に点火す
ると、点火時の熱衝撃を緩和することができ、落下強度
一定で生産性向上、コークス原単位低減に効果がある
が、成品歩留が若干低下すると記載されている。
【0006】また、特公昭57−45296号公報に
は、焼結パレット上の配合原料上面に熱風を吹き付けて
下方から吸引し原料上層部のみを乾燥し、その後原料上
層部に点火して熱風を吹き込み、下方から吸引しながら
焼結すると、生産性の向上、コークス原単位の低減、焼
結鉱品質の向上、NOxの発生の抑制という改善をもた
らすが、成品歩留はあまり向上しないと記載されてい
る。
【0007】さらに、特開平7−34141号公報に
は、原料表層部のマグネタイト含有量を多くし、原料表
層部に熱風を吹き付けて表層部を乾燥予熱し、次いでマ
イクロ波により表層部を加熱昇温した後原料表層部に点
火して焼結すると、生産性は従来の予熱焼結法と変わら
ず、成品歩留が大幅に向上し、コークス原単位と点火用
コークス原単位が大幅に低減され、TIとRDIが改善
されると記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来の技術は、い
ずれも配合原料を焼結パレット上に層厚400〜600
mm程度充填する現状の操業条件を前提にしている。し
かしながら、次世代焼結技術として生産性を画期的に向
上させることを追求する場合、現状の配合原料充填層の
層厚や、焼結パレットの移動速度を増加させて生産性を
向上させるという方向も検討されるべきである。
【0009】この際問題となるのは、充填層内の燃焼帯
の移行速度である。燃焼帯が表層部から漸次下層部に移
行する速度が同じであれば、充填層の層厚や焼結パレッ
トの移動速度を増加させると焼結完了に必要な焼結機の
長さも増加するだけであって、生産性の向上にはつなが
らないからである。
【0010】燃焼帯では、コークス等の燃料が燃焼して
原料粉鉱石を焼結するため、燃焼帯の移行速度を増加さ
せるためには燃料の燃焼速度を増加させる必要がある。
そして、そのためには酸素の供給量を増加させなければ
ならない。
【0011】酸素の供給量を増加させるためには、送風
速度を増加させる、加圧送風を行う、酸素を富化して送
風するなどが考えられる。しかし、吸引ブロワーの負圧
は2000〜2500mmH2 Oが限界であり、下方か
ら吸引するのでは重力と送風圧力が重畳して充填層が圧
縮されて通気性が阻害されることもあって、下方吸引式
ドワイトロイド式焼結機では大幅な送風速度の増加や加
圧送風は不可能であり、また酸素富化は部分的な併用な
ら可能かもしれないが、全面的に酸素富化だけにたよっ
て燃焼速度を増加させるとコスト高になる問題があっ
て、いずれも実際には採用できない。
【0012】そこで本発明は、配合原料の層厚や焼結パ
レットの移動速度を増加させて焼結機の生産性を画期的
に向上させることのできる焼結鉱の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、原料粉鉱石と
溶剤と燃料とを含む配合原料をキャタピラ状に配列した
焼結パレット上に装入して充填層を形成し、前記充填層
の下層の燃料に点火し、焼結パレットを順次水平移動さ
せながら、下方から上向きに加圧送風して配合原料内の
燃料を燃焼させて下層から上層に向かって原料粉鉱石を
焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法である。
【0014】本発明では、従来のドワイトロイド式焼結
機とは異なり、下方から上向きに加圧送風することにし
た。これならば、送風圧力を3000〜4000mmH
2 Oとすることが可能であり、従来の2倍以上の加圧送
風が可能となる。また、送風圧力は上向きなので、重力
と重畳して充填層が圧縮される問題もない。燃焼帯は送
風方向に移行するので、本発明では、充填層の下層の燃
料に点火することにより焼結を開始する。なお、上向通
風式焼結機は、非鉄の分野では、鉛の硫化精鉱の焼結に
おいて、溶融Pbによる火格子や風箱へのトラブルを避
けるために用いられているが、鉄鉱石の焼結には用いら
れていない。
【0015】本発明の方法において、送風圧力をかなり
高くするときは、充填層が流動化する可能性がある。そ
こで、そのような場合は、まず充填層の表層部にマイク
ロ波を照射して焼結し、流動化を防止する焼結殻を表層
部に形成してから、下方から上向きに加圧送風すればよ
い。マイクロ波は被加熱物自体を発熱体とし、物体を内
部から加熱することが可能で、熱効率が高く、短時間で
加熱することができる。INSバンドとして2450M
Hzと915MHzとが許可されているので、いずれか
を使用することができる。
【0016】本発明では加圧送風するので、加圧しない
場合に比べて酸素の供給量は増加するが、酸素富化送風
を併用してさらに燃焼速度を増加させることも可能であ
る。送風空気全体について酸素富化してもよいし、ある
特定の部分の送風空気だけ酸素富化することも可能であ
る。
【0017】本発明によれば、酸素の供給量を増加させ
ることができるので配合原料中の燃料の燃焼速度を増加
させることができる。したがって、焼結速度が増加し、
充填層の層厚を700〜1200mmと従来の2倍以上
とすることさえ可能で、これにより焼結機の生産性は画
期的に向上し、70t/d/m2 といった従来の2倍程
度の生産性を実現することができる。また、充填層の層
厚は従来のままで、焼結パレットの移動速度を増加させ
ることもでき、これによっても焼結機の生産性を大幅に
向上させることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1に本発明を実施するための焼
結装置の例を示す。
【0019】この装置は、配合原料をキャタピラ状に配
列した焼結パレット2上に充填して充填層3を形成し、
焼結パレット2を順次水平移動して焼結する点は従来の
ドワイトロイド式焼結機と同じである。異なるのは、焼
結機の下方に高圧ブロワー7を備え、焼結機下方から上
向きに加圧送風する点と、点火炉4が充填層3の下層の
燃料に点火できるように、下層原料装入装置1の後で上
層原料装入装置5の前に設けてある点とである。また、
配合原料を層厚700〜1200mmと従来よりも厚く
充填することができるようになっている。さらにこの装
置には、配合原料の充填層3の表層部に流動化を防止す
る焼結殻を形成するためのマイクロ波照射装置6も設け
てある。
【0020】原料粉鉱石に石灰石や珪石等の溶剤と粉コ
ークス等の燃料とを加えて混合、造粒した配合原料は、
下層原料装入装置1と上層原料装入装置5とに分けて貯
留される。下層原料装入装置1から焼結パレット2上に
連続的に供給された配合原料は充填層3の下層を形成
し、点火炉4により原料内の燃料に点火される。点火後
の下層原料の上に、上層原料装入装置5から残りの配合
原料が連続的に供給され、層厚700〜1200mmの
充填層3を形成する。充填層3の表層部にはマイクロ波
照射装置6からマイクロ波を照射し、流動化を防止する
焼結殻を形成した後、高圧ブロワー7から送風圧力30
00〜4000mmH2 Oの加圧送風を行い、充填層3
を通過した排ガスはフード8で捕集して廃棄処理等を行
う。
【0021】
【実施例】本発明を実施例1、2により詳細に説明す
る。
【0022】表1に本実験に供した配合原料の配合割合
を示す。配合原料は種々の鉄鉱石および雑原料として石
灰石、生石灰、蛇紋岩、スケールを焼結鉱中のSiO
2 、Al23 がそれぞれ5.8%、1.8%になるよ
うに調整し、塩基度は1.7になるように配合した。返
鉱配合率は新原料の合計100に対して15%一定、コ
ークス配合率は新原料の合計100に対して4.0%一
定とした。比較例、実施例1、2ともに同じ配合であ
る。
【0023】
【表1】
【0024】配合新原料に返鉱、粉コークスを配合した
後に水を添加してミキサーで混合、造粒し、50kg試
験鍋にて層厚500〜1000mmで焼結試験を行っ
た。マイクロ波加熱により焼結殻を充填層表層部に形成
する場合は、充填層下層部に点火後、充填層原料表層部
を焼結する方法をシミュレートする方式とした。
【0025】表2に示すように、実施例1は充填層の層
厚を従来法より厚くして下方から上向きに加圧送風する
方法、実施例2は充填層の層厚を従来法より厚くし、充
填層表層部に焼結殻を形成した後に下方から上向きに加
圧送風する方法である。一方、比較例は充填層の表層部
に点火後、空気を上方から下向きに吸引して焼結する従
来法である。
【0026】
【表2】
【0027】図2に比較例と実施例1、2で得られた鍋
試験の生産率、成品歩留を示した。図2から分かるよう
に、本発明の実施例1、2では、比較例に対して生産率
が大幅に向上した。また、従来法では生産率が増加する
と成品歩留が低下する傾向があったが、本発明では成品
歩留も向上する結果となった。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、従来不可能であった大
幅な加圧送風による焼結が可能となる。したがって、配
合原料充填層の層厚の増加や焼結パレット移動速度の増
加が可能となり、焼結機の生産性を大幅に向上させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するための焼結装置の例を示す図
である。
【図2】鍋試験における生産率、成品歩留を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 下層原料装入装置 2 焼結パレット 3 充填層 4 点火炉 5 上層原料装入装置 6 マイクロ波照射装置 7 高圧ブロワー 8 フード

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原料粉鉱石と溶剤と燃料とを含む配合原
    料をキャタピラ状に配列した焼結パレット上に装入して
    充填層を形成し、前記充填層の下層の燃料に点火し、焼
    結パレットを順次水平移動させながら、下方から上向き
    に加圧送風して配合原料内の燃料を燃焼させて下層から
    上層に向かって原料粉鉱石を焼結することを特徴とする
    焼結鉱の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記充填層の表層部にマイクロ波を照射
    して焼結し、充填層の流動化を防止する焼結殻を表層部
    に形成してから、下方から上向きに加圧送風する請求項
    1記載の焼結鉱の製造方法。
  3. 【請求項3】 酸素富化送風を併用する請求項1または
    2記載の焼結鉱の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記充填層の層厚を700〜1200m
    mとする請求項1〜3のいずれか記載の焼結鉱の製造方
    法。
JP35076695A 1995-12-26 1995-12-26 焼結鉱の製造方法 Withdrawn JPH09176749A (ja)

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Cited By (5)

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