JPS58147526A - 焼結鉱の顕熱回収法 - 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】 本発明ｒま、粉鉱石分ドワイトロイト式焼結機で神続的
に焼結した後、該焼結鉱の顕熱ｒ冷却機で回収する方法
ｒこ関し、特にドワイトロイト式焼鯖機のグレードバー
およびパレットフレームに移行する焼結熱をも有効に回
収する方法に関するものである。

通常、焼結鉱の顕熱を回収する方法として、第１図に示
すような焼結機に釣設された冷却機によシ該顕熱を回収
する方法が行われている−すなわち第１図において、左
右両側のスジ０フ２１８間ｍ無ト１（帯状に嵌装された
パレットフレームＰ列、その上部パレットフレーム２列
の直下に対向して配設されたウィンドボッタフ８列、こ
れに接続した通風機構としてのダクトｄ、ダンバー　Ｄ
　、排ガスダクト２２、集塵器２、プロワ１、スタック
６、パレットフレームＰへ床敷鉱および焼結用坤料をそ
れぞれ供給するための床敷鉱供給機４および原料供給機
５、原料！−表層への点火を行う点火炉６、焼結反応を
終えたパレットフレームＰ内の内容物すなわち焼結鉱を
パレットフレームＰから取出す排鉱部７、パレットフレ
ームＰから排出さｔした高温の焼結塊を破砕する熱風破
砕機８、シュート９、篩温の焼結鉱を冷却するだめの冷
却用壌状ホッパ１０、該ホッパ１０を係上〜する回転テ
ーブル１１．ｐテーブル１１の駆動機１３、冷却空気９
（給フード１２％冷却空気供給ブロワ１４、冷却空気ダ
クト１５、高温空気収集用フード１６、ダクト１７（以
上９から１７までの機器を総称して冷却機Ｃという）、
高温空気用集塵器１８、ボイラ）９等から成る焼結機お
よび冷却機系統により次のような方法で焼結鉱顕熱が回
収される。

先ず、床敷鉱供給機４および原料供給機５から図…１右
方に移行するパレットフレーム層内に床敷鉱およびその
上に原料が連続的に供給さ１１点火炉６直下を通過する
際に原料層表面に着火され、図面右方へ移行する間ｒこ
ウィンドボックスＢおよびこれに接続された通風機構に
よりパレットフレームＰ上方より燃焼用および冷却用空
気が吸引され下向の通風となって原料の乾燥、焼結反応
および焼結塊の冷却をｊ雰ム次原料層の下）ｊへＮ　Ｈ
サ−ａでパレットフレーム層内のグレードバー上の床敷
鉱層に到達し、さらにパレットフレームＰが図面右方に
移行するに伴い下向きの排風温度がほぼピークに到達し
た後、排鉱部７にて焼結鉱が排出される。

この間の温度状況を紀２図ｒこ示ず。

第２図において、ＴＩはグレードバー面から１１０鰭位
置の層内温度を％　Ｔ２はグレードバー面から７５制位
置の層内温度を、Ｔ３はグレードバー面の温度を、Ｔ４
は下向き排風温度をそ扛ぞれ示す。すなわち、焼結反応
の終期が近づくと排風温度Ｔ４が上昇と始め、この温度
がピークになる時期を通常焼結反応が完全に終了すると
兄なし、この時期〔第２Ｍ中（イ）の時期〕に焼結鉱を
排鉱する。この時間ｒこはグレードバ一温度Ｔ３は約７
００℃になっている。また、この時期における焼結層内
の温度分布は、その−例を第３図に示すように、平均約
３６０℃（第３図は、層厚２８０ｍの焼結鋼試験結果で
あυ、平均温度は実際のものより低くなっている。実際
ｒＣは通常４５０〜６００℃程度である）であるので、
排出さ７’した焼結鉱は冷却が施される。

次に、この冷却方法を躯１図に戻って曲間する　排鉱部
７ｒこて排出さｔ″Ｌだ焼結鉱は、熱間破砕機８にて適
当な大きさに破砕され冷却し易くなってンユート９から
冷却機Ｃの遠吠ホツ／ぐ１０に移送される。該ホッパ１
０には常温の空気が冷却字句４ダクト１５およびホッパ
１０と−・一体になった冷却字句供給フード１２を介し
て供給され、ホッパ１０内の高温焼結鉱を順次冷却する
。このホッパ１０は回転テーブル１１に乗って水平方向
に回転運動をしているため、ホッパ１００１ケ所に装入
された高温焼結鉱はホッパ１０内に環状に配給され、か
つ一定区間回転渾１ｉ＃する間に冷却用空気によシ冷却
され、ホッパ１０の排出孔から排出される。

一方、冷却用空気は、ホッパ１０の内側壁下部から浸入
してホッパ１０内の焼結鉱充填層中を通過する間に焼結
鉱と熱交換し、高温の空気となり、Ａ温空気収集用フー
ド１６で収集され、夕゛クト１７および集塵器１８を経
てボイラ１９に送られ、低圧のスチームを製造すること
等で熱回収が行われる。

しかし、このような焼結鉱顕熱の回収方法では、冷却機
Ｃから回収される高温空気の温珈１Ｊ約２００℃と比較
的低いので、上記のように低圧スチームを製造するにと
どまっている。この理由は、冷却機Ｃに装入される焼結
鉱の温度が低いためであシ、これは焼結鉱が焼結機から
排鉱される迄に、焼結層中で生じるコークスの燃焼熱が
下向きの通風に乗って床敷鉱層、グレードバー、パレッ
トフレームを介して下方のウィンドボックスＢに相当量
逃けてしまうからであシ、第２図に示す排風温度Ｔ４、
グレード面温縦Ｔ３の状況から明らかである。

このように、焼結鉱の排鉱時点で、特にグレードバーが
高温（７００〜１０００℃）になることは、冷却機Ｃに
移送できる焼結鉱血熱の減、少を来たす欠点のみならず
、高温のグレード・く−およびパレットフレームが焼結
機ストランド下側をＵターンすることによる作業環境の
唐、比を招く欠点がある。

本発明ｒよ、このような欠点を解消するためになされた
もので、その費旨とするところは、オフストランドクー
リング型式のドワイトロイド式焼結磯において、焼結終
期又は焼結光子後の焼結鉱塊層のＦ方、すなわち、パレ
ットフレーム下ｉＲ１のグレードバー側から、その表面
層間に向って四次の鉄酸化物（ＦθＯ、Ｆｅ３Ｏ４等）
に対して不活性なＮ２等の非酸化性ガス又は該非酸化性
ガスと空気との混合ガスを導入することにより、グレー
ドバーおよびパレットフレームに移行していた熱を焼結
鉱塊層中に再度移させ、この状態の焼結鉱塊層を排出さ
せ、冷却機に移送させて顕熱を回収することにある。

以下、図面を参照して本発明方法を詳細に説明する、。

先ず、第２図により従来法と本発明法を比較して説明す
る。

従来法においては、前述の通り、パレットフレーム内原
料層表向に点火された後、焼結反応が次第ｒＣ原料層下
方に進行し、原料層全体の焼結反応が終期に近づくに伴
って下向きの排風温度Ｔ４が上昇を開始し、ピークにな
る付近を八″と結反応完了期と見なし、図中（イ）の時
期で焼結鉱塊層をパレットフレームから排出している。

この時期の焼結鉱塊層内の温度分布は第３図に示した通
りであり、顕熱回収上余り好ましい高温度とはなってい
ない。

ところが、この時期でのグレードバーの温度Ｔ３は、未
だ約７００℃と高温で、かつ該グレードバーを支えてい
るパレットフレームモ約３００〜４００℃と高温となっ
ており、この両者は重量も大きいため大きな顕熱を保有
していることになる。そこで、本発明では、この大きな
顕熱を焼結鉱塊層に押戻して、焼結鉱塊層を従来法のも
のより高温にし、大きな顕熱を保有させた状態で排出さ
せ、冷却機に移送させてこの大きな顕熱を回収するもの
である。

すなわち、本発明では、第２図において、従来法での焼
結鉱塊層排出期（イ）の直後に、焼結鉱塊層の下方すな
わちパレットフレーム下面のグレードバー側から、その
表層面に向って前記した１１酸化恰ガス又は該ガスと空
気との混合ガスを導入し、（ハ）の時期′までこのガス
導入を続行する、なお、（イ）から（ロ）迄の時期ｒ、
Ｊ、通風方向逆転に伴う下向き通風区間と上向通風区間
とのガスがＬ通を抑制する関係上、シールプレー）＆設
ける心数がある時期を示している。

このガス導入により、グレードバーおよびパレットフレ
ームの熱は、図に示すような温度経過（図ＶＣｉｔグレ
ードバーの温度Ｔ３のみ示し、パレットフレームの温度
は示していない）をたどり、焼結鉱塊層に移行し、本発
明の排出時期（ハ）においてＦ′ｉ第４図にその一例を
示すような層内温１ｍ分４＋ｉ　ｆｒ有した状態となる
。この排出時期での焼結鉱塊層の半均温度は約４２０℃
（なお、ｈ）、４図も、前記した紀３図と同様、層厚さ
２８０覇の焼結鋼試験結果であり、平均温度は実際のも
のより低くなっている）で、従来法の約３３０℃に比し
２０チ余り高い状態となっている。なお、第２図も第３
．４図と同様層厚さ２８０ｆｉでの焼結鍋試験に基づく
もので、実機ペースにおいては従来法および本発明法と
もに枦２〜４図に示すデータより高くなるが、従来が、
と本発明法との比較においては、排出時の一暁結鉱塊１
−の平均温度は本発明法の方が従来法よりも２゜チ余り
常に高く、冷却機での回収熱量μ入ｒこなり、かつ該回
収熱は発ｔ＃ｉ、ｒＬまで利用できるものとなる。

なお、本発明法において、焼結終了後ｒこ」二向き通風
を実施する時期は、グレードバーおよびパレットフレー
ム温度が一定水準迄低下する間で充分であり、それ以上
上向き通風を施せば、上向き通風に乗って焼結鉱塊−内
の熱が層外に逃散するので好ましくない。焼結鍋試験の
結果からは、２分間前後が望ましいといえる。

また本発明法においては、上向き通風用ガスとして前記
したＮ２　　等の非酸化性ガス又は該ガスと空気との混
合ガスを用いるため、焼結鉱塊層中に存在する低次の酸
化鉄（ＦθＯ，Ｆｅ３Ｏ４等）が再酸化され難くなり、
第５図に示すようＰＣ焼結鉱成品の環几粉化率が、Ｎ２
　　ガス使用の場合に、比較例として示す空気ｆｔｌ・
用に比し約５％改Ｈされ、ＬＬ未来法比べれば約４％も
改善され、Ｎ２　　と空気とを酸素含廟率が約１０％と
なるように混合したガスを使用する場合は、空気使用に
比し約１５％改善される。このことから、上向き通風と
して使用するガス中の酸素濃度に還元粉化率がほぼ比例
するということができる。

いずれにせよ、非酸化性ガス又は該ガスと空気との混合
ガスによる上向き通風を与える本発明によれ目、前記し
た顕熱回収効率を高め得るばかりでなく、焼結鉱成品と
しての環元粉化率をも改善できるという効果を奏し得る
ものである。

なお、還元粉化率とは、次工程で行われる高炉中でのコ
ークスから発生するＣ、　Ｏによる焼結鉱の還元の際ｒ
こ、焼結鉱が粉化する割合のことで、該粉化率が高いと
品炉内の通気性が悪化し操業不能になるので、焼結鉱の
品質の評価指数となるものである。ここでは、粒度１０
〜１５咽の焼結鉱をＣｏ　−Ｎ２混合ガスで還元率２５
％迄還元した後、ふるい分けを行って５覇以ドの粉粒子
の全体試料針に７・１する比率で表わした。

第６図は、本発明法の一実施性様例を７ドす図で、図中
１〜２２．ｄ、Ｂ−Ｄ、Ｐ、Ｓはり１，１図のものと同
一機能の機器を示し、２５は前８Ｃ゛。

したＮ２　　等の不活性な非酸化性ガス又は該ガスと空
気との混合ガスを供給する上向き通風用プロワ２４はダ
クト、２５は下向き通風と上向き通風とのガス流通を抑
制するだめのシールプレートである。なお、冷却機Ｃと
しては第１図と同様のパン型の一パス式のものを示して
いるが、ニパス式のものを用いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来法の説明図、第２図Ｆｉ従来法と本発明法
との比較を説明するための点火がら排鉱に至る迄の各部
の温度状況を示す図表、第６図は従来法におシする排鉱
時期の焼結鉱塊層内偏度分布を示す図表、第４図は本発
明法における排鉱時期の焼結鉱塊層内温度外４■を示す
図表、第５図は従来法および本発明法ｒこよる成品焼結
′？４）、の還元粉化率の比較を示す図表、第６図は本
発明法の一実施態様例を示す図である。 後代理人　　内　１）　　明 復代理人　　萩　原　光　− 帛２図 （点火）　　　　　　１党火ｈ）らの紅過時間（ｍｒｎ
）帛３図 層内温度（°Ｃ） 帛４図 層内温度じＣ） 第１頁の続き ０発　明　者　下茂文秋 呉市昭和町１１番１号日新製鋼株 式会社呉製鉄所内 ■出　願　人　日新製鋼株式会社 東京都千代田区丸の内３丁目４ 番１号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドワイトロイト式焼結機において、パレットフレーム内
   の原料層表面に点火後、下向き通風を与えて焼結反応を
   進行させ、その焼結反応の末Ｍ　ｉｔφ程以降に、パレ
   ットフレーム内容物、グレードバーおよびパレットフレ
   ームに対シて低次の鉄酸化物に対して不活性な非酸化性
   ガス又は該ガスと空気との混合ガスによる上向き通風を
   与え、グレードバーおよびパレットフレームの熱分パレ
   ットフレーム内の焼結鉱塊層に戻し、Ｑ６焼結鉱塊層を
   排出した俵、冷却機に搬送し、ｄ・焼結鉱塊層の顕熱を
   回収することを特徴とする焼結鉱の顕熱回収法。