JPS5941493B2 - 焼結鉱製造方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はドワイトロイド式焼結機により焼結鉱を製造す
る方式および装置の改良に関するものである。

ドワイトロイド式焼結機では、点火炉内で配合原料の表
層に点火が行われてのち下向きに吸気することにより配
合原料内の焼結反応は漸次表層部から下層部へと移行し
てゆき、全層にわたる焼結反応が完了するまでには約２
０分かかるのが普通である。

焼結鉱の製造に当っての最適操業指向は、得られる焼結
鉱の品質を維持して生産性は最大、コークス原単位は最
小となるような方法をとることであり、実操業において
は焼結鉱の品質を維持する範囲内で焼結反応時間はでき
るだけ短くシ、また燃料として添加しているコークス量
は極力少なくする方がよいのは当然である。

ドワイトロイド式焼結機では配合原料の造粒性を高める
種々のアクションや装入方法のアクションをとることに
より焼結ベッドの通気性を改善して生産性を向上させる
操業を行なったり、また点火用、保熱用のコークス炉ガ
スを多く使用して燃料のコークス量を少なくするか高層
厚や保熱熱量の増加で歩留を改善してコークス原単位を
下げる操業などが実施されている。

しかし前者の原料やコークス、石灰石の粗粒化等は通気
性の改善による生産能率の増加が期待できるが、焼結鉱
の強度や歩留の低下が起るためコークス原単位が悪化す
る問題点がある。

また点火炉での保熱用にコークス炉ガスを多く使用する
と、上層部の歩留が改善されてコークス原単位は良好に
なるが、焼結時間の延長による生産能率の著しい低下が
起こることはよく知られている。

すなわち焼結鉱の製造においては、高生産性と省エネル
ギーを指向した生産能率の増加と、コークス原単位の低
減の両立は非常に困難であり、高生産と省エネルギー、
高品質を組み合わせた操業法にいたっては未だ確立され
た操業法がないのが現状である。

本発明はこのような状況に鑑みてなしたもので、生産性
の向上、コークス原単位の著しい低下、品質の向上およ
びＮＯｘの低減を指向した焼結操業法を可能ならしめる
ものである。

即ち本発明は、（１）コークス含有量を異にして配合し
た複数の配合原料を、下層にはコークス含有量の低い原
料、上層にはコークス含有量の高い原料となるようにパ
レット上へ原料を供給し、こうして充填されたパレット
上の装入物上層部のみを熱風吸引により乾燥・予熱した
後点火焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、およ
び（２）ドワイトロイド式焼結機において、パレット上
へ配合原料を供給する給鉱装置をパレットの進行方向に
複数個設置し、これらの給鉱装置のうち最後段の給鉱装
置と点火炉との間に熱風供給装置を設け、この熱風供給
装置へ焼結機の冷却器および／またはウィンドボックス
から排出する高熱ガスを導くように構成したことを特徴
とする、焼結鉱製造装置を要旨とするものである。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の実施態様を示す説明図である。

本発明は第１図に示すように、配合原料１をホッパー２
からドラムフィーダ３、スローピングプレート５を介し
てパレット７上に連続的に供給し、原料給鉱側のスプロ
ケット４を回転させてパレットγ上の装入物（充填され
た配合原料）８を低速度で移動させると共に下側に複数
個設けたウィンドボックス９，９・・・・・・からメイ
ンダクト１０、排ガス集塵機１１を経て吸引ブロワ−１
２により吸気し点火炉６で装入物８の上面へ点火してパ
レット７上の装入物８が排鉱部に達する間に全層にわた
って焼結反応を完了させるように連続的に焼結鉱を製造
するドワイトロイド式焼結機において、パレツ１へ７上
へ原料を供給する給鉱装置をパレット７の進行方向に複
数個設置する、即ち、第１図にあっては、ホッパー２、
ドラムフィーダ３、スローピングプレート５からなる給
鉱装置とは別に、ホッパー２′、ドラムフィーダ３ζス
ローピングプレート５′からなる給鉱装置を前記給鉱装
置の上流側に設置し、この上流側の給鉱装置からはコー
クス含有量の低い配合原料１′をパレット７上に供給し
、下流側に設置した給鉱装置からはコークス含有量の高
い配合原料１を供給することによってパレット上に供給
された配合原料すなわち装入物８のコークス含有量が上
層で高く下層では低くなるように層状に連続的に供給す
る。

給鉱装置を３個設置した場合も同様に下層になる程コー
クス含有量が低くなるように供給する。

このようにしてパレット上に供給された配合原料は、そ
の上面に点火される前に上層部のみを乾燥・予熱する。

すなわち点火炉６と最後段の給鉱装置との間に設けた熱
風供給装置１９から熱風を吹き込み、下方から吸気して
上記装入物８の上層部のみを乾燥・予熱する。

このようにして上層部のみが乾燥・予熱された装入物８
は点火炉６に入り、ここで該装入物−Ｌ層部に点火され
、点火後は点火炉６以後排鉱まで冷風を吸引して焼結が
行われる。

本発明にかかる熱風供給装置１９では焼結機の冷却器１
６から得られる高熱空気を利用するのが有利であり、ま
たウィンドボックス１０から得られる高熱排ガスを利用
することも有利である。

即ち冷却器１６からは最高５００℃もの高熱排ガスが得
られ、従来は利用されないまま大気中に放散されていた
が、該冷却器１６の排気筒１７．１７・・・のうち所定
の温度の高熱空気が得られる排気筒を選択しここから導
管２１により熱風供給装置１９へ高熱空気を供給する。

供給する空気の温度は１０．０℃以上、望ましくは２０
０°Ｃ以上で送風機の使用上の制約から４００℃以下と
し、含塵量は導管や熱風供給装置におけるダスト堆積や
ノズル閉塞等ダストによるトラブルを生じさせないため
０．２ｇ／Ｎｍ以下、望ましくは０．１ｇ／Ｎｍ以下と
するのが有効である。

メインダクト１０内の高熱排ガスを利用する場合は、導
入管２０により所定温度の排ガスが得られる位置を選択
し流量調整弁１８、除塵器１１′、吸引ブロワ−１２′
、導管２２を介して熱風供給装置１９へ高熱ガスを供給
する。

また、冷却器１６からの排気と、メインダクト１０内の
高熱排ガスはそれぞれ単独に用いてもよいし、両者を同
時に使用してもよい。

また両者を事前に混合して熱風供給装置１９へ供給する
ことも可能である。

本発明において、パレット上に配合原料を供給する給鉱
装置をパレットの進行方向に複数個設置するのは、パレ
ット上で焼結反応が上層から下層へ順々に進行する際、
装入物８の上層で熱量が不足気味であるのに対して下層
では過剰気味となる熱的なアンバランスを是正するため
に、装入物８の上層部と下層部のコークス配合割合を上
層が犬、下層が小となるように配合原料を層状にパレツ
１〜上へ供給するために必要である。

このようにパレット上の装入物の厚さ方向におけるコー
クス配合割合を変えて操業することは上述の熱的なアン
バランスを是正するのに有効であるばかりでなく以下に
述べる熱風供給装置による効果との相乗効果によって、
コークス原単位を低減でき、得られる焼結鉱の品質なら
びに生産性の向上をもたらし、ＮＯｘの発生をも抑制で
きるなどの効果が得られる。

すなわち本発明にかかる熱風供給装置１９からは、３０
０℃程度の高熱ガスを装入物上層部に吹付け、該装入物
８の上層部のみを乾燥・予熱しその後点火炉６で点火せ
しめるものであるが、この熱風供給装置による装入物上
層部の乾燥・予熱は、点火時における該装入物上層部の
擬似粒子の破壊を防止してこの部分の通気性悪化を防止
し、熱風の供給による持込顕熱量の増加により上層部の
品質を向上させる効果を有するものである。

すなわち、パレット７に装入された配合原料８は常温か
ら１０００°Ｃあるいはそれ以上の高熱状態にある点火
炉６で急激に加熱されると装入物上面の受ける熱衝撃は
大きく、このため装入物表層の擬似粒子が破壊されて通
気性が悪化し、それが焼結終了時まで影響を及ぼし、焼
結時間の増大をもたらすものであったが、本発明にあっ
ては点火炉６に入る前に装入物上層部は熱風によって擬
似粒子が乾燥・予熱されるので点火炉における水分の急
激な蒸発や熱衝機による擬似粒子の破壊を緩和すること
ができ、上層部の擬似粒子崩壊に起因する通気性悪化が
防止され、また乾燥・予熱帯が拡がっているので通気抵
抗の大きい水分凝縮帯の幅もせばめられるので、全体の
通気性が改善されて焼結時間の短縮が可能となり、さら
に従来の焼結力法では装入物上層部は乾燥帯がほとんど
ないまま焼結反応が行なわれていたから、焼結反応帯の
進行に伴い乾燥・予熱帯が事前に形成される中間層や下
層に比較し焼結鉱の品質は劣るものであったが、本発明
では熱風供給装置により点火炉へ入る前の装入物表層が
乾燥・予熱されることにより焼結反応が始まる前に乾燥
・予熱帯が生じて上層部の品質が改善される。

さらに上層部は下層より熱源のコークス配合割合を犬と
しであるので、熱的不足はさらに解消され、これらの相
乗効果により上層部の品質は一段と改善されるし、装入
物中間層〜下層にかけてのヒートパターンの拡大による
弊害は下層はどにコークス配合割合を小とすることによ
り解消することができ、熱風供給装置１９による装入物
上層の通気抵抗悪化の抑制と合わせて装入物中間層〜下
層にかけてのヒートパターン拡大の防止による通気性改
善により、焼結時間がますます短縮されることになる。

実施例 配合原料にコークス、返鉱、水を加え混合造粒し、４０
に９試験鍋にて負圧１７００ｍｍＡｑで焼結鉱を製造し
た。

原料の銘柄と配合割合、粒度構成を表２、表３に示す。

試験条件は表１に示したように、本発明方法では配合原
料を高さ方向に２等分して、上層のコークス配合割合を
３４％、下層を３０係とした。

そして点火前に３００℃の熱風を配合原料表層に１．５
分間吹付けてのち点火、焼結した。

比較のために従来法、比較例１（配合原料は単層で点火
前の予熱なし）、比較例２（配合原料は単層で予熱あり
）、比較例３（配合原料を２層とし、予熱なし）につい
ても試験を行った。

試験結果を以下に記す。

（１）原料層内通過風速について 第２図に点火からの経過時間に対する原料層通過風速の
関係を示す。

この図（点火前吸引熱風温度：３００℃）から明らかな
ように、本発明方法による場合は上記従来法（比較例１
〜３）のいずれの方法よりも原料層通過風速は犬であり
、したがって焼結時間は最も短かい結果が得られた。

（２） ヒー１へパターンについて 縦軸に温度をとり横軸に点火後の経過時間をとり層内の
温度変化を表わしたのが第３図である。

このヒートパターンの測定は、層厚４００ｍ７ｒＬの鍋
試験装置を用い熱電対を１００關間隔に上、中、下層に
挿入して測定したもので、実施例をそれぞれ上記従来法
との対比により示している。

第３図より、単層で点火前に３００°Ｃの熱風で−Ｌ層
部を予熱し焼結を行なった比較例２は比較例１に比較し
てコークス配合割合が０．２％も低いにもかかわらず上
、中、下各層において加熱曲線が前進し、最高温度が上
昇するので高温維持時間が長くなり、下層においては熱
量が過剰になっている。

またこのような下層における熱量過剰を無くするために
上層のコークス配合割合は従来法と同じとし、下層のコ
ークス配合割合のみを低減させた比較例３では下層が熱
不足の状態になった。

しかし本発明法では点火前に３００°Ｃの熱風を吸引し
て焼結するので、上層部では加熱曲線が前進して到達最
高温度が上昇し、さらに冷却曲線は従来法と変わらない
ので、高温維持時間が長くなって焼結反応が十分に行な
われ、中、下層部はコークス量を減じているので高温維
持時間が著しく増大することもなく、上、中、下層のヒ
ートパターンはほぼ同一の高温維持時間になる。

すなわち本発明法では装入物の上、中、下層はほぼ同じ
熱履歴を受けるため、品質は向上し、極めてバラツキの
少ない焼結鉱が得られることになる。

（３）焼結鉱の生産率、コークス原単位、品質等につい
て 試験の結果得られた焼結鉱の品質、生産率、成品歩留、
コークス原単位、落下強度、低温還元粉化指数等を表４
および第４図にまとめて示す。

表４および第４図より本発明による焼結法を実施した場
合、焼結時間は大巾に短縮して生産率が向−ヒするのは
明らかであり、成品歩留、落下強度、低温還元粉化指数
も改善される。

もちろん、従来法と比較して実施例は大幅にコークス原
単位が低減されているのがわかる。

またＮＯｘの総排出量も低減される結果が得られた。

なお本発明方法において、点火前の熱風吸引温度は２０
０〜４００℃が適当であり、吸引時間は３分以上行なっ
てもそれに見合った効果は得られないことが実１験の結
果間らかになった。

以上述べたように本発明によれば通気性が改善されるた
め焼結時間の短縮および生産率の向−にをもたらすこと
ができ、また成品歩留の向上と焼結ベッド下層部のコー
クス配合量の低減によりコークス原単位を大幅に下げる
ことができる。

また落下強度と低温還元粉化指数で示される焼結鉱品質
はむしろ向上する傾向にある。

すなわち本発明では生産率の向上、コークス原単位の大
幅な低減、品質の向上、ＮＯｘ発生量の抑制という両立
し難い各要因の改善をもたらしており、その効果は非常
に太きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す説明図、第２図は焼結時
の燃焼用空気吸引量を示す図、第３図はヒートパターン
図、第４図は本発明方法による生産率、焼結時間、成品
歩留、コークス原単位、落下強度、低温還元粉化指数、
ＮＯｘ総排出量への影響を示す図である。 １．１’：配合原料、２．２’：ホッパー、３ 、３’
ニドラムフイーダー、４：スプロケット、５，５′ニス
ロービングプレート、６：点火炉、７：パレット、８：
装入物（配合原料）、９：ウィンドボックス、１０：メ
インダクト、１１：排ガス集塵機、１１′：除塵器、１
２．１２’：吸引ブロワ−１１３：破砕機、１４：ホッ
トスクリーン、１５：振動供給フィーダー、１６：冷却
器、１７：排気筒、１８：流量調整弁、１９：熱風供給
装置、２０：導入管、２Ｌ２２：導管。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コークス含有量を異にして配合した複数の配合原料
   を、下層にはコークス含有量の低い原料、上層にはコー
   クス含有量の高い原料となるようにパレット上へ供給し
   、充填されたパレット上の装入物上層部のみを乾燥・予
   熱した後装入物上層部へ点火せしめ、焼結することを特
   徴とする焼結鉱製造方法。 ２ ドワイトロイド式焼結機において、パレット上へ配
   合原料を供給する給鉱装置をパレットの進行方向に複数
   個設置し、これらの給鉱装置のうち最後段の給鉱装置と
   点火炉との間に熱風供給装置を設け、この熱風供給装置
   に焼結機の冷却器および／またはウィンドホックスから
   排出する高熱ガスを導くように構成したことを特徴とす
   る、焼結鉱製造装置。