JPS596829B2 - フライアツシユの焼結制御法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はフライアツシュの焼結操業を安定にして焼結む
らをなくす為の操業制御法に関するものである。

各種ボイラー、加熱炉、焼却炉等から発生する排ガス中
には微細な粉塵（フライアツシュ）が大量に含まれてい
るが、エネルギー源の転換に伴なって石炭焚きへの切り
替えが進んでいくと、フライアツシュの発生量は飛躍的
に増大するものと予測される。

この様なフライアツシュは電気集塵機等によって回収さ
れているが、有効利用を図る為にこれを造粒・焼結して
人工軽量骨材とする方法が実用化されている。

即ちフライアツシュには元々若干ノ未燃炭材が含まれて
いるが、必要により可燃性炭素材（石炭やコークスの微
粉）を加え、バインダー（水）と共に混練造粒して生ペ
レットとし、これを移動火格子上に装入して搬送しなが
ら乾燥、予熱、着火、焼結、保熱及び冷却して人工軽量
骨材とするものである。

第１図はこの様な焼結の手順を示す説明図で、ホッパ−
１３には製品（焼結済み）骨材２を装入し、ホッパ−１
６には生ペレット１を装入しておき、矢印方向へ回動ず
るパレット伏の移動火格子３上へ積層する。

尚製品骨材２は床敷として供給されるものであり、生ペ
レット１はホッパ−１６によらず造粒後直ちに装入する
こともある。

こうして形成された原料層は火格子の移動につれて図面
の左から右へ順次移送され、乾燥・予熱炉４、点火炉５
及び焼結・保熱炉６を通って焼結を受け、冷却ゾーン７
に至って十分冷却され製品骨材となる。

尚生ペレット１等を搬送する上側火格子の下部には、ウ
インドボックス８が搬送方向に沿って複数個配置されて
おり、該ウインドボックス８の下側細径部は、返送側（
下側）火格子を避ける為に紙面貫通方向へ偏向し、排気
ダクト９に開口して接続される。

ダクト９内はブロワー１０によつて排気されており、そ
の吸引気流の為に上記原料層には上から下へ通り抜ける
吸引気流が形成される。

従って各炉４，５，６の上部に空気導入管を接続してお
くと、夫々の炉内には高熱空気が導入され、原料層の間
をぬって下降しウインドボックス８中へ排出される。

即ち生ペレットは５〜２５闘φの球型であるから原料層
内の通気抵抗は比較的少なく上から下へ通り抜ける下降
気流が簡単に形成される。

尚粉鉱を焼結して高炉原料とする為に確立された粉鉱焼
結法では、５ｍｍφ以下のミニペレットを焼結している
ので上記の通気抵抗が大きく、通常５ ０ ０ 〜２
０ ０ ０ｍｍＡｑの圧力を用いて吸引気流を形成して
いたが、本発明で扱う生ペレットでは１００〜５００ｉ
ｍＡｑの圧力でも十分であり、しかも通気性が長いこと
を利用し、火格子上を移動している間に前記下降気流に
よって冷却を完了することができる。

ところで生ペレットの焼結においては人工軽量骨材の製
造を目的とする場合、焼結完了製品中の未燃炭素量を１
％以下に抑える必要がある（ＪＩＳ規格）。

従って原料層表面で点火された表面部の炎は、前記下降
気流によって徐々に中層及び下層へ伝えられる必要があ
り、この速度が早過ぎると焼結不十分を招くので、焼結
・保熱炉６の下部ウインドボックス中に形成される吸引
圧は１００ｍｍＡｑ程度が適当である。

これに対し燃焼の完了したベレゾトは、急冷によって高
強度製品として仕上げられるので、上記吸引圧としては
５００１ｉＬ７１ＬＡｑ程度が適当である。

尚ダンパー１４は、ウンドボックス内１こ形成される吸
引圧を調整するものである。

この様に焼結製品の品質を確保する為には、焼結の完了
点、換言すれば焼結速度を設定通りに正しく管理する必
要がある。

しかるに実際の焼結状況を見ると、フライアツシュの性
状、生ペレット中の水分、生ペレットの粒度分布、生ペ
レットの供給量或は点火状況等がしはしは変動しており
、それらの影響によって焼結速度は不規則に変化してい
る。

従ってこの様な変動に対処して焼結速度を設定状態に戻
し得る様な制御方法が確立されなければならない。

本発明はこの様な事情に着目してなされたものであって
、焼結速度の変動に対処できる制御方法を提供すること
を目的とするものである。

即ち本発明は、焼結の完了点が変動した場合に、これを
？インドボックス内のガス温度又はガス組成を２点以上
測定することによって検知し、ウインドボックスにおけ
るダンパー１４を操作して吸引通風量を調整する点に要
旨を有するものである。

より詳しく説明すると、焼結速度が早いときには焼結域
における吸引通風量を少なくし、焼結速度が遅すぎると
きには焼結域における吸引通風量を多くする。

以下焼結完了点の変動を検知する手段の具体的内容につ
き詳細に説明する。

即ち先に述べた粉鉱石の造粒、焼結法においては、移動
火格子の終末端において焼結過程を完了させる様なシス
テムが組まれており、冷却については該火格子から独立
して設けられた冷却器において行なわれている。

従って移動火格子の終末端から落下する造粒物を見ると
、特に下層側は依然として赤熱状態であることが多く、
言わば焼結進行中である。

第２図は、この様な移動火格子の下部から排出されるガ
スの温度及びガス組成を移動軌跡全域に亘って測定した
結果の一例を示すものである。

即ちガス温度について見ると、移動火格子の終末端部に
至る直前でピーク値を示し、終末端から落下する時点で
のガス温度はかなりの高温を示しており焼結完了直後の
状態にあることが分る。

又排ガス組成のうちＣＯやＣＯについて見ると、ガス温
度の変動に対してやや先行する様な曲線を示しており、
終末端からの落下時点ではほほ零値を示す。

更に０２の変動を見ると、前記ＣＯやＣＯ２の上昇に見
合う様に低下しており、ＣＯやＣＯのピーク時には０の
含有量がボトムを示し、終末端からの落下時点ではほぼ
大気中の標準含有量に戻っている。

この様にガス温度及び／又はガス組成は、焼結の進行状
態を表わす貴重な指標であることが判る。

従って焼結の完了が予定される部分又はその近傍の少な
くとも１カ所においてガス温度及び／又はガス組成を検
出すれば焼結の進行状況が予定通りであるか否か、更に
は予定に比べて早いか遅いか等を知ることができるので
はないかと考えられた。

ところが粉鉱石の焼結の場合における変動曲線は、第２
図に示した如く極めてなだらかであるから、検出値に基
づいて行なう判断の精度はそれほど高いものではなく、
実際操業への適用については躊躇せざるを得ないところ
がある。

これに対しフライアツシュの焼結で同様の測定を行なっ
たところ、例えば第３図に示す様な変動曲線が得られた
。

即ちフライアツシュ造粒物の場合は前述の如く粒径が大
きいので、通気性のよいことを利用して移動火格子の中
ごろで焼結を完了させ、その後半部を冷却ゾーンとして
利用するものであるから、焼結を完了させた後無駄な《
冷却工程に入る必要があり、変動の表われ方は一般に極
めてシャープである。

その為これらの検出値に基づく焼結進行状況の把握は相
尚高精度に行なわれるのではないかと期待される。

これらの考察を踏まえ、実際に焼結設備において、第１
図に示したウインドボックス８′の２点以上の位置を通
過する排ガスを取り出しガス温度又はガス組成を検出し
たところ、焼結の進行が予定より早いか遅いかという定
性的な信号だけでなく、どの程度早いか或は遅いかとい
う定量的な信号が得られることを知った。

例えば第４図は個々のウインドボックスを小さく形成し
、全体として多数併設した場合において、焼結が完了す
る直前の位置に設けたウインドボックス８ａと、その前
後のウインドボックス８ｂ ，８ｃ内の排ガス温度Ｔａ
，Ｔｂ ，Ｔｃを測定する。

各ウインドボックスの下方に示した曲線Ａ，Ｂ，Ｃは、
焼結が予定通りに進行している時、予定より早い時及び
予定より遅い時の各温度分布曲線である。

従って今温度分布曲線がＢの様になったとすると、Ｔ
ｂ−＋Ｔ ａで示される温度勾配は負の値として定量的
に検知され、又温度分布曲線がＣの様になったとすると
、Ｔａ−＋Ｔｃで示される温度勾配は正の値として定量
的に検知される。

前者の場合は焼結の進行が焼結層を上から下へ早く通過
し過ぎたことを意味し、必要以上の速度で焼結が進行し
、製品の強度を落すことになるので、ウインドボックス
におけるダンパーの開度を小さくして空気通過量を少な
くし、焼結の進行を抑制する。

又後者の場合は焼結の進行が遅すぎることを意味し、こ
の場合には各ペレットの内部に未燃炭素分を残し易く、
また焼結後充分な冷却時間がとれない等の不都合を生ず
るので上記指令に対して反対の指令、即ちダンパーの開
度を大きくして空気通過量を多くし、焼結の進行を促進
する。

尚後者の場合は、未燃炭素分を残したままのペレットが
既に冷却ゾーンに移行し、５００ｍ７ＩＬＡｑの圧力に
よって急冷されはじめているので、当該位置におけるウ
インドボックスのダンパー開度を小さくして冷却の進行
を抑制し、残り火による焼結完了を待つという操作を平
行して実施してもよい。

本発明においては上記の様な制御を行なうので、焼結速
度の変動があった場合、これに対応して吸引通風量が調
節され、焼結速度を定常状態に戻すことができる。

従って焼結むらの発生が防止されると共に、焼結完了後
の急冷が確保され、製品強度の低下が防止される様にな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図はフライアツシュの焼結プロセスを示ス説明図、
第２，３図は排ガス温度及び排ガス組成の変動を示すグ
ラフ、第４図は実施例説明図である。 １・・・・・・生ペレット、３・・・・・・移動火格子
、４・・・・・・乾燥・予熱炉、５・・・・・・点火炉
、６・・・・・・焼結・保熱炉、７・・・・・・冷却ゾ
ーン、８・・・・・・ウインドボックス、１４・・・・
・・ダンパー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 石炭焚きボイラー等から発生するフライアツシュに
   、可燃性炭素材及びバインダーを適量添加して混練し、
   これを造粒して得られる生ペレットを焼結装置の移動火
   格子上に装入し、該火格子を移動させつつ連続的に焼結
   を行なうフライアツシュの焼結方法において、前記移動
   火格子の下方には、該火格子の移動方向に沿って多数の
   ウインドボックスを配設し、該ウインドボックスを通じ
   工移動火格子上のガスを吸引しながら生ペレットの着火
   、焼結及び冷起を行なうに当り、前記ウインドボックス
   内のガス温度又はガス組成を２点以上測定することによ
   り焼結完了点の変動を知ってウインドボックスからの吸
   引通風量を調整することを特徴とするフライアツシュの
   焼結制御法。