JPS60149734A - 焼結機の風量制御方法 - 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】 本発明は製鉄工程において用いられる焼結機の風量制御
方法に関する。

一般に製鉄工程において粉鉱石を高炉原料として適正な
大きさに焼結する焼結機としては、第１図あるいは第２
図に示されるような連続移動格子下・方吸引方式のいわ
ゆるドワイトロイド式焼結機が多く用いられている。

これらのドワイトロイド式焼結機では焼結原料の供給装
置３，４および点火炉２は連続移動格子であるパレット
１の給鉱部ＩＡ近傍の所定位置に配設され、他端の排鉱
部ＩＢまで連鎖状に連結されたパレット１が焼結原料の
給鉱部ＩＡのスプロケットホイールｌＣによって１〜５
ｍ／ｍｉｎの速度で矢印ｌＤ力方向駆動されている。

このパレット１上に焼結原料を積層装入し、点火炉２に
よって点火を行い次にパレット１の下端に沿って配設さ
れた風箱５，５・・・を通じて排風支管６　、６　・・
・、主排風管７，７Ａ、集ｍ機８，８Ａおよび主排風機
の９，９Ａによりあるいは脱硫装置１０を介して下方に
向けて強制吸気を行い、排鉱部ＩＢに至る間に焼成を進
行させる。

従来、このドワイトロイド式焼結機の給鉱部ＩＡから排
鉱部ｌＢに至る間の強制吸気による風量分布はドワイド
ロイド式焼結機の操業に大きな影響があるにもかかわら
ず、適正に制御することが困難であることから、一般に
パレット１の長手方向全長に亘って、一定の吸引負圧に
よる強制吸気によって焼成を行い、焼結鉱を製造してい
た。

しかしこの従来方法では焼結層のほぼ焼成が完了した部
分では通気性が良くなり風量が過剰で最小風量で焼成を
行うという省エネルギーの観点から劣っていた。また、
焼成を任意に制御できず、焼結層の上層部は品質劣化お
よび歩留りが悪いという欠点が有った。

そこで従来、上述の欠点を解消するものとして風量制御
による焼結鉱の製造方法（特開昭５３−１１．８２０１
）が提案された。

この従来方法は添加水分を高め、通気性の向上を図った
後、上層部分の品質を改善するために焼成初期の吸引風
量を減少させるもので焼成初期では燃焼時間が長くなる
ことから、この焼成初期の焼結層の上層部の急冷が防止
され、冷間強度、歩留りは向上した。

この従来方法において用いられるドワイトロイド式焼結
機としては第３図に示されるような各風箱に具備されて
いるダンパ１１，１１・・・の開度制御によるもの、ま
たは第４図に示されるような風箱毎に排風機９Ｂ　、９
Ｂ・・・を具備したマルチファン方式のものが提案され
た。前者はダンパ１１゜１１・・・の開閉によって風量
を制御するもので排風エネルギー（風量×風圧）は低減
されず、不経済であるという欠点が有り、後者は１０〜
２５基もの多数の排風機９Ｂ　、９Ｂ・・・を必要とし
、設備費が高くなり、ｙらに物理的な制約から採用は困
難であるという欠点が有った。

またパレット１上の焼結鉱の上層部の品質向」二対策と
しては上層部分へのコークスの多量配合等が挙げられる
が、このコークスの層厚方向の偏析装入法として多段装
入方法等が提案された。　しかし、この偏析装入方法は
、焼結原料の混合過程等から決定され、この多段装入方
法は、混合装置も従来の１系列から別個に各履用の別系
列を必要とし設備費も高くなるという欠点が有った。

本発明は上述の欠点を解消するために提案されたもので
、点火直後の焼成初期、焼成終期は極力吸引負圧を減少
し、中期で吸引負圧を増加し、焼結鉱の品質向」二、歩
留り向上を図るとともに、排Ｍ電力削減、さらには効率
的に焼結鉱顕熱を回収することができる焼結機の風量制
御方法を提供することを目的とする。

本発明は以下の知見に基づいて成立する。

焼結ｔ４ｉ；の製造において一定吸引負圧で強制吸気す
ると焼成初期においては、パレット１に積層された焼結
層の通気抵抗が低いため、通過風量は多くなり、約１０
０ｍｍ厚の上層部は急激な焼成が行われ、保熱効果がお
よばず、急冷亀裂を生じ、品質、歩留りの点で問題を生
じる。

パレット１上の焼結鉱の上層部の品質向上法として、上
層部の急冷による高温保持時間の低下を防止するため、
上層ＢＢの焼成を比較的ゆっくりと進める。つまり、点
火直後の初期において」二層部を焼成する場合は、吸引
負圧を極力減少し、さらに焼成終期では、通気抵抗が少
なくなり、吸引風量が増加する位置から吸引負圧を減少
させ、中期では、生産性の確保の面から吸引負圧を増加
する方法が、品質向上、排風電力の削減に資するもので
ある。

本発明の要旨はドワイトロイド式焼結機のパレット長手
方向に複数の風箱を区分し、この区分された複数の風箱
群単位に焼結層の焼成程度に対応して吸引負圧の制御を
行うことにある。

以下、本発明方法を図面を参照してその実施例に基づい
て説明する。

第５図に示されるように焼結原料の焼成初期ＩＸにおい
ては通気抵抗が低いことから、吸引負圧を低く定め、焼
結層を通過する吸引風量を減少させ、保熱効果を得る緩
やかな焼成を実現させる。また、焼成初期ＩＸの終了点
から焼成完了点直前もしくはその近傍に至るいわゆる焼
成中期ＩＹにおいては焼結原料層中に湿潤帯を生じるこ
とから、通気抵抗は高くなり、そのため吸引負圧を高め
、吸引風量の増加を図る。この焼成中期ＩＹにおいては
、吸引負圧の増加を図っても、通過空気は焼結層の上層
部分によって予熱され、保熱効果の面で品質、歩留りの
点で問題を生ずることなく、従ってこの中期ｌＹにおい
ては生産性向上の観点から吸引負圧を増加する。

さらに中期Ｙの終了点である焼成完了点直前もしくはそ
の近傍以降、排鉱部ＩＨに至る終期ｌＺにおいては、焼
成がほぼ完了しており、通気抵抗も低くなっており、そ
の通気抵抗の低下に合せて吸引負圧を低くし、吸引風量
の減少を図り、吸引風量の従来法の通常操業と同等の維
持もしくは増風は必要でない。

第６図に本発明の一実施例である２水準の吸引負圧分布
が示される。焼成初期ＩＸ、すなわち点火炉２による点
火直後の初期１ｘにおいては従来法の吸引負圧レベルＨ
２に比較して低い吸引負圧Ｈ１を設定し、焼成中期ＩＹ
において従来法の吸引負圧Ｈ２に比較して高い吸引負圧
Ｈ３を設定する。また焼成終期ＩＺにおいては初期１ｘ
と同様の吸引負圧Ｈ１を設定する。

次に従来法と本実施例の各々について、焼結層内の焼成
の進行状態が第７図、第８図に概念的に示される。第７
図に示されるような従来法では、燃焼および冷却過程が
ほぼ一定の速度で進行する。これに対して、本実施例で
は、第８図に示されるように初期ＬＸ、中期ｌＹ、終期
１２の各々で、燃焼および冷却過程の進行速度が異なっ
て焼成が進行する。このとき、本実施例では、焼結層の
上層部の燃焼および冷却過程をゆっくりと進行させるた
め従来法に比べ高温保持時間を長くすることができ、第
１表に示されるように品質、歩留りが向上する。また、
焼成中期ＩＹにおいては高水準の吸引負圧Ｈ３を設定し
、反応速度を上げて生産性を向上させる。さらに焼成終
期ｌＺでは、通気性が良好なため、急激に排風量が増加
するため、吸引負圧をＨルベルに低下させることで、省
エネルギー化が図れる。さらに焼結鉱の過冷却も抑えら
れ、焼結機の排鉱部ｌＢでの焼結鉱温度を高くすること
ができる。このため図示されない次工程の顕然回収設備
での回収エネルギーを増大させる。

さらに、焼成過程において焼結原料、コークス等に含ま
れる硫黄部が燃焼に伴って酸化されＳＯｘとして排出さ
れる。このＳＯｘの排出パターンは本実施例においては
第９図に示されるようになりＳＯｘ濃度の高い部分はほ
とんど高吸引負圧ゾーンである中期ｌＹに含まれる。こ
れは既に提案されている第２図に示される脱硫装置１０
を備えたドワイトロイド式焼結機を用いた部分濃縮脱硫
法に合致するものであり、この高負圧部ラーンである中
期ＩＹの排ガスを脱硫することによって、高効率でＳＯ
ｘの除去が行われ、脱硫装置１０でのＳＯｘ除去量が多
くなり、また処理ガス量を少なくすることができる。よ
って公害対策および脱硫コストの低減の両面で有利であ
る。

次に本実施例と従来方法による排ガス温度分布が第１Ｏ
図に、排ガス量の分布が第１１図に示される。

この結果から、各時間の排ガス量と吸引負圧の積を積分
することによって、排風エネルギーをめた結果、および
品質、歩留りの実験結果が第１表に示される。ただし、
表中の数値は平均値である。この第１表から明らかなよ
うに排風エネＪレギーについては本実施例では、約９％
低下し、また上層部の歩留り、落下強度（ＳＩ）、還元
粉化率（ＲＤＩ）についても、本実施例では向上されて
いる。加えて、排鉱部ｌＢの焼結鉱温度は、本実施例の
場合、約４０℃上昇した。さらに第１表から明らかなよ
うに中、下層部については、歩留り、落下強度（ＳＩ）
、還元粉化率（ＲＤＩ）とも従来法と本実施例とではほ
ぼ同一であった。

次に本発明方法の第２の実施例である３水準の吸引負圧
を設定した場合について説明すると一第１２図にその吸
引負圧分布が示される。この実施例は第６図に示される
２水準負圧の第１の実施例とほぼ同一であるが、焼成終
期ｌＺにおいて、Ｈルベルよりさらに低い吸引負圧Ｈ４
を設定することにより、排風エネルギー（排風電力）の
削減をより大きくし、焼結鉱温度の低下をより防止する
。なお上述の第１および第２の実施例においては２ある
いは３水準吸引負圧を設定したが多水型吸引負圧として
もよい。

以上説明したように本発明方法によって排風機における
排風電力エネルギーの削減、焼結鉱上層部の品質、歩留
りの向上による焼結鉱全体の品質、歩留りの向上および
顕熱回収設備を有するドワイトロイド式焼結装置では、
回収熱量の増加が可能となり、さらにはＳＯｘの除去量
の増加、脱硫コスト低減等、焼結鉱製造原単位の削減に
多大な貢献をするという効果を奏する。

次に本発明方法に適用されるドワイトロイド式焼結機に
ついて説明する。

まず、本発明方法に適用されるの第１のドワイトロイド
式焼結機について説明する。

第１３図に示されるような１系統の主排風管７を有する
ドワイトロイド式焼結機において、パレット１を焼成過
程の初期ｔＸ、中期ＩＹ、終期ｌＺに対応させて３シー
ｙ（Ｉ、ＩＩ、ｍ）に区分する。このゾーン間とその両
端部にゾーン同士の連通、あるいは外気との接触をなく
して漏風を防止し、風箱群５１，５２．５３間の吸引負
圧差を維持するためのシール装置１１Ａ、ＩＩＢ、１１
Ｃ，ＩＩＤを配設する。さらに主排風管７にシール装置
１１Ｂ　、　ｌ　ＩＣに対応して仕切り板１１Ｅ、ＩＩ
Ｆを設け、同様に３分割し、主排風管７の中部７−２お
よび後部７−３には別系統の主排風管７Ｂ、７Ｃを各々
接続する。

さらに主排風管７Ｂは集塵機８Ｂ、排風機９Ｃを介して
脱硫機１０Ａに接続され、主排風管７Ｃは集塵機８Ｃ１
排風機９Ｄを介して脱硫機１０Ｂに接続される。これに
よって風箱５，５・・・、主排風管７はＩ　、　ＩＩ　
、　ｍゾーンに完全に区分され、Ｉ、ＩＩＩゾーンの風
箱群５１．５３はそれぞれ別の低吸引負圧の主排風機９
，９Ｄに接続され、）１ゾーンの風箱群５２は、高吸引
負圧の主排風機９Ｃに接続される。

なお、主排風機９と９Ｄを第６図に示されるように同一
吸引負圧とした場合には本発明方法の２水準吸引負圧Ｈ
１，Ｈ３の第１の実施例に適用され、さらに、主排風機
９Ｄを主排風機９に比較して、より低い吸引負圧Ｈ４の
ものとすることによって、第１２図に示される吸引負圧
分布が得られ、本発明方法の３水準吸引負圧の第２の実
施例に適用される。

この結果、第１の実施例方法が奏する効果の他より大き
な排風電力の削減および焼結鉱温度の低下防止が可能と
なる。

次に本発明に適用される第２のドワイトロイド式焼結機
について説明する。

第１４図に示されるこの第２のドワイトロイド式焼結機
は第１３図の第１のドワイトロイド式焼結機とほぼ同様
の構成であるが、第１３図のドワイトロイド式焼結機に
おける主排風管７Ｃ，集塵機８Ｃ１主枡風機９Ｄ、脱硫
機１０Ｂはなく、主１ノ１風管７の前部７−１と後部７
−３とをバイパスダク）７Ｄが接続する構成となってい
る。

第２のドワイトロイド式焼結機は以上説明したように第
１３図の第１のドワイトロイド式焼結機と同様の効果を
奏するがバイパスダクト７Ｄにより主排風管７の前部７
−１と後部７−３とを接続する構成であるため、本発明
方法のうち、２水準吸引負圧の第１の実施例にのみしか
適用されず、３水準吸引負圧の第２の実施例には適用さ
れない点で異なる。

次に本発明方法に適用される第３のドワイトロイド式焼
結機について説明する。

第１５図に示されるような主拮風機の小型化さらには濃
縮脱硫を目的とした２系統の主排風管７．７Ａを有する
ドワイトロイド式焼結機において、給鉱部ＩＡ側風箱群
５１と排鉱部ＩＢ側風箱群５３を同系統の主排風管７へ
、中間部風箱群５２を別系統の主排風管７Ａへ接続する
。第１３図の実施例装置と同様にシール装置１１Ａ、１
１Ｂ、ＩＩＣ，ＩＩＤによってパレットｌが３ゾーン（
Ｉ、ＩＩ、ｍ）に区分される。

このため風箱５，５・・・はＩ　、　ＩＩ　、　ｍゾー
ンに完全に区分され、■、■ゾーンの風箱群５１．５３
は同−低吸引負圧の主排風機９に接続され、ＩＩゾーン
の風箱群５２は、高吸引負圧の主排風機９Ａに接続され
る。

第３のドワイトロイド式焼結機は以上説明したように第
１のドワイトロイド式焼結機と同様の効果を奏するがエ
ゾーンとＩＩゾーンの風箱群５１゜５３が同一の低吸引
負圧の主排風機９に接続されるため、本発明方法のうち
、２水Ｉ（１！吸引負圧の第１の実施例にのみしか適用
されず、３水準吸引負圧の７５２の実施例には適用され
ない点で異なる。

以」二のトワイトロイド式焼結機では３区分のものにつ
いて説明したが区分数は本発明方法の焼成過程区分数に
対応して限定されないことは言うまでもない。

第　１　表

【図面の簡単な説明】

第１図は１系統の主排風管を有する従来のドワイトロイ
ド式焼結機の構成図、第２図は２系統の主排風管を有す
る従来のドワイトロイド式焼結機の構成図、第３図は風
量ダンパ制御方式の従来のドワイトロイド式焼結機の説
明図、第４図はマルチファン方式の従来のドワイトロイ
ド式焼結機の説明図、第５図は本発明方法の概念図、第
６図は第１の本発明方法の第１の実施例の吸引負圧分布
説明図、第７図は従来方法による焼結層の状態説明図、
第８図は第６図の実施例による焼結層の状態説明図、第
９図は第６図の実施例による排ガス温度とＳＯｘ＠度分
布説明図、第１０図は従来方法と第６図の実施例による
排ガス温度分布説明図、第１１図は第６図の実施例によ
る排ガス量の分布説明図、第１２図は本発明方法の第２
の実施例の吸引負圧分布説明図、第１３図は本発明方法
に適用される第１のドワイトロイド式焼結機の構成図、
第１４図は同じく第２のドワイトロイド式焼結機の構成
図、第１５図は同じく第３のドワイトロイＦ式焼結機の
構成図である。 １・・・パレット ５・・・風箱 ６・・・排風支管 ７．７Ａ・・・主排風管 ８．８Ａ、８Ｂ、８Ｃ・・・集塵機 ９．９Ａ、９Ｂ、９Ｃ，・・・主排風機５１．５２．５
３・・・風箱群 出願人　川崎製鉄株式会社 代理人　弁理士　小杉佳男 弁理士　齋　藤　和　則 ６慣塑　− の 劣勅に鴨憾

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　パレット長手方向に複数の風箱を区分して、該区分
   された複数の風箱群単位に該パレット上に装入積層され
   た焼結原料の焼成反応に対応して吸引負圧を焼成反応の
   初期においては通常操業吸引負正に比較して減少し、焼
   成反応終了点に至る中期においては増加し、該焼成反応
   終了点付近からの終期においては減少するように制御す
   ることを特徴とする焼結機の風量制御方法。