JPS6134120A

JPS6134120A - Ｄｌ式焼結機の焼結操業方法

Info

Publication number: JPS6134120A
Application number: JP15516984A
Authority: JP
Inventors: Kazuma Nakajima; 中島　一磨; Kiyosuke Niko; 精祐児子; Hiroshi Obata; 小幡　昊志
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1986-02-18

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、原料水分の適正化により生産効率を高めたＤ
Ｌ式焼結機の焼結操業方法に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、鉄鉱石の焼結装置としてはトワイトロィド式の
焼結機が用いられているが、この装置の構成と作用の概
要を第１図を参照して説明する。

複数個の配合槽２から切り出された粉鉱石、コークス、
石灰石等の原料４は計量機６で計量された後、ミキサ８
で注水混合され給鉱ホッパ１０に貯蔵され、随時その下
方に取付けられたドラムフィーダ１２のゲート１４を通
じて下方を通過して移動するパレッ）１６中に供給され
る。焼結機を構成する多数個のパレッ）１６は連結され
て無限軌道−トを給鉱部から排鉱部へ循環移動する。ト
ラムフィーダ１２によって原料４を装入されたパレット
１６はカットプレート１８によって表面をカットされる
と共に、パレッ）１６の幅方向に均一な吸引風速となる
ように幅方向に異なるカント量２０に調整される。この
ように原料４を充填されたパレッ）１６は点火炉２２に
よって原料４の表層に着火される。移動するパレット１
６のＦ方には複数個のウィンドボックス２４が設けられ
、各ウィンドボックス２４は主排風機２６にウィンドレ
ッグ２８を介して接続されパレット１６内の原料層を通
じて空気を吸引し、吸引された排ガスは煙突３０から排
出される。その結果、点火炉２２によって着火したパレ
ッ）１６内の原料の燃焼前線（以下ＦＦＰ）３２は上層
から下層へと進行し排鉱部３４付近で焼結を完了し排出
される。

この時のＦＦＰ３２が上層から下層へ移る速度をフレー
ムフロントスピード（以下ＦＦＳと称する）と言うが、
このＦＦＳは実際に焼結反応に関与する風量によって決
まり、風量が多くなる程ＦＦＳは速くなり生産効率は高
まる。

ここで原料水分の測定は、給鉱ホッパ１０に入る前のベ
ルトコンベアＬに設置されている水分計５０により行わ
れる。

ＦＦＳを速くするためには、焼結層の通気性を改善する
必要があり、この通気性を改善する手段の一つとして、
原料水分の適正化がある。

ここで、適正値の説明を簡単にすると、一般に原料水分
と原料通気性とは第２図に示すように上に凸の２次曲線
の関係があり、ある水分値で通気性が最大となる。焼結
における原料水分の適正値とは、定量的ではないが、こ
の通気最大点より若干低い領域であると考えられる。

すなわち焼結ば、原料層表面に点火後、下方吸引式で焼
成される。この時□、着火面より下方に原料水分の移動
を生じ、下層域には含水量の高い、いわゆる湿潤帯が形
成され、その湿潤帯が抵抗層となって原料層の通気度低
下をきたす。この原料層の通気度低下は当然のことなが
ら、原料水分と正の相関があることから、通気最大点を
最高水分量として、この水分より若干低い領域が原料水
分の適正値と考えられる。

従来、原料水分の適正値を把握するための努力は従来よ
り続けられており、実操業に適用されているものとして
は、次のような方法がある。

（１）給献ホッパ内に通気度計を設置し、配合原料の通
気度を測定する。

（２）各鉱石毎に平均粒径での最大膨潤水分を予め求め
ておき、その値とそれぞれの配合比から荷重平均により
適正水分を求める。

（３）「にぎり」と称し、オペレータが実際に原料を掴
み、ある力でにぎりしめ、その後、握った原料の壊れ方
を観察し、自らの経験により良し悪しを決定する。

（４）他の操業要因を一定にしたヒで、水分を強制的に
変化させ、通気指数の変化を調べて適正値を求める。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの従来の方法には次のような問題点があ
った。

すなわち、従来法（１）では、通気度計で測定する場合
は、空気を押し込んで測定するが、実際に焼成する場合
は空気を吸引しており、充填状態が異なるため、同一波
速でも圧力損失が異なり、不正確であった。

また従来法（２）では、粒度構成を全く考慮しておらす
、平均粒径で代表させている。すなわち粒度により適正
水分値が異なることは、公知の事実であり、粒度構成を
考慮しなければ普遍的な推定式は得られず不正確であっ
た。

さらに、従来法（３）では、オペレータにより判断基準
が異なる−にに、同じオペレータでも毎回同じ力で握っ
ていることはなく不正確であった。

そして、従来法（４）では、精度の良い゛結果を冑るた
めには、ある程度通気の悪い状態での操業が必要である
が、−・つの水準での保持時間が長いため、操業の継続
が不Ｏｆ能になるケースが多かった。また７〜１０日間
のベッドに対し、実験が２〜・３日もかかるようでは、
原料が変るたびに実験して適正値を求めることができな
いという問題点があった。なお、常法の焼結操業におい
ては、前記水分は５．５〜６．５重に％で管理されてい
るものであった。

本発明は、ヒ述の問題点を解決するために提案されたも
ので、簡便で精度良く、原料水分を適正化し、生産性を
向上させたＤＬ式焼結機の焼結操業方法を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明はパレット上に載置された焼結原料の通気度を測
定しながら原料水分値を段階的に変化させ、前記パレッ
トにに前記水分値の変化した原料か到達する遅れ時間に
基づいて、該原料の水分変化に伴う前記原料通気度の最
大値を検出し、前記原料通気度が最大値となる時の水分
値を最高水分量とする原料水分量で焼結操業を行うこと
を特徴とするＤＬ式焼結機の焼結操業方法である。

まず、初めに原料水分の目標値を例えば、第３図に示す
ように０．５％毎に強制的に変化させる。

この時、原料水分は水分計５０により連続的に測定され
、フィードバック制御により、目標水分になるように調
整されている。

次に原料４の水分値および通気指数を１〜５分データと
してデータ採取する。

ここで、通気指数は点火炉２２下のウィンドボックス２
４の圧力と風量から次式により計算されるもので、原料
４がパレッＩ１６に装入された状態で測定される。この
場合、通気指数が小である方が通気性もしくは通気度が
良いことになる。

（ｋ：定数）通気指数は他にＪＰＵ指数がある。

ＪＰＵｗｉ数の場合は、通気指数が大である方か通気性
が良いことになる。

ここで対象となる風量、風圧は主排風機のデータを用い
ても良いし、通気指数（Ｒｐ）で用いたウィンドボック
スのデータを用いても良い。

このデータを使って解析し、適止水分値を求めるわけで
あるが、水分の測定位置と通気指数の測定位置とは同一
場所ではないので、当然水分の実測値が変化しても、す
ぐにその影響が通気指数に現れるわけでなく、該当原料
が測定点に達するまでの時間遅れを生じる。

従って、時間遅れを正確に把握することが非常に重要で
あり、本発明では次の方法により求めた。すなわち、原
料水分と通気指数との相関係数を遅れ時間を変えて計算
し、最も相関係数の高くなる位置を求め、それを遅れ時
間とした。実験例を第４図に示す。第４図より遅れ時間
が８分であることが分る。また遅れ時間を考慮しない（
遅れ時間−〇）場合は、遅れ時間を考慮した場合（遅れ
時間＝８分）に比べ、相関係数がかなり低く、精度上問
題があることが分る。

次にこのｄれ時間を考慮して、散布図を作成し、適正値
を把握する。第５図に、実験例を示すが、原料水分によ
り通気指数が大きく変化することが分り、第５図では、
水分が増加するほど、通気性が良くなっており、適正値
は７．５％前後にあることが分る。

以上より、１〜５分データという短周期のデータが必要
である理由としては、前述したように適止水分値を求め
るためには遅れ時間を正確に把握する必要があり、しか
もこの遅れ時間が１０分前後と短時間であるため、従来
の３０分データや１時間データでは正確な遅れ時間を検
出できないことが挙げられる。

また本発明に基づいて同一原料で繰返し３回実験を行い
、原料水分の適正値を求めたものを第６図に示す。非常
に再現性が良く、推定精度の高いことが分る。

〔実施例１〕原料水分の目標値を第３図に従い、基準値を６．２％と
し一つの水準の保持時間を３０分として、強制的に変化
させた。この時の原料水分および通気指数のデータを１
分データとして採取し。

５分移動平均処理を行い、原料水分と通気指数との相関
係数を遅れ時間に対してプロットしたものを第４図に示
す。８分の所でピークとなっており、遅れ時間が８分で
あることが分る。またこの遅れ時間は給鉱ホッパ１０の
容量、搬送速度等設備−］二（該当原料が測定位置に達
する）から決定される遅れ時間とほぼ一致している。設
備上から決定される時間は、パレット速度により当然具
なり、給鉱ホッパＩＯ内での滞留時間をおよそ５分とし
て次式で与えられる。

滞留時間＝５（ホッパ内滞留時間）＋（７，５／パレット速度）（分）（７，５：設備定数）実施例の場合は、パレット速度が２．３　ｍ　７分であ
ったので、上式より８．３分となる。

次に、遅れ時間を８分として、原料水分と通気指数との
関係を示したのが第５図である。水分が増加するほど通
気性が良くなっており適正値は７．５％前後であること
が分る。

また原料水分と乾燥終ｒ点との関係を第７図、原料水分
と装入密度との関係を第８図にポす。ここで乾燥終了点
とは第９図に示すように排ガス温度が初めてｌＯＯ″Ｃ
を越える点であり、焼結反応においては乾燥終了から燃
焼開始までの時間Ｉれはほとんどないと考えられるので
、乾燥終了点の変化は生産性の変化に対応するものと考
えられる。

もし、原料水分を基準の６．２％から１％−ヒげたとす
れば、第７図より乾燥終了点が１３．５％給鉱側へ移動
し、第８図より装入密度が２．５％低下することが分る
。従って、差し引き、１１．０％の生産性の向上が期待
できる。

〔実施例２〕（１）第１表に示す原料を用いて、水分６．２％で操業
した。

（２）短時間の水分変更実験の結果、７．５％近辺に通
気最大点が求め得た。

（３）これより、水分を７．０％に変えて操業を行った
。

（４）その結果、排ガス温度から求められる焼成完了点
が給鉱側へ移動したため、焼成完了点を定位置に戻すた
め、パレット速度を上げていった。

（５）その結果パレット速度が２．３０ｍ／ｍｉｎから
２．５０ｍ／ｍｉｎまで上がり、約９．５％の増徴がで
きた。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように簡便に精度良く原料水分を
適正化し、生産性が向上するという効果を奏する。

第　　１　　表　　　　　原　　料　　性　　状

【図面の簡単な説明】

第１図はＤＬ式焼結機の概要、第２図は原料水分と通気
性との関係説明図、第３図は原料水分の変更パターン説
明図、第４図は原料水分と通気指数との相関係数説明図
、第５図、第６図は原料水分と通気指数との関係説明図
、第７図は原料水分と乾燥終了点との関係説明図、第８
図は原料水分と装入密度との関係説明図、第９図は乾燥
終了点の説明図である。４・・・原料１０・・・給鉱ホッパ１６・・・パレット

Claims

【特許請求の範囲】

１　パレット上に載置された焼結原料の通気度を測定し
ながら原料水分値を段階的に変化させ、前記パレット上
に前記水分値の変化した原料が到達する遅れ時間に基づ
いて、該原料の水分変化に伴う前記原料通気度の最大値
を検出し、前記原料通気度が最大値となる時の水分値を
最高水分量とする原料水分量で焼結操業を行うことを特
徴とするＤＬ式焼結機の焼結操業方法。