JPS6338411B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生ペレツト、特に鉄鉱石ペレツトを
乾燥、予備加熱、焼成及び冷却する工程を包含
し、すくなくとも前記乾燥工程及び予備加熱工程
がペレツトをガス透過性無端コンベヤ上に床状に
載置した状態で実施され、前記乾燥作業の少なく
とも最初の段階が前記コンベヤ及びペレツトの層
床を通つて上方へ流動するガスにより実施され、
前記コンベヤ上で実施される後続昇温工程が前記
ペレツトの層床及びコンベヤを通つて下方へ流動
する熱いガスにより実施される前記ペレツトの焼
結方法に関する。

例えば米国特許第4168951号明細書から知られ
る上記の種類の方法は予備加熱区域において上方
へ流動するガスによつてコンベヤが非常に加熱さ
れるという欠点を有する。生ペレツトの機械的強
度が比較的低いことから派生する問題のために、
冷却区域から通常得られる乾燥ガスを上方からペ
レツトの層床を通して流動させることは不可能で
ある。乾燥ガスの温度は通常約300℃であるので、
乾燥ガスは最初コンベヤを加熱し、その上に例え
ば既に焼結されている冷たいペレツトのような炉
床層があればその炉床層をも加熱する。そのよう
な加熱によりコンベヤの上部は引き続いて実施さ
れる最終乾燥区域、予備加熱区域及び焼成区域に
おいて過度に高温であるので、コンベヤの上部及
び炉床層がある場合はコンベヤと炉床層はペレツ
トの層床とコンベヤを通つて下方に流動する熱い
ガスの温度を認識し得る程度下げることができ
ず、これらのガスが対応する区域を離れる時でさ
え依然として比較的高温のままであるので、熱の
損失をもたらしたし、実際上、すくなくとも上記
方法の最終加熱工程及び焼成工程に利用されたガ
スを排出するのに使用される送風機の上流に冷却
手段を設ける必要がある。最高でも約400℃まで
冷却する必要がある。このようにして冷却された
ガスの一部は確かに乾燥の目的で使用され得る
が、かかる冷却に必要とされる設備や装置は高価
であり、製造工程をより複雑にする結果となる。
その理由は、他にもあるが、弗素、塩素及び亜硫
酸ガスのような望ましくない揮発性不純物に対す
る蓄積回路が必要とされるからである。

本発明の目的は上記の欠点がすくなくとも実質
的に排除されている新規且つ有利な方法を提供す
ることである。

上記目的のために、本明細書の冒頭で記載した
種類の方法において、前記乾燥作業の少なくとも
最初の段階が、熱がコンベヤ中および／またはコ
ンベヤとペレツト床との間に配設された炉床層中
に蓄えられた状態で及び／又は炉床層を通過する
際に前記乾燥工程のすくなくとも最初の段階を実
施するのに必要な温度に加熱される、実質的に冷
たい空気から成る乾燥ガスを用いることにより実
施されることが本発明に従つて提供される。乾燥
ガスは大気、あるいは最高100℃に予熱されてい
る空気が適当である。この方法により、コンベヤ
及び任意に形成される炉床層は比較的冷い状態で
次の昇温処理段階に搬送されて、これらの処理段
階でペレツトの層床を通つて下方に流動する熱い
ガスが上側コンベヤの下側から適度の温度、換言
すれば適度の容積を以つて離れるという利点が得
られる。乾燥工程の少なくとも最初の段階で冷い
空気を利用することによつて、比較的少容量の空
気しか必要とされず、低温用に製造された送風機
が使用できるという別の利点も得られる。従つ
て、この方法により、温度制御用空気を送る役割
を必要としない比較的小さな且つ低価格の送風機
のみしか必要でない。その結果、電気料が大幅に
削減される。よつて、本発明に従う方法を実施す
る場合、焼結されたペレツト１トン当りの電気料
は約25％削減すると同時に焼結プラントに対する
投資額を全体として減少する。

コンベヤの出口でコンベヤ温度を過度に冷却す
るのを防止するために、コンベヤ上で実施される
最終処理工程はペレツトの層床とコンベヤを通つ
て下方へ流動するガスによつて実施されるのが適
切である。炉床層を用いる場合は、ペレツト層床
の最下層をコンベヤ出口で分離し、層床からその
ようにして分離した材料を、場合によつては一定
サイズ範囲外の粒子を除去するために篩別したの
ち、コンベヤの入口に炉床層として戻すことがで
きる。本発明に従う方法は、例えば不活性のセラ
ミツク材料のような常時循環使用される炉床層用
異質材料をも使用しうる。

本発明に従う方法のすべての工程は、例えばベ
ルト式焼結装置のコンベヤ上で実施され、更に本
発明の他の有利な実施の態様に例えば、最終処理
工程がコンベヤ及び層床を通つて上方へ流動する
ガスによつて実施され、前記層床の最上層がコン
ベヤ出口で分離され、そして分離された最上層が
熱い状態で炉床層を形成するためにコンベヤ入口
に戻されるなら、装置構造の簡素化が達成され、
それにより投資額を削減できる。この処理方法で
は、焼結装置で焼結されたペレツトだけが前記コ
ンベヤシステムにおいて炉床材として使用される
ので、炉床材は繰返し行なわれる加熱に対して耐
えうる必要がある。

本発明の有利な一実施の態様によれば、コンベ
ヤ上で実施される加熱操作の最後の段階でガスが
分離され、そのガスは焼結装置から取り出されて
別個の浄化工程にかけられる。本発明に従う方法
によれば、前記の通り効果的な方法で熱が回収さ
れるので、コンベヤ上で実施される加熱操作の最
終段階からのガスは比較的低温であつて、この温
度はコンベヤおよび炉床材の熱容量を適当に利用
していかなる水準にでも調節可能である。この方
法を適用すれば、温度水準は適当に調節されて、
SO₂、HC及びHFのような厄介な不純物の大部
分がガスと一緒に分離され、これらの不純物が焼
結装置中を循環する問題は大幅に回避されまた不
純物は比較的少量のガス中に比較的濃縮された形
で回収されるので、ガスを容易に浄化できる利点
が得られる。

以下に本発明を添付の図面を参照して説明す
る。

第１図に示した装置は、好ましくは全体が周囲
の大気から保護且つ分離されている無端のガス透
過性コンベヤ１１の上側水平部分から成る移動火
床１０を有する。貯蔵ホツパー１４から火床１０
の入口１２には比較的強固なペレツトの比較的薄
目の炉床層１３が供給される。一方、ペレツト化
法によつて予め形成され、前記装置により焼成さ
れる湿つた生ペレツトあるいは原料ペレツトの形
態を有する集塊化した材料の比較的厚目の層１５
がコンベヤ１６によりコンベヤ入口１２に供給さ
れる。火床はペレツト層から成る層床を予備乾燥
区域１７、最終乾燥区域１８、予備加熱区域１
９、最終加熱区域２０、予備冷却区域２１ならび
に最終冷却区域２２及び２３をそれぞれ通つて搬
送する。予備乾燥区域１７及び冷却区域２１，２
２，２３において、生ペレツトは予備乾燥され、
ペレツトの層床は火床１０及びペレツトの層床を
通つて上方へ流動するガスにより冷却され、また
予備加熱区域１９及び最終加熱区域２０において
ペレツト層床はペレツト層床及びコンベヤを通つ
て下方に流動するガスによつて乾燥されたペレツ
トを焼成する目的でそれぞれ予備加熱及び最終加
熱される。予備冷却に使用されるガスは空気から
成り、送風管２４及び送風機２５を通つて火床１
０の下に位置する圧力室２６に送られる。また、
最終冷却用ガスも空気であり、送風管２７を通つ
てコンベヤ出口２８に隣接する火床１０上に位置
する圧力室２９に供給される。火床の圧力室２６
と反対側には予備冷却工程で使用した空気を収集
するための収集室３０，３１が設けられ、これら
の収集室は懸下隔壁で相互に仕切られている。予
備冷却工程の後半で使用された加熱されているが
比較的純粋な空気は最終乾燥ガスとして使用され
るので、送風管３２を通つて最終乾燥区域１８上
に設けた圧力室３３へ導かれ、そこから火床１０
及びペレツト層床を通つて、区域１９からの予備
加熱されたガスと一緒に吸引すなわち収集室３４
へ導かれる。最終乾燥及び予備加熱工程に使用し
たガスは吸引により収集室３４から排出され送風
管３５，３６及び送風機３７を介して煙突３８へ
導かれる。最終冷却工程に使用した実質的に純粋
なガスはペレツト層床及び火床を通つて吸引室３
９へ流動し、送風機４０による吸引によつて吸引
室３９から排出され、任意に煙突３８を介して、
大気中に放出される。

予備冷却工程の最初の段階で使用した空気は主
送風管４１及び分配管４２を通つて予備加熱区域
１９及び最終加熱区域２０に導かれ、ペレツト層
床上に設けられ且つ予備及び最終加熱工程用に意
図された熱い燃焼ガスを発生するバーナー（図示
せず）用の二次空気源として用いられる。火床１
０上では、予備加熱区域１９及び最終加熱区域２
０は懸下隔壁により相互に、そしてまた最終乾燥
区域１８及び予備冷却区域２１から分離されてい
る。火床１０の下側でそして圧力室２６及び吸引
室２４の間には、最終加熱区域２０で最終加熱及
び焼結のために使用されたガスをガス浄化装置
（図示されていない）に送るために配設されてい
る送風機４５の吸引側に、送風管４４を介して、
連通している吸引室４３が設けられている。

吸引室４３と圧力室２６の間には火床の下側に
設けた室４６から成る密閉区域が設けられてい
る。室４６は１個あるいはそれ以上の比較的小さ
い開口（図示の実施の態様では１個の狭いスロツ
ト）を介して火床１０と連通しており、また他の
観点からは図面に示されたような水平板によつて
火床の下側から構造的に仕切られている。室４６
は送風機４７の吸引側に連通されているので、ガ
スは、隣接最終加熱区域２０の火床１０の下側に
設けた吸引室４３の圧力と室４６の圧力がほぼ等
しくなるように吸引により排出される。室４６か
ら排出されたガスは送風機４７を通つて送風管４
８を介して圧力室２６へ供給される。

予備乾燥工程は送風管４９及び送風機５０を介
して火床１０の下側に設けた圧力室５１に導かれ
る大気によつて実施される。空気は圧力室５１か
ら火床１０を通つて流動し、その際火床を冷却し
ながら火床及び炉床層に蓄えられた熱により加熱
され、更に層１５を形成する湿つたペレツトを予
備乾燥しながら床層を通つて上方へ流動する。予
備乾燥工程に使用された空気は吸引室５２に集め
られ、送風管５３及び送風機５４を介して排出さ
れる。

予備加熱区域１９及び最終加熱区域２０の温度
は焼結工程で放出される硫黄、弗素及び塩素を含
むガス状不純物のような不純物が最終加熱区域２
０においてのみ排出されて、吸引室４３中に集め
られたガスを浄化するだけで認容できる環境条件
が維持されるように、それぞれ適当に制御され
る。

火床１０の出口２８には、図示された実施の態
様においては、火床を横切つて延在する刃の形状
を有し、且つ層床をペレツト層１５に基づく焼結
ペレツト製品からのみ実質的に成る層５６と炉床
層１３に基づく材料からのみ実質的に成る層５７
に分離するような火床面に対する相対的位置関係
をもつて位置づけられている。分離手段５５が取
り付けられている。層５６及び５７はペレツト貯
蔵庫及び熱い状態のまま炉床層材用の貯蔵ホツパ
ー１４にそれぞれ搬送するためのコンベヤ５８及
び５９に移される。後者の目的のために、コンベ
ヤ５９の他の一端は第１図の貯蔵ホツパー１４上
に設けられている。

焼結ペレツト製品から炉床層を分離することは
いかなる適当な方法でも実施でき、従つて、本発
明は前記層床をペレツト層と炉床層用材の層とに
分離するための図示された刃５５を使用すること
に限定されない。

炉床用材が装置内で循環される図示された配置
は損傷を与えずには再加熱し得ない塩基性鉄鉱石
ペレツトや他のペレツトを焼結する場合に特に有
利である。

第２図に示された装置は周囲の大気から保護さ
れている無端のガス透過性コンベヤ６１の上側部
分によつて形成された可動火床６０から成る。火
床６０の入口６２には耐久性ペレツトの炉床層６
３及びペレツト化法により形成され前記装置中で
焼成される湿つた生ペレツトすなわち原料ペレツ
トの形態の集塊化した材料から成る上側層６４が
供給される。炉床層はコンベヤ１６４で供給さ
れ、生ペレツトは別のコンベヤ６５により供給さ
れる。火床６０はペレツト及び炉床層で形成され
た層床を予備乾燥区域６６、最終乾燥区域６７、
予備加熱区域６８および最終加熱区域６９をそれ
ぞれ通つて搬送する。火床６０の出口７０には分
離手段７１が設けられ、それにより最終的に加熱
された材料は炉床層６３から派生する材料のみか
ら実質的になる下側層７２と生ペレツト層６４に
基づくペレツトのみから実質的になる上側層７３
に分離される。下側層７２は炉床層として再使用
するために図示されていない手段によりコンベヤ
１６４に好ましくは熱い状態で戻され、一方、上
側層７３は傾斜式ロータリーキルン７４に導か
れ、そこで上側層７３を構成するペレツトの温度
は均一化されまたペレツトは任意に仕上焼成され
る。焼成されたペレツトはロータリーキルン７４
の下端から冷却装置７５に送られる。冷却装置７
５及びロータリーキルン７４は周囲の大気から保
護されている。

図示した実施の態様における冷却装置７５に
は、リング状のガス透過性可動火床７６が備えら
れ、また前記冷却装置は隔壁（図示せず）により
ロータリーキルン７４からペレツトが供給されて
ペレツトを火床７６に搬送する間に予備冷却する
一次冷却区域７７と送風機７９及び送風管８０に
よつて供給される純粋な空気によつて予備冷却さ
れたペレツトを最終的に冷却する二次冷却区域７
８とに分離されている。ペレツトは火床７６上を
二次冷却区域７８から排出区域（図示せず）へ更
に搬送され、そこから焼成され且つ冷却されたペ
レツトは適当な方法で取り出される。予備冷却工
程は送風機８１及び送風管８２によつて導入され
る実質的に純粋な空気によつて実施される。一次
及び二次冷却用空気は冷却火床７６の下側に送ら
れたのち、火床及びその上に載せられたペレツト
の層床を通つて上方へ流動する。

焼成工程に使用される処理ガスはバーナー８３
及び８４から成るバーナー装置を使用して冷却装
置７５中で使用された一次冷却空気を前記バーナ
ー装置の二次空気として使用して、装置内で燃料
を燃焼して生成される。簡素化のために、バーナ
ー８３及び８４の燃料及び一次空気供給管は図示
されていない。バーナー８３及び８４により発生
された処理すなわち燃焼ガスはロータリーキルン
７４の前段階のプラント装置へ送られ、そこでは
ペレツトを最終的に乾燥、加熱及び焼成するため
のガスは火床及び下記に示す方法で火床上に搬送
される層床を通つて流動される。前記の通り、ペ
レツトの温度はロータリーキルン７４中で均一化
され、またロータリーキルン中でペレツトの仕上
焼成も任意に実施し得る。この目的のためには、
焼結工程に必要とされる燃焼ガスの全量のうち比
較的わずかな量しか使用されない。ロータリーキ
ルンの直径を合理的な範囲内に押さえるために、
フード８５ならびに送風管８６及び８７から成る
バイパスシステムが備えられている。このバイパ
スシステム中において、必要な処理即ち燃焼ガス
の一部がバーナー８４により発生される。一次冷
却区域７７から二次空気として送られてくる空気
を使用するバーナー８４は焼結処理に必要な熱い
ガスの大部分を発生するように設けられている。

ロータリーキルン７４の前段階のプラント装置
において、送風機８８及び送風管８９によつて、
火床の下に位置する圧力室９０に供給される大気
により予備乾燥工程は実施され、圧力室９０から
空気は火床６０ならびに炉床層６３及び生ペレツ
ト層６４によつて形成された層床を通つて吸引室
９１に流動し、そこから予備加熱に使用された空
気は送風機９２及び送風管９３を通つて煙突９４
へ送られる。火床６０及び炉床層６３を通つて流
動する際に、圧力室９０からの空気は火床及び炉
床層に蓄えられた熱で予備乾燥に適当な温度に加
熱され、またそれによつて火床は望ましいように
冷却される。最終乾燥工程用に、冷却装置７５の
冷却区域７８で焼結ペレツトを最終的に冷却する
ために既に使用した熱い空気が使用される。最終
冷却区域７８で使用された熱いが実質的な純粋な
空気は送風管９５を通つて最終乾燥区域６７上に
設けた圧力室９６に送られる。予備加熱区域６８
における予備加熱材料としてバーナー８４により
発生されて送風管８７を通つて送られる燃焼ガス
の一部、そしてまた最終冷却区域７８から送風管
９５から分岐している送風管９７を通つて送風管
８７へ送られる空気の一部も部分的に使われる。
送風管８７は火床６０上の予備加熱区域６８に設
けられた圧力室９８に連通し、そこから予備加熱
ガスはペレツト層床及び火床を通つて、最終乾燥
区域６７及び予備加熱区域６８の両方に共通して
用いられるガス収集室９９に導かれる。ガスは更
に、送風管１００，１０１及び１０２を通つてガ
ス収集室から煙突９４へ送られる。

バーナー８４により発生されて送風管８６を通
つて送られる燃焼ガスのかなりの部分及びバーナ
ー８３により発生されロータリーキルン７４を通
つてくる燃焼ガスのすべてが火床６０上の最終加
熱区域６９に設けた室１０３へ導かれる。ガスは
そこからペレツト層床と火床を通つて火床の下側
に設けたガス収集室１０４へ導かれる。次いで、
ガスは送風管１０５及び送風機１０６によりガス
浄化プラント（図示せず）へ送られる。燃焼ガス
の容量及び温度は、ガス状の硫黄、弗素及び塩素
を含む不純物のような焼結工程で放出される不純
物が最終加熱区域６９でしか実質的に分離せず、
従つて認容し得る環境条件がガス収集室１０４に
集められたガスを浄化するだけで維持できるよう
に調節される。

装置中において本明細書中に記載し且つ図面中
に矢印で示した流通パターンを維持するような方
法で種々の送風機を制御するためのシステムにつ
いては、かかるシステムが本発明の一部を構成す
るものではないので明細書および図面中には記載
されていない。なお、かかるシステムはそのすべ
ての重要な点がこれまでに詳細に知られている。

本発明は上記且つ図示した実施の態様に限定さ
れるものでなく、前記特許請求の範囲内において
変形しうるものである。従つて、炉床層は必ずし
も必要でなく、予備乾燥に使用する空気は火床中
に蓄えられた熱だけで乾燥温度まで加温してもよ
い。別法として、炉床層を用いる場合、例えば孔
をあけたスチールベルト状のコンベヤのような小
さい熱容量を有する軽量コンベヤも使用可能であ
り、そしてまた予備乾燥用の空気は熱い再循環さ
れた炉床層用材から成る炉床層中に蓄えられた熱
だけで乾燥温度まで加温することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従う方法を実施するためのベ
ルト式焼結装置を概略的に示し、そして第２図は
本発明に従う方法を実施するためのベルト及びロ
ータリーキルン複合装置を概略的に示す。 １０，６０…移動火床、１１，６１…無端のガ
ス透過性コンベヤ、１２，６２…コンベヤ（火
床）の入口、１３，６３…炉床層、１４…貯蔵ホ
ツパー、１５…ペレツト層、１６，５８，５９，
６５，１６４…コンベヤ、１７，６６…予備乾燥
区域、１８，６７…最終乾燥区域、１９，６８…
予備加熱区域、２０，６９…最終加熱区域、２１
…予備冷却区域、２２…最終冷却区域、２４，２
７，３２，３５，３６，４８，４９，５３，８
０，８２，８６，８７，８９，９３，９５，９
７，１００，１０１，１０５…送風管、２５，３
７，４０，４７，５０，５４，７９，８１，８
７，９２，１０２，１０６…送風機、２６，２
９，３３，５１，９０，９８…圧力室、２８，７
０…コンベヤ（火床）出口、３０，３１，３４，
９９，１０４…収集室、３８，９４…煙突、３
９，４３，５２，９１…吸引室、４１…主送風
管、４２…分配管、４６，１０３…室、５５，７
１…分離手段、５６，５７…層、６４…生ペレツ
ト層、７２，７３…それぞれ下側層と上側層、７
４…ロータリーキルン、７５…冷却装置、７６…
可動ガス透過性火床、７７…一次冷却区域、７８
…二次冷却区域、８３，８４…バーナー、８５…
フード。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 生ペレツト、特に鉄鉱石ペレツトを乾燥、予
   備加熱、焼成および冷却する工程を含有し、少な
   くとも前記乾燥工程および予備加熱工程が前記ペ
   レツトをガス透過性無端コンベヤ上に床状に載置
   した状態で実施され、前記乾燥作業の少なくとも
   最初の段階が前記コンベヤおよびペレツト床を通
   つて上方へ流動するガスにより実施され、前記コ
   ンベヤ上で実施される後続昇温処理が前記ペレツ
   ト床およびコンベヤを通つて下方へ流動する熱い
   ガスにより実施される生ペレツトの焼結方法にお
   いて、 前記乾燥作業の少なくとも最初の段階が熱がコ
   ンベヤ中および／またはコンベヤとペレツト床と
   の間に配設された炉床層中に蓄えられた状態で前
   記コンベヤおよび／または前記炉床層を通過する
   際に前記乾燥作業の少なくとも最初の段階を実施
   するのに必要な温度に加熱される実質的に冷たい
   空気から成る乾燥ガスを用いることにより実施さ
   れることを特徴とする生ペレツトの焼結方法。 ２ 乾燥ガスが大気から成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項の方法。 ３ 乾燥ガスが最高100℃にまで予熱された空気
   から成ることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。 ４ コンベヤ上に実施される最後の処理工程がコ
   ンベヤおよび層床を通つて下方に流動するガスに
   より実施されることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ５ 層床の最下層がコンベヤ出口で分離されそし
   て熱い状態のまま炉床層としてコンベヤ入口に戻
   されることを特徴とする特許請求の範囲第４項に
   記載の方法。 ６ コンベヤ上で実施される最後の処理工程がコ
   ンベヤおよび層床を通つて上方に流動するガスに
   よつて実施され、また前記層床の最上層がコンベ
   ヤ出口で分離され且つ熱い状態のまま炉床層とし
   てコンベヤ入口に戻されることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ７ コンベヤ上で実施される加熱作業の最後の段
   階からのガスが焼結装置から取り出されて別個の
   清浄処理に付されることを特徴とする特許請求の
   範囲第１〜６項のいずれか１つに記載の方法。