JPS6346301A - 焼結設備に於ける排熱回収操業方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はクーラーへの供給焼結ケーキの含有熱量を高く
し、排ガス処理設備の腐食を防止しつつ・クーラーでの
排熱回収量の増加を図る焼結設備に於ける排熱回収操業
方法に関する。

（従来の技術） 焼結反応は、原料中に配合された粉コークスの燃焼が空
気を吸引することによシペットの上層から下層に進行し
第３図に示すようにその最高温度は、１３００〜１３５
０℃にまで達する。

従来、クーラーでの排熱回収量を増加させる技術として
は排ガスの全体量を調整し焼結終了点似下Ｂ、Ｔ、Ｐと
称する）を極力排鉱部近くに管理し、焼結終了後も焼結
機の上に乗った焼結鉱が、吸引空気によシ冷却されるこ
とを防止し、クーラーに供給する焼結ケーキの温度を高
くして排熱回収量の増加を図ることが一般的な操業管理
として行なわれている。しかしながら原料、水分、その
他の条件変動によシ通気変動が生じ、これに伴ないＢ。

Ｔ、　Ｐも変化する。通気が悪化した場合には、焼結進
行速度がおくれて、Ｂ、　Ｔ、　Ｐが排鉱側によること
になる。

したがってＢ、Ｔ、Ｐを限界まで排鉱部側に管理してい
る場合は焼結反応が完了しないまま排鉱され、歩留り、
品質の悪化を招くことになる。そのため実操業では最適
Ｂ、　Ｔ、　Ｐの位置より安全側すなわち原料供給側に
管理する事になシ十分なり−ラーでの熱回収効果が得ら
れないという問題があった。

一方特願昭５５−１３９６１５号には、焼結機ウィンド
ボックス終段部のダンハーヲ絞り、排ガス量を減少させ
る事によシクーラーへの給鉱焼結ケーキの温度を高くす
る方法が提案されている。

しかしくれはグレートに伝えられる熱量の低減効果は小
さく焼結鉱以外に熱量が奪われるという欠点がある。

この問題を解決するために、操業の変化による焼結機排
ガス熱量と、焼結ケーキ顕熱のバランスの変化による排
熱回収量の低下を吸収できるように、特願昭５５−２１
６２４号、同５５−４３６３４号、同５５−８９０３３
号の如くトータルシステムとして焼結機終段のウィンド
ボックスの排ガスとクーラーでの焼結ケーキの両頭熱を
安定に排熱回収する方法が提案されている。

この従来技術によれば、焼結終了点（Ｂ、Ｔ、Ｐ’）が
変化したとしても回収できる排熱量は変化せずクーラー
のみからの排熱回収の場合にくらべはるかに操業の変化
による排熱回収量の変動は小さく常に最適かつ最大の熱
量が回収できる効果がある。

しかしながら上記方法によると焼結機からの排ガスとク
ーラーからの排ガスの２ケ所から排熱回収を行なうため
に設備が複雑かつ大規模になシ、設備コストが高く更に
それに伴う保全費、ランニングコストが大巾にか＼る。

（発明が解決しようとする問題点） 以上のとおシ従来方法では焼結ケーキが排風される以前
に高温焼結帯の冷却側が完全にグレートにまで達してお
シ、この後焼結ケーキが排鉱されるまでの間に吸引空気
によシ冷却さｆＬ１焼結ケーキの平均温度を低下させ、
結果としてクーラーで回収する熱量を低下させていた。

また焼結機からの排ガスとクーラーからの排ガスの２ケ
所から排熱回収する方法では設備が複雑かつ大規模とな
シ設備コスト及び保全費、ランニングコストが高くなる
という欠点があった。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明は焼
結機のウィンドボックス群から吸引された排ガス温度を
測定し、排ガス温度がある設定温度以下とならないよう
に該焼結機グレート上の床敷鉱厚さを調整し、該排ガス
の顕熱を床敷鉱に熱交換し該排ガスに持去られる熱量を
減少し、その分クーラーへ供給する焼結ケーキの含有熱
−を高くする裏金特徴とする焼結設備に於ける排熱回収
操業方法にある。

しかしてクーラーへの供給焼結ケーキ（焼結鉱十床敷）
の含有熱量を高くし、排ガス処理設備の腐食を防止しつ
つクーラーでの排熱回収量の増加を図るものである。

なおここで、床敷とは装入された焼結原料がグレートの
間隙から落下するのを防ぐためにグレート上に敷かれる
１０〜２０簡粒度の焼結鉱である。

以下図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

先づ焼結機と焼結機廻シの設備とその操業の概要を第２
図によシ説明する。

焼結設備は焼結機１とその排鉱部に配置されたクラッシ
ャー９とその後段に配置されたクーラー１ｏとからなる
〇 原料供給部側には、床敷装入ホッパー２、原料装入装置
ＩＩＬ３、点火炉４、がおり、パレット下部には多数個
のウィンドボックス６がおる。装入さｎた原料の表面は
点火炉４により着火きれ、ウィンドボックス６を介して
、図示していないメインプロワ−によシベット上部から
下部に空気が吸引される。そしてパレットを移動させて
原料上面から下層に焼結を進行させる。この焼結帯５が
床敷７の上に達した時点で焼結が完了し、排鉱部に焼成
の終了した焼結ケーキが排鉱される。

次いで排鉱部に配置したクラッシャ９により破砕され、
クーラー１０に装入される。このクーラーの前半部で高
温焼結ケーキが排熱回収ブロワ−１３によシ冷却され、
高温の排ガスがフード１１に集められ、排熱回収ボイラ
ー１２に供給される。

ここで排熱回収ボイラー１２に給水される水と熱交換さ
れ、蒸気として排熱回収が行なわれるようになっている
。

焼結反応を第３図に示すヒートパターンに基づいて説明
するとパレット内に装入された湿潤原料ａは原料中の粉
コークスの燃焼に伴なう高温の排ガスにより６００〜Ｓ
ＯＯ℃に予熱乾燥され・乾燥ゾーンｂを形成する。さら
に粉コーク燃焼が継続し、８００〜１１００℃に温度が
上昇し、焼結反応部Ｃが形成される。ここではＱａＣＯ
３→ＣａＯ十Ｃ０２となる石灰石の分解反応やヘマタイ
トがＣＯガスによシ還元されてマグネタイトとなる焼結
反応が進行している。さらに反応が進行すると・鉱石の
溶融が起こり、溶融ゾーンｄを形成し、ここで焼結温度
は最高となる。この最高温度のポイントＦが床敷鉱の上
面に達した時点で焼結は終了する。この後は吸引窒気に
より冷却される焼結完了ゾーンθとなる。

この冷却ゾーンの割合が多いと、高温排ガスは床敷全通
過し、ウィンドボックスを通り（図示していない）排ガ
ス処理設備によシ集塵、脱硫脱硝等が行なわれ大気に排
出される。

こうした従来の焼結操業の実態をもとに本発明では床敷
厚さを制御する。このことにより焼結完了後の冷却され
る間に排出される高温ガスと床敷の熱交換を効率よく行
なわせ、より高温の床敷層を形成し焼結ケーキの含有熱
ｔを増加させ、クーラーでの排熱回収蓋の増力０２図る
ものである。一方ウインドボックスから吸引される排ガ
ス温度は低下することになる。このために排ガス処理設
備での酸腐蝕が問題となる。従って排ガス中に含まれる
ＳＯｘが排ガス処理設備内でミスト化しないように排ガ
ス温度がある設定温度以下にならないように保つことが
必要である。本発明はこの排ガス温度を管理しなから床
敷厚さを制御するものである。

この制御の一実施例は第４図に示す。

焼結機のウィンドボックス群から吸引された排ガス温度
を例えば主ダクト１４に配置している温度検出器１５に
より温度を連続的に測定する。

一方排ガス温度をある設定温度に例えば酸露点（８５〜
ｂ に設定する。

これらの偏差信号を床敷ゲート制御器１日、装入カット
ゲート制御器１９に送シ排ガスが設定温度以上に、かつ
適切な層厚になるように制御する。

この管理は人手によっても問題はない。

（実施例） 次に本発明の詳細な説明する。

実施様態は第１表に示した配合条件下で第２表に示した
操業条件で行なった。

排ガス温度の管理温度は実験により決定し８５℃として
床敷厚さを制御した。第４図に制御フロー図を示した。

第１表　　第２表 従来技術と比較しながら実施結果を説明する。

第１図に従来法と本願との焼結帯の分布を比較して示し
た。

ここで（ａｌが従来法によるもので、この場合焼結ケー
キが排鉱されるまでに高温焼結帯の冷却側（ヒートビハ
インド〕は完全にグレートＫまで達しておりこの後焼結
ケーキが排鉱されるまでの間に冷却され、排ガス温度は
上昇するが焼結ケーキの平均温度が低下する。この結果
クーラーで回収される熱量は低下する。

これに対して（′ｂ）に示した本発明の床敷層厚を制御
した状態では焼結帯の進行速度は従来法と同じであるが
、床敷厚さを上げたことにより（ａＪの従来法ではグレ
ートおよび排ガスに持ち去られていた熱量が床敷に蓄熱
される。この結果、焼結ケーキの平均温度が高くなシ、
排ガス温度は下限の８５℃ぎりぎりに維持されクーラー
での排熱回収量の増加が達成される。

更に第５図に従来法と本発明法の排ガス温度を第６図に
排熱回収蒸気量の変化を示した。これよシ、本発明法は
排ガス温度が下限の８５°から８７°Ｃの間に管理され
、従来法にくらべ回収蒸気量が約１０％増加した。

第７図に焼結鉱の歩留り、冷間強度（ＴＩ）の品質に及
ぼす影響を示した。これより本発明法の焼結鉱品質は従
来法と比べ差は見られず、品質への影響はほとんどない
ことが確認された。

さらにＣＯＧの原単位との関係を第８図に示した。本発
明の制御としてここでは床敷厚さの変化に伴ない装入層
厚も変えるため、床敷厚さを上げた本実施例では、（３
０Ｇ原単位が低下した。これらのデーターは数日間の平
均値を示したものである。

（発明の効果〕 本発明は以上のように大きな設備改造の必要もなく簡単
にクーラーでの排熱回収量の増加かはかられかつコスト
および焼結鉱製造エネルギーの面からも非常に有効な排
熱回収操業方法であシその改善効果はきわめて大きく、
工業的利用価値が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法と従来法の焼成分布を示す図、第２図
はクーラー排熱回収装置を有する焼結設備の概略図、第
３図は焼結反応のヒートパターンを示す図、第４図は本
発明の制御フローの実施例図、第５図は本発明法と従来
法の排ガス温度を比較した図、第６図は同じく回収蒸気
量を比較した図・第７図は同じく焼結鉱品質の変化を比
較した図、第８図は同じくＣＯＧ原単位を比較した図で
ある。 １・・・・・・焼結機 ２・・・・・・床敷ホッパー ３・・・・・・装入装置 ４・・・・・・点火炉 ５・・・・・・焼結帯 ５−１・・・・・高温焼結帯の冷却側 ６・　・・・・・ウィンドボックス ７・・・　・・・床敷鉱 ８・・・・　・　・カットゲート ９・・・・・・クラッシャー １０・・・　・・焼結鉱冷却機 １１・・・・・フード １２・・・・・排熱回収ボイラー １３・・・・・排熱回収プロワ− １４・・・　・・主ダクト １５・・・・・温度検出器 １６・・・・・床敷ゲート １７・・・・・温度設定器 １８・　・・・・床敷ゲート制御器 １９・・・・・装入カットゲート制御器比　願　人　新
日本製鐵株式会社 第１図 ／イレ・フ１１虻−Ｌ７Ｋｆ、口 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼結機のウインドボツクス群から吸引された排ガス温度
   を測定し、排ガス温度がある設定温度以下とならないよ
   うに該焼結機グレート上の床敷鉱の厚さを調整し該排ガ
   スの顕熱を床敷鉱に熱交換し、該排ガスに持去られる熱
   量を減少し、その分クーラーへ供給する焼結ケーキの含
   有熱量を高くする事を特徴とする焼結設備に於ける排熱
   回収操業方法。