JP2927217B2 - 焼結鉱の冷却装置及び冷却方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼結機ストランド上で
焼結鉱を冷却する装置及びこの装置を用いた冷却方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】焼結機ストランド上で焼結鉱を冷却する
際、焼結ベッド上のガス温度が低いほど焼結鉱の冷却能
力は大きくなるが、良質エネルギーの回収量を増加した
り、粉塵公害を防止する観点から、ドワイトロイド型焼
結機では、オリジナルの大気吸引方法から、排熱回収を
終えたエネルギーレベルの低い熱量を持つ焼結鉱冷却排
ガス（≦２００℃）を吸引させるべく、図５に示すよう
に、焼結ベッド１上に循環フード２を設け、この循環フ
ード２に排熱回収ボイラー３からの冷却排ガスを導通さ
せるダクトを接続していた。なお、図５中の４はサージ
ホッパー、５は点火炉、６はウインドボックス、７は電
気集塵機、８は排風機、９は煙突、１０は１次クラッシ
ャー、１１は秤量ホッパー、１２は冷却機、１３は循環
ファン、１４はフード内散水装置を示す。

【０００３】従って、排熱回収の観点からは、焼結機ベ
ッド下部からの排ガス温度を高温にできるので、良質の
エネルギーが回収できる。しかし、吸引するガス温度
が大気を吸引する場合よりも高くなっていること、焼
結ベッド内においては、通気性の悪い高温の赤熱帯が多
くなって、焼結ベッド内の通気性を阻害し、冷却風量が
低下すること、によって焼結鉱の冷却能力は低下してい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、ストランド冷
却ゾーンにおける吸引ファンの圧力を高くして対応して
いるが、当然に電力原単位が上昇してしまうという問題
がある。また、赤熱帯が多くなりすぎると、赤熱帯中の
最高温度も高いレベルで維持され、冷却されにくくなる
ので、低融点の塩化物等が溶融した化合物（融点５００
〜６００℃）がガスに同伴されてきて、ストランド冷却
ゾーンの排熱回収ボイラー設備内のボイラーチューブに
衝突し、ここで冷却されて付着成長し、ついにはダスト
詰まりが発生してボイラー設備のガス圧力損失が増大
し、ボイラー伝熱チューブの洗浄や更新工事が必要にな
る事態が発生する。

【０００５】また、焼結ベッド上へ循環する顕熱回収後
の冷却排ガスの温度を下げるために、循環フード内に冷
却水を噴霧散水する方法があるが、この方法は焼成ゾー
ンを含めた範囲で、かつパレットの幅方向全域にわたっ
て冷却水を噴霧散水するので、焼結ベッドの表面温度を
下げ、焼成ゾーンにおいては、その原料帯部分で再結露
して水分過多となり、焼成ゾーンの通気性を悪化させて
いた。また、循環フード内で蒸発しない水滴が循環フー
ドに付着し、循環フードを腐食させるという問題もあっ
た。

【０００６】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、焼結ベッド内における赤熱帯の占
める割合を減少させて排熱回収ゾーンの通気性を向上さ
せ、冷却風量増加による排熱回収量の増加を図ることの
できる焼結鉱の冷却装置及びこの装置を用いた冷却方法
を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の焼結鉱の冷却装置は、焼結鉱をストラ
ンド上で冷却し、その冷却排ガス顕熱を熱回収した後、
その排ガスを再び焼結ベッド上へ循環させて焼結鉱を冷
却する装置において、焼結ベッド上に設置された循環フ
ードを、焼結ベッドにおけるパレット台車の進行方向断
面において、燃焼先端ラインが焼結ベッドの最下層に到
達する点から上流側へ所要長さだけ撤去し、循環フード
内圧力が±０となるようにするとともに、その撤去した
範囲では、焼結ベッドは常温の大気を吸引するように構
成しているのである。

【０００８】また、本発明の焼結鉱の冷却方法は、上記
した本発明の焼結鉱の冷却装置を用いて冷却するに際
し、大気吸引範囲又は／及びストランドから焼結鉱が排
鉱される直前の焼結ベッド上の、パレット側板から２０
０ｍｍ以上離れた幅方向中央部にのみ冷却水を散水する
のである。

【０００９】

【発明の実施の形態】点火炉５で焼結ベッド１の原料表
面に点火させた後は、焼成ゾーンにおけるウインドボッ
クス６や電気集塵機７等の排ガス処理設備、及び排風機
８によって、焼結ベッド１の表面から予め原料中に分散
されているコークスの燃焼用酸素が吸引，供給され、燃
焼領域はしだいに焼結ベッド１のパレット進行方向断面
における下層の部分に移行してゆく（図６参照）。この
燃焼帯１５の上部は既に焼結鉱になって冷却されつつあ
る部分（以下、「焼結完了帯１６」という）であり、燃
焼帯１５の下部は未だ燃焼していない原料帯１７であ
る。

【００１０】本発明の焼結鉱の冷却装置は、焼結鉱をス
トランド上で冷却し、その冷却排ガス顕熱を排熱回収ボ
イラー３で熱回収した後、その排ガスを再び焼結ベッド
１上へ循環させて焼結鉱を冷却する装置において、焼結
ベッド１上に設置された循環フード２を、焼結ベッド１
におけるパレット台車の進行方向断面において、燃焼先
端ラインが焼結ベッド１の最下層に到達する点から上流
側へ、図１に示すように、例えば８〜９ｍだけ撤去し、
その撤去した範囲では、焼結ベッド１は常温の大気を吸
引するように構成することで、焼結ベッド１におけるパ
レット台車の進行方向断面の燃焼帯１５より上部におけ
る焼結完了帯１６の冷却状態の温度勾配を、図２に示す
ように、この撤去した範囲のみ、従来の想像線で示す傾
斜に対して実線で示すように急傾斜させ、急速に冷却さ
せるようにしている。従って、この撤去した範囲より焼
結機下流側のゾーンでは、高温の赤熱帯範囲が少なくな
って通気性が向上し、冷却風量の増加が可能となる。

【００１１】ところで、燃焼先端ラインＬが焼結ベッド
１の最下層に到達する点は、パレット下部のウィンドボ
ックス６で焼成ゾーンと冷却ゾーンに区切られている点
であり、本発明の冷却装置を使用した場合には、この燃
焼先端ラインＬより上流側で大気を焼結ベッド１上へ吸
引させることになるので、燃焼帯１５より上層部の焼結
完了帯１６を冷却した大気は、燃焼帯１５を経て大気へ
放散される。

【００１２】また、本発明の冷却装置においては、前記
大気を吸引する範囲、すなわち、循環フード２を撤去す
る範囲は、既設ストランドでの排熱回収後の排ガスを循
環する際に、焼結ベッド１上の循環フード２内の圧力が
±０となり、排ガスが焼結ベッド１と循環フード２から
吹き出すことがないように決定する。

【００１３】また、本発明の冷却装置を使用した場合に
は、燃焼先端ラインＬが焼結ベッド１の最下層に達した
点より下流側の焼結ベッド１の通気圧損は、焼結完了帯
１６の冷却によって高温の赤熱帯範囲が減少して低下す
るので、風量が増加することによって、大気冷却により
大気へ放散する熱量より、通気性向上による風量増加の
効果のほうが大きくなり、排熱回収量が増加する。

【００１４】また、従来は、循環フード２内を負圧側で
運転していたが、この場合には、図３に示すように、パ
レット側板１８と焼結鉱の焼き締まりによって発生する
隙間ａへ大気が流入するので、パレット側板１８付近の
み冷却が進んで、更に隙間ａが増大し、漏風が増加す
る。

【００１５】これに対して、本発明の冷却装置では、循
環ガスを焼結ベッド１上に戻す範囲を、前記したように
大気を吸引する範囲を設けることによって減少させ、か
つ、前記大気を吸引する範囲を設けることによって循環
フード２内の圧力を従来の負圧から±０となすことで、
冷風吸引に起因する漏風の増加を防止できる。

【００１６】以上より、本発明の冷却装置を使用した場
合における焼結鉱の冷却速度は、大気吸引ゾーンで焼結
ベッド上の風速が約１．６ｍ／ｓで一定の場合、１７０
℃の循環ガスから３０℃の大気に切り替えると、８００
℃ゾーンで冷却速度は１１０℃／min から１６８℃／mi
n に向上する。よって、排熱回収ゾーン入口の焼結ベッ
ド１の幅方向断面の赤熱帯範囲は、従来は５５％あった
ものが４８％に減少して通気抵抗も下がり、溶融ダスト
の飛散も少なくなる。

【００１７】上記した本発明の冷却装置を使用すれば、
焼結鉱を効率的に冷却することができるが、さらに冷却
を強化したい場合には、例えば前記した大気吸引範囲の
焼結ベッド上のパレット側板から２００ｍｍ以上離れた
幅方向中央部にのみ冷却水を散水すればよい。これが本
発明の冷却方法である。

【００１８】本発明の冷却方法では、例えば大気吸引範
囲の焼結ベッド上に冷却水を散水するが、焼結ベッドの
表面は、既に焼結が完了しており、表面温度は循環ガス
温度程度になっているので、この表面に常温の水を散水
しても焼結鉱の品質への影響はない。

【００１９】さらに、焼結ベッドの表面で蒸発した水蒸
気は、焼結鉱と徐々に熱交換しながら下層部へ通過して
ゆくので、高温の赤熱した部分と常温の水が直接接触す
ることなく冷却が可能である。従って、熱衝撃により焼
結鉱品質へ悪影響を及ぼすことがなく、任意のレベルで
冷却することが可能になる。

【００２０】また、蒸発した水蒸気の量は、数十ｍ³/分
程度であり、かつ、完全な過熱蒸気となってウインドボ
ックス等へ導通されることや、他のウインドボックスか
らのガスと混合されるので、主排ガス全体の水分は、数
％程度向上するのみで、ウインドボックス内の結露によ
るダスト付着等の問題は発生しない。なお、ウインドボ
ックス内における結露を危惧する場合には、ウインドボ
ックスの内面又は外面を保温すればよい。

【００２１】上記した本発明の冷却方法は、循環フード
を撤去した大気吸引範囲の焼結ベッド上に冷却水を散水
するのみならず、ストランドから焼結鉱が排鉱される直
前、例えば３〜４ｍの範囲に冷却水を散水しても良い。

【００２２】

【実施例】以下、図１に示す本発明に係る焼結鉱の冷却
装置を用いて、本発明の冷却方法を実施した場合の効果
について説明する。本発明の冷却方法を実施した際に適
用した本発明に係る焼結鉱の冷却装置は、焼結鉱をスト
ランド上で冷却し、その冷却排ガス顕熱を排熱回収ボイ
ラー３で熱回収した後、その排ガスを再び焼結ベッド１
上へ循環させて焼結鉱を冷却する装置において、焼結ベ
ッド１上に設置された循環フード２を、燃焼先端ライン
が焼結ベッド１の最下層に到達する点から上流側へ例え
ば８ｍだけ撤去したものである。

【００２３】かかる冷却装置を用いて、循環フード２を
撤去した大気吸引範囲の焼結ベッド１上のパレット側板
１８から２００ｍｍ離れた幅方向中央部にのみ、３０℃
の冷却水を２．０ｍ³/分の流量で散水したところ、散水
位置における焼結ベッド１上の原料の温度分布は図４
（ｂ）に示すようであった。なお、図４（ａ）は散水前
の同じ位置の温度分布を示す。

【００２４】この図４より明らかなように、本発明の冷
却方法によれば、パレット側板１８付近のみ冷却が進ん
で漏風が増加することなく、効果的に冷却を強化するこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明装置によれ
ば、冷却排ガスの循環フードの中間部を撤去して大気を
吸引する範囲を設けることにより、焼結ベッド内の赤熱
帯の占める割合が減少し、排熱回収ゾーンの通気性が向
上するので、冷却風量の増加による排熱回収量の増加が
図れる。また、本発明方法によれば、ウインドボックス
内に結露させることなく、冷却を強化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼結鉱の冷却装置の一実施例を示
す概略図である。

【図２】図１に示す本発明に係る焼結鉱の冷却装置を使
用した場合の、焼結ベッドにおけるパレット台車の進行
方向断面の原料帯，燃焼帯，焼結完了帯の冷却状態の温
度勾配を示す図である。

【図３】従来の冷却装置を使用した場合の、パレット側
板と焼結鉱の焼き締まりによって発生する隙間の説明図
である。

【図４】本発明方法による冷却水の散水位置における焼
結ベッド１上の原料の温度分布を示す図であり、（ａ）
は散水前、（ｂ）は散水後を示す。

【図５】従来の冷却装置の一実施例を示す概略図であ
る。

【図６】従来の冷却装置を使用した場合の、焼結ベッド
におけるパレット台車の進行方向断面の原料帯，燃焼
帯，焼結完了帯の冷却状態の温度勾配を示す図である。

【符号の説明】

１ 焼結ベッド ２ 循環フード ３ 排熱回収ボイラー １３ 循環ファン １５ 燃焼帯 １６ 燃焼完了帯 １７ 原料帯 Ｌ 燃焼先端ライン

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結鉱をストランド上で冷却し、その冷
   却排ガス顕熱を熱回収した後、その排ガスを再び焼結ベ
   ッド上へ循環させて焼結鉱を冷却する装置において、焼
   結ベッド上に設置された循環フードを、焼結ベッドにお
   けるパレット台車の進行方向断面において、燃焼先端ラ
   インが焼結ベッドの最下層に到達する点から上流側へ所
   要長さだけ撤去し、循環フード内圧力が±０となるよう
   にするとともに、その撤去した範囲では、焼結ベッドは
   常温の大気を吸引するように構成したことを特徴とする
   焼結鉱の冷却装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の焼結鉱の冷却装置を用い
   て冷却するに際し、大気吸引範囲又は／及びストランド
   から焼結鉱が排鉱される直前の焼結ベッド上の、パレッ
   ト側板から２００ｍｍ以上離れた幅方向中央部にのみ冷
   却水を散水することを特徴とする焼結鉱の冷却方法。