JP3304676B2 - 焼結鉱の製造方法及びその焼結機 - Google Patents

焼結鉱の製造方法及びその焼結機

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ドワイドロイド式焼結
機により焼結鉱を製造する方法及びその焼結機の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】製鉄業界における焼結機としてはドワイ
トロイド式焼結機が広く用いられているが、この形式の
焼結機では、配合原料が溶融して、焼結パレットのグレ
ードバー(火格子)へ焼き付くことを防止するためと、
平均粒度1〜3mm程度の微粒である配合原料が、該グ
レードバーの隙間からウインドボックスへ落下するのを
防止する目的で、まず焼結パレット上に床敷鉱(粒度:
9〜18mmの製品焼結鉱)を所定の厚みで層状に装入
し、次に該床敷鉱の上に配合原料を層状に装入した後
に、配合原料の表面に着火して、下向きに吸気すること
により焼結原料に含まれている燃料(通常は粉コーク
ス)を燃焼させ、その燃焼熱で配合原料を溶融した後、
塊状の焼結塊(以下、シンターケークと称する)とした
後、冷却、粉砕、篩分け処理を行って、粒径3〜50m
m程度の焼結鉱と呼ばれる高炉原料を製造する。
【0003】このドワイトロイド型焼結機の上層から下
層に向かって焼結が進行する過程において、該原料層下
層は、上層の溶融及び冷却が終了したシンターケークの
重量による重力を受けながら溶融するため、固体と液体
の混合層である溶融層は圧縮され、下層になるほど嵩密
度が高くなるため、通気抵抗が順次増大する。この結
果、該配合原料下層への空気吸引量が低下し、該配合原
料に含まれている燃料(通常は粉コークス)の燃焼速度
が小さくなり生産量が低下する。
【0004】この問題を解決するため、例えば特開昭6
1−170522号公報として、造粒性を高めるバイン
ダーを上層よりも下層の配合原料に増配合し、下層部の
配合原料の疑似粒子の冷間強度を高め、しかも粗粒化す
ることにより、上層のシンターケークの荷重による該下
層部の圧縮を抑制し、通気抵抗を減少させて生産性を向
上させる方法が提案されている。
【0005】また、特開平2−293586号公報にお
いては、焼結パレット底面上および/または該パレット
内壁に凸状支持体を付設して、配合原料表層に均一に着
火し、上層のシンターケークの荷重を凸状支持体で支持
することにより、下層部の高嵩密度化を防止する方法が
提示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記した(1)特開昭
61−170522号公報及び(2)特願平2−293
586号公報は、次の問題点を有する。上記(1)の下
層部原料の造粒強化は、バインダーを新たに添加するこ
とによる製造コストの上昇の問題を有する。また、基本
的には配合原料疑似粒子の冷間強度の向上、あるいは冷
間での配合原料嵩密度を低下する効果はあるものの、固
体と液体の混合層である溶融層の圧縮を抑制する効果は
少ない。
【0007】上記(2)の凸状支持体を付設する方法
は、既存焼結機の場合には、パレットの大幅な改造が
必要なため、設備費が大幅に上昇する。凸状支持体修
繕費用が増加する。焼結過程の熱応力等により、凸状
支持体が変形及び破損を起こしやすく、焼結パレットの
無限軌道上に存在する構造物に凸状支持体が引っ掛かっ
て、焼結パレットが走行不能になる設備故障が増加し、
凸状支持物がない場合に比べて設備稼働率が低下する問
題がある。本発明は上記のような問題を有することな
く、安価でかつ設備故障が増加することなく確実に上層
部に生成したシンターケークの荷重を支持することを課
題とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の発明は、以下の2つの手段にある。本発明(1)は焼
結パレット上に床敷鉱を装入して床敷層を形成し、その
床敷層上に焼結用配合原料を装入し、その後に、該配合
原料の表層に着火し、焼結するに際して、上記床敷層
パレット幅方向の複数箇所において凸状増厚部をパレッ
ト進行方向に連続して設けることを特徴とする焼結鉱の
製造方法である。
【0009】本発明(2)は焼結パレット上に床敷鉱を
装入して床敷層を形成するための切出ゲートを上下動可
能に具備した床敷鉱ホッパーと、前記床敷層上に焼結用
配合原料をシュートを用いて装入する装入装置と、該焼
結用配合原料の表層に着火する点火装置を有する焼結機
において、前記床敷鉱ホッパーの床敷鉱切出側壁面と切
出ゲートの両者について、パレット幅方向の複数箇所に
あってかつ前記両者についてパレット幅方向同位置の切
欠部を設け、該切欠部からパレット進行方向に沿って前
記シュート下端位置又はその近傍までの間に、前記各切
欠部から切出した床敷鉱の凸状増厚部の上側部を覆うガ
イド板を各々設けたことを特徴とする焼結機である。
【0010】
【作用】本発明の作用を図1を用いて説明する。図1
(a)は、床敷層4上の配合原料層3の下部内に床敷鉱
によって疑似構造物として形成した凸状増厚部5を介在
させ、そして、配合原料層3の表面に着火し、しばらく
経過した後の焼結パレット幅方向の断面図である。
【0011】この図から判るように、配合原料層3内に
生じた溶融帯2が床敷鉱で形成した凸状増厚部である疑
似構造物(以下、単に疑似構造物と称す)5の頂部以下
に進行した時、該配合原料上層部には該配合原料が溶融
した後に冷却されて一体物の塊状体となったシンターケ
ーク1が形成されている。このシンターケーク1の全体
荷重は前記疑似構造物5で支持し、シンターケーク1よ
り下層部の溶融帯2、配合原料層3に荷重を及ぼすこと
がない。
【0012】この疑似構造物5を構成している床敷鉱は
互いに結合されてはいないが、周囲の配合原料によって
固定されており、床敷鉱粒子の圧潰強度は一般に100
kg/cm2 以上であるから、充分に上層部のシンター
ケーク1の荷重を支える支持構造物として機能する。そ
のため、該配合原料層3の下層部は上層部シンターケー
ク1の荷重により圧縮されることがなく、焼成及び溶融
時の通気抵抗増大を抑制でき、コークスの燃焼速度低下
を防止できるため生産能力が向上できる。
【0013】一方、図1(b)に示すように、疑似構造
物5を形成していない場合では、上層部シンターケーク
1の荷重を支持する構造物がないため、溶融帯2、配合
原料層3は、上層部シンターケーク1の荷重を受けて圧
縮され、通気抵抗が増大する。このような理由により、
本発明(1)においてはこの通気抵抗が減ずる分、吸引
に必要なブロワー吸引負圧を低減することができ、消費
電力を低減して、焼結鉱製造コストを大幅に低減するこ
とができる。
【0014】図2に、疑似構造物5を設置させない比較
例32(図1(b)の状態のもの)と、本発明(1)の
例31におけるブロワー吸引負圧の時間経過を調べた鍋
試験結果例を示す。生産性はどちらの例も32T/D/
2 であり、焼成風量も略等しい。この図2から判るよ
うに、本発明(1)の例31では配合原料層3の表面に
着火してから約8分後からブロワー吸引負圧が順次低下
し始め、比較例32に比べて大幅なブロワー吸引負圧低
減効果が得られる。これは疑似構造物5で上層の一体物
の塊状物であるシンターケーク1の荷重を支持した効果
と考えられる。
【0015】ここで、本発明(1)で実施した上層シン
ターケーク1の重量を支持する疑似構造物5は焼結後の
床敷層であるから、熱応力による変形等は全く問題とな
らず、焼結パレット12から容易に排鉱することがで
き、焼結パレット12の転回時に支障物に引っ掛かる等
の設備故障の原因になる心配がない。また、既設の焼結
パレット12を改造することは不要であるし、凸状支持
物の修繕費用も不要となる。
【0016】また、前記本発明(2)のように、床敷ホ
ッパー6の切欠部8から焼結パレット12の進行方向に
沿ってシュート9下端位置又はその近傍までの間に、前
記各切欠部8から切出して形成した疑似構造物5の上側
部を覆うガイド板11を設けたので、切欠部8から切出
されて形成した疑似構造物5が前記シュート9から装入
される配合原料により壊されることを防止するので、安
定して焼結パレット12上に前記疑似構造物5を形成す
ることができるものである。
【0017】
【実施例】図3,図4及び図5を参照しながら、本発明
(1),(2)の一実施例を説明する。本実施例は、パ
レット幅5m、パレット有効長120mで生産能力36
T/D/m2 のドワイトロイド式焼結機を使用した例で
ある。
【0018】先ず、本発明(1)の実施例について説明
する。床敷ホッパー6内の平均粒径20mmの床敷鉱を
切出して、図4に示すように焼結パレット12上に装入
して40mm厚の床敷層4を形成するとともに、高さ
(焼結パレット12底面からの高さ)300mm、上面
幅H1 :20mm、下面幅H2 :60mmの断面が台形
状の疑似構造物5を焼結パレット12の進行方向に連続
して形成する。その後、シュート9を介して配合原料
(鉄鉱石粉:67%、蛇紋岩粉:2.2%、珪石粉:
0.2%、石灰石粉:9.6%、生石灰粉:0.6%、
返鉱:17.2%、粉コークス:3.2%)を床敷層4
及び疑似構造物5上に装入する。
【0019】すなわち、床敷鉱は焼結パレット12上に
層状に装入されるが、その際に、床敷鉱の凸状増厚部で
ある疑似構造物5を焼結パレット幅方向において2列形
成する。そして、その疑似構造物5の周囲及び上部に配
合原料を充填する。一方、比較例では、床敷鉱を焼結パ
レット12上に40mmの厚さで装入して床敷層4を形
成するのみで疑似構造物5を形成させず、配合原料を床
敷層4上に均一の厚さで装入した。
【0020】この本実施例と比較例の操業結果を表1に
示す。この表1から判るように、本実施例では比較例に
比べ生産性は1.09倍と向上した。これは疑似構造物
5がそれより上層の一体物の塊状物であるシンターケー
ク1の荷重を支え、該疑似構造物5の頂部より下方の下
層部で溶融帯2が生成した際に、その溶融帯2の圧縮を
抑制することにより、通気改善効果が現れたものと推定
される。
【0021】
【表1】
【0022】次に、本発明(2)の実施例について説明
する。本例は、図3,図4及び図5に示すように、床敷
ホッパー6の下部にパレット幅方向において1400m
mのピッチで逆V字型の切欠部8を設ける。さらに、焼
結パレット12にその進行方向に向かって平行に断面が
逆V字型のガイド板11の一端を、前記床敷ホッパー6
の切欠部8の周囲に固設して片持支持する。このガイド
板11は前記切欠部8からシュート9下端の下方位置ま
での間に位置させ、焼結パレット12幅方向に2列配置
する。さらに、切出ゲート7には前記ガイド板11の支
障にならないように矩形の切欠部13を設ける。
【0023】このように構成した切出ゲート7を上下さ
せることにより、床敷鉱の切出量を調整して、焼結パレ
ット12上に形成する床敷層4の層厚を制御する。この
逆V字型のガイド板11は長さC1:1000mm、高
さC2:250mmであり、そして、その設置位置は焼
結パレット12の底面からの高さC3:300mm、設
置ピッチC4:1400mmである。しかし、これらの
寸法はいずれも焼結機寸法、装入装置部寸法等の設備条
件、使用原料銘柄、粒度分布等の操業条件で、通気抵抗
低減効果が最大に発揮できる寸法とすればよい。
【0024】次に、その動作について簡単に説明する。
焼結パレット12が移動を開始すると、前記のように構
成した床敷ホッパー6に設けた切出ゲート7を上げて、
該床敷ホッパー6内の床敷鉱を焼結パレット12に切出
して床敷層4を形成するとともに、前記本発明(1)の
実施例に記載した2列の疑似構造物5を形成する。
【0025】さらに、シュート9を介して配合原料をガ
イド板11、床敷層4上に装入する。そして、前記焼結
パレット12が移動するにつれてガイド板11内で形成
されている疑似構造物5は配合原料層3内に出現する。
その後、点火炉10で前記配合原料層3の表面に着火し
て配合原料の焼結を開始し、シンターケーク1を生成す
る。
【0026】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は従来方法に
比べて設備改造費用が安価で、しかも焼結鉱製造コスト
が大幅に改善でき、さらに、設備故障が大幅に少なくな
り、稼働率が向上するので生産性が向上するとともに、
整備コストが大幅に低減する等の多大な効果を奏するも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a),(b)は配合原料が焼成する過程の模
式図
【図2】本発明(1)の実施例と比較例のブロワーの吸
引負圧の変化を示す図
【図3】本発明(2)の実施例を示す斜視図
【図4】本発明(2)の実施例を示す側面図
【図5】本発明(1)の実施例の模式図
【符号の説明】
1 シンターケーク 2 溶融帯 3 配合原料層 4 床敷層 5 疑似構造物 6 床敷ホッパー 7 切出ゲート 8 切欠部 9 シュート 10 点火炉 11 ガイド板 12 焼結パレット 13 切欠部 31 本発明例 32 比較例
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−211240(JP,A) 特開 昭61−174339(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22B 1/00 - 61/00 F27B 21/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼結パレット上に床敷鉱を装入して床敷
    層を形成し、その床敷層上に焼結用配合原料を装入し、
    その後に、該配合原料の表層に着火し、焼結するに際し
    て、上記床敷層のパレット幅方向の複数箇所において
    状増厚部をパレット進行方向に連続して設けることを特
    徴とする焼結鉱の製造方法。
  2. 【請求項2】 焼結パレット上に床敷鉱を装入して床敷
    層を形成するための切出ゲートを上下動可能に具備した
    床敷鉱ホッパーと、前記床敷層上に焼結用配合原料をシ
    ュートを用いて装入する装入装置と、該焼結用配合原料
    の表層に着火する点火装置を有する焼結機において、前
    床敷鉱ホッパーの床敷鉱切出側壁面と切出ゲートの両
    者について、パレット幅方向の複数箇所にあってかつ前
    記両者についてパレット幅方向同位置の切欠部を設け、
    該切欠部からパレット進行方向に沿って前記シュート下
    端位置又はその近傍までの間に、前記各切欠部から切出
    した床敷鉱の凸状増厚部の上側部を覆うガイド板を各々
    設けたことを特徴とする焼結機。
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