JP3555346B2 - 粉コークス配合槽の自動運転方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用焼結鉱の原料配合において、焼成状態の急激な変化を防止することを目的とし、配合槽から切り出される粉コークスの粒度の経時変化を緩やかにするための粉コークス配合槽の運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
製鉄原料として使用される焼結鉱の原料には燃料として通常、粉コークスが配合される。この粉コークスの粒度分布により焼結ベット内での分布の状態が異なるため、焼結ベット内の熱レベルを維持し安定操業を行なうために、粉コークスは混合された焼結鉱原料中において一定の粒度分布に安定していることが重要である。
【０００３】
配合槽から切り出される粉コークスの粒度が粗くなると、他の焼結原料との混合が不均一となり、また、焼結機への装入時、原料層の下層に粗粒が偏析し、その結果、焼成時に下層部において熱過剰となり、「火落ち」が悪化し、焼成むらが生じ、かくして成品とならず、再焼成が必要な返鉱の発生量が増加する等の問題を引き起こす。
【０００４】
通常、焼結機には配合槽および粉コークスの供給設備のトラブルに対する備えとして、２槽以上の粉コークス配合槽が設けられており、これにロッドミル等の粉砕機で所定粒度に調製された粉コークスが供給され、焼結鉱原料に配合され、混合されて使用される。粉コークス配合槽の粉コークスレベル管理は、通常の操業時には、粉コークスレベルを配合槽収容能力の約８０〜１００％近い状態（「満槽状態」）に管理して使用するので、切り出される粉コークスの粒度構成の経時変化は小さく、操業上特に問題は発生しない。
【０００５】
しかしながら、ロッドミルの修理や周辺設備の修理、突発的な関連設備故障あるいは省力化や省電力のために、配合槽への粉コークスの供給が長時間停止した場合には、配合槽の粉コークスレベルが、例えば２０〜３０％まで低下することがある。その場合に配合槽を１槽ずつ順次満槽状態から約３０〜２０％レベルまで使用するか、または、２槽以上の槽を同時に満槽状態から約３０〜２０％レベルまで使用するかの方法で粉コークス配合槽を使用した場合には、切り出される粉コークスの粒度の経時変動が大きく、焼結ベット内での粉コークスの分布が大きく変動し、熱レベルが安定せず、焼成状態が乱れ、焼結鉱の品質および歩留の悪化が避けられなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
通常、配合槽内の粉コークスレベルが満槽から７０％程度に低下するまでは、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成の経時変化は小さいが、そのレベルが７０〜５０％の間における上記経時変化は大きく、配合槽内の粉コークスレベルの低下につれて粉コークスの粒度は急激に粗くなる。そのため、粉コークスの供給停止時に粗粒コークスが排出される。
【０００７】
図４に、粉コークスの配合槽内レベルの経時変化と、これに対する配合槽から排出される粉コークスの粒度構成との関係の一例を示す。同図は上述した配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成の経時変化の傾向を明瞭に示している。かかる現象は配合槽内における粉コークスの粒度偏析特性により説明される。
【０００８】
図５は、配合槽内粉コークスのレベルが下がっていく過程における、配合槽内の粗粒コークスの分布状態を示す模式図である。粉コークスレベルが高い時（１００〜７０％）には、配合槽の上部周辺部に粗粒コークスが滞留しているが、粉コークスの供給が停止されたまま排出が継続すると配合槽軸心部の粉コークスレベルが窪んで低下し、粉コークスレベルが約７０％以下になると配合槽周辺部の上記粗粒コークスが軸心部に流れ込んで排出口から排出される量が多くなり、粉コークスレベルが約５０％以下になると、粗粒コークスの排出割合が一段と多くなる。その結果、粉コークスは上述したように焼結原料中の不均一混合、および焼成時の下層部熱過剰による火落ちの悪化、焼成むら・未焼部増大による返鉱発生量の増大等の問題を引き起こす。
【０００９】
このように、配合槽を１槽ずつ順次使用する方法、または２槽を同時に並行して使用する方法では、粉コークスレベルが７０％程度よりも低下すると、粉コークスの粒度構成の粗粒化が急激に起こり、焼結鉱原料との混合状態および粒度偏析状態が急激に悪化する。
【００１０】
従って、この発明の目的は、上述した問題を解決して、ロッドミル粉砕機の修理その他設備の修理、突発的な関連設備故障、並びに省力化および省エネルギー等のために粉コークスの供給が一定時間停止される場合に、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成の経時変化を緩やかにし、更に、粉コークス配合槽の運転を自動化することにより、焼結鉱製造操業の安定化を図る方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上述した観点から焼結鉱製造時の粉コークス配合槽の運転方法を検討した。その結果下記知見を得た。粉コークス配合槽の粉コークスレベルは通常８０〜１００％で管理されているため、何らかの理由で配合槽への粉コークスの供給が停止した場合には、粉コークスレベルが約７０％以下に低下するのを遅延させることが望ましい。そこで、複数ある粉コークス配合槽の中で、レベルの最も高い配合槽から切出しを開始し、配合槽レベルが約７０％まで下がったとき、次にレベルの高い配合槽からも同時に粉コークスを切り出し、それ以外の槽についても同様な方法で切出しを開始し、複数槽から同時に粉コークスを切り出すことにより粒度構成が粗粒化する変化速度を緩やかにすることができる。
【００１２】
図１は、配合槽を２槽有し、２槽共満槽状態にした後の配合槽の運転方法の違いが、切り出される粉コークスの粗粒構成比率の経時変化にどのように影響するかを説明する図である。１槽ずつ順次使用した場合は、第１槽使用中短時間で粗粒構成比率が大きくなり、第２槽への切替え時に不連続に粗粒構成比率が変化して小さくなり、以後短時間で粗粒化する。初めから２槽を同時に並行して使用した場合は、開始点および終了点付近においては粗粒構成比率の変化は小さいが、中央時間帯において粗粒構成比率の変化がかなり大きくなる。これに対して、初めに一方の槽のみを使用して７０％レベルまで槽内粉コークスレベルが低下したときに他方の満槽状態の槽を使用開始して両槽を同時に並行使用する場合には、粗粒構成比率の増大化は最も早期にあらわれるが、使用開始点から終了点に至る全期間を通じて粗粒構成比率が増加する変化率の最大値は三者中最も小さく、粉コークスの粗粒化が最も緩やかに進行する。
【００１３】
上述したように、粉コークスの粗粒構成比率の増大が緩やかであれば、焼結鉱原料との不均一混合および粒度偏析状態の変動が緩和され、焼成状態を見ながら原料水分や造粒バインダー量の調整、あるいは装入層厚、焼成時間および焼成風量の調節等のアクションをとることにより焼成時の下層部熱過剰および焼けむらも抑制することができる。
【００１４】
この発明は上記知見に基づきなされたものであり、焼結鉱原料の配合において２槽以上の配合槽から粉コークスを切り出す粉コークス配合槽の運転方法において、配合槽へ粉コークスの供給を一定時間停止する必要がある場合は、配合槽の粉コークスのレベルが最も高い配合槽Ｖ１ から粉コークスを切り出し、配合槽Ｖ１ の粉コークスレベルが所定値αに低下したときに、粉コークスのレベルが２番目に高かった配合槽Ｖ２ からも粉コークスを切り出して配合槽Ｖ１ および配合槽Ｖ２ の両方から粉コークスを並行して切り出し、配合槽Ｖ２ の粉コークスレベルが所定値αに低下したときに、粉コークスのレベルが３番目に高かった配合槽Ｖ３ からも粉コークスを切り出して配合槽Ｖ１ 、配合槽Ｖ２ および配合槽Ｖ３ の３槽から並行して粉コークスを切り出し、以下、この運転方法を残りの粉コークス配合槽について順次適用し、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成の経時変化を緩やかにすることに特徴を有するものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図面を参照しながら更に説明する。
図２に、この発明の実施に使用する粉コークス配合槽と関連設備の概念図を示す。粉コークス粉砕機のロッドミル（図示せず）が修理入りして粉コークス１の配合槽２、３への供給が停止するするに先立ち、ロッドミルで所定粒度に調製された焼結鉱燃料用粉コークス１の供給速度を定常操業時よりも上げ、２基の配合槽２、３に供給し、レベル測定器４で両配合槽２、３の粉コークスレベルの上昇状況を監視し、満槽となったことを確認する。この際、配合槽内レベル測定信号がレベル測定探子４ａ，４ｂからレベル演算器４ｃを経由して満槽信号が粉コークス供給用コンベア５ａ，５ｂの駆動機構（図示せず）に伝送され、コンベア５ａ，５ｂの停止により粉コークス１の供給が停止されると共に、上記満槽信号は駆動制御器６に伝送され、駆動制御器６から粉コークスレベルの低い一方の配合槽２の弁駆動機構７ａに対しては粉コークス１ａの切出しを停止する信号を送り、一方、粉コークスレベルの高い他方の配合槽３の弁駆動機構７ｂに対しては、配合槽３の弁開度を調整した上で配合原料輸送用コンベア８に粉コークス１ｂの切出しを継続する信号を送る。
【００１６】
上記レベル測定器４、駆動制御器６および弁駆動機構７ａ，７ｂの動作により他方の配合槽３の粉コークスレベルが７５乃至７０％にまで低下したとき、配合槽３の切出弁３ａの開度をそれまでの粉コークス切出量の５０％になるように絞る共に、一方の配合槽２の切出弁２ａを使用量の５０％の粉コークスの切出しが可能な所定開度にし、満槽状態の粉コークス１ａの切出しを再開する。
【００１７】
切出弁２ａ，３ａの開度調整は、ロッドミル修理時間の長さおよび焼結鉱生産速度等を考慮して決める。
なお、この実施態様例では配合槽が２基の場合について説明したが、３基以上の配合槽を有する場合でも、７０％程度までレベルが下がった１槽と実質的に満槽状態の他の１槽とを並行して同時使用するという特徴に従うことにより、上述した２基の場合に準じた配合槽の運転方法を行なうことができ、且つその効果を発揮することができる。
【００１８】
【実施例】
この発明を実施例により更に詳細に説明する。
上述したこの発明の実施の形態において、生産量８７５Ｔ／Ｈの焼結操業で、２槽を同時に並行して使用する比較法を１０日間実施し、次いで本発明法を９日間にわたり試験した。この試験においては、要員省力化のためロッドミルの運転を１日当たり連続９時間の一定時間帯（２２時から翌日７時まで）停止させ、次いで１５時間連続運転するというサイクルとし、この間に２２時の時点で収容能力３００Ｔ／基の配合槽２槽を粉コークスで満槽として粉コークス配合槽の連続自動運転を行なった。
【００１９】
この試験においては、比較法および本発明法共に、配合槽に供給した粉コークスの粒度構成比率は１ｍｍ以上３ｍｍ未満のものが２０ｗｔ．％で、３ｍｍ以上８ｍｍ未満のものが２５ｗｔ．％である。
【００２０】
図３に、試験結果を示す。同図は粉コークスレベルの経時変化およびその際の配合槽から切り出された粉コークスの粒度構成比率の経時変化、並びに主な操業データを示すグラフである。
【００２１】
本発明法によれば比較法に比べて、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成比率が格段と目標値に近づき、且つバラツキも著しく小さくなった。その結果を反映して粉コークス原単位が大幅に低減した。また、本発明の実施による蒸気原単位の増加も殆ど認められない。
【００２２】
このように、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成比率が経時的に緩やかに変化するので操業状況悪化に対しても、例えば、焼成下部層での熱過剰により火落ちが悪いときには、焼結鉱原料への水添加量、造粒バインダーである生石灰添加量の増減による造粒性の調整または原料装入層厚、焼成時間および焼成風量等の操業アクションにより十分対処することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、この発明によれば、配合槽へ粉コークスが一定時間供給が停止する場合でも、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成比率の経時変化を緩やかにすることができるので、安定した焼結鉱製造操業を維持することができ、その結果、従来よりも焼結鉱の品質および歩留が安定して向上し、更に、省力化にも寄与する等の粉コークス配合槽の運転方法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】配合槽の運転方法の差による、切出し粉コークスの粗粒構成比率と経時変化との関係に及ぼす影響を説明する図である。
【図２】この発明の実施に使用する粉コークス配合槽と関連設備を説明する概念図である。
【図３】本発明法および比較法による試験結果を比較して示すグラフである。
【図４】粉コークスの配合槽内レベルの経時変化と、これに対する配合槽から排出される粉コークスの粒度構成との関係の一例を示すグラフである。
【図５】配合槽内粉コークスのレベル低下過程における、配合槽内の粗粒コークスの分布状態を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 粉コークス
２ 配合槽
２ａ 切出弁
３ 配合槽
３ａ 切出弁
４ レベル測定器
４ａ レベル測定探子
４ｂ レベル測定探子
４ｃ レベル演算器
５ａ コンベア
５ｂ コンベア
６ 駆動制御器
７ａ 弁駆動機構
７ｂ 弁駆動機構
８ 配合原料輸送用コンベア

Claims (1)

1. 焼結鉱原料の配合に際し２槽以上の配合槽から粉コークスを切り出す粉コークス配合槽の運転方法において、配合槽への粉コークスの供給が一定時間停止する場合は、前記配合槽内粉コークスのレベルが最も高い配合槽Ｖ１ から粉コークスを切り出し、前記配合槽Ｖ１ 内の粉コークスのレベルが所定値αに低下したときに、粉コークスのレベルが２番目に高かった配合槽Ｖ２ から粉コークスを切り出して前記配合槽Ｖ１ および配合槽Ｖ２ の両方から粉コークスを並行して切り出し、前記配合槽Ｖ２ 内の粉コークスのレベルが所定値αに低下したときに、粉コークスのレベルが３番目に高かった配合槽Ｖ３ から粉コークスを切り出して前記配合槽Ｖ１ 、配合槽Ｖ２ および配合槽Ｖ３ の３槽から粉コークスを並行して切り出し、以下、この運転方法を残りの粉コークス配合槽について順次適用し、配合槽から切り出される粉コークスの粒度構成の経時変化を緩やかにすることを特徴とする粉コークス配合槽の自動運転方法。

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