JPS62227047A - 焼結鉱の移載方法 - 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］ 本発明は焼結鉱の移載方法に関し、詳細には焼結機から
ベルトコンベア式冷却装置のコンベア上へ焼結鉱を移載
してコンベア上へ積付けるに際し、焼結鉱の積付は状況
を改善して冷却効果を向上させる為に実施される焼結鉱
の移載方法に関するものである。

［従来の技術］ 粉粒体の転勤特性は該粉粒体の粒径や形状に負うところ
が大きく、例えば粉粒体を、傾斜面に沿って流動落下さ
せる場合、該粉粒体が特に粒径の異なる粒子の混合物で
あるときには、粒径の大小に分かれて夫々集合し全体と
して片寄った積付は状態を呈することが知られている。

第２図は従来の焼結鉱製造設備１の要部を示す概略説明
図である。ドワイトロイド型焼結機２（以下単に焼結機
と呼ぶ）で焼成された焼結鉱４は焼結機２のベルトコン
ベア３によって矢印Ａ方向に８送され排鉱側に至ってシ
ュート５に投入される。シュート５に投入された焼結鉱
４は、シュート５の途中に設けられた一次クラッシャ８
（破砕機）で破砕され、その後シュート５に沿って落下
移動しベルトコンベア式冷却装置６（以下単に冷却装置
と呼ぶ）の耐熱構造のコンベア７上に移載される。コン
ベア７上に移載された焼結鉱４は、コンベア走行方向（
矢印Ｂ方向）に８送されると共にコンベア７の下方から
上方へ貫通する様に供給される冷却用気体（例えば空気
）によって冷却され、その後図示しないクラッシャ（二
次）、成品スクリーン等を経て高炉装入用焼結鉱となる
。一方、焼結鉱４を冷却した後の冷却用気体は、熱交換
によって高温となり排気フード９を介して矢印Ｃの様に
排出される。

第２図に示す様な既成の焼結鉱製造設備１においては、
焼結機２からコンベア７への落下移載方向（矢印りの方
向）と冷却装置６のコンベア走行方向（矢印Ｂ方向）と
は同一方向（図ではいずれも右向き）であるのが一般的
であり、この様な構成を採用することが次に述べる様な
問題を発生する原因になっていることが分かった。即ち
焼結機２の排鉱側から落下した焼結鉱はクラッシャ８に
よって大まかな解砕を受はシュートＳ上を右下方向へ落
下していくが、上記解砕によって生成する粒状焼結鉱に
は大きさにおいてかなりのばらつきがある。しかるに小
さい粉粒体はシュート５からベルトコンベア７上へおだ
やかに落下しベルトコンベア７への落下地点でそのまま
積層されていくが、大きい塊状体はシュート５からベル
トコンベア７上へ勢い良く落下し、更にベルトコンベア
７を転勤して遠方（図の右方向）へ転がっていく傾向を
示す。その結果ベルトコンベア７上では、第３図に示す
様に小径鉱１１が下層を占め、大径鉱１０が上層を占め
るという偏堆積状態が形成される。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで冷却装置６における冷却方式は、前述した様に
、ベルトコンベア７の下方から冷却用気体を供給し、焼
結ｉ１２．層内を冷却用気体が上昇通過する間に焼結鉱
を冷却するというのが一般的である。この様な冷却方式
によって、第３図の様な偏堆積状態の焼結鉱を冷却する
と、大径鉱１０の比表面積が小さいことや冷却用気体が
小径鉱を通過した後である為高温になっていること等に
起因し、焼結鉱層の上部へいくほど、特に大径鉱１０は
ど有効な冷却を受けないことになり高温のままで冷却装
置６から排鉱されてしまう。冷却装置６から排鉱された
焼結鉱４は、その後更に別のベルトコンベア（搬送専用
コンベア）等によって高炉方向へ搬送されることは上述
の通りであるが、該搬送専用コンベアは焼結鉱４が冷却
された状態で移載されることを想定しており、耐熱構造
を採用しておらないのが一般的である。従って該搬送専
用コンベアは高温のままの焼結鉱４によって焼損してし
まい、その補修の為に長時間の操業休止を余儀なくされ
るという事態が生じる。この事態を回避する手段として
上記搬送専用コンベアを耐熱構造にすることも考えられ
るが既成の設備を耐熱構造に改装するのは根本的な解決
策にはなり得ないばかりでなく、かなりの経費が嵩むと
いう問題がある。

そこで冷却装置６側での改善、即ち冷却効率の向上を図
るのが本質的対策であるとの認識が持たれ、例えばレベ
ラーを使用して焼結鉱層厚さの抑制乃至均一化が検討さ
れた。これによって堆積層上部に偏在している犬径鉱１
０を下層側へ移行させ偏堆積状況を一気に解消すること
も期待されたが、実際問題としては殆んど実効が上がっ
ていないことが分かった。

本発明は上記現状に鑑みてなされたものであって、その
目的は、焼結鉱を焼結機から冷却装置に移載する際に、
焼結鉱の積層状態を冷却効率の良い状態とする為に実施
される焼結鉱の移載方法を提供しようとするものである
。

［問題点を解決する為の手段］ 本発明は、ドワイトロイド型焼結機の排鉱側からベルト
コンベア式冷却装置のコンベア上へ焼結鉱を傾斜方向に
落下移載するに当たり、焼結鉱のコンベア上への着床方
向と上記冷却装置のコンベア走行方向を互いに対向する
方向に形成する点に要旨を有するものである。

［作用］ 本発明は上述の如く構成されるが、要は焼結鉱のコンベ
ア上への着床方向（落下移載方向）と、冷却装置のコン
ベア走行方向を互いに対向する方向に形成することによ
って大径鉱をむしろ下層側に偏在させ、それによって大
径の焼結鉱を有効に冷却しようとするものである。

本発明者らは、まず偏堆積現象の発生状況を、第５図を
用いて種々検討した。

まず破砕した後の焼結鉱が大径及び小径の２種類の球形
粒子から成るものであると仮定する。偏堆積現象はこれ
らの焼結鉱がシュート５上及びコンベア７の静止粒子上
を転勤する過程で生じるものであるから、大径粒子と小
径粒子に分けてそれらの転勤状態を検討する必要がある
。

最初に大径に１０の運動方程式を表わすと下記（１）　
、（２）式の如く表わされる。

ｄｕ／　ｄｔ＝　ｇ　（ｃｏｓψ−μｓｉｎφ）：（平
板シュート５上）　・・・（１） ｕ＝Ｖ：（静止粒子層上）・・・（２）但しμは粒子摩
擦係数である。

一方小径鉱１１は、大径鉱１０の間隙を重力流出の式［
下記（３）式］にのりとり、ｖ、ｒの相対速度で降下し
、静止粒子層表面に到達した時点で停止する。

Ｖ、、＝　ａ　（Ｄｅ　−ｄｓ）　’　　（ｎ　＝２．
６７）但しα　：定数 Ｄｅ：大径鉱１０の間隙の有効径 ｄｓ：小粒子径 上述の運動方程式は、第２図に示した従来技術を実施し
た場合に第３図に示す様な偏堆積現象が生じることを裏
付けるものである。即ち焼結鉱４をシュート５から冷却
装置６のベルトコンベア７上に落下８ａｉする際に、小
径鉱１１はベルトコンベア７の上流側に着床し、大径ｉ
１０はそれより遠方、即ち下流側に着床する。その結果
第３図に示す様に小径鉱が下層へ、大径鉱が上層へとい
う偏堆積現象を呈することになる。

そこで本発明者らは焼結鉱４のベルトコンベア７上への
着床方向と冷却装置６のコンベア走行方向を互いに対向
する方向に形成すれば、後記第４図に示す良好な偏堆積
現象即ち大径鉱１０が下層部に、小径鉱が上層部に存在
する様な逆の偏堆積現象が形成されるのではないかとの
着想を得、本発明を完成するに至った。

［実施例］ 第１図は本発明を実施する為に構成される焼結鉱製造設
備１の要部を示す概略説明図であり、第２図に示した従
来技術と対応する部分には同一の参照符号を付す。

第１図に示した焼結鉱製造設備１は、ドワイトロイド型
焼結機２の排鉱側から落下させた焼結鉱をシュート５、
邪魔板１５上を矢印り、Ｅ方向に方向変更させつつベル
トコンベア７上へ落下８載するものである。この過程に
おいて焼結鉱４は第２図の場合と同様−次クラッシャ８
で破砕され、シュート５に沿って落下８送される。前記
シュート５の途中には焼結鉱４の移送方向をコンベア７
の走行方向（Ｂ方向）と逆の方向に変換する為の邪魔板
１５が設けられる。邪魔板１５をシュート５の途中に設
けることによって、焼結鉱４は邪魔板１５に衝突し、ベ
ルトコンベア７上への着床方向（矢印Ｅの方向）と上記
冷却装置６のコンベア走行方向（矢印Ｂの方向）を互い
に対向する方向とすることができる。

そして上述した運動方程式を考慮すると、大径鉱１０は
落下速度が速く小径鉱１１よりも遠くへ飛ばされるので
、第１図に示した構成を採用することに、１：って、＋
怪哲１０はコンベア走行方向の上流側で、小径鉱１１は
コンベア走行方向の下流側で着床することになる。その
結果、ベルトコンベア７上では第４図に示す様に大径鉱
１０が下層側に、小径鉱１１が上層側に存在する積付は
状態となる。この様な焼結鉱４の積付は状態を達成する
ことによって、ベルトコンベア７の下方から供給される
低温の冷却用気体はまず大径焼結鉱１０を有効に冷却し
、昇温されてから小径焼結鉱１１に接触してこれを冷却
する。即ち冷却用気体の熱交換効率が向上するので、ダ
クト９からの排ガス温度も向上し排熱回収して利用する
場合においても有益である。

尚焼結鉱４のベルトコンベア７上への着床方向と冷却装
置６のベルトコンベア７の走行方向を互いに対向する方
向に形成する為の手段については格別の制限を受けるこ
とがなく、例えばシュート５と一体的に形成されるフー
ド状のもの或は小径鉱１１のみが通過するスクリーン状
のものを邪魔板１５の代りに設置して、犬径鉱１０を着
床方向のみを変換する構成を採用してもよい。

次に本発明者らは下記（１）〜（３）の目的を掲げて実
験を行なった。

（１）邪魔板１５の傾斜角度θ（第１図参照）を変化さ
せて、その最適値及び許容範囲を調査する。

（２）ベルトコンベア７の送り速度を一定とし、ベルト
コンベア３からの排鉱速度を変化させ、偏堆積度合を調
査する。

（３）シュート５及び邪魔板１５の型式を実機と同じセ
ルフライニング方式のものとして所期の偏堆積逆転効果
が得られるか否かを確認する。

（１）　、（２）の各実験を行なう為の条件を下記第１
表に示す。即ち送り速度を１．０　ｍ／ｍｉｎと一定に
して傾斜角度θを３６”　、４０’　、４５°、５０°
と変化した場合と、傾斜角度θを３６°と一定にして焼
結機２からの排鉱速度を１．０．１．５．２．０　、３
．０　　（ｍ／ｍｉｎ　）と変化した場合である。

第　　　１　　　表 尚繰り返し回数は、排鉱速度３．０ｍ／ｍｉｎの場合は
２回であり、他の各場合は夫々３回ずつである。夫々の
結果を第６図及び第７図に示す。第６図は傾斜角度θが
偏析に及ぼす影響を示すグラフであり、第７図は排鉱量
が偏析に及ぼす影響を示すグラフである。

第６図及び第７図から下記の様に考察することができる
。即ち（１）傾斜角度θの変動は偏堆積に大きな影響を
与えるとは言えず、（２）排鉱量の増加は偏堆積度を低
下させるものであった。換言すれば、第４図に示した様
な良好な偏堆積状態を達成するには排鉱量を減少させる
のが有力であるが、実操業においては排鉱量を減少させ
ることは減産につながり好ましくない。但し傾斜角度θ
は安息角ψ（前記第５図参照）を考慮すると、３６°程
度が好ましい。

次に本発明者らは下記第２表に示す様な各粒径の焼結鉱
を所定割合に混合後、焼結機２のベルトコンベア３上に
積付け（層厚１００ｍｍ）サイクロ減速機付モータにて
ベルトコンベア３，７を夫々駆動し、冷却装置６側のベ
ルトコンベア７に移載された焼結鉱４の上層及び下層を
サンプリングし、粒度分布の測定及びかさ密度の測定を
行なつ第　　　２　　　表 第８図から明らかな様に粒径の大きな焼結鉱が下層側に
存在し、粒径の小さな焼結鉱が上層側に存在し、前記第
５図に示した良好な偏堆積状態が達成されたことが理解
される。このことによって冷却装置６における焼結鉱４
の冷却効率を一段と向上することができ、従来の問題点
が一挙に解決された。ちなみに粒径３０ｍｍφの大径鉱
を本発明方法によって上層側に積付けた状態で冷却した
場合には、従来方法の場合と比べて４０℃も低い温度ま
でン令却できることが認められた。

第９図はシュート５及び邪魔板１５をセルフライニング
構造とした例を示す。即ちシュート５については階段状
鋼板１６ａの角部に、又邪魔板１５については傾斜鋼板
１６ｂの下端部に、夫々耐摩耗材１７を固設し、操業開
始時にシュート上部から送給される焼結鉱を破線に示す
位置まで保留し、該保留された焼結鉱自体を落下斜面と
して利用し、後から送給される焼結鉱を当該保留焼結鉱
上で転勤させ、ベルトコンベア７上へ落下せしめるもの
である。この様なシュート方式であれば鋼板の摩耗が抑
制され、高寿命のシュート５及び邪魔板１５とすること
ができる。

また第１０図（ａ）　、　（ｂ）はシュート５の横断面
形状を示すもので、シュート底面中央部５ａ、５ｂを中
高に構成し、シュート５上での焼結鉱の偏流を防止でき
る様に構成したものであり、邪魔板１５についても同じ
様に構成することができる。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、上述の構成を採用する
ことによって焼結鉱の積層状態を冷却効率の良い状態と
し、このことにより従来の問題点を一挙に解決し得たも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する為に構成される焼結鉱製
造設備１の要部を示す概略説明図、第２図は従来技術を
示す概略説明図、第３図は焼結鉱の従来の偏堆積状態を
示す断面図、第４図は本発明方法に従って形成される良
好な偏堆積状態を示す断面図、第５図は偏堆積現象を想
定した図、第６図は傾斜角度θが偏堆積に及ぼす影習を
示すグラフ、第７図は排鉱量が偏堆積に及ぼす影響を示
すグラフ、第８図は焼結鉱の平均粒子径とかさ密度との
関係を示すグラフ、第９図及び第１０図（ａ）　、　（
ｂ）は本発明に使用する他のシュートの例を示す断面説
明図である。 ２・・・焼結機　　　　　３．７・・・ベルトコンベア
４・・・焼結鉱　　　　　５・・・シュート６・・・冷
却装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドワイトロイド型焼結機の排鉱側からベルトコンベア式
   冷却装置のコンベア上へ焼結鉱を傾斜方向に落下移載す
   るに当たり、焼結鉱のコンベア上への着床方向と上記冷
   却装置のコンベア走行方向を互いに対向する方向に形成
   することを特徴とする焼結鉱の移載方法。