JPS629170B2 - - Google Patents
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- JPS629170B2 JPS629170B2 JP57183320A JP18332082A JPS629170B2 JP S629170 B2 JPS629170 B2 JP S629170B2 JP 57183320 A JP57183320 A JP 57183320A JP 18332082 A JP18332082 A JP 18332082A JP S629170 B2 JPS629170 B2 JP S629170B2
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- JP
- Japan
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- sintering
- sintered
- temperature
- flow rate
- bed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 25
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 19
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 11
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はドワイトロイド式焼結機による焼結方
法に関するもので、詳しくは各ウインドボツクス
における排ガスの流量測定値から焼結ベツド内の
温度分布を推定し、この温度分布を制御して焼結
する方法に関するものである。
法に関するもので、詳しくは各ウインドボツクス
における排ガスの流量測定値から焼結ベツド内の
温度分布を推定し、この温度分布を制御して焼結
する方法に関するものである。
焼結鉱の品質は、よく知られているように、焼
結鉱の成分と焼結過程における熱履歴により決定
される。
結鉱の成分と焼結過程における熱履歴により決定
される。
ところで、焼結鉱の成分は、配合原料の化学分
析と配合原料の組合せの調整とによりその管理は
十分行われるが、焼結過程における熱履歴の管理
に関しては次のような方法が知られている。その
１つは製造された焼結鉱の品質分析結果を待つて
から、その後のものについてトータル熱量として
コークス配合比、点火強度を調整するといつた方
法であるが、調整に至るまでに時間がかかり過ぎ
る欠点がある。他の１つは、コークス燃焼完了点
（Burn Through Point）を検出し、コークス燃焼
が所望範囲のところで完了するようにパレツトス
ピード、配合原料の層厚、メインブロワーサクシ
ヨンダンバー開度等を調整して制御する方法であ
るが、本来もつとも重要な点火からコークス燃焼
完了点までの焼結過程を示す熱履歴に基づく方法
ではないので、時間的おくれがあり、かつ十分な
制御をするのが困難である。
析と配合原料の組合せの調整とによりその管理は
十分行われるが、焼結過程における熱履歴の管理
に関しては次のような方法が知られている。その
１つは製造された焼結鉱の品質分析結果を待つて
から、その後のものについてトータル熱量として
コークス配合比、点火強度を調整するといつた方
法であるが、調整に至るまでに時間がかかり過ぎ
る欠点がある。他の１つは、コークス燃焼完了点
（Burn Through Point）を検出し、コークス燃焼
が所望範囲のところで完了するようにパレツトス
ピード、配合原料の層厚、メインブロワーサクシ
ヨンダンバー開度等を調整して制御する方法であ
るが、本来もつとも重要な点火からコークス燃焼
完了点までの焼結過程を示す熱履歴に基づく方法
ではないので、時間的おくれがあり、かつ十分な
制御をするのが困難である。
焼結ベツドの熱履歴を検出する手段としては、
焼結ベツド内に温度計を挿入し直接温度変化を検
出する方法があり、試験操業時等に用いられる
が、パレツトが移動して焼結がなされるドワイト
ロイド式焼結機においては焼結ベツド内の連続的
な温度情報を把握する方法としては適当でない。
焼結ベツド内に温度計を挿入し直接温度変化を検
出する方法があり、試験操業時等に用いられる
が、パレツトが移動して焼結がなされるドワイト
ロイド式焼結機においては焼結ベツド内の連続的
な温度情報を把握する方法としては適当でない。
また、焼結ベツド内の温度分布を推定する方法
として、伝熱を基本とする連立偏微分方程式を計
算機で解く焼結数学モデル（反応工学的モデル）
が数多く報告されているが、その計算には莫大な
記憶容量を必要とし、しかも計算時間は計算機の
能力にもよるが通常のプロセス計算機では数十分
を要し、時間遅れの制御になり、したがつてプロ
セスの変化を焼結数字モデルで検出して焼結熱履
歴を制御する方法は一般には採用されていないの
が実情である。
として、伝熱を基本とする連立偏微分方程式を計
算機で解く焼結数学モデル（反応工学的モデル）
が数多く報告されているが、その計算には莫大な
記憶容量を必要とし、しかも計算時間は計算機の
能力にもよるが通常のプロセス計算機では数十分
を要し、時間遅れの制御になり、したがつてプロ
セスの変化を焼結数字モデルで検出して焼結熱履
歴を制御する方法は一般には採用されていないの
が実情である。
本発明は、このような従来技術の時間おくれの
制御、又は熱履歴に基づかない不十分な制御を有
利に解決したものであり、詳細には、ドワイトロ
イド式焼結機において、各ウインドボツクスにお
ける排ガス流量を測定し、この排ガス流量と、あ
らかじめ得られている焼結ベツド内における任意
の温度ゾーンの垂直方向の進行スピードと焼結ベ
ツド内の通過ガス流速との関係式から焼結ベツド
内の温度分布を推定し、この推定温度分布のうち
点火位置から排鉱位置までの間で赤熱帯昇温時の
1000℃のラインと赤熱帯降温時の1000℃のライン
間に占める断面積が焼結ストランド全断面積の５
％以上〜15％未満となるように制御しながら焼結
することを特徴とするドワイトロイド式焼結機に
よる焼結方法である。
制御、又は熱履歴に基づかない不十分な制御を有
利に解決したものであり、詳細には、ドワイトロ
イド式焼結機において、各ウインドボツクスにお
ける排ガス流量を測定し、この排ガス流量と、あ
らかじめ得られている焼結ベツド内における任意
の温度ゾーンの垂直方向の進行スピードと焼結ベ
ツド内の通過ガス流速との関係式から焼結ベツド
内の温度分布を推定し、この推定温度分布のうち
点火位置から排鉱位置までの間で赤熱帯昇温時の
1000℃のラインと赤熱帯降温時の1000℃のライン
間に占める断面積が焼結ストランド全断面積の５
％以上〜15％未満となるように制御しながら焼結
することを特徴とするドワイトロイド式焼結機に
よる焼結方法である。
以下図面に基づき本発明方法につき説明する。
第１図は本発明の実施例を示すドワイトロイド
式焼結機の概略説明図である。
式焼結機の概略説明図である。
まずドワイトロイド式焼結機による一般的な焼
結製造工程の説明を行う。コークスと混合された
焼結原料８が給鉱槽１を経てパレツト２上へ供給
される。パレツト２は図中左から右へ移動し、点
火炉３で焼結原料の表層へ着火される。各ウイン
ドボツクス４Ａ〜４Ｐはメインブロワー１２に接
続されており、メインブロワー１２で空気が吸引
されることからコークス燃焼ゾーン９は焼結ベツ
ド上層から下層へと進行し、排鉱部１０附近にコ
ークス燃焼完了点１１が来る様にパレツトスピー
ド、焼結原料の層厚、メインブロワー吸引風量等
が制御される。
結製造工程の説明を行う。コークスと混合された
焼結原料８が給鉱槽１を経てパレツト２上へ供給
される。パレツト２は図中左から右へ移動し、点
火炉３で焼結原料の表層へ着火される。各ウイン
ドボツクス４Ａ〜４Ｐはメインブロワー１２に接
続されており、メインブロワー１２で空気が吸引
されることからコークス燃焼ゾーン９は焼結ベツ
ド上層から下層へと進行し、排鉱部１０附近にコ
ークス燃焼完了点１１が来る様にパレツトスピー
ド、焼結原料の層厚、メインブロワー吸引風量等
が制御される。
本発明方法では各ウインドボツクス４Ａ〜４Ｐ
に排ガス流量計５Ａ〜５Ｐ、温度計６Ａ〜６Ｐ、
圧力計７Ａ〜７Ｐを設置し、これらの検出端で得
られた情報から各ウインドボツクス４Ａ〜４Ｐの
上方の焼結原料層内における温度分布を計算機１
３で計算し推定する。
に排ガス流量計５Ａ〜５Ｐ、温度計６Ａ〜６Ｐ、
圧力計７Ａ〜７Ｐを設置し、これらの検出端で得
られた情報から各ウインドボツクス４Ａ〜４Ｐの
上方の焼結原料層内における温度分布を計算機１
３で計算し推定する。
この計算機１３による焼結ベツド内の温度分布
の推定は、先づ、焼結ベツド内における任意の温
度の垂直方向の進行スピードが焼結ベツド内を通
過するガス流速に比例する事に着目し、例えば下
記式により、焼結ベツド内における任意の温度の
垂直方向の進行スピードを求める。
の推定は、先づ、焼結ベツド内における任意の温
度の垂直方向の進行スピードが焼結ベツド内を通
過するガス流速に比例する事に着目し、例えば下
記式により、焼結ベツド内における任意の温度の
垂直方向の進行スピードを求める。
第２図はガス流速ｘと焼結ベツド内における任
意の温度の進行スピードｙの関係を示すグラフの
一例である。
意の温度の進行スピードｙの関係を示すグラフの
一例である。
図において、〜の線グラフはそれぞれ下記
式により求められた。
式により求められた。
500℃（乾燥帯） ｙ＝1.09x＋2.87
1000℃（燃焼帯） ｙ＝1.02x＋3.20
1200℃（赤熱帯） ｙ＝0.95x＋3.61
1000℃（ 〃 ） ｙ＝0.70x＋4.90
700℃（冷却帯） ｙ＝0.65x＋5.00
（適用範囲、ガス流速10.0〜25.0ｍ／mm）
これにより、排ガス流量計５Ａ〜５Ｐで測定さ
れたガス流速ｘからベツド内の任意の温度の進行
スピードｙを算出でき、次にこれを点火位置から
積算することにより焼結ベツド内の焼結完了まで
の温度分布を推定することが出来る。
れたガス流速ｘからベツド内の任意の温度の進行
スピードｙを算出でき、次にこれを点火位置から
積算することにより焼結ベツド内の焼結完了まで
の温度分布を推定することが出来る。
以下に、上記の温度分布推定に至るまでの計算
式を一般式の形で示す。
式を一般式の形で示す。
Ci、ｊ＝αｉ×Gj＋βｉ ……(2)
Gj＝（Qj×２７３／２７３＋ｔｊ×１０３３＋Ｐｊ／
１０３３）／Sj…(3) 但 Yi、ｊ：ｉ温度のｊ番ウインドボツクス
における焼結ベツド内層高位置（mm） ｈ：焼結ベツド層厚（mm） Ci、ｊ：ｉ温度のｊ番ウインドボツクス
における平均垂直方向進行スピード
（mm／mm） lj：ｊ番ウインドボツクス長さ（ｍ） PS：パレツトスピード（ｍ／mm） Gj：ｊ番ウインドボツクスでの平均ガス
スピード（Nm／mm） Qj：ｊ番ウインドボツクス排ガス流量
（m3／mm） tj：ｊ番ウインドボツクス排ガス温度
（℃） Pj：ｊ番ウインドボツクス排ガス圧力
（ｇ／cm2） Sj：ｊ番ウインドボツクス吸引面積（m2） αｉ、βｉ：ｉ温度の進行スピードに関す
る定数 即ち、上記(1)〜(3)式にウインドボツクス４Ａ〜
４Ｐに設置された排ガス流量計５Ａ〜５Ｐ、温度
計６Ａ〜６Ｐ、圧力計７Ａ〜７Ｐからの情報を入
れて計算し、その際にあらかじめ得られている焼
結ベツド内における任意の温度の通過ガス流速に
対する進行スピードを求める前記の関係式を用い
ることによつて焼結ベツド内の点火から焼結完了
までの温度分布が推定出来る。第３図イは上記式
を用いて推定した焼結ベツド内の温度分布の一例
を示す図である。尚第３図ロはこのときの吸引風
量分布を示し、第４図は第３図から推定した層高
200mmの位置における熱履歴を示す。
１０３３）／Sj…(3) 但 Yi、ｊ：ｉ温度のｊ番ウインドボツクス
における焼結ベツド内層高位置（mm） ｈ：焼結ベツド層厚（mm） Ci、ｊ：ｉ温度のｊ番ウインドボツクス
における平均垂直方向進行スピード
（mm／mm） lj：ｊ番ウインドボツクス長さ（ｍ） PS：パレツトスピード（ｍ／mm） Gj：ｊ番ウインドボツクスでの平均ガス
スピード（Nm／mm） Qj：ｊ番ウインドボツクス排ガス流量
（m3／mm） tj：ｊ番ウインドボツクス排ガス温度
（℃） Pj：ｊ番ウインドボツクス排ガス圧力
（ｇ／cm2） Sj：ｊ番ウインドボツクス吸引面積（m2） αｉ、βｉ：ｉ温度の進行スピードに関す
る定数 即ち、上記(1)〜(3)式にウインドボツクス４Ａ〜
４Ｐに設置された排ガス流量計５Ａ〜５Ｐ、温度
計６Ａ〜６Ｐ、圧力計７Ａ〜７Ｐからの情報を入
れて計算し、その際にあらかじめ得られている焼
結ベツド内における任意の温度の通過ガス流速に
対する進行スピードを求める前記の関係式を用い
ることによつて焼結ベツド内の点火から焼結完了
までの温度分布が推定出来る。第３図イは上記式
を用いて推定した焼結ベツド内の温度分布の一例
を示す図である。尚第３図ロはこのときの吸引風
量分布を示し、第４図は第３図から推定した層高
200mmの位置における熱履歴を示す。
第３図イの横軸はウインドボツクスナンバー、
縦軸は層高を表わしているが、本発明方法では、
上記計算の次に横軸のウインドボツクスナンバー
で点火位置から排鉱位置までのストランド全長を
とつて縦軸と横軸で囲まれる長方形の全断面積に
占める赤熱帯昇温時の1000℃のラインと赤熱帯降
温時の1000℃ラインで囲まれる面積の割合が５％
以上で15％未満の範囲内にあるか、否かを計算機
でチエツクする。
縦軸は層高を表わしているが、本発明方法では、
上記計算の次に横軸のウインドボツクスナンバー
で点火位置から排鉱位置までのストランド全長を
とつて縦軸と横軸で囲まれる長方形の全断面積に
占める赤熱帯昇温時の1000℃のラインと赤熱帯降
温時の1000℃ラインで囲まれる面積の割合が５％
以上で15％未満の範囲内にあるか、否かを計算機
でチエツクする。
上記範囲内に、該面積の割合が入つているとき
には、焼結鉱の歩留を一定にし、冷間強度
（TI）を安定させ、特に最近の省エネルギー操業
で重要視されているFeOと被還元率（RI）をも
つとも改善することができる。すなわち、FeOが
低くなれば焼結鉱の被還元率（RI）が向上し結
果として高炉燃料比が低減することは明らかにな
つているが、前記の割合の範囲で操業すればFeO
を５％未満に安定させることができ被還元率
（RI）を高位に維持することができる。第５図に
実操業における操業結果を示すが、前記の割合が
５％未満ではFeOを低下させるメリツトはある
が、歩留や冷間強度が大幅に低下し焼結操業とし
て不可能になる。一方、15％以上になると歩留改
善のメリツトはあるが、重要視されているFeOが
増加して被還元率（RI）が低下し、高炉操業に
悪影響を及ぼして高炉燃料比を悪化させるデメリ
ツトがある。すなわち、５％以上で15％未満の範
囲に前記面積割合いを制御することにより焼結鉱
の被還元率（RI）を高位に安定させることがで
き、歩留ならびに冷間強度を一定にすることがで
きる。なお、この範囲内に制御するには、アクシ
ヨンとして周知の手段であるパレツトスピードの
調整や点火強度の上昇、コークス配合率の調整な
どを、温度分布状況を見て適宜実施すればよい。
には、焼結鉱の歩留を一定にし、冷間強度
（TI）を安定させ、特に最近の省エネルギー操業
で重要視されているFeOと被還元率（RI）をも
つとも改善することができる。すなわち、FeOが
低くなれば焼結鉱の被還元率（RI）が向上し結
果として高炉燃料比が低減することは明らかにな
つているが、前記の割合の範囲で操業すればFeO
を５％未満に安定させることができ被還元率
（RI）を高位に維持することができる。第５図に
実操業における操業結果を示すが、前記の割合が
５％未満ではFeOを低下させるメリツトはある
が、歩留や冷間強度が大幅に低下し焼結操業とし
て不可能になる。一方、15％以上になると歩留改
善のメリツトはあるが、重要視されているFeOが
増加して被還元率（RI）が低下し、高炉操業に
悪影響を及ぼして高炉燃料比を悪化させるデメリ
ツトがある。すなわち、５％以上で15％未満の範
囲に前記面積割合いを制御することにより焼結鉱
の被還元率（RI）を高位に安定させることがで
き、歩留ならびに冷間強度を一定にすることがで
きる。なお、この範囲内に制御するには、アクシ
ヨンとして周知の手段であるパレツトスピードの
調整や点火強度の上昇、コークス配合率の調整な
どを、温度分布状況を見て適宜実施すればよい。
本発明法によれば、従来の方法の１つの焼結鉱
品質（TI，RI，FeOなど）の分析結果や返鉱発
生増による歩留低下状況を見てからアクシヨンを
とる方法や、焼結数学モデルを用い計算機による
方法の時間おくれの制御方式に比べて、焼結機で
の焼結反応時に焼結鉱品質や歩留を予測できるの
で、アクシヨンまでの時間が大巾に短縮されるい
う利点がある。
品質（TI，RI，FeOなど）の分析結果や返鉱発
生増による歩留低下状況を見てからアクシヨンを
とる方法や、焼結数学モデルを用い計算機による
方法の時間おくれの制御方式に比べて、焼結機で
の焼結反応時に焼結鉱品質や歩留を予測できるの
で、アクシヨンまでの時間が大巾に短縮されるい
う利点がある。
又、本発明方法によれば焼結ベツド内の温度分
布を知ることができるので、より的確な調整をす
ることができるという利点もある。
布を知ることができるので、より的確な調整をす
ることができるという利点もある。
なお、本発明により温度分布を推定するには、
焼結ベツド内を通過するガススピードと、焼結ベ
ツド内の任意の温度の進行スピードとの関係式が
必要であるが、あらかじめ同一焼結原料を用いて
鍋試験などにより把握してもよいし、さらに焼結
配合原料粒度、密度、コークス配合割合などの配
合原料条件による影響も考慮した焼結ベツド内の
任意の温度の進行スピード算出式を作成しておけ
ばより実用的となる。
焼結ベツド内を通過するガススピードと、焼結ベ
ツド内の任意の温度の進行スピードとの関係式が
必要であるが、あらかじめ同一焼結原料を用いて
鍋試験などにより把握してもよいし、さらに焼結
配合原料粒度、密度、コークス配合割合などの配
合原料条件による影響も考慮した焼結ベツド内の
任意の温度の進行スピード算出式を作成しておけ
ばより実用的となる。
第１図は本発明の実施例を示すドワイトロイド
式焼結機の概略説明図、第２図はガス流速と焼結
ベツド内における任意の温度の進行スピードの関
係を示す図、第３図イは本発明による方法で推定
した焼結ベツド内の１列を示す図、第３図ロはこ
の時の吸引風量分布を示す図、第４図は焼結ベツ
ド内の温度分布の推定例を示す図、第５図は焼結
鉱品質や歩留に及ぼす全断面積（全層高×ストラ
ンド全長）に占める1000℃のラインで囲まれた赤
熱帯面積の割合の影響を示す図である。 １……給鉱槽、２……パレツト、３……点火
炉、４Ａ〜４Ｐ……ウインドボツクス、５Ａ〜５
Ｐ……排ガス流量計、６Ａ〜６Ｐ……温度計、７
Ａ〜７Ｐ……圧力計、８……焼結原料、９……コ
ークス燃焼ゾーン、１０……排鉱部、１１……コ
ークス燃焼完了点、１２……メインブロワー、１
３……計算機。
式焼結機の概略説明図、第２図はガス流速と焼結
ベツド内における任意の温度の進行スピードの関
係を示す図、第３図イは本発明による方法で推定
した焼結ベツド内の１列を示す図、第３図ロはこ
の時の吸引風量分布を示す図、第４図は焼結ベツ
ド内の温度分布の推定例を示す図、第５図は焼結
鉱品質や歩留に及ぼす全断面積（全層高×ストラ
ンド全長）に占める1000℃のラインで囲まれた赤
熱帯面積の割合の影響を示す図である。 １……給鉱槽、２……パレツト、３……点火
炉、４Ａ〜４Ｐ……ウインドボツクス、５Ａ〜５
Ｐ……排ガス流量計、６Ａ〜６Ｐ……温度計、７
Ａ〜７Ｐ……圧力計、８……焼結原料、９……コ
ークス燃焼ゾーン、１０……排鉱部、１１……コ
ークス燃焼完了点、１２……メインブロワー、１
３……計算機。
Claims (1)
- １ ドワイトロイド式焼結機において、各ウイン
ドボツクスにおける排ガス流量を測定し、この排
ガス流量と、あらかじめ得られている焼結ベツド
内における任意の温度ゾーンの垂直方向の進行ス
ピードと焼結ベツド内の通過ガス流速との関係式
から焼結ベツド内の温度分布を推定し、この推定
温度分布のうち点火位置から排鉱位置までの間で
赤熱帯昇温時の1000℃のラインと赤熱帯降温時の
1000℃のライン間に占める断面積が焼結ストラン
ド全断面積の５％以上〜15％未満となるように制
御しながら焼結することを特徴とするドワイトロ
イド式焼結機による焼結方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18332082A JPS5974243A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | ドワイトロイド式焼結機による焼結方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18332082A JPS5974243A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | ドワイトロイド式焼結機による焼結方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5974243A JPS5974243A (ja) | 1984-04-26 |
| JPS629170B2 true JPS629170B2 (ja) | 1987-02-26 |
Family
ID=16133635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18332082A Granted JPS5974243A (ja) | 1982-10-19 | 1982-10-19 | ドワイトロイド式焼結機による焼結方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5974243A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4685497B2 (ja) * | 2005-04-11 | 2011-05-18 | 新日本製鐵株式会社 | 焼結機の排気ガス流量測定システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616628A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-17 | Kawasaki Steel Corp | Controlling method for sintering of ore or the like |
-
1982
- 1982-10-19 JP JP18332082A patent/JPS5974243A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5616628A (en) * | 1979-07-17 | 1981-02-17 | Kawasaki Steel Corp | Controlling method for sintering of ore or the like |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5974243A (ja) | 1984-04-26 |
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