CN102239271B - 烧结矿的制造方法及烧结机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够在下方吸引式烧结机中以高成品率且安全地制造高强度高品质的烧结矿的烧结矿制造方法及烧结机。所述烧结矿的制造方法如下：将含有粉矿和炭材料的烧结原料装填到循环移动的台车(8)上而形成装填层(9)，用点火炉对所形成的装填层的炭材料进行点火，用配设在所述台车下方的风箱来吸引空气，从而制造烧结矿。其中，在用点火炉对所述装填层(9)进行点火后，将液体燃料微粒化至粒径100μm以下后供给到所述装填层(9)的上方，并以稀释至常温时的燃烧下限浓度以下的状态从该装填层(9)上方供给到装填层(9)中。烧结机在点火炉的下游侧具有用于将液体燃料喷射到装填层上的液体燃料喷射装置。

Description

烧结矿的制造方法及烧结机

技术领域

本发明涉及制造烧结矿的烧结矿的制造方法及烧结机。 

背景技术

作为高炉炼铁法的主原料的烧结矿，通常经由图15所示的工序制造。烧结矿的原料为铁矿石粉、炼铁厂内回收粉、烧结矿筛下粉(返矿)、石灰石及白云石等含CaO类副原料、生石灰等造粒助剂、焦炭粉、无烟煤等。这些原料由多个料斗1分别以预定的比例切出至传送带上。切出的原料通过圆筒混合机2、回转炉3等添加适量的水而进行混合、造粒，制成具有3.0～6.0mm的平均粒径的准粒子烧结原料。另一方面，将整粒后的块矿石从炉底垫料料斗(床敷ホツパ一)4切出，从而使其在烧结机台车8的蓖条上形成炉底垫料层。 

烧结原料从配置在烧结机上的缓冲料斗5切出至筒式给料机6，介由切料槽7，装填至环形移动式烧结机台车8上的炉底垫料层上，形成也被称为烧结床的烧结原料的装填层9。装填层的厚度(高度)通常为400～800mm左右。然后，通过设置在装填层9上方的点火炉10，对该装填层9表层中的炭材料进行点火，并通过配设在台车8下方的风箱11将空气吸引至下方，从而使该装填层中的炭材料依次燃烧，利用此时产生的燃烧热，使上述烧结原料燃烧、熔融，从而得到烧结块。然后，将这样得到的烧结块粉碎、整粒，制成由5.0mm以上的块状物构成的成品烧结矿而回收。 

在上述制造工艺中，首先，通过点火炉10在装填层表层进行点火。点火后的装填层中的炭材料，由于通过风箱从装填层的上层部吸引至下层部的空气而具有宽度地继续燃烧，该燃烧带随着台车8的移动逐 渐向下层和前方(下游侧)前进。随着该燃烧的前进，装填层中的烧结原料粒子中所含的水分由于炭材料的燃烧所产生的热而气化，并被吸引至下方，在温度尚未上升的下层的烧结原料中浓缩而形成湿润带。如果该水分浓度增大至一定程度以上，则水分填埋作为吸引气体的流路的原料粒子间的空隙，使通气阻力增大。另外，在燃烧带发生的烧结反应所需的熔融部分，也是使通气阻力增大的主要原因。 

烧结矿的生产量(t/hr)，一般由烧结生产率(t/hr·m²)×烧结机面积(m²)确定。即，烧结机的生产量根据烧结机的机宽和机长、原料堆积层的厚度(装填层厚度)、烧结原料的体积密度、烧结(燃烧)时间、成品率等而发生变化。而且，为了增加烧结矿的生产量，认为改善装填层的通气性(压损)来缩短烧结时间、或通过使粉碎前的烧结块的冷强度提高而使成品率提高等是有效的。 

图16表示在厚度为600mm的装填层中移动的燃烧带的前沿位于该装填层的台车上方约400mm(装填层表面下200mm)的位置处时装填层内的压损和温度的分布。此时的压损分布，在湿润带中为约60％，在燃烧熔融带中为约40％。 

图17表示烧结矿的高生产率时和低生产率时、即台车移动速度快时和慢时装填层内的温度分布。原料粒子保持在开始熔融的1200℃以上的温度的时间(以下称为“高温区域保持时间”)，在低生产率的情况下以t₁表示，在重视生产率的高生产率的情况下以t₂表示。在高生产率时，由于台车的移动速度快，因此高温区域保持时间t₂比低生产率时的高温区域保持时间t₁短。如果高温区域保持时间缩短，则容易煅烧不足，烧结矿的冷强度降低，成品率降低。因此，为了提高高强度烧结矿的生产率，需要采取即使在短时间烧结的情况下，也能够提高烧结块的强度即烧结矿的冷强度，从而实现成品率的维持、提高的任意方法。另外，作为表示烧结矿的冷强度的指标，通常使用SI(落下指数(shutter index))、TI(转鼓指数(tumbler index))。 

图18(a)表示在烧结机台车上的装填层中的烧结的前进过程，图18(b)表示装填层内的烧结过程的温度分布(加热曲线)，图18(c)表示烧结块的成品率分布。由图18(b)可知，装填层上部与下层部相比温度上升困难，高温区域保持时间也缩短。因此，在该装填层上部，燃烧熔融反应(烧结化反应)变得不充分，烧结块的强度降低，因此如图18(c)所示，成品率降低，成为导致生产率降低的主要原因。 

鉴于上述问题，一直以来提出了用于长时间、高温保持装填层上层部的方法。例如，专利文献1公开了在对装填层点火后，向装填层上喷射气体燃料的技术。但是，上述技术中的气体燃料(可燃性气体)的种类不清楚，但即使是丙烷气(LPG)或天然气(LNG)，也使用高浓度的气体。而且，在吹入可燃性气体时，由于不减少炭材料量，因此烧结层内达到超过1380℃的高温。因此，在该技术中，不能得到充分的冷强度的提高和成品率的改善效果。并且，在向点火炉正后方喷射可燃性气体时，因可燃性气体燃烧而在烧结床上部空间引起火灾的危险高，是缺乏现实性的技术，因而难以实用化。 

另外，专利文献2也公开了在对装填层点火后，向被吸引至装填层的空气中添加可燃性气体的技术。点火后，优选进行1分钟～10分钟左右的供给，但刚通过点火炉点火后的表层部残留有红热状态的烧结矿，根据供给方法，因可燃性气体的燃烧引起火灾的危险高，另外，虽然具体的记述少，但即使使可燃性气体在烧结结束的烧结带燃烧也没有效果，如果在烧结带处燃烧，则因燃烧气体所引起的温度上升和热膨胀而使通气性变差，因此存在使生产率降低的倾向，而且，在吹入可燃性气体时，不会减少炭材料量，因此烧结层内达到超过1380℃的高温。因而，采用该技术并不能得到充分的冷强度的提高和成品率的改善效果，因此至今无法实用化。 

另外，专利文献3公开了为了使烧结原料的装填层内达到高温， 而在装填层的上方配设罩，并通过该罩在点火炉正后方的位置吹入空气和焦炉煤气的混合气体的技术。但是，该技术也使烧结层内的燃烧熔融带的温度达到超过1380℃的高温，因此不能得到仅吹入焦炉煤气的效果，且可燃性混合气体在烧结床上部空间着火，存在引起火灾的危险性，无法实用化。 

另外，专利文献4公开了在点火炉正后方的位置同时吹入低熔点溶剂和炭材料、可燃性气体的方法。但是，该方法也由于在表面残留有火焰的状态下吹入可燃性气体，因而在烧结床上部空间发生火灾的危险性高，另外，由于不能使烧结带的宽度足够地厚(约小于15mm)，因此不能充分体现吹入可燃性气体的效果。而且，由于低熔点溶剂大量存在，因此引起上层部的过剩的熔融现象，将作为空气流路的气孔堵塞，使通气性变差，导致生产率降低，因此，该技术也至今未实用化。 

如上所述，至今为止提出的现有技术均在实用化方面具有大问题，因而热切期盼可实施的可燃性气体吹入技术的开发。 

作为解决上述问题的技术，申请人在专利文献5中提出了如下方法：从堆积在烧结机台车上的烧结原料的装填层上供给稀释至燃烧下限浓度以下的各种气体燃料，并将其导入到装填层中，使其燃烧，从而调整装填层内的最高到达温度和高温区域保持时间的任意一者或两者的方法。 

专利文献1：日本特开昭48-18102号公报 

专利文献2：日本特公昭46-27126号公报 

专利文献3：日本特开昭55-18585号公报 

专利文献4：日本特开平5-311257号公报 

专利文献5：WO2007-052776号公报 

发明内容

在上述专利文献5的技术中，进行在下方吸引式烧结机中将稀释至预定浓度的气体燃料供给(导入)到装填层中并使其在装填层内的目标位置燃烧的气体燃料供给，由此能够适当控制烧结原料在燃烧时的最高到达温度和高温区域保持时间，进而能够进行不仅使因热量不足而烧结矿的冷强度容易降低的装填层上层部的烧结矿强度提高、而且使装填层中层部以下的任意部分的烧结矿强度也提高的操作。 

但是，在进行上述气体燃料供给烧结操作时，烧结床、烧结块的裂纹部等高温部形成火种而使气体燃料回火，气体燃料可能会燃烧(着火)。在这种引火状态下继续烧结操作时(爆炸的问题除外)，不仅不能将气体燃料供给到装填层内，而且氧气被气体燃料燃烧消耗的氧气不足的大气被供给(导入)到装填层中。其结果是，不仅不能控制燃烧时的最高到达温度、高温区域保持时间，而且引起燃烧不充分，导致烧结矿的强度降低，使成品率、生产率降低，因此给烧结操作带来重大的不良影响。 

为此，本发明是着眼于上述现有例的问题而完成的，其目的在于提供能够在下方吸引式烧结机中以高成品率且安全地制造高强度高品质的烧结矿的烧结矿的制造方法及烧结机。 

为了达成上述目的，本发明提供一种烧结矿的制造方法，其具有：形成装填层的装填工序；点火工序；供给到装填层上的液体燃料供给工序；和烧结工序。 

装填工序中，将含有粉矿和炭材料的烧结原料装填到循环移动的台车上而形成装填层。点火工序中，用点火炉对所形成的装填层的炭材料进行点火。液体燃料供给工序中，在点火后将微粒化至粒径100μm以下的液体燃料供给到装填层上。烧结工序中，用配设在上述台车下方的风箱吸引空气而制造烧结矿。 

上述微粒化后的液体燃料优选具有20μm以上且50μm以下的粒径。上述微粒化后的液体燃料优选具有燃烧下限浓度以下的浓度。上述浓度更优选为燃烧下限浓度的1％以上且75％以下。上述浓度最优选为燃烧下限浓度的4％以上且25％以下。 

上述液体燃料供给工序优选以下方案。 

(A)将微粒化至粒径100μm以下的液体燃料供给到装填层上，并以稀释成常温时的燃烧下限浓度以下的状态供给到装填层中。 

(B)将微粒化至粒径100μm以下的液体燃料喷射到装填层的上方侧。 

(C)将液体燃料与压缩气体混合后进行微粒化，并喷射到装填层上。上述压缩气体为以具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的至少1种为主要成分的气体。 

上述液体燃料优选为选自由石油类液体燃料、醇类液体燃料，醚类液体燃料和其他烃类化合物类液体燃料组成的组中的至少1种。上述石油类液体燃料优选为选自由煤油、轻油和重油组成的组中的至少1种。上述醇类液体燃料优选为选自由甲醇、乙醇和乙醚组成的组中的至少1种。上述其他烃类化合物类液体燃料优选为选自由戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、苯和丙酮组成的组中的至少1种。 

优选将液体燃料在以下任一位置进行供给。 

(a)在从装填层的表层部生成烧结块开始到烧结结束为止的期间，供给微粒化后的液体燃料。 

(b)在燃烧熔融带的厚度为15mm以上的区域，供给微粒化后的液体燃料。 

(c)在燃烧前沿到达了表层下100mm的位置以后，供给微粒化后的液体燃料。 

进而，本发明还提供一种烧结机，其具有：循环移动的台车；原料供给装置，用于将含有粉矿和炭材料的烧结原料装填到该台车上而形成装填层；点火炉，用于对上述台车上的烧结原料中的炭材料进行点火；液体燃料喷射装置，设置在上述点火炉的下游侧，用于将液体燃料微粒化至粒径100μm以下后喷射到装填层上方；和风箱，用于将空气吸引到上述台车的下方。 

上述液体燃料喷射装置优选具有：压缩气体供给源；液体燃料供给源；和喷雾机构，其通过将来自上述压缩气体供给源的压缩气体和来自上述液体燃料供给源的液体燃料混合而使液体燃料微粒化并沿水平方向喷射到上述装填层上。上述压缩气体优选为以具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的至少1种为主要成分的气体。上述喷雾机构优选具有：输送上述压缩气体和液体燃料的混合流体的、向着下游侧呈下坡的输送配管；与该输送配管的下面侧连接的连通管；和在该连通管的下面形成的、向着沿水平方向喷射液体燃料的喷出口呈下坡的喷射喷嘴。上述液体燃料喷射装置优选具有预热机构，该预热机构在上述液体燃料的粘度高的情况下将该液体燃料预热至最适合微粒化的粘度。 

上述液体燃料优选为选自在常温附近为液体状态的石油类液体燃料、醇类液体燃料、醚类液体燃料、其他烃类化合物类液体燃料的组中的至少1种。 

发明效果 

根据本发明的烧结矿的制造方法，在点火炉的下游侧将液体燃料微粒化至粒径100μm以下后供给到装填层的上方，并以稀释至常温时的燃烧下限浓度以下的状态从装填层上方供给到装填层中，因此，通过利用风箱吸引空气，液体燃料在装填层上不会燃烧，在装填层的上层部气化后到达其下层的燃烧熔融带，作为气体燃料而燃烧，与使用气体燃料的情况同样地，通过控制微粒化液体燃料的供给位置、燃烧 时的最高到达温度、高温区域保持时间，能够进行不仅使由于燃烧不充分而烧结矿的冷强度容易变低的装填层上部的烧结矿强度提高、而且使装填层中层以下的任意部分的烧结矿强度也提高的操作。在此，液体燃料的粒径超过100μm时，产生在装填层的表层部残留的部分，在表层部开始燃烧，浪费增多，延长高温区域保持时间的效果减弱。在100μm以下时，在装填层的上部和表层部的燃烧得到抑制，一旦被导入到装填层内即发生气化，并被吸引到其下层部而到达燃烧熔融带，能使其作为气体燃料而燃烧。 

在此，微粒化后的液体燃料的粒径优选选定为20μm以上且50μm以下，通过将粒径选定为50μm以下，能够将微粒化后的液体燃料确实地导入到装填层的燃烧熔融带。微粒化后的液体燃料的粒径越小越优选，粒径越细产生量越少，因此，考虑用于延长高温区域保持时间所需的产生量，优选选定为粒径20μm以上。 

根据本发明的烧结机，在点火炉的下游侧具有在装填层上方将液体燃料微粒化后沿水平方向喷射的液体燃料喷射装置，因此用该液体燃料喷射装置喷射的微粒化后的液体燃料被均匀分散到装填层上，该均匀分散的微粒化后的液体燃料通过风箱被吸引到装填层内。因此，液体燃料在装填层内挥发，与使用气体燃料的情况同样地，通过控制微粒化液体燃料的供给位置、燃烧时的最高到达温度、高温区域保持时间，能够进行不仅使由于燃烧不充分而烧结矿的冷强度容易降低的装填层上部的烧结矿强度提高、而且使装填层中层以下的任意部分的烧结矿强度也提高的操作。而且，通过将液体燃料微粒化后喷射到装填层上，不用担心直接使用液体燃料的情况下所致的引火等，能够安全且稳定地将微粒化后的液体燃料导入到原料装填层中。 

此外，通过使用具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的任意一种气体作为使液体燃料微粒化的压缩气体，能够抑制在装填层上的燃烧。 

附图说明

图1是表示本发明的烧结机的一个实施方式的概略结构图。 

图2是图1的A-A线上的截面示意图。 

图3是表示喷雾机构的正面图。 

图4是表示液体燃料喷射装置的喷雾机构配置的立体示意图。 

图5是表示液体燃料喷射装置的液体燃料喷雾喷射状态的说明图。 

图6是表示液体燃料喷射装置的液体燃料和压缩气体的供给系统的系统图。 

图7是表示液体燃料喷射装置的具体结构的图1的A-A线上的截面图。 

图8是表示液体燃料喷射装置的前后方向的密闭机构的说明图。 

图9是表示由液体燃料吹入引起的试验锅内的燃烧熔融带的变化和加热曲线的图。 

图10是表示由液体燃料吹入引起的试验锅内的燃烧熔融带的变化的图(照片)。 

图11是表示本发明的液体燃料吹入时的原理的示意图，(a)是表示锅试验的情况的图，(b)是示意地说明锅试验的现象的图，(c)是表示燃烧点的图，(d)是表示层内温度的图。 

图12是表示本发明的液体燃料吹入时的燃烧情况的图。 

图13是表示本发明的液体燃料吹入时的着火情况的图。 

图14是表示本发明的其他实施方式的图1的A-A线上的截面图。 

图15是说明现有的烧结工艺的图。 

图16是说明烧结层内的压损和温度分布的图。 

图17是比较高生产率时和低生产率时的温度分布的说明图。 

图18是烧结机内的温度分布和成品率分布的图，(a)表示烧结的进行过程，(b)表示温度分布，(c)表示成品率分布。 

标记说明 

1…原料料斗、2…圆筒混合机、3…回转炉、 

4…炉底垫料料斗、5…缓冲料斗、6…筒式给料机、 

7…切料槽、8…烧结机台车、9…装填层、10…点火炉、 

11…风箱、15…液体燃料喷射装置、16…罩、 

21…压缩空气供给配管、22…液体燃料供给配管、23…喷雾机构、 

24…垂直配管、25…混合部、26…连接配管、 

27…分支喷射部、28a，28b…喷射喷嘴部、29…液体燃料喷雾 

31…压缩气体供给主配管、32…压缩气体供给源、 

33…气体储存罐、34…压缩机、35…接收罐 

36…液体燃料供给主配管、37…燃料供给泵 

38…液体燃料储存罐、41…压力密封构件、51…挡板，52…挡板列 

具体实施方式

使用本发明的烧结机的烧结矿的制造方法由装填工序、点火工序、液体燃料供给工序和烧结工序构成。在该制造方法中，上述装填工序为将含有粉矿和炭材料的烧结原料装填到循环移动的台车上而在台车上形成烧结原料的装填层的工序；上述点火工序为用点火炉对装填层上表面的炭材料进行点火的工序。此外，上述液体燃料供给工序为将微粒化至100μm以下的液体燃料从液体燃料喷射装置喷射到装填层上方的工序；上述烧结工序为如下工序：利用在台车下配置的风箱的吸引力将上述微粒化后的液体燃料与空气吸引至装填层内，在装填层内使该微粒化后的液体气体燃料燃烧，同时，利用吸引到装填层内的空气使该装填层内的炭材料燃烧，利用由这些燃烧产生的热对烧结原料进行烧结，从而生成烧结块。 

本发明中，通过在点火炉的下游侧如上所述地在装填层的上方将微粒化后的液体燃料喷射到大气中，能够在抑制引火等的同时利用风箱的空气吸引使微粒化后的液体燃料在装填层内挥发。 

图1是表示本发明的烧结机的一个实施方式的概略结构图。在该图1中，与上述的现有例同样地，从多个料斗1中将铁矿石粉、炼铁 厂内回收粉、烧结矿筛下粉、石灰石和白云石等含CaO类副原料、生石灰等造粒助剂、焦炭粉、无烟煤等烧结原料以预定的比例切出至传送带上，将切出的原料通过圆筒混合机2、回转炉3等添加适量的水而进行混合、造粒，制成具有3.0～6.0mm的平均粒径的准粒子烧结原料而储存在缓冲料斗5中。另一方面，从炉底垫料料斗4切出整粒至预定粒径的块矿石而在烧结机台车8的蓖条上形成炉底垫料层。 

然后，来自缓冲料斗5的烧结原料介由筒式给料机6和切料槽7装填到环形移动式烧结机台车8上的炉底垫料层上，形成也被称为烧结床的装填层9。装填层的厚度(高度)通常为400～800mm左右。之后，通过设置在装填层9上方的点火炉10对该装填层9的表层中的炭材料进行点火，并介由配设在台车8下方的风箱11将空气吸引至下方，从而使该装填层中的炭材料依次燃烧。 

然后，在点火炉10的下游侧配设液体燃料喷射装置15，该液体燃料喷射装置15在装填层9的上方侧将液体燃料微粒化后沿大致水平方向喷射。 

该液体燃料喷射装置15在点火炉10的下游侧且燃烧熔融带在装填层9中前进的过程中台车前进方向的任意位置配设一台以上，向装填层9中的液体燃料喷雾供给优选在装填层9中的对炭材料点火后的位置进行。该液体燃料喷射装置15在点火炉10的下游侧配设1台或多台，其配设在燃烧前沿向表层下前进以后的任意位置，从调节目标制品烧结矿的冷强度的观点出发，其大小、位置、配置数量按后述方式确定。 

如图2所示，该液体燃料喷射装置15具有罩住烧结机台车8上部的罩16，在该罩16上部设置较大面积的开口17。 

如图2和图4所示，该罩16内，在与烧结机台车8的输送方向垂 直的宽度方向上保持预定间隔地平行配设多组例如9组在装填层9的上方沿烧结机台车8的输送方向的压缩空气供给配管21和液体燃料供给配管22。在各压缩空气供给配管21和液体燃料供给配管22的下面侧，与烧结机台车8的输送方向保持预定距离而配设有喷雾机构23。对于这些喷雾机构23而言，为了不使相邻的喷雾机构23对向配置在烧结机台车8的宽度方向上，喷雾机构23在烧结机台车8的输送方向上排列成锯齿状。另外，压缩空气供给配管21和液体燃料供给配管22的组数并不限定为9组，优选配设多根、3～15组。 

如图3的放大图所示，各喷雾机构23由与压缩气体供给管21的下面连接的垂直配管24、在该垂直配管24的中间部形成的混合部25、将该混合部25与液体燃料供给管22的下面之间连接的连接配管26、配设在垂直配管24的下端且在烧结机台车8的宽度方向分支成二股状的分支喷射部27构成。 

分支喷射部27具有夹持垂直配管24而对称的2个喷射喷嘴部28a和28b。例如，微粒化至100μm以下的液体燃料喷雾29从这些喷射喷嘴部28a和28b沿大致水平方向喷射。 

在此，将液体燃料喷雾29的粒径设定为100μm以下的理由为：粒径超过100μm时，产生在装填层9的表层部残留的部分，在表层部开始燃烧，从而不利于装填层9内燃烧不充分的上层和中层部的高温区域保持时间的延长，构成浪费。此外，液体燃料喷雾29的粒径越小越优选，但由于粒径越小则产生量越少，因此，液体燃料喷雾29的粒径优选选定为20μm以上且50μm以下。液体喷雾29的粒径为50μm以下时，在装填层9的上方和表层部的燃烧得到抑制，通过在表层形成的烧结块内的裂开部分、或者在烧结块暂时气化而以气体状态通过烧结块，从而到达燃烧熔融带而燃烧。此外，粒径不足20μm时，液体燃料喷雾29的产生量减少，从而不能通过液体燃料喷雾29向装填层9的导入而发挥延长高温区域保持时间的良好的效果。 

喷射喷嘴部28a和28b分别设定为如下：其中心线随着自垂直配管24向前端前进而逐渐下降形成微小的前端下坡、例如相对于垂直配管24的中心轴呈85度左右的开角。通过如上所述使喷射喷嘴部28a和28b形成微小的前端下坡，在结束液体燃料喷雾的喷射时，液体燃料喷雾全部被滴下而不会以液体的状态残留在喷射喷嘴部28a和28b内。所述开角优选为20度～90度。更优选为45度～85度。 

这样，如图5所示，喷雾机构23以锯齿状排列在烧结机台车8的输送方向上，因此从各喷雾机构23的喷射喷嘴部28a和28b喷射出的液体燃料喷雾29不会相互干涉而均匀分散地喷射到装填层9上。然后，利用烧结机台车8下的未图示的风箱的吸引力，经过在装填层9表层生成的烧结块，导入至装填层9的深部(下层)。 

如图6详细所示那样，各压缩气体供给配管21在烧结机台车8的上游侧介由流量计FC再介由控制阀VC而与压缩气体供给主配管31连接，该压缩气体供给主配管31被连接到压缩气体供给源32。该压缩气体供给源32具有储存罐33，该储存罐33用于储存使用具有灭火性的氮气、二氧化碳气和水蒸汽中任意一种为主要成分的气体，储存在该储存罐33中的气体被压缩机34压缩成压缩气体，该压缩气体被储存在接收罐35中，并介由压缩气体供给主配管31从该接收罐35供给到各控制阀VC。在此，在接收罐35与流量计FC之间设置主流路LM和旁流路LB，主流路LM上插入有控制阀VC，旁流路LB绕道控制阀VC而供给较小流量的压缩空气。就该旁流路LB而言，在不从喷雾机构23喷射液体燃料喷雾29的状态下，来自接收罐35的压缩气体介由旁流路LB和流量计FC而向喷雾机构23供给少量的压缩气体，从而防止喷雾机构23的喷射喷嘴部28a和28b的堵塞。 

各液体燃料供给配管22也同样地在烧结机台车8的上游侧介由流量计FF再介由控制阀VF而与液体燃料供给主配管36连接，该液体燃 料供给主配管36介由燃料供给泵37而与作为液体燃料供给源的液体燃料储存罐38连接。在此，液体燃料供给配管22和液体燃料供给主配管36分别优选如下构成：倾斜配置成下游侧的配置高度比上游侧低的前端下坡，从而在结束液体燃料喷雾29的喷射时，液体燃料不会残留在液体燃料供给配管22和液体燃料供给主配管36内。 

作为液体燃料，使用在常温下为液体的煤油、轻油、重油等石油类液体燃料，乙醇、甲醇等醇类液体燃料，醚类液体燃料、其他烃类液体燃料中的至少1种以上，这些液体燃料被储存在液体燃料储存罐38中。 

在此，有关能够用于本发明的液体燃料及其特性，如下述表1所示。 

表1 

将这样的液体燃料微粒化后进行喷射的液体燃料喷雾29，由于着火温度比高炉煤气、焦炉煤气、高炉和焦炉的混合气体、城市煤气、天然气或甲烷气、乙烷气、丙烷气、丁烷气或者它们的混合气体中的任意一种气体燃料的着火温度高，因而高于装填层9即烧结床表层的温度，在装填层9的更内部燃烧，因此，对在吹入位置的燃烧熔融带外缘的温度扩大有效。液体燃料的着火温度优选为180℃～500℃。 

此外，理想的构成为：能够向罩16的左右侧壁18附近的低成品率部的位置供给大量的液体燃料喷雾29。 

另外，由于废油等含有易引火的成分、着火温度低的成分，因此不适合在本发明中使用。这是由于，在预先使含有着火温度或引火点 低的成分的废油等液体燃料气化后供给到装填层9即烧结原料床上时，在到达装填层9中的燃烧带附近之前就在装填层9表层的上部空间或装填层9的表层附近燃烧起来，不能获得本发明所期望的在装填层9的燃烧带附近燃烧而力图延长保持在例如1200℃以上的高温区域保持时间的效果。 

这样通过在装填层9的上方喷射液体燃料喷雾29而能够延长液体高温区域保持时间的理由在于，准备图9所示的实验装置、即带有透明石英制窗的立式管状试验锅(直径：150mmΦ，高度：400mmH)，使用芝麻油作为所使用的液体燃料，用与本申请人的烧结工厂中使用的原料相同的烧结原料、即下述表2所示的烧结原料形成装填层，将喷射芝麻油的吹入喷嘴的高度设定成距离装填层表面320mm，将焦炭粉比设定为5.0％(基底(base)为5.25％)热当量等效值，将点火时间设定为30秒，将吸引厚度设定为1200mmH₂O，将吹入量设定为5.0ml/分钟，将吹入位置设定在点火30秒后～上层1/2部分。此外，吹入期间设定为点火后1～6分钟。在此，作为液体燃料的芝麻油的性状为：引火点255℃，发热量40.3kJ/g，密度0.92g/cm³。 

表2 

原料种类	比例(质量％)
		罗布河矿(Robe River)	9.6
扬迪矿(Yandi)	23.8
		卡拉加斯矿(Carajas)	42.6
石灰石	16.6
		硅石	2.7
焦炭粉	4.7

如图9所示，该液体燃料吹入试验结果如下：在不吹入液体燃料(基底)的状态下，点火后经过5分钟时燃烧带的宽度为65mm，装填层表面下50mm的加热曲线在经过点火后1分钟后急剧上升而超过 1200℃，将该超过1200℃的状态保持33秒后温度降低。 

与此相对，在点火后1～6分钟内吹入芝麻油时，点火后经过5分钟时燃烧带宽度扩大至114mm，并且装填层表面下50mm的加热曲线经过点火后1分钟后急剧上升而超过1200℃，将该超过1200℃的状态保持82秒后，温度以较缓的坡度降低。 

因此，通过吹入芝麻油，能够扩大燃烧带的宽度，并且能够将加热曲线中超过1200℃的保持时间即高温区域保持时间设定为82秒，与不吹入液体燃料的情况相比，能够使燃烧带宽度扩大至约1.75倍，使高温区域保持时间延长约2.5倍。 

此外，使用同样的试验装置，在与上述同样的吹入条件下，对不吹入液体燃料的状态、吹入芝麻油的状态和吹入重油的状态这三种状态下的燃烧带进行比较，如图10所示，与不吹入液体燃料的状态相比，在吹入芝麻油的状态下能够扩大燃烧带的宽度，而且在吹入重油的状态下能够进一步扩大燃烧带的宽度。各液体燃料的性状如表3所述，假设菜籽油和芝麻油的发热量(kJ/g)与大豆油的值相同，假设菜籽油的密度(g/cm³)也与大豆油的值相同。就这些菜籽油、大豆油而言，虽然并未示出，但确认了与芝麻油同样的燃烧带宽度的扩大和高温区域保持时间的延长，关于煤油，也确认了相当于重油的燃烧带宽度的扩大和高温区域保持时间的延长。 

表3 

	菜籽油	大豆油	芝麻油	重油	煤油
						引火点(℃)	313～320	282	255	79	44
粘度(Pa·s)		0.051		0.060	0.030
						发热量(kJ/g)	40.3	40.3	40.3	45.3	46.4
密度(g/cm3)	0.92	0.92	0.92	0.86	0.79

此外，在上述实施方式中，对于在喷射液体燃料喷雾29的喷雾机 构23中用混合部25将液体燃料与压缩气体混合后微粒化并沿水平方向喷射到装填层9上的情况进行了说明，但并不限定于此，也可将用混合机混合由压缩气体供给源32和燃料供给泵37供给的压缩气体和液体燃料而成的液体燃料喷雾介由喷雾供给配管供给到各喷雾机构23的分支喷射部27。此时，为了不使液体燃料喷雾再液化，优选保持在该液体燃料的沸点以上且低于着火温度的温度。 

而且，在本发明中，如前所述，设有用于罩住烧结机台车8的上部的罩16。通过该罩16，抑制由侧风给液体燃料喷雾29的浓度分布带来的影响。即，本发明人进行了各种研究，结果可知：罩16的设置作为侧风的应对方法，具有屏风以上的效果。但是，如前所述，该罩16需要在上方中央部具有开口17或具有适当的透过率(孔隙率)，而成为能够从该部分引入大气的结构。 

由此，在罩16内部，从喷雾机构23喷出的液体燃料喷雾29与大气混合。在烧结机台车8的宽度为5m的烧结机的情况下，上述开口17为约1m左右时，罩16的压力损失几乎可以忽略。此外还可知，在开口17上设有孔隙的情况下，使透过率为80％左右时，能够将压损抑制在数mmAq左右。此外，从分析的结果可知，通过在上述罩16内设置整流板40，具有抑制罩16内的涡流的效果，在罩16的上部(周围)设置的屏风的孔隙率为30～40％的范围最有效。此外，如图7所示，优选在罩16的沿着烧结机台车8的输送方向的左右侧壁18的上端设置透过率为30％左右的由冲孔金属板等构成的侧风衰减护栏16c。 

此外可知，在罩16的下侧与烧结床表面(装填层表面)之间，必然会产生间隙，在该间隙部分的密封不充分时，例如透过率有20～30％时，空气从该部分卷入罩16内部，使液体燃料喷雾的浓度分布的偏差增大。因此，优选能够防止空气从罩16的下端侵入的罩。 

因此，如图7示意性所示，在罩16的沿着烧结机台车8的输送方 向的左右侧壁18的下端与台车侧壁8a之间、以及在喷雾机构23的分支喷射部27下表面与装填层9上表面之间，设置有压力密封构件41，该压力密封构件41是将密封片插入到在烧结机台车8的输送方向上延伸的钢丝刷之间而成的，在该压力密封构件41外侧设有从外侧盖住压力密封构件41的盖42。另外，密封材料不限于压力密封构件41，可以使用链幕、密封刷、密合贴纸等密封材料。此外，上述密封材料优选具有耐热性、且可挠性乃至变形的自由度大、不会损伤装填层9表面的密封材料。 

另一方面，在烧结机台车8的输送方向的上游侧及下游侧的罩16的前后板部16b的下端与装填层9的表面之间，优选沿着图8所示的罩16的前后壁19配设空气通路43，从该空气通路43的下方喷出空气而形成气帘44。 

此外，液体燃料喷射装置15的设置位置、大小、配置数量设定为如下。 

即，对装填层9中的炭材料点火后，将液体燃料喷雾29供给(导入)到装填层9上。其原因在于，即使在刚点火后的位置供给液体燃料喷雾29，也仅在装填层9的表层上燃烧，液体燃料喷雾不会给燃烧层带来任何影响。因此，需要在煅烧装填层9的上部的烧结原料而形成作为烧结块的层的烧结终止带后，将液体燃料喷雾供给到装填层9。 

使用图11说明本发明的使用液体燃料喷雾时的原理。图11(a)为在锅试验中使用粒径约50μm的乙醇时的照片。可知随着乙醇的吹入燃烧熔融带大大变宽。图11(b)为示意性说明该现象的图，图中左侧是吹入液体燃料时的烧结反应。用点火炉点着作为凝结材料的焦炭粉，由焦炭粉形成的燃烧带在使烧结原料的装填层下降的同时，烧结反应向下方进行。所形成的烧结带为烧结终止带，在向烧结终止带和焦炭粉燃烧带之间吹入液体燃料时，产生液体燃料气体的气体燃烧带，在 此，力图实现在不升高最高温度的情况下延长高温区域保持时间。右侧表示构成本发明的使用液体燃料喷雾时的烧结反应。液体燃料喷雾在烧结终止带发生气化，因此，如本发明中前面所述的那样，将液体燃料喷雾的粒径设为100μm以下，优选设为50μm以下。粒径超过100μm时，液滴因利用烧结终止带的热而残留，有可能在表层部燃烧。在将液体燃料喷雾的粒径设为100μm以下时，液体燃料喷雾(液体燃料粒子)还包含其聚集粒子，气化而形成液体燃料的蒸气，在向烧结终止带和焦炭粉燃烧带之间以液体燃料喷雾的形式吹入液体燃料时，产生液体燃料气体的气体燃烧带，在此，可以在不升高最高温度的情况下延长高温区域保持时间，从而发挥与使用气体燃料相同的现象。 

如图11(b)所示，在吹入液体燃料时，液体燃料粒子的气化(液体燃料蒸气)区域是重要的。 

即，在图11(b)的液体燃料的气化区域中，首先，为了使液体燃料的蒸气浓度为表1的燃烧下限浓度以下，优选从喷雾喷嘴喷雾液体燃料。在吹入时，为了不使其在烧结终止带的表层部燃烧，需要设定在燃烧下限浓度的75％以下，为了有效利用燃料热，其下限至少设定为燃烧下限浓度的1％以上。优选燃烧下限浓度的4％以上且25％以下。上限由火灾等安全方面决定，下限由有效热量决定。此外，需要为着火温度以下。 

如图11(c)所示，燃烧点为在焦炭粉侧A控制烧结反应中的最高温度，高温区域保持时间为在最高温度以下维持燃烧带温度的液体燃料侧B的燃烧。其实例如图11(d)所示。C所示的温度曲线为仅以焦炭粉为凝结材料时的烧结反应中烧结制造时的层内温度经历。最高温度通过焦炭粉量控制，高温区域保持时间E由该温度曲线确定。在该C的温度曲线上延长高温区域保持时间时，需要使焦炭粉添加量增加并扩大高温区域即1200℃以上区域的边缘(裾野)，同时需要提高最高温度。D表示使用液体燃料时的温度曲线。如图11(c)所示，液体 燃料的燃烧为在最高温度以下维持燃烧带温度的图11(c)的液体燃料侧B的燃烧。通过该两者的组合，能够在不改变最高温度的情况下得到使边缘区域的温度升高的图11(d)的温度曲线D。通过该温度曲线D，1200℃以上的区域的边缘扩大，可确保高温区域保持时间F。 

图12为现有烧结法和使用液体燃料喷雾的烧结法的锅试验的照片，在现有烧结中，由于利用焦炭粉燃烧热，焦炭粉比较高。此外，即使在焦炭粉比高的情况下，看起来发白的燃烧熔融带在该实验中也大致停留在65mm处。 

在液体燃料的气化区域(烧结终止带)中，其区域的温度设为液体燃料的沸点以上且着火温度以下(可通过使浓度低于燃烧下限浓度来控制)，作为液体燃料，示出了重油、乙醇例，为了将最高温度控制在1380℃而使焦炭粉使用量减少来进行。看起来发白的燃烧熔融带均扩大，所得的烧结矿强度均高于仅适用焦炭粉的现有烧结法。 

此外，在图11(b)的液体燃料的气化区域(烧结终止带)中，该区域的温度需要在液体燃料的沸点以上且着火温度以下。通过这样的区域温度，形成如图12所示的现象。 

另外，如图13所示，气化区域(烧结终止带)的温度为着火温度以上(接近燃烧下限浓度的高浓度)时，液体燃料蒸气在进入焦炭粉燃烧带之前就在烧结终止带表面燃烧起来，失去效果，反而给导致氧气不足等烧结操作带来不良影响。 

另外，只要装填层9的表面形成了烧结块的层，则液体燃料喷雾的供给可以在直到烧结结束为止的任意位置进行。在形成烧结块的层之后进行液体燃料喷雾的供给的上述以外的理由如下所述。 

(a)在不生成烧结块的刚点火后的状态下向装填层9的上部供给液体燃料喷雾时，可能会在该装填层9上引起燃烧。 

(b)优选对于需要提高烧结矿的成品率的部分进行液体燃料喷雾的供给，即，供给液体燃料喷雾而在想要提高烧结矿的强度的部分使其燃烧。 

为了调整装填层最高筒体温度或高温区域保持时间中的任意一者或两者，优选在燃烧熔融带的厚度至少为15mm以上、优选为20mm以上、更优选为30mm以上的状态下进行液体燃料喷雾的供给。燃烧熔融带的厚度低于15mm时，由于通过烧结层(烧结块)而被吸引的空气和液体燃料喷雾所产生的冷却效果，即便使液体燃料喷雾燃烧其效果也不充分，无法实现燃烧熔融带的厚度的扩大。另一方面，在上述燃烧熔融带的厚度为15mm以上、优选为20mm以上、更优选为30mm以上的阶段供给液体燃料喷雾时，燃烧熔融带的厚度大大扩大，能够延长高温区域保持时间，进而能够得到冷强度高的烧结矿。 

此外，有关液体燃料喷雾向装填层9中的导入，优选以如下方式供给：在燃烧前沿向下至表层下且燃烧熔融带向下至距离表层100mm以上、优选200mm以上的位置，即在不使装填层9的中下层生成的烧结块区域(烧结层)燃烧的情况下通过，使燃烧前沿移动至距离表层100mm以上的阶段燃烧。其理由在于，燃烧前沿为向下至距离表层100mm以上的位置时，能够减轻通过烧结层而被吸引的空气所产生的冷却的不良影响，能够实现扩大燃烧熔融带的厚度。此外，燃烧熔融带为向下至距离表层200mm以上的位置时，能够略微消除由空气带来的冷却的影响，能够使燃烧熔融带的厚度扩大至30mm以上。此外，液体燃料喷雾的供给更优选在成品率的降低大的台车宽度方向两端部的侧壁附近进行。 

另外，液体燃料喷射装置15还根据烧结机的规模不同而不同，例如，在生产量为约1.5万吨/天、机长为90m的规模的烧结机上，优选配置在点火炉10的下游侧约5m以后的位置。 

在本发明的烧结机上，液体燃料喷雾的供给位置(向装填层的导入位置)，优选在从台车前进方向的点火炉出口侧生成烧结块后的所谓燃烧前沿前进至表层下的位置(例如，在表层下约100mm以上、优选约200mm以下引起液体燃料喷雾燃烧的位置)到烧结完成为止之间的1处以上的任意位置进行。这意味着如上所述在燃烧前沿移至装填层的表层下的阶段开始导入液体燃料喷雾，其结果意味着，液体燃料喷雾的燃烧在装填层的内部发生，然后逐渐移至下层，因此无爆炸的可能，能够实现安全的烧结操作。 

在本发明的烧结矿的制造方法中，液体燃料喷雾向装填层中的导入还意味着促进所生成的烧结块的再加热。即，该液体燃料喷雾的供给担负着如下意义：高温区域保持时间原本就短而容易导致热不足，通过对烧结矿的冷强度低的部分供给反应性比固体燃料高的液体燃料喷雾，填补容易不足的该部分的燃烧热，实现燃烧熔融带的再生和扩大。 

此外，在本发明的烧结矿的制造方法中，液体燃料喷雾从点火后的装填层上部的供给优选如下方式：导入到装填层内的液体燃料喷雾的至少一部分以未燃烧的状态到达燃烧熔融带，在想要补充燃烧热的目标位置燃烧。其原因认为是，液体燃料喷雾的供给、即向装填层的导入效果不仅波及装填层上部，而且还更有效地波及到厚度方向的中央部即燃烧熔融带。即，其原因在于：液体燃料喷雾的供给在容易导致热不足(高温区域保持时间的不足)的装填层的上层部进行时，提供充分的燃烧热，能够改善该部分的烧结块的品质，进而，若要使液体燃料喷雾的供给作用波及到中层部以下的带域，则得到与在原本的由炭材料所致的燃烧熔融带上形成由液体燃料喷雾所致的再燃烧熔融带相当的结果，由于关系到燃烧熔融带的上下方向的宽度扩大，因此，不会提高最高到达温度而能够实现高温区域保持时间的延长，从而能够实现充分的烧结而不会降低台车的移动速度。其结果是，带来整个装填层的烧结块的品质改善(冷强度的提高)，进而关系到成品烧结矿 的品质(冷强度)和生产率的提高。 

此外，在本发明中，优选的构成为：将液体燃料喷雾导入(供给)到装填层中时，不仅能调整其供给位置，而且能控制燃烧熔融带自身的形态，进而还能控制燃烧熔融带中的最高到达温度和/或高温区域保持时间。 

通常，在点火后的装填层中，燃烧(火焰)前沿随着台车的移动而逐渐向下方和前方(下游侧)扩大的过程中，燃烧熔融带的位置如前述图18(a)所示那样变化。而且，如图18(b)所示，在烧结层内的烧结过程中受到的热历程，在上层、中层、下层中各不相同，在上层到下层之间时，高温区域保持时间(约1200℃以上的时间)大不相同。其结果是，台车内不同位置的烧结矿的成品率显示出如图18(c)所示的分布。即，表层部(上层部)的成品率低，中层、下层部呈现高成品率分布。因此，按照本发明方法供给上述液体燃料喷雾时，燃烧熔融带的上下方向的厚度、台车前进方向的宽度等扩大，这在成品烧结矿的品质提高上反映出来。而且，呈高成品率分布的中层部、下层部能够进一步控制高温区域保持时间，因此能够进一步提高成品率。 

通过调整上述液体燃料喷雾的供给(导入)位置，能够控制燃烧熔融带的形态，即燃烧熔融带的高度方向的厚度和/或台车前进方向的宽度，并且能够控制最高到达温度、高温区域保持时间。这些控制使本发明的效果更为显著，通过扩大燃烧熔融带的上下方向的厚度、台车前进方向的宽度，控制最高到达温度、高温区域保持时间，经常实现充分的煅烧，对于有效地提高成品烧结矿的冷强度有贡献。 

此外，本发明中，还可以说液体燃料喷雾向装填层中的供给(导入)是为了控制成品烧结矿整体的冷强度。即，供给液体燃料喷雾的最初的目的在于提高烧结块乃至烧结矿的冷强度，特别是，通过液体燃料喷雾供给位置的控制、烧结原料停留在燃烧熔融带的时间即高温 区域保持时间的控制、最高到达温度的控制，烧结矿的冷强度(落下指数SI，shatter index)为75～85％左右，优选为80％以上，更优选为90％以上。 

在本发明中，特别是优选在考虑烧结原料中的炭材料量(在使投入热量一定的条件下)的基础上调整上述液体燃料喷雾的浓度、供给量、供给位置和供给范围，由此，能够廉价地达到该强度水平。另外，一方面，烧结矿的冷强度的提高有时会导致通气阻力的增大和生产率的降低，而在本发明中也可通过控制最高到达温度、高温区域保持时间来消除此类问题，在此基础上还能使烧结矿的冷强度提高。另外，通过实机的烧结机制造的烧结矿的冷强度SI值显示出比锅试验中得到的值高10～15％的值。 

在本发明的制造方法中，台车前进方向的上述液体燃料喷雾向装填层中的导入位置，以从装填层中生成的烧结块到湿润带之间的任意带域中的烧结矿的冷强度为何种程度为标准。由于该控制，在本发明中，优选根据烧结原料中的炭材料量(固体燃料)调整液体燃料喷射装置的规模(大小)、数量、位置(距点火炉的距离)、气体浓度，由此，不仅能够主要控制燃烧熔融带的大小(上下方向的厚度和台车前进方向的宽度)，还能控制高温到达温度、高温区域保持时间，由此控制装填层中生成的烧结块的强度。 

接着，说明上述实施方式的操作。 

首先，如图1所示，从炉底垫料料斗4切出整粒后的块矿石而在烧结机台车8的蓖条上形成炉底垫料层，由筒式给料机6定量切出的烧结原料从缓冲料斗5装填至该炉底垫料层上，形成被称作烧结床的400～800mm左右的装填层9。 

然后，随着烧结机台车8的输送，对移动到点火炉10下的装填层 9的表层中的炭材料点火。 

在点火后的装填层9中，在燃烧(火焰)前沿随着烧结机台车8的移动而逐渐向下方和前方(下游侧)扩大的过程中，燃烧熔融带的位置如前述图18(a)所示地变化。而且，燃烧熔融带的位置自上层向中层移动而到达距离表层200mm左右时，烧结机台车8到达液体燃料喷射装置15的位置。 

在该液体燃料喷射装置15中，在罩住烧结机台车8上方的罩16内液体燃料喷雾29由喷雾机构23均匀地喷射到装填层9的表面。 

即，在液体燃料喷射装置15中，在液体烧结机台车8的距离装填层9表面预定距离的位置上配设有喷雾机构23，该喷雾机构23中，沿与输送方向垂直的宽度方向配设预定组数的与烧结机台车8的输送方向平行延伸的压缩气体供给配管21和液体燃料供给配管22的组，在各组的压缩气体供给配管21和液体燃料供给配管22中将压缩气体和液体燃料混合后微粒化至粒径20μm以上且粒径100μm以下、优选粒径50μm以下，将所得的液体燃料以液体燃料喷雾的形式沿大致水平方向喷射。 

然后，如图5所示，为了不使相邻组的喷雾机构23之间对向配置，在相邻的组间沿烧结台车8的输送方向每隔半间距配置该喷雾机构23，因此，从相邻组中的喷雾机构23的喷射喷嘴部28a和28b喷射的液体燃料喷雾29互不干涉地形成均匀的喷射区域。 

所喷射的液体燃料喷雾29与被整流板40整流后的空气混合而稀释成常温时的燃烧下限浓度以下，能够抑制在装填层9上方的燃烧。此时，作为使液体燃料微粒化的微粒化用气体，使用具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的至少1种作为主要成分，由于液体燃料喷雾29中含有这些具有灭火性的压缩气体，因此能够确实地抑制液体 燃料喷雾29在装填层9上方侧燃烧。 

然后，通过介由在烧结机台车8下侧配设的风箱11而将空气吸引至下方，从而使从各喷雾机构23的喷射喷嘴部28a和28b喷射出的液体燃料喷雾29与被整流板40整流后的空气混合，并导入到装填层9内。 

导入到装填层9内的液体燃料喷雾29通过在表层部生成的烧结块而到达距离表面100mm以上的下侧的燃烧熔融带，在该燃烧熔融层燃烧。因此，高温区域保持时间本来就短而容易导致热不足，能够延长将烧结矿的冷强度低的上中层区域保持在1200℃以上的高温区域的高温区域保持时间，从而能够使烧结矿的冷强度提高。因此，能够使不吹入液体燃料喷雾29的情况下的图18(c)所示的成品率低的上中层部的成品率提高。 

这样，在将液体燃料喷雾29的供给作用波及到中层部以下的区域时，得到与在原本的由炭材料所致的燃烧熔融带上形成由液体燃料喷雾29所致的再燃烧熔融带相当的结果，由于关系到燃烧熔融带的上下方向的宽度扩大，因此，能够在不升高最高到达温度的情况下实现高温区域保持时间的延长，从而能够实现充分的烧结而不会降低烧结机台车8的移动速度。其结果是，带来了整个装填层9的烧结块的品质改善(冷强度的提高)，进而关系到烧结矿的品质(冷强度)和生产率的提高。 

另外，在开始向燃料供给配管21供给液体燃料时和停止供给液体燃料时，优选向液体燃料供给配管21供给加热气体作为清洗用气体，使管内残留的液体燃料燃烧而除去。 

这样，在上述实施方式中，用点火炉10对装填层9的表层进行点火后，通过液体燃料喷射装置15使液体燃料喷雾29均匀地分散并喷射到烧结机台车8的装填层9的上侧，由此，与使用以空气稀释丙烷气体、LNG、M气体等气体燃料而成的稀释气体燃料的情况相比，由于使用着火温度高的液体燃料，不直接使用该液体燃料而是用压缩气体微粒化后以液体燃料喷雾的形式进行喷射，因此，能够确实地抑制在装填层9的上侧着火的可能。并且，通过使用以具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的至少1种为主要成分的气体作为压缩气体，能够进一步抑制在装填层9上侧着火的可能。

另外，在上述实施方式中，对在点火炉10的下游侧配置液体燃料喷射装置15的情况进行了说明，但并非限定于此，在点火炉10的下游侧配设有保温炉的情况下，只要在该保温炉的下游侧配设液体燃料喷射装置15即可。 

此外，在上述实施方式中，对将液体燃料喷射装置15的罩16制成上方具有开口17的构成的情况进行了说明，但并非限定于此，如图14所示，也可以为如下构成：将罩16制成上端敞开的构成，在罩16的前后壁19间的上下方向配置3列挡板列52，该挡板列52具有如下构成：在与烧结机台车8的输送方向垂直的宽度方向上保持预定间距p地平行配置预定根数的挡板51，所述挡板51沿烧结机台车8的输送方向延伸且为以顶点为上方的截面ㄑ字形；在上下方向邻接的挡板列52间，以一列挡板列52的挡板51位于另一列挡板列52的挡板51间的方式进行配置，在最下段的挡板列52的下侧的挡板51间配置喷雾机构23。 

进而，在上述实施方式中，对在常温下将液体燃料从液体燃料罐38供给到液体燃料供给主配管36和液体燃料供给配管22的情况进行了说明，但并不限定于此，对于C重油等在常温时粘度高而难以微粒化的液体燃料而言，例如利用蒸气等预热至130℃～150℃而使粘度降低后供给到液体燃料供给配管22，由此，能够使其在喷雾机构23中容易地微粒化，从而以液体燃料喷雾29的形式进行喷射。 

产业上的可利用性 

本发明的技术作为用作炼铁用原料、特别是高炉用原料的烧结矿的制造技术有用，还可利用作其他矿石块状化技术。 

Claims (19)

1.一种烧结矿的制造方法，其具有：

装填工序，将含有粉矿和炭材料的烧结原料装填到循环移动的台车上而形成装填层；

点火工序，用点火炉对所形成的装填层的炭材料进行点火；

液体燃料供给工序，在点火后将微粒化至粒径100μm以下的液体燃料供给到装填层上，并以稀释成常温时的燃烧下限浓度以下的状态供给到装填层中；和

烧结工序，用配设在所述台车下方的风箱吸引空气，使所述炭材料及所述微粒化的液体燃料在装填层中燃烧而制造烧结矿。

2.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述微粒化后的液体燃料具有20μm以上且50μm以下的粒径。

3.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述微粒化后的液体燃料具有燃烧下限浓度以下的浓度。

4.如权利要求3所述的烧结矿的制造方法，其中，所述浓度为燃烧下限浓度的1%以上且75%以下。

5.如权利要求4所述的烧结矿的制造方法，其中，所述浓度为燃烧下限浓度的4%以上且25%以下。

6.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述液体燃料供给工序中，将微粒化至粒径100μm以下的液体燃料在装填层的上方侧沿水平方向喷射。

7.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述液体燃料供给工序中，将液体燃料与压缩气体混合后进行微粒化，并喷射到装填层上，所述压缩气体为以具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的至少1种为主要成分的气体。

8.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述液体燃料为选自由石油类液体燃料、醇类液体燃料、醚类液体燃料和其他烃类化合物类液体燃料组成的组中的至少1种。

9.如权利要求8所述的烧结矿的制造方法，其中，所述石油类液体燃料为选自由煤油、轻油和重油组成的组中的至少1种。

10.如权利要求8所述的烧结矿的制造方法，其中，所述醇类液体燃料为选自由甲醇、乙醇组成的组中的至少1种，所述醚类液体燃料是乙醚。

11.如权利要求8所述的烧结矿的制造方法，其中，所述其他烃类化合物类液体燃料为选自由戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、苯和丙酮组成的组中的至少1种。

12.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述液体燃料供给工序中，在从装填层的表层部生成烧结块开始到烧结结束为止的期间，供给微粒化后的液体燃料。

13.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述液体燃料供给工序中，在燃烧熔融带的厚度为15mm以上的区域，供给微粒化后的液体燃料。

14.如权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其中，所述液体燃料供给工序中，在燃烧前沿到达了表层下100mm的位置以后，供给微粒化后的液体燃料。

15.一种烧结机，其具有：

循环移动的台车；

原料供给装置，用于将含有粉矿和炭材料的烧结原料装填到所述台车上而形成装填层；

点火炉，用于对所述台车上的烧结原料中的炭材料进行点火；

液体燃料喷射装置，设置在所述点火炉的下游侧，用于将液体燃料微粒化至粒径100μm以下而供给到装填层上，并从装填层上以稀释成常温时的燃烧下限浓度以下的状态供给到装填层中；和

风箱，用于将空气吸引到所述台车的下方。

16.如权利要求15所述的烧结机，其中，所述液体燃料喷射装置具有：压缩气体供给源；液体燃料供给源；和喷雾机构，其通过将来自所述压缩气体供给源的压缩气体和来自所述液体燃料供给源的液体燃料混合而使液体燃料微粒化并沿水平方向喷射到所述装填层上，所述压缩气体为以具有灭火性的氮气、二氧化碳气、水蒸汽中的至少1种为主要成分的气体。

17.如权利要求16所述的烧结机，其中，所述喷雾机构具有：输送所述压缩气体和液体燃料的混合流体的、向着下游侧呈下坡的输送配管；与该输送配管的下面侧连接的连通管；和在该连通管的下面形成的、向着沿水平方向喷射液体燃料的喷出口呈下坡的喷射喷嘴。

18.如权利要求15所述的烧结机，其中，所述液体燃料为选自在常温附近为液体状态的石油类液体燃料、醇类液体燃料、醚类液体燃料、其他烃类化合物类液体燃料的组中的至少1种。

19.如权利要求15所述的烧结机，其中，所述液体燃料喷射装置具有预热机构，该预热机构在所述液体燃料的粘度高的情况下将该液体燃料预热至最适合微粒化的粘度。

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