JP2000160261A - 焼結原料の供給方法および供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高炉装入原料の一つである焼結鉱
を製造するドワイトロイド式焼結機への焼結原料の供給
方法の改良に関する。 【解決手段】 ドラムフィーダを用いて切り出した焼結
原料をパレット上に供給する際に、ドラムフィーダとパ
レットの中間に設置した磁化装置により該焼結原料の流
れに磁力を作用させ、着磁性焼結原料を焼結原料の流れ
における下層側に引き付け、パレット上に形成される焼
結原料層の上層部に着磁性焼結原料を多く偏析させた
後、更に、該上層部の上部に焼結原料の一つである粉炭
材を供給して積層させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉装入原料の一
つである焼結鉱を製造するドワイトロイド式焼結機への
焼結原料の供給方法に関し、詳しくは、該焼結機のパレ
ット上に堆積する焼結原料層において、ミルスケール、
カルシウムフェライトを含有する返鉱等の着磁性焼結原
料等の焼結原料が、焼結原料層の上層部に多く偏析する
ようにし、その上層部に多く偏析した着磁性焼結原料等
が十分焼結され製品焼結鉱の歩留まりを向上することが
可能な焼結原料の供給方法および供給装置に係わるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ドワイトロイド式焼結機で焼結鉱を製造
するには、まず、粉状鉄鉱石、砂鉄、ミルスケール等の
金属鉄含有鉄源に副原料として石灰石、蛇紋岩、返鉱等
を加え、燃料源（炭材）として粉コークス、無煙炭等を
添加混合した焼結原料を水分７％程度に調整、造粒す
る。そして、図６に示すようにドワイトロイドＤＬ式焼
結機が備えた給鉱ホッパ１内の焼結原料２を、ドラムフ
ィーダ３を用いて切り出し、プレート式のスローピング
シュート４に供給する。焼結原料２は、スローピングシ
ュート４上を滑り落ちるときのパーコレーション（濾
過、浸透）により粒度が偏析し、下層部に細粒の焼結原
料が、また上、中層部に粗粒の焼結原料が偏析した状態
となる。

【０００３】ここで、表１に焼結原料の代表的な組成を
示す。

【０００４】

【表１】

【０００５】このようにして上下に粒度偏析した状態の
焼結原料２は、スローピングシュート４の下端から矢印
方向に連続的に移動するパレット５上に供給される際
に、上下の粒度偏析が反転し、相対的に細粒の焼結原料
が上層部に、粗粒の焼結原料が中、下層部に偏析した状
態で所定厚みの焼結原料層７を形成する。その後、点火
バーナ（図示せず）で焼結原料層７の表層部に着火し、
該焼結原料層７の上方の空気を排風機（図示せず）でパ
レット５に設けたグレートバー（図示せず）から下方に
吸引しつつパレット５を焼結機の後端部側に進行させる
過程で焼結原料２の焼結が行われ、これにより焼結鉱が
製造される。

【０００６】その際、焼結原料層の高さ方向に堆積した
原料の粒度分布および組成分布が焼結操業の成績に重要
な影響を与える。すなわち点火炉による点火初期には、
パレット５の下方からの吸引により空気は表面に点火さ
れた焼結原料層７内をその表面から下方に向け通過す
る。この時、常温の空気が予熱されずに焼結原料層７の
上層部に形成される焼結溶融帯（例えば1200℃以上の領
域）に供給されることになる。これに対し、焼結中・後
期には下方に吸引される空気は、焼結原料層の上層部に
形成される焼結完了領域を通過して予熱された後に、焼
結原料層の中・下層部に形成される焼結溶融帯に供給さ
れる。

【０００７】そのため、焼結原料層の上層部は中・下層
部に比べ層内温度が低く、かつ高温に保持される時間が
短いので、上層部で生成した焼結鉱は溶融結合度が弱い
ため焼結鉱の強度が低く、焼結鉱の歩留まりが低下する
という問題点があった。そこで、近年、焼結原料の供給
方法として、パレット上に堆積した焼結原料層の高さ方
向についての原料粒度分布やカーボン含有率を意識的に
変化させる偏析装入が積極的に採用され、上記問題点の
解消に役立ってきた。

【０００８】たとえば、特開昭61−223136号公報では、
パレット上に供給している焼結原料の流れに沿って延び
る複数の条材からなるフルイを設けることにより、パレ
ット上に供給後に形成される焼結原料層を低密度にする
と共に、上層部に細粒が、中、下層部に粗粒が堆積する
偏析状態とすることにより、上層部での通気性改善によ
る焼結鉱歩留まりの改善および生産性の向上が達成でき
るとしている。しかしながら、この方法では複数の条材
に水分が７％程度を有する焼結原料が付着し、当初予想
した焼結原料層の偏析状態を安定して維持することが困
難であるという問題点があった。

【０００９】さらに、特開昭58−133333号公報では、焼
結原料の供給装置に電磁石を配設し、この電磁石によっ
て落下する焼結原料に対して磁力を作用させつつ、パレ
ットに供給する方法が開示されている。具体的には、給
鉱ホッパの下部に設けたロールフィーダ等に電磁石を取
り付けるものであり、この電磁石により供給中の焼結原
料に存在する金属鉄（Fe）分に磁力を及ぼし、その落下
速度を弱めて原料のソフト供給を図る。同時に粒度の小
さい原料粒子は粒度の大きい原料粒子よりも相対的に磁
力の影響を強く受けるため、粒度が小さい粒子ほど落下
速度が弱くなり、粒子の大きい粒子ほど先に落下してパ
レット上に堆積した焼結原料層の下層に粗粒が供給さ
れ、上層に細粒が供給されるため焼結原料層に偏析状態
が得られるとしている。

【００１０】しかしながら、ドラムフィーダに電磁石を
取り付けるものは、ここで粒度偏析された原料がドラム
フィーダからスローピングシュート上に投入される際に
偏析が上下反転するため逆効果になりかねない。また電
磁石のオン、オフをくり返して、付着したFe分を分離さ
せることも考えられるが、これでは磁場作用および分離
作用が連続的とならず、安定した偏析が得られず、効率
が悪いという問題点が残る。

【００１１】このような問題点を解決するために、特開
平9-302422号公報においては、スローピングシュートか
らパレット上に落下する焼結原料の流れに磁力を作用さ
せ、着磁性焼結原料を磁力により焼結原料の下層側に引
き付けて着磁させ、パレット上に供給するときの焼結原
料の上下層反転によりパレット上に形成される焼結原料
層の上層部に着磁性焼結原料を多く偏析させるようにし
た磁石ドラム等の磁化装置を設けるようにすることが開
示されている。

【００１２】図４に示すように、スローピングシュート
４を滑り落ちてくる焼結原料２に磁石ドラム６で磁力を
与えて着磁性焼結原料の偏析を起こし、パレット５上の
焼結原料層７を着磁性焼結原料の偏析した上層部7aと下
層部7bの２層とするのである。ここで、８はメインスク
レーパであり、磁石ドラム６に付着した着磁性焼結原料
をパレット上に掻き落とす機能を有する。

【００１３】図４では、磁化装置として磁石ドラムを用
いる例を示しているが、例えば、スローピングシュート
の裏面側に磁石を設けて磁化装置としても良く、特開平
9-302422号公報には、着磁性焼結原料に磁力を与えるい
くつかの具体例が開示されている。そして、このように
焼結原料層の上層部に、強磁性でかつ焼結性の良好な着
磁性焼結原料を多く偏析させるようにしたことで、従来
強度的に問題のあった焼結原料層の上層部の強度向上を
実現し、焼結原料層全体の強度を改善したとしている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、着磁性焼結原
料を焼結原料層の上層部に偏析するようにはできたもの
の、十分に焼結を行うために不可欠の粉コークス等の炭
材、すなわちカーボン材は焼結原料層に均質に混ざった
ままであり、わずかに微細な粉コークスが上層部に偏析
しているのみで、炭材の分布比率を見ると、わずかに上
層の方が高いと言う程度に過ぎない。そのため、着磁性
焼結原料の焼結が必ずしも十分には行われず、十分な焼
結鉱強度、焼結鉱の歩留まりが得られるまでに至らない
という問題がある。

【００１５】本発明は、上記の問題を解決し、焼結原料
層の上層部も含め、全体として十分な焼結性を得、製品
焼結鉱の歩留まり（以下、焼結歩留まりと記す。）を向
上させることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、給鉱ホッパか
らドラムフィーダを用いて焼結原料を切り出し、ドワイ
トロイド式焼結機のパレット上に供給し、焼結原料層を
形成する焼結原料の供給方法において、ドラムフィーダ
を用いて切り出した焼結原料をパレット上に供給する際
に、ドラムフィーダとパレットの中間に設置した磁化装
置により該焼結原料の流れに磁力を作用させ、着磁性焼
結原料を焼結原料の流れにおける下層側に引き付け、パ
レット上に形成される焼結原料層の上層部に着磁性焼結
原料を多く偏析させた後、更に、該上層部の上部に焼結
原料の一つである炭材を供給して積層させることを特徴
とする焼結原料の供給方法によって上記課題を解決した
のである。

【００１７】また、ドワイトロイド式焼結機のパレット
上に焼結原料層を形成する焼結原料の供給装置であっ
て、焼結原料を供給する給鉱ホッパと、給鉱ホッパから
供給された焼結原料を切り出すドラムフィーダと、ドラ
ムフィーダとパレットの中間に設置され切り出した前記
焼結原料の流れに磁力を作用させ、着磁性焼結原料を焼
結原料の流れにおける下層側に引き付ける磁化装置と、
パレット上に形成される焼結原料層の上層部の更に上部
に焼結原料の一つである炭材を供給して積層する炭材供
給装置と、から構成される焼結原料の供給装置によって
上記課題を解決したのである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の焼結原料の供給装置の実
施の形態を図１に示す。本発明では、磁石ドラムである
磁化装置６を適用した焼結原料の供給装置によって供給
された焼結原料層７の上層部7aの更に上に、炭材層12a
を積層するための炭材供給装置10を付設している。

【００１９】炭材供給装置10は、給炭ホッパ11に貯留し
た炭材をドラムフィーダ13を用いて切り出し、プレート
式のスローピングシュート14を介してパレット５上に供
給するものであり、すでに供給されている焼結原料層７
の上に更に積層して炭材層12a を供給するものである。
炭材としては、粒径0.5mm 程度の微細な粉コークスを用
いることが好適であるが、例えば、無煙炭の微細な粉末
を併用することもできる。

【００２０】このようにして炭材を上層に付加したこと
で、焼結原料層７の上層部7aに偏析させた着磁性焼結原
料に対する燃料源の不足もなくなり、焼結を十分に促進
することが可能となり、焼結の強度不良等を防止できる
ようになった。ここで、炭材として用いるコークスは表
１に示したように、4.1 ％程度であるが、予め配合原料
中に添加するコークス（給鉱ホッパ１から配合原料とし
て供給）を3.5 wt％とし、炭材供給装置10から単独で供
給する粉コークス（給炭ホッパ11から供給）を0.6 wt％
とすることが好適な配分割合である。

【００２１】このように配分することで、焼結原料層７
の上層部7aの焼結を十分とするだけの燃料源としてのコ
ークスが供給できるのである。さらに、本発明によれ
ば、ミルスケール、返鉱などの着磁性で焼結性に優れた
焼結原料と粉コークスなどの炭材の両者を焼結原料層表
層に供給することによって、両者の相乗効果によって焼
結歩留まりを大幅に向上させることが可能となった。

【００２２】ここで、本発明の焼結原料の供給装置で
は、図１のスローピングシュート４と磁石ドラム６に替
えて、図２に示すように、サブスクレーパ18を有する大
型の磁石ドラム21を適用するようにしても良い。図２に
おいては、大型の磁石ドラム21が図１のスローピングシ
ュート４と磁石ドラム６の機能を果たす。大型の磁石ド
ラム21は円柱状の磁石ドラムであり、例えば、同心に設
けた内輪と外輪とからなり、内輪は回転しない固定式で
材質は特定しないが、その外周面には焼結原料が接触す
る側に複数の永久磁石が外輪の内周面に近接するように
配列して取り付けてある。

【００２３】なお、サブスクレーパ18とは磁石ドラム21
の外周面に設けた突起であり、この突起部が永久磁石の
配置領域を外れるときに着磁されていた原料は落下しや
すくなり、スクレーパ機能を果たすもので磁石ドラム21
の磨耗低減に効果がある。また、図３に示すように、ス
ローピングシュートをベルトコンベア式スローピングシ
ュート20に置き換えることも可能である。ベルトコンベ
ア式スローピングシュート20は、エンドレスベルト19が
駆動側の磁石ドラム６と従動側ドラム17に掛け渡され駆
動される構造となっており、ドラムフィーダ３から切り
出された焼結原料２がパレット５上に落下する流れをよ
り円滑にすることを可能とするものである。ここで、エ
ンドレスベルト19の駆動方向は、焼結原料２の落下する
流れを調整するため、正転、逆転自在としている。すな
わち、磁石ドラム６の回転方向を焼結原料２の滑り方向
と同方向にすれば、焼結原料２の落下速度が速くでき、
逆方向にすれば落下速度が遅くできるので、原料偏析の
状況を観察して回転方向および回転速度が最適になるよ
うに調整できる。

【００２４】

【実施例】本発明の焼結原料の供給装置を焼結機に適用
した結果、焼結歩留まりの大幅な向上を実現することが
できた。表２に、本発明を適用した本発明例と、いくつ
かの従来例について操業した結果に基づき、それらの焼
結歩留まりの結果を比較して示す。

【００２５】なお、焼結機の有効火格子面積は410 ｍ²
であり、焼結原料は、表１に示した配合原料を用いた。
焼結原料層厚は450mm としている。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２において、本発明例は、図１に示す本
発明の焼結原料の供給装置を適用した場合の結果であ
る。また、従来例１は、図４に示す磁化装置を備えた焼
結原料の供給装置を適用した場合の結果である。従来例
２は、図５に示すところの、磁石ドラムのない給鉱ホッ
パと炭材供給装置を組み合わせた焼結原料の供給装置を
適用した場合の結果である。更に、従来例３は、図６に
示すところの、磁石ドラムのない給鉱ホッパだけの焼結
原料の供給装置を適用した場合の結果である。

【００２８】表２から明らかなように、従来例１と従来
例２はいずれも従来例３の歩留まりを上回っているが、
本発明例においては、それら従来例１と従来例２のいず
れをも更に大きく上回ることが示されている。表２の結
果から、本発明によれば、焼結歩留まりの大幅な向上が
達成されることが分かり、本発明が極めて効果的である
ことを立証することができた。

【００２９】

【発明の効果】本発明によって、焼結歩留まりの大幅な
向上を実現することができた。また、焼結層の上層部で
焼結強度が弱くなると言う従来の欠点を解消することが
でき、均一な高強度の焼結鉱を生産することができるよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼結原料供給装置の縦断面図である。

【図２】本発明の別形態の焼結原料供給装置の縦断面図
である。

【図３】本発明の更に別形態の焼結原料供給装置の縦断
面図である。

【図４】磁石ドラムを備えた従来の焼結原料供給装置の
縦断面図である。

【図５】炭材供給装置を備えた焼結原料供給装置の縦断
面図である。

【図６】従来の焼結原料供給装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 給鉱ホッパ ２ 焼結原料 ３ ドラムフィーダ ４ スローピングシュート ５ パレット ６ 磁化装置（磁石ドラム） ７ 焼結原料層 7a （焼結原料層の）上層部 7b （焼結原料層の）下層部 ８ メインスクレーパ 10 炭材供給装置 11 給炭ホッパ 12 炭材（粉コークス） 12a 炭材層 13 ドラムフィーダ 14 スローピングシュート 17 従動側ドラム 18 サブスクレーパ 19 エンドレスベルト 20 ベルトコンベア式スローピングシュート 21 磁化装置（磁石ドラム）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給鉱ホッパからドラムフィーダを用いて
   焼結原料を切り出し、ドワイトロイド式焼結機のパレッ
   ト上に供給し、焼結原料層を形成する焼結原料の供給方
   法において、ドラムフィーダを用いて切り出した焼結原
   料をパレット上に供給する際に、ドラムフィーダとパレ
   ットの中間に設置した磁化装置により該焼結原料の流れ
   に磁力を作用させ、着磁性焼結原料を焼結原料の流れに
   おける下層側に引き付け、パレット上に形成される焼結
   原料層の上層部に着磁性焼結原料を多く偏析させた後、
   更に、該上層部の上部に焼結原料の一つである炭材を供
   給して積層させることを特徴とする焼結原料の供給方
   法。
2. 【請求項２】 ドワイトロイド式焼結機のパレット上に
   焼結原料層を形成する焼結原料の供給装置であって、焼
   結原料を供給する給鉱ホッパと、給鉱ホッパから供給さ
   れた焼結原料を切り出すドラムフィーダと、ドラムフィ
   ーダとパレットの中間に設置され切り出した前記焼結原
   料の流れに磁力を作用させ、着磁性焼結原料を焼結原料
   の流れにおける下層側に引き付ける磁化装置と、パレッ
   ト上に形成される焼結原料層の上層部の更に上部に焼結
   原料の一つである炭材を供給して積層する炭材供給装置
   と、から構成される焼結原料の供給装置。