JP2001227872A

JP2001227872A - 焼結機の原料装入装置及びその使用方法

Info

Publication number: JP2001227872A
Application number: JP2000039707A
Authority: JP
Inventors: Motoo Yasuda; 素郎安田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、既存装置に簡単な改造を加えるだけ
で、作業者の負荷を軽減し、且つ焼結原料層の高さ方向
での粒度偏析状態を従来より良好にする焼結機の原料装
入装置及びその使用方法を提供することを目的としてい
る。【解決手段】ドワイト・ロイド型焼結機のパレット上方
に配置され、該パレットに装入される焼結原料を一時的
に貯蔵する給鉱ホッパと、該給鉱ホッパ下部の開口に設
けられ、焼結原料を切り出してパレットに装入する一連
のフィーダ及び装入シュートと、前記給鉱ホッパの上方
にあって該給鉱ホッパへ焼結原料を供給するベルトコン
ベアとを備えた焼結原料装入装置において、前記ベルト
コンベアからの焼結原料の落下位置を給鉱ホッパのパレ
ット進行方向後流側の壁近傍に配置すると共に、前記給
鉱ホッパ下部の開口をパレット進行方向に沿い２ケ所に
設け、それぞれに前記一連のフィーダ及び装入シュート
を備えるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結機の原料装入
装置及びその使用方法に係わり、詳しくは、ドワイト・
ロイド型焼結機上に、粉粒状の鉄鉱石や石灰石等を混合
した焼結原料の充填層を形成し、該充填層全体を焼成し
て人工的な高炉装入原料である焼結鉱を製造するにあた
り、焼結原料の粒度を該充填層の高さ方向で所望通りに
偏析させるための技術である。

【０００２】

【従来の技術】回転循環する無限軌道に多数のパレット
を配列し、その上に焼結原料の充填層を形成するドワイ
ト・ロイド（以下、ＤＬと略す）型焼結機を用いて、粉
粒状の鉄鉱石をベースとした原料を焼成して所謂「焼結
鉱」を製造するには、以下のように行なわれる。

【０００３】まず、図２に示すように、一定速度で移動
中のパレット１の床（グレート・バーなる火格子で形
成）上に、粒度が比較的粗い物質を敷き詰める。通常、
これは、床敷鉱２と呼ばれ、その上に充填する粒径の小
さい焼結原料がグレート・バーの間隙から落下するのを
防止するためであり、具体的には、一度焼成された焼結
鉱の篩下を床敷鉱ホッパ９に備蓄し、再利用する。次い
で、焼結原料ホッパ３（給鉱ホッパ３ともいう）に貯蔵
されている粉粒状の焼結原料４（通常、粒度は５mm以下
である）を、該給鉱ホッパ３下部の開口１０に設けたド
ラム・フィーダ等のフィーダ５で切り出し、その下方に
配置した傾斜シュート６あるいはドラム・シュート等を
介して前記床敷鉱２の上に供給し、充填層を形成する。
この焼結原料４には、粉状の鉄鉱石、石灰石、ドロマイ
ト、珪石等に、熱源としてコークス粉を混合したものが
用いられる。また、上記パレット１上に形成された充填
層は、焼結原料層７と称される。この焼結原料層７を形
成するに際しては、その表面は、パレット１の幅方向に
長いカット・オフ・プレートなる板８を用いて全体を平
らにされ、層厚が定められる。その後、複数の燃焼用バ
ーナを備えた点火炉（図示せず）を用いて、該焼結原料
層７の上層表面に存在するコークス粉に点火すると共
に、パレット１の下方に配置されたウインド・ボックス
（図示せず）を介して、ファンにより大気の吸引を行
う。この吸気により、コークス粉の燃焼、つまり、高温
部分が、焼結原料層７内を徐々に下方に移動する。従っ
て、その間に、焼結原料層７は所謂ケーキ状に焼き固ま
る。そして、パレット１が反転する位置（排鉱部とい
う）で、該ケーキをパレット１から抜出し、その後、破
砕、冷却工程を経て、高炉で所望する粒度範囲に調整し
た焼結鉱となる。

【０００４】ところで、かかるＤＬ型焼結機では、製品
焼結鉱の品質や生産性の向上のため、焼結原料層７の上
層部に細粒、下層部に粗粒が多くなるように、焼結原料
４を充填するのが良いと言われている。つまり、このよ
うに装入すると、焼結原料層７や焼結鉱層の通気性が改
善されて生産性が高まり、また層内におけるコークス分
布率の改善により、製品の冷間強度や耐還元粉化性が向
上するからである。この具体的な手段として、従来は、
前記パレット１上に、ドラム・シュート６あるいは傾斜
シュート６を介して焼結原料４を装入する際に、傾斜シ
ュート６面上及び先に堆積している焼結原料層７のパレ
ット進行方向後流側（後端）に形成された斜面１１上を
該焼結原料４の粒子が転動して起こす自然粒度偏析で、
下層部に粗粒、上層部に細粒を多くするようにしてい
た。

【０００５】しかしながら、このドラム・シュート６あ
るいは傾斜シュート６からパレット１上への自然落下を
利用する方法では、（１）上記転動の距離を長くすれば偏析は強化される
が、逆にドラム・シュート６等とパレット間の距離（高
さ）が大きくなり、落下する原料の圧力を受け、焼結原
料層７の充填密度が大きくなり、焼結操業中に該原料層
７の通気性が低下する。

【０００６】（２）焼結原料４の供給量が増えると、パ
レット１上の前記焼結原料層７の後端斜面１１が崩れ、
それに伴い粒度偏析が乱れるという欠点があった。

【０００７】そこで、本出願人は、先に特開昭５８−２
１７６４３号公報にて開示したように（図３参照）、各
種原料を所望割合に配合済みの焼結原料４を、ベルトコ
ンベア１２で焼結機直上に配置した上記給鉱ホッパ３へ
供給、貯蔵するに際し、該ベルトコンベア１２と給鉱ホ
ッパ３との間に傾動自在な可動シュート１３を設置し、
該可動シュート１３を介して落下した焼結原料４の上面
が該給鉱ホッパ３内で傾斜するように堆積させて、予め
パレット進行方向に沿い粒度偏析を起こさせ、その後に
ドラムフィーダ５と傾斜シュート６を介して偏析状態を
維持したままで焼結原料４をパレット１上へ切り出す技
術を提案している。この技術によれば、以前の斜面転動
を利用した自然粒度偏析に比べ、焼結原料槽７での高さ
方向の粒度偏析は改善できると期待された。

【０００８】しかしながら、この技術を利用しても、期
待した程の成果が得られてないのが実状である。また、
この技術を実施するには、給鉱ホッパ３の上方に別途傾
斜自在な可動シュート１３を設置してその傾斜を調整す
る必要があり、焼結原料４の焼結機への装入を担当する
作業者の負担が増えるという問題もあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、既存装置に簡単な改造を加えるだけで、作業者
の負荷を軽減し、且つ焼結原料層の高さ方向での粒度偏
析状態を従来より良好にする焼結原料の装入装置及びそ
の使用方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため鋭意研究し、その成果を本発明に具現化し
た。すなわち、本発明は、ドワイト・ロイド型焼結機の
パレット上方に配置され、該パレットに装入される焼結
原料を一時的に貯蔵する給鉱ホッパと、該給鉱ホッパ下
部の開口に設けられ、焼結原料を切り出してパレットに
装入する一連のフィーダ及び装入シュートと、前記給鉱
ホッパの上方にあって該給鉱ホッパへ焼結原料を供給す
るベルトコンベアとを備えた焼結機の原料装入装置にお
いて、前記ベルトコンベアからの焼結原料の落下位置を
給鉱ホッパのパレット進行方向後流側の壁近傍に配置す
ると共に、前記給鉱ホッパ下部の開口をパレット進行方
向に沿い２ケ所に設け、それぞれに前記一連のフィーダ
及び装入シュートを備えたことを特徴とする焼結機の原
料装入装置である。その際、前記装入シュートには、傾
斜シュートを選択するのが好ましい。

【００１１】また、本発明は、上記した本発明に係る焼
結機の原料装入装置を用い、焼結機のパレット上へ焼結
原料を装入するに際して、前記ベルトコンベアから焼結
原料を落下させ、前記給鉱ホッパ内に、パレットの進行
方向後流側の壁近傍が高く、進行方向上流側の壁近傍が
低くなるような焼結原料の傾斜面を形成しながら、２ケ
所に設けた前記開口から装入シュートを介して偏析した
状態のままで焼結原料をパレットへ装入することを特徴
とする焼結機の原料装入装置の使用方法である。

【００１２】本発明によれば、特開昭５８−２１７６４
３号公報記載の可動シュートを給鉱ホッパに設けなくて
も、該ホッパ内で焼結原料の適切な粒度偏析が得られ、
そのまの状態を維持してパレットへの充填が可能とな
る。その結果、作業者の負荷が軽減されるばかりでな
く、焼結原料層の高さ方向での粒度偏析状態が従来より
良好になり、品質の良い焼結鉱が生産性高く安定して製
造できるようになった。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、発明をなすに至った経緯も
交え、本発明の実施の形態を説明する。

【００１４】まず、発明者は、特開昭５８−２１７６４
３号公報記載の技術を見直し、その技術が下記２つの現
象に基づきなされていることに着眼した。（ａ）焼結原料４を給鉱ホッパ３に供給する際、該給鉱
ホッパ３の上方のある１点から集中的に該焼結原料４を
落下させると、該給鉱ホッパ３内には、堆積する焼結原
料４の安息角に基づき、その点の鉛直線上に頂点を有す
る傾斜面が形成される。引き続き、その後に落下する焼
結原料４の粒子は、その斜面に沿って転動して細粒のも
のは頂点寄りの位置に、粗粒のものは山裾寄り似に集ま
る。つまり、粒度の偏析が生じる。（ｂ）給鉱ホッパ３内でパレット進行方向後流側の壁に
近い部分に存在する焼結原料は、パレット上で形成され
る充填層の上層部になり、反対側の壁に近い部分に存在
するものは、下層部になる傾向がある。

【００１５】そして、この２つの現象のうち、（ａ）は
従来から言われている周知のことであり、ある程度の信
頼性があるが、（ｂ）については再検討する必要がある
と考えた。なぜならば、給鉱ホッパ３内で下降する焼結
原料４の流れは、該焼結原料４が水分を有するため、該
給鉱ホッパ３内で起きるすべての現象（例えば、開口部
の偏った詰り、高さ方向でのブリッジ形成、異物の存在
等）に依存するからである。

【００１６】そこで、発明者は、透明な樹脂板でホッパ
を作成し、水分を有する焼結原料４を用いたシュミレー
ション実験を行なった。その結果、該ホッパ内で上記し
た詰り等の現象が生じない場合には、上記（ａ）を示唆
する結果が得られたが、障害物（詰り、ブリッジに見立
てた）がある時には、粒度偏析状態の維持が難しくなる
ことを確認した。そして、発明者は、この実験結果に基
づき、特開昭５８−２１７６４３号公報記載の技術で
は、給鉱ホッパ内で一度粒度偏析させた焼結原料を１つ
のドラムフィーダを用いて切り出すので、せっかく形成
させてあった偏析状態が乱れ、実際の焼結機では期待し
た程の効果が得られないと結論した。

【００１７】この焼結原料４を給鉱ホッパ３から切り出
す際の偏析状態の乱れを解消するため、引き続き検討を
行ない、その対策として、図１に示すように、給鉱ホッ
パ３下部に粗粒抜出し用及び細粒抜出し用に別けた開口
を２個所に設け、それぞれに一連のドラムフィーダ５及
び傾斜シュート６あるいはドラムシュート６を取り付
け、その上方に粒度偏析して存在する焼結原料４を素直
に直接的に抜き出すようにしたのである。かかる装入装
置とするには、既設の給鉱ホッパ３の下部に若干の改造
が必要であるが、大掛かりでないので安価に改造ができ
る。

【００１８】なお、この装入装置では、給鉱ホッパ３へ
供給する焼結原料４の落下位置（ベルトコンベア１２の
落ち口）をパレット進行方向後流側の側壁近傍に設け、
下部の開口１０位置をパレットの進行方向に沿わせる必
要がある。かかる構成にすると、給鉱ホッパ３内の粒度
偏析状態を、パレット進行方向上流側のホッパ側壁に粗
粒、後流側の側壁寄りに細粒が多く存在するようにな
り、パレット１上の充填層で上層が細粒、下層が粗粒に
富むようになるからである。また、本発明では、従来の
ようなベルトコンベア１２の下方に傾動自在な可動シュ
ート１３を設けないことにした。現在使用している焼結
原料の粒度構成は大きく変動することがないので、それ
を設けて焼結原料４の落口位置を大幅に移動させたり、
傾斜角を調整する必要がないからである。これによっ
て、作業者の負担が従来より大幅に低減できる。さら
に、ドラムフィーダの下方に設ける装入シュート６とし
ては、板状の傾斜シュートが好ましい。ここでも、粒度
偏析が強化でき、その強化程度は、ドラムシュートより
優れているからである。

【００１９】また、発明者は、かかる装入装置の説明に
基づき、「上記した本発明に係る焼結原料装入装置を用
い、焼結機のパレット上へ焼結原料を充填するに際し
て、前記ベルトコンベアから焼結原料を落下させ、前記
給鉱ホッパ内に、パレットの進行方向後流側壁の近傍が
高く、進行方向上流側壁近傍が低くなるような焼結原料
の傾斜面を形成し、引き続き落下して来た焼結原料の粒
子を該傾斜面で転動させて堆積する該焼結原料に粒度偏
析を起こさせ、その後２ケ所に設けた前記開口からシュ
ートを介して偏析した状態のままで焼結原料をパレット
へ装入する」という焼結原料装入装置の使用方法を本発
明に加えたのである。

【００２０】

【実施例】パレット幅４．０ｍ，有効焼結面積２５０ｍ
²のＤＬ型焼結機で、表１に示す焼結原料４を用いて焼
結鉱を製造した。その際、本発明に係る焼結原料装入装
置（図１参照）及びその使用方法を適用し、充填される
焼結原料層の高さ方向での粒度偏析を強化し、操業の結
果を従来の装入装置で得た結果と比較した。なお、該焼
結原料層の厚みは、５２０mm，パレットの進行速度は、
２．４２ｍ／ｍｉｎ，焼結原料の水分は、７．０質量％
とした。また、給鉱ホッパへ供給する前の焼結原料の粒
度分布は、表２の通りである。さらに、パレット上の原
料粒径の偏析度合いを調査するために、焼結鉱の製造に
先き立ち、点火装置を使用せずに装入シュートから原料
をパレット３上へパレット分の装入を行ない、焼結機を
停止してパレットを抜き出した。そして、各パレットに
おける原料の上層部（層頂部から１００mmの層厚部
分）、下層（パレット上方５０mmから１５０mmの層厚部
分）の堆積原料をサンプリングし、各層における原料の
粒度を調査した。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】その調査結果を表３に示し、また焼結操業
の成績を表４に示す。表４において、生産性は、パレッ
ト１ｍ³、１時間当たりの焼結鉱生産量を示す。歩留り
は、焼結鉱生産量に対する高炉への供給量で示す。具体
的には、生産された焼結鉱を５mmの篩でふるった篩上の
割合である。冷間強度は、シャッタ強度である。表３及
び表４より明らかなように、本発明に係る焼結原料装入
装置及びその使用方法を適用した場合は、従来に比べて
粒度偏析が強化され（表３参照）、焼結鉱の生産性及び
品質ともに非常に良好な成績が得られている（表４参
照）。また、作業者は、給鉱ホッパの監視、手入れ等の
作業が減り、作業負荷が大幅に低減した。

【００２４】

【表３】

【００２５】

【表４】

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明により、作業
者の負荷が軽減され、且つ焼結原料層の高さ方向での粒
度偏析状態が強化できるようになる。その結果、従来よ
り品質の良い焼結鉱が生産性高く、安定して高炉へ供給
できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る焼結原料装入装置を示す縦断面図
である。

【図２】一般的なＤＬ型焼結機の原料装入部を示す縦断
面図である。

【図３】特開昭５８−２１７６４３号公報記載の焼結原
料装入技術を説明する図である。

【符号の説明】

１パレット２床敷鉱３焼結原料ホッパ（給鉱ホッパ）４焼結原料５ドラムフィーダ６シュート（傾斜シュートあるいはドラムシュー
ト）７焼結原料層（充填層）８カットオフプレート９床敷鉱ホッパ１０開口１１焼結原料層の斜面１２ベルトコンベア１３可動シュート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ドワイト・ロイド型焼結機のパレット上
方に配置され、該パレットに装入される焼結原料を貯蔵
する給鉱ホッパと、該給鉱ホッパ下部の開口に設けら
れ、焼結原料を切り出してパレットに装入する一連のフ
ィーダ及び装入シュートと、前記給鉱ホッパの上方にあ
って該給鉱ホッパへ焼結原料を供給するベルトコンベア
とを備えた焼結機の原料装入装置において、前記ベルトコンベアからの焼結原料の落下位置を給鉱ホ
ッパのパレット進行方向後流側の壁近傍に配置すると共
に、前記給鉱ホッパ下部の開口をパレット進行方向に沿
い２ケ所に設け、それぞれに前記一連のフィーダ及び装
入シュートを備えたことを特徴とする焼結機の原料装入
装置。
【請求項２】請求項１に記載の焼結機の原料装入装置
を用い、焼結機のパレット上へ焼結原料を装入するに際
して、前記ベルトコンベアから焼結原料を落下させ、前記給鉱
ホッパ内に、パレットの進行方向後流側壁の近傍が高
く、進行方向上流側壁近傍が低くなるような焼結原料の
傾斜面を形成しながら、２ケ所に設けた前記開口から装
入シュートを介して偏析した状態のままで焼結原料をパ
レットへ装入することを特徴とする焼結機の原料装入装
置の使用方法。