JP2006348364A - 焼結鉱への塩化物溶液散布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高炉に装入する焼結鉱に塩化物溶液を散布するに際して，電気集塵機の集塵効率が低下するのを防止する。
【解決手段】本発明によれば，焼結機１で製造した焼結鉱１３を整粒し，焼結鉱１３に塩化物溶液を散布する方法において，予め設定した所定粒径以上の焼結鉱１３を高炉８に装入する一方，整流した所定粒径未満の上記焼結鉱１３を再び上記焼結機１に返鉱として装入するに際し，上記返鉱が生じない位置から高炉まで間で上記塩化物溶液，例えば，塩化カルシウム水溶液を焼結鉱１３に散布する方法が提供される。これにより，電気集塵機の集塵効率の低下を抑制すると共に，塩化物溶液に要するコストを削減することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は，高炉に装入する焼結鉱の高炉低温域での還元粉化率を抑制するために，該焼結鉱に塩化物溶液を散布する方法に関するものである。

高炉に装入する焼結鉱は，多くの場合，ドワイト゛ロイド（ＤＬ）式焼結機を使用して製造されている。即ち，鉄鉱石，石灰石及び返鉱等の副原料，粉コークス（燃料）等からなる焼結原料を焼結機のパレット上に装入し，それら焼結原料を焼成して焼結鉱としている。一方，焼成中に発生する排ガスに関しては，上記パレットの下方から吸引し，電気集塵機に導入して集塵処理した後，大気中に放散している。

上記焼結機で焼成した焼結鉱は，熱間破砕機，冷却装置，冷間破砕機を順次介して，予め設定した粒径範囲（一般的には，例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ）に整粒されると共に冷却される。

そして，この焼結鉱を高炉近傍に設けた鉱石庫の焼結槽に一旦貯留した後，高炉の要求により焼結槽の下部から切り出して，ベルトコンベアにより高炉に搬送して装入することが行われている。

また，上記熱間破砕機，冷間破砕機，および焼結槽にはそれぞれ篩が設けられており，これらの篩により焼結鉱を設定粒径以上のものと，この設定粒径未満のものとに篩い分けて整粒している。そして，この設定粒径以上のもの（篩の上に残るもの）は高炉へ装入される一方，設定粒径未満のもの（篩の下に篩い分けられるもの）は上記返鉱として焼結機に装入され，再利用することが行われている。

また，このようにして製造した焼結鉱の高炉低温域（例えば約４００℃〜約６００℃）での還元粉化率を抑制する方法として，例えば，特許文献１に提案された方法の様に，上記冷却装置から排出された焼結鉱に，塩化物溶液を散布する方法がある。

特開昭５９−１０４４３７号公報

しかし，特許文献１に提案の方法では，冷却装置から排出された焼結鉱は，塩化物溶液を散布された後に，上記冷間破砕機および焼結槽に設けた篩により篩い分けられ，設定粒径未満のものは返鉱として焼結機に再装入される。このため，返鉱に付着した上記塩化物に起因する電気集塵機の集塵トラブルが発生し，環境を守るためには生産性を低下せざるを得なくなるという問題があった。

また，結果的に返鉱として再利用されることとなる焼結鉱にも塩化物溶液を散布しているため，返鉱に付着する塩化物量の分だけ余分に該塩化物を焼結鉱に散布していることとなり，コスト的にも好ましいものではない。

上記のような問題により，電気集塵機の集塵トラブルの発生を抑制でき，焼結鉱に散布する塩化物溶液に要するコストを削減できる方法が，希求されていた。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，高炉に装入する焼結鉱に塩化物溶液を散布するに際して，散布する塩化物溶液のコストを削減し，電気集塵機の集塵トラブルの発生による集塵効率の低下を防止することが可能な，焼結鉱への塩化物溶液散布方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，焼結機で製造された焼結鉱に塩化物溶液を散布する，新規かつ改良された方法が提供される。この散布方法は，焼結機で製造された焼結鉱を整粒し，予め設定した所定の粒径以上の焼結鉱を高炉に装入する一方，整粒された所定の粒径未満の焼結鉱を，焼結機に返鉱として装入する際に，焼結鉱の整粒が完了した箇所から高炉までの間で，塩化物溶液を焼結鉱に散布することを特徴とする。

この方法を用いることで，返鉱として再利用される焼結鉱に塩化物が付着することがなくなるため，電気集塵機の集塵トラブルを抑制することができる。

また，上記の塩化物溶液として，塩化カルシウム水溶液を用いることが可能である。

ここで，本発明に用いる上記の塩化物としては，上記の塩化カルシウムに限定されるわけではなく，例えば，塩化ナトリウムや塩化マグネシウムでもよいが，水溶液化し易く，価格的に安価であるために塩化カルシウムを用いることが好ましい。

また，上記焼結機で製造した焼結鉱を，熱間破砕機，冷却装置，冷間破砕機，および焼結槽を順次介して高炉に装入する際に，上記焼結槽から高炉までの搬送途中で上記塩化物溶液を焼結鉱に散布することも可能である。

本発明によれば，返鉱として再利用される焼結鉱に塩化物が付着することがなくなるために，電気集塵機の集塵トラブルが発生しなくなり，生産性を低下することなく安定した操業を行うことが可能となる。しかも，塩化物溶液に対して無駄なコストを掛けることが無くなるなど，産業上有用な効果を奏する。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

上記特許文献１の様に，冷却装置から排出された焼結鉱に塩化物溶液，例えば，塩化カルシウム水溶液を散布すると，焼結機で発生した排ガスを集塵処理するための電気集塵機の集塵効率が低下し，環境を守るためには生産性を低下せざるを得なくなる。本発明者らは，この原因について調査検討した。

この結果，冷却装置の後工程にある冷間破砕機および焼結槽に設けた各篩において，篩の下に篩い分けられた設定粒径未満の焼結鉱，つまり，返鉱として再利用される焼結鉱は，散布した塩化カルシウムが付着した状態で，再びパレット上に装入される。そして，この返鉱に付着した塩化カルシウムが，焼成過程で鉱石中のナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）と反応し，塩化ナトリウムや塩化カリウムとなって，排ガスと共に電気集塵機に流入することとなる。この塩化ナトリウムや塩化カリウムは，電気集塵機の集塵電極に捕集されにくいために，集塵効率が低下する事が判明した。

この知見を基にして，更に検討した結果，返鉱（篩の下に篩い分けられた設定粒径未満の焼結鉱）が発生しない位置，つまり，図１における焼結槽７の篩７ａ以降から高炉８までの間において，塩化カルシウム水溶液を焼結鉱に散布することにより，排ガス中に塩化ナトリウムや塩化カリウム等が殆ど混入することがなくなり，電気集塵機の集塵効率が低下することなく，安定した集塵処理が継続可能となることを見出した。

以下，上記知見に基づく本発明を実施するための最良の形態について，図１および図２を用いて詳細に説明する。

図１は，本発明の第１の実施形態に係る塩化物溶液散布方法を例示する概略図である。また，図２は，本発明の第１の実施形態に係る塩化物溶液散布方法を説明するための説明図である。

図１において，焼結機１はパレット(図示せず)上に装入した焼結原料を焼結する役割を果たす。電気集塵機２は焼結機１からの排ガスを集塵処理した後，煙突３に排出する。熱間破砕機４は焼結機１から排鉱した焼結鉱を破砕した後，篩４ａで篩い分けを行う。冷却装置（クーラ）５は篩４ａの篩の上に残った焼結鉱（粒径５ｍｍ以上のもの）を１００℃程度に冷却する。冷間破砕機６は冷却装置５からの焼結鉱を破砕した後，篩６ａにより篩い分けを行う。焼結槽７は篩６ａの篩の上に残った焼結鉱（粒径５ｍｍ以上のもの）を一旦貯留し，高炉８の要求により下部に設けた切出器（図示せず）で切り出して篩７ａで篩い分けを行う。塩化カルシウム水溶液（塩化物溶液）散布装置９は焼結槽７と高炉８の搬送路（ベルトコンベア１０）に設けられる。

図２を参照すると，塩化カルシウム水溶液（塩化物溶液）散布装置９は，篩７ａの篩の上に残った焼結鉱（粒径５ｍｍ以上のもの）に対し，高炉８に搬送する途中のベルトコンベア１０の乗継部に設けたシュートホッパー１２において，乗継部で乗継する焼結鉱１３の上方及び下方に設けた散布ノズル１１により，焼結鉱１３に塩化カルシウム水溶液を散布するものである。また，本発明における塩化物溶液散布用の散布ノズル１１の位置は，上記のような焼結鉱の上方及び下方に限定されるわけではなく，例えば，上方，下方に加え，焼結鉱の側面部に設けることも可能である。

散布に用いる塩化カルシウム水溶液の散布量および塩化カルシウム濃度は，例えば，それぞれ０．００２ｍ^３／（ｔ焼結鉱），および２質量％程度が好ましい。その理由は，上記の散布量が，焼結鉱が塩化カルシウムを吸収して搬送路（ベルトコンベア）に付着するという現象が生じない量であり，上記の濃度が，目的とする効果が得られる濃度だからである。また，散布方法としては，上記のように，篩７ａから高炉８に焼結鉱を搬送するベルトコンベアの乗継部で行うことが好ましいが，何らかの理由で乗継部において散布出来ない場合には，例えば，ベルトコンベア上で行ってもよい。

また，上記散布ノズル１１としては，全面コーンが形成されるシャワーノズルが好ましいが，本発明における散布ノズルが上記のものに限定されるわけではない。

更に，散布制御に関しては，焼結槽７から切り出された焼結鉱の先端位置と後端位置をトラッキングし，該焼結鉱の先端が上記散布ノズル位置に来た際に，塩化カルシウム水溶液の散布を開始し，焼結鉱の後端が上記散布ノズル位置を通過した際に，散布を停止するようにすることも可能である。

尚，上記の各篩４ａ，６ａ，７ａの篩の下に篩い分けられた粒径５ｍｍ未満の焼結鉱は，ホッパー（図示せず）を介して返鉱として焼結機１に再度装入される。

また，塩化カルシウム水溶液散布装置の設置位置としては，焼結槽７の篩７ａから高炉８までの搬送路（ベルトコンベア）であればよいが，焼結鉱の温度が高い状態で高炉に装入する場合には，設置位置は高炉８より出来る限り離れた位置が好ましい。その理由は，塩化カルシウム水溶液の散布により焼結鉱に水分が浸透することとなるが，この浸透水分を焼結鉱自身の熱で出来る限り乾燥させて，高炉での負担を軽減させるためである。

しかし，低温の焼結鉱を使用する場合や，加熱乾燥設備が設けられている場合には，塩化物による腐食等に対する設備保全の面から，上記の塩化カルシウム水溶液は，高炉に近い場所で散布されることが好ましい。

上記のような設備を用いた本発明の第１の実施形態にかかる塩化物溶液の散布方法を，工程の流れに即して説明すると，以下のようになる。

まず，焼結原料が装入された焼結機１により，焼結原料を焼成する。焼結機１で発生する排ガスは，電気集塵機２で集められ，集塵処理を施した後に，煙突３から排出される。

次いで，焼結機１から排出した焼結鉱１３が，熱間破砕機４に導入される。この段階で，焼結鉱１３は破砕された後に，熱間破砕機４に設けられた篩４ａに掛けられる。所定の粒径未満であった焼結鉱１３は，返鉱として焼結機１に再装入される。また，所定の粒径以上であった焼結鉱１３に対しては，次の段階の処理が施されることとなる。

その後，前の段階で所定の粒径以上であった焼結鉱１３が，冷却装置（クーラ）５に導入され，焼結鉱１３の温度が約１００℃程度となるまで冷却される。

続いて，冷却された焼結鉱１３は，冷間破砕機６へ導入される。この段階で，冷却された焼結鉱１３を再度破砕した後に，冷間破砕機６に設けられた篩６ａにて，再度焼結鉱１３の粒径による篩い分けが行われる。所定の粒径未満であった焼結鉱１３は，返鉱として焼結機１に再装入される。また，所定の粒径以上であった焼結鉱１３は，次の焼結槽７に搬送される。

その後，前の段階で所定の粒径以上であった焼結鉱１３を，焼結槽７に一旦貯留する。高炉８からの要求により，焼結槽７の下部に設けた切出器で，貯留している焼結鉱１３を切り出し，焼結槽７に設けられた篩７ａにより篩い分けを行う。所定の粒径未満であった焼結鉱１３は，返鉱として他の焼結原料と共に焼結機１に再装入される。また，所定の粒径以上であった焼結鉱１３は，続いて，塩化物溶液散布装置９まで搬送される。

ここまでの段階で，所定の粒径に満たない焼結鉱１３は，３つの篩４ａ，６ａ，７ａにより篩い分けられており，実際に高炉８に装入される焼結鉱１３のみが選別されている。また，所定の粒径に満たない焼結鉱１３に対しては塩化物溶液が散布されていないため，従来のような焼結鉱に付着した塩化物溶液と鉱石中のナトリウムやカリウムとの反応が，焼結機１中で生じなくなり，結果として，電気集塵機２の集塵トラブルの発生を抑制することが可能となる。

その後，高炉８に装入される焼結鉱１３に，塩化物溶液が散布される。塩化物溶液散布装置９に搬送されてくる焼結鉱１３は，所定の粒径を満たしたもののみであるため，従来の方法に比べ，散布する塩化物溶液の量に無駄が生じることがなく，塩化物溶液のコストを削減することが可能になる。

上記のようにして処理された焼結鉱１３が，実際に高炉８に装入されることとなる。

なお，上記の本発明の第１の実施形態では，焼結鉱の整粒を行う整粒装置（篩）は，３カ所に設置されていたが，本発明における篩の設置箇所は上記の例に限定されず，例えば，上記の３カ所のほかに，焼結槽７より高炉側に整粒装置（篩）を設けて焼結鉱を篩い分け，粒度別に焼結鉱を高炉に装入することも可能である。

本発明は，高炉低温域での還元粉化率を抑制するための，焼結鉱への塩化物溶液散布方法に適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る塩化物溶液散布方法を例示する概略図である。 本発明の第１の実施形態に係る塩化物溶液散布方法を説明するための説明図である。

符号の説明

１ 焼結機
２ 電気集塵機
３ 煙突
４ 熱間破砕機
４ａ 篩
５ クーラ
６ 冷間破砕機
６ａ 篩
７ 焼結槽
７ａ 篩
８ 高炉
９ 塩化物溶液散布装置
１０ ベルトコンベア
１１ 散布ノズル
１２ シュートホッパー
１３ 焼結鉱
１４ ベルトコンベア

Claims (3)

1. 焼結機で製造された焼結鉱に塩化物溶液を散布する方法において：
   前記焼結機で製造された焼結鉱を整粒し，予め設定した所定の粒径以上の前記焼結鉱を高炉に装入する一方，前記整粒された所定の粒径未満の前記焼結鉱を前記焼結機に返鉱として装入するに際し，
   前記返鉱を分離するための焼結鉱の整粒が完了した箇所から前記高炉までの間で，前記塩化物溶液を前記焼結鉱に散布することを特徴とする，焼結鉱への塩化物溶液散布方法。
2. 前記塩化物溶液が，塩化カルシウム水溶液であることを特徴とする，請求項１に記載の焼結鉱への塩化物溶液散布方法。
3. 前記焼結機で製造した焼結鉱を，熱間破砕機，冷却機，冷間破砕機，および焼結槽を順次介して前記高炉に装入する際に，前記焼結槽から前記高炉までの搬送途中で前記塩化物溶液を前記焼結鉱に散布することを特徴とする，請求項１または２のいずれかに記載の焼結鉱への塩化物溶液散布方法。
   

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