JP2008291356A - 焼結鉱の製造方法および焼結機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】循環移動するパレット下にウインドボックスを配設してなる下方吸引式焼結機により、そのパレット上に堆積させた焼結原料装入層の上から気体燃料を供給して焼結鉱を製造する方法において、前記気体燃料を、混合装置を使用して事前に燃焼下限濃度以下に希釈し、その燃焼下限濃度以下に希釈された希釈気体燃料を焼結パレット上に設置されたフードを経由して装入層中に導入し、その装入層中に導入した希釈気体燃料を焼結層内で燃焼させることにより焼結原料を焼成する際には、その希釈気体燃料の装入層中への導入位置、焼結層内の最高到達温度または高温域保持時間のいずれか1以上を調整することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
【選択図】図5
Description
なお、前記燃焼・溶融帯の厚みの確認は、例えば、透明石英製窓付き竪型管状試験鍋を用いて行うことができ、前記希釈気体燃料の供給位置の決定等に役立つ。
例えば、プロパンガスは、燃焼下限濃度は2.2vol%であるから、75%に希釈したガス濃度上限は1.7vol%、25%に希釈したガス濃度は0.55vol%のものを用いるということである。なお、希釈したガス濃度の下限、即ち、気体燃料供給の効果が顕れる下限濃度は、プロパンガスの場合は0.05vol%であり、また、Cガスの場合は、0.24vol%である。
この実験は、図6に示す実験装置、即ち、透明石英製窓付き竪型管状の試験鍋(150mmφ×400mmH)を用い、使用する気体燃料として、高炉ガス・コークス炉ガスの混合ガス(Mガス)を用い、出願人会社の焼結工場で使用しているのと同じ焼結原料、即ち、表3に示す焼結原料を使って、下方吸引圧力11.8kPa一定の条件で焼結鍋試験を行った例である。ここで、前記Mガスの燃焼成分の濃度は、空気で希釈して、0.5vol〜15vol%の範囲内で変動させた。なお、この実験に用いたMガスの燃焼下限濃度は12vol%である。
(1)「H2とCO2」部分の組み合わせについての、(イナートガス)/(可燃性ガス)の比は、20.0/3.5=5.7である。
そこで、この燃焼限界図の(イナートガス)/(可燃性ガス)の比を示す横軸の、5.7の軸と交差するH2+CO2曲線の交わる部分(燃焼限界)を求めた。下限は32vol%、上限は64vol%となる。即ち、H2+CO2の燃焼限界の下限は32vol%、上限は64vol%となる。
(2)一方、残りの燃焼成分である「COとN2」の組み合わせの場合における、(イナートガス)/(可燃性ガス)の比は、53.5/23.0=2.3であるから、同様にして、同図から横軸2.3と、CO+N2の曲線と交わる点から下限:44vol%、上限:74vol%が求まる。従って、この場合の燃焼限界の下限は44vol%、上限が74vol%である。
(3)さらに、両燃焼成分を含む高炉ガスの燃焼下限は、図8中左方最下段の式で求めることができる。また、同式で前記(1)、(2)の上限値をあてはめれば燃焼上限が求まる。このようにして高炉ガスの燃焼下限ならびに燃焼上限を求めることができる。
2 ドラムミキサー
3 ロータリーキルン
4、5 サージホッパー
6 ドラムフィーダー
7 切り出しシュート
8 パレット
9 装入層
10 点火炉
11 ウインドボックス
12 気体燃料供給装置
12a 気体燃料供給パイプ
12b ノズル
12c フード
Claims (25)
- 循環移動するパレット下にウインドボックスを配設してなる下方吸引式焼結機により、そのパレット上に堆積させた焼結原料装入層の上から気体燃料を供給して焼結鉱を製造する方法において、前記気体燃料を、混合装置を使用して事前に燃焼下限濃度以下に希釈し、その燃焼下限濃度以下に希釈された希釈気体燃料を焼結パレット上に設置されたフードを経由して装入層中に導入し、その装入層中に導入した希釈気体燃料を焼結層内で燃焼させることにより焼結原料を焼成する際には、その希釈気体燃料の装入層中への導入位置、焼結層内の最高到達温度または高温域保持時間のいずれか1以上を調整することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
- 前記最高到達温度の制御は、焼結原料中の炭材量を調節することにより行うことを特徴とする請求項1に記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記高温域保持時間の制御は、焼結原料中の炭材量に応じ、前記希釈気体燃料の濃度を調整することにより行うことを特徴とする請求項1または2に記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の75%以下の濃度に希釈された可燃性ガスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の60%以下の濃度に希釈された可燃性ガスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の25%以下の濃度に希釈された可燃性ガスであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料の導入位置は、該装入層中の炭材への点火後であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料の導入位置は、パレット進行方向における点火炉出側で、装入層表層に焼結ケーキが生成しかつ燃焼前線が装入層表層下に進行した段階から焼結が完了するまでの間の1ヶ所以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料の装入層中への導入は、燃焼・溶融帯の厚さが15mm以上となる領域において行うことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料の装入層中への導入は、燃焼前線が装入層表層下100mmに達した位置以降で行うことを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記希釈気体燃料の装入層中への導入は、該装入層の両サイドウォール近傍における低歩留まり部で行うことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 装入層中に導入する前記希釈気体燃料は、少なくともその一部が未燃焼のまま、前記装入層中の燃焼・溶融帯まで到達するようにすることを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 装入層中の燃焼・溶融帯への気体燃料の導入は、該燃焼・溶融帯の形態を制御するために行うものであることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記燃焼・溶融帯の形態制御は、この帯域の高さ方向の厚みおよび/またはパレット進行方向の幅を調節することであることを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 装入層中への希釈気体燃料の導入は、燃焼・溶融帯の高温域保持時間を延長して成品焼結鉱の冷間強度を制御するために行うことを特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- パレット進行方向における前記希釈気体燃料の導入は、装入層内の所定の領域の焼結鉱の冷間強度を制御するために行うことを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 焼結原料中の炭材量および/または希釈気体燃料の供給量を制御することにより、前記最高到達温度を、1205〜1350℃に制御することを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記気体燃料は、高炉ガス、コークス炉ガス、高炉・コークス炉混合ガス、都市ガス、天然ガス、メタン、エタン、プロパンあるいはブタンガス、またはこれらの混合ガスのいずれかであることを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の焼結鉱の製造方法。
- 焼結原料の装入層を載せて循環移動するパレット下に吸引用ウインドボックスを配設し、そのパレット上には原料供給装置とこの装置のパレット進行方向下流側には点火炉を備えてなる下方吸引式DL焼結機において、前記点火炉の下流側に、
気体燃料を、混合装置を使用して事前に燃焼下限濃度以下に希釈し、その燃焼下限濃度以下に希釈された希釈気体燃料を焼結パレット上に設置されたフードを経由して装入層中に導入するための気体燃料供給装置を配設したことを特徴とする焼結機。 - 前記気体燃料供給装置は、点火炉の下流側かつ燃焼・溶融帯が装入層中を進行する過程におけるパレット進行方向のいずれかの位置に1以上配設したことを特徴とする請求項19に記載の焼結機。
- 前記気体燃料供給装置は、パレット進行方向における点火炉出側での燃焼前線が装入層表層下に進行した段階から焼結が完了するまでの間の1以上の位置に配設したことを特徴とする請求項19または20に記載の焼結機。
- 前記希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の75%以下の濃度に希釈された可燃性ガスであることを特徴とする請求項19〜21のいずれかに記載の焼結機。
- 前記希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の60%以下の濃度に希釈された可燃性ガスであることを特徴とする請求項19〜22のいずれかに記載の焼結機。
- 前記希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の25%以下の濃度に希釈された可燃性ガスであることを特徴とする請求項19〜23のいずれかに記載の焼結機。
- 前記気体燃料供給装置の焼結パレット上に設置されたフードは、外気が混入しない密閉構造であることを特徴とする請求項19〜24のいずれかに記載の焼結機。
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