JP2010047812A - Method for operating sintering machine for blowing dilute gaseous fuel, and the same machine - Google Patents

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Katsuhiro Iwasaki
克博 岩崎
Nobuyuki Oyama
伸幸 大山
Hidenori Sumiya
秀紀 角谷
Yasuo Nagashima
康雄 長島
Hiroshi Takeu
博 竹生
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the production of a high strength sintered ore by improving the ventilation of the upper part of charging layer and the whole charging layer in an operation of the downward sucking type sintering machine for introducing dilute gaseous fuel into the charging layer, and to provide the sintering machine for this target. <P>SOLUTION: In the operation of the sintering machine having the type for sucking the dilute gaseous fuel and the air having combustion lower limit concentration or lower into the charging layer of sintering raw materials from the upper part of the sintering machine; the operational method of the sintering machine for blowing the dilute gaseous fuel, is performed by arranging a ventilation-promotive cavity composed of holes or grooves on the surface layer part in the charging layer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、下方吸引式のDL焼結機の操業方法、とくに希釈気体燃料を吹込む焼結機の操業方法および希釈気体燃料吹込み用焼結機に関するものである。   The present invention relates to a method of operating a downward suction type DL sintering machine, and more particularly to a method of operating a sintering machine for injecting diluted gas fuel and a sintering machine for injecting diluted gas fuel.

高炉の主原料である焼結鉱は、一般に、図1に示すような工程を経て製造される。その焼結鉱製造用原料は、鉄鉱石粉や製鉄所内回収粉、焼結鉱篩下粉、石灰石及びドロマイトなどの含CaO系副原料、生石灰等の造粒助剤など、およびコークス粉や無煙炭などを含むものである。これらの原料は、ホッパー1・・・の各々から、コンベヤ上に所定の割合で切り出される。切り出された原料は、適量の水を加えたのちドラムミキサー2等により混合造粒され、3.0〜6.0mmの平均径を有する擬似粒子からなる焼結原料となる。この焼結原料は、焼結機上に配置されているサージホッパー4、5からドラムフィーダー6と切り出しシュート7を介して、エンドレス形式の焼結機パレット8上に装入され、焼結ベッドともいわれる焼結原料装入層(以下、単に装入層とも言う)9を形成する。その装入層の厚さ(高さ)は400〜800mm前後である。その後、装入層9の上方に設置された点火炉10にて、この装入層9の表層部の炭材に点火するとともに、パレット8の下に配設されているウインドボックス11により空気を下方に吸引することにより、該装入層中の炭材を上から順次燃焼させ、このときに発生する燃焼熱によって、前記焼結原料を加熱し、溶融して、焼結ケーキを生成させる。得られた焼結ケーキは、その後、破砕、整粒され、5.0mm以上の塊成物からなる成品焼結鉱として回収される。   A sintered ore which is a main raw material of a blast furnace is generally manufactured through a process as shown in FIG. The raw materials for the production of sintered ore include iron ore powder, recovered powder in steelworks, sintered ore sieving powder, CaO-containing auxiliary materials such as limestone and dolomite, granulation aids such as quick lime, coke powder and anthracite Is included. These raw materials are cut out from each of the hoppers 1. The cut out raw material is mixed and granulated with a drum mixer 2 or the like after adding an appropriate amount of water, and becomes a sintered raw material made of pseudo particles having an average diameter of 3.0 to 6.0 mm. This sintering raw material is charged on an endless type sintering machine pallet 8 from a surge hopper 4 and 5 arranged on the sintering machine through a drum feeder 6 and a cutting chute 7, and is also called a sintering bed. A sintered raw material charging layer (hereinafter also simply referred to as a charging layer) 9 is formed. The thickness (height) of the charging layer is about 400 to 800 mm. Thereafter, the ignition furnace 10 installed above the charging layer 9 ignites the carbon material in the surface layer portion of the charging layer 9, and air is supplied by the wind box 11 disposed under the pallet 8. By sucking downward, the carbonaceous material in the charging layer is sequentially combusted from above, and the sintering raw material is heated and melted by the combustion heat generated at this time to generate a sintered cake. The obtained sintered cake is then crushed and sized and recovered as a product sintered ore consisting of agglomerates of 5.0 mm or more.

前記プロセスにおいては、まず、点火炉10により装入層の表層に点火が行われる。点火された装入層中の炭材は、ウインドボックスにより装入層の上層部から下層部に向かって吸引される空気によって燃焼を続け、その燃焼帯はパレット8の移動につれて次第に下層にかつ前方(下流側)に進行する。この燃焼の進行にともない、装入層中の焼結原料粒子中に含まれる水分は、炭材の燃焼で発生する熱によって気化し、下方に吸引されて、まだ温度が上昇していない下層の焼結原料中に濃縮し湿潤帯を形成する。その水分濃度がある程度以上になると、吸引ガスの流路である原料粒子間の空隙を、水分が埋めるようになり、通気抵抗を増大させる。なお、燃焼帯に発生する焼結化反応に必要な溶融部分も、通気抵抗を高める要因となる。   In the process, first, the surface of the charging layer is ignited by the ignition furnace 10. The ignited carbon material in the charging layer continues to be burned by the air sucked from the upper layer portion to the lower layer portion of the charging layer by the windbox, and the combustion zone gradually moves to the lower layer and forward as the pallet 8 moves. Proceed (downstream). As the combustion progresses, the moisture contained in the sintering raw material particles in the charging layer is vaporized by the heat generated by the combustion of the carbonaceous material, sucked downward, and the lower layer where the temperature has not yet risen. Concentrate in the sintering raw material to form a wet zone. If the moisture concentration exceeds a certain level, moisture fills the gaps between the raw material particles, which are the flow paths of the suction gas, and the ventilation resistance is increased. Note that the melted portion necessary for the sintering reaction that occurs in the combustion zone is also a factor that increases the ventilation resistance.

図2は、厚さが600mmの装入層中を移動する燃焼(火炎)前線が、該装入層のパレット上約400mm(装入層表面から200mm)の位置にあるときにおける装入層内の圧損と温度の分布を示したものである。このときの圧損分布は、湿潤帯に由来する場合が約60%、燃焼・溶融帯に起因するものが約40%である。   FIG. 2 shows the inside of the charging layer when the combustion (flame) front moving through the charging layer having a thickness of 600 mm is at a position of about 400 mm (200 mm from the surface of the charging layer) on the pallet of the charging layer. This shows the pressure loss and temperature distribution. In this case, the pressure loss distribution is about 60% when it comes from the wet zone and about 40% when it comes from the combustion / melt zone.

図3は、焼結鉱の高生産時と低生産時の装入層内の温度分布を示したものである。原料粒子が溶融し始める1200℃以上の温度に保持される時間(以降、「高温域保持時間」と称する)は、低生産の場合にはt、生産性を重視した高生産の場合にはtで表されている。高生産の場合、パレットの移動速度を上げるため、高温域保持時間tが低生産場合のtと比べて短くなる。高温域保持時間が短くなると、焼成不足となって、焼結鉱の冷間強度の低下を招き、歩留が低下する。 FIG. 3 shows the temperature distribution in the charging layer during high production and low production of sintered ore. The time during which the raw material particles begin to melt is maintained at a temperature of 1200 ° C. or higher (hereinafter referred to as “high temperature region holding time”) is t 1 in the case of low production, and in the case of high production with an emphasis on productivity. It is represented by t 2. For high productivity, to increase the movement speed of the pallet, the high temperature zone holding time t 2 is shorter than the t 1 when low production. When the high temperature region holding time is shortened, firing becomes insufficient, resulting in a decrease in the cold strength of the sintered ore and a decrease in yield.

図4(a)は焼結機パレット上の装入層における焼結の進行過程を、図4(b)は装入層内の焼結過程における温度分布(ヒートパターン)を、図4(c)は焼結ケーキの歩留分布を示したものである。図4(b)からわかるように、装入層の上部は下層部に比べて温度が上昇し難く、高温域保持時間も短くなる。そのため、この装入層上部では、燃焼溶融反応(焼結化反応)が不十分となり、焼結ケーキの強度が低くなるため、図4(c)に示すように、歩留が低下し、生産性の低下を招くという問題があった。   FIG. 4A shows the progress of sintering in the charging layer on the sintering machine pallet, FIG. 4B shows the temperature distribution (heat pattern) in the sintering process in the charging layer, and FIG. ) Shows the yield distribution of the sintered cake. As can be seen from FIG. 4B, the temperature of the upper portion of the charging layer is less likely to rise than the lower layer portion, and the high temperature region holding time is also shortened. Therefore, in the upper part of the charging layer, the combustion melting reaction (sintering reaction) becomes insufficient, and the strength of the sintered cake is lowered, so that the yield decreases as shown in FIG. There has been a problem of causing a decline in sex.

こうした問題に鑑み、従来、装入層上層部を高温にするための方法が提案されている。例えば、特許文献1は、装入層に点火後、装入層上に気体燃料を噴射する技術を開示している。しかし、この技術は、気体燃料(可燃性ガス)の種類が不明であるが、プロパンガス(LPG)や天然ガス(LNG)であるとしても、高濃度のガスを使用している。しかも、可燃性ガスの吹き込みに際し、炭材量を削減していないため、焼結層内が、1380℃を超える高温となる。そのため、この技術では、十分な冷間強度の向上や歩留の改善効果を享受できていない。しかも、点火炉直後に可燃性ガスを噴射した場合には、可燃性ガスの燃焼により火災を起こす危険が高く、現実性に乏しい技術であって、実用化には至っていない。   In view of these problems, conventionally, a method for increasing the temperature of the upper portion of the charging layer has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a technique for injecting gaseous fuel onto a charging layer after ignition of the charging layer. However, this technique uses a high-concentration gas even if it is propane gas (LPG) or natural gas (LNG), although the type of gaseous fuel (flammable gas) is unknown. Moreover, since the amount of the carbon material is not reduced when the combustible gas is blown, the inside of the sintered layer becomes a high temperature exceeding 1380 ° C. For this reason, this technique has not been able to enjoy sufficient cold strength improvement and yield improvement effects. Moreover, when the flammable gas is injected immediately after the ignition furnace, there is a high risk of causing a fire due to the combustion of the flammable gas, and this is a technique with little practicality, and has not yet been put into practical use.

また、特許文献2は、焼結原料の装入層内を高温にするため、装入層の上にフードを配設し、そのフードを通じて空気やコークス炉ガスとの混合ガスを点火炉直後の位置で吹き込むことを開示している。しかし、この技術は、焼結層内の温度が1380℃を超える高温となるため、コークス炉ガス吹き込みの効果を享受できないとともに、可燃性混合ガスが発火し、火災を起こす危険性があり、実用化されていない。   Further, in Patent Document 2, a hood is provided on the charging layer in order to make the inside of the charging layer of the sintering raw material high temperature, and a mixed gas with air or coke oven gas is passed through the hood immediately after the ignition furnace. It is disclosed to blow in position. However, since this technology has a high temperature exceeding 1380 ° C. in the sintered layer, it cannot enjoy the effect of coke oven gas blowing, and there is a risk that a combustible mixed gas may ignite and cause a fire. It has not been converted.

さらに、特許文献3は、低融点溶剤と炭材や可燃性ガスを同時に、点火炉直後の位置で吹き込む方法を開示している。しかし、この方法もまた、表面に火炎が残留した状態で可燃性ガスを吹き込むため、火災になる危険性が高く、また、焼結帯の幅を十分に厚くできない(約15mm未満)ため、可燃性ガス吹き込みの効果を十分に発現することができない。さらに、低融点溶剤が多く存在するため、上層部において過剰な溶融現象を引き起こして、空気の流路となる気孔を閉塞してしまい、通気性を悪化させて、生産性の低下を招くことから、この技術もまた、現在に至るまで実用化されていない。   Furthermore, Patent Document 3 discloses a method in which a low-melting-point solvent, a carbon material, and a combustible gas are simultaneously blown at a position immediately after the ignition furnace. However, this method also has a high risk of fire because the flammable gas is blown in a state where a flame remains on the surface, and the width of the sintered band cannot be made sufficiently thick (less than about 15 mm). The effect of injecting sex gas cannot be fully expressed. In addition, since there are many low-melting solvents, excessive melting phenomenon is caused in the upper layer portion, and the pores that become air flow paths are blocked, resulting in deterioration of air permeability and reduction of productivity. This technology has not been put into practical use until now.

以上説明したように、従来の装入層上層部の高温化技術は、いずれも実用的なレベルに達しておらず、実施可能な可燃性ガス吹込み技術の開発が切望されていた。
特開昭48−18102号公報 特開昭55−18585号公報 特開平5−311257号公報
As described above, none of the conventional techniques for increasing the temperature of the upper layer of the charging layer has reached a practical level, and the development of a combustible gas blowing technique that can be carried out has been desired.
Japanese Patent Laid-Open No. 48-18102 JP-A-55-18585 Japanese Patent Laid-Open No. 5-311257

ところで、焼結鉱の品質は、燃焼時の最高到達温度や高温域保持時間などによって決定されることから、これら最高到達温度や高温域保持時間の制御が重要である。この点について、特許文献1に記載の方法は、気体燃料を装入層の表面で燃焼させることにより、焼結手段の前半部分の該装入層上部温度を高める技術である。しかし、この方法では、気体燃料の濃度が高く、そのために燃焼を支える空気(酸素)量が不足し、焼結原料の炭材(コークス)の燃焼低下を招くおそれがあり、焼結鉱の品質改善が果せないという問題がある。   By the way, the quality of the sintered ore is determined by the maximum temperature reached during combustion, the high temperature region holding time, and the like. Therefore, it is important to control the maximum temperature reached and the high temperature region holding time. In this regard, the method described in Patent Document 1 is a technique for increasing the temperature of the upper part of the charging layer in the first half of the sintering means by burning gaseous fuel on the surface of the charging layer. However, in this method, the concentration of gaseous fuel is high, so the amount of air (oxygen) that supports combustion is insufficient, and there is a risk of reducing the combustion of the carbonaceous material (coke) of the sintering raw material. There is a problem that improvement cannot be achieved.

また、特許文献2に記載の方法は、焼結原料の装入層内を高温にするために、この装入層の上にフードを配設し、そのフードを通じて空気とコークス炉ガスとの混合ガスを点火炉直後の位置で吹き込む技術である。しかし、コークス比をそのままにして、混合ガスを吹き込むと、高温保持時間の延長と共に、最高到達温度も上昇するため、ガラス質の低強度鉱物が多く生成し、混合ガス吹き込みの効果を享受できなくなる。また、可燃性混合ガスが発火し、火災を起こす危険性があり、実用化されていない。   Further, in the method described in Patent Document 2, a hood is disposed on the charging layer in order to increase the temperature inside the charging layer of the sintering raw material, and air and coke oven gas are mixed through the hood. This is a technique for blowing gas at a position immediately after the ignition furnace. However, if the mixed gas is blown with the coke ratio as it is, the high temperature retention time is extended and the maximum temperature is increased, so that a lot of vitreous low-strength minerals are generated and the mixed gas blowing effect cannot be enjoyed. . In addition, there is a risk that a combustible mixed gas may ignite and cause a fire, and it has not been put into practical use.

さらに、特許文献3に記載された方法は、空気(酸素)量を増加させると共に、低融点溶材や炭材を混合しているため、可燃性ガスおよびコークスの燃焼速度は大きくなるものの、低融点溶材や粉体を一緒に吹き込むため、燃焼用空気の通気性が低下するという問題点がある。   Furthermore, since the method described in Patent Document 3 increases the amount of air (oxygen) and mixes a low-melting-point melt or carbonaceous material, the burning rate of combustible gas and coke increases, but the low-melting-point Since the melt and powder are blown together, there is a problem that the air permeability of the combustion air is lowered.

これに対し、発明者らは、先に、上記従来技術の問題点を解消するために、焼結原料装入層中に希釈気体燃料を吹込む焼結機の操業方法を提案した(特願2006−295544号)。ただし、この提案では、装入層上層部への熱供給の方法と、該装入層内燃焼帯への希釈気体燃料吸引速度の向上という点で、なお改善の必要があった。   On the other hand, the inventors have previously proposed a method for operating a sintering machine in which diluted gas fuel is injected into the sintering material charging layer in order to solve the above-described problems of the prior art (Japanese Patent Application No. 2006-295544). However, in this proposal, there is still a need for improvement in terms of a method of supplying heat to the upper part of the charged layer and an increase in the diluted gas fuel suction speed to the combustion zone in the charged layer.

本発明の目的は、希釈気体燃料を装入層中に導入する下方吸引式焼結機の操業において、装入層上層部および装入層全体の通気性を向上させて、高強度の焼結鉱を製造することができるようにすること、および、そのために用いられる焼結機を提供することにある。   The object of the present invention is to improve the air permeability of the upper part of the charging layer and the entire charging layer in the operation of the lower suction type sintering machine that introduces the diluted gas fuel into the charging layer, and sinter with high strength. It is to be able to produce ore and to provide a sintering machine used for it.

上記目的を達成するために、本発明は、焼結機上方より焼結原料の装入層中に燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料と空気とを吸い込む形式の、焼結機の操業において、前記装入層表層部に穴あるいは溝からなる通気促進窪みを設けておくことを特徴とする希釈気体燃料吹込み用焼結機の操業方法を提案する。   In order to achieve the above object, the present invention provides an operation of a sintering machine of the type in which diluted gas fuel and air having a lower combustion limit concentration or less are sucked into a charging layer of a sintering raw material from above the sintering machine. A method of operating a sintering machine for injecting diluted gas fuel is proposed, characterized in that a ventilation promoting depression made of a hole or a groove is provided in the surface layer portion of the charging layer.

本発明において、循環移動する焼結機パレット上に粉鉄鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して、パレット上に焼結原料の装入層を形成する装入工程と、装入層表面の炭材に点火炉を使って点火する点火工程と、気体燃料を装入層上方の空気中に供給して希釈し、燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料を得る希釈気体燃料生成工程と、パレット下に配置されたウインドボックスの吸引力により、上記希釈気体燃料を空気とともに装入層内に吸引導入し、該希釈気体燃料を該装入層内において燃焼させると同時に、該装入層内に導入する前記希釈気体燃料とともに吸引導入される空気により、該装入層内の炭材を燃焼させることにより、焼結ケーキを生成させる燃焼工程とを経て焼結鉱を製造方法の中において適用されることが好ましい解決手段となる。   In the present invention, a charging step of charging a sintering raw material containing fine iron ore and carbonaceous material onto a circulating moving sintering machine pallet and forming a charging layer of the sintering raw material on the pallet; An ignition process in which an ignition furnace is used to ignite the carbon material on the surface of the bed, and a diluted gas fuel generation process in which a gaseous fuel is supplied into the air above the charging layer and diluted to obtain a diluted gaseous fuel having a concentration lower than the lower combustion limit concentration. The diluted gas fuel is sucked and introduced into the charging layer together with air by the suction force of the wind box disposed under the pallet, and the diluted gas fuel is combusted in the charging layer, and at the same time, the charging layer In the manufacturing method of the sintered ore through the combustion step of generating a sintered cake by burning the carbonaceous material in the charging layer by the air sucked and introduced together with the diluted gas fuel introduced into the inside It is a preferable solution to be applied .

本発明において、前記通気促進窪みは、点火炉の上流側に設けた窪み付け装置により焼結原料装入層表面に設けられることが好ましい解決手段である。   In the present invention, it is preferable that the ventilation promotion depression is provided on the surface of the sintered raw material charging layer by a depression device provided on the upstream side of the ignition furnace.

また、本発明は、循環移動するパレットと、そのパレット上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して装入層を形成するための原料供給装置と、その焼結原料装入層中の炭材に点火するための点火炉と、上記パレットの下方にウインドボックスを備える焼結機において、上記原料供給装置の下流側にして上記点火炉の上流側に、窪み付け装置を配置したことを特徴とする希釈気体燃料吹込み用焼結機である。   The present invention also provides a pallet that circulates, a raw material supply device for forming a charging layer by charging a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material on the pallet, and charging the sintered raw material. In a sintering machine equipped with an ignition furnace for igniting the carbonaceous material in the layer and a window box below the pallet, a recessing device is arranged on the downstream side of the raw material supply device and on the upstream side of the ignition furnace This is a dilute gas fuel injection sintering machine.

本発明において、前記窪み付け装置が、焼結機の進行方法と並行な複数の溝を形成するディスクを列設したものからなることが好ましい解決手段である。   In the present invention, it is a preferable solving means that the indenting device comprises a disk in which a plurality of disks forming a plurality of grooves parallel to the method of progressing the sintering machine are arranged.

なお、本発明において、上記希釈気体燃料とは、
(a)燃焼下限濃度の75%以下かつ2%以上の濃度に希釈された可燃性ガスであること、
(b)燃焼下限濃度の60%以下かつ2%以上の濃度に希釈された可燃性ガスであること、
(c)燃焼下限濃度の25%以下かつ2%以上の濃度に希釈された可燃性ガスであること、
が好ましい実施形態である。
In the present invention, the diluted gas fuel is
(A) a combustible gas diluted to a concentration of 75% or less and 2% or more of the lower combustion limit concentration;
(B) The combustible gas diluted to a concentration of 60% or less and 2% or more of the lower combustion limit concentration,
(C) It is a combustible gas diluted to a concentration of 25% or less and 2% or more of the lower combustion limit concentration,
Is a preferred embodiment.

そして、本発明の方法における上記気体燃料は、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、メタンガス、エタンガス、プロパンガスおよびそれらの混合ガスのうちから選ばれるいずれかの可燃性ガスが用いられる。   The gaseous fuel in the method of the present invention is any one selected from blast furnace gas, coke oven gas, blast furnace / coke oven mixed gas, city gas, natural gas, methane gas, ethane gas, propane gas, and mixed gas thereof The flammable gas is used.

本発明の焼結機に設置される上記気体燃料供給装置は、
(a)可燃性ガスを燃焼下限濃度の75%以下かつ2%以上の濃度に希釈した希釈気体燃料として装入層に導入するものであること、
(b)可燃性ガスを燃焼下限濃度の60%以下かつ2%以上の濃度に希釈した希釈気体燃料として装入層に導入するものであること、
(c)可燃性ガスを燃焼下限濃度の25%以下かつ2%以上の濃度に希釈した希釈気体燃料として装入層に導入するものであること、
を特徴とする。
The gaseous fuel supply device installed in the sintering machine of the present invention,
(A) The combustible gas is introduced into the charging layer as a diluted gas fuel diluted to a concentration of 75% or less of the lower combustion limit concentration and 2% or more,
(B) The combustible gas is introduced into the charging layer as a diluted gas fuel diluted to a concentration of 60% or less of the lower combustion limit concentration and 2% or more,
(C) The combustible gas is introduced into the charging layer as a diluted gas fuel diluted to a concentration of 25% or less and 2% or more of the lower limit concentration of combustion,
It is characterized by.

なお、本発明において上記気体燃料は、気体状態での着火温度が、焼結ベッド表層の温度より高い液体燃料を気化させたものであってもよく、その液体燃料は、アルコール類、エーテル類、石油類、その他の炭化水素系化合物類が用いられる。   In the present invention, the gaseous fuel may be obtained by vaporizing a liquid fuel whose ignition temperature in a gaseous state is higher than the temperature of the surface layer of the sintered bed, and the liquid fuel includes alcohols, ethers, Petroleum and other hydrocarbon compounds are used.

本発明によれば、下方吸引式焼結機の操業において、装入層の上方で気体燃料を大気中に吐出して所定の濃度に希釈調整された希釈気体燃料を、装入層に通気促進窪みを設けたことにより、その装入層上層部および装入層内部へ導入しやすくなり、しかも装入層内の目標とする位置で素早く燃焼させることができるようになる。従って、燃焼不足から、焼結鉱の冷間強度が低くなりやすい装入層上部のみならず、装入層中層以下の部分における燃焼を助け、これによって焼結鉱強度を高めるような操業を行うことができる。しかも、本発明では、装入層全体の通気性を悪化させることなく、とくに燃焼・溶融帯での反応、例えば、この帯域の上下方向の厚みなどを厚くすることができ、生成する焼結ケーキの強度を向上させることができるので、冷間強度の高い成品焼結鉱を歩留りよくかつ高い生産性を確保しつつ製造することができる。そして、本発明の焼結機を用いれば、こうした焼結機の操業を安定して行うことができる。   According to the present invention, in the operation of the downward suction type sintering machine, the gaseous fuel is discharged into the atmosphere above the charging layer and the diluted gaseous fuel diluted to a predetermined concentration is ventilated to the charging layer. By providing the depression, it becomes easy to introduce into the upper part of the charging layer and the inside of the charging layer, and it is possible to quickly burn at a target position in the charging layer. Therefore, due to insufficient combustion, not only the upper part of the charging layer where the cold strength of the sintered ore tends to be low, but also the combustion in the part below the middle part of the charging layer is assisted, thereby operating to increase the strength of the sinter. be able to. In addition, in the present invention, the reaction in the combustion / melting zone, for example, the thickness in the vertical direction of this zone can be increased without deteriorating the air permeability of the entire charging layer, and the resulting sintered cake Therefore, it is possible to manufacture a product sintered ore having a high cold strength while ensuring a high yield and high productivity. And if the sintering machine of this invention is used, the operation of such a sintering machine can be performed stably.

本発明は、装入工程、点火工程、希釈気体燃料生成工程および燃焼工程を含む焼結機の操業方法に適用される。この方法において、前記装入工程は、循環移動するパレット上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して、パレット上に焼結原料の装入層を形成する工程であり、前記点火工程は、装入層表面の炭材に点火炉を使って点火する工程である。また、前記希釈気体燃料生成工程は、気体燃料を装入層上方の空気中に供給して希釈し、燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料を得る工程であり、前記燃焼工程は、パレット下に配置されたウインドボックスの吸引力により、上記希釈気体燃料と空気とを装入層内に吸引し、該希釈気体燃料を装入層内において燃焼させると同時に、装入層内に吸引した空気により、該装入層内の炭材を燃焼させ、発生する燃焼熱によって、焼結原料を焼結し、焼結ケーキを生成させる工程であり、上記希釈気体燃料生成工程および燃焼工程が本発明における特徴である。   The present invention is applied to a method for operating a sintering machine including a charging step, an ignition step, a diluted gas fuel generation step, and a combustion step. In this method, the charging step is a step of charging a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material onto a circulating pallet to form a charging layer of the sintered raw material on the pallet, The ignition step is a step of igniting the carbon material on the surface of the charging layer using an ignition furnace. The diluted gaseous fuel generation step is a step of supplying the diluted gaseous fuel into the air above the charging layer and diluting to obtain a diluted gaseous fuel below the lower combustion limit concentration, and the burning step is disposed under the pallet. The diluted gas fuel and air are sucked into the charging layer by the suction force of the generated wind box, and the diluted gas fuel is burned in the charging layer, and at the same time, by the air sucked into the charging layer, It is a step of burning the carbonaceous material in the charging layer, sintering the sintered raw material by the generated combustion heat, and generating a sintered cake, wherein the diluted gas fuel generation step and the combustion step are features in the present invention. It is.

前記希釈気体燃料生成工程は、点火炉のパレット進行方向の下流側で、気体燃料を装入層上辺の大気中に高速で吐出し、これを空気と混合させて、燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料をとし、これを装入層中に吸引導入させるための工程であり、本発明の焼結機は、上記希釈気体燃料を得るための気体燃料供給装置を有することを特徴としている。   In the diluted gas fuel generation step, the gaseous fuel is discharged at high speed into the atmosphere on the upper side of the charging layer at the downstream side in the pallet traveling direction of the ignition furnace, and this is mixed with air to form a diluted gas having a lower combustion limit concentration or less. This is a step for sucking and introducing fuel into the charging layer, and the sintering machine of the present invention is characterized by having a gaseous fuel supply device for obtaining the diluted gaseous fuel.

上記気体燃料供給装置としては、例えば、図5に示したように、パレットの幅方向に沿って、複数の気体燃料供給パイプを配設し、そのパイプには、気体燃料を吐出するスリットあるいは開口を設けるかまたはノズルを配設した構造を有するもの、あるいは、図6に示したように、パレットの進行方向に沿って、複数の気体燃料供給パイプを配設し、そのパイプには、気体燃料を吐出するスリットあるいは開口を設けるかまたはノズルを配設した構造を有するものであるが好ましい。   As the gaseous fuel supply device, for example, as shown in FIG. 5, a plurality of gaseous fuel supply pipes are arranged along the width direction of the pallet, and slits or openings for discharging gaseous fuel are provided in the pipes. Or having a structure in which nozzles are provided, or, as shown in FIG. 6, a plurality of gaseous fuel supply pipes are provided along the direction of travel of the pallet. However, it is preferable to have a structure in which a slit or an opening is provided or a nozzle is provided.

また、上記気体燃料供給装置は、例えば、気体燃料供給パイプやノズル等に流量制御手段を設けることにより、パレット幅方向における気体燃料の供給量を制御できるようにすることが好ましい。特に、パレット幅方向のサイドウォール近傍では、横風の影響を受けて、供給した気体燃料が機側方向に流されたり、機外に漏出したりして、気体燃料濃度が希薄になるおそれが高いので、そのサイドウォール近傍に気体燃料を多く供給できるようにしたものであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said gaseous fuel supply apparatus can control supply_amount | feed_rate of gaseous fuel in a pallet width direction, for example by providing a flow control means in a gaseous fuel supply pipe, a nozzle, etc. In particular, in the vicinity of the side wall in the pallet width direction, there is a high risk that the gaseous fuel concentration will be dilute due to the influence of crosswinds and the supplied gaseous fuel will flow in the machine side direction or leak out of the machine. Therefore, it is preferable that a large amount of gaseous fuel can be supplied in the vicinity of the sidewall.

また、上記気体燃料供給装置は、気体燃料を、装入層の上方で、大気中に高速で吐出させ、それによって周囲の空気と短時間で混合し、その気体燃料の燃焼下限濃度以下の濃度に希釈し、その後、装入層中にその希釈気体燃料を導入するものである。   Further, the gaseous fuel supply device causes the gaseous fuel to be discharged into the atmosphere at a high speed above the charging layer, thereby mixing with the surrounding air in a short time, and a concentration below the lower combustion limit concentration of the gaseous fuel. Then, the diluted gaseous fuel is introduced into the charging layer.

気体燃料を燃焼下限濃度以下の濃度に希釈する理由は、次のとおりである。表1は、本発明で用いる代表的な気体燃料の燃焼下限濃度、供給濃度等を示したものである。焼結原料中に気体燃料を供給する時のガス濃度は、火災の発生を防止するためには、燃焼下限濃度より低いほど安全である。この点、都市ガスは、Cガス(コークス炉ガス)と燃焼下限濃度が近似しているが、熱量がCガスよりも高いことから、供給濃度を低くできる。したがって、安全性を確保する観点からは、供給濃度を低くすることができる都市ガスの方がCガスより優位である。しかも、都市ガスは、後述するように、成分として、人体に有害なCO(一酸化炭素)を含まず、また、水素も含有していない。   The reason for diluting the gaseous fuel to a concentration below the lower combustion limit concentration is as follows. Table 1 shows the lower limit concentration of combustion, supply concentration, and the like of typical gaseous fuels used in the present invention. In order to prevent the occurrence of fire, the gas concentration when supplying gaseous fuel into the sintered raw material is safer as it is lower than the lower combustion limit concentration. In this respect, city gas has a lower combustion limit concentration that is similar to that of C gas (coke oven gas), but since the amount of heat is higher than that of C gas, the supply concentration can be lowered. Therefore, from the viewpoint of ensuring safety, city gas that can lower the supply concentration is superior to C gas. Moreover, as will be described later, city gas does not contain CO (carbon monoxide) harmful to the human body as a component, nor does it contain hydrogen.

Figure 2010047812
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表2は、気体燃料中に含まれる燃焼成分(水素,CO,メタン)と、それら成分の燃焼下限・上限濃度、層流、乱流時の燃焼速度等を示したものである。焼結中における火災発生を防止する、すなわち、焼結中に供給している気体燃料による火災発生を防止するためには、逆火防止を図る必要があるが、そのためには、少なくとも層流燃焼速度以上、好ましくは乱流燃焼速度以上の高速で気体燃料を吐出させれば良い。例えば、都市ガスの主要燃焼成分であるメタンを気体燃料とする場合には、3.7m/sを超える速度で吐出させれば、逆火の恐れはないわけである。一方、水素ガスは、乱流燃焼速度がCOやメタンと比較して速いため、安全を確保するためには、その分、高速で吐出させる必要がある。この点から、表1に示した気体燃料を比較すると、水素成分を含まない都市ガスは、水素成分を59vol%も含有しているCガスと比較して、吐出速度を遅くすることができる点で有利である。しかも、都市ガスは、CO成分を含まないので、ガス中毒を起こすおそれもなく安全である。したがって、安全性を確保する観点からは、都市ガスは、気体燃料として使用する上で好ましい特性を有すると言うことができる。天然ガスも同様のことが言える。   Table 2 shows the combustion components (hydrogen, CO, methane) contained in the gaseous fuel, the lower and upper combustion concentrations of these components, laminar flow, combustion speed during turbulent flow, and the like. In order to prevent the occurrence of fire during sintering, that is, to prevent the occurrence of fire due to gaseous fuel supplied during sintering, it is necessary to prevent backfire, but for that purpose, at least laminar combustion The gaseous fuel may be discharged at a speed higher than the speed, preferably higher than the turbulent combustion speed. For example, when methane, which is a main combustion component of city gas, is used as a gaseous fuel, there is no fear of backfire if it is discharged at a speed exceeding 3.7 m / s. On the other hand, since hydrogen gas has a higher turbulent combustion speed than CO and methane, it is necessary to discharge hydrogen gas at a higher speed in order to ensure safety. From this point, when comparing the gaseous fuel shown in Table 1, the city gas that does not contain the hydrogen component can slow down the discharge speed compared to the C gas containing 59 vol% of the hydrogen component. Is advantageous. Moreover, since city gas does not contain a CO component, it is safe without causing gas poisoning. Therefore, from the viewpoint of ensuring safety, it can be said that city gas has favorable characteristics when used as gaseous fuel. The same can be said for natural gas.

Figure 2010047812
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表3は、気体燃料を供給する形式による得失を評価した結果を示したものである。表中、直上吹込みとは、都市ガスやCガス等の気体燃料を、そのまま供給(吐出)して周囲の大気を巻き込ませることにより所定の濃度に希釈し、装入層中に吸引(導入)させる形式、予混合吹込みとは、あらかじめ大気と気体燃料とを混合して所定の濃度まで希釈したものを装入層上に供給し、装入層中に吸引(導入)させる、いわゆるプレミックス形式をさす。直上吹込み形式では、上述した乱流燃焼速度以上の速度で気体燃料を吐出すれば、逆火防止は容易であるが、予混合吹込み形式では、濃度偏差が発生したとき、逆火を起こす可能性がある。一方、直上吹込み形式では、気体燃料を周囲の大気と混合し希釈させる際、濃度ムラが発生しやすいため、異常燃焼を起こす可能性が、予混合吹込み形式に比べて大きい。しかし、設備コストを含めて総合的に評価した場合には、都市ガスの直上吹込みが最も優位である。   Table 3 shows the results of evaluating the advantages and disadvantages of the type of supplying the gaseous fuel. In the table, direct top blowing means that gas fuel such as city gas or C gas is supplied (discharged) as it is, and is diluted to a predetermined concentration by entraining the surrounding atmosphere and sucked into the charging layer (introduced) The premixed blowing is a so-called pre-mixing method in which air and gaseous fuel are mixed in advance and diluted to a predetermined concentration and supplied to the charging layer and sucked (introduced) into the charging layer. Refers to the mix format. In the direct injection type, it is easy to prevent backfire if gaseous fuel is discharged at a speed higher than the turbulent combustion rate described above, but in the premixed injection type, when a concentration deviation occurs, backfire is caused. there is a possibility. On the other hand, in the direct-injection type, when the gaseous fuel is mixed with the surrounding atmosphere and diluted, concentration unevenness is likely to occur. Therefore, the possibility of abnormal combustion is greater than in the premixed injection type. However, in the case of comprehensive evaluation including equipment costs, direct injection of city gas is the most advantageous.

Figure 2010047812
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本発明では、上記気体燃料供給装置により、気体燃料を、装入層の上方で、大気中に高速で吐出させ、それによって周囲の空気と短時間で混合し、その気体燃料が有する燃焼下限濃度以下の濃度に希釈し、その後、装入層中にその希釈気体燃料を導入することが好ましい。その理由を以下に述べる。   In the present invention, the gaseous fuel supply device causes the gaseous fuel to be discharged into the atmosphere at a high speed above the charging layer, thereby mixing with the surrounding air in a short time, and the lower limit combustion concentration of the gaseous fuel. It is preferable to dilute to the following concentration and then introduce the diluted gaseous fuel into the charge layer. The reason is described below.

図7(a)に示したように、内径300mmφ×高さ400mmの焼結鍋に焼結ケーキを充填し、その焼結ケーキの中央部の上から深さ90mmの位置にノズルを埋め込んで、対空気で1vol%となるよう100%濃度のメタンガスを吹き込み、焼結ケーキ内の円周方向および深さ方向におけるメタンガス濃度を測定した結果を表4に示した。一方、図7(b)に示したように、同じノズルを用いて、焼結ケーキの上方350mmの位置からメタンガスを供給した場合について、上記と同様にしてメタンガス濃度の分布を測定した結果を表5に示した。これらの結果から、メタンガスを焼結ケーキ中に直接導入した場合には、メタンガスの横方向の拡散が不十分であるのに対して、メタンガスを焼結ケーキ上方で供給した場合には、焼結ケーキ内のメタンガス濃度はほぼ均一であり、十分に横方向に拡散していることがわかる。以上の結果から、気体燃料は、焼結ケーキの上方で空気中に供給することにより、装入層内に導入される前に、均一に希釈しておくことが好ましいことがわかる。   As shown in FIG. 7 (a), a sintered pan having an inner diameter of 300 mmφ × a height of 400 mm is filled with a sintered cake, and a nozzle is embedded at a position 90 mm deep from the top of the center of the sintered cake. Table 4 shows the results of measuring the methane gas concentration in the circumferential direction and the depth direction in the sintered cake by blowing 100% methane gas to 1 vol% against air. On the other hand, as shown in FIG. 7B, the results of measuring the distribution of methane gas concentration in the same manner as described above for the case where methane gas is supplied from the position 350 mm above the sintered cake using the same nozzle are shown. This is shown in FIG. From these results, when methane gas was directly introduced into the sintered cake, the lateral diffusion of methane gas was insufficient, whereas when methane gas was supplied above the sintered cake, It can be seen that the methane gas concentration in the cake is almost uniform and diffuses sufficiently in the lateral direction. From the above results, it is understood that the gaseous fuel is preferably diluted uniformly before being introduced into the charging layer by supplying it into the air above the sintered cake.

Figure 2010047812
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Figure 2010047812
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次に、本発明においては、気体燃料供給装置の気体燃料供給パイプに設けられたスリットやノズルからの気体燃料の吐出速度は、逆火を防止する観点から高速で吐出させる必要があり、具体的には、その気体燃料の燃焼速度の2倍以上の速度、より好ましくは、その気体燃料の乱流燃焼速度の2倍以上の速度で吐出させることが望ましい。すなわち、本発明の焼結機の操業においては、焼結パレット内の燃焼・溶融帯、あるいは形成されつつある焼結ケーキ層が存在し、常に火種を有する状態において、装入層の上方で、気体燃料の供給が行われる。上記気体燃料は、装入層表層に吸引・導入される段階までに、希釈されて大気中での燃焼下限濃度以下となっているが、逆火の可能性が常に付きまとうことになる。そこで、気体燃料側に着火しても、逆火しないようにするために、気体燃料の吐出速度は、その気体燃料が有する燃焼速度の2倍以上、より好ましくは、乱流燃焼速度の2倍以上の速度で吐出させるのが望ましい。   Next, in the present invention, the discharge speed of the gaseous fuel from the slits and nozzles provided in the gaseous fuel supply pipe of the gaseous fuel supply apparatus needs to be discharged at a high speed from the viewpoint of preventing backfire. In this case, it is desirable to discharge at a speed that is at least twice the combustion speed of the gaseous fuel, more preferably at a speed that is at least twice the turbulent combustion speed of the gaseous fuel. That is, in the operation of the sintering machine of the present invention, there is a combustion / melting zone in the sintering pallet, or a sintered cake layer being formed, always in the state of having a fire type, above the charging layer, Gas fuel is supplied. The gaseous fuel is diluted by the stage of being sucked / introduced into the surface layer of the charging layer to be below the lower combustion limit concentration in the atmosphere, but the possibility of flashback always follows. Therefore, in order to prevent backfire even when the gas fuel is ignited, the discharge speed of the gas fuel is at least twice the combustion speed of the gas fuel, more preferably twice the turbulent combustion speed. It is desirable to discharge at the above speed.

上記気体燃料の吐出速度を得るためには、前記ノズル、開口部またはスリットからの気体燃料の吐出圧力を、雰囲気圧力に対して300mmAq以上40000mmAq未満とすることが好ましい。   In order to obtain the discharge speed of the gaseous fuel, it is preferable that the discharge pressure of the gaseous fuel from the nozzle, opening or slit is 300 mmAq or more and less than 40000 mmAq with respect to the atmospheric pressure.

また、気体燃料配管から気体燃料を吐出させる開口部の大きさは、3〜0.5mmφの範囲とすることが好ましい。その理由は、上記のように、気体燃料への逆火を防止するためには、気体燃料の吐出速度を、燃焼速度を超える速度とすることが好ましいが、吐出部の開口面積が大きいと、着火した場合に消火し難く、逆火を起こす可能性があるが、ノズル径が3mmφ程度以下であれば、着火しても逆火に至らないことが判明したからである。好ましくは、2mmφ以下である。一方、逆火防止の観点からは、開孔径は小さい程好ましいが、開口部の詰まり防止、加工性等の考慮し、開孔径の下限は、0.5mmφ程度とするのが好ましい。   Moreover, it is preferable that the magnitude | size of the opening part which discharges gaseous fuel from gaseous fuel piping shall be the range of 3-0.5 mmphi. The reason is that, as described above, in order to prevent backfire to the gaseous fuel, it is preferable to set the discharge speed of the gaseous fuel to a speed exceeding the combustion speed, but when the opening area of the discharge portion is large, This is because it is difficult to extinguish when ignited and there is a possibility of causing backfire, but it has been found that if the nozzle diameter is about 3 mmφ or less, no backfire will occur even if ignited. Preferably, it is 2 mmφ or less. On the other hand, from the viewpoint of preventing backfire, the smaller the hole diameter, the better. However, considering the prevention of clogging of the opening and workability, the lower limit of the hole diameter is preferably about 0.5 mmφ.

これらの気体燃料を吐出させる配管と開口部が同一形状である場合、一般的に、燃料を供給元ヘッダーに近いほど、燃料が出やすく、遠くなるほど燃料が出にくくなる。そこで、長尺の配管を使用する場合には、
(a)配管内の断面積を徐々に小さくしたテーパー状配管を用いる
(b)燃料供給元ヘッダーより遠ざかるほど、開口断面積を大きくする
(c)燃料供給元ヘッダーより遠ざかるほど、開口部やノズルのピッチを狭め、単位配管長さ当りの開口部ないしノズル断面積の和が大きくする、
のいずれか1つを適用するか、これらを組み合わせて適用することにより、配管長さが長い場合でも、均等に燃料を供給することができる。
When the piping for discharging these gaseous fuels and the opening have the same shape, in general, the closer the fuel is to the supply source header, the easier the fuel comes out, and the farther the fuel becomes, the less likely it is to come out. Therefore, when using long piping,
(A) Use a tapered pipe with a gradually reduced cross-sectional area in the pipe. (B) Increase the opening cross-sectional area as it is farther from the fuel supply header. (C) Opener and nozzle as it is farther from the fuel supply header. Narrow the pitch and increase the sum of openings or nozzle cross-sectional area per unit pipe length.
By applying any one of these or combining them, fuel can be supplied evenly even when the pipe length is long.

上記気体燃料を、空気中に吐出させる方向については、種々の形態を採用することができ、例えば、図8のように、気体燃料を、装入層に向かって下方(鉛直下方)に吐出させることにより、その一部を装入層表面で反射させて希釈させる方法、図9のように、気体燃料を、装入層表面に平行(水平方向)に吐出させることにより装入層に導入されるまでの経路を長くし希釈を促進させる方法、あるいは、図10のように、気体燃料を、邪魔板(反射板)に向かって吐出し、反射させることにより希釈を促進する方法、図11のように、気体燃料供給パイプに設けられた気体吐出用スリット、開口あるいはノズルの向きを、装入層表面に向けて、その垂直方向に対して±90度の範囲で多方向に分散させて希釈を促進する方法などを採用することができる。さらに、上記図11の変形態様として、気体燃料供給パイプの軸を中心に回転可能とし、吐出方向を揺動させる構造とすることもできる。   For the direction in which the gaseous fuel is discharged into the air, various forms can be adopted. For example, as shown in FIG. 8, the gaseous fuel is discharged downward (vertically downward) toward the charging layer. In this way, a part of it is reflected on the surface of the charging layer and diluted, and as shown in FIG. 9, gaseous fuel is introduced into the charging layer by discharging it parallel (horizontal direction) to the surface of the charging layer. A method for promoting the dilution by lengthening the path to the end, or a method for promoting the dilution by discharging and reflecting the gaseous fuel toward the baffle plate (reflecting plate) as shown in FIG. As shown in the figure, the direction of the gas discharge slit, opening or nozzle provided in the gaseous fuel supply pipe is directed to the charging layer surface and diluted in multiple directions within a range of ± 90 degrees with respect to the vertical direction. Adopt a method to promote Door can be. Furthermore, as a modification of the above FIG. 11, a structure can be adopted in which the gas fuel supply pipe can be rotated around the axis and the discharge direction can be swung.

なお、上記気体燃料供給装置での気体燃料の吐出は、装入層表面上方300mm以上の高さで行うことが好ましい。図12は、ノズル径が2mmφと1mmφの2種類のノズルからメタンガス(濃度:100%)を流速20〜300m/sの範囲で変化させて鉛直下方方向に吐出した時の、メタンガスの拡がりを測定した結果であり、ノズル先端から0.2m、0.4m、0.6mおよび0.8mの位置での拡がりを示したものである。これらの図から、ノズルの径は小さいほど、また、吐出させる気体燃料の速度は速いほど、周囲の空気との混合が起こりやすく希釈が促進されること、特に、増速による希釈促進効果は、ノズル先端からの距離が0.4mで大きくなっていることがわかる。そこで、本発明は、この結果と、吐出された気体燃料の装入層表面における跳ね返りを考慮し、気体燃料の大気中への供給は、装入層表面上方300mm以上の高さで行うこととする。   In addition, it is preferable to perform discharge of the gaseous fuel in the said gaseous fuel supply apparatus at the height of 300 mm or more above the charging layer surface. Fig. 12 shows the expansion of methane gas when methane gas (concentration: 100%) is discharged from two types of nozzles with a nozzle diameter of 2 mmφ and 1 mmφ in a flow rate range of 20 to 300 m / s and discharged vertically downward. This shows the spread at positions 0.2 m, 0.4 m, 0.6 m and 0.8 m from the nozzle tip. From these figures, the smaller the nozzle diameter and the higher the speed of the gaseous fuel to be discharged, the easier the mixing with the surrounding air occurs, and the dilution is promoted. It can be seen that the distance from the nozzle tip increases at 0.4 m. Therefore, the present invention considers this result and the rebound of the discharged gaseous fuel on the charged layer surface, and the gaseous fuel is supplied to the atmosphere at a height of 300 mm or more above the charged layer surface. To do.

また、上記のように、吐出させる気体燃料の速度は速いほど、周囲の空気との混合が起こりやすく希釈が促進されるため、吐出速度は速いほど好ましい。さらに、何らかの火種によって、気体燃料供給装置から供給された気体燃料に着火した場合、ノズル等から吐出させる気体燃料の流速が遅いと、逆火を起こして、気体燃料供給装置や気体燃料供給パイプ内で爆発・燃焼を起こすおそれがある。この危険性を回避するためには、使用する気体燃料が有する燃焼速度の2倍以上の速度で吐出させることが好ましい。より好ましくは、その気体燃料の乱流燃焼速度の2倍以上の速度である。因みに、メタンガスの層流燃焼速度は、約0.4m/s、乱流燃焼速度は、約4m/sである。   Further, as described above, the faster the discharge speed is, the higher the speed of the gaseous fuel to be discharged, since the more easily mixing with the surrounding air occurs and the dilution is promoted. Furthermore, when the gaseous fuel supplied from the gaseous fuel supply device is ignited by some kind of fire, if the flow rate of the gaseous fuel discharged from the nozzle or the like is slow, backfire occurs, and the gaseous fuel supply device or the gaseous fuel supply pipe May cause explosion or combustion. In order to avoid this danger, it is preferable to discharge at a rate twice or more the combustion rate of the gaseous fuel used. More preferably, the speed is twice or more the turbulent combustion speed of the gaseous fuel. Incidentally, the laminar combustion speed of methane gas is about 0.4 m / s, and the turbulent combustion speed is about 4 m / s.

本発明では、前記気体燃料として、可燃性ガスに含まれる燃焼成分の濃度を、大気中の常温における燃焼下限濃度の75%以下まで希釈した気体燃料として使用するのが好ましく、より好ましくは燃焼下限濃度の60%以下、さらに好ましくは燃焼下限濃度の25%以下の濃度にまで希釈したものを使用する。燃焼下限濃度以下の75%以下に希釈した可燃性ガスを使用する理由は、下記の二つである。
(a)装入層上部への可燃性ガスのそのままでの供給は、時として、爆発的燃焼を招くおそれがあり、少なくとも常温では、火種があっても燃焼しない状態とする必要がある。
(b)装入層中で完全に燃焼せずに未燃焼のままウインドボックスの下流にある電気集塵器等に達したとしても、電気集塵器の放電で燃焼するおそれがないことが必要である。
In the present invention, as the gaseous fuel, it is preferable to use the gaseous fuel diluted to 75% or less of the lower combustion limit concentration at normal temperature in the atmosphere, more preferably the lower combustion limit, as the gaseous fuel. Those diluted to a concentration of 60% or less of the concentration, more preferably 25% or less of the lower limit concentration of combustion are used. There are two reasons for using the combustible gas diluted to 75% or less below the lower combustion limit concentration.
(A) The supply of the combustible gas as it is to the upper part of the charging layer may sometimes cause explosive combustion, and at least at room temperature, it is necessary to make it not burnable even if there is a fire type.
(B) Even if it reaches an electric precipitator or the like downstream of the wind box without being completely burned in the charging layer, there is no need to be burned by the discharge of the electric precipitator. It is.

また、希釈気体燃料の濃度は、後述するように、焼結原料中の総炭材(固体燃料+気体燃料)の燃焼に必要な空気(酸素)の不足を招いて、燃焼不足を起こさない程度に希釈されたものを用いる必要がある。
ただし、希釈気体燃料は、燃焼下限濃度の2%以上の濃度であるのが好ましい。2%未満の濃度では、燃焼による発熱によっても、焼結鉱の強度の向上と歩留まりの改善が得られないからである。また、希釈気体燃料は、その濃度を炭材量(固体燃料)に応じて調節するのが好ましい。さらに、希釈気体燃料は、濃度を調整することにより、装入層中の所定の位置で燃焼を起こさせることができる。
In addition, as will be described later, the concentration of the diluted gas fuel is such that the shortage of air (oxygen) necessary for the combustion of the total carbonaceous material (solid fuel + gas fuel) in the sintering raw material does not cause shortage of combustion. It is necessary to use a diluted product.
However, the diluted gas fuel preferably has a concentration of 2% or more of the lower combustion limit concentration. This is because when the concentration is less than 2%, the strength of the sintered ore and the yield cannot be improved even by heat generated by combustion. Moreover, it is preferable to adjust the density | concentration of diluted gas fuel according to the amount of carbonaceous materials (solid fuel). Furthermore, the diluted gas fuel can cause combustion at a predetermined position in the charging layer by adjusting the concentration.

本発明に係る焼結鉱の製造方法では、希釈された気体燃料を、装入層中の炭材に点火された後に、装入層中へ供給(導入)する。その理由は、点火直後の位置で希釈気体燃料を供給しても、装入層の表層上で燃焼するだけであり、焼結層に何ら影響を与えることがないからである。したがって、装入層上部の焼結原料が焼成されて、焼結ケーキの層が形成された後に、希釈気体燃料を装入層へ供給する必要がある。なお、希釈気体燃料の供給は、装入層の表面に焼結ケーキの層が形成されていれば、焼結が完了するまでの任意の位置で行うことができる。希釈気体燃料の供給を焼結ケーキの層が形成された後に行う上記以外の理由は、下記の通りである。
(a)装入層の上部に焼結ケーキが生成していない状態で希釈気体燃料の供給を行うと、該装入層上で爆発的な燃焼を起こす危険性がある。
(b)希釈気体燃料の供給は、焼結鉱の歩留りを向上させる必要のある部分に対して行う、即ち、焼結鉱の強度を上昇させたい部分で燃焼を起こすよう供給するのが好ましい。
In the method for producing sintered ore according to the present invention, the diluted gaseous fuel is supplied (introduced) into the charging layer after the carbon material in the charging layer is ignited. The reason for this is that even if the diluted gas fuel is supplied at a position immediately after ignition, it only burns on the surface layer of the charging layer and does not affect the sintered layer at all. Therefore, it is necessary to supply diluted gas fuel to the charging layer after the sintering raw material at the upper part of the charging layer is fired to form a sintered cake layer. The diluted gas fuel can be supplied at an arbitrary position until the sintering is completed as long as the sintered cake layer is formed on the surface of the charging layer. The reasons other than the above, in which the diluted gas fuel is supplied after the sintered cake layer is formed, are as follows.
(A) If the diluted gas fuel is supplied in a state where no sintered cake is formed on the top of the charging layer, there is a risk of causing explosive combustion on the charging layer.
(B) It is preferable to supply the diluted gas fuel to a portion where it is necessary to improve the yield of the sintered ore, that is, to supply combustion in a portion where the strength of the sintered ore is desired to be increased.

また、本発明では、装入層最高到達温度または高温域保持時間のいずれかまたは両方を調整することが好ましい、そのためには、燃焼・溶融帯の厚みが少なくとも15mm以上、好ましくは20mm以上、より好ましくは30mm以上となった状態において、希釈気体燃料の供給を行うことが好ましい。この燃焼・溶融帯の厚みが15mm未満では、焼結層(焼結ケーキ)を通して吸引される空気と希釈気体燃料による冷却効果によって、気体燃料を燃焼させてもその効果が不十分となり、燃焼・溶融帯の厚みの拡大を図れないからである。一方、前記燃焼・溶融帯の厚みが15mm以上、好ましくは20mm以上、より好ましくは30mm以上となる段階で希釈気体燃料を供給すると、燃焼・溶融帯の厚みが大きく拡大し、高温域保持時間を延長することができ、ひいては冷間強度の高い焼結鉱を得ることができる。   Further, in the present invention, it is preferable to adjust either or both of the maximum reached temperature of the charging layer and the high temperature region holding time. For this purpose, the thickness of the combustion / melting zone is at least 15 mm or more, preferably 20 mm or more, more It is preferable to supply the diluted gas fuel in a state where the thickness is preferably 30 mm or more. If the thickness of the combustion / melting zone is less than 15 mm, the cooling effect by the air sucked through the sintered layer (sintered cake) and the diluted gaseous fuel will not be sufficient even if the gaseous fuel is burned. This is because the thickness of the melting zone cannot be increased. On the other hand, if the diluted gas fuel is supplied at a stage where the thickness of the combustion / melting zone is 15 mm or more, preferably 20 mm or more, more preferably 30 mm or more, the thickness of the combustion / melting zone is greatly expanded, and the high temperature region holding time is increased. It can be extended, and as a result, a sintered ore with high cold strength can be obtained.

また、希釈気体燃料の装入層中への導入は、燃焼前線が表層下に下がり、燃焼・溶融帯が表層から100mm以上、好ましくは200mm以上下がった位置、すなわち、装入層の中・下層領域を対象として行うのが好ましい。つまり、希釈気体燃料は、装入層の表層に生成した焼結ケーキ領域(焼結層)を燃焼することなく通過し、燃焼前線が表層から100mm以上移動した段階で燃焼するように供給するのが好ましい。その理由は、燃焼前線が表層から100mm以上下がった位置であれば、焼結層を通して吸引される空気による冷却の悪影響が軽減され、燃焼・溶融帯の厚みの拡大を図ることができるからである。さらに、表層から200mm以上下がった位置であれば、空気による冷却の影響がほぼ解消されて、燃焼・溶融帯の厚みを30mm以上に拡大することができる。また、希釈気体燃料の供給は、歩留り低下の大きいパレット幅方向両端部のサイドウォール近傍で行うことがより好ましい。   Further, the introduction of the diluted gas fuel into the charging layer is performed at a position where the combustion front is lowered below the surface layer and the combustion / melting zone is lowered by 100 mm or more, preferably 200 mm or more from the surface layer, that is, the middle or lower layer of the charging layer. It is preferable to carry out for the area. That is, the diluted gas fuel passes through the sintered cake region (sintered layer) generated in the surface layer of the charging layer without burning, and is supplied so as to burn when the combustion front moves 100 mm or more from the surface layer. Is preferred. The reason is that if the combustion front is at a position lower than the surface layer by 100 mm or more, the adverse effect of cooling by the air sucked through the sintered layer is reduced, and the thickness of the combustion / melting zone can be increased. . Furthermore, if it is a position 200 mm or more lower than the surface layer, the influence of cooling by air is almost eliminated, and the thickness of the combustion / melting zone can be expanded to 30 mm or more. Further, it is more preferable to supply the diluted gas fuel in the vicinity of the sidewalls at both ends in the pallet width direction where the yield is greatly reduced.

なお、希釈気体燃料生成装置は、焼結機の規模にもよって異なるが、例えば、気体燃料供給量が1000〜5000m(標準)/h、生産量が約1.5万t/日で、機長が90mの規模の焼結機では、点火炉の下流側約5m以降の位置に配置するのが好ましい。
本発明に係る製造装置では、希釈気体燃料の供給位置(装入層への導入位置)は、パレット進行方向における点火炉出側で、焼結ケーキが生成した後のいわゆる燃焼前線が表層下に進行した位置(例えば、表層下100mm以上、好ましくは200mm程度以下で気体燃料の燃焼が起こる位置)から焼結が完了するまでの間の1ヶ所以上の任意の位置で行うことが好ましい。このことは、上述したように、燃焼前線が装入層の表層下に移った段階で該気体燃料の導入を開始することを意味しており、その結果、気体燃料の燃焼が装入層の内部で起り、そして次第により下層に移るので、爆発のおそれがなく、安全な焼結操業が可能になることを意味している。
In addition, although the diluted gaseous fuel production | generation apparatus changes with scales of a sintering machine, for example, gaseous fuel supply amount is 1000-5000m < 3 > (standard) / h, and a production amount is about 15,000 t / day, In a sintering machine having a length of 90 m, it is preferable that the sintering machine is disposed at a position about 5 m or less downstream of the ignition furnace.
In the manufacturing apparatus according to the present invention, the supply position of the diluted gas fuel (introduction position to the charging layer) is the ignition furnace exit side in the pallet traveling direction, and the so-called combustion front after the sintered cake is formed is below the surface layer. It is preferable to carry out at one or more arbitrary positions from the advanced position (for example, the position where combustion of gaseous fuel occurs below 100 mm, preferably about 200 mm or less below the surface layer) to the completion of sintering. This means that, as described above, the introduction of the gaseous fuel starts when the combustion front moves below the surface of the charging layer, and as a result, the combustion of the gaseous fuel is started in the charging layer. Since it occurs inside and gradually moves to the lower layer, it means that there is no risk of explosion and a safe sintering operation becomes possible.

本発明に係る製造方法では、装入層中への希釈気体燃料の導入は、生成した焼結ケーキの再加熱を促進するものであることも意味している。即ち、この希釈気体燃料の供給は、もともと高温域保持時間が短く熱不足となりやすく、焼結鉱の冷間強度が低い部分に対して、固体燃料に比べて反応性の高い気体燃料を供給することによって、不足しやすいこの部分の燃焼熱を補填し、燃焼・溶融帯の再生−拡大を図るという意義を担うものだからである。   In the production method according to the present invention, the introduction of the diluted gas fuel into the charging layer also means that the reheating of the produced sintered cake is promoted. That is, this diluted gaseous fuel is originally supplied with a highly reactive gaseous fuel compared to the solid fuel to the portion where the cold strength of the sintered ore is low and the cold strength of the sintered ore is likely to be short of heat. This is because the heat of combustion in this portion that is likely to be deficient is compensated for, and the regeneration / expansion of the combustion / melting zone is assumed.

また、本発明に係る焼結鉱の製造方法では、点火後の装入層上部からの希釈気体燃料の供給は、装入層内する導入された希釈気体燃料の少なくとも一部が未燃焼のまま、燃焼・溶融帯にまで到達して、燃焼熱の補填を図りたい目標位置で燃焼するようにするのが好ましい。それは、希釈気体燃料の供給、即ち装入層中への導入効果を単に装入層上部のみならず、厚み方向の中央部である燃焼・溶融帯にまで波及させることがより効果的と考えられるからである。つまり、気体燃料の供給が、熱不足(高温域保持時間の不足)になりやすい装入層の上層部で行われると、十分な燃焼熱を提供することになり、この部分の焼結ケーキの品質を改善することができ、さらに、希釈気体燃料の供給作用を中層部以下の燃焼・溶融帯域にまで及ぶようにすると、本来の炭材による燃焼・溶融帯の上に希釈気体燃料による再燃焼・溶融帯を形成するのと等しい結果となり、燃焼・溶融帯の上下方向の拡幅につながるので、最高到達温度を上げることなく、高温域保持時間の延長を果すことが可能になるので、パレットの移動速度を落すことなく十分な焼結が実現できるからである。その結果、装入層全体の焼結ケーキの品質改善(冷間強度の向上)をもたらし、ひいては成品焼結鉱の品質(冷間強度)と生産性の向上につながる。   In the method for producing sintered ore according to the present invention, the supply of the diluted gaseous fuel from the upper part of the charged layer after ignition is such that at least a part of the introduced diluted gaseous fuel in the charged layer remains unburned. It is preferable to reach the combustion / melting zone and burn at a target position where combustion heat is to be compensated. It is considered that it is more effective to supply the diluted gas fuel, that is, to introduce the effect into the charging layer not only to the upper part of the charging layer but also to the combustion / melting zone which is the central part in the thickness direction. Because. In other words, if the supply of gaseous fuel is performed in the upper layer of the charging layer, which tends to be short of heat (insufficient holding time in the high temperature range), sufficient combustion heat will be provided. The quality can be improved, and if the supply of diluted gas fuel extends to the combustion / melting zone below the middle layer, the combustion / melting zone of the original charcoal material is recombusted with the diluted gas fuel.・ It is the same result as forming a melting zone, and it leads to expansion of the combustion and melting zone in the vertical direction, so it is possible to extend the holding time of the high temperature range without increasing the maximum temperature, so the pallet This is because sufficient sintering can be realized without reducing the moving speed. As a result, the quality of the sintered cake of the entire charged layer is improved (improving the cold strength), and consequently the quality (cold strength) and productivity of the product sintered ore are improved.

本発明は、前記希釈気体燃料の供給を、その供給の作用・効果を装入層中のどこに及ぼすかという観点から、その供給位置を決定することが重要であり、またこの燃料の供給とともに、装入層内における最高到達温度や高温域保持時間を、熱量一定基準の下で固体燃料の量に応じてどの程度に制御するかということも重要である。   In the present invention, it is important to determine the supply position of the diluted gas fuel from the viewpoint of where the operation / effect of the supply is exerted in the charging layer, and together with the supply of the fuel, It is also important to control how much the maximum temperature reached in the charging layer and the high temperature region holding time are controlled according to the amount of solid fuel under a constant heat amount standard.

従って、本発明において、希釈気体燃料を装入層中へ導入(供給)するに当っては、その供給位置を調整するだけでなく、燃焼・溶融帯自体の形態を制御し、ひいては、燃焼・溶融帯における最高到達温度および/または高温域保持時間をも制御するようにすることが好ましい。   Therefore, in the present invention, when the diluted gas fuel is introduced (supplied) into the charging layer, not only the supply position is adjusted, but also the form of the combustion / melting zone itself is controlled, and thus It is preferable to control the maximum temperature reached in the melting zone and / or the high temperature region holding time.

一般に、点火後の装入層では、パレットの移動に伴って燃焼(火炎)前線が次第に下方にかつ前方(下流側)に拡大していく中で、燃焼・溶融帯の位置が図4(a)に示すように変化する。そして、図4(b)に示すように、焼結層内の焼結過程で受ける熱履歴は、上層、中層、下層で異なり、上層〜下層間では、高温域保持時間(約1200℃以上となる時間)は大きく異なる。その結果、パレット内の位置別焼結鉱の歩留まりは、図4(c)に示すような分布を示す。即ち、表層部(上層部)の歩留は低く、中層、下層部で高い歩留分布となる。そこで、本発明方法に従って、前記気体燃料を供給すると、燃焼・溶融帯は、上下方向の厚みやパレット進行方向の幅などが拡大し、これが成品焼結鉱の品質向上に反映されるのである。そして、高い歩留分布となる中層部や下層部は、さらに高温域保持時間を制御できるため、歩留をより上昇させることができる。   In general, in the charged layer after ignition, the combustion (flame) front gradually expands downward and forward (downstream) as the pallet moves, and the position of the combustion / melting zone is shown in FIG. ). And as shown in FIG.4 (b), the thermal history received in the sintering process in a sintered layer differs in an upper layer, a middle layer, and a lower layer, and it is high temperature range holding time (about 1200 degreeC or more with an upper layer-a lower layer). Time) is very different. As a result, the yield of sintered ore by position in the pallet shows a distribution as shown in FIG. That is, the yield of the surface layer portion (upper layer portion) is low, and the yield distribution is high in the middle layer and the lower layer portion. Therefore, when the gaseous fuel is supplied according to the method of the present invention, the combustion / melting zone has an increased thickness in the vertical direction, a width in the pallet traveling direction, and the like, which are reflected in improving the quality of the product sintered ore. And since the intermediate | middle layer part and lower layer part which become high yield distribution can control high temperature range holding time, it can raise a yield more.

前記気体燃料の供給(導入)位置を調整することにより、燃焼・溶融帯の形態、即ち、燃焼・溶融帯の高さ方向の厚さおよび/またはパレット進行方向の幅を制御できると共に、最高到達温度や高温域保持時間を制御することができる。これらの制御は、本発明の効果をより一層際立たせて、燃焼・溶融帯の上下方向の厚さやパレット進行方向の幅の拡大や、最高到達温度、高温域保持時間の制御を通じて、常に十分な焼成を果し、成品焼結鉱の冷間強度の向上に有効に寄与する。   By adjusting the supply (introduction) position of the gaseous fuel, it is possible to control the form of the combustion / melting zone, that is, the thickness in the height direction of the combustion / melting zone and / or the width in the pallet traveling direction, and reach the maximum. The temperature and the high temperature range holding time can be controlled. These controls make the effects of the present invention stand out more and are always sufficient through expansion of the vertical thickness of the combustion / melting zone and the width of the pallet traveling direction, and control of the maximum temperature reached and the high temperature range holding time. Performs firing and contributes effectively to improving the cold strength of the sintered product ore.

また、本発明において、装入層中への希釈気体燃料の供給(導入)は、成品焼結鉱全体の冷間強度を制御するためであると言うこともできる。すなわち、希釈気体燃料を供給するそもそもの目的は、焼結ケーキ、ひいては焼結鉱の冷間強度を向上させることにあり、とくに、気体燃料の供給位置制御や、焼結原料が燃焼・溶融帯に滞在する時間である高温域保持時間の制御、最高到達温度の制御を通じて、焼結鉱の冷間強度(シャッターインデックスSI)を75〜85%程度、好ましくは80%以上、より好ましく90%以上にすることである。   In the present invention, it can also be said that the supply (introduction) of the diluted gas fuel into the charging layer is for controlling the cold strength of the entire product sintered ore. In other words, the original purpose of supplying diluted gaseous fuel is to improve the cold strength of the sintered cake, and thus the sintered ore. Through the control of the high temperature range holding time, which is the time to stay in, and the control of the maximum temperature, the cold strength (shutter index SI) of the sintered ore is about 75 to 85%, preferably 80% or more, more preferably 90% or more Is to do.

この強度レベルは、本発明では、とくに前記希釈気体燃料の濃度、供給量、供給位置および供給範囲を、好ましく焼結原料中の炭材量を考慮した(投入熱量を一定にする条件下で)上で調整することによって、安価に達成することができる。なお、焼結鉱の冷間強度の向上は、一方で、通気抵抗の増大と生産性の低下を招くことがあるが、本発明では、そうした問題を最高到達温度や高温域保持時間をも制御することによって解消した上で、焼結鉱の冷間強度を向上させる。なお、実機焼結機によって製造された焼結鉱の冷間強度SI値は、鍋試験で得られる値よりもさらに10〜15%高い値を示す。   In the present invention, this strength level is particularly determined in consideration of the concentration of the diluted gas fuel, the supply amount, the supply position, and the supply range of the carbonaceous material in the sintered raw material (under the condition that the input heat amount is constant). By adjusting above, it can be achieved inexpensively. On the other hand, the improvement of the cold strength of sintered ore may lead to an increase in ventilation resistance and a decrease in productivity. In the present invention, such problems are also controlled by controlling the maximum temperature and holding time in the high temperature range. In order to solve this problem, the cold strength of the sintered ore is improved. In addition, the cold strength SI value of the sintered ore manufactured by the real machine sintering machine shows a value 10-15% higher than the value obtained by a pan test.

本発明の製造方法において、パレット進行方向における前記希釈気体燃料の装入層中への導入位置は、装入層中に生成した焼結ケーキから湿潤帯までの間の任意の帯域における焼結鉱の冷間強度をどのようにするかということを基準とする。この制御のために、本発明では、気体燃料供給装置の規模(大きさ)、数、位置(点火炉からの距離)、ガス濃度を、好ましくは焼結原料中の炭材量(固体燃料)に応じて調整することにより、主として燃焼・溶融帯の大きさ(上下方向の厚さおよびパレット進行方向の幅)のみならず、高温到達温度、高温域保持時間をも制御し、このことによって、装入層中に生成する焼結ケーキの強度を制御する。   In the production method of the present invention, the introduction position of the diluted gas fuel into the charging layer in the pallet traveling direction is a sintered ore in an arbitrary zone between the sintered cake formed in the charging layer and the wet zone. It is based on how to make the cold strength of. For this control, in the present invention, the scale (size), number, position (distance from the ignition furnace), gas concentration of the gaseous fuel supply device, preferably the amount of carbonaceous material (solid fuel) in the sintered raw material By adjusting according to the above, not only the size of the combustion / melting zone (the thickness in the vertical direction and the width in the pallet traveling direction) but also the high temperature reached temperature and the high temperature range holding time are controlled. Controls the strength of the sintered cake formed in the charge layer.

このためにより有効な手段として、本発明では、一定間隔で図13(a)に示すように、装入層9の表層部に、穴や溝、とくに縦または横に延びる条溝などからなる通気促進窪み13を設けることが有効である。この通気促進窪み13を設けることにより、上述した希釈気体燃料が装入層9中、とりわけ燃焼・溶融帯に到達する時間がより速くなり、しかもこの窪み13の存在により、ウインドボックスの吸引にもかかわらず該希釈気体燃料の横方向への拡散が促進され、均一な焼結の実現に効果的に寄与する。   Therefore, as a more effective means, in the present invention, as shown in FIG. 13 (a), the surface layer portion of the charging layer 9 is formed with holes and grooves, in particular, longitudinal or laterally extending grooves. It is effective to provide the acceleration recess 13. By providing this ventilation promoting recess 13, the time for the above-described diluted gas fuel to reach the combustion / melting zone in the charging layer 9 becomes faster, and the presence of this recess 13 also helps to suck the wind box. Regardless, the diffusion of the diluted gas fuel in the lateral direction is promoted, which effectively contributes to the realization of uniform sintering.

上記の通気促進窪み13の形成には、図13(b)に示すように、機幅方向に掛け渡した回転軸14に等間隔に取付けた複数個のディスク15からなる窪み付け装置16を、原料供給装置すなわち切り出しシュート7と点火炉10との間の装入層9上方に設置して行う。   For the formation of the ventilation promoting recess 13, as shown in FIG. 13 (b), a recessing device 16 composed of a plurality of disks 15 attached at equal intervals to a rotating shaft 14 spanned in the machine width direction, It is carried out by installing the material supply device, that is, above the charging layer 9 between the cutting chute 7 and the ignition furnace 10.

前記窪み付け装置16のディスク15の間隔、すなわち条溝状の窪み間隔(L)および深さ(D)については適用機種に応じて適宜の大きさに設定するが、大体L:40〜400mm、すなわち、効果を均一に発現させるため、少なくとも製造される焼結鉱粒径(40mm)以上とする。また、広すぎると窪み付与効果がなくなるため400mm以下とする。また、窪み効果を発揮させ、層内内部に効果を波及させるためには、少なくとも10mm以上必要であり、深さ(D)は、10〜200mmと考えられる。200mm超では窪み付けが困難となる。この程度の大きさの通気促進窪み13を設けると、希釈気体燃料を装入層上部および層内中層部の燃焼・溶融帯に素早く導入し、拡散させることができるようになる。また、挿入層上部では特に希釈気体燃料の導入と拡散の作用により、燃焼・溶融帯の拡大を生じ、得られる焼結鉱強度を大きく向上させることができるようになる。上記のディスク15の周面に一定間隔で突起を設け、その突起のみを装入層表面に押し付けると、穴の窪み13を形成することができ、ディスク15ごと押し付けると、深さの異なる段付き窪み13を形成することができる。   The interval between the disks 15 of the indenting device 16, that is, the groove-like indentation interval (L) and depth (D) is set to an appropriate size according to the application model, but is generally L: 40 to 400 mm, That is, in order to achieve the effect uniformly, at least the sintered ore particle size (40 mm) to be produced is set. On the other hand, if it is too wide, the effect of imparting dents is lost, so the thickness is 400 mm or less. Further, in order to exert the dent effect and propagate the effect inside the layer, at least 10 mm or more is necessary, and the depth (D) is considered to be 10 to 200 mm. If it exceeds 200 mm, it will be difficult to dent. When the ventilation promoting depression 13 having such a size is provided, the diluted gas fuel can be quickly introduced and diffused into the combustion / melting zone at the upper part of the charging layer and the middle part of the layer. In addition, in the upper part of the insertion layer, the expansion of the combustion / melting zone is caused by the introduction and diffusion of the diluted gas fuel, and the strength of the obtained sinter can be greatly improved. When protrusions are provided on the peripheral surface of the disk 15 at regular intervals and only the protrusions are pressed against the surface of the loading layer, a hole recess 13 can be formed. When the entire disk 15 is pressed, steps with different depths are formed. A recess 13 can be formed.

本発明の操業において焼結機におけるパレットの移動に伴う燃焼前線の進行速度に相当する燃焼帯の降下速度(この逆数が焼結時間である)は、装入層9上層部に設けた通気促進窪み13の存在により、該希釈気体燃料の供給が速くなり、しかも、コークスを増量したときや高温空気を吹き込んだときと同じように、該燃焼・溶融帯の上下方向の厚み幅を拡大させることができる。このように、焼結原料装入層9の表層部に通気促進窪み13を設けて希釈吹き込む気体燃料を吹き込んだ場合、単に可燃性ガスを吹き込む場合と比較すると、燃焼・溶融帯幅の拡大効果が著しくなり、しかも、コークスを増量したときのような燃焼前線の降下速度の低下を招くことがなく、大気焼結の場合とほとんど変わらず同じ速度で進む。   In the operation of the present invention, the lowering speed of the combustion zone corresponding to the traveling speed of the combustion front accompanying the movement of the pallet in the sintering machine (the reciprocal is the sintering time) is the ventilation promotion provided in the upper layer portion of the charging layer 9 Due to the presence of the depression 13, the supply of the diluted gas fuel is accelerated, and the thickness width in the vertical direction of the combustion / melting zone is increased in the same manner as when coke is increased or when high-temperature air is blown. Can do. As described above, when the gas fuel to be diluted is blown by providing the ventilation promoting recess 13 in the surface layer portion of the sintered raw material charging layer 9, the effect of expanding the combustion / melting zone width is compared with the case of simply blowing the combustible gas. In addition, it does not cause a decrease in the descent speed of the combustion front as in the case of increasing the amount of coke, and proceeds at the same speed as in the case of atmospheric sintering.

本発明の上記操業方法において、装入層中に供給する気体燃料としては、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、天然ガスあるいはメタンガス、エタンガス、プロパンガス、ブタンガス、またはこれらの混合ガスのいずれかを用いることが好ましい。これらは、いずれも燃焼成分を含有しており、これらの気体燃料のいずれかを空気中に高速で吐出させて空気と混合して希釈し、燃焼下限濃度の75%程度以下の希釈気体燃料として装入層中に供給(導入)する。   In the above operation method of the present invention, the gaseous fuel supplied into the charging layer is blast furnace gas, coke oven gas, blast furnace / coke oven mixed gas, city gas, natural gas or methane gas, ethane gas, propane gas, butane gas, or It is preferable to use one of these mixed gases. Each of these contains a combustion component, and any one of these gaseous fuels is discharged into the air at high speed, mixed with air and diluted to obtain a diluted gaseous fuel having a combustion lower limit concentration of about 75% or less. Supply (introduction) into the charging layer.

下記の表6は、本発明で使用する各種気体燃料の燃焼下限濃度と、その気体燃料の吹き込み上限濃度(燃焼下限濃度の75%、60%、25%)を示したものである。
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%、60%に希釈したガス濃度上限は1.3vol%、25%に希釈したガス濃度は0.6vol%のものを用いるということである。したがって、好ましい範囲は以下のようになる。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%である。
好ましい範囲(1): 2.2vol%〜0.05vol%
好ましい範囲(2): 1.7vol%〜0.05vol%
好ましい範囲(3): 1.3vol%〜0.05vol%
好ましい範囲(4): 0.6vol%〜0.05vol%
Table 6 below shows the lower combustion limit concentrations of various gaseous fuels used in the present invention and the upper blowing concentration of the gaseous fuel (75%, 60%, 25% of the lower combustion limit concentration).
For example, since propane gas has a lower combustion limit concentration of 2.2 vol%, the gas concentration upper limit diluted to 75% is 1.7 vol%, and the gas concentration upper limit diluted to 60% is 1.3 vol%, diluted to 25%. The gas concentration used is 0.6 vol%. Accordingly, the preferred range is as follows. Note that the lower limit of the diluted gas concentration, that is, the lower limit concentration at which the effect of supplying gaseous fuel is manifested is 0.05 vol% in the case of propane gas.
Preferred range (1): 2.2 vol% to 0.05 vol%
Preferred range (2): 1.7 vol% to 0.05 vol%
Preferred range (3): 1.3 vol% to 0.05 vol%
Preferred range (4): 0.6 vol% to 0.05 vol%

また、Cガスは、燃焼下限濃度は5.0vol%であるから、75%に希釈したガス濃度上限は3.8vol%、60%に希釈したガス濃度上限は3.0vol%、25%に希釈したガス濃度は1.3vol%のものを用いるということである。したがって、好ましい範囲は以下のようになる。なお、Cガスの場合、気体燃料供給の効果が顕れる下限濃度は0.24vol%である。
好ましい範囲(1): 5.0vol%〜0.24vol%
好ましい範囲(2): 3.8vol%〜0.24vol%
好ましい範囲(3): 3.0vol%〜0.24vol%
好ましい範囲(4): 1.3vol%〜0.24vol%
In addition, since the lower limit concentration of combustion for C gas is 5.0 vol%, the upper limit of gas concentration diluted to 75% is 3.8 vol%, and the upper limit of gas concentration diluted to 60% is 3.0 vol%, diluted to 25%. The gas concentration used is 1.3 vol%. Accordingly, the preferred range is as follows. In the case of C gas, the lower limit concentration at which the effect of supplying gaseous fuel is manifested is 0.24 vol%.
Preferred range (1): 5.0 vol% to 0.24 vol%
Preferred range (2): 3.8 vol% to 0.24 vol%
Preferred range (3): 3.0 vol% to 0.24 vol%
Preferred range (4): 1.3 vol% to 0.24 vol%

また、LNGガスは、燃焼下限濃度は4.8vol%であるから、75%に希釈したガス濃度上限は3.6vol%、60%に希釈したガス濃度上限は2.9vol%、25%に希釈したガス濃度は1.2vol%のものを用いるということである。したがって、好ましい範囲は以下のようになる。なお、LNGガスの気体燃料供給の効果が顕れる下限濃度は0.1vol%である。
好ましい範囲(1): 4.8vol%〜0.1vol%
好ましい範囲(2): 3.6vol%〜0.1vol%
好ましい範囲(3): 2.9vol%〜0.1vol%
好ましい範囲(4): 1.2vol%〜0.1vol%
LNG gas has a combustion lower limit concentration of 4.8 vol%, so the upper limit of gas concentration diluted to 75% is 3.6 vol%, and the upper limit of gas concentration diluted to 60% is 2.9 vol%, diluted to 25%. The gas concentration is 1.2 vol%. Accordingly, the preferred range is as follows. The lower limit concentration at which the effect of supplying the gaseous fuel of LNG gas is 0.1 vol%.
Preferred range (1): 4.8 vol% to 0.1 vol%
Preferred range (2): 3.6 vol% to 0.1 vol%
Preferred range (3): 2.9 vol% to 0.1 vol%
Preferred range (4): 1.2 vol% to 0.1 vol%

また、高炉ガスは、燃焼下限濃度は40.0vol%であるから、75%に希釈したガス濃度上限は30.0vol%、60%に希釈したガス濃度上限は24.0vol%、25%に希釈したガス濃度は10.0vol%のものを用いるということである。したがって、好ましい範囲は以下のようになる。なお、高炉ガスの気体燃料供給の効果が顕れる下限濃度は0.24vol%である。
好ましい範囲(1): 40.0vol%〜1.25vol%
好ましい範囲(2): 30.0vol%〜1.25vol%
好ましい範囲(3): 24.0vol%〜1.25vol%
好ましい範囲(4): 10.0vol%〜1.25vol%
In addition, the blast furnace gas has a combustion lower limit concentration of 40.0 vol%, so the upper limit of gas concentration diluted to 75% is 30.0 vol%, and the upper limit of gas concentration diluted to 60% is 24.0 vol%, diluted to 25%. The gas concentration used is 10.0 vol%. Accordingly, the preferred range is as follows. Note that the lower limit concentration at which the effect of supplying the gaseous fuel of the blast furnace gas is 0.24 vol%.
Preferred range (1): 40.0 vol% to 1.25 vol%
Preferred range (2): 30.0 vol% to 1.25 vol%
Preferred range (3): 24.0 vol% to 1.25 vol%
Preferred range (4): 10.0 vol% to 1.25 vol%

次に、表7は、Cガス、LNG、Bガス中に燃焼成分として含まれる水素、CO、メタン、エタン、プロパンの含有量と発熱量を示したものである。   Next, Table 7 shows the contents and heating values of hydrogen, CO, methane, ethane, and propane contained as combustion components in C gas, LNG, and B gas.

Figure 2010047812
Figure 2010047812

Figure 2010047812
Figure 2010047812

さらに、本発明では、装入層中に供給する気体燃料として、上記気体燃料以外に、気体状態での着火温度が、焼結ベッド表層の温度より高い、アルコール類、エーテル類、石油類、その他の炭化水素系化合物類等の液体燃料を気化させたものを用いることもできる。本発明で用いることができる液体燃料とその特性について、表8に示した。斯かる液体燃料を気化させた気体燃料は、着火温度が、上述した気体燃料と比較して着火温度が高いため、焼結ベッド表層の温度より高い、装入層のより内部で燃焼するため、吹き込む位置での燃焼・溶融帯のすその温度の拡大に有効である。特に、着火温度が500℃近いものは、その効果が大きい。なお、液体燃料を気化した気体燃料を用いる場合には、気体供給配管は、気化した燃料が再液化しないよう、該液体燃料の沸点以上着火温度未満の温度に保持することが好ましい。   Furthermore, in the present invention, as the gaseous fuel to be supplied into the charging layer, in addition to the gaseous fuel, the ignition temperature in the gaseous state is higher than the temperature of the surface layer of the sintered bed, alcohols, ethers, petroleums, etc. It is also possible to use a vaporized liquid fuel such as hydrocarbon compounds. Table 8 shows liquid fuels that can be used in the present invention and their characteristics. Since the gas fuel vaporized from such a liquid fuel has an ignition temperature higher than that of the gas fuel described above, it burns inside the charging layer, which is higher than the temperature of the sintered bed surface layer, It is effective for expanding the temperature of the burning / melting zone at the blowing position. In particular, the effect is large when the ignition temperature is close to 500 ° C. In addition, when using the gaseous fuel which vaporized liquid fuel, it is preferable to hold | maintain gas supply piping to the temperature more than the boiling point of this liquid fuel and less than ignition temperature so that the vaporized fuel may not re-liquefy.

Figure 2010047812
Figure 2010047812

なお、廃油等は、引火しやすい成分や着火温度の低い成分を含むことがあるので、本発明で用いるには好ましくない。着火温度や引火点の低い成分を含む廃油等の液体燃料を予め気化させて、焼結原料ベッド上に供給した場合には、原料ベッド中の燃焼帯近傍に到達する前の原料ベッド表層の上部空間ないしは原料ベッド表層近傍で燃焼してしまうため、本発明が意図する焼結原料ベッドの燃焼帯近傍で燃焼させて高温保持時間の延長を図るという効果を得ることができないためである。   In addition, since waste oil etc. may contain the component which is easy to ignite, and the component with low ignition temperature, it is unpreferable for using by this invention. When liquid fuel such as waste oil containing components with low ignition temperature and flash point is vaporized in advance and supplied onto the sintering material bed, the upper part of the material bed surface before reaching the vicinity of the combustion zone in the material bed This is because it burns in the space or in the vicinity of the surface layer of the raw material bed, so that the effect of extending the high temperature holding time by burning in the vicinity of the combustion zone of the sintered raw material bed intended by the present invention cannot be obtained.

また、本発明のおいては、上記気体燃料の中でも、CO含有量が50massppm以下のものを用いることが好ましい。それは、COガスは、人体に対して有害であり、装入層上に供給された気体燃料が全量装入層中に導入されないで、機外に漏洩した場合には、人災を起こす可能性があるからである。具体的には、都市ガス13Aやプロパンガスを用いることがより安全性だけでなく、コストの面からも好ましい。   In the present invention, among the gaseous fuels, it is preferable to use one having a CO content of 50 mass ppm or less. That is, CO gas is harmful to the human body, and if gaseous fuel supplied onto the charging layer is not introduced into the charging layer in its entirety, it may cause human injury if it leaks out of the machine. Because there is. Specifically, the use of city gas 13A or propane gas is preferable from the viewpoint of cost as well as safety.

また、本発明に係る操業方法によって焼結鉱を製造する場合、循環移動するパレット8と、そのパレット8上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して装入層9を形成する原料供給装置6、7と、その焼結原料中の炭材に点火するための点火炉10と、上記パレット8の下方にウインドボックス11を備える焼結機において、上記点火炉の下流側に、装入層上方で気体燃料を空気中に供給して燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料としてから装入層に導入するための気体燃料供給装置12が配設され、そして、点火炉10と原料供給装置7との間に、上述した窪み付け装置16を設けてなる焼結機を用いることが有効である。   Moreover, when manufacturing a sintered ore by the operation method which concerns on this invention, the pallet 8 to circulate and the sintered raw material containing a fine ore and a carbon material are charged on the pallet 8, and the charging layer 9 is formed. In a sintering machine provided with raw material supply devices 6 and 7, an ignition furnace 10 for igniting the carbonaceous material in the sintering raw material, and a wind box 11 below the pallet 8, on the downstream side of the ignition furnace A gaseous fuel supply device 12 is provided for supplying gaseous fuel into the air above the charging layer and introducing it into the charging layer as a diluted gaseous fuel below the lower combustion limit concentration, and the ignition furnace 10 and the raw material It is effective to use a sintering machine provided with the above-described indentation device 16 between the supply device 7 and the supply device 7.

前記気体燃料供給装置は、焼結機の幅方向に沿って、パレット8の両サイドウォール8aを跨がるように配設されるのが好ましい。前記気体燃料供給装置12は、気体燃料を供給する配管を、複数本、好ましくは3〜15本、パレット進行方向に対して平行もしくは直交する方向に、あるいは垂直方向に配列し、そのそれぞれの配管には、気体燃料を大気中に高速で供給するためのスリットや噴出穴、あるいはノズルを複数取り付けたものにて構成されることが好ましい。   The gaseous fuel supply device is preferably arranged so as to straddle both sidewalls 8a of the pallet 8 along the width direction of the sintering machine. The gaseous fuel supply device 12 has a plurality of pipes for supplying gaseous fuel, preferably 3 to 15 pipes, arranged in a direction parallel or perpendicular to the pallet traveling direction, or in a vertical direction, and each pipe. In this case, it is preferable that the gas fuel is configured by a plurality of slits, ejection holes, or nozzles for supplying gaseous fuel to the atmosphere at high speed.

なお、前記気体燃料供給装置には、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一つ以上配設され、装入層中への前記気体燃料の供給は、該装入層中の炭材への点火後の位置で行われるのが好ましい。即ち、この装置は、点火炉の下流側で、燃焼前線が表層下に進行した以降の任意の位置に一つないし複数個配設されるものであり、目標とする成品焼結鉱の冷間強度を調整する観点から、大きさ、位置、数が決められる。また、この気体燃料供給装置は、両サイドウォール8a近傍の低歩留り部の位置に配設すること、前記気体燃料は、燃焼下限濃度の75%以下かつ2%以上、あるいは燃焼下限濃度の60%以下かつ2%以上、あるいは燃焼下限濃度の25%以下かつ2%以上の濃度に希釈された可燃性ガスを用いることが好ましい。   The gaseous fuel supply device is provided with one or more downstream positions of the ignition furnace and at any position in the pallet traveling direction in the process in which the combustion / melting zone proceeds in the charging layer. It is preferable that the gaseous fuel is supplied to the carbonized material at a position after ignition of the carbonaceous material in the charging layer. In other words, one or more devices are installed at any position after the combustion front advances below the surface layer on the downstream side of the ignition furnace. From the viewpoint of adjusting the strength, the size, position, and number are determined. The gaseous fuel supply device is disposed at a low yield position in the vicinity of both sidewalls 8a. The gaseous fuel is 75% or less and 2% or more of the lower combustion limit concentration, or 60% of the lower combustion limit concentration. It is preferable to use a combustible gas diluted to a concentration of 2% or more, or 25% or less of the lower combustion limit concentration and 2% or more.

図14は、本発明に係る焼結機の一実施形態を示したものであるが、本発明は、この例示の形態に限定されるものではない。この図14に示した例は、点火炉10のパレット進行方向の下流側に当たる装入層9の上辺に、高炉ガスとコークス炉ガスとの混合ガス(Mガス)等の気体燃料を大気中に吐出し、所望の濃度の希釈気体燃料とするための気体燃料供給装置12を配設した例である。その気体燃料供給装置12は、パレットの幅方向に沿って複数の気体燃料供給パイプ12aを配設し、そのパイプには、気体燃料を高速で大気中に吐出するノズル12bを下向きにかつパレット幅方向に複数個配列させたものを、サイドウォール8aの上から装入層9を覆うように配設してなるものである。この気体燃料供給装置12から供給された前記Mガスは、周辺の空気と混合して希釈気体燃料となり、その後、パレット8下のウインドボックス(図示されていない)の吸引力を利用して、窪み付け装置16によって装入層9の上方から表層部に設けた通気促進窪み13を経て導入され、さらに燃焼・溶融帯(中層)と層内に生成した焼結ケーキを経て、装入層9の深部(下層)にまで導入される。このとき、上述した通気促進窪み13の存在が希釈気体燃料の装入層内への吸引導入を助けるのである。   FIG. 14 shows an embodiment of a sintering machine according to the present invention, but the present invention is not limited to this exemplary form. In the example shown in FIG. 14, gaseous fuel such as a mixed gas (M gas) of blast furnace gas and coke oven gas is introduced into the atmosphere on the upper side of the charging layer 9 corresponding to the downstream side in the pallet traveling direction of the ignition furnace 10. This is an example in which a gaseous fuel supply device 12 for discharging and making a diluted gaseous fuel having a desired concentration is provided. The gaseous fuel supply device 12 is provided with a plurality of gaseous fuel supply pipes 12a along the width direction of the pallet, and a nozzle 12b that discharges gaseous fuel into the atmosphere at a high speed is directed downward in the pipe and the pallet width. A plurality of elements arranged in the direction are arranged so as to cover the charging layer 9 from above the sidewall 8a. The M gas supplied from the gaseous fuel supply device 12 is mixed with surrounding air to become a diluted gaseous fuel, and then is depressed using the suction force of a wind box (not shown) under the pallet 8. It is introduced from the upper part of the charging layer 9 through the ventilation promoting depression 13 provided in the surface layer portion by the attaching device 16, and further through the combustion / melting zone (middle layer) and the sintered cake generated in the layer, It is introduced to the deep part (lower layer). At this time, the presence of the above-described ventilation promoting recess 13 helps to introduce the diluted gas fuel into the charging layer.

(1)本発明の作用・効果を確認するために、図14に示す焼結機用い、焼結機クーラーの排ガスで希釈したプロパンガスを、図8に示す気体燃料供給装置12と図13に示す窪み付け装置16とを用いて焼結原料の装入層9中に吹き込む実験を行った。この実験で使用した焼結原料は、出願人会社で使用している一般的なものであり、吸引圧力は1200mmAq一定とした。この実験で、吹き込むプロパンガスは、0.5vol%と2.5vol%の濃度に希釈したものを用いた。なお、投入熱量を換算すると、0.5vol%のプロパンガス吹き込みは、粉コークス1mass%配合にほぼ相当する。 (1) In order to confirm the operation and effect of the present invention, the propane gas diluted with the exhaust gas of the sintering machine cooler is used in the gaseous fuel supply device 12 shown in FIG. 8 and FIG. An experiment was conducted to blow into the charging material layer 9 of the sintering raw material using the shown denting device 16. The sintering raw material used in this experiment is a general one used by the applicant company, and the suction pressure is set at a constant 1200 mmAq. In this experiment, the propane gas to be blown was diluted to a concentration of 0.5 vol% and 2.5 vol%. In terms of the amount of heat input, 0.5 vol% propane gas blowing substantially corresponds to 1 mass% compounding of powder coke.

この実施例において、まず第1にわかったことは、プロパンガス吹込み時の燃焼帯の形態を観察した結果、燃焼下限濃度(理論値、対空気)に近い2.5vol%に希釈したプロパンガスでは、吹込み直後に原料装入層上で燃焼し、気体燃料が装入層内に入っていかず気体燃料供給の効果が得られなかった。これに対し、プロパンガスの希釈濃度が空気に対して0.5vol%濃度のものを用いると、装入層上部で燃焼することなく、装入層内まで入っていき、しかも装入層内で燃焼した。その結果、大気条件で焼結したときの燃焼・溶融帯の上下方向幅(厚さ)は約60mmであったのに対し、希釈プロパンガスを吹込んだ時の燃焼・溶融帯の幅は150mmと、2倍以上に拡大した。これは、高温域保持時間が延長されたことに相当する。   In this embodiment, first of all, it was found that propane gas diluted to 2.5 vol%, which is close to the lower combustion limit concentration (theoretical value, against air) as a result of observing the form of the combustion zone when propane gas was injected. Then, it burned on the raw material charging layer immediately after blowing, and gaseous fuel did not enter the charging layer, and the effect of supplying gaseous fuel could not be obtained. On the other hand, when the propane gas dilution concentration is 0.5 vol% with respect to air, the propane gas enters the charging layer without burning at the upper part of the charging layer, and in the charging layer. Burned. As a result, the vertical width (thickness) of the combustion / melting zone when sintered under atmospheric conditions was about 60 mm, whereas the width of the combustion / melting zone when diluted propane gas was injected was 150 mm. And more than doubled. This is equivalent to extending the high temperature region holding time.

したがって、燃焼帯の厚みの拡大効果は、プロパンの燃焼下限濃度の1/5の濃度である0.5vol%でも発現することがわかった。逆に、本発明にかかる気体燃料吹込み技術では、希釈された気体燃料でないと、装入層内における燃焼制御が困難であることもわかる。   Therefore, it has been found that the effect of increasing the thickness of the combustion zone is exhibited even at 0.5 vol%, which is 1/5 of the lower combustion limit concentration of propane. On the contrary, in the gas fuel injection technique according to the present invention, it can be seen that it is difficult to control the combustion in the charging layer unless the gas fuel is diluted.

さらに、この実施例において、装入層上部の燃焼・溶融帯の状態を通気促進窪み13を設けた場合と、設けない場合とについても比較検討した。その結果、通気促進窪み13を設けることなく、希釈気体燃料を単に通常の平坦な装入層9表面に供給した場合には、表層下で燃焼・溶融帯の厚みは10〜15mmが30〜50mm程度になるが、装入層表層部に通気促進窪み13を設けて希釈気体燃料を吹き付けた場合には、その燃焼・溶融帯の厚みは50mm以上が確保され、単に希釈気体燃料を吹き付けた例と比較して、生産性と冷間強度(SI)が向上した。とくに、本発明に適合する方法で操業したものは、焼結装入層を上層、中層、下層と分けた時、上層部の生産性と冷間強度向上に寄与することがわかった。   Furthermore, in this embodiment, the combustion / melting zone in the upper part of the charging layer was compared and examined in the case where the ventilation promoting depression 13 was provided and in the case where it was not provided. As a result, when the diluted gas fuel is simply supplied to the surface of the normal flat charging layer 9 without providing the ventilation promoting recess 13, the thickness of the combustion / melting zone below the surface layer is 10 to 15 mm, but 30 to 50 mm. However, when the diluted gas fuel is sprayed by providing the ventilation promoting recess 13 in the surface layer portion of the charging layer, the thickness of the combustion / melting zone is ensured to be 50 mm or more, and the diluted gas fuel is simply sprayed. Productivity and cold strength (SI) were improved. In particular, it was found that those operated by the method suitable for the present invention contribute to the improvement of the productivity and the cold strength of the upper layer part when the sintered charge layer is divided into the upper layer, the middle layer and the lower layer.

(2)次に、本発明に係る焼結機の操業方法を、日産2万トン規模のDL型焼結機に適用した。使用したDL焼結機の機長は、点火炉から排鉱部までが90mであり、この焼結機の点火炉の前方で焼結表層の掻き板の下流側に、パレット移動方向と平行な通気促進窪みを、パレット幅方向に48条(間隔(L):0.1m、深さ(D):0.02m)形成するための窪み付け装置を配設し、そして、点火炉の後方約5〜35mまでの位置には、装入層上方500mmの高さに、長さ(パレット進行方向)15mの気体燃料供給パイプをパレット進行方向に沿って平行に9本配設し、そのパイプのそれぞれには、水平に向けて気体燃料を噴出するノズルを100mm間隔で149個取り付けた(合計1341個)構造の気体燃料供給装置をパレット進行方向に2組設置し、そのノズルから気体燃料として都市ガスを、高速で大気中に吐出させて、都市ガス濃度が0.8vol%の希釈気体燃料として装入層上に供給した。なお、装入層の全厚を600mm(但し、上層400mmには粉コークスを4.2mass%含有する焼結原料)積層し、上記気体燃料の供給位置は、燃焼・溶融帯が200〜300mmの位置に存在するときに相当する。上記のようにして供給した希釈気体燃料は、焼結機パレット下方のウインドボックスの吸引負圧制御により、装入層中に吸引・導入され、焼結層を通して上記位置に存在する燃焼・溶融帯で燃焼される。なお、このときのCガス使用量は3000m(標準状態)/hrであった。 (2) Next, the operation method of the sintering machine according to the present invention was applied to a DL type sintering machine having a daily scale of 20,000 tons. The length of the DL sintering machine used was 90m from the ignition furnace to the discharge section, and the air flow parallel to the pallet moving direction was downstream of the sintering surface scraper in front of the sintering furnace. An indentation device for forming 48 accelerating dents in the pallet width direction (interval (L): 0.1 m, depth (D): 0.02 m) is disposed, and about 5 behind the ignition furnace. Nine gas fuel supply pipes having a length (pallet traveling direction) of 15 m are arranged in parallel along the pallet traveling direction at a height of 500 mm above the charging layer at positions up to 35 m, Has two gas fuel supply devices with 149 nozzles for jetting gaseous fuel that are horizontally oriented at a spacing of 100 mm (1341 in total) in the pallet traveling direction, and city gas is used as gaseous fuel from the nozzles. Discharged into the atmosphere at high speed Te, city gas concentration was fed onto the sintering bed as a diluted gaseous Fuel 0.8 vol%. The total thickness of the charging layer is 600 mm (however, the upper layer 400 mm is a sintered material containing 4.2 mass% of powdered coke), and the gaseous fuel is supplied at a combustion / melting zone of 200 to 300 mm. Corresponds when present at a position. The diluted gaseous fuel supplied as described above is sucked and introduced into the charging layer by suction negative pressure control of the wind box below the sintering machine pallet, and the combustion / melting zone existing at the above position through the sintered layer. Burned in. The amount of C gas used at this time was 3000 m 3 (standard state) / hr.

この実機焼結機による操業の結果、得られた焼結鉱のタンブラー強度(TI)は、全体として通常操業のときよりも約3%向上し、還元粉化性(RDI)は通常操業のときよりも約3%改善し、還元率(RI)も通常操業のときより約4%改善された。しかも、生産率は0.03t/hr・m増加し、本発明の効果を確認することができた。 As a result of operation with this actual sintering machine, the tumbler strength (TI) of the obtained sintered ore is improved by about 3% as compared with the normal operation as a whole, and the reduced dusting property (RDI) is in the normal operation. The reduction rate (RI) was improved by about 4% from the normal operation. Moreover, the production rate increased by 0.03 t / hr · m 2 , confirming the effect of the present invention.

本発明の技術は、製鉄用、とくに高炉用原料として使われる焼結鉱の製造技術として有用であるが、その他の鉱石塊成化技術としても利用することができる。   The technique of the present invention is useful as a technique for producing sintered ore used as a raw material for iron making, particularly as a blast furnace, but can also be used as another ore agglomeration technique.

焼結プロセスの説明する図である。It is a figure explaining a sintering process. 焼結層内における圧損と温度分布を説明する図である。It is a figure explaining the pressure loss and temperature distribution in a sintered layer. 高生産時と低生産時の温度分布を比較した説明図である。It is explanatory drawing which compared the temperature distribution at the time of high production and low production. 焼結機内における温度分布と歩留分布のグラフである。It is a graph of the temperature distribution and yield distribution in a sintering machine. 本発明に係る気体燃料供給装置の構造例を説明する図である。It is a figure explaining the structural example of the gaseous fuel supply apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る気体燃料供給装置の他の構造例を説明する図である。It is a figure explaining the other structural example of the gaseous fuel supply apparatus which concerns on this invention. 焼結ケーキへの気体燃料供給位置の影響を調べる実験を説明する図である。It is a figure explaining the experiment which investigates the influence of the gaseous fuel supply position to a sintering cake. 本発明に係る気体燃料の吐出方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the discharge method of the gaseous fuel which concerns on this invention. 本発明に係る気体燃料の吐出方法の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the discharge method of the gaseous fuel which concerns on this invention. 本発明に係る気体燃料の吐出方法の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the discharge method of the gaseous fuel which concerns on this invention. 本発明に係る気体燃料の吐出方法の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the discharge method of the gaseous fuel which concerns on this invention. 気体燃料の吐出速度、ノズル径が希釈気体の濃度分布に及ぼす影響を示すグラフである。It is a graph which shows the influence which the discharge speed of gaseous fuel and the nozzle diameter have on the concentration distribution of dilution gas. 通気促進窪みを設けてなる装入層を有する焼結機と窪み付け装置を説明する図である。It is a figure explaining the sintering machine which has a charging layer provided with a ventilation promotion hollow, and a hollow apparatus. 本発明に係る焼結機の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the sintering machine which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 原料ホッパー
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
8a サイドウォール
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
13 通気促進窪み
14 支持軸
15 ディスク
16 窪み付け装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Raw material hopper 2 Drum mixer 3 Rotary kiln 4, 5 Surge hopper 6 Drum feeder 7 Cutting chute 8 Pallet 8a Side wall 9 Charging layer 10 Ignition furnace 11 Wind box 12 Gaseous fuel supply device 12a Gaseous fuel supply pipe 12b Nozzle 13 Venting promotion depression 14 Support shaft 15 Disc 16 Recessing device

Claims (5)

焼結機上方より焼結原料の装入層中に、燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料と空気とを吸い込む形式の、焼結機の操業において、前記装入層表層部に穴あるいは溝からなる通気促進窪みを設けておくことを特徴とする希釈気体燃料吹込み用焼結機の操業方法。 In the operation of the sintering machine in which diluted gas fuel and air below the lower combustion limit concentration are sucked into the charging layer of the sintering raw material from above the sintering machine, the charging layer surface layer portion is formed with holes or grooves. A method for operating a dilute gas fuel blowing sintering machine, characterized in that a ventilation promoting depression is provided. 循環移動する焼結機パレット上に粉鉄鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して、パレット上に焼結原料の装入層を形成する装入工程と、装入層表面の炭材に点火炉を使って点火する点火工程と、気体燃料を装入層上方の空気中に供給して希釈し、燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料を得る希釈気体燃料生成工程と、パレット下に配置されたウインドボックスの吸引力により、上記希釈気体燃料を空気とともに装入層内に吸引導入し、該希釈気体燃料を該装入層内において燃焼させると同時に、該装入層内に導入する前記希釈気体燃料とともに吸引導入される空気により、該装入層内の炭材を燃焼させることにより、焼結ケーキを生成させる燃焼工程とを経ることを特徴とする請求項1に記載の希釈気体燃料吹込み用焼結機の操業方法。 A charging process in which a sintered raw material containing fine iron ore and carbonaceous material is charged onto a circulating sinter machine pallet to form a charged layer of the sintered raw material on the pallet, and the charcoal on the surface of the charged layer An ignition process in which an ignition furnace is used to ignite the material, a diluted gas fuel generation process in which gaseous fuel is supplied into the air above the charging layer and diluted to obtain a diluted gaseous fuel below the lower combustion limit concentration, and under the pallet The diluted gas fuel is sucked and introduced into the charging layer together with air by the suction force of the arranged window box, and the diluted gas fuel is burned in the charging layer and simultaneously introduced into the charging layer. The diluted gas according to claim 1, wherein the diluted gas is subjected to a combustion step of generating a sintered cake by burning the carbonaceous material in the charging layer with air sucked and introduced together with the diluted gas fuel. Operation method of sintering machine for fuel injection. 前記通気促進窪みは、点火炉の上流側に設けた窪み付け装置により装入層表面に設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の希釈気体燃料吹込み用焼結機の操業方法。 The method for operating a dilute gas fuel blowing sintering machine according to claim 1 or 2, wherein the ventilation promotion depression is provided on the surface of the charging layer by a depression device provided on the upstream side of the ignition furnace. . 循環移動するパレットと、
そのパレット上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して装入層を形成するための原料供給装置と、
その焼結原料装入層中の炭材に点火するための点火炉と、
上記パレットの下方にウインドボックスを備える焼結機において、
上記原料供給装置の下流側にして上記点火炉の上流側に、窪み付け装置を配置したことを特徴とする希釈気体燃料吹込み用焼結機。
A circulating pallet,
A raw material supply device for charging a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material on the pallet to form a charging layer;
An ignition furnace for igniting the carbonaceous material in the sintered raw material charging layer;
In a sintering machine provided with a wind box below the pallet,
A diluting gas fuel blowing sintering machine, characterized in that a depression device is arranged downstream of the raw material supply device and upstream of the ignition furnace.
前記窪み付け装置が、焼結機の進行方法と並行な複数の溝を形成するディスクを列設したものからなることを特徴とする請求項4に記載の希釈気体燃料吹込み用焼結機。 5. The diluting gas fuel blowing sintering machine according to claim 4, wherein the indenting device is formed by arranging disks that form a plurality of grooves parallel to a method of proceeding with the sintering machine.
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