JP2010133617A - Sintering machine and method of operating sintered ore - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing sintered ore for safely manufacturing the sintered ore having high strength and high quality with a high yield in a lower suction type sintering machine, and the sintering machine. <P>SOLUTION: The sintering machine includes: a material supply device for charging a sintering material including powder ore and a charcoal material on a pallet 8 circulated and moved to form a charge layer 9; an ignition furnace 10 for igniting the charcoal material of the charge layer 9; a window box 11 arranged below the pallet 8; and a gaseous fuel supply device 15 arranged on the downstream side of the ignition furnace 10, blowing out gaseous fuel in the atmosphere above the charge layer 9 and mixing the gaseous fuel with air to form diluent gaseous fuel with a combustion lower limit concentration or less. The gaseous fuel supply device 15 includes: a plurality of gaseous fuel supply pipe arrangements disposed within a gas supply hood 16 and supplying the gaseous fuel; a concentration abnormality detection part 52 arranged within the gas supply hood 16 and detecting a concentration abnormality of the diluent gaseous fuel; and an agitating mechanism 51 for agitating the diluent gaseous fuel within the gas supply hood based on the concentration abnormality detected by the concentration abnormality detection part 52. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、下方吸引式のドワイトロイド(DL)焼結機を用いて、高強度高品質の焼結鉱を製造する焼結機、およびその操業方法に関するものである。   The present invention relates to a sintering machine for producing a high-strength, high-quality sintered ore by using a downward suction type dweroid (DL) sintering machine, and an operation method thereof.

高炉製銑法の主原料である焼結鉱は、一般に、図14に示すような工程を経て製造される。原料は、鉄鉱石粉、製鉄所内回収粉、焼結鉱篩下粉(返鉱)、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、コークス粉や無煙炭などである。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。切り出した原料は、ドラムミキサー2等により適量の水を加えて混合し、造粒して、3.0〜6.0mmの平均径を有する擬似粒子である焼結原料とする。一方、整粒した塊鉱石を床敷ホッパー4から切り出して焼結機パレット8のグレート上に床敷層を形成させる。   Sinter ore, which is the main raw material of the blast furnace ironmaking method, is generally manufactured through a process as shown in FIG. The raw materials are iron ore powder, iron mill recovered powder, sintered ore sieve powder (returning), CaO-containing auxiliary raw materials such as limestone and dolomite, granulation aids such as quick lime, coke powder and anthracite. These raw materials are cut out from each of the hoppers 1. The cut out raw material is added with an appropriate amount of water using a drum mixer 2 and the like, mixed and granulated to obtain a sintered raw material which is a pseudo particle having an average diameter of 3.0 to 6.0 mm. On the other hand, the sized coarse ore is cut out from the floor hopper 4 to form a floor layer on the great of the sintering machine pallet 8.

焼結原料は、焼結機上に配置されているサージホッパー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、無端移動式の焼結機パレット8上の床敷層上に装入され、焼結ベッドともいわれる焼結原料の装入層9を形成する。装入層の厚さ(高さ)は通常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で、この装入層9の表層中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を介して空気を下方に吸引することにより、該装入層中の炭材を順次燃焼させ、このときに発生する燃焼熱によって、前記焼結原料を燃焼、溶融して焼結ケーキを得る。このようにして得た焼結ケーキは、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。   The sintering raw material is charged on the floor layer on the endless moving type sintering machine pallet 8 through the drum feeder 6 and the cutting chute 7 from the surge hopper 5 arranged on the sintering machine, and sintered. A charge layer 9 of a sintering raw material, also called a binding bed, is formed. The thickness (height) of the charging layer is usually around 400 to 800 mm. Thereafter, the ignition furnace 10 installed above the charging layer 9 ignites the carbonaceous material in the surface layer of the charging layer 9 and air through a wind box 11 disposed under the pallet 8. Is sucked downward to sequentially burn the carbonaceous material in the charging layer, and the sintered raw material is burned and melted by the combustion heat generated at this time to obtain a sintered cake. The sintered cake thus obtained is then crushed and sized, and recovered as a product sintered ore comprising agglomerates of 5.0 mm or more.

前記製造プロセスにおいては、まず、点火炉10により装入層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 manufacturing process, first, the ignition layer 10 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.

焼結機の生産量(t/hr)は、一般に、焼結生産率(t/hr・m2)×焼結機面積(m2)により決定される。即ち、焼結機の生産量は、焼結機の機幅や機長、原料堆積層の厚さ(装入層厚さ)、焼結原料の嵩密度、焼結(燃焼)時間、歩留などにより変化する。そして、焼結鉱の生産量を増加させるには、装入層の通気性(圧損)を改善して焼結時間を短縮する、あるいは、破砕前の焼結ケーキの冷間強度を高めて歩留を向上することなどが有効であると考えられている。 The production amount (t / hr) of the sintering machine is generally determined by the sintering production rate (t / hr · m 2 ) × sintering machine area (m 2 ). That is, the production volume of the sintering machine includes the machine width and length of the sintering machine, the thickness of the raw material deposition layer (charge layer thickness), the bulk density of the sintering raw material, the sintering (combustion) time, the yield, etc. It depends on. In order to increase the production of sintered ore, the air permeability (pressure loss) of the charging layer is improved to shorten the sintering time, or the cold strength of the sintered cake before crushing is increased. It is considered effective to improve the retention.

図15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、湿潤帯におけるものが約60%、燃焼・溶融帯におけるものが約40%である。
図16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t1、生産性を重視した高生産の場合にはt2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t2が低生産場合のt1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。したがって、高強度焼結鉱の生産量を上げるためには、短時間の焼結においても、焼結ケーキの強度、即ち焼結鉱の冷間強度を上げて、歩留の維持、向上を図ることができる何らかの手段を講じる必要がある。なお、焼結鉱の冷間強度を表す指標としては、一般に、SI(シャッターインデックス)、TI(タンブラーインデックス)が用いられる。
FIG. 15 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. The pressure loss distribution at this time is about 60% in the wet zone and about 40% in the combustion / melt zone.
FIG. 16 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 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. In the case of high production, in order to increase the moving speed of the pallet, the high temperature region holding time t 2 becomes shorter than t 1 in the case of 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. Therefore, in order to increase the production amount of high-strength sintered ore, the yield strength is maintained and improved by increasing the strength of the sintered cake, that is, the cold strength of the sintered ore, even in the short-time sintering. It is necessary to take some measures that can be done. In general, SI (shutter index) and TI (tumbler index) are used as indices representing the cold strength of sintered ore.

図17(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17(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17(c)は焼結ケーキの歩留分布を示したものである。図17(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17(c)に示すように、歩留が低く、生産性の低下を招く要因となっている。   17A shows the progress of sintering in the charging layer on the sintering machine pallet, FIG. 17B 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. 17B, 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 is low and the productivity is low as shown in FIG. It is a factor that causes a decline in

こうした問題点に鑑み、装入層上層部に高温保持を付与するための方法が従来から提案されている。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、上記技術は、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焼結ベッド上部空間で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, a method for imparting high temperature retention to the upper portion of the charging layer has been conventionally proposed. For example, Patent Document 1 discloses a technique for injecting gaseous fuel onto a charging layer after ignition of the charging layer. However, although the kind of gaseous fuel (flammable gas) is unknown in the above technique, even if it is propane gas (LPG) or natural gas (LNG), a high concentration gas is used. 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 inflammable gas is injected immediately after the ignition furnace, there is a high risk of fire in the upper space of the sintering bed due to combustion of the combustible gas, and this is a technology that is not realistic and has not yet been put into practical use. .

また、特許文献2も、装入層に点火後、装入層に吸引される空気中に可燃性ガスを添加する技術を開示している。点火後、約1〜10分程度の供給が好ましいとされているが、点火炉での点火直後の表層部は、赤熱状態の焼結鉱が残存しており、供給の仕方によっては可燃性ガスの燃焼により火災を起こす危険が高く、また、具体的記述は少ないが、焼結済みの焼結帯で可燃ガスを燃焼させても効果は無く、焼結帯で燃焼すると、燃焼ガスによる温度上昇と熱膨張により通気性を悪化させるため、生産性を低減させてしまう傾向にあるので、これまで実用化には至っていない。   Patent Document 2 also discloses a technique of adding a combustible gas to the air sucked into the charging layer after the charging layer is ignited. It is said that about 1 to 10 minutes of supply after ignition is preferable, but the surface layer portion immediately after ignition in the ignition furnace has red-hot sintered ore remaining, and depending on the supply method, combustible gas There is a high risk of fire due to combustion, and there are few specific descriptions, but there is no effect even if combustible gas is burned in a sintered sintered zone. Since the air permeability is deteriorated due to thermal expansion, the productivity tends to be reduced, so that it has not been put into practical use.

また、この技術にしても可燃性ガスの吹込みに際し、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、十分な冷間強度の向上や歩留の改善効果を享受できない。さらに得られる焼結鉱にしても被還元性の悪い焼結鉱となる。
また、特許文献3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、この技術も、焼結層内の燃焼溶融帯の温度が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、可燃性混合ガスが焼結ベッド上部空間で発火し、火災を起こす危険性があり、実用化されていない。
Further, even in this technique, the amount of carbon material is not reduced when the combustible gas is blown, so that the inside of the sintered layer becomes a high temperature exceeding 1380 ° C. Therefore, it is not possible to enjoy a sufficient improvement in cold strength and a yield improvement effect. Furthermore, even if the obtained sintered ore is a sintered ore with poor reducibility.
In Patent Document 3, a hood is disposed 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 and coke oven gas is passed through the hood immediately after the ignition furnace. It is disclosed to blow in position. However, this technique also has a high temperature exceeding 1380 ° C. in the combustion melting zone in the sintered layer, so that the effect of coke oven gas blowing cannot be enjoyed, and the combustible mixed gas is ignited in the upper space of the sintering bed. There is a risk of fire and is not put into practical use.

さらに、特許文献4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、焼結ベッド上部空間で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。   Further, Patent Document 4 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 in the upper space of the sintering bed because the flammable gas is blown in a state where a flame remains on the surface, and the width of the sintering zone cannot be made sufficiently thick (approximately (Less than 15 mm), the effect of inflammable gas blowing cannot be fully exhibited. 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、これまで提案された従来技術は、いずれも実用化されておらず、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。
上記問題点を解決する技術として、本出願人は、特許文献5において、焼結機のパレット上に大切させた焼結原料の装入層の上から燃焼下限濃度以下に希釈した各種気体燃料を供給して装入層中に導入し、燃焼させることにより、装入層内の最高到達温度および高温域保持時間の何れか一方又は双方を調整する方法を提案している。
特開昭48−18102号公報 特公昭46−27126号公報 特開昭55−18585号公報 特開平5−311257号公報 WO2007−052776号公報
As described above, none of the conventional techniques proposed so far has been put into practical use, and the development of a combustible gas blowing technique that can be implemented has been eagerly desired.
As a technique for solving the above-mentioned problems, the present applicant, in Patent Document 5, disclosed various gaseous fuels diluted below the lower combustion limit concentration from above the charging layer of the sintering raw material that was valued on the pallet of the sintering machine. A method is proposed in which either one or both of the maximum attained temperature and the high temperature region holding time in the charging layer are adjusted by supplying, introducing into the charging layer, and burning.
Japanese Patent Laid-Open No. 48-18102 Japanese Patent Publication No.46-27126 JP-A-55-18585 Japanese Patent Laid-Open No. 5-311257 WO2007-052776

上記特許文献5の技術は、下方吸引式焼結機において、所定の濃度に希釈した気体燃料を装入層中に供給(導入)し、装入層内の目標とする位置で燃焼させる気体燃料供給を行うことにより、焼結原料の燃焼時の最高到達温度や高温域保持時間を適正に制御することができ、ひいては、熱量不足で焼結鉱の冷間強度が低くなりやすい装入層上層部のみならず、装入層中層部以下の任意の部分における焼結鉱強度を高めるような操業を行うことができる。   The technique of the above-mentioned patent document 5 is a downward suction type sintering machine that supplies (introduces) gaseous fuel diluted to a predetermined concentration into the charging layer and burns it at a target position in the charging layer. By supplying it, it is possible to appropriately control the maximum temperature reached during combustion of the sintered raw material and the holding time in the high temperature range, and as a result, the cold layer strength of the sintered ore tends to be low due to insufficient heat. Operation which raises the sinter intensity | strength not only in a part but in the arbitrary parts below a charging layer middle layer part can be performed.

しかし、上記気体燃料供給焼結操業を行う場合、焼結ベッドや焼結ケーキのひび割れ部などの高温部が火種となって気体燃料に逆火し、気体燃料供給部の供給口(吹出口)で燃焼する(着火)おそれがある。このような引火状態で焼結操業を続けると(爆発の問題は別として)、気体燃料を装入層内に供給できなくなるばかりでなく、気体燃料の燃焼によって酸素が消費された酸素不足の大気が装入層中に供給(導入)されることになる。その結果、燃焼時の最高到達温度や高温域保持時間を制御できなくなるばかりでなく、燃焼不足を起こして、焼結鉱の強度低下を招き、歩留りや生産性を低下させるため、焼結操業に重大な悪影響を及ぼすことになる。   However, when performing the above gas fuel supply sintering operation, the high temperature part such as the cracked part of the sintering bed or the sintered cake becomes a fire, and the gas fuel is backfired. There is a risk of burning (ignition). If the sintering operation is continued in such a flammable state (aside from the explosion problem), not only the gaseous fuel cannot be supplied into the charging layer, but also the oxygen-deficient atmosphere in which oxygen is consumed by the combustion of the gaseous fuel. Is supplied (introduced) into the charging layer. As a result, not only can the maximum temperature and high temperature range holding time during combustion not be controlled, but also a lack of combustion, resulting in a decrease in strength of the sintered ore and a decrease in yield and productivity. It will have a serious adverse effect.

そこで、本発明は上記従来例の課題に着目してなされたものであり、下方吸引式の焼結機において、高強度高品質の焼結鉱を、高歩留りでかつ安全に製造することができる焼結機およびその操業方法を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the problems of the above-described conventional example, and in a downward suction type sintering machine, a high-strength, high-quality sintered ore can be produced with high yield and safety. It aims at providing a sintering machine and its operating method.

上記目的を達成するために、本発明に係る焼結機は、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装入層を形成する原料供給装置と、前記装入層の炭材に点火するための点火炉と、前記パレットの下方に配設したウインドボックスと、前記点火炉の下流側に配設された、気体燃料を前記装入層の上方の大気中に噴出し、空気と混合させて燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料とする気体燃料供給装置とを備え、前記気体燃料供給装置は、気体供給フード内に配設した前記気体燃料を供給する複数本の気体燃料供給配管と、前記気体供給フード内に配設した希釈気体燃料の濃度異常を検出する濃度異常検出部と、該濃度異常検出部で検出した濃度異常に基づいて前記気体供給フード内の希釈気体燃料を攪拌する攪拌機構とを有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a sintering machine according to the present invention includes a raw material supply device for forming a charging layer by charging a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material onto a circulating pallet; An ignition furnace for igniting the charcoal of the charging layer; a wind box disposed below the pallet; and gaseous fuel disposed on the downstream side of the ignition furnace with an atmosphere above the charging layer A gaseous fuel supply device that is injected into the gas and mixed with air to form a diluted gaseous fuel having a lower combustion limit concentration or less, and the gaseous fuel supply device supplies a plurality of gaseous fuels arranged in a gas supply hood. A gas fuel supply pipe, a concentration abnormality detection unit for detecting a concentration abnormality of the diluted gas fuel disposed in the gas supply hood, and the gas supply hood based on the concentration abnormality detected by the concentration abnormality detection unit. A stirring mechanism for stirring the diluted gas fuel It is characterized in Rukoto.

また、請求項2に係る焼結機は、請求項1に係る発明において、前記濃度異常検出部は、少なくとも前記気体供給フード内の隅部に配設されていることを特徴としている。
また、請求項3に係る焼結機は、請求項1又は2に係る発明において、前記希釈気体燃料の濃度は燃焼下限濃度の1/3以下に設定されていることを特徴としている。
また、請求項4に係る焼結機は、請求項1乃至3の何れか1つに係る発明において、前記攪拌機構は前記気体供給フード内に配設されていることを特徴としている。
The sintering machine according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the concentration abnormality detecting section is disposed at least at a corner in the gas supply hood.
A sintering machine according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1 or 2, the concentration of the diluted gas fuel is set to 1/3 or less of the lower limit combustion concentration.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a sintering machine according to any one of the first to third aspects, wherein the stirring mechanism is disposed in the gas supply hood.

また、請求項5に係る焼結機は、請求項1乃至3の何れか1つに係る発明において、前記攪拌機構は前記気体供給フード外に配設されていることを特徴としている。
また、請求項6に係る焼結鉱の操業方法は、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装入工程と、前記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、気体供給フード内で前記装入層の上方で空気中に気体燃料を噴出して燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料とする気体燃料供給工程と、前記希釈気体と空気とを前記パレット下に配置されたウインドボックスで吸引して前記装入層内に導入し、当該装入層内において希釈気体燃料と炭材を燃焼させて焼結ケーキを生成する焼結工程とを有する焼結鉱の操業方法であって、前記気体燃料供給工程における希釈気体燃料が高濃度となり易い部位に、濃度異常検出部を配置し、該濃度異常検出部で濃度異常を検出したときに前記気体供給フード内の希釈気体燃料を攪拌することを特徴としている。
A sintering machine according to a fifth aspect is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the stirring mechanism is disposed outside the gas supply hood.
In the sintered ore operation method according to claim 6, a sintered raw material containing fine ore and a carbonaceous material is charged on a circulating pallet, and a charged layer of the sintered raw material is formed on the pallet. A charging step; an ignition step of igniting the charcoal material on the surface of the charging layer using an ignition furnace; and a gas supply hood that jets gaseous fuel into the air above the charging layer within a combustion lower limit concentration or less A gaseous fuel supply step for making the diluted gas fuel, and the diluted gas and air are sucked and introduced into the charging layer by a wind box disposed under the pallet, and the diluted gas fuel is introduced into the charging layer. And a sintering process for producing a sintered cake by burning a carbonaceous material, and a concentration abnormality detector in a portion where the diluted gas fuel in the gaseous fuel supply process is likely to have a high concentration When the concentration abnormality is detected by the concentration abnormality detection unit It is characterized by agitating the diluted gaseous fuel in the gas supply hood.

本発明によれば、下方吸引式焼結機において、気体供給フード内に複数本の気体燃料供給配管を敷設し、各気体燃料供給配管から気体燃料を装入層の上方に噴出させて、この気体燃料を空気と混合させて燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料として、装入層内に導入させる際に、気体異常検出部で気体供給フード内の気体異常を検出したときに、攪拌機構によって希釈気体燃料を攪拌して気体供給フード内の希釈気体燃料濃度分布を均一化することができ、濃度異常状態が継続されることを確実に防止して安全操業を行うことができる。   According to the present invention, in the downward suction type sintering machine, a plurality of gaseous fuel supply pipes are laid in the gas supply hood, and gaseous fuel is ejected from the gaseous fuel supply pipes above the charging layer. When the gas abnormality is detected in the gas supply hood by the gas abnormality detection unit when the gaseous fuel is mixed with air and introduced into the charging layer as a diluted gaseous fuel having a concentration lower than the lower combustion limit, it is diluted by the stirring mechanism. The gas fuel can be agitated to make the distribution of the diluted gas fuel concentration in the gas supply hood uniform, and it is possible to reliably prevent the abnormal concentration state from continuing and perform safe operation.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の焼結機を示す概略構成図であって、前述した従来例で記載したように、鉄鉱石粉、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、コークス粉や無煙炭などの各原料を個々のホッパーから切り出し、ドラムミキサーにより適量の水を混合し、造粒して、3.0乃至6.0mmの平均径を有する疑似粒子である焼結原料をサージホッパー5に貯留すると共に、細粒の焼結鉱を床敷ホッパー4に貯留しておく。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a sintering machine of the present invention. As described in the above-described conventional example, CaO-containing CaO such as iron ore powder, iron mill recovered powder, sintered ore sieving powder, limestone and dolomite System auxiliary materials, granulation aids such as quick lime, raw materials such as coke powder and anthracite are cut out from individual hoppers, mixed with an appropriate amount of water with a drum mixer, granulated, and 3.0 to 6.0 mm A sintered raw material that is a pseudo particle having an average diameter is stored in the surge hopper 5, and a fine-grained sintered ore is stored in the floor hopper 4.

無端移動式の焼結機パレット8の移動に伴って、床敷ホッパー4から細粒の焼結鉱を切り出して焼結機パレット8のグレート上に床敷層を形成させ、この床敷層上にサージホッパー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、焼結原料が装入されて、焼結ベッドとも言われる400〜800mm程度の厚さ(高さ)の装入層9を形成する。
そして、切り出しシュート7の下流側には、装入層9の上方に点火炉10が配設され、この点火炉10で、装入層9の表層中の炭材に点火する。この点火炉10には、製鉄所内のコークス炉で発生する所謂Cガスと称されるコークス炉ガスが供給されており、このコークス炉ガスを燃焼させることにより、装入層9の表層中の炭材に点火する。
Along with the movement of the endless moving sinter pallet 8, fine sinter ore is cut out from the floor hopper 4 to form a floor layer on the great of the sinter pallet 8, and the floor layer Sintering raw material is charged from the surge hopper 5 through the drum feeder 6 and the cutting chute 7 to form a charging layer 9 having a thickness (height) of about 400 to 800 mm, also called a sintering bed. .
An ignition furnace 10 is disposed on the downstream side of the cut chute 7 above the charging layer 9, and the carbon material in the surface layer of the charging layer 9 is ignited by the ignition furnace 10. The ignition furnace 10 is supplied with a coke oven gas called a so-called C gas generated in a coke oven in the ironworks. By burning this coke oven gas, the charcoal in the surface layer of the charging layer 9 is supplied. Ignite the material.

この点火炉10の下流側には、2次炉12が配設され、この2次炉12の下流側に保温炉13が配設され、この保温炉13の下流側に複数の気体燃料供給装置15が配設されている。
この気体燃料供給装置15は、図2に示すように、点火炉10の下流側且つ燃焼・溶融帯が装入層9中を進行する過程におけるパレット進行方向の何れかの位置に一つ以上配設され、装入層9中への気体燃料の供給は、装入層9中の炭材への点火後の位置で行われるのが好ましい。この気体燃料噴射装置15は、点火炉10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又は複数個配設されるものであり、目標とする製品焼結鉱の冷間強度及び被還元性を改善する観点から、大きさ、位置、配置数が後述するように決められる。
A secondary furnace 12 is disposed on the downstream side of the ignition furnace 10, a heat retaining furnace 13 is disposed on the downstream side of the secondary furnace 12, and a plurality of gaseous fuel supply devices are disposed on the downstream side of the heat retaining furnace 13. 15 is disposed.
As shown in FIG. 2, one or more gas fuel supply devices 15 are disposed downstream of the ignition furnace 10 and at any position in the pallet traveling direction in the process in which the combustion / melting zone proceeds in the charging layer 9. It is preferable that the gaseous fuel is supplied into the charging layer 9 at a position after ignition of the carbon material in the charging layer 9. One or more gaseous fuel injection devices 15 are disposed downstream of the ignition furnace 10 at an arbitrary position after the combustion front has traveled below the surface layer. From the viewpoint of improving the cold strength and reducibility, the size, position, and number of arrangements are determined as described later.

この気体燃料噴射装置15は、図2及び図3に示すように、焼結機パレット8の上部を囲む上端を開放した気体供給フード16を有する。
気体供給フード16内には、その前後ウォール17間に燒結機パレット8の搬送方向に沿って延長し、頂点を上方とする断面く字状の邪魔板19を燒結機パレット8の搬送方向と直交する幅方向に所定ピッチpを保って所定本数平行に配設した構成を有する邪魔板列20を上下方向に3列配置し、上下方向に隣接する邪魔板列20間で、一方の邪魔板列20の邪魔板19間に他方の邪魔板列20の邪魔板19が位置するように配設されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the gaseous fuel injection device 15 has a gas supply hood 16 having an open upper end surrounding the upper portion of the sintering machine pallet 8.
In the gas supply hood 16, a baffle plate 19 having a cross-sectional shape extending in the conveying direction of the sintering machine pallet 8 between the front and rear walls 17 and perpendicular to the conveying direction of the sintering machine pallet 8 is provided. Three baffle plate rows 20 having a configuration in which a predetermined number of baffle plates are arranged in parallel with a predetermined pitch p in the width direction are arranged in the vertical direction, and one baffle plate row is arranged between the baffle plate rows 20 adjacent in the vertical direction. The baffle plates 19 of the other baffle plate row 20 are disposed between the 20 baffle plates 19.

また、最下段の邪魔板列20の下側における邪魔板19間に焼結機パレット8の搬送方向に延長し、搬送方向と直交する幅方向に所定間隔を保って例えば7本の気体燃料供給配管21が配設されている。これら各気体燃料供給配管21は、図2に示すように、焼結機パレット8の搬送方向の両端でそれぞれ気体燃料供給元配管22に連結され、これら気体燃料供給元配管22に、気体燃料が供給されている。   Further, for example, seven gaseous fuels are supplied between the baffle plates 19 on the lower side of the lowermost baffle plate row 20 in the conveying direction of the sintering machine pallet 8 and maintaining a predetermined interval in the width direction orthogonal to the conveying direction. A pipe 21 is provided. As shown in FIG. 2, each of these gaseous fuel supply pipes 21 is connected to a gaseous fuel supply source pipe 22 at both ends in the transport direction of the sintering machine pallet 8, and gaseous fuel is supplied to these gaseous fuel supply source pipes 22. Have been supplied.

この気体燃料としては、プロパンガス、水素ガス、メタンガス、一酸化炭酸ガス(CO)、コークス炉ガス(Cガス)、LNG、高炉ガス(Bガス)、高炉・コークス炉混合ガス(Mガス)、都市ガスまたはこれらの混合ガスの何れかを適用することができる。
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9中に供給(導入)する。
As this gaseous fuel, propane gas, hydrogen gas, methane gas, carbon monoxide gas (CO), coke oven gas (C gas), LNG, blast furnace gas (B gas), blast furnace / coke oven mixed gas (M gas), Either city gas or a mixture of these can be applied.
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 9.

ここで、上記気体燃料中のプロパンガス、水素ガス、メタンガス、炭酸ガス、コークス炉ガス、LNG、高炉ガスについての性状を下記表1に示す。   Here, the properties of propane gas, hydrogen gas, methane gas, carbon dioxide gas, coke oven gas, LNG, and blast furnace gas in the gaseous fuel are shown in Table 1 below.

Figure 2010133617
Figure 2010133617

本実施形態では、気体燃料としてLNGを適用している。
各気体燃料供給配管21の内、幅方向の両端の気体燃料供給配管21については内側向きに気体燃料噴出ノズル23が配設され、残りの気体燃料供給配管21については隣接する気体燃料供給配管21に対向する対称位置に焼結機パレット8の搬送方向に所定ピッチで所定数の気体燃料を水平方向に噴出する噴出口としての吐出気体燃料噴出ノズル22が配設されている。
In this embodiment, LNG is applied as the gaseous fuel.
Among the gaseous fuel supply pipes 21, the gaseous fuel injection nozzles 23 are disposed inwardly with respect to the gaseous fuel supply pipes 21 at both ends in the width direction, and the adjacent gaseous fuel supply pipes 21 are disposed adjacent to each other. Discharged gas fuel jet nozzles 22 as jet nozzles for jetting a predetermined number of gaseous fuels in the horizontal direction at a predetermined pitch in the conveying direction of the sintering machine pallet 8 are disposed at symmetrical positions opposite to each other.

ここで、隣接する気体燃料供給配管21間で、図4に示すように、一方の気体燃料供給配管21の気体燃料噴出ノズル22が他方の気体燃料供給配管21の気体燃料噴出ノズル22間の中央位置に配置されるように隣接する気体燃料供給配管21間で気体燃料噴出ノズル22が千鳥状に配置されている。このため、隣接する気体燃料供給配管21で噴射される気体燃料が互いに干渉することなく、均一に分散されて装入層9上に噴射されて空気と混合されて希釈気体燃料24となる。その後、焼結機パレット8下の図示されていないウインドボックスの吸引力を利用して、装入層9の表層に生成した焼結ケーキを経て、装入層の深部(下層)にまで導入される。   Here, between the adjacent gas fuel supply pipes 21, as shown in FIG. 4, the gas fuel injection nozzle 22 of one gas fuel supply pipe 21 is in the center between the gas fuel injection nozzles 22 of the other gas fuel supply pipe 21. Gaseous fuel injection nozzles 22 are arranged in a staggered manner between adjacent gaseous fuel supply pipes 21 so as to be arranged at positions. For this reason, the gaseous fuels injected in the adjacent gaseous fuel supply pipes 21 are evenly dispersed without interfering with each other, injected onto the charging layer 9 and mixed with the air to form the diluted gaseous fuel 24. Then, using the suction force of a wind box (not shown) under the sintering machine pallet 8, the sintered cake generated on the surface layer of the charging layer 9 is introduced to the deep part (lower layer) of the charging layer. The

また、各気体燃料供給配管21には、気体燃料供給元配管22との連結部にそれぞれ遮断弁25が配設されている。
また、上記気体燃料供給装置15は、気体燃料を、装入層9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24を導入する必要がある。
Each gaseous fuel supply pipe 21 is provided with a shut-off valve 25 at a connection portion with the gaseous fuel supply source pipe 22.
Further, the gaseous fuel supply device 15 causes the gaseous fuel to be discharged into the atmosphere at a high speed above the charging layer 9, thereby mixing with the surrounding air in a short time, and below the lower combustion limit concentration of the gaseous fuel. It is necessary to introduce the diluted gaseous fuel 24 into the charging layer.

また、本発明では、上記気体燃料供給装置15により、気体燃料を、装入層9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必要がある理由は、下記による。
図5(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5(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2及び表3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。
In the present invention, the gaseous fuel supply device 15 causes the gaseous fuel to be discharged into the atmosphere at a high speed above the charging layer 9, thereby mixing with the surrounding air in a short time, and the gaseous fuel is The reason why it is necessary to dilute to a concentration below the lower combustion limit concentration and then introduce the diluted gaseous fuel into the charge layer is as follows.
As shown in FIG. 5 (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 depth of 90 mm from 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. 5 (b), the distribution of the methane gas concentration was measured in the same manner as described above for the case where methane gas was supplied from a position 350 mm above the sintered cake using the same nozzle. 2 and Table 3. 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 2010133617
Figure 2010133617

Figure 2010133617
Figure 2010133617

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6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. 6 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.

次に、本発明においては、気体燃料供給装置15の気体燃料供給配管21に設けられた気体燃料噴射ノズル23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、本発明の焼結操業においては、焼結パレット内に燃焼・溶融帯を形成する、あるいは形成しつつある焼結層が存在し、常に火種を有する状態において、装入層9の上方で、気体燃料の吐出操作が行われる。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 gaseous fuel injection nozzle 23 provided in the gaseous fuel supply pipe 21 of the gaseous fuel supply apparatus 15 needs to be discharged at a high speed from the viewpoint of preventing flashback. Specifically, it is desirable to discharge at a rate twice or more the combustion speed of the gaseous fuel, more preferably at a rate twice or more the turbulent combustion rate of the gaseous fuel. That is, in the sintering operation of the present invention, there is a sintered layer that forms or is forming a combustion / melting zone in the sintering pallet, and in the state that always has a fire type, above the charging layer 9. The discharge operation of the gaseous fuel is performed. 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、気体燃料噴射ノズル23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。
また、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。
In order to obtain the discharge speed of the gaseous fuel, it is preferable that the discharge pressure of the gaseous fuel from the gaseous fuel injection nozzle 23 is 300 mmAq or more and less than 40000 mmAq with respect to the atmospheric pressure.
In addition, when the piping for discharging the gaseous fuel and the opening have the same shape, generally, the closer the fuel is to the supply source header, the easier the fuel comes out, and the farther the fuel becomes, the more difficult it is to go 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.

次に、本発明の気体燃料供給装置の横風対策について説明する。
本発明では、前述したように、焼結機パレット8の上部を囲うフード16を設けている。このフード16によって横風による希釈気体燃料29の濃度分布に与える影響を抑制するようにしている。すなわち、本発明者等は、種々の検討を行った結果、フード16の設置は、横風対策として、衝立以上の効果があることが分かった。
Next, the countermeasure against the cross wind of the gaseous fuel supply apparatus of the present invention will be described.
In the present invention, as described above, the hood 16 surrounding the upper portion of the sintering machine pallet 8 is provided. The hood 16 suppresses the influence of the crosswind on the concentration distribution of the diluted gas fuel 29. That is, as a result of various studies by the inventors, it has been found that the installation of the hood 16 is more effective than a screen as a measure against cross wind.

これにより、フード16内部で、気体燃料噴射ノズル23から噴射されたコークス炉ガスと大気とが混合される。
さらに、フード16の焼結機パレット8の搬送方向に沿う左右のサイドウォール17,18の上端に、図7に示すように、透過率30%程度のパンチメタル等で構成される横風減衰フェンス16cを設けることが好ましい。
Thereby, the coke oven gas injected from the gaseous fuel injection nozzle 23 and the atmosphere are mixed inside the hood 16.
Further, as shown in FIG. 7, the cross wind attenuation fence 16c made of punch metal having a transmittance of about 30% is provided at the upper ends of the left and right sidewalls 17 and 18 along the conveying direction of the sinter pallet 8 of the hood 16. Is preferably provided.

また、フード16の下側と、焼結ベッド表面(装入層表面)との間には、必然的に間隙が生じるが、この間隙部分のシールが十分でないと、例えば、透過率が20〜30%あると、この部分からフード16内部に空気を巻き込み、希釈気体燃料の濃度分布の偏りを増大させることが分かった。したがって、フード16の下端からの空気の侵入を防止することは重要である。   In addition, a gap is inevitably generated between the lower side of the hood 16 and the surface of the sintered bed (the surface of the charging layer), but if the gap is not sufficiently sealed, for example, the transmittance is 20 to 20%. When it was 30%, it was found that air was entrained into the hood 16 from this portion, and the concentration distribution of the diluted gas fuel was increased. Therefore, it is important to prevent air from entering from the lower end of the hood 16.

このため、フード16の焼結機パレット8の搬送方向に沿う左右のサイドウォール18の下端とパレットサイドウォール8aとの間及びスプレー機構23の分岐噴射部27の下面と装入層9の上面との間には、図3に模式的に示すように焼結機パレット8の搬送方向に延長するワイヤーブラシ間にシールシートを介挿したワイプレシール41が設置され、その外側にワイプレシール41を外側から覆うカバー42が設けられている。なお、シール材としてはワイプレシール41に限らず、チェーンカーテン、シールブラシ、密着シール等のシール材を適用することができる。また、上記シール材は、耐熱性があり、且つ、可撓性ないし変形の自由度が大きく、装入層9の表面を傷つけないものであることが好ましい。   Therefore, between the lower ends of the left and right sidewalls 18 along the conveying direction of the sintering machine pallet 8 of the hood 16 and the pallet sidewalls 8a, the lower surface of the branch injection portion 27 of the spray mechanism 23, and the upper surface of the charging layer 9 As shown schematically in FIG. 3, a wiper seal 41 having a seal sheet interposed between wire brushes extending in the conveying direction of the sintering machine pallet 8 is installed, and the wiper seal 41 is covered on the outer side thereof. A cover 42 is provided. The seal material is not limited to the wiper seal 41, and seal materials such as a chain curtain, a seal brush, and a close seal can be applied. Moreover, it is preferable that the sealing material is heat resistant, flexible or has a high degree of freedom of deformation, and does not damage the surface of the charging layer 9.

一方、焼結機パレット8の搬送方向の上流側及び下流側でのフード16の前後板部16bの下端と装入層9の表面との間では、図7に示すようなフード16の前後ウォール19に沿って空気通路43を配設し、この空気通路43の下方から空気を噴出させてエアカーテン44を形成することが好ましい。
また、気体燃料噴射装置15の設置位置、大きさ、配置数は以下のようにして設定される。
On the other hand, between the lower end of the front and rear plate portions 16b of the hood 16 and the surface of the charging layer 9 on the upstream side and the downstream side in the conveying direction of the sintering machine pallet 8, the front and rear walls of the hood 16 as shown in FIG. It is preferable to form an air curtain 44 by disposing an air passage 43 along 19 and ejecting air from below the air passage 43.
Further, the installation position, size, and number of arrangements of the gaseous fuel injection device 15 are set as follows.

すなわち、装入層9中の炭材に点火された後に、希釈気体燃料24を装入層9上へ供給(導入)する。その理由は、点火直後の位置で希釈気体燃料24を供給しても、装入層9の表層上で燃焼するだけであり、希釈気体燃料24が燃焼層に何ら影響を与えることはないからである。したがって、装入層9の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24を装入層9へ供給する必要がある。なお、希釈気体燃料24の供給は、装入層9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24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。   That is, after the carbon material in the charging layer 9 is ignited, the diluted gas fuel 24 is supplied (introduced) onto the charging layer 9. The reason is that, even if the diluted gas fuel 24 is supplied at a position immediately after ignition, it only burns on the surface layer of the charging layer 9, and the diluted gas fuel 24 has no influence on the combustion layer. is there. Therefore, it is necessary to supply the diluted gas fuel 24 to the charging layer 9 after the sintered raw material above the charging layer 9 is fired to form a sintered cake layer. The diluted gas fuel 24 can be supplied at any position until the sintering is completed as long as a sintered cake layer is formed on the surface of the charging layer 9. The reasons other than the above for supplying the diluted gas fuel 24 after the sintered cake layer is formed are as follows.

(a)装入層9の上部に焼結ケーキ(焼結層)が生成していない状態で希釈気体燃料24の供給を行うと、この装入層9の上で燃焼を起こす可能性がある。
(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。
希釈気体燃料24の装入層9の上方側で燃焼しないようにするには、装入層9の表層部に点火炉10による着火後、着火して焼結ケーキが表面に生成された後は、装入層9の表層部分に火種が無く逆火(引火)の確率は低くなる。この焼結ケーキは前述した図17(a)に示すように、焼結機パレット8が点火炉10から下流側に移動するに応じて厚みが厚くなることから、焼結ケーキの装入層9の表面からの厚みが20mm以上となると逆火を生じる可能性が十分に低く、焼結ケーキの厚みが50mm以上となると逆火を確実に防止することができる。
(A) If the diluted gas fuel 24 is supplied in a state where no sintered cake (sintered layer) is formed on the top of the charging layer 9, there is a possibility that combustion will occur on the charging layer 9. .
(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.
In order not to burn on the upper side of the charging layer 9 of the diluted gas fuel 24, after the surface layer portion of the charging layer 9 is ignited by the ignition furnace 10, after ignition and the sintered cake is generated on the surface, There is no fire type in the surface layer portion of the charging layer 9, and the probability of backfire (ignition) is low. As shown in FIG. 17A, the thickness of the sintered cake increases as the sintering machine pallet 8 moves from the ignition furnace 10 to the downstream side. When the thickness from the surface is 20 mm or more, the possibility of backfire is sufficiently low, and when the thickness of the sintered cake is 50 mm or more, backfire can be reliably prevented.

このように、焼結ケーキの厚みが20mm以上、好ましくは50mm以上となる希釈気体燃料の好適な吹込み位置は、点火炉10から下流側に5〜6mの位置となり、この位置に最初の気体燃料供給装置15を配設する。複数の気体燃料供給装置15を配設する場合には、最初の気体燃料供給装置15の下流側であれば、装入層9の表面に火種が全くないので、任意の位置に気体燃料供給装置15を設けることができ、本実施形態では4台の気体燃料供給装置15が焼結機パレット8の搬送方向に沿って直列に配設されている。   Thus, the suitable blowing position of the diluted gas fuel in which the thickness of the sintered cake is 20 mm or more, preferably 50 mm or more is a position 5 to 6 m downstream from the ignition furnace 10, and the first gas is located at this position. A fuel supply device 15 is provided. In the case where a plurality of gaseous fuel supply devices 15 are arranged, since there is no fire on the surface of the charging layer 9 as long as it is downstream of the first gaseous fuel supply device 15, the gaseous fuel supply device is at an arbitrary position. In this embodiment, four gaseous fuel supply devices 15 are arranged in series along the conveying direction of the sintering machine pallet 8.

また、装入層最高到達温度又は高温域保持時間の何れか又は両方を調整するために、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24の供給を行うことが好ましい。燃焼・溶融帯の厚みが15mm未満では、焼結ケーキ(焼結層)を通して吸引される空気と希釈気体燃料24による冷却効果によって、希釈気体燃料24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。   Further, in order to adjust either or both of the maximum reached temperature of the charging layer or the high temperature region holding time, the thickness of the combustion / melting zone is at least 15 mm or more, preferably 20 mm or more, more preferably 30 mm or more. The diluted gas fuel 24 is preferably supplied. When the thickness of the combustion / melting zone is less than 15 mm, the cooling effect by the air sucked through the sintered cake (sintered layer) and the diluted gas fuel 24 is insufficient even if the diluted gas fuel 24 is burned, This is because the thickness of the combustion / melting zone cannot be increased.

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24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。
また、希釈気体燃料24の装入層9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9の中・下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、燃焼・溶融帯が表層から200mm以上下がった位置であれば、空気による冷却の影響が略解消されて、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24の供給は、歩留り低下の大きいパレット幅方向両炭部のサイドウォール近傍で行うことがより好ましい。
On the other hand, when the diluted gas fuel 24 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 range holding time is increased. Thus, a sintered ore with high cold strength can be obtained.
The introduction of the diluted gas fuel 24 into the charging layer 9 is performed at a position where the combustion front is lowered below the surface layer and the combustion / melting zone is lowered from the surface layer by 100 mm or more, preferably 200 mm or more, that is, in the charging layer 9. -It is preferable to supply so that it may pass through the sintered cake area | region (sintered layer) produced | generated in the lower layer, without burning, and may burn in the stage which the combustion front moved 100 mm or more from the surface layer. 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 the combustion / melting zone is at a position 200 mm or more lower than the surface layer, the influence of cooling by air is substantially eliminated, and the thickness of the combustion / melting zone can be increased to 30 mm or more. Further, it is more preferable that the diluted gas fuel 24 is supplied in the vicinity of the sidewalls of the both pallet width direction coal portions where the yield reduction is large.

なお、気体燃料供給装置15は、焼結機の規模にもよって異なるが、例えば、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10の下流側約5m以降の位置に配置することが好ましい。
本発明に係る焼結鉱の製造方法では、装入層中への希釈気体燃料24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。
The gaseous fuel supply device 15 differs depending on the size of the sintering machine. For example, in a sintering machine having a production amount of about 15,000 t / day and a length of 90 m, the ignition furnace 10 It is preferable to arrange at a position about 5 m or less downstream.
In the method for producing sintered ore according to the present invention, the introduction of the diluted gaseous fuel 24 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24の供給は、装入層内する導入された希釈気体燃料24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、希釈気体燃料24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24の供給作用を中層部以下の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24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9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。   Further, in the method for producing sintered ore according to the present invention, the supply of the diluted gaseous fuel 24 from the upper part of the charged layer after ignition is such that at least a part of the introduced diluted gaseous fuel 24 in the charged layer is unburned. It is preferable that the fuel reaches the combustion / melting zone and is burned 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. That is, if the supply of the diluted gas fuel 24 is performed in the upper layer portion of the charging layer that is likely to be insufficient in heat (insufficient holding time in the high temperature range), sufficient combustion heat is provided, and this portion is sintered. The quality of the cake can be improved, and further, if the supply operation of the diluted gas fuel 24 is extended to the zone below the middle layer, the recycle by the diluted gas fuel 24 is performed on the combustion / melting zone of the original carbon material. The result is equivalent to the formation of a combustion / melting zone, leading to a widening of the combustion / 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 lowering the moving speed of. As a result, the quality of the sintered cake of the charging layer 9 as a whole (improvement of cold strength) is brought about, leading to improvement of the quality (cold strength) and productivity of the product sintered ore.

また、本発明において、希釈気体燃料24を装入層9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構成である。
一般に、点火後の装入層9では、焼結機パレット8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・溶融帯の位置が前述した図17(a)に示すように変化する。そして、図17(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8内の位置別焼結鉱の歩留まりは、図17(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、前記希釈気体燃料24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 the present invention, when introducing (supplying) the diluted gas fuel 24 into the charging layer 9, not only adjusting the supply position but also controlling the form of the combustion / melting zone itself, It is preferable to control the maximum temperature reached and / or the high temperature region holding time in the combustion / melting zone.
In general, in the charged layer 9 after ignition, the combustion (flame) front gradually expands downward and forward (downstream) as the sintering machine pallet 8 moves, so that the position of the combustion / melting zone Changes as shown in FIG. And as shown in FIG.17 (b), the thermal history received in the sintering process in a sintered layer differs in an upper layer, an intermediate | middle layer, and a lower layer, and it is high temperature range holding time (about 1200 degreeC or more with an upper layer-lower layer). Time) is very different. As a result, the yield of sintered ore by position in the pallet 8 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, if the diluted gas fuel 24 is supplied according to the method of the present invention, the combustion / melting zone has an increased thickness in the vertical direction and a width in the pallet traveling direction, which is reflected in improving the quality of the product sintered ore. is there. 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.

前記希釈気体燃料24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 diluted gas fuel 24, 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 can be controlled, It is possible to control the maximum temperature and the high temperature holding time. 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9中への希釈気体燃料24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24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、希釈気体燃料24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 24 into the charging layer 9 is for controlling the cold strength of the entire sintered product ore. That is, the original purpose of supplying the diluted gas fuel 24 is to improve the cold strength of the sintered cake, and consequently the sintered ore, and in particular, the supply position control of the diluted gas fuel 24 and the sintering raw material are combusted. -Through control of the high temperature region holding time, which is the time to stay in the melting zone, and 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.

この強度レベルは、本発明では、とくに前記希釈気体燃料24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 carbon dioxide in the sintered raw material, the supply amount, the supply position, and the supply range of the diluted gas fuel 24 (under the condition that the amount of heat input is constant). ) By adjusting the 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24の装入層9中への導入位置は、装入層9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、気体燃料噴射装置の規模(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9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 24 into the charging layer 9 in the pallet traveling direction is in an arbitrary zone between the sintered cake formed in the charging layer 9 and the wet zone. Based on how the cold strength of sintered ore is made. For this control, in the present invention, the scale (size), number, position (distance from the ignition furnace), gas concentration of the gaseous fuel injection 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. The strength of the sintered cake formed in the charging layer 9 is controlled.

下記の表4は、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。
Table 4 below shows the lower limit concentration of combustion of various gaseous fuels and the upper limit concentration of injecting the gaseous fuel (75%, 60%, 25% of the lower limit concentration of combustion).
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.

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%
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。
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%
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%.

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%
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。
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%
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%.

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%
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。
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%
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%.

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%
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%

Figure 2010133617
Figure 2010133617

また、焼結機パレット8の搬送方向と直交する方向の幅方向のサイドウォール18の近傍では、前述したように横風等の影響を受けて、気体燃料噴射ノズル23から供給した気体燃料が吹き寄せられて希釈気体燃料濃度が高くなったり、外部に漏洩したりするおそれがある。また、装入層からの吸引が不均一になったときも、希釈気体燃料の濃度が変化、濃度が高くなったり、外部に漏洩するおそれがある。   Also, in the vicinity of the sidewall 18 in the width direction perpendicular to the conveying direction of the sintering machine pallet 8, the gaseous fuel supplied from the gaseous fuel injection nozzle 23 is blown by the influence of the crosswind as described above. As a result, the concentration of the diluted gas fuel may increase or it may leak to the outside. Also, when the suction from the charging layer becomes non-uniform, the concentration of the diluted gas fuel may change, the concentration may increase, or it may leak outside.

このため、本実施形態では、気体燃料としてLNGを採用しており、このLNGの主成分は、前述した表1に示すように、メタンCH4であることから、このメタンCH4の濃度を検出するメタン濃度検出器50を気体供給フード16に適宜配置してメタンCH4の濃度拡散分布を測定した。この場合の気体供給フード16には気体燃料供給配管21が焼結機パレット8の搬送方向と直交する幅方向に所定間隔を保って平行に7本配設されている。これら気体燃料供給配管21は装入層9の表面からの高さが500mmの位置に配設されている。 For this reason, in this embodiment, LNG is adopted as the gaseous fuel, and the main component of the LNG is methane CH 4 as shown in Table 1 described above. Therefore, the concentration of the methane CH 4 is detected. The methane concentration detector 50 was placed in the gas supply hood 16 as appropriate, and the concentration diffusion distribution of methane CH 4 was measured. In this case, seven gas fuel supply pipes 21 are arranged in parallel at a predetermined interval in the width direction orthogonal to the conveying direction of the sintering machine pallet 8 in the gas supply hood 16. These gaseous fuel supply pipes 21 are disposed at a height of 500 mm from the surface of the charging layer 9.

この場合のメタン濃度検出器50の配置は、水平方向では、図8(a)及び(b)で●印で示すように、気体供給フード16の装入層9の上面から例えば155mmの高さ位置に対角線上に9点配置し、垂直方向では気体供給フード16の中央部に図8(b)に示すように13点配置するとともに、焼結機パレット8の搬送方向に沿う左右側面に横風によって外気に漏洩する可能性が高いハッチングを施した○印で表される位置にもメタン濃度検出器50を配置して測定を行なった。   The arrangement of the methane concentration detector 50 in this case is, for example, a height of 155 mm from the upper surface of the charging layer 9 of the gas supply hood 16 in the horizontal direction, as indicated by the ● marks in FIGS. 8A and 8B. Nine points are arranged diagonally at the position, and 13 points are arranged in the central portion of the gas supply hood 16 in the vertical direction as shown in FIG. The measurement was performed with the methane concentration detector 50 placed at the position indicated by the ○ where hatching is highly likely to leak to the outside air.

上記のように多数のメタン濃度検出器50を配置した状態で、全7本の気体燃料供給配管21の各気体燃料噴射ノズル23から流量266Nm3/h(8000ppm)及び166Nm3/h(4000ppm)でLNGを水平方向に噴射させて装入層9内に導入して焼結を行った。このときの装入層9の表面から155mmの高さ位置における気体供給フード16の中心から焼結機パレット8の搬送方向と直交する幅方向の端部までのメタンCH4濃度の分布は、図9に示すように、フード中心から1.5mまでの間では、LNGの流量266Nm3/h(8000ppm)の場合及び流量133Nm3/h(4000ppm)の場合とも気体供給フード16の中心から焼結機パレット8の搬送方向と直交する幅方向の端部に向かうにしたがって同様の増加傾向を示すが、フード中心から1.5mを超えると流量270Nm3/hの場合の方が流量135Nm3/hの場合に比較してメタンCH4濃度が急峻にメタンCH4濃度が増加する状態が観察された。この図9の計測結果によると、気体燃料噴射ノズル23の下側から装入層9の表面との間では、気体供給フード16の中間からの距離が遠く、フード壁に近いほどメタンCH4濃度が高く、4隅部にメタンCH4濃度が高濃度(燃焼下限濃度1/3超え)になる部分ができることが確認された。 In a state where a large number of methane concentration detectors 50 are arranged as described above, the flow rates are 266 Nm 3 / h (8000 ppm) and 166 Nm 3 / h (4000 ppm) from each of the gaseous fuel injection nozzles 23 of the seven gaseous fuel supply pipes 21. Then, LNG was sprayed in the horizontal direction and introduced into the charging layer 9 for sintering. Distribution of methane CH 4 concentration from the center of the gas supply hood 16 to the end portion in the width direction perpendicular to the transport direction of the sintering machine pallet 8 at the height position of 155mm from the surface of the sintering bed 9 at this time, FIG. As shown in FIG. 9, between the center of the hood and 1.5 m, the LNG flow rate is 266 Nm 3 / h (8000 ppm) and the flow rate is 133 Nm 3 / h (4000 ppm). A similar increasing tendency is shown toward the end in the width direction perpendicular to the conveyance direction of the machine pallet 8, but when the flow rate exceeds 1.5 m from the hood center, the flow rate is 270 Nm 3 / h and the flow rate is 135 Nm 3 / h. state that methane CH 4 concentration compared steeply increases methane CH 4 concentration in the case of was observed. According to the measurement result of FIG. 9, the distance from the middle of the gas supply hood 16 is far from the lower side of the gaseous fuel injection nozzle 23 to the surface of the charging layer 9, and the closer to the hood wall, the higher the methane CH 4 concentration. It was confirmed that there were portions where the methane CH 4 concentration was high (over the lower combustion limit concentration of 1/3) at the four corners.

フード端部(フード壁の内側)においては、CH4濃度が4%に達するときがあることも確認できた。CH4を含有するLNGの燃焼下限濃度は4.8%であり、危険領域に接近していることがわかる。
本発明の気体燃料供給においては、火災事故などの安全を図ること、焼結進行過程の装入層中で希釈された気体燃料を燃焼させるため、その気体燃料の燃焼下限濃度の75%以下の濃度に希釈した気体燃料を装入層に供給する。好ましい濃度としては気体燃料の燃焼下限濃度の1/3、望ましくは1/4以下である。
It was also confirmed that the CH 4 concentration sometimes reached 4% at the hood edge (inside the hood wall). The combustion lower limit concentration of LNG containing CH 4 is 4.8%, which indicates that it is approaching the dangerous area.
In the gas fuel supply of the present invention, in order to ensure safety such as fire accidents, and to burn the gas fuel diluted in the charging layer during the sintering process, the gas fuel has a combustion lower limit concentration of 75% or less. A gaseous fuel diluted to a concentration is supplied to the charging layer. A preferred concentration is 1/3, preferably 1/4 or less, of the lower combustion limit concentration of gaseous fuel.

したがって、上記CH4濃度が4%に達する以前の段階で上記気体燃料の燃焼下限濃度の75%を超える濃度に達したとき、気体燃料吹込みを停止するとともに焼結機を停止させ、焼結操業を中断させていた。
すなわち、LNGの燃焼下限濃度は4.8%であり、燃焼下限濃度の75%は、3.6%に相当する。この濃度例であるCH4濃度が4%に達する前に気体燃料吹込みを停止するとともに焼結機を停止させ、焼結操業を中断する必要があった。操業中断が多発すると得られる焼結鉱品質に、焼結操業中断、焼結操業再開にともなうムラを生じるため、本発明においては、焼結操業を継続させる手段として以下の方法を実施する。
Therefore, when the CH 4 concentration reaches a concentration exceeding 75% of the lower combustion limit concentration of the gaseous fuel before reaching 4%, the blowing of the gaseous fuel is stopped and the sintering machine is stopped to perform sintering. The operation was interrupted.
That is, the lower combustion limit concentration of LNG is 4.8%, and 75% of the lower combustion limit concentration corresponds to 3.6%. Before the CH 4 concentration, which is an example of this concentration, reached 4%, it was necessary to stop blowing the gaseous fuel and stop the sintering machine to interrupt the sintering operation. In the present invention, the following method is carried out as means for continuing the sintering operation in order to cause unevenness due to the interruption of the sintering operation and the resumption of the sintering operation in the quality of the sintered ore obtained when the operation is interrupted frequently.

なお、以下では気体燃料の燃焼下限濃度の1/3以下、あるいは1/4以下の濃度を上限とする希釈気体燃料供給例で、本発明を説明する。
まず、フード内の気体燃料の燃焼下限濃度の1/3以下、あるいは1/4以下の設定を越える濃度が検出されたとき、フード内滞留気体の攪拌を行い、CH4濃度偏在を解消するのである。すなわち、フード内雰囲気を攪拌しつつ焼結操業を継続し、測定されるCH4濃度が設定濃度以内に収まれば、攪拌を停止させ希釈気体燃料供給の焼結操業を行う。
In the following description, the present invention will be described with reference to a diluted gas fuel supply example in which the upper limit is 1/3 or less of the lower limit concentration of gaseous fuel, or 1/4 or less.
First, when a concentration exceeding 1/3 of the lower limit of combustion of gaseous fuel in the hood or exceeding 1/4 is detected, the stagnant gas in the hood is agitated to eliminate CH 4 concentration uneven distribution. is there. That is, the sintering operation is continued while stirring the atmosphere in the hood. If the measured CH 4 concentration falls within the set concentration, the stirring is stopped and the diluted gas fuel supply sintering operation is performed.

したがって、高濃度部分のメタンCH4濃度が燃焼下限濃度(4.8%)の1/3以下になるように気体供給フード16内における気体燃料供給配管21及び邪魔板列20との間に、図3に示すように、攪拌機構としての攪拌用ファン51を幅方向の中心から線対称に配置し、幅方向の端部に向けて希釈気体燃料24を吹き出して攪拌する。
このため、図10に示すように、実際の焼結操業時の保温炉12、気体燃料供給装置15の夫々における気体供給フード16の四隅における燃料噴射ノズル23と装入層9の表面との間である4箇所に少なくとも●印で表されるメタンCH4濃度を計測する濃度異常検出部としてのメタンCH4分析計52のうち符号52aを配置する。また、安全をさらに強化するため、好ましくは四隅の中間部にも●印で表されるメタンCH4濃度を計測する分析計52bを配置する。
Therefore, between the gas fuel supply pipe 21 and the baffle plate row 20 in the gas supply hood 16 so that the methane CH 4 concentration in the high concentration portion becomes 1/3 or less of the lower limit combustion concentration (4.8%), As shown in FIG. 3, stirring fans 51 as stirring mechanisms are arranged in line symmetry from the center in the width direction, and the diluted gas fuel 24 is blown out toward the end in the width direction and stirred.
For this reason, as shown in FIG. 10, between the fuel injection nozzle 23 and the surface of the charging layer 9 at the four corners of the gas supply hood 16 in each of the heat insulation furnace 12 and the gas fuel supply device 15 during the actual sintering operation. The reference numeral 52a is arranged in the methane CH 4 analyzer 52 as a concentration abnormality detection unit that measures at least the methane CH 4 concentration represented by the mark ● at the four locations. Further, in order to further enhance safety, an analyzer 52b for measuring the methane CH 4 concentration represented by the mark ● is preferably arranged at the middle part of the four corners.

そして、各メタンCH4分析計52の検出信号が図11に示すように、例えばマイクロコンピュータで構成される制御装置55に入力されている。この制御装置55は、その出力側に気体供給フード16内に配設された攪拌用ファン51の駆動回路56が接続されている。この制御装置55は、図12に示すように、攪拌制御処理を実行する。この攪拌制御処理は、先ず、ステップS1で、各メタンCH4分析計52の各検出信号を読込み、次いで、ステップS2に移行して、メタンCH4分析計52の検出信号のうちメタンCH4濃度が燃焼下限濃度の1/3(本実施形態では、設定値を燃焼下限濃度の1/3以下とした例で説明)を超えている検出信号が存在するか否かを判定し、メタンCH4濃度が燃焼下限濃度1/3を超えているメタンCH4分析計52が存在する場合には、ステップS3に移行して、各攪拌用ファン51を回転駆動する制御信号SCを攪拌用ファン駆動回路56に出力してから前記ステップS1に戻る。 The detection signals of the methane CH 4 analyzer 52 is input as shown in FIG. 11, for example constituted a control device 55 by a microcomputer. The control device 55 is connected to a drive circuit 56 of the stirring fan 51 disposed in the gas supply hood 16 on the output side thereof. As shown in FIG. 12, the control device 55 executes a stirring control process. In this agitation control process, first, each detection signal of each methane CH 4 analyzer 52 is read in step S 1, and then the process proceeds to step S 2, where the methane CH 4 concentration in the detection signal of the methane CH 4 analyzer 52 is read. there (in this embodiment, described in example in which 1/3 of the lower flammable limit concentration set value) 1/3 of lower flammable limit concentration determined whether the detection signal exceeding the exists, methane CH 4 If there is a methane CH 4 analyzer 52 having a concentration exceeding the lower combustion limit concentration of 1/3, the process proceeds to step S3, and the control signal SC for rotationally driving each stirring fan 51 is sent to the stirring fan drive circuit. Then, the process returns to step S1.

また、前記ステップS2の判定結果が各メタンCH4分析計52の検出信号がメタンCH4濃度が燃焼下限濃度の1/3以下を表しているときには、ステップS4に移行して、攪拌用ファン51の回転を停止させる制御信号SCを攪拌用ファン駆動回路56に出力してから前記ステップS1に戻る。 When the detection result of each methane CH 4 analyzer 52 indicates that the methane CH 4 concentration indicates 1/3 or less of the lower combustion limit concentration, the process proceeds to step S4 and the stirring fan 51 is detected. After the control signal SC for stopping the rotation of the motor is output to the stirring fan drive circuit 56, the process returns to step S1.

次に、上記実施形態の動作を説明する。
先ず、図1に示すように、床敷ホッパー4から整粒した塊鉱石を切り出して焼結機パレット8のグレート上に床敷層を形成し、この床敷層上にサージホッパー5からドラムフィーダー6で定量切り出しされた焼結原料が装入されて焼結ベッドとも言われる400〜800mm程度の装入層9を形成する。
そして、焼結機パレット8の搬送に伴って、点火炉10下に移動された装入層9の表層中の炭材に点火される。
Next, the operation of the above embodiment will be described.
First, as shown in FIG. 1, the granulated ore from the floor hopper 4 is cut out to form a floor layer on the great of the sintering machine pallet 8, and the surge hopper 5 to the drum feeder are formed on the floor layer. The sintered raw material quantitatively cut out in 6 is charged to form a charging layer 9 of about 400 to 800 mm, which is also called a sintering bed.
Then, as the sintering machine pallet 8 is conveyed, the carbonaceous material in the surface layer of the charging layer 9 moved under the ignition furnace 10 is ignited.

点火後の装入層9では、2次炉12及び保温炉13での加熱に伴って、焼結機パレット8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・溶融帯の位置が前述した図17(a)に示すように変化する。そして、燃焼・溶融帯の位置が上層から中層に移行する表層から20mm程度に達するときに、焼結機パレット8が最初の気体燃料供給装置15の位置に達する。   In the charged layer 9 after ignition, the combustion (flame) front gradually moves downward and forward (downstream) as the sintering machine pallet 8 moves with the heating in the secondary furnace 12 and the heat retaining furnace 13. While expanding, the position of the combustion / melting zone changes as shown in FIG. Then, when the position of the combustion / melting zone reaches about 20 mm from the surface layer that shifts from the upper layer to the middle layer, the sintering machine pallet 8 reaches the position of the first gaseous fuel supply device 15.

この気体燃料供給装置15では、焼結機パレット8の上方を覆うフード16内で気体燃料噴射ノズル23によってLNGが噴射される。
このとき、この気体燃料噴射ノズル23が図4に示すように、隣接する組のスプレー機構23同士が対向しないように隣接する組間で焼結パレット8の搬送方向に半ピッチずらして配置されているので、隣接する組における気体燃料噴射ノズル23から噴射されるLNGが互いに干渉することなく焼結機パレット8の搬送方向に均一な噴射領域が形成される。
In this gaseous fuel supply device 15, LNG is injected by the gaseous fuel injection nozzle 23 in the hood 16 that covers the upper side of the sintering machine pallet 8.
At this time, as shown in FIG. 4, the gaseous fuel injection nozzle 23 is arranged with a half-pitch shift in the conveying direction of the sintering pallet 8 so that the adjacent spray mechanisms 23 do not face each other. Therefore, a uniform injection region is formed in the conveying direction of the sintering machine pallet 8 without the LNG injected from the gaseous fuel injection nozzles 23 in the adjacent set interfering with each other.

噴射された気体燃料は、邪魔板19によって乱流とされた空気と混合されて常温における燃焼下限濃度以下に希釈され、装入層9の上方での燃焼を抑制することができる。
そして、気体燃料噴射ノズル23から噴射され空気で希釈された希釈気体燃料24は、焼結機パレット8の下側に配設されたウインドボックス11を介して空気を下方に吸引することにより、装入層9内に導入される。
The injected gaseous fuel is mixed with air turbulently flowed by the baffle plate 19 and diluted below the lower combustion limit concentration at room temperature, and combustion above the charging layer 9 can be suppressed.
The diluted gaseous fuel 24 injected from the gaseous fuel injection nozzle 23 and diluted with air sucks the air downward through the wind box 11 disposed on the lower side of the sintering machine pallet 8, thereby mounting the diluted gaseous fuel 24. It is introduced into the entrance layer 9.

装入層9内に導入された希釈気体燃料29は、表層部に生成された焼結ケーキを通過して表面から20mm以上下側の燃焼・溶融帯に達し、この燃焼・溶融層で燃焼される。このため、元々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上・中層域を1200℃以上の高温域に保持する高温域保持時間を長くすることができ、焼結鉱の冷間強度を向上させることができる。したがって、希釈気体燃料24の吹き込みを行わない場合の図17(c)に示す歩留りの低い上・中層部の歩留りを向上させることができる。   The diluted gas fuel 29 introduced into the charging layer 9 passes through the sintered cake generated in the surface layer portion, reaches the combustion / melting zone 20 mm or more below the surface, and is burned in this combustion / molten layer. The For this reason, the high temperature region holding time is originally short and heat is likely to be insufficient, and the high temperature region holding time for maintaining the upper and middle layer regions where the cold strength of the sintered ore is low at a high temperature region of 1200 ° C. or higher can be increased. The cold strength of the ore can be improved. Accordingly, it is possible to improve the yield of the upper and middle layer portions with a low yield shown in FIG. 17C when the diluted gas fuel 24 is not injected.

このように、希釈気体燃料24の供給作用を中層部以下の領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24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たすことが可能になるので、焼結機パレット8の移動速度を落とすことなく十分な焼結が実現できる。その結果、装入層9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、ひいては焼結鉱の品質(冷間強度)と生産性の向上につながる。   In this way, when the supply operation of the diluted gas fuel 24 is extended to the region below the middle layer, the recombustion / melting zone by the dilution gas fuel 24 is formed on the combustion / melting zone by the original carbon material. Results in equal expansion and expansion of the combustion / melting zone in the vertical direction, so that it is possible to extend the holding time of the high temperature region without increasing the maximum temperature, so the moving speed of the sintering machine pallet 8 is reduced. Sufficient sintering can be realized without this. As a result, the quality of the sintered cake of the charging layer 9 as a whole (improvement of cold strength) is brought about, leading to improvement of the quality (cold strength) and productivity of the sintered ore.

この焼結操業状態が横風等の影響を受けない通常焼結操業状態であるときには、保温炉13及び各気体燃料供給装置15の気体供給フード16内での気体燃料噴射ノズル23から噴射された気体燃料が邪魔板列20の各邪魔板19を通って供給される空気と混合されてメタンCH4濃度が燃焼下限濃度の1/3以下に制御されており、適正な焼結操業が行われている。 When this sintering operation state is a normal sintering operation state that is not affected by crosswind or the like, the gas injected from the gas fuel injection nozzle 23 in the gas supply hood 16 of the heat insulation furnace 13 and each gas fuel supply device 15 The fuel is mixed with air supplied through the baffle plates 19 of the baffle plate row 20 so that the methane CH 4 concentration is controlled to 1/3 or less of the lower combustion limit concentration, and proper sintering operation is performed. Yes.

このため、制御装置で図12の気体燃料供給制御処理が実行されたときに、メタンCH4分析計52で検出されたメタンCH4濃度が燃焼下限濃度の1/3以下であるので、図12の攪拌制御処理でステップS2からステップS4に移行して、攪拌用ファン51を停止させる制御信号SCが各攪拌用ファンの駆動回路56に出力されることにより、各気体燃料供給装置15の気体供給フード16内に配設された攪拌用ファン51が回転停止されて、攪拌機能が停止されている。 For this reason, when the gaseous fuel supply control process of FIG. 12 is executed by the control device, the methane CH 4 concentration detected by the methane CH 4 analyzer 52 is 1/3 or less of the lower combustion limit concentration. The control signal SC for stopping the stirring fan 51 is output to the driving circuit 56 of each stirring fan by shifting from step S2 to step S4 in the stirring control process of FIG. The stirring fan 51 provided in the hood 16 is stopped from rotating, and the stirring function is stopped.

ところが、メタンCH4分析計52の何れかで検出したメタンCH4濃度が燃焼下限濃度の1/3を超えた場合には、図12の気体燃料供給制御処理で、ステップS2からステップS3に移行して、該当する気体燃料供給装置15の各攪拌用ファン51を回転駆動する制御信号SCを駆動回路56に出力することにより、気体供給フード16内の希釈気体燃料24を攪拌することにより、メタンCH4濃度の高い領域の希釈気体燃料を分散させる。 However, when the methane CH 4 concentration detected by any of the methane CH 4 analyzers 52 exceeds 1/3 of the lower combustion limit concentration, the process proceeds from step S2 to step S3 in the gaseous fuel supply control process of FIG. Then, by outputting a control signal SC for rotationally driving each stirring fan 51 of the corresponding gaseous fuel supply device 15 to the drive circuit 56, the diluted gaseous fuel 24 in the gas supply hood 16 is stirred, so that methane Disperse the dilute gaseous fuel in the high CH 4 concentration region.

したがって、気体供給フード16内の希釈気体燃料24が均一に分散されて高濃度領域が生じることを解消することができ、安全操業を確保することができる。
なお、上記実施形態においては、気体供給フード16内に攪拌用ファン51を配設した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図13に示すように、気体供給フード16の外側に風速が5m/s程度の攪拌用ファン51を複数個配設して、これら攪拌用ファン51の吐出流を気体供給フード16内に導入するようにして、気体供給フード16内の希釈気体燃料24を攪拌するようにしてもよい。
Therefore, it can be solved that the diluted gas fuel 24 in the gas supply hood 16 is uniformly dispersed and a high concentration region is generated, and safe operation can be ensured.
In the above embodiment, the case where the stirring fan 51 is provided in the gas supply hood 16 has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. A plurality of agitation fans 51 having a wind speed of about 5 m / s are disposed in the gas supply hood 16 so that the discharge flow of the agitation fans 51 is introduced into the gas supply hood 16. 24 may be stirred.

また、上記実施形態においては、メタンCH4濃度を燃焼下限濃度の1/3以下で操業する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操業時のメタンCH4濃度は安全面を考慮できれば任意の濃度に設定することができる。
また、上記実施形態においては、点火炉10及び2次炉12の下流側に保温炉13を配置する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、保温炉13を省略して、点火炉10の下流側に所定距離を保って気体燃料供給装置15を配設する場合にも本発明を適用することができる。
In the above embodiment has been described for the case of operating in more than 1/3 of the lower flammable limit concentration of methane CH 4 concentration, it is not limited thereto, methane CH 4 concentration safety during operation Any density can be set as long as it can be taken into consideration.
Moreover, in the said embodiment, although the case where the heat retention furnace 13 was arrange | positioned downstream of the ignition furnace 10 and the secondary furnace 12 was demonstrated, it is not limited to this, the heat insulation furnace 13 is abbreviate | omitted, The present invention can also be applied to the case where the gaseous fuel supply device 15 is disposed at a predetermined distance on the downstream side of the furnace 10.

また、上記実施形態においては、気体燃料噴射装置15の気体供給フード16の上方部に開放したフード構成を有する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上部に開口17を形成した屋根部を有するフード構成とすることもできる。
さらに、上記実施形態においては、気体燃料としてLNGを適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他のプロパンガス、水素ガス、メタンガス、一酸化炭酸ガス(CO)、コークス炉ガス(Cガス)、高炉ガス(Bガス)、高炉・コークス炉混合ガス(Mガス)、都市ガスまたはこれらの混合ガスの何れかを適用することができる。この場合、適用する気体燃料に応じた濃度計を適用すればよく、炭酸ガス、コークス炉ガス、高炉ガスを適用する場合には、一酸化炭素を含むので、漏洩検知機52としてCO検知機を適用することが好ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the case where it had the food | hood structure open | released in the upper part of the gas supply hood 16 of the gaseous fuel injection apparatus 15, it was not limited to this, The opening 17 was formed in the upper part It can also be set as the food | hood structure which has a roof part.
Further, in the above embodiment, the case where LNG is applied as the gaseous fuel has been described. However, the present invention is not limited to this, and other propane gas, hydrogen gas, methane gas, carbon monoxide gas (CO), coke oven, etc. Any of gas (C gas), blast furnace gas (B gas), blast furnace / coke oven mixed gas (M gas), city gas, or a mixed gas thereof can be applied. In this case, a densitometer corresponding to the gas fuel to be applied may be applied. When carbon dioxide, coke oven gas, or blast furnace gas is applied, carbon monoxide is included, so a CO detector is used as the leak detector 52. It is preferable to apply.

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.

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing one embodiment of the present invention. 気体燃料供給装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a gaseous fuel supply apparatus. 気体燃料供給装置の搬送方向と直交する方向の断面図である。It is sectional drawing of the direction orthogonal to the conveyance direction of a gaseous fuel supply apparatus. 気体燃料供給装置の気体燃料噴射状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the gaseous fuel injection state of a gaseous fuel supply apparatus. 気体燃料の吐出速度、ノズル径が希釈気体燃料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 exert on the concentration distribution of diluted gaseous fuel. 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. 気体供給フードの焼結機パレット搬送方向のシール機構を示す図である。It is a figure which shows the sealing mechanism of the sintering machine pallet conveyance direction of a gas supply hood. 気体供給フードのメタンCH4濃度分布を計測する濃度計の配置状態を示す図である。It is a diagram showing the arrangement of a density meter for measuring methane CH 4 concentration distribution of the gas supply hood. フード中心から側縁端部までのメタンCH4濃度分布を示すグラフである。From the hood center is a graph showing methane CH 4 concentration distribution to the side edges. 実際のメタンCH4分析計の配置状態を示す模式図である。It is a schematic view showing the actual arrangement of methane CH 4 analyzer. 制御装置を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a control apparatus. 制御装置で実行する攪拌制御処理手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the stirring control processing procedure performed with a control apparatus. 攪拌用ファンを外部に配置した他の実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows other embodiment which has arrange | positioned the fan for stirring outside. 従来の焼結プロセスを説明する図である。It is a figure explaining the conventional 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.

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…サージホッパー
5…床敷ホッパー
6…ドラムフィーダー
7…切り出しシュート
8…燒結機パレット
9…装入層
10…点火炉
11…ウインドボックス
15…気体燃料噴射装置
16…フード、
19…邪魔板
20…邪魔板列
21…気体燃料配管
22…気体燃料供給元配管
23…気体燃料噴射ノズル
51…攪拌用ファン
52…メタンCH4分析計
55…制御装置
56…攪拌ファン駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Raw material hopper 2 ... Drum mixer 3 ... Rotary kiln 4 ... Surge hopper 5 ... Floor hopper 6 ... Drum feeder 7 ... Cutting chute 8 ... Sinter pallet 9 ... Charging layer 10 ... Ignition furnace 11 ... Wind box 15 ... Gas fuel Injection device 16 ... hood,
19 ... baffle 20 ... baffle columns 21 ... gaseous fuel pipe 22 ... gas fuel supply source pipe 23 ... gas fuel injection nozzle 51 ... stirring fan 52 ... methane CH 4 analyzer 55 ... controller 56 ... stirring fan drive circuit

Claims (6)

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装入層を形成する原料供給装置と、
前記装入層の炭材に点火するための点火炉と、
前記パレットの下方に配設したウインドボックスと、
前記点火炉の下流側に配設された、気体燃料を前記装入層の上方の大気中に噴出し、空気と混合させて燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料とする気体燃料供給装置とを備え、
前記気体燃料供給装置は、気体供給フード内に配設した前記気体燃料を供給する複数本の気体燃料供給配管と、前記気体供給フード内に配設した希釈気体燃料の濃度異常を検出する濃度異常検出部と、該濃度異常検出部で検出した濃度異常に基づいて前記気体供給フード内の希釈気体燃料を攪拌する攪拌機構とを有することを特徴とする焼結機。
A raw material supply device for charging a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material on a circulating pallet to form a charging layer;
An ignition furnace for igniting the charcoal of the charging layer;
A wind box disposed below the pallet;
A gaseous fuel supply device disposed on the downstream side of the ignition furnace, injecting gaseous fuel into the atmosphere above the charging layer and mixing it with air to produce a diluted gaseous fuel having a lower combustion limit concentration or less. ,
The gaseous fuel supply device includes a plurality of gaseous fuel supply pipes that supply the gaseous fuel disposed in a gaseous supply hood, and a concentration abnormality that detects an abnormal concentration of diluted gaseous fuel disposed in the gaseous supply hood. A sintering machine comprising: a detection unit; and a stirring mechanism that stirs the diluted gas fuel in the gas supply hood based on the concentration abnormality detected by the concentration abnormality detection unit.
前記濃度異常検出部は、少なくとも前記気体供給フード内の隅部に配設されていることを特徴とする請求項1に記載の焼結機。   The sintering machine according to claim 1, wherein the concentration abnormality detection unit is disposed at least at a corner in the gas supply hood. 前記希釈気体燃料の濃度は燃焼下限濃度の1/3以下に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の焼結機。   The sintering machine according to claim 1 or 2, wherein the concentration of the diluted gas fuel is set to 1/3 or less of the lower limit concentration of combustion. 前記攪拌機構は前記気体供給フード内に配設されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の焼結機。   The sintering machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the stirring mechanism is disposed in the gas supply hood. 前記攪拌機構は前記気体供給フード外に配設されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の焼結機。   The sintering machine according to any one of claims 1 to 3, wherein the stirring mechanism is disposed outside the gas supply hood. 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装入工程と、
前記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、
気体供給フード内で前記装入層の上方で空気中に気体燃料を噴出して燃焼下限濃度以下の希釈気体燃料とする気体燃料供給工程と、
前記希釈気体と空気とを前記パレット下に配置されたウインドボックスで吸引して前記装入層内に導入し、当該装入層内において希釈気体燃料と炭材を燃焼させて焼結ケーキを生成する焼結工程とを有する焼結鉱の操業方法であって、
前記気体燃料供給工程における希釈気体燃料が高濃度となり易い部位に、濃度異常検出部を配置し、該濃度異常検出部で濃度異常を検出したときに前記気体供給フード内の希釈気体燃料を攪拌することを特徴とする焼結鉱の操業方法。
A charging step of charging a sintered raw material including powdered ore and carbonaceous material on a circulating pallet and forming a charging layer of the sintered raw material on the pallet;
An ignition step of igniting the charcoal material on the surface of the charging layer using an ignition furnace;
A gaseous fuel supply step in which a gaseous fuel is jetted into the air above the charging layer in the gas supply hood to form a diluted gaseous fuel having a lower combustion limit concentration or less;
The diluted gas and air are sucked in a wind box arranged under the pallet and introduced into the charging layer, and the diluted gas fuel and the carbon material are burned in the charging layer to produce a sintered cake. A method of operating a sintered ore having a sintering step,
A concentration abnormality detection unit is disposed at a portion where the diluted gas fuel is likely to have a high concentration in the gas fuel supply step, and the dilution gas fuel in the gas supply hood is stirred when the concentration abnormality detection unit detects the concentration abnormality. A method for operating sintered ore.
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