JP2011038735A - Sintering machine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a downward suction type sintering machine capable of safely manufacturing sintered ore with high strength and high quality at a high yield ratio. <P>SOLUTION: A charge layer 9 is formed by charging a sintering material including powder ore and a charcoal material on a circulated pallet 8, and the charcoal material of the charge layer 9 is ignited by an ignition furnace and sucked by a wind box 16 arranged on the lower side of the pallet 8. Gas fuel is injected by a gas fuel supply device 12a-12d on the upper side of the charge layer 9 within a hood 21 arranged on the downstream side of the ignition furnace and surrounding the upper part of the charge layer 9, mixed with air and supplied to the charge layer 9 as diluted gas fuel. An FeO ratio measured by an FeO ratio measurement device 53 for measuring an FeO ratio in a sintered ore product is used for a management index for achieving predetermined cold strength, and operation for controlling the cold strength is performed by setting a target value of the FeO ratio to be a value lower than that when the gas fuel supply devices 12a-12d are not equipped. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&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に関するものである。   The present invention relates to a sintering machine that produces a high-strength, high-quality sintered ore using a downward suction type Dwytroid (DL) sintering machine.

高炉製銑法の主原料である焼結鉱は、一般に、図38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101・・・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102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104から切り出して焼結機パレット108のグレート上に床敷層を形成させる。   Sinter ore, which is the main raw material for 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 101 on a conveyor at a predetermined ratio. The cut out raw material is added with an appropriate amount of water using a drum mixer 102 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 104 to form a floor layer on the great of the sintering machine pallet 108.

焼結原料は、焼結機上に配置されているサージホッパー105からドラムフィーダー106と切り出しシュート107を介して、無端移動式の焼結機パレット108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109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109の上方に設置された点火炉110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108の下に配設されているウインドボックス111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 108 through the drum feeder 106 and the cutting chute 107 from the surge hopper 105 arranged on the sintering machine, and sintered. A charging layer 109 of a sintering raw material, which is also called a binding bed, is formed. The thickness (height) of the charging layer is usually around 400 to 800 mm. Thereafter, an ignition furnace 110 installed above the charging layer 109 ignites the carbonaceous material in the surface layer of the charging layer 9 and air through a wind box 111 disposed under the pallet 108. 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110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111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108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 110 is ignited by the ignition furnace 110. The ignited charcoal in the charging layer continues to be burned by the air sucked by the wind box 111 from the upper layer portion to the lower layer portion of the charging layer, and the combustion zone gradually moves to the lower layer as the pallet 108 moves. Proceed forward (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39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40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. 39 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. 40 shows the temperature distribution in the charging layer at the time of 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41(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41(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41(c)は焼結ケーキの歩留分布を示したものである。図41(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41(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。   41 (a) shows the progress of sintering in the charging layer on the sintering machine pallet, FIG. 41 (b) shows the temperature distribution (heat pattern) in the sintering process in the charging layer, and FIG. 41 (c). ) Shows the yield distribution of the sintered cake. As can be seen from FIG. 41 (b), 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 becomes low. Therefore, 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堆積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。また、さらに改良を加えた技術として、特許文献6,7において、焼結原料の装入層の上で気体燃料を大気中に供給し、装入層上で燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を供給する方法を提案している。
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, in the patent document 5, the applicant of the present invention uses various gaseous fuels diluted below the lower combustion limit concentration from above the charging layer of the sintered raw material deposited 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. Further, as a technique with further improvements, in Patent Documents 6 and 7, gaseous fuel is supplied to the atmosphere on the charging layer of the sintering raw material and diluted to below the lower combustion limit concentration on the charging layer. Has proposed a way to supply.

特開昭48−18102号公報Japanese Patent Laid-Open No. 48-18102 特公昭46−27126号公報Japanese Patent Publication No.46-27126 特開昭55−18585号公報JP-A-55-18585 特開平5−311257号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-311257 WO2007−052776号公報WO2007-052776 特開2008−291354号公報JP 2008-291354 A 特開2008−292153号公報JP 2008-292153 A

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、気体燃が燃焼する(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。特許文献6,7の技術では、爆発の問題は回避されるが、まだ改良の余地があった。   However, when performing the above gas fuel supply sintering operation, there is a risk that the high temperature part such as the cracked part of the sintering bed or the sintered cake will become a fire, and the gas fuel will be backfired and the gas fuel may burn (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. In the techniques of Patent Documents 6 and 7, the problem of explosion is avoided, but there is still room for improvement.

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、さらに焼結工程で発生するC02を削減することができる焼結機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 conventional example described above, and in a downward suction type sintering machine, a high-strength, high-quality sintered ore can be produced with high yield and safety. , and its object is to provide a sintering machine that is capable of further reducing the C0 2 generated in the sintering step.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る焼結機は、循環移動するパレットと、前記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、前記装入層の上部を囲むフードと、前記フード内における前記装入層の上方で気体燃料を噴射し、空気と混合して希釈気体燃料として当該装入層に供給する気体燃料供給装置と、成品焼結鉱中のFeO割合を測定するFeO測定装置とを備え、前記FeO測定装置で測定したFeO割合を所定の冷間強度を達成する管理指標とし、当該FeO割合の目標値を、前記気体燃料供給装置を装備しない場合より低い値に設定して冷間強度を制御する操業を行うことを特徴としている。   In order to achieve the above object, a sintering machine according to claim 1 of the present invention comprises a pallet that circulates and a sintered raw material that includes fine ore and carbonaceous material on the pallet to form a charging layer. A raw material supply device to be formed, an ignition furnace for igniting the carbonaceous material of the charging layer, a wind box disposed below the pallet, and the charging disposed on the downstream side of the ignition furnace A hood that surrounds the upper part of the layer, a gaseous fuel supply device that injects gaseous fuel above the charging layer in the hood, mixes with air, and supplies it as a diluted gaseous fuel to the charging layer, and product sintering An FeO measuring device for measuring the FeO ratio in the ore, and using the FeO ratio measured by the FeO measuring apparatus as a management index for achieving a predetermined cold strength, and using the target value of the FeO ratio as the gaseous fuel supply device If you do not equip It is characterized by performing operations to control between strength.

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、前記気体燃料供給装置は、気体燃料を噴出口から吹き消え現象が起こる流速で噴出させ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2に係る発明において、前記吹き消え現象が起こる流速は、気体燃料の燃焼速度を超える速度であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the sintering machine according to the first aspect, wherein the gaseous fuel supply device jets the gaseous fuel at a flow velocity at which a blow-off phenomenon occurs from the ejection port.
The sintering machine according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 2, the flow velocity at which the blow-off phenomenon occurs is a velocity exceeding the combustion rate of the gaseous fuel.

また、請求項4に係る焼結機は、請求項2または3に係る発明において、前記気体燃料供給装置は、気体燃料を開口径が3mmφ未満の噴出口から噴出させることを特徴としている。
また、請求項5に係る焼結機は、2乃至4の何れか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、気体燃料を開口径が0.8〜1.5mmφの噴出口から噴出させることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the sintering machine according to the second or third aspect, wherein the gaseous fuel supply device ejects the gaseous fuel from an ejection port having an opening diameter of less than 3 mmφ.
The sintering machine according to claim 5 is the invention according to any one of 2 to 4, wherein the gaseous fuel supply device ejects gaseous fuel from an ejection port having an opening diameter of 0.8 to 1.5 mmφ. It is characterized by letting.

また、請求項6に係る焼結機は、請求項1乃至5のいずれかに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、装入層内の高温域保持時間および最高到達温度の少なくとも一方を制御するように構成されていることを特徴としている。
また、請求項7に係る焼結機は、請求項1乃至6のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の供給量および濃度の少なくとも一方を調整して装入層内の高温域保持時間を制御する工程であることを特徴としている。
The sintering machine according to a sixth aspect is the invention according to any one of the first to fifth aspects, wherein the gaseous fuel supply device controls at least one of a high temperature region holding time and a maximum attained temperature in the charging layer. It is characterized by being configured.
A sintering machine according to a seventh aspect is the invention according to any one of the first to sixth aspects, wherein the gaseous fuel supply device is configured to adjust at least one of a supply amount and a concentration of a diluted gaseous fuel. It is a process for controlling the high temperature region holding time in the layer.

また、請求項8に係る焼結機は、請求項1乃至7のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の供給量および濃度の少なくとも一方を調整して装入層内の最高到達温度を1200〜1380℃の範囲に制御するように構成されていることを特徴としている。
また、請求項9に係る焼結機は、請求項1乃至8のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、装入層の上から導入した希釈気体燃料の少なくとも一部を未燃焼のまま前記装入層内の燃焼・溶融帯に到達させように制御することを特徴としている。
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the sintering machine according to any one of the first to seventh aspects, wherein the gaseous fuel supply device is configured by adjusting at least one of a supply amount and a concentration of the diluted gaseous fuel. It is characterized by being configured to control the maximum reached temperature in the in-layer to a range of 1200 to 1380 ° C.
A sintering machine according to a ninth aspect is the invention according to any one of the first to eighth aspects, wherein the gaseous fuel supply device receives at least a part of the diluted gaseous fuel introduced from above the charging layer. Control is performed so as to reach the combustion / melting zone in the charging layer without being burned.

また、請求項10に係る焼結機は、請求項1乃至9のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、装入層の上から導入した希釈気体燃料を当該装入層内で燃焼させ、前記装入層内の燃焼・溶融帯の形態を制御することを特徴としている。
また、請求項11に係る焼結機は、請求項1乃至10のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の前記装入層内への導入を、装入層表層部に焼結ケーキが生成されてから焼結が完了するまでの間に行うことを特徴としている。
A sintering machine according to a tenth aspect is the invention according to any one of the first to ninth aspects, wherein the gaseous fuel supply device supplies the diluted gaseous fuel introduced from above the charging layer to the charging layer. It is characterized by controlling the form of the combustion / melting zone in the charging layer.
A sintering machine according to an eleventh aspect is the invention according to any one of the first to tenth aspects, wherein the gaseous fuel supply device introduces the diluted gaseous fuel into the charging layer. It is characterized in that it is carried out after the sintered cake is formed on the surface layer portion until the sintering is completed.

また、請求項12に係る焼結機は、請求項1乃至11のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の装入層内への導入を、燃焼・溶融帯の厚みが15mm以上となる領域において行うことを特徴としている。
また、請求項13に係る焼結機は、請求項1乃至12のいずれか1つに係る発明において、前記気体燃料は、高炉ガス、コークス炉ガス、高炉・コークス炉混合ガス、都市ガス、天然ガス、メタンガス、エタンガス、プロパンガスおよびそれらの混合ガスのうちから選ばれるいずれか1つの可燃性ガスであることを特徴としている。
A sintering machine according to a twelfth aspect is the invention according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the gaseous fuel supply device is configured to combust and melt the introduction of the diluted gaseous fuel into the charging layer. It is characterized in that it is performed in a region where the thickness of the band is 15 mm or more.
A sintering machine according to claim 13 is the invention according to any one of claims 1 to 12, wherein the gaseous fuel is blast furnace gas, coke oven gas, blast furnace / coke oven mixed gas, city gas, natural gas, It is any one combustible gas selected from gas, methane gas, ethane gas, propane gas, and mixed gas thereof.

本発明によれば、下方吸引式焼結機の操業において、気体燃料供給装置によって循環移動するパレット上に形成された装入層の上部を囲むフード内で、気体燃料供給装置によって、装入層の上方側から気体燃料を噴射し、空気と混合した希釈気体燃料として装入層に供給することにより、成品焼結鉱中のFeo割合を気体燃料供給装置を設けない場合に比較して低下させることが可能となり、この低Feo割合を目標値として、冷間強度を制御する。このため、Feoの測定が冷間強度の測定より迅速且つ容易に行うことができるので、冷間強度の制御精度を向上させることができるとともに、粉コークス等の凝結材の原単位を低減して、焼結工程でのCO2排出量を削減することができるという効果が得られる。 According to the present invention, in the operation of the downward suction type sintering machine, the charging layer is formed by the gaseous fuel supply device in the hood surrounding the upper portion of the charging layer formed on the pallet that is circulated by the gaseous fuel supply device. By injecting gaseous fuel from the upper side of the gas and supplying it to the charging layer as diluted gaseous fuel mixed with air, the Feo ratio in the sintered product ore is reduced compared to the case where no gaseous fuel supply device is provided. The cold strength is controlled with the low Feo ratio as a target value. For this reason, since the measurement of Feo can be performed more quickly and easily than the measurement of the cold strength, the control accuracy of the cold strength can be improved, and the basic unit of the coagulation material such as powder coke can be reduced. The effect that the amount of CO 2 emission in the sintering process can be reduced is obtained.

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. 焼結機の構成図であって、(a)は平面図、(b)は側面図である。It is a block diagram of a sintering machine, (a) is a top view, (b) is a side view. 気体燃料供給装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of a gaseous fuel supply apparatus. 気体燃料供給装置の焼結機パレットの幅方向の模式的横断面図である。It is a typical cross section of the width direction of the sintering machine pallet of a gaseous fuel supply apparatus. 気体燃料供給装置の具体的な図4と同様の断面図である。It is sectional drawing similar to concrete FIG. 4 of a gaseous fuel supply apparatus. 図5の焼結機パレットの搬送方向の断面図である。It is sectional drawing of the conveyance direction of the sintering machine pallet of FIG. 気体燃料噴射ノズルを示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing a gaseous fuel injection nozzle. 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. 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. 吹き消え現象が起こる噴出速度を調べる実験装置の写真である。It is a photograph of an experimental device for examining the ejection speed at which the blow-out phenomenon occurs. 噴出口の開口径が1mmφにおける吹き消え現象調査結果を示す写真である。It is a photograph which shows the blow-off phenomenon investigation result when the opening diameter of a jet nozzle is 1 mmφ. ノズル厚とノズル流速との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between nozzle thickness and nozzle flow velocity. 長尺配管における圧損の影響を調べる実験装置の写真である。It is a photograph of the experimental apparatus which investigates the influence of the pressure loss in long piping. 気体燃料を水平方向に噴出させたときの気体燃料の希釈状況をシミュレーションする条件を説明する図である。It is a figure explaining the conditions which simulate the dilution situation of gaseous fuel when gaseous fuel is ejected in a horizontal direction. LNGを開口径1mmφの噴出口から200m/sで水平方向に噴出したときの希釈状況をシミュレートした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having simulated the dilution condition when LNG is jetted in the horizontal direction at 200 m / s from the jet nozzle with an opening diameter of 1 mmφ. LNGを開口径が1mmφの噴出口から200m/sで水平方向に噴出したときの希釈状況をシミュレートした結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having simulated the dilution condition when LNG is jetted in a horizontal direction at 200 m / s from the jet nozzle whose opening diameter is 1 mmφ. 高炉ガスの燃焼限界を求める方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating | requiring the combustion limit of blast furnace gas. メタンガスの燃焼下限濃度の温度依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature dependence of the combustion minimum density | concentration of methane gas. 大気中常温下における気体燃料の燃焼成分(燃焼ガス)濃度と温度との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the combustion component (combustion gas) density | concentration and temperature of gaseous fuel in the normal temperature in air | atmosphere. 焼結反応について説明する図である。It is a figure explaining a sintering reaction. 焼結反応におけるカルシウムフェライトの性状を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the property of the calcium ferrite in a sintering reaction. 高炉から要求される焼結鉱品質を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sintered ore quality requested | required from a blast furnace. 高炉の低還元材比操業に適した焼結鉱品質を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the sinter quality suitable for the operation of the low reducing material ratio of a blast furnace. 高炉から要求される焼結鉱品質を具体的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows specifically the sintered ore quality requested | required from a blast furnace. 骸晶状二次ヘマタイトが。生成する過程を説明する状態図である。Skeletal secondary hematite. It is a state diagram explaining the process to produce | generate. 焼結過程における鉱物組織の変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the change of the mineral structure in a sintering process. 製銑工程におけるCO2排出量削減を説明する図である。Is a diagram for explaining a reducing CO 2 emissions in ironmaking process. 気体燃料供給装置を使用しない場合の焼結鉱中のFeoとシャッター強度、被還元性(JIS−RI)及び還元粉化指数(JIS−RDI)との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between Feo in sintered ore when not using a gaseous fuel supply apparatus, shutter intensity | strength, reducibility (JIS-RI), and reduction | restoration powdering index | exponent (JIS-RDI). 気体燃料吹き込みによる焼結層内温度変化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the temperature change in a sintered layer by gaseous fuel blowing. 希釈都市ガス吹き込みが無い場合と有る場合との燃焼帯の形態を観察した図(写真)である。It is the figure (photograph) which observed the form of the combustion zone with the case where there is no dilution city gas blowing and with it. 気体燃料吹き込みが無い場合と、プロパンガス、Cガス、都市ガスを吹き込んだ場合の燃焼帯の形態を観察した図(写真)である。It is the figure (photograph) which observed the form of the combustion zone when there is no gaseous fuel blowing and when propane gas, C gas, and city gas were blown. 本発明による焼結鉱中のFeoとシャッター強度、被還元性(JIS−RI)及び還元粉化指数(JIS−RDI)との関係を示す特性線図である。It is a characteristic diagram which shows the relationship between Feo in the sintered ore by this invention, shutter intensity | strength, reducibility (JIS-RI), and a reduction | restoration powdering index (JIS-RDI). 気体燃料供給装置への気体燃料供給制御系を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the gaseous fuel supply control system to a gaseous fuel supply apparatus. 制御装置で実行する気体燃料供給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 gaseous fuel supply control processing procedure performed with a control apparatus. LNGを吹き込まない状態及び吹き込んだ状態の生産量、焼結鉱強度、凝結材原単位、被還元性の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the production amount of the state which was not blown in LNG, and the blown state, sintered ore intensity | strength, an aggregate unit, and a reducibility. LNGを吹き込まない状態及び吹き込んだ状態の生産量、粉コークス原単位及び焼結〜高炉輸送時の粉率の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the powder rate at the time of the production amount of a state in which LNG is not blown, and the blown state, a powder coke basic unit, and sintering-blast furnace transportation. LNGを吹き込まない状態及び吹き込んだ状態の焼結鉱冷間強度、被還元性(JIS−RI)、還元粉化性(JIS−RDI)の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the sintered ore cold intensity | strength of the state which is not blown in LNG, and the blown state, reducibility (JIS-RI), and reduction | restoration powdering property (JIS-RDI). 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.

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、鉄鉱石粉を貯留するホッパー1a、石灰石及びドロマイトなどの含CaO系副原料を貯留するホッパー1b、製鉄所内回収粉、返鉱(焼結鉱篩下粉)等を貯留するホッパー1c、粉コークスや無煙炭などを貯留するホッパー1d等を有する原料供給部1を有する。この原料供給部1の各ホッパー1a〜1dから切り出された各原料は、ドラムミキサー2によって適量の水を混合して造粒し、3.0〜6.0mmの平均径を有する疑似粒子である焼結原料を焼結機3のサージホッパー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 according to the present invention, in which a hopper 1a for storing iron ore powder, a hopper 1b for storing CaO-based auxiliary raw materials such as limestone and dolomite, recovered powder in an ironworks, return ore ( A raw material supply unit 1 having a hopper 1c for storing sinter ore powder and a hopper 1d for storing powdered coke or anthracite. Each raw material cut out from each hopper 1a to 1d of the raw material supply unit 1 is a pseudo particle having an average diameter of 3.0 to 6.0 mm, which is granulated by mixing an appropriate amount of water with the drum mixer 2. The sintered raw material is stored in the surge hopper 5 of the sintering machine 3, and the fine-grained sintered ore is stored in the floor hopper 4.

この焼結機3は、床敷ホッパー4及びサージホッパー5の下方に配設された無端移動式の焼結機パレット8を有し、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及び切り出しシュートを使用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。   The sintering machine 3 has an endless moving type sintering machine pallet 8 disposed below the floor hopper 4 and the surge hopper 5, and the flooring hopper 4 is moved along with the movement of the sintering machine pallet 8. A fine-grained sintered ore is cut out from the sinter to form a floor layer on the great of the sintering machine pallet 8, and a sintering raw material is loaded on the floor layer using a drum feeder and a cutting chute from the surge hopper 5. Then, a charging layer 9 having a thickness (height) of about 400 to 800 mm, which is also called a sintered bed, is formed.

そして、サージホッパー5の下流側には、装入層9の上方に点火炉11が配設され、この点火炉11で、装入層9の表層中の炭材に点火する。この点火炉11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。
この点火炉11の下流側には、例えば4台の気体燃料供給装置12a〜12cが焼結機パレット8の搬送方向に直列に隣接して配設されている。
An ignition furnace 11 is disposed on the downstream side of the surge hopper 5 above the charging layer 9, and the carbon material in the surface layer of the charging layer 9 is ignited by the ignition furnace 11. The ignition furnace 11 is supplied with a coke oven gas called a so-called C gas generated in a coke oven in an ironworks. By burning this coke oven gas, charcoal in the surface layer of the charging layer 9 is supplied. Ignite the material.
On the downstream side of the ignition furnace 11, for example, four gaseous fuel supply devices 12 a to 12 c are arranged adjacent to each other in series in the conveying direction of the sintering machine pallet 8.

そして、焼結機3で形成された焼結ケーキが粉砕機61によって粉砕され、次いで焼結機クーラー62で冷却された後、篩63で5.0mm以上の塊成物からなる成品焼結鉱が高炉64に供給され、5.0mm未満の塊成物からなる返鉱が返鉱ホッパー1cに送給される。   Then, the sintered cake formed by the sintering machine 3 is pulverized by the pulverizer 61 and then cooled by the sinter cooler 62, and then the product sintered ore composed of agglomerates of 5.0 mm or more by the sieve 63. Is supplied to the blast furnace 64, and a return ore made of agglomerates of less than 5.0 mm is supplied to the return hopper 1c.

気体燃料供給装置12a〜12dのそれぞれは、図2に示すように、点火炉11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中への希釈気体燃料の供給は、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。この気体燃料供給装置12a〜12cは、点火炉11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調整する観点から、大きさ、位置、配置数が後述するように決められる。   As shown in FIG. 2, each of the gaseous fuel supply devices 12 a to 12 d is arranged at a position on the downstream side of the ignition furnace 11 and in the pallet traveling direction in the process in which the combustion / melting zone proceeds in the charging layer 9. It is preferable that two or more gas fuels are supplied to the charging layer 9 at a position after ignition of the carbon material in the charging layer 9. The gaseous fuel supply devices 12a to 12c are arranged on the downstream side of the ignition furnace 11 at one or a plurality of arbitrary positions after the combustion front advances below the surface layer. From the viewpoint of adjusting the cold strength and reducibility of the ore, the size, position, and number of arrangement are determined as described later.

焼結機3は、具体的には、図2(a)及び(b)に示すように、焼結機パレット8の下段側から上段側へ折り返す左端位置に床敷ホッパー4及びその下流側に配設されたサージホッパー5を有する焼結原料供給装置としての給鉱部14が形成され、この給鉱部14で、床敷ホッパー4から切り出された細粒の焼結鉱が焼結機パレット8のグレート上に敷き詰められて床敷層が形成され、この床敷層上にサージホッパー4から定量切り出しされた焼結原料が装入されて所定厚みの装入層(焼結ベッド)9が形成される。   Specifically, as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the sintering machine 3 is located at the left end position where the sintering machine pallet 8 is folded back from the lower stage side to the upper stage side to the floor hopper 4 and the downstream side thereof. A feeding section 14 as a sintering raw material supply device having a surge hopper 5 arranged is formed, and in this feeding section 14, fine-grained sintered ore cut out from the floor hopper 4 is sinter pallet. A floor layer is formed by laying down on the Great of No. 8, and a sintering raw material quantitatively cut out from the surge hopper 4 is charged on the floor layer to form a charging layer (sintering bed) 9 having a predetermined thickness. It is formed.

そして、給鉱部14の下流側における装入層9の上面に対向して点火炉11が配設され、この点火炉11の下流側に隣接して気体燃料供給装置12a〜12dが同様に装入層9の上面に対向して連続して配設され、さらに焼結機パレット8の最下流側に焼結機パレット8上に生成された焼結ケーキを排出する排鉱部15が形成されている。焼結機パレット8は排鉱部15で折り返されて給鉱部14に向かう。   An ignition furnace 11 is disposed opposite to the upper surface of the charging layer 9 on the downstream side of the supply section 14, and the gaseous fuel supply devices 12 a to 12 d are similarly installed adjacent to the downstream side of the ignition furnace 11. An ore discharge portion 15 for discharging the sintered cake generated on the sintering machine pallet 8 is formed on the most downstream side of the sintering machine pallet 8 and continuously disposed opposite to the upper surface of the bed 9. ing. The sintering machine pallet 8 is turned back at the discharge unit 15 and heads toward the supply unit 14.

ここで、上下の焼結機パレット8間における給鉱部14及び排鉱部15間には、上側の焼結機パレット8上に形成された装入層9の表層部の炭材に点火炉11で点火することにより形成される装入層9の燃焼・溶融帯を、焼結機パレット8の移動に伴って順次装入層9の下層側に移動させるための焼結機パレット8の上方から装入層9を通って空気を吸引するウインドボックス16が配設されている。このウインドボックス16は、主排気ダクト17を介して乾式の電気集塵機18に接続され、この電気集塵機18の出側に主排風装置19が接続されている。この主排風装置19から出力される排風が煙突20から大気に放散される。   Here, between the feed section 14 and the discharge section 15 between the upper and lower sintering machine pallets 8, an ignition furnace is applied to the carbon material of the surface layer portion of the charging layer 9 formed on the upper sintering machine pallet 8. Above the sintering machine pallet 8 for sequentially moving the combustion / melting zone of the charging layer 9 formed by igniting at 11 to the lower layer side of the charging layer 9 as the sintering machine pallet 8 moves. A wind box 16 for sucking air through the charging layer 9 is disposed. The wind box 16 is connected to a dry electrostatic precipitator 18 via a main exhaust duct 17, and a main wind exhaust device 19 is connected to the exit side of the electric precipitator 18. The exhaust air output from the main exhaust device 19 is dissipated from the chimney 20 to the atmosphere.

そして、気体燃料供給装置12a〜12dのそれぞれは、概略的には、図3及び図4に模式的に示すように、焼結機パレット8の上部を囲う上端を開放した燃料供給部囲繞フード21で囲われている。
この燃料供給部囲繞フード21は、焼結機パレット8の搬送方向の前後ウォール21aと、これら前後ウォール21aの左右端部間を連結する焼結機パレット8の搬送方向に沿う左右ウォール21bとで上端及び下端を開放した方形枠状に形成された囲繞部21cと、この囲繞部21cを構成する前後ウォール21aおよび左右ウォール21bの上端に配設された透過率が25%以上、55%以下の例えば45%に設定されたパンチメタルで構成される飛散防止フェンス21dとで構成されている。
Each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is schematically shown in FIGS. 3 and 4, and the fuel supply unit surrounding hood 21 having an open upper end surrounding the upper portion of the sintering machine pallet 8 is provided. It is surrounded by.
The fuel supply unit surrounding hood 21 includes front and rear walls 21a in the conveying direction of the sintering machine pallet 8, and left and right walls 21b along the conveying direction of the sintering machine pallet 8 that connect the left and right ends of the front and rear walls 21a. The surrounding part 21c formed in the shape of a rectangular frame with the upper and lower ends open, and the transmittance disposed at the upper ends of the front and rear walls 21a and the left and right walls 21b constituting the surrounding part 21c are 25% or more and 55% or less. For example, it is comprised with the scattering prevention fence 21d comprised with the punch metal set to 45%.

囲繞部21c内には焼結機パレット8の搬送方向に沿って延長し、頂部を上方とする等辺山形状の整流板22を焼結機パレット8の搬送方向と直交する幅方向に所定ピッチを保って所定本数平行に配設した構成を有する例えば上下方向に3列の整流板列22a〜22cが配設されている。
これら整流板列22a〜22cは、上下方向に隣接する整流板列22a及び22b間並びに22b及び22c間で、一方の整流板列の整流板22間に他方の整流板列の整流板22が位置するように千鳥状に配設されている。
In the surrounding portion 21 c, a straight plate-shaped rectifying plate 22 extending along the conveying direction of the sintering machine pallet 8 and having the top portion upward is provided with a predetermined pitch in the width direction orthogonal to the conveying direction of the sintering machine pallet 8. For example, three rows of rectifying plate rows 22a to 22c are arranged in the vertical direction having a configuration in which a predetermined number of them are arranged in parallel.
These rectifying plate rows 22a to 22c are arranged between the rectifying plate rows 22a and 22b adjacent in the vertical direction and between 22b and 22c, and the rectifying plate 22 of the other rectifying plate row is positioned between the rectifying plates 22 of one rectifying plate row. It is arranged in a staggered manner.

したがって、整流板列22a〜22cによって、吸引された整流板列22a〜22c間を通過する空気と、気体燃料供給装置12a〜12dから供給される気体燃料との混合を図り、気体燃料を希釈できるとともに、希釈された希釈気体燃料が外部に漏洩することを防止する機能を持たせている。
燃料供給部囲繞フード21の具体的構成は、図5及び図6に示すように、焼結機パレット8の外側に垂設された支柱23間に配設された支持梁24に外側フード部25が固定され、この外側フード部25の内側に内側フード部26が相対移動機構27によって上下に相対移動可能に支持されている。
Therefore, by the rectifying plate rows 22a to 22c, the air passing between the sucked rectifying plate rows 22a to 22c and the gaseous fuel supplied from the gaseous fuel supply devices 12a to 12d can be mixed to dilute the gaseous fuel. At the same time, it has a function of preventing the diluted diluted gas fuel from leaking to the outside.
As shown in FIGS. 5 and 6, the specific configuration of the fuel supply unit surrounding hood 21 is such that the outer hood portion 25 is attached to the support beam 24 disposed between the columns 23 suspended outside the sintering machine pallet 8. The inner hood portion 26 is supported inside the outer hood portion 25 so as to be relatively movable up and down by a relative movement mechanism 27.

燃料供給部囲繞フード21は、前述したように前後ウォール21a及び左右ウォール21bとで方形枠状に形成された囲繞部21cと、この囲繞部21cの上端に形成された方形枠状の飛散防止フェンス21dとで構成されているが、これを外側フード部25として、前記したように支持梁23に固定配置されている。   As described above, the fuel supply unit surrounding hood 21 includes a surrounding portion 21c formed in a rectangular frame shape by the front and rear walls 21a and the left and right walls 21b, and a rectangular frame-shaped scattering prevention fence formed at the upper end of the surrounding portion 21c. The outer hood portion 25 is fixedly arranged on the support beam 23 as described above.

一方、燃料供給部囲繞フード21内に配置されている整流板22、すなわち整流板列122a〜22cは、内側フード部26に支持されている。この内側フード部26は、外側フード部25の上端から外側に延長する支持枠26aと、この支持枠26aの前後枠部26bに固定された外側フード部25の前後ウォール21aの内側に沿って下方に焼結機パレット8上の装入層(焼結ベッド)の上方となる位置まで延長する所定本数例えば4本の垂直支持板部26cと、これら垂直支持板部26cの下端位置に複数段、例えば3段配設された水平支持板部26dとで構成されている。そして、水平支持板部26d間に、焼結機パレット8の搬送方向と直交する幅方向に所定ピッチP(例えば400mm)で平行に前述した等辺山形状の山形の整流板22が配列されて上下方向に3段の整流板列22a〜22cが配設されている。すなわち、整流板列22a〜22cは、水平支持板部26dで支持され内側フード部26に吊下されている。   On the other hand, the rectifying plate 22 disposed in the fuel supply unit surrounding hood 21, that is, the rectifying plate rows 122 a to 22 c are supported by the inner hood portion 26. The inner hood portion 26 extends downward along the inside of the front and rear walls 21a of the outer hood portion 25 that is fixed to the front and rear frame portions 26b of the support frame 26a. A predetermined number of, for example, four vertical support plate portions 26c extending to a position above the charging layer (sinter bed) on the sintering machine pallet 8, and a plurality of stages at the lower end position of these vertical support plate portions 26c, For example, it is composed of three horizontal support plate portions 26d. Between the horizontal support plate portions 26d, the above-mentioned equilateral mountain-shaped rectifying plates 22 are arranged in parallel in a width direction orthogonal to the conveying direction of the sintering machine pallet 8 at a predetermined pitch P (for example, 400 mm). Three rectifying plate rows 22a to 22c are arranged in the direction. That is, the rectifying plate rows 22 a to 22 c are supported by the horizontal support plate portion 26 d and are suspended from the inner hood portion 26.

ここで、整流板列22a〜22cの整流板22の幅Wは、図4で見て水平方向の間隔Lhの2倍以上に設定することが好ましい。具体的には山形の整流板17の幅Wが100mm以上であり、整流板22の水平方向及び垂直方向の間隔Lh及びLvが50mm以上、望ましくは100mm以上であることが好ましい。このように、整流板22の大きさを設定することによって、整流板22の表面における境界層形成による通気抵抗を小さくすることができる。   Here, it is preferable that the width W of the rectifying plates 22 in the rectifying plate rows 22a to 22c is set to be twice or more the horizontal interval Lh as seen in FIG. Specifically, the width W of the mountain-shaped rectifying plate 17 is 100 mm or more, and the horizontal and vertical intervals Lh and Lv of the rectifying plate 22 are 50 mm or more, desirably 100 mm or more. Thus, by setting the size of the rectifying plate 22, it is possible to reduce the ventilation resistance due to the formation of the boundary layer on the surface of the rectifying plate 22.

また、整流板22の垂直方向の配列は、トーナメント状(千鳥状)又はラビリンス状に多段に配設することが好ましい。このような配列構造とすることにより、吸引される空気の流速が平均化され、空気の巻き込みによる渦流の形成を抑制することができる。ただし、整流板22の垂直方向の段数を多くし過ぎると開口部の圧力損失が大きくなって、空気を焼結機パレット8の下で吸引しているウインドボックス16の負荷が増大し、吸引空気量が減少するため、焼結操業に支障を来すことになりかねない。そこで、開口部への整流板列22a〜22cの設置による圧力損失は10mmH2O以下に制御することが好ましい。このため、開口部の内部に設置される整流板22は、本例では、幅W=300mmの整流板22を、水平方向の間隔Lh=100mmで配列され、さらに垂直方向の間隔Lv=70mmで3段、トーナメント状に配列されている。また、装入層9の下方では、ウインドボックス16で空気を吸引速度約0・9m/sで吸引している。 Further, the vertical arrangement of the current plate 22 is preferably arranged in a tournament shape (staggered shape) or a labyrinth shape in multiple stages. With such an arrangement structure, the flow velocity of the sucked air is averaged, and the formation of vortex flow due to the entrainment of air can be suppressed. However, if the number of steps in the vertical direction of the rectifying plate 22 is increased too much, the pressure loss at the opening increases, and the load on the wind box 16 that sucks air under the sintering machine pallet 8 increases, and the suction air Since the amount is reduced, it may interfere with the sintering operation. Therefore, it is preferable to control the pressure loss due to the installation of the rectifying plate rows 22a to 22c in the opening to 10 mmH 2 O or less. For this reason, in this example, the rectifying plates 22 installed inside the openings are arranged such that the rectifying plates 22 having a width W = 300 mm are arranged with a horizontal interval Lh = 100 mm, and further with a vertical interval Lv = 70 mm. It is arranged in three stages and in a tournament form. Further, below the charging layer 9, air is sucked by the wind box 16 at a suction speed of about 0.9 m / s.

因みに、整流板列22a〜22cを設置しない場合には、気体供給部囲繞フード21内には渦流が形成され、その結果、後述するように整流板列22cの下側に気体燃料噴射ノズル31を配置して気体燃料を水平方向に噴射した場合に気体燃料が散逸する。一方、上述したように整流板列22a〜22cを設置した場合、気体供給部囲繞フード21の開口部の圧力損失は若干上昇しているもののフード21内の渦流形成も抑制され、さらに最下段の整流板列22cとその上端との間には気体燃料が微量認められるが、その上部では気体燃料は存在しない状態を作り出すことができる。その結果、気体燃料の散逸率(0.1%以下)も低減することができる。   Incidentally, when the rectifying plate rows 22a to 22c are not installed, a vortex is formed in the gas supply unit surrounding hood 21, and as a result, the gas fuel injection nozzle 31 is provided below the rectifying plate row 22c as will be described later. Gas fuel is dissipated when placed and injected in the horizontal direction. On the other hand, when the rectifying plate rows 22a to 22c are installed as described above, although the pressure loss at the opening of the gas supply unit surrounding hood 21 is slightly increased, the formation of eddy currents in the hood 21 is also suppressed, and the lowermost stage A slight amount of gaseous fuel is recognized between the rectifying plate row 22c and the upper end thereof, but it is possible to create a state in which no gaseous fuel is present above the rectifying plate row 22c. As a result, the dissipation factor (0.1% or less) of gaseous fuel can also be reduced.

さらに、本発明では、外側フード部25と内側フード26を相対的に移動可能としており、本例では、内側フード26を移動可能とする相対移動機構27を有する。内側フード26を移動昇降させる相対移動機構27は、図5に示すように、外側フード部27の左右ウォール21bにシリンダチューブ27aが固定配置され、且つピストンロッド27bが上方に突出する例えば左右2本ずつ計4本の油圧シリンダ27cで構成され、ピストンロッド27bの先端が内側フード部26の支持枠26aに連結されている。また、図6では、外側フード部25の前後ウォール21a側にシリンダチューブ27aを配置できるブラケット27dを設け、該ブラケット27d上に相対移動機構27を配した例を示す。相対移動機構27は、前後ウォール21a側あるいは左右ウォール21b側いずれでもかまわない。さらに飛散防止フェンス21dに内側フード26を支持する強度があるようであれば、飛散防止フェンス21d上に相対移動機構27を搭載してもかまわない。なお、油圧シリンダに代えジャッキでもよく、相対移動機構27としては、昇降機能を有する昇降装置で十分である。   Furthermore, in the present invention, the outer hood portion 25 and the inner hood 26 are relatively movable, and in this example, a relative movement mechanism 27 that allows the inner hood 26 to move is provided. As shown in FIG. 5, the relative movement mechanism 27 that moves the inner hood 26 is fixed to the left and right walls 21 b of the outer hood portion 27, and the cylinder tube 27 a is fixed and the piston rod 27 b protrudes upward, for example, two on the left and right. Each is composed of four hydraulic cylinders 27 c, and the tip of the piston rod 27 b is connected to the support frame 26 a of the inner hood portion 26. FIG. 6 shows an example in which a bracket 27d on which the cylinder tube 27a can be disposed is provided on the front and rear walls 21a side of the outer hood portion 25, and the relative movement mechanism 27 is disposed on the bracket 27d. The relative movement mechanism 27 may be on either the front / rear wall 21a side or the left / right wall 21b side. Furthermore, as long as the anti-scattering fence 21d is strong enough to support the inner hood 26, the relative movement mechanism 27 may be mounted on the anti-scattering fence 21d. A jack may be used instead of the hydraulic cylinder, and as the relative movement mechanism 27, a lifting device having a lifting function is sufficient.

そして、外側フード部25の基部21cを構成する前後ウォール21a間に気体燃料供給機構12i(i=a〜d)が配設されている。この気体燃料供給機構12iは、図5に示すように、焼結機パレット8の搬送方向に沿う幅方向に所定ピッチを保って平行に配設された例えば7本の気体燃料噴射ノズル31と、これら気体燃料噴射ノズル31に気体燃料を供給する気体燃料供給部32とで構成されている。   And the gaseous fuel supply mechanism 12i (i = ad) is arrange | positioned between the front-and-back walls 21a which comprise the base 21c of the outer side hood part 25. As shown in FIG. As shown in FIG. 5, the gaseous fuel supply mechanism 12i includes, for example, seven gaseous fuel injection nozzles 31 arranged in parallel with a predetermined pitch in the width direction along the conveying direction of the sintering machine pallet 8. The gaseous fuel supply nozzle 32 is configured to supply gaseous fuel to the gaseous fuel injection nozzles 31.

気体燃料噴射ノズル31は、前述した図3に示すように、各気体燃料噴射ノズル31の内、幅方向の両端の気体燃料噴射ノズル31については内側向きに気体燃料を水平方向に噴射する気体燃料噴出口31aが配設され、残りの気体燃料噴射ノズル31については隣接する気体燃料噴射ノズル31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射する気体燃料噴出口31aが配設されている。気体燃料噴出口31aから水平方向に噴射される気体燃料は、外側フード部25を介して導入される大気中に拡散し、所定濃度に希釈された希釈気体燃料となって装入層(焼結ベッド)9に吸引される。なお、噴射方向は、水平方向のほか、下向き、斜め上方向きであってもかまわない。噴射された気体燃料は、速やかに大気中に拡散して希釈された希釈気体燃料となる。   As shown in FIG. 3 described above, the gaseous fuel injection nozzle 31 is a gaseous fuel that injects the gaseous fuel inward in the horizontal direction with respect to the gaseous fuel injection nozzles 31 at both ends in the width direction. For the remaining gaseous fuel injection nozzles 31, a predetermined number of gaseous fuels are horizontally disposed at a predetermined pitch in the conveying direction of the sintering machine pallet 8 at the symmetrical positions facing the adjacent gaseous fuel injection nozzles 31. A gas fuel injection port 31a for injecting the gas is provided. The gaseous fuel injected in the horizontal direction from the gaseous fuel outlet 31a diffuses into the atmosphere introduced through the outer hood portion 25 and becomes diluted gaseous fuel diluted to a predetermined concentration, and the charging layer (sintered) Bed) 9 is sucked. In addition to the horizontal direction, the injection direction may be downward or obliquely upward. The injected gaseous fuel quickly becomes a diluted gaseous fuel that is diffused and diluted in the atmosphere.

また、各気体燃料噴射ノズル31は、図6及び図7に示すように、前後ウォール21a間に配設された中空丸棒で形成されたノズル受け材34と、このノズル受け材33の下方に配設されたノズル撓み防止チラス構造体35と、このチラス構造体35の底面に配設された支持板部36に前後方向に所定間隔を保って取付けられた気体燃料噴射ノズル31を支持する前後サポート材37とで構成されるノズル受け構造によって支持されている。このように、気体燃料噴射ノズル31をラチス構造体35で支持することにより、上下方向の断面係数を向上させ、気体燃料噴射ノズル31の撓みを防止することができる。   Further, as shown in FIGS. 6 and 7, each gaseous fuel injection nozzle 31 includes a nozzle receiving member 34 formed of a hollow round bar disposed between the front and rear walls 21 a, and a lower portion of the nozzle receiving member 33. Before and after supporting the gaseous fuel injection nozzle 31 mounted at a predetermined interval in the front-rear direction on the nozzle deflection preventing chilled structure 35 disposed on the support plate 36 disposed on the bottom surface of the chilled structure 35. It is supported by a nozzle receiving structure composed of a support material 37. Thus, by supporting the gaseous fuel injection nozzle 31 with the lattice structure 35, the sectional modulus in the vertical direction can be improved, and the bending of the gaseous fuel injection nozzle 31 can be prevented.

そして、隣接する気体燃料噴射ノズル31間で、図8に示すように、一方の気体燃料噴射ノズル31の気体燃料噴射口31aが他方の気体燃料噴射ノズル31の気体燃料噴射口31a間の中央位置に配置されるように隣接する気体燃料噴射ノズル31間で水平方向に気体燃料噴射口31aが千鳥状に配置されている。このため、隣接する気体燃料噴射ノズル31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38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。   And between the adjacent gaseous fuel injection nozzles 31, as shown in FIG. 8, the gaseous fuel injection port 31 a of one gaseous fuel injection nozzle 31 is in the middle position between the gaseous fuel injection ports 31 a of the other gaseous fuel injection nozzle 31. The gas fuel injection ports 31a are horizontally arranged between the adjacent gas fuel injection nozzles 31 in a staggered manner. For this reason, the gaseous fuels injected by the adjacent gaseous fuel injection nozzles 31 do not interfere with each other, are uniformly dispersed, injected onto the charging layer 9, and mixed with air to form the diluted gaseous fuel 38. 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、気体燃料供給部32は、図5及び図6に示すように、都市ガス供給本管41及び窒素ガス供給本管42から供給される気体燃料としての都市ガス及びパージ用窒素ガスがバルブスタンド43に供給される。このバルブスタンド43には、詳細説明は省略するが、圧力計、流量計等の各種計器が配設されているとともに、各気体燃料噴射ノズル31に気体燃料を分配する分配部とこの分配部で分配された各気体燃料の流量及び圧力を調整する調整弁等が配設され、このバルブスタンド43から出力される圧力及び流量が調整された気体燃料が都市ガス枝管44を介して各気体燃料噴射ノズル31に供給される。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the gas fuel supply unit 32 has a valve stand for supplying city gas and purge nitrogen gas as gas fuel supplied from the city gas supply main pipe 41 and the nitrogen gas supply main pipe 42. 43. Although detailed explanation is omitted, the valve stand 43 is provided with various instruments such as a pressure gauge and a flow meter, and a distribution unit that distributes the gaseous fuel to each gaseous fuel injection nozzle 31 and the distribution unit. An adjustment valve or the like for adjusting the flow rate and pressure of each distributed gaseous fuel is disposed, and the gaseous fuel with the adjusted pressure and flow rate output from the valve stand 43 is supplied to each gaseous fuel via the city gas branch pipe 44. It is supplied to the injection nozzle 31.

このように、気体燃料供給装置12i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38を導入する必要がある。
上記のように、気体燃料を燃焼下限濃度以下の濃度に希釈する理由は、下記による。
Thus, the gaseous fuel supply device 12i 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 lower limit concentration of combustion of the gaseous fuel. It is necessary to dilute to the following concentration and then introduce the diluted gaseous fuel 38 into the charge bed.
As described above, the reason why the gaseous fuel is diluted to a concentration lower than the lower combustion limit concentration is as follows.

表1は、本発明で用いることができる代表的な気体燃料の燃焼下限濃度、供給濃度等を示したものである。焼結原料中に気体燃料を供給する時のガス濃度は、火災の発生を防止するためには、燃焼下限濃度より低いほど安全である。すなわち、常温状態では燃焼しない(できない)ようにして供給することが安全のため必要である。この点、都市ガスは、Cガス(コークス炉ガス)と燃焼下限濃度が近似しているが、熱量がCガスよりも高いことから、供給濃度を低くできる。さらにCガスは、H2を主成分としているので逆火速度が都市ガスに比べ非常に早く、都市ガスに比べ危険でもある。したがって、安全性を確保する観点からは、供給濃度を低くすることができる都市ガス、また逆火速度の低い都市ガスの方がCガスより優位である。 Table 1 shows the lower combustion limit concentration, supply concentration, and the like of typical gaseous fuels that can be used in the present invention. In order to prevent the occurrence of fire, the gas concentration when supplying gaseous fuel into the sintered raw material is safer as it is lower than the lower combustion limit concentration. That is, it is necessary for safety to supply the fuel so that it does not burn (cannot) at room temperature. In this respect, city gas has a lower combustion limit concentration that is similar to that of C gas (coke oven gas), but since the amount of heat is higher than that of C gas, the supply concentration can be lowered. Furthermore, since C gas is mainly composed of H 2 , the flashback speed is much faster than that of city gas, which is dangerous compared to city gas. Therefore, from the viewpoint of ensuring safety, city gas capable of lowering the supply concentration and city gas having a low flashback rate are superior to C gas.

Figure 2011038735
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表2は、気体燃料中に含まれる燃焼成分(水素,CO,メタン)と、それら成分の燃焼下限・上限濃度、層流、乱流時の燃焼速度等を示したものである。焼結中における火災発生を防止する、すなわち、焼結中に供給している気体燃料による火災発生を防止するためには、逆火防止を図る必要があるが、そのためには、少なくとも層流燃焼速度以上、好ましくは乱流燃焼速度以上の高速で気体燃料を吐出させれば良い。例えば、都市ガスの主要燃焼成分であるメタンを気体燃料とする場合には、3.7m/sを超える速度で吐出させれば、逆火の恐れはないわけである。   Table 2 shows the combustion components (hydrogen, CO, methane) contained in the gaseous fuel, the lower and upper combustion concentrations of these components, laminar flow, combustion speed during turbulent flow, and the like. In order to prevent the occurrence of fire during sintering, that is, to prevent the occurrence of fire due to gaseous fuel supplied during sintering, it is necessary to prevent backfire, but for that purpose, at least laminar combustion The gaseous fuel may be discharged at a speed higher than the speed, preferably higher than the turbulent combustion speed. For example, when methane, which is a main combustion component of city gas, is used as a gaseous fuel, there is no fear of backfire if it is discharged at a speed exceeding 3.7 m / s.

一方、水素ガスは、乱流燃焼速度がCOやメタンと比較して速いため、安全を確保するためには、その分、高速で吐出させる必要がある。この点から、表1に示した気体燃料を比較すると、水素成分を含まない都市ガスは、水素成分を59vol%も含有しているCガスと比較して、吐出速度を遅くすることができる点で有利である。   On the other hand, since hydrogen gas has a higher turbulent combustion speed than CO and methane, it is necessary to discharge hydrogen gas at a higher speed in order to ensure safety. From this point, when comparing the gaseous fuel shown in Table 1, the city gas that does not contain the hydrogen component can slow down the discharge speed compared to the C gas containing 59 vol% of the hydrogen component. Is advantageous.

しかも、都市ガスは、CO成分を含まないので、ガス中毒を起こすおそれもなく安全である。したがって、安全性を確保する観点からは、都市ガスは、気体燃料として使用する上で好ましい特性を有すると言うことができる。Cガスも、気体燃料として使用することができるが、以上述べた問題があり、困難を伴う。本発明では、これらの点も合わせて解決する。   Moreover, since city gas does not contain a CO component, it is safe without causing gas poisoning. Therefore, from the viewpoint of ensuring safety, it can be said that city gas has favorable characteristics when used as gaseous fuel. C gas can also be used as a gaseous fuel, but has the above-mentioned problems and is difficult. In the present invention, these points are also solved.

Figure 2011038735
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表3は、気体燃料を供給する形式による得失を評価した結果を示したものである。表中、直上吹込みとは、都市ガスやCガス等の気体燃料を、そのまま供給(吐出)して周囲の大気を巻き込ませることにより所定の濃度に希釈し、装入層中に吸引(導入)させる形式、予混合吹込みとは、あらかじめ大気と気体燃料とを混合して所定の濃度まで希釈したものを装入層上に供給し、装入層中に吸引(導入)させる、いわゆるプレミックス形式をさす。直上吹込み形式では、上述した乱流燃焼速度以上の速度で気体燃料を吐出すれば、逆火防止は容易であるが、予混合吹込み形式では、濃度偏差が発生したとき、逆火を起こす可能性がある。一方、直上吹込み形式では、気体燃料を周囲の大気と混合し希釈させる際、濃度ムラが発生しやすいため、装入層中で燃焼ムラを起こす可能性が、予混合吹込み形式に比べて大きい。しかし、設備コストを含めて総合的に評価した場合には、都市ガスの直上吹込みが最も優位である。   Table 3 shows the results of evaluating the advantages and disadvantages of the type of supplying the gaseous fuel. In the table, direct top blowing means that gas fuel such as city gas or C gas is supplied (discharged) as it is, and is diluted to a predetermined concentration by entraining the surrounding atmosphere and sucked into the charging layer (introduced) The premixed blowing is a so-called pre-mixing method in which air and gaseous fuel are mixed in advance and diluted to a predetermined concentration and supplied to the charging layer and sucked (introduced) into the charging layer. Refers to the mix format. In the direct injection type, it is easy to prevent backfire if gaseous fuel is discharged at a speed higher than the turbulent combustion rate described above, but in the premixed injection type, when a concentration deviation occurs, backfire is caused. there is a possibility. On the other hand, in the direct-injection type, when gaseous fuel is mixed with the surrounding atmosphere and diluted, uneven concentration tends to occur, so there is a possibility of causing uneven combustion in the charged layer compared to the premixed injection type. large. However, in the case of comprehensive evaluation including equipment costs, direct injection of city gas is the most advantageous.

Figure 2011038735
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また、本発明では、気体燃料供給装置12i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。   Further, in the present invention, the gaseous fuel is supplied to the gaseous fuel by the gaseous fuel supply device 12i above the charging layer 9 into the atmosphere at a high speed, thereby mixing with the surrounding air in a short time. 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.

図9(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9(b)に示したように、同じノズルを用いて、焼結ケーキの上方350mmの位置からメタンガスを供給した場合について、上記と同様にしてメタンガス濃度の分布を測定した結果を表5に示した。これらの結果から、メタンガスを焼結ケーキ中に直接導入した場合には、メタンガスの横方向の拡散が不十分であるのに対して、メタンガスを焼結ケーキ上方で供給した場合には、焼結ケーキ内のメタンガス濃度はほぼ均一であり、十分に横方向に拡散していることがわかる。以上の結果から、気体燃料は、焼結ケーキの上方で空気中に供給することにより、装入層内に導入される前に、均一に希釈しておくことが好ましいことがわかる。   As shown in FIG. 9 (a), a sintered pan having an inner diameter of 300 mmφ × a height of 400 mm is filled with a sintered cake, and a nozzle is embedded at a position of 90 mm in depth 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. 9B, the result of measuring the distribution of the methane gas concentration in the same manner as described above for the case where methane gas is supplied from a position 350 mm above the sintered cake using the same nozzle is shown. This is shown in FIG. From these results, when methane gas was directly introduced into the sintered cake, the lateral diffusion of methane gas was insufficient, whereas when methane gas was supplied above the sintered cake, It can be seen that the methane gas concentration in the cake is almost uniform and diffuses sufficiently in the lateral direction. From the above results, it is understood that the gaseous fuel is preferably diluted uniformly before being introduced into the charging layer by supplying it into the air above the sintered cake.

Figure 2011038735
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Figure 2011038735
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次に、本発明においては、気体燃料供給装置の気体燃料供給パイプに設けられたスリットやノズル等の噴出口から気体燃料を噴出させる速度は、逆火を防止する観点から高速で吐出させる必要がある。すなわち、気体燃料は、装入層表層に吸引・導入される段階までに、希釈されて燃焼下限濃度以下となっているが、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、装入層の上方で、気体燃料の供給が行われる。従って、何らかの火種によって、気体燃料供給装置12iから供給された気体燃料に着火した場合、ノズル等から吐出させる気体燃料の流速が遅いと、逆火を起こして、気体燃料供給装置12iや気体燃料供給パイプ内で爆発・燃焼を起こすおそれがある。そこで、気体燃料に着火しても、逆火しないようにするために、気体燃料の噴出速度は、その気体燃料が有する燃焼速度以上、より好ましくは、乱流燃焼速度以上の速度で吐出させるのが望ましいと考えられる。因みに、メタンガスの層流燃焼速度は、約0.4m/s、乱流燃焼速度は、約4m/sである。   Next, in the present invention, the speed at which the gaseous fuel is ejected from the outlet of the gaseous fuel supply pipe of the gaseous fuel supply apparatus, such as a slit or nozzle, needs to be discharged at a high speed from the viewpoint of preventing flashback. is there. That is, the gaseous fuel is diluted by the stage of being sucked and introduced into the surface layer of the charging layer and is below the lower limit of combustion concentration. In the sintering operation of the present invention, combustion and melting are performed in the sintering pallet. Gas fuel is supplied above the charging layer in a state where there is a sintered layer forming or forming a band and always has a fire type. Accordingly, when the gaseous fuel supplied from the gaseous fuel supply device 12i is ignited by some kind of fire, if the flow rate of the gaseous fuel discharged from the nozzle or the like is slow, a backfire occurs, and the gaseous fuel supply device 12i or the gaseous fuel supply There is a risk of explosion and combustion in the pipe. Therefore, in order to prevent backfire even if the gaseous fuel is ignited, the ejection speed of the gaseous fuel is discharged at a speed higher than the combustion speed of the gaseous fuel, more preferably at a speed higher than the turbulent combustion speed. Is considered desirable. Incidentally, the laminar combustion speed of methane gas is about 0.4 m / s, and the turbulent combustion speed is about 4 m / s.

そこで、上記燃焼速度で実際に吹き消えが起こる条件を確認する実験を行った。
この実験では、図10に示したように25Aの配管に、開口径が1mmφ、2mmφおよび3mmφの噴出口を加工し、この配管にLNGガスを供給して上記噴出口からLNGガスを噴出させ、その噴出したLNGガスに点火源を用いて点火し、その後、上記点火源を引き離したときに吹き消えが起こる噴出速度を測定した。ここで、上記噴出速度は、LNGガスのヘッダー圧を変えることにより制御した。
Therefore, an experiment was conducted to confirm the conditions under which the blowout actually occurs at the above burning rate.
In this experiment, as shown in FIG. 10, a jet outlet having an opening diameter of 1 mmφ, 2 mmφ, and 3 mmφ is processed in a pipe of 25A, LNG gas is supplied to the pipe, and LNG gas is jetted from the jet outlet. The ejected LNG gas was ignited using an ignition source, and then the ejection speed at which blow-off occurred when the ignition source was separated was measured. Here, the ejection speed was controlled by changing the header pressure of the LNG gas.

その結果、噴出口の開口径が1mmφでは、LNGガスのヘッダー圧を300mmH2O以上とし、気体燃料の噴出速度を70m/s以上としたときに、また、2mmφの開口径では、LNGガスのヘッダー圧を550mmH2O以上とし、気体燃料の噴出速度を130m/s以上としたときに吹き消えが起こることがわかった。一方、3mmφの開口径では、LNGガスのヘッダー圧を2000mmH2Oとして音速を超える速度で気体燃料を噴出させても、噴出口での気体燃料の燃焼は防止できたとしても、その下流の低速部で燃焼を起こす、いわゆる煽火が発生し、確実に吹き消すことはできなかった。参考として、開口径が1mmφのときの実験結果を図11に示した。 As a result, when the opening diameter of the jet port is 1 mmφ, the header pressure of the LNG gas is 300 mmH 2 O or more, the jet velocity of the gaseous fuel is 70 m / s or more, and when the opening diameter is 2 mmφ, It was found that blowout occurred when the header pressure was 550 mmH 2 O or higher and the gas fuel injection speed was 130 m / s or higher. On the other hand, with an opening diameter of 3 mmφ, even if gaseous fuel is ejected at a speed exceeding the speed of sound by setting the header pressure of the LNG gas to 2000 mmH 2 O, combustion of the gaseous fuel at the ejection outlet can be prevented, but the downstream low speed A so-called bonfire, which causes combustion in the part, occurred and could not be blown out reliably. As a reference, the experimental results when the opening diameter is 1 mmφ are shown in FIG.

上記のように、LNGガスあるいはLNGガスと同等の燃焼速度を有する燃料ガス(例えば、メタン、エタン、プロパンガス等)を用いる場合、吹き消しを起こさせて逆火を防止するには、少なくとも開口径は3mmφ未満とする必要があることがわかった。また、気体燃料の噴出速度は、単に燃焼速度以上としただけでは、噴出口での燃焼は防止できても、その下流で低速となった部分での燃焼(煽火)を防止することはできない。そこで、本発明では、斯かる煽火をも防止するために、吹き消え現象が起こる速度以上で噴出口から気体燃料を噴出させることとした。そして、この吹き消え現象を起こさせるためには、気体の噴出口を開口径3mmφ未満の大きさとして高速で気体燃料を噴出させる必要があり、例えば、開口径が1mmφ相当の場合は70m/s以上、開口径が1.5mmφ相当の場合は100m/s以上、開口径が2mmφの場合は130m/s以上の高速で噴出させることが好ましい。   As described above, when using a LNG gas or a fuel gas having a burning rate equivalent to that of the LNG gas (for example, methane, ethane, propane gas, etc.), in order to prevent blowback and prevent backfire, at least open it. It was found that the aperture needs to be less than 3 mmφ. Moreover, even if the jet speed of the gaseous fuel is simply set to be equal to or higher than the combustion speed, combustion at the jet outlet cannot be prevented even though combustion at the jet outlet can be prevented. . Therefore, in the present invention, in order to prevent such a fire, the gaseous fuel is ejected from the ejection port at a speed higher than the speed at which the blow-off phenomenon occurs. In order to cause this blow-off phenomenon, it is necessary to jet the gaseous fuel at a high speed with the gas outlet being less than the opening diameter of 3 mmφ. For example, when the opening diameter is equivalent to 1 mmφ, 70 m / s As described above, it is preferable to eject at a high speed of 100 m / s or more when the opening diameter is equivalent to 1.5 mmφ, and 130 m / s or more when the opening diameter is 2 mmφ.

なお、本発明を実機に適用する場合の好ましい開口径は0.8〜1.5mmφの範囲である。0.8mmφ未満では、配管に穴加工することが難しくなり、また、ガス中に含まれる粉塵等によって閉塞を起こしやすくなるからである。一方、1.5mmφ超えでは、吹き消しを起こさせるためには比較的大きな噴出速度が必要となるため、安全性を確保するためには噴出速度は低い方が好ましいからである。   A preferable opening diameter when the present invention is applied to an actual machine is in the range of 0.8 to 1.5 mmφ. If it is less than 0.8 mmφ, it is difficult to drill a hole in the pipe, and it is easy to cause clogging by dust contained in the gas. On the other hand, if it exceeds 1.5 mmφ, a relatively large ejection speed is required to cause blowout, and therefore it is preferable that the ejection speed be low in order to ensure safety.

ところで、上記説明では、噴出口の形状を円とし、その直径で大きさを説明してきたが、開噴出口の形状は、同一の開口面積を有するものであれば特に円に限定されるものではなく、例えば、楕円形状のものや溝状(スリット)としたものでもよい。   By the way, in the above description, the shape of the jet outlet is assumed to be a circle and the size is described by its diameter. However, the shape of the open jet outlet is not particularly limited to a circle as long as it has the same opening area. For example, an elliptical shape or a groove shape (slit) may be used.

また、気体燃料の噴出速度は、開口径の他に、気体燃料の供給圧力によっても変化するため、上記吹き消えが起こる噴出速度を確保するには、開口を形成するノズル圧力とノズル流速(噴出速度)の関係に基づき制御を行えばよい。図12は、空気を噴出させる場合を例にとって、ノズル圧とノズル流速との関係を示したものであり、気体燃料のガス密度(ρ)を代入すれば、下記式;
ΔP=ρ・V2/(2・g)
ここで、ΔP:ノズル差圧(mmH2O)、ρ:30℃における気体燃料の密度(kg/m3)、V:ノズル流速(m/s)、g:重力加速度(m/s2)である。
を用いてノズル流速を求めることができる。
In addition, since the ejection speed of the gaseous fuel changes depending on the supply pressure of the gaseous fuel in addition to the opening diameter, in order to secure the ejection speed at which the blowout occurs, the nozzle pressure and nozzle flow velocity (ejection Control may be performed based on the relationship of (speed). FIG. 12 shows the relationship between the nozzle pressure and the nozzle flow velocity, taking the case of jetting air as an example. If the gas density (ρ) of the gaseous fuel is substituted, the following formula:
ΔP = ρ · V 2 / (2 · g)
Here, ΔP: Nozzle differential pressure (mmH 2 O), ρ: Gaseous fuel density (kg / m 3 ) at 30 ° C., V: Nozzle flow velocity (m / s), g: Gravitational acceleration (m / s 2 ) It is.
Can be used to determine the nozzle flow rate.

また、LNGガスを開口径が1mmφの孔から噴出させる場合には300mmH2Oで70m/s、1.5mmφの孔から噴出させる場合には700mmH2Oで100m/sの速度で噴出させることが可能で、吹き消しを起こさせることができる。 When LNG gas is ejected from a hole having an opening diameter of 1 mmφ, it is ejected at a speed of 70 m / s at 300 mmH 2 O, and when ejected from a hole at 1.5 mmφ, it is ejected at a speed of 100 m / s at 700 mmH 2 O. Yes, it can be blown out.

また、気体燃料を吐出させる配管が長尺である場合、一般に、気体燃料の供給元に近いほど高速で噴出し、供給元から遠くなるほど噴出速度が遅くなることが予想される。そこで、図13の写真に示したように、開口径1mmφの噴出口をピッチ160mmで76個開け、先端を閉塞した長さ6mの長尺配管(25A)を用い、この配管の片側端から空気を元圧0.1〜1.00kg/cm2・Gの範囲で変化させて供給し、上記噴出口から空気を噴出させ、このときの配管長さ方向の圧力変化を測定した。その実験の結果は表6に示したが、この実験条件(配管径、噴出口)の範囲内では、元圧と配管末端部の圧力にほとんど差はなく、したがって、各噴出口から均等にガスが噴出していることがわかった。 In addition, when the piping for discharging the gaseous fuel is long, it is generally expected that the jetting speed is higher as the gas fuel is closer to the supply source, and the jetting speed is lower as the distance from the supply source is longer. Therefore, as shown in the photograph of FIG. 13, 76 jet nozzles having an opening diameter of 1 mmφ are opened at a pitch of 160 mm, and a 6 m long pipe (25A) with a closed end is used, and air is supplied from one end of this pipe. Was supplied in a range of 0.1 to 1.00 kg / cm 2 · G of the original pressure, and air was ejected from the ejection port, and the pressure change in the pipe length direction at this time was measured. The results of the experiment are shown in Table 6, but within the range of this experimental condition (pipe diameter, jet outlet), there is almost no difference between the original pressure and the pressure at the end of the pipe. I found out.

Figure 2011038735
Figure 2011038735

ただし、上記実験範囲を外れる条件では、元圧と配管の末端部の圧力差が大きくなる可能性がある。そこで、そのような場合には、
(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、均等に燃料を供給することができる。
However, under conditions that deviate from the above experimental range, there is a possibility that the difference between the original pressure and the pressure at the end of the pipe becomes large. So, in such a case,
(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 applying them in combination, the fuel can be supplied evenly.

なお、上記気体燃料供給装置での気体燃料の吐出は、装入層表面の上方300mm以上の高さで行うことが好ましい。その理由は、以下の通りである。
図14に示したような、気体燃料の噴出方向が水平方向となるよう25Aの配管の両側面に開口径が1mmφの噴出口を112mmピッチで開けた気体供給配管を、焼結ベッド(装入層)の上の500mm位置に、400mmの間隔をもたせてパレット進行方向に平行に配列し、上記噴出口から200m/sの速度でLNGを大気中に噴出して周囲の空気と混合し、LNGを目標濃度0.8%に希釈させたときの均一化状況をシミュレーションした。なお、上記気体供給配管は、隣接する配管の噴出口が互いに56mmずつずれ、噴出した気体燃料が衝突しないように配列した。また、実焼結機を模して、焼結ベッドの上表面では、下方に0.9m/sの吸引速度で空気が吸引されているものとした。
In addition, it is preferable to discharge gaseous fuel with the said gaseous fuel supply apparatus at the height of 300 mm or more above the charging layer surface. The reason is as follows.
As shown in FIG. 14, gas supply pipes having openings with a diameter of 1 mmφ opened at both sides of a pipe of 25A at a pitch of 112 mm on both sides of the pipe of 25A so that the jet direction of the gaseous fuel is horizontal, are sintered beds (charges). Is arranged in parallel with the pallet traveling direction at a distance of 400 mm at a position of 500 mm above the layer), and LNG is ejected from the above-mentioned jet outlet into the atmosphere at a speed of 200 m / s and mixed with the surrounding air. A simulation was conducted of the homogenization situation when the solution was diluted to a target concentration of 0.8%. The gas supply pipes were arranged so that the jet outlets of adjacent pipes were shifted by 56 mm from each other so that the ejected gaseous fuel did not collide. In addition, imitating an actual sintering machine, air was sucked downward at a suction speed of 0.9 m / s on the upper surface of the sintering bed.

図15は、開口径が1mmφの噴出口から200m/sの速度で噴出されたLNGが、焼結ベッド上方で周囲の空気と混合して希釈されて行く様子を示したものである。この図から、上記条件で噴出されたLNGの濃度は、噴出口から約100mm程度のところで、LNGの燃焼下限濃度である4.3%まで希釈されていること、したがって、それ以降であればLNGは理論上燃焼を起こすおそれがないことがわかる。   FIG. 15 shows a state in which LNG ejected at a speed of 200 m / s from a spout having an opening diameter of 1 mmφ is mixed with ambient air and diluted above the sintering bed. From this figure, it can be seen that the concentration of LNG ejected under the above conditions is about 100 mm from the jet outlet and diluted to 4.3%, which is the lower combustion limit concentration of LNG. It is understood that there is no possibility of causing combustion in theory.

また、図16は、開口径が1mmφの噴出口から200m/sの速度で噴出されたLNGが、焼結ベッド表面に到達するまでおよび焼結ベッド層内でどのように拡散し、希釈されていくかを示したものである。この図から、上記噴出条件であれば、LNGは、焼結ベッド上200mm(噴出口下300mm)の位置では0.28〜1.14%に、また、焼結ベッド表面に達した段階では0.51〜1.14%にまで希釈されており、さらに、焼結ベッド層中層に至るまでに0.69〜0.87%に、さらに焼結ベッド下面に至るまでに0.75〜0.81%に希釈されていることがわかる。   Further, FIG. 16 shows how LNG spouted from a spout having an opening diameter of 1 mmφ is diffused and diluted until reaching the surface of the sintering bed and in the sintering bed layer. It shows how to go. From this figure, under the above-mentioned ejection conditions, LNG is 0.28 to 1.14% at a position 200 mm above the sintering bed (300 mm below the ejection port), and 0 when reaching the sintering bed surface. It is diluted to 51 to 1.14%, further 0.69 to 0.87% by the middle of the sintered bed layer, and 0.75 to 0.00 by the bottom of the sintered bed. It turns out that it is diluted to 81%.

以上の結果から、LNGを、焼結ベッド上方で高速で空気中に噴出させることにより、空気と十分に混合して均一に希釈されること、特に、噴出口の下300mmでは、おおむね均一に希釈されていることがわかった。そこで、本発明では、この結果と、噴出し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、装入層表面の上方300mm以上の高さで行うこととする。   From the above results, LNG is jetted into the air at a high speed above the sintering bed, so that it is sufficiently mixed with air and diluted uniformly, especially at the bottom of the jet 300 mm. I found out. Therefore, in the present invention, in consideration of this result and the rebound of the ejected gaseous fuel on the charged layer surface, the gaseous fuel is supplied to the atmosphere at a height of 300 mm or more above the charged layer surface. To do.

本発明において、装入層中に供給する気体燃料としては、高炉ガス(Bガス)、コークス炉ガス(Cガス)、高炉ガスとコークス炉ガスとの混合ガス(Mガス)、都市ガス、天然ガス(LNG)またはメタン、エタン、プロパン、ブタンガス、あるいはこれらの混合ガスのいずれかを用いることができる。本発明では、これらの気体燃料のいずれかを空気中に高速で吐出し、空気と混合させて希釈気体燃料とし、装入層中に供給(導入)する。   In the present invention, the gaseous fuel supplied into the charging layer includes blast furnace gas (B gas), coke oven gas (C gas), mixed gas of blast furnace gas and coke oven gas (M gas), city gas, natural gas Either gas (LNG) or methane, ethane, propane, butane gas, or a mixed gas thereof can be used. In the present invention, any one of these gaseous fuels is discharged into the air at a high speed, mixed with air to form a diluted gaseous fuel, and supplied (introduced) into the charging layer.

上記希釈気体燃料は、その中に含まれる可燃性ガス(燃焼成分)の濃度を、大気中の常温における燃焼下限濃度の75%以下まで希釈した気体燃料であることが好ましく、より好ましくは燃焼下限濃度の60%以下、さらに好ましくは燃焼下限濃度の25%以下の濃度にまで希釈したものであるのが好ましい。燃焼下限濃度以下の75%以下に希釈した可燃性ガスを使用する理由は、下記の二つである。   The diluted gaseous fuel is preferably a gaseous fuel in which the concentration of the combustible gas (combustion component) contained therein is diluted to 75% or less of the lower limit concentration of combustion at normal temperature in the atmosphere, and more preferably the lower limit of combustion. It is preferably diluted to a concentration of 60% or less of the concentration, more preferably 25% or less of the lower combustion limit concentration. There are two reasons for using the combustible gas diluted to 75% or less below the lower combustion limit concentration.

(a)装入層上部への高濃度の可燃性ガスの供給は、時として、爆発的燃焼を招くおそれがあり、少なくとも常温では、火種があっても燃焼しない状態としておく必要がある。
(b)装入層中で完全に燃焼せず、未燃焼のままウインドボックスの下流にある電気集塵器等に到達したとしても、電気集塵器の放電によって燃焼するおそれがないことが必要である。
(A) The supply of a high concentration of combustible gas to the upper part of the charging layer may sometimes cause explosive combustion, and at least at room temperature, it is necessary to keep it from burning even if there is a fire type.
(B) Even if it reaches the electrostatic precipitator etc. downstream of the windbox without burning completely in the charge layer, it must not be burned by the discharge of the electrostatic precipitator. It is.

さらに、希釈気体燃料の濃度は、その希釈気体燃料の燃焼による酸素の消費によって、焼結原料用に含まれる総燃料(固体燃料+気体燃料)の燃焼に必要な酸素の不足を招いて燃焼不足を起こさない程度に希釈されたものであることが必要である。ただし、希釈気体燃料の濃度は、燃焼下限濃度の2%以上であるのが好ましい。濃度が2%未満では、燃焼による発熱量が不足し、焼結鉱の強度向上と歩留まりの改善が得られないからである。   Furthermore, the concentration of the diluted gas fuel causes a shortage of oxygen due to the consumption of oxygen due to the combustion of the diluted gas fuel, leading to a shortage of oxygen necessary for the combustion of the total fuel (solid fuel + gas fuel) contained in the sintering raw material. It must be diluted to such an extent that it does not cause However, the concentration of the diluted gas fuel is preferably 2% or more of the lower combustion limit concentration. This is because if the concentration is less than 2%, the amount of heat generated by combustion is insufficient, and the strength of the sintered ore and the yield cannot be improved.

また、本発明における焼結機では、装入層中の炭材に点火した直後に、希釈された気体燃料を装入層中へ供給(導入)することも可能である。希釈気体燃料の供給が、吹き消えを生じる気体燃料の供給で行なえるため、逆火のおそれなく、装入層の上層表面に焼結ケーキの層が形成されていれば、焼結が完了するまでの任意の位置で行うことができる。
希釈気体燃料の供給を装入層表層に焼結ケーキ層が形成された後に行うことが好ましい他の理由は、焼結ケーキが生成していない状態で装入層の上部に希釈気体燃料の供給を行うと、該装入層上で燃焼のみを生じるからである。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が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ことからである。
In the sintering machine of the present invention, it is also possible to supply (introduce) diluted gaseous fuel into the charging layer immediately after igniting the carbonaceous material in the charging layer. Diluted gas fuel can be supplied by supplying gas fuel that causes blowout, so that sintering can be completed if a sintered cake layer is formed on the upper surface of the charging layer without fear of flashback. Can be performed at any position up to.
Another reason why the diluted gas fuel is preferably supplied after the sintered cake layer is formed on the surface of the charging layer is that the diluted gas fuel is supplied to the upper portion of the charging layer in a state where no sintered cake is formed. This is because only the combustion occurs on the charging layer. This is because 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 to a portion where it is desired to increase the strength of the sintered ore. .

また、点火後の装入層中に希釈気体燃料を供給し、装入層内の最高到達温度と高温域保持時間のいずれかまたは両方を制御するためには、燃焼・溶融帯の厚みが少なくとも15mm以上、好ましくは20mm以上、より好ましくは30mm以上となった状態において、希釈気体燃料の供給を行うことが好ましい。燃焼・溶融帯の厚みが15mm未満では、焼結層(焼結ケーキ)を通して吸引される空気と希釈気体燃料による冷却効果によって、気体燃料を燃焼させてもその効果が不十分となり、燃焼・溶融帯の厚みの拡大を図れない。一方、前記燃焼・溶融帯の厚みが15mm以上、好ましくは20mm以上、より好ましくは30mm以上となる段階で希釈気体燃料を供給すると、燃焼・溶融帯の厚みの拡大や高温域保持時間の延長を実現することができ、ひいては高強度の焼結鉱を得ることができるからである。なお、上記燃焼・溶融帯の厚みの確認は、後述するように、透明石英製窓付き竪型管状試験鍋を用いて行うことができる。この試験鍋を用いた焼結試験は、希釈気体燃料の供給位置を決定するのに有効な手段となる。   In addition, in order to supply diluted gas fuel into the charged layer after ignition and control either or both of the highest attained temperature and the high temperature region holding time in the charged layer, the thickness of the combustion / melting zone must be at least It is preferable to supply the diluted gas fuel in a state where it is 15 mm or more, preferably 20 mm or more, more preferably 30 mm or more. When the thickness of the combustion / melting zone is less than 15 mm, the cooling effect by the air sucked through the sintered layer (sintered cake) and the diluted gas fuel makes the effect insufficient even if the gas fuel is burned, and combustion / melting. The band thickness cannot be increased. On the other hand, when the diluted gas fuel is supplied at a stage where the thickness of the combustion / melting zone is 15 mm or more, preferably 20 mm or more, more preferably 30 mm or more, the thickness of the combustion / melting zone is increased and the holding time of the high temperature region is extended. This is because it can be realized and a high-strength sintered ore can be obtained. The thickness of the combustion / melting zone can be confirmed using a vertical tubular test pan with a transparent quartz window, as will be described later. The sintering test using this test pan is an effective means for determining the supply position of the diluted gas fuel.

また、希釈気体燃料の装入層への導入は、燃焼前線が表層下に下がり、燃焼・溶融帯が表層から50mm以上、好ましくは100mm以上、より好ましくは200mm以上下がった位置、すなわち、装入層の中・下層領域を対象として行うのが好ましい。つまり、希釈気体燃料は、装入層の表層に生成した焼結ケーキ領域(焼結層)を燃焼することなく通過し、燃焼前線が表層から50mm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50mm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、燃焼・溶融帯の厚みを有効に拡大することができるからである。なお、気体燃料は、上記のように吹き消え現象が起こる高速で噴出しているので、点火炉での着火直後からの気体燃料供給でも、逆火を起こすおそれもなく実現できる。   In addition, the introduction of the diluted gas fuel into the charging layer is performed at a position where the combustion front is lowered below the surface layer and the combustion / melting zone is lowered from the surface layer by 50 mm or more, preferably 100 mm or more, more preferably 200 mm or more. It is preferable to carry out for the middle and lower layer regions of the layer. That is, the diluted gas fuel passes through the sintered cake region (sintered layer) generated in the surface layer of the charging layer without burning, and is supplied so as to be burned when the combustion front moves 50 mm or more from the surface layer. Is preferred. The reason is that if the combustion front is at a position lower than the surface layer by 50 mm or more, the adverse effect of cooling by air sucked through the sintered layer is reduced, and the thickness of the combustion / melting zone can be increased. This is because the thickness of the melting zone can be effectively expanded. In addition, since the gaseous fuel is ejected at a high speed at which the blow-off phenomenon occurs as described above, even if the gaseous fuel is supplied immediately after ignition in the ignition furnace, it can be realized without causing a backfire.

上記理由から、希釈気体燃料を生成する気体燃料供給装置は、焼結機の規模にもよって異なるが、例えば、気体燃料供給量が1000〜5000m3(標準)/hr、生産量が約1.5万t/日で、機長が90mの規模の焼結機では、点火炉の出側直後から、または、下流側約5m以降の位置に配置するのが好ましい。 For the above reasons, the gaseous fuel supply device that generates the diluted gaseous fuel varies depending on the size of the sintering machine. For example, the gaseous fuel supply amount is 1000 to 5000 m 3 (standard) / hr, and the production amount is about 1.times. In a sintering machine having a scale of 50,000 t / day and a length of 90 m, it is preferable to arrange the sintering machine immediately after the ignition furnace exit side or at a position on the downstream side about 5 m or later.

上述したように、本発明に係る焼結機では、希釈気体燃料の供給位置(装入層への導入位置)は、パレット移動方向における点火炉下流で、焼結ケーキが生成した後のいわゆる燃焼前線が表層下に進行した位置から焼結が完了するまでの間の1ヶ所以上の任意の位置で行うことが好ましい。このことは、燃焼前線が装入層の表層下に移った段階で気体燃料の導入を開始すること、したがって、気体燃料の燃焼が装入層の内部で起り、次第に下層へ移行することになるので、爆発のおそれがなく、安全な焼結操業が可能になることを意味している。   As described above, in the sintering machine according to the present invention, the dilution gas fuel supply position (introduction position to the charging layer) is the so-called combustion after the sintered cake is formed downstream of the ignition furnace in the pallet moving direction. It is preferable to carry out at one or more arbitrary positions between the position where the front line has progressed under the surface layer and the completion of sintering. This means that the introduction of the gaseous fuel starts when the combustion front moves below the surface of the charging layer, and therefore the combustion of the gaseous fuel takes place inside the charging layer and gradually moves to the lower layer. Therefore, it means that there is no risk of explosion and safe sintering operation becomes possible.

また、本発明における焼結鉱の製造方法では、装入層中への希釈気体燃料の導入は、生成した焼結ケーキの再加熱を促進するものであることを意味している。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いために熱不足となり、焼結鉱の冷間強度が低くなりやすい部分に対して、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、不足している燃焼熱を補填し、燃焼・溶融帯の再生−拡大を図るという役割を担うものだからである。   Moreover, in the manufacturing method of the sintered ore in this invention, introduction | transduction of the diluted gas fuel in a charging layer means that reheating of the produced | generated sintered cake is accelerated | stimulated. That is, the supply of the diluted gaseous fuel is originally a gas fuel that is more reactive than solid fuel for the portion where the cold strength of the sintered ore tends to be low due to the short holding time in the high temperature range. It is because it plays a role of replenishing the combustion / melting zone to compensate for the shortage of combustion heat by supplying.

さらに、本発明における焼結鉱の製造方法では、装入層上部からの希釈気体燃料の供給は、装入層内に導入された希釈気体燃料を未燃焼のまま燃焼・溶融帯にまで到達させ、そこで燃焼させることによって、燃焼熱の補填を図るようにするのが好ましい。それは、希釈気体燃料の装入層中への供給(導入)は、装入層上部のみならず、厚み方向中央部の燃焼・溶融帯にまで波及させることがより効果的と考えられるからである。つまり、気体燃料の供給が、熱不足(高温域保持時間不足)になりやすい装入層の上層部で行われると、この部分に十分な燃焼熱が提供されるので、焼結ケーキの品質改善を図ることができる。さらに、希釈気体燃料の作用効果を中層部以下の帯域にまで及ぶようにすると、本来の炭材によって形成された燃焼・溶融帯の上に希釈気体燃料による燃焼・溶融帯を形成するのと等しいことになり、結果として燃焼・溶融帯の上下方向の拡幅につながり、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図ることができるので、パレットの移動速度を落すことなく十分な焼結効果を得ることができる。その結果、装入層全体にわたって品質が改善(冷間強度の向上)されるので、成品焼結鉱の歩留り向上と生産性の向上を図ることができる。   Further, in the method for producing sintered ore according to the present invention, the supply of the diluted gas fuel from the upper part of the charging layer is caused to reach the combustion / melting zone with the diluted gas fuel introduced into the charging layer unburned. Therefore, it is preferable to compensate for the heat of combustion by burning the fuel there. This is because the supply (introduction) of diluted gas fuel into the charging layer is considered to be more effective not only in the upper part of the charging layer but also in the combustion / melting zone in the central part in the thickness direction. . In other words, if the supply of gaseous fuel is carried out in the upper layer of the charging layer, which tends to be short of heat (insufficient holding time in the high temperature region), sufficient combustion heat is provided to this part, so the quality of the sintered cake is improved. Can be achieved. Furthermore, if the effect of the diluted gas fuel is extended to the zone below the middle layer, it is equivalent to forming the combustion / melting zone by the diluted gas fuel on the combustion / melting zone formed by the original carbon material. As a result, the combustion / melting zone is widened in the vertical direction, and the holding time in the high temperature range can be extended without increasing the maximum temperature, so that sufficient calcination can be achieved without reducing the pallet movement speed. A result can be obtained. As a result, the quality is improved over the entire charged layer (improving cold strength), so that it is possible to improve the yield and productivity of the product sintered ore.

また、本発明は、前記希釈気体燃料の供給位置を、気体燃料供給の作用・効果を装入層中のどこに及ぼすかという観点から決定している。また、気体燃料の供給によって、装入層内における最高到達温度や高温域保持時間を、熱量一定基準の下で固体燃料の量に応じて制御している。従って、本発明において、希釈気体燃料を装入層中へ導入(供給)するに当っては、その供給位置を調整するだけでなく、燃焼・溶融帯自体の形態を制御し、燃焼・溶融帯における最高到達温度および高温域保持時間の少なくとも一方を制御するようにすることが好ましい。   Further, according to the present invention, the supply position of the diluted gaseous fuel is determined from the viewpoint of where in the charging layer the action / effect of the gaseous fuel supply is exerted. In addition, by supplying gaseous fuel, the maximum temperature reached and the high temperature region holding time in the charging layer are controlled according to the amount of solid fuel under a constant amount of heat. Accordingly, in the present invention, when the diluted gas fuel is introduced (supplied) into the charging layer, not only the supply position is adjusted, but also the form of the combustion / melting zone itself is controlled, and the combustion / melting zone is controlled. It is preferable to control at least one of the maximum attained temperature and the high temperature region holding time in.

一般に、点火後の装入層内では、燃焼(火炎)前線が、パレットの移動に伴って次第に前方(下流側)かつ下方に拡大していくため、燃焼・溶融帯の位置は、図41(a)に示すように変化する。そして、図41(b)に示すように、焼結過程で受ける焼結層上層、中層、下層の熱履歴は大きく異なり、したがって、上層〜下層間では、高温域保持時間(約1200℃以上となる時間)も大きく異なる。その結果、パレット内の焼結鉱の位置別歩留まりは、図41(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、下層部で高い歩留となる。そこで、本発明に従って、前記気体燃料を供給すると、燃焼・溶融帯の上下方向の厚みやパレット進行方向の幅が拡大し、これが成品焼結鉱の品質向上につながる。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(延長)できるため、歩留がより向上する。   Generally, in the charged layer after ignition, the combustion (flame) front gradually expands forward (downstream) and downward as the pallet moves, so the position of the combustion / melting zone is as shown in FIG. It changes as shown in a). And as shown in FIG. 41 (b), the thermal history of the sintered layer upper layer, middle layer, and lower layer received during the sintering process is greatly different, and therefore, the upper layer to the lower layer have a high temperature region holding time (about 1200 ° C. or more). Time) is also very different. As a result, the yield according to position of the sintered ore in the pallet shows a distribution as shown in FIG. That is, the yield of the surface layer portion (upper layer portion) is low, and the yield is high in the middle layer and lower layer portions. Therefore, when the gaseous fuel is supplied according to the present invention, the vertical thickness of the combustion / melting zone and the width in the pallet traveling direction are expanded, which leads to improvement in quality of the product sintered ore. Further, since the middle layer portion and the lower layer portion having a high yield distribution can further control (extend) the high temperature region holding time, the yield is further improved.

上記のように、本発明では、気体燃料の供給(導入)位置を調整することにより、燃焼・溶融帯の形態、即ち、燃焼・溶融帯の高さ方向の厚さおよびパレット移動方向の幅の少なくとも一方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。そして、これらの制御を通じて、常に十分な焼成を達成し、ひいては成品焼結鉱の冷間強度を高め、品質向上を実現することができる。   As described above, in the present invention, by adjusting the supply (introduction) position of the gaseous fuel, the form of the combustion / melting zone, that is, the thickness in the height direction of the combustion / melting zone and the width in the pallet moving direction are adjusted. At least one of them can be controlled, and the maximum temperature reached and the high temperature region holding time can be controlled. And through these controls, sufficient firing can always be achieved, and as a result, the cold strength of the product sintered ore can be increased and quality can be improved.

また、本発明における装入層中への希釈気体燃料の供給(導入)は、成品焼結鉱全体の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、本発明において、希釈気体燃料を供給するそもそもの目的は、焼結ケーキ(焼結鉱)の冷間強度を向上させることにあり、具体的には、気体燃料の供給位置制御や、焼結原料が燃焼・溶融帯に滞在する時間である高温域保持時間の制御、最高到達温度の制御を通じて、焼結鉱の冷間強度(シャッターインデックスSI)を75〜85%程度、好ましくは80%以上、より好ましく90%以上にすることである。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%高い値を示すのが一般的である。   In addition, it can be said that the supply (introduction) of the diluted gas fuel into the charging layer in the present invention is for controlling the strength of the entire product sintered ore. In other words, in the present invention, the original purpose of supplying the diluted gaseous fuel is to improve the cold strength of the sintered cake (sintered ore). The cold strength (shutter index SI) of the sintered ore is about 75 to 85%, preferably 80% through the control of the high temperature range holding time during which the raw material stays in the combustion / melting zone and the control of the maximum temperature. More preferably, it is 90% or more. In general, the cold strength (SI value) of the sintered ore produced by the actual sintering machine is 10 to 15% higher than the value obtained by the pan test.

この強度レベルは、本発明によれば、前記希釈気体燃料の濃度、供給量、供給位置および供給範囲を、好ましくは焼結原料中の炭材量をも考慮した上で(投入熱量を一定にする条件下で)調整することによって、安価に達成することができる。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制御することによって解消することができる。   According to the present invention, this strength level is determined according to the concentration, supply amount, supply position, and supply range of the diluted gas fuel, preferably taking into account the amount of carbonaceous material in the sintered raw material (the amount of heat input is kept constant). Can be achieved inexpensively by adjusting (under conditions). 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 controlled by controlling the maximum temperature and the high temperature range holding time. Can be solved.

したがって、本発明の焼結機において、希釈気体燃料の装入層中への導入位置は、装入層中に生成した焼結ケーキから湿潤帯までの間の任意の帯域における焼結鉱の冷間強度をどのように制御するかという観点も考慮して決定される。そして、この観点から、本発明では、気体燃料供給装置の規模(大きさ)、数、位置(点火炉からの距離)、ガス濃度を、好ましくは焼結原料中の炭材量(固体燃料)に応じて調整することによって、燃焼・溶融帯の大きさ(上下方向の厚さおよびパレット移動方向の幅)だけでなく、高温到達温度、高温域保持時間をも制御し、もって、生成する焼結ケーキ(焼結鉱)の強度の向上を図っている。   Therefore, in the sintering machine of the present invention, the introduction position of the diluted gas fuel into the charging layer is set so that the sinter ore is cooled in any zone between the sintered cake formed in the charging layer and the wet zone. It is determined in consideration of how to control the interstitial strength. From this viewpoint, in the present invention, the scale (size), number, position (distance from the ignition furnace), gas concentration of the gaseous fuel supply device, preferably the amount of carbonaceous material (solid fuel) in the sintered raw material By adjusting according to the temperature, not only the size of the combustion / melting zone (the thickness in the vertical direction and the width in the pallet movement direction), but also the high temperature reached temperature and the high temperature range holding time are controlled, and the generated firing The strength of the cake (sintered ore) is improved.

本発明の焼結機において、装入層中に供給する気体燃料としては、先述したように、高炉ガス、コークス炉ガス、高炉・コークス炉混合ガス、都市ガス、天然ガスあるいはメタンガス、エタンガス、プロパンガス、ブタンガス、またはこれらの混合ガスのいずれかを用いることができるが、上記気体燃料の中でも、CO含有量が50massppm以下のものを用いることが好ましい。それは、COガスは、人体に対して有害であり、装入層上に供給された気体燃料が全量装入層中に導入されないで、機外に漏洩した場合には、人災を起こす可能性があるからである。具体的には、都市ガス13Aやプロパンガスを用いることがより安全性だけでなく、コストの面からも好ましい。   In the sintering machine of the present invention, as described above, the gaseous fuel supplied into the charging layer is blast furnace gas, coke oven gas, blast furnace / coke oven mixed gas, city gas, natural gas or methane gas, ethane gas, propane. Either gas, butane gas, or a mixed gas thereof can be used. Among the gaseous fuels, it is preferable to use one having a CO content of 50 massppm or less. That is, CO gas is harmful to the human body, and if gaseous fuel supplied onto the charging layer is not introduced into the charging layer in its entirety, it may cause human injury if it leaks out of the machine. Because there is. Specifically, the use of city gas 13A or propane gas is preferable from the viewpoint of cost as well as safety.

さらに、本発明の焼結機では、上記気体燃料以外に、気体状態での着火温度が、焼結ベッド表層の温度より高い、アルコール類、エーテル類、石油類、その他の炭化水素系化合物類等の液体燃料を気化させたものを用いることもできる。本発明で用いることができる液体燃料とその特性について、表7に示した。斯かる液体燃料を気化させた気体燃料は、着火温度が、上述した気体燃料と比較して着火温度が高いため、焼結ベッド表層の温度より高い、装入層のより内部で燃焼するため、吹き込む位置での燃焼・溶融帯のすその温度の拡大に有効である。特に、着火温度が500℃近いものは、その効果が大きい。なお、液体燃料を気化した気体燃料を用いる場合には、気体供給配管は、気化した燃料が再液化しないよう、該液体燃料の沸点以上着火温度未満の温度に保持することが好ましい。   Furthermore, in the sintering machine of the present invention, in addition to the gaseous fuel, the ignition temperature in the gaseous state is higher than the temperature of the surface layer of the sintering bed, alcohols, ethers, petroleums, other hydrocarbon compounds, etc. The liquid fuel vaporized can also be used. Table 7 shows liquid fuels that can be used in the present invention and their characteristics. Since the gas fuel vaporized from such a liquid fuel has an ignition temperature higher than that of the gas fuel described above, it burns inside the charging layer, which is higher than the temperature of the sintered bed surface layer, It is effective for expanding the temperature of the burning / melting zone at the blowing position. In particular, the effect is large when the ignition temperature is close to 500 ° C. In addition, when using the gaseous fuel which vaporized liquid fuel, it is preferable to hold | maintain gas supply piping to the temperature more than the boiling point of this liquid fuel and less than ignition temperature so that the vaporized fuel may not re-liquefy.

Figure 2011038735
Figure 2011038735

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

本発明の焼結機における気体燃料供給装置12iは、焼結機の幅方向に沿って、パレット8の両サイドウォール8aに跨がるように配設されるのが好ましい。すなわち、上記気体燃料供給装置は、パレット8の両サイドウォール8aを跨がるようにフード21が配設され、その内部には気体燃料を供給する配管を、単数または複数本、好ましくは2〜15本、パレット進行方向に対して平行に、あるいは垂直に配列し、そのそれぞれの配管には、気体燃料を大気中に高速で供給するためのスリットや噴出穴あるいはノズルを複数取り付けたものにて構成されることが好ましい。   The gaseous fuel supply device 12i in the sintering machine of the present invention is preferably disposed so as to straddle both sidewalls 8a of the pallet 8 along the width direction of the sintering machine. That is, in the gaseous fuel supply apparatus, a hood 21 is disposed so as to straddle both sidewalls 8a of the pallet 8, and one or more pipes for supplying gaseous fuel are provided therein, preferably 2 to 2. Fifteen, arranged in parallel or perpendicular to the direction of pallet travel, each of which has a plurality of slits, jet holes or nozzles for supplying gaseous fuel to the atmosphere at high speed Preferably, it is configured.

前記気体燃料供給装置12iは、点火炉11の下流側でかつ燃焼・溶融帯が装入層内を進行中の過程(状態)にある、パレット進行方向のいずれかの位置に1以上配設され、その位置において、希釈気体燃料の装入層中への供給が行われるのが好ましい。即ち、この装置は、点火炉の下流側で、燃焼前線が表層下に進行した以降の任意の位置に一ないし複数配設されるものであり、目標とする成品焼結鉱の冷間強度を調整する観点から、大きさ、位置、数が決められる。   One or more of the gaseous fuel supply devices 12i are disposed at any position in the pallet traveling direction, downstream of the ignition furnace 11 and in a process (state) in which the combustion / melting zone is proceeding in the charging layer. In that position, it is preferable to supply the diluted gas fuel into the charging layer. That is, this apparatus is arranged at one or a plurality of arbitrary positions after the combustion front advances below the surface layer on the downstream side of the ignition furnace. From the viewpoint of adjustment, the size, position, and number are determined.

この気体燃料供給装置12から供給する気体燃料は、点火炉11とは別途に独立した配管系の下で供給してもよく、また、点火炉用燃料配管と同じ種類として、点火炉11へのガス供給管(図示せず)の延長上に接続するように構成してもよい。
次に、表8は、Cガス、LNG、Bガス中に燃焼成分として含まれる水素、CO、メタン、エタン、プロパンの含有量と発熱量を示したものである。
The gaseous fuel supplied from the gaseous fuel supply device 12 may be supplied under a piping system that is independent from the ignition furnace 11, and as the same type as the ignition furnace fuel pipe, You may comprise so that it may connect on the extension of a gas supply pipe (not shown).
Next, Table 8 shows the contents and heat values of hydrogen, CO, methane, ethane, and propane contained as combustion components in C gas, LNG, and B gas.

Figure 2011038735
Figure 2011038735

本発明では、装入層中に導入する前記気体燃料として、希釈された可燃性ガスを用いるが、以下に、その希釈の程度について説明する。表9は、高炉ガス、コークス炉ガスおよび両者の混合ガス(Mガス)、プロパン、メタン、天然ガスの燃焼下限濃度および燃焼上限濃度を示している。このような燃焼限界をもつガスが、例えば、装入層内で燃焼せずに排風機に向かうと、途中の電気集塵機などで爆発や燃焼を起こす危険が生じる。そこで、発明者らは、試行錯誤の結果、上記危険がない濃度、即ち、燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を装入層中に導入することとし、さらに、安全性をより高めるべく、その燃焼下限濃度の75%以下の濃度の希釈気体燃料を用いた実験を数多く行った結果、何の問題も生じないことが確認できた。   In the present invention, a diluted combustible gas is used as the gaseous fuel introduced into the charging layer. The degree of dilution will be described below. Table 9 shows the lower combustion limit concentration and upper combustion limit concentration of blast furnace gas, coke oven gas, mixed gas (M gas), propane, methane, and natural gas. For example, when a gas having such a combustion limit is directed to the exhaust fan without being burned in the charging layer, there is a risk of causing an explosion or combustion in the middle of the electrostatic precipitator. Therefore, as a result of trial and error, the inventors decided to introduce a gaseous fuel diluted to a concentration at which there is no danger, that is, below the lower limit concentration of combustion, into the charging layer, and to further improve safety, As a result of many experiments using a diluted gas fuel having a concentration of 75% or less of the lower combustion limit concentration, it was confirmed that no problem occurred.

例えば、表9に示すとおり、大気中かつ常温において、高炉ガスが燃焼する濃度範囲は、燃焼下限が40vol%で、燃焼上限は71vol%である。即ち、40vol%未満では燃焼せず、また、71vol%を超えると、高炉ガス濃度が濃くなりすぎて、この場合もまた燃焼しない状態となることを意味している。以下に、この数値の根拠について図面に基づき説明する。   For example, as shown in Table 9, the concentration range at which the blast furnace gas burns in the atmosphere and at room temperature has a combustion lower limit of 40 vol% and a combustion upper limit of 71 vol%. That is, if it is less than 40 vol%, it does not burn, and if it exceeds 71 vol%, it means that the blast furnace gas concentration becomes too high, and in this case also, no combustion occurs. Below, the basis of this numerical value is demonstrated based on drawing.

Figure 2011038735
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図17は、高炉ガスの燃焼限界を求める方法の一例を説明するものである。
図中の高炉ガスに含まれる燃焼成分(可燃性ガス)とその他の成分(イナート:不活性ガス)の割合については、H2とCO2およびCOとN2との組み合わせで検討すると以下のとおりである。
(1)「H2とCO2」部分の組み合わせについての、(イナートガス)/(可燃性ガス)の比は、20.0/3.5=5.7である。
FIG. 17 illustrates an example of a method for obtaining the combustion limit of blast furnace gas.
The ratio of the combustion component (combustible gas) and other components (inert: inert gas) contained in the blast furnace gas in the figure is as follows when examined in combination with H 2 and CO 2 and CO and N 2 It is.
(1) The ratio of (inert gas) / (combustible gas) for the combination of the “H 2 and CO 2 ” portions is 20.0 / 3.5 = 5.7.

そこで、この燃焼限界図の(イナートガス)/(可燃性ガス)の比を示す横軸の、5.7の軸と交差するH2+CO2曲線の交わる部分(燃焼限界)を求めると、下限は32vol%、上限は64vol%となる。即ち、H2+CO2の燃焼限界の下限濃度は32vol%、上限濃度は64vol%となる。
(2)一方、残りの燃焼成分である「COとN2」の組み合わせの場合における、(イナートガス)/(可燃性ガス)の比は、53.5/23.0=2.3であるから、同様にして、同図から横軸2.3と、CO+N2の曲線と交わる点から下限:44vol%、上限:74vol%が求まる。従って、この場合の燃焼限界の下限濃度は44vol%、上限濃度は74vol%である。
(3)さらに、両燃焼成分を含む高炉ガスの燃焼下限濃度は、図17中左方最下段の式で求めることができる。また、同式で前記(1)、(2)の上限値をあてはめれば燃焼上限濃度が求まる。このようにして高炉ガスの燃焼下限濃度ならびに燃焼上限濃度を求めることができる。
Therefore, when the portion (flammability limit) where the H 2 + CO 2 curve intersects the axis of 5.7 on the horizontal axis indicating the ratio of (inert gas) / (combustible gas) in this combustion limit diagram is obtained, the lower limit is 32 vol%, and the upper limit is 64 vol%. That is, the lower limit concentration of the combustion limit of H 2 + CO 2 is 32 vol%, and the upper limit concentration is 64 vol%.
(2) On the other hand, the ratio of (inert gas) / (combustible gas) in the case of the combination of the remaining combustion components “CO and N 2 ” is 53.5 / 23.0 = 2.3. Similarly, the lower limit: 44 vol% and the upper limit: 74 vol% are obtained from the point where the horizontal axis 2.3 intersects with the curve of CO + N 2 from FIG. Therefore, the lower limit concentration of the combustion limit in this case is 44 vol%, and the upper limit concentration is 74 vol%.
(3) Further, the lower combustion concentration of blast furnace gas containing both combustion components can be obtained by the equation on the lower left side in FIG. Further, if the upper limit values of (1) and (2) are applied in the same formula, the combustion upper limit concentration can be obtained. In this way, the lower combustion limit concentration and upper combustion limit concentration of the blast furnace gas can be obtained.

また、本発明において、気体燃料の燃焼下限に着目したもう一つの理由は、燃焼限界には温度依存性がある点である。燃料便覧(社団法人燃料協会編)では、温度の影響として、温度が高いときには、熱の逸散速度が遅くなるので、熱の発生、逸散両速度曲線の交わりは深くなって、爆発範囲(燃焼範囲)は左右に広がってくる、と説明している。すなわち、燃焼限界は、上述のようにして求められるものの、該燃焼限界には温度依存性があって、メタンガスの燃焼範囲の温度による影響として、燃料便覧(社団法人燃料協会編)では、表10に記載の例が示されている。これを燃焼下限濃度の温度依存性として作図すると、おおよそ図18に示すようになる。図中●印は、表5に記載されたメタンガスの例である。   In the present invention, another reason for focusing on the lower limit of combustion of gaseous fuel is that the combustion limit has temperature dependence. In the Fuel Handbook (edited by the Japan Fuel Association), as the effect of temperature, the heat dissipation rate slows down when the temperature is high, so the intersection of both the heat generation and dissipation velocity curves becomes deeper and the explosion range ( Explains that the (combustion range) extends to the left and right. That is, although the combustion limit is obtained as described above, the combustion limit is temperature-dependent, and as a result of the temperature in the combustion range of methane gas, Table 10 The example described in is shown. When this is plotted as the temperature dependence of the lower combustion limit concentration, it is as shown in FIG. The ● marks in the figure are examples of methane gas listed in Table 5.

Figure 2011038735
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また、図19は、大気中常温下における気体燃料の燃焼成分(燃焼ガス)濃度と温度との関係を示すものである。燃焼限界は、上述のようにして求められるものの、該燃焼限界には温度依存性があって、その温度依存傾向を例示すると、常温での燃焼下限値(図中では燃焼ガス濃度に相当)がおおよそ40vol%であっても、200℃領域では26〜27vol%と変化し、1000℃領域では数%、1200℃領域では1vol%未満でも燃焼する。   FIG. 19 shows the relationship between the concentration of combustion components (combustion gas) of gaseous fuel and temperature at normal temperature in the atmosphere. Although the combustion limit is obtained as described above, the combustion limit is temperature-dependent, and the temperature-dependent tendency is exemplified by the lower limit of combustion at room temperature (corresponding to the combustion gas concentration in the figure). Even if it is approximately 40 vol%, it varies from 26 to 27 vol% in the 200 ° C. region, and it burns even if it is several percent in the 1000 ° C. region and less than 1 vol% in the 1200 ° C. region.

これから、装入層に供給する気体燃料の濃度(燃焼成分の含有量)は、常温の燃焼下限よりもさらに低い濃度とするのがより安全であり、また、その希釈ガスの濃度を適正範囲に調整してやることにより、気体燃料の装入層内の厚み方向における燃焼位置を自由に制御することができることがわかった。
そして、気体燃料の燃焼範囲には、このように温度依存性があり、例えば、燃焼範囲は雰囲気温度が高くなればなるほど広がり、焼結機の燃焼・溶融帯近傍の温度場ではよく燃焼するものの、焼結機の下流側にある電気集塵機内の200℃程度の温度場では、本発明の好適実施例で示すような気体燃料の濃度では燃焼しないこともわかった。
From this, it is safer that the concentration of gaseous fuel (combustion component content) supplied to the charging layer is lower than the lower limit of combustion at room temperature, and the concentration of the diluted gas is within an appropriate range. It was found that the combustion position in the thickness direction in the charged layer of the gaseous fuel can be freely controlled by adjusting.
The combustion range of the gaseous fuel is thus temperature dependent. For example, the combustion range expands as the ambient temperature increases, and the combustion range of the sintering machine burns well in the temperature field near the combustion / melting zone of the sintering machine. It has also been found that in a temperature field of about 200 ° C. in an electrostatic precipitator on the downstream side of the sintering machine, combustion does not occur at a gaseous fuel concentration as shown in the preferred embodiment of the present invention.

ところで、焼結鉱を製造するに当たって、焼結原料の装入層9中に供給された希釈気体燃料は、焼結パレット8下のウインドボックス16によって吸引されて、該装入層9中の固体燃料(粉コークス)の燃焼により形成された燃焼・溶融帯の高温域で燃焼する。従って希釈気体燃料の供給は、装入層への投入熱量を一定にするという条件下において、前記希釈気体燃料の濃度や供給量などを制御すれば、焼結原料中の粉コークス量を調整(減少)することができる。また、希釈気体燃料の濃度調整は、この気体燃料の燃焼を装入層中の予定した位置(濃度領域)で起こるように制御することを意味している。   By the way, in producing the sintered ore, the diluted gas fuel supplied into the charging layer 9 of the sintering raw material is sucked by the wind box 16 under the sintering pallet 8 and solids in the charging layer 9 are obtained. It burns in the high temperature region of the combustion / melting zone formed by the combustion of fuel (powder coke). Accordingly, the supply of the diluted gas fuel can be adjusted by adjusting the amount of the diluted gas fuel, the supply amount, etc. under the condition that the amount of heat input to the charging layer is constant ( Decrease). Further, the adjustment of the concentration of the diluted gaseous fuel means that the combustion of the gaseous fuel is controlled to occur at a predetermined position (concentration region) in the charging layer.

この意味において、従来技術における装入層中の燃焼・溶融帯は、固体燃料(粉コークス)のみが燃焼する帯域であるが、本発明における燃焼・溶融帯は、その粉コークスの燃焼に加えてさらに気体燃料も並行して燃焼する帯域であるということができる。従って、本発明において、その希釈気体燃料の濃度や供給量、その他の供給条件は、燃料の一部として粉コークスがあることを前提として、これとの関係において好適に変化させると、最高到達温度および/または高温域保持時間の望ましい制御が可能となり、焼結ケーキの強度向上をもたらすことになる。   In this sense, the combustion / melting zone in the charging layer in the prior art is a zone where only solid fuel (powder coke) burns, but the combustion / melting zone in the present invention is in addition to the combustion of the powder coke. Furthermore, it can be said that the gas fuel is also a zone where the fuel is burned in parallel. Therefore, in the present invention, if the concentration, supply amount, and other supply conditions of the diluted gas fuel are premised on that there is coke breeze as part of the fuel, if it is suitably changed in relation to this, the maximum temperature reached And / or desirable control of the high temperature holding time is possible, leading to improved strength of the sintered cake.

さらに本発明の焼結機において、希釈された気体燃料を用いるもう一つの理由は、上述した焼結・溶融帯の形態制御を通じて焼結ケーキの強度、歩留りを制御するためである。それは、この焼結ケーキを高温帯域(燃焼・溶融帯域)にどれくらいの時間保持するか、また、どれくらいの温度にまで到達させるかという制御を行う上で、この希釈気体燃料の役割が有効に機能するからである。言い換えると、前記希釈気体燃料の使用は、焼結原料の高温域保持時間が長くかつ最高到達温度が適度に高くなるように制御することを意味している。そして、このような制御は、焼結原料中の固体燃料量(粉コークス量)に対して、燃焼雰囲気中で支燃性ガス(空気または酸素)が過不足を起さないように希釈調整された気体燃料を用いることを意味している。この点、従来技術では、焼結原料中の固体燃料の量と無関係に、しかも可燃性ガスを濃度調整することなしに吹き込むため、固体燃料や可燃性ガスの量に見合う量の支燃性ガス(酸素)が供給されずに燃焼不良を起こしたり、逆に部分的に過燃焼を起こしたりして、強度のバラツキを招いていたのである。これに対して、本発明では、気体燃料を希釈しかつ濃度調整をすることで、このような問題点を回避しているのである。   Furthermore, another reason for using the diluted gaseous fuel in the sintering machine of the present invention is to control the strength and yield of the sintered cake through the above-described sintering / melting zone shape control. The role of this diluted gas fuel functions effectively in controlling how long the sintered cake is kept in the high temperature zone (combustion / melting zone) and how much temperature is reached. Because it does. In other words, the use of the diluted gas fuel means that the high temperature range holding time of the sintered raw material is long and the maximum attained temperature is controlled to be appropriately high. Such control is diluted and adjusted so that the amount of combustion-supporting gas (air or oxygen) is not excessive or insufficient in the combustion atmosphere with respect to the solid fuel amount (powder coke amount) in the sintered raw material. This means using a gaseous fuel. In this regard, in the conventional technology, the amount of combustible gas is commensurate with the amount of solid fuel or combustible gas because the combustible gas is blown without adjusting the concentration, regardless of the amount of solid fuel in the sintering raw material. (Oxygen) was not supplied, causing poor combustion, or conversely causing partial overcombustion, leading to variations in strength. On the other hand, in the present invention, such a problem is avoided by diluting the gaseous fuel and adjusting the concentration.

また、焼結反応は、「鉱物工学」(今井秀喜、武内寿久禰,藤木良規編、1976、175、朝倉書店)によると、図20の模式図のようにまとめられる。また、表11に、焼結過程で生成する各種鉱物の引張強度(冷間強度)と被還元性の値を示す。   Further, the sintering reaction is summarized as shown in the schematic diagram of FIG. 20 according to “Mineral engineering” (Hideki Imai, Toshihisa Takeuchi, Yoshinori Fujiki, 1976, 175, Asakura Shoten). Table 11 shows the values of tensile strength (cold strength) and reducibility of various minerals generated during the sintering process.

Figure 2011038735
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図20から明らかなように、焼結過程では、1400℃以下の低温焼成領域では、昇温過程で、まず、鉄鉱石に含まれる一次ヘマタイト(元鉱)が生成され、次いで一次ヘマタイトからマグネタイトが生成される。そして、1200℃で融液が生成し始め、鉄鉱石と石灰石とが反応して、焼結鉱の構成鉱物の中で最も高強度であり、被還元性も比較的高いカルシウムフェライトが生成する。さらに昇温が進んで約1380℃を超える高温焼成領域となると、カルシウムフェライトが冷間強度と被還元性とが最も低い非晶質珪酸塩(カルシウムシリケート)と、還元粉化しやすい二次ヘマタイトとに分解する。なお、カルシウムフェライトは、図21に示すように、1200℃で、鉄鉱石及び石灰石が反応して針状カルシウムフェライトが生成し、この針状カルシウムフェライトが1350℃まで維持され、1350℃を超えると柱状カルシウムフェライトに変化し、この状態が1380℃まで維持されるが、1380℃を超えると非晶質珪酸塩(カルシウムシリケート)と二次ヘマタイトに分解する。   As apparent from FIG. 20, in the sintering process, in the low temperature firing region of 1400 ° C. or lower, firstly, primary hematite (original ore) contained in the iron ore is generated and then magnetite is formed from the primary hematite. Generated. Then, a melt starts to be generated at 1200 ° C., and iron ore and limestone react to generate calcium ferrite having the highest strength among the constituent minerals of the sintered ore and relatively high reducibility. Further, when the temperature rises to a high temperature firing region exceeding about 1380 ° C., the calcium silicate has the lowest cold strength and reducibility, and the secondary hematite that is easily reduced to powder. Disassembled into In addition, as shown in FIG. 21, calcium ferrite reacts with iron ore and limestone at 1200 ° C. to produce acicular calcium ferrite, and this acicular calcium ferrite is maintained up to 1350 ° C. When the temperature exceeds 1350 ° C. It changes to columnar calcium ferrite and this state is maintained up to 1380 ° C., but when it exceeds 1380 ° C., it decomposes into amorphous silicate (calcium silicate) and secondary hematite.

したがって、焼結鉱の冷間強度の向上と還元粉化指数(RDI)の改善を図るには、カルシウムフェライトを分解させずに、これを安定的に生成させ続けられるかどうかが重要な課題となる。
そして、高炉64から要求される焼結鉱品質は、図22に示すように、焼結鉱の高炉64への装入時に粉化しないシャッター強度(冷間強度)と、シャフト上部(約550℃)で還元粉化しない還元粉化指数(RDI)と、熱保存帯(約900℃)でガス還元しやすい被還元性(RI)との3つの指標で管理している。
Therefore, in order to improve the cold strength of sintered ore and the reduction powder reduction index (RDI), it is important whether or not calcium ferrite can be stably produced without decomposition. Become.
As shown in FIG. 22, the quality of the sintered ore required from the blast furnace 64 includes the shutter strength (cold strength) that does not pulverize when the sintered ore is charged into the blast furnace 64 and the shaft upper portion (about 550 ° C.). ) And reduced index (RDI) that does not reduce powder, and reducibility (RI) that is easy to reduce gas in a heat storage zone (about 900 ° C.).

高炉64での低還元材比操業に向けて、図23に示すように、焼結鉱品質への要求が高くなり、炉内通気性改善のために高強度焼結鉱を必要とし、熱流比上昇(コークス比下降)による低温還元粉化領域を拡大するために低還元粉化性(RDI)の焼結鉱を必要とし、さらに、鉄鉱石/コークスの比を上昇させて未還元層の増加を図るために高被還元性焼結鉱を必要とし、さらにまた良好な溶け落ち特性が得られることが要求されている。   As shown in FIG. 23, the demand for sintered ore quality is increased, and high strength sintered ore is required for improving the air permeability in the furnace, as shown in FIG. Low-reduction dusting (RDI) sintered ore is required to expand the low-temperature reduced-powdering area due to the rise (decrease in coke ratio), and the ratio of iron ore / coke is increased to increase the unreduced layer Therefore, a highly reducible sintered ore is required, and a good burn-off characteristic is required.

高炉64から要求される焼結鉱品質の測定としては、図24に示すように、品質保証として焼結鉱強度を表すシャッター強度(SI)又はタンブラー強度(TI)、低温還元粉化性(RDI)及び被還元性(RI)のそれぞれについて粒度(mm)及び重量(kg)及び測定方法が設定されている。ここで、シャッター強度(SI)は、粒度10〜50mmで重量20kgの成品焼結鉱を、2mの高さから4下位落下後の10mmの篩上に残る重量割合を測定する。また、タンブラー強度(TI)は、粒度10〜40mmで重量15kgの成品焼結鉱を、1mφドラム(25rpm)で200回転後の6.3mmの篩上に残る重量割合を測定する。さらに、低温還元粉化性(RDI)は、粒度16〜20mmで重量0.5kgの成品焼結鉱を、550℃でCO/N2=30/70vol.%の還元ガスで30分還元後、130mmφドラム(30rpm)で900回転後の2.8mm以下の重量割合を測定する。さらにまた、被還元性(RI)は、粒度19〜21mmで重量0.5kgの成品焼結鉱を、900℃でCO/N2=30/70vol.%の還元ガスで180分還元後の重量減少率を測定する。 As shown in FIG. 24, the quality of sintered ore required from the blast furnace 64 includes shutter strength (SI) or tumbler strength (TI) representing the strength of sintered ore as a quality guarantee, low-temperature reduced powdering property (RDI). ) And reducibility (RI), the particle size (mm) and weight (kg) and the measurement method are set. Here, the shutter strength (SI) is a weight ratio of a product sintered ore having a particle size of 10 to 50 mm and a weight of 20 kg, which is left on a 10 mm sieve after dropping 4 subordinates from a height of 2 m. In addition, the tumbler strength (TI) is measured by measuring a weight ratio of a product sintered ore having a particle size of 10 to 40 mm and a weight of 15 kg remaining on a 6.3 mm sieve after 200 rotations with a 1 mφ drum (25 rpm). Further, the low temperature reduced powdering property (RDI) is obtained by measuring a product sintered ore having a particle size of 16 to 20 mm and a weight of 0.5 kg at 550 ° C. with CO / N 2 = 30/70 vol. After reducing with 30% reducing gas for 30 minutes, a weight ratio of 2.8 mm or less after 900 revolutions with a 130 mmφ drum (30 rpm) is measured. Furthermore, the reducibility (RI) is obtained by measuring a product sintered ore having a particle size of 19 to 21 mm and a weight of 0.5 kg at 900 ° C. with CO / N 2 = 30/70 vol. The weight loss after 180 minutes of reduction with% reducing gas is measured.

還元性粉化指数(RDI)および被還元性(RI)については一次ヘマタイトと針状カルシウムフェライトの組織が好ましい。
また、上記刊行物「鉱物工学」によると、焼結鉱の還元粉化の起点となる二次ヘマタイトの析出挙動について、図25に示すCaO−Fe23二元系状態図により説明している。その説明によれば、鉱物合成試験の結果では、還元粉化の起点となる骸晶状二次ヘマタイトは、Mag.+Liq.域まで昇温し、冷却したのちに析出するため、状態図上では、1400℃を超える(1)の経路でなく、1380℃未満の(2)のマグネタイトが生成する経路または1358℃未満の(3)のマグネタイトが未生成の経路を介して焼結鉱を製造することで、還元粉化性を抑制できるとしている。
For the reducing powder index (RDI) and the reducibility (RI), a structure of primary hematite and acicular calcium ferrite is preferable.
In addition, according to the above-mentioned publication “Mineral Engineering”, the precipitation behavior of secondary hematite, which is the starting point of reduced powdering of sintered ore, is explained by the CaO—Fe 2 O 3 binary phase diagram shown in FIG. Yes. According to the explanation, in the result of the mineral synthesis test, the skeletal secondary hematite that is the starting point of the reduction powdering is Mag. + Liq. In order to precipitate after cooling up to the region and cooling, on the phase diagram, not the route of (1) exceeding 1400 ° C, but the route of formation of (2) magnetite of less than 1380 ° C or less than 1358 ° C ( It is said that reducing powdering properties can be suppressed by producing sintered ore through a path in which magnetite of 3) is not formed.

そして、電気炉実験により、前述した図20の焼結過程における鉱物組織の変化を調査したところ、図26に示す結果が得られた。この図26では、各温度における焼結後の鉱物組成割合を粉末X線回折法で定量した結果を示し、焼結温度を1200℃で250秒保持した場合には、ヘマタイトが50%、カルシウムフェライトが45%で残りがマグネタイトとカルシウムシリケートである。焼結温度を1250℃で250秒保持した場合には、重量割合は1200℃で250秒保持した場合とさほど変化がないが、焼結温度を1300℃で250秒保持した場合には、マグネタイト及びカルシウムシリケートが増加し、これに応じてカルシウムフェライトが減少する。さらに、焼結温度を1350℃で250秒保持した場合には、カルシウムシリケートが10%、マグネタイトも5%となり、この分カルシウムフェライトがさらに減少する。さらに、焼結温度を1400℃で250秒保持した場合には、カルシウムシリケートが30%を超え、マグネタイトも10%を超え、カルシウムフェライトが10%未満に低下している。   And when the change of the mineral structure in the sintering process of FIG. 20 mentioned above was investigated by the electric furnace experiment, the result shown in FIG. 26 was obtained. FIG. 26 shows the result of quantitative determination of the mineral composition ratio after sintering at each temperature by a powder X-ray diffraction method. When the sintering temperature is held at 1200 ° C. for 250 seconds, hematite is 50%, calcium ferrite. Is 45% and the remainder is magnetite and calcium silicate. When the sintering temperature is held at 1250 ° C. for 250 seconds, the weight ratio is not much different from that when the sintering temperature is held at 1200 ° C. for 250 seconds, but when the sintering temperature is held at 1300 ° C. for 250 seconds, magnetite and Calcium silicate increases and calcium ferrite decreases accordingly. Further, when the sintering temperature is held at 1350 ° C. for 250 seconds, the calcium silicate is 10% and the magnetite is 5%, and the calcium ferrite is further reduced by this amount. Furthermore, when the sintering temperature is maintained at 1400 ° C. for 250 seconds, calcium silicate exceeds 30%, magnetite also exceeds 10%, and calcium ferrite decreases to less than 10%.

この結果、カルシウムフェライトは、1200℃から生成し、1400℃以上ではカルシウムシリケート+ヘマタイトに分解融解されていることが実証された。
したがって、低RDIと高強度とを兼備する焼結鉱を製造するには、1200℃(カルシウムフェライトの固相線温度)と約1380℃(転移温度)の範囲内に、如何にして長時間保持したヒートパターンを装入層内において実現するかが重要となる。
As a result, it was demonstrated that calcium ferrite was generated from 1200 ° C. and decomposed and melted into calcium silicate + hematite at 1400 ° C. or higher.
Therefore, in order to produce a sintered ore having both low RDI and high strength, it can be maintained for a long time within the range of 1200 ° C. (solidus temperature of calcium ferrite) and about 1380 ° C. (transition temperature). It is important to realize the heat pattern in the charging layer.

ところで、本発明の焼結機のように気体燃料供給装置12a〜12dを使用しない従来の焼結機では、図27(b)に示すように、点火炉11で炭材に点火し、点火炉11の下流側に隣接する保温炉13で250℃程度の熱風を吹き込んで、燃焼溶融帯をパレット8の移動に伴って順次下層に移動させて焼結ケーキを形成するようにしている。   By the way, in the conventional sintering machine which does not use the gaseous fuel supply devices 12a to 12d like the sintering machine of the present invention, as shown in FIG. 11, hot air of about 250 ° C. is blown in a heat retaining furnace 13 adjacent to the downstream side, and the combustion melting zone is sequentially moved to the lower layer as the pallet 8 moves to form a sintered cake.

この場合、粉コークス量を5%に設定すると、図27(c)で破線図示のように、点火炉11で点火して約7分経過後に、層内温度が急激に上昇して1200℃を超えてから、その後約2分経過した時点で1200℃未満に低下し、最高到達温度が約1300℃となる。したがって、1200℃以上の状態を保持する高温保持時間は2分程度と短い。   In this case, when the amount of coke breeze is set to 5%, as shown by the broken line in FIG. 27 (c), after about 7 minutes have elapsed after ignition in the ignition furnace 11, the temperature in the layer suddenly increases to 1200 ° C. After the temperature exceeds about 2 minutes, the temperature drops below 1200 ° C, and the maximum temperature reaches about 1300 ° C. Therefore, the high temperature holding time for maintaining the state of 1200 ° C. or higher is as short as about 2 minutes.

この高温保持時間を長くするために、粉コークス量を6%に増加させると、図27(c)で実線図示のように、保持時間を4分程度に増加させることができるが、最高到達温度が1400℃を超えてしまい、カルシウムフェライトが冷間強度と被還元性とが最も低い非晶質珪酸塩(カルシウムシリケート)と、還元粉化しやすい二次ヘマタイトとに分解してしまう。   If the amount of coke breeze is increased to 6% in order to lengthen this high temperature holding time, the holding time can be increased to about 4 minutes as shown by the solid line in FIG. 27 (c). Exceeds 1400 ° C., and calcium ferrite is decomposed into amorphous silicate (calcium silicate) having the lowest cold strength and reducibility and secondary hematite that is easily reduced to powder.

粉コークス量(%)と焼結鉱強度(%)及び被還元性(%)との関係は、図27(d)に示すようになる。
ここで、焼結鉱強度は粉コークス量が5.0%〜5.5%の間で70%程度保持するが、5.0%未満では、高温保持時間が短縮されることにより、粉コークス量の減少に伴って焼結鉱強度が低下し、5.5%を超えると最高到達温度が1400℃を超えることによる非晶質珪酸塩(カルシウムシリケート)が生成されることにより粉コークス量の増加に伴って焼結鉱強度が低下する。
The relationship between the amount of powder coke (%), the strength of sintered ore (%), and the reducibility (%) is as shown in FIG.
Here, the strength of the sintered ore is maintained at about 70% when the amount of coke breeze is between 5.0% and 5.5%, but if it is less than 5.0%, the high temperature holding time is shortened, so that the powder coke is reduced. As the amount of sinter decreases, the strength of sinter decreases, and when it exceeds 5.5%, amorphous silicate (calcium silicate) is generated due to the highest temperature exceeding 1400 ° C. The sinter strength decreases with the increase.

一方、被還元性は、粉コークス量が4.0%であるときに70%を超えているが、粉コークス量を増加させると、これに応じて被還元性か徐々に低下し、粉コークス量が5.0%で65%となり、5.5%で62%まで低下し、その後さらに粉コークス量の増加に応じて被還元性が低下する。
ところで、焼結・高炉プロセスにおけるCO2削減には、焼結鉱の強度と被還元性の向上が有効である。しかしなから、上述したように粉コークスのみを使用して焼結を行う場合には、図27(a)に示すように、焼結鉱の冷間強度を向上させるために、焼結用粉コークス比の増加が効果的であり、保温炉13での熱風吹き込みも効果が小さいものの有効である。しかし、焼結用粉コークス比を増加させて焼結鉱の強度を向上させると、最高到達温度が1400℃を超えることによる非晶質珪酸塩(カルシウムシリケート)が生成されることにより、被還元性が低下してしまう。
On the other hand, the reducibility exceeds 70% when the amount of coke breeze is 4.0%. However, when the amount of powder coke is increased, the reducibility gradually decreases accordingly, and the powder coke is reduced. The amount becomes 65% at 5.0% and decreases to 62% at 5.5%, and then the reducibility is further reduced in accordance with the increase in the amount of powder coke.
By the way, improvement of strength and reducibility of sintered ore is effective for reducing CO 2 in the sintering / blast furnace process. However, as described above, when sintering is performed using only powder coke, as shown in FIG. 27 (a), in order to improve the cold strength of the sintered ore, Increasing the coke ratio is effective, and blowing hot air in the heat insulation furnace 13 is effective although it is less effective. However, increasing the powder coke ratio for sintering to improve the strength of the sintered ore results in the formation of amorphous silicate (calcium silicate) due to the highest reached temperature exceeding 1400 ° C. The nature will decline.

一方、焼結鉱の被還元性を向上させるために、多孔質鉱石を使用すると、冷間強度が低下してしまい。粉コークス量だけで、冷間強度と被還元性との双方を向上させることは困難であり、焼結・高炉プロセスにおけるCO2削減効果を向上させることができない。
そして、従来の焼結機では、シャッター強度、被還元性(RI)及び還元粉化指数(RDI)を管理するには、図28に示すように、シャッター強度、被還元性(RI)及び還元粉化指数(RDI)と成品焼結鉱中のFeO割合との間に相関関係があるので、成品焼結鉱中のFeO割合を例えば2時間に1回測定し、管理指標としている。
On the other hand, if a porous ore is used to improve the reducibility of the sintered ore, the cold strength is lowered. It is difficult to improve both the cold strength and the reducibility only by the amount of powder coke, and the CO 2 reduction effect in the sintering / blast furnace process cannot be improved.
In the conventional sintering machine, in order to manage the shutter strength, reducibility (RI) and reduction powder index (RDI), as shown in FIG. 28, the shutter strength, reducibility (RI) and reduction Since there is a correlation between the pulverization index (RDI) and the FeO ratio in the product sintered ore, the FeO ratio in the product sintered ore is measured once every 2 hours, for example, as a management index.

一般的に、成品焼結鉱中のFeO割合は、焼結層内の熱レベルを表し、所定の冷間強度(シャッター強度)を達成する管理指標の一つとして、測定が、例えばFeO測定用磁気天秤(エバンス法)を適用することにより、強度や被還元性、還元粉化指数(RDI)よりも迅速・簡易であることから、実機操業で採用されている。
このため、従来の焼結機では、図28に示すように、シャッター強度を高目の例えば89%に設定する場合には、成品焼結鉱中のFeO(%)の目標値を6.4%程度に設定し、この目標値を維持するように粉コークス量を調整するようにしている。
In general, the FeO ratio in the sintered product ore represents the heat level in the sintered layer, and as one of the management indicators for achieving a predetermined cold strength (shutter strength), the measurement is, for example, for FeO measurement. By applying a magnetic balance (Evans method), it is faster and simpler than strength, reducibility, and reduced powder index (RDI).
For this reason, in the conventional sintering machine, as shown in FIG. 28, when the shutter strength is set to a high value, for example, 89%, the target value of FeO (%) in the product sintered ore is set to 6.4. The amount of coke breeze is adjusted to maintain this target value.

しかしながら、従来の焼結機では、前述したように、最高到達温度を1200℃以上で例えば1400℃未満に制御する場合には、図29(a)に示すように、例えば粉コークス量を5.0%に設定したときに、燃焼・溶融帯が装入層9の中間部に存在する状態で、層内温度に対する時間を表すグラフで破線図示のように1200℃以上を継続する高温保持時間が短くなる。この高温保持時間を長くするために、粉コークス量を6.0%に増加させると、層内温度に対する時間を表すグラフで実線図示のように1200℃以上の高温保持時間は長くなるが、最高到達温度が1400℃を超えてしまう。このため、カルシウムフェライトがカルシウムシリケート及びヘマタイトに分解融解されて、焼結鉱強度及び被還元粉化指数RDIが低下してしまい。良好な焼結鉱を得ることができない。   However, in the conventional sintering machine, as described above, when the maximum attainable temperature is controlled to be 1200 ° C. or higher and lower than 1400 ° C., for example, as shown in FIG. When set to 0%, a high temperature holding time in which the combustion / melting zone is present in the middle portion of the charging layer 9 and continues above 1200 ° C. as shown by the broken line in the graph showing the time with respect to the temperature in the layer Shorter. If the amount of coke breeze is increased to 6.0% in order to lengthen this high temperature holding time, the high temperature holding time of 1200 ° C. or more becomes longer as shown by the solid line in the graph showing the time with respect to the temperature in the layer, but the maximum The reached temperature exceeds 1400 ° C. For this reason, calcium ferrite is decomposed and melted into calcium silicate and hematite, and the sinter strength and the reduced powder index RDI are lowered. A good sintered ore cannot be obtained.

これに対して、本発明の焼結機では、図29(b)に示すように、粉コークス量を5%から4.6%に減少させ、これに代えて希釈された液化天然ガス(LNG)を0.4%分装入層9の上方から吹き込み、ウインドボックス16で装入層9内に吸引すると、吸引された希釈された液化天然ガス(LNG)が燃焼・溶融帯の上側で燃焼する。このため、図29(b)における層内温度に対する時間を表すグラフで実線図示のように、破線図示の粉コークス量5%のみで温度制御する場合に比較して最高到達温度を1200℃以上で1380℃未満の範囲に収めながら高温保持時間を2倍以上に長くすることができる。この結果、カルシウムフェライトがカルシウムシリケート及び二次ヘマタイトに分解融解することを確実に防止することができ、焼結鉱強度を向上させることができる。   On the other hand, in the sintering machine of the present invention, as shown in FIG. 29 (b), the amount of coke breeze is reduced from 5% to 4.6%, and diluted liquefied natural gas (LNG) instead. ) Is injected from above the charging layer 9 and sucked into the charging layer 9 by the wind box 16, the sucked diluted liquefied natural gas (LNG) burns above the combustion / melting zone. To do. For this reason, as shown by the solid line in the graph showing the time with respect to the temperature in the layer in FIG. 29B, the maximum attained temperature is 1200 ° C. or higher compared to the case where the temperature is controlled only with the amount of powder coke 5% shown in the broken line. The high temperature holding time can be increased by a factor of 2 or more while keeping the temperature below 1380 ° C. As a result, it is possible to reliably prevent calcium ferrite from being decomposed and melted into calcium silicate and secondary hematite, and to improve the sinter strength.

このように、本発明では、添加する炭材量を少なくし、不足分を気体燃料の供給により調整し、装入層内の最高到達温度を、1200℃を以上で1380℃未満の範囲に制御することが重要であり、好ましくは還元粉化性(RDI)を低下させて被還元性(RI)を向上させるためには針状カルシウムフェライトが得られる1200〜1350℃の範囲とするのが好ましい。   Thus, in the present invention, the amount of carbon material to be added is reduced, the shortage is adjusted by supplying gaseous fuel, and the maximum temperature reached in the charging layer is controlled to a range of 1200 ° C. or more and less than 1380 ° C. It is important to reduce the reduced powdering property (RDI) and improve the reducibility (RI). .

図30は、気体燃料としてLNGを気化させた都市ガスを燃焼下限濃度以下に希釈した希釈気体燃料を使用した本発明焼結法と、気体燃料の吹き込みを行わない従来焼結法とを比較した実験結果を示すものである。なお、希釈気体燃料の吹き込みを行わない従来焼結例では、粉コークスの添加量を5mass%とし、一方、粉コークス0.4mass%相当の希釈気体燃料を吹き込む本発明例では、総熱量を一定とするため、粉コークスの添加量を4.6mass%とした。図30からわかるように、希釈気体燃料を使用した場合は、燃焼・溶融帯幅が150mmと従来例の2.5倍程度延びており、冷間強度(シャッター強度)、成品歩留、生産性の向上が認められた。このように、希釈気体燃料の使用例において、シャッター強度、成品歩留等が向上した理由は、燃焼・溶融帯の拡大と、それによる高温域保持時間の延長によるものと考えられる。   FIG. 30 compares the sintering method of the present invention using a diluted gaseous fuel obtained by diluting a city gas vaporized LNG as a gaseous fuel below the lower combustion limit concentration and a conventional sintering method in which gaseous fuel is not injected. The experimental results are shown. In addition, in the conventional sintering example in which the diluted gas fuel is not injected, the amount of added powder coke is 5 mass%, while in the present invention example in which the diluted gas fuel equivalent to 0.4 mass% of powder coke is injected, the total heat amount is constant. Therefore, the amount of powdered coke added was 4.6 mass%. As can be seen from FIG. 30, when the diluted gas fuel is used, the combustion / melting zone width is 150 mm, which is about 2.5 times longer than the conventional example, and the cold strength (shutter strength), product yield, and productivity are increased. Improvement was observed. As described above, in the use example of the diluted gas fuel, the reason why the shutter strength, the product yield, and the like are improved is considered to be due to the expansion of the combustion / melting zone and the extension of the high temperature region holding time.

次に、気体燃料の種類による影響について示す。
図31は、プロパンガス、コークス炉ガス(Cガス)及びLNGを気化させた都市ガスの3種類の気体燃料を燃焼下限濃度以下に希釈した希釈気体燃料を使用した本発明焼結法と、気体燃料の吹き込みを行わない従来焼結法とを比較した実験結果を示すものである。なお、希釈気体燃料の吹き込みを行わない従来焼結例では、粉コークスの添加量を5mass%とし、一方、粉コークス0.8mass%相当の希釈気体燃料を吹き込む本発明例では、総熱量を一定とするため、粉コークスの添加量を4.2mass%とした。図31からわかるように、希釈気体燃料を使用した場合は、いずれの例においても、シャッター強度、成品歩留、生産性の向上が認められた。このように、希釈気体燃料の使用例において、シャッター強度、成品歩留等が向上した理由は、燃焼・溶融帯の拡大と、それによる高温域保持時間の延長によるものと考えられる。
Next, the influence by the kind of gaseous fuel is shown.
FIG. 31 shows the sintering method of the present invention using diluted gaseous fuel obtained by diluting three types of gaseous fuels of propane gas, coke oven gas (C gas) and city gas vaporized LNG to below the lower combustion limit concentration, The experimental result compared with the conventional sintering method which does not inject a fuel is shown. In addition, in the conventional sintering example in which the diluted gas fuel is not injected, the amount of added powder coke is 5 mass%, while in the present invention example in which the diluted gas fuel equivalent to 0.8 mass% of powder coke is injected, the total heat amount is constant. Therefore, the amount of powdered coke added was 4.2 mass%. As can be seen from FIG. 31, when diluted gas fuel was used, improvement in shutter strength, product yield, and productivity was observed in all examples. As described above, in the use example of the diluted gas fuel, the reason why the shutter strength, the product yield, and the like are improved is considered to be due to the expansion of the combustion / melting zone and the extension of the high temperature region holding time.

この図31の結果から気体燃料の種類による有意差は認められないが、火災発生防火のためには、燃焼下限濃度が低く、高熱量である都市ガスが有利である。また、逆火災防止のためには、火炎伝播速度がCガス(H2主成分)より遅い都市ガス(CH4主成分)が優位である。さらに、都市ガスにはCOが含有されておらず、ガス中毒の観点から都市ガスが優位である。さらにまた、都市ガスは、高圧で供給可能であるため、建設コスト上優位である。 Although there is no significant difference depending on the type of gaseous fuel from the results of FIG. 31, city gas having a low combustion lower limit concentration and a high calorific value is advantageous for fire prevention. In order to prevent reverse fire, city gas (CH 4 main component) having a flame propagation speed slower than C gas (H 2 main component) is superior. Furthermore, city gas does not contain CO, and city gas is superior from the viewpoint of gas poisoning. Furthermore, since city gas can be supplied at high pressure, it is advantageous in terms of construction cost.

このため、安全防災上および建設コストから気体燃料として都市ガスを採用することが好ましい。
以上のように、点火炉11で装入層9の炭材に点火したした後に、気体燃料供給装置12a〜12dで、装入層9の上面側から気体燃料を噴射して、空気と混合した希釈気体燃料38をウインドボックス16によって吸引して装入層9内に導入することにより、燃焼・溶融帯の最高到達温度を1380℃未満に制御しながら、燃焼・溶融帯を拡大して、高温保持時間を長くすることができ、シャッター強度、および被還元性(RI)を向上させながら、還元粉化性(RDI)を抑制することができる。
For this reason, it is preferable to employ city gas as gaseous fuel for safety and disaster prevention and construction costs.
As described above, after igniting the carbon material of the charging layer 9 in the ignition furnace 11, the gaseous fuel is injected from the upper surface side of the charging layer 9 and mixed with air by the gaseous fuel supply devices 12a to 12d. The diluted gas fuel 38 is sucked by the wind box 16 and introduced into the charging layer 9, thereby expanding the combustion / melting zone while controlling the maximum temperature of the combustion / melting zone to less than 1380 ° C. The holding time can be lengthened, and reduced powdering property (RDI) can be suppressed while improving shutter strength and reducibility (RI).

このように、本発明では、粉コークスと気体燃料とを併用することにより、焼結層内の熱レベルを表し、所定の冷間強度を達成するための管理指標の一つとなる成品焼結鉱中のFeO割合(%)とシャッター強度(%)、被還元性(RI)および還元粉化性(RDI)との関係は、図32に示すように、前述した図28について説明した気体燃料を含まない従来例の粉コークスのみを使用する焼結法に比較して、同等のシャッター強度89%を得るためには、成品焼結鉱中のFeO割合を約6.4%から約5.4%に約1%低下させることができる。このため、低FeO割合の目標値を設定して冷間強度(シャッター強度)を制御することができる。ここで、FeO割合を約1%低下させることは、焼結機3での粉コークス比を約5kg/t低下させることが可能となり、焼結工程で発生するCO2量を減少させることができる。 As described above, in the present invention, the combined sintered ore that represents the heat level in the sintered layer and is one of the management indices for achieving a predetermined cold strength by using the coke breeze and the gaseous fuel together. As shown in FIG. 32, the relationship between the FeO ratio (%), shutter strength (%), reducibility (RI), and reduced dustability (RDI) in the gas fuel described with reference to FIG. In order to obtain an equivalent shutter strength of 89% as compared with the sintering method using only the powder coke of the conventional example not including, the FeO ratio in the product sintered ore is about 6.4% to about 5.4. % Can be reduced by about 1%. For this reason, it is possible to control the cold intensity (shutter intensity) by setting a target value for the low FeO ratio. Here, reducing the FeO ratio by about 1% makes it possible to reduce the powder coke ratio in the sintering machine 3 by about 5 kg / t, and can reduce the amount of CO 2 generated in the sintering process. .

このため、本発明では、気体燃料供給部32は、図33に示すように、都市ガス供給本管41から供給される気体燃料としての都市ガスが各気体燃料供給装置12a〜12dへの都市ガス供給枝管42a〜42dに分岐されて、個別気体燃料制御部43a〜43dに供給される。これら個別気体燃料制御部43aは、都市ガス供給枝管42aに遮断弁44が介挿され、この遮断弁44の下流側に分岐部45が配設されている。この分岐部45では、遮断弁44を介して供給される都市ガスを7本の気体燃料噴射ノズル31に供給するために7系統の分岐管46に分岐し、各分岐管46には、流量計47及び流量調節弁48がその順に介挿され、流量調節弁48の下流側に気体燃料噴射ノズル31が接続されている。他の個別気体燃料制御部43b〜43dも、詳細説明はこれを省略するが上記個別気体燃料制御部43aと同様の構成を有する。   For this reason, in this invention, as shown in FIG. 33, the gaseous fuel supply part 32 makes the city gas as gaseous fuel supplied from the city gas supply main pipe | tube 41 the city gas to each gaseous fuel supply apparatus 12a-12d. It branches into the supply branch pipes 42a-42d, and is supplied to the separate gaseous fuel control parts 43a-43d. In the individual gas fuel control unit 43 a, a shutoff valve 44 is inserted in the city gas supply branch pipe 42 a, and a branching portion 45 is disposed on the downstream side of the shutoff valve 44. In this branching portion 45, the city gas supplied through the shutoff valve 44 is branched into seven branch pipes 46 in order to supply them to the seven gaseous fuel injection nozzles 31, and each branch pipe 46 has a flow meter. 47 and the flow control valve 48 are inserted in that order, and the gaseous fuel injection nozzle 31 is connected to the downstream side of the flow control valve 48. The other individual gas fuel control units 43b to 43d also have the same configuration as the individual gas fuel control unit 43a, although detailed description thereof is omitted.

そして、各個別気体燃料制御部43a〜43dの遮断弁44及び流量調節弁48が制御装置50によって制御される。
この制御装置50には、図33に示すように、各気体燃料供給装置12a〜12dの個別気体燃料制御部43a〜43dの流量計47の流量検出データが入力されるとともに、フード21の内側で焼結パレット8の装入層9の上面と気体燃料噴射ノズル31との間に配設された着火検知器51の着火検知信号及びフード21の上端部に配設された漏洩検知機52の漏洩検知信号が入力され、さらに、成品焼結鉱のFeO割合を測定する例えばFeO測定用磁気天秤(エバンス法)で構成されるFeO測定装置53のFeO割合データが入力されている。
Then, the shutoff valve 44 and the flow rate adjustment valve 48 of each of the individual gas fuel control units 43 a to 43 d are controlled by the control device 50.
As shown in FIG. 33, flow rate detection data of the flowmeter 47 of the individual gaseous fuel control units 43 a to 43 d of the gaseous fuel supply devices 12 a to 12 d is input to the control device 50, and inside the hood 21. The ignition detection signal of the ignition detector 51 disposed between the upper surface of the charging layer 9 of the sintering pallet 8 and the gaseous fuel injection nozzle 31 and the leakage of the leakage detector 52 disposed at the upper end of the hood 21. A detection signal is input, and further, FeO ratio data of an FeO measuring device 53 configured by, for example, a FeO measuring magnetic balance (Evans method) for measuring the FeO ratio of the sintered product ore is input.

また、制御装置50は、その出力側に各個別気体燃料供給部42a〜42dの気体燃料供給枝配管44a〜44dに介挿された遮断弁44を駆動制御する遮断弁駆動回路54が接続され、これら遮断弁駆動回路54を制御する遮断弁制御信号を出力するとともに、各個別気体燃料供給部42a〜42dの気体燃料噴射ノズル31への流量を制御する流量調節弁48を駆動制御する調節弁駆動回路55が接続され、これら流量調節弁駆動回路55を制御する流量制御指令値を出力する。   Further, the control device 50 is connected to the output side thereof with a shutoff valve drive circuit 54 for driving and controlling the shutoff valve 44 inserted in the gas fuel supply branch pipes 44a to 44d of the individual gas fuel supply units 42a to 42d. A control valve drive for controlling the flow rate control valve 48 for controlling the flow rate to the gaseous fuel injection nozzles 31 of the individual gaseous fuel supply units 42a to 42d, while outputting a cutoff valve control signal for controlling the cutoff valve drive circuit 54. A circuit 55 is connected to output a flow control command value for controlling the flow control valve drive circuit 55.

そして、制御装置50では、図34に示すように、気体燃料供給制御処理を実行する。この気体燃料供給制御処理は、所定時間毎のタイマ割込処理として実行され、先ず、ステップS1で、着火検知器51及び漏洩検知機52で検出した検出信号を読込み、次いで、ステップS2に移行して、着火検知器51の検出信号が着火状態を検出しているか否かを判定し、着火状態を検知しているときには、ステップS3に移行して、着火状態を検知した気体燃料供給装置12i(i=a,b,c,d)に配設された遮断弁44を閉状態に制御するオン状態の制御信号SCを出力してから気体燃料制御処理を終了する。   And in the control apparatus 50, as shown in FIG. 34, a gaseous fuel supply control process is performed. This gaseous fuel supply control process is executed as a timer interrupt process at predetermined intervals. First, in step S1, detection signals detected by the ignition detector 51 and the leak detector 52 are read, and then the process proceeds to step S2. Then, it is determined whether or not the detection signal of the ignition detector 51 detects an ignition state, and when the ignition state is detected, the process proceeds to step S3, and the gaseous fuel supply device 12i ( The gaseous fuel control process is terminated after outputting an on-state control signal SC for controlling the shut-off valve 44 disposed at i = a, b, c, d) to be closed.

一方、ステップS2の判定結果が、着火検知器51で着火状態を検知していないときにはステップS4に移行して、漏洩検知機52のいずれかで漏洩状態を検知しているか否かを判定し、何れかの漏洩検知機52で漏洩状態を検知したときには、ステップS5に移行して、漏洩状態を検知した漏洩検知機52が配置されている気体供給装置12iに配設された遮断弁44を閉状態に制御するオフ状態の制御信号SCを出力してから気体燃料制御処理を終了する。   On the other hand, when the determination result of step S2 is not detecting the ignition state by the ignition detector 51, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the leakage state is detected by any of the leakage detectors 52, When any one of the leak detectors 52 detects a leak state, the process proceeds to step S5, and the shutoff valve 44 disposed in the gas supply device 12i in which the leak detector 52 that has detected the leak state is disposed is closed. After the control signal SC in the off state for controlling the state is output, the gaseous fuel control process is terminated.

また、ステップS4の判定結果が全ての漏洩検知機52で漏洩状態を検知していないときには、ステップS6に移行して、FeO測定装置53からFeO割合データが入力されたか否かを判定し、FeO割合データが入力されていないときには、そのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰し、FeO割合データが入力されたときにはステップS7に移行する。   Further, when the determination result of step S4 does not detect the leakage state in all the leakage detectors 52, the process proceeds to step S6 to determine whether or not the FeO ratio data is input from the FeO measurement device 53, and FeO When the ratio data is not input, the timer interrupt process is terminated as it is, and the process returns to the predetermined main program. When the FeO ratio data is input, the process proceeds to step S7.

このステップS7では、入力された成品焼結鉱中のFeO割合データが前述した図32の結果に基づいて予め設定した気体燃料供給装置12a〜12dを有さない場合の目標値6.4%より約1%程度低い目標値5.4%に許容幅±αを設けた許容範囲(5.4%±α)内であるか否かを判定し、許容範囲内であるときには、気体燃料供給装置12a〜12dからの気体燃料供給量が適正状態であると判断してそのままタイマ割込処理を終了し、許容範囲外であるときにはステップS8に移行する。   In this step S7, from the target value 6.4% when the inputted FeO ratio data in the sintered product ore does not have the gas fuel supply devices 12a to 12d set in advance based on the result of FIG. It is determined whether or not the target value 5.4% lower by about 1% is within an allowable range (5.4% ± α) provided with an allowable range ± α. It is determined that the gaseous fuel supply amount from 12a to 12d is in an appropriate state, and the timer interruption process is terminated as it is. When it is outside the allowable range, the process proceeds to step S8.

このステップS8では、FeO割合データが許容範囲の上限値を上回っているか否かを判定し、許容範囲の上限値を超えている場合には、ステップS9に移行して、各気体燃料供給装置12a〜12dの個別気体燃料制御部43a〜43dの流量調節弁48の流量を設定する前回の流量指令SF(n-1)に対して所定量ΔF1を減算した値を新たな流量指令SF(n)として算出し、次いでステップS10に移行して、算出した流量指令SF(n)を各調節弁駆動回路55に出力してからタイマ割込処理を終了する。   In this step S8, it is determined whether or not the FeO ratio data exceeds the upper limit value of the allowable range. If the upper limit value of the allowable range is exceeded, the process proceeds to step S9, and each gaseous fuel supply device 12a. A value obtained by subtracting a predetermined amount ΔF1 from the previous flow rate command SF (n−1) for setting the flow rate of the flow rate adjustment valve 48 of the individual gas fuel control units 43a to 43d of 12d to the new flow rate command SF (n). Then, the process proceeds to step S10, the calculated flow rate command SF (n) is output to each control valve drive circuit 55, and the timer interruption process is terminated.

一方、前記ステップS8の判定結果が、FeO割合データが許容範囲の上限値を上回っていないときには、FeO割合データが許容範囲の下限値を下回っているものと判断してステップS11に移行し、前回の流量指令値SF(n-1)に対して所定量ΔF2を加算した値を新たな流量指令値SF(n)として算出してから前記ステップS10に移行する。
したがって、制御装置50では、図34に示す気体燃料供給処理によって、気体燃料供給装置12a〜12dの着火検知器51で着火を検知しておらず、漏洩検知機52でも気体燃料の漏洩を検知していない正常状態では、ステップS1、ステップS2及びステップS4を経てステップS6に移行する。このステップS6では、FeO測定装置53からFeO割合データが入力されているか否かを判定し、FeO割合データが入力されていないときにはそのままタイマ割込処理を終了して所定のメインプログラムに復帰する。
On the other hand, when the determination result of step S8 is that the FeO ratio data does not exceed the upper limit value of the allowable range, it is determined that the FeO ratio data is below the lower limit value of the allowable range, and the process proceeds to step S11. A value obtained by adding a predetermined amount ΔF2 to the flow rate command value SF (n-1) is calculated as a new flow rate command value SF (n), and then the process proceeds to step S10.
Therefore, in the control device 50, the ignition detector 51 of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d does not detect ignition by the gaseous fuel supply processing shown in FIG. 34, and the leakage detector 52 also detects the leakage of gaseous fuel. In a normal state that is not, the process proceeds to step S6 through step S1, step S2, and step S4. In this step S6, it is determined whether or not the FeO ratio data is input from the FeO measuring device 53. When the FeO ratio data is not input, the timer interrupt process is terminated as it is and the process returns to the predetermined main program.

しかしながら、FeO測定装置53で成品焼結鉱中のFeO(%)を測定し、その測定結果であるFeO割合データが出力されて、制御装置50に入力されているときには、ステップS6からステップS7に移行し、FeO割合データが予め設定された許容範囲(5.4%±α)内であるときには、各気体燃料供給装置12a〜12dからの気体燃料の供給が正常状態であると判断して、そのままタイマ割込処理を終了して、各気体燃料供給装置12a〜12dでの現在の気体燃料供給流量を維持する。   However, when FeO (%) in the sintered product ore is measured by the FeO measuring device 53 and the FeO ratio data as the measurement result is output and input to the control device 50, the process proceeds from step S6 to step S7. When the transition is made and the FeO ratio data is within a preset allowable range (5.4% ± α), it is determined that the supply of the gaseous fuel from each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is in a normal state, The timer interruption process is terminated as it is, and the current gaseous fuel supply flow rate in each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is maintained.

ところが、何らかの原因で、FeO割合データが許容範囲の上限値を上回った場合には、装入層(焼結層)9の熱レベルが増加し、冷間強度が目標冷間強度より増加したものと判断して、各気体燃料供給装置12a〜12dにおける個別気体燃料供給部43a〜43dに設けられた流量調節弁48に対する流量指令SF(n)を、前回の流量指令(n-1)から所定値ΔF1を減算した値(=SF(n-1)−ΔF1)として算出し(ステップS9)、算出した流量指令SF(n)を調節弁駆動回路55に出力する(ステップS10)。   However, for some reason, when the FeO ratio data exceeds the upper limit of the allowable range, the heat level of the charging layer (sintered layer) 9 increases, and the cold strength increases from the target cold strength. Therefore, the flow rate command SF (n) for the flow rate adjustment valve 48 provided in the individual gaseous fuel supply units 43a to 43d in each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is predetermined from the previous flow rate command (n-1). The value ΔF1 is calculated as a value obtained by subtraction (= SF (n−1) −ΔF1) (step S9), and the calculated flow rate command SF (n) is output to the control valve drive circuit 55 (step S10).

このため、各気体燃料供給装置12a〜12dの流量調節弁48の開度が小さく制御されて、燃料噴射ノズル31に供給する気体燃料が所定量減少されることにより、装入層(焼結層)9の熱レベルが所定量低下されて成品焼結鉱中のFeO割合が低下されて許容範囲内に復帰される。
逆に、FeO割合データが許容範囲の下限値を下回った場合には、装入層(焼結層)9の熱レベルが減少し、冷間強度が目標冷間強度より減少したものと判断して、各気体燃料供給装置12a〜12dにおける個別気体燃料供給部43a〜43dに設けられた流量調節弁48に対する流量指令SF(n)を、前回の流量指令(n-1)に所定値ΔF2を加算した値(=SF(n-1)+ΔF2)として算出し(ステップS11)、算出した流量指令SF(n)を調節弁駆動回路55に出力する(ステップS10)。
For this reason, the opening degree of the flow rate adjustment valve 48 of each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is controlled to be small, and the gaseous fuel supplied to the fuel injection nozzle 31 is reduced by a predetermined amount. ) The heat level of 9 is lowered by a predetermined amount, the proportion of FeO in the sintered product ore is lowered and returned to the allowable range.
Conversely, when the FeO ratio data falls below the lower limit of the allowable range, it is determined that the heat level of the charging layer (sintered layer) 9 has decreased and the cold strength has decreased from the target cold strength. The flow rate command SF (n) for the flow rate adjustment valve 48 provided in the individual gaseous fuel supply units 43a to 43d in each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is set to a predetermined value ΔF2 for the previous flow rate command (n-1). The calculated value (= SF (n−1) + ΔF2) is calculated (step S11), and the calculated flow rate command SF (n) is output to the control valve drive circuit 55 (step S10).

このため、各気体燃料供給装置12a〜12dの流量調節弁48の開度が大きく制御されて、燃料噴射ノズル31に供給する気体燃料が所定量増加されることにより、装入層(焼結層)9の熱レベルが所定量増加されて成品焼結鉱中のFeO割合が増加され、FeO割合が許容範囲内に復帰される。   For this reason, the opening degree of the flow rate adjustment valve 48 of each of the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is largely controlled, and the gaseous fuel supplied to the fuel injection nozzle 31 is increased by a predetermined amount, whereby the charging layer (sintered layer) ) The heat level of 9 is increased by a predetermined amount, the proportion of FeO in the sintered product ore is increased, and the proportion of FeO is returned to the allowable range.

このようにして、FeO割合が許容範囲(5.4%±α)内に制御されることにより、前述した図32に示すように、シャッター強度を良好な値の89%に維持することができる。しかも、このシャッター強度を目標値に制御するために、成品焼結鉱中のFeO割合に基づいて制御するので、成品焼結鉱中のFeO割合はFeO測定装置53で容易且つ迅速に測定することができ、実際にシャッター強度を測定する場合に比較して短時間で測定結果が得られることから、シャッター強度の制御精度を向上させることができる。   In this way, by controlling the FeO ratio within the allowable range (5.4% ± α), the shutter strength can be maintained at 89% of a favorable value as shown in FIG. 32 described above. . Moreover, in order to control the shutter intensity to the target value, control is performed based on the FeO ratio in the product sintered ore, so the FeO ratio in the product sintered ore can be measured easily and quickly with the FeO measuring device 53. Since the measurement result can be obtained in a shorter time than when actually measuring the shutter strength, the control accuracy of the shutter strength can be improved.

図35は、生石灰比及び原料層厚を一定として、焼結鉱の生産量を一定とした実際の焼結機3の操業時に、希釈気体燃料を供給しない場合と、気体燃料供給装置12a〜12dから例えばLNGでなる気体燃料を空気で希釈して希釈気体燃料として装入層9上に供給した場合とで、焼結鉱強度(%)、粉コークスでなる凝結材原単位(kg/t−s)及び被還元成(JIS−RI)の変化を表すグラフである。この図35のグラフから明らかなように、焼結鉱強度(%)は気体燃料供給装置12a〜12dからLNGを供給しない状態では、72%前後の値を維持するが、LNGを例えば250Nm3/hrの流量で、供給を介しすると、焼結鉱強度(%)は74%程度で推移することになり、焼結鉱強度(%)を2%程度上昇させることができた。 FIG. 35 shows the case where the diluted gas fuel is not supplied and the gaseous fuel supply devices 12a to 12d during the operation of the actual sintering machine 3 in which the quick lime ratio and the raw material layer thickness are constant and the production of sintered ore is constant. For example, when a gaseous fuel made of LNG is diluted with air and supplied onto the charging layer 9 as a diluted gaseous fuel, the strength of sintered ore (%), and the basic unit of coagulated material made of powdered coke (kg / t- It is a graph showing the change of s) and to-be-reduced formation (JIS-RI). As apparent from the graph of FIG. 35, the sinter strength (%) maintains a value of around 72% in a state where LNG is not supplied from the gaseous fuel supply devices 12a to 12d, but the LNG is, for example, 250 Nm 3 / With the flow rate of hr, through the supply, the sinter strength (%) was maintained at about 74%, and the sinter strength (%) could be increased by about 2%.

また、粉コークス等の凝結材原単位(kg/t−s)は、LNGを供給しない状態では、59kg/t程度で推移していたものが、LNGを供給し始めると、56kg/tまで低下させることができ、被還元性(JIS−RI)(%)はLNGを供給しない状態では63%であるのに対し、LNGを供給し始めると、67%程度の約4%向上させることができる。したがって、希釈気体燃料の吹込みを適正に行うことにより、生産率や歩留の改善の他、焼結鉱の高品質化が可能になることが確認された。   In addition, the basic unit of coagulation material (kg / t-s) such as coke breeze was about 59 kg / t when LNG was not supplied, but decreased to 56 kg / t when LNG started to be supplied. The reducibility (JIS-RI) (%) is 63% in the state where LNG is not supplied, whereas it can be improved by about 4%, about 67%, when LNG is supplied. . Therefore, it was confirmed that the quality of sintered ore could be improved in addition to the improvement of production rate and yield by appropriately injecting diluted gas fuel.

また、図36は、3カ月間の焼結工程におけるLNGの供給前後の操業状態を示すグラフである。この図36では、LNGの供給状態(Nm3/h)、生産量(千t/日)、粉コークス(凝結材)原単位(kg/t)及び焼結工程から高炉への輸送時の粉率(%)の推移を示している。この図36から明らかなように、操業変動はあるものの、装入層9へのLNGの供給に伴い、生産量一定で、粉コークス原単位(凝結材原単位)は本年上期の利計値59.2kg/t−sに対して、60.5kg/t−sから56.5kg/t−sに、約3〜4kg/t−s低減しており、焼結鉱の強度向上に伴い、焼結工程から高炉輸送時の粉率も低減している。そして、何れの場合も利計値をクリアしながら操業の継続が可能となった。 FIG. 36 is a graph showing the operation state before and after the supply of LNG in the sintering process for 3 months. In FIG. 36, the supply state of LNG (Nm 3 / h), the production amount (1,000 t / day), the powder coke (aggregated material) basic unit (kg / t), and the powder during transportation from the sintering process to the blast furnace It shows the transition of rate (%). As is clear from FIG. 36, although there are operational fluctuations, with the supply of LNG to the charging layer 9, the production volume is constant and the basic unit of coke breeze (the basic unit of coagulated material) is the estimated value in the first half of this year Compared to 59.2 kg / ts, it is reduced by about 3 to 4 kg / ts from 60.5 kg / ts to 56.5 kg / ts. The powder rate during the blast furnace transportation from the sintering process is also reduced. In either case, the operation could be continued while clearing the profit value.

上記図36と同様にLNGの供給状態としたときの焼結鉱冷間強度、被還元性(JIS−RI)及び還元粉化性(JIS−RDI)を測定した結果は、図37に示すようになり、装入層9にLNGを吹き込みしている状態で、還元粉化性(JIS−RDI)については大きな変化はないものの、焼結鉱冷間強度及び被還元性(JIS−RI)については大きく改善されていることが確認された。   As shown in FIG. 36, the results of measuring the sinter cold strength, reducibility (JIS-RI), and reduced dustability (JIS-RDI) when LNG is supplied are as shown in FIG. In the state in which LNG is blown into the charging layer 9, there is no significant change in the reduced powdering property (JIS-RDI), but the sinter cold strength and reducibility (JIS-RI) Has been confirmed to be greatly improved.

なお、上記実施形態においては、4つの気体燃料供給装置12a〜12dを設け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、気体燃料供給装置の数は任意に設定することができる。同様に、気体燃料供給装置12a〜12dに配設した気体燃料噴射ノズル31の本数が7本であ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、焼結パレット8の幅に応じて任意の本数に設定することができる。   In addition, in the said embodiment, although the case where the four gaseous fuel supply apparatuses 12a-12d were provided was demonstrated, it is not limited to this, The number of gaseous fuel supply apparatuses can be set arbitrarily. Similarly, although the case where the number of the gaseous fuel injection nozzles 31 disposed in the gaseous fuel supply devices 12a to 12d is seven has been described, the number is not limited to this, and according to the width of the sintering pallet 8 Any number can be set.

さらに、Feo測定装置53としては、Feo測定用磁気天秤に限定されるものではなく、他の磁気分析装置等のFeo測定装置を適用することができる。   Further, the Feo measuring device 53 is not limited to the magnetic balance for measuring Feo, and an Feo measuring device such as another magnetic analyzer can be applied.

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.

1a…鉄鉱石粉ホッパー、1b…石灰石ホッパー、1c…返鉱ホッパー、1d…粉コークスホッパー、2…ドラムミキサー、3…焼結機、4…床敷ホッパー、5…サージホッパー、8…燒結機パレット、9…装入層、11…点火炉、12a〜12d…気体燃料噴射装置、16…ウインドボックス、21…気体燃料供給部囲繞フード、21a…前後ウォール、21b…左右ウォール、21c…囲繞部、21d…飛散防止フェンス、22…整流板、22a〜22c…整流板列、25…外側フード部、26…内側フード部、27…相対移動機構、31…気体燃料噴射ノズル、31a…気体燃料噴射口、43a〜43b…気体燃料供給部、44…遮断弁、48…流量調節弁、50…制御装置、51…着火検知器、52…漏洩検知機、53…Feo測定装置、54…遮断弁駆動回路、55…調節弁駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Iron ore powder hopper, 1b ... Limestone hopper, 1c ... Returning hopper, 1d ... Powder coke hopper, 2 ... Drum mixer, 3 ... Sintering machine, 4 ... Floor hopper, 5 ... Surge hopper, 8 ... Sinter pallet , 9 ... charging layer, 11 ... ignition furnace, 12a to 12d ... gaseous fuel injection device, 16 ... wind box, 21 ... gaseous fuel supply part surrounding hood, 21a ... front and rear walls, 21b ... left and right walls, 21c ... surrounding part, 21d ... Anti-scattering fence, 22 ... Rectifying plate, 22a-22c ... Rectifying plate row, 25 ... Outer hood portion, 26 ... Inner hood portion, 27 ... Relative movement mechanism, 31 ... Gaseous fuel injection nozzle, 31a ... Gaseous fuel injection port , 43a to 43b ... gaseous fuel supply unit, 44 ... shut-off valve, 48 ... flow control valve, 50 ... control device, 51 ... ignition detector, 52 ... leak detector, 53 ... Feo measurement Location, 54 ... shutoff valve drive circuit, 55 ... control valve driving circuit

Claims (13)

循環移動するパレットと、
前記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、前記装入層の上部を囲むフードと、
前記フード内における前記装入層の上方で気体燃料を噴射し、空気と混合して希釈気体燃料として当該装入層に供給する気体燃料供給装置と、
成品焼結鉱中のFeO割合を測定するFeO測定装置とを備え、
前記FeO測定装置で測定したFeO割合を所定の冷間強度を達成する管理指標とし、当該FeO割合の目標値を、前記気体燃料供給装置を装備しない場合より低い値に設定して冷間強度を制御する操業を行うことを特徴とする焼結機。
A circulating pallet,
A raw material supply device for forming a charge layer by charging a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material on the pallet;
An ignition furnace for igniting the charcoal of the charging layer;
A wind box disposed below the pallet;
A hood disposed on the downstream side of the ignition furnace and surrounding an upper portion of the charging layer;
A gaseous fuel supply device that injects gaseous fuel above the charging layer in the hood, mixes with air, and supplies it to the charging layer as diluted gaseous fuel;
An FeO measuring device for measuring the FeO ratio in the sintered product ore,
The FeO ratio measured by the FeO measuring apparatus is used as a management index for achieving a predetermined cold strength, and the target value of the FeO ratio is set to a lower value than that in the case where the gaseous fuel supply device is not installed to set the cold strength. A sintering machine characterized by performing a controlled operation.
前記気体燃料供給装置は、気体燃料を噴出口から吹き消え現象が起こる流速で噴出させることを特徴とする請求項1に記載の焼結機。   2. The sintering machine according to claim 1, wherein the gaseous fuel supply device ejects the gaseous fuel at a flow velocity at which a blow-off phenomenon occurs from the ejection port. 前記吹き消え現象が起こる流速は、気体燃料の燃焼速度を超える速度であることを特徴とする請求項2に記載の焼結機。   The sintering machine according to claim 2, wherein the flow velocity at which the blow-off phenomenon occurs is a velocity exceeding a combustion rate of the gaseous fuel. 前記気体燃料供給装置は、気体燃料を開口径が3mmφ未満の噴出口から噴出させることを特徴とする請求項2または3に記載の焼結機。   4. The sintering machine according to claim 2, wherein the gaseous fuel supply device ejects gaseous fuel from an ejection port having an opening diameter of less than 3 mmφ. 前記気体燃料供給装置は、気体燃料を開口径が0.8〜1.5mmφの噴出口から噴出させることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の焼結機。   5. The sintering machine according to claim 2, wherein the gaseous fuel supply device ejects gaseous fuel from an ejection port having an opening diameter of 0.8 to 1.5 mmφ. 前記気体燃料供給装置は、装入層内の高温域保持時間および最高到達温度の少なくとも一方を制御するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の焼結機。   The said gaseous fuel supply apparatus is comprised so that at least one of the high temperature area holding time in a charging layer and a maximum attainment temperature may be controlled, The any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Sintering machine. 前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の供給量および濃度の少なくとも一方を調整して装入層内の高温域保持時間を制御する工程であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の焼結機   7. The gaseous fuel supply device according to claim 1, wherein the gaseous fuel supply device is a step of controlling a high temperature region holding time in the charging layer by adjusting at least one of a supply amount and a concentration of the diluted gaseous fuel. The sintering machine described in 前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の供給量および濃度の少なくとも一方を調整して装入層内の最高到達温度を1200〜1380℃の範囲に制御するように構成されていることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の焼結機。   The gaseous fuel supply device is configured to control at least one of a supply amount and a concentration of the diluted gaseous fuel so as to control a maximum attained temperature in the charging layer in a range of 1200 to 1380 ° C. The sintering machine according to any one of claims 1 to 7. 前記気体燃料供給装置は、装入層の上から導入した希釈気体燃料の少なくとも一部を未燃焼のまま前記装入層内の燃焼・溶融帯に到達させように制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の焼結機。   The gaseous fuel supply device controls to cause at least a part of the diluted gaseous fuel introduced from above the charging layer to reach a combustion / melting zone in the charging layer without being burned. Item 9. The sintering machine according to any one of Items 1 to 8. 前記気体燃料供給装置は、装入層の上から導入した希釈気体燃料を当該装入層内で燃焼させ、前記装入層内の燃焼・溶融帯の形態を制御することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の焼結機。   The gas fuel supply device burns diluted gaseous fuel introduced from above the charging layer in the charging layer, and controls a form of a combustion / melting zone in the charging layer. The sintering machine according to any one of 1 to 9. 前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の前記装入層内への導入を、装入層表層部に焼結ケーキが生成されてから焼結が完了するまでの間に行うことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の焼結機。   The gaseous fuel supply device is characterized in that the dilute gaseous fuel is introduced into the charging layer after the sintering cake is formed on the charging layer surface layer until the sintering is completed. The sintering machine according to any one of claims 1 to 10. 前記気体燃料供給装置は、希釈気体燃料の装入層内への導入を、燃焼・溶融帯の厚みが15mm以上となる領域において行うことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の焼結機。   12. The gas fuel supply device according to claim 1, wherein the gaseous fuel supply device introduces the diluted gas fuel into the charging layer in a region where the thickness of the combustion / melting zone is 15 mm or more. The sintering machine described. 前記気体燃料は、高炉ガス、コークス炉ガス、高炉・コークス炉混合ガス、都市ガス、天然ガス、メタンガス、エタンガス、プロパンガスおよびそれらの混合ガスのうちから選ばれるいずれか1つの可燃性ガスであることを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の焼結機。   The gaseous fuel is any one combustible gas selected from blast furnace gas, coke oven gas, blast furnace / coke oven mixed gas, city gas, natural gas, methane gas, ethane gas, propane gas and mixed gas thereof. The sintering machine according to any one of claims 1 to 12, characterized in that:
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