JP2013076105A - Method for manufacturing sintered ore - Google Patents

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Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
Tomoji Iwami
友司 岩見
Koichi Nushishiro
晃一 主代
Nobuyuki Oyama
伸幸 大山
Yohei Takigawa
洋平 瀧川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a high-intensity and high-quality sintered ore having an excellent reducibility at a high yield, by using a downward-suction type sintering machine to combust a carbonaceous material and gas fuel in a charged layer.SOLUTION: The method includes steps of: charging a sintered material containing a fine ore and the carbonaceous material on a circulating pallet to form the charged layer; igniting the carbonaceous material of a surface of the charged layer; sucking air above the charged layer containing the gas fuel diluted to a combustion lower limit concentration or lower with a wind box located under the pallet to lead the air into the charged layer; and combusting the gas fuel and the carbonaceous material in the charged layer to manufacture the sintered ore. Part of high porosity is formed on both sides of the pallet of the sintering machine in the width direction.

Description

本発明は、下方吸引式のドワイトロイド焼結機を用いて、高強度で被還元性に優れる、高品質の高炉原料用焼結鉱を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a high-quality sintered ore for blast furnace raw material having high strength and excellent reducibility by using a downward suction type dwytroid sintering machine.

高炉製銑法の主原料である焼結鉱は、一般に、図1に示すような工程を経て製造される。焼結鉱の原料は、鉄鉱石粉や焼結鉱篩下粉、製鉄所内で発生した回収粉、石灰石およ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り、これらの原料は、ホッパー1・・・の各々から、コンベヤ上に所定の割合で切り出される。切り出された原料は、ドラムミキサー2および3等によって適量の水が加えられ、混合、造粒されて、平均径が3〜6mmの擬似粒子である焼結原料とされる。この焼結原料は、その後、焼結機上に配設されているサージホッパー4、5からドラムフィーダー6と切り出しシュート7を介して、無端移動式の焼結機パレット8上に400〜800mmの厚さで装入され、焼結ベッドともいわれる装入層9を形成する。その後、装入層9の上方に設置された点火炉10で装入層表層の炭材に点火するとともに、パレット8の直下に配設されたウインドボックス11を介して装入層上方の空気を下方に吸引することにより、装入層内の炭材を順次燃焼させ、このときに発生する燃焼熱で前記焼結原料を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、約5mm以上の塊成物が、成品焼結鉱として回収され、高炉に供給される。   Sinter ore, which is the main raw material of the blast furnace ironmaking method, is generally manufactured through a process as shown in FIG. The raw materials for sintered ore are iron ore powder, sintered ore sieving powder, recovered powder generated in steelworks, CaO-containing auxiliary materials such as limestone and dolomite, granulation aids such as quick lime, coke powder and anthracite Yes, these raw materials are cut out from each of the hoppers 1. The cut out raw material is added with an appropriate amount of water by the drum mixers 2 and 3 and the like, mixed and granulated to obtain a sintered raw material which is pseudo particles having an average diameter of 3 to 6 mm. This sintered raw material is then transferred to 400 to 800 mm on an endless moving type sintering machine pallet 8 from the surge hoppers 4 and 5 arranged on the sintering machine through the drum feeder 6 and the cutting chute 7. The charge layer 9 is charged with a thickness and is also referred to as a sintered bed. Thereafter, the carbon material on the surface of the charging layer is ignited by an ignition furnace 10 installed above the charging layer 9, and the air above the charging layer is passed through a wind box 11 disposed immediately below the pallet 8. By sucking downward, the carbonaceous material in the charging layer is sequentially burned, and the sintered raw material is 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 an agglomerate of about 5 mm or more is recovered as a product sintered ore and supplied to a blast furnace.

上記製造プロセスにおいて、点火炉10によって点火された装入層内の炭材は、その後、装入層内を上層から下層に向かって吸引される空気によって燃焼を続け、厚さ方向に幅をもった燃焼・溶融帯(以降、単に「燃焼帯」ともいう。)を形成する。この燃焼帯の溶融部分は、吸引される空気の流れを阻害するため、焼結時間が延長して生産性が低下する要因となる。また、この燃焼帯は、パレット8が下流側に移動するのに伴って次第に装入層の上層から下層に移行し、燃焼帯が通過した後には、焼結反応が完了した焼結ケーキ層(以降、単に「焼結層」ともいう。)が生成される。また、燃焼帯が上層から下層に移行するのにともない、焼結原料中に含まれる水分は、炭材の燃焼熱で気化して、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。この水分濃度がある程度以上になると、吸引ガスの流路となる焼結原料の粒子間の空隙が水分で埋まり、溶融帯と同様、通気抵抗を増大させる要因となる。   In the above manufacturing process, the carbonaceous material in the charging layer ignited by the ignition furnace 10 is continuously burned by the air sucked from the upper layer toward the lower layer in the charging layer, and has a width in the thickness direction. A combustion / melting zone (hereinafter also simply referred to as “combustion zone”) is formed. The melted portion of the combustion zone hinders the flow of air that is sucked in, so that the sintering time is extended and productivity is lowered. The combustion zone gradually moves from the upper layer to the lower layer as the pallet 8 moves downstream, and after the combustion zone has passed, the sintered cake layer ( Hereinafter, simply referred to as “sintered layer”) is generated. In addition, as the combustion zone moves from the upper layer to the lower layer, the moisture contained in the sintering material is evaporated by the combustion heat of the carbon material and concentrated in the lower sintering material that has not yet risen in temperature. To form a wet zone. If this moisture concentration exceeds a certain level, the voids between the sintered raw material particles that become the flow path of the suction gas are filled with moisture, which becomes a factor that increases the airflow resistance as in the melting zone.

図2は、厚さが600mmの装入層中を移動する燃焼帯が、装入層内のパレット上約400mmの位置(装入層表面から200mm下)にあるときの、装入層内の圧損と温度の分布を示したものであり、このときの圧損分布は、湿潤帯におけるものが約60%、燃焼帯におけるものが約40%であることを示している。   FIG. 2 shows that in the charging layer when the combustion zone moving in the 600 mm thick charging layer is at a position of about 400 mm on the pallet in the charging layer (200 mm below the charging layer surface). This shows the distribution of pressure loss and temperature, and the pressure loss distribution at this time shows that about 60% is in the wet zone and about 40% is in the combustion zone.

ところで、焼結機の生産量(t/hr)は、一般に、生産率(t/hr・m)×焼結機面積(m)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、原料装入層の厚さ、焼結原料の嵩密度、焼結(燃焼)時間、歩留りなどにより変化する。したがって、焼結鉱の生産量を増加するには、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りを向上することなどが有効であると考えられている。 By the way, the production amount (t / hr) of the sintering machine is generally determined by the production rate (t / hr · m 2 ) × sintering machine area (m 2 ). That is, the production amount of the sintering machine varies depending on the width and length of the sintering machine, the thickness of the raw material charging layer, the bulk density of the sintering raw material, the sintering (combustion) time, the yield, and the like. Therefore, to increase the production of sintered ore, the permeability (pressure loss) of the charge layer is improved to shorten the sintering time, or the yield is increased by increasing the cold strength of the sintered cake before crushing. It is considered effective to improve the above.

図3は、焼結鉱の生産性が高い時と低い時、即ち、焼結機のパレット移動速度が速い時と遅い時の装入層内のある点における温度と時間の推移を示したものである。焼結原料の粒子が溶融し始める1200℃以上の温度に保持される時間は、生産性が低い場合はT、生産性が高い場合はTで表されている。生産性が高い時はパレットの移動速度が速いため、高温域保持時間Tが、生産性が低い時のTと比べて短くなる。しかし、1200℃以上の高温での保持時間が短くなると焼成不足となり、焼結鉱の冷間強度が低下し、歩留りが低下してしまう。したがって、高強度の焼結鉱を、短時間でかつ高歩留りで、生産性よく製造するためには、何らかの手段を講じて、1200℃以上の高温で保持される時間を延長し、焼結鉱の冷間強度を高めてやる必要がある。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)が用いられている。 Fig. 3 shows the change in temperature and time at a certain point in the charging layer when the sintered ore productivity is high and low, that is, when the pallet moving speed of the sintering machine is fast and slow. It is. The time for which the sintering raw material particles start to melt is maintained at a temperature of 1200 ° C. or higher is represented by T 1 when the productivity is low and T 2 when the productivity is high. Because at high productivity faster moving speed of the pallet, the high temperature zone holding time T 2, is shorter than the T 1 of the at low productivity. However, if the holding time at a high temperature of 1200 ° C. or more is shortened, the firing becomes insufficient, the cold strength of the sintered ore is lowered, and the yield is lowered. Therefore, in order to produce a high-strength sintered ore in a short time with a high yield and high productivity, some measures are taken to extend the time for which the high-temperature sintered ore is held at a high temperature of 1200 ° C. or higher. It is necessary to increase the cold strength. In general, SI (shutter index) and TI (tumbler index) are used as indices representing the cold strength of sintered ore.

図4は、点火炉で点火された装入層表層の炭材が、吸引される空気によって燃焼を続けて燃焼帯を形成し、これが装入層の上層から下層に順次移動し、焼結ケーキが形成されていく過程を模式的に示した図である。また、図5(a)は、上記燃焼帯が、図4に示した太枠内に示した装入層の上層部、中層部および下層部の各層内に存在しているときの温度分布を模式的に示したものである。焼結鉱の強度は、1200℃以上の温度に保持される温度と時間の積に影響され、その値が大きいほど焼結鉱の強度は高くなる。そのため、装入層内の中層部および下層部は、装入層上層部の炭材の燃焼熱が吸引される空気によって運ばれて予熱されるため、高温度に長時間にわたって保持されるのに対して、装入層上層部は、予熱されない分、燃焼熱が不足し、焼結に必要な燃焼溶融反応(焼結反応)が不十分となりやすい。その結果、装入層の幅方向断面内における焼結鉱の歩留り分布は、図5(b)に示したように、装入層上層部ほど歩留りが低くなる。また、パレット両幅端部側も、パレット側壁からの放熱や、通過する空気量が多いことによる過冷却によって、焼結に必要な高温域での保持時間が十分に確保できず、やはり歩留りが低くなる。   FIG. 4 shows that the carbon material in the surface of the charging layer ignited in the ignition furnace is continuously burned by the sucked air to form a combustion zone, which sequentially moves from the upper layer to the lower layer of the charging layer. It is the figure which showed typically the process in which is formed. FIG. 5A shows the temperature distribution when the combustion zone is present in each of the upper layer portion, middle layer portion, and lower layer portion of the charging layer shown in the thick frame shown in FIG. It is shown schematically. The strength of the sintered ore is influenced by the product of the temperature and time maintained at a temperature of 1200 ° C. or higher, and the greater the value, the higher the strength of the sintered ore. Therefore, the middle layer and lower layer in the charging layer are preheated by being transported by the air sucked by the combustion heat of the carbon material in the upper charging layer, so that it can be held at a high temperature for a long time. On the other hand, the upper portion of the charge layer is not preheated, and therefore the combustion heat is insufficient, and the combustion melting reaction (sintering reaction) necessary for sintering tends to be insufficient. As a result, the yield distribution of the sintered ore in the cross section in the width direction of the charging layer becomes lower in the upper layer portion of the charging layer as shown in FIG. Also, the pallet both width end side cannot secure sufficient holding time in the high temperature range necessary for sintering due to heat dissipation from the pallet side wall and supercooling due to the large amount of air passing through, so the yield is also high. Lower.

これらの問題に対して、従来は、焼結原料中に添加している炭材(粉コークス)量を増量することが行われてきた。しかし、コークスの添加量を増やすことによって、図6に示したように、焼結層内の温度を高め、1200℃以上に保持される時間を延長することができるものの、それと同時に、焼結時の最高到達温度が1400℃を超えるようになり、以下に説明する理由によって、焼結鉱の被還元性や冷間強度の低下を招くことになる。   In order to cope with these problems, conventionally, the amount of carbonaceous material (powder coke) added to the sintered raw material has been increased. However, by increasing the amount of coke added, as shown in FIG. 6, the temperature in the sintered layer can be increased and the time for maintaining the temperature at 1200 ° C. or more can be extended. The maximum reached temperature exceeds 1400 ° C., and for the reasons explained below, the reducibility of the sintered ore and the cold strength are reduced.

非特許文献1には、焼結過程で焼結鉱中に生成する各種鉱物の引張強度(冷間強度)と被還元性について、表1のように示されている。そして、焼結過程では、図7に示したように、1200℃で融液が生成し始め、焼結鉱の構成鉱物の中で最も高強度で、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。これが、焼結温度として1200℃以上を必要とする理由である。しかし、さらに昇温が進んで1400℃を超え、正確には1380℃を超えるようになると、カルシウムフェライトは、冷間強度と被還元性が最も低い非晶質珪酸塩(カルシウムシリケート)と、還元粉化しやすい骸晶状二次ヘマタイトとに分解し始める。また、焼結鉱の還元粉化の起点となる二次ヘマタイトは、鉱物合成試験の結果から、図8の状態図に示したように、Mag.ss+Liq.域まで昇温し、冷却したときに析出するので、状態図上に示した(1)の経路でなく、(2)の経路を介して焼結鉱を製造することが、還元粉化を抑制する上で重要であるとしている。   Non-Patent Document 1 shows the tensile strength (cold strength) and reducibility of various minerals produced in the sintered ore during the sintering process, as shown in Table 1. In the sintering process, as shown in FIG. 7, a melt starts to be generated at 1200 ° C., and calcium ferrite having the highest strength among the constituent minerals of sintered ore and relatively high reducibility is generated. To do. This is the reason why a sintering temperature of 1200 ° C. or higher is required. However, when the temperature rises further and exceeds 1400 ° C., more precisely, 1380 ° C., calcium ferrite is reduced to amorphous silicate (calcium silicate) having the lowest cold strength and reducibility, and reduced. It begins to decompose into skeletal secondary hematite that is easy to powder. In addition, secondary hematite, which is the starting point for reducing powderization of sintered ore, is obtained from Mag. As shown in the phase diagram of FIG. ss + Liq. Since it precipitates when it is heated up to the zone and cooled, it is possible to suppress the reduction powdering by producing sintered ore through the path (2) instead of the path (1) shown on the phase diagram. It is important to do.

Figure 2013076105
Figure 2013076105

すなわち、非特許文献1には、焼結鉱の品質を確保する上で、燃焼時の最高到達温度や高温域保持時間などの制御が非常に重要な管理項目であり、これらの制御如何によって焼結鉱の品質がほぼ決定されることが開示されている。したがって、還元粉化性(RDI)に優れかつ高強度で被還元性に優れる焼結鉱を得るためには、1200℃以上の温度で生成したカルシウムフェライトを、カルシウムシリケートと二次ヘマタイトとに分解させないことが重要であり、そのためには、焼結時における装入層内の最高到達温度を1400℃超え、好ましくは1380℃超えとすることなく、装入層内の温度を1200℃(カルシウムフェライトの固相線温度)以上に長時間保持することが必要となる。以降、本発明では、上記1200℃以上1400℃以下の温度域に保持される時間を、「高温域保持時間」と称することとする。   That is, in Non-Patent Document 1, in order to ensure the quality of sintered ore, the control of the maximum temperature reached during combustion and the holding time in the high temperature range are very important management items. It is disclosed that the quality of the ore is almost determined. Therefore, in order to obtain a sintered ore that is excellent in reduced powder (RDI), high strength, and excellent reducibility, the calcium ferrite produced at a temperature of 1200 ° C. or higher is decomposed into calcium silicate and secondary hematite. Therefore, it is important that the temperature in the charging layer is 1200 ° C. (calcium ferrite) without exceeding the maximum reached temperature in the charging layer during sintering of over 1400 ° C., preferably over 1380 ° C. It is necessary to keep the temperature above (solidus temperature) for a long time. Hereinafter, in the present invention, the time maintained in the temperature range of 1200 ° C. to 1400 ° C. will be referred to as “high temperature range retention time”.

なお、前述した装入層上層部の歩留低下を改善し、生産性を向上しようとする技術については、従来から幾つか提案されている。例えば、特許文献1には、焼結鉱を製造するに際して、焼結原料中に添加したコークスに加えて、焼結原料に吸引される空気中に発熱性ガスを添加し、これを焼結帯で燃焼させることによって、焼結鉱の強度や生産率、成品歩留りの向上を図る技術が提案されている。しかし、この特許文献1の技術は、コークスと気体燃料を燃焼させることによって焼結時の最高到達温度を高め、焼結鉱の強度や生産率、歩留りの向上を図っているため、成品焼結鉱の被還元性(RI)の悪化をきたすという問題がある。   Several techniques have been proposed in the past for improving the yield reduction in the upper layer of the charging layer and improving the productivity. For example, in Patent Document 1, when producing sintered ore, in addition to coke added to the sintering raw material, an exothermic gas is added to the air sucked into the sintering raw material, A technique for improving the strength, production rate, and product yield of sintered ore has been proposed. However, since the technique of this patent document 1 raises the highest reached temperature at the time of sintering by burning coke and gaseous fuel, and aims at the improvement of the intensity | strength of a sintered ore, a production rate, and a yield, product sintering There is a problem that the reducibility (RI) of the ore is deteriorated.

そこで、発明者らは、上記問題点を解決する技術として、焼結原料中への炭材添加量を削減した上で、焼結機の点火炉の下流において、燃焼下限濃度以下に希釈した各種気体燃料を、パレット上方から装入層内に導入し、その気体燃料を装入層内で燃焼させることによって、装入層内の最高到達温度および高温域保持時間の両方を適正範囲に制御する技術を特許文献2〜4等に提案している。   Therefore, as a technique for solving the above-mentioned problems, the inventors reduced the amount of carbonaceous material added to the sintering raw material, and then variously diluted below the lower combustion limit concentration downstream of the ignition furnace of the sintering machine. By introducing gaseous fuel into the charging layer from above the pallet and combusting the gaseous fuel in the charging layer, both the maximum temperature reached in the charging layer and the holding time in the high temperature range are controlled within an appropriate range. Techniques are proposed in Patent Documents 2 to 4 and the like.

特公昭46−027126号公報Japanese Examined Patent Publication No. 46-027126 特開2008−095170号公報JP 2008-095170 A 特開2010−047801号公報JP 2010-047801 A 特開2008−291354号公報JP 2008-291354 A

「鉱物工学」;今井秀喜、武内寿久禰,藤木良規編、(1976)、p.175、朝倉書店“Mineral Engineering”; Hideki Imai, Toshihisa Takeuchi, Yoshiki Fujiki, (1976), p. 175, Asakura Shoten

下方吸引式焼結機を用いた焼結鉱の製造方法に、上記特許文献2〜4の技術を適用し、焼結原料中への炭材添加量を削減した上で、燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を装入層内に導入し、気体燃料を装入層内で燃焼させた場合には、上記気体燃料は、炭材が燃焼した後の焼結層内で燃焼するので、燃焼・溶融帯の最高到達温度を1400℃超えとすることなく、燃焼・溶融帯の幅を厚さ方向に拡大することができ、効果的に高温域保持時間の延長を図ることができる。   Applying the techniques of Patent Documents 2 to 4 to the method of producing sintered ore using a downward suction type sintering machine, reducing the amount of carbonaceous material added to the sintered raw material, and lowering the concentration below the lower limit of combustion When the diluted gaseous fuel is introduced into the charging layer, and the gaseous fuel is burned in the charging layer, the gaseous fuel burns in the sintered layer after the carbonaceous material burns. The width of the combustion / melting zone can be expanded in the thickness direction without causing the maximum temperature of the melting zone to exceed 1400 ° C., and the holding time of the high temperature region can be effectively extended.

しかし、先述した図5(b)に示すように、パレット内における焼結鉱の成品歩留りには、高さ方向に分布が存在するだけではなく、幅方向にも歩留り分布があり、特に、パレットの両幅端部側の成品歩留りの低下は大きい。しかしながら、上記特許文献2〜4の技術は、焼結機の幅方向でのガスの流れの分布、すなわち、気体燃料吹き込み下において焼結機の幅方向の空気や気体燃料の流れの分布が、焼結性や焼結鉱の品質に及ぼす影響については、十分な検討がなされていないのが実情である。   However, as shown in FIG. 5B, the product yield of sintered ore in the pallet not only has a distribution in the height direction, but also has a yield distribution in the width direction. The reduction in product yield at both width ends is large. However, the techniques of the above Patent Documents 2 to 4 are such that the gas flow distribution in the width direction of the sintering machine, that is, the air or gas fuel flow distribution in the width direction of the sintering machine under gaseous fuel blowing, The actual situation is that sufficient study has not been made on the influence on the sinterability and the quality of sintered ore.

本発明は、従来技術が抱える上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、下方吸引式焼結機を用い、炭材と気体燃料とを装入層内で燃焼させて焼結鉱を製造する方法において、焼結機の幅方向におけるガスの流れを適正化し、もって、高品質の焼結鉱を高歩留りで製造する方法を提案することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and its purpose is to sinter by burning a carbonaceous material and a gaseous fuel in a charging layer using a lower suction type sintering machine. An object of the present invention is to propose a method for producing a high-quality sintered ore with a high yield by optimizing the gas flow in the width direction of the sintering machine.

発明者らは、上記課題の解決に向けて鋭意研究を重ねた。その結果、焼結機のパレット幅方向で歩留りの低い両幅端部側に空隙率の高い部分を形成することで、その部分に空気と気体燃料が多く供給されるようになること、その結果、その部分の高温域保持時間が延長され、高強度で被還元性に優れる焼結鉱を高歩留りで得られるようになることを見出し、本発明を完成させた。   The inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, by forming a portion with a high porosity at both width end portions where the yield is low in the pallet width direction of the sintering machine, a large amount of air and gaseous fuel can be supplied to that portion. The present inventors have found that a sintered ore having a high strength and excellent reducibility can be obtained at a high yield by extending the high temperature region holding time of the portion, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、循環移動するパレット上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して装入層を形成し、その装入層表面の炭材に点火すると共に、燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を含む装入層上方の空気をパレット下に配設されたウインドボックスで吸引して装入層内に導入し、装入層内において上記気体燃料と炭材を燃焼させて焼結鉱を製造する方法において、装入層のパレットの両幅端部側に空隙率の高い部分を形成することを特徴とする焼結鉱の製造方法である。   That is, the present invention is to charge a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material on a circulating pallet to form a charging layer, ignite the carbonaceous material on the surface of the charging layer, and lower combustion lower concentration The air above the charging layer containing the diluted gaseous fuel is sucked in the wind box arranged under the pallet and introduced into the charging layer, and the gaseous fuel and the carbonaceous material are burned in the charging layer. In the method for producing a sintered ore, a method for producing a sintered ore is characterized in that portions having a high porosity are formed on both width end portions of the pallet of the charging layer.

本発明の製造方法における上記両幅端部側は、パレット幅Wの1/4以内であることを特徴とする。   In the manufacturing method of the present invention, the both width end portions are within ¼ of the pallet width W.

また、本発明の製造方法における上記空隙率の高い部分は、幅が5〜30mmの棒状体あるいは板状体を装入層厚の10〜60%の深さに挿入することにより形成される溝状であることを特徴とする。   The high porosity portion in the production method of the present invention is a groove formed by inserting a rod-like body or plate-like body having a width of 5 to 30 mm to a depth of 10 to 60% of the charging layer thickness. It is characterized by the shape.

また、本発明の製造方法は、上記空隙率の高い部分を、200〜1000mmの間隔で形成することを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of this invention forms the said high porosity part with the space | interval of 200-1000 mm.

また、本発明の製造方法は、上記空隙率の高い部分を、パレットの幅方向両サイド部における1200℃以上1400℃以下に保持される高温域保持時間が150秒以上となるよう形成することを特徴とする。   Moreover, the manufacturing method of this invention forms the said high porosity part so that the high temperature area holding time hold | maintained at 1200 to 1400 degreeC in the width direction both side part may be 150 second or more. Features.

本発明によれば、焼結熱量が不足する焼結鉱のパレット両幅端部側に空隙率の高い部分を形成し、他の部分より多くの気体燃料と空気を供給することができるので、パレット両幅端部側の高温域保持時間を延長することができるので、パレット両幅端部側の成品歩留り大幅に改善することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to form a portion with a high porosity on the pallet both width end side of the sintered ore where the amount of sintering heat is insufficient, and more gaseous fuel and air can be supplied than other portions, Since the high temperature region holding time on the pallet both width end side can be extended, it is possible to greatly improve the product yield on the pallet both width end side.

焼結プロセスを説明する概要図である。It is a schematic diagram explaining a sintering process. 焼結層内における温度分布と圧損分布を説明するグラフである。It is a graph explaining the temperature distribution and pressure loss distribution in a sintered layer. 高生産時と低生産時における装入層内の温度分布を説明する図である。It is a figure explaining the temperature distribution in the charging layer at the time of high production and low production. 焼結進行に伴う装入層内の変化を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the change in the charging layer accompanying sintering progress. 燃焼帯が装入層の上層部、中層部および下層部の各位置に存在しているときの温度分布と、装入層の幅方向断面内における焼結鉱の歩留り分布を説明する図である。It is a figure explaining the temperature distribution when a combustion zone exists in each position of the upper layer part of the charging layer, the middle layer part, and the lower layer part, and the yield distribution of the sintered ore in the width direction cross section of the charging layer. . 炭材量の変化(増量)による装入層内の温度変化を説明する図である。It is a figure explaining the temperature change in the charging layer by the change (increase) of the amount of carbon materials. 焼結反応を説明する図である。It is a figure explaining a sintering reaction. 骸晶状二次ヘマタイトが生成する過程を説明する図である。It is a figure explaining the process in which a skeleton-like secondary hematite produces | generates. 空隙率の高い部分を装入層に形成する例を説明する図である。It is a figure explaining the example which forms a part with a high porosity in a charging layer. 空隙率の高い部分が焼結に及ぼす影響を説明する図である。It is a figure explaining the influence which the part with a high porosity has on sintering. 実施例に用いる焼結試験鍋の構造を説明する例図である。It is an example figure explaining the structure of the sintering test pot used for an example. 実施例1における焼結試験鍋への焼結原料の装入条件を説明する図である。It is a figure explaining the charging conditions of the sintering raw material to the sintering test pot in Example 1. FIG. 実施例2における焼結試験鍋への焼結原料の装入条件を説明する図である。It is a figure explaining the charging conditions of the sintering raw material to the sintering test pot in Example 2. FIG.

本発明の基本的な技術思想について説明する。
図5(b)に示すように、実機焼結機における焼結鉱の成品歩留りは、パレットの高さ方向(厚さ方向)に歩留り分布があるだけでなく、パレット幅方向にも歩留り分布がある。先述した特許文献2〜4の技術では、パレットの高さ方向の歩留り分布の改善に主眼が置かれており、幅方向の歩留り分布を改善することについては、パレット両幅端部側(サイドウォール側)に気体燃料を供給する配管本数やノズル数を増やしてやる程度のことしか行っていなかった。しかし、装入層上方から供給された気体燃料は、小さい吐出孔から高速で噴射されるため、瞬時に希釈かつ均一化されるため、上記両幅端部側への気体燃料の供給は殆ど所期した効果を得ることはできなかった。
The basic technical idea of the present invention will be described.
As shown in FIG. 5 (b), the product yield of sintered ore in an actual sintering machine not only has a yield distribution in the pallet height direction (thickness direction), but also has a yield distribution in the pallet width direction. is there. In the techniques of Patent Documents 2 to 4 described above, the main focus is on improving the yield distribution in the height direction of the pallet. For improving the yield distribution in the width direction, the pallet width end sides (side walls) It was only possible to increase the number of pipes and nozzles for supplying gaseous fuel to the side). However, since the gaseous fuel supplied from above the charging layer is injected at a high speed from the small discharge holes, it is instantly diluted and uniformed. The expected effect could not be obtained.

そこで、発明者らは、従来技術とは発想を変えて、パレット幅方向で歩留りが低い両幅端部側の装入層内に、上記均一に希釈された気体燃料を導入し易くしてやる方法について検討を重ねた。その結果、図9(a)に示した従来のパレット内の装入層に対して、図9(b)のようにパレット両幅端部側に空隙率の高い部分を形成し、その部分から装入層内に優先的に気体燃料と空気を導入してやることで、両幅端部側に多くの気体燃料と空気が供給されて高温域保持時間が延長され、歩留りが改善されることを見出した。   Therefore, the inventors have changed the idea from the prior art, and a method for facilitating the introduction of the uniformly diluted gaseous fuel into the charging layer on the both width end portions where the yield is low in the pallet width direction. Repeated examination. As a result, with respect to the charging layer in the conventional pallet shown in FIG. 9 (a), a portion having a high porosity is formed on both side ends of the pallet as shown in FIG. 9 (b). It has been found that by introducing gaseous fuel and air preferentially into the charging layer, a large amount of gaseous fuel and air are supplied to the ends of both widths, the retention time in the high temperature range is extended, and the yield is improved. It was.

すなわち、図10(a)に示すように、気体燃料を供給しない場合には、両幅端部側に空隙率の高い部分を形成すると、その部分の炭材量が減少するため、その周囲が熱不足となり、却って歩留りが低下するが、図10(b)のように、気体燃料を供給する場合には、その部分への気体燃料の供給量が増加するため、逆に歩留りが改善される。ただし、両幅端部側以外の部分では、気体燃料の供給量が若干減少するが、この部分は、そもそも焼結時の最高到達温度が1400℃を超え易い部分であるため、気体燃料の減少による影響はほとんど生じない。   That is, as shown in FIG. 10 (a), when gaseous fuel is not supplied, if a portion with a high porosity is formed on both width end portions, the amount of carbon material in that portion decreases, so Although the heat is insufficient and the yield decreases, as shown in FIG. 10B, when gaseous fuel is supplied, the amount of gaseous fuel supplied to that portion increases, so the yield is improved. . However, the amount of gaseous fuel supplied is slightly reduced in the portions other than the width end portions, but since this portion is the portion where the highest temperature at the time of sintering tends to exceed 1400 ° C., the amount of gaseous fuel is reduced. Almost no influence by.

次に、本発明の焼結鉱の製造方法について具体的に説明する。
本発明の焼結鉱の製造方法は、下方吸引式焼結機を用いて、循環移動するパレット上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して装入層を形成し、その装入層表面の炭材に点火すると共に、燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を含む装入層上方の空気をパレット下に配設されたウインドボックスで吸引して装入層内に導入し、装入層内において上記気体燃料と炭材を燃焼させて焼結鉱を製造する方法である点において、従来の特許文献2〜4の技術と同じである。しかし、本発明の特徴は、焼結機のパレット幅方向で成品歩留りの低い両幅端部側の装入層に空隙率の高い部分を形成することで、気体燃料と空気を多く供給することにある。すなわち、パレット両幅端部側は、焼結原料中に添加された炭材の燃焼熱のみでは焼結に必要な高温域保持時間を十分に確保できないため、歩留りが低下している。そこで、本発明では、パレット両幅端部側に気体燃料を多く供給し、燃焼させることで、装入層内の幅方向全ての位置において、高温域保持時間を十分に確保し、高品質の焼結鉱を得るところに特徴がある。
Next, the manufacturing method of the sintered ore of this invention is demonstrated concretely.
The method for producing a sintered ore according to the present invention uses a downward suction type sintering machine to charge a sintered raw material containing fine ore and carbonaceous material on a circulating pallet to form a charging layer. While igniting the charcoal on the surface of the charging layer, the air above the charging layer containing gaseous fuel diluted below the lower combustion limit concentration is sucked into the charging layer and introduced into the charging layer. In the point which is a method for producing a sintered ore by burning the gaseous fuel and the carbonaceous material in the charging layer, it is the same as the techniques of the conventional patent documents 2 to 4. However, the feature of the present invention is to supply a large amount of gaseous fuel and air by forming a portion with a high porosity in the charging layer on both width end portions where the product yield is low in the pallet width direction of the sintering machine. It is in. That is, since the pallet both width end sides cannot sufficiently secure the high temperature region holding time necessary for sintering only by the combustion heat of the carbonaceous material added to the sintering raw material, the yield is lowered. Therefore, in the present invention, a large amount of gaseous fuel is supplied to the both pallet width end sides and burned, so that a sufficient high temperature region holding time is secured at all positions in the width direction in the charging layer, and high quality is achieved. It is characterized by obtaining sintered ore.

ここで、上記高温域保持時間とは、1200℃以上1400℃以下に保持される時間のことであり、高強度かつ被還元性に優れる焼結鉱を高歩留りで製造するためには150秒以上確保することが望ましい。なお、炭材の燃焼熱のみでは高温域保持時間が150秒より不足している領域は、実機焼結機のパレット幅方向の所定位置において、装入層表面ら内部の所定の深さに熱電対を挿入し、その位置における焼結中の温度の経時変化を実測することで、特定することができる。ただし、高温域保持時間は、長ければ長いほど歩留りは向上するので、図5(b)のようなパレット断面内の歩留り分布から、高温域保持時間が不足している領域を推定してもよい。   Here, the high temperature region holding time is a time during which the temperature is maintained at 1200 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower, and 150 seconds or longer in order to produce a sintered ore with high strength and excellent reducibility at a high yield. It is desirable to ensure. The region where the high temperature region holding time is insufficient for 150 seconds or less only with the combustion heat of the carbonaceous material is a thermoelectric power at a predetermined depth inside the charged layer surface at a predetermined position in the pallet width direction of the actual sintering machine. It can be identified by inserting a pair and measuring the change over time of the temperature during sintering at that position. However, since the longer the high temperature region holding time, the higher the yield, the region where the high temperature region holding time is insufficient may be estimated from the yield distribution in the pallet cross section as shown in FIG. .

そして、高温域保持時間が不足している領域の高温域保持時間の延長を図るためには、その部分の焼結反応が進行している段階において気体燃料を供給してやる必要がある。例えば、パレット幅方向端部側の20%の領域(両幅で40%)で、高温域保持時間が不足している場合には、その部分の焼結反応が進行している点火炉出側〜排鉱部までの間(有効機長)において、その領域に気体燃料を多く供給してやることが必要である。また、気体燃料の機長方向の供給は、原料装入層の表層側領域において高温域保持時間が不足し易いことから、点火炉出側の上流側領域において行うのが好ましいが、点火炉出側〜焼結完了までの全領域において行ってもよい。
ただし、上述したように、従来技術では焼結機の機幅方向で特定の位置にのみ気体燃料を供給することは困難であった。そこで、本発明は、気体燃料を多く供給したい領域に、空隙率の高い部分を形成し、気体燃料を含んだガスを流れ易くすることによって、気体燃料をより多く供給してやることとした。
In order to extend the high temperature region holding time in the region where the high temperature region holding time is insufficient, it is necessary to supply the gaseous fuel at the stage where the sintering reaction of the portion is in progress. For example, in a 20% region on the pallet width direction end side (40% for both widths), when the high temperature region holding time is insufficient, the ignition furnace exit side in which the sintering reaction of that portion is proceeding It is necessary to supply a large amount of gaseous fuel to the area during the period up to the excavation part (effective captain). Further, it is preferable to supply the gaseous fuel in the longitudinal direction in the upstream region on the exit side of the ignition furnace because the high temperature region holding time tends to be insufficient in the surface layer side region of the raw material charging layer. -You may carry out in the whole area | region until completion of sintering.
However, as described above, in the prior art, it was difficult to supply the gaseous fuel only to a specific position in the machine width direction of the sintering machine. Therefore, in the present invention, a portion having a high porosity is formed in a region where a large amount of gaseous fuel is desired to be supplied, and the gas containing the gaseous fuel is made to flow easily, so that more gaseous fuel is supplied.

空隙率の高い部分を形成する方法としては、焼結機のパレット内の装入層に対して、板状体の通気スリットもしくは棒状体の通気棒を、装入層が点火炉に入る前段階で予め挿入し、固定しておけば、パレットが進行方向に移動することで、挿入した部分に溝状(スリット状)の空隙率の高い部分を形成することができる。   As a method of forming a portion with a high porosity, a plate-like air slit or a rod-like air rod is inserted into the charging layer in the pallet of the sintering machine, and the stage before the charging layer enters the ignition furnace. If the pallet moves in the advancing direction in advance, a groove-like (slit-like) portion with a high porosity can be formed in the inserted portion.

なお、上記通気スリットもしくは通気棒は、幅が5〜30mm程度で、装入層表面から層厚の10〜60%の深さに挿入することが好ましい。幅が5mm未満であったり、深さが層厚に対して10%未満では、その空隙率形成の改善効果が十分ではなく、一方、幅が30mm超えであったり、深さが層厚に対して60%超えにすると、空隙形成部に気体燃料が多く流れ過ぎて、他の部分の気体燃料が減少し過ぎたり、空隙形成部の自壊により効果が飽和したりするため、好ましくない。なお、通気スリットもしくは通気棒として使用する棒状体あるいは板状体の断面は、円形、楕円形、方形、多角形等、いずれの形状でもよい。   In addition, it is preferable that the ventilation slit or the ventilation rod has a width of about 5 to 30 mm and is inserted from the surface of the charging layer to a depth of 10 to 60% of the layer thickness. If the width is less than 5 mm or the depth is less than 10% of the layer thickness, the effect of improving the porosity formation is not sufficient, while the width is more than 30 mm or the depth is less than the layer thickness. If it exceeds 60%, a large amount of gaseous fuel flows in the gap forming part, and the gaseous fuel in other parts is excessively reduced, or the effect is saturated due to the self-destruction of the gap forming part. The cross section of the rod-like body or plate-like body used as the ventilation slit or the ventilation rod may be any shape such as a circle, an ellipse, a rectangle, a polygon.

また、空隙率の高い部分を、パレット幅方向に複数形成する場合には、そのパレット幅方向の間隔は、200〜1000mmの範囲とすることが好ましい。200mm未満では、装入層内に挿入した通気スリットや通気棒によって焼結原料の移動が妨げられて滞留を起こす場合があり、一方、1000mmを超えると、空隙率の高い部分を形成しても、その効果が及ばない領域が発生するようになるためである。   Moreover, when forming a part with a high porosity in a pallet width direction, it is preferable that the space | interval of the pallet width direction shall be the range of 200-1000 mm. If it is less than 200 mm, the movement of the sintering raw material may be hindered by a ventilation slit or a ventilation rod inserted in the charging layer, and if it exceeds 1000 mm, a portion with a high porosity may be formed. This is because a region where the effect does not reach occurs.

また、本発明において装入層内に導入する気体燃料は、その気体燃料の燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料であることが好ましい。希釈した気体燃料の濃度が燃焼下限濃度以上であると、装入層上方で燃焼してしまい、気体燃料を供給する効果が失われてしまったり、爆発を起こしたりするおそれがある。また、希釈した気体燃料が高濃度であると、装入層上方で燃焼しないまでも、焼結反応が終わった低温度域で燃焼を起こすため、高温域保持時間の延長に有効に寄与し得ないおそれがあるからである。したがって、希釈した気体燃料の濃度は、好ましくは大気中の常温における燃焼下限濃度の3/4(75%)以下、より好ましくは燃焼下限濃度の1/5(20%)以下、さらに好ましくは燃焼下限濃度の1/10(10%)以下である。ただし、希釈気体燃料の濃度が、燃焼下限濃度の1/100(1%)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りの改善効果が得られなくなるので、下限は燃焼下限濃度の1%とするのが好ましい。これを、天然ガス(LNG)についてみると、LNGの室温における燃焼下限濃度は4.8vol%であるから、希釈気体燃料の濃度は0.05〜3.6vol%の範囲が好ましいことになる。   Moreover, it is preferable that the gaseous fuel introduce | transduced in a charging layer in this invention is gaseous fuel diluted below the combustion minimum density | concentration of the gaseous fuel. If the concentration of the diluted gaseous fuel is equal to or higher than the lower combustion limit concentration, combustion may occur above the charging layer, and the effect of supplying the gaseous fuel may be lost or an explosion may occur. In addition, if the diluted gaseous fuel is at a high concentration, it will burn in the low temperature range where the sintering reaction has ended, even if it does not burn above the charge layer, which can effectively contribute to extending the high temperature range retention time. This is because there is a risk of not. Therefore, the concentration of the diluted gaseous fuel is preferably 3/4 (75%) or less of the lower combustion limit concentration at normal temperature in the atmosphere, more preferably 1/5 (20%) or less, more preferably combustion. It is 1/10 (10%) or less of the lower limit concentration. However, if the concentration of the diluted gas fuel is less than 1/100 (1%) of the lower limit of combustion, the calorific value due to combustion is insufficient, and the effect of improving the strength and yield of sintered ore cannot be obtained. It is preferable to set it to 1% of the lower limit of combustion. Looking at this for natural gas (LNG), the lower limit concentration of LNG at room temperature is 4.8 vol%, so the concentration of diluted gas fuel is preferably in the range of 0.05 to 3.6 vol%.

また、上記燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を含む空気は、予め燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を装入層上方の空気中に混合したもの、あるいは、装入層上方の空気中に、高濃度のまま(生)の気体燃料を高速で噴射し、空気と混合させることによって、瞬時に燃焼下限濃度以下に希釈したものであってもよい。   The air containing the gaseous fuel diluted below the lower combustion limit concentration is a mixture of gaseous fuel previously diluted below the lower combustion limit concentration in the air above the charging layer, or in the air above the charging layer. Alternatively, it may be one that is instantly diluted below the lower combustion limit concentration by injecting (raw) gaseous fuel with high concentration at high speed and mixing it with air.

また、焼結原料中に添加する炭材量(コークス量)は、空気中に添加した気体燃料の発熱量に相当する量以上の炭材を削減することが好ましい。というのは、炭材量をそのままにして気体燃料を添加した場合には、トータルの発熱量が過大となって最高到達温度が焼結に適正な温度範囲の上限値(1400℃)を超えるため、カルシウムフェライトの生成割合が減少し、カルシウムシリケートが増加し、低強度で還元性に劣る焼結鉱となってしまうからである。したがって、本発明においては、焼結原料中の炭材量は、空気中に添加する気体燃料の量(燃焼熱量)に応じて、焼結時の最高到達温度を1200〜1400℃の温度範囲、望ましくは1200〜1380℃の温度範囲となるよう適宜調整する必要がある。因みに、発熱量でみた場合、炭材量の1mass%に相当する気体燃料は、LNG(液化天然ガス)で約1vol%、プロパンガスで約0.5vol%である。   Moreover, it is preferable to reduce the amount of carbonaceous material added to the sintering raw material (coke amount) equal to or more than the amount corresponding to the calorific value of the gaseous fuel added to the air. This is because when the gaseous fuel is added without changing the amount of the carbonaceous material, the total calorific value becomes excessive and the maximum temperature exceeds the upper limit (1400 ° C.) of the temperature range appropriate for sintering. This is because the production ratio of calcium ferrite decreases, calcium silicate increases, and the sintered ore is low in strength and inferior in reducing property. Therefore, in the present invention, the amount of carbonaceous material in the sintering raw material is a temperature range of 1200 to 1400 ° C., which is the highest temperature during sintering, depending on the amount of gaseous fuel added to the air (combustion heat). Desirably, it is necessary to adjust appropriately so that it may become the temperature range of 1200-1380 degreeC. Incidentally, when viewed in terms of calorific value, the gaseous fuel corresponding to 1 mass% of the amount of carbon material is about 1 vol% for LNG (liquefied natural gas) and about 0.5 vol% for propane gas.

表2に示した配合割合からなる焼結原料を、ドラムミキサーに投入し、約5mmφの大きさに造粒した。この際、得られる焼結鉱中のシリカは4.9mass%、塩基度は2.0となるように調整した。次いで、上記造粒粒子に炭材(粉コークス)を添加して、図11に示した試験鍋と同じ構造を有し、鍋寸法が奥行き:400mm×幅:800mm×高さ:400mmの焼結試験鍋に充填して装入層を形成した。この際、装入層の形成は、図12(a)に示したように、単に焼結原料を装入しただけのもの(装入条件1)と、図12(b)に示したように、焼結原料を装入後、鍋の幅方向1/2の部分(400mm)に通気スリットを挿入して、幅:10mm×奥行き:200mm×深さ:200mmのスリット(空隙率の高い部分)を2本形成したもの(装入条件2)の2条件とした。   The sintering raw material having the blending ratio shown in Table 2 was put into a drum mixer and granulated to a size of about 5 mmφ. At this time, the silica in the obtained sintered ore was adjusted to be 4.9 mass% and the basicity was 2.0. Next, a carbonaceous material (powder coke) is added to the granulated particles to have the same structure as the test pan shown in FIG. 11, and the pan dimensions are depth: 400 mm × width: 800 mm × height: 400 mm. The test pan was filled to form a charging layer. At this time, as shown in FIG. 12A, the charging layer is formed by simply charging the sintering raw material (charging condition 1) and as shown in FIG. 12B. After inserting the sintering raw material, insert a ventilation slit in the width direction half part (400mm) of the pan, and slit of width: 10mm x depth: 200mm x depth: 200mm (part with high porosity) 2 were formed (charge condition 2).

Figure 2013076105
Figure 2013076105

次いで、装入層表面に点火することなく冷間状態において、試験鍋の下方からブロアでガスを吸引し、装入層表面におけるガスの流速を測定し、その結果を表3に示した。
この結果から、溝を形成していない装入条件1では、幅方向でガス流速はほぼ一定で0.50m/secであるのに対して、溝を形成した装入条件2のガス流速は、溝形成側が0.57m/sec、溝を形成していない側が0.46m/secで、平均ガス流速は0.515m/secであり、空隙率の高い部分を形成することで、装入層の通気性が改善されることが確認された。
Next, in a cold state without igniting the charged layer surface, gas was sucked from below the test pan with a blower, and the gas flow velocity on the charged layer surface was measured. The results are shown in Table 3.
From this result, in the charging condition 1 in which no groove is formed, the gas flow rate in the width direction is almost constant and 0.50 m / sec, whereas in the charging condition 2 in which the groove is formed, the gas flow rate in the charging condition 2 is The groove forming side is 0.57 m / sec, the non-grooved side is 0.46 m / sec, the average gas flow rate is 0.515 m / sec, and by forming a portion with a high porosity, It was confirmed that the air permeability was improved.

Figure 2013076105
Figure 2013076105

表2に示した配合割合からなる焼結原料を、ドラムミキサーに投入し、約5mmφの大きさに造粒した。この際、得られる焼結鉱中のシリカは4.9mass%、塩基度は2.0となるように調整した。次いで、上記造粒粒子に炭材(粉コークス)を添加して、図11に示した試験鍋と同じ構造を有し、鍋寸法が奥行き:400mm×幅:800mm×高さ:400mmの焼結試験鍋に充填して装入層を形成した。この際、装入層の形成は、図13(a)に示したように、単に焼結原料を装入しただけの条件(装入条件3)と、図13(b)に示したように、焼結原料を装入後、試験鍋の端から90mmの位置に通気スリット(幅:10mm×奥行き:200mm×高さ:200mm)を挿入してスリット(空隙率の高い部分)を2本形成した条件(装入条件4)、および、図13(c)に示したように、焼結原料を装入後、試験鍋の端から90mmの位置および290mmの位置に通気スリット(幅:10mm×奥行き:200mm×高さ:200mm)を挿入してスリット(空隙率の高い部分)を4本形成した条件(装入条件5)の3条件とした。
次いで、試験鍋の上方に設置した点火装置で装入層表層の炭材に点火し、焼結途中でLNGを0.4vo1%に希釈した気体燃料を供給する場合としない場合の2条件に分けて、表4に示すT1〜T5の5条件で、焼結実験を行った。T1〜T5の各条件では、焼成時の風量を一定に制御して実験を行った。焼結原料中の炭材添加量は、LNGを供給しないT1およびT2の条件では5.0mass%とし、LNGを供給するT3、T4およびT5の条件では4.6mass%に削減した。また、この焼結実験では、焼結に要した時間を測定するとともに、得られた焼結鉱について、シャッター強度SIをJIS M8711に準じて測定し、成品歩留りと、生産率を求め、その結果を表4に示した。
The sintering raw material having the blending ratio shown in Table 2 was put into a drum mixer and granulated to a size of about 5 mmφ. At this time, the silica in the obtained sintered ore was adjusted to be 4.9 mass% and the basicity was 2.0. Next, a carbonaceous material (powder coke) is added to the granulated particles to have the same structure as the test pan shown in FIG. 11, and the pan dimensions are depth: 400 mm × width: 800 mm × height: 400 mm. The test pan was filled to form a charging layer. At this time, the charging layer is formed as shown in FIG. 13 (a) under the condition that the sintering raw material is simply charged (charging condition 3) and as shown in FIG. 13 (b). After inserting the sintering material, insert a ventilation slit (width: 10 mm x depth: 200 mm x height: 200 mm) at a position 90 mm from the end of the test pan to form two slits (part with high porosity) As shown in Fig. 13 (c), and after charging the sintered raw materials, the ventilation slits (width: 10mm x) were placed at positions 90mm and 290mm from the end of the test pan. Depth: 200 mm × height: 200 mm) was inserted, and the three conditions (charging condition 5) were formed in which four slits (portions with a high porosity) were formed.
Next, the carbon material on the surface layer of the charging layer is ignited with an ignition device installed above the test pan, and divided into two conditions, with and without supplying gaseous fuel diluted with LNG to 0.4 vo 1% during sintering. A sintering experiment was conducted under five conditions T1 to T5 shown in Table 4. In each condition of T1 to T5, the experiment was performed by controlling the air volume during firing constant. The amount of carbonaceous material added to the sintered raw material was 5.0 mass% under the conditions of T1 and T2 where LNG was not supplied, and was reduced to 4.6 mass% under the conditions of T3, T4 and T5 where LNG was supplied. In this sintering experiment, the time required for sintering was measured, and the obtained sintered ore was measured for shutter strength SI according to JIS M8711 to determine the product yield and the production rate. Are shown in Table 4.

上記の試験の結果から、気体燃料を供給することなく空隙率の高いスリットを形成したT2の条件では、気体燃料の供給もなく、空隙率の高い部分も形成していないT1の条件に比べて、焼結時間は短縮されているものの、焼結鉱の冷間強度SIと成品歩留りは大幅に低下している。一方、スリット形成なしで、気体燃料のみを供給したT3の条件では、焼結時間は若干延長するものの、焼結鉱の冷間強度SIと成品歩留りが向上している。さらに、端部にスリットを形成した上で、気体燃料を供給したT4(本発明例)の条件では、焼結時間がT3の条件よりも改善され、しかも焼結鉱の冷間強度SIと成品歩留りもさらに向上している。その結果、T4の本発明例の条件では、気体燃料の供給もスリットの形成もしていないT1の条件と比較し、生産率が大幅に向上していることがわかる。
一方、試験鍋の幅方向で均一にスリットを形成した上で、気体燃料を供給したT5では、焼結時間はT4に比べて短くなるものの、焼結鉱の冷問強度SIと成品歩留りは逆に低下するため、スリットの形成なしで、気体燃料のみを供給したT3の条件に比べて生産率が低下する結果となっている。これは、図5(b)のように、本来、焼結鉱の歩留りが高い幅方向の中心部にもスリットを形成した場合には、その部分で焼成速度のムラができて、歩留りを低下させるためと考えられる。
As a result of the above test, the condition of T2 in which a slit having a high porosity is formed without supplying gaseous fuel is compared with the condition of T1 in which no gas fuel is supplied and a portion having a high porosity is not formed. Although the sintering time is shortened, the cold strength SI and the product yield of the sintered ore are greatly reduced. On the other hand, under the condition of T3 in which only gaseous fuel is supplied without slit formation, although the sintering time is slightly extended, the cold strength SI and the product yield of the sintered ore are improved. Furthermore, with the conditions of T4 (example of the present invention) in which gaseous fuel is supplied after forming slits at the ends, the sintering time is improved over the condition of T3, and the cold strength SI and product of the sintered ore are improved. Yield is further improved. As a result, it can be seen that the production rate is greatly improved in the condition of the present invention example of T4 as compared with the condition of T1 in which neither the supply of gaseous fuel nor the formation of slits is performed.
On the other hand, in T5 in which the slit is uniformly formed in the width direction of the test pan and gaseous fuel is supplied, the sintering time is shorter than T4, but the cold strength SI and the product yield of the sintered ore are reversed. Therefore, the production rate is reduced as compared with the T3 condition in which only the gaseous fuel is supplied without the formation of slits. This is because, as shown in FIG. 5 (b), when a slit is also formed in the central portion in the width direction where the yield of sintered ore is originally high, the firing rate is uneven at that portion and the yield is reduced. It is thought to make it.

Figure 2013076105
Figure 2013076105

本発明の焼結技術は、製鉄用、特に高炉用原料として使用される焼結鉱の製造技術として有用であるばかりでなく、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 sintering technique of the present invention is not only 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.

1:原料ホッパー
2:ドラムミキサー
3:ロータリーキルン
4、5:サージホッパー
6:ドラムフィーダー
7:切り出しシュート
8:パレット
9:装入層
10:点火炉
11:ウインドボックス
12:カットオフプレート
1: Raw material hopper 2: Drum mixer 3: Rotary kiln 4, 5: Surge hopper 6: Drum feeder 7: Cutting chute 8: Pallet 9: Charging layer 10: Ignition furnace 11: Wind box 12: Cut-off plate

Claims (5)

循環移動するパレット上に粉鉱石と炭材を含む焼結原料を装入して装入層を形成し、その装入層表面の炭材に点火すると共に、燃焼下限濃度以下に希釈した気体燃料を含む装入層上方の空気をパレット下に配設されたウインドボックスで吸引して装入層内に導入し、装入層内において上記気体燃料と炭材を燃焼させて焼結鉱を製造する方法において、
装入層のパレットの両幅端部側に空隙率の高い部分を形成することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
A gaseous fuel diluted with a sintered raw material containing fine ore and charcoal on a circulating moving pallet to form a charging layer, igniting the charcoal on the surface of the charging layer and diluting below the lower combustion limit concentration Suction ore is produced by sucking the air above the charging layer, including the slag, into the charging layer by sucking it with a wind box placed under the pallet, and burning the gaseous fuel and carbonaceous material in the charging layer. In the way to
A method for producing a sintered ore, characterized in that high porosity portions are formed on both width end portions of the pallet of the charging layer.
上記両幅端部側は、パレット幅Wの1/4以内であることを特徴とする請求項1に記載の焼結鉱の製造方法。 2. The method for producing a sintered ore according to claim 1, wherein the both width end portions are within ¼ of the pallet width W. 3. 上記空隙率の高い部分は、幅が5〜30mmの棒状体あるいは板状体を装入層厚の10〜60%の深さに挿入することにより形成される溝状であることを特徴とする請求項1または2に記載の焼結鉱の製造方法。 The portion having a high porosity is a groove formed by inserting a rod-like body or plate-like body having a width of 5 to 30 mm to a depth of 10 to 60% of the charging layer thickness. The manufacturing method of the sintered ore of Claim 1 or 2. 上記空隙率の高い部分を、200〜1000mmの間隔で形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の焼結鉱の製造方法。 The method for producing a sintered ore according to any one of claims 1 to 3, wherein the high porosity portions are formed at intervals of 200 to 1000 mm. 上記空隙率の高い部分を、パレットの幅方向両サイド部における1200℃以上1400℃以下に保持される高温域保持時間が150秒以上となるよう形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の焼結鉱の製造方法。 The high porosity portion is formed so that a high temperature region holding time of 150 seconds or more held at 1200 ° C. or higher and 1400 ° C. or lower on both side portions in the width direction of the pallet is formed. The manufacturing method of the sintered ore of any one of Claims 1.
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