JP2015117401A - Facility and method for granulating sintering material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼結原料を造粒して焼結原料造粒物(ペレット)を得る焼結原料の造粒設備および造粒方法に関する。 The present invention relates to a granulation facility and a granulation method for a sintered raw material, in which a sintered raw material is granulated to obtain a sintered raw material granulated product (pellet).
一般に、製鉄プロセスにおいて、焼結原料となる粉鉱石は石灰石系粉原料や他の副原料と混合され、ドラムミキサー(筒状の回転体を備えたドラム型造粒機)やパンペレタイザー(皿状の回転体を備えたディスク型造粒機)等で水分を添加されながら造粒されて焼結原料造粒物(ペレット)となった後、焼結機で焼結されて、焼結鉱として高炉で利用される。この焼結原料造粒物は径が数mmの核に径が1mm以下の粉が付着したものであり、「擬似粒子」と呼ばれる。 Generally, in the iron making process, powdered ore, which is a raw material for sintering, is mixed with limestone powder raw materials and other auxiliary raw materials, and drum mixers (drum type granulators with a cylindrical rotating body) or pan pelletizers (dish-shaped) Disk-type granulator equipped with a rotating body) and granulated while adding water to form a sintered raw material granulated product (pellet), and then sintered with a sintering machine to obtain a sintered ore. Used in blast furnace. This sintered raw material granulated product is obtained by attaching a powder having a diameter of 1 mm or less to a core having a diameter of several millimeters, and is called “pseudo particle”.
造粒の方法としては、ドラムミキサーに粗粒鉱石と微粉鉱石を混合した焼結原料を投入して水を散布しつつ造粒する方法や、パンペレタイザーに粗粒鉱石と微粉鉱石の混合物を投入すると共に、水分を添加して粗粒鉱石のまわりに微粉鉱石を付着させて擬似粒子を製造する方法などが知られている。 As granulation methods, a raw material mixed with coarse ore and fine ore is added to a drum mixer and granulated while spraying water, and a mixture of coarse ore and fine ore is added to a pan pelletizer. In addition, there is known a method of manufacturing pseudo particles by adding moisture to attach fine powder ore around coarse ore.
近年の原料供給事情から、従来の粉鉱石(平均径1〜3mm程度)よりも粒径の小さい微粉鉱石(平均径40〜150μm程度)を使用する必要性が増しているが、従来の造粒方法では、微粉同士が付着した強度の弱い粗大な「付着粒子」が増え、擬似粒子の割合が減り、均一な造粒物が形成されず、焼結鉱の生産性を維持できない問題が生じている。 Due to the recent supply of raw materials, the need to use fine ore (average diameter of about 40 to 150 μm) having a smaller particle size than conventional fine ore (average diameter of about 1 to 3 mm) is increasing. In the method, coarse “adhesion particles” with weak strength with fine powders adhering to each other increase, the proportion of pseudo particles decreases, uniform granulated products are not formed, and the productivity of sintered ore cannot be maintained. Yes.
そこで、特許文献1では、アイリッヒミキサーとパンペレタイザーを用いて事前造粒物を製造し、残部の原料をドラムミキサーで造粒し、その工程の終期に事前造粒物を投入する方法が提案されている。 Therefore, Patent Document 1 proposes a method of producing a pre-granulated product using an Eirich mixer and a pan pelletizer, granulating the remaining raw material with a drum mixer, and introducing the pre-granulated product at the end of the process. Has been.
また、特許文献2では、造粒性を向上させるために、造粒装置に撹拌装置(撹拌羽根)を設置して、パン(原料槽)内の混合物(焼結原料)を撹拌する方法が提案されている。 Moreover, in patent document 2, in order to improve granulation property, the method of installing a stirring apparatus (stirring blade) in a granulation apparatus and stirring the mixture (sintering raw material) in a bread (raw material tank) is proposed. Has been.
しかしながら、上記特許文献1のように、原料の一部を事前に造粒して混合する方法は、造粒工程が増え、設備費、運転費の増加につながるという問題があった。 However, as in Patent Document 1, the method of granulating and mixing a part of the raw material in advance has a problem that the granulation process increases, leading to an increase in equipment costs and operating costs.
また、上記特許文献2では、撹拌装置を充分に効果的に用いているとは言い難い。 Moreover, in the said patent document 2, it cannot be said that the stirring apparatus is fully used effectively.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであって、主とする焼結原料に粉状の鉄鉱石(微粉鉱石等)を用いた場合でも、適切な粒度分布が得られて、焼結鉱の生産性を簡便で効果的に維持・向上することができる焼結原料の造粒設備および造粒方法を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an appropriate particle size distribution is obtained even when powdered iron ore (such as fine powder ore) is used as the main sintering raw material. An object of the present invention is to provide a granulation facility and a granulation method for a sintered raw material that can easily and effectively maintain and improve the productivity of sintered ore.
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、粉状の鉄鉱石(微粉鉱石等)を主とする焼結原料をディスク型造粒機またはドラム型造粒機で焼結原料造粒物(ペレット)に造粒する工程において、ディスク型造粒機またはドラム型造粒機の内側に撹拌破砕装置(撹拌羽根)を設置し、造粒中の焼結原料や造粒後のペレットを撹拌破砕装置(撹拌羽根)で撹拌破砕しながら造粒を行う際に、撹拌羽根の回転軸の負荷トルクと粗粒(粗大な付着粒子)の壊砕割合に相関があることを見出した。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in the process of granulating a sintered raw material mainly composed of powdered iron ore (fine ore etc.) into a sintered raw material granulated product (pellet) with a disk type granulator or drum type granulator, A stirring and crushing device (stirring blade) is installed inside the mold granulator or drum type granulator, and the sintered raw material during granulation and pellets after granulation are stirred and crushed by the stirring and crushing device (stirring blade). Upon granulation, it was found that there is a correlation between the load torque of the rotating shaft of the stirring blade and the crushed ratio of coarse particles (coarse adhering particles).
本発明は上記知見に基づきなされたものであり、その要旨は以下のとおりである。 The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[1]粉状の鉄鉱石を主原料とする焼結原料をペレットに造粒する造粒設備であって、
皿状または筒状の回転体を備えた造粒機と、該造粒機で造粒中の焼結原料または/および造粒後のペレットを撹拌破砕する撹拌破砕装置とを有し、
前記撹拌破砕装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた撹拌破砕部材とを備え、前記撹拌破砕装置の回転軸の回転数は、当該回転軸に発生する負荷トルクの最大値に基づいて決定されることを特徴とする焼結原料の造粒設備。
[1] A granulation facility for granulating a sintered raw material mainly composed of powdered iron ore into pellets,
A granulator equipped with a dish-like or cylindrical rotating body, and an agitation crushing device for agitating and crushing the sintered raw material during granulation and / or pellets after granulation in the granulator,
The stirring and crushing device includes a rotating shaft and a stirring and crushing member attached to the rotating shaft, and the number of rotations of the rotating shaft of the stirring and crushing device is based on the maximum value of the load torque generated on the rotating shaft. A granulation facility for sintered raw materials characterized by being determined.
[2]前記撹拌破砕装置の回転軸の回転数は、当該回転軸に発生する負荷トルクが最大値となる回転数に対して80%〜120%の範囲の回転数に決定されることを特徴とする前記[1]に記載の焼結原料の造粒設備。 [2] The rotational speed of the rotating shaft of the stirring and crushing apparatus is determined to be a rotational speed in a range of 80% to 120% with respect to the rotational speed at which the load torque generated on the rotating shaft reaches a maximum value. The granulation facility for the sintering raw material according to the above [1].
[3]粉状の鉄鉱石を主原料とする焼結原料をペレットに造粒する造粒方法であって、
皿状または筒状の回転体を備えた造粒機と、該造粒機で造粒中の焼結原料または/および造粒後のペレットを撹拌破砕する撹拌破砕装置とを設置し、
前記撹拌破砕装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた撹拌破砕部材とを備えたものとして、前記撹拌破砕装置の回転軸の回転数を、当該回転軸に発生する負荷トルクの最大値に基づいて決定することを特徴とする焼結原料の造粒方法。
[3] A granulation method for granulating a sintered raw material mainly composed of powdered iron ore into pellets,
A granulator equipped with a dish-like or cylindrical rotating body, and a stirring and crushing device that stirs and crushes the sintered raw material during granulation and / or the pellets after granulation in the granulator,
The stirring and crushing device is provided with a rotating shaft and a stirring and crushing member attached to the rotating shaft, and the rotation speed of the rotating shaft of the stirring and crushing device is the maximum value of load torque generated on the rotating shaft. A method for granulating a sintered raw material, which is determined based on
[4]前記撹拌破砕装置の回転軸の回転数を、当該回転軸に発生する負荷トルクが最大値となる回転数に対して80%〜120%の範囲の回転数に決定することを特徴とする前記[3]に記載の焼結原料の造粒方法。 [4] The rotational speed of the rotating shaft of the stirring and crushing device is determined to be a rotational speed in a range of 80% to 120% with respect to the rotational speed at which the load torque generated on the rotating shaft becomes a maximum value. The method for granulating a sintered raw material according to [3] above.
本発明においては、主とする焼結原料に粉状の鉄鉱石(微粉鉱石等)を用いた場合でも、適切な粒度分布が得られて、焼結鉱の生産性を簡便で効果的に維持・向上することができる。 In the present invention, even when powdered iron ore (fine powder ore, etc.) is used as the main sintering raw material, an appropriate particle size distribution can be obtained and the productivity of sintered ore can be easily and effectively maintained.・ I can improve.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る焼結原料の造粒設備を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a granulation facility for a sintering raw material according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、本発明の一実施形態に係る焼結原料の造粒設備10は、主原料の粉状の鉄鉱石(粉鉱石、微粉鉱石)と他の副原料の混合物である焼結原料1を焼結原料造粒物(ペレット)2に造粒するものであり、パン(皿状回転体)21を備えたパンペレタイザー(ディスク型造粒機)20と、パンペレタイザー20で造粒中の焼結原料1または/および造粒後のペレット2を撹拌破砕する撹拌機(撹拌破砕装置)30を有している。
As shown in FIG. 1, a
そして、撹拌機30は、回転モータ31と、回転モータ31によって回転する回転軸32と、回転軸32に取り付けられた撹拌羽根(撹拌破砕部材)33とを備えている。
The
このような、焼結原料の造粒設備10においては、焼結原料1がパンペレタイザー20で転動造粒されるとともに、撹拌機30の撹拌羽根33の回転によって焼結原料1または/およびペレット2が撹拌破砕される。
In such a
前述したように、焼結原料1に微粉鉱石が多く配合される場合には、微粉鉱石同士が付着した強度の弱い粗大な付着粒子(粗粒)が増えるが、上記のように、撹拌羽根33によって撹拌されることによって、粗粒が壊砕され、ペレット2の粒度の均一化が可能になる。
As described above, when a large amount of fine ore is blended in the sintering raw material 1, coarse adhered particles (coarse particles) with weak strength to which fine ores have adhered to each other increase, but as described above, the stirring
しかし、本発明者らは、この撹拌破砕装置30による粗粒の壊砕能力は、撹拌機30の回転数(すなわち、回転軸32の回転数、撹拌羽根33の回転数)によって変化し、単純に回転数を多くすればよいのではなく、好適な回転数が存在することを見出した。
However, the present inventors have found that the coarse particle breaking ability of the
すなわち、図2に撹拌機30の回転数を40rpm、80rpm、120rpmと変化させた場合の粗粒の壊砕割合(撹拌破砕装置30を用いなかった場合の粗粒の発生個数に対する粗粒の発生個数の低減割合)の例を示すが、この例では、回転数が80rpmの場合が粗粒の壊砕割合が最大になって、最も効果的であることを示している。
That is, in FIG. 2, the rate of coarse particle breakage when the rotation speed of the
このように、撹拌機30の回転数が低すぎても高すぎても、粗粒壊砕効果が小さくなってしまう理由は以下の通りである。
As described above, the reason why the coarse particle breaking effect is reduced when the rotational speed of the
すなわち、撹拌機30の回転数によって、造粒物(造粒中の焼結原料1、造粒後のペレット2)と撹拌羽根33が接触する相対速度が変化するため、造粒物に作用する力が変化する。造粒物はそれぞれの粒径、粒子構造によって一定の閾値よりも強い力が作用した際に壊砕する。よって、回転数が高いほうが造粒物と撹拌羽根33の相対速度が大きくなるため、造粒物に大きな力が発生し、粗粒を確実に壊砕できる。
That is, the relative speed at which the granulated product (sintered raw material 1 during granulation, pellet 2 after granulation) and the
一方で、撹拌機30の回転数が高い場合には、撹拌羽根33によって造粒物が広範囲に弾き飛ばされることになり、パンペレタイザー20内で転動している造粒物が撹拌羽根33に近づく流れを阻害し、造粒物と撹拌羽根33との接触確率が低下する。
On the other hand, when the rotation speed of the
このように、撹拌機30(撹拌羽根33)の壊砕能力は、造粒物に作用する力と接触確率の双方によって総合的に決定するため、撹拌機30の回転数が低すぎても高すぎても良くない。
In this way, the crushing ability of the stirrer 30 (stirring blade 33) is comprehensively determined by both the force acting on the granulated material and the contact probability, so that even if the rotation speed of the
次に、図2と同じ条件における撹拌機30の負荷トルク曲線(すなわち、回転モータ31の負荷トルク曲線、回転軸32の負荷トルク曲線)の例を図3に示す。粗粒壊砕割合と同じように、回転数が80rpmの場合に、撹拌機30の負荷トルクが最大となっている。
Next, FIG. 3 shows an example of the load torque curve of the stirrer 30 (that is, the load torque curve of the
これは、より多くの粗粒を壊砕することで負荷トルクが増大しているためであり、負荷トルク曲線で最大となる負荷トルクが最適な負荷トルク(最適トルク)であることを示している。 This is because the load torque is increased by crushing more coarse grains, and the maximum load torque in the load torque curve is the optimum load torque (optimum torque). .
以上のことから、粗粒壊砕割合が最大となる回転数で撹拌機30を作動させれば最も効果的であるが、図2に示したようにして、粗粒壊砕割合が最大になる回転数を直接求めるのは、各種の条件で粗粒壊砕割合を調査するのに手間が掛かるため、図3に示したように、撹拌機30の負荷トルクが最大になる回転数で撹拌機30を作動させることが効率的である。パンペレタイザー20の条件等が変化したとしても、常に撹拌機30の負荷トルクが上昇する方向に回転数を調整すればよく、撹拌機30の回転数制御が容易である。
From the above, it is most effective if the
したがって、この実施形態においては、撹拌機30の回転数(回転軸32の回転数)を撹拌機30の負荷トルク(回転モータ31の負荷トルク曲線、回転軸32の負荷トルク)の最大値に基づいて決定するようにしている。
Therefore, in this embodiment, the rotational speed of the stirrer 30 (the rotational speed of the rotary shaft 32) is based on the maximum value of the load torque of the stirrer 30 (the load torque curve of the
詳しくは、撹拌機30の負荷トルクが最大となる回転数で、撹拌機30(撹拌羽根33)を回転させる。
Specifically, the stirrer 30 (stirring blade 33) is rotated at a rotation speed at which the load torque of the
図4は、この実施形態における制御フローを示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a control flow in this embodiment.
最初に、撹拌機30の仕様(撹拌羽根33の寸法や形状)、材料条件(焼結原料の配合や水分率)、操業条件(パンペレタイザー20の回転数、傾斜角度)に基づき、撹拌機30の最適トルクを算出する。そして、その最適トルクが発生する回転数で撹拌機30(撹拌羽根33)を回転させながら造粒を行う。
First, the
なお、材料条件や操業条件が変化した場合には、最適トルクが変化することが考えられるため、再度最適トルクの算出を行い、撹拌機30の回転数の変更を行うようにする。
Note that when the material conditions and operating conditions change, the optimum torque may change, so the optimum torque is calculated again and the rotation speed of the
このようにして、この実施形態においては、撹拌機30(撹拌羽根33)によって効果的に粗粒を壊砕することが可能となり、微粉鉱石が多く配合される場合でも、ペレット2の適切な粒度分布を実現でき、焼結鉱の生産性を簡便で効果的に維持・向上させることができる。 As described above, in this embodiment, the coarse particles can be effectively crushed by the stirrer 30 (stirrer blade 33), and even when a large amount of fine ore is blended, an appropriate particle size of the pellet 2 is obtained. Distribution can be realized, and productivity of sintered ore can be easily and effectively maintained and improved.
なお、ここでは、撹拌機30の負荷トルクが最大となる回転数で撹拌羽根33を回転させているが、場合によっては、操業の弾力性等を考えて、撹拌機30の負荷トルクが最大となる回転数に対して80%〜120%の範囲の回転数で撹拌羽根33を回転させてもよい。例えば、撹拌機30の負荷トルクが最大となる回転数が80rpmの場合は、64rpm〜96rpmで撹拌羽根33を回転させてもよい。
Here, the stirring
また、この実施形態では、ディスク型造粒機(パンペレタイザー)を用いているが、ドラム型造粒機を用いる場合でも同様に行うことができる。 In this embodiment, a disk type granulator (pan pelletizer) is used. However, the same operation can be performed even when a drum type granulator is used.
本発明の効果を確認するために、上記の実施形態に基づいて、焼結原料の造粒試験を行った。 In order to confirm the effect of the present invention, a granulation test of a sintered raw material was performed based on the above embodiment.
パンペレタイザー20の仕様、運転条件を表1に示し、焼結原料1の配合を表2に示す。
The specifications and operating conditions of the
まず、撹拌機30の負荷トルク曲線より最適トルクが発生する撹拌機30の回転数が80rpmと算出された。
First, from the load torque curve of the
そこで、比較例1として、撹拌機30を用いずに焼結原料1の造粒を行った。また、比較例2として、撹拌機30を最適トルクにならない120rpmで回転させて焼結原料1の造粒を行った。そして、本発明例として、撹拌機30を最適トルクとなる80rpmで回転させて焼結原料1の造粒を行った。
Therefore, as Comparative Example 1, the sintered raw material 1 was granulated without using the
各例についてペレットのサンプルを取り、ペレットを焼結して生産性を評価した結果を図5に示す。なお、図5では、比較例1を1と規格化して生産性指数として示している。ここで、上記の生産性は、適正な粒度と強度を備えた焼結鉱を生産できる単位時間当たりの量を意味している。 The result of having taken the sample of the pellet about each example, sintering the pellet, and evaluating productivity is shown in FIG. In FIG. 5, Comparative Example 1 is normalized as 1 and shown as a productivity index. Here, said productivity means the quantity per unit time which can produce the sintered ore provided with appropriate particle size and intensity | strength.
図5に示すように、比較例1、2に比べて、本発明例の方が生産性が向上しており、本発明の効果を確認することができた。 As shown in FIG. 5, the productivity of the example of the present invention was improved compared to Comparative Examples 1 and 2, and the effects of the present invention could be confirmed.
1 焼結原料
2 ペレット(焼結原料造粒物)
10 焼結原料造粒設備
20 パンペレタイザー(ディスク型造粒機)
21 パン(皿状回転体)
30 撹拌機(撹拌破砕装置)
31 回転モータ
32 回転軸
33 撹拌羽根(撹拌破砕部材)
1 Sintered raw material 2 Pellet (sintered raw material granulated product)
10 Sintering raw
21 bread (rotating plate)
30 Stirrer (stir crusher)
31
Claims (4)
皿状または筒状の回転体を備えた造粒機と、該造粒機で造粒中の焼結原料または/および造粒後のペレットを撹拌破砕する撹拌破砕装置とを有し、
前記撹拌破砕装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた撹拌破砕部材とを備え、前記撹拌破砕装置の回転軸の回転数は、当該回転軸に発生する負荷トルクの最大値に基づいて決定されることを特徴とする焼結原料の造粒設備。 A granulation facility for granulating a sintered raw material mainly composed of powdered iron ore into pellets,
A granulator equipped with a dish-like or cylindrical rotating body, and an agitation crushing device for agitating and crushing the sintered raw material during granulation and / or pellets after granulation in the granulator,
The stirring and crushing device includes a rotating shaft and a stirring and crushing member attached to the rotating shaft, and the number of rotations of the rotating shaft of the stirring and crushing device is based on the maximum value of the load torque generated on the rotating shaft. A granulation facility for sintered raw materials characterized by being determined.
皿状または筒状の回転体を備えた造粒機と、該造粒機で造粒中の焼結原料または/および造粒後のペレットを撹拌破砕する撹拌破砕装置とを設置し、
前記撹拌破砕装置は、回転軸と、該回転軸に取り付けられた撹拌破砕部材とを備えたものとして、前記撹拌破砕装置の回転軸の回転数を、当該回転軸に発生する負荷トルクの最大値に基づいて決定することを特徴とする焼結原料の造粒方法。 It is a granulation method for granulating a sintered raw material mainly composed of powdered iron ore into pellets,
A granulator equipped with a dish-like or cylindrical rotating body, and a stirring and crushing device that stirs and crushes the sintered raw material during granulation and / or the pellets after granulation in the granulator,
The stirring and crushing device is provided with a rotating shaft and a stirring and crushing member attached to the rotating shaft, and the rotation speed of the rotating shaft of the stirring and crushing device is the maximum value of load torque generated on the rotating shaft. A method for granulating a sintered raw material, which is determined based on
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