JP2020085303A - 焼結鉱冷却装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第1の実施の形態に係る焼結鉱冷却装置の構成を図1に示す。
図1に示す一般的な鉄鉱石焼結機では、排鉱部100において焼結パレット101から排出された焼結鉱は1次クラッシャー102で粗破砕され、1次クラッシャー102の下方に設置された排鉱シュート103a(シュートの一例)を経由してクーラー(図示省略)へ供給される。本実施の形態では、水平面に対する排鉱シュート103aの傾斜角度は45度とされている。
なお、焼結パレット101に残留して1次クラッシャー102に排出されなかった焼結鉱は、排鉱部100の直下に配置されたサブシュート108aから焼結機外へ排出される。
本発明の第2の実施の形態に係る焼結鉱冷却装置の構成を図3に示す。
本実施の形態における焼結機は、排鉱シュート103b(シュートの一例)とサブシュート108b(シュートの一例)が下方で合流している。排鉱シュート103bとサブシュート108bの合流部の上側内壁面110bには、冷却用のミスト104を噴霧するための吹出口111bが設けられている。吹出口111bの上方にはミスト噴霧ノズル105bが設置されており、吹出口111bから鉛直下方に向けて、吹出口111bの中心を通る鉛直軸に対して±45度の範囲にミスト104が噴霧される。
なお、水平面に対する上側内壁面110bの傾斜角度は0度である。
本発明では、ミスト粒径の下限は定めていないが、ミストを蒸発させるためのシュート内空間が狭い設備条件では、極力、ミスト粒径を小径化することが望ましい。2流体用噴霧ノズルでは、気水比を大きくするほど、ミスト粒径を小さくすることができるので、ミストの蒸発空間が狭いシュート構造の場合には、気水比を上げてミスト粒径をより微細化させるなどの微調整が可能である。
[実施例1]
焼結面積260m2、生産量350ton/hの焼結機において、3m幅の排鉱シュートに3本の1流体用ミスト噴霧ノズルを設置し、焼結鉱のミスト噴霧冷却試験を実施した。
同一の操業条件において、ミスト噴霧のON/OFFテストを繰り返し行い、クーラー入側に設置した放射温度計を使って、焼結鉱の表面温度の変化を計測した。さらに、温度低減効果を正確に評価するため、クーラー入側の焼結鉱をサンプリングし、水中浸漬による水温上昇代から焼結鉱全体の平均温度を算出した。
また、焼結鉱の脆化の評価指標として、高炉に供給される前の焼結鉱をサンプリングして篩で分級し、粒径10mm以下の割合である粉率を測定した。
また、焼結鉱の水中浸漬による計算では、ミスト噴霧を行うことで約13℃の平均温度の低下が確認された。
焼結面積660m2、生産量880ton/hの焼結機において、5m幅の排鉱シュートに6本の2流体用ミスト噴霧ノズルを設置し、焼結鉱のミスト噴霧冷却試験を実施した。
実施例1と同様、同一の操業条件において、ミスト噴霧のON/OFFテストを繰り返し行い、クーラー入側に設置した放射温度計を使って、焼結鉱の表面温度の変化を計測した。さらに、温度低減効果を正確に評価するため、クーラー入側の焼結鉱をサンプリングし、水中浸漬による水温上昇代から焼結鉱全体の平均温度を算出した。
また、焼結鉱の水中浸漬による熱量計算では、約15℃の平均温度低下が確認された。この温度低下代は、熱量的には水の蒸発潜熱による抜熱量の理論値とほぼ一致するものであり、ミスト蒸発による冷却が効果的に行われたと考えられる。
このように、2流体用噴霧ノズルを使って微細なミストを噴霧することにより、焼結鉱を脆化させることなく、効果的な焼結鉱冷却を行うことができる。
焼結面積660m2に焼結機を用いて、焼結ベッド上の焼結鉱に6ton/hのスプレー散水を行うON/OFFテストを実施し、実施例2と同様に、焼結鉱の表面温度と水中浸漬による焼結鉱全体の平均温度の変化を観察した。
焼結ベッド上のスプレー散水量を20ton/hにまで増加させた高散水量操業を2週間継続した。20ton/hの散水を行うことで、焼結鉱全体の平均温度を15℃低減させることができたが、一方で、高炉供給の焼結鉱粉率は約3.5%上昇し、高炉での通気悪化などの悪影響が明確に認められた。さらに、この期間中に焼結ベッド下部の鋳物製グレートバーが折損する設備トラブルが3回発生した。焼結ベッドには焼結過程で生じる複数のクラックが内在しており、多量の散水を行った場合には、このクラックを流路として水が最下層まで流下し、ベッド下の高温の鋳物部材が散水の熱衝撃で破損するリスクが避けられない。
Claims (3)
- 焼結機の排鉱部から排出される焼結鉱をクーラーへ投入するシュートに設置され、該シュート内を降下移動中の焼結鉱に冷却用のミストを噴霧するミスト噴霧ノズルを備えることを特徴とする焼結鉱冷却装置。
- 請求項1記載の焼結鉱冷却装置において、前記シュートの上面内壁面にミストを噴霧するための吹出口が設けられ、該吹出口の上方に前記ミスト噴霧ノズルが設置されていることを特徴とする焼結鉱冷却装置。
- 請求項1又は2記載の焼結鉱冷却装置において、前記ミスト噴霧ノズルは、粒径200ミクロン未満の微細ミストを噴霧可能な、水と空気の2流体用噴霧ノズルであることを特徴とする焼結鉱冷却装置。
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