JP2021085078A - Method of manufacturing sintered ore - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高炉用原料である焼結鉱の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing sinter, which is a raw material for a blast furnace.
高炉用原料である焼結鉱は、一般に、鉄鉱石粉、製鉄所内回収粉、焼結鉱篩下粉などの鉄含有原料と、石灰石及びドロマイトなどの含CaO原料と、粉コークスや無煙炭などの炭材(固体燃料)とを焼結原料として、無端移動型焼結機であるドワイトロイド焼結機(以下、「焼結機」と記載する)を用いて製造される。焼結原料は、焼結機の無端移動式のパレットに装入され、装入層が形成される。装入層の厚さ(高さ)は400〜800mm前後である。その後、装入層の上方に設置された点火炉により、この装入層中の炭材に点火される。パレットの下に配設されている風箱を介して空気を下方に吸引することにより、装入層中の炭材を順次燃焼させる。この燃焼は、パレットの移動につれて次第に下層にかつ前方に進行する。このときに発生する燃焼熱によって、焼結原料が燃焼、溶融し、焼結ケーキが生成される。その後、得られた焼結ケーキは、排鉱部において破砕され、クーラーで冷却され、整粒されて成品焼結鉱となる。 Sintered ore, which is a raw material for blast furnaces, generally includes iron-containing raw materials such as iron ore powder, sinter recovery powder, and sinter sinter powder, CaO-containing raw materials such as limestone and dolomite, and charcoal such as powdered coke and smokeless coal. It is manufactured by using a material (solid fuel) as a sintering raw material and using a dwightroid sintering machine (hereinafter referred to as "sintering machine") which is an endless mobile type sintering machine. The sintering raw material is charged into an endlessly movable pallet of the sintering machine, and a charging layer is formed. The thickness (height) of the charging layer is around 400 to 800 mm. After that, the coal material in the charging layer is ignited by an ignition furnace installed above the charging layer. By sucking air downward through the air box arranged under the pallet, the charcoal material in the charging layer is sequentially burned. This combustion gradually progresses to the lower layer and forward as the pallet moves. The heat of combustion generated at this time burns and melts the sintered raw material to produce a sintered cake. After that, the obtained sintered cake is crushed in the sinter part, cooled by a cooler, and sized to obtain a product sinter.
上述した焼結機では、パレットの幅方向に均一に炭材を燃焼させ、焼結ケーキを破砕する前の排鉱部において、焼結原料がパレットの幅方向に均一に焼成されていることが焼結鉱の強度、歩留り向上の観点から好ましい。パレットの幅方向に均一な焼成を行なう検討は、従来からなされている。例えば、特許文献1には、排鉱部におけるパレットの幅方向に分割された一の領域における赤熱部分の上面高さと、赤熱部分全体の平均上面高さとの差が予め定められた範囲内になるように、パレットの幅方向における分割ゲートの開度を制御して装入層の層厚を調整する焼結鉱の製造方法が開示されている。 In the above-mentioned sintering machine, the carbonaceous material is burned uniformly in the width direction of the pallet, and the sintering raw material is uniformly fired in the width direction of the pallet in the mining portion before crushing the sintered cake. It is preferable from the viewpoint of improving the strength and yield of the sinter. Conventionally, studies have been made on performing uniform firing in the width direction of the pallet. For example, in Patent Document 1, the difference between the height of the upper surface of the reddish portion in one region divided in the width direction of the pallet in the excretion portion and the average upper surface height of the entire reddish portion is within a predetermined range. As described above, a method for producing a sintered ore is disclosed, in which the opening degree of the dividing gate in the width direction of the pallet is controlled to adjust the layer thickness of the charging layer.
特許文献1では、排鉱部の焼結ケーキ破断面に観察される赤熱部分の高さに基づいてパレットの幅方向における分割ゲートの開度を制御して装入層の層厚を調整している。このため、パレットに焼結原料が装入されてから赤熱部分の高さが焼結ケーキ破断面で観察されるまでに、25〜30分程度の時間が必要になり、パレットの幅方向に均一な焼成を行うための装入層の層厚の調整を迅速に実施できないという課題があった。本発明は、このような課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、パレットの幅方向に均一な焼成を行うための装入層の層厚の調整を迅速に実施できる焼結鉱の製造方法を提供することである。 In Patent Document 1, the opening degree of the dividing gate in the width direction of the pallet is controlled based on the height of the reddish portion observed in the fracture surface of the sintered cake of the excretion portion to adjust the layer thickness of the charging layer. There is. Therefore, it takes about 25 to 30 minutes from the time when the sintered raw material is charged into the pallet until the height of the reddish portion is observed on the fracture surface of the sintered cake, which is uniform in the width direction of the pallet. There is a problem that it is not possible to quickly adjust the layer thickness of the charging layer for performing calcination. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to make a sinter capable of rapidly adjusting the layer thickness of the charging layer for uniform firing in the width direction of the pallet. To provide a manufacturing method.
上記課題を解決するための手段は、以下の通りである。
(1)循環移動するパレットに焼結原料を装入して装入層を形成させ、点火炉を用いて装入層の上表層を点火し、下方から空気を吸引して前記焼結原料を焼結鉱して焼結ケーキとした後、前記焼結ケーキを排鉱部から排出して製造する焼結鉱の製造方法であって、
前記点火炉を出た前記上表層の温度を測定し、前記パレットの幅方向に2以上に分割した領域のうち、前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度よりも高い領域の前記装入層の層厚を厚く形成させ、前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度よりも低い領域の前記装入層の層厚を薄く形成させる、焼結鉱の製造方法。
(2)前記下方から吸引される空気の温度を測定し、パレットの幅方向に2以上に分割した領域のうち、前記空気の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度よりも高い領域が前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度より高い領域に一致し、前記空気の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度よりも低い領域が前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度より低い領域に一致する場合に前記層厚の調整を継続する、(1)に記載の焼結鉱の製造方法。
(3)前記排鉱部で焼結ケーキの破断面に表われる赤熱帯の高さを測定し、パレットの幅方向に2以上に分割した領域のうち、前記赤熱帯の平均高さがパレットの幅方向全体の平均高さよりも低い領域が前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度より高い領域に一致し、前記赤熱帯の平均高さがパレットの幅方向全体の平均高さより高い領域が前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度より低い領域に一致する場合に前記層厚の調整を継続する、(1)に記載の焼結鉱の製造方法。
The means for solving the above problems are as follows.
(1) The sintered raw material is charged into a circulating pallet to form a charged layer, the upper surface layer of the charged layer is ignited using an ignition furnace, and air is sucked from below to obtain the sintered raw material. It is a method for producing sintered ore, which is produced by discharging the sintered cake from the sinter part after sintering to obtain a sintered cake.
The temperature of the upper surface layer that has exited the ignition furnace is measured, and among the regions divided into two or more in the width direction of the pallet, the average temperature of the upper surface layer is higher than the average temperature of the entire width direction of the pallet. A method for producing a sintered ore, in which a thicker charge layer is formed and a thinner layer thickness of the charge layer is formed in a region where the average temperature of the upper surface layer is lower than the average temperature of the entire width direction of the pallet. ..
(2) The temperature of the air sucked from below is measured, and among the regions divided into two or more in the width direction of the pallet, the region where the average temperature of the air is higher than the average temperature of the entire width direction of the pallet is said. The region where the average temperature of the upper surface layer is higher than the average temperature of the entire width direction of the pallet, and the region where the average temperature of the air is lower than the average temperature of the entire width direction of the pallet is the region where the average temperature of the upper surface layer is the width of the pallet. The method for producing a sintered ore according to (1), wherein the adjustment of the layer thickness is continued when the temperature corresponds to a region lower than the average temperature in the entire direction.
(3) The height of the red tropics appearing on the fracture surface of the sintered cake was measured at the excretion part, and the average height of the red tropics was the average height of the pallet among the regions divided into two or more in the width direction of the pallet. The region lower than the average height of the entire width direction coincides with the region where the average temperature of the upper surface layer is higher than the average temperature of the entire width direction of the pallet, and the average height of the red tropics is higher than the average height of the entire width direction of the pallet. The method for producing a sintered ore according to (1), wherein the adjustment of the layer thickness is continued when the high region coincides with the region where the average temperature of the upper surface layer is lower than the average temperature of the entire width direction of the pallet.
本発明に係る焼結鉱の製造方法では、パレットに焼結原料が装入されてから4〜5分後に測定される装入層の上表層の温度を用いて装入層の層厚を調整するので、パレットに焼結原料が装入されてから4〜5分ごとに装入層の層厚の調整が実施できる。このように、本発明に係る焼結鉱の製造方法では、パレットの幅方向に均一な焼成を行うための層厚の調整を迅速に実施できるので、これにより、焼結原料のパレットの幅方向に均一な焼成が実現され、返鉱の発生比率を低減させて成品焼結鉱の歩留りを向上できる。 In the method for producing a sinter according to the present invention, the layer thickness of the sinter is adjusted by using the temperature of the upper surface layer of the sinter, which is measured 4 to 5 minutes after the sinter material is charged into the pallet. Therefore, the layer thickness of the charging layer can be adjusted every 4 to 5 minutes after the sintering raw material is charged into the pallet. As described above, in the method for producing a sinter according to the present invention, the layer thickness for uniform firing in the width direction of the pallet can be quickly adjusted, whereby the width direction of the pallet of the sinter raw material can be adjusted. Uniform firing can be realized, the rate of return ore generation can be reduced, and the yield of the finished sinter can be improved.
以下、本発明を本発明の実施形態を通じて説明する。図1は、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法に用いる焼結機10の一例を示す側面模式図である。また、図2は、焼結機10の斜視模式図である。
Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the present invention. FIG. 1 is a side schematic view showing an example of a
鉄鉱石と炭材とを含む焼結原料は、焼結機10の給鉱部40に設けられたサージホッパー12からロールフィーダー14で切り出されて、循環移動する無端移動式のパレット26に装入され、焼結原料の装入層が形成される。このとき、装入層の厚さは、パレット26の幅方向に複数設置された分割ゲート16の開度を制御することによって調整される。本実施形態において、分割ゲート16は、例えば、図2に示すように8つに分割されており、それぞれの分割ゲート16にはパレット26の幅方向の位置の順に対応付けてゲート番号(1〜8)が割り振られている。
The sintering raw material containing iron ore and carbonaceous material is cut out by a
装入層は、パレット26とともに焼結機10の下流に向かって移動する。レベル計18は、装入層の装入層を計測し、測定したデータを制御装置32に出力する。レベル計18は、分割ゲート16の分割数と同じ8個設けられ、それぞれの分割ゲート16の下流側に1つ設けられている。それぞれのレベル計18には、ゲート番号と同じ番号が割り振られており、それぞれのレベル計18は、同じ番号が割り振られている分割ゲート16の装入層厚をそれぞれ測定する。本実施形態では、レベル計18として超音波レベル計を用いた。
The charging layer moves toward the downstream of the
給鉱部40の下流側に設置された点火炉20によって、装入層の上表層が点火される。さらに、ブロワー24によって空気が吸引され、パレット26の下方に機長方向に複数設けられた風箱22を通じて装入層内の空気が下方に吸引されるとともに上方から装入層内に空気が導入され、焼結原料に含まれる炭材が燃焼する。サーモグラフィ28は、点火炉20から出た装入層の上表層の温度を測定し、測定したデータを制御装置32に出力する。サーモグラフィ28は、点火炉20から3m以内の上表層の温度を測定することが好ましく、点火炉20から1m以内の上表層の温度を測定することがさらに好ましく、点火炉20から0.5m以内の上表層の温度を測定することがさらに好ましい。このように、点火炉20に近い装入層の上表面の温度を測定することで、給鉱部40で焼結原料がパレット26に装入されてから、短時間で装入層の上表層の温度データを取得できる。
The upper surface layer of the charging layer is ignited by the
また、機長方向に設けられた複数の風箱22のそれぞれの内部には、パレット26の幅方向に複数の温度計29が設けられている。温度計29は、分割ゲート16の分割数と同じ8個設けられ、これらの温度計は、パレット26の幅方向における分割ゲート16の位置と同じ下流側の位置に設けられる。これらの温度計には、機長方向の位置を識別する番号と分割ゲート番号と同じ番号とが識別番号として割り振られており、それぞれの温度計29は、風箱22内の温度を計測し、温度データを識別番号とともに制御装置32に出力する。本実施形態では、温度計29としてシース型熱電対を用いた。
Further, inside each of the plurality of
炭材の燃焼による燃焼熱によって焼き固められた焼結原料は、焼結鉱の塊である焼結ケーキとなる。焼結ケーキは、排鉱部42から排出される。排鉱部42から排出される焼結ケーキは、パレット26から落下する直前にパレット26の幅方向に亀裂が生じて破断する。パレット26上に残された焼結ケーキの破断面には、赤熱帯38が表れる。排鉱部カメラ30は、焼結ケーキの破断面に表れた赤熱帯38を撮像して生成した画像データを制御装置32に出力する。その後、焼結ケーキは、排鉱部42から落下し、破砕され、クーラーで冷却されて、整粒され、例えば、粒径5.0mm超えの塊成物からなる成品焼結鉱となる。
The sintered raw material that is baked and hardened by the heat of combustion generated by the combustion of charcoal is a sintered cake that is a mass of sintered ore. The sintered cake is discharged from the
制御装置32は、制御部36と格納部34とを有する。制御装置32は、例えば、ワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータである。制御部36は、例えば、CPU等であって、格納部34に格納されたプログラムやデータを用いて焼結機10の動作を制御する。格納部34は、例えば、更新記録可能はフラッシュメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、メモリーカード等の情報記録媒体およびその読み書き装置である。格納部34には、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法の実施に必要なプログラムや、当該プログラム実行中に使用するデータ等が予め格納されている。
The
通気性がよい装入層には酸素が効率よく供給されるので炭材が効率よく燃焼し、当該領域の昇温速度が速くなる。このため、点火炉20を出た後において、通気性のよい装入層の上表面の温度は通気性の悪い装入層の上表面の温度よりも高くなる。したがって、点火炉20を出た上表層の温度を測定することで、通気性のよい装入層の領域と、通気性の悪い装入層の領域とを特定できる。
Since oxygen is efficiently supplied to the charged layer having good air permeability, the carbonaceous material burns efficiently, and the rate of temperature rise in the region becomes high. Therefore, after leaving the
制御部36は、サーモグラフィ28から上表層の温度データを取得すると、温度データを取得した上表層をパレット26の幅方向に2以上に分割し、当該分割した領域における平均温度を算出する。例えば、上表層をパレット26の幅方向に2つに分割する場合においては、幅方向の中央を境界に手前側の領域における平均温度と、奥側の領域の平均温度を算出する。
When the
図3は、点火炉出側の上表層の温度測定結果の一例を示すグラフである。図3において、横軸は幅方向の比率であり、縦軸は上表層の温度(℃)である。図3に示した例において、幅方向の比率0〜0.5の領域は図1、2におけるパレット26の手前側の領域であり、幅方向の比率0.5〜1.0の領域は、図1、2におけるパレット26の奥側の領域である。また、図3では、各領域15点の温度データを示している。
FIG. 3 is a graph showing an example of the temperature measurement result of the upper surface layer on the exit side of the ignition furnace. In FIG. 3, the horizontal axis is the ratio in the width direction, and the vertical axis is the temperature (° C.) of the upper surface layer. In the example shown in FIG. 3, the region having a ratio of 0 to 0.5 in the width direction is the region on the front side of the
制御部36は、さらに温度データを取得した上表層全体の平均温度を算出する。制御部36は、全体の平均温度よりも高い領域の装入層は、他の領域よりも通気性がよい領域であると判断し、当該領域に対応する位置に設けられた分割ゲート16の開度を大きくして装入層厚を厚くする。図3に示した例においては、制御部36は、奥側の領域の装入層は、手前側の装入層よりも通気性がよいと判断し、奥側の領域に対応する位置に設けられた分割ゲート16の開度を大きくする。
The
一方、制御部36は、平均温度が全体の平均温度よりも低い領域の装入層は、他の領域よりも通気性が悪い領域であると判断し、当該領域に対応する位置に設けられた分割ゲート16の開度を小さくして装入層厚を薄くする。図3に示した例においては、制御部36は、手前側の領域の装入層は、奥側の装入層よりも通気性が悪いと判断し、手前側の領域に対応する位置に設けられた分割ゲート16の開度を小さくする。
On the other hand, the
通気性のよい領域の装入層では、酸素が効率的に装入層内に供給されるので焼結原料の焼成速度が速くなる。一方、通気性の悪い領域の装入層では、酸素が装入層内に供給されにくくなるので焼結原料の焼成速度が遅くなる。このため、通気性のよい領域の装入層の層厚を厚くし、通気性の悪い領域の装入層の層厚を薄くすることで、焼結原料のパレット26の幅方向に均一な焼成が実現できる。
In the charging layer in the highly breathable region, oxygen is efficiently supplied into the charging layer, so that the firing rate of the sintered raw material is increased. On the other hand, in the charging layer in the poorly breathable region, oxygen is less likely to be supplied into the charging layer, so that the firing rate of the sintered raw material becomes slow. Therefore, by increasing the layer thickness of the charging layer in the region having good air permeability and reducing the layer thickness of the charging layer in the region having poor air permeability, the
このように、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法では、点火炉20を出た装入層の上表層の温度を測定し、パレット26の幅方向に2以上に分割した領域における平均温度がパレット26の幅方向全体の平均温度よりも高い場合に当該領域の装入層の層厚を厚くし、パレット26の幅方向に2以上に分割した領域における平均温度がパレット26の幅方向全体の平均温度よりも低い場合に当該領域の装入層の層厚を薄くする。これにより、パレット26の幅方向に均一な焼成を行うための装入層の層厚の調整を、給鉱部40においてパレット26に焼結原料が装入された後4〜5分という短い時間で迅速に実施できる。この層厚調整を連続して実施することで、点火炉20を出た装入層の上表層の温度の偏差が小さくなり、これにより、焼結原料のパレット26の幅方向に均一な焼成が実現される。これに対し、例えば、排鉱部42の赤熱帯38の高さに基づいた装入層の層厚の調整は、排鉱部42の赤熱帯38を撮像するのに給鉱部40でパレット26に焼結原料が装入された後25〜30分程度の時間を要するので、パレット26の幅方向に均一な焼成を行うための層厚調整を迅速に行うことができない。
As described above, in the method for producing sintered ore according to the present embodiment, the temperature of the upper surface layer of the charging layer exiting the
なお、上記例においては、制御部36は、温度データを取得した上表層全体の温度データを用いて各平均温度を算出する例を示したが、これに限らない。制御部36は、温度データを取得した上表層における機長方向の一部分もしくはパレット26の幅方向の1ラインの温度を用いて、幅方向全体の平均温度と2以上に分割した領域の平均温度とを算出してもよい。
In the above example, the
また、全体の平均温度に対する各領域の平均温度の温度差と、装入層の層厚の調整量との関係は、焼結機10の状態や焼結原料の粒度等の条件によりそれぞれ異なる。このため、平均温度の温度差と層厚の調整量との関係は、装入層の層厚を所定量変化させ、この所定量の層厚変化で上表層の温度がどの程度変化したか実験的に測定することで把握してよい。また、層厚の調整量と平均温度の温度差との関係の把握は、所定周期毎に実施するとしてもよい。
Further, the relationship between the temperature difference of the average temperature of each region with respect to the overall average temperature and the adjustment amount of the layer thickness of the charging layer differs depending on the conditions such as the state of the sintering
さらに、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法は、点火炉20を出た装入層の上表層の温度と、風箱22の温度とに基づいて装入層の通気性を判断してもよい。風箱22の温度は、装入層から吸引される空気の温度に大きく影響を受けるので、風箱22の温度を測定することで、装入層から吸引される空気の温度を測定できる。また、装入層から吸引される空気の温度は、装入層における赤熱帯38の位置に大きく影響を受け、装入層における赤熱帯38の位置が下層に近くなるほど風箱22の温度は高くなり、赤熱帯38の位置が下層から離れるほど風箱22の温度は低くなる。
Further, in the method for producing sinter according to the present embodiment, the air permeability of the charge layer is determined based on the temperature of the upper surface layer of the charge layer exiting the
上述したように、通気性のよい装入層では焼成速度が速く、赤熱帯38の移動速度が速くなるので、通気性のよい装入層における赤熱帯38の位置は、通気性の悪い装入層における赤熱帯38の位置よりも下層に近づく。このため、通気性のよい装入層における風箱温度は、より給鉱部40に近い側から昇温し始め、その後、温度が低下する。このため、風箱22の温度を示した曲線の温度ピークが給鉱部40側に近づくほど装入層の通気性がよく、当該温度ピークが給鉱部40から離れるほど装入層の通気性が悪いといえる。したがって、パレット26の幅方向に2以上に分割された領域の風箱22の温度を測定することによっても、パレット26の幅方向に2以上に分割された領域のうち通気性のよい装入層の領域と、通気性の悪い装入層の領域とを特定できる。
As described above, since the firing rate is high and the moving speed of the red tropics 38 is high in the well-ventilated charging layer, the position of the red tropics 38 in the well-ventilated charging layer is the poorly breathable charging. It is closer to the lower layer than the position of red tropics 38 in the layer. Therefore, the air box temperature in the charged layer having good air permeability starts to rise from the side closer to the
制御部36は、風箱22に設けられた8個の温度計29から温度データを取得すると、パレット26の幅方向に2以上に分割した領域における平均温度を算出する。例えば、パレット26の幅方向に2つに分割する場合においては、幅方向の中央を境界に手前側の領域に含まれる温度センサーにより測定された温度の平均温度と、奥側の領域に含まれる温度センサーにより測定された温度の平均温度とを算出する。
When the
図4は、風箱22の温度測定結果の一例を示すグラフである。図4において、横軸は風箱番号であり、縦軸は温度(℃)である。風箱番号は、焼結機10の機長方向における各風箱の位置を示し、給鉱部40から排鉱部42に向けて番号が大きくなるように各風箱に1つの風箱番号が割り付けられている。また、図4において、破線はパレット26の幅方向の比率が0.5〜1.0(奥側)の領域の風箱22の温度を示す曲線であり、実線はパレット26の幅方向の比率が0〜0.5(手前側)の領域の風箱22の温度を示す曲線である。
FIG. 4 is a graph showing an example of the temperature measurement result of the
制御部36は、さらに風箱22のパレット26の幅方向全体の平均温度も算出する。制御部36は、風箱22の温度を示した曲線の温度ピークが、全体の平均温度を示す曲線の温度ピークよりも給鉱部40側にある場合に、当該領域の装入層は通気性がよいと判断する。一方、風箱温度を示した曲線の温度ピークが、全体の平均温度を示す曲線の温度ピークよりも排鉱部42側にある場合に、当該領域の装入層は通気性が悪いと判断する。図4に示した例において、制御部36は、手前側の領域の装入層は通気性が悪いと判断し、奥側の領域の装入層は通気性がよいと判断する。
The
点火炉20を出た装入層の上表層は、点火炉20の着火不良により他の領域よりも温度が低くなる場合がある。このため、点火炉20を出た上表層の温度では、装入層の通気性を正確に判断できない場合がある。これに対して、風箱22の温度は装入層内の赤熱帯38の位置が大きく影響し、着火不良の影響は小さい。このため、風箱22の温度による装入層の通気性の判断は、上表層の温度による通気性の判断よりも正確である。
The temperature of the upper surface layer of the charging layer leaving the
制御部36は、点火炉20出側の上表層の温度に基づいた装入層の通気性の判断と、風箱22の温度に基づいた装入層の通気性の判断とが一致した場合に、点火炉20での着火不良は起きていないと判断し、上述した装入層の層厚調整を継続するとしてもよい。一方、制御部36は、点火炉20出側の上表層の温度に基づいた装入層の通気性の判断と、風箱22の温度に基づいた装入層の通気性の判断とが一致しない場合には、点火炉20で着火不良が起きていると判断して、上述した装入層の層厚調整を中止する、もしくは、風箱22の温度に基づいて装入層の層厚調整を実施するとしてもよい。これにより、さらに焼結原料のパレット26の幅方向に均一な焼成が実現される。
When the
図3、4に示した例では、制御部36は、点火炉20出側の上表層の温度から奥側の装入層の通気性がよいと判断し、風箱22の温度からも奥側の装入層の通気性がよいと判断するので、両者が一致する。このため、制御部36は、点火炉20では着火不良が起きていないと判断して、点火炉20を出た装入層の上表面の温度測定結果を用いた装入層の層厚調整を継続する。
In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the
また、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法は、点火炉20を出た装入層の上表層の温度と、排鉱部42の赤熱帯38の高さに基づいて装入層の通気性を判断してもよい。上述したように、通気性がよい装入層では赤熱帯38の移動速度は速くなり、通気性が悪い装入層では赤熱帯38の移動速度は遅くなる。このため、排鉱部42の赤熱帯38の高さを測定することで、通気性のよい装入層の領域と、通気性の悪い装入層の領域とを特定できる。
Further, in the method for producing sinter according to the present embodiment, the temperature of the upper surface layer of the charging layer exiting the
制御部36は、排鉱部カメラ30から焼結ケーキの破断面に表れた赤熱帯38を撮像して生成した画像データを取得すると、画像データにおける赤熱帯38の領域を特定する。格納部34には、赤熱帯38と赤熱帯38ではない領域とを識別できる輝度の閾値と、パレット26の底面の位置を示すデータとが格納されている。制御部36は、格納部34から輝度の閾値を読み出し、画像データにおける当該輝度値よりも輝度値が大きい領域を赤熱帯38と判断する。また、制御部36は、格納部34からパレット26の底面の位置を示すデータを読み出し、当該データを用いてパレット26の底面からの全ての赤熱帯38の中心までの高さを算出する。なお、以後の説明において、赤熱帯38の高さとは、パレット26の底面からの赤熱帯38の中心までの高さを意味する。
When the
制御部36は、パレット26の幅方向全体の赤熱帯38の高さの平均値と、パレット26の幅方向に2以上に分割した各領域における赤熱帯38の高さの平均値を算出する。例えば、パレット26の幅方向に2つに分割する場合においては、幅方向の中央を境界に手前側の領域の赤熱帯38の平均高さと、奥側の領域の赤熱帯38の平均高さとを算出する。
The
図5は、赤熱帯38の高さの測定結果の一例を示すグラフである。図5において、横軸は幅方向の比率であり、縦軸は赤熱帯38の高さ(mm)である。図5に示した例においても、幅方向の比率0〜0.5の領域は図1、2におけるパレット26の手前側の領域であり、幅方向の比率0.5〜1.0の領域は、図1、2におけるパレット26の奥側の領域である。
FIG. 5 is a graph showing an example of the measurement result of the height of the red tropics 38. In FIG. 5, the horizontal axis is the ratio in the width direction, and the vertical axis is the height (mm) of the red tropics 38. Also in the example shown in FIG. 5, the region having a ratio of 0 to 0.5 in the width direction is the region on the front side of the
制御部36は、さらに赤熱帯38の全体の平均高さを算出する。制御部36は、赤熱帯38の高さが全体の平均高さよりも低い領域の装入層は他の領域よりも通気性がよいと判断し、赤熱帯38の高さが全体の平均高さよりも高い領域の装入層は他の領域よりも通気性が悪いと判断する。図5に示した例において、制御部36は、手前側の領域の装入層は奥側の領域の装入層よりも通気性が悪いと判断し、奥側の領域の装入層は手前側の領域の装入層よりも通気性がよいと判断する。
The
制御部36は、点火炉20出側の上表層の温度に基づいた装入層の通気性の判断と、赤熱帯38の高さに基づいた装入層の通気性の判断とが一致した場合に、点火炉20での着火不良は起きていないと判断し、上述した装入層の層厚調整を継続するとしてもよい。一方、制御部36は、点火炉20出側の上表層の温度に基づいた装入層の通気性の判断と、赤熱帯38の高さに基づいた装入層の通気性の判断とが一致しない場合には、点火炉20で着火不良が起きていると判断して、上述した装入層の層厚調整を中止する、もしくは、赤熱帯38の高さに基づいて装入層の層厚調整を実施するとしてもよい。これにより、さらに焼結原料のパレット26の幅方向に均一な焼成が実現される。
When the
図3、5に示した例において、点火炉20を出た装入層の上表面のうち、温度が高い領域は奥側であり、赤熱帯38の高さが全体の平均高さより高い領域も奥側であり、両者が一致する。このため、制御部36は、点火炉20では着火不良が起きていないと判断して、点火炉20を出た装入層の上表面の温度測定結果を用いた装入層の層厚調整を継続する。
In the examples shown in FIGS. 3 and 5, of the upper surface of the charging layer exiting the
なお、上記例では、点火炉20での着火不良を検出するのに風箱22の温度測定、または、赤熱帯38の高さの測定を実施する例を示したが、点火炉20での着火不良を検出するのにこれらの測定は必ずしも必須ではない。例えば、点火炉20を出た装入層の上表層の温度のみを用いた場合であっても、装入層の層厚を変化させたにも関わらず点火炉20を出た装入層の上表層の温度が低いまま変化しない場合は、点火炉20での着火不良が起きていると判断できる。
In the above example, the temperature of the
以上、説明したように、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法では、装入層の上表層の温度を用いて装入層の層厚を調整する。装入層の上表層の温度は、パレット26に焼結原料が装入されてから4〜5分後に測定できるので、当該温度を用いた装入層厚の調整も、パレット26に焼結原料が装入されてから4〜5分後に実施できる。このように、本発明に係る焼結鉱の製造方法では、パレット26の幅方向に均一な焼成を行うための装入層の層厚の調整を迅速に実施できるので、焼結原料のパレット26の幅方向に均一な焼成が実現でき、これにより、返鉱原単位が少なくなり、成品焼結鉱の歩留りが向上する。
As described above, in the method for producing a sinter according to the present embodiment, the layer thickness of the charging layer is adjusted by using the temperature of the upper surface layer of the charging layer. Since the temperature of the upper surface layer of the charging layer can be measured 4 to 5 minutes after the sintering raw material is charged into the
次に、図1、2に示した焼結機10と同じ装置を用いて、焼結鉱を製造した実施例を説明する。本実施例では、パレット26の幅方向に2つに分割した領域で装入層厚の調整を実施した。したがって、点火炉20の出側の上表層温度、風箱22の温度および赤熱帯の高さも、パレット26の幅方向に2つに分割した領域における平均温度や平均高さで評価した。実施例の結果を下記表1に示す。
Next, an example in which sinter is produced using the same equipment as the
表1において、装入層厚差とは、手前側の領域の装入層厚と奥側の領域の装入層厚とのの差の絶対値である。点火炉20出側の上表層の平均温度差とは、手前側の領域における上表層の平均温度と、奥側の領域における上表層の平均温度との差の絶対値である。風箱温度ピーク進行方向の差とは、風箱22の温度を示した曲線の温度ピークの進行方向のずれを風箱番号で示した値の絶対値である。赤熱帯38の平均高さの差とは、手前側の領域における赤熱帯38の中心までの平均高さと、奥側の領域における赤熱帯38の中心までの平均高さとの差の絶対値である。
In Table 1, the charging layer thickness difference is an absolute value of the difference between the charging layer thickness in the front region and the charging layer thickness in the back region. The average temperature difference of the upper surface layer on the exit side of the
比較例1は、装入層の層厚が手前側と奥側の領域でなるべく一定になるように装入ゲートの開度を制御して焼結鉱の製造を実施した製造例である。比較例1では、装入層の層厚差は1mmと少なかったものの装入層の通気性に差があり、点火炉20出側における手前側の領域の上表層の平均温度と、奥側の領域の上表層の平均温度との差が80℃あった。また、風箱22の温度ピークの進行方向の差は1.2であり、赤熱帯の平均高さの差は10mmであった。比較例1では、焼結ケーキが排鉱部42で破砕された後、粒径が5mm以下となり成品焼結鉱として用いられない返鉱の原単位が185kg/t−srとなった。
Comparative Example 1 is a production example in which the sinter is produced by controlling the opening degree of the charging gate so that the layer thickness of the charging layer is as constant as possible in the front side and the back side regions. In Comparative Example 1, although the difference in layer thickness of the charging layer was as small as 1 mm, there was a difference in the air permeability of the charging layer, and the average temperature of the upper surface layer in the front side region on the exit side of the
発明例1は、点火炉20から3mの範囲におけるパレット26の手前側の領域と奥側の領域の平均温度差が小さくなるように装入層の層厚差を意図的に大きくして焼結鉱の製造を実施した製造例である。発明例1では、比較例1においてパレット26の幅方向全体の平均温度よりも高かった領域の装入層の層厚を厚くし、パレット26の幅方向全体の平均温度よりも低かった領域の装入層の層厚を薄くした。これにより、装入層の層厚差は4mmと大きくなったものの手前側の領域と奥側の領域との平均温度差は20℃と小さくなった。また、風箱22の温度のピークの進行方向のずれも0.20と小さくなり、発明例1は、比較例1よりもパレット26の幅方向により均一な焼成が実現できていることがわかる。
In Invention Example 1, the layer thickness difference of the charging layer is intentionally increased so as to reduce the average temperature difference between the front side region and the back side region of the
これらの結果から、点火炉20出側の上表層の温度を測定し、パレット26の幅方向に2以上に分割した領域のうち、上表層の平均温度がパレット26の幅方向全体の平均温度よりも高い領域の装入層厚を厚くし、上表層の平均温度がパレット26の幅方向全体の平均温度よりも低い領域の装入層厚を薄くすることで、パレット26の幅方向に均一な焼結原料の焼成が実現できることがわかる。そして、パレット26の幅方向に均一な焼成が実現できた結果、発明例1の返鉱原単位は155kg/t−srと比較例1よりも少なくなり、成品焼結鉱の歩留りの向上が実現できることが確認された。
From these results, the temperature of the upper surface layer on the exit side of the
発明例2も、点火炉20から3mの範囲におけるパレット26の手前側の領域と奥側の領域の平均温度差が小さくなるように装入層の層厚差を意図的に大きくして焼結鉱の製造を実施した製造例である。発明例2では、比較例1においてパレット26の幅方向全体の平均温度よりも高かった領域の装入層の層厚を厚くし、パレット26の幅方向全体の平均温度よりも低かった領域の装入層の層厚を薄くした。これにより、装入層の層厚差は5mmと大きくなったものの手前側の領域と奥側の領域との平均温度差は25℃と小さくなった。また、風箱22の温度のピークの進行方向のずれも0.25と小さくなり、赤熱帯38の平均高さの差も5mmと小さくなった。これらの結果から、発明例2も比較例1よりもパレット26の幅方向により均一な焼成が実現できていることがわかる。そして、パレット26の幅方向に均一な焼成が実現できた結果、発明例2の返鉱原単位は140kg/t−srと比較例1よりも少なくなり、成品焼結鉱の歩留りの向上が実現できることが確認された。
In Invention Example 2, the layer thickness difference of the charging layer is intentionally increased so as to reduce the average temperature difference between the front side region and the back side region of the
上述したように、点火炉20出側の上表層の温度は、パレット26に焼結原料が装入されてから4〜5分後に測定できるので、当該温度を用いた装入層厚の調整もパレット26に焼結原料が装入されてから4〜5分後に実施できる。このように、本実施形態に係る焼結の製造方法では、パレット26の幅方向に均一な焼成を行うための層厚の調整を迅速に実施できるので、例えば、焼結原料の成分濃度が変動した場合に、当該変動に迅速に対応して装入層厚を調整でき、パレット26の幅方向に均一な焼成が早期に実現できる。これにより、焼結鉱製造における成品焼結鉱の歩留まりのさらなる向上が実現できる。
As described above, the temperature of the upper surface layer on the exit side of the
10 焼結機
12 サージホッパー
14 ロールフィーダー
16 分割ゲート
18 レベル計
20 点火炉
22 風箱
24 ブロワー
26 パレット
28 サーモグラフィ
29 温度計
30 排鉱部カメラ
32 制御装置
34 格納部
36 制御部
38 赤熱帯
40 給鉱部
42 排鉱部
10
Claims (3)
前記点火炉を出た前記上表層の温度を測定し、前記パレットの幅方向に2以上に分割した領域のうち、前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度よりも高い領域の前記装入層の層厚を厚く形成させ、前記上表層の平均温度がパレットの幅方向全体の平均温度よりも低い領域の前記装入層の層厚を薄く形成させる、焼結鉱の製造方法。 A sinter raw material is charged into a circulating pallet to form a charged layer, the upper surface layer of the charged layer is ignited using an ignition furnace, and air is sucked from below to sinter the sintered raw material. This is a method for producing a sintered ore, which is produced by discharging the sintered cake from a sinter part after making a sintered cake.
The temperature of the upper surface layer that has exited the ignition furnace is measured, and among the regions divided into two or more in the width direction of the pallet, the average temperature of the upper surface layer is higher than the average temperature of the entire width direction of the pallet. A method for producing a sintered ore, in which a thicker charge layer is formed and a thinner layer thickness of the charge layer is formed in a region where the average temperature of the upper surface layer is lower than the average temperature of the entire width direction of the pallet. ..
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