JP2022043500A

JP2022043500A - Manufacturing method of sintered ore

Info

Publication number: JP2022043500A
Application number: JP2020148800A
Authority: JP
Inventors: 勝松村; Masaru Matsumura; 恭輔原; Kyosuke Hara; 理石山; Osamu Ishiyama; 泰英山口; Yasuhide Yamaguchi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2020-09-04
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2022-03-16
Anticipated expiration: 2040-09-04
Also published as: JP7464844B2

Abstract

To improve yield and productivity, by clarifying a preferable condition when simultaneously executing a stand support sintering method and a reignition sintering method, in a manufacturing method of sintered ore.SOLUTION: A method of manufacturing a sintered ore using a Dwight-Lloyd type sintering machine, and the Dwight-Lloyd type sintering machine has a sintering pallet for loading a mixed raw material, an igniter, and a frame heating device which is provided distanced at a downstream side of the igniter and is heated to frame heating an upper surface of a raw material filling layer, and the sintering pallet is suspended on a grate such that a support member having a sinter cake support surface is buried in the raw material filling layer, and between the igniter and the frame heating apparatus, there is formed a section where heating is not carried out by the frame, and a distance d1 (mm) between the igniter and the frame heating device is 2% to 10% of an effective machine length L1 (mm).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、焼結鉱の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a sinter.

現在、高炉製銑法の主原料は、焼結鉱である。焼結鉱は、通常、次のように製造される。焼結鉱の原料（焼結原料）は、鉄鉱石（粉）、スケールや製鉄ダスト等の含鉄雑原料、橄欖岩等のＭｇＯ含有副原料、石灰石等のＣａＯ含有副原料、返鉱、および、燃焼熱によって焼結鉱を焼結（凝結）させる燃料となる炭材（凝結材ともいう）である。まず、原料槽に貯蔵されている各原料を、原料搬送用のベルトコンベア上に所定量切り出して配合原料を、造粒機まで搬送する。造粒機では、配合原料を混合し、混合した配合原料に水分を添加して造粒する。次に、造粒した配合原料（造粒物）を、ホッパより、下方吸引式のドワイトロイド（ＤＬ）式焼結機のパレット上に装入する。連続的に移動するパレット上に原料充填層を形成し、原料充填層の上方に配置した点火炉（点火器）により、原料充填層の上部（表面層）の炭材に点火する。そして、パレットの下方から空気（酸素含有ガス）を吸引する。吸引により、原料充填層中に上方から酸素を供給し、炭材の燃焼を下方に進行させる。炭材の燃焼熱により、原料充填層は、上層から下層へ順次焼結される。焼結により得られた焼結部（シンターケーキ）は、粉砕され、篩分け等により所定の粒度に整粒され、高炉の原料である焼結鉱となる。 Currently, the main raw material for the blast furnace ironmaking method is sinter. Sintered ore is usually produced as follows. The raw materials for sinter (sintered raw materials) are iron ore (powder), iron-containing miscellaneous raw materials such as scale and iron-making dust, MgO-containing auxiliary materials such as sinter, CaO-containing auxiliary materials such as limestone, return ore, and It is a carbonaceous material (also called a condensing material) that serves as a fuel for sintering (condensing) sintered ore by the heat of combustion. First, each raw material stored in the raw material tank is cut out in a predetermined amount on a belt conveyor for transporting the raw material, and the compounded raw material is transported to the granulator. In the granulator, the compounding raw materials are mixed, and water is added to the mixed compounding raw materials to granulate. Next, the granulated compounding raw material (granulated material) is charged from the hopper onto the pallet of the downward suction type dwitroid (DL) type sintering machine. A raw material packed bed is formed on a continuously moving pallet, and the carbon material on the upper part (surface layer) of the raw material packed bed is ignited by an ignition furnace (igniter) arranged above the raw material packed bed. Then, air (oxygen-containing gas) is sucked from below the pallet. By suction, oxygen is supplied from above into the packed bed of the raw material, and the combustion of the carbonaceous material is promoted downward. The raw material packed bed is sequentially sintered from the upper layer to the lower layer due to the combustion heat of the carbonaceous material. The sintered portion (sinter cake) obtained by sintering is pulverized, sized to a predetermined particle size by sieving or the like, and becomes a sinter ore which is a raw material of a blast furnace.

上述の焼結鉱の製造方法においては、上層部では熱量不足となり、焼結が十分に進行しないという問題が指摘されていた。下方からの吸引により、原料充填層の上層部には、その上方から供給される空気が低温であるためである。そこで、本発明者らは、「再点火焼結法」という技術を創案し、特許文献１および特許文献２において「再点火焼結法」を行う焼結機とともに開示している。再点火焼結法とは、点火炉による最初の点火後に、所定の間隔を空けたタイミングで、再度フレーム（火炎）加熱を行う技術である。再点火焼結法の実施には、通常の点火炉の後方に、大気吸引領域（フレーム加熱を行わない領域）を挟んで、フレーム加熱装置を配置したＤＬ焼結機を用いる。「再点火焼結法」を、以下、「フレーム加熱法」という。 In the above-mentioned method for producing sinter, it has been pointed out that the amount of heat in the upper layer is insufficient and sintering does not proceed sufficiently. This is because the air supplied from above the upper part of the packed bed due to suction from below is at a low temperature. Therefore, the present inventors have created a technique called "reignition sintering method" and disclosed it in Patent Document 1 and Patent Document 2 together with a sintering machine that performs "reignition sintering method". The reignition sintering method is a technique for reheating the frame (flame) at a predetermined interval after the first ignition by the ignition furnace. To carry out the reignition sintering method, a DL sintering machine in which a frame heating device is arranged with an atmospheric suction region (a region where frame heating is not performed) is interposed behind a normal ignition furnace is used. The "reignition sintering method" is hereinafter referred to as "frame heating method".

焼結鉱の製造においては、生産性の向上を目的として「スタンド支持焼結法」と呼ばれる技術が実用化されている。スタンド支持焼結法は、特許文献３に記載されているように、グレート上に、シンターケーキ支持面を有する支持部材（スタンド）を、パレットの進行方向に平行に原料充填層に埋設するように垂設した焼結用パレットを使用することを特徴とする。特許文献４には、スタンドの設置位置などを、パレット中央部のシンターケーキの焼き減り量よりもパレット側壁近傍のシンターケーキの焼き減り量の方が大きくなるように調整する焼結法である。 In the production of sinter, a technique called "stand-supported sinter method" has been put into practical use for the purpose of improving productivity. In the stand support sintering method, as described in Patent Document 3, a support member (stand) having a sinter cake support surface is embedded in the raw material packed bed parallel to the traveling direction of the pallet on the grate. It is characterized by using a vertically installed sintering pallet. Patent Document 4 is a sintering method in which the installation position of a stand and the like are adjusted so that the amount of burnt down of the sinter cake near the side wall of the pallet is larger than the amount of burned down of the sinter cake in the center of the pallet.

特開２０２０－２４５７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-2457 特開２０２０－３１２３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2020-3123 特開平４－１６８２３４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-168234 特開平６－１４７７６５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-147765

ISIJ International,Vol.40(2000),p.1188ISIJ International, Vol.40 (2000), p.1188

特許文献１に記載の「フレーム加熱法」を実施できる焼結機によれば、比較的簡便な装置構成により、原料充填層上層部の歩留、冷間強度が向上した焼結鉱を製造することが可能となる。 According to the sinter capable of carrying out the "frame heating method" described in Patent Document 1, a sinter having improved yield and cold strength in the upper layer of the packed bed of raw materials can be produced by a relatively simple apparatus configuration. Is possible.

また、特許文献３に記載の「スタンド支持焼結法」の技術によれば、原料充填層上層部に形成されるシンターケーキをスタンドが支えることにより、原料充填層下層部（以下、下層部ともいう）の焼結時において、下層部への上部荷重低減によって、下層部の空隙が確保される。その結果、下層部において通気抵抗が低減し焼結速度が向上する。なお、非特許文献１においても、「スタンド支持焼結法」の下層部の焼結速度の向上効果が記載されている。また、上述の特許文献３に記載されているように、スタンドの設置位置などを調整することによりパレット幅方向のガス流速を均一化し、焼結歩留を向上させることが可能となる。 Further, according to the technique of the "stand support sintering method" described in Patent Document 3, the stand supports the sinter cake formed in the upper layer of the packed bed of the raw material, so that the lower layer of the packed bed of the raw material (hereinafter, also referred to as the lower layer) is supported. At the time of sintering (referred to as), the voids in the lower layer portion are secured by reducing the upper load on the lower layer portion. As a result, the ventilation resistance is reduced in the lower layer portion and the sintering speed is improved. In addition, Non-Patent Document 1 also describes the effect of improving the sintering speed of the lower layer portion of the "stand support sintering method". Further, as described in Patent Document 3 described above, by adjusting the installation position of the stand or the like, the gas flow velocity in the pallet width direction can be made uniform and the sintering yield can be improved.

このように、「フレーム加熱法」は上層部の歩留および生産性の向上を可能とする。一方、「スタンド支持焼結法」は、下層部の歩留および生産性の向上を可能とする。
発明者らは、「スタンド支持焼結法」を実施するに際して、「フレーム加熱法」を合わせて実施することにより、焼結鉱全体の歩留および生産性の向上が可能となると考えた。しかしながら、フレーム加熱法による上層部における燃焼帯幅の増大は、下層部における焼結条件にも影響を与える。スタンド支持焼結法も併用する場合に、大気吸引領域の幅、すなわち点火炉とフレーム加熱装置の間隔を、適切な距離に設定することが求められる。 In this way, the "frame heating method" makes it possible to improve the yield and productivity of the upper layer. On the other hand, the "stand-supported sintering method" makes it possible to improve the yield and productivity of the lower layer portion.
The inventors thought that it would be possible to improve the yield and productivity of the entire sinter by implementing the "frame heating method" together with the "stand-supported sinter method". However, the increase in the combustion bandwidth in the upper layer due to the frame heating method also affects the sintering conditions in the lower layer. When the stand-supported sintering method is also used, it is required to set the width of the atmospheric suction region, that is, the distance between the ignition furnace and the frame heating device to an appropriate distance.

本発明は、スタンド支持焼結法とフレーム加熱法とを同時に実施する際の好ましい条件を明らかとすることで、歩留および生産性をともに向上させることが可能な焼結鉱の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention provides a method for producing a sinter that can improve both yield and productivity by clarifying preferable conditions when the stand-supported sinter method and the frame heating method are simultaneously carried out. The purpose is to do.

ドワイトロイド式焼結機を用いて焼結鉱を製造する方法であって、
前記ドワイトロイド式焼結機は、配合原料を装入する焼結用パレットと、点火器と、前記点火器下流側に離間して設けられ、原料充填層の上面をフレーム加熱するフレーム加熱装置とを有し、
前記焼結用パレットには、シンターケーキ支持面を有する支持部材が前記原料充填層に埋設するようにグレート上に垂設されており、
前記点火器と前記フレーム加熱装置の間には、フレームによる加熱が行われない区間が形成されており、
前記点火器及び前記フレーム加熱装置の間の距離ｄ１（ｍｍ）が、有効機長Ｌ１（ｍｍ）の２％から１０％である焼結鉱の製造方法。
Ｌ１＝Ｌ２－Ｘ１－Ｘ２
Ｌ１：有効機長（ｍｍ）
Ｌ２：機長（ｍｍ）
Ｘ１：点火器のパレット進行方向長さ（ｍｍ）
Ｘ２：フレーム加熱装置のパレット進行方向長さ（ｍｍ） It is a method of producing sinter using a dwightroid type sinter.
The dwitroid-type sintering machine includes a sintering pallet for charging a compounded raw material, an igniter, and a frame heating device provided separately on the downstream side of the igniter to heat the upper surface of a packed bed of raw materials in a frame. Have,
In the sintering pallet, a support member having a sintered cake support surface is vertically installed on the grate so as to be embedded in the raw material packed bed.
A section is formed between the igniter and the frame heating device so that the frame does not heat the igniter.
A method for producing a sinter in which the distance d1 (mm) between the igniter and the frame heating device is 2% to 10% of the effective machine length L1 (mm).
L1 = L2-X1-X2
L1: Effective machine length (mm)
L2: Captain (mm)
X1: Length in the pallet traveling direction of the igniter (mm)
X2: Length in the pallet traveling direction of the frame heating device (mm)

スタンド支持焼結法とフレーム加熱法とを併用する際に、点火器及びフレーム加熱装置の間の距離ｄ１を規定の範囲とすることにより、歩留および生産性向上効果が得られる。 When the stand support sintering method and the frame heating method are used in combination, the yield and productivity improvement effects can be obtained by setting the distance d1 between the igniter and the frame heating device within the specified range.

一般的なＤＬ式焼結機の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the general DL type sintering machine. 一般的なＤＬ式焼結機による焼結鉱の製造方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the sinter by a general DL type sinter machine. フレーム加熱法による焼結鉱の製造方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the manufacturing method of the sinter by the frame heating method. スタンドを有するパレットの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the pallet which has a stand. フレーム加熱間隔が有効機長Ｌ１の２％である場合についての相乗効果を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the synergistic effect in the case where the frame heating interval is 2% of the effective machine length L1.

以下に課題を解決した経緯について詳細に説明する。
本発明の焼結鉱の製造方法は、スタンド支持焼結法にフレーム加熱法を組み合わせたものである。 The process of solving the problem will be explained in detail below.
The method for producing a sinter of the present invention is a combination of a stand-supported sinter method and a frame heating method.

ＤＬ式焼結機では、原料充填層の上層表面に点火し、原料充填層の下方からガスを吸引することにより、点火した上層から下層に向けて順次焼結を進行させる。そのため、一般に、焼結過程において、原料充填層の高さ方向の熱的分布が異なり、下層部では熱量が十分であっても、上層部では熱量不足となる傾向がある。これは、下層部では、上層部の焼結の進行により徐々に昇温し充分に予熱された後にコークスなどの炭材が燃焼し、さらに燃焼完了後も上層部の残熱により徐々に冷却されるのに対し、上層部では、上方より吸引される低温の空気（酸素含有ガス）のために燃焼温度が十分に上昇せず、また、炭材の燃焼完了後には低温の空気により急冷されることによるものである。上層部で熱量不足により焼結が十分に進行しないと、上層部の焼結鉱の強度不足を引き起こし、全体の歩留も悪くなる。 In the DL type sintering machine, the surface of the upper layer of the packed raw material is ignited, and gas is sucked from below the packed bed of the raw material to sequentially proceed the sintering from the ignited upper layer to the lower layer. Therefore, in general, in the sintering process, the thermal distribution in the height direction of the raw material packed bed is different, and even if the lower layer portion has a sufficient amount of heat, the upper layer portion tends to have a insufficient amount of heat. This is because in the lower layer, the temperature is gradually raised due to the progress of sintering in the upper layer, and after sufficient preheating, the carbonaceous material such as coke burns, and even after the combustion is completed, it is gradually cooled by the residual heat of the upper layer. On the other hand, in the upper layer, the combustion temperature does not rise sufficiently due to the low temperature air (oxygen-containing gas) sucked from above, and after the combustion of the carbonaceous material is completed, it is rapidly cooled by the low temperature air. It is due to that. If sintering does not proceed sufficiently in the upper layer due to insufficient heat, the strength of the sinter in the upper layer becomes insufficient, and the overall yield also deteriorates.

本発明者らは、特許文献１で開示したように、点火器での点火完了後、所定の区間に大気吸引領域を設けて一定時間大気（酸素含有ガス）を吸引し、その後、再度、原料充填層の上面を点火して加熱するフレーム加熱法を用いることによって、成品歩留が向上することを見出した。 As disclosed in Patent Document 1, after the ignition with the igniter is completed, the present inventors provide an atmospheric suction region in a predetermined section to suck the atmosphere (oxygen-containing gas) for a certain period of time, and then again, the raw material. It has been found that the product yield is improved by using the frame heating method in which the upper surface of the packed bed is ignited and heated.

フレーム加熱法は、比較的簡便な焼結機の装置構成により、原料充填層の焼結に必要な高温保持時間を延長し、歩留を向上させるものである。具体的には、点火器から所定の間隔を設けて配置したフレーム加熱装置を備えた焼結機を使用し、フレーム加熱装置により、原料充填層の上面を再加熱する。再加熱により、原料充填層上部空間が高温に保たれ、かつ高温に保たれた原料充填層上部空間の空気が下方吸引により焼結層内へ導気される。そのため、再加熱による高温ガスが原料充填層への熱供給に活用され、燃料（コークス）による加熱が効率的に行われる。その結果、特に上段層における熱不足、高温保持時間不足による焼結不良を改善することができ、歩留が向上する。以下に、一般的な焼結鉱の製造装置および製造方法を説明し、その後、フレーム加熱法、スタンド支持焼結法、本願発明について、順に説明する。 The frame heating method extends the high-temperature holding time required for sintering the raw material packed bed and improves the yield by using a relatively simple apparatus configuration of the sintering machine. Specifically, a sintering machine equipped with a frame heating device arranged at a predetermined distance from the igniter is used, and the upper surface of the raw material packed bed is reheated by the frame heating device. By reheating, the space above the packed bed of raw materials is kept at a high temperature, and the air in the space above the packed bed of raw materials kept at a high temperature is guided into the sintered layer by downward suction. Therefore, the high-temperature gas generated by reheating is utilized for supplying heat to the packed bed of the raw material, and heating with fuel (coke) is efficiently performed. As a result, it is possible to improve sintering defects due to insufficient heat and insufficient high temperature holding time, especially in the upper layer, and the yield is improved. Hereinafter, a general sinter manufacturing apparatus and manufacturing method will be described, and then the frame heating method, the stand-supported sinter method, and the present invention will be described in order.

（焼結機と焼結鉱の製造方法）
まず、一般的な焼結鉱の製造装置および製造方法について、図面を参照して説明する。
図１は、一般的なＤＬ式焼結機の構成を示す概略図である。図２は、一般的なＤＬ式焼結機による焼結鉱の製造方法を説明する説明図である。図２では、ＤＬ式焼結機１の一部の構成のみ図示し、パレット９、トラックガイド１０、駆動輪１１、遊動輪１２、ダクト１３、風箱１４の記載を省略している。なお、後述するフレーム加熱法、スタンド支持焼結法、および本発明において、使用する焼結機や焼結鉱の製造方法も、このような一般的な焼結機の構成および一般的な焼結鉱の製造方法に準拠している。以後の説明において、同様の構成については、同様の符号や名称を付す等して重複する説明は省略する。 (Sintering machine and manufacturing method of sinter)
First, a general sinter manufacturing apparatus and manufacturing method will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view showing the configuration of a general DL type sintering machine. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a method for producing a sinter using a general DL type sinter. In FIG. 2, only a part of the configuration of the DL type sintering machine 1 is shown, and the description of the pallet 9, the track guide 10, the drive wheel 11, the free wheel 12, the duct 13, and the air box 14 is omitted. The frame heating method, the stand-supported sinter method, and the method for manufacturing the sinter and the sinter used in the present invention also have the configuration of such a general sinter and general sinter. It conforms to the method of manufacturing the ore. In the following description, duplicate description will be omitted by giving the same reference numerals and names to the same configurations.

まず、ＤＬ式焼結機１の構成について説明する。
図１に示すように、ＤＬ式焼結機１は、点火器２、ホッパ７、パレット９、トラックガイド１０、駆動輪１１、遊動輪１２、ダクト１３、および風箱１４を備えて構成される。ＤＬ式焼結機１は、パレット９中に装入した配合原料の上部から、バーナー火炎により配合原料中の炭材（凝結材）に点火し、点火した炭材の燃焼熱により配合原料を焼成して、焼結鉱を製造する装置である。 First, the configuration of the DL type sintering machine 1 will be described.
As shown in FIG. 1, the DL type sintering machine 1 includes an igniter 2, a hopper 7, a pallet 9, a track guide 10, a drive wheel 11, a free wheel 12, a duct 13, and a wind box 14. .. The DL type sintering machine 1 ignites the carbonaceous material (condensing material) in the compounding material by a burner flame from the upper part of the compounding material charged in the pallet 9, and fires the compounding material by the combustion heat of the ignited carbonaceous material. It is a device for producing sinter.

ホッパ７は、配合原料を装入する原料供給部である。上部から配合原料が供給され、下部排出口からパレット９内に所定量の配合原料を切り出す。
パレット９は、焼結機長手方向に隙間なく複数配置され、容器を形成する。パレット９は、２枚の側壁および底部からなる台車であり、上部および進行方向前後が開口されている。また、底部には、パレット進行方向に沿って延びるスリット状の開口が複数形成されている。 The hopper 7 is a raw material supply unit for charging the compounded raw materials. The compounded raw material is supplied from the upper part, and a predetermined amount of the compounded raw material is cut out into the pallet 9 from the lower discharge port.
A plurality of pallets 9 are arranged without gaps in the longitudinal direction of the sintering machine to form a container. The pallet 9 is a carriage composed of two side walls and a bottom, and is open at the top and front and back in the traveling direction. Further, a plurality of slit-shaped openings extending along the pallet traveling direction are formed at the bottom.

パレット９は、駆動輪１１、遊動輪１２に巻回される無端ベルトとして構成されている。そして、駆動輪１１を動力源により回転させると、連結された複数のパレット９が所定の速度でトラックガイド１０上を進行する。給鉱側にあるパレット９は、駆動輪１１によって排鉱部に至り、そこで遊動輪１２とトラックガイド１０とに誘導されて反転し、下側のトラックガイド１０に沿って給鉱側に戻る。
点火器２は、複数のパレット９のうち、進行方向上流のパレット９上の原料充填層内の炭材に上部から点火する装置である。点火器２は、例えば、パレット９の上部を覆う箱状体（フード）と、その内部に配置される複数の点火用のバーナーとを備えている点火炉である。 The pallet 9 is configured as an endless belt wound around the drive wheel 11 and the idle wheel 12. Then, when the drive wheels 11 are rotated by the power source, the plurality of connected pallets 9 travel on the track guide 10 at a predetermined speed. The pallet 9 on the mine supply side reaches the mine discharge portion by the drive wheel 11, where it is guided by the idle wheel 12 and the track guide 10 to reverse, and returns to the mine supply side along the lower track guide 10.
The igniter 2 is a device that ignites the charcoal material in the raw material packed bed on the pallet 9 upstream in the traveling direction from above among the plurality of pallets 9. The igniter 2 is, for example, an igniter including a box-shaped body (hood) covering the upper part of the pallet 9 and a plurality of ignition burners arranged inside the box-shaped body (hood).

風箱１４は、パレット９の下に配置され、ダクト１３を介してブロア（図示省略）に接続されている。ブロアの作動により、風箱１４からパレット９の下方空間の空気が吸い出される。これに伴い、パレット９の上方から冷却された空気が原料充填層内に導入され、点火器２によって点火された配合原料の燃焼を維持するとともに、燃焼後の焼結鉱を冷却する。 The air box 14 is arranged under the pallet 9 and is connected to a blower (not shown) via a duct 13. By the operation of the blower, the air in the space below the pallet 9 is sucked out from the air box 14. Along with this, air cooled from above the pallet 9 is introduced into the packed bed of the raw material to maintain the combustion of the compounded raw material ignited by the igniter 2 and cool the sinter after combustion.

次に、一般的な焼結鉱の製造方法について、図２を参照して説明する。
造粒された配合原料は、ホッパ７に投入され、下部排出口からＤＬ式焼結機１のパレット９（図１参照）上に、所定量が切り出されて、原料充填層８を形成する。上述したように、パレット９は駆動輪１１（図１参照）の駆動により連続的に移動しており、原料充填層８は、パレット９の移動により下流側に配置された点火器２（点火炉）の下方に進行する。点火器２のバーナーにより、原料充填層８の上部（表面層）の炭材が点火される。点火により原料充填層８の上部の炭材が燃焼して燃焼帯５を形成し、下方からの吸引による空気（酸素）の供給により燃焼が維持されつつ原料充填層８の下層へと進行する。そして、焼結完了層６（焼成した原料充填層）は、下方からの吸引により上方から導気される空気により冷却される。パレット９が遊動輪１２（図１参照）上を下方に移動する際に焼結完了層６が破断されて落下し、ＤＬ式焼結機１から排鉱される。 Next, a general method for producing sinter will be described with reference to FIG.
The granulated compounded raw material is put into the hopper 7 and cut out in a predetermined amount from the lower discharge port onto the pallet 9 (see FIG. 1) of the DL type sintering machine 1 to form the raw material packed bed 8. As described above, the pallet 9 is continuously moved by the drive of the drive wheel 11 (see FIG. 1), and the raw material packed bed 8 is the igniter 2 (ignition furnace) arranged on the downstream side by the movement of the pallet 9. ) Proceed below. The burner of the igniter 2 ignites the charcoal material on the upper part (surface layer) of the raw material packed bed 8. The carbonaceous material in the upper part of the packed bed 8 is burned by ignition to form a combustion zone 5, and the combustion is maintained by the supply of air (oxygen) by suction from below and proceeds to the lower layer of the packed bed 8. Then, the sintered completed layer 6 (baked raw material packed bed) is cooled by air guided from above by suction from below. When the pallet 9 moves downward on the idle wheel 12 (see FIG. 1), the sintering completed layer 6 is broken and falls, and is discharged from the DL type sintering machine 1.

（フレーム加熱法）
続いて、図３を参照して、フレーム加熱法について説明する。フレーム加熱法は、ＤＬ式焼結機を使用する焼結鉱の製造方法である。なお、ここでの説明は、フレーム加熱法を用いた場合のみの説明であり、スタンド支持焼結法と組み合わせた際の説明は後述する。 (Frame heating method)
Subsequently, the frame heating method will be described with reference to FIG. The frame heating method is a method for producing sinter using a DL type sinter. It should be noted that the description here is only for the case where the frame heating method is used, and the description when combined with the stand support sintering method will be described later.

フレーム加熱法を実施する焼結機には、以下の２点の特徴がある。１つ目は、原料充填層８の上面をフレーム加熱するフレーム加熱装置４を設けることである。フレーム加熱装置４は、点火器２の下流側に、点火器２と所定の間隔で離間して設けられる。２つ目は、点火器２とフレーム加熱装置４との間に、大気吸引領域３を設けることである。なお、図３に示された燃焼帯５は模式的なものであり、実際に燃焼帯５が原料充填層８に対して占める割合や燃焼帯５の形状は、図示されたものとは異なりうる。 The sintering machine that implements the frame heating method has the following two features. The first is to provide a frame heating device 4 for frame heating the upper surface of the raw material packed bed 8. The frame heating device 4 is provided on the downstream side of the igniter 2 at a predetermined interval from the igniter 2. The second is to provide an atmospheric suction region 3 between the igniter 2 and the frame heating device 4. The combustion zone 5 shown in FIG. 3 is schematic, and the ratio of the combustion zone 5 to the raw material packed bed 8 and the shape of the combustion zone 5 may be different from those shown in the figure. ..

ここで、「フレーム加熱」とは、フレーム（火炎）を用いて加熱することである。フレーム加熱は、加熱対象物である焼結層最上面に火炎を吹き付けて、外部から加熱するものである。燃料を原料充填層８内に吹き込んで燃焼させるなど、原料充填層８を内部から加熱するものではない。なお、フレーム加熱は、上面からの火炎バーナー等の燃焼加熱であり、火炎が焼結層表面に直接接している状態で加熱することが望ましい。 Here, "frame heating" means heating using a frame (flame). In frame heating, a flame is blown onto the uppermost surface of the sintered layer, which is the object to be heated, and the frame is heated from the outside. It does not heat the packed bed 8 from the inside, such as by blowing fuel into the packed bed 8 and burning it. The frame heating is combustion heating of a flame burner or the like from the upper surface, and it is desirable to heat the flame in a state of being in direct contact with the surface of the sintered layer.

また、「大気吸引領域３」とは、点火器２とフレーム加熱装置４との間の区間（領域）であり、下方吸引により大気が吸引されるものの、上面からバーナー等の火炎による加熱が行われない焼結工程における一領域のことをいう。点火器２での点火により、原料充填層８には燃焼帯５が形成されるが、引き続きすぐにバーナー加熱を行っても、点火器２での点火により原料充填層８上方空間の酸素濃度が低下しているため、焼結反応は進行しない。フレーム加熱法では、点火器２とフレーム加熱装置４との間に大気吸引領域３を設けることにより、燃焼帯５に十分に酸素が供給される。よって、この大気吸引領域３での原料充填層８内上層部において炭材の燃焼が促進されて、下層への焼結反応が進行し、燃焼帯５が拡大する。 Further, the "atmospheric suction region 3" is a section (region) between the igniter 2 and the frame heating device 4, and although the atmosphere is sucked by downward suction, heating is performed from the upper surface by a flame such as a burner. It refers to one area in the sintering process that is not broken. The combustion zone 5 is formed in the raw material packed bed 8 by the ignition in the igniter 2, but even if the burner is continuously heated immediately, the oxygen concentration in the space above the raw material packed bed 8 is increased by the ignition in the igniter 2. Since it is reduced, the sintering reaction does not proceed. In the frame heating method, sufficient oxygen is supplied to the combustion zone 5 by providing the atmospheric suction region 3 between the igniter 2 and the frame heating device 4. Therefore, the combustion of the carbonaceous material is promoted in the inner upper layer portion of the raw material packed bed 8 in the atmospheric suction region 3, the sintering reaction to the lower layer proceeds, and the combustion zone 5 expands.

フレーム加熱法においては、フレーム（火炎）が原料充填層８の上面に直接噴射されるため、原料充填層８上面を十分に加熱できるとともに、原料充填層８の上部空間の空気をも加熱できる。原料充填層８の上部空間の空気を加熱することによって、低温の空気が吸引されることによる原料充填層８の上層の温度低下を防止できる。なお、フレーム加熱装置４による再点火により、点火器２で点火できなかった燃え残りの炭材を余さず燃焼させることができ、原料充填層８に含まれる炭材の燃焼効率を高めることもできる。 In the frame heating method, since the frame (flame) is directly injected onto the upper surface of the raw material packed bed 8, the upper surface of the raw material packed bed 8 can be sufficiently heated, and the air in the upper space of the raw material packed bed 8 can also be heated. By heating the air in the upper space of the packed bed 8, it is possible to prevent the temperature of the upper layer of the packed bed 8 from dropping due to the suction of low temperature air. By reigniting by the frame heating device 4, it is possible to burn all the unburned charcoal material that could not be ignited by the igniter 2, and it is also possible to improve the combustion efficiency of the charcoal material contained in the raw material packed bed 8. can.

点火器２は、従来に用いられるものと同様のものが使用できる。効率的な原料充填層表面への着火を図るために、燃焼量：２５ＭＪ／原料ｔ程度となるようなバーナーで構成するのが好ましい。この燃焼熱量は、現行の実機レベルである。なお、空燃比はガスの種類（ＬＰＧ、ＣＯＧ等）に応じて燃焼に適正な条件で調整する。
フレーム加熱装置４も、燃料ガスに着火して火炎を形成させるので、点火器２と同一の構成、すなわち、同一仕様・規模の点火器を併設するものでもよい。既存の点火器、点火炉をそのまま利用できるので、焼結機設置の際のコストダウンを図ることができる。燃焼量は、２５ＭＪ／原料ｔ程度とすることができる。 As the igniter 2, the same igniter 2 as that conventionally used can be used. In order to efficiently ignite the surface of the packed bed of the raw material, it is preferable to use a burner having a combustion amount of about 25 MJ / t of the raw material. This amount of heat of combustion is at the level of the current actual machine. The air-fuel ratio is adjusted under appropriate conditions for combustion according to the type of gas (LPG, COG, etc.).
Since the frame heating device 4 also ignites the fuel gas to form a flame, it may be provided with an igniter having the same configuration as that of the igniter 2, that is, having the same specifications and scale. Since the existing igniter and igniter can be used as they are, it is possible to reduce the cost when installing the sintering machine. The amount of combustion can be about 25 MJ / raw material t.

大気吸引領域３は、例えば、図３に示したように、点火器２とフレーム加熱装置４とを独立して設け、それぞれを焼結機のパレット進行方向に離して設けることで実現できる。また、図示は省略するが、点火器２とフレーム加熱装置４とを同一フード内に敷設してもよい。このとき、例えば、大気吸引ゾーンと両点火ゾーンとを仕切る壁などをフード内に設けるなどして、大気吸引領域３を形成する。大気吸引領域３において、大気（酸素含有ガス）を供給しつつ、点火器２およびフレーム加熱装置４により加熱された高温ガスの顕熱を利用して、焼結層内温度を高めるように構成することが好ましい。 The atmosphere suction region 3 can be realized, for example, by providing the igniter 2 and the frame heating device 4 independently and separating them in the pallet traveling direction of the sintering machine, as shown in FIG. Further, although not shown, the igniter 2 and the frame heating device 4 may be laid in the same hood. At this time, for example, a wall separating the atmospheric suction zone and both ignition zones is provided in the hood to form the atmospheric suction region 3. In the atmosphere suction region 3, the temperature inside the sintered layer is increased by utilizing the sensible heat of the high temperature gas heated by the igniter 2 and the frame heating device 4 while supplying the atmosphere (oxygen-containing gas). Is preferable.

フレーム加熱装置４は、例えば、パレット９の走行方向に直行する幅方向に配列される複数のバーナーを有し、フレーム加熱装置４により原料充填層８の幅方向全体がフレーム加熱されることが好ましい。幅方向全体を加熱することにより、上面の幅方向表面全体において、歩留、冷間強度が改善される。 It is preferable that the frame heating device 4 has, for example, a plurality of burners arranged in the width direction orthogonal to the traveling direction of the pallet 9, and the entire width direction of the raw material packed bed 8 is frame-heated by the frame heating device 4. .. By heating the entire width direction, the yield and cold strength are improved on the entire width direction surface of the upper surface.

次に、図３を参照して、フレーム加熱法における焼結の進行について詳細に説明する。
ホッパ７から装入された原料充填層８の上面（表面）の炭材に、点火器２により点火する。点火により、原料充填層８に含まれる炭材が燃焼する。点火器２の配置箇所（図３のＸ１に対応する箇所）においては、大気を下方吸引する場合もしない場合もありうるが、いずれの場合も、ここでの炭材の燃焼による焼結は、下層方向に進行せず停滞する。これは、点火器２による点火が完了するまでは、着火はするものの、点火バーナー加熱により原料充填層８の上方の酸素濃度が薄くなるためである。 Next, with reference to FIG. 3, the progress of sintering in the frame heating method will be described in detail.
The charcoal material on the upper surface (surface) of the raw material packed bed 8 charged from the hopper 7 is ignited by the igniter 2. The ignition causes the charcoal material contained in the packed bed 8 to burn. At the location where the igniter 2 is arranged (the location corresponding to X1 in FIG. 3), the atmosphere may or may not be sucked downward, but in either case, the sintering by combustion of the carbonaceous material here is It does not proceed in the lower layer direction and stagnates. This is because the ignition is ignited until the ignition by the igniter 2 is completed, but the oxygen concentration above the raw material packed bed 8 becomes thin due to the heating of the ignition burner.

着火が完了し、点火器２から下流方向にパレット９（図３において原料充填層８は長手方向に連続して図示されているが、実際は、原料充填層８は、図１に示す各箱型のパレット９中に載置されている。）が移動することにより、原料充填層８は大気吸引領域３（図３のｄ１に対応する箇所）に移動する。大気吸引領域３では、下方吸引により燃焼帯５が降下し、下層方向に焼結が進行する。このとき、原料充填層８中の厚さ方向に含まれるすべての炭材が一度に燃焼を開始するものではない。最初は、表面の炭材のみが燃焼し、表面の炭材の燃焼が終了すると、順次、火面（燃焼前線）が下部方向に移動する。すなわち、焼結中において、原料充填層８中で炭材が燃焼している部分（燃焼帯５）は、炭材が燃焼し終わった焼結完了層６と、炭材がこれから燃焼する原料充填層８との間にあり、深さ方向にある程度の厚さを有する。 Ignition is completed, and the pallet 9 is downstream from the igniter 2 (the raw material packed bed 8 is shown continuously in the longitudinal direction in FIG. 3, but in reality, the raw material packed bed 8 is each box type shown in FIG. The packed bed 8 moves to the atmospheric suction region 3 (the location corresponding to d1 in FIG. 3) due to the movement of the packed bed 8 (placed in the pallet 9 of FIG. 3). In the atmospheric suction region 3, the combustion zone 5 is lowered by the downward suction, and sintering proceeds in the lower layer direction. At this time, not all the carbonaceous materials contained in the packed bed 8 in the thickness direction start combustion at once. At first, only the surface carbonaceous material burns, and when the surface carbon material finishes burning, the fire surface (combustion front) moves downward in sequence. That is, during sintering, the portion of the raw material packed layer 8 where the charcoal material is burned (combustion zone 5) is filled with the sintered complete layer 6 where the charcoal material has finished burning and the raw material filling where the charcoal material is about to burn. It is between the layer 8 and has a certain thickness in the depth direction.

原料充填層８は、更なるパレット９の移動により、大気吸引領域３からフレーム加熱装置４の配置箇所（図３のＸ２に対応する箇所）に移動する。フレーム加熱装置４で加熱されている最中は、下方吸引しても、しなくても、燃焼前線（燃焼帯下面）は進行せず停滞する。これは、点火器２での加熱中と同様に、フレーム加熱中は原料充填層８の上方の酸素濃度が薄くなり、燃焼に必要な酸素の供給が制限されるからである。なお、「燃焼前線（燃焼帯下面）」とは、炭材が赤熱燃焼している燃焼帯５の最下部で、燃焼が開始する境界面をいう。 The packed bed 8 moves from the atmospheric suction region 3 to the location where the frame heating device 4 is arranged (the location corresponding to X2 in FIG. 3) due to the further movement of the pallet 9. While being heated by the frame heating device 4, the combustion front (lower surface of the combustion zone) does not progress and stagnates with or without downward suction. This is because the oxygen concentration above the raw material packed bed 8 becomes thin during the frame heating as in the case of heating with the igniter 2, and the supply of oxygen required for combustion is limited. The "combustion front (bottom surface of the combustion zone)" means a boundary surface at the lowermost portion of the combustion zone 5 where the carbonaceous material is burning reddishly, at which combustion starts.

フレーム加熱により、原料充填層上部空間が高温に保たれ、かつ高温に保たれた原料充填層上部空間の空気（酸素含有ガス）が下方吸引により焼結層内へ導気される。そのため吸引された空気（酸素含有ガス）の熱量が原料充填層への熱供給に活用され、特に、上層部において燃料（コークス）による加熱が効率的に行われる。上層部の熱量不足による焼結不良が改善した燃焼帯５は、下方からの吸引による空気（酸素）の供給により燃焼が維持されつつ原料充填層８の下層へと進行し、焼結完了層６がＤＬ式焼結機１から排鉱される。 By heating the frame, the space above the packed bed of raw materials is kept at a high temperature, and the air (oxygen-containing gas) in the space above the packed bed of raw materials kept at a high temperature is guided into the sintered layer by downward suction. Therefore, the amount of heat of the sucked air (oxygen-containing gas) is utilized for heat supply to the packed bed of the raw material, and in particular, heating by fuel (coke) is efficiently performed in the upper layer portion. The combustion zone 5 in which the sintering failure due to insufficient heat in the upper layer is improved progresses to the lower layer of the raw material packed bed 8 while the combustion is maintained by the supply of air (oxygen) by suction from below, and the sintering completed layer 6 Is discharged from the DL type sintering machine 1.

フレーム加熱法において、フレーム加熱を適切なタイミングで開始することが重要であり、例えば以下のような点を考慮して決定される。
フレーム加熱を開始するタイミングが遅れると、焼結層上面部が、大気吸引により冷却されて温度が下がり切ってしまう。改めて加熱しても、燃焼帯５において炭材の燃焼に必要な熱量が得られず、フレーム加熱による歩留向上の効果が低下してしまう。
一方、フレーム加熱を開始するタイミングが早いと、十分な長さの大気吸引領域３が確保できず、燃焼帯５の上下方向の長さが短くなる。点火に引き続き連続して加熱した場合、あるいは、必要十分な長さｄ１の大気吸引領域３を設けない場合などは、十分な大気吸引が行われないことから、原料充填層８内部の炭材に供給される酸素が不足する。そのため、原料充填層８上部（上層部）に、焼結に必要な時点での熱量を供給することができず、焼結を進行させるに十分な温度である１１００℃以上の高温保持時間が十分に確保できない。 In the frame heating method, it is important to start frame heating at an appropriate timing, and it is determined in consideration of the following points, for example.
If the timing for starting frame heating is delayed, the upper surface of the sintered layer is cooled by atmospheric suction and the temperature drops completely. Even if it is heated again, the amount of heat required for burning the carbonaceous material cannot be obtained in the combustion zone 5, and the effect of improving the yield by heating the frame is reduced.
On the other hand, if the timing for starting frame heating is early, a sufficient length of the atmospheric suction region 3 cannot be secured, and the length of the combustion zone 5 in the vertical direction becomes short. In the case of continuous heating following ignition, or when the atmospheric suction region 3 having a necessary and sufficient length d1 is not provided, sufficient atmospheric suction is not performed, so that the carbon material inside the raw material packed bed 8 is used. Insufficient oxygen is supplied. Therefore, the amount of heat required for sintering cannot be supplied to the upper part (upper layer part) of the packed bed 8 of the raw material, and the high temperature holding time of 1100 ° C. or higher, which is a sufficient temperature for proceeding with sintering, is sufficient. Cannot be secured.

また、フレーム加熱を開始するタイミングは、点火器２とフレーム加熱装置４の離間距離（大気吸引領域３の長さｄ１）で特定される。また、大気吸引領域３の長さｄ１は、以下に示すように、機長Ｌ２（風箱１４の全長（点火器２の始点（点火器の最上流点）から、風箱１４の終端である焼結終了点までの長さ）、図３参照）、点火器２の長さＸ１、フレーム加熱装置４の長さＸ２に関係する。 Further, the timing at which the frame heating is started is specified by the separation distance between the igniter 2 and the frame heating device 4 (the length d1 of the atmospheric suction region 3). Further, as shown below, the length d1 of the air suction region 3 is the captain L2 (from the total length of the wind box 14 (the start point of the igniter 2 (the most upstream point of the igniter)) to the end of the wind box 14. It is related to the length to the end point), the length X1 of the igniter 2 and the length X2 of the frame heating device 4.

パレット９は、上述したように、駆動輪１１によって所定の速度で移動する。すなわち、原料充填層８は、装入されてから、風箱１４（図１参照、図３では図示略）の終端である焼結終了点まで、一定の速度で移動する。一方、燃焼前線は、下方に向けて進行する箇所と進行しない箇所とがある。具体的には、大気吸引領域３を通過する間（図３中に示される長さｄ１の区間）、および、フレーム加熱装置４での加熱後から風箱１４の終点まで移動する間（図３中に示される距離ｄ２の区間）においては、燃焼前線は一定の速度で下方に進行する。また、点火器２で点火されている間（点火器２の機長方向の長さＸ１の区間）、および、フレーム加熱されている間（フレーム加熱装置４の機長方向の長さＸ２の区間）においては、上述したように、酸素濃度不足により、燃焼前線は進行しない。よって、実際に焼結が進行するのは、機長Ｌ２から、点火器２の長さＸ１およびフレーム加熱装置４の長さＸ２を差し引いた有効機長Ｌ１の区間となる。最終的に、燃焼前線は、原料充填層８の層厚Ｈ分だけ移動する。 As described above, the pallet 9 is moved by the drive wheels 11 at a predetermined speed. That is, the raw material packed bed 8 moves at a constant speed from the charging to the sintering end point which is the end of the air box 14 (see FIG. 1, not shown in FIG. 3). On the other hand, the combustion front has a part where it progresses downward and a part where it does not progress. Specifically, while passing through the atmospheric suction region 3 (section of length d1 shown in FIG. 3) and while moving to the end point of the air box 14 after heating by the frame heating device 4 (FIG. 3). In the section of the distance d2 shown in the inside, the combustion front travels downward at a constant speed. Further, while the igniter 2 is ignited (the section of the length X1 in the captain direction of the igniter 2) and while the frame is being heated (the section of the length X2 in the captain direction of the frame heating device 4). As mentioned above, the combustion front does not progress due to insufficient oxygen concentration. Therefore, the sintering actually proceeds in the section of the effective machine length L1 obtained by subtracting the length X1 of the igniter 2 and the length X2 of the frame heating device 4 from the machine length L2. Finally, the combustion front moves by the layer thickness H of the raw material packed bed 8.

（スタンド焼結）
続いて、スタンド支持焼結法について説明する。スタンド支持焼結法は、上述の特許文献２および特許文献３に記載されているように、グレート上に、シンターケーキ支持面を有する支持部材（スタンド）を、パレットの進行方向に平行に原料充填層に埋設するように垂設した焼結用パレットを使用する。図４は、スタンド支持焼結法に使用するパレット１５の一例を示す。図４に示すように、パレット１５は、グレートバー１５ａが配置されるメインフレーム１５ｂと、メインフレーム１５ｂの対向する両端部分に立設するように配置されるパレット側壁１５ｃとを備える。パレット１５の中央部には、等脚台形形状の板状の部材であるスタンド１６が１つ設置されている。焼成の進行途中においては、図４に示すように、パレット１５内の焼結層１７の上層部は焼結が完了したシンターケーキ１７ｂとなり、下層部は未焼結の焼結原料１７ａのままの状態となる。ここで、スタンド（支持部材）１６の上面部分（シンターケーキ支持面１６ａ）は、上層部のシンターケーキ１７ｂを支えて、下層部の焼結原料１７ａの圧密化を抑制する。
以上より、スタンド支持焼結法によれば、下層部焼成の際の焼結層の通気抵抗が低減し焼結速度が向上する。さらに、焼結層を流通するガスの偏流が抑制される効果もあり、未焼成部の量が低減し、焼結歩留が向上する。 (Stand sintering)
Subsequently, the stand support sintering method will be described. In the stand support sintering method, as described in Patent Documents 2 and 3 described above, a support member (stand) having a sintered cake support surface is filled on the grate in parallel with the traveling direction of the pallet. Use a sintering pallet that is vertically installed so as to be embedded in the layer. FIG. 4 shows an example of a pallet 15 used in the stand support sintering method. As shown in FIG. 4, the pallet 15 includes a main frame 15b on which the great bar 15a is arranged, and a pallet side wall 15c arranged so as to stand on opposite end portions of the main frame 15b. At the center of the pallet 15, one stand 16 which is an isosceles trapezoidal plate-shaped member is installed. During the progress of firing, as shown in FIG. 4, the upper layer portion of the sintered layer 17 in the pallet 15 becomes the sintered cake 17b in which the sintering is completed, and the lower layer portion remains the unsintered raw material 17a. It becomes a state. Here, the upper surface portion (sinter cake support surface 16a) of the stand (support member) 16 supports the sintered cake 17b in the upper layer portion, and suppresses the consolidation of the sintered raw material 17a in the lower layer portion.
From the above, according to the stand-supported sintering method, the aeration resistance of the sintered layer at the time of firing the lower layer portion is reduced and the sintering speed is improved. Further, there is also an effect of suppressing the uneven flow of the gas flowing through the sintered layer, the amount of the unfired portion is reduced, and the sintering yield is improved.

（フレーム加熱法とスタンド支持焼結法との組合せ）
本発明者らは、下段層の歩留および生産性の向上効果のあるスタンド支持焼結法において、上段層の歩留の向上を目的に、上述のフレーム加熱技術を適用することにより、全体の歩留および生産性が向上すると考えた。実験の結果、フレーム加熱法とスタンド支持焼結法を併用することにより、予測を超えた、フレーム加熱法とスタンド支持焼結法の相乗効果が得られることが明らかとなった。このような知見に基づいてなされた本発明の実施形態について、以下で説明する。 (Combination of frame heating method and stand support sintering method)
The present inventors have applied the above-mentioned frame heating technique for the purpose of improving the yield of the upper layer in the stand-supported sintering method which has the effect of improving the yield and productivity of the lower layer. We thought that yield and productivity would improve. As a result of the experiment, it was clarified that the synergistic effect of the frame heating method and the stand-supported sintering method, which exceeded the prediction, can be obtained by using the frame heating method and the stand-supported sintering method together. An embodiment of the present invention made based on such findings will be described below.

本発明は、上述のフレーム加熱法とスタンド支持焼結法とを併用する技術である。本発明において、支持部材（スタンド）の配置は、上層部に形成されるシンターケーキを支えられる構成であればよく、例えば、パレット幅方向に２列の支持スタンドを設置する。支持部材（スタンド）を設けることにより、下層部焼結時において、上層部に形成されるシンターケーキを支え、下層部に掛かる荷重を低減することによって、下層部の空隙を確保するとともに、パレット幅方向のガス流速を均一化する。フレーム加熱法とスタンド支持焼結法を併用するにあたって、点火器２及びフレーム加熱装置４の間の距離ｄ１（ｍｍ）は、有効機長（Ｌ１）の２％から１０％の範囲として、焼結層の上層部および下層部の成品歩留と生産性の向上を実現する。 The present invention is a technique in which the above-mentioned frame heating method and the stand-supported sintering method are used in combination. In the present invention, the support members (stands) may be arranged as long as they can support the sinter cake formed in the upper layer portion. For example, two rows of support stands are installed in the pallet width direction. By providing a support member (stand), the sintered cake formed in the upper layer portion is supported at the time of sintering the lower layer portion, and the load applied to the lower layer portion is reduced to secure the void in the lower layer portion and the pallet width. Make the gas flow velocity in the direction uniform. When the frame heating method and the stand support sintering method are used together, the distance d1 (mm) between the igniter 2 and the frame heating device 4 is set in the range of 2% to 10% of the effective machine length (L1) of the sintered layer. Achieve improved product yield and productivity in the upper and lower layers.

本発明は、ドワイトロイド式焼結機を用いて焼結鉱を製造する方法であって、ドワイトロイド式焼結機は、配合原料を装入する焼結用パレットと、点火器と、点火器下流側に離間して設けられ、原料充填層の上面をフレーム加熱するフレーム加熱装置とを有し、焼結用パレットには、シンターケーキ支持面を有する支持部材が原料充填層に埋設するようにグレート上に垂設されており、点火器とフレーム加熱装置の間には、フレームによる加熱が行われない区間が形成されており、点火器及びフレーム加熱装置の間の距離ｄ１（ｍｍ）が、有効機長Ｌ１（ｍｍ）の２％から１０％である焼結鉱の製造方法である。
Ｌ１＝Ｌ２－Ｘ１－Ｘ２
Ｌ１：有効機長
Ｌ２：機長（風箱１４の全長）
Ｘ１：点火器２のパレット進行方向長さ
Ｘ２：フレーム加熱装置４のパレット進行方向長さ The present invention is a method for producing a sinter using a dwightroid type sinter, and the dwightroid type sinter is a sinter pallet for charging a compounding raw material, an igniter, and an igniter. It has a frame heating device which is provided on the downstream side at a distance and heats the upper surface of the raw material filling layer in a frame, and a support member having a sintered cake support surface is embedded in the raw material filling layer in the sintering pallet. It is suspended above the grate, and a section where heating by the frame is not performed is formed between the igniter and the frame heating device, and the distance d1 (mm) between the igniter and the frame heating device is set. It is a method for producing sinter which is 2% to 10% of an effective machine length L1 (mm).
L1 = L2-X1-X2
L1: Effective captain
L2: Captain (total length of wind box 14)
X1: Length of igniter 2 in the pallet traveling direction
X2: Length of frame heating device 4 in pallet traveling direction

フレーム加熱法とスタンド支持焼結法とを併用する場合、有効機長（Ｌ１）の２％から１０％の範囲において、相乗効果が発現し、生産性の向上を享受しつつ、歩留も向上する。なお、範囲設定の根拠については、後述する実施例で示す。 When the frame heating method and the stand support sintering method are used in combination, a synergistic effect is exhibited in the range of 2% to 10% of the effective machine length (L1), and the yield is improved while enjoying the improvement of productivity. .. The grounds for setting the range will be shown in Examples described later.

点火器２及びフレーム加熱装置４の間の距離ｄ１（ｍｍ）を上述のように規定した本発明の相乗効果の発現機構は以下のように考えられる。
スタンド支持焼結法の特徴として、焼結速度や成品歩留の向上効果は、下層部に限定される。上層部の歩留向上効果のあるフレーム加熱法と組み合わせることにより、上層から下層にわたる全層の歩留向上効果が得られる。以上より、成品歩留の点では加算性が成立する。 The mechanism for expressing the synergistic effect of the present invention in which the distance d1 (mm) between the igniter 2 and the frame heating device 4 is defined as described above is considered as follows.
As a feature of the stand-supported sintering method, the effect of improving the sintering speed and the yield of the product is limited to the lower layer portion. By combining with the frame heating method which has the effect of improving the yield of the upper layer, the effect of improving the yield of all layers from the upper layer to the lower layer can be obtained. From the above, additivity is established in terms of product yield.

次に、焼結速度の点では、以下のように考えられる。
フレーム加熱法では２度点火することにより、焼結層の燃焼帯幅が増大する。焼結層の燃焼帯幅の増大は、上層においては成品歩留向上に結び付く。しかしながら、下層では一段点火でも十分に燃焼帯幅が確保されているため、さらなる向上効果が望めない。むしろ、下層において、燃焼帯幅の増大は通気抵抗の増大を招いてしまい、その結果焼結速度（燃焼前線降下速度）が低下する。ここでスタンド支持焼結法を適用すると、上部焼結ケーキ支持により、下層部焼結において通気抵抗の増大を低減され、下層の焼結速度が向上する。下層の焼結速度の向上により、下層における燃焼帯幅の増大が抑制される。その結果、焼結速度が加速的に向上する。以上より、焼結速度の点では相乗効果が得られる。 Next, in terms of sintering speed, it can be considered as follows.
In the frame heating method, the combustion band width of the sintered layer is increased by igniting twice. An increase in the combustion band width of the sintered layer leads to an improvement in the product yield in the upper layer. However, in the lower layer, the combustion bandwidth is sufficiently secured even with one-stage ignition, so that further improvement effect cannot be expected. Rather, in the lower layer, an increase in the combustion band width leads to an increase in aeration resistance, and as a result, the sintering rate (combustion front descent rate) decreases. Here, when the stand-supported sintering method is applied, the increase in aeration resistance is reduced in the lower layer sintering due to the upper sintered cake support, and the sintering speed of the lower layer is improved. By improving the sintering rate of the lower layer, an increase in the combustion band width in the lower layer is suppressed. As a result, the sintering speed is accelerated. From the above, a synergistic effect can be obtained in terms of sintering speed.

生産性は、成品歩留と焼結速度（燃焼前線降下速度）との積に比例する。上述のような成品歩留における加算効果と焼結速度における相乗効果とにより、後述する実施例に示すように、予測を超えた、フレーム加熱技術とスタンド支持焼結法の相乗効果が得られることが明らかとなった。 Productivity is proportional to the product of product yield and sintering rate (combustion front descent rate). As shown in Examples described later, the synergistic effect of the frame heating technology and the stand-supported sintering method, which exceeds the prediction, can be obtained by the addition effect in the product yield and the synergistic effect in the sintering rate as described above. Became clear.

≪試験方法≫
発明者らは、ＤＬ式焼結機を模擬した条件で焼結を行う鍋試験により、本発明の効果を確認した。ＤＬ式焼結機のようにパレット９による原料充填層８の移動こそないが、下方吸引できる所定の大きさの容器に燃料を含む配合原料を装入し、上面から着火し、下方吸引させて焼結を進行させる試験である。後述する表２に示すように、８つの実験（参考例、比較例１～５、実施例１～２）を行った。 ≪Test method≫
The inventors confirmed the effect of the present invention by a pan test in which sintering was performed under conditions simulating a DL-type sintering machine. Unlike the DL type sintering machine, the packed material 8 is not moved by the pallet 9, but the compounded raw material containing fuel is charged into a container of a predetermined size that can be sucked downward, ignited from the upper surface, and sucked downward. This is a test for advancing sintering. As shown in Table 2 described later, eight experiments (reference example, comparative examples 1 to 5, and examples 1 to 2) were performed.

（原料配合）
原料配合は実機の標準的な配合条件とした。
表１は、配合原料（添加後配合原料）の各焼結原料の配合割合を示す。各焼結原料の配合比率は、試験ケースによらず、すべての試験ケースにおいて同一である。粉コークスと返鉱は、新原料（鉄鉱石、石灰石、橄欖石、および生石灰）を１００質量％として、それぞれ外数で４．５質量％、１５．０質量％とした。
配合原料は一括して造粒した。全原料をドラムミキサに投入し、これらを４分間混合した。ついで、目標の水分値（７．５質量％）となるように水を添加し、さらにこれらを４分間混合した。 (Ingredient composition)
The raw material formulation was the standard formulation condition of the actual machine.
Table 1 shows the blending ratio of each sintered raw material of the blended raw material (blended raw material after addition). The blending ratio of each sintered raw material is the same in all test cases regardless of the test case. For the coke breeze and the return ore, the new raw materials (iron ore, limestone, olivine, and quicklime) were set to 100% by mass, and the external numbers were 4.5% by mass and 15.0% by mass, respectively.
The compounding raw materials were collectively granulated. All raw materials were put into a drum mixer and these were mixed for 4 minutes. Then, water was added so as to have a target water content (7.5% by mass), and these were further mixed for 4 minutes.

（試験条件）
表２は、各試験ケースの試験条件および試験結果を示す。
表２に示すように、スタンド支持焼結法の実施の有無、フレーム加熱法（再点火焼結法）の実施の有無をそれぞれ組み合わせた４通りを基本として、８つの試験を行った。さらに、スタンド支持焼結法を実施せずフレーム加熱法を実施した比較例２～４、スタンド支持焼結法とフレーム加熱法の両方を実施した実施例１～２および比較例５については、フレーム加熱の開始時刻（フレーム加熱タイミング）を点火完了後から０．５分後、２．５分後、３．５分後に変更して鍋試験を実施した。これらの時間（０．５分間、２．５分間、３．５分間）は、実機における距離に換算すると、それぞれ、点火器での点火完了後からフレーム加熱を開始するまでの距離（点火器とフレーム加熱装置の間隔）が、有効機長Ｌ１の２％、１０％、１４％の長さ（距離）となる。 (Test condition)
Table 2 shows the test conditions and test results for each test case.
As shown in Table 2, eight tests were carried out based on four methods in which the presence / absence of the stand support sintering method and the presence / absence of the frame heating method (reignition sintering method) were combined. Further, for Comparative Examples 2 to 4 in which the frame heating method was carried out without carrying out the stand-supported sintering method, Examples 1 to 2 in which both the stand-supported sintering method and the frame heating method were carried out, and Comparative Example 5 were frames. The pot test was carried out by changing the heating start time (frame heating timing) 0.5 minutes, 2.5 minutes, and 3.5 minutes after the ignition was completed. These times (0.5 minutes, 2.5 minutes, 3.5 minutes) are the distances from the completion of ignition in the igniter to the start of frame heating (with the igniter) when converted to the distance in the actual machine. The distance between the frame heating devices) is 2%, 10%, and 14% of the effective machine length L1 (distance).

鍋試験装置は直径３００ｍｍ、高さ５００ｍｍの寸法のものを使用した。また、鍋試験において、支持スタンドとして直径３０ｍｍ高さ３００ｍｍの円柱型丸鋼を使用し、鍋底面の中心に立てた。
点火時間およびフレーム加熱時間は共に１分間（熱量２５ＭＪ／原料ｔ）とした。焼成時の吸引負圧は、鍋下における計測値で１３００ｍｍＡｑ（１２．７５ｋＰａ）一定となるように、送風機吸引側のバルブ開度で調整した。 The pot test device used had a diameter of 300 mm and a height of 500 mm. Further, in the pot test, a cylindrical round steel having a diameter of 30 mm and a height of 300 mm was used as a support stand and erected in the center of the bottom of the pot.
The ignition time and the frame heating time were both set to 1 minute (calorific value 25 MJ / raw material t). The suction negative pressure during firing was adjusted by the valve opening on the suction side of the blower so that the measured value under the pan was constant at 1300 mmAq (12.75 kPa).

鍋下では、圧力の計測とともに熱電対による温度計測も行った。鍋試験装置における焼結では、燃焼帯が充填層の最下部に到達すると鍋下温度が上昇を開始し、やがてピークを迎え、コークスの燃焼完了により低下する。この鍋下で計測した排ガス温度ピーク３分後に送風機の吸引を停止した。なお、焼結時間は、点火開始から排ガス温度ピークまでの時間とした。 Under the pot, the pressure was measured and the temperature was measured with a thermocouple. In sintering in a pot test device, the temperature under the pot starts to rise when the combustion zone reaches the bottom of the packed bed, reaches a peak, and then decreases when the combustion of coke is completed. The suction of the blower was stopped 3 minutes after the exhaust gas temperature peak measured under the pot. The sintering time was the time from the start of ignition to the peak of the exhaust gas temperature.

焼成後、得られた焼結ケーキを２ｍの高さから４回落下処理を行って破砕した。破砕後、５ｍｍの篩で分級して、床敷鉱を除く篩上（粒径＋５ｍｍ以上）を焼結成品とした。そして、焼結成品重量を、床敷鉱を除くシンターケーキ重量で除した値を成品歩留と定義した。また、燃焼前線降下速度（ＦＦＳ）は「層厚（＝鍋高さ）／燃焼前線が最下層到達までに要した時間」で、生産性（生産率）は「（焼結成品重量―床敷重量）／（焼結時間×鍋底面積）」で算出した。 After baking, the obtained sintered cake was dropped from a height of 2 m four times to be crushed. After crushing, the products were classified with a 5 mm sieve, and the sieves (particle size + 5 mm or more) excluding the bedding ore were used as sintered products. Then, the value obtained by dividing the weight of the sintered product by the weight of the sinter cake excluding the bedding ore was defined as the product yield. The combustion front descent speed (FFS) is "layer thickness (= pot height) / time required for the combustion front to reach the bottom layer", and the productivity (production rate) is "(sintered product weight-bedbed). Weight) / (sintering time x pot bottom area) ”.

（試験結果）
８つの試験についての各試験結果を表２の右欄に示す。
成品歩留は、フレーム加熱間隔を有効機長Ｌ１の２％および１０％とした場合において高値となった。スタンド支持焼結法を適用すると、適用しない場合と比較して、いずれの試験ケースにおいても０．２％～０．５％程度向上し、両技術の効果の加算性が確認された。 (Test results)
The test results for each of the eight tests are shown in the right column of Table 2.
The product yield was high when the frame heating interval was 2% and 10% of the effective machine length L1. When the stand-supported sintering method was applied, it was improved by about 0.2% to 0.5% in all the test cases as compared with the case where it was not applied, and the additivity of the effects of both techniques was confirmed.

燃焼前線降下速度（ＦＦＳ：Flame Front Speed）は、スタンド支持焼結法を実施しない４つの試験ケース（参考例、比較例２～４）において、フレーム加熱法を実施した場合（比較例２～４）は、実施しなかった場合（参考例）よりも、速度が０．１～０．５ｍｍ/ｍｉｎ低下した。フレーム加熱法による燃焼帯幅増加に起因する通気抵抗増大によるものと考えられる。その一方、スタンド支持焼結法実施下でフレーム加熱法を実施すると、逆に燃焼前線降下速度が上昇し、両技術の効果の相乗性が確認された。 The combustion front descent speed (FFS: Flame Front Speed) is the case where the frame heating method is carried out in four test cases (reference example, comparative examples 2 to 4) in which the stand support sintering method is not carried out (comparative examples 2 to 4). ) Was 0.1 to 0.5 mm / min lower than that in the case where it was not carried out (reference example). It is considered that this is due to the increase in aeration resistance due to the increase in the combustion band width due to the frame heating method. On the other hand, when the frame heating method was carried out under the stand-supported sintering method, the combustion front descent rate increased, and the synergistic effect of both technologies was confirmed.

生産率は、成品歩留と燃焼前線降下速度との積に比例する。燃焼前線降下速度で相乗的に得られた効果により実施例１および実施例２において、大幅に生産率が向上した。 The production rate is proportional to the product of the product yield and the combustion front descent rate. Due to the synergistic effect obtained by the combustion front descent rate, the production rate was significantly improved in Examples 1 and 2.

ここで、生産率について、スタンド支持焼結法とフレーム加熱法（再点火焼結法）とを組み合わせることによる相乗効果について、説明する。表２の最右欄は、効果積算値とその評価を示す。詳細は後述するが、効果積算値は、単純加算により推定される生産率である。 Here, regarding the production rate, the synergistic effect by combining the stand support sintering method and the frame heating method (reignition sintering method) will be described. The rightmost column of Table 2 shows the integrated effect value and its evaluation. The details will be described later, but the effect integration value is the production rate estimated by simple addition.

図５は、フレーム加熱間隔が有効機長Ｌ１の２％である場合について相乗効果を図示したもので、横軸が燃焼前線降下速度、縦軸が成品歩留を示している。
図５に示すように、どちらの技術も非実施の参考例（２７．６ｔ/（Ｄｍ^２））、スタンド支持焼結法のみ実施の比較例１（２９．８ｔ/（Ｄｍ^２））、フレーム加熱法（間隔２％）のみ実施の比較例２（２８．６ｔ/（Ｄｍ^２））の３点に基づいて、両者の“効果積算”を算出した。生産率は、プロット横の数字で示している。なお、生産率は、燃焼前線降下速度と成品歩留との積に比例する。 FIG. 5 illustrates the synergistic effect when the frame heating interval is 2% of the effective machine length L1, and the horizontal axis shows the combustion front descent speed and the vertical axis shows the product yield.
As shown in FIG. 5, a reference example (27.6t / (Dm ² )) in which neither technique was implemented, Comparative Example 1 (29.8t / (Dm ² )) in which only the stand-supported sintering method was implemented, and a frame. The "effect integration" of both was calculated based on the three points of Comparative Example 2 (28.6 t / (Dm ² )) in which only the heating method (interval 2%) was carried out. The production rate is shown by the number next to the plot. The production rate is proportional to the product of the combustion front descent rate and the product yield.

ここで、効果積算の算出方法はスタンド支持焼結法およびフレーム加熱法の其々の効果を生産率の増加比とした。具体的には、前者の効果は＋７．９％（比較例１/参考例－１)、後者の効果は＋３．６％（比較例２/参考例－１）である。そして、“効果積算”の値は１１．７％（１．０７９×１．０３６－１）となり、生産率は３０．９ｔ/（Ｄｍ^２）（２７．６×１．１１７）となる。 Here, as the calculation method of the effect integration, the effects of the stand-supported sintering method and the frame heating method were used as the increase ratio of the production rate. Specifically, the effect of the former is + 7.9% (Comparative Example 1 / Reference Example-1), and the effect of the latter is + 3.6% (Comparative Example 2 / Reference Example-1). The value of "effect integration" is 11.7% (1.079 x 1.036-1), and the production rate is 30.9 t / (Dm ² ) (27.6 x 1.117).

なお、同様の計算を、フレーム加熱間隔を１０％とした実施例２、およびフレーム加熱間隔を１４％とした比較例５についても行い、表２に示す効果積算値を求めた。なお、実施例２については、どちらの技術も非実施の参考例、スタンド支持焼結法のみ実施の比較例１、フレーム加熱法（間隔１０％）のみ実施の比較例３の３点に基づいて算出し、比較例５については、どちらの技術も非実施の参考例、スタンド支持焼結法のみ実施の比較例１、フレーム加熱法（間隔１４％）のみ実施の比較例４の３点に基づいて算出した。 The same calculation was performed for Example 2 in which the frame heating interval was 10% and Comparative Example 5 in which the frame heating interval was 14%, and the effect integration values shown in Table 2 were obtained. Note that Example 2 is based on three points: a reference example in which neither technique is carried out, a comparative example 1 in which only the stand support sintering method is carried out, and a comparative example 3 in which only the frame heating method (interval 10%) is carried out. Calculations were made, and Comparative Example 5 was based on three points: a reference example in which neither technique was carried out, Comparative Example 1 in which only the stand support sintering method was carried out, and Comparative Example 4 in which only the frame heating method (interval 14%) was carried out. Calculated.

表２の相乗効果の欄に、生産率の実測値と効果積算値の差を示す。スタンド支持焼結法とフレーム加熱法（間隔２％）の両方を実施した実施例１の場合、効果積算（３０．９ｔ/（Ｄｍ^２））の値と実際の生産率（３２．２ｔ/（Ｄｍ^２））との差は、１．３ｔ/（Ｄｍ^２）である。実施例１（フレーム加熱間隔２％）および実施例２（フレーム加熱間隔１０％）については、実測値と効果積算値の差が１ｔ/（Ｄｍ^２）を超え、生産性に関する相乗効果が確認された。一方、比較例５（フレーム加熱間隔１４％）では、０．４ｔ/（Ｄｍ^２）に留まり、相乗効果は減少した。
以上より、本発明において、フレーム加熱間隔である点火器２及びフレーム加熱装置４の間の距離ｄ１（ｍｍ）の適正な範囲を、２％以上１０％以下の範囲と規定した。 In the column of synergistic effect in Table 2, the difference between the measured value of the production rate and the integrated effect value is shown. In the case of Example 1 in which both the stand support sintering method and the frame heating method (interval 2%) were carried out, the value of the effect integration (30.9t / (Dm ² )) and the actual production rate (32.2t / (32.2t /) The difference from Dm ² )) is 1.3t / (Dm ² ). In Example 1 (frame heating interval 2%) and Example 2 (frame heating interval 10%), the difference between the measured value and the integrated effect value exceeded 1 t / (Dm ² ), and a synergistic effect on productivity was confirmed. rice field. On the other hand, in Comparative Example 5 (frame heating interval 14%), it remained at 0.4 t / (Dm ² ), and the synergistic effect decreased.
Based on the above, in the present invention, the appropriate range of the distance d1 (mm) between the igniter 2 and the frame heating device 4, which is the frame heating interval, is defined as a range of 2% or more and 10% or less.

なお、本試験ケースでは、点火時間およびフレーム加熱時間を共に１分（熱量２５ＭＪ／原料ｔ）で実施したが、本発明はこの例に限定されるものではない。理由は、試験ケースにおける点火時間は、鍋試験におけるヒートロスを考慮して設定されているためである。実機（商用）焼結機において、例えば点火時間３０秒であれば、この点火時間を１分とする必要は全くなく、実操業の点火時間を維持して、フレーム加熱法を行えばよい。また、フレーム加熱時間についても、実機で１分間である必要はない。 In this test case, both the ignition time and the frame heating time were set to 1 minute (calorific value 25 MJ / raw material t), but the present invention is not limited to this example. The reason is that the ignition time in the test case is set in consideration of the heat loss in the pan test. In an actual (commercial) sintering machine, for example, if the ignition time is 30 seconds, it is not necessary to set the ignition time to 1 minute at all, and the frame heating method may be performed while maintaining the ignition time in the actual operation. Further, the frame heating time does not have to be 1 minute in the actual machine.

１…ＤＬ式焼結機、２…点火器、３…大気吸引領域、４…フレーム加熱装置、５…燃焼帯、６…焼結完了層、７…ホッパ、８…原料充填層、９…パレット、１０…トラックガイド、１１…駆動輪、１２…遊動輪、１３…ダクト、１４…風箱、１５…パレット（スタンド支持焼結法）、１５ａ…グレートバー、１５ｂ…メインフレーム、１５ｃ…パレット側壁、１６…スタンド、１７…焼結層、１７ａ…焼結原料、１７ｂ…シンターケーキ 1 ... DL type sintering machine, 2 ... igniter, 3 ... atmospheric suction region, 4 ... frame heating device, 5 ... combustion zone, 6 ... sintering completed layer, 7 ... hopper, 8 ... raw material filling layer, 9 ... pallet 10, ... Track guide, 11 ... Drive wheel, 12 ... Floating wheel, 13 ... Duct, 14 ... Wind box, 15 ... Pallet (stand support sintering method), 15a ... Great bar, 15b ... Main frame, 15c ... Pallet side wall , 16 ... stand, 17 ... sintered layer, 17a ... sintered raw material, 17b ... sinter cake

Claims

It is a method of producing sinter using a dwightroid type sinter.
The dwitroid-type sintering machine includes a sintering pallet for charging a compounded raw material, an igniter, and a frame heating device provided separately on the downstream side of the igniter to heat the upper surface of a packed bed of raw materials in a frame. Have,
In the sintering pallet, a support member having a sintered cake support surface is vertically installed on the grate so as to be embedded in the raw material packed bed.
A section is formed between the igniter and the frame heating device so that the frame does not heat the igniter.
A method for producing a sinter in which the distance d1 (mm) between the igniter and the frame heating device is 2% to 10% of the effective machine length L1 (mm).
L1 = L2-X1-X2
L1: Effective machine length (mm)
L2: Captain (mm)
X1: Length in the pallet traveling direction of the igniter (mm)
X2: Length in the pallet traveling direction of the frame heating device (mm)