JP2658745B2 - 焼結機の操業方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＤＬ式焼結機におけ
る焼成点を高精度に安定化する操業方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ式焼結機の焼成点を制御する方法に
は、例えば、特公昭５９−３７７２９号公報に記載され
たもののごとく、排風温度を因子とする特定の数式で焼
成点を求め、これに基づいて主排風機の回転数（風量）
を調整する方法（以下従来例１という）、特開平３−２
４９１３９号公報に記載されたもののごとく、排風温度
の時間的変化からベクトル強度を求め、これに基づいて
パレット速度を調整する方法（以下従来例２という）、
特開昭６０−１３０３２号公報に記載されたもののごと
く、幅方向別に各測定した排風温度から幅方向別の各焼
成点をそれぞれ検出し、それらの平均値に基づいてパレ
ット速度を調整する方法（以下従来例３という）、及び
特開昭５２−１１７２０４号公報に記載されたもののご
とく、焼成点の変化を原料の通気度から予測し、この焼
成点の予測値に基づいてパレット速度を調整する方法
（以下従来例４という）などがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来例１、２、３
は、いずれも排風温度を利用するものであるが、温度測
定に供される熱電対は落鉱などから保護する必要上保護
管が被覆されており、この保護管の伝熱遅れなどが原因
して測定時間が遅延するので、十分な制御精度が得られ
ないという問題があった。

【０００４】従来例４は、焼成過程における原料の通気
度を利用して測定時間の遅延を補償し、もって制御精度
を向上させようとするものであるが、原料用通気計は多
くの外乱を同時に取り込み、一般に高い信頼性が得られ
ないので、これもまた十分な制御精度は得られないとい
う問題があった。

【０００５】この発明は、上述の問題に鑑み、外乱に影
響されず、かつ測定時間の遅延が少ない排ガス分析情報
を活用し、従来の排風温度の測定に起因する測定時間の
遅延を補償して焼成点制御の精度を飛躍的に向上安定さ
せる焼結機の操業方法を提案することを目的とするもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明が採用した手段は、焼結経路における排
鉱寄りの各風箱に排風温度を測定する装置を設けると共
に、主排風機に吸引される排ガスのＳＯｘを測定する装
置を設けた焼結機の操業方法において、排風温度測定値
によって検出した焼成点をＳＯｘ測定値で補正し、該補
正した焼成点に基づいてパレット速度を調整するところ
にある。

【０００７】焼結機の主排風機に吸引され外部に排出さ
れる排ガスは、公害監視の観点から赤外線ガス分析計な
どでＳＯｘの含有量が測定される。本発明者らが、ＳＯ
ｘの測定値推移と排風温度によって検出した焼成点の変
動との関係について注意深く検討した結果、焼成点の変
動よりもＳＯｘの測定値の方が数分間先行して変化する
ことを知見した。

【０００８】主排風機に吸引される排ガス中のＳＯｘが
焼成点の位置の変動に関連して変化する理由は、原料帯
が存在する焼成点以前にある充填層を通過する排ガス中
のＳＯｘは原料帯でほとんど吸収されるが、原料帯が存
在しなくなった焼成点以後の充填層を通過する排ガス中
のＳＯｘはほとんどそのまま主排風機へと吸引されるも
のと思われるからである。

【０００９】ＳＯｘ測定値の方が焼成点の位置の変動に
先行して変化するいま一つの理由は、赤外線ガス分析計
によってＳＯｘが測定される時間は１０秒前後であって
極めて短く、ガスサンプリング等分析以外の遅れ時間を
加味しても、ガス分析トータル時間の方が排風温度測定
の遅れ時間よりも短いことに起因する。なお、ガスサン
プリング用配管を細くするなど、ガスサンプリング時間
を短縮する手段を講ずれば、ガス分析トータル時間を更
に短くすることも可能である。

【００１０】この発明は、上記の事情に着目してなされ
たものであって、排風温度によって検出した焼成点をＳ
Ｏｘの測定値で補正することにより、排風温度の測定遅
れを補償し、高い制御精度で焼成点を安定化することが
できる。

【００１１】

【作用】この発明の作用として、焼成点の検出方法と焼
成点を制御するためのパレット速度の算出方法について
説明する。図１は、焼成点と各風箱の排風温度との関係
を示す説明図であり、図２は同上の各風箱と、それらに
配設された排風温度測定用熱電対の位置を示す平面図で
ある。

【００１２】複数基の原料槽（図示せず）から切り出さ
れた原料は、原料装入嵩高計１の測定値が所定の値とな
るように、サージホッパー２からロールフィーダ３の回
転によって連続的にパレットのグレート５上に給鉱され
る。給鉱された原料は、所定層厚の充填層６を形成しな
がらパレットの移動によって排鉱部へと搬送され、この
間に点火炉７で充填層６の表面に点火される。

【００１３】一方、充填層６の下方には各風箱８が設置
され、燃焼ガスは各風箱８を通じて主排風機９の方へ強
制的に吸引される。このとき、各風箱８毎に設けられた
熱電対１０によって、燃焼ガスの排風温度が測定されて
いるが、充填層６の燃焼前線１２−１及び１２−２がパ
レットのグレート５に到達するまでは、風箱８を通過す
る排ガスの温度（排風温度）はほぼ一定であり、グレー
ト５への到達点すなわち焼成点１３−１及び１３−２と
前後して排風温度は上昇し始める。

【００１４】図１の各風箱８の下方には、原料の移動に
従いパレットの幅方向別に測定された各風箱８の排風温
度推移線１４−１及び１４−２が示されているが、その
排風温度推移線１４−１及び１４−２の立ち上がり点１
５−１及び１５−２を幅方向それぞれの部分における焼
成点とみなすことができる。

【００１５】これにより、幅方向における平均の焼成距
離（点火炉から焼成点までの距離）は次の数１によって
求められる。

【００１６】

【数１】

【００１７】ただし、Ｌｆｆｐ：幅方向における平均焼
成距離（ｍ） Ｌｆｆｐ１、 Ｌｆｆｐ２：排風温度推移曲線で検出された焼成点より
求めた焼成距離（ｍ） α：補正係数（−）

【００１８】主排風機９の近くには赤外線ガス分析計１
９（図５参照）が設けられるが、この赤外線ガス分析計
１９で測定された主排風機９によって吸引された排ガス
中のＳＯｘの値の変化は、図３に例示するように、数１
によって求めた焼成距離の変動に対比して先行してい
る。このことから、例えば数２のごとき数式を用いて補
正すれば、焼成点を検出する場合の時間遅れが補償でき
る。

【００１９】

【数２】

【００２０】ただし、ＬＦｆｐ：ＳＯｘで補正した焼成
距離（ｍ） ＳＯｘ１：最新のＳＯｘ測定値（ｐｐｍ） ＳＯｘ２：排風温度計とＳＯｘ計の測定遅れ時間差分だ
け過去のＳＯｘ測定値（ｐｐｍ） β：補正係数（ｍ／ｐｐｍ）

【００２１】また、焼成距離間の平均実績焼成速度Ｖｆ
は、図４に示す関係から、上記補正した焼成距離ＬＦｆ
ｐを用いることにより、数３及び４で求めることができ
る。

【００２２】

【数３】

【００２３】

【数４】

【００２４】ただし、Ｖｆ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前の焼成
速度実績値（ｍ／ｍｉｎ） Ｐｓ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前のパレット速度測定値（ｍ／
ｍｉｎ） ｈ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前の充填層厚測定値（ｍ） ＬＦｆｐ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前の補正焼成距離検出値
（ｍ） Ｌ１１：パレット速度変更により焼成点検出値が変化す
るまでの無駄時間（ｍｉｎ） Ｌ１２：充填層厚変更により焼成点検出値が変化するま
での無駄時間（ｍｉｎ） Ｔｔ：焼成距離間の移動所要時間（ｍｉｎ） （Ｔｔは数５を満たす値）

【００２５】

【数５】

【００２６】ところで、他に外乱がなければ、焼成速度
は、数６に示すように、主排風量にほぼ比例して変化す
る。

【００２７】

【数６】

【００２８】ただし、Ｋ：比例係数 Ｑ：主排風量（Ｎｍ³／ｍｉｎ）

【００２９】従って、焼成速度は、例えば数７によって
予測可能である。

【００３０】

【数７】

【００３１】ただし、ＶｆＹ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前の焼
成速度予測値（ｍ／ｍｉｎ） Ｑｓ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前の主排風量設定値（Ｎｍ³／
ｍｉｎ） Ｑ（−ｔ）：ｔｍｉｎ前の主排風量測定値（Ｎｍ³／ｍ
ｉｎ） Ｌ２：主排風量変更により焼成点検出値が変化するまで
の無駄時間（ｍｉｎ）

【００３２】以上のことから、目標の焼成距離を得るた
めのパレット速度Ｐｓｃは、目標の焼成距離が与えられ
ると、例えば数８により算出することができる。

【００３３】

【数８】

【００３４】ただし、数８のＬｆｆｐＡは焼成距離目標
値である。

【００３５】

【実施例】図５は、この発明方法を実施するための装置
構成例を示す概略図である。同図中１８は充填層厚計、
１９は赤外線ガス分析計、２０は焼成距離演算装置、２
１は焼成点制御演算装置、２２は手動設定器、２３はパ
レット速度検出調整装置、そして２４は主排風量検出調
整装置である。その他、図１に示したものと同じものに
は同じ符号を付して示してある。

【００３６】焼成距離演算装置２０では、各風箱８に設
置の熱電対１０で測定された排風温度を入力して、その
排風温度の推移から焼成点の検出を行い、数１によって
幅方向の平均焼成距離Ｌｆｆｐを演算する。続いて焼成
距離演算装置２０は、赤外線ガス分析計１９によって測
定されたＳＯｘを入力して、数２によって焼成距離を補
正し、その補正した焼成距離Ｌｆｆｐを焼成点制御演算
装置２１へ出力する。

【００３７】焼成点制御演算装置２１では、焼成距離演
算装置２０から入力した補正焼成距離ＬＦｆｐ、手動設
定器２２から入力した焼成距離目標値ＬｆｆｐＡ、充填
層厚計１８から入力した充填層厚測定値ｈ、パレット速
度検出調整装置２３から入力したパレット速度測定値Ｐ
ｓ及び主排風量検出調整装置２４から入力した主排風量
測定値Ｑや主排風量設定値Ｑｓにより、数３、数４、数
７、数８によって、目標の焼成距離を得るためのパレッ
ト速度Ｐｓｃを算出する。そして、この算出されたパレ
ット速度になるようにパレット速度Ｐｓｃをパレット速
度検出調整装置２３の設定値Ｐｓｓとして与えることに
より調整するのである。

【００３８】

【発明の効果】この発明を実際にＤＬ式焼結機に適用し
て操業した結果を、排風温度のみから検出した焼成点に
基づいてパレット速度を調整した従来法（従来例３）と
比較して表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】以上説明したごとく、この発明方法によれ
ば、焼結機における焼成点を高精度に制御し、もって焼
結鉱の生産性を向上維持しつつ、その品質を安定にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】焼成点と各風箱の排風温度との関係を示す説明
図である。

【図２】風箱と排風温度測定用熱電対の配置を示す平面
図である。

【図３】排風温度から検出した焼成点と赤外線ガス分析
計で測定したＳＯｘとを比較して両者間の時間的変化の
ずれを示す説明図である。

【図４】定常状態における燃焼速度とパレット速度との
関係を示す説明図である。

【図５】この発明方法を実施するための装置構成例を示
す概略図である。

【符号の説明】

１ 原料装入嵩高計 ２ サージホッパー ３ ロールフィーダー ４ 原料 ５ パレットのグレート ６ 充填層 ７ 点火炉 ８ 風箱 ９ 主排風機 １０ 熱電対 １２−１，１２−２ 燃焼前線 １３−１，１３−２ 焼成点 １４−１，１４−２ 排風温度推移 １５−１，１５−２ 排風温度立ち上がり点 １８ 充填層厚計 １９ 赤外線ガス分析計 ２０ 焼成距離演算装置 ２１ 焼成点制御演算装置 ２２ 手動設定器 ２３ パレット速度検出調整装置 ２４ 主排風量検出調整装置 Ｖｔ 燃焼速度（ｍ／ｍｉｎ） Ｐｓ パレット速度（ｍ／ｍｉｎ） ｈ 充填層厚（ｍ） Ｌｆｆｐ 焼成距離（ｍ）

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結経路における排鉱寄りの各風箱に排
   風温度を測定する装置を設けると共に、主排風機に吸引
   される排ガス中のＳＯｘを測定する装置を設けた焼結機
   の操業方法において、排風温度測定値によって検出した
   焼成点をＳＯｘ測定値で補正し、該補正した焼成点に基
   づいてパレット速度を調整することを特徴とする焼結機
   の操業方法。