JP2720653B2

JP2720653B2 - 焼結鉱製造方法

Info

Publication number: JP2720653B2
Application number: JP25183691A
Authority: JP
Inventors: 和田　　隆; 正人小奈
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1991-09-30
Filing date: 1991-09-30
Publication date: 1998-03-04
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JPH0587463A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＤＬ式焼結機において
焼結鉱品質を向上させる焼結鉱製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ式焼結機で焼結鉱を製造する際、焼
結鉱の品質および成品歩留りの向上を図るため、種々の
操業技術が開発され実施されている。古くから行なわれ
ている方法に、焼結機の機長方向の排ガス温度を測定
し、排鉱側風箱温度（通常、各風箱の吸引支管の排ガス
温度一点を測定）の分布を２次曲線に近似して２次曲線
式を求め、温度が最大となる風箱位置（焼結終了点、Ｂ
ＴＰと略称されている）を求めて、焼結終了点が予め定
めた設定位置となるようにパレットスピードを制御する
方法がある。

【０００３】この方法は、焼結完了層が排鉱部に近づく
に従ってその収縮量が増大し、この結果焼結完了層の割
れに起因する漏風およびサイドウオールと焼結完了層間
での漏風が増加し、これは時間的に一様ではないため
に、排鉱側の排ガス温度の変動が大きくなる。このた
め、焼結完了層の焼成状態に変化が無くともＢＴＰが変
化し、パレットスピードを変化させてしまい、かえっ
て、焼結鉱の品質を悪くさせることがあった。

【０００４】上記のような問題点を解消するため提案さ
れた方法として、例えば、特開昭６０−１３０３２号公
報の如く、原料の移動に従い巾方向別に測定された各風
箱の排風温度推移により、巾方向別に焼成点を検出し、
該検出値より巾方向平均焼成点を算出し、該算出値が所
定の目標値となるように、パレットスピードを調整する
方法、また特開昭６２−１４９８２１号公報の如く、焼
結機の一次クラッシャーのシングルスパイクロールに破
砕エネルギー測定装置を設け、求めた破砕エネルギーを
一定の値となるように、焼結機のパレット速度を制御す
る方法、また、特開平２−８８７２４号公報の如く、風
箱の排ガス温度に基づいて焼成完了点を検出すると共
に、焼結機の排鉱部のダスト濃度を測定し、この測定値
の変化に応じて焼成完了点の位置制御を行なう方法があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６０−１３０３２号公報のように巾方向平均焼成点によ
りパレットスピードを制御する方法は、従来の風箱の吸
引支管で排ガス温度を測定して焼成完了点を求めて行な
う方法に比べれば若干精度は上がるが、漏風の影響を受
けることおよび火格子の熱容量の大きさにより制御の時
間遅れが生じることを解消するには到らない。

【０００６】特開昭６２−１４９８２１号公報のよう
に、焼結機の一次クラッシャーのシングルスパイクロー
ルに破砕エネルギーを求めて、焼成終了点を制御する方
法は、破砕エネルギーと破砕後粉率の相関のばらつきが
大きいために、焼結鉱の品質のばらつきが大きい。特開
平２−８８７２４号公報の如く、排鉱部のダスト濃度を
測定して行なう方法は、ダスト濃度が返鉱発生率に対し
て２次曲線的に変わるため大雑把な制御しかできないと
いう問題点がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
問題点を解決しようとするもので、焼結機の機長方向の
パレット下風箱温度分布曲線から排ガス温度が設定温度
になる機長方向での位置（ＢＲＰと略称）を求め、点火
炉からＢＲＰまでの距離とパレット速度の経過からＢＲ
Ｐに至るまでの焼成時間を求め、該焼成時間と目標焼成
時間の偏差および過去に取った装入アクション量に基づ
いて焼結原料の装入高さを制御することを特徴とする焼
結制御方法である。

【０００８】

【作用】

（１）風箱の漏風量が少なく、且つ焼結完了層の亀裂の
あまり大きくないパレレット下風箱温度（以後、単に風
箱温度と略称す）の上昇範囲で風箱温度の上昇開始点に
近いＢＲＰまでの焼成時間は、焼結原料層の通気性の変
化を良く反映したものとなり、精度の高い装入アクショ
ン量を求めることができる。

【０００９】（２）上記の焼成時間と目標焼成時間の偏
差より求めた装入アクション量には、外乱（原料性状や
造粒条件等の変化）による変動分と過去に取った装入ア
クション量による変動分が含まれており、今回求めた装
入アクション量をそのままアクション量とすると、過去
に取った装入アクション量を二重に取ったことになりオ
ーバーアクションとなる。本発明では、今回求めた装入
アクション量から過去に取った装入アクション量を減ず
るようにしたから、新た発生した外乱に対応した適正な
アクションを取ることができる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を以下に詳細に説明する。図
１は本発明の制御方法を説明するブロック図、図２は演
算器の演算ブロック図である。サージホッパー２の焼結
原料は、切出しゲート２０で切出し量を調節されながら
ロールフィーダ４によってスローピングシュート５を介
して点火炉６方向に移動するパレット７の上に装入され
る。

【００１１】パレット７に装入された焼結原料８はスロ
ーピングシュート５下に装入山９を形成するが、パレッ
ト７の移動によってスローピングシュート下に設けられ
たカットプレート（図示せず）により上面が均され、点
火炉６で上面に点火される。

【００１２】一方、パレット７下には、焼結機１の機長
方向に多数の風箱１０が設けられており、この風箱１０
を通して大気が吸引されているから、上面に生じた燃焼
帯１１はパレットの移動につれて下降し、排鉱部１２手
前で焼結完了層の下端に達する。燃焼帯１１の上層には
焼結された焼結完了層１３が形成され、排鉱部１２にお
いては焼結原料層の全高が焼結完了層１３となり、排鉱
される。

【００１３】パレット７の下各風箱１０の幅方向に温度
計（熱電対温度計等）１４が５列機長方向に３点配設さ
れており、これらの測定値が演算器１５に送信されてい
る（ステップ３１）。また、焼結機の駆動スプロケット
１６の駆動モータ１７の回転数から求めたパレット速
度、ロールフィーダ４の回転数、およびロールフィーダ
の切出しゲート３の開度が演算器１５に送信されている
（ステップ３２）。図４はサージホッパーの切出しゲ
ートの説明図であり、切出しゲート２０は、主ゲート２
１と主ゲート２１の幅方向に５列に分割配置された子ゲ
ート２２から構成されており、主ゲート２１はラック２
３とギヤ２４により、子ゲート２５は電動シリンダー２
６により開閉駆動されるようになっている。

【００１４】スローピングシュート５の下に形成される
装入山９の斜面に対向して超音波レベル計１８が装入山
の幅方向に５列設けられており、これらの測定値も演算
器に送信されている（ステップ３３）。５台の超音波レ
ベル計は、同時に発信しているが、その反射波のうち最
短の値を選択することにより、他の超音波レベル計から
の干渉を防止している。

【００１５】次に演算器１５で実施される演算内容につ
いて説明する。パレット下排ガス温度から排ガス温度分
布曲線（２次曲線に近似）が各列について求められ、Ｂ
ＲＰの設定温度（例えば、２５０℃）から各列の排ガス
温度が前記設定温度になる位置即ちＢＲＰが求められ、
これらから平均ＢＲＰが求められる（ステップ３４）。

【００１６】一般に、パレット速度ＰＳは時刻ｔにより
図３のように変化しており、点火炉からＢＲＰまでの距
離ｘ(m) は、時刻ｔにおけるパレット速度をＰＳ(t) と
すれば、数１で求められる。また、焼成時間ｔは数１を
満足するｔである。数１のｘはＢＲＰの関数であり、数
２で表される。ここで、Ａ，Ｂは定数である。

【００１７】

【数１】

【００１８】

【数２】

【００１９】数１中ＰＳ(t) は、過去のパレット速度の
時間関数であるが、実際に蓄積されているデータが一分
毎の離散系であるため、ＰＳ(t) を求めることが容易に
はできない。

【００２０】そこで、一分毎データをその一分間の代表
値として、数１を次式数３のように変形すれば、

【００２１】

【数３】

【００２２】ｔは数４から求められる。そして、求める
焼成時間τ(min)は数５で表すことができる。

【００２３】

【数４】

【００２４】

【数５】

【００２５】数５の式中のΔｔは、次のように求める。
焼成時間τは、ｔ≦τ≦ｔ＋１である。（ｔ＋１）
分前からｔ分前までのパレット速度は、PS_tであり、こ
の間の移動距離Δｘは、数６で表される。

【００２６】

【数６】

【００２７】従って、その移動時間は、数７で表され
る。

【００２８】

【数７】

【００２９】従って、数４、数５および数７から焼成時
間τ（min)は、数８より求めることができる。

【００３０】

【数８】

【００３１】数８より点火炉から平均ＢＲＰまでの焼成
時間を求める（ステップ３５）。この焼成時間および受
信した前記装入山高さに基づき、数９を使用して装入ア
クション量δｈ_lを求める（ステップ３６）。

【００３２】

【数９】

【００３３】数９式の中括弧の第１項は、焼成時間と目
標焼成時間の偏差から外乱を含んだ装入アクション量で
あり、第２項は、過去の装入アクション量である。添字
のｌは装入アクション量を求める時刻（現在）であり、
添字ｌ−ｍは現在から単位時間×ｍ分前の時刻を表す。
有限整定におけるパラメータＪは、過去の時刻の焼成時
間の偏差に重み付けを行なう定数であり、パラメータＫ
は、過去の時刻の装入アクション量の重み付けを行なう
定数である。前記の単位時間としては通常１５分を用い
るが、その他の時間を用いてもよい。数９の簡単な計算
例を数１０として示す。

【００３４】

【数１０】

【００３５】この例では、Ｊ（現在）：７０％、Ｊ（１
５分前）：３０％とし、Ｋ（１５分前）：１．０，Ｋ
（３０分前）：０．３の重み付けを付けている。また、
Ｇ＝１／３．０(mm/sec)とした。求められた装入アクシ
ョン量は切出しゲート２０の駆動装置に送信され、装入
山高さが制御される。

【００３６】表１は、生産諸元について本発明方法と従
来方法の比較を示したものである。これより、本発明方
法によると生産量および冷間強度が従来法より向上して
いることが分かる。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【発明の効果】本発明はＢＲＰに至るまでの焼成時間の
変化から原料性状の変化等による通気性の変化を演算
し、その変化量に応じて装入量を制御するものであるか
ら、従来法に比較して焼結鉱の品質が安定し、これによ
り生産量および強度の向上が図れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の制御方法を説明するブロック図であ
る。

【図２】演算器の演算ブロック図である。

【図３】パレット速度の時間変化を示すグラフである。

【図４】サージホッパーの切出しゲートの説明図であ
る。

【符号の説明】

９装入山１０風箱１１燃焼帯１３焼結完了層１４温度計１５演算器１７スプロケット駆動モータ１８超音波レベル計２０切出しゲート

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】焼結機の機長方向のパレット下風箱温度
分布曲線から排ガス温度が設定温度になる機長方向での
位置（ＢＲＰと略称）を求め、点火炉からＢＲＰまでの
距離とパレット速度の経過からＢＲＰに至るまでの焼成
時間を求め、該焼成時間と目標焼成時間の偏差および過
去に取った装入アクション量に基づいて焼結原料の装入
高さを制御することを特徴とする焼結鉱製造方法。