JP3950244B2 - 焼結原料の装入制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は焼結パレット上へ焼結原料を偏析装入するための装入制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＬ型焼結機においては、無端鎖状の焼結パレットに原料装入装置によって焼結原料を装入し、この装入原料層の表面に点火炉で着火すると共にウインドボックスを介して排風機によって装入原料層の上方部の空気を吸引することにより、焼結パレットの移動に伴い焼結原料中に配合されたコークスが燃焼し、順次、焼結原料の焼結がおこなわれ、排鉱部で焼結パレットより排出される。
この原料装入装置にて焼結パレット上に装入された焼結原料の上層部は、保熱効果が少なく、急冷等により脆弱な焼結鉱となるため、下層部に比し燃料分（カーボン）を多く、かつ粒度が小さくなるように偏析装入することが焼結鉱の品質及び生産性を向上させるために重要なことである。
【０００３】
このため、特開昭６４−５６８２９号公報にてスリットバー式装入装置における上層の細粒原料量の制御手段が提案されている。
即ち、図３に示すように装入シュート７を焼結パレット１０の上方に該焼結パレット１０進行方向に対して一定のシュート角度αを維持し、上方より上流側シュート８U 、助走板７a 、スリットバー５及び下流側シュート８L を一体に設け、スリットバー５の下方にデフレクターシュート９を設けた装置構成とし、ホッパー１からフィーダー２で切り出された焼結原料１７は装入シュート７を滑降中に前記スリットバー５で粗粒焼結原料２１と微・細粒焼結原料１８に分離する。そして、スリットバー５間を通過しなかった粗粒焼結原料２１は、下流側シュート８L を経て焼結パレット１０に落下し、一方、スリットバー５を通過した微・細粒焼結原料１８は、デフレクターシュート９を経て焼結パレット１０上の粗粒焼結原料２１の表層に落下する。
ここで、焼結パレット１０に装入した焼結原料層（装入原料層１２）の全層厚１３A と下層（粗粒焼結原料２１）の層厚（下層厚）１３L をそれぞれ測定する層厚計１６a 、１６b を設け、これらの測定値からスリットバー５を通過した微・細粒焼結原料１８の厚み、すなわち上層厚１３U を求め、装入原料層１２の全層厚１３A に対する上層厚１３U の比率を算出し、この比率が予め設定した値となるように、原料装入装置１１の制御要素、例えば装入シュート７の上下方向位置、シュート角度α、スリットバー５のロッド間隔、上流側シュート８U の長さ等を制御し、スリットバー５を通過する、又は通過しない焼結原料１７の量をそれぞれ加減するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来法では、上層厚１３U の比率を一定にするために原料装入装置１１自体を制御することから、以下の課題が生じていた。すなわち、図４に示すように原料装入装置１１の全体位置を点線に示すように切り出しフィーダー２から離れる方向（下方向）に移動させると、フィーダー２から切り出された焼結原料１７の落下位置１４が装入シュート７の下方へ移動することから、焼結原料１７が装入シュート７上を滑降する距離が短くなり、装入シュート７上で受ける焼結原料１７の偏析効果が低下する。
また、装入シュート７上の助走板７a を上方に引き上げた場合、焼結原料１７が装入シュート７上の助走板７a 上を滑降する距離が短くなってしまい、装入シュート７上の助走板７a 上で受ける焼結原料１７の偏析効果が低下する。
また、装入シュート７のシュート角度αを大きくした場合、滑降中の焼結原料１７が装入シュート７上で受ける摩擦力が小さくなるため焼結原料１７の滑降速度が速くなり、装入シュート７上で偏析を受ける時間が短くなり、焼結原料１７の偏析効果が低下する。
この結果、装入シュート７上を滑降中に受ける焼結原料の偏析効果が大きく低下して、装入原料層１２の全層に渡る偏析が十分に付かずに焼結鉱の歩留、強度の低下につながっていた。
【０００５】
本発明は、焼結パレット上に装入した焼結原料の偏析状態に影響を与えずに上層厚みを一定に制御する焼結原料の装入制御方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その手段１は、ホッパーからフィーダーを介して落下供給される焼結原料を装入シュートを介して焼結パレット上へ装入する方法において、
前記フィーダーから供給される焼結原料の前記装入シュート上落下位置の下流側に開口を設けると共に、該開口の上方から気体を吹き付ける第１のノズルを設け、この第１のノズルから気体を前記焼結原料に吹き付けることにより微・細粒焼結原料を前記開口より落下させて前記焼結原料を粗粒と微・細粒に分離し、この分離した粗粒焼結原料を前記装入シュート上を滑降させて前記焼結パレット上に装入し、その表層上に前記開口より落下した微・細粒焼結原料を装入する際、前記焼結パレット上の粗粒焼結原料上に装入した微・細粒焼結原料の層厚が予め設定した値となるように前記第１のノズルからの気体吹き付け量を制御するものである。
【０００７】
その手段２は、ホッパーからフィーダーを介して落下供給される焼結原料を装入シュートを介して焼結パレット上へ装入する方法において、前記フィーダーから供給される焼結原料の前記装入シュート上落下位置の下流側に開口を設けると共に、該開口の上方から気体を吹き付ける第１のノズルを設けると共に、この第１のノズルから気体を前記焼結原料に吹き付けることにより微・細粒焼結原料を前記開口より落下させて前記焼結原料を粗粒と微・細粒に分離し、この分離した粗粒焼結原料を前記装入シュート上を滑降させて前記焼結パレット上に装入し、前記装入シュート下部背面側から前記装入シュートの開口より落下中の微・細粒焼結原料へ気体を吹き付ける第２のノズルを設け、前記微・細粒焼結原料に気体を吹き付けて微粒と細粒に分離し、前記焼結パレット上に装入した粗粒焼結原料の表層上に細粒焼結原料を装入し、その表層に微粒焼結原料を装入する際、装入した該微粒焼結原料と細粒焼結原料の合計層厚が予め設定した値となるように前記第１のノズルからの気体吹き付け量を制御すると共に前記装入シュートの下流に設けた点火炉の内部温度又は該点火炉下流の装入原料層の着火面の温度が予め設定した値となるように前記第２のノズルからの気体吹き付け量を制御するものである。
【０００８】
その手段３は、前記手段１又は２記載の焼結原料の装入制御方法において、微・細粒焼結原料の層厚を、微・細粒焼結原料を装入した後の全層厚から焼結パレット上に装入した粗粒焼結原料の層厚を減じて求めるものである。
その手段４は、前記手段１又は２記載の焼結原料の装入制御方法において、微・細粒原料の層厚を、微・細粒焼結原料を装入した後の全層厚から装入シュート下端に設けたカットゲートの下端高さを減じて求めるものである。
本発明者は、装入シュート上を滑降する焼結原料に気体を吹き付けて粗粒と微・細粒に分離する場合、焼結原料と、この中のコークス（カーボン源）は表１に示すような粒度分布を有していることから質量の軽い微・細粒焼結原料及び微・細粒コークスほど気体による分級作用を受け易く、焼結原料より容易に分離される。一方、質量の重い粗粒は、気体を吹き付けられた後も、装入シュート上を滑降中の流速を保った状態で移動している。このため、装入シュートを移動することなく前記吹き付け気体の流量を調整することにより粗粒と微・細粒の分離比率を調整するとが可能であることを見いだした。
【０００９】
【表１】
【００１０】
本発明者はこの点に着目し、図１に示すように、装入シュート７に開口３を設け、この開口３の上方に装入シュート７上を滑降する焼結原料１７に向かって気体を吹き付ける第１のノズル１５を設け、開口３を通過した微・細粒焼結原料１８の層厚が予め設定した値となるように吹き付け気体の流量を制御することにより、原料装入装置１１の位置やシュート角度αを操作せず、すなわち焼結原料１７の偏析効果に影響を与えずに上層厚１３U を一定にすることが可能となった。
ここで、上層厚１３U の求め方として、微・細粒焼結原料１８を装入した後の全層厚１３A から焼結パレット１０上に装入した粗粒焼結原料２１の層厚を減じて求める方法、あるいは、図２に示すように、微・細粒焼結原料１８を装入した後の全層厚１３A から装入シュート７下端に設けたカットゲート６の下端高さを減じて求める方法のいずれを用いてもよい。
さらに、装入原料層１２の表層部の微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量の増減は、装入シュート７下流の点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度に大きく影響し、微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量が増加すると、点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度が上昇し、逆に、微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量が減少すると点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度が低下するため、装入シュート７下部の背面側に開口３から落下中の微・細粒焼結原料１８へ向かって気体を吹き付ける第２のノズル１５L を設け、このノズル１５L からの気体吹き付け量を制御して、装入シュート７下流の点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度が予め設定した値となるようにすることにより、装入原料層１２の表層部の微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量を一定に制御することが可能となり、点火炉２４での着火状態を常に良好に保つことが可能になった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の各請求項に対応した実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
請求項１、３に対応する実施の形態を図１を参照しつつ説明する。
図１に示す原料装入装置１１は、ホッパーの一例である給鉱ホッパー１から焼結原料１７を切り出すフィーダー２の下方に装入シュート７を設け、この装入シュート７には前記フィーダー２から切り出された焼結原料１７が落下する位置（落下位置）１４の下流側に開口３を設け、上流側シュート８U 上を滑降して開口３部に達した焼結原料１７に向かって開口３の上方から気体を吹き付ける第１のノズル１５と、該第１のノズル１５に連通する気体供給管２０に気体流量調整弁１５a を設け、更に、焼結パレット１０上方、即ち、装入シュート７の下部に粗粒焼結原料２１の層厚（下層厚１３L ）を測定する前方層厚計１６b を設けると共に装入原料層１２の全層厚１３A を測定する後方層厚計１６a を前方層厚計１６b の下流側に設けている。
また、前記後方層厚計１６a 、前方層厚計１６b の測定値を入力して、前記第１のノズル１５への気体供給量を制御するための気体流量調整弁１５a の開度調整を行うための制御装置Ａを設けた原料装入装置１１である。
尚、本例における装入シュート７は上流側シュート８U と、該上流側シュート８U のシュート面に対して直角方向に段差Ｚを設けた下流側シュート８L から構成したものを用いたが、これに変えて、前記段差Ｚを設けないものでもよい。しかし、この場合には多少分級効率は低下する傾向にある。
【００１２】
かくして、焼結原料１７を給鉱ホッパー１内よりフィーダー２で切り出して上流側シュート８U へ供給する。この焼結原料１７が開口３の上方に達した際に第１のノズル１５から気体を吹き付ける。これにより、焼結原料１７は表１に示す粒度分布を有していることから、質量の重い粗粒焼結原料２１（粒径＋１ｍｍ）は開口３を飛び越えて下流側シュート８L に乗り、該下流側シュート８L 上を滑降して焼結パレット１０へ層厚４５０〜６００ｍｍ程度に装入される。
一方、質量の軽い微・細粒焼結原料１８（粒径−１ｍｍ）は、開口３の上方で気体の進行方向に沿って飛ばされるため、開口３を通過して落下し、焼結パレット１０上の粗粒焼結原料２１の表層上へ層厚１０〜５０ｍｍ程度に装入される。
その結果、焼結パレット１０上の装入原料層１２の全層厚１３A は４６０〜６５０ｍｍ程度となる。
【００１３】
また、制御装置Ａには、予め上層厚１３U の目標設定値Ｘを入力すると共に前方層厚計１６b で測定した下層厚１３L 及び後方層厚計１６a で測定した装入原料層１２の全層厚１３A を入力する。そして、この入力した測定全層厚１３A から測定下層厚１３L を減じて上層厚１３U を算定し、この算定した上層厚１３U と前記目標設定値Ｘに差が生じた場合は、その差を求め、この差が無くなるような前記気体流量調整弁１５a の開度調整量を算定し、この算定開度調整量に応じて気体流量調整弁１５a を調整して気体吹き付け量を増減し、前記開口３を通過する微・細粒焼結原料１８の量を制御することにより上層厚１３U を一定に維持する。
【００１４】
（第２の実施の形態）
請求項２、４に対応する実施の形態を図２を参照しつつ説明する。
図２に示す原料装入装置１１は、給鉱ホッパー１から焼結原料１７を切り出すフィーダー２の下流側に装入シュート７を設け、この装入シュート７には前記フィーダー２から切り出された焼結原料１７が落下する位置１４の下流側に開口３を設け、上流側シュート８U 上を滑降して開口３の上方に達した焼結原料１７に向かって気体を吹き付ける第１のノズル１５を該開口部３の上方に設けると共に該第１のノズル１５に連通する気体供給管２０に気体流量調整弁１５a を設けている。更に、前記開口３を通過して落下中の微・細粒焼結原料１８に向かって気体を吹き付ける第２のノズル１５L を装入シュート７下部背面に設けると共に第２のノズル１５L に連通する気体供給管２６に気体流量調整弁１５b を設ける。
装入シュート７の下端に上下動可能にカットゲート６を設けると共に焼結パレット１０上の装入原料層１２の全層厚１３A を測定する後方層厚計１６を装入シュート７の下流側に設け、後方層厚計１６の下流側に設けた点火炉２４に内部の温度を測定する温度計２２を設け、前記点火炉２４の下流側に装入原料層１２の表面温度（着火面の温度）を測定する温度計２３を設ける。
さらに、後方層厚計１６の測定値及び前記カットゲート６の下端高さを入力して、前記第１のノズル１５への気体供給量を制御するための気体流量調整弁１５a の開度調整を行うための制御装置Ｂと、前記温度計２２又は２３にいずれかの測定値を入力して、前記第２のノズル１５L への気体供給量を制御するための気体流量調整弁１５b の開度調整を行うための制御装置Ｃを設ける。
【００１５】
かくして、焼結原料１７を給鉱ホッパー１内よりフィーダー２で切り出して上流側シュート８U へ供給する。この焼結原料１７は、開口３の上方に達した際に第１のノズル１５によって気体を吹き付けられる。焼結原料１７は表１に示す粒度分布を有しており、質量の重い中粒焼結原料（粒径５〜１ｍｍ）及び粗粒焼結原料２１（粒径＋５ｍｍ）は開口３より落下せずに下流側シュート８L に乗り、該下流側シュート８L 上を滑降して焼結パレット１０へ層厚４５０〜６００ｍｍ程度に装入され、装入された中粒、粗粒焼結原料はカットゲート６にてその表面を均される。
一方、質量の軽い微・細粒焼結原料１８（粒径−１ｍｍ）は、開口３の上方で気体の進行方向に沿って飛ばされるため、開口３を通過して落下し、さらに第２のノズル１５L によって気体を吹き付けられて微粒焼結原料１９（粒径−０．５ｍｍ）と細粒焼結原料（粒径０．５〜１ｍｍ）に分離され、焼結パレット１０上の中粒、粗粒焼結原料２１の表層上へ細粒焼結原料、微粒焼結原料１９の順にて層厚１０〜５０ｍｍ程度に装入される。その結果、焼結パレット１０上の装入原料層１２の全層厚１３A は４６０〜６５０ｍｍ程度となる。
【００１６】
制御装置Ｂには予め上層厚１３U 、即ち、細粒焼結原料と微粒焼結原料１９の合計層厚の目標設定値Ｙを入力しておき、後方層厚計１６で測定した装入原料層１２の全層厚１３A 及び前記カットゲート６の下端高さ、即ち、下層厚１３L を逐次入力し、この全層厚１３A からカットゲート６の下端高さを減じて上層厚１３U を演算し、この算定した上層厚１３U と目標設定値Ｙを比較し、これに差が生じた場合は、その差を求め、この差が無くなるような前記気体流量調整弁１５a の開度調整量を算定し、この算定開度調整量に応じて気体流量調整弁１５a を調整して気体吹き付け量を増減し、前記開口３を通過する微・細粒焼結原料１８の量を制御し、調整することにより上層厚１３U を一定に制御する。
尚、図示はしていないが、カットゲート６を設けずに、下流側シュート８L の背後に前方層厚計を設置し、該前方層厚計にて下層厚１３L を測定し、前記後方層厚計１６にて測定した装入原料層１２の全層厚１３A の測定値から下層厚１３L の測定値を減じて上層厚１３U を求めてもよい。
【００１７】
制御装置Ｃに予め点火炉２４の内部温度の目標設定値Ｄ又は点火炉２４下流の装入原料層１２の表面温度の目標設定値Ｅを入力しておき、点火炉２４の内部温度を測定する温度計２２の測定値又は点火炉２４下流の装入原料層１２の表面温度を測定する温度計２３の測定値を制御装置Ｃに入力して、点火炉２４の内部温度と目標設定値Ｄに差が生じた場合、又は点火炉２４下流側の装入原料層１２の表面温度と目標設定値Ｅに差が生じた場合は、その差を求め、この差が無くなるような前記気体流量調整弁１５b の開度調整量を算定し、この算定開度調整量に応じて気体流量調整弁１５b の開度を調整して第２のノズル１５の気体吹き付け量を増減し、開口３を通過して落下中の微・細粒焼結原料１８内の微粒（粒径−０．５ｍｍ）と細粒（粒径０．５〜１ｍｍ）の分離の程度を調整することにより点火炉２４の内部温度又は点火炉２４下流の装入原料層１２の表面温度を一定に制御して安定操業を維持する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は簡単にして、パレット上に装入した焼結ベッドの下層の偏析状態を良好に維持すると共に上層厚を目標層厚に制御することが可能となり、焼結鉱の歩留、強度が向上し、この分野に於ける効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る焼結原料の装入制御方法を適用する原料装入装置の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る焼結原料の装入制御方法を適用する原料装入装置の説明図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
α シュート角度 １ 給鉱ホッパー
２ フィーダー ３ 開口
５ スリットバー ６ カットゲート
７ 装入シュート ７a 助走板
８U 上流側シュート ８L 下流側シュート
９ デフレクターシュート １０ 焼結パレット
１１ 原料装入装置 １２ 装入原料層
１３A 全層厚 １３U 上層厚
１３L 下層厚 １４ 落下位置
１５ 第１のノズル １５a 気体流量調整弁
１５L 第２のノズル １５b 気体流量調整弁
１６ 後方層厚計 １６a 後方層厚計
１６b 前方層厚計 １７ 焼結原料
１８ 微・細粒焼結原料 １９ 微粒焼結原料
２０ 気体供給管 ２１ 粗粒焼結原料
２２ 温度計 ２３ 温度計
２４ 点火炉 ２６ 気体供給管
【発明の属する技術分野】
本発明は焼結パレット上へ焼結原料を偏析装入するための装入制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＤＬ型焼結機においては、無端鎖状の焼結パレットに原料装入装置によって焼結原料を装入し、この装入原料層の表面に点火炉で着火すると共にウインドボックスを介して排風機によって装入原料層の上方部の空気を吸引することにより、焼結パレットの移動に伴い焼結原料中に配合されたコークスが燃焼し、順次、焼結原料の焼結がおこなわれ、排鉱部で焼結パレットより排出される。
この原料装入装置にて焼結パレット上に装入された焼結原料の上層部は、保熱効果が少なく、急冷等により脆弱な焼結鉱となるため、下層部に比し燃料分（カーボン）を多く、かつ粒度が小さくなるように偏析装入することが焼結鉱の品質及び生産性を向上させるために重要なことである。
【０００３】
このため、特開昭６４−５６８２９号公報にてスリットバー式装入装置における上層の細粒原料量の制御手段が提案されている。
即ち、図３に示すように装入シュート７を焼結パレット１０の上方に該焼結パレット１０進行方向に対して一定のシュート角度αを維持し、上方より上流側シュート８U 、助走板７a 、スリットバー５及び下流側シュート８L を一体に設け、スリットバー５の下方にデフレクターシュート９を設けた装置構成とし、ホッパー１からフィーダー２で切り出された焼結原料１７は装入シュート７を滑降中に前記スリットバー５で粗粒焼結原料２１と微・細粒焼結原料１８に分離する。そして、スリットバー５間を通過しなかった粗粒焼結原料２１は、下流側シュート８L を経て焼結パレット１０に落下し、一方、スリットバー５を通過した微・細粒焼結原料１８は、デフレクターシュート９を経て焼結パレット１０上の粗粒焼結原料２１の表層に落下する。
ここで、焼結パレット１０に装入した焼結原料層（装入原料層１２）の全層厚１３A と下層（粗粒焼結原料２１）の層厚（下層厚）１３L をそれぞれ測定する層厚計１６a 、１６b を設け、これらの測定値からスリットバー５を通過した微・細粒焼結原料１８の厚み、すなわち上層厚１３U を求め、装入原料層１２の全層厚１３A に対する上層厚１３U の比率を算出し、この比率が予め設定した値となるように、原料装入装置１１の制御要素、例えば装入シュート７の上下方向位置、シュート角度α、スリットバー５のロッド間隔、上流側シュート８U の長さ等を制御し、スリットバー５を通過する、又は通過しない焼結原料１７の量をそれぞれ加減するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来法では、上層厚１３U の比率を一定にするために原料装入装置１１自体を制御することから、以下の課題が生じていた。すなわち、図４に示すように原料装入装置１１の全体位置を点線に示すように切り出しフィーダー２から離れる方向（下方向）に移動させると、フィーダー２から切り出された焼結原料１７の落下位置１４が装入シュート７の下方へ移動することから、焼結原料１７が装入シュート７上を滑降する距離が短くなり、装入シュート７上で受ける焼結原料１７の偏析効果が低下する。
また、装入シュート７上の助走板７a を上方に引き上げた場合、焼結原料１７が装入シュート７上の助走板７a 上を滑降する距離が短くなってしまい、装入シュート７上の助走板７a 上で受ける焼結原料１７の偏析効果が低下する。
また、装入シュート７のシュート角度αを大きくした場合、滑降中の焼結原料１７が装入シュート７上で受ける摩擦力が小さくなるため焼結原料１７の滑降速度が速くなり、装入シュート７上で偏析を受ける時間が短くなり、焼結原料１７の偏析効果が低下する。
この結果、装入シュート７上を滑降中に受ける焼結原料の偏析効果が大きく低下して、装入原料層１２の全層に渡る偏析が十分に付かずに焼結鉱の歩留、強度の低下につながっていた。
【０００５】
本発明は、焼結パレット上に装入した焼結原料の偏析状態に影響を与えずに上層厚みを一定に制御する焼結原料の装入制御方法を提供することを課題とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その手段１は、ホッパーからフィーダーを介して落下供給される焼結原料を装入シュートを介して焼結パレット上へ装入する方法において、
前記フィーダーから供給される焼結原料の前記装入シュート上落下位置の下流側に開口を設けると共に、該開口の上方から気体を吹き付ける第１のノズルを設け、この第１のノズルから気体を前記焼結原料に吹き付けることにより微・細粒焼結原料を前記開口より落下させて前記焼結原料を粗粒と微・細粒に分離し、この分離した粗粒焼結原料を前記装入シュート上を滑降させて前記焼結パレット上に装入し、その表層上に前記開口より落下した微・細粒焼結原料を装入する際、前記焼結パレット上の粗粒焼結原料上に装入した微・細粒焼結原料の層厚が予め設定した値となるように前記第１のノズルからの気体吹き付け量を制御するものである。
【０００７】
その手段２は、ホッパーからフィーダーを介して落下供給される焼結原料を装入シュートを介して焼結パレット上へ装入する方法において、前記フィーダーから供給される焼結原料の前記装入シュート上落下位置の下流側に開口を設けると共に、該開口の上方から気体を吹き付ける第１のノズルを設けると共に、この第１のノズルから気体を前記焼結原料に吹き付けることにより微・細粒焼結原料を前記開口より落下させて前記焼結原料を粗粒と微・細粒に分離し、この分離した粗粒焼結原料を前記装入シュート上を滑降させて前記焼結パレット上に装入し、前記装入シュート下部背面側から前記装入シュートの開口より落下中の微・細粒焼結原料へ気体を吹き付ける第２のノズルを設け、前記微・細粒焼結原料に気体を吹き付けて微粒と細粒に分離し、前記焼結パレット上に装入した粗粒焼結原料の表層上に細粒焼結原料を装入し、その表層に微粒焼結原料を装入する際、装入した該微粒焼結原料と細粒焼結原料の合計層厚が予め設定した値となるように前記第１のノズルからの気体吹き付け量を制御すると共に前記装入シュートの下流に設けた点火炉の内部温度又は該点火炉下流の装入原料層の着火面の温度が予め設定した値となるように前記第２のノズルからの気体吹き付け量を制御するものである。
【０００８】
その手段３は、前記手段１又は２記載の焼結原料の装入制御方法において、微・細粒焼結原料の層厚を、微・細粒焼結原料を装入した後の全層厚から焼結パレット上に装入した粗粒焼結原料の層厚を減じて求めるものである。
その手段４は、前記手段１又は２記載の焼結原料の装入制御方法において、微・細粒原料の層厚を、微・細粒焼結原料を装入した後の全層厚から装入シュート下端に設けたカットゲートの下端高さを減じて求めるものである。
本発明者は、装入シュート上を滑降する焼結原料に気体を吹き付けて粗粒と微・細粒に分離する場合、焼結原料と、この中のコークス（カーボン源）は表１に示すような粒度分布を有していることから質量の軽い微・細粒焼結原料及び微・細粒コークスほど気体による分級作用を受け易く、焼結原料より容易に分離される。一方、質量の重い粗粒は、気体を吹き付けられた後も、装入シュート上を滑降中の流速を保った状態で移動している。このため、装入シュートを移動することなく前記吹き付け気体の流量を調整することにより粗粒と微・細粒の分離比率を調整するとが可能であることを見いだした。
【０００９】
【表１】
本発明者はこの点に着目し、図１に示すように、装入シュート７に開口３を設け、この開口３の上方に装入シュート７上を滑降する焼結原料１７に向かって気体を吹き付ける第１のノズル１５を設け、開口３を通過した微・細粒焼結原料１８の層厚が予め設定した値となるように吹き付け気体の流量を制御することにより、原料装入装置１１の位置やシュート角度αを操作せず、すなわち焼結原料１７の偏析効果に影響を与えずに上層厚１３U を一定にすることが可能となった。
ここで、上層厚１３U の求め方として、微・細粒焼結原料１８を装入した後の全層厚１３A から焼結パレット１０上に装入した粗粒焼結原料２１の層厚を減じて求める方法、あるいは、図２に示すように、微・細粒焼結原料１８を装入した後の全層厚１３A から装入シュート７下端に設けたカットゲート６の下端高さを減じて求める方法のいずれを用いてもよい。
さらに、装入原料層１２の表層部の微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量の増減は、装入シュート７下流の点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度に大きく影響し、微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量が増加すると、点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度が上昇し、逆に、微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量が減少すると点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度が低下するため、装入シュート７下部の背面側に開口３から落下中の微・細粒焼結原料１８へ向かって気体を吹き付ける第２のノズル１５L を設け、このノズル１５L からの気体吹き付け量を制御して、装入シュート７下流の点火炉２４の内部温度又は点火炉２４の下流の装入原料層１２の表面温度が予め設定した値となるようにすることにより、装入原料層１２の表層部の微粒焼結原料１９の量と微粒コークスの量を一定に制御することが可能となり、点火炉２４での着火状態を常に良好に保つことが可能になった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の各請求項に対応した実施の形態について説明する。
（第１の実施の形態）
請求項１、３に対応する実施の形態を図１を参照しつつ説明する。
図１に示す原料装入装置１１は、ホッパーの一例である給鉱ホッパー１から焼結原料１７を切り出すフィーダー２の下方に装入シュート７を設け、この装入シュート７には前記フィーダー２から切り出された焼結原料１７が落下する位置（落下位置）１４の下流側に開口３を設け、上流側シュート８U 上を滑降して開口３部に達した焼結原料１７に向かって開口３の上方から気体を吹き付ける第１のノズル１５と、該第１のノズル１５に連通する気体供給管２０に気体流量調整弁１５a を設け、更に、焼結パレット１０上方、即ち、装入シュート７の下部に粗粒焼結原料２１の層厚（下層厚１３L ）を測定する前方層厚計１６b を設けると共に装入原料層１２の全層厚１３A を測定する後方層厚計１６a を前方層厚計１６b の下流側に設けている。
また、前記後方層厚計１６a 、前方層厚計１６b の測定値を入力して、前記第１のノズル１５への気体供給量を制御するための気体流量調整弁１５a の開度調整を行うための制御装置Ａを設けた原料装入装置１１である。
尚、本例における装入シュート７は上流側シュート８U と、該上流側シュート８U のシュート面に対して直角方向に段差Ｚを設けた下流側シュート８L から構成したものを用いたが、これに変えて、前記段差Ｚを設けないものでもよい。しかし、この場合には多少分級効率は低下する傾向にある。
【００１２】
かくして、焼結原料１７を給鉱ホッパー１内よりフィーダー２で切り出して上流側シュート８U へ供給する。この焼結原料１７が開口３の上方に達した際に第１のノズル１５から気体を吹き付ける。これにより、焼結原料１７は表１に示す粒度分布を有していることから、質量の重い粗粒焼結原料２１（粒径＋１ｍｍ）は開口３を飛び越えて下流側シュート８L に乗り、該下流側シュート８L 上を滑降して焼結パレット１０へ層厚４５０〜６００ｍｍ程度に装入される。
一方、質量の軽い微・細粒焼結原料１８（粒径−１ｍｍ）は、開口３の上方で気体の進行方向に沿って飛ばされるため、開口３を通過して落下し、焼結パレット１０上の粗粒焼結原料２１の表層上へ層厚１０〜５０ｍｍ程度に装入される。
その結果、焼結パレット１０上の装入原料層１２の全層厚１３A は４６０〜６５０ｍｍ程度となる。
【００１３】
また、制御装置Ａには、予め上層厚１３U の目標設定値Ｘを入力すると共に前方層厚計１６b で測定した下層厚１３L 及び後方層厚計１６a で測定した装入原料層１２の全層厚１３A を入力する。そして、この入力した測定全層厚１３A から測定下層厚１３L を減じて上層厚１３U を算定し、この算定した上層厚１３U と前記目標設定値Ｘに差が生じた場合は、その差を求め、この差が無くなるような前記気体流量調整弁１５a の開度調整量を算定し、この算定開度調整量に応じて気体流量調整弁１５a を調整して気体吹き付け量を増減し、前記開口３を通過する微・細粒焼結原料１８の量を制御することにより上層厚１３U を一定に維持する。
【００１４】
（第２の実施の形態）
請求項２、４に対応する実施の形態を図２を参照しつつ説明する。
図２に示す原料装入装置１１は、給鉱ホッパー１から焼結原料１７を切り出すフィーダー２の下流側に装入シュート７を設け、この装入シュート７には前記フィーダー２から切り出された焼結原料１７が落下する位置１４の下流側に開口３を設け、上流側シュート８U 上を滑降して開口３の上方に達した焼結原料１７に向かって気体を吹き付ける第１のノズル１５を該開口部３の上方に設けると共に該第１のノズル１５に連通する気体供給管２０に気体流量調整弁１５a を設けている。更に、前記開口３を通過して落下中の微・細粒焼結原料１８に向かって気体を吹き付ける第２のノズル１５L を装入シュート７下部背面に設けると共に第２のノズル１５L に連通する気体供給管２６に気体流量調整弁１５b を設ける。
装入シュート７の下端に上下動可能にカットゲート６を設けると共に焼結パレット１０上の装入原料層１２の全層厚１３A を測定する後方層厚計１６を装入シュート７の下流側に設け、後方層厚計１６の下流側に設けた点火炉２４に内部の温度を測定する温度計２２を設け、前記点火炉２４の下流側に装入原料層１２の表面温度（着火面の温度）を測定する温度計２３を設ける。
さらに、後方層厚計１６の測定値及び前記カットゲート６の下端高さを入力して、前記第１のノズル１５への気体供給量を制御するための気体流量調整弁１５a の開度調整を行うための制御装置Ｂと、前記温度計２２又は２３にいずれかの測定値を入力して、前記第２のノズル１５L への気体供給量を制御するための気体流量調整弁１５b の開度調整を行うための制御装置Ｃを設ける。
【００１５】
かくして、焼結原料１７を給鉱ホッパー１内よりフィーダー２で切り出して上流側シュート８U へ供給する。この焼結原料１７は、開口３の上方に達した際に第１のノズル１５によって気体を吹き付けられる。焼結原料１７は表１に示す粒度分布を有しており、質量の重い中粒焼結原料（粒径５〜１ｍｍ）及び粗粒焼結原料２１（粒径＋５ｍｍ）は開口３より落下せずに下流側シュート８L に乗り、該下流側シュート８L 上を滑降して焼結パレット１０へ層厚４５０〜６００ｍｍ程度に装入され、装入された中粒、粗粒焼結原料はカットゲート６にてその表面を均される。
一方、質量の軽い微・細粒焼結原料１８（粒径−１ｍｍ）は、開口３の上方で気体の進行方向に沿って飛ばされるため、開口３を通過して落下し、さらに第２のノズル１５L によって気体を吹き付けられて微粒焼結原料１９（粒径−０．５ｍｍ）と細粒焼結原料（粒径０．５〜１ｍｍ）に分離され、焼結パレット１０上の中粒、粗粒焼結原料２１の表層上へ細粒焼結原料、微粒焼結原料１９の順にて層厚１０〜５０ｍｍ程度に装入される。その結果、焼結パレット１０上の装入原料層１２の全層厚１３A は４６０〜６５０ｍｍ程度となる。
【００１６】
制御装置Ｂには予め上層厚１３U 、即ち、細粒焼結原料と微粒焼結原料１９の合計層厚の目標設定値Ｙを入力しておき、後方層厚計１６で測定した装入原料層１２の全層厚１３A 及び前記カットゲート６の下端高さ、即ち、下層厚１３L を逐次入力し、この全層厚１３A からカットゲート６の下端高さを減じて上層厚１３U を演算し、この算定した上層厚１３U と目標設定値Ｙを比較し、これに差が生じた場合は、その差を求め、この差が無くなるような前記気体流量調整弁１５a の開度調整量を算定し、この算定開度調整量に応じて気体流量調整弁１５a を調整して気体吹き付け量を増減し、前記開口３を通過する微・細粒焼結原料１８の量を制御し、調整することにより上層厚１３U を一定に制御する。
尚、図示はしていないが、カットゲート６を設けずに、下流側シュート８L の背後に前方層厚計を設置し、該前方層厚計にて下層厚１３L を測定し、前記後方層厚計１６にて測定した装入原料層１２の全層厚１３A の測定値から下層厚１３L の測定値を減じて上層厚１３U を求めてもよい。
【００１７】
制御装置Ｃに予め点火炉２４の内部温度の目標設定値Ｄ又は点火炉２４下流の装入原料層１２の表面温度の目標設定値Ｅを入力しておき、点火炉２４の内部温度を測定する温度計２２の測定値又は点火炉２４下流の装入原料層１２の表面温度を測定する温度計２３の測定値を制御装置Ｃに入力して、点火炉２４の内部温度と目標設定値Ｄに差が生じた場合、又は点火炉２４下流側の装入原料層１２の表面温度と目標設定値Ｅに差が生じた場合は、その差を求め、この差が無くなるような前記気体流量調整弁１５b の開度調整量を算定し、この算定開度調整量に応じて気体流量調整弁１５b の開度を調整して第２のノズル１５の気体吹き付け量を増減し、開口３を通過して落下中の微・細粒焼結原料１８内の微粒（粒径−０．５ｍｍ）と細粒（粒径０．５〜１ｍｍ）の分離の程度を調整することにより点火炉２４の内部温度又は点火炉２４下流の装入原料層１２の表面温度を一定に制御して安定操業を維持する。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は簡単にして、パレット上に装入した焼結ベッドの下層の偏析状態を良好に維持すると共に上層厚を目標層厚に制御することが可能となり、焼結鉱の歩留、強度が向上し、この分野に於ける効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る焼結原料の装入制御方法を適用する原料装入装置の説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る焼結原料の装入制御方法を適用する原料装入装置の説明図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
α シュート角度 １ 給鉱ホッパー
２ フィーダー ３ 開口
５ スリットバー ６ カットゲート
７ 装入シュート ７a 助走板
８U 上流側シュート ８L 下流側シュート
９ デフレクターシュート １０ 焼結パレット
１１ 原料装入装置 １２ 装入原料層
１３A 全層厚 １３U 上層厚
１３L 下層厚 １４ 落下位置
１５ 第１のノズル １５a 気体流量調整弁
１５L 第２のノズル １５b 気体流量調整弁
１６ 後方層厚計 １６a 後方層厚計
１６b 前方層厚計 １７ 焼結原料
１８ 微・細粒焼結原料 １９ 微粒焼結原料
２０ 気体供給管 ２１ 粗粒焼結原料
２２ 温度計 ２３ 温度計
２４ 点火炉 ２６ 気体供給管
Claims (4)
- ホッパーからフィーダーを介して落下供給される焼結原料を装入シュートを介して焼結パレット上へ装入する方法において、
前記フィーダーから供給される焼結原料の前記装入シュート上落下位置の下流側に開口を設けると共に、該開口の上方から気体を吹き付ける第１のノズルを設け、この第１のノズルから気体を前記焼結原料に吹き付けることにより微・細粒焼結原料を前記開口より落下させて前記焼結原料を粗粒と微・細粒に分離し、この分離した粗粒焼結原料を前記装入シュート上を滑降させて前記焼結パレット上に装入し、その表層上に前記開口より落下した微・細粒焼結原料を装入する際、前記焼結パレット上の粗粒焼結原料上に装入した微・細粒焼結原料の層厚が予め設定した値となるように前記第１のノズルからの気体吹き付け量を制御することを特徴とする焼結原料の装入制御方法。 - ホッパーからフィーダーを介して落下供給される焼結原料を装入シュートを介して焼結パレット上へ装入する方法において、前記フィーダーから供給される焼結原料の前記装入シュート上落下位置の下流側に開口を設けると共に、該開口の上方から気体を吹き付ける第１のノズルを設けると共に、この第１のノズルから気体を前記焼結原料に吹き付けることにより微・細粒焼結原料を前記開口より落下させて前記焼結原料を粗粒と微・細粒に分離し、この分離した粗粒焼結原料を前記装入シュート上を滑降させて前記焼結パレット上に装入し、前記装入シュート下部背面側から前記装入シュートの開口より落下中の微・細粒焼結原料へ気体を吹き付ける第２のノズルを設け、前記微・細粒焼結原料に気体を吹き付けて微粒と細粒に分離し、前記焼結パレット上に装入した粗粒焼結原料の表層上に細粒焼結原料を装入し、その表層に微粒焼結原料を装入する際、装入した該微粒焼結原料と細粒焼結原料の合計層厚が予め設定した値となるように前記第１のノズルからの気体吹き付け量を制御すると共に前記装入シュートの下流に設けた点火炉の内部温度又は該点火炉下流の装入原料層の着火面の温度が予め設定した値となるように前記第２のノズルからの気体吹き付け量を制御することを特徴とする焼結原料の装入制御方法。
- 請求項１又は２記載の焼結原料の装入制御方法において、前記焼結パレット上に装入した粗粒焼結原料の層厚を測定する前方層厚計と、前記微・細粒焼結原料を装入した後の全層厚を測定する後方層厚計を前記焼結パレット上方に設け、前記後方層厚計で測定した微・細粒焼結原料装入後の全層厚値から前記前方層厚計で測定した粗粒焼結原料の層厚値を減じて前記微・細粒焼結原料の層厚を求めることを特徴とする焼結原料の装入制御方法。
- 請求項１又は２記載の焼結原料の装入制御方法において、前記焼結パレット上方に設けた後方層厚計で測定した微・細粒焼結原料を装入した後の全層厚値から前記装入シュート下端に設けたカットゲートの下端高さを減じて前記微・細粒焼結原料の層厚を求めることを特徴とする焼結原料の装入制御方法。
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