JP4779371B2

JP4779371B2 - 焼結機原料装入装置の付着物除去方法および焼結鉱の製造方法

Info

Publication number: JP4779371B2
Application number: JP2005023404A
Authority: JP
Inventors: 貢小川; 好孝木村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP2006206996A

Description

本発明は、高炉等の主原料として用いられる焼結鉱の製造装置である焼結機の原料装入装置に関するものである。

高炉の主原料である焼結鉱は、一般に以下のようにして製造される。まず、粉鉄鉱石、炭材、ＣａＯ含有副原料等を配合した焼結原料を、ドワイトロイド式焼結機のパレット上に所定の厚さに充填し、この充填された焼結原料層の表層部の炭材に着火後、下方に向けて空気を吸引しながら焼結原料層内部の炭材を燃焼させ、その燃焼熱により焼結原料を焼結させて焼結ケーキとする。そして、この焼結ケーキを粉砕・整粒することにより焼結鉱が得られる。

焼結原料は給鉱ホッパーに貯留後、ロールフィーダーによって切り出され、装入シュートを経て移動している焼結機のパレットに装入される。パレット幅方向においてパレット上に堆積した焼結原料層厚に差が生じると、原料層厚の薄い部分に空気の吸引が集中し、コークス粉の燃焼速度が他の部分に比較して速くなり、他の部分に未燃焼部分ができる。この未燃焼部分の生成によって歩留りの低下、品質の低下、コークス原単位の上昇等の問題が生じる。

これを防止するため、給鉱ホッパーからロールフィーダーを用いてパレット上に原料を装入する過程においては、給鉱ホッパーの下部にパレット幅方向に複数個設置された分割ゲートを用い、ロールフィーダーと分割ゲートの間隔を制御することにより、パレット上の堆積原料のパレット幅方向の原料層厚が均一になるように調整している。

ところが、この分割ゲートまたはロールフィーダーに原料の付着が生じるとロールフィーダーと分割ゲートの間隔が狭くなるため、付着物が生じた位置に相当する堆積原料のパレット幅方向位置に原料層厚の薄い部分ができ、パレット幅方向の原料層厚が不均一となる。

ロールフィーダーの付着物を除去する方法として、焼結機のロールフィーダーの胴長全長に亘って、その外周に圧接、離隔可能にスクレーパーを設け、スクレーパーを間欠的に圧接させて記外周の付着物を除去する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしこの方法は、ロールフィーダの付着物の除去のみに関する技術であり、分割ゲートへの付着物については対応できないため、分割ゲートの付着物の除去は、人力で行わねばならず、手間がかかるという問題があった。

一方で、排ガスの温度を測定することで原料装入装置の焼結原料の付着を検出して、付着物掻き取り手段により付着物を除去する方法および装置が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開平９−２８０７４２号公報特開２００３−１１９５２１号公報

特許文献２に記載のものと同様の方法および装置を用いれば、人力によらずに分割ゲート等の原料装入装置の付着物の除去を行なうことが可能であるが、排ガス温度変化による付着物検知であるため、付着物による温度変化以外の、その他の操業要因による温度変化が生じた場合に付着物によるものかどうか区別することができず、付着物除去を効率的に行なうことが困難である。また、自走式の付着物掻き取り手段である格子板を使った付着物除去装置であるため、装置構成が複雑となり保守の手間がかかり設備コストの上昇を招く。

したがって本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、焼結機の原料装入装置のゲート部分に付着した焼結原料を簡易な装置を用いて低コストで除去することを可能とする、焼結機原料装入装置の付着物除去方法およびこの方法を用いた焼結鉱の製造方法を提供することにある。

このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）、ゲートの開閉により焼結原料の装入量を調整する原料装入装置を用いる焼結機において、前記ゲートの開閉を所定の周期で行なうことにより前記ゲートに付着した焼結原料を除去する焼結機原料装入装置の付着物除去方法であって、前記ゲートが焼結機の幅方向に連続した主ゲートと、該主ゲートの下部に設置され、焼結機の幅方向に分割された複数のゲートからなる分割ゲートから構成されるものであり、前記ゲートの開閉を、前記主ゲートが開状態の際には前記分割ゲートが閉状態であり、前記主ゲートが閉状態の際には前記分割ゲートが開状態であるように制御することを特徴とする焼結機原料装入装置の付着物除去方法。
（２）、分割ゲートの複数のゲートのうち、焼結機の幅方向外側の分割ゲートの開閉周期が焼結機の幅方向中央部の分割ゲートの開閉周期よりも短いことを特徴とする（１）に記載の焼結機原料装入装置の付着物除去方法。
（３）、（１）または（２）に記載の焼結機原料装入装置の付着物除去方法を用いて焼結原料を焼結機のパレット上に装入することを特徴とする焼結鉱の製造方法。

本発明によれば、焼結原料装入装置の付着物除去を容易に行なうことができるので、パレット幅方向の原料層厚を常に均一な状態に維持することが可能となる。また付着物除去用に新たな機械設備を設置することなく現有の設備で付着物除去が可能であるため、低コストで焼結鉱の歩留まりを向上させることができる。

本発明では、ゲートの開閉により焼結原料の装入量を調整する原料装入装置を用いる焼結機において、ゲートの開閉を所定の周期で行なうことによりゲートに付着した焼結原料を除去する。ゲートの開閉により焼結原料の装入量を調整する原料装入装置としては、通常は焼結原料を供給するホッパーと、ロールフィーダーとゲートからなり、ロールフィーダーを用いてパレット上に原料を装入する装置であり、ホッパーの下部にゲートを設置し、ゲートの開閉を行いロールフィーダーとゲートとの間隔を制御することにより、パレット上に堆積する焼結原料の原料層厚を調整するものが用いられている。ゲートの開閉を所定の周期で行なうことで、特別な付着物除去装置を設置することなくゲートに付着した焼結原料を除去することができる。

所定の周期は、適宜設定可能であるが、長すぎると付着物の付着量が増加してしまい、短すぎると層厚調整の外乱となるため、１５〜３０分程度が適当である。

ゲートは、焼結機の幅方向に連続した主ゲートと、該主ゲートの下部に設置され、焼結機の幅方向に分割された複数のゲートからなる分割ゲートとから構成されるものであることが望ましい。パレット幅方向に複数個設置された分割ゲートを用い、ロールフィーダーと分割ゲートの間隔を個々の分割ゲート毎に制御することにより、パレット上に堆積する焼結原料のパレット幅方向の原料層厚を調整可能である。主ゲートは幅方向に連続して一体化しているものである。このような２段のゲートを用いる場合、ゲートの開閉を、主ゲートが開状態の際には分割ゲートが閉状態であり、主ゲートが閉状態の際には分割ゲートが開状態であるように制御することが望ましい。主ゲートと分割ゲートを同じ周期で、かつ開閉の位相を逆にすることで、常に主ゲートまたは分割ゲートによりパレットへの焼結原料の装入量を制御することが可能である。

主ゲートと分割ゲートからなるゲートを用いる場合、分割ゲートの複数のゲートのうち、焼結機の幅方向外側の分割ゲートの開閉周期を、焼結機の幅方向中央部の分割ゲートの開閉周期よりも短く設定することが望ましい。ゲートは外側部分に付着物が付着しやすい傾向があり、パレット幅方向外側の分割ゲートの動作周期を短くすることで、分割ゲート全体として付着物の除去を同程度に行なうことができる。

尚、ゲートの開状態、閉状態とは、焼結原料がパレットに装入される状態を開、パレットに装入されずにゲート内に留まっている状態を閉とする。

以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態であり、焼結機の原料装入装置部分を示し、ラインに平行な方向（パレット進行方向)の側面からの概略図である。図中の矢印はラインの進行方向（パレット進行方向)を示す。図２は、図１の正面図である。焼結機に装入する焼結原料は焼結機上のサージホッパ１に一時的に備蓄されロールフィーダ２、ドラムシュート３の回転により焼結機上のパレット４に装入され焼き固められる。焼結機への焼結原料装入量は主ゲート５の開閉により調整され、焼結機のパレット４幅方向の原料層厚は分割ゲート６により調整される。分割ゲート６は幅方向に分割された７つの分割ゲート６１〜６７により構成され、各分割ゲートが独立して開閉操作可能である。パレット４上に装入された焼結原料の層厚レベルはパレット幅方向に設置された層厚レベル計７１〜７７により測定され、層厚が一定となるよう幅方向に対応した各々の分割ゲート６１〜６７を開閉して調整する。

焼結鉱を製造する通常操業において、分割ゲート６に原料が付着するためその清掃が必要となる。分割ゲートに付着した焼結原料を除去するために、本発明では、分割ゲート６１〜６７を現状開度から一旦閉方向に動作させ、一定時間ｔ１後に開方向に動作させ、一定時間ｔ２後に現状開度に復帰させる。この操作により分割ゲート６１〜６７に付着した付着物は、閉操作による装入原料との摩擦で剥離しやすくなり、開操作により付着物が除去できる。分割ゲート６の付着物を除去する際に、主ゲート５は焼結原料装入量を一定に保つため、分割ゲートとは逆に現状開度から開方向へ動作させ、一定時間ｔ１後に閉方向へ動作させ、一定時間ｔ２後現状開度へ動作させる。これを一定周期ｔ３で繰り返し行うことにより分割ゲート６への付着物は定期的に除去されて、付着物に影響されることなく焼結が可能となる。

また付着物はサージホッパ１からの原料の流れ込み状況や原料水分の影響により、両側の分割ゲート６１と６７に付着し易い傾向にある。このような付着状況が不均一である問題を解決するため、両側の分割ゲートの動作を、中央部の分割ゲート６２〜６６の動作とは独立させ上記の動作とは異なる動作とする。すなわち両側の分割ゲート６１と６７の動作周期ｔ４を中央部の分割ゲート６２〜６６の動作周期ｔ３より短くさせることにより、付着物を効率よく除去可能となる。本実施形態においては、７つの分割ゲートを用いた例を示したが、両側と中央部とに分割されたゲートであればゲート数にかかわらず本発明を適用可能である。

図１および図２に示す原料装入装置を有する焼結機を用いて焼結鉱の製造を行なった。

分割ゲート６１〜６７を現状開度から一旦閉方向に動作させ、１５秒（ｔ１）後に開方向に動作させ、１５秒（ｔ２）後に現状開度に復帰させた。この操作により分割ゲート６１〜６７に付着した付着物は、閉操作による装入原料との摩擦で剥離しやすくなり、開操作により付着物が除去された。分割ゲート６の付着物を除去する際に、主ゲート５は焼結原料装入量を一定に保つため、分割ゲートとは逆に現状開度から開方向へ動作させ、１５秒（ｔ１）後に閉方向へ動作させ、１５秒（ｔ２）後現状開度へ動作させた。これを周期３０分（ｔ３）で繰り返し行うことにより分割ゲート６への付着物は定期的に除去されて、付着物に影響されることなく焼結が可能となった。両外側の分割ゲート６１と６７の動作周期は１５分（ｔ４）とし、中央部の分割ゲート６２〜６６の動作周期３０分（ｔ３）より短くした。

以上のようにゲートを制御することで、それまで一日に６〜９回程度行なっていたゲートの付着物の除去作業を、一日に一度も行なうことなく操業可能であった。

焼結機の原料装入装置部分の概略図（側面図）。焼結機の原料装入装置部分の概略図（正面図）。

符号の説明

１サージホッパ
２ロールフィーダ
３ドラムシュート
４パレット
５主ゲート
６分割ゲート
６１〜６７…分割ゲート
７層厚レベル計
７１〜７７…層厚レベル計

Claims

ゲートの開閉により焼結原料の装入量を調整する原料装入装置を用いる焼結機において、前記ゲートの開閉を所定の周期で行なうことにより前記ゲートに付着した焼結原料を除去する焼結機原料装入装置の付着物除去方法であって、前記ゲートが焼結機の幅方向に連続した主ゲートと、該主ゲートの下部に設置され、焼結機の幅方向に分割された複数のゲートからなる分割ゲートから構成されるものであり、前記ゲートの開閉を、前記主ゲートが開状態の際には前記分割ゲートが閉状態であり、前記主ゲートが閉状態の際には前記分割ゲートが開状態であるように制御することを特徴とする焼結機原料装入装置の付着物除去方法。
分割ゲートの複数のゲートのうち、焼結機の幅方向外側の分割ゲートの開閉周期が焼結機の幅方向中央部の分割ゲートの開閉周期よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の焼結機原料装入装置の付着物除去方法。
請求項１または請求項２に記載の焼結機原料装入装置の付着物除去方法を用いて焼結原料を焼結機のパレット上に装入することを特徴とする焼結鉱の製造方法。