JP5597918B2

JP5597918B2 - 焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法

Info

Publication number: JP5597918B2
Application number: JP2008253807A
Authority: JP
Inventors: 孝紀弘田; 真哉加藤
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010084183A

Description

本発明は、焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法に関し、例えば鉄鉱石・コークス・石炭から焼結鉱を生成するのに好適なものである。

焼結工場では、鉄鉱石・粉コークス・石炭を焼結機のパレットにドラムフィーダを用いて装入し、この原料に点火炉で点火し、パレット下方の風箱から主排風機によって吸引を行って焼結鉱を生成する。ドラムフィーダへの焼結原料を貯留するホッパーの排出部には、焼結機幅方向に分割され且つ個々にゲート開度を調整可能な分割ゲートが設けられており、この分割ゲートのゲート開度を調整することで、生成される焼結鉱の強度・粒度が均質になるように、装入原料層厚のレベル制御を行っている。このような焼結原料層厚レベル制御としては、例えば下記特許文献１に記載されるように、焼結機の給鉱側と排鉱側の夫々に、複数のレベル計を幅方向に並べて配置し、これらのレベル計で給鉱部の層厚と排鉱部の層厚を測定して収縮率を算出し、その収縮率から求めた焼結鉱の冷間強度と気孔率の幅方向偏差が最小となる給鉱部の原料装入密度を算出し、その装入密度となるように分割ゲートのゲート開度を制御するようにしている。
特開平５−５５８９号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載される焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法では、給鉱部の層厚と排鉱部の層厚から収縮率を求めて分割ゲートのゲート開度を制御するようにしているが、焼結機の排鉱部では、焼結鉱は焼き終わった後であり、その厚さ変動が大きすぎて最入側での層厚レベル制御には不向きである。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、焼結機入側の焼結原料の層厚を適正に制御することができる焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明の焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法は、焼結原料を貯留するホッパーの排出部に、焼結機幅方向に分割され且つ個々にゲート開度を調整可能な分割ゲートを備えた焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法において、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルと点火炉出側で検出された焼結原料層厚レベルから点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量を求め、この点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に応じて前記分割ゲートのゲート開度を調整することを特徴とするものである。

また、前記点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に対し、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いて前記分割ゲートのゲート開度調整量を補正することを特徴とするものである。
また、前記点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルから当該点火炉入側の焼結原料層質量誤差を求め、この点火炉入側の焼結原料層質量誤差から前記分割ゲートのゲート開度調整量の基準値を設定することを特徴とするものである。

而して、本発明の焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法によれば、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルと点火炉出側で検出された焼結原料層厚レベルから点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量を求め、この点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に応じて分割ゲートのゲート開度を調整する構成としたため、点火・吸引開始時の焼結原料層の減少分を適正にフィードバックすることができ、これにより焼結機入側の焼結原料の層厚を適正に制御することができる。
また、点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に対し、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いて分割ゲートのゲート開度調整量を補正する構成としたため、点火・吸引開始時の焼結原料層の減少分を質量として適正にフィードバックすることが可能となる。

また、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルから当該点火炉入側の焼結原料層質量誤差を求め、この点火炉入側の焼結原料層質量誤差から分割ゲートのゲート開度調整量の基準値を設定する構成としたため、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いた点火・吸引開始時の焼結原料層の質量の減少分と合わせて、焼結機入側の焼結原料の層厚をより一層適正に制御することができる。

次に、本発明の焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、焼結機入側における焼結原料装入部を示したものであり、焼結原料は図示しないパレット上を、同図の矢印方向に搬送される。この矢印方向と交差する方向を焼結機の幅方向と定義する。図柱の符号１は、焼結原料を貯留するホッパー、符号２は、ホッパー１から切出された焼結原料をパレット上に拡散して装入するドラムフィーダである。ホッパーの排出部、ドラムフィーダ２の装入部には、焼結機の幅方向に計７個の分割ゲート３（符号が示しているのは、厳密には、分割ゲートを駆動するアクチュエータである）が等間隔に配設されており、図示しない制御装置（演算装置）からの指令によって、夫々のゲート開度を調整することで、該当する部位の焼結原料の切出し量を増減制御することができる。なお、ドラムフィーダ２の排出部には、図示しないカットオフプレートが配設されている。このカットオフプレートは、所謂均し板であり、焼結原料の層厚方向に余剰な部分を不足の部分に補って、層厚を一様にするものである。

ドラムフィーダ２の焼結原料搬送方向先方、所謂出側には、焼結原料を点火する点火炉４が設けられている。この点火炉４で焼結原料を点火し、パレット下の風箱から図示しない主排風機で吸引することで焼結工程が開始される。本実施形態では、この点火炉４の入側に、計６個の入側層厚レベルセンサ５を等間隔に配設し、出側にも、計６個の出側層厚レベルセンサ６を等間隔に配設した。各層厚レベルセンサ５，６は、共にパレット上の焼結原料層の高さを検出し、その高さを焼結原料層厚のレベルとして検出するものである。従って、入側層厚レベルセンサ５は、点火・吸引開始前の焼結原料の層厚レベルＬｖ１を検出し、出側層厚レベルセンサ６は、点火・吸引開始時の焼結原料の層厚レベルＬｖ２を検出する。

前記制御装置（演算装置）では、前記入側層厚レベルセンサ５で検出された点火・吸引開始前の焼結原料の層厚レベルＬｖ１及び出側層厚レベルセンサ６で検出された点火・吸引開始時の焼結原料温層厚レベルＬｖ２を用い、下記１式に従って、各分割ゲート３のｔ秒後のゲート開度（正確にはゲート開度補正量）Ｇ（ｔ）を算出し、そのゲート開度が達成されるようにアクチュエータを駆動する。
Ｇ（ｔ）＝α・（（Ｓ−Ｌｖ１（ｔ））・Ｌ１・Ｌ２・Ｄｓ
＋β（Ｌｖ１（ｔ）−Ｌｖ２（ｔ＋Ｔ））・Ｌ３・Ｌ４・Ｄｓ）… (1)

α：質量−ゲート開度変換係数（％／ｋｇ）
Ｓ：点火・吸引開始前焼結原料層厚レベル目標値（ｍ）
Ｌ１：入側層厚レベルセンサの間隔（ｍ）
Ｌ２：パレットへの焼結原料装入部から入側層厚レベルセンサまでの距離（ｍ）
Ｄｓ：点火・吸引開始前焼結原料嵩密度（ｋｇ／ｍ^３）
β：点火・吸引開始前後焼結原料嵩密度補正係数（−）
Ｔ：入側層厚レベルセンサから出側層厚レベルセンサまでの原料到達時間（ｓ）
Ｔ＝Ｌ４／Ｖｓ
Ｖｓ：焼結機速度（ｍ／ｓ）
Ｌ３：出側層厚レベルセンサの間隔（ｍ）
Ｌ４：入側層厚レベルセンサから出側層厚レベルセンサまでの距離（ｍ）

１式（）内の第１項は、入側層厚レベルセンサ５で検出された点火炉入側、つまり点火・吸引開始前の焼結原料層厚レベルＬｖ１と目標比との差から求められる焼結原料層質量誤差であり、この点火炉入側の焼結原料層質量誤差から分割ゲート３のゲート開度調整量の基準値が設定されることになる。一方、１式（）内の第２項は、入側層厚レベルセンサ５で検出された点火炉入側、つまり点火・吸引開始前の焼結原料層厚レベルＬｖ１と出側層厚レベルセンサ６で検出された点火炉出側、つまり点火・吸引開始時の焼結原料層厚レベルＬｖ２の差に、点火・吸引開始前焼結原料嵩密度Ｄｓ及び点火・吸引開始前後焼結原料嵩密度補正係数βの積値、即ち点火・吸引開始時原料嵩密度Ｄｓ’を乗じた点火炉出側焼結原料層質量誤差であり、この点火炉出側焼結原料層質量誤差から分割ゲート３のゲート開度調整量の補正値が設定されることになる。つまり、焼結原料の点火／吸引開始により焼結原料の密度が増大し、それに伴って嵩が目減りするので、この嵩目減り量を求め、その分だけ、ゲート開度調整量を補正する。この点火・吸引開始前後焼結原料嵩密度補正係数βは、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比であり、点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に対し、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いて分割ゲートのゲート開度を補正することにより、点火・吸引開始時の焼結原料層の減少分を質量として適正にフィードバックすることができる。

このように本実施形態の焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法によれば、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルＬｖ１と点火炉出側で検出された焼結原料層厚レベルＬｖ２から点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量を求め、この点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に応じて分割ゲート３のゲート開度を調整することとしたため、点火・吸引開始時の焼結原料層の減少分を適正にフィードバックすることができ、これにより焼結機入側の焼結原料の層厚を適正に制御することができる。

また、点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に対し、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比、即ち点火・吸引開始前後焼結原料嵩密度補正係数βを用いて分割ゲート３のゲート開度調整量を補正することとしたため、点火・吸引開始時の焼結原料層の減少分を質量として適正にフィードバックすることが可能となる。

また、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルＬｖ１から当該点火炉入側の焼結原料層質量誤差を求め、この点火炉入側の焼結原料層質量誤差から分割ゲート３のゲート開度調整量の基準値を設定することとしたため、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いた点火・吸引開始時の焼結原料層の質量の減少分と合わせて、焼結機入側の焼結原料の層厚をより一層適正に制御することができる。

本発明の焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法の一実施形態を示す焼結機入側の斜視図である。

符号の説明

１はホッパー、２はドラムフィーダ、３は分割ゲート、４は点火炉、５は入側層厚レベルセンサ、６は出側層厚レベルセンサ

Claims

焼結原料を貯留するホッパーの排出部に、焼結機幅方向に分割され且つ個々にゲート開度を調整可能な分割ゲートを備えた焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法において、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルと点火炉出側で検出された焼結原料層厚レベルから点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量を求め、この点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に応じて前記分割ゲートのゲート開度を調整する場合に、前記点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に対し、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いて前記分割ゲートのゲート開度調整量を補正することを特徴とする焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法。
焼結原料を貯留するホッパーの排出部に、焼結機幅方向に分割され且つ個々にゲート開度を調整可能な分割ゲートを備えた焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法において、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルと点火炉出側で検出された焼結原料層厚レベルから点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量を求め、この点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に応じて前記分割ゲートのゲート開度を調整する場合に、前記点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルから当該点火炉入側の焼結原料層質量誤差を求め、この点火炉入側の焼結原料層質量誤差から前記分割ゲートのゲート開度調整量の基準値を設定することを特徴とする焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法。
焼結原料を貯留するホッパーの排出部に、焼結機幅方向に分割され且つ個々にゲート開度を調整可能な分割ゲートを備えた焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法において、点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルと点火炉出側で検出された焼結原料層厚レベルから点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量を求め、この点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に応じて前記分割ゲートのゲート開度を調整する場合に、前記点火炉入側で検出された焼結原料層厚レベルから当該点火炉入側の焼結原料層質量誤差を求め、この点火炉入側の焼結原料層質量誤差から前記分割ゲートのゲート開度調整量の基準値を設定すると共に、前記点火・吸引開始時の焼結原料層の嵩目減り量に対し、点火・吸引開始前の焼結原料層の密度と点火・吸引開始時の焼結原料層の密度の比を用いて前記分割ゲートのゲート開度調整量を補正することを特徴とする焼結機の焼結原料層厚レベル制御方法。