JP6065634B2 - 温度計内蔵焼結スタンド - Google Patents

Description

本発明は、焼結鉱を製造する焼結機の焼結パレットに取り付ける焼結スタンドに関するものである。

従来から、高炉による製鉄プロセスでは、焼結機で、主原料の粉鉄鉱石と副原料の石灰石及び燃料（コークス）を塊状に焼き固めた焼結鉱を、高炉原料として使用している。図１に、焼結機による焼結鉱の製造を示す。

ホッパー（図示なし）から切り出された主原料（粉鉱石）、副原料（石灰石、コークス等）、及び、返鉱が、ミキサー１で、混合、調湿、造粒されて、焼結配合原料２となり、サージホッパー３に搬送され、貯蔵される。焼結配合原料２は、ドラムフィーダー４で、サージホッパー３から切り出され、シュート５を介して焼結パレット８に装入され、焼結原料層６が形成される。通常、焼結原料層の厚さは６００ｍｍ程度である。

点火炉７で、焼結原料層６の表層上のコークスに点火し、焼結パレット８を、図中矢印方向に搬送しつつ、空気を下方に吸引してコークスを燃焼させる。コークスの燃焼熱で、焼結原料層６の表層から下層にむかって焼結原料を焼結する。焼結鉱は、焼結機の排出端（図示なし）から排出される。

空気を下方に吸引する方式の焼結機では、焼結原料層の上層部が下層部よりも先に焼結して焼結塊となるので、焼結の進行に伴い焼結原料層の下層部が、焼結塊の重みで圧縮され高密度化して、通気性が低下する。通気性が低下すると、コークスの燃焼速度が低下して、焼結速度が遅くなり、また、燃焼むらが生じる。その結果、生産性が低下し、また、焼結鉱の品質のばらつきが大きくなる。

そこで、通常、図２に示すように、焼結パレット８に、焼結塊の重みを受ける部材として、焼結スタンド９’を、所定の間隔で、焼結原料層６の中に埋没するように設置して、焼結原料層６の下層部の高密度化を抑制して、通気性の低下を防止する。

図３に、従来の焼結スタンドの一態様を示す。焼結スタンドは、通常、耐熱・耐摩耗鋳鉄で作製されていて、取付部１０の中央部に、焼結層を支える逆台形状の支持板１１が設けられている。

焼結機で焼結鉱を製造する場合、焼結パレットの移動とともに進行する焼結状態（温度、焼結速度）を把握することは、所望の特性を備える焼結鉱を製造するうえで重要である。それ故、これまで、焼結の進行状態を把握するため、焼結層内の温度を測定する技術が幾つか開示されている。

特許文献１には、焼結機のグレートバーの表面に、該表面から突出する包囲体を設け、該包囲体中に、１つ以上の温度検出素子を、該素子の先端の感温部がグレートバーの表面と略平行で、かつ、下流側に露出するように配置して、焼結層の各層の温度を測定し、測定温度から焼結速度を把握する焼結速度測定方法が開示されている。

特許文献２には、焼結過程の温度変化を測定する測温検出器を、焼結層内のパレットの進行方向と略々平行に突き出し、さらに、該測温検出器を、焼成後落鉱の寸前に引き込める手段を設けた焼結層内の測温装置が開示されている。

特許文献３には、焼結機のパレットに、グレートバーから突出するスタンドを一体的に設け、該スタンドの内部に、複数の熱電対を、下流方向に向けて、スタンドの高さ方向に並べた状態で内蔵させ、複数の熱電対で焼結層から伝達されるスタンド内の温度を測定し、実際の焼結層内の温度変化を、複数の熱電対で測定した温度をもとに、スタンドの材質、構造を条件として計算することを特徴とする焼結層内のヒートパターン測定方法が開示されている。

しかし、特許文献１〜３に開示の技術は、温度検出器の検出端に焼結鉱が溶着して、温度測定ができなくなり、焼結スタンドを頻繁に交換しなければならないという課題を抱えている。

特公昭５７−００４６９１号公報 実公昭５８−００１７６０号公報 特開２００９−２２８０７１号公報

本発明は、焼結層内の温度を測定する従来技術の課題に鑑み、温度検出器の温度検出端に焼結鉱が溶着し難く、焼結の進行状況及び焼結鉱の焼結状態を、連続的に長期にわたり適確に把握することができる温度計内蔵焼結スタンドを提供することを目的とする。

本発明者らは、上記課題を解決する手法について鋭意検討した。その結果、焼結スタンドの一方の端面に、焼結パレットの面となす傾斜角が９０°未満の傾斜面を設け、焼結スタンドの内部に収蔵した複数の温度計の温度検出端を、上記傾斜面に配置すれば、温度計の温度検出端と焼結鉱の溶着が抑制されて、焼結スタンドの交換頻度を大幅に低減できることを見いだした。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

（１）焼結機の焼結パレットに取り付ける焼結スタンドにおいて、
（ａ）焼結スタンドに複数の温度計を内蔵し、
（ｂ）上記複数の温度計の温度検出端を、焼結スタンドの排鉱側の、焼結パレットの面となす傾斜角が９０°未満の傾斜面に、所定の間隔で配置した
ことを特徴とする温度計内蔵焼結スタンド。

（２）前記温度検出端が、耐熱・耐摩耗合金鋼で覆われていることを特徴とする前記（１）に記載の温度計内蔵焼結スタンド。

（３）前記焼結スタンドに、温度検出端で検出した温度情報を発信する発信器を内蔵したことを特徴とする前記（１）又は（２）のいずれかに記載の温度計内蔵焼結スタンド。

本発明によれば、温度計の温度検出端が、焼結鉱で摩耗し難い温度計内蔵焼結スタンドを提供することができる。その結果、焼結の進行状況及び焼結鉱の焼結状態を、長期にわたり適確に把握することができる。

焼結機による焼結鉱の製造を示す図である。 焼結スタンドの使用態様を示す図である。 従来の焼結スタンドの一態様を示す図である。 本発明の焼結スタンドの一態様を示す図である。 本発明の焼結スタンドの別の態様を示す図である。 本発明の焼結スタンドのさらに別の態様を示す図である。

本発明者らは、温度計の温度検出端が焼結鉱と接触しても、磨耗し難く、かつ、焼結層の温度推移を正確に測定できる焼結スタンドの構造について検討した。その結果、焼結スタンドに複数の温度計を内蔵し、該温度計の温度検出端を、排鉱側の、焼結パレットの面となす傾斜角が９０°未満の傾斜面に、所定の間隔で配置することに想到した。

以下、本発明について図面に基づいて説明する。

図４に、本発明の焼結スタンドの一態様を示す。焼結スタンド９の支持板１１の排鉱側の端面に、焼結パレットの面となす傾斜角α（９０°未満）の傾斜面１２が形成され、傾斜面１２に、焼結スタンドが内蔵する温度計の温度検出端１３が、高さ方向に所定の間隔で配列されている。

傾斜面１２と、取付部１０の上面１０ａ、即ち、焼結パレットの面がなす傾斜角αは、９０°に近い方が焼成速度測定の観点からより有利となり好ましい。

温度検出端の個数は、図４に示す焼結スタンドでは３個であるが、焼結の進行状況を観測するためには、少なくとも２個は必要である。

焼結の進行状況を正確に観測する点で、温度検出端の個数は多いほうが好ましいが、焼結スタンドの内部に収蔵できる温度計の数には限度があり、この限度が、温度検出端の個数の上限である。１個でも焼結塊と溶着すると、焼結スタンドを交換しなければならない場合があるので、この点も考慮して、温度検出端の個数を設定する。

焼結スタンドの排鉱側と反対側（給鉱側）の端面は、図３に示す焼結スタンドのように、通常の端面でよい。図５に、本発明の焼結スタンドの別の態様を示す。図５に示す焼結スタンドにおいては、給鉱側の端面が、通常より、急な斜面となっている。

図６に、本発明の焼結スタンドのさらに別の態様を示す。図６に示す焼結スタンドにおいては、支持板の排鉱側の端面全体が傾斜面１２となっている。排鉱側の端面全体を傾斜面とすると、温度検出端を多数配列することができる点で好ましいが、前述したように、温度検出端の個数には限度がある。

次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。

（実施例）
図３に示す焼結スタンドを基本形とし、温度計の温度検出端を、給鉱側の傾斜面に配置した焼結スタンド（比較例）と排鉱側の傾斜面に配置した焼結スタンド（発明例）を作製し、焼結パレットに組み込み、焼結を行い、温度計が断線するまでの日数及び累計周回数を調査した。結果を、焼結条件と併せて表１に示す。

発明例では、周回数が比較例に比べ、温度計断線までの日数及び累計周回数が顕著に増加していることが解る。

前述したように、本発明によれば、温度計の温度検出端が、焼結鉱で摩耗し難い温度計内蔵焼結スタンドを提供することができる。その結果、焼結の進行状況及び焼結鉱の焼結状態を、長期にわたり適確に把握することができる。よって、本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が高いものである。

１ ミキサー
２ 焼結配合原料
３ サージホッパー
４ ドラムフィーダー
５ シュート
６ 焼結原料層
７ 点火炉７
８ 焼結パレット
９、９’ 焼結スタンド
１０ 取付部
１０ａ 取付部１０の上面
１１ 支持板
１２ 傾斜面
１３ 温度検出端
α 傾斜角

Claims (3)

1. 焼結機の焼結パレットに取り付ける焼結スタンドにおいて、
   （ａ）焼結スタンドに複数の温度計を内蔵し、
   （ｂ）上記複数の温度計の温度検出端を、焼結スタンドの排鉱側の、焼結パレットの面となす傾斜角が９０°未満の傾斜面に、所定の間隔で配置した
   ことを特徴とする温度計内蔵焼結スタンド。
2. 前記温度検出端が、耐熱・耐摩耗合金鋼で覆われていることを特徴とする請求項１に記載の温度計内蔵焼結スタンド。
3. 前記焼結スタンドに、温度検出端で検出した温度情報を発信する発信器を内蔵したことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の温度計内蔵焼結スタンド。

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