JPH01100226A - 焼結操業方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、焼結機の操業方法に関し、更に詳しくは焼結
機のパレット幅方向の焼成を均一化し、焼結鉱を高歩留
りで製造する焼結操業方法に関する。

〔従来の技術〕

焼結鉱は被還元性や高温性状が良く、優れた高炉装入原
料であるが、他の原料であるペレットや塊鉱石と比べて
製造歩留りが低いという欠点がある。この原因はよく知
られているように、焼結原料を焼成してできる焼結ケー
キの焼結状態が高さ方向、幅方向で不均一になってしま
い、焼結不足の部分ができることである。

そこで従来から、磁気、ｒ線、温度、風速などを利用し
て焼結状態を検知したうえ、操業条件を変化させて焼結
の均一化を図ってきた。その１つとしてパレット幅方向
の均一焼成を目指した方法がある。

この方法としては、例えば、焼結機の排鉱部で焼結ケー
キ断面の温度分布を測定して幅方向の焼結状態を判定し
、これに基づいて原料の供給量・層厚・密度などを調節
する方法（特公昭６０−１００９６号公報、特開昭５３
−６０３０２号公報）や、パレット上の原料層厚を幅方
向で中央部よりもサイドプレート側を厚くすることによ
って、パレット幅方向の通気性が均一化するよう調節す
る方法（特開昭５４−７２７０２号公報）などが提案さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの従来方法は、パレット幅方向の温度あるいは通
気性が均一となるよう焼成を制御するものであるが、最
大の難点は温度や通気性の測定値が均一になるよう操業
条件を調整しても、必ずしも焼成状態が幅方向で均一に
なる保証がないことである。

つまり温度が均一になっても、石灰石など溶剤の分布が
不均一であれば、溶剤不足の部分では結合不足となるし
、また通気性が均一でも温度分布、成分分布が不均一で
あれば焼き上がりの状態は不均一になってしまうのであ
る。

本発明は、この問題点を解決し、パレット幅方向で焼成
の均一化を図ることによって高歩留りを実現できる焼結
操業方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、パレット幅方向で均一焼成を行うには焼結
ケーキの焼成状態を直接的に精度良く表わす特性値が必
要であると考え、その値について種々検討した結果、焼
結ケーキから発生した細粒部分の平均粒径がケーキの焼
成状態をよく表わすことを知見した。この原理は以下に
述べるようなものである。

焼結プロセスでは、焼結原料たる粉鉱石を焼結反応させ
て塊成化するのが最大の目的であるが、塊成化が不十分
な部分はど粉原料同士の結合が進まず元の松原料に近い
状態にとどまる。例えば、粒径で表わせば、−殻内な焼
結原料の平均粒径は２〜３鰭前後であるが、これが焼結
され塊成化されることにより平均粒径２０龍程度の高炉
装入原料に調整される。つまり焼結プロセスとは２〜３
ｍ程度の原料を２０ｆｌ程度に塊成化することである。

この場合、焼成が不十分なほど塊成化が進まず、生産物
の粒度はもとの原料の粒度近くにとどまるので、焼結プ
ロセスにおける焼成状態とは塊成化の良否を意味すると
も言える。それゆえ排鉱された焼結ケーキについて、元
の原料粒径である２〜３　ｗ程度以下の割合を測定すれ
ば、どの程度まで塊成化が進んでいるかを評価すること
ができるのである。

本発明は斯かる知見に基づきなされたもので、第１図お
よび第３図に示されるように、焼結機２の徘鉱部３にて
パレット幅方向Ｐ−Ｑの複数個所で焼結鉱９のサンプリ
ングを行ない、採取した各サンプルの細粒部分の粒度分
布を測定し、その粒度分布がパレット幅方向Ｐ−Ｑで均
一になるようパレット２７上の焼結原料２Ｂに対して層
厚、点火熱量、給鉱量等の操業条件の調整を行なう焼結
操業方法を要旨とする。

〔作　　用〕

本発明の焼結方法によれば、焼結１２．９の細粒部分の
粒度分布を測定しその値を基に平均粒径を算出するので
、焼結ベツドの温度、通気性、成分分布などの均一・不
均一に左右されず、焼結ケーキｌの焼成状態を正確に評
価できる。つまりケーキ温度・排ガス温度・風速などで
焼成状態を間接的に捉える従来の方法と異なって、本発
明は直接的に塊成化程度を評価できる。そして、細粒部
分の平均粒径がパレット幅方向で均一になるよう焼結原
料２８の操業条件を調整すれば、焼結状態の幅方向均ｉ
化が図られ、塊成化が最大に実現されるようになり粉発
生が減少して歩留が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の焼結操業方法を具体的に説明する。

先ず、第１図に示されるように、焼結ケーキ１が焼結機
２から落下して排鉱されるいわゆる徘鉱部３にて、クラ
ッシュデツキ６のパレット幅方向Ｐ−Ｑに焼結ケーキサ
ンプリング用のスリット４を開けてサンプルを採取する
。この採取はＬｏａｍ以下程度の細粒部分のサンプル採
取が目的であるから、スリットの幅４′は２０ｔｍ程度
で十分である。その他のサンプル採取位置としては例え
ばクラッシャー下流のシュート８等でもよく、やはり幅
方向にスリット４を設ける。但し、サンプル採取位置は
１個所だけでもよい。

スリット４の下側は、第２図の拡大図に示すように、幅
方向で適当数に分割されており、各々のサンプルにつき
粒度分布が測定される。分割数は３〜１０程度が適当で
ある。そして粒度分布の測定値から各サンプルの平均粒
径を算出し、パレット幅方向でこのサンプルの細粒部分
の平均粒径のばらつきが小さくなるよう操業条件を調節
するのである。

次に、操業条件の調節方法であるが、例えばサンプルの
５ｆｌ以下部分の平均粒径がパレット幅方向で複数得ら
れたなら、平均粒径の小さい位置はどまだ原料状態に近
く塊成化が未達であるので、これを修正するように、第
３図に示したような点火炉２６にて平均粒径の小さかっ
た位置近傍のバーナー２５の点火熱量を増加し、熱量ア
ップによって塊成化の促進を図る。あるいは、原料の充
填密度を上げることよって、平均粒径の小さい位置近傍
の塊成化が進むように、原料ホッパー２０のホッパーゲ
ー）２１の開度が大きくなるよう調節し給鉱量を調整す
る。あるいは又、上下可動式のカットオフプレート２４
にて幅方向の層厚を調整し、平均粒径の小さい位置近傍
の過剰風量を抑制し、十分な熱量が確保されるように、
平均粒径の小さい位置の層厚をやや高めにするのも効果
的である。もちろん、これらの複合アクシランをとれば
一層きめ細かい調節ができる。図中、２２はロールフィ
ーダー、２３は原料シュートである。

第４図は、排鉱後の焼結ケーキ中に含まれる２〜３程度
以下の細粒部分によって焼結ケーキの塊成化程度を評価
できることを実験的に確かめたものである。

実験には直径３０ａｉ、高さ５０ｃｍの円筒型の試験鍋
を用い、実焼結機の原料を焼は残りがないようにして焼
成して製造したのが「焼は残り無し」の場合で、「焼は
残り有り」は焼成を途中で中断し、故意に焼は残りを作
った場合である。

排鉱ケーキに対し５鰭以下の部分に占める一３龍の割合
を測定すると、第４図のように「焼は残り無し」は「焼
は残り有り」に比べて一３ｍｍの割合は併記した乾燥原
料中の一３ｆｌの割合に近く、前述したように、焼成が
不十分なほど塊成化が進まず、生産物の粒度はもとの原
料の粒度近くにとどまる、との傾向を良く表わしている
。

但し、実焼結機の場合は実験室での試験と異なり、２〜
３鶴程度以下の生産物の中には、塊成化されなかった原
料の他に、焼結ケーキが排鉱時や搬送時に衝撃を受けた
時や、あるいはクラ・ソシャーで破砕された時に発生す
る−１塊成化された部分の破片なども含まれるから、こ
れらが塊成化程度を評価するうえでの外乱要因となる。

しかし粒度測定の対象となるサンプルをなくべく排鉱直
後に採取することによって、外乱要因の影響力を最小限
にとどめることができる。したがってサンプルの採取場
所としては、焼結機排鉱部近傍のクラッシュデツキや、
１次クラ・ノシャー下流のシュート近傍がよい。

次に２〜３ｍ１以下程度の生産物の比率測定方法である
が、採取サンプルの全粒度分布を測定する必要はな（、
今注目している２〜３鶴以下の割合が感度よく検出でき
乳ばよいので、サンプルの比較的細粒の部分の粒度分布
を測定すれば良い。ここで言う細粒の部分とは、１０龍
程度以下の部分であり、５鰭程度以下とするのが好まし
い。なぜなら、Ｌｏｗを超える部分まで含めてしまうと
、注目している２〜３Ｈ以下の部分の割合が小さくなっ
て、感度が鈍ってしまうためである。また５鶴程度以下
の部分はいずれ返鉱として除去される部分であるから、
焼結ケーキからいくらサンプリングしても歩留低下を生
じないため、この部分をサンプリングすることが好まし
いのである。

２〜３ｍｍ以下程度の部分の比率の表現方法としては、
細粒部分における一３１％や一２龍％あるいは一１龍％
で表わしても良いが、細粒部分の粒度分布から平均粒径
を算出し、この平均粒径で代表させるのが望ましい。

次に本発明の実施結果を説明する。

Ｏ実施結果１ 幅５ｍの公称能力１万トン／日のＤｌ、型焼結機におい
て、第１図の焼結排鉱部３のタラフシ１デツキ６の表面
に幅２０龍、長さ５ｍのスリット４を開口させ、焼結ケ
ーキｌの一部をサンプリングした。開口部はパレット幅
方向に７分割し、採取した各サンプルの５寵以下部分の
粒度分布ヲ測定６、パレット幅方向での平均粒径を算出
した。結果を第５図＋ａｌに破線で示す。

この従来の粒径分布測定結果をもとに、パレット幅方向
Ｐ−Ｑの粒径のばらつきが減少するよう、従来の点火炉
の操業（第５図山）の破線）を第５図（ｂｌの実線のよ
うに変更したところ、第８図ｆｆ１の実線に示すような
平均粒径へと変化し、幅方向の平均粒径の均一化が図ら
れて、歩留りは第１表のように７４％まで向上した。

○　実施結果２ 実施例１にて、点火炉ではなく層厚を変更して幅方向の
平均粒径を調節した。すなわち、第６図（ａｌに破線で
示す従来の粒径分布測定結果をもとに、パレット幅方向
Ｐ−Ｑの粒径のばらつきが減少するよう、従来の層厚く
第６図中）の破線）を第６図（ｂｌの実線のように変更
したところ、第６図ｆａ）の実線に示すような平均粒径
へと変化し、幅方向の平均粒径が均一になって、歩留り
は第１表のように７３％まで向上した。

Ｏ実施結果３ 実施例１にて、点火炉ではなく原料ホッパーゲート開度
を変更して幅方向の平均粒径を調節した。

すなわち、第７図（ａ）に破線で示す従来の粒径分布測
定結果をもとに、パレット幅方向Ｐ−Ｑの粒径のばらつ
きが減少するよう、従来の原料ホッパーゲート開度（第
７図（ｂｌの破線）を第７図ｆｂ）の実線のように変更
したところ、第７図（ａｌの実線に示すような平均粒径
へと変化し、幅方向の平均粒径が均一になって、歩留り
は第１表のように７４％まで向上した。

Ｏ実施結果４ 実施例１にて、点火炉だけではなく層厚も変更して幅方
向の平均粒径を調節した。すなわら、第８図（ａｌに破
線で示す従来の粒径分布測定結果をもとに、パレット幅
方向Ｐ−Ｑの粒径のばらつきが減少するよう、従来の点
火熱着と層厚（第８図（ｂ）。

（Ｃ）の破１）を第８図ｆｆ１）、　ｆｃ）の実線のよ
うに変更したところ、第８図（ａｌの実線に示すような
平均粒径へと変化し、幅方向の平均粒径が均一になって
、歩留りは第１表のように７６％まで向上した。

○　実施結果５ 幅３．５ｍの公称能力５千トン／日のＤＩ型焼結機にお
いて、第１図の焼結排鉱部３のクラッシュデツキ６の表
面に幅２０ｎ、長さ５ｍのスリット４を開口させ、焼結
ケーキｌの一部をサンプリングした。開口部はパレット
幅方向に５分割し、採取した各サンプルの５鶴以下部分
の粒度分布を測定し、従来の平均粒径分布を算出した。

参考のため、粒度分布を第２表に示す。

そして、第９図（ａｌに破線で示す従来の粒径分布測定
結果をもとに、パレット幅方向Ｐ−Ｑの粒径のばらつき
が減少するよう、従来の点火熱量と層厚と原料のホンパ
ーゲート開度（第９図ｆｆ１）、　（Ｃ１゜（ｄｌの破
線）を第９図（ｂ）、　（ｃｌ、　＋ｄ）の実線のよう
に変更したところ、第９図（ａｌの実線に示すような平
均粒径へと変化し、幅方向の平均粒径が均一になって、
歩留りは第１表のように７９％まで向上した。

第　　１　　表 第　　２　　表 〔発明の効果〕 以上に詳述したように、本発明によれば、焼成状態を精
度良く表わす焼結ケーキ細粒部の平均粒径を算出し、こ
の値を操業条件にフィードバックすることで、パレット
幅方向の焼成均一化が実現され、焼結鉱の歩留りが著し
く向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる焼結機の排鉱部近傍を模式的に
表わす斜視図、第２図は第１図のスリット部分の拡大図
、第３図は焼結機の給鉱部近傍を模式的に表わす斜視図
、第４図は焼成の良否とケーキ細粒部の粒度分布との関
係を表わすグラフ、第５図ないし第９図はそれぞれ本発
明の異なる実施例における平均粒径測定結果とそれに基
づく操業条件を記したグラフである。 図中、ｌ；焼結ケーキ、２：焼結機、３：排鉱部、４ニ
スリツト、６：クラッシュデツキ、７：１次クラッシャ
ー、８：シュート、９：焼結機、２０：原料ホッパー、
２１：ホッパーゲート、２２：ロールフィーダー、２３
：原料シュート、２４：上下可動式カットオフプレート
、２５：点火バーナー、２６：点火炉、２７：パレット
、２８：焼結原料。 訂　４　皇 りし 茶　５　図 ２８６　　図 Ｐ　　　　　　　　　５ｍ　　　　　　　Ｑ→Ｓ　　７
　囚 Ｐ　　　　　　　５Ｍ　　　　　　　Ｑ第　８　図 第　９　図 ３．５ｍ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼結機の排鉱部近傍にてパレット幅方向の複数個
   所で焼結鉱のサンプリングを行い、採取した各サンプル
   の細粒部分の粒度分布を測定して、その粒度分布がパレ
   ット幅方向で均一になるようパレット上の焼結原料に対
   して層厚、点火熱量、給鉱量等の操業条件の調整を行う
   ことを特徴とする焼結操業方法。