JPH0361339A - 高温還元ペレットの冷却方法ならびにその装置 - 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 本発明は高温還元ペレットの冷却方法ならびにそのｉ置
に係り、詳しくは、高温還元ペレットの散水冷却時の再
酸化と粉化とを防止し、効率よく冷却する高温還元ペレ
ットの冷却方法ならびにその装置に係る。

従　　来　　の　　技　　術 例えば、高炉から多量に排出される排ガス中のダスト等
の鉄成分を含有するペレットをロタリーキルンによって
加熱還元して高温の還元ペレットとし、これを冷却して
鉄成分を多量に含む還元ペレットとする方法が知られて
いる。

この還元ペレットをロータリーキルンによって製造する
際に、その冷却方法によっては品質等が低下するため、
冷却方法についているいろ提案されている。

例えば特開昭５６〜１５２９３３号公報には第６図に示
す如く、ロータリーキルン１で還元した１３００℃以上
の還元ペレット１８をシュート２から冷却槽２０に導入
し、圧搾空気により冷却水を攪拌し、冷却水温度を調整
しながら冷却し、コンベア２１により冷却槽から排出す
る方法がある。しかし、この方法は冷却槽の傾斜面を利
用して還元ペレットを冷却槽内に導入し、冷却水と接触
させ冷却させるため、その冷却時の還元ペレットの閤厚
が２００〜３００ｎｕ１１程度となるため、不均一な冷
却となる他、その冷却時間が約３０秒と長く、また、そ
の冷却過程において、還元ペレットは酸化性ガスにより
再酸化され、その５〜１％程度酸化されてしまい、品質
が劣化するという問題があった。

また、特開昭４９−９６９０１号公報記載には第６図に
示すように、ロータリーキルン１により加熱還元された
高温還元ペレット１８を冷部槽２１に導入し、常温にな
るまで完全に冷却水に浸漬させる方法がある。しかし、
この方法は空気等と接触が少ないため、還元ペレットの
再酸化が抑制されるという利点があるが、粉化率が大き
く、成品の歩留りが悪いという問題があった。

以上型するに、上記の如く、従来例では、冷却槽を対象
としたロータリーキルンで加熱還元したペレットを一気
に常温まで冷却水中で冷却する冷却方法や装置の開発が
行なわれているが、還元ペレットの粉化率の少ない冷却
方法等は特開昭５６−１５２９３３号公報に記載されて
いる程度が提案されているに過ぎない。このため、ロー
タリーキルンにより加熱還元されたペレットを連続的に
冷却し、再酸化及び粉化のない高温の還元ペレットの冷
却方法にいたっては全く提案されていない。

発明が解決しようとする課題 本発明はこれらの問題の解決を目的とし、具体的には、
ロータリーキルンで高温還元して得られる還元ペレット
を数十秒程度冷却水と接触させ冷却すると、粉化の問題
は抑制されるが、その冷却過程で再酸化し、成品品質の
優れた還元ペレットが得られないこと、また、このよう
な品質に優れた還元ペレットを歩留りよくロータリーク
ーラにより冷却する方法が未だ研究、開発されていない
等の問題を解決することを目的とする。

課題を解決するための 手段ならびにその作用 すなわら、本発明は、ロータリーキルンによって還元さ
れた高温の還元ペレットをロータリークーラに導入して
散水冷却する際に、ロータリークーラの入側内壁に設け
た仕切枡よりなる複数個の冷却水層中の冷却水に還元ペ
レットを浸漬し、ロータリークーラの回転数及び／又は
仕切枡内の冷却水量を調節して温度５００〜６００℃に
冷却し、冷却水溜からロータリークーラ内に排出させ、
次いで、散水冷却することを特徴とする。

また、高温の還元ペレットをロータリーキルンのシュー
トから排出し、ロータリークーラにより冷却する冷却装
置において、ロータリーキルンのシュートを周囲から囲
み、支持するシール兼排水装置と、このシール兼排水ｇ
装置に外周面で接触シールする断面Ｕ字型で内部に掻き
上げ板を具えた掻き上げ装置とこの掻き上げ装置を入側
付近の周囲に設けたロータリークーラとから成り、しか
も、ロータリークーラは入側内壁に先端部がロータリー
クーラの軸に対して還元ペレットの安息角以上傾斜され
、かつロータリークーラ後方側の下部が水切用網からな
る冷却用仕切枡とこの冷却用仕切枡の端部に還元ペレッ
トを排出させる開口を具えた後方用仕切枡とから形成さ
れた冷却水溜の上部に冷却水の後方に溢水を防止する溢
水防止カバーを設けられていることを特徴とする。

そこで、これらの手段たる構成ならびにその作用につい
て更に具体的に説明すると、次の通りである。

まず、本発明者等は、従来例の冷却槽を用いて冷却水中
に高温還元ペレットを浸漬し冷却する方法では、冷Ｉｎ
時の再酸化性が大きいこと、また、成品の粉化率が高い
ことから第４図に示すロータリーキルンによって還元さ
れた高温の還元ペレットを還元雰囲気下口−タリークー
ラに導入し、その入側において散水ノズルから冷却水を
噴射し冷却し、その冷却過程のＡ、　Ｂ、　Ｃ１υの各
位置の還元率を調査した。そのｆｉｔ！ｉ果は第５図に
示すようにロータリークーラの入側の位置Ｂ、Ｃ間にお
いて著しく酸化され、還元率の低下が人きく再酸化率が
大であることが判明した。

そこで、この冷部方法において再酸化が少なく、また、
粉化率の少ない適切な冷却条件を求めたところ、次の条
件を満すことが必要であることがわかった。

（１）温度１３００℃以上の高温還元ペレットを高温か
ら常温まで一気に冷却しないこと、 （２）還元ペレットの高温酸化域である温度１３００℃
以上から５００〜６００℃の間を還元雰囲気下物に急速
に冷却し、その後徐冷すること、等であった。

更に本発明者等はこのようなロータリークーラを用い、
上記条件をＡ足する高温の還元ペレットの冷却方法及び
その装置について研究、開発し、その研究に基づいて本
発明は成立したものである。

以下、図面に従って本発明を説明する。

第１図（ａ）ならびに（ｂ）はそれぞれ本発明法を実施
する際に用いられる装置の一例の横断面図であり、第２
図（ａ）ならびに（ｂ）はそれぞれ第１図（ａｌならび
に（ｂ）の冷部水溜部の斜視図であり、第３図は第１図
（ａｌのロータリーキルンの出側から見た冷部水溜部付
近の断面の説明図であり、第４図は従来例のロータリー
キルンから排出される高温の還元ペレットのロータリー
クーラにより散水冷却される過程の説明図であり、第５
図は第４図の冷Ｗ過程の位置と還元率との関係を示すグ
ラフであり、第６図は従来例の冷却装置の一例の断面図
である。

符号１はロータリーキルン、２はシュート、３はロータ
リークーラ、４は掻き上げ装置、５はシール兼排水［（
，６は冷却用仕切枡、７は水切用網、８は後方用仕切枡
、９は掻き上げ板、１０は溢水防止カバー、１１は開口
、１２は散水ノズル、１３はグリズリ、１４は水槽、１
５はポンプ、１６はビット、１７はバーナ、１８は還元
ペレット、１９は冷部水溜、２０は冷却槽、２１はコン
ベアを示す。

第１図（ａ）の冷ｌＪ］装置はロータリーキルン１とそ
の排出側に設けられたシュート２とシール兼排水装＠５
と掻き上げ装置４とロータリークーラ３とがら構成され
る。このシール兼排水装置５はロータリーキルン１の排
出側シュートを周囲から囲むように配設され、更にこれ
はロータリークーラ３の入側の周囲付近でロータリーク
〜う３と共に回転し、内部に掻き上げ板９を具えた断面
Ｕ字型の掻き上げ装置４の外周面で接触しシールするよ
うに設けられ、ロータリーキルン１の排出側シュート２
とロータリークーラ３との間を密封し還元雰囲気が維持
されるようになってりる。また、ロータリークーラ３の
入側内壁には第２図（ａ）に示すように冷却用仕切枡６
と後方用仕切枡８とから成る凹部構造の冷却水′ａ１９
が設けられている。

冷却用仕切枡６は還元ペレットの安息角（３５°）以上
にロータリークーラ３の軸と傾斜させて後方に還元ペレ
ットを送り込む推力の発生させることができる構造のも
のから成り、更に、冷部用仕切枡６の後端下部は水切用
網７から構成され、冷却水がロータリークーラ３の後方
に溢水しないようになっている。

冷却水溜１９に高温の還元ペレットが導入されたとき、
沸き立ち水が溢れるため、ロータリークーラ３の後方に
冷却水が溢水しないように冷却水溜１９の上部に溢水防
止カバー１０が設けられ、散水ノズル１２で還元ペレッ
トはそれぞれ冷却が成され、最初の冷却を強めるため、
冷却水７ｆ！１１９には還元ペレットと上下から冷却す
る散水ノズル１２をもつ。

また、高温の還元ペレット１８が冷Ｗ水Ｍ１９に導入さ
れると、冷却水により還元ペレット１８が冷却されるが
、一方、その冷却水が熱水となり、溢水防止カバー１０
のない掻き上げ装Ｍ４側に溢れるため、掻き上げ装置４
の側方に開口を設け、この開口を介して溢水はシール兼
排水装置５に導入され、その下部に設けたグリズリ１３
により還元ペレットの粉等が分離され、溢水は水槽１４
に貯水される。

次に、上記の構造のものから構成される装置により高温
還元ペレットの冷却方法について述べる。

ロータリーキルン１の排出側シュート２から排出される
温度１３００℃以上の還元ペレット１８は、ロータリー
クーラ３の入側周囲に設けられた掻き上げ装置４の内部
に具えられた掻き上げ板９を介して冷却用仕切枡６と後
方用仕切枡８とからなる凹部構造の複数個の冷却水′Ｍ
１９に導入する。

そこで、ロータリークーラの回転数及び／又は冷却水量
を調整して還元ペレットの温度を５００〜６００℃に急
速に冷却した後、第３図の円で示した位置付近において
、温度５００〜６００℃に冷却された還元ペレットが冷
却水溜１９の後方用仕切枡８の開口１１から全量排出さ
れ、ロータリークラ３の後方に送り込まれる。この排出
された還元ペレットは散水ノズル１２から噴射される冷
却水により冷却され、ロータリークーラ３から常温の還
元ペレット１８が系外に排出され、水分の含有ｆＩＯ０
５％以下で、粉化が少なく、再酸化率２％以下の成品が
得られる。冷却水溜１９の後方用仕切枡８の開口１１か
ら排出される還元ペレットの温度を５００〜６００℃と
した理由は、還元ペレットは１３００℃以上から５００
℃までの温度において酸化性ガスにより再酸化され易い
からであり、この温度調整はロータリークーラ３の回転
数及び／又は冷却水量によって容易に行なうことができ
るからである。

一方、冷却水溜１９がら溢れた熱水は、掻き上げ装Ｈ４
の下部の開口から流出し、シール兼排水装置５の下部の
グリズリ１３で冷却水Ｍ１９から溢れた熱水中に含まれ
る還元ペレット１８の粉等をグリズリにより分離され、
熱水は水槽１４に貯められる。

なお、第１図（ｂ）ならびに第２図（ｂ）はそれぞれ他
の実施例の装置ならびにこの装置の冷却水溜の構成例を
示したもので、冷却用仕切枡は水溜の機能を備えれば良
く、その形状は問われない。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明は、ロータリキルンによっ
て還元された高温の還元ペレットをロータリークーラに
導入して散水冷却する際に、ロータリークーラの入側内
壁に設けた仕切枡よりなる複数個の冷却水層中の冷却水
に還元ペレットを浸漬し、ロータリークーラの回転数及
び／又は仕切松内の冷却水量を調節して温度５００〜６
００℃に冷却し、冷却水溜から〇−タリクーラ内に排出
させ、次いで、散水冷却することを特徴とし、また、高
温の還元ペレットをローリキルンのシュートから排出し
、ロータリークーラにより冷却する冷却装置において、
ロータリーキルンのシュートを周囲から囲み、支持する
シール兼排水装置と、このシール兼排水装置に外周面で
接触シールする断面Ｕ字型で内部に掻き上げ板を具えた
掻き上げ装置とこの掻き上げ８置を入側付近の周囲に設
けたロータリークーラとから成り、しかも、ロータリー
クーラは入側内壁に先端部がロータリークーラの軸に対
して還元ペレットの安息角以上傾斜され、かつロータリ
ークーラ後方側の下部が水切用網からなる冷却用仕切枡
とこの冷却用仕切枡の端部に還元ペレットを排出させる
開口を具えた後方用仕切枡とから形成された冷却水溜の
上部に冷却水の後方に溢水を防止する溢水防止カバーを
設けられていることを特徴とするものである。

従って、ロータリーキルンにより還元された高温還元ベ
レッ］・をロータリークーラの冷却水溜に導入し、高温
酸化域の冷却を急速に行なった後、ロータリークーラの
後方に排出させ、徐冷するため、再酸化が少なく、しか
も、粉化が抑制されかつ成品水分の少ない高品質の還元
ペレットが連続的に効率よく得られる。

また、装置の構造が簡単で完全にシールすることができ
、また、高温の還元ペレットを５００℃程度まで急冷さ
れ、その後、徐冷されるという機能を有する優れた冷却
装置である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）ならびに（ｂ）はそれぞれ本発明法を実施
する際に用いられる装置の一例の横断面図、第２図（ａ
）ならびに（ｂ）はそれぞれ第１図（ａ）ならびに（ｂ
）の冷却水溜部の斜視図、第３図は第１図（ａ）のロー
タリーキルンの出側から見た冷却水溜部付近の断面の説
明図、第４図は従来例のＯタリーキルンから排出される
高温の還元ペレットのロータリークーラにより散水冷却
される過程の説明図、第５図は第４図の冷部過程の位置
と還元率との関係を示すグラフ、第６図は従来例の冷却
装置の一例の断面図である。 符号１・・・・・・ロータリーキルン ２・・・・・・シュート ３・・・・・・ロータリークーラ ４・・・・・・掻き上げ装置 ５・・・・・・シール兼排水装置 ６・・・・・・冷Ｗ用仕切枡　７・・・・・・水切用網
８・・・・・・後方用仕切枡　９・・・・・・掻き上げ
板１０・・・・・・溢水防止カバー １１・・・・・・開口　　　　　１２・・・・・・散水
ノズル１３・・・・・・グリズリ　　　１４・・・・・
・水槽１５・・・・・・ポンプ　　　　１６・・・・・
・ビット１１・・・・・・バーナ １９・・・・・・冷却水溜 ２１・・・・・・コンベア １８・・・・・・還元ペレット ２０・・・・・・冷即槽

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）ロータリーキルンによつて還元された高温の還元ペ
   レットをロータリークーラに導入して散水冷却する際に
   、前記ロータリークーラの入側内壁に設けた仕切枡より
   なる複数個の冷却水層中の冷却水に前記還元ペレットを
   浸漬し、前記ロータリークーラの回転数及び／又は前記
   仕切枡内の冷却水量を調節して温度５００〜６００℃に
   冷却し、前記冷却水溜から前記ロータリークーラ内に排
   出させ、次いで、散水冷却することを特徴とする高温還
   元ペレットの冷却方法。 ２）高温の還元ペレットをロータリーキルンのシュート
   から排出し、ロータリークーラにより冷却する冷却装置
   において、前記ロータリーキルンのシュートを周囲から
   囲み、支持するシール兼排水装置と、このシール兼排水
   装置に外周面で接触シールする断面Ｕ字型で内部に掻き
   上げ板を具えた掻き上げ装置とこの掻き上げ装置を入側
   付近の周囲に設けたロータリークーラとから成り、しか
   も、前記ロータリークーラは入側内壁に先端部が前記ロ
   ータリークーラの軸に対して還元ペレットの安息角以上
   傾斜され、かつ前記ロータリークーラ後方側の下部が水
   切用網からなる冷却用仕切枡とこの冷却用仕切枡の端部
   に前記還元ペレットを排出させる開口を具えた後方用仕
   切枡とから形成された冷却水溜の上部に冷却水の後方に
   溢水を防止する溢水防止カバーを設けられていることを
   特徴とする高温還元ペレットの冷却装置。 ３）前記掻き上げ装置の側方に冷却水を排出する開孔を
   具えたものである請求項２記載の高温還元ペレットの冷
   却装置。 ４）前記シール兼排出装置の下部にグリズリと水槽を設
   けたものである請求項２記載の高温還元ペレットの冷却
   装置。