JPH04222389A - 焼結鉱の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、焼結鉱の製造と焼結
ケーキの冷却を同時に行う焼結鉱の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】製鉄用の鉄鉱石のうち粉状鉄鉱石は焼結
により塊成化してから高炉に装入されている。一般に、
粉状鉄鉱石などの製鉄原料にコークス、石灰石などを配
合した焼結用の原料　（以下、単に「原料」あるいは「
焼結原料」という）　の塊成化法としてＤＬ型　（ドワ
イトロイド型）　焼結機を用いて焼成する方法が行われ
てきた。

【０００３】これは図１に示すように、焼結ストランド
１の回りに周回回動する多数のパレット２の上に、床敷
鉱ホッパー３から床敷鉱、原料ホッパー４から焼結原料
を順次層状に供給し、点火炉５を通過する過程で焼結原
料表面に点火し、パレット移動域の下方に配設した風箱
６からブロワー７で吸引することによって原料層の上方
から下方に空気を流通させ、パレットが排鉱端に向かう
間に原料の焼成を上方から下方に向けて進行させ、排鉱
端直前で焼成を完了して塊成化した焼結鉱を得る方法で
ある。

【０００４】この間の焼結の進行状況は図２に示す通り
で、符号８は焼結原料帯を示し、斜線部分は焼結反応帯
９を、さらに符号１０は焼結反応帯９上に位置する焼結
完了帯をそれぞれ示している。原料には燃料として粉コ
ークスが予め配合されており、図１に示すように、点火
炉５でこの粉コークスに点火した後、上方からＯ２濃度
２１ｖｏｌ．％　（以下、ガス成分の「％」は「ｖｏｌ
．％」をあらわす）　の空気を流通させて粉コークスを
燃焼させ、これにより鉱石の溶融焼結を行っている。点
火後、概ね３０分程度で粉コークスの燃焼が最下層部ま
で進行し、４５分程度で全層高にわたって焼結が完了す
る。燃焼排ガスは風箱６を通して排気されるが、このと
きの排ガス中のＯ２濃度は１５％程度、温度は平均　１
００℃程度である。焼結ケーキは引続き冷却される。

【０００５】焼結ケーキの冷却には、クーラー冷却方式
が一般に用いられている。この冷却方式では、図１に示
すように、焼結ストランド１から排鉱された焼結ケーキ
はクラッシャー１１で５０ｍｍ以下の焼結鉱に破砕され
た後、クーラーストランド１２に装入される。装入され
た焼結ケーキ破砕物はクーラーストランド１２のまわり
に周回回動するクーラーパレット１３上で、クーラーブ
ロワー１４で吸引され前記破砕物の上方から下方に流通
する空気により冷却される。この時、クーラーブロワー
１４から排出される排ガスのＯ２濃度は２１％で温度は
平均　３００℃程度である。

【０００６】このように、焼結鉱製造設備は焼成部と冷
却部とに大別されるが、これら２つの部分を比較すると
、焼成部では燃料コークスを燃焼させ焼結反応を進行さ
せるのに対し、冷却部では破砕された焼結ケーキと空気
との間の熱交換により焼結ケーキを冷却しているだけで
ある。つまり、冷却部は大きな設備を必要とする割には
機能面での役割はそれほど大きくはない。また、焼成部
のブロワー７と冷却部でのブロワー１４の送風量はほぼ
等しいが、吸引圧力は焼成部のブロワー７の方が８〜１
０倍程度高い。これは焼結ケーキ破砕物の直径が平均１
５ｍｍ程度であり、焼結ケーキ中の気孔も数ｍｍ程度で
あるのに対し、焼成部の原料は直径２ｍｍ程度で通気抵
抗が大きいことに起因している。排ガスの温度は、前述
のように、焼成部では１００　℃程度と低いのに対し冷
却部では　３００℃程度と高く、そのまま大気中に放散
すると多量の排風顕熱損失を招くことになる。

【０００７】焼結鉱の製造においては、前述したように
焼結原料中の燃料コークスを燃焼させ、その熱によって
鉱石を溶融焼結するのであるが、燃焼に用いる空気の温
度が高ければその分だけ燃料を低減することができる。 この考えを利用した技術として、冷却部から排出される
高温の空気を焼成部のストランドに送り吸引ガスとして
利用する方法がある。また、焼成部のストランドの後半
部から発生する高温の排ガスを焼成部の吸引ガスとする
排ガス循環方式も実用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記の高温ガスを焼成
部のストランドに送る方式ではそのための配管設備や送
風機を必要とするばかりでなく、放熱による熱損失が大
きくなるという問題点がある。

【０００９】さらに、焼結設備が焼成部と冷却部とに分
離されている現行のプロセスでは、冷却部の設備規模が
大きいわりには機能面での役割がそれほど大きくはなく
、生産効率の点からは必ずしも妥当なものとは言えない
。

【００１０】本発明は、焼成部と冷却部とを一体化する
ことによりクーラーストランドを不要とし、また、焼結
ケーキの顕熱を効率的に回収して、生産効率の向上とコ
ークス原単位の低減を図ることのできる焼結鉱の製造方
法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は「ＤＬ型
焼結機のパレットの下層に床敷鉱、中層に焼結原料を順
次層状に供給し、焼結原料層表面に点火した後、上層に
高温の焼結ケーキ破砕物を層状に供給して下方空気吸引
方式で中層の焼結原料を焼結するとともに、上層の焼結
ケーキ破砕物を冷却することを特徴とする焼結鉱の製造
方法」にある。

【００１２】上記本発明方法により製造された上層の焼
結ケーキ破砕物と中、下層の床敷鉱および焼結原料焼成
ケーキとは、後述するように、排鉱部において別々に回
収するのが好ましい。

【００１３】２つの焼結ストランドを用い、一方のスト
ランドにおいて上記のように別々に回収した中、下層の
床敷鉱および焼結原料焼成ケーキの破砕物を他方のスト
ランドのパレット上層に層状に供給する焼結ケーキ破砕
物として用いる方法を採ってもよい。この場合は、２つ
の焼結ストランドでそれぞれ回収した床敷鉱および焼結
原料焼成ケーキの破砕物を互いにクロスさせて使用する
方法も採り得る。これによって、ストランド面積が倍増
する上に、搬送ラインを短くするなど有利なレイアウト
を採ることができる。

【００１４】

【作用】以下に、本発明方法を図面を用いて説明する。 図３は、本発明方法を実施するための焼結機の一例の構
成を示す図である。

【００１５】まず、第１焼結ストランド１Ａだけを用い
る場合について説明する。同図に示すように、焼結スト
ランド１Ａのパレット　（図示せず）　の上に床敷鉱ホ
ッパー３Ａから床敷鉱を層状に供給する。次に焼結原料
ホッパー４Ａから焼結原料を切り出し床敷鉱層の上に層
状に供給した後、点火炉５Ａによって焼結原料層表面に
点火するとともに、ブロワー７Ａを用いて空気を下方に
吸引し、原料を焼成して焼結反応を進行させる。そして
、点火を完了した焼結原料層表面に焼結ケーキ破砕物ホ
ッパー１５Ａから高温の焼結ケーキ破砕物を切り出して
層状に供給し、ブロワー７Ａを用いて上層の焼結ケーキ
破砕物、中層の焼結原料焼成物および下層の床敷鉱の３
層の上方から下方に空気を吸引し、風箱６Ａを通して排
気する。上層の高温の焼結ケーキ破砕物層は通過する空
気で冷却され、この焼結ケーキ破砕物との熱交換により
高温に加熱された空気が中層の焼結原料焼成層に送られ
る。 これにより上層の焼結ケーキ破砕物の冷却と中層の焼結
原料の焼成とを同一ストランド上で同時に行うことがで
き、ＤＬ型焼結設備の冷却ストランドを不要とすること
ができる。しかも、高温に加熱された空気で焼結原料の
焼成、焼結を行うので、その熱を損失なく効率的に利用
することが可能で、燃料コークス原単位を低減しても目
標品質の焼結鉱を製造することができる。

【００１６】前記の焼結原料層の上に層状に供給する高
温の焼結ケーキの温度は、焼結原料中のコークス配合量
を低減する上から、高ければ高いほどよい。

【００１７】また、高温の焼結ケーキは、冷却される前
の焼結ケーキの破砕物を用いるのが望ましい。この場合
、図１に示した従来の方法により製造された焼結ケーキ
の破砕物をクーラーストランドへ装入する前に回収して
使用してもよいし、本発明方法により製造された上層の
焼結ケーキ破砕物と中、下層の床敷鉱および焼結原料焼
成ケーキとを別々に回収し、中、下層の床敷鉱を含む焼
結ケーキの破砕物を用いてもよい。

【００１８】図３において、焼成完了後の焼結ストラン
ド排鉱端では、上層部に冷却された焼結ケーキ破砕物が
、中、下層部に高温の焼成ケーキおよび床敷鉱が存在す
るので、上層部と中、下層部とを仕切りシュート１６Ａ
で別々に回収することができる。そして、中、下層部の
高温の焼結ケーキはクラッシャー１１Ａで破砕し、焼結
ケーキ破砕物送りラインＬａ　を通過させて焼結ケーキ
破砕物ホッパー１５Ａに供給し、焼結原料層表面に層状
に供給する。一方、上層部の冷却された焼結ケーキ破砕
物は成品仕切りライン１７Ａに送られ、成品焼結鉱とな
る。

【００１９】次に、２つの焼結ストランドを用いる場合
について説明する。本発明を実施した場合既設のクーラ
ーストランドが不要となるので、クーラーストランドを
焼結ストランドに改造して、図３に示すように、第１焼
結ストランド１Ａと第２焼結ストランド１Ｂの２つの焼
結ストランドとし、設備を遊ばせずに有効に利用するこ
とができる。

【００２０】第１焼結ストランド１Ａで焼成、破砕され
た高温の焼結ケーキ破砕物は、焼結ケーキ破砕物送りラ
インＬｂ　で焼結ケーキ破砕物ホッパー１５Ｂに供給さ
れる。第２焼結ストランド１Ｂでは、移動パレット　（
図示せず）　上に床敷鉱ホッパー３Ｂから床敷鉱を層状
に供給し、その上に焼結原料ホッパー４Ｂから焼結原料
を層状に供給し、点火炉５Ｂで焼結原料層表面に点火す
るとともにブロワー７Ｂで空気を下方に吸引して焼結反
応を進行させる。そして、点火を完了した焼結原料層表
面に焼結ケーキ破砕物ホッパー１５Ｂから前記の高温の
第１焼結ケーキ破砕物を層状に供給し、ブロワー７Ｂに
より風箱６Ｂを通して空気を下方に吸引して排気する。

【００２１】焼成完了後、焼結ストランド１Ｂの排鉱端
において、上層部の冷却された第１焼結ケーキ破砕物は
仕切りシュート１６Ｂで中、下層部と分離されて回収さ
れ、成品仕切りライン１７Ｂに送られ成品焼結鉱となる
。 一方、中、下層部の高温の焼結ケーキはクラッシャー１
１Ｂで破砕し、焼結ケーキ破砕物送りラインＬｃ　で第
１焼結ストランド１Ａの焼結ケーキ破砕物ホッパー１５
Ａに供給する。

【００２２】このように、第２焼結ストランド１Ｂでも
第１焼結ストランド１Ａと同様に焼結ケーキ破砕物の冷
却と焼結原料の焼成を同一ストランド上で同時に行うこ
とができ、クーラーストランドを有効に活用して焼結鉱
の生産性を大幅に向上させることができる。

【００２３】

【実施例１】前記図１に示した、焼結ストランド部とク
ーラーストランド部を有するＤＬ型焼結設備に下記のよ
うな改造を加えて前記図３に示した構成を有する設備と
し、本発明方法を適用して焼結鉱の製造を行い、焼結鉱
の生産量、コークス原単位および焼結鉱の品質を従来の
方法により製造した場合と比較した。

【００２４】設備の改造は、旧焼結ストランド（これを
第１焼結ストランド１Ａとした）部においては、焼結ケ
ーキ破砕物ホッパー１５Ａおよび焼結ケーキ破砕物送り
ラインＬａ　を新たに追加し、旧冷却ストランド（改造
後の第２焼結ストランド１Ｂ）部においては、床敷鉱ホ
ッパー３Ｂ、焼結原料ホッパー４Ｂ、点火炉５Ｂ、焼結
ケーキ破砕物ホッパー１５Ｂおよびクラッシャー１１Ｂ
を追加するとともに、第１焼結ストランド１Ａで焼成さ
れる焼結ケーキを焼結ケーキ破砕物ホッパー１５Ｂに送
る焼結ケーキ破砕物送りラインＬｂと第２焼結ストラン
ド１Ｂで焼成される焼結ケーキを焼結ケーキ破砕物ホッ
パー１５Ａに送る焼結ケーキ破砕物送りラインＬｃ　を
配設した。また、各焼結ケーキ破砕ラインに仕切りシュ
ート１６Ａ、１６Ｂおよび成品仕切りライン１７Ａ、１
７Ｂを新設した。さらに、クーラーブロワー１４の送風
圧力を　３００ｍｍ水柱から１３００ｍｍ水柱に能力ア
ップさせて焼成用のブロワー７Ｂとした。

【００２５】なお、旧焼結および旧冷却の各ストランド
部の面積は変更しなかった。

【００２６】表１に第１焼結ストランド１Ａ　（旧焼成
ストランドと同じ）　と旧冷却ストランドを改造した第
２焼結ストランド１Ｂの主要仕様および操業条件を示す
。なお、第１焼結ストランド１Ａ、第２焼結ストランド
１Ｂの仕様および操業条件は同一にした。また、表２に
焼結原料の配合割合を示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】表２において、実施例１は第１焼結ストラ
ンド１Ａだけを用いた場合であり、実施例２は第１焼結
ストランド１Ａおよび第２焼結ストランド１Ｂを用いた
場合である。また、燃料粉コークスの配合率は、目標の
焼結鉱品質が確保される範囲内でできる限り少なくなる
ように操業した。

【００３０】表３に焼結鉱生産量、コークス原単位およ
び焼結鉱の品質を比較例と対比して示す。

【００３１】

【表３】

【００３２】表３から明らかなように、実施例１では配
合量が比較例よりも４．２ｋｇ／成品ｔ　低い燃料粉コ
ークスによって、比較例と同等の生産量および品質の焼
結鉱を得ることができた。

【００３３】実施例２では、比較例に比べて燃料粉コー
クス原単位を４．５ｋｇ／成品ｔ　低減することができ
、生産性については約７７％の増産が可能となった。

【００３４】

【発明の効果】本発明方法によれば、焼結原料の焼成と
高温の焼結ケーキの冷却とを同一ストランド上で同時に
進行させるので、焼結設備のクーラーストランドを不要
とすることができ、しかも、高温の焼結ケーキの排熱を
効率的に焼成に利用することができる。これにより、燃
料粉コークス配合量を低減しても目標品質の焼結鉱を製
造することができ、生産性の向上ならびにクーラースト
ランドの省略による大きい経済効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のＤＬ型焼結設備の構成を示す図である。

【図２】焼結の進行状況を示す図である。

【図３】本発明方法を実施するための焼結設備の一例の
構成を示す図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＤＬ型焼結機のパレットの下層に床敷
   鉱、中層に焼結原料を順次層状に供給し、焼結原料層表
   面に点火した後、上層に高温の焼結ケーキ破砕物を層状
   に供給して下方空気吸引方式で中層の焼結原料を焼結す
   るとともに、上層の焼結ケーキ破砕物を冷却することを
   特徴とする焼結鉱の製造方法。
2. 【請求項２】　　上層の焼結ケーキ破砕物と中、下層の
   床敷鉱および焼結原料焼成ケーキとを排鉱部において別
   々に回収することを特徴とする請求項１記載の焼結鉱の
   製造方法。
3. 【請求項３】　　２つの焼結ストランドを用い、一方の
   ストランドにおいて回収した中、下層の床敷鉱および焼
   結原料焼成ケーキの破砕物を他方のストランドのパレッ
   ト上層に層状に供給する焼結ケーキ破砕物として用いる
   ことを特徴とする請求項２記載の焼結鉱の製造方法。