JPH05126824A - 焼結試験用鍋装置 - Google Patents

焼結試験用鍋装置

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JPH05126824A
JPH05126824A JP31318191A JP31318191A JPH05126824A JP H05126824 A JPH05126824 A JP H05126824A JP 31318191 A JP31318191 A JP 31318191A JP 31318191 A JP31318191 A JP 31318191A JP H05126824 A JPH05126824 A JP H05126824A
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JP
Japan
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test
sintering
suction pressure
valve
suction
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Withdrawn
Application number
JP31318191A
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English (en)
Inventor
Eiki Kokubu
栄樹 国分
Osamu Tsushima
治 対馬
Noboru Miyasaka
登 宮坂
Toshinori Yoshida
敏典 吉田
Toshiyuki Kumazawa
敏幸 熊澤
Hironao Matsuoka
裕直 松岡
Masanori Kobayashi
政徳 小林
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼結試験用鍋装置の鍋本体と排風機流量調整
弁の間の吸引配管に大気吸引弁を設け、吸引圧力の変動
を抑制することにより焼結鉱品質の変動を防止し、試験
精度を向上させ実焼結操業への反映を図ると同時に試験
作業効率の向上を図る。 【構成】 焼結試験用鍋装置の鍋本体と排風機流量調整
バタフライ弁の間に大気吸引弁を設ける。 【効果】 簡単でしかも安価な設備で、焼結試験用鍋装
置における焼成試験中の吸引圧力の変動を抑制すること
ができ、焼結鉱の品質変動を抑制し、試験結果の再現
性、信頼性向上を実現することが可能となる。その結
果、再試験の回数も減少し作業効率の向上、試験費の削
減が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鉱石を焼結するドワイ
トロイド式焼結機等をシミュレートする焼結試験用鍋装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】粉鉱石などから焼結鉱を製造する方法に
おいては、粉鉄鉱石に燃料としての炭材例えばコークス
粉と副原料としての石灰石粉などを配合し、これを混合
造粒した原料(以下、原料と称す)を焼結パレットに装
入して原料充填層(以下、単に充填層と称す)を形成し
ている。そして充填層の表層に点火し、下方に空気を吸
引しながら原料中のコークス粉を燃焼させ、この燃焼熱
で原料を焼結している。
【0003】焼結プロセスにおける、新規銘柄の鉄鉱石
粉の使用技術の確立あるいはその他の新技術の開発にあ
たり、実焼結機における操業試験を実施する前に、焼結
試験装置によって焼結操業あるいは焼結鉱品質に与える
影響を把握しておく必要がある。その際、焼結試験用鍋
装置の試験精度すなわち実焼結機での実操業とどの程度
一致するのかが重要である。つまり同一条件で種々の焼
成試験を行い、信頼性のある試験結果を得ることができ
るかが重要なポイントとなる。したがつて、従来から実
開昭55−9468公報のように実焼結機での実操業と
ほぼ同一条件で種々の焼成試験を行い、信頼性のある試
験結果を得ることができる焼結試験用鍋装置が提案され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】実焼結機における通常
操業では、図2に示すように焼成進行に伴う吸引圧力の
時系列変動幅は50mmAq以下でほぼ一定値を示す。
そのため、図3に示す焼結試験用鍋装置を用いて焼成試
験を行う際には、実焼結機における実操業を可能な限り
同一条件で再現するため、流量調整用のバタフライ弁1
の開度を調整することにより吸引圧力を一定に保つよう
に制御している。
【0005】図4は前記技術の焼結試験用鍋装置で焼成
試験を実施した場合の吸引圧力の時系列推移を示してお
り、流量調整用のバタフライ弁1の開度操作により目標
圧力からの偏差が、図2に示すように実焼結機における
それよりも大きくなってしまい、実焼結機の操業条件を
忠実に再現することが困難になる。また、吸引圧力が変
化すると図5、図6に示すように焼結鉱の歩留、強度は
吸引圧力の影響を受けて変化するので、焼結試験用鍋装
置による試験の再現性が低下し、データの信頼性、作業
性の低下を招くという欠点があつた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は従来方法の課題
を解決するものであって、焼結試験用鍋装置の鍋本体と
排風機流量調整弁との間の吸引配管に、大気吸引弁を設
けたことを特徴とする焼結試験用鍋装置である。
【0007】
【作用】本発明は図1に示すように焼結試験用鍋装置の
鍋本体4と排風機流量調整バタフライ弁1の間に大気吸
引弁6を設け大気を吸引し吸引圧力の変動を減少させ
る。以下その動作を説明する。
【0008】図7に示すように、焼結操業における吸引
圧力Pおよび吸引風量Qは、排風機の性能特性曲線7と
焼結ベッド抵抗曲線(焼結機主排風系統の管路抵抗によ
る圧損を含む)8、8′、8″の交点で決定される。前
述のように、実焼結機の操業中の吸引圧力はほぼ一定値
で推移するので、焼結試験用鍋装置における試験では、
焼成の進行に伴う焼結ベッドの抵抗特性変化に応じて、
図3に示す流量調整用のバタフライ弁1の開度を変更す
る。図7にて吸引圧力P1 が目標吸引圧力Pより高い場
合、すなわちP1 〉Pの場合には流量調整用のバタフラ
イ弁1開度を大きくすることにより焼結ベッド抵抗値を
低下させ目標吸引圧力Pに近づくよう制御する。一方、
吸引圧力P2 が目標吸引圧力Pより低い場合、すなわち
2 〈Pの場合には流量調整用のバタフライ弁1開度を
小さくすることにより焼結ベッド抵抗値を上昇させ目標
吸引圧力Pに近づくよう制御する。
【0009】ところが、バタフライ弁1はその構造上流
量の微調整には不向きである。つまり、バタフライ弁1
の開度を変更すると図4に示すように吸引圧力が変動
し、目標吸引圧力に落ちつくまで時間(むだ時間)を要
し、その間の焼成に悪影響をおよぼし試験結果の再現
性、信頼性を低下させる。そこで、本発明においては図
1に示すように焼結試験用鍋装置の鍋本体4と排風機流
量調整バタフライ弁1との間に大気吸引弁6を設け大気
を吸引し吸引圧力の変動を減少させる。
【0010】図8の排風機の性能特性曲線9と焼結ベッ
ド抵抗曲線10、11を用いて、大気吸引弁6の使用方
法を説明する。焼結試験用鍋装置における焼成試験開始
後、排風機流量調整バタフライ弁1の開度調整により目
標吸引圧力P1 、排風機流量Q1 の運転条件に達してい
るとする。一般に焼結反応プロセスにおいては、焼結ベ
ッド上方に点火し排風機により下方から吸引するので焼
結反応は、粉コークスの燃焼に伴い焼結ベッド上方から
下方に進行する。焼結反応の進行に伴い、焼結ベッド中
のシンターケーキ割合が上昇し空隙率が増加するので、
焼結ベッドの抵抗は低減し、焼結ベッド抵抗曲線は10
→11の方向へ変化するので操業点の吸引圧力および吸
引風量はそれぞれP1 →P2 、Q1 →Q2 のように変化
する。
【0011】試験では目標吸引圧力をP1 としているの
で、焼結ベッド抵抗値を上昇させることにより、吸引圧
力を目標値に近づけなければならない。その手段とし
て、流量調整用のバタフライ弁1の開度を小さくするこ
とで対応可能である。ところが、図9に示すように流量
調整用のバタフライ弁1の開度を変化させると吸引圧力
が大幅に変化(斜線部:バタフライ弁開度5%変更で吸
引圧力が250mmAq変動)するので、図2で説明し
たように実焼結機の操業時の吸引圧力変動幅50mmA
qを大幅に越え、試験結果の再現性、信頼性が低下す
る。
【0012】そこで、焼結反応の進行に伴う焼結ベッド
の抵抗特性変化による吸引圧力変動には、図1の大気吸
引弁6の開度を調整することにより、流量調整用のバタ
フライ弁1よりも圧力変動の小さいきめ細かな、吸引圧
力管理が可能となり、試験結果の再現性、信頼性が向上
する。
【0013】つぎに、この大気吸引弁の直径計算方法に
ついて説明する。図8に示すように、試験目標吸引圧力
1 に対して現時点の吸引圧力がP2 であるとする。し
たがつて、排風機性能曲線による目標吸引圧力からの偏
差△P(=P1 −P2 )をゼロにすると流量が△Q(=
2 −Q1 )だけ変化することになる。図1に示すよう
な大気吸引弁6に関してベルヌーイの定理を適用する
と、式(1)を得る。
【0014】 Pa /ρg+va 2/2g=P/ρg+v2 /2g・・・・・・・式(1)
【0015】ここで、Pa :大気圧力、P:大気吸引弁
内圧力、va :大気流速v :大気吸引弁内流速、ρ:
空気の密度、g:重力加速度大気流速va =0(大気は
静止)として、式(1)を変形すると式(2)を得る。
【0016】 v={2(Pa −P)/ρ}0.5 ・・・・・・・・・・・・・・式(2)
【0017】また、 v=△Q/A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・式(3)
【0018】ここで、△Q:流量差(=Q2 −Q1 )、
A:大気吸引弁の断面積(=πd2/4)、d:大気吸
引弁の直径、π:円周率 なる関係があるので、式(2)=式(3)とおいて変形
すると、大気吸引弁の直径dは次式で表される。
【0019】 d=〔4△Q{ρ/(2(Pa −P))}0.5 /π〕0.5 ・・・式(4)
【0020】ゆえに、式(4)を用いれば必要とする吸
引圧力調整範囲△Pに応じて、大気吸引弁の直径dを算
出決定することができる。式(4)で計算した大気吸引
弁直径dに基づき、大気吸引弁の断面積Aを一定にした
状態で、複数の大気吸引弁に分割すればさらに吸引圧力
の微調整が可能になり制御性が向上する。ここで大気吸
引弁6の種類としては、市販のスルース弁等で機能的に
は十分満足するので、非常に安価な設備で焼結試験用鍋
装置の吸引圧力を制御することが可能となる。
【0021】
【実施例】図10(a)、(b)はそれぞれ、本発明の
大気吸引弁を使用した前後での吸引圧力の実績値とその
変動幅を示している。本発明の大気吸引弁(直径25m
m×2)使用により、目標吸引圧力1500mmAqに
対して、実績吸引圧力1555→1503mmAq、そ
の実績変動幅150→31mmAqと大幅に吸引圧力制
御性を向上させることが可能になる。また、本発明によ
り試験の信頼性、再現性が向上した結果、図11に示す
通り、再試験回数が5→2回と減少し、焼結試験作業効
率が大幅に向上し試験費削減に寄与する。
【0022】
【発明の効果】前述の通り、本発明によれば簡単でしか
も安価な設備で、焼結試験用鍋装置における焼成試験中
の吸引圧力の変動を抑制することができ、焼結鉱の品質
変動を抑制し、試験結果の再現性、信頼性向上を実現す
ることが可能となる。その結果、再試験の回数も減少し
作業効率の向上、試験費の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の大気吸引弁を取り付けた焼結試験用鍋
装置を示す図
【図2】実焼結機操業中の吸引圧力の時系列と焼結試験
用鍋装置の吸引圧力の時系列を比較したグラフ
【図3】従来の焼結試験用鍋装置を示す図
【図4】流量調節用のバタフライ弁の開度変更が焼結試
験用鍋装置吸引圧力におよぼす影響を示すグラフ
【図5】吸引圧力と焼結鉱歩留との関係を示したグラフ
【図6】吸引圧力と焼結鉱強度との関係を示したグラフ
【図7】排風機の性能曲線と焼結ベッド抵抗曲線を示す
グラフ
【図8】排風機の性能曲線と焼結ベッド抵抗曲線による
焼結操業点の変化を示すグラフ
【図9】流量調整用のバタフライ弁開度と吸引圧力の関
係を示すグラフ
【図10】本発明を適用した前後での吸引圧力の絶対値
(a)およびその変動幅の変化(b)を示すグラフ
【図11】本発明を適用した前後での再試験実施回数の
変化を示すグラフ
【符号の説明】
1 バタフライ弁 2 排風機 3 原料 4 鍋 5 点火バーナー 6 大気吸引弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 敏典 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 熊澤 敏幸 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 松岡 裕直 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 小林 政徳 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼結試験用鍋装置の鍋本体と排風機流量
    調整弁との間の吸引配管に、大気吸引弁を設けたことを
    特徴とする焼結試験用鍋装置。
JP31318191A 1991-11-01 1991-11-01 焼結試験用鍋装置 Withdrawn JPH05126824A (ja)

Priority Applications (1)

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JP31318191A JPH05126824A (ja) 1991-11-01 1991-11-01 焼結試験用鍋装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP31318191A JPH05126824A (ja) 1991-11-01 1991-11-01 焼結試験用鍋装置

Publications (1)

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JPH05126824A true JPH05126824A (ja) 1993-05-21

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ID=18038081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31318191A Withdrawn JPH05126824A (ja) 1991-11-01 1991-11-01 焼結試験用鍋装置

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JP (1) JPH05126824A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4219318C2 (de) * 1991-06-12 1999-12-09 Nsk Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Kontaktwinkels von Kugellagern
JP2012255201A (ja) * 2011-06-10 2012-12-27 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp 焼結実験装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4219318C2 (de) * 1991-06-12 1999-12-09 Nsk Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Kontaktwinkels von Kugellagern
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Legal Events

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990204