JPH05272872A - 焼結原料の供給量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼結原料のパレット幅方向に関する供給量分
布を自在に調節し、高い歩留りで焼結ペレットを得る。 【構成】 サージホッパー５０の下端に、焼結パレット
２０の幅方向に回転軸を一致させてロータリフィーダ５
１を設け、ロータリフィーダ５１の周面に回転軸方向に
沿って複数個の切出しゲート６０を配置する。焼結原料
４０は、切出しゲート６０から傾斜シュート５２を経て
焼結パレット２０に装入される。焼結パレット２０上に
形成された焼結原料層４３の傾斜面４４を、パレット幅
方向に関して複数個設けられた厚みセンサー３０で検出
し、幅方向供給量を実測する。厚みセンサー３０で得ら
れた検出信号ａは、制御回路６３に入力され、制御信号
ｂとして対応する切出しゲート６０の開度を調整する。 【効果】 厚みセンサー３０と切出しゲート６０と対と
し、幅方向に複数対配置することによって、焼結原料４
０のパレット幅方向供給量を自在に調節することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、焼結原料から高い歩留
りで焼結ペレットを製造することができる供給量制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】分鉱石や細粒鉱石は、高炉内部の通気性
悪化を招き炉内反応を律速する原料であることから、所
定粒径の焼結鉱として高炉に装入されている。この焼結
鉱を製造する代表的な設備として、ドワイトロイド式焼
結機がある。

【０００３】ドワイトロイド式焼結機においては、図１
に示すように、複数のパレットを直列に配置した搬送台
車１を無限軌道に沿って走行させる。床敷きホッパー２
から床敷き材をパレットに投入した後、サージホッパー
３から傾斜シュート４を経て焼結原料５が床敷き材の上
に供給される。

【０００４】装入された焼結原料５は、パレットの進行
に伴って搬送され、点火炉６で上層部が着火される。ま
た、着火後の焼結原料層７に対して、下方に配置してい
る風箱８₁,８₂,８₃ ・・・８_n を介して焼結原料層７の
上層から下層に向かう送風が行われる。これにより、焼
結反応は、焼結原料層７の上層部から下層部に向けて進
行する。焼結原料層７を通過したエアは、浮遊ダスト等
が除去された後、ダクト９を経て系外に排気される。

【０００５】搬送台車１の走行速度は、焼結反応が徐々
に進行し、焼結原料層７の下層部まで焼結が完了したと
き排鉱部１０にパレットが到達する速度に調節される。
従来の制御方式では、排鉱部１０側の風箱８_n-2,８_n-1,
８_n を通過する排ガスの温度に基づき焼結反応の進行状
態を推定している。排鉱部１０では、焼結済み原料１１
がパレット１台分だけ割れて、シュート１２に落下す
る。焼結済み原料１１は、クラッシャー１３で破砕され
た後、更にシュート１４を経て後工程に送られる。

【０００６】この焼結機で焼結鉱を製造するとき、パレ
ット上に形成された焼結原料層７の装入密度，通気性，
着火状態等がパレット幅方向に関して変動し易い。その
ため、パレット幅方向の燃焼状態にムラが発生し、焼結
不足，焼け過ぎ等の欠陥が発生する。焼結不足の焼結原
料からは、十分な粒径及び強度をもった焼結鉱が得られ
ない。焼け過ぎの焼結原料は、ハンドリング時に粉化し
易い。そのため、何れも高炉装入に適した焼結鉱として
扱うことができず、歩留りを低下させる原因となってい
る。

【０００７】焼結鉱としての歩留りは、パレットに装入
された焼結原料の幅方向分布を調整し、焼結反応を幅方
向に均一に進行させることにより改善している。たとえ
ば、特開昭５７−１３７４３２号公報では、排鉱部にお
ける赤熱帯分布が最適となるように、パレットに送給さ
れる焼結原料の幅方向供給量を幅方向制御装置で調整し
ている。また、特開平２−７７５３１号公報では、パレ
ットに装入された焼結原料の堆積レベルを超音波センサ
ーで検出し、その検出値に基づいて焼結原料の供給量を
制御している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の供給量
制御装置では、パレット幅方向の焼結原料分布を均一な
焼結反応に適した状態にするための実際的な手段がない
ため、傾斜シュート４を滑走して焼結パレット上に装入
された焼結原料の幅方向分布が所期設定した分布状態か
ら外れる場合が多い。そのため、依然として焼結不足，
焼け過ぎ等の欠陥が発生し、歩留りの向上に限界があ
る。

【０００９】特に、パレットの側壁近くにある焼結原料
層は、パレット中央部の焼結原料層に比較して、壁作用
に起因して粗に充填され易い。そのため、側壁近傍の焼
結原料層を通過するエアの流量が中央部のエア流量より
も大きく、壁近傍においては焼け過ぎ、中央部において
は焼結不足になりがちである。また、焼結の進行に伴っ
て焼結原料に焼き締まりが生じ、焼結原料と壁との間の
通気抵抗が一層低下し、壁内面に沿って流れるエアの流
量が増加する。その結果、壁近傍に焼け過ぎ，中央部に
焼結不足が発生し易い。しかも、このような傾向は、使
用する焼結原料の銘柄，種類，粒度分布等によって異な
るため、一概に最適供給量分布を定めることができな
い。

【００１０】本発明は、このような問題を解消すべく案
出されたものであり、厚みセンサーと切出しゲートを対
として幅方向に複数対配置することにより、焼結原料の
パレット幅方向分布を高い自由度で且つ精度よく調節す
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の焼結原料供給量
制御装置は、この目的を達成するため、焼結パレットの
幅方向に回転軸を一致させてサージホッパーの下端に設
けられたロータリフィーダと、該ロータリフィーダの周
面に前記回転軸方向に沿って複数個配置された切出しゲ
ートと、該切出しゲートから傾斜シュートを経て前記焼
結パレットに装入された焼結原料の傾斜面上方の位置
で、前記焼結パレットの幅方向に前記切出しゲートと同
じ個数で配置された厚みセンサーとを備え、前記厚みセ
ンサーで検出された前記焼結原料の堆積レベルに基づき
対応する前記切出しゲートの開度を調節することを特徴
とする。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照しながら、厚みセンサーと
して超音波センサーを使用した実施例を説明する。厚み
センサーは、パレットに装入された焼結原料に接触する
ことなく、焼結原料の体積状態を検出することができ
る。そのため、傾斜シュートを滑走してパレット上に落
下する焼結原料の流動を阻害することがなく、転動によ
る粒度偏析を維持する上で有利である。しかし、これに
拘束されることなく、電極棒等の他の厚みセンサーを使
用することができることは勿論である。

【００１３】本実施例の焼結原料供給量制御装置は、図
２に示すように、内幅４０００ｍｍのパレット２０の幅
方向に１２個の超音波センサー３０を等間隔で配置して
いる。それぞれの超音波センサー３０は、パレット幅方
向に関し複数の測定点でパレット２０に供給された焼結
原料の堆積高さを検出する。

【００１４】焼結原料４０を収容するサージホッパー５
０の下部に、ロータリフィーダ５１が設けられている。
焼結原料４０は、ロータリフィーダ５１の回転によって
サージホッパー５０の下部から切り出され、切出しゲー
ト６０を経て傾斜シュート５２上に落下する。

【００１５】切出しゲート６０は、超音波センサー３０
と同じ個数でロータリフィーダ５１の軸方向に等間隔で
配置されている。個々の切出しゲート６０は、受け板６
１及び昇降部６２を備えている。昇降部６２は、超音波
センサー３０から制御回路６３に入力された検出信号ａ
から演算された制御信号ｂに基づいて昇降量、すなわち
受け板６１に対する間隔（開度）が調整される。ここ
で、パレット２０及びロータリフィーダ５１の幅方向に
関して同じ位置関係にある超音波センサー３０及び切出
しゲート６０で対を構成し、それぞれの切出しゲート６
０に対応する超音波センサー３０からの制御信号ｂでそ
れぞれの切出しゲート６０の開度が調整される。

【００１６】切出しゲート６０を通過した焼結原料４１
は、パレット２０上にある焼結原料の堆積状態を反映し
て幅方向流量分布が制御された流れとなる。この制御さ
れた幅方向流量分布は、傾斜シュート５２上を滑走する
焼結原料流４２においても維持される。なお、制御され
た幅方向流量分布を確実に維持するため、傾斜シュート
５２の滑走方向に沿って複数の凹凸，条溝等を形成する
ことも可能である。この凹凸等によって、焼結原料流４
２が傾斜シュート５２上を滑走するとき、傾斜シュート
５２の幅方向に焼結原料流４２が広がり、制御された幅
方向流量分布が希釈されることが抑制される。

【００１７】傾斜シュート５２を滑走した焼結原料流４
２は、パレット２０上にすでに形成されている焼結原料
層４３の傾斜面４４に積み重ねられる。傾斜面４４に送
り込まれた焼結原料のうち、粗粒鉱石は傾斜面４４を下
方まで転動し、細粒鉱石の転動範囲は小さい。その結
果、パレット２０には、下層部が粗粒で、上層部が細粒
で構成された焼結原料層４３が形成される。この焼結原
料層４３の厚み方向に関する粒度分布は、焼結反応を円
滑に進行させる上で有効である。

【００１８】焼結原料層４３の傾斜面４４に対して、前
述した複数個の超音波センサー３０が指向している。そ
のため、パレット２０上における焼結原料のパレット幅
方向に関する堆積状態を常時把握することができる。超
音波センサー３０による検出結果は、対応する切出しゲ
ート６０に送られて開度を調節すると共に、ロータリフ
ィーダ５１にも入力され、パレット２０に装入される焼
結原料４０の全体的な供給量制御を行う。このようにし
て、パレット２０に制御された量の焼結原料４０が供給
され、しかも焼結原料層７はパレット２０の幅方向に関
して焼結反応に好適な密度分布をもったものとなる。

【００１９】焼結原料として、表１に示す粒径分布の鉱
石を使用し、パレット２０上に平均厚み６５０ｍｍで供
給し、実質的に同じ厚みの焼結原料層４３を形成した。
焼結中の焼結原料層４３を通過するエアの流量を測定
し、焼結原料層４３の幅方向に関する通気抵抗を調査し
たところ、図３に示すように、パレット２０の側壁２
１，２２近傍で通気抵抗の減少がみられた。この通気抵
抗の低下に伴い、焼結時に多量のエアが側壁２１，２２
の近傍を通過し、焼結原料層４３の両端部近傍の焼結反
応が早く進行し、一部にに焼け過ぎが発生した。また、
中央部の焼結原料層４３には、ムラ焼けが生じた。その
ため、焼結された原料から焼結鉱を得たときの歩留り
は、７６％であった。

【００２０】

【表１】

【００２１】そこで、ロータリフィーダ５１の軸方向両
端部にある切出しゲート６０の開度を開き、パレット２
０に装入された焼結原料層４３の厚みを、側壁２１，２
２の近傍で７００ｍｍと厚くした。なお、焼結原料層４
３の中央部厚みは、前掲の比較例と同じ６５０ｍｍに設
定した。幅方向両端部を厚くすることにより、焼結原料
層４３は、図４に示すように幅方向に関してほぼ均一化
された通気抵抗を示した。この焼結原料層４３を焼結す
ることによって、歩留り７８％で焼結鉱が得られた。

【００２２】この比較は、壁作用による通気抵抗の低下
を相殺するように壁近傍の充填密度を高くして焼結原料
を装入した場合である。しかし、焼結原料の幅方向分布
を制御することは、これに拘束されるものではなく、焼
結原料の銘柄や粒径分布，供給量等によって変動する焼
結原料層の幅方向通気抵抗を均一化させ、焼結原料層全
体を均一に焼結する上で有効である。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、焼結機のパレットの幅方向に沿って複数個の厚みセ
ンサーを配置し、それぞれの厚みセンサーで検出された
焼結原料の堆積状態に応じて開度が調節される複数個の
切出しゲートをロータリフィーダの軸方向に配置してい
る。そのため、パレット上に形成される焼結原料層の幅
方向厚み分布を自在に調節することができ、使用する焼
結原料の銘柄，種類，粒度分布や装入条件等によって幅
方向に変動する通気性や焼結反応進行状態を均一化す
る。その結果、焼結不足や焼け過ぎ等を抑制し、高い歩
留りで焼結鉱が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ドワイトロイド式焼結機

【図２】 本発明の供給量制御装置を組み込んだ焼結原
料供給装置

【図３】 幅方向に均一な厚みで焼結原料層を形成した
場合の通気抵抗の変化

【図４】 両端部を厚くした焼結原料層を形成した場合
の通気抵抗の変化

【符号の説明】

２０ 焼結パレット ３０ 超音波センサー（厚み
センサー） ４０ 焼結原料 ４３ 焼結原料層
４４ 傾斜面 ５０ サージホッパー ５１ ロータリフィーダ
５２ 傾斜シュート ６０ 切出しゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼結パレットの幅方向に回転軸を一致さ
   せてサージホッパーの下端に設けられたロータリフィー
   ダと、該ロータリフィーダの周面に前記回転軸方向に沿
   って複数個配置された切出しゲートと、該切出しゲート
   から傾斜シュートを経て前記焼結パレットに装入された
   焼結原料の傾斜面上方の位置で、前記焼結パレットの幅
   方向に前記切出しゲートと同じ個数で配置された厚みセ
   ンサーとを備え、前記厚みセンサーで検出された前記焼
   結原料の堆積レベルに基づき対応する前記切出しゲート
   の開度を調節することを特徴とする焼結原料の供給量制
   御装置。