JPH0588293B2 - - Google Patents

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
くは焼結機のパレツ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ツトや
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つてしまい、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つてきた。その１つ
としてパレツ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
ツ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つて、パレツト幅
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、パレツト幅方向の温度あ
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つても、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
は不均一になつてしまうのである。 本発明は、この問題点を解決し、パレツト幅方
向で焼成の均一化を図ることによつて高歩留りを
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、パレツ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ほど粉原料同士の結合が進
まず元の粉原料に近い状態にとどまる。例えば、
粒径で表わせば、一般的な焼結原料の平均粒径は
２〜３mm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20mm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２〜3m
程度の原料を20mm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
２〜３mm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
の排鉱部３にてパレツト幅方向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
度分布がパレツト幅方向Ｐ−Ｑで均一になるよう
パレツト２７上の焼結原料２８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、焼結鉱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
１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つて、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
平均粒径がパレツ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
方向均一化が図られ、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排鉱
部３にて、クラツシユデツキ６のパレツト幅方向
Ｐ−Ｑに焼結ケーキサンプリング用のスリツト４
を開けてサンプルを採取する。この採取は10mm以
下程度の細粒部分のサンプル採取が目的であるか
ら、スリツトの幅４′は20mm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ツ
シヤー下流のシユート８等でもよく、やはり幅方
向にスリツト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。 スリツト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、パレツト
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５mm以下部分の平均粒径がパレツト幅方
向で複数得られたなら、平均粒径の小さい位置ほ
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つた位置近傍のバ
ーナー２５の点火熱量を増加し、熱量アツプによ
つ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つて、平均粒径の小さい位置
近傍の塊成化が進むように、原料ホツパー２０の
ホツパーゲート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
カツトオフプレート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ヨンをとれ
ば一層きめ細かい調節ができる。図中、２２はロ
ールフイーダー、２３は原料シユートである。 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つて焼結ケーキの塊
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30cm、高さ50cmの円筒型の試験鍋
を用い、実焼結機の原料を焼け残りがないように
して焼成して製造したのが「焼け残り無し」の場
合で、「焼け残り有り」は焼成を途中で中断し、
故意に焼け残りを作つた場合である。 排鉱ケーキに対し５mm以下の部分に占める−３
mmの割合を測定すると、第４図のように「焼け残
り無し」は「焼け残り有り」に比べて−３mmの割
合は併記した乾燥原料中の−３mm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、２〜３mm程度以下の生産物の中には、塊成化
されなかつた原料の他に、焼結ケーキが排鉱時や
搬送時に衝撃を受けた時や、あるいはクラツシヤ
ーで破砕された時に発生する一旦塊成化された部
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つて、外乱要因の影響力を最
小限にとどめることができる。したがつてサンプ
ルの採取場所としては、焼結機排鉱部近傍のクラ
ツシユデツキや、１次クラツシヤー下流のシユー
ト近傍がよい。 次に２〜３mm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
必要はなく、今注目している２〜３mm以下の割合
が感度よく検出できればよいので、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、10mm程度以下の部分で
あり、５mm程度以下とするのが好ましい。なぜな
ら、10mmを超える部分まで含めてしまうと、注目
している２〜３mm以下の部分の割合が小さくなつ
て、感度が鈍つてしまうためである。また５mm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−３mm％や−２mm％ある
いは−１mm％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。 ○ 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のクラツシユデツ
キ６の表面に幅20mm、長さ5mのスリツト４を開
口させ、焼結ケーキ１の一部をサンプリングし
た。開口部はパレツト幅方向に７分割し、採取し
た各サンプルの５mm以下部分の粒度分布を測定
し、パレツト幅方向での平均粒径を算出した。結
果を第５図ａに破線で示す。 この従来の粒径分布測定結果をもとに、パレツ
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ｂの破線）を第
５図ｂの実線のように変更したところ、第５図ａ
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
ａに破線で示す従来の粉径分布測定結果をもと
に、パレツト幅方向Ｐ−Ｑの粒径のばらつきが減
少するよう、従来の層厚（第６図ｂの破線）を第
６図ｂの実線のように変更したところ、第６図ａ
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つて、歩留りは第１表のよ
うに73％まで向上した。 ○ 実施結果３ 実施例１にて、点火炉ではなく原料ホツパーゲ
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、パレツト幅方向Ｐ−Ｑの
粒径のばらつきが減少するよう、従来の原料ホツ
パーゲート開度（第７図ｂの破線）を第７図ｂの
実線のように変更したところ、第７図ａ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
径が均一になつて、歩留りは第１表のように74％
まで向上した。 ○ 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。すなわち、第
８図ａに破線で示す従来の粒径分布測定結果をも
とに、パレツト幅方向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（第８図
ｂ，ｃの破線）を第８図ｂ，ｃの実線のように変
更したところ、第８図ａ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つ
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のクラツシユデ
ツキ６の表面に幅20mm、長さ5mのスリツト４の
開口させ、焼結ケーキ１の一部をサンプリングし
た。開口部はパレツト幅方向に５分割し、採取し
た各サンプルの５mm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ａに破線で示す従来の粒径分布
測定結果をもとに、パレツト幅方向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
厚と原料のホツパーゲート開度（第９図ｂ，ｃ，
ｄの破線）を第９図ｂ，ｃ，ｄの実線のように変
更したところ、第９図ａ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つ
て、歩留りは第１表のように79％まで向上した。

【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イードバツク
することで、パレツ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図のスリツ
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、１……焼結ケーキ、２……焼結機、３…
…排鉱部、４……スリツト、６……クラツシユデ
ツキ、７……１次クラツシヤー、８……シユー
ト、９……焼結機、２０……原料ホツパー、２１
……ホツパーゲート、２２……ロールフイーダ
ー、２３……原料シユート、２４……上下可動式
カツトオフプレート、２５……点火バーナー、２
６……点火炉、２７……パレツト、２８……焼結
原料。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 焼結機の排鉱部近傍にてパレツト幅方向の複
   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
   の粒度分布がパレツト幅方向で均一になるようパ
   レツ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。