JPH0615189A - 焼結設備用破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】二次破砕等に使用されるダブルロール式破砕機
による粉化率を低減し、消費エネルギの無駄を低減する
ことのできる焼結設備用破砕装置を提供する。 【構成】例えば一次破砕機での破砕エネルギから当該焼
結鉱の強度を算出し、その強度検出信号に基づいて、コ
ントローラ５ではダブルロール式二次破砕機による破砕
後の焼結鉱の粒径が所定の粒径より小さくなる粉化率を
低減するための両歯付ロール１ａ，１ｂの回転数及びそ
れらの間隔を算出し、この回転数制御信号を入力したパ
ルス供給装置３では、パルスモータ２が前記算出された
回転数で回転するパルスにパルス変更を行い、間隔制御
信号を入力した油圧移動装置４では、両歯付ロール１
ａ，１ｂ間の間隔が前記算出された間隔を達成するよう
に歯付ロール１ｂを移動し、破砕後の焼結鉱に対して所
定時間毎にサンプリングされた粒径に対してもこれと同
様の制御を行う構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は焼結された焼結ケーキを
高炉での使用に適する大きさに破砕する焼結設備用破砕
装置に関するものであり、特に二次破砕等に使用される
ダブルロール式破砕機に適するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２に示すように、粉末鉄鉱石の焼結に
最も一般的に使用されるドワイトロイト式焼結機Ａにお
いて焼結反応を完了した焼結ケーキは、冷却機Ｃでの冷
却効率の向上を図るために一次破砕機Ｂで粗破砕され、
冷却後は、一次篩分け機Ｄによって篩分けされた粒径の
大きな焼結鉱は高炉での使用に適するように二次破砕機
Ｅによって再度破砕され、然る後、最終篩分け機Ｆによ
って高炉で使用できない粒径の焼結鉱を分離するための
篩分けを行い、高炉での使用に適する粒径の焼結鉱だけ
が高炉側に送給される。このように焼結鉱の粒径を高炉
での使用に適したものにすることを整粒と称する。一般
的に、前記一次粗破砕機Ｂには一本のロールに鬼歯と呼
ばれる爪状の破砕片が設けられてなるシングルスパイク
ロール式破砕機等が、二次破砕機Ｅには対向する二本の
ロールに互いに噛合する歯が設けられてなるダブルロー
ル式破砕機等が使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高炉での使
用に適する焼結鉱の粒径は、一般に凡そ５〜５０ｍｍ程
度とされている。高炉での使用に適しない粒径の細かい
焼結鉱（以下粉化鉱と記す）は返鉱として処理される。
こうした粉化鉱は、焼結反応の不十分な未溶融部の崩壊
や、搬送，整粒，篩分け等の各工程で発生するものであ
り、このうちでも特に整粒工程で発生する粉化鉱は、実
際の破砕に要する消費エネルギが大きいことを考え合わ
せれば全く無駄な消費エネルギを使用して発生している
ことになる。ここで前記一次破砕機における粉化鉱につ
いては、特開昭６２−１４９８２１号公報〜同１４９８
３号公報等に記載されるシングルスパイクロール式破砕
装置及び破砕方法によって、その発生率を低減すること
が可能とされている。ところが、特に前記二次破砕機で
発生する粉化鉱は全体の５〜１０％にも及び、その発生
率（粉化率）を低減する具体的手段は未だ開発されてい
ない。

【０００４】ちなみに、前記特開昭６２−１４９８２１
号公報等に記載されるシングルスパイクロール式一次破
砕装置は、そのロール回転軸の歪量から破砕に必要なエ
ネルギを算出し、この破砕エネルギを発生するのに最低
限のパレット速度で搬送するものであり、この原理をそ
のまま二次破砕機に適用しても、破砕する焼結鉱の粒径
が一次破砕時よりも小さい二次破砕では破砕エネルギの
変動量が小さいため、ロール回転軸の歪量も小さく、必
要最低限の破砕エネルギを算出することができないとい
う問題がある。

【０００５】一方、焼結鉱の破壊強度（鉄鋼原料である
焼結鉱にその他の強度は必要ないからここでは以下単に
強度と記す）が高いほど，破砕エネルギは大きく、該強
度が低いほど，破砕エネルギは小さくてよいことは公知
である。ところが、二次破砕に使用される通常のダブル
ロール式破砕機では、図３に示すように回転数固定式の
モータＧによって一対の歯付ロールＨを定速回転してお
り、しかも両ロール間の間隔も一定に固定されているた
め、この破砕エネルギを変更することが困難である。こ
のダブルロール式破砕機の破砕エネルギを変更或いは制
御するためには、前述の理由から予め焼結鉱の強度を検
知する必要があり、更に破砕エネルギの変更或いは制御
は二つのロールの回転数を制御するだけではなく、両ロ
ール間を通過する焼結鉱の粒径，即ち両ロール間の間隔
を制御することも必要である。

【０００６】本発明はこれらの諸問題に鑑みて開発され
たものであり、二次破砕等に使用される歯付ダブルロー
ル式破砕機による粉化率を低減して、消費エネルギの無
駄を低減することのできる焼結設備用破砕装置を提供す
ることを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のうち請求項１に
係る焼結設備用破砕装置は、粗破砕後の焼結鉱を、対向
して回転する一対の歯付ロールを備えたダブルロール式
破砕機で破砕する焼結設備用破砕装置において、前記ダ
ブルロール式破砕機に供給される粗破砕後の焼結鉱の強
度を検知する焼結鉱強度検知手段と、前記一対の歯付ロ
ールの回転数を変更する回転数変更手段と、両歯付ロー
ル間の間隔を変更する間隔変更手段と、前記強度検知手
段からの強度情報に基づいて，破砕後の焼結鉱の粒径が
所定の粒径より小さくなる粉化率を抑制する前記両歯付
ロールの回転数とその間の間隔を求め，この回転数と間
隔とを達成するように前記回転数変更手段と間隔変更手
段とを制御する粉化制御手段と、を備えたことを特徴と
するものである。

【０００８】本発明のうち請求項２に係る焼結設備用破
砕装置は、前記ダブルロール式破砕機で破砕された破砕
後の焼結鉱の粒径を検知する粒径検知手段を備え、前記
粉化制御手段は、前記粒径検知手段からの粒径情報に基
づいて，破砕後の焼結鉱の粒径が所定の粒径より小さく
なる粉化率を抑制する前記両歯付ロールの回転数とその
間の間隔を求め，この回転数と間隔とを達成するように
前記回転数変更手段と間隔変更手段とを制御することを
特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明のうち請求項１に係る焼結設備用破砕装
置では、例えば前記特開昭６２−１４９８２１号公報に
記載されるように一次破砕機での破砕エネルギ等から前
記焼結鉱強度検知手段によってダブルロール式破砕機に
供給される粗破砕後の焼結鉱の強度を検知し、この強度
情報に基づいて粉化制御手段では二次破砕後に発生する
粉化鉱の発生率（粉化率）を低減するための歯付ロール
の回転数とその間隔を求め、この回転数及び間隔を制御
する制御信号を前記回転数変更手段及び間隔変更手段に
送出し、回転数変更手段では前記粉化制御手段で求めた
回転数を達成し、間隔変更手段では該粉化制御手段で求
めた間隔を達成する構成としたために、各種の強度を有
する焼結鉱の破砕に必要な最低限の破砕エネルギで焼結
鉱を破砕することができ、破砕後の焼結鉱の粉化率は低
減され、返鉱される粉化鉱の量も低減するから歩留りも
向上する。

【００１０】本発明のうち請求項２に係る焼結設備用破
砕装置では、粒径検知手段により、例えばダブルロール
式破砕機で破砕された破砕後の焼結鉱の粒径を所定時間
毎にサンプリングするなどして求め、この粒径情報に基
づいて前記破砕後の焼結鉱の粒径が所定の粒径より小さ
くなる粉化率が高い場合には、前記一対の歯付ロールの
回転数を減少し且つ両ロール間の間隔を広くして破砕エ
ネルギを減少し、前記粉化率が非常に小さく且つ破砕後
の焼結鉱粒径が所定の粒径より大きくなる場合には前記
歯付ロールの回転数を増加し且つ両ロール間の間隔を狭
くして破砕エネルギを増大することにより、安定した粒
径の焼結鉱を提供することができる。

【００１１】

【実施例】図１は本発明の焼結設備用破砕装置を二次破
砕用のダブルロール式破砕機に適用した一実施例を示す
ものである。同図では対向する二つのロール１ａ，１ｂ
には図示されていない歯が互いに噛合するように取付け
られている。そしてこれらの歯付ロール１ａ，１ｂは夫
々軸受１０を介して、図示されない個別の支持台に回転
自在に取付けられている。

【００１２】両歯付ロール１ａ，１ｂの回転軸はメイン
スプロケット１１ａ，１１ｂ及びチェーン１２に介して
連結されており、互いに同期回転されるようにしてあ
る。なお、このチェーン１２には張力調整用スプロケッ
ト１３も掛けられており、該張力調整用スプロケット１
３は張力調整装置６によって図１の矢印ａ−ａ方向に往
復移動される。これにより前記二つのメインスプロケッ
ト１１ａ，１１ｂ，即ち二つの歯付ロール１ａ，１ｂ間
の間隔が変わってもチェーン１２の張力を一定に調整す
ることができる。

【００１３】前記二つの歯付ロール１ａ，１ｂのうち、
図１の左方の歯付ロール１ａはパルスモータ２に連結さ
れている。このパルスモータ２は、同図のパルス供給装
置３から供給されるパルス数に応じて回転数を可変とな
すものであり、所望するトルクが大きい場合には油圧式
のパルスモータを使用することも可能である。また、前
記二つの歯付ロール１ａ，１ｂのうち、図１の右方の歯
付ロール１ｂは油圧移動装置４によって、該ロール１ｂ
を支持する軸受及び支持台ごと同図の矢印ｂ−ｂ方向に
往復移動される。なお、この油圧移動装置４からは前記
張力調整装置６に向けて制御信号が送出されている。こ
の制御信号は前記歯付ロール１ｂの移動に伴って変動す
るチェーン１２の張力を算出し、この張力を一定の所定
値に制御するために必要な前記張力調整用スプロケット
１３の移動量を算出し、この移動量を張力調整装置６が
達成するためのものである。

【００１４】そして、前記パルス供給装置３及び油圧移
動装置４はコントローラ５からの制御信号に基づいて制
御される。このコントローラ５には、図示されない一次
破砕機側に取付けられている焼結鉱強度検出装置からの
検出信号と、この二次破砕機の下方に設けられた粒径サ
ンプリング装置からの検出信号とが入力されており、該
コントローラではこれらの検出信号に基づいて、この二
次破砕機による破砕後の焼結鉱の粒径が所定の粒径より
小さくなって粉化鉱となる粉化率（粉化鉱の発生率）を
抑制するための、前記歯付ロールの回転数及びそれらの
間隔を算出し、該回転数及び間隔を達成するための制御
信号を前記パルス供給装置３及び油圧移動装置４に向け
て出力する。

【００１５】前記焼結鉱強度検出装置は、例えば前記特
開昭６２−１４９８２１号公報に記載されるように一次
破砕機の回転ロール軸の歪量から破砕に必要な破砕エネ
ルギを算出し、この破砕エネルギから焼結鉱の強度を算
出し、この強度に応じた電流値の検出信号を出力するも
のである。前記粒径サンプリング装置は、例えばこの二
次破砕機から送給される破砕後の焼結鉱を所定時間毎に
サンプリングし、それらの焼結鉱の粒径を測定してその
粒径に応じた電流値の検出信号を出力するものである。

【００１６】次に本実施例の焼結設備用破砕装置の作用
について説明する。前記焼結鉱強度検出装置では、一次
破砕機での破砕エネルギから当該焼結鉱の強度を算出
し、その強度に応じた検出信号を出力する。この焼結鉱
強度検出装置からの検出信号を入力したコントローラ５
では、当該焼結鉱の強度に応じて予め設定されている制
御マップに基づいて、例えば焼結鉱の強度が高い場合に
は両歯付ロール１ａ，１ｂの回転数を増大し且つそれら
の間隔を狭め、焼結鉱の強度が低い場合には該回転数を
減少し且つそれらの間隔を広げるように、両歯付ロール
の回転数及びそれらの間隔を算出し、該回転数に応じた
制御信号をパルス供給装置３に向けて出力すると共に、
該間隔に応じた制御信号を油圧移動装置４に向けて出力
する。

【００１７】この回転数制御信号を入力した前記パルス
供給装置３では、パルスモータ２が現在回転数で回転し
ているパルスから前記コントローラ５で算出された回転
数で回転するパルスにパルス変更を行い、変更後のパル
スをパルスモータ２に向けて出力する。一方、前記間隔
制御信号を入力した油圧移動装置４では、両歯付ロール
１ａ，１ｂ間の現在間隔から前記コントローラ５で算出
された間隔を達成するための前記右方の歯付ロール１ｂ
の移動距離及び方向を算出し、この移動距離及び方向分
だけ該右方の歯付ロール１ｂを移動する。

【００１８】このようにして回転数と間隔とが設定変更
されたダブルロール式二次破砕機から送給される破砕後
の焼結鉱に対して、前記粒径サンプリング装置は前記所
定時間毎にその粒径を測定し、粒径に応じた検出信号を
出力する。この粒径サンプリング装置からの検出信号を
入力したコントローラ５では、当該破砕後の焼結鉱の粒
径に応じて予め設定されている制御マップに基づいて、
例えば焼結鉱の粒径が予め設定されている所定の粒径よ
り大きい場合には両歯付ロールの回転数を増大し且つそ
れらの間隔を狭め、焼結鉱の粒径が所定の粒径より小さ
い場合には該回転数を減少し且つそれらの間隔を広げる
ように、両歯付ロール１ａ，１ｂの回転数及びそれらの
間隔を算出し、該回転数に応じた制御信号をパルス供給
装置３に向けて出力すると共に、該間隔に応じた制御信
号を油圧移動装置４に向けて出力する。

【００１９】このようにダブルロール式破砕機の回転数
と間隔とを制御することにより、破砕エネルギを最低限
に設定して消費エネルギの無駄を低減することができ、
また破砕後の焼結鉱の粉化率を低減して焼結歩留りを向
上することができた。なお、この実施例では焼結鉱強度
に基づいてダブルロール式破砕機の回転数と間隔とをフ
ィードフォワード制御すると共に破砕後の焼結鉱粒径に
基づいて該回転数と間隔とをフィードバック制御するよ
うにしているが、このうち焼結鉱強度に基づくフィード
フォワード制御だけでも相当の前記効果を得られること
が確認されており、本発明ではこのフィードフォワード
制御だけを行うこととしてもよい。

【００２０】また、本実施例では前記焼結鉱強度を一次
破砕機の破砕エネルギから検出することとしたが、例え
ば自動サンプリング装置によって焼結鉱を所定時間毎に
サンプリングし、サンプリングされた焼結鉱に破壊試験
等を施してその強度を検出するようにしてもよい。更
に、本実施例では前記破砕後の焼結鉱粒径を粒径サンプ
リング装置によって所定時間毎に検出することとした
が、この焼結鉱粒径は、例えばＣＣＤカメラ等によって
常時検出するなど、その検出手段は前記に限定されるも
のではない。

【００２１】また更に、前記両歯付ロールの回転数や間
隔の制御は前記に限定されるものではない。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の焼結設備用
破砕装置によれば、ダブルロール式破砕機の一対の歯付
ロールの回転数とその間隔を、焼結鉱の強度と破砕後の
焼結鉱粒径とに基づいて制御することにより、破砕エネ
ルギを最低限に抑制して消費エネルギを低減し、また粉
化率の低減により焼結歩留りを低減することが可能とな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼結設備用破砕装置の一実施例を示す
概略構成図である。

【図２】焼結設備全体の概略構成図である

【図３】従来の焼結設備用破砕装置の一例を示す概略構
成図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂは歯付ロール ２はパルスモータ ３はパルス供給装置 ４は油圧移動装置 ５はコントローラ ６は張力調整装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粗破砕後の焼結鉱を、対向して回転する
   一対の歯付ロールを備えたダブルロール式破砕機で破砕
   する焼結設備用破砕装置において、前記ダブルロール式
   破砕機に供給される粗破砕後の焼結鉱の強度を検知する
   焼結鉱強度検知手段と、前記一対の歯付ロールの回転数
   を変更する回転数変更手段と、両歯付ロール間の間隔を
   変更する間隔変更手段と、前記強度検知手段からの強度
   情報に基づいて，破砕後の焼結鉱の粒径が所定の粒径よ
   り小さくなる粉化率を抑制する前記両歯付ロールの回転
   数とその間の間隔を求め，この回転数と間隔とを達成す
   るように前記回転数変更手段と間隔変更手段とを制御す
   る粉化制御手段と、を備えたことを特徴とする焼結設備
   用破砕装置。
2. 【請求項２】 前記ダブルロール式破砕機で破砕された
   破砕後の焼結鉱の粒径を検知する粒径検知手段を備え、
   前記粉化制御手段は、前記粒径検知手段からの粒径情報
   に基づいて，破砕後の焼結鉱の粒径が所定の粒径より小
   さくなる粉化率を抑制する前記両歯付ロールの回転数と
   その間の間隔を求め，この回転数と間隔とを達成するよ
   うに前記回転数変更手段と間隔変更手段とを制御するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の焼結設備用破砕装置。