JPH067663A - 連続式遠心造粒方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、たとえば鉄鉱石等の鉱石類、石灰
石、コークス等の粉粒状物を連続的に造粒する方法およ
びその装置を提供する。 【構成】 直立円筒形の造粒室に粉粒状物を装入し、該
粉粒状物に回転力を付与することによって造粒室内底部
に粉粒状物の旋回流動層を形成し、上方より液体を供給
して粉粒状物の旋回流動層内で擬似粒子を形成する造粒
方法において、前記造粒室に粉粒状原料を連続的に装入
し、該造粒室内に形成される粉粒状物の旋回流動層頂部
とほぼ同等高さの位置の前記造粒室の壁部分に形成した
開口部から擬似粒子を連続的に排出する連続式遠心造粒
方法。造粒室に装入する粉粒状物の量およびあるいは旋
回条件に対応させて造粒室に形成した開口部の幅を変更
あるいは開口部高さ位置を変更することを特徴とする連
続式遠心造粒方法、装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば鉄鉱石等の鉱
石類、石灰石、コークス等の粉粒状物を連続的に造粒す
る方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、製鉄冶金においては鉄鉱石を
破砕、精製処理して脈石を低減して得た、たとえば５ｍ
ｍ以下の粒子径の粉粒状鉄鉱石を転動造粒によって擬似
粒化あるいは造粒化し、これらを焼成して焼結鉱あるい
は鉄鉱石ペレットにするとか、上記粉粒状鉄鉱石にセメ
ント等のバインダーを添加、混合して成形加工して塊成
鉱となし、これらを高炉原料として使用することが知ら
れている。また石炭から高炉用コークスを製造する過程
においてコークス粉が発生し、このコークス粉を焼結用
燃料として使用するために、たとえば０．５ｍｍ以下の
粒子径のコークス粉にセメント等のバインダーを添加し
転動造粒して擬似粒化あるいは造粒化し、これを焼結用
燃料にすることが、たとえば特公昭６３−６２５５８号
で知られている。

【０００３】上記したような冶金用粉粒状物原料を造粒
する手段としては通常ドラム型転動造粒機とかディスク
型転動造粒機が用いられている。これらの転動造粒機は
低速回転運動によって粉粒状物を転動させて造粒するの
で強固な造粒物とならず、非焼成で強固な造粒物にする
ために上記したように結合剤が使用されており、結果と
して造粒コストが高いという問題がある。

【０００４】一方、上記転動造粒機とその機能、メカニ
ズムを異にする造粒手段として、一定量の微細粒子から
なる粉体に所定量の液体を添加し高速旋回流動によっ
て、例えば１．０〜０．１ｍｍの球形顆粒状に造粒する
方法及び装置が例えば特開昭５９−５９２３９号で知ら
れている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記粉粒状物を従来の
手段によって効率的に造粒する場合、低速回転にもとづ
く転動造粒では造粒物の強度が弱く、その強度を向上さ
せるためにセメント、その他のバインダーが必要であ
る。また、特開昭５９−５９２３９号は高速旋回造粒で
あることから造粒用原料の選択によって強固な造粒物が
得られるが、粉粒状物を大量に処理する場合、上記開示
方法のようにバッチ処理、すなわち原料装入、造粒処
理、造粒物排出からなる断続的処理の繰り返しとなり、
操作が煩雑であるばかりかその処理に長時間を要する。
本発明は、大量の粉粒状物を効率的に造粒する手段とし
て、連続処理する方法及びその造粒装置を提供するもの
である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、直立円筒形の造粒室に粉粒状物を装
入し、該粉粒状物に回転力を付与することによって該造
粒室内底部に粉粒状物の旋回流動層を形成し、上方より
液体を供給して粉粒状物の旋回流動層内で擬似粒子を形
成する造粒方法において、前記造粒室に粉粒状物原料を
連続的に装入し、該造粒室内に形成される粉粒状物の旋
回流動層頂部とほぼ同等高さ位置の前記造粒室の壁部分
に形成した開口部から造粒物を連続的に排出することを
特徴とする連続式遠心造粒装置である。

【０００７】ここにおいて、造粒室に装入する粉粒状物
の量及びあるいは旋回条件に対応させて造粒室に形成し
た開口部の幅を変更することを特徴とする。またさら
に、造粒室に装入する粉粒状物の量及びあるいは旋回条
件に対応させて造粒室に形成した開口部の高さ位置を変
更することも特徴とする。

【０００８】また本発明は、粉粒状物を連続的かつ供給
量調節可能に供給する原料供給装置を備えた直立円筒形
の造粒室と、該造粒室内で回転可能な底部円盤と、該底
部円盤の回転速度を調節可能に駆動する駆動手段と、造
粒室内に液体を供給する液体供給手段を備え、上記造粒
室の側部に、その高さ位置及びあるいはその幅を変更可
能な開口部を形成し、該開口部に造粒物を下流側に連続
的に搬送する搬送装置を設けたことを特徴とする連続式
遠心造粒装置である。

【０００９】

【作用】本発明は、直立円筒形の造粒室に、たとえば鉄
鉱石等の鉱石類、石灰石、コークス等の粉粒状物を装入
し、該粉粒状物に回転力を付与することにより該造粒室
内底部に粉粒状物の旋回流動層を形成し、上方よりたと
えば水、若干量の結合剤を添加した水溶液等の液体を供
給して粉粒状物の旋回流動層内で擬似粒子を形成する造
粒方法を連続的に操業する手段を提供するものである。

【００１０】上記造粒室には粉粒状物を連続的に装入
し、その粉粒状物の量に適した液体を連続的に供給し、
造粒室内に配置した後述する底部円盤をたとえば２００
〜２５０ｒｍｐで高速回転させると、底部円盤上の粉粒
状物には回転力が付与されると共に遠心力が作用し粉粒
状物の各粒子は造粒室の壁方向に移動し、さらに壁にそ
って上昇し、然るべき高さ位置から降下するという上下
方向の回転運動と底部円盤の回転方向に沿った円周方向
の回転運動が合成された高速の旋回流動層を形成する。

【００１１】この旋回流動する過程において各粒子は添
加された液体をバインダーにして接合し、擬似粒子を形
成する。この回転している擬似粒子の形成過程におい
て、各粒子に付着している液体にも遠心力が作用し、過
剰の液体は粒子表面から放出されるので強固に密着した
擬似粒子となる。また、粒径の成長した擬似粒子は相対
的に運動量が大きくなるので上記旋回流動層の表層部に
介在しやすくなっている。また、上記旋回流動にもとづ
く擬似粒子の形成において、各粒子の転動距離は重要な
要素の一つであり、粒子の密度、具体的には粉粒状物の
種類によって付与する回転速度を適宜選択するものであ
る。

【００１２】本発明においては、上記造粒室内に形成さ
れる粉粒状物の旋回流動層頂部とほぼ同等高さ位置の上
記造粒室の壁部分に形成した所定幅の開口部から、旋回
流動層の表層部、特に旋回流動層の頂点部分に介在して
いる擬似粒子をオーバーフローさせる状態で連続的に排
出する。上記開口部の幅は連続的に供給される粉粒状物
原料の量に対応する量の擬似粒子が通過できる幅もしく
はそれ以上とするものである。従って、粉粒状物原料の
供給量を増加した場合はその量に対応した開口部の幅と
することにより、造粒室内に滞留する粉粒状物の量はほ
ぼ一定となり、底部円盤の回転数によって各粒子に付与
された転動量にもとづいた粒径の擬似粒子に造粒されて
連続的の排出される。

【００１３】上記旋回流動による擬似粒子の形成に際し
て、連続的に供給する粉粒状物の量を増加し、所定の粒
径の擬似粒子とする場合は、各粒子に付与する転動距離
を確保するために、上記底部円盤の回転数を加速する。
また、一定供給量、一定回転速度の条件のもとで上記造
粒室の壁に設けた開口部の位置を下げると相対的に粒径
の小さい擬似粒子を排出できる。

【００１４】次に、本発明装置を図面に示す実施例にも
とづいて具体的に説明する。図１は本発明装置の構成概
要を示す断面説明図で、連続式遠心造粒装置１は、粉粒
状物２０を連続的かつ供給量調節可能に供給する原料供
給装置２を備えた直立円筒形の造粒室３と、該造粒室３
内で回転可能に設置した底部円盤４と、該底部円盤４の
回転速度を調節可能に駆動するモーター５と変速装置６
からなる駆動装置と、造粒室３内に液体を供給する液体
供給装置８を備え、上記造粒室３の側壁部に、その高さ
位置及びあるいはその幅を変更可能な開口部９を形成
し、該開口部９に造粒物２１を下流側に連続的に搬送す
る搬送装置１０を設けて構成してある。

【００１５】上記底部円盤４は軸１１で支持されてお
り、底部円盤４はたとえば２００〜２５０ｒｐｍの高速
で回転し、しかもその回転数を任意に調節できるもので
ある。また、原料供給装置２は、粉粒状物２０を定量切
り出しするホッパー１２、切り出された原料を連続的に
搬送するベルトコンベア等の搬送装置１３及びシュート
１４とで構成されており、搬送装置２によって供給され
た所定量の粉粒状物２０はシュート１４を介して上記底
部円盤４上に連続的に供給される。上記粉粒状物の供給
量を調節する態様としては、図示したように、ホッパー
１２からの粉粒状物の切り出し量を設定する方式が適し
ている。

【００１６】上記液体供給装置８は造粒室３内に連続的
に供給される粉粒状物２０にバインダーとして機能する
水あるいは若干量の結合剤を混合した水溶液を添加する
ものであり、添加、分散効果を高めるためには霧化状態
に散水できる態様が好ましい。上記液体の添加量はバル
ブ１５の操作によって粉粒状物２０の供給量に対応させ
て調節することができる。

【００１７】上記造粒室３の側壁部に設けた造粒物２１
を連続的に排出するための開口部９は上記造粒室３内に
形成される粉粒状物２０の旋回流動層頂部５１とほぼ同
等高さ位置に設けるものである。またこの開口部９の幅
は連続的に供給される粉粒状物２０の量に対応する量の
造粒物２１が通過できる幅もしくはそれ以上とするもの
である。前記したように粉粒状物２０の供給量はその種
類、銘柄等によって調節したり、あるいは上記底部円盤
４の回転速度を調節した場合に、上記開口部９の高さ位
置及びあるいはその幅を変更することが要求される。

【００１８】図２は開口部９の高さ位置及びあるいはそ
の幅を変更する装置の概要説明図で、（ａ）図は予め大
きな寸法に開口させた開口部９の前面にＬ字状の堰部材
１６を配置し、その配置位置を調節することによって開
口部９の高さ位置及びあるいはその幅を変更できる。
（ｂ）図は予め大きな寸法に開口させた開口部９の前面
に開口部９の高さ位置のみを変更する堰部材１６を配置
した態様、この態様と同様に予め大きな寸法に開口させ
た開口部９の前面に開口部９の幅のみを変更する堰部材
１６を配置する態様（図示せず）が適用できる。

【００１９】上記連続式遠心造粒装置１の処理能力変更
時に、例えば、連続的に供給される原料の量を増加した
場合は、上記底部円盤４の回転速度を高めると共に堰部
材１６の位置を調節して、開口部９の幅を広げると共に
その高さ位置を高くする。また、連続的に供給される原
料の量を増加するが底部円盤４の回転速度を変えずに運
転する場合、具体的には小さい造粒物２１を連続的に得
る場合は、堰部材１６の位置を調節しその高さ位置を低
くすればよい。

【００２０】

【実施例】 実施例１ 図１に示す連続式遠心造粒装置１の底部円盤４を２００
ｒｐｍで回転させながら、表１に示す粒度分布である、
粒径が５．０ｍｍ以下が８０％以上の粉コークスを原料
とし、１５０ｋｇ／ｍｉｎで連続的に供給した。液体供
給装置８からは粉コークスの含有水分が１２ｗｔ％とな
るように水を連続的に添加して造粒処理した。開口部９
から排出された造粒物の粒度分布を同じく表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】以上のように、従来の造粒手段、例えばデ
ィスクペレタイザーではセメント等のバインダーを添加
しないと造粒できなかったが、本発明によると粉コーク
スを水のみをバインダーとして１５０ｋｇ／ｍｉｎの能
力で造粒可能となった。

【００２３】実施例２ 図１に示す連続式遠心造粒装置１の底部円盤４を２５０
ｒｐｍで回転させながら、表２に示す粒度分布である、
粒径が５．０ｍｍ以下が８０％以上の粉鉄鉱石を原料と
し、５００ｋｇ／ｍｉｎで連続的に供給した。液体供給
装置８からは粉鉄鉱石の含有水分が７ｗｔ％となるよう
に水を連続的に添加して造粒処理した。次いで、同じ粉
鉄鉱石を４００ｋｇ／ｍｉｎに減少して連続的に供給す
ると共に底部円盤４の回転数を２００ｒｐｍとして造粒
処理した。開口部９から排出された先の条件の造粒物
（１）と後の条件の造粒物（２）の粒度分布を同じく表
２に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】以上のように、粉粒状物の供給量の変更に
際して、旋回条件を変更することにより、ほぼ同等の粒
径の擬似粒子に造粒できる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、例えば鉄鉱石等の鉱石
類、石灰石、コークス等の粉粒状物を連続的に造粒する
ことができるので大量生産が可能となり、製鉄業等への
適用効果は図り知れない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の概要を示す縦断面説明図

【図２】開口部９の高さ位置及びあるいはその幅を変更
する装置の概要説明図

【符号の説明】

１ 連続式遠心造粒装置 ２ 原料供給装置 ３ 造粒室 ４ 底部円盤 ５ モーター ６ 変速装置 ８ 液体供給装置 ９ 開口部 １０ 搬送装置 ２０ 粉粒状物 ２１ 造粒物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 正樹 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 佐藤 正 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直立円筒形の造粒室に粉粒状物を装入
   し、該粉粒状物に回転力を付与することによって該造粒
   室内底部に粉粒状物の旋回流動層を形成し、上方より液
   体を供給して粉粒状物の旋回流動層内で擬似粒子を形成
   する造粒方法において、前記造粒室に粉粒状物原料を連
   続的に装入し、該造粒室内に形成される粉粒状物の旋回
   流動層頂部とほぼ同等高さの位置の前記造粒室の壁部分
   に形成した開口部から造粒物を連続的に排出することを
   特徴とする連続式遠心造粒方法。
2. 【請求項２】 造粒室に装入する粉粒状物の量及びある
   いは旋回条件に対応させて造粒室に形成した開口部の幅
   を変更することを特徴とする請求項１記載の連続式遠心
   造粒方法。
3. 【請求項３】 造粒室に装入する粉粒状物の量及びある
   いは旋回条件に対応させて造粒室に形成した開口部の高
   さ位置を変更することを特徴とする請求項１または２記
   載の連続式遠心造粒方法。
4. 【請求項４】 粉粒状物を連続的かつ供給量調節可能に
   供給する原料供給装置を備えた直立円筒形の造粒室と、
   該造粒室内で回転可能な底部円盤と、該底部円盤の回転
   速度を調節可能に駆動する駆動手段と、造粒室内に液体
   を供給する液体供給手段を備え、上記造粒室の側部に、
   その高さ位置及びあるいはその幅を変更可能な開口部を
   形成し、該開口部に造粒物を下流側に連続的に搬送する
   搬送装置を設けたことを特徴とする連続式遠心造粒装
   置。