JPH085258A - 焼結機停止時の排ガス制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 焼結機の停止時における電気集塵機内ガス温
度の上昇と煙突からの発塵、発煙を防止する。 【構成】 連続式焼結機の停止時において、主排風機入
側に設けた電気集塵機へ導入される排ガス中の煤塵濃度
およびガス温度が予め定めた設定値以下であれば、焼結
機の主排風機入口ダンパーを低速かつ連続的に閉止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、連続式焼結機の突発
停止または計画的停止（以下単に停止という）における
電気集塵機の保護および煙突からの煤塵飛散を防止する
ための排ガス制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】連続式のドワイトロイド式焼結機は、無
端連続状に連結して周囲駆動される移動火格子（以下パ
レットという）群に順次装入した焼結原料上部に点火炉
によって点火し、点火後給鉱側から排鉱側に向かって移
動するパレット群の直下に固定して配設された風箱（以
下ウインドボックスという）群により原料層上部から下
部に向かって空気を吸引し、原料中に混合してあるコー
クスを順次燃焼させながら原料鉱石粒子相互の焼結反応
および溶融反応を進行させ、焼結完了すると排鉱側の末
端でパレットをリターンさせて排鉱を行う操業を繰り返
している。したがって、焼結機の正常運転中は、主排風
機の入口ダンパーおよび各ウインドボックスの全てのダ
ンパーは全開またはそれに近い状態で操業されている。

【０００３】一方、焼結機が何らかの故障によって停止
した場合は、パレット上の原料は排鉱側から給鉱側に向
かって急速に焼結反応範囲が拡大し、正常運転時の給鉱
側から排鉱側への点火帯、乾燥帯、仮焼帯、焼結帯の順
序の各反応帯に混乱をきたし、ウインドボックス群およ
び主排ガス管内を通過する排ガスの温度が急上昇する。
主排ガス温度が急上昇すると、排ガス中の煤塵を除去す
る主排風機の吸引側の電気集塵機内の電極板に付着する
可燃性物質を含む焼結ダストに引火し、機内に火災を引
き起こす可能性がある。

【０００４】また、上記焼結反応の乱れによるパレット
上の原料の全域への焼結反応の拡大は、排ガス中の煤塵
量の増加と排ガス温度の過度の上昇を招き、焼結ダスト
の電気抵抗が増加し、その結果、焼結ダストが帯電せず
電気集塵機内の電極板に付着しなくなる等の事故が発生
する。さらに、排ガス温度の上昇、ガス流の乱れによっ
て、電気集塵機の放電極と集塵極との間の正常な放電状
態が破壊され、電気集塵機の効率が低下して煙突から大
気中へ放出される排ガス中の煤塵濃度を急上昇させる結
果となる。

【０００５】従来焼結機が停止した場合は、先ず主排風
機入口ダンパーを段階的に閉方向に絞ると共に、各ウイ
ンドボックスのダンパーを排鉱側から給鉱側に向かって
順次閉とすることによって、停止したパレット上の原料
の焼結を抑制し、排ガス温度の上昇を防止している。ま
た、主排風機の吸引側の電気集塵機の上流ダクトに設置
されている冷風取込みダンパーは、開方向に作動させて
冷風を取込み、排ガス温度の上昇を防止することが行わ
れている。

【０００６】また、他の方法としては、焼結機の主排風
機入口ダンパーを全閉して空気の供給を遮断する段階
と、前記入口ダンパーを若干の時間経過後開度３〜５％
に開く段階と、排鉱側の２〜３のウインドボックスを全
閉する段階と、前記以外の残余のウインドボックスを排
鉱側から給鉱側に向かって順次閉止する段階と、前記ウ
インドボックスからの排ガス温度を電気集塵機入口で１
８０℃以下に保持しつつ排鉱側から給鉱側へ順次ウイン
ドボックスの弁開度を上げて焼結反応を徐々に進行させ
る段階とを包含する方法（特開昭５２−７３１０２号公
報）、各ウインドボックスの風量パターンの目標値を与
え、該目標値に近づくように各ウインドボックスのダン
パー開度を調整する方法（特開昭４９−８２５０３号公
報、特開昭６３−１２９２９２号公報）等が提案されて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記主排風機入口ダン
パーを段階的に閉方向に絞ると共に、各ウインドボック
スのダンパーを排鉱側から給鉱側に向かって順次閉とす
る方法は、主排風機入口ダンパーを段階的に閉方向に絞
るため、ダクト内堆積煤塵を巻上げて煙突から赤煙が放
出されるという欠点を有している。また、特開昭５２−
７３１０２号公報に開示の方法は、主排風機入口ダンパ
ーを短時間で閉動作するため、排ガス量（管内通過流
速）の急激な変動によって主排風機内滞留ダストが煙突
から赤煙となって飛散される。また、各ウインドボック
スは、焼結反応の進行状況に関係なく順次排鉱側から給
鉱側に向かって閉止するため、過度な風量抑制となり、
停止直後および立ち上げ時の焼成コントロールが十分で
ない。また、特開昭４９−８２５０３号公報、特開昭６
３−１２９２９２号公報に開示の方法は、上記と同様に
排ガス温度コントロールおよび煙突からの赤煙飛散防止
をなし得るまでには至っていない。

【０００８】この発明の目的は、焼結機が停止した場合
における電気集塵機内ガス温度の上昇を防止できると共
に、煙突からの発塵、発煙を防止できる焼結機停止時の
排ガス制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、主排風
機入口ダンパーを低速度または関数速度により連続的な
動作で閉操作することによって、電気集塵機入口ガス温
度を所定値以下に抑制できると共に、ダクト内堆積煤塵
の巻上げによる煙突から赤煙放出を防止できることを究
明し、この発明に到達した。

【００１０】すなわちこの発明は、連続式焼結機の停止
時において、主排風機入側に設けた電気集塵機へ導入さ
れる排ガス中の煤塵濃度およびガス温度が予め定めた設
定値以下であれば、焼結機の主排風機入口ダンパーを低
速かつ連続的に閉止することを特徴とする焼結機停止時
の排ガス制御方法である。

【００１１】また、連続式焼結機の停止時において、主
排風機入側に設けた電気集塵機へ導入される排ガス中の
煤塵濃度が予め定めた設定値以上であれば、焼結機の主
排風機入口ダンパーの閉止動作を一時停止し、また、ガ
ス温度が予め定めた設定値以上であれば、中速で連続的
に閉止することを特徴とする焼結機停止時の排ガス制御
方法である。

【００１２】

【作用】この発明においては、主排風機入側に設けた電
気集塵機へ導入される排ガス中の煤塵濃度およびガス温
度が予め定めた設定値以下であれば、焼結機の主排風機
入口ダンパーを低速かつ連続的に閉止することによっ
て、主排ガス量の急激な変動が防止され、主排気ダクト
内の堆積ダストの巻き上げによる煙突からの赤煙排出を
防止することができると共に、電気集塵機の焼損を防止
することができる。

【００１３】また、主排風機入側に設けた電気集塵機へ
導入される排ガス中の煤塵濃度が予め定めた設定値以上
であれば、焼結機の主排風機入口ダンパーの閉止動作を
一時停止することによって、主排気ダクト内の堆積ダス
トの巻き上げによる煙突からの赤煙排出を防止すること
ができる。また、ガス温度が予め定めた設定値以上であ
れば、中速で連続的に閉止することによって、風量を下
げてガス温度の上昇が抑制され、電気集塵機の焼損を防
止することができる。

【００１４】この発明における電気集塵機へ導入される
排ガス中の煤塵濃度の設定値は、国の法律や県や市の条
令や県や市と企業との公害防止協定等によって規定され
ている値の６０％程度とするのが、煙突からの赤煙防止
の観点から推奨される。また、電気集塵機へ導入される
排ガス温度の設定値は、当該電気集塵機の保護の観点か
ら設定すべきもので、主排風機入口ダンパーの閉止速度
を低速から中速に切替え、風量を低下させて温度上昇を
抑制すべき目標値であって、例えば、１４０℃が挙げら
れる。主排風機入口ダンパーの閉止速度の連続制御は、
インバータ制御によりダンパー閉塞モータの回転速度を
周波数制御し、ダンパー閉止速度を可変で連続自動閉止
することもできるし、ＶＶＶＦモータによりダンパー閉
塞モータの回転速度を制御し、ダンパー閉止速度を可変
で連続自動閉止することもできる。

【００１５】なお、この発明の焼結機停止時の排ガス制
御方法は、停止した焼結機の運転再開時においては、前
記停止時の排ガス制御方法とは逆に、主排風機入側に設
けた電気集塵機へ導入される排ガス中の煤塵濃度および
ガス温度が予め定めた設定値以下であれば、焼結機の主
排風機入口ダンパーを低速かつ連続的に開放することに
よって、停止した焼結機の運転再開時における主排ガス
量の急激な変動が防止され、主排気ダクト内の堆積ダス
トの巻き上げによる煙突からの赤煙排出を防止すること
ができると共に、電気集塵機の焼損を防止することがで
きる。

【００１６】

【実施例】

実施例１ 以下にこの発明方法の詳細を実施の一例を示す図１ない
し図４に基づいて説明する。図１はこの発明方法を実施
する連続式焼結機の全体構成図、図２はこの発明方法の
制御系統図、図３はこの発明方法のダンパー制御のブロ
ック図の一部、図４はこの発明方法のダンパー制御のブ
ロック図の残部である。図１において、１は床敷ホッ
パ、２は原料サージホッパ、３は原料サージホッパ２か
ら原料を切出すロールフィーダ、４は無端連続状に連結
して周駆動されパレットで、床敷ホッパ１からの床敷原
料上に原料サージホッパ２からロールフィーダ３によっ
て切出された配合原料が供給される。５は点火炉で、パ
レット４上の原料表面のコークスに均一に着火し、かつ
表面全体を適当に溶融させる。６は焼結機本体、７はパ
レット４群の直下に固定して配設されたウインドボック
スで、各ウインドボックス７は主排ダクト８、電気集塵
機（ＥＰ）９、入口ダンパー１０を介して主排風機１１
に連結されており、点火後給鉱側から排鉱側に向かって
焼結機本体６中を移動するパレット４群は、ウインドボ
ックス７により原料層上部から下部に向かって吸引され
る空気により、原料中に混合してあるコークスを順次燃
焼させながら原料鉱石粒子相互の焼結反応および溶融反
応を進行させ、焼結完了すると排鉱側の末端でパレット
４をリターンさせて排鉱を行う操業を繰り返している。

【００１７】１３は排鉱側の末端で排鉱された焼結鉱を
破砕する一次クラッシャ、１４は破砕された焼結鉱を次
工程へ搬送するコンベアである。１５は主排ダクト８の
途中に設けた注水弁、１６は煙突、１７は電気集塵機９
の入側に設けた冷空気吸入弁で、各ウインドボックス７
群から主排風機１１により吸引された排ガスは、電気集
塵機９で煤塵が除去されたのち、煙突１６から大気中に
放出される。したがって、焼結機の正常運転中は、主排
風機１１の入口ダンパー１０および各ウインドボックス
７の全てのダンパー１２は全開またはそれに近い状態で
操業されている。

【００１８】図２において、２１は設定部２２から入力
される手動選択、自動選択、焼結機停止、焼結機立上
げ、入口ダンパー１０の緊急閉、緊急開、インチング
閉、インチング開、非常閉ならびにフイードバックされ
る開閉速度ＰＰ、ダンパー開度ＰＭに基づき、焼結機の
運転制御ならびに図３、図４に示すとおり、前記入口ダ
ンパー１０の運転指令、速度指令を運転制御部２３に出
力する焼結制御部である。運転制御部２３は、焼結制御
部から入力される入口ダンパー１０の運転指令、速度指
令に基づき、ダンパーモータ２４の回転数をフイードバ
ックされる開閉速度ＰＰによりインバータ制御するよう
構成されている。

【００１９】上記のとおり構成したことによって、設定
部２２から焼結制御部２１に自動選択、焼結機停止が入
力されると、焼結制御部２１は、入口ダンパー１０の非
常閉が入力されているか否かを判断し、非常閉が入力さ
れている場合は、運転制御部２３へ入口ダンパー１０を
非常停止するよう高速指令を出力し、ダンパーモータ２
４を作動して入口ダンパー１０を高速で全閉とする。ま
た、焼結制御部２１は、入口ダンパー１０の緊急閉が入
力されている場合は、ダンパー開度＞設定値ｋ１（ｋ１
＝３０％）か否かを判断し、ダンパー開度が設定値ｋ１
以上であれば、運転制御部２３へ入口ダンパー１０の高
速指令を出力し、ダンパーモータ２４を作動して入口ダ
ンパー１０を高速閉動作させ、フイードバックされるダ
ンパー開度ＰＭ≦設定値ｋ１（ｋ１＝３０％）となる
と、Ｙ＝ｋ３×ＰＭ／ｋ４（ｋ３＝１、ｋ４＝２０）に
より関数速度指令を演算し、運転制御部２３へ入口ダン
パー１０の関数速度指令を出力し、ダンパーモータ２４
を作動して入口ダンパー１０を関数速度指令により全閉
とする。

【００２０】さらに、焼結制御部２１は、設定部２２か
ら焼結機停止が入力されると、ダンパー開度＞設定値
（例えば６０％）か否かを判断し、ダンパー開度が設定
値（例えば６０％）以上であれば運転制御部２３へ入口
ダンパー１０の高速指令を出力し、ダンパーモータ２４
を作動して入口ダンパー１０を高速閉動作させ、フイー
ドバックされるダンパー開度ＰＭ≦設定値（例えば６０
％）となると、別途入力される主排風機１１の風量が正
常か否かを判断し、正常であれば別途入力される電気集
塵機ＥＰの入口温度が正常か否かを判断し、正常であれ
ば別途入力される煙突１６の煤塵量が正常か否かを判断
し、正常であればダンパー開度＞設定値ｋ１（ｋ１＝３
０％）か否かを判断し、ダンパー開度が設定値ｋ１以上
であれば、別途入力される焼結機停止タイムアップか否
かを判断し、焼結機停止タイムアップであれば運転制御
部２３へ入口ダンパー１０の低速指令を出力し、ダンパ
ーモータ２４を作動して入口ダンパー１０を低速閉動作
させ、フイードバックされるダンパー開度ＰＭ≦設定値
ｋ１（ｋ１＝３０％）となると、運転制御部２３へ入口
ダンパー１０の微速指令を出力し、ダンパーモータ２４
を作動して入口ダンパー１０を微速全閉する。

【００２１】焼結制御部２１は、前記別途入力される主
排風機１１の風量が異常の場合、ならびに別途入力され
る電気集塵機ＥＰの入口温度が異常の場合、運転制御部
２３へ入口ダンパー１０の中速指令を出力し、ダンパー
モータ２４を作動して入口ダンパー１０を中速全閉さ
せ、煙突からの排ガスの放出を停止する。また、焼結制
御部２１は、別途入力される煙突１６の煤塵量が異常の
場合、ならびに別途入力される焼結機停止タイムアップ
でない場合、運転制御部２３へ入口ダンパー１０の閉止
動作の一次中止指令を出力し、ダンパーモータ２４を停
止させ、煙突１６の煤塵量が正常となるまで、ならびに
焼結機停止タイムアップとなるまで待機させる。

【００２２】上記設定部２２で手動選択して焼結制御部
２１を手動操作し、主排風機１１の入口ダンパー１０を
高速で全閉した非常手動閉モード、入口ダンパー１０開
度３０％まで高速で閉止し、以降段階的に全閉した緊急
手動閉モード、入口ダンパー１０開度６０％まで高速で
閉止し、入口ダンパー１０開度３０％まで自動で段階的
に低速閉止し、以降段階的に手動で全閉した焼結機停止
閉モードのそれぞれについて、経過時間と主排風機１１
の入口ダンパー１０開度との関係を調査した。その結果
を従来法として図５に示す。また、上記設定部２２で自
動選択し、上記のとおり主排風機１１の入口ダンパー１
０を焼結制御部２１で自動制御し、高速で全閉した非常
閉モード、入口ダンパー１０開度３０％まで高速で閉止
し、以降関数速度指令に全閉した緊急閉モード、入口ダ
ンパー１０開度６０％まで高速で連続閉止し、入口ダン
パー１０開度３０％まで低速で連続閉止し、以降微速で
全閉した焼結機停止閉モードのそれぞれについて、経過
時間と主排風機１１の入口ダンパー１０開度との関係を
調査した。その結果を本発明法として図６に示す。な
お、主排風機１１の入口ダンパー１０を自動制御の場合
の入口ダンパー１０の閉止速度は、高速閉３％／秒、低
速閉０．１５％／秒、微速閉０．１０％／秒で連続閉止
した。

【００２３】実施例２ 前記実施例１の焼結機の制御装置を用い、設定部で手動
選択して焼結制御部を手動操作し、焼結機停止により煙
突からの煤煙の発生状況を見ながら主排風機の入口ダン
パーを段階的に閉止した従来方法の場合と、設定部で自
動選択して焼結機停止により主排風機の入口ダンパー
を、ダンパー開度６０％までは２％／秒の高速で、ダン
パー開度６０％からは低速０．１２％／秒で自動停止し
た本発明法のそれぞれについて、主排風機排ガス流量、
主排ガス温度、煙突からの煤塵濃度を調査した。その結
果を図７に示す。

【００２４】図７に示すとおり、手動操作により主排風
機の入口ダンパーを段階的に閉止した従来方法の場合
は、主排ガス温度を電気集塵機ＥＰの入口設定温度１４
０℃以下に保持できたが、入口ダンパーを段階的に絞る
過程で煙突からの煤塵濃度が上昇し、主排ダクト内の堆
積ダストの巻上げと思われる赤煙の発生が見られた。こ
れに対し主排風機の入口ダンパーを低速で連続的に自動
閉止した本発明法の場合は、主排ガス温度を電気集塵機
ＥＰの入口設定温度１４０℃以下で、しかも、煙突から
の煤塵濃度の上昇も見られなかった。

【００２５】実施例３ 前記実施例１の焼結機の制御装置を用い、焼結機停止に
連動して主排風機の入口ダンパーのダンパーモータをイ
ンバータ制御し、高速（６０Ｈｚ）閉３％／秒、低速
（３Ｈｚ）閉０．１５％／秒、微速（２Ｈｚ）閉０．１
０％／秒で連続閉止するテストを実機で３回実施した。
その場合における所要時間、最大煤塵量、最大電気集塵
機ＥＰ入口温度、主排風機回転数を調査した。その結果
を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１に示すとおり、最大煤塵量検出値は、
いずれも煤塵量規定値として設定した８０ｍｇ／Ｎｍ³
以下で、煙突の目視観察においても赤煙の発生は皆無で
あった。また、最大電気集塵機入口温度も、電気集塵機
の保護を要するとして設定した１３０℃以下であった。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたとおり、この発明方法によれ
ば、連続式焼結機の主排風機が何らかの要因で停止して
も、自動的に電気集塵機内ガス温度の上昇を防止できる
と共に、主排風機入口ダンパーの急激または不連続な操
作による煙突からの発塵発煙を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明方法を実施する連続式焼結機の全体構
成図である。

【図２】この発明方法の制御系統図である。

【図３】この発明方法のダンパー制御のブロック図の一
部である。

【図４】この発明方法のダンパー制御のブロック図の残
部である。

【図５】従来法の非常手動閉モード、緊急手動閉モー
ド、焼結機停止モードにおける経過時間と主排風機入口
ダンパー開度との関係を示すグラフである。

【図６】本発明法の非常閉モード、緊急閉モード、焼結
機停止モードにおける経過時間と主排風機入口ダンパー
開度との関係を示すグラフである。

【図７】実施例２における従来法と本発明法における経
過時間とダンパー開度、主排風機排ガス流量、主排ガス
温度、煤塵濃度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 床敷ホッパ ２ 原料サージホッパ ３ ロールフィーダ ４ パレット ５ 点火炉 ６ 焼結機本体 ７ ウインドボックス ８ 主排ダクト ９ 電気集塵機 １０ 入口ダンパー １１ 主排風機 １２ ダンパー １３ 一次クラッシャ １４ コンベア １５ 注水弁 １６ 煙突 １７ 冷空気吸入弁 ２１ 焼結制御部 ２２ 設定部 ２３ 運転制御部 ２４ ダンパーモータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 連続式焼結機の停止時において、主排風
   機入側に設けた電気集塵機へ導入される排ガス中の煤塵
   濃度およびガス温度が予め定めた設定値以下であれば、
   焼結機の主排風機入口ダンパーを低速かつ連続的に閉止
   することを特徴とする焼結機停止時の排ガス制御方法。
2. 【請求項２】 連続式焼結機の停止時において、主排風
   機入側に設けた電気集塵機へ導入される排ガス中の煤塵
   濃度が予め定めた設定値以上であれば、焼結機の主排風
   機入口ダンパーを主排風機入口ダンパーの閉止動作を一
   時停止し、また、ガス温度が予め定めた設定値以上であ
   れば、中速かつ連続的に閉止することを特徴とする焼結
   機停止時の排ガス制御方法。