JPH09227958A

JPH09227958A - 無端移動型焼結機の操業方法および高品質焼結鉱

Info

Publication number: JPH09227958A
Application number: JP3824896A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sakamoto; 登坂本; Tatsuro Ariyama; 達郎有山; Hidetoshi Noda; 英俊野田; Takeshi Furukawa; 武古川; Tsutomu Fukushima; 勤福島
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1997-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3395505B2

Abstract

(57)【要約】【課題】無端移動型焼結機で生産性及び成品品質を確
保するための空気への酸素富化率、循環排ガス中酸素含
有量および排ガスの循環率の適正条件を求める。【解決手段】酸素富化空気(3) 中の酸素と循環排ガス
(4) 中の酸素とを異なった含有量に調整し、且つ、酸素
富化空気(3) と前記循環排ガス(4) とを焼結機10の異な
った領域(No.2,No.3) に吹き込む。空気の酸素富化率を
４vol.% 未満、且つ循環排ガス中の酸素含有量を１５vo
l.% 以上に設定するとよい。また、焼結機10へ装入され
た原料層上部の炭材含有率を大きく、原料層下部の炭材
含有率を小さくする。【効果】生産性を確保し、排ガスを安価に処理し、且
つ高品質の焼結鉱を製造することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、広くは金属産業
において、粉状原料を無端移動床型火格子式焼結機を用
いて塊成化し、製錬工程に適した原料を製造する焼結機
の操業方法に関するものであり、特に粉状鉄鉱石を焼結
する際、焼結用空気に酸素を富化し、且つ排出ガスの一
部を循環使用して生産性を維持しながら、系外に排出す
る有害ガスおよび粉塵の総量を抑制する上記焼結機の操
業方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無端移動床型火格子式焼結機（以下「焼
結機」という）で塊成鉱（以下「焼結鉱」という）を製
造する場合、粉状鉄鉱石中に配合された微粉コークスを
主とした固体燃料（以下「粉コークス」という）を燃焼
させ、この燃焼熱により粉鉱石を焼き固める操作が焼結
技術の基本となっている。この際、焼結層を通過した空
気は集塵機で除塵された後、排風機により吸引され排ガ
スとなり系外に排出される。一般にこの排ガスには
Ｎ₂、Ｏ₂、ＣＯ₂およびＣＯの他に、僅かではあるが
ＳＯ_XおよびＮＯ_X等の有害ガスが含まれている。更
に、焼結層から発生した微粉粉塵は集塵機を通過する際
に除塵はされるものの完全ではなく、一部は排ガスと共
に系外に排出される。そこで、一貫製鉄所においては焼
結工程よりの粉塵、有害排ガスの排出管理が重要視され
ており各種の検討がなされている。

【０００３】例えば特開平５−４３９５１号公報は、焼
結機からの排ガスの一部を再度焼結機に循環した後に系
外に排出する、排ガスおよび粉塵の総量を削減しようと
する下記操業方法（以下、「先行技術１」という）を開
示している。

【０００４】図７は、先行技術１に示された焼結機の操
業方法を説明する装置の概略図である。先行技術１の要
旨は、同図において焼結炉の点火炉域２および後部域３
のウインドボックスからの排ガスを循環使用するもので
あり、点火炉２域からの排ガスは焼結機の中後部４に、
そして、後部域３からの排ガスは点火炉２の後の焼結機
の前部９にそれぞれ循環使用すると共に、各循環される
排ガス中の酸素濃度を１８vol.% 以上とする焼結操業方
法にある。

【０００５】また、特開平５−２４７５４６号公報は、
焼結機からの排ガスの一部分にはＯ ₂を富化させ循環排
ガスとして使用し、焼結機からの上記排ガスの他の部分
は焼結機系外へ排出する焼結機の操業方法において、焼
結機系外へ排出する排ガスの流量としては、焼結機系内
から新たに生成するガス流量と、焼結機系外から入るす
べてのガス流量との和から、焼結によって消費されたＯ
₂ガス流量値を差し引いた流量に相当する値の排ガスと
し、しかも、上記循環排ガス中のＯ₂濃度を最大２４vo
l.% までＯ₂を富化させて焼結層に流入させ、空気吹込
みは行なわない焼結機の操業方法（以下、「先行技術
２」という）を開示している。そして、先行技術１と同
様、系外に排出する排ガスと粉塵の総量を抑制する焼結
操業が可能であるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術は、
排ガスの一部循環を行うことによって焼結鉱製造過程で
系外に排出する有害ガスおよび粉塵の総量を減少させる
ことが可能であるという利点を有する。しかしながら上
述した先行技術には、次のような問題がある。

【０００７】先行技術１では、排ガス循環に際し循環排
ガス中の酸素濃度を１８vol.% 以上と限定している。こ
れは酸素濃度が１８vol.% 未満では焼結層内の固体燃料
が安定かつ速やかに燃焼せず、ひいては焼結鉱の生産性
および歩留まりを悪化させることを意味している。従っ
て、焼結鉱の高生産性および高歩留まりを指向するよう
な操業時には、循環排ガス中の酸素濃度が１８vol.% 未
満では対応が甚だ困難であるが、先行技術１のように焼
結機の全領域に循環排ガスを吹き込む場合はその酸素濃
度がたとえ１８vol.% 以上であっても対応としては未だ
かなり不十分である。

【０００８】先行技術２は、先行技術１において問題と
なった課題を解決すべく、循環排ガスの酸素含有量を最
大２４vol.% まで富化することにより生産性悪化を抑制
する技術となっている。確かに先行技術２により焼結原
料中のコークスの燃焼性は酸素富化に見合った分だけ改
善され、焼結鉱の生産性および歩留まりの悪化は抑制さ
れる。しかしながらこのように、酸素含有量の低い循環
排ガス全体に酸素を供給し酸素濃度を確保するという方
法では、酸素の供給量が増加し経済性の面からは必ずし
も望ましい方法とは言えない。

【０００９】従って、この発明の目的は、従来とは異な
った方法で酸素富化と排ガス循環とを組み合わせること
により上述した問題を解決して、排ガスおよび粉塵とも
にその総量を抑制しつつ焼結鉱製造時の生産性および歩
留まりを確保することができる焼結機の操業方法を提供
することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】焼結鉱の製造は、焼結原
料中に配合された粉コークスの燃焼熱による粉鉱石の溶
融と、吸引排風機によって表層部から焼結層に供給され
る常温空気による溶融焼結鉱層の冷却との調和で成り立
っている。通常、生産性を維持しながら高強度の焼結鉱
を製造するためには、焼結層内において１１００℃以上
の高温域を４〜５分以上維持することが必要である。こ
のため、この調和が崩れるような焼結操業法、例えば吸
引空気中の酸素含有量が減少してコークスの燃焼速度が
遅れる場合、或いは吸引空気が過剰または過小であるた
め溶融焼結層の冷却が適正でない場合には、焼結鉱の生
産性および歩留まりは悪化する。更には、焼結機で焼結
鉱を製造する場合のように焼結作用が焼結層内の上部か
ら下部に向かって進むような場合、焼結層形成の熱的適
正条件は焼結層内部の各位置によって異なる。一般に
は、焼結層上部では常温空気の持ち込み顕熱により冷却
比率がコークスの燃焼熱比率より高く強度不足になり、
また下層部ではこの傾向が逆転して焼結速度遅延による
焼結層形成の遅れが発生し易い。

【００１１】この発明の焼結機の操業方法は、焼結特有
の上記現象を考慮しつつ、上述した先行技術の問題点を
解決したものであり、無端移動型焼結機からの排ガスの
少なくとも一部を循環させる無端移動型焼結機の操業方
法において、酸素富化空気中の酸素と循環排ガス中の酸
素とを異なった含有量に調整し、且つ、酸素富化空気と
循環排ガスとを、それぞれ無端移動型焼結機の異なった
領域に吹き込むことに特徴を有するものである。ここ
で、空気の酸素富化率を４vol.% 未満（酸素富化しない
場合を含む）とし、且つ、循環排ガス中の酸素含有量を
１５vol.% 以上に設定することが望ましい。上記方法に
おいて、更に、無端移動型焼結機へ装入された原料層上
部の炭材含有率を大きく、そして原料層下部の炭材含有
率を小さくすれば一層よい。

【００１２】また、この発明の高品質焼結鉱は、無端移
動型焼結機により製造される焼結鉱において、酸素富化
空気中の酸素と循環排ガス中の酸素とを異なった含有量
に調整し、且つ、酸素富化空気と循環排ガスとを、それ
ぞれ無端移動型焼結機の異なった領域に吹き込むことに
より得られる焼結鉱であって、その強度（ＴＩ_+10mm）
が６５％超え、還元率（ＲＩ）が６５％超え、且つ、還
元粉化率（ＲＤＩ）が４５％未満である品質特性を有す
ることに特徴を有するものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。図１は、この発明の一つの実施態様を
説明する無端移動型焼結機の概略構成図である。図１に
おいて、１０は無端移動床型焼結機本体（以下、「焼結
機本体」という）であり無端移動床型火格子（以下、
「火格子」という）１１とウィンドボックス１２とから
なっている。焼結原料供給槽１から火格子１１へ装入さ
れた粉状の焼結原料は、点火炉２で着火された後、上方
の酸素富化供給フード８および排ガス吹込みフード９か
ら供給されるガス、並びに漏引された空気の作用を受け
ると共に、焼結原料層から出てくる排ガスが下部のウィ
ンドボックス１２により下方に吸引・排風され、そして
焼結が完了して排鉱される。なお、ここでは火格子１１
を図１に示すように、原料装入側から排鉱側に向かって
順に原料装入領域、Ｎo.１領域（点火領域）、Ｎo.２領
域およびＮo.３領域に区分する。

【００１４】先ず、焼結の生産性を向上させるために空
気に酸素富化を行なう。この酸素富化は、Ｎo.２領域に
示す焼結前部の領域に吹き込む空気に対してのみ行なう
ものであり、酸素富化空気は酸素富化空気ライン３を経
て酸素富化空気供給フード８から焼結層に吹き込む。こ
のＮo.２領域は、焼成有効グレート面積（Ｎo.１＋Ｎo.
２＋Ｎo.３の領域）から点火領域（Ｎo.１の領域）を差
し引いた領域（Ｎo.２＋Ｎo.３の領域）に対して前部に
占める７０％ないしこれ以下とする。これにより焼結機
の前部で空気に酸素富化をした分に応じて焼結速度が向
上し、焼結原料中の焼結面の降下が速くなる。また、酸
素富化率は４vol.% 未満（酸素富化しない場合を含む）
とする。

【００１５】一方、Ｎo.３領域の比率は、Ｎo.２＋Ｎo.
３の領域に対して後部に占める３０％ないしこれより多
くし、Ｎo.３領域には、循環排ガスを吹き込む。そし
て、循環排ガスとしては、Ｎo.２およびＮo.３領域から
吸引した排ガスを所定の割合で混合したものの一部を循
環させて用いるものとし、循環排ガスの使用量は、Ｎo.
１領域（点火領域）、Ｎo.２領域およびＮo.３領域から
排風される全排ガス量に対する所定割合（以下、「排ガ
ス循環率」という）の排ガスの量とする。ここで、Ｎo.
２とＮo.３からの排ガスの適正な混合割合、および、循
環排ガスの適正な使用量は、Ｎo.２およびとＮo.３の各
排ガス中の酸素濃度および温度を考慮して所定の酸素含
有量および温度の循環排ガスを得ること、および生産率
等の操業条件に応じて決める。

【００１６】なお、上記Ｎo.２領域のグレート面積とＮ
o.３領域のグレート面積との適正な比率は、コークスの
燃焼条件および生産性を考慮してきめるべきである。こ
の発明において空気への酸素富化率、並びに、循環排ガ
スの温度および酸素含有量を上述した通り限定した理由
について述べる。

【００１７】本発明者等は、上述した実施態様に基づき
焼結鉱の製造試験を行なった。空気への酸素富化率、循
環排ガス中の酸素含有量および循環排ガスの温度を変化
させた試験を行ない、各種の操業試験特性を測定した。

【００１８】先ず、空気に酸素を富化すると、粉コーク
スの燃焼速度が速くなり焼結速度が向上する。図２およ
び３に、空気への酸素富化率の上昇に伴う焼結時間の短
縮結果を示す。

【００１９】図２は、酸素富化をしない通常の空気（Ｏ
₂含有量：２１vol.% ）を燃焼用ガスとして用いた場
合、そして、図３は、空気に９vol.% の酸素富化をしＯ
₂含有量を３０vol.% にした燃焼用ガスを用いた場合で
あって、各図中上段は焼結時間と焼結中焼結鉱の上層
部、中層部および下層部各部の水分および粉コークスの
反応率との関係を示し、また各図中下段は焼結時間と焼
結中焼結鉱の上層部、中層部および下層部の温度推移お
よび焼成ガスの流速（空塔速度）との関係を示すグラフ
である。

【００２０】図２および３より、酸素富化率の上昇に伴
い焼結時間が短縮し焼結鉱の生産率（以下、焼結面積１
ｍ² 、１時間当たりの焼結鉱生産トン数、単位：ｔ／ｍ
² ｈで表わす）が向上していることがわかる。

【００２１】次に、酸素富化率を変化させ酸素富化空気
中のＯ₂含有量を変化させて焼結操業を行なった場合の
試験結果を図４に示す。図４は、酸素富化空気中のＯ₂
含有量と、焼結鉱の生産率、生産率改善率、焼結中焼結
鉱の上層部、中層部および下層部での最高温度および１
１００℃以上の温度での保持時間、並びに、焼結時間と
の関係を示すグラフである。

【００２２】図４より、下記事項が明らかである。空気
への酸素富化により焼結鉱の生産率が向上する。しかし
ながら、生産率の向上度合いはＯ₂含有量の上昇につれ
て減少する。これは酸素富化率が高くなり余りにもコー
クスの燃焼速度が速くなると、焼結層内の冷却開始時期
が早まるために、適正な焼結組織形成に必要な１１００
℃以上の高温に保持されるべき時間が短かくなることに
起因する。このため、Ｎo.２領域に吹き込む空気の酸素
富化率の上限は４vol.% 未満とすることが望ましく、４
vol.% 以上では生産率向上への寄与が小さいだけでなく
焼結組織形成が不完全となり、焼結鉱の歩留まりの悪化
につながることを焼結操業から知見した。

【００２３】次に、Ｎo.３領域への循環排ガスの適正な
吹込み条件について説明する。図５は、焼結機本体のＮ
o.３領域へ吹き込む循環排ガス中のＯ₂含有量と、焼結
が進行中の焼結鉱の上層部、中層部および下層部各部の
最高温度および当該各部が１１００℃以上の高温に保持
された時間との関係を示すグラフである。なお、循環排
ガスの温度は２０℃、焼結原料中コークス比は３．０w
t.%で一定である。また、同図中には、Ｎo.３領域への
吹込みガスとして通常の空気を使用した通常操業時の焼
結鉱上層部、中層部および下層部の試験結果を●、▲、
■でプロットした。

【００２４】図５より、循環排ガス中の酸素含有量が減
少するにつれて、原料中コークスの燃焼速度が遅くなる
ために焼結組織形成に必要な温度が確保されず低下する
ことがわかる。その結果、焼結鉱の歩留まりが悪化す
る。ここで、焼結鉱の歩留りを確保するためには循環排
ガス中の酸素含有量は１５vol.% 以上必要であることを
焼結操業で知見した。

【００２５】図６は、焼結機本体のＮo.３領域へ吹き込
む循環排ガスの温度と、焼結が進行中の焼結鉱の上層
部、中層部および下層部各部の温度が１１００℃以上の
高温に保持されている時間との関係を示すグラフであ
る。なお、循環排ガス中のＯ₂含有量は１５vol.% 、焼
結原料中コークス比は３．０wt.%で一定である。

【００２６】図６より、循環排ガス温度が高くなると焼
結層への持ち込み顕熱が相対的に増加して焼結層の冷却
が遅れて高温保持時間が長くなりことがわかる。その結
果、焼結鉱の生産率の低下につながることが判明した。
この結果より次工程の冷却過程で成品焼結鉱を充分冷却
するを考慮し、循環排ガスの温度は２００℃以下とする
ことが生産率維持の面からは望ましい。

【００２７】上述したように、この発明の重要な特徴
は、焼結機の操業において、空気への酸素富化を行なっ
て焼結機に供給し、且つ焼結機から出る排ガスの少なく
とも一部を循環利用して焼結機に供給するに際し、循環
排ガスに関しては、例えば先行技術１のように循環排ガ
スの採取領域を点火炉域および後部焼結領域に限定する
のではなく、図１に示したように、Ｎo.１領域（点火領
域）を除く焼成有効グレート領域であるＮo.２＋Ｎo.３
領域全体から吸引した排ガスを適正比率で混合し適正な
排ガス循環率で循環させ、循環排ガスはＮo.３領域にの
み吹き込み、Ｎo.２領域へは酸素富化空気（富化しない
場合を含む）のみを吹き込み、且つ、酸素富化に関して
は、例えば先行技術２のように循環用焼結排ガス全体に
酸素を富化する方法とは異なり、Ｎo.２領域に吹き込む
空気のみに酸素富化するものであり、酸素富化空気中の
酸素含有量と循環排ガス中の酸素含有量とを別個に制御
してそれぞれに適正な値で操業するというものである。

【００２８】この発明の目的を達成するために、図１中
の酸素富化空気ライン３の酸素含有量を２５vol.% 以下
に調整すると共に、排ガス風量調節弁７および７’によ
りＮo.２領域からの排ガスとＮo.３領域からの排ガスと
を適正比率で混合し、且つ当該混合ガスの全排ガスに対
する適正比率（排ガス循環率）を循環排ガスとすること
により、当該混合排ガス中の酸素含有量を１５vol.% 以
上に、且つその温度を２００℃以下に調節し、この循環
排ガスをＮo.３領域に排ガス吹き込みフード９から吹き
込むことが望ましい。ここで、排ガス中の酸素含有量の
上限は、空気への酸素富化率と、Ｎo.２領域とＮo.３領
域とからの排ガスの混合比率で決まるものであり、上記
酸素富化率が４vol.% 未満であると通常２１vol.% を超
えることはなく、また特に上限を限定する必要もない。

【００２９】次に、この発明の方法で製造された高品質
焼結鉱の品質特性は、強度（ＴＩ₊₁ _0mm）が６５％超
え、還元率（ＲＩ）が６５％超え、且つ、還元粉化率
（ＲＤＩ）が４５％未満である品質特性を有するもので
ある。強度が６５％を超えると搬送過程での崩壊がなく
歩留りがよく、また高炉炉頂から落下装入した場合にも
崩壊しないので高炉操業が安定する。還元率（ＲＩ）が
６５％を超えると、未還元状態で高炉の下部へくること
がなくなるので還元負荷が軽減され、安定した高炉操業
が可能となる。また、還元粉化率（ＲＤＩ）が４５％未
満であると、高炉炉頂部での粉化によるＦｅ₂Ｏ₃から
Ｆｅ₃Ｏ₄への変化が少ないので還元性の点から有利で
ある。このように上記品質を有する焼結鉱を用いること
は、高炉操業の安定化を図ることに寄与する。

【００３０】

【実施例】次に、この発明を、実施例によって更に説明
する。図１に示した焼結機においてこの発明の具体的効
果を確認するために、各種の操業条件で焼結鉱を製造し
た。

【００３１】表１に、本発明の範囲内の焼結機操業方法
（実施例１〜４）、および、本発明の範囲外の焼結機操
業方法（実施例１〜４）の試験条件を示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】ここで、表１に示した以外の主な操業条件
は、主排風機２３の吸引負圧：１８００ｍｍ水柱、焼結
粉コークス比：４２ｋｇ／ｔ- 焼結鉱、配合原料中シリ
カ含有量：５．２wt.%、同アルミナ含有量：１．７wt.
%、焼結層厚さ：５８０ｍｍであり、これらはすべての
実施例および比較例に共通の操業条件である。

【００３４】上記試験操業で得られた操業実績および焼
結鉱成品の品質試験結果を表１に併記した。成品の強度
（ＴＩ_+10mm, %)はＪＩＳＭ−８７１２、還元性（Ｒ
Ｉ，%)はＪＩＳＭ−８７１３、そして還元粉化性（Ｒ
ＤＩ,%）は日本鉄鋼協会製銑部会法による測定値であ
る。

【００３５】以下に試験操業条件と試験結果との関係を
述べる。 (1) 先ず基準条件による操業として比較例１を行なっ
た。比較例１は、酸素富化および排ガス循環を共に行な
わない場合である。

【００３６】(2) 比較例２は、排ガス循環率を３０vol.
% とし、循環排ガス全量に酸素を１．０vol.% 富化して
酸素含有量を１９vol.% に調整し、Ｎo.２およびＮo.３
の全焼成領域にこの循環排ガスを吹き込んだ場合であ
る。比較例２の操業方法は、基本的には先行技術２の方
法と同様、循環排ガス全量に酸素を富化した操業であ
り、Ｎo.２領域への吹き込みガス中酸素含有量は、比較
例１の２１vol.% （空気）に対して、１９vol.% に低下
させている。その結果比較例１と比較して、生産率は
０．０３ｔ／ｍ²ｈだけ低下し、これに対して成品強度
（ＴＩ）は生産率の低下分に応じて向上している。更
に、焼結時間の延長により焼結組織が溶融型となり、こ
れによる還元性（ＲＩ）および還元粉化性（ＲＤＩ）の
劣化が認められる。

【００３７】(3) 実施例１は、焼成領域をＮo.２および
Ｎo.３の各焼成領域に分け、それぞれの領域に酸素富化
空気および循環排ガスを吹き込んだ場合である。この場
合の操業は、空気には酸素を１．０vol.% 富化し、一
方、排ガス循環率を３０vol.%とし循環排ガスには酸素
を富化せず、それぞれＮo.２およびＮo.３領域に吹き込
んだ。Ｎo.２とＮo.３の領域の面積比率は３０：７０で
ある。この操業では、Ｎo.２領域で酸素富化空気の吹き
込みにより焼結反応の大部分を終わらせ、Ｎo.３領域で
は循環排ガスの吹き込みにより焼結層下層部の一部未焼
結部を焼結させている。この結果、生産率は比較例２と
比較して０．０７ｔ／ｍ²ｈの上昇が達成され、また焼
結時間の短縮により成品の還元率（ＲＩ）および成品還
元粉化率（ＲＤＩ）も向上している。

【００３８】なお、この場合焼結原料の装入時に焼結層
内上下方向の炭材偏析を強化し、下層部の炭材含有量を
減少させることにより、生産率並びに成品の還元率（Ｒ
Ｉ）および還元粉化率（ＲＤＩ）の向上に対して更に効
果があることを確認した。

【００３９】(4) 実施例２は、実施例１の排ガス循環率
３０vol.% を４５vol.% に上昇させた場合である。実施
例１と比較すると、排ガス循環率をこのように増大させ
た結果、循環排ガス中の酸素含有量は１８vol.% から１
６vol.% にまで低下し、下層部の未焼結部の焼結時間が
遅延したために生産率は０．０３ｔ／ｍ²ｈだけ低下し
た。また焼結時間の延長に応じて成品の還元率（ＲＩ）
および還元粉化率（ＲＤＩ）とも実施例１よりも劣化傾
向を示した。しかしながら、比較例１（基準条件の場
合）と比較しても生産率、歩留まり、成品の品質ともに
差がなく、排ガス循環率４５vol.% の排ガス循環を達成
することができ、その効果は十分認められた。

【００４０】なお、上記結果より、排ガス循環率が４５
vol.% 超えの例えば５０vol.% 以上では生産性を維持す
ることができず、排ガス循環率の上限値は５０vol.% 程
度であることが判明した。

【００４１】また、実施例１と同様に原料装入時に炭材
の偏析を強化すれば、生産率、成品の還元率（ＲＩ）お
よび粉化還元率（ＲＤＩ）が更に改善されることを確認
した。

【００４２】(5) 実施例３は、実施例２の空気の酸素富
化率１．０vol.% を３．０vol.% に上げた場合である。
実施例２と比較すると、空気の酸素富化率を３．０vol.
% に上げた結果、循環排ガス中の酸素含有量は１６vol.
% から１９vol.% に上昇し、生産率は０．１６ｔ／ｍ²
ｈだけ上昇した。また高温保持時間が実施例２よりも短
縮されたので、成品の還元率（ＲＩ）および還元粉化率
（ＲＤＩ）とも実施例２よりも改善された。但し、高温
保持時間の短縮により成品強度（ＴＩ）は低下したが、
高炉での使用上問題はない。

【００４３】(6) 比較例３は、実施例３の空気の酸素富
化率３．０vol.% を５．０vol.% に上げた場合である。
実施例３と比較すると、空気の酸素富化率を５．０vol.
% に上げた結果、コークス燃焼速度が著しく上昇し、生
産率は１．９５ｔ／ｍ²ｈに向上した。しかしながら、
高温保持時間が短縮されたために成品強度（ＴＩ）が低
下し高炉の安定使用に供する焼結鉱の製造は困難であっ
た。

【００４４】(7) 比較例４は、実施例２の排ガス循環率
４５vol.% を５５vol.% に上げた場合である。ところ
が、排ガス循環率を５５vol.% に上げた結果、循環排ガ
ス中の酸素含有量が１４vol.% まで低下しコークスの燃
焼速度が遅れ、一部未焼のコークスが焼結層内に残存し
焼結反応が十分に行なわれなかった。この結果、焼結鉱
の品質（還元粉化率および強度）、生産率、歩留りとも
に悪化し、操業として成り立たないことが判明した。こ
れより循環排ガス中の酸素含有量が１５vol.% 以上、望
ましくは１６vol.% 以上となるように排ガス循環率を設
定することが必要であることが判った。

【００４５】(8) 実施例４は、図１において、排ガス循
環ライン４および排ガス吹込みフード９を同図中のＮo.
２領域に通じるように、そして、酸素富化空気ライン３
および酸素富化空気供給フード８を同図中のＮo.３焼成
領域に通じるように移設した焼結設備を構成し、Ｎo.２
とＮo.３との焼成領域比率を７０：３０にし、Ｎo.３の
焼成領域に１．０vol.% だけ酸素富化した空気（酸素含
有量：２２vol.% ）を供給し、そしてＮo.２領域に循環
排ガスを吹き込んだ。ここで、排ガス循環率を実施例１
と同じ３０vol.% に設定したところ、循環排ガス中酸素
含有量は１９vol.% になった。

【００４６】実施例４を実施例１と比較すると、実施例
４における方が焼結初期に酸素含有量の低いガス（循環
排ガス）を吹き込むことにより、生産率は０．０３ｔ／
ｍ²ｈだけ低下した。しかしながら、成品強度（ＴＩ）
は０．６％向上した。また排ガスに酸素を富化した比較
例２と比較しても生産率が向上した。

【００４７】また、上記操業試験結果より、酸素富化空
気および循環排ガスの各吹込み位置は問わず、燃焼用ガ
スを酸素域と低酸素域との２水準に調節し、それぞれを
焼結機の別々の領域に供給する焼結操業を行なうことに
より、酸素を一律に富化された循環排ガスを供給する操
業よりも操業成績が向上することが明白となった。

【００４８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
従来の無端移動型焼結機を酸素富化領域と排ガス循環領
域に分離した構成の設備を用いて焼結鉱を製造すること
により、焼結鉱の生産率を向上ないしは維持しつつ、処
理に多大のコストが必要な排ガスを安価に処理すること
が可能となる焼結機の操業方法を提供することができ、
工業上有用な効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一つの実施態様を説明する焼結機の
概略構成図である。

【図２】酸素富化をしない空気を燃焼用ガスとして用い
た場合の、焼結時間と焼結鉱中の水分および粉コークス
の反応率、焼結鉱の温度、並びに、焼成ガスの流速（空
塔速度）との関係を示すグラフである。

【図３】９vol.% の酸素富化をした空気を燃焼用ガスと
して用いた場合の、焼結時間と焼結鉱中の水分および粉
コークスの反応率、焼結鉱の温度、並びに、焼成ガスの
流速（空塔速度）との関係を示すグラフである。

【図４】酸素富化空気中のＯ₂含有量と、焼結鉱の生産
率、生産率改善率、焼結中焼結鉱の最高温度および１１
００℃以上の温度での保持時間、並びに、焼結時間との
関係を示すグラフである。

【図５】循環排ガス中のＯ₂含有量と、焼結中焼結鉱の
最高温度および１１００℃以上の高温に保持された時間
との関係を示すグラフである。

【図６】循環排ガスの温度と、焼結中焼結鉱の温度が１
１００℃以上の高温に保持されている時間との関係を示
すグラフである。

【図７】先行技術１に開示された焼結機の操業方法を説
明する装置の概略図である。

【符号の説明】

１焼結原料供給槽２点火炉３酸素富化空気ライン４排ガス循環ライン５排ガス供給送風機６集塵機７排ガス風量調節弁８酸素富化空気供給フード９排ガス吹込フード１０焼結機本体１１無端移動床型火格子１２ウィンドボックス１３予熱炉１４後部域１５焼結機中央部１６フード１７焼結機前部１８保熱炉１９フード２０ブロワー２１ダンパー２２煙突２３主排風機２４ボイラー２５ダストキャッチャー２６ダンパー２７ブロワー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川武東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者福島勤東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無端移動型焼結機からの排ガスの少なく
とも一部を循環させる無端移動型焼結機の操業方法にお
いて、酸素富化空気中の酸素と循環排ガス中の酸素とを
異なった含有量に調整し、且つ、前記酸素富化空気と前
記循環排ガスとを、それぞれ前記無端移動型焼結機の異
なった領域に吹き込むことを特徴とする無端移動型焼結
機の操業方法。
【請求項２】前記酸素富化空気の酸素富化率を４vol.
% 未満（酸素富化しない場合を含む）とし、且つ、前記
循環排ガス中の酸素含有量を１５vol.% 以上に設定する
ことを特徴とする請求項１記載の無端移動型焼結機の操
業方法。
【請求項３】前記無端移動型焼結機へ装入された原料
層上部の炭材含有率を大きく、そして前記原料層下部の
炭材含有率を小さくすることを特徴とする請求項１また
は２記載の無端移動型焼結機の操業方法。
【請求項４】無端移動型焼結機により製造される焼結
鉱において、酸素富化空気中の酸素と循環排ガス中の酸
素とを異なった含有量に調整し、且つ、前記酸素富化空
気と前記循環排ガスとを、それぞれ前記無端移動型焼結
機の異なった領域に吹き込むことにより得られる焼結鉱
であって、その強度（ＴＩ_+10mm）が６５％超え、還元
率（ＲＩ）が６５％超え、且つ、還元粉化率（ＲＤＩ）
が４５％未満である品質特性を有することを特徴とする
高品質焼結鉱。