JPH0961059A

JPH0961059A - 製鉄原料の乾燥装置

Info

Publication number: JPH0961059A
Application number: JP22046095A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Tamura; 望田村; Yasushi Osada; 泰長田; Yuki Nabeshima; 祐樹鍋島; Shunji Hamada; 俊二浜田; Masuhito Shimizu; 益人清水
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 1997-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】鉱石やコークスなどの固体の製鉄原料の乾燥
装置を提供する。【解決手段】燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する燃焼
室２と、燃焼室２からの燃焼ガスを希釈ガスで希釈して
所定温度の熱風にする混合室３と、混合室３から供給さ
れる熱風を被乾燥物と直接接触させて乾燥する乾燥機６
と、乾燥機６の出側に接続されて排出される熱風を回収
して除塵機10で除塵しながら混合室３に供給する熱風循
環系とからなる製鉄原料の乾燥装置において、集塵機10
出側と混合室３との間に第１の大気吸込み管15と第１の
大気導入弁16を設け、乾燥機６出側と集塵機10入側との
間に第２の大気吸込み管17と第２の大気導入弁18を設け
ることにより、被乾燥物の水分を大幅に低減することが
でき、また集塵機の寿命を延長できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製鉄原料の乾燥装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉱石やコークスなどの固体の製鉄
原料を供給する場合には、事前にその品位を高めるため
に、キルン等の乾燥機を用いて乾燥されて含有する水分
の除去がなされる。すなわち、乾燥機の燃焼室に燃料を
供給して空気で燃焼し、この燃焼ガスを混合室において
希釈ガスを用いて所定の温度に調節した熱風として乾燥
機に供給し、乾燥機内において被乾燥物である製鉄原料
と熱風を直接接触させて乾燥が行われる。

【０００３】ところで、上記した希釈ガスとして、乾燥
機から排出された熱風を循環させて使用する方法が例え
ば特開昭52−109501号公報に開示されている。この特開
昭52−109501号の方法は、予熱炭製造設備において、循
環ブロワー吐出側からリサイクルガスの一部をバイパス
し、バイパスしたリサイクルガスを乾燥塔および予熱塔
の出側ガス温度を一定にせしめることにより、被乾燥物
中の水分の安定化を図ろうとするものである。すなわ
ち、乾燥に用いる出側ガス温度を一定にして蒸発させる
べき水分量を変更して乾燥を行おうとするものであり、
例えば被乾燥物の水分含有量が大きい場合においては10
0 ％リサイクルすることになるのは明らかである。

【０００４】一方、乾燥最盛期では、被乾燥物の温度は
ガスの露点と等しいことが知られており、乾燥に必要な
被乾燥物への入熱量としての熱量は被乾燥物温度すなわ
ちガス露点とガス温度の差に比例するため、温度差を確
保するためには、ガス温度を上昇させることとガス露点
を減少させることが重要である。しかしながら、このよ
うな条件では、入側ガスの湿分が多く、乾燥において重
要な因子であるガスの露点が高くなることは避けられな
い。その結果、乾燥の推進力である露点とガス温度の差
が小さくなり、乾燥速度を必ずしも高めることができな
いという欠点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の有する課題を解決すべくなされたものであ
って、乾燥機出側での製鉄原料の水分量を大幅に低減す
ることの可能な乾燥装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する燃焼
室と、該燃焼室からの燃焼ガスを希釈ガスで希釈して所
定温度の熱風にする混合室と、該混合室から供給される
熱風を被乾燥物である鉱石やコークスなどの固体の製鉄
原料に直接接触させて乾燥する乾燥機と、該乾燥機の出
側に接続されて排出される熱風を回収して除塵機で除塵
しながら前記混合室に供給する熱風循環系とからなる製
鉄原料の乾燥装置において、前記希釈ガスに前記乾燥機
出側の熱風と大気の混合ガスを用いることを特徴とする
製鉄原料の乾燥装置である。

【０００７】なお、前記熱風循環系の前記集塵機出側と
前記混合室との間に、大気を導入する第１の大気吸込み
機構を設けるのがよく、また、前記熱風循環系の前記乾
燥機出側と前記集塵機入側との間に、大気を導入する第
２の大気吸込み機構を設けるようにするのがよい。

【０００８】

【作用】以下に、本発明の考え方を説明する。被乾燥
物の乾燥操作において、被乾燥物の含有水分の大部分が
蒸発・乾燥する乾燥最盛期では、被乾燥物の温度はガス
の露点と等しいことが一般的に知られており（例えば
「化学工学便覧、改訂四版（丸善、昭和55年12月発行、
p.696)」参照）、乾燥に必要な被乾燥物への入熱量とし
ての熱量は、被乾燥物温度すなわちガス露点とガス温度
との差に比例する（同「化学工学便覧、改訂四版（p.71
1)」参照）ので、乾燥速度を高めるには温度差を確保す
ることが重要で、よってガス温度を上昇させることとガ
ス露点を減少させることが重要である。

【０００９】この具体的な内容について、図１を参照し
て説明する。この図は、製鉄原料を乾燥させるロータリ
キルン方式を用いた乾燥機の代表例である。この図にお
いて、１は燃料と燃焼用空気とが供給されるバーナ、２
はバーナ１に供給された燃料と燃焼用空気とを燃焼させ
る燃焼室、３は燃焼室２からの燃焼ガスを希釈する混合
室、４は製鉄原料である鉱石やコークスなどの固体の被
乾燥物を供給する供給ホッパ、５は供給ホッパ４から供
給される被乾燥物の量を調整するロータリバルブ、６は
供給ホッパ４から供給される被乾燥物を装入する乾燥機
である。

【００１０】また、７は乾燥機６で乾燥された被乾燥物
を払い出す払出しホッパ、８は払出しホッパ７から払い
出された被乾燥物を搬出するベルトコンベア、９は乾燥
機６から排出される熱風を回収する回収ダクト、10は熱
風中に含まれる被乾燥物粉体塔のダストを除塵する集塵
機、11は熱風集塵ファン、12は熱風放散塔、13は循環ダ
クト、14は熱風循環ファン、15は第１の大気吸込み管、
16は第１の大気導入弁、17は第２の大気吸込み管、18は
第２の大気導入弁、19〜21は熱風流量調整弁である。

【００１１】そこで、乾燥機６を回転しながら、被乾燥
物を供給ホッパ４から連続的に装入し、燃料供給管22と
燃焼用空気供給管23から燃料と燃焼用空気をバーナ１に
供給して燃焼室２において燃焼させ、混合室３を経て熱
風として矢示Ｆ方向に送り込み、乾燥機６内において被
乾燥物と直接接触させて乾燥する。この乾燥に使用され
た熱風は、熱風集塵ファン11によって矢示Ｇ方向に誘引
されて回収ダクト９および集塵機10を経て熱風放散塔12
から大気に放出される。そして、熱風の一部は熱風循環
ファン14によって循環ダクト13から混合室３に送り込ま
れて、燃焼ガスと混合されて顕熱によってその温度を高
めて燃焼ガスを乾燥用熱風とする。

【００１２】この際、乾燥に必要な温度差を確保するた
め、乾燥機６出側での熱風温度はできる限り高温である
ことが望まれる。また、ガス露点は極力低いことが望ま
れる。このガス露点の低下には、乾燥機６出側での熱風
より低い露点のガスによる希釈が簡便であるため、大気
を用いるのがもっとも経済的である。そこで、循環ダク
ト13に取り付けた第１の大気導入弁16の開度を調整して
第１の大気吸込み管15から大気を導入して熱風を希釈す
るようにすれば、循環ガス露点を低減させることができ
る。

【００１３】一方、集塵機10に濾布方式を用いる場合は
濾布の耐熱性が問題になるが、その場合は、集塵機10の
入側に設けた第２の大気吸込み管17から大気を導入する
ようにすれば熱風温度が低下するため、濾布の耐熱保護
に対しても有利である。よって、乾燥機６出側での熱風
の温度を濾布の耐熱温度以上で運用する場合には、第２
の大気導入弁18の開度を調整して大気を導入して、熱風
を希釈するようにするのがよい。

【００１４】上記のように構成して、第１ないし第２の
大気吸込み管15, 17から大気を導入して熱風を希釈する
ことにより、乾燥用熱風の露点および温度を低下させる
ことができるから、被乾燥物の乾燥速度を大幅に向上さ
せることができるとともに、集塵機の寿命を延ばすこと
ができる。なお、この乾燥用熱風の温度は、燃料の投入
流量によって随時変更することができるから、高温の熱
風を製造することは容易である。また、乾燥機出口の熱
風の有する顕熱も有効に利用することができるため、熱
風温度を大気によって変更する場合に比べて大幅な燃料
コストの低減を図ることができ、乾燥機の熱効率の向上
に寄与する。

【００１５】

【実施例】水分９％を含有するコークスを乾燥する際
に、前出図１の乾燥装置を用いて乾燥処理を行った。な
お、集塵機10には耐熱温度が160 ℃の濾布を使用した。〔実施例１〕乾燥機６の入側の混合室３における熱風
温度を500 ℃とし、50ｔ／ｈの速度でコークスを処理し
た。乾燥機６の出側における熱風温度は推定200℃とな
り、濾布の耐熱温度を超えたため、第２の大気導入弁18
を開いて第２の大気吸込み管17から大気を導入して、集
塵機10入側の熱風温度を160 ℃に調整した。〔実施例２〕乾燥機６の混合室３における熱風温度を
500 ℃とし、50ｔ／ｈの速度でコークスを処理した。乾
燥機６の出側における熱風温度は推定200 ℃となり、濾
布の耐熱温度を超えたため、第２の大気導入弁18を開い
て第２の大気吸込み管17から大気を導入して、集塵機10
入側の熱風温度を160 ℃に調整した。その後、集塵機10
出側から乾燥機６の入側の間に設けた第１の大気導入弁
16を開いて、第１の大気吸込み管15から大気を導入し、
循環ガス流量の約50％を大気と置き換えた。〔比較例〕乾燥機６の混合室３における熱風温度を40
0 ℃とし、40ｔ／ｈの速度でコークスを処理した。乾燥
機６の出側温度は推定160 ℃であり、濾布の耐熱温度を
超えないようにした。よって、第１の大気導入弁16と第
２の大気導入弁18を全閉状態にして操業した。

【００１６】これら実施例１，２および比較例について
は、乾燥機６の出側における乾燥後のコークスを採取し
てその含有する水分量を測定することで評価した。ま
た、乾燥機６の入出側の熱風の露点も測定し、その差を
調査した。それらの結果をそれぞれ本発明例１、本発明
例２および比較例として表１に示した。

【００１７】

【表１】

【００１８】本発明例１の場合は比較例に比べて、熱風
入側露点は６℃低く、かつ熱風入側温度を100 ℃高くし
たので、50ｔ／ｈの速度においても乾燥が十分に進行し
た。また、乾燥機出側のコークス水分量は0.8wt ％とな
り、比較例の40ｔ／ｈで4.5wt ％に比べ、大幅に低減す
ることができた。また、本発明例２においてはさらに露
点が低減して、その乾燥は50ｔ／ｈにおけるほぼ絶対的
乾燥状態となり、0.2wt ％にまで低減させることができ
た。

【００１９】ちなみに、このような乾燥コークスを転炉
法での鉱石の溶融還元の熱源として使用する場合は、炉
内に投入する際に、残った水分が鋼浴あるいはスラグ中
で吸熱分解するため、含有する水分が多いほどコークス
の消費が多くなることになる（例えば特開昭63− 60217
号公報参照）。その結果、コークスの脈石分による産業
廃棄物スラグの増加や、溶融還元時間の増大、鉱石投入
量の減少、コークス中の不純物による鋼浴不純物の増加
など、種々の弊害を招くことになる。また、水分を含む
コークスは、互いに引っ付きやすいことで安息角が大き
くなり、貯蔵ホッパの棚吊りを誘発するといった弊害も
招くのである。

【００２０】そこで、転炉法溶融還元装置の熱源に本発
明の乾燥装置で乾燥されたコークスを用いるようにすれ
ば、ほぼ絶対的乾燥状態あるいはそれに近い状態にする
ことができるので、上記のような弊害を解消することが
可能になるというメリットがある。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
熱風循環系の集塵機の出側と混合室との間に第１の大気
吸込み機構を設けて熱風を大気で希釈するようにしたの
で、熱風の露点を低減してほぼ絶対的乾燥状態となるま
で水分の低減を図ることが可能である。

【００２２】また、熱風循環系の乾燥機出側と集塵機入
側との間に第２の大気吸込み機構を設けて乾燥機から排
出される熱風に大気を希釈するようにしたので、熱風の
露点を低減するとともに、集塵機の寿命を延ばすことが
可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概要図である。

【符号の説明】

１バーナ２燃焼室３混合室４供給ホッパ５ロータリバルブ６乾燥機７払出しホッパ８ベルトコンベア９回収ダクト（熱風循環系） 10 集塵機 11 熱風集塵ファン（熱風循環系） 12 熱風放散塔 13 循環ダクト（熱風循環系） 14 熱風循環ファン（熱風循環系） 15 第１の大気吸込み管（第１の大気吸込み機構） 16 第１の大気導入弁（第１の大気吸込み機構） 17 第２の大気吸込み管（第２の大気吸込み機構） 18 第２の大気導入弁（第２の大気吸込み機構） 19，20, 21 熱風流量調整弁

フロントページの続き (72)発明者鍋島祐樹千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者浜田俊二千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者清水益人千葉県千葉市中央区川崎町１番地川崎製鉄株式会社千葉製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料を燃焼して燃焼ガスを生成する燃
焼室と、該燃焼室からの燃焼ガスを希釈ガスで希釈して
所定温度の熱風にする混合室と、該混合室から供給され
る熱風を被乾燥物である鉱石やコークスなどの固体の製
鉄原料に直接接触させて乾燥する乾燥機と、該乾燥機の
出側に接続されて排出される熱風を回収して除塵機で除
塵しながら前記混合室に供給する熱風循環系とからなる
製鉄原料の乾燥装置において、前記希釈ガスに前記乾燥機出側の熱風と大気の混合ガス
を用いることを特徴とする製鉄原料の乾燥装置。
【請求項２】前記熱風循環系の前記集塵機出側と前
記混合室との間に、大気を導入する第１の大気吸込み機
構を設けたことを特徴とする請求項１記載の製鉄原料の
乾燥装置。
【請求項３】前記熱風循環系の前記乾燥機出側と前
記集塵機入側との間に、大気を導入する第２の大気吸込
み機構を設けたことを特徴とする請求項１または２記載
の製鉄原料の乾燥装置。