JPH10121155A - 焼結原料の装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シュート上への焼結原料の付着、及びシュー
ト投入時の焼結原料の転動作用を発現して、パレットに
装入される焼結原料の偏析効果を高め、焼結層のパレッ
ト幅方向、及び深さ方向の粒度分布を制御して、焼結時
における焼結層の通気性を好適に維持することのできる
焼結原料の装入方法を提供する。 【解決手段】 原料供給装置１４から排出される焼結原
料１１を、弾性体３１を表面に配置したシュート３０に
投入すると共に、弾性体３１上を滑降してシュート３０
の下流部から排出される焼結原料１１をシュート３０の
下部に配置される原料偏析装置２０に供給し、原料偏析
装置２０から分散落下する焼結原料１１を焼結機のパレ
ット１６に装入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄鉱石、コークス、
石灰石等の焼結原料を焼結機で処理して、高炉に装入す
る焼結鉱を製造する際における焼結原料の装入方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ（Ｄｗｉｇｈｔ Ｌｌｏｉｄ）式等
の焼結機においては、移動するパレット上に焼結原料か
らなる焼結層を形成し、該パレットの下部から空気を吸
引しながら焼結原料中のコークスを燃焼させて、この燃
焼熱により前記焼結層中の焼結原料を焼結させて焼結鉱
を製造している。このような焼結層に焼きむらが生じる
と、還元粉化率、高温強度等の成品品質、及び成品歩留
を低下させる。従って、焼きむらを生じないように焼結
原料を均一燃焼させ、歩留、及び品質を確保して焼結鉱
を製造するためには、前記焼結層中の通気状態を適正に
制御することが重要である。このような焼結層の通気状
態は、パレット上に装入される焼結原料の粒度分布によ
って左右される。例えば、粒度の大きい焼結原料からな
る焼結層の通気性は一般に高く、逆に粒度の小さい焼結
原料からなる焼結層の通気性は低くなる。また、焼結層
の下層における焼結原料の粒度を上層における焼結原料
の粒度よりも大きくなるような粒度分布を形成させる偏
析効果により、焼結層の焼結反応を効率的に行わせるこ
とができ、焼結鉱の成品歩留等を向上することができる
ことが知られている。この焼結層における焼結原料の粒
度分布を制御する方法として、例えば実公平３−５４４
００号公報には、焼結原料を導入するためのシュートの
先端部に複数の棒条材（棒状体）を配置して、焼結原料
の落下方向に下向きに傾斜させた複数の棒条材を回転可
能に且つパレットの幅方向に分散して配置すると共に、
同棒条材を交換自在に幅方向に複数ユニットに分割した
焼結原料の装入装置が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
公平３−５４４００号公報に示されるような方法では、
以下のような問題点があった。 使用する鉄鉱石の銘柄（例えば高シリカ、高アルミナ
等の銘柄）によっては鉱石粉の付着が生じやすい。 複数の棒条材には焼結原料を供給するためのシュート
が配置されているが、このシュート上に粘結性の高い焼
結原料が局部的に付着して、このシュート上を滑降する
焼結原料の流れが乱されるために、パレット高さ方向及
び幅方向における粒度分布にばらつきを生じさせる要因
となる。 焼結原料の付着が生じないような場合でも、棒条材に
よる焼結原料の良好な分散作用が得られるが、シュート
による転動（パーコレーション）作用との相乗効果がな
いと、焼結層の上層から下層に向かって焼結原料の粒度
を小から大に変化させるような大きな偏析効果を充分に
発揮させることができない。 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、シュ
ート上への焼結原料の付着、及びシュート投入時の焼結
原料の転動（パーコレーション）作用を発現して、パレ
ットに装入される焼結原料の偏析効果を高め、焼結層の
パレット幅方向、及び深さ方向の粒度分布を制御して、
焼結時における焼結層の通気性を好適に維持することの
できる焼結原料の装入方法を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の焼結原料の装入方法は、原料供給装置から排出さ
れる焼結原料を、弾性体を表面に配置したシュートに投
入すると共に、該弾性体上を滑降して該シュートの下流
部から排出される前記焼結原料を該シュートの下部に配
置される原料偏析装置に供給し、該原料偏析装置から分
散落下する前記焼結原料を焼結機のパレットに装入す
る。焼結原料とは、鉄鉱石、蛇紋岩、石灰石等の副原
料、及びコークス等を含有する予め粒度調整された混合
組成物であり、必要に応じて造粒されたものが用いられ
る。原料供給装置とは、焼結原料の投入されるホッパを
有して、その下部に配置されたドラムフィーダ、あるい
はベルトフィーダ等の供給装置をいう。シュートとは、
原料供給装置から落下排出される焼結原料の移動方向を
規制して、焼結機のパレット上に導入するためのガイド
部材であり、一般に耐摩耗性の高い鋼板、ニッケル、ク
ロム等が溶射された鋼板、メッキ鋼板等が用いられる。
原料偏析装置とは、シュートから供給される焼結原料
を、その粒度毎に分散、分級することのできる装置をい
う。弾性体とは、天然ゴム、合成ゴム、高分子樹脂等を
素材とするシート状の部材をいい、前記シュートの稼働
表面側の全部を覆うように配置され、その一部又は全部
がシュート面に固定して積層される。

【０００５】請求項２記載の焼結原料の装入方法は、請
求項１記載の焼結原料の装入方法において、前記弾性体
と前記シュートとの間に前記パレットの幅方向に伸延す
る空隙が設けられている。空隙は、焼結原料が弾性体に
落下衝突する際の衝撃力の大きさを、さらに緩和させる
と共に、弾性体の表面の振動を助長することにより、焼
結原料の表面への付着を防止する働きを有する。請求項
３記載の焼結原料の装入方法は、請求項１又は２記載の
焼結原料の装入方法において、前記原料偏析装置が、前
記焼結原料の落下方向に傾斜して伸延する複数の棒状体
からなり、それぞれの該棒状体の角度を互いに異ならせ
て配置されている。

【０００６】

【発明の実施の形態】続いて、添付した図面を参照しつ
つ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発
明の理解に供する。ここに図１（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れ本発明の一実施の形態に係る焼結原料の装入方法を適
用する焼結原料装入設備の概略側面図、及び平面図、図
２は同焼結原料装入設備のシュート及び原料偏析装置の
詳細図、図３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施
の形態に係る焼結原料の装入方法を適用する実施例１の
シュートの平面図及び側面図、図４は同実施例２のシュ
ートの平面図及び側面図である。

【０００７】焼結原料装入設備１０は図１に示すよう
に、焼結原料１１を保持するホッパ１３、ホッパ１３の
下部の焼結原料１１を切り出して排出するための原料供
給装置の一例であるドラムフィーダ１４、ドラムフィー
ダ１４から落下する焼結原料１１を原料偏析装置２０に
導くためのシュート３０、シュート３０の先端に固定配
置され複数の棒状体２２を有する原料偏析装置２０、及
び該原料偏析装置２０から分散して落下する焼結原料１
１を層状に配置して、図示しない焼結機の中に焼結原料
１１を輸送するためのパレット１６を有する。ドラムフ
ィーダ１４は、直径１．４ｍの回転ドラム１５を有して
いて、図示しない駆動機構を用いて回転ドラム１５を回
転させることによりホッパ１３の下部に堆積する焼結原
料１１を所定の排出速度で切り出すことができる。パレ
ット１６は焼結機に焼結原料１１を供給するコンベア型
搬送装置の一部であり、その搬送方向に直角な方向の横
幅は４０００ｍｍである。なお、焼結機内のパレット１
６の下部には図示しない複数の空気吸引装置（ウインド
ボックス）が配置されていて、パレット１６上に形成さ
れる焼結層１２の上方に供給される空気を焼結層１２内
に吸引することができるようになっている。

【０００８】ここで、図２はシュート３０、及び原料偏
析装置２０からなる原料供給部２９の構成の一例を示す
詳細断面図である。図２に示すように原料供給部２９
は、水平面に対して傾斜配置されるシュート３０と、該
シュート３０の下端部から排出される焼結原料１１を偏
析させるための原料偏析装置２０とを有している。実施
例１のシュート３０は、図３の詳細図に示す構成のもの
であって、焼結原料１１の滑降方向の長さ（Ｌ）が約５
００ｍｍ、幅（Ｗ）が４０００ｍｍ、厚み（Ｔ）が約２
０ｍｍの耐摩耗性鋼板からなるガイドである。シュート
３０の上流側表面には、約１０ｍｍΦの円形断面を有す
る長尺の空隙形成体３４が焼結原料１１の流下方向に対
してほぼ直角となるように溶接等の方法により固定され
ている。そして、弾性体を用いるがその一例である耐摩
耗性ゴムからなる厚み（ｔ）１０ｍｍのゴムシート３１
が、前記シュート３０の全面を覆うように配置され、傾
斜配置されたシュート３０の上流側でボルト３２を用い
て固定されている。このため、前記シュート３０の表面
とゴムシート３１との間には、最大高さ１０ｍｍの空隙
３３がパレット１６の幅方向に形成されるようになる。
従って、この空隙３３の部分でゴムシート３１の振動を
助長して、焼結原料粉の付着とその生長が防止され、ゴ
ムシート３１上を滑降する焼結原料１１を粗粒部分と細
粒部分とに効果的に分散させることが可能になる。

【０００９】ここで、実施例１のシュート３０とは異な
る構成である実施例２のシュート４０、及び図示しない
実施例３のシュートについて説明する。実施例２のシュ
ート４０は図４に示すように、パレット１６の幅方向に
伸延する２本の空隙形成体４４を所定の間隔を有して配
置された例であり、この上に弾性体の一例であるゴムシ
ート４１を積層して空隙４３を形成し、上流側をボルト
４２で固定した構成のものである。なお、空隙形成体４
４の素材には、鋼鉄又は弾性体を使用することができ
る。実施例３のシュートとして、ゴムシート及びシュー
トの間に連続的にあるいは間欠的に圧縮空気を吹き込む
ことにより、両者間に空隙を形成させると共に、ゴムシ
ートを振動させて、焼結原料１１の分散効果、及びゴム
シートへの付着防止効果を発揮させることも可能であ
る。以上示した実施例１〜３の構成のシュートを適宜選
択して、単独あるいは組合わせて使用することができる
が、本実施の形態においては、構造が最も簡単であり、
適用の容易である図３に示す実施例１のシュート３０を
採用した。

【００１０】原料偏析装置２０は図２に示すように、シ
ュート３０の下部に固定される支持部材２１と、焼結原
料１１の移動方向に伸延し、その伸延方向を軸として回
転自在に配置される複数の棒状体２２と、該棒状体２２
の伸延方向の回動角度（θ）を変えて支持するための回
動軸２３に嵌合する回動部材２８と、棒状体２２の回動
角度（θ）を調整して固定するためのガイド部材２４
と、棒状体２２の基端部に取付けられたフレキシブルシ
ャフト２５と、フレキシブルシャフト２５及びトルク伝
達機構２６を介して棒状体２２をその軸まわりに回転さ
せるためのギヤドモータ２７とを有している。そして、
ギヤドモータ２７を駆動させて棒状体２２を回転させる
ことにより、棒状体２２に付着する焼結原料１１を必要
に応じて除去することができるようになっている。ま
た、各棒状体２２のそれぞれの回動角度（θ）をガイド
部材２４を用いて調節して、隣接する棒状体２２を互い
に少しずつ異ならせて配置することにより、棒状体２２
の先端部に近くなる程、隙間が大きくなるように設定し
て、この隙間の部分で粗粒と微粒とを分級できるように
なっている。なお、原料偏析装置２０は、前記ギヤドモ
ータ２７等の駆動機構を省略して用いることもでき、ギ
ヤドモータに代えて、棒状体２２あるいはシュート３０
を振動させるための振動機構を取付けることも可能であ
る。

【００１１】続いて、前記説明した焼結原料装入設備１
０を用いる本発明の一実施の形態に係る焼結原料の装入
方法について詳細に説明する。まず、焼結原料１１を混
練機等で擬似造粒して、平均擬似粒度が２．５０ｍｍと
なる焼結原料１１を得る。そして、この擬似造粒された
焼結原料１１をホッパ１３に供給する。なお、擬似造粒
とは焼結原料１１の各成分からなる粒子を水分、及び焼
結原料１１中の粘結成分等で結合凝集させる操作をい
い、この擬似造粒されたものを擬似粒子という。次に、
ドラムフィーダ１４の回転ドラム１５を図示しない駆動
装置を用いて所定の速度で回転させて、ホッパ１３の底
部の焼結原料１１をゴムシート３１が配置されたシュー
ト３０上に落下させる。このゴムシート３１自体の有す
る弾力性に加えて、ゴムシート３１がシュート３０との
間に空隙３３を有して配置されているので、ゴムシート
３１自体が焼結原料１１の落下に伴って振動して、焼結
原料１１の粘結成分によるゴムシート３１への付着を防
止する効果が生じる。また、ゴムシート３１に落下する
擬似粒子にかかる衝撃力が緩和され、擬似粒子の破砕を
抑制することもできる。さらに、ゴムシート３１上を焼
結原料１１が滑降する際に、前記空隙３３により形成さ
れるゴムシート３１の膨らんだ部分で擬似粒子の転動が
促進され棒状体２２による偏析篩効果と相乗して、装入
される焼結原料１１に大きな偏析を付与することができ
る。従って、ここで焼結原料１１を比較的大きい擬似粒
子と小さい擬似粒子とに効率的に分離することができ
る。即ち、外力に対して大きい慣性を有する大きい擬似
粒子はシュート３０の面に沿った方向に直進し易く、逆
に小さい慣性を有する小さい擬似粒子は散乱され易いの
で、結果的に大きい擬似粒子がシュート３０の下端部か
ら遠い距離に放出されるようになる。なお、ここで、シ
ュート３０自体を図示しない振動装置を用いて振動させ
ることにより、さらに前記分離効果を大きくすることも
可能である。

【００１２】このように偏析された焼結原料１１をシュ
ート３０の下部に配置された原料偏析装置２０に導入し
て、さらに焼結原料１１の偏析装入を促進させることが
できる。原料偏析装置２０では、焼結原料１１中の比較
的大きい擬似粒子が各棒状体２２、及び先開きとなった
棒状体２２間の隙間を転動しながら移動する。このた
め、粒度の大きい擬似粒子は棒状体２２間の隙間の大き
な遠方の部分でパレット１６上に落下するのに対して、
粒度の小さい擬似粒子は棒状体２２間の隙間の少ない手
前の部分でパレット１６上に落下するようになる。一
方、パレット１６は焼結原料１１の供給される方向に対
して逆方向に所定の速度で移動させているので、図１に
示すように、パレット１６上に形成される焼結層１２の
下層部における擬似粒子の粒度を、上層部のそれよりも
大きくさせることができる。そして、焼結層１２の上層
部から下層部に向かって、焼結原料１１の粒度を徐々に
大きくさせるような分布状態、即ち偏析効果を焼結層１
２に付与することができる。なお、原料偏析装置２０の
棒状体２２を必要に応じてその軸まわりに回転させた
り、あるいは図示しない振動機構を用いて振動させるこ
とにより、棒状体２２への焼結原料１１の付着を防止す
ると共に、偏析効果をより増大させることができる。

【００１３】ここで、表１はゴムシート３１を積層させ
たシュート３０を用いる実施例１と、ゴムシートの配置
されていないシュートを用いる従来例とについて、それ
ぞれの焼結層１２の粒度、偏析度、及び成品歩留を比較
したものである。なお、実施例１におけるドラムフィー
ダ１４の回転ドラム１５の直径は１．４ｍであり、パレ
ット１６の搬送方向に直角な方向の横幅は４ｍとした。

【００１４】

【表１】

【００１５】なお、ここで偏析度とは焼結層１２の上層
部及び下層部における焼結原料のそれぞれの擬似粒子の
粒度を測定して、その測定値の偏差の平均粒度に対する
比率を表したものである。同表に示されるように、従来
例の場合に偏析度が０．２０であったものが、本実施の
形態では２０％アップの０．２４となることが分かる。
また、この偏析効果の増大に伴って、偏析させた焼結層
１２の焼結後に得られる焼結鉱の成品歩留を８０．０％
から８１．０％に向上させ、ＲＤＩ（還元粉化性指
数）、ＳＩ（冷間強度シャッターインデックス）、及び
ＲＩ（被還元性指数）等の成品品質を向上させる顕著な
効果を得ることができる。

【００１６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではな
く、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用
範囲である。例えば、本実施の形態においては、原料供
給装置としてドラムフィーダを用いる例について説明し
たが、ベルトコンベア等の原料供給装置から排出される
焼結原料をシュートに供給するような場合にも本発明の
適用が可能である。

【００１７】

【発明の効果】請求項１〜３記載の焼結原料の装入方法
においては、原料供給装置から排出される焼結原料を、
弾性体を表面に配置したシュートに投入するので、前工
程で予め造粒されている擬似粒子等の焼結原料がシュー
ト面に衝突して、破砕されることが少なくなると共に、
弾性体の振動効果により弾性体表面への焼結原料の付着
が抑制できる。さらに、弾性体上には焼結原料の付着が
ないので、前記シュートの下流部から排出されるパレッ
ト幅方向に粒度のばらつきの少ない焼結原料を原料偏析
装置に供給することができる。そして、該原料偏析装置
から分散落下する前記焼結原料を焼結機のパレットに装
入するので、パレット幅方向における焼結層の通気状態
を均一にして、焼きむらの少ない焼結鉱を得ることがで
きる。

【００１８】特に、請求項２記載の焼結原料の装入方法
においては、弾性体とシュートとの間にパレット幅方向
に伸延する空隙が設けられているので、この空隙で形成
される弾性体の凸部で、焼結原料の粗粒と微粒の分離効
果を大きくして、原料偏析装置における偏析効果をさら
に高めることができる。また、空隙の形成により弾性体
自体の振動が助長されるので、焼結原料の付着をさらに
抑制することができる。請求項３記載の焼結原料の装入
方法においては、原料偏析装置が、焼結原料の落下方向
に傾斜して伸延する複数の棒状体からなり、それぞれの
棒状体の角度が互いに異ならせて配置されているので、
棒状体間で形成される間隙が棒状体の先端部に近い程大
きくなり、このそれぞれの間隙の部分で所定粒度の焼結
原料が分級されてパレットの所定位置に投入される。こ
のため、その深さ方向に所定の粒度分布を持った焼結層
を効率的に形成させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係る焼結原料の装入方法を適用する焼結原料装入設
備の概略側面図及び平面図である。

【図２】同焼結原料装入設備のシュート及び原料偏析装
置の詳細図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形
態に係る焼結原料の装入方法を適用する実施例１のシュ
ートの平面図及び側面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同実施例２のシュー
トの平面図及び側面図である。

【符号の説明】

１０ 焼結原料装入設備 １１ 焼結原料 １２ 焼結層 １３ ホッパ １４ ドラムフィーダ（原料供給装置） １５ 回転ドラム １６ パレット ２０ 原料偏析装置 ２１ 支持部材 ２２ 棒状体 ２３ 回動軸 ２４ ガイド部材 ２５ フレキシ
ブルシャフト ２６ トルク伝達機構 ２７ ギヤドモ
ータ ２８ 回動部材 ２９ 原料供給
部 ３０ シュート ３１ ゴムシー
ト（弾性体） ３２ ボルト ３３ 空隙 ３４ 空隙形成体 ４０ シュート ４１ ゴムシート（弾性体） ４２ ボルト ４３ 空隙 ４４ 空隙形成
体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原料供給装置から排出される焼結原料
   を、弾性体を表面に配置したシュートに投入すると共
   に、該弾性体上を滑降して該シュートの下流部から排出
   される前記焼結原料を該シュートの下部に配置される原
   料偏析装置に供給し、該原料偏析装置から分散落下する
   前記焼結原料を焼結機のパレットに装入することを特徴
   とする焼結原料の装入方法。
2. 【請求項２】 前記弾性体と前記シュートとの間に前記
   パレットの幅方向に伸延する空隙が設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の焼結原料の装入方法。
3. 【請求項３】 前記原料偏析装置が、前記焼結原料の落
   下方向に傾斜して伸延する複数の棒状体からなり、それ
   ぞれの該棒状体の角度を互いに異ならせて配置されてい
   ることを特徴とする請求項１又は２記載の焼結原料の装
   入方法。