JPH1036924A - 焼結鉱冷却ブロワーの運転方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼結鉱冷却ブロワーを効率よく且つモーター
を保護しつつ自動運転する。 【解決手段】 最終冷却ゾーン６ｃを冷却するブロワー
８ｃの空気吸込口に駆動機構１２を介してベーン１１を
設け、最終冷却ゾーン６ｃにおける排気温度を測定し、
測定された温度情報に基づき排気温度が所定温度以下に
なるようにベーン開度を自動制御する。また、最終冷却
ゾーン６ｃに散水設備１７を設け、ブロワー８ｃのベー
ン開度を全開にしても排気温度が所定温度以下にならな
い場合には散水設備１７で焼結鉱に散水して焼結鉱を所
定温度以下に冷却する。 【効果】 ブロワーの消費電力の節減、ブロワーモータ
ーの保護、高温排気の熱回収、未燃コークスによるコン
ベア設備損傷の防止および省力化ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は焼結鉱製造工程にお
ける焼結鉱冷却ブロワーを効率よく運転する方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】製鉄原料として使用される焼結鉱の製造
において、焼成が完了し焼結機のパレットから排出され
た高温の焼結鉱は粗粉砕された後、冷却機に装入され、
所定温度まで冷却される。冷却機での冷却は、約７００
℃程度の高温焼結鉱を次工程への搬送用コンベアで輸送
可能な温度、通常１５０℃程度まで冷却することにあ
る。

【０００３】焼結鉱の冷却機は、高温焼結鉱を環状に循
環移動する冷却床台車の上に乗せ、焼結鉱が接する雰囲
気を外気から遮断するトンネル状フード（以下、「冷却
フード」という）で覆い、冷却フード内へ外気をブロワ
ーで押し込み送風するか、または、冷却フード内から熱
風をブロワーで吸引することにより焼結鉱を冷却する。

【０００４】図４に、焼結鉱の冷却機設備および周辺設
備例の概念見取図を示す。同図は、外気押込通風式円形
トラフ型冷却機であり、焼結機１から排出された高温焼
結鉱２を１次クラッシャー３で粗粉砕し、冷却フード４
でトンネル状に覆われた冷却床台車（図示せず）上に送
給する。冷却台車上には通気板（図１の符号５ａ参照）
を敷設したトラフが設けられ、この上に高温焼結鉱２が
乗せられる。高温焼結鉱２は冷却床台車が一循環する間
に、冷却され、排鉱され、製品となってコンベア（図示
せず）に積み込まれる。冷却機の冷却帯は装入側から排
鉱側に向かって冷却ゾーン１、２および３の３つの冷却
ゾーン（６ａ，６ｂ，６ｃ）に分けられ、各冷却ゾーン
間は通気可能に仕切り板で仕切られ、各冷却ゾーンの冷
却床台車の下部には固定型のエアチャンバー７ａ，７
ｂ，７ｃが設けられ、ブロワー８ａ，８ｂ，８ｃに通じ
て配管されている。ブロワーモータは外気を吸引し各エ
アチャンバーを経由して通気板上の焼結鉱に送気してこ
れを冷却する。また、各冷却ゾーンの上部には、入側お
よび出側に各１本の排気塔９ａ，９ａ’，９ｂ，９
ｂ’，９ｃ，９ｃ’が設けられている。そして、排気温
度の高い冷却ゾーン１の排気塔９ａ，９ａ’は集合され
て排熱回収用蒸気ボイラー１０に導かれている。

【０００５】焼結鉱冷却ブロワーは、例えば３０００ｋ
Ｗ程度の大出力モーターを使用し消費電力が大きいの
で、省電力対策が望まれる。また、省力化のために、日
常の操業条件に応じたきめ細かい自動運転が望まれる。
一方、冷却機設備の冷却能は、外気温度（主として、季
節による外気の温度差）、焼結鉱生産量および粉コーク
ス等の燃料投入による投入熱量の影響を受ける。

【０００６】上述した状況に対して、例えば特開平７−
３４１４３号公報は、各冷却ゾーンの排気塔で排気温度
を測定することにより、冷却ゾーンの位置と排気温度と
の関係をオンラインで把握し、また、焼結鉱製品のトラ
ッキングと上記関係とを組み合わせた情報に基づき、設
定された排気温度が上限温度以上になった場合、または
下限温度以下になった場合に応じてブロワーの起動・停
止を自動的に行なう制御運転方法（以下、「先行技術」
という）を開示している。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】先行技術の焼結鉱冷却
ブロワーの運転方法によれば、省力化およびある程度の
電力削減が可能である。しかしながら、先行技術では下
記問題が残る。

【０００８】ブロワーの制御運転は、排気温度を測定
し、設定温度以上または以下になったときに、それぞれ
ブロワーを起動または停止させさせるのみである。即
ち、大出力モーターのオン・オフ制御のみであって、モ
ーター出力を調節する方法ではない。また、日常運転の
きめ細かい管理をすることはできず、省電力効果が不十
分である。

【０００９】焼結鉱冷却ブロワーのような大型モータ
ーの起動・停止を頻繁に行なうことは、モーター設備の
保護上望ましくない。 通常、上流側ブロワーにより排気された高温熱風は、
ボイラー等での熱回収に利用される。従って、高温排風
からの熱回収と両立する効率的なブロワー運転をするこ
とができない。

【００１０】従って、この発明の目的は、上述した問題
点を解決することにより、省力化およびより一層の省電
力化が可能な焼結鉱冷却用ブロワーの自動運転方法を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から焼結鉱冷却ブロワーの省電力運転方法を確立す
べく鋭意研究を重ねた。その結果、下記知見を得た。

【００１２】冷却機の最終冷却ゾーンにおいて排気温
度を測定し、この温度情報に基づき焼結鉱の冷却を調節
することにより、次工程のコンベアへの排鉱に際し必要
最小限の冷却を精度よく行なうことができること（焼結
鉱の過冷却の防止）、および、冷却機の初期冷却ゾーン
からの高温排風からの熱回収を効率よく行なうことがで
きること。

【００１３】吸込ベーンを絞ることによりブロワーの
風量調節を行ない、且つこれを自動化することにより、
仕事量の損失を小さく維持しつつ大出力のブロワーモー
ター（送風機用電動機）の起動・停止を回避してモータ
ー保護を図ることができ、且つ省力化に寄与すること。

【００１４】最終冷却ゾーンに散水設備を設けること
により、最終冷却ゾーンのブロワーの吸込ベーン開度を
全開にしても排気温度が所定値まで低下しない場合には
焼結鉱に散水して焼結鉱を一定温度以下に冷却した後に
排鉱する。かくして、焼成過程における未燃コークスが
冷却機途中で燃焼し焼結鉱が昇温した場合の対処ができ
る。

【００１５】上記における排気温度の測定は、最終
冷却ゾーンの入側に近い位置の排気塔において行なうこ
とにより、未燃コークスが冷却機内で燃焼した場合に、
より確実に対処することができる。

【００１６】上記〜を同時実施することにより、更
に望ましくは上記〜を同時実施することにより、上
述した課題を解決することができる。即ち、この発明の
要旨は下記の通りである。

【００１７】焼結鉱冷却ブロワーを運転するに際して、
冷却機の排鉱側に最も近い冷却ゾーン（「最終冷却ゾー
ン」）を冷却するためのブロワーの吸込口に開度調整可
能なベーンを取り付ける。このベーンを駆動機構を介し
て制御用計算機に接続する。一方、最終冷却ゾーンの入
側排気塔内排気温度を測定する。測定値を上記制御用計
算機へ伝送し、排気温度が所定値を超えないようにベー
ン開度を自動制御する。ベーン開度を全開（１００％）
にしても排気温度が上記所定値を超える場合には、予め
設置した散水設備で最終冷却ゾーンの焼結鉱に散水して
焼結鉱の温度を１５０℃以下にする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を詳
細に説明する。この発明の実施に使用する焼結鉱冷却機
設備は、上記図４に示した概念図に準じたものであり、
更に、最終冷却ゾーンのブロワーへのベーン機構の設
置、最終冷却ゾーンの排気温度測定系の設置、排気温度
情報処理およびベーン開度自動制御系の設置、並びに、
最終冷却ゾーンへの散水設備の設置を付加したものであ
る。

【００１９】図１に、上述したこの発明の実施に使用す
る焼結鉱冷却機設備の概念図を示す。同図において、冷
却ゾーン６ａ，６ｂ，６ｃは図４に示した循環形式冷却
帯の縦断面展開図である。粗粉砕された高温焼結鉱２が
冷却ゾーン１（６ａ）の冷却床台車（図示せず）上に装
入される。高温焼結鉱２が冷却ゾーン２（６ｂ）へ、次
いで冷却ゾーン３（６ｃ）へと前進する。この間、ブロ
ワー８ａ，８ｂ，８ｃはエアチャンバー７ａ、７ｂ、７
ｃを通して外気を各冷却ゾーンに送り込み、外気は高温
焼結鉱を冷却すると共に昇温し、排気ガスとして排気塔
９ａ，９ａ’，９ｂ，９ｂ’，９ｃ，９ｃ’から排風さ
れる。ここで、最終冷却ゾーンのブロワー８ｃの空気吸
込口には、ベーン１１が配設され、ベーン１１は駆動機
構１２の先端に固定して連結されており、駆動機構１２
によりベーン開度が調節される。

【００２０】なお、冷却ゾーン１（６ａ）の排気ガスは
排気塔９ａ，９ａ’とは別に、熱風回収配管１９を経由
してボイラー１０に導入され、排熱回収をする。また、
最終冷却ゾーン（冷却ゾーン３）（６ｃ）の入側排気塔
９ｃ内部には熱電対１３がセットされ、温度計測器１４
に接続している。そして、温度計測器１４は熱電対１３
からの計測信号を開度演算器１５に伝送する。一方、排
気温度が判明した場合に排気目標温度を設定し、これに
対するベーン開度を求める式を作成しておく。ベーン開
度αを求めるための下記関数の実験式（１）式を作成す
る。

【００２１】 α＝Ｆ（Ｔ，Ｔa ，Ｔo ，Ｈ_INPUT ，Ｔs ，Ｗ） --------------（１） 但し、Ｔ ：排気測定温度 Ｔa ：排気目標温度 Ｔo ：外気温度 Ｈ_INPUT ：投入熱量 Ｗ ：焼結鉱生産量 開度演算器１５は、温度計測器１４からの排気測定温度
を用い（１）式により、最終冷却ゾーン６ｃの入側排気
塔９ｃ内の排気温度が９０℃以上にならないためのブロ
ワー８ｃのベーン開度を演算し、ベーン開度制御器１６
に伝送する。ベーン開度制御器１６は駆動機構１２を介
してブロワー８ｃのベーン開度を所定開度に制御する。

【００２２】なお、ベーン開度を全開（１００％）にし
ても入側排気塔９ｃ内排気温度が９０℃を超えるに至っ
た場合には、予め設置した散水設備で最終冷却ゾーンの
焼結鉱に散水して焼結鉱の温度を１５０℃以下に抑える
緊急対応策をとる。

【００２３】

【実施例】この発明を実施例により更に詳細に説明す
る。上述したこの発明の実施の形態において、生産量８
７５Ｔ／Ｈ、および外気温度０〜３５℃の場合、最終冷
却ゾーンの入側排気塔内での排気温度を９０℃以下に調
整する自動制御の試験を行なった。

【００２４】図２に、最終冷却ゾーンのブロワーのベー
ン開度を、比較法でのブロワー運転と本発明法でのブロ
ワー運転とで比較した結果を示す。比較法の結果は、最
終冷却ゾーンの排気塔での排気温度を測定し、この測定
値に応じて作業者が１箇月に１回、従来の操業実績に基
づく経験値により排気温度が９０℃を超えないようにベ
ーン開度を手動で調整した場合である。これに対して、
本発明法の結果は、上述した本発明の方法により最終冷
却ゾーンの排気温度が９０℃を超えないようにベーン開
度を自動制御した場合の、ベーン開度実績値の１箇月毎
の平均値で表わしたものである。

【００２５】図２から明らかなように、比較法に比べて
本発明法によるブロワーの運転方法を実施した場合に
は、７〜９月の外気温度が高い時期を除き、本発明によ
る場合の方がベーン開度は常に大幅に小さくなってお
り、これに伴いブロワーの消費電力原単位は大幅に低下
することがわかる。

【００２６】図３に、本発明法により最終冷却ゾーンの
排気温度が９０℃を超えないようにブロワーのベーン開
度を自動制御した場合の、冷却ゾーン１、２および３の
各冷却ゾーンの入側の排気塔内での排気温度、並びに、
冷却機出口部（排鉱側）での焼結鉱温度の測定結果を示
す。

【００２７】図３において、１５．５ｈｒ付近におい
て、冷却機入側における排気塔内の排気温度が急激に低
下しているのに反して、最終冷却ゾーンの入側の排気塔
９ｃ内での排気温度が急激に上昇して１００℃近くまで
上がり、そして、焼結鉱温度が持続的に高くなってい
る。このように冷却機入側で排気温度が急激に低下し、
且つ冷却機の出口部での焼結鉱温度が上昇する現象は、
焼結鉱に未燃コークスが混在していることに起因するも
のである。かかる現象が起きたときは散水装置で散水す
ることにより、速やかに焼結鉱温度を低下せしめ、１５
０℃以上の焼結鉱を冷却機後のコンベアに装入して損傷
させないようにすることができる。

【００２８】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
焼結鉱製造において焼結鉱にブロワーで外気を送風し冷
却するに当たり、ブロワーの消費電力原単位を大幅に低
減させ、高出力ブロワーの起動と停止とを頻繁に繰り返
すことなくモーターを保護し、焼結鉱が高温状態にある
初期冷却ゾーンで発生する熱風の熱回収を行ない、ま
た、焼成過程での未燃コークスによる高温異常焼結鉱に
よるコンベア設備損傷を防止し、そして省力化に寄与す
る焼結鉱冷却ブロワーの運転方法を提供することができ
る等、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】この発明の実施に使用する焼結鉱冷却機設備例
の概念図である。

【図２】本発明法および比較法による焼結鉱冷却ブロワ
ー運転時の最終冷却ゾーンのブロワーのベーン開度を比
較したグラフである。

【図３】本発明法を実施した場合の冷却機入側から出側
に至る各所排気温度、および、冷却機出口部での焼結鉱
温度の測定結果である。

【図４】焼結鉱の冷却機設備および周辺設備の概念見取
図である。

【符号の説明】

１ 焼結機 ２ 高温焼結鉱 ３ １次クラッシャー ４ 冷却フード ５ａ 通気板 ６ａ 冷却ゾーン１ ６ｂ 冷却ゾーン２ ６ｃ 冷却ゾーン３ ７ａ，７ｂ，７ｃ 第１エアチャンバー、第２エアチャ
ンバー、第３エアチャンバー ８ａ，８ｂ，８ｃ 第１ブロワー、第２ブロワー、第３
ブロワー ８ａ’，８ｂ’，８ｃ’ ブロワー本体 ８ａ''，８ｂ''，８ｃ'' ブロワーモーター ９ａ，９ｂ，９ｃ 第１入側排気塔、第２入側排気塔、
第３入側排気塔 ９ａ’，９ｂ’，９ｃ’ 出側排気塔 １０ ボイラー １１ ベーン １２ 駆動機構 １３ 熱電対 １４ 温度計測器 １５ 開度演算器 １６ 開度制御器 １７ 散水設備 １８ 送風配管 １９ 熱風回収配管 ２０ 排鉱シュート

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却機の最終冷却ゾーンを冷却するブロ
   ワーの空気吸込口に駆動機構を介してベーンを設け、前
   記最終冷却ゾーンにおける排気温度を測定し、測定され
   た温度情報に基づき前記排気温度が所定温度以下になる
   ように前記ベーン開度を自動制御することを特徴とする
   焼結鉱冷却ブロワーの運転方法。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明に更に、前記最終冷
   却ゾーンに散水設備を設け、そして、前記ブロワーの前
   記ベーン開度を全開にしても前記排気温度が前記所定温
   度以下にならない場合には前記散水設備を用いて前記最
   終冷却ゾーン内の焼結鉱に散水することにより前記焼結
   鉱を所定温度以下に冷却する、ことを付加することを特
   徴とする焼結鉱冷却ブロワーの運転方法。