JPS61284537A - 焼結機点火炉の燃焼方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、微粉炭を燃料とする焼結機点火炉の燃焼方法
に関するものである。

本発明の目的とするところは、製鉄又は非鉄金属等の製
錬の原料工程における焼結鉱の製造をよシ安価に行うこ
とにある。

「従来の技術」 従来、焼結機点火炉の燃料には、高炉ガスやコークス炉
ガスの気体燃料か灯油や重油の液体燃料の専焼もしくは
、微粉炭とコークス炉ガスとの混焼燃料が用いられてい
るので、いづれも微粉炭専焼に比して、その燃料費が高
く、焼結鉱の製造原価が高い一因となっていた。

そこで本発明者らは、よシ安価な焼結機点火炉の燃料を
種々検討した結果、微粉炭を専焼とすることに結論が至
った。その理由は、微粉炭の原料となる石炭はコークス
原料もしくは近年の製鉄所において一般的となシつつあ
る高炉への微粉吹込の原料として製鉄所で通常取扱いが
行なわれているものであって、入手も容易であるし、毒
性・安ただし前記のごとく、微粉炭燃料は従来燃料に比
して優位な面があるにもかかわらず、今日まで微粉炭専
焼の焼結機点火炉は実施されておらず、微粉炭を焼結機
点火炉に用いる際は、コークス炉ガスや微粉臭コークス
との混焼にて使用されてぃるにすぎない。これらコーク
ス炉ガスや微粉コークスは当然石炭を原料として生産さ
れた物であるので、価格は微粉炭に比して当然高価であ
るので、微粉炭専焼の場合よりその発熱量当シの単価も
高くなる。又微粉コークスとの混焼の場合は、その両者
の混合という工程が専焼に比して余分に必要となるし、
コークス炉ガスとの混焼の場合は、コークス炉ガス及び
微粉炭それぞれ単独の制御系統が必要となる等の燃焼シ
ステム全体が複雑となるという欠点も有している。

「発明が解決しようとする問題点」 従来焼結機点火炉に微粉炭燃料が専焼されなかった理由
は以下の理由によると思われる。

つまり焼結機点火炉の最大の使命は、最低の燃焼量にて
、点火炉内に入ったパレット上の焼結原料表面に均一に
点火することにあるので、点火方式としては、炉頂部に
複数個のバーナを設けて、複数のバーナの形成する複数
のフレームが焼結原料表面に近接し、はぼ均一の焼結原
料表面温度となるように燃焼されている。

ところが通常点火炉の側部では、点火炉側壁か部 らの放熱と、点火炉側壁とパレット側板主フの間からの
侵入空気により点火炉側壁側の焼結原料表面温度は中央
部に比して低温となる傾向があるので、全表面均一に点
火するためには、通常点火炉両側壁部側のバーナにおけ
る燃焼量を、中央部に比して大とするように調節するこ
とが良いとされている。

上記のように複数のバーナを設け、その一部を単独に燃
焼量調節することは、気体燃料もしくは液体燃料専焼で
あれば、過去の経験や市販の優れた機器等によシ容易で
ある。しかしながら微粉炭を焼結機点火炉の燃料として
用いる場合は、微粉炭は、空気もしくは窒素等単独もし
くは両者の混合気体を搬送担体として微粉炭との固気混
相流として配管中を輸送して、バーナへ送シ込まなけれ
ばならないために、従来の気体燃料や液体燃料と同様に
簡単に配管中に設けた流量検知器や流量調節弁によって
流量を制御することは困難であると考えられる。なぜな
ら制御弁によって制御した場合、制御弁個所にて閉塞が
生じるし、弁自体が摩耗するため、実用的ではないから
である。よって通常微粉炭量の制御は、微粉炭の切出し
借を、微粉炭貯槽の微粉炭重量と槽自重の合計値の変化
として、ロードセルにて検知し、実際に切出す装置であ
るテーブルフィーダーの回転数を変化させることによっ
て行っているが、以上の微粉炭貯槽・ロードセル及びテ
ーブルフィーダー等によって構成される計量供給器は非
常に高価である。よって前述のごとく焼結機点火炉にお
いて均一な点火を行うために複数のバーナ個々に燃焼量
調節のために計量供給器を設けた場合は、設備全体の投
資額が過大となり、いかに微粉炭が安価であっても、使
用に供することはできなかった。

よって従来焼結機点火炉燃料に微粉炭を用いる場合は、
微粉炭専焼とすることができず、微粉炭を一次燃料とし
て、はぼ一定量を一台の切出し装置で切出して各バーナ
に分配器によって分配し、流量の検出や調節が容易であ
る・−クス炉ガ為二次燃料として同一混焼バーナにて燃
焼させ、その二次燃料の燃焼量を調節することにより均
一な点火性を得ていた。しかしながら当然この場合は、
微粉炭に比して高価なコークス炉ガスを混焼させるため
、全体の燃料費は微粉炭専焼に比して高くなっていた。

「問題を解決するための手段」 そこで本発明者らは、焼結機点火炉において微粉炭専焼
を可能ならしめるために、焼結機点火炉の点火性に関す
る基礎的研究を十分性なった結果本発明を完成するに至
った。すなわち本発明は、焼結機のパレット上の焼結原
料に点火する点火炉において、複数の微粉炭バーナを設
けて、該バーナを焼結原料の点火性を均一化すべく炉に
応じた系列分けを行い、各系列ごとに個別に供給量を制
御された微粉炭を燃料として燃焼することを特徴とする
焼結機点火炉の燃焼方法である。

以下本発明の詳細な説明する。

つまり第１図に示す如く、一般的焼結機点火炉の一例に
おいて、８本の微粉炭バーナ［相］が設けられていると
すれば、点火炉炉体＠の内部を、焼結原料は、点火炉給
鉱側口＠よシ入シ、点火炉排鉱側口■へ向って流れてい
くのであるが、その点火の均一の為に、８本すべての微
粉炭ノ（−す［相］の微微粉炭バーナ［相］２基づつ２
組（Ａ、Ｄ）、１−・中央の流れ方向と直角の微粉炭バ
ーナ［相］２基づつ２組（Ｂ％Ｃ）、つまシ合計Ａ、　
Ｅ、　Ｃ１Ｄ４組の微粉炭ノく−ナ［相］の系列に分け
て、系列ごとに燃焼量を調節すれば、焼結機点火炉の、
左右側壁の炉中央部に比してより大きい炉壁よシの放熱
及び外気混入負荷に対応するために燃焼量を左右側壁の
方を中央部よυ大とすることが可能であるし、さらにも
しその左右両側の放熱・外気負荷が異なる場合でも、左
右の燃焼量もそれぞれ変化させることができるので問題
は無いと考えた。又中央部の４本の微粉炭バーナ［相］
も、焼結原料の進行方向と直角の微粉炭バーナ［相］２
基づつ２組の系列に分けられているなら、もし点火性の
良好な焼結原料を点火する場合には、前後いづれかの系
列の燃焼量を低下させることが可能となυ、全体として
点火炉における燃料消費量の低下を可能ならしめること
が判明した。

よって本発明者らは、微粉炭バーナ［相］８基に対して
、それぞれ微粉炭バーナ［相］を前述の４つの′系列に
分け、４基の計量供給器■よシ点火炉炉温よシ与えられ
た信号によって、指定量の微粉炭を−出し、４基のエゼ
クタ−■に送シ、搬送空気ブロアー■により送られる搬
送空気に混合して４本の搬送主配管■によって固気混相
流としで搬送し、４本の搬送主配管■には、それぞれに
分配器■を設けて、これにより微粉炭と空気の固気混相
流を、はぼ均一に二分させ、同系列内の２本の微粉炭バ
ーナ［相］に送シ燃焼させるものとした。

この方法によれば、高価な計量供給器■は、８基設置す
る必要は無く、半分の４基を設置するだけで、均一な点
火性を保持し最適な燃焼パターン行った。

「実　施　例」 第１図がその実施例の７０−シートであるが、粒度を２
００メツシュ以下７５％以上、水分値を２％以下とした
微粉炭を、微粉炭ホッパー■へと投入し、分配供給器■
によって、４基の計量供給器■に分配する。計量供給器
■では、点火炉炉温を測定することによシ発生した信号
によって、指定量の微粉炭が切シ出され、搬送空気ブロ
アー■よシの空気と、エゼクタ−■で混合され、４基列
の固気混相流となって、搬送主配管■を流れる。搬送主
配管■には、それぞれ分配器■が設けられておシ、２つ
の搬送枝配管■に分かれ、合計８本の配管となって、そ
れぞれの微粉炭バーナ［相］へ微粉炭を供給する。

第２図は、実施例に用いた微粉炭バーナ［相］の断面を
示している。微粉炭と空気の固気混相流は、微粉炭入口
■よシ入シ、その先端から炉内に入って燃焼する。その
燃焼用空気は、−火燃焼空気口■及び二次燃焼空気口［
相］より供給される。又微粉炭供給が停止した場合の代
替燃料として重油も使用できる様に、中央にオイルバー
ナ＠も設けられている。

「発明の効果」 尚発明の実施例でのデータによると、燃料消費量は、従
来のＣ重油と実施例の微粉炭燃料での、焼結鉱Ｉ　ＴＯ
Ｎ描シの消費熱量での比較では、前者が１０，７０ｏｋ
ｃｔ／／Ｔで、後者が１ｏ、ｏｇｏｋｃａ／／　Ｔとな
シ約５．８％の燃料消費量低減が可能であった。

又第１図に示すＡ−Ｂ−Ｃ！−Ｄの４系列内の各微粉炭
バーナ２本の供給誤差はそれぞれ、±０．４７　％、士
０．８７％、±１．０３％、±０．９７％であシその分
配効果は長幼であった。

さらに第１図に示すＡ：Ｂ：Ｃ！：Ｄの４系列の微粉炭
供給量比を種々変化させて焼結原料のパレット巾方向の
点火の均一性について、巾方向１２点の表層Ｓ工を調べ
てその良否を判断した。表層Ｓ工とは点火して焼結した
焼結鉱を表面から厚さ１５０ｔｎＩサンプリングして篩
分け、篩分は後１０ｆｆ以上の大きさのものを、７１５
−Ｍ−８７１１に基づいて強度試験した値である。その
結果を第３図に示したが、図中Ａ：Ｂ：Ｃ：Ｄの比率は
試験時の全燃焼量をＩＯＱとした場合のそれぞれの系列
の燃焼量の比率を表わしたものであるが、２７　：　２
３　：　２３　：　２７の場合が最もパレット食中にわ
たって平均的かつ良好な表層Ｓ工を示したので、その比
率で試験を続けた処、点火炉温度分布Ｆｉｉｏ６ｏ’ｃ
〜１１８０″Ｃと均一であって、従来のＣ重油燃焼時に
比して前述のごとく少ない熱量でパレット食中にわたっ
てよシ良い点火性を示した。

以上の結果により、本発明の効果は良好で、長期運転を
続ければ、本実施例でいえば、（４油燃料と微粉炭燃料
との発熱量当シの単価の差によシ、多大の効果を連続し
て得ることが可能であることが判明した。

また、通常微粉炭燃料を使用する際に、非常に大きな問
題となるところの燃料に含まれ、燃焼とともに発生する
灰の処理も、焼結機点火炉においては炉体上部にて燃焼
し、焼結原料を通じて排気されるため、そのほとんどが
焼結原料表面に捕集され、既設の電気集塵機の新たな負
荷とはならず、又灰自体は、焼結原料中のコークスにも
、そもそも含まれているものであって、その量からすれ
ば、微々たる増加でしか無いので、表面に捕集された灰
が、焼結鉱に同伴されても何んら問題は生じなかった。

その結果、本発明の焼結機のパレット上の焼結原料に点
火する点火炉において、複数の微粉炭バーナを設けて、
該バーナを焼結原料の点火性を均一化すべく炉に応じた
系列分けを行い、各系列ごとに個別に供給量を制御され
た微粉炭を燃料とし法によれば、従来に比して安価な焼
結鉱を生産することができ、極めて有効な発明である。

但し嶋該本発明の効果は、実施例に示した微粉炭バーナ
８本文その計量供給器４基の場合にのみ限定されるもの
ではなく、又微粉炭バーナの組合せ方法も、本実施例の
方法のみに限定されるものではなく、それぞれの焼結機
点火炉の性質に応じた方法で行えば、同様の効果がある
ことは、明らかである。例えば点火炉の巾方向に一列６
本の微粉炭バーナを設置した焼結機点火炉に本発明の燃
焼方法を通用する場合は、６本の微粉炭バーナを、両端
の２本づつの２組、中央の２本を１組、合計３系列に分
けて、３基の計量供給器にて微粉炭を計量供給し、炉の
性質に応じてその微粉炭供給量比を変化させる。その場
合のある例でいえば、供給量総量を１００とすると、左
端：中央：右端の供給量の比を３５　：　５０　：　３
５とすれば、両端の温度降下を防ぐことが可能となり、
はぼ均一の点火性を保持できる。つまシこの例でいえば
、６本の微粉炭バーナに対して半分の３基の計量供給装
置を設

【図面の簡単な説明】

第１図は微粉炭を燃料とする焼結機点火炉の実施例の７
０−シート、第２図は本設備に用いる微粉炭燃焼バーナ
の主要部の断面図で、第３図は、各微粉炭バーナ系列の
燃焼比率を変化させた場合の、焼結機幅方向位置におけ
る表層Ｓ工の変化を示す図である。 １、微粉炭ホッパー、２４分配供給器、３．計量供給器
、４．エゼクタ−１５，搬送空気ブロアー、６．搬送主
配管、７９分配器、８゜搬送枝配管、？、微粉炭入口、
１０微粉炭バーナ、１１．コンパスタ−１１２９点火炉
炉体１ツ３、点火炉給鉱側口、１４１点火炉排鉱側口、
１５．−火燃焼空気口、１６．二次燃焼空気口、１７．
オイルバーナ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）焼結機のパレット上の焼結原料に点火する点火炉
   において、複数の微粉炭バーナを設けて、該バーナを焼
   結原料の点火性を均一化すべく炉に応じた系列分けを行
   い、各系列ごとに個別に供給量を制御された微粉炭を燃
   料として燃焼することを特徴とする焼結機点火炉の燃焼
   方法。