JPS6184333A - 堅型焼結機 - 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、粉状鉱石を焼き固めて塊状焼結鉱を製造する
竪型焼結機に関する。

〔従来の技術〕

粉状鉱石、例えば粉鉄鉱石を焼き固めて高炉用焼結鉱を
製造する装置としてエンドレス型火格子の上に粉鉱石、
粉コークスおよび副原料の混合物をのせ、これを水平移
動させつつ焼結するいわゆるドワイトロイド型焼結装置
が一般的であるが、 ■焼成エネルギーが高い ■漏風量が多く廃ガスが多い ■成品顕熱の回収ができにくい 等の問題がある。

これらの問題を解決するために排ガス循環焼結法、オン
ストランドクーリング法等が提案されているが焼結鉱の
品質が低下することや設備投資額が大きい等の問題があ
る。

このため、一般的に熱効率の高い竪型式で焼結する装置
も提案されている。従来め竪型焼結炉としては、例えば
第７図に示すような装置が提案されている（’Ｓｔ、ａ
ｈ１　ｕ、　　Ｅｆｓｅｎ　８１（１９６１）Ｎｒ、７
　５４０４〜４０７）、この装置は原料供給ホッパｌと
通気帯原料ホッパ３とを頂部に備えた竪型焼結機で、中
間部に点火装置１５、空気導入口１１を設けて焼結帯５
を形成させ、通気帯原料ホッパ３を排ガス吸引口とする
ものである。この装置は以下のような問題点がある。

空気吹込み方式であるので焼結帯の位置を吹込み口の前
面に形成せざるを得す、また外気（冷風）を使用するた
め成品顕熱を燃焼用熱として有効に利用できないほか、
空気吹込圧力による原料層６の流動化、飛び出しがあり
、安定した原料層を形成できないと共に粉塵飛散などの
環境問題が発生する。さらに、新に成品の冷却装置ある
いは成品顕熱回収装置が必要である。

また第８図は他の竪型焼結機の例であるが、原料の降下
を重力により行う他は現在のエンドレス型焼結機を９０
°回転しただけで、前述の種々の問題点は何ら解決され
ていない。

またこの他の種々のアイデアが提案されてはいるがいず
れも単に可能性を示したに過ぎず、技術的に練られてお
らず、実現に至ったものは皆無である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は熱効率の高い竪型焼結機を提供するもので、前
述の問題点を解決することを目的とするものである。す
なわち成品の顕熱を燃焼用熱源として活用し、燃焼用空
気の圧力は原料層で受けず、成品層で受け、原料粉の波
動化や飛び出しを発生することがなく、また成品の冷却
、顕熱回収を完全に行い、さらに現状のエンドレス型焼
結機がかかえている問題点をも克服する装置を提供する
ことを目的とする。

本発明の装置によれば、従来利用できなかった成品の顕
熱を燃焼用熱源として活用することができ、また成品の
破砕、熱交換を一連のプロセスで実施できるため、焼成
エネルギーの低下が可能となる。また第７図の従来の竪
型炉では原料層上端における排ガスによる流動化、飛散
が避けられないが本発明では防止できる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の構成について第１図〜第６図に示した図面に従
って説明する。第１図は竪型焼結機の全体縦断面図であ
る。本発明の竪型焼結機は粉状鉱石を焼き固めて塊状焼
結鉱を製造するプロセスに適用されるものであるが、こ
こでは粉鉄鉱石を焼結して溶鉱炉に装入する焼結鉱を製
造する場合を例として説明する。

本発明の竪型焼結機は第１図に示すように、上端に焼結
原料および通気帯原料を供給する装置を備え、その下方
に順次原料層６、焼結帯５、焼結完了層７．１次成品冷
却層７ａ、破砕室１４，２次成品冷却層ｌＯ１成品排出
口１３を連接して構成され、空気を２次成品冷却層１０
の下端近傍から導入し、２次成品冷却層ｌＯ１通気帯１
６．１次成品冷却層７ａ、焼結帯５を経て吸引口４から
排ガスとして吸引する全体構造となっている。

原料供給装置は、焼結原料を供給する装置と通気帯原料
を供給する装置とからなる。焼結原料を供給する装置は
例えば第３図に斜視図を示したように原料供給ホッパ１
と回転円筒式の原料供給ドラムフィーダ２、カットゲー
ト１ａを備え、焼結原料を原料層６へ定量供給する。こ
の焼結原料は図示しない前段工程において粉鉄鉱石、副
原料および所定量の粉コークスを混合し、水分調整して
擬似粒子を形成し、原料層６に供給される。

通気帯原料供給装置は、焼結原料層の横断面中央部に通
気帯１６を形成するための通気帯原料を供給する装置で
例えば、第２図に斜視図を示したような通気帯原料供給
ホッパ３を備える。通気帯原料はドワイトロイド型焼結
機における床敷鉱に該当し、本発明装置の下方から導入
された焼結用空気を効率良く焼結帯５に供給するための
通気帯１６を形成させるものである。通気帯原料には、
焼結原料より粒度の粗い粒体、例えば焼結成品を整粒す
る過程で発生する粒体を用いる。その平均粒径は通気帯
の高さと後述のシール機能との関係から焼結原料の平均
粒径の１．５〜５倍が望ましい。

通気帯原料供給ホッパ３はその下部を下方に延長して原
料層６中に深く進入させ、その下端部が焼結帯５の上端
位置を決定するように形成し焼結帯がこれ以上上方に伸
張しないようにその位置決めをする。またこの高さはこ
のホッパ内の通気帯原料を通って上方から空気が侵入す
るのを防止するために必要な充填層高さを有するように
構成し、いわゆる原料シール機能を持たせる。必要に応
じて別のシール装置を設けることもできる。第２図は一
例であって、必ずしもこの形状に限定されるものではな
く、焼結原料層６の横断面中央部に通気帯原料を供給で
き、焼結帯位置を規制できる装置であればその形状、構
造の如何を問わない。

原料層６は上方から供給された焼結原料が充填され重力
によって下方に移動する充填層である。

この原料層６はこの原料層を通って空気が吸引されない
ように層高を確保する。

原料層６の下端には、水平横力向に排ガスを吸引する吸
引口が設けられる。この吸引口とほぼ同レベルに焼結帯
５が形成される。焼結帯５は成品と熱交換した高温空気
によって、焼結原料中に所定量混入している粉コークス
を燃焼させ、粉鉄鉱石を焼き固める帯域である。

焼結帯の下方には焼結完了層７および１次成品冷却層７
ａが連設される。焼結完了層７および１次成品冷却層７
ａには焼結層５で焼結された焼結鉱が下降移動し、−上
昇空気が下方から上昇して向流熱交換する。

１次成品冷却層７ａの下方に破砕室１４設けられ、破砕
機８が配設されている。この破砕機８は１次成品冷却層
７ａの移動方向と直交する水平方向つまり、第１図にお
ける左右方向（矢印で示される）に往復運動をなすシャ
フトにハンマー状のブロックを備え、上方の１次成品冷
却層７ａから降下してくる焼結鉱をハンマブロックの衝
撃力と圧縮力により粗破砕する。

破砕室１４の平面を第４図に例示した。第４図では破砕
機８が３連となっておりその往復運動方向が矢印で示さ
れている。

破砕室１４の下方には２次成品冷却層１０が設けられる
。２次成品冷却層１０は粗破砕された成品焼結鉱の充填
層であって、その下端に冷却用空気導入管１１が取り付
けられている。２次成品冷却層１０では導入冷却用空気
により高温焼結鉱がさらに冷却され、一方冷却空気は昇
温されて上昇し、焼結用空気として用いられる。この熱
交換は充填層形式で行われるので、高い熱交換効率を得
ることができる。従って、高温焼結鉱の保有顕熱は焼結
工程に有効に利用される。

２次成品冷却層ｌＯはその下端に成品排出口１３を有し
、成品冷却層全体が成品冷却ホッパを形成する。

成品排出口１３の下方には成品を運搬する運搬装置例え
ば成品ベルトコンベヤ１７が配設される。ベルトコンベ
ア１７は図示しない次の工程の整粒装置に成品を輸送す
る。整粒装置は粗破砕成品を高炉に装入する適度な粒度
に焼結鉱を整粒する。

第５図は焼結帯５から排出されるガスを吸引する吸引口
４の焼結原料に当接する部分４ａ形状を示す。この吸引
口の部分４ａは排出ガスの分散を考慮し、横方向のスリ
ットを数段重ねにする。

第６図は成品冷却ホッパ９の下端横部に設けられた冷却
用空気の流入口であり、数段に斜板な設け、それぞれの
斜板間にスリット状の空気流入口がある。

本発明の焼結機は、一旦着火すればそれを火源として連
続的に着火が進行し、理論的には点火装置は不要である
が、焼結作業開始時の着火および連続着火後の補助、バ
ックアップのために点火装置１５を設置する。

本発明の焼結機の焼結作業開始は次のように行う。

焼結作業開始時に不活性物質、例えば既に焼結した塊鉱
等を下端から点火装置１５の上レベルまで通気性をもた
せて充填し、その上方の原料層６に粉コークスを混合し
た通常の焼結原料を充填する。その後、空気を吸引しな
がら、点火装置１５により着火し、破砕機８を運転し、
不活性物質層を所定のスピードで降下させ、通常の焼結
作業に移行する。一旦点火装置により着火し燃焼帯５を
形成すると降下してくる焼結原料中の粉コークスに順次
着火し、通常の焼結操業を続行することができる。この
段階では点火装置１５の運転は不要となる。

また連続運転途中で何らかの理由で燃焼帯の部分的欠落
あるいは消滅した場合には点火装置を運転し燃焼帯を形
成させることができる。

〔作用〕

本発明の焼結機は全体を竪型に構成し焼結原料は重力を
利用して炉内を下降させ、燃焼用空気を下から成品焼結
鉱と向流に熱交換させて顕熱を回収し、焼結に利用する
。

また、摺動部や運動部がなく、漏風損失などがなく、上
記構成と相俣って、熱効率が極めて高く、着火も不要な
ど低エネルギーを達成できる。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を挙げてその効果を説明する。第１
図の装置において焼結に必要な空気はまず成品冷却水ツ
バ９において加熱され、破砕室８を経由して１次成品冷
却層７ａでさらに予熱され、原料中の粉コークスを燃焼
させ焼結帯５を形成した後、排ガスは吸引口４から排風
される。以上により、本発明装置では成品の顕熱を有効
に利用することができるので、焼成エネルギーを著しく
低下させることができる。これを従来の焼結機と対比し
て示すと第１表の通りである。

第　１　表　　　　実　　施　　例 第１表から明らかなように、燃焼空気量の減少により排
ガスとして特太る顕熱が減少する。また成品は成品冷却
層、成品冷却ホッパで空気と十分に熱交換するので、成
品持出し顕熱も大幅に減少する。従って焼結原料中に投
入するコークス量は従来の約％に低減することができる
。

次に第９図は、従来の通気帯のない竪型焼結炉と本発明
の通気帯を設けた竪型焼結炉とにおける原料層密度に対
する通過風量、吸引圧力の関係を図示したものである。

本発明では通気帯１６を形成するので、吸引圧力が低く
通過風量を増加させることができ、また、原料層の降下
も円滑となり、安定した操業が可能である。

〔発明の効果〕

本発明の装置によれば、成品の顕熱の回収が容易でこれ
を直接焼結に利用することができ、点火炉の連続燃焼が
不要となり、熱経済性を著しく高めることができる。ま
た従来の竪型炉のように原料層が流動化することもなく
安定操業が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体構成図を示す竪型焼結機
の全体断面図、第２図〜第６図はその部分詳細図であり
、第２図は通気帯原料供給ホッパの斜視図、第３図は原
料供給ホッパの斜視図、第４図は成品破砕装置の平面図
、第５図は吸引口の形状を示す斜視図、第６図は冷却用
空気口の形状を示す斜視図、第７図、第８図は従来の竪
型焼結機の縦断面図、第９図は従来の竪型焼結機と本発
明の焼結機の比較を示すグラフである。 １・・・原料ホッパ ２・・・原料供給ドラムフィーダ ３・・・通気帯原料供給ホッパ ４・・・吸引口 ５・・・焼結帯 ６・・・焼結原料層 ７・・・焼結完了層 ７ａ・・・１次成品冷却層 ８・・・破砕機 ９・・・成品冷却ホッパ １０・・・２次成品冷却層 １１・・・冷却用空気管 １２・・・空気導入口 １３・・・成品排出口 １４・・・破砕室 １５・・・点火装置 １６・・・通気帯 １７・・・成品ベルトコンベア

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　上端に焼結原料および通気帯原料を供給する装置を
   それぞれ備え、その下方に原料層を設け、該原料層の横
   断面中央部に上端から通気帯原料ホッパの下端部分を下
   方に延長して挿入し、その下方に焼結帯を形成し、該焼
   結帯の下方に、焼結完了層、１次成品冷却層、破砕室、
   ２次成品冷却層、製品排出口を上下方向に順次連設し、
   前記２次成品冷却層の最下端部に空気導入口を設け、前
   記焼結帯の横方向に排ガス吸引口を設けると共に、焼結
   帯より上方には焼結原料および通気体原料層が吸引空気
   をシールする高さを付与したことを特徴とする竪型焼結
   機。