JPS6231268B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は粉鉱石を焼結するための連続するパレ
ツト移送式焼結機、例えばドワイトロイド式焼結
機に付設されている焼結鉱の冷却機から排出され
る熱空気の顕熱を回収するようにした焼結装置に
関するものである。 通常、焼結鉱の冷却機から排出される熱空気の
平均温度は約200℃と比較的低温であるがガス量
は多いので、膨大な顕熱を排出していることにな
る。 そこで、この排ガスの膨大な顕熱を回収するた
めに、従来では、第１図に示すような焼結装置が
実用化されている。すなわち、第１図に示す従来
の焼結装置における冷却機排ガス顕熱回収系統の
主要構成を説明するに、左右両側のスプロケツト
Ｓ間に無限帯状に嵌装されたパレツトＰ列、その
上部パレツトＰ列の直下に対向して配設したウイ
ンドボツクスＢ列、これに接続した通風機構とし
てのダクトｄ、ダンパＤ、ブロワ１、さらに集塵
器２、スタツク３、パレツトＰへ、それぞれ床敷
鉱および焼結用原料を供結するための床敷鉱供給
機４および原料供給機５、原料層表層への点火を
行う点火炉６、焼結反応を終つたパレツトＰ内の
内容物、つまり焼結鉱をパレツトＰから取り出す
排鉱部７、パレツトＰより排出された高温の焼結
鉱を破砕する熱間破砕機８、シユート９、高温の
焼結鉱を冷却するための冷却用円形ホツパ１０、
円形ホツパ１０を保持するための回転テーブル１
１、涙却空気供給フード１２、冷却空気供給ブロ
ワ１４および冷却空気ダクト１５、高温空気集収
用フード１６、ダクト１７、以上、付号９から１
７までの機器を総称して冷却機Ｃという。高温空
気用集塵機１８、ブースタフアン１９、冷却機Ｃ
からの高温空気をパレツトＰ内の原料層に供給す
るための高温空気供給フード２０、さらには焼結
反応の末期に位置するウインドボツクスＢから排
出される高温の排ガスを処理する機構としての高
温排ガスの集気ダクト２１、ボイラ２３、タービ
ン２４、発電機２５、エコノマイザ２６等から成
る。 本形式の焼結装置における焼結鉱冷却機排ガス
顕熱回収系統の運転工程を説明すると、先ず図面
左側の床敷鉱供給機４および原料供給機５によ
り、移行するパレツトＰ内に床敷鉱およびその上
に原料が連続的に供給されたのち、点火炉６直下
を通過する際に、前記原料層表面に着火され、更
に右方へ移行する間に、ウインドボツクスＢ列お
よびこれに接続された前記通風機構により、パレ
ツトＰ上方より燃焼用ならびに冷却用としての空
気を吸引することによる下向きの通風により、原
料の焼結反応ならびに焼結鉱の冷却が順次原料層
の下方に進行して、パレツトＰ内のグレード上の
床敷層に到達し、さらに排風温度が所定の温度に
下降したのちに、右端の焼結鉱排鉱部７にてパレ
ツトＰ内から排出される。 このときの焼結鉱の平均温度は600〜800℃と高
温であるので、冷却する必要があるために、パレ
ツトから排出されたのち、先ず熱間破砕機８にて
適当な大きさに破砕して冷却しやすくしたのち、
連絡シユート９により冷却機Ｃの円形ホツパ１０
に移送する。円形ホツパ１０には常温の空気が冷
却空気ダクト１５およびホツパ１０と一体になつ
た冷却空気供給フード１２を介して供給され、ホ
ツパ１０内の高温焼結鉱を順次冷却する。この円
形ホツパ１０は回転テーブル１１に乗つているた
めに、水平方向に回転運動をしている。 従つて、回転運動をしている円形ホツパ１０の
１ケ所に装入された高温焼結鉱は、一定区間回転
運動をする間に冷却用空気により冷却されたの
ち、円形ホツパ１０より排出される。一方前記冷
却用空気は円形ホツパ１０の下部より侵入して焼
結鉱の充てん層中を通過する間に焼結鉱と熱交換
を行い、平均約200℃の高温空気となり、円形ホ
ツパ１０の上方にある高温空気集収用フード１６
により集収されたのち、ダクト１７および集塵機
１８を介してブースタフアン１９により、高温空
気供給フード２０に送られ、しかるのち、パレツ
トＰ内の原料層にその表層側より下向きに原料層
の焼結用ならびに焼結層の冷却用空気として供給
され、当該パレツトＰ直下のウインドボツクスＢ
に約400℃以上の高温で排出されるので発電にも
使用できるところから、この排出ガスは次にダク
トｄ、ダンパＤおよび集気ダクト２１を介してボ
イラ２３に送られ、ここで水と熱交換したのち、
大気放出される。水の方は高温のスチームとなつ
たのち、タービン２４に送られて発電機を駆動し
たのちエコノマイザ２６に送られて凝縮水となつ
たのち再度ボイラ２３に送られる。 かくのごとくして、冷却機Ｃの排ガス顕熱を回
収する方法においては、冷却機Ｃから回収した約
200℃の高温空気が高温空気供給用フード２０か
らシンターケーキ層表層に供給されて、原料ない
しはシンターケーキ層を下向きに通過する間に約
400℃以上の高温ガスとなるので図２に示すグレ
ート１１２及びパレツトフレーム１１３はかなり
の高温に加熱され、同図の破線１１４に示すよう
な温度分布がシンターケーキないしはシンターケ
ーキと原料から成る層１１０、グレート１１２及
びパレツトフレーム１１３内に形成され、ために
グレート１１２及びパレツトフレーム１１３には
大きな熱応力が生じて、これらの変形及びクラツ
ク生成等の重大な欠陥が度々生じている。また、
グレート１１２及びパレツトフレーム１１３の温
度が上昇するということは、下方のウインドボツ
クスＢに排出される段階での排ガス温度が低いと
いうことになり、ボイラでの効率が悪く、従つて
発電量も低いという欠点がある。さらに、原料な
いしはシンターケーキ層表層面から供給される空
気が約200℃であるとはいえ、原料層内の燃焼ソ
ーンの温度（約1400℃）に比較すれば、低温であ
るので、シンターケーキ層の上部は急冷され、焼
結鉱成品中に熱歪みが残存することになり、これ
を高炉で使用する際に低温還元粉化現象を生じ易
い欠点もあつた。 本発明は上記従来の諸欠点を排除するために提
案されたもので、連続するパレツト移送式焼結機
と、その焼結機が順次排出する高温の焼結鉱を強
制通風により冷却する冷却機と、その冷却機から
排出される熱空気を、前記焼結機のパレツト列内
原料ないしはシンターケーキ層の内、焼結末期の
過程以降にある原料ないしシンターケーキ層に対
し、同層の底面より同層の表層面に向つて流通す
る手段を設けて焼結装置を構成したことを特徴と
するものである。 以下、本発明を第３図に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。尚、装置の構造部として、従
来方法を実施するための装置と同一の構成部材に
ついては、第１図に示した符号及び番号を使用す
る。本発明を実施するための装置の基本的構造
は、第１図に示す従来装置とほぼ同様の構成であ
り、その詳細については、前述の通りであり重ね
て説明しないが両者の構造の相違点につきここで
説明すると、従来装置では冷却機Ｃから排出され
る約200℃の熱空気をパレツトＰ列と比較後後尾
に近い部分の原料ないしはシンターケーキ層にそ
の表層面側からグレード側に向つて、つまり下向
きに導入し、パレツトＰの下方のウインドボツク
スＢに排出される高温排ガスを集収する構造にな
つているのに対し、本発明においては、冷却機Ｃ
から排出される約200℃の熱空気を、パレツトＰ
列の比較的後尾に近い部分の原料ないしはシンタ
ーケーキ層に、そのグレート側からその表層面に
向つて、つまり上向きに導入し、パレツトＰの上
方の集気ダクト５０に集収する構造になつている
点である。パレツトＰが排鉱部７に向つて移行す
るに従い下向き通風により原料層表層部から焼結
反応ならびにシンターケーキの冷却が順次同層の
下方に進行し、フレームフロント（燃焼ゾーン先
端の炎前線という）が床敷層に到達するまでに、
換言すれば焼結末期の過程になつて、それ迄原料
ないしはシンターケーキ層に対し、下向き通風を
行つているのを中止し、冷却機Ｃから導いてきた
約200℃の熱空気をブースタフアン１９によりダ
ンパD₁、ダクトd₁およびウインドボツクスＢを
介して原料ないしはシンターケーキ層に対して、
その下方から、その表面に向つて、つまり上向き
に導入する。かくすることにより第２図に示すシ
ンターケーキないしはシンターケーキと原料から
成る層１１０、グレート１１２およびパレツトフ
レーム１１３を通過するガスの向きが逆になり、
従来装置ではグレート１１２の表面およびパレツ
トフレームの各温度がそれぞれ約1000℃および約
370℃に上昇していたのが、それぞれ約500℃およ
び約170℃に大巾に低下する。従つて先ずグレー
ト１１２およびパレツトフレーム１１３の熱応力
が大巾に軽減され、熱応力に伴う変形、クラツク
等の欠陥が生じ難くなる。また、急冷されて熱歪
みを内蔵するシンターケーキ層上部の部分が、下
方から上昇してくる高温のガスにより焼鈍を受け
るので、焼結塊中の熱歪みが除去されるために、
成品の強度が向上するとともに高炉内での還元に
伴なう粉化性の指標となる低温還元粉化率が低下
し、品質面の向上をもたらす。さらに、グレート
およびパレツトフレームの温度が、従来法ほどに
は上昇しないので、原料ないしはシンターケーキ
層下方から導入される熱空気は焼結末期の高温の
焼結塊が有している大きな顕熱を効果的に吸収す
ることができ、シンターケーキ表層面から排出さ
れた段階では従来法において得られる温度以上の
約450℃以上の高温となり、次工程で例えば発電
に利用する場合には高い発電量を得ることができ
る。第３図は発電に利用する場合の例であり、約
450℃以上の温度で原料層表面から排出された高
温排ガスは集気フード５０により集収されたの
ち、ボイラ２３に送られ、最終的には発電に使用
される。この発電に使用する以外にも例えば集気
フード５０にて集収した高温排ガスを焼結途上部
のパレツトＰ列の上部に導き原料ないしはシンタ
ーケーキ層上部より導入すれば、排熱回収が可能
となり、結局原料中の添加コークス量を低減する
ことができる。 なお、第３図において、通風方向の異なる隣接
するウインドボツクスＢ間の通気の短絡を防止
し、その上部を通過するパレツトＰの内容物に対
し正常な下向き、或は上向きの通風を与えるため
に、移行するパレツトＰ列の焼結原料が焼結反応
を進行し、その末期の過程に到達する時期に対応
する位置にデツドプレートA₃を設けるのが望ま
しい。焼結反応末期の過程は層内の圧損がかなり
急激に減少し、これに伴い風量も増加し、さらに
原料ないしはシンターケーキ層下方から排出され
るガス温度が上昇し始めるので、これらの情報に
より把握することができる。この時期がデツトプ
レートA₃の位置に常に相対していることが好ま
しく、このためには、原料供給装置５の後に通気
度計を設けて、原料供給状態を制御して原料層の
通気度を一定にするのが望ましい。 次に、本発明及び従来の焼結装置による実施結
果の各種の点での比較結果を表−１に示す。

【表】 以上詳述したように本発明によれば、焼結鉱冷
却機で回収した熱空気をパレツト内原料層の焼結
末期の過程を含むそれ以降の過程において原料な
いしはシンターケーキ層の下方、すなわち、グレ
ード側からシンターケーキ層の表層面に向つて通
気することにより、主としてグレート及びパレツ
トフレームの熱応力による焼損、変形を効果的に
防止するのみならず、焼結鉱の品質の向上、排熱
の回収、回収排ガスの温度水準上昇に伴う利用面
の多様化と効率化等の多大な効果が得られ、更に
焼結機の運転、保守コストの低減を図ることも可
能となり産業上貢献するところ大なるものがあ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の焼結装置の概略図、第２図は焼
結機におけるパレツトＰ部の横断面図、第３図
は、本発明の一実施例を示す焼結装置の概略図で
ある。 １……ブロワ、２……集塵機、３……スタツ
ク、４……床敷鉱供給機、５……原料供給機、６
……点火炉、７……排鉱部、８……熱間破砕機、
９……シユート、１０……回転ホツパ、１１……
回転テーブル、１２……フード、１３……テーブ
ル駆動機、１４……空気供給ブロワ、１６……空
気集収用フード、１９……ブースタフアン、２０
……高温空気供給フード、２３……ボイラ、２４
……タービン、２５……発電機、２６……エコノ
マイザ、５０……集気ダクト、１１０……シンタ
ーケーキないしはシンターケーキと原料から成る
層、１１１……床敷層、１１２……グレート、１
１３……パレツトフレーム、A_1〜3……デツドプ
レート、Ｂ……ウインドボツクス、ｄ，d₁……ダ
クト、Ｄ，D₁……ダンパ、Ｐ……パレツト、Ｓ
……スプロケツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続するパレツト移送式焼結機と、その焼結
   機が順次排出する高温の焼結鉱を強制通風により
   冷却する冷却機と、その冷却機から排出される熱
   空気を、前記焼結機のパレツト列内原料ないしは
   シンターケーキ層の内、焼結末期の過程以降にあ
   る原料ないしシンターケーキ層に対し同層の底面
   より同層の表層面に向つて流通する手段を設けた
   ことを特徴とする焼結装置。