JPS6360235A - 焼結機の点火炉炉内圧力制御方法 - 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、焼結機の点火炉炉内圧力制御方法にかかり、
特に、原料が載置されて移動するパレットの上方に点火
炉が備えられ、前記パレット下方の少なくとも点火炉直
下に、ウィンドボックスが上端に形成され、途中にダン
パが配設されたウィンドレッグが備えられたドワイトロ
イド式焼結機の点火炉炉内圧力制御方法の改良に関する
ものである。

【従来の技術】

鉄鉱石の焼結装置としては、一般にドワイトロイド式の
焼結機が用いられている。このドワイトロイド式焼結機
は、例えば第１３図に示す如く構成されており、複数の
配合１１．２から切出された鉄鉱石、コークス、石灰石
等の原料１４は、計Ｂ機１６で計分された後、ミキサー
１８で注水混合されて給鉱ホッパ２０に貯蔵される。給
鉱ホッパ２０に貯蔵された原ｎ１４は、随時その下方に
取付けられたドラムフィーダ２２のゲート２４を通じて
、下方を通過して移動するパレット２６中に供給される
。焼結機を構成する多数のパレット２６は、連拮されて
無限軌道上を給鉱部がら排鉱部４４へ循環移動している
。ドラムフィーダ２２によって原料１４が装入されたパ
レット２６は、カットプレート２８によって表面をカッ
トされると共に、パレット２６の幅方向に均一な吸引風
速となるように、幅方向に異なるカット旦に調整される
。このようにして原料１４が充填されたパレット２６は
、点火′Ｆｉ３２によって原料１４の表層に着火される
。移動するパレット２６の下方には複枚のウィンドボッ
クス３４Ｂ設けられており、各ウィンドボックス３４は
、主排ＪＩＲ３６にウィンドレッグ３８を介して接続さ
れ、パレット２６内の原料層を通じて空気を吸引し、吸
引された排ガスが煙突４０から排出される。その結果、
点火炉３２によって着火したパレット２６内の原料の燃
焼前線（ＦＦＰ）４２は上層から下層へと進行し、排鉱
部４４付近で焼結を完了して排出される。図において、
４６は点火炉３２直下のウィンドボックス３４に接続さ
れたウィンドレッグ３８の途中に配設されたダンパであ
る。 このような焼結機において、点火炉３２の熱は原単位は
、点火炉３２の炉内圧力により大きく左右される。即ち
、高負圧になれば、点火炉３２外より冷たい空気が多聞
に流れ込み、その昇温のために５目の熱足を必要とし、
原単位が上昇する。 逆に正圧になると、炎の原料１４中への引込みが弱くな
るため、その着火性が悪くなり、結果として原単位の上
昇を招くと同時に、炎が炉外に吹き出すため、安全上も
問題である。従って、点火炉３２の炉内圧力を適正なレ
ベルに維持する必要がある。 従って、従来から点火炉３２の炉内圧力制御に関して、
何件か提案されており、その代表的なものとしては、特
公昭５５−４２３０６が挙げられる。この特公昭５”５
−４２３０６は、点火炉炉内圧力制御の基本特許ともい
えるものであり、ウィンドレッグに設けたダンパの開閉
により、点火炉の炉内圧力を調節することを￥１黴とし
ている。 しかしながら、実操業においては、単に炉内圧力を制御
すればよいというものではなく、既に説明したとおり、
どの程度の炉内圧力に制御するのがよいのか、その適正
範囲を明確にすることが最も重要である。 点火炉炉内圧力の適正範囲に関しては、例えば特公昭５
５−９４４４に、高温排ガスを点火炉内へ導入し、炉内
圧力を常時正圧に保持することが開示されている。又、
特開昭５５−２８３０６には、炉内圧力を一３〜Ｏｎｍ
ＨｚＯの負圧に制御する技術が開示されている。一方、
特開昭５８−９９４０には、炉内圧力を大気圧±１　ｕ
　Ｈ２０とすることが提案されている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、これらの従来技術及び焼結実操業の経験
に基づいても、通常、点火炉炉内圧力の最適値は、使用
する焼結原料及び焼結の操業条件により変化するものと
考えられており、従来提案されている炉内圧力より狭い
Ｉｉ５囲で、原料によらずほぼ一定の適正値が存在する
とは考えられていなかった。 又、従来の点火炉炉内圧力制御に際しては、炉内圧力を
圧力検出器で直接検出し、この検出圧力が所定値となる
ようにウィンドレッグに設置されたダンパの開度調節を
行うのが一般的である。 しかしながら、点火炉炉内の圧力検出値をダンパ開度調
節の指標とした場合、その制御指標となる値はＮ　Ｏ，
１ｍｍＨｚＯのオーダーの値となる。 従って、このような小さな値を基にしたダンパ制御は事
実上困難であり、逆にダンパ制御結果の炉内圧力は、ハ
ンチング等で不安定に至り易く、安定した炉内圧力υ制
御は困難であった。従って、この面からも、炉内圧力範
囲を大きな圧力範囲に置かざるを得なかった。

【発明の目的１ 本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、適正な炉内圧力を明確にし、且つ、原料層の通気
性が大きく変化しても、前記適正炉内圧力を確実に帷持
して、点火炉熱分原単位を低減することができる焼結炉
の点火炉炉内圧力ポリ御方法を提供することを目的とす
る。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は、原料が載置されて移ａするパレットの上方に
点火炉が備えられ、前記パレット下方の少なくとも点火
炉直下に、ウィンドボックスが上端に形成され、途中に
ダンパが配設されたウィンドレッグが備えられたドワイ
トロイド式焼結機の点火炉炉内圧力制御方法において、
前記点火炉直下のウィンドボックス内の圧力を検出し、
該ウィンドボックス内圧力が所定圧力となるように、直
列又は並列配置された複数のダンパの開度を調節して、
点火炉の炉内圧力を−０，１〜−０，５ｎｍＨ２０の範
囲内に維持するようにして、前記目的を達成したもので
ある。 【作用】 発明者らは、適正な点火炉炉内圧力を明確にするため、
適正着火に必要なＭガス（コークス炉発生ガスと高炉ガ
スとを混合し、一定カロリーとした燃焼用ガス）流」と
点火炉の炉内圧力の関係を調べたところ、第２図に示す
ような関係が得られた。使用した原料は、下記第１表に
示すもので、原料Ａ−Ｄに主原料を明示したものである
。第１表において、ＭＳは平均粒径（Ｒ）　、−０，１
２５（％）は、０．１２５ｕ以下の微粉鉱用ｄ％、Ｒｐ
は、次式で示される値（Ｗｌが大きいほど通気性が悪い
ことを示す）である。 Ｒ１）−（ＷＢＩ風足／ＷＢ１圧力）・ｋ・・・（１）
第　　１　　表 第１表に示される原料Ａ１Ｂ１Ｃ１Ｄを用いて、点火炉
における熱母原単位を求めたものが第２図である。第２
図に示す如く、適正着火に必要なＭガス流団は点火炉炉
内圧力により大きく変化し、適正圧力レベルが存在する
ことが明確である。又、この適正圧力は、原料の変化に
拠らず、はぼ一定の領域にある。そして、従来提唱され
ているように、点火炉炉内圧力は、±１　ｍｕ　Ｈ２０
若しくは０〜−３ｍ１Ｈ２０という大きな範囲ではなく
、−〇。 ５〜−〇、１ｎＨｚＯという非常に狭い範囲にあること
も明らかである。即ち、−０−５ｍｎＨｚＯを越える高
負圧になれば、点火炉外部の大気を吸引し、その昇温の
ための多量の熱射を必要とし、原単位の上昇を生じる。 一方、−０，１ｍｍＨ２Ｏを越える正圧側では着火用炎
の原料中への引き込みが弱（、その結果着火性が悪化し
、却って原単位の上昇を招く。従って、本発明において
は、点火炉の炉内圧力を、原料によらず、−０，５〜−
０，１ｖ！ＨｚＯの圧力に制御する。 又、このような狭い範囲の点火炉炉内圧力制御を行うに
際し、従来のように、点火炉炉内の圧力検出値を直接ダ
ンパ開度調節の指標とすると、炉内圧力がハンチング等
で不安定に至り易く、安定した炉内圧力制御は困難であ
る。従って、本発明では、この炉内圧力制御に際して、
第３図に基本構成を示す如く、点火炉３２直下のウィン
ドボックス３４内の圧力を測定し、この圧力と点火炉炉
内圧力の対応をとって、点火炉炉内圧力が前記所定値と
なるように、ウィンドボックス内圧力を目標値として、
ウィンドレッグ３８に設置されたダンパ４６の開度をｍ
節する。第３図において、５ｏ１５４は圧力検出器、５
２は、圧力検出器５０で検出された点火炉３２の炉内圧
力が予め設定された目標圧力となるように点火炉直下ウ
ィンドボックス３４の圧力設定値を変更する制御装置、
５６は、圧力検出器５４の検出値と制御装置５２による
設定値を比較して、検出値が設定値となるように圧力制
御用ダンパ４６の開度を調節する制御装置、５８は点火
炉炉内圧力及び点火炉直下ウィンドボックス圧力が高負
圧となって、点火炉３２の熱量原単位が上昇するのを防
止すると共に、ダンパ４６の制御性を高めるためのオリ
フィスである。 周知の如く、点火炉炉内圧力は、点火炉下の焼結原料層
を介して、ウィンドボックス側からの吸引で制御されて
いる。そのため、点火炉炉内圧力を所定値、例えば所定
負圧に至らしめるとすれば、ウィンドボックス側は、前
記負圧より大きな負圧とすることが必要とされ、この圧
力差は、焼結原料層の通気抵抗にもよるが、約千倍にも
達する。 従って、大きな圧力値に至るウィンドボックス内圧力が
目標値となるようにダンパ開度制御を行えば、精密な炉
内圧力の制御が可能となり、ダンパ開度の制御指標とし
て、充分明確になる数値を用いることができるので、実
機操業において非常に有利である。 一例を示ずと、実機操業において、焼結原料にもよるが
ウィンドボックス内を−１００〜−５００ｐｘＨｚＯと
することにより、炉内圧力を−０゜１〜−〇、５ｎＨｚ
Ｏに至らしめることができる。 従って、本発明のように、ダンパ制御をウィンドボック
ス内の圧力−１００〜　５００１１１Ｈ２０を用いて行
えば、その利点は既に述べた如くである。 しかしながら、第３図に示したように圧力制御装置を１
個のオリフィス５８と１個の制御用ダンパ４６で構成し
た場合、原料層の通気性が大きく変化すると、充分な圧
力制御が行えなくなるおそれがある。即ち、第３図の装
置では、点火炉３２の炉内圧力を所定の圧力に保つため
に原料層の圧力損失に応じて自動的に点火炉直下ウィン
ドボックス３４内圧力の設定値（目標値）が変化し、更
に、点火炉直下ウィンドボックス圧力がその設定値にな
るように圧力制御用ダンパ４６が自動的に開閉されるが
、原料層の通気性（圧力損失）は、１個の制御用ダンパ
で調節できる以上に変化し、通常操業においては、圧力
制御用ダンパ４６が全開若しくは全開となり、点火炉炉
内圧力を前記適正値に制御できない状態になることが多
く存在する。このような場合、挿入しているオリフィス
５８の径を変更して、圧力レベルを適正にする必要があ
るが、オリフィス５８の交換には焼結機の停止を必要と
する。しかしながら、焼結別の停止には大きな損失が伴
うため、通常、定期的に行う休転に合わせてオリフィス
５８の交換を実施しているが、この定期的な休転は、３
〜４力月に１回の頻度である。従って、最大３〜４力月
間適正レベルでの点火炉炉内圧力制御ができない状態と
なり、その間点火炉熱量原単位が上昇して大きな損失を
被るおそれがある。 そこで、本発明では、点火炉直下のウィンドボックス内
の圧力を検出し、該ウィンドボックス内圧力が所定圧力
となるようにダンパの開度を調節して、点火炉の炉内圧
力を−０，１〜−０，５１１１Ｈ２０の範囲内に維持す
るに際して、前記ダンパとして、直列又は並列配置され
た複数のダンパを用いるようにしている。従って、圧力
υ制御装置で調節できる圧力損失幅が原料層の圧１１変
化幅より大きくなり、原料層の通気性が大きく変化して
も、常に適正レベルでの点火炉炉内圧力制御が可能とな
る。 【実施例１ 以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 本発明の第１実施例は、前出第３図に示寸ような基本構
成の制御装置において、更に、第１因に詳細に示す如く
、圧力制御用ダンパを４６Ａ〜４６Ｅの５個直列に設け
たものである。これに伴って、前記制御装置５６には、
各ダンパの全開、全問、定位置リミットの信号が取り込
まれており、点火炉炉内圧力の変化に応じて、必要であ
れば異ったダンパによる制御が行なわれるようになって
いる。なお、第３図で示したオリフィス５８をダンパ４
６Ａ〜４６Ｅの上流側に設置することもできる。 以下第１実施例の作用を説明する。 まず通常の状態においては、第４図に示す如く、上流側
の２枚のダンパ４６Ａ、４６Ｂが定位置にセットされて
おり、第３図におけるオリフィス５８の役割を果してい
る。次の１枚のダンパ４６Ｃが点火炉炉内圧力制御に携
っているダンパであり、常時開閉操作を繰り返している
。一方、下流側の２枚のダンパ４６０，４６Ｅは全開の
状態で維持されている。 次に、原料１４の圧力損失が太き（なり、３番目のダン
パ４６Ｃでは、点火炉炉内圧力を設定値に制御できなく
なった場合を第５図に示す。この場合、点火炉炉内圧力
を所定の圧力に維持するためには、点火炉直下ウィンド
ボックス圧力をより高負圧にする必要があり、制御用ダ
ンパによる圧力損失をより小さくする必要がある。従っ
て、通常時に制御を行っていた３番目のダンパ４６Ｃを
全開とし、その信号により、そのすぐ上流側の２番目の
ダンパ４６Ｂが制御を開始して、点火炉炉内圧力を所定
の圧力に維持する。 逆に、原料１４の通気性がよくなり、圧力損失が減って
、やはり３畢目のダンパ４６Ｇで制御できなくなった場
合を第６図に示す。この場合は、原料１４による圧力損
失が小さくなった分を制御用ダンパで補う必要があるた
め、３番目のダンパ４６Ｃを定位置にし、その信号によ
って、４番目のダンパ４６Ｄが制御を開始する。 このようにして、原料１４の圧力損失に応じて、圧力制
御に直接携るダンパを変化させることによって、広範な
原料の圧力の変化に対応することができる。 第７図は、この第１実厖例において、焼結原料が変わっ
たときの点火炉炉内圧力及び各ダンパの開度状況を示し
たものである。平均粒径２．１＋＋＋ｕの細粒側に属す
る原料Ｅで操業中は、原料の通気性が悪く、２番目のダ
ンパ４６Ｂで制御していた。 ところが、ＷｔＰｌが、平均粒径２．５１の比較的粗い
方に居する原料Ｆに変わると同時に通気性が改善され、
点火炉炉内圧力が一時的に高負圧となり、点火炉熱は原
単位が上界した。しかしながら本実施例により、制御用
ダンパが２番目のダンパ４６Ｂから３番目のダンパ４６
Ｃに移り、点火炉炉内圧力が直ちに適正なレベルにλつ
たため、点火炉烈日原単位も従来のレベルに戻り、大き
な損失を防ぐことができた。 この第１実施例においては、複数のダンパを直列に設け
ているので、従来のウィンドレッグ３８に対する本発明
の適用が容易である。 次に本発明の第２実施例を詳細に説明する。 この第２実滴例は、前出第３図に示した基本構成の制御
装置において、第８図に示す如く、ウィンドレッグを３
８Ａ〜３８Ｅの５本並列に設け、各ウィンドレッグに圧
力制御用ダンパ４６Ｆ−Ｊを並列に設けたものである。 他の点については前記第１実施例と同様であるので説明
を省略する。 以下第２＊施例の作用を説明する。 まず通常の状態においては、第９図に示す如く、２枚の
ダンパ４６Ｆ及び４６Ｊが全開となっており、第３図に
おけるオリフィス５８の役割をしている。一方、他の２
枚のダンパ４６Ｇ及び４６１−（は全開の状態で維持さ
れている。従って、残る１枚のダンパ４６１が炉内圧力
制御に携っており、常時開閉操作を繰り返している。 次に、原料１４の圧力損失が大きくなり、前記ダンパ４
６１では制御できなくなった状態を第１０図に示す。こ
の場合、点火炉炉内圧力を所定の圧力に維持するために
は、点火炉直下ウィンドボックス圧力をより高負圧にす
る必要があり、制御用ダンパによる圧損をより小ざくす
る必要がある。 従って、１ｉ１１６Ｉ］を行っていたダンパ４’６Ｉを
全開とし、その信号により全［３状態にあった他のダン
パ４６Ｆが制御を開始して、点火炉炉内圧力を所定の圧
力に維持する。 逆に、原料１４の通気性がよくなり圧力損失が減って前
記ダンパ４６Ｉで制御できなくなった状態を第１１図に
示す。この場合は、原料１４による圧力損失が小さくな
った分を制御用ダンパで補う必要がある。従って、制御
を行っていたダンパ４６１を全開とし、その信号により
、全開状態にあったダンパ４６Ｇによる制御を開始する
。 このようにして、原料１４の圧力損失に応じて、圧力制
御に直接携わるダンパを変化させ、広範な原料の圧損変
化に対応することができる。 第１２図に、第２実施例において、焼結原料が変わった
ときの点火炉炉内圧力及び各ダンパの開度状況を示ず。 前記第１実施例と同様の原料Ｅで操業中は原料の通気性
が悪く、１番目のダンパ４６Ｆでシリ御していたが、同
じく第１実施例と同様の原料Ｆに変わると同時に通気性
が改善され、点火炉炉内圧力が一時的に高負圧となり、
点火炉熱投原単位が上界した。しかしながら、制御用ダ
ンバが１番目のダンパ４６Ｆから全開状態にあった４番
目のダンパ４６Ｔへ移り、すぐに点火炉炉内圧力が適正
な圧力に戻ったため、点火炉熱伍原単位も従来のレベル
に戻り、大きな損失を防ぐことができた。 この第２実施例においては、複数のダンパを同調して制
御することによって、圧力制御幅を更に大きく取ること
が可能である。 【発明の効果１ 以上説明したとおり、本発明によれば、原料の通気性が
大幅に変化した場合でも、適正な炉内圧力を確実に維持
することができ、点火炉の熱ｍ原単位を低減することが
可能となるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る点火炉炉内圧力制御方法が採用
された焼結機の第１実施例の要部構成を示す、一部ブロ
ック製図を含む断面図、第２図は、本発明による炉内圧
力の適正範囲を説明するための、炉内圧力とＭガス流ｍ
の関係の例を示す線図、第３図は、本発明による点火炉
炉内圧力制御装置の基本的な構成を示す、一部ブロック
線図を含む断面図、第４図乃至第６図は、前記第１実施
例において原料層の圧損が変化したときの各ダンパの開
閉状態の例を示す断面図、第７図は、前記第１実施例に
おいて原料が変化した場合の、点火炉熱射原単位、点火
炉炉内圧力及び各ダンパ開度の関係の例を示す線図、第
８図は、本発明の第２実施例の要部構成を示す、一部ブ
ロック線図を含む断面図、第９図乃至第１１図は、前記
第２実施例において原料層の圧損が変化した場合の各ダ
ンパの開閉状態の例を示す断面図、第１２図は前記第２
実施例において原料が変化した場合の、点火炉熱最厚単
位、点火炉炉内圧力及び各ダンパ開度の関係の例を示す
線図、第１３図は、従来のドワイトロイド式焼結機の一
例の構成を示す断面図である。 １４・・・原料、 ２６・・・パレット、 ３２・・・点火炉、 ３４・・・ウィンドボックス、 ３８．３８Ａ〜３８Ｅ・・・ウィンドレッグ、４６Ａ〜
４６Ｅ、４６Ｆ〜４６Ｊ・・・ダンパ、５０．５４・・
・圧力検出器、 ５２．５６・・・制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）原料が載置されて移動するパレットの上方に点火
   炉が備えられ、前記パレット下方の少なくとも点火炉直
   下に、ウインドボツクスが上端に形成され、途中にダン
   パが配設されたウインドレツグが備えられたドワイトロ
   イド式焼結機の点火炉炉内圧力制御方法において、 前記点火炉直下のウインドボツクス内の圧力を検出し、 該ウインドボツクス内圧力が所定圧力となるように、直
   列又は並列配置された複数のダンパの開度を調節して、 点火炉の炉内圧力を−０．１〜−０．５ｍｍＨ＿２Ｏの
   範囲内に維持することを特徴とする焼結機の点火炉炉内
   圧力制御方法。