TWI658148B - 燒結礦的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種即便鐵礦石及製鐵所內所產生的塵的成分濃度發生變動，亦可使用包含該些的燒結原料來製造品質降低得到抑制的成品燒結礦的燒結礦的製造方法。一種燒結礦的製造方法，其是將至少調配有含鐵的原料、含CaO的原料及凝結材的燒結原料加以造粒，並利用燒結機進行燒結來製造燒結礦，其包括對含鐵的原料、燒結原料及經造粒的燒結原料中的至少一者的成分濃度進行連續測定的測定步驟，使用測定步驟中所測定的成分濃度來對含CaO的原料的調配量、凝結材的調配量、水的添加量及燒結機的托板台車的行進速度中的至少一者進行調整。

Description

燒結礦的製造方法
本發明是有關於一種對燒結原料中的含CaO的原料等的調配量進行調整的燒結礦的製造方法，具體而言，是有關於一種對燒結原料的成分濃度進行連續測定並使用該成分濃度來對含CaO的原料等的調配量進行調整的燒結礦的製造方法。
高爐製鐵法中，目前主要使用作為鐵源的燒結礦或塊鐵礦石、料粒（pellet）等作為高爐原料。此處，燒結礦是塊成礦的一種，所述塊成礦是利用滾筒混合機一邊添加水，一邊將粒徑為10 mm以下的鐵礦石以及製鐵所內所產生的各種塵等雜鐵源；石灰石、生石灰、礦渣（slag）等含CaO的原料；作為包含矽石或蛇紋岩、白雲石（dolomite）或精煉鎳礦渣等的SiO2 源或MgO源的副原料；及作為包含粉焦炭或無煙碳等的凝結材的固體燃料（碳材）加以混合×造粒並煅燒而成。
近年來，作為燒結礦的原料的燒結原料中所含的鐵礦石的鐵分濃度降低，而SiO2 或Al2 O3 等脈石成分濃度增加，即便於同種的鐵礦石內，也有輸入時的每條船上的成分濃度不同的情況，所產出的鐵礦石的成分濃度變得不穩定。關於製鐵所內所產生的各種塵，產生量的偏差或塵自身的成分的變動亦大，作為燒結原料而極其難以進行成分管理。
燒結原料中的成分濃度的變動與作為成品的成品燒結礦的成分濃度的變動相關聯。例如，SiO2 的增加通常成為使燒結礦的被還原性降低的因素，Al2 O3 的增加通常成為使燒結礦的強度降低的因素。因此，在燒結原料的成分偏離計劃值的情況下，需要進行用以避免品質降低的操作調整、調配調整。
就礦渣的品位的管理等理由而言，通常始終對裝入至高爐中的燒結礦的成分濃度進行管理。在假設成品燒結礦的成分濃度中的鹼度上升或氧化鋁上升的情況下，高爐礦渣的黏度上升，因此為了抑制該黏度的上升，需要使化鐵溫度上升。藉由高爐礦渣的黏度的上升，而高爐爐下部中的礦渣排出性變差，阻礙氣體的流通，因此通氣性亦變差。因此，為了化鐵溫度的上升與高爐爐下部的通氣性確保，而產生增加焦炭的調配量的需要。在如上所述般因成品燒結礦的成分濃度的變動而高爐原料的成分濃度大幅背離目標成分濃度的情況下，高爐操作變得不穩定，而需要多種對策。
相對於此種問題，自先前以來進行燒結原料的品位把握的研究。例如，專利文獻1中揭示有如下技術：著眼於鐵礦石中所含的黏土礦物，將鐵礦石中所含的微粉礦石中的黏土礦物（高嶺土（kaolin）：Al2 Si2 O5 (OH)4 ）的含量調整為適當的範圍，藉此提高燒結原料的造粒性。
專利文獻2中揭示有如下技術：對成品燒結礦的FeO濃度進行測定，使用成品燒結礦的FeO濃度來對燒結原料的凝結材或造粒水分、排風量進行調整。專利文獻3中亦揭示有如下技術：對成品燒結礦的FeO濃度進行測定，使用成品燒結礦的FeO濃度來對吹入至燒結機中的城市煤氣的量進行調整。
專利文獻4中揭示有如下技術：在燒結機上設置雷射式成分計測機，使用利用該成分計測機而測定的裝入至托板內的原料裝入層表層的成分濃度來推測成品燒結礦的成分濃度，並使用其來對燒結原料的調配量進行調整。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-049227號公報 [專利文獻2]日本專利特開昭57-149433號公報 [專利文獻3]日本專利特開2011-038735號公報 [專利文獻4]日本專利特開昭60-262926號公報
[發明所欲解決的課題] 專利文獻1中所揭示的技術是秤量一定量的鐵礦石試樣，以離線（off-line）進行高嶺土的成分濃度的測定。藉由如上所述般對離線下的燒結原料的成分進行計測，可預測燒結礦的成分濃度，但難以應對因燒結礦製造中的燒結原料的成分濃度的變動而產生的熱量的過不足。
專利文獻2及專利文獻3中所揭示的技術是對成品燒結礦的FeO濃度進行連續測定的技術，但對於使成品燒結礦的成分分析結果反映於燒結原料的調配量的調整而言，時滯（time lag）大，而難以迅速應對燒結礦製造中的燒結原料的成分濃度的變動。
專利文獻4中所揭示的技術是根據原料裝入層表層的成分濃度來推測成品燒結礦的成分濃度，但原料裝入層的狀態根據燒結原料的裝入裝置或燒結原料的水分而發生變動，因此原料裝入層的表層的成分濃度亦發生變動。因此，裝入層表層的成分濃度與成品燒結礦的成分濃度的關係並非一樣，且實際上難以根據裝入層表層的成分濃度來推測成品燒結礦的成分濃度。
本發明是鑒於此種現有技術的問題點而成，其目的在於提供一種即便鐵礦石及製鐵所內所產生的塵的成分濃度發生變動，亦可使用包含該些的燒結原料來製造成分濃度的變動小的成品燒結礦的燒結礦的製造方法。 [解決課題之手段]
解決此種課題的本發明的特徵如下所述。 （1）一種燒結礦的製造方法，其是將至少調配有含鐵的原料、含CaO的原料及凝結材的燒結原料加以造粒，並利用燒結機進行燒結來製造燒結礦，所述燒結礦的製造方法包括：測定步驟，對所述含鐵的原料、所述燒結原料及經造粒的燒結原料中的至少一者的成分濃度進行連續測定；及調整步驟，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述凝結材的調配量、水的添加量及燒結機的托板台車的行進速度中的至少一者進行調整。 （2）如（1）所述的燒結礦的製造方法，其中，所述燒結原料中進而調配含MgO的原料，所述調整步驟中，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述含MgO的原料的調配量、所述凝結材的調配量、所述水的添加量及燒結機的托板台車的行進速度中的至少一者進行調整。 （3）一種燒結礦的製造方法，其是將至少調配有含鐵的原料、含CaO的原料及凝結材的燒結原料加以造粒，並利用燒結機一邊供給氣體燃料及氧，一邊對所述燒結原料進行燒結來製造燒結礦，所述燒結礦的製造方法包括：測定步驟，對所述含鐵的原料、所述燒結原料及經造粒的燒結原料中的至少一者的成分濃度進行連續測定；及調整步驟，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述凝結材的調配量、水的添加量、燒結機的托板台車的行進速度、氣體燃料的供給量及氧的供給量中的至少一者進行調整。 （4）如（3）所述的燒結礦的製造方法，其中，所述燒結原料中進而調配含MgO的原料，所述調整步驟中，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述含MgO的原料的調配量、所述凝結材的調配量、所述水的添加量、燒結機的托板台車的行進速度、氣體燃料的供給量及氧的供給量中的至少一者進行調整。 （5）如（1）至（4）中任一項所述的燒結礦的製造方法，其中，所述測定步驟中，對總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、C及水分的一種以上的成分濃度進行測定。 [發明的效果]
藉由實施本發明的燒結礦的製造方法，可使用包含成分濃度的變動大的鐵礦石及製鐵所內所產生的塵的燒結原料來製造成分濃度的變動小且品質降低得到抑制的成品燒結礦。
以下，通過發明的實施形態對本發明進行說明。圖1是表示可實施本實施形態的燒結礦的製造方法的燒結礦製造裝置10的一例的示意圖。保管於堆場（Yard）11的含鐵的原料12藉由搬送輸送機14而搬送至調配槽22。含鐵的原料12包含多種品名的鐵礦石及製鐵所內所產生的塵。
原料供給部20具備多個調配槽22、調配槽24、調配槽25、調配槽26、調配槽28。調配槽22中貯存含鐵的原料12。調配槽24中貯存包含石灰石或生石灰等的含CaO的原料16，調配槽25中貯存包含白雲石或精煉鎳礦渣等的含MgO的原料17。調配槽26中貯存使用棒磨機而破碎成粒徑1 mm以下的包含粉焦炭或無煙碳的凝結材18。調配槽28中貯存成為燒結礦的篩下的粒徑5 mm以下的返礦（燒結礦篩下粉）。自原料供給部20的調配槽22～調配槽28運出規定量的各原料，將該些加以調配而製成燒結原料。燒結原料藉由搬送輸送機30而搬送至滾筒混合機36。含MgO的原料17為任意調配原料，可調配於燒結原料中，亦可不調配。
調配槽28與滾筒混合機36之間的搬送輸送機30上設置有紅外線分析計32。使用紅外線分析計32來實施測定步驟。測定步驟中，對燒結原料中所含的總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、C及水分的一種以上的成分濃度進行測定。此處，所謂水分是指將附著於燒結原料的附著水分與恆溫狀態下包藏於原料中且藉由加熱而被清除出來的固有水分合併而成者。 紅外線分析計32對燒結原料照射波長0.5 μm～50.0 μm的範圍內的紅外線，並接收來自燒結原料的反射光。燒結原料中所含的總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、水各自的分子振動吸收所照射的紅外線的固有的波長成分，因此該些成分對反射紅外線賦予固有的波長成分。碳（C）之類的單原子分子的結晶結構亦藉由紅外線的照射而開始振動，並對反射紅外線賦予固有的波長成分。因此，藉由對照射紅外線與反射紅外線進行分析，可測定燒結原料中的總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、C及水分的成分濃度。所謂總體的CaO是指將CaO、CaCO3 、Ca(OH)2 或Fe2 CaO4 等具有Ca與O的所有的化合物中的Ca換算成CaO而成者。
紅外線分析計32例如以1分鐘128次的頻度照射波長20以上的紅外線並接收被燒結原料反射的反射光。如上所述般可短時間照射紅外線，因此紅外線分析計32可以線上（on-line）對在搬送輸送機30上所搬送的燒結原料的成分濃度進行連續測定。紅外線分析計32是對燒結原料的成分濃度進行測定的分析裝置的一例，亦可使用對測定對象照射雷射的雷射分析計、對測定對象照射中子的中子分析計或對測定對象照射微波的微波分析計來代替紅外線分析計32。
搬送至滾筒混合機36的燒結原料被投入至滾筒混合機36中，添加適量的水34而造粒成例如平均粒徑3.0 mm～6.0 mm的偽粒子。經造粒的燒結原料藉由搬送輸送機38而搬送至燒結機40的燒結原料供給裝置。滾筒混合機36是將燒結原料加以造粒的造粒裝置的一例，滾筒混合機36可為多個，亦可使用製粒機（pelletizer）造粒機來代替滾筒混合機36。可使用滾筒混合機36與製粒機造粒機這兩者，亦可在滾筒混合機36的上游設置高速攪拌機來攪拌燒結原料。在本實施形態中，平均粒徑為算數平均粒徑，且為由å（Vi×di）（其中，Vi是處於第i的粒度範圍中的粒子的存在比率，di是第i的粒度範圍的代表粒徑）所定義的粒徑。
實施如下調整步驟：使用測定步驟中所測定的燒結原料的成分濃度，以成為預先決定的目標值的方式對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量及由滾筒混合機36添加的水34的添加量中的至少一者進行調整。預先決定的目標值例如可為燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）、燒結原料的碳濃度、MgO濃度、水分濃度、Al2 O3 濃度或燒結時的熱量，該些目標值是使用過去的燒結礦的製造實績值等來預先決定。在調配含MgO的原料17的情況下，亦可在調整步驟中使用測定步驟中所測定的燒結原料的成分濃度來對含MgO的原料17的調配量進行調整。
在本實施形態中，利用紅外線分析計32的成分濃度的測定頻度為1分鐘128次，1分鐘算出一次該128次的成分濃度的平均值，並每1分鐘使用所算出的成分濃度的平均值來實施高爐原料的調配量的調整步驟。
藉由該調整步驟，即便鐵礦石的脈石成分的成分濃度發生變動，亦可使用測定步驟中所測定的燒結原料的成分濃度，以使例如燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）成為預先決定的目標值的方式對含CaO的原料16的調配量進行反饋控制，藉此燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）的變動變小。
即便製鐵所內所產生的塵的碳濃度發生變動，亦可使用測定步驟中所測定的燒結原料的碳濃度，以使燒結原料的碳濃度成為預先決定的目標值的方式對凝結材18的調配量進行反饋控制，藉此燒結原料中的碳濃度的變動變小。
即便鐵礦石及製鐵所內所產生的塵的水分濃度發生變動，亦可根據測定步驟中所測定的燒結原料的水分濃度、預先決定的目標水分濃度，實施對利用滾筒混合機36添加的水34的添加量進行決定的前饋控制。而且，利用滾筒混合機36添加由該控制調整的水量的水34，藉此可將燒結原料的水分濃度調整為目標水分濃度。
燒結機40例如為下方吸引式的德懷特-勞埃德（DWIGHT-LLOYD）燒結機。燒結機40具有燒結原料供給裝置42、無端移動式的托板台車44、點火爐46、氣體燃料供給裝置47及風箱48。將燒結原料自燒結原料供給裝置42裝入至托板台車44，從而形成燒結原料的裝入層。裝入層由點火爐46點火。在裝入層中，藉由通過風箱48吸引空氣，將由設置於上方的氣體燃料供給裝置47供給的氣體燃料及氧收進裝入層，使氣體燃料與凝結材18在裝入層內燃燒且使裝入層內的燃燒×熔融帶移動至裝入層的下方。藉此，裝入層被燒結而形成燒結餅。在本實施形態中，氣體燃料為選自高爐氣體、焦炭爐氣體、高爐×焦炭爐混合氣體、轉爐氣體、城市煤氣、天然氣體、甲烷氣體、乙烷氣體、丙烷氣體、頁岩氣體及該些的混合氣體中的任一種可燃性氣體。
亦可使用測定步驟中所測定的燒結原料的成分濃度來對燒結機40中的托板台車44的行進速度、燒結機上的氣體燃料的供給量及燒結機上的氧的供給量中的至少一者進行調整。
燒結餅藉由破碎機50而破碎，從而形成燒結礦。由破碎機50破碎的燒結礦藉由冷卻機60而冷卻。由冷卻機60冷卻的燒結礦藉由具有多個篩的篩分裝置70而篩分，從而篩分成粒徑超過5 mm的成品燒結礦72與粒徑5 mm以下的返礦74。成品燒結礦72藉由搬送輸送機76而搬送至高爐80，作為高爐原料而裝入至高爐中。另一方面，返礦74藉由搬送輸送機78而搬送至原料供給部20的調配槽28。成品燒結礦72是將由破碎機50破碎的燒結礦冷卻並加以篩分而成者，因此成品燒結礦72與由破碎機50破碎的燒結礦為相同成分濃度的燒結礦。在本實施形態中，成品燒結礦72的粒徑及返礦74的粒徑是指藉由篩而篩分的粒徑，例如，所謂粒徑超過5 mm是指使用使用網眼5 mm的篩而篩分至篩上的粒徑，所謂粒徑5 mm以下是指使用網眼5 mm的篩而篩分至篩下的粒徑。成品燒結礦72及返礦74的粒徑的各值只不過是一例，並不限定於該值。
如上所述，本實施形態的燒結礦的製造方法中，實施如下調整步驟：使用測定步驟中的由紅外線分析計32測定的成分濃度，以成為預先決定的目標值的方式對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量及由滾筒混合機36添加的水34的添加量中的至少一者進行調整。藉此，燒結原料的成分濃度的變動變小，使用該燒結原料而製造的成品燒結礦72的成分濃度的變動亦變小，其結果，可抑制成品燒結礦72的品質降低。
例如，亦可在調整步驟中使用測定步驟中所測定的CaO及SiO2 的濃度，以使燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）成為預先決定的目標值的方式對含CaO的原料16的調配量進行調整。藉此，即便使用脈石成分的成分濃度的變動大的鐵礦石，燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）的變動亦變小，使用該燒結原料而製造的成品燒結礦72的鹼度的變動亦變小，可製造強度穩定的成品燒結礦72。藉由將鹼度的變動小的成品燒結礦72用作高爐原料，亦可有助於高爐的穩定操作。
若燒結原料的碳濃度的變動大，則燒結時的熱量的變動變大，藉此，成品燒結礦72的FeO濃度的變動亦變大。在如上所述般FeO濃度的變動變大的情況下，亦可在調整步驟中，以燒結時的熱量成為預先決定的目標值的方式對凝結材18的調配量、燒結機上的氣體燃料的供給量及燒結機上的氧的供給量中的至少一者進行調整。藉此，燒結時的熱量的變動變小，成品燒結礦72的FeO濃度的變動亦變小。
亦可使用本實施形態的燒結礦的製造方法來對由滾筒混合機36添加的水34的添加量進行調整。藉由以成為預先決定的水分濃度的目標值的方式對水34的添加量進行調整，燒結原料的水分濃度的變動變小，燒結時的熱量的變動亦進一步變小。藉此，成品燒結礦72的FeO濃度的變動進一步變小。
若成品燒結礦72的FeO濃度發生變動，且FeO濃度變高，則高爐原料的被還原性變差。若高爐原料的被還原性變差，則作為放熱反應的間接還原減少，作為吸熱反應的直接還原增多，從而高爐內變得熱不足。為了解決該熱不足，進而將還原材裝入至高爐中，高爐操作中的焦炭比增加。因此，藉由將成品燒結礦72的FeO濃度控制為目標成分濃度，可抑制高爐操作的焦炭比的增加。
若燒結時的熱量變多而燒結餅的溫度變高，則對冷卻機60造成過負荷。因此，於在測定步驟中確認到燒結原料的碳濃度的上升的情況下，亦可在利用燒結機40對該燒結原料進行燒結時，降低燒結機的托板台車44的行進速度。藉此，可降低冷卻機60的負荷。本實施形態的測定步驟中，以線上對燒結原料的成分濃度進行連續測定，因此亦可把握碳濃度的突發性上升。根據該碳濃度的上升來降低燒結機的托板台車44的行進速度，藉此可防止由燒結餅的溫度上升所導致的設備的破損。
於在燒結原料中調配含MgO的原料17的情況下，亦可使用測定步驟中的由紅外線分析計32測定的MgO濃度，以成為預先決定的MgO濃度的目標值的方式對含MgO的原料17的調配量進行調整。藉此，成品燒結礦72的MgO的成分濃度的變動亦變小。成品燒結礦72中的MgO成分具有可提高熔點來改善軟化熔融性的效果。因此，藉由減小成品燒結礦72的MgO成分濃度的變動，可獲得軟化熔融性的改善效果，可有助於高爐的穩定操作。
本實施形態中，示出使用具有氣體燃料供給裝置47的燒結機40來製造燒結礦的示例，但並不限於具有氣體燃料供給裝置47的燒結機40，亦可應用包括不具有氣體燃料供給裝置47的燒結機的燒結礦製造裝置。在使用不具有氣體燃料供給裝置47的燒結機的情況下，使用測定步驟中所測定的成分濃度來對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量、水34的添加量及燒結機的托板台車44的行進速度中的至少一者進行調整。即，本實施形態中，只要視需要進行燒結機40中的氣體燃料及氧的供給即可，關於調整步驟中的氣體燃料的供給量及/或氧的供給量的調整，亦只要視需要進行即可。
在本實施形態中，示出將紅外線分析計32設置於調配槽28與滾筒混合機36之間的搬送輸送機30來對燒結原料的成分濃度進行測定的示例，但並不限定於此。亦可將紅外線分析計32設置於搬送輸送機14來對搬送至調配槽22的含鐵的原料12中所含的總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、C及水分的一種以上的成分濃度進行測定，亦可將紅外線分析計32設置於調配槽22與調配槽24之間的搬送輸送機30來對自調配槽22搬出的含鐵的原料12中所含的總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、C及水分的一種以上的成分濃度進行測定。關於燒結原料的成分濃度發生變動的因素，由保管於堆場11的含鐵的原料12中所含的多種品名的鐵礦石及製鐵所內所產生的塵的成分濃度的變動所帶來的影響大。因此，可將紅外線分析計32設置於搬送輸送機14來對含鐵的原料12的成分濃度進行測定，並使用該測定值與作為目標的燒結原料的成分濃度來實施對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量及水34的添加量中的至少一者進行決定的前饋控制，藉此可減小燒結原料的各成分的濃度變動。將紅外線分析計32設置於搬送輸送機14來對含鐵的原料12的成分濃度進行測定，並使用該測定值來對燒結機的托板台車44的行進速度、燒結機上的氣體燃料及/或氧的供給量進行調整，藉此亦可抑制由燒結時的熱量的變動所帶來的惡劣影響。
亦可將紅外線分析計32設置於搬送輸送機38來對搬送至燒結機40的經造粒的燒結原料中所含的總體的CaO、SiO2 、MgO、Al2 O3 、FeO、C及水分的一種以上的成分濃度進行測定。經造粒的燒結原料藉由滾筒混合機36而均勻地混合，從而各原料不會偏析，因此可高精度地測定燒結原料的成分濃度。而且，使用該成分濃度來對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量及水34的添加量中的至少一者進行反饋控制，藉此可減小燒結原料的各成分的濃度變動。進而，亦可使用該測定值來對燒結機的托板台車44的行進速度、氣體燃料及/或氧的供給量進行調整，藉此，亦可抑制由燒結時的熱量的變動所帶來的惡劣影響。
在本實施形態中，示出如下示例：自原料供給部20的調配槽22～調配槽28運出各原料，利用搬送輸送機30製成燒結原料，並形成由滾筒混合機36造粒而成的燒結原料，但並不限定於此。例如，亦可將調配有含鐵的原料12、含CaO的原料16及返礦74的燒結原料投入至滾筒混合機36中，向燒結原料中添加水來進行造粒，在造粒時後半投入凝結材18，藉此將使凝結材18存在於表層的碳材外裝粒子用作經造粒的燒結原料。在該情況下，使用紅外線分析計32來對含鐵的原料12及所述燒結原料中的至少一者的成分濃度進行測定，並使用該測定值來對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量、水34的添加量、燒結機的托板台車44的行進速度、氣體燃料的供給量及氧的供給量中的至少一者進行調整。
亦可將調配有含鐵的原料12、含CaO的原料16、返礦74及凝結材18的一部分的燒結原料投入至滾筒混合機36中，向該燒結原料中添加水來進行造粒，在造粒時後半投入凝結材18的剩餘部分，藉此將經造粒的使凝結材18存在於燒結原料的表層的碳材外裝粒子用作經造粒的燒結原料。作為向燒結原料中添加水而在造粒時後半調配的凝結材，可使用粉焦炭或無煙碳。
在設置多個滾筒混合機36的情況且為使用使凝結材18存在於表層的碳材外裝粒子的情況下，亦可將一部分或全部的凝結材18投入至最後的滾筒混合機36的後半部分，利用所述方法將燒結原料投入至滾筒混合機36中，藉此將使凝結材18存在於表層的碳材外裝粒子加以造粒。進而，在設置多個滾筒混合機36的情況下，添加於燒結原料中的水可利用第1台滾筒混合機36添加所有的水，亦可利用第1台滾筒混合機36添加一部分水，並利用其他滾筒混合機36添加剩餘部分。
在本實施形態中，示出如下示例：自原料供給部20的調配槽22～調配槽28運出各原料，利用搬送輸送機30製成燒結原料，並形成由滾筒混合機36造粒而成的燒結原料，但並不限定於此。例如，亦可將調配有含鐵的原料12及返礦74的燒結原料投入至滾筒混合機36中，向燒結原料中添加水來進行造粒，在造粒時後半投入含CaO的原料16或含CaO的原料16與凝結材18，藉此將使含CaO的原料16或含CaO的原料16與凝結材18存在於表層的造粒粒子用作經造粒的燒結原料。在該情況下，使用紅外線分析計32來對含鐵的原料12及所述燒結原料中的至少一者的成分濃度進行測定，並使用該測定值來對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量、水34的添加量、燒結機的托板台車44的行進速度、燒結機上的氣體燃料的供給量及燒結機上的氧的供給量中的至少一者進行調整。
亦可將調配有含鐵的原料12、返礦74及含CaO的原料16的一部分或含CaO的原料16的一部分與凝結材18的一部分的燒結原料投入至滾筒混合機36中，向燒結原料中添加水來進行造粒，在造粒時後半調配含CaO的原料16的剩餘部分及凝結材18的剩餘部分，藉此將經造粒的使含CaO的原料16及凝結材18存在於燒結原料的表層的造粒粒子用作經造粒的燒結原料。
在設置多個滾筒混合機36的情況且為將使含CaO的原料16或含CaO的原料16與凝結材18存在於表層的造粒粒子加以造粒的情況下，亦可將一部分或全部的含CaO的原料16及凝結材18投入至最後的滾筒混合機36的後半部分，利用所述方法將燒結原料投入至滾筒混合機36中，藉此將使含CaO的原料16及凝結材18存在於表層的造粒粒子加以造粒。
在本實施形態中，示出如下示例：自原料供給部20的調配槽22～調配槽28運出各原料，利用搬送輸送機30製成燒結原料，但並不限定於此。例如，利用搬送輸送機30將自原料供給部20的調配槽22～調配槽28運出的各原料的一部分直接搬送至滾筒混合機36，利用與搬送輸送機30不同的搬送輸送機將剩餘部分搬送至高速攪拌裝置來進行攪拌處理。其後，該剩餘部分亦可在由滾筒混合機或製粒機等造粒機造粒，視需要由乾燥機乾燥後投入至搬送輸送機30或搬送輸送機38。該剩餘部分亦可在攪拌處理後不由滾筒混合機或製粒機等造粒機造粒而直接投入至搬送輸送機30。進而，亦可在由該高速攪拌裝置攪拌處理之前設置破碎步驟及/或篩步驟。在存在多個滾筒混合機36的情況下，亦可投入至任意滾筒混合機之間的搬送輸送機。
在本實施形態中，示出如下示例：將測定步驟中的紅外線分析計32設置於調配槽28與滾筒混合機36之間的搬送輸送機30，但並不限定於此。例如，亦可將紅外線分析計32設置於堆場11與最靠近入側的調配槽22之間的搬送輸送機14、調配槽22與調配槽24之間的搬送輸送機30或滾筒混合機36與燒結機40之間的搬送輸送機38。其中，在使用使凝結材18或含CaO的原料16與凝結材18存在於表層的造粒粒子的情況下，表層成分有可能對成分濃度的測定帶來影響，因此更佳為將紅外線分析計32設置於搬送輸送機14、調配槽22與調配槽24之間的搬送輸送機30或調配槽28與滾筒混合機36之間的搬送輸送機30。
可不限於一個地設置多個測定步驟中的紅外線分析計32，亦可將兩個以上的紅外線分析計設置於搬送輸送機14、調配槽22與調配槽24之間的搬送輸送機30、調配槽28與滾筒混合機36之間的搬送輸送機30及搬送輸送機38。亦可使用多個紅外線分析計來對燒結原料、含鐵的原料12及經造粒的燒結原料的兩者以上的成分濃度進行測定，並使用該測定值來對含CaO的原料16的調配量、凝結材18的調配量、水34的添加量、燒結機的托板台車44的行進速度、燒結機上的氣體燃料的供給量及燒結機上的氧的供給量中的至少一者進行調整。 [實施例]
（實施例1） 發明例1、比較例1中，均使用圖1所示的燒結礦製造裝置10來製造成品燒結礦。發明例1中，使用設置於搬送輸送機30的紅外線分析計32來對燒結原料的成分濃度進行連續測定，並使用所測定的成分濃度，一邊以燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）成為目標鹼度（CaO/SiO2 ）的方式對含CaO的原料16的調配量進行調整，一邊製造成品燒結礦36小時。另一方面，比較例1中，並非連續測定而是每2小時以離線對燒結原料的成分濃度進行測定，並使用所測定的成分濃度，一邊以燒結原料的鹼度（CaO/SiO2 ）成為目標鹼度（CaO/SiO2 ）的方式對含CaO的原料16的調配量進行調整，一邊製造成品燒結礦36小時。
圖2的（a）、（b）是表示發明例1的燒結原料的鹼度與成品燒結礦的落下強度的變動的圖表。圖3的（a）、（b）是表示比較例1的燒結原料的鹼度與成品燒結礦的落下強度的變動的圖表。所謂圖2的（a）、圖3的（a）所示的鹼度是指燒結原料中的總體的CaO濃度除以SiO2 濃度而得者。所謂圖2的（b）、圖3的（b）所示的落下強度是指使用日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）M 8711中所規定的落下強度試驗方法測定而得的強度。
如圖2的（a）、圖2的（b）所示，發明例1中，與燒結原料的鹼度的目標值的偏差變小，成品燒結礦的落下強度的變動亦變小。發明例1中，對燒結原料的成分濃度進行連續測定。因此，即便成分濃度發生突發性變動，亦可早期檢測該成分濃度的變動，以該成分濃度成為目標值的方式早期對含CaO的原料16的調配量進行調整。藉此，發明例1中，可減小與燒結原料的鹼度的目標值的偏差及鹼度的變動，且亦可減小成品燒結礦的落下強度的變動。
另一方面，如圖3的（a）、圖3的（b）所示，比較例1中，燒結原料的鹼度相對於目標值發生大幅變動，成品燒結礦的落下強度亦發生大幅變動，從而製造了落下強度低的成品燒結礦。若成品燒結礦的落下強度變低，則因搬送×裝入至高爐時的碰撞而容易破碎，從而成品燒結礦的粒度發生變動。成品燒結礦的粒度變動為高爐內的原料裝入分佈紊亂的因素，因此欠佳。
根據該些結果，確認到：藉由使用發明例1的製造方法，可製造成品燒結礦的成分濃度的變動及落下強度的變動小的成品燒結礦。 （實施例2） 發明例2、比較例2中，均使用圖1所示的燒結礦製造裝置10來製造成品燒結礦。發明例2中，使用設置於搬送輸送機30的紅外線分析計32來對燒結原料的碳濃度進行連續測定，並使用所測定的碳濃度，一邊以燒結原料的碳濃度成為目標濃度的方式對凝結材18的調配量進行調整，一邊製造成品燒結礦36小時。另一方面，比較例2中，並非連續測定而是每4小時以離線對燒結原料的碳濃度進行測定，並使用所測定的碳濃度，一邊以燒結原料的碳濃度成為目標濃度的方式對凝結材18的調配量進行調整，一邊製造成品燒結礦36小時。燒結原料的碳濃度的目標值是基於碳量而決定，所述碳量是使用燒結原料的成分來算出燒結時的燒結原料的液相率成為較佳的範圍的燒結溫度，藉由碳的燃燒而可使燒結原料升溫至所述燒結溫度的碳量。發明例2、比較例2中，均在成品燒結礦的製造中途將燒結原料變更為碳濃度高的燒結原料，其後，將燒結原料復原來繼續成品燒結礦的生產。
圖4的（a）、（b）、（c）是表示發明例2的燒結機的生產率、燒結原料的碳濃度及托板台車的行進速度的變動的圖表。圖5的（a）、（b）、（c）是表示比較例2的燒結機的生產率、燒結原料的碳濃度及托板台車的行進速度的變動的圖表。圖4的（a）、圖5的（a）表示燒結機的生產率（t/（h×m2 ））的變動。所謂燒結機的生產率（t/（h×m2 ））是指每1小時由燒結機生產的燒結餅的質量（t）除以托板台車的面積（m2 ）而算出的值。圖4的（b）、圖5的（b）表示燒結原料的碳濃度（質量%）的變動。圖4的（c）、圖5的（c）表示托板台車的行進速度（m/min）的變動。圖4的（a）、（b）、（c）及圖5的（a）、（b）、（c）中，由虛線框包圍的部分均表示變更為碳濃度高的燒結原料的「原料變更期間」。
發明例2中，對燒結原料的碳濃度進行連續測定，以碳濃度成為目標值的方式對凝結材18的調配量進行調整。如上所述，對燒結原料的成分濃度進行連續測定，因此可在原料變更期間的初期檢測碳濃度的上升，使用該濃度，以燒結原料的碳濃度成為目標碳濃度的方式早期實施凝結材18的調配量的調整。藉此，如圖4的（b）所示，可抑制燒結原料的碳濃度的上升，如圖4的（c）所示，可在不降低托板台車的行進速度的條件下製造燒結礦，其結果，如圖4的（a）所示，未產生燒結機40的生產率的大幅降低。
另一方面，比較例2中，未對燒結原料的碳濃度進行連續測定，因此延遲燒結原料的碳濃度上升的檢測。因此，如圖5的（b）所示，燒結原料的碳濃度大幅上升。若因碳濃度的上升而導致燒結餅的溫度變得過高，則對冷卻機60造成過負荷，因此需要使托板台車的行進速度降低來減低冷卻機60的負荷。因此，如圖5的（c）所示，使托板台車的行進速度降低，其結果，如圖5的（a）所示，燒結機40的生產率大幅降低。
如上所述，藉由使用發明例2的製造方法，即便燒結原料的碳濃度發生變動，亦可早期檢測碳濃度的變動，並與該碳濃度的變動相應地早期調整凝結材18的調配量。藉此，燒結原料的碳濃度的變動變小而燒結礦製造時的熱量的變動亦變小，其結果，可確認到可抑制成品燒結礦的溫度上升而且抑制燒結機40的生產率的降低。
10‧‧‧燒結礦製造裝置
11‧‧‧堆場
12‧‧‧含鐵的原料
14‧‧‧搬送輸送機
16‧‧‧含CaO的原料
17‧‧‧含MgO的原料
18‧‧‧凝結材
20‧‧‧原料供給部
22‧‧‧調配槽
24‧‧‧調配槽
25‧‧‧調配槽
26‧‧‧調配槽
28‧‧‧調配槽
30‧‧‧搬送輸送機
32‧‧‧紅外線分析計
34‧‧‧水
36‧‧‧滾筒混合機
38‧‧‧搬送輸送機
40‧‧‧燒結機
42‧‧‧燒結原料供給裝置
44‧‧‧托板台車
46‧‧‧點火爐
47‧‧‧氣體燃料供給裝置
48‧‧‧風箱
50‧‧‧破碎機
60‧‧‧冷卻機
70‧‧‧篩分裝置
72‧‧‧成品燒結礦
74‧‧‧返礦
76‧‧‧搬送輸送機
78‧‧‧搬送輸送機
80‧‧‧高爐
圖1是表示可實施本實施形態的燒結礦的製造方法的燒結礦製造裝置10的一例的示意圖。 圖2的（a）、（b）是表示發明例1的燒結原料的鹼度與成品燒結礦72的落下強度的變動的圖表。 圖3的（a）、（b）是表示比較例1的燒結原料的鹼度與成品燒結礦72的落下強度的變動的圖表。 圖4的（a）、（b）、（c）是表示發明例2的燒結機的生產率、燒結原料的碳濃度及托板台車的行進速度的變動的圖表。 圖5的（a）、（b）、（c）是表示比較例2的燒結機的生產率、燒結原料的碳濃度及托板台車的行進速度的變動的圖表。

Claims (4)

  1. 一種燒結礦的製造方法，其是向至少調配有含鐵的原料、含CaO的原料及凝結材的燒結原料中添加水而進行造粒，並利用燒結機進行燒結來製造燒結礦，所述燒結礦的製造方法包括：測定步驟，對所述含鐵的原料、所述燒結原料及經造粒的燒結原料中的至少一者的成分濃度進行連續測定；及調整步驟，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述凝結材的調配量及所述燒結機的托板台車的行進速度中的至少一者進行調整，其中所述測定步驟中，對總體的CaO、SiO2、MgO、Al2O3、FeO及C的一種以上的成分濃度進行測定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的燒結礦的製造方法，其中，所述燒結原料中進而調配含MgO的原料，所述調整步驟中，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述含MgO的原料的調配量、所述凝結材的調配量及所述燒結機的托板台車的行進速度中的至少一者進行調整。
  3. 一種燒結礦的製造方法，其是向至少調配有含鐵的原料、含CaO的原料及凝結材的燒結原料中添加水而進行造粒，並利用燒結機一邊供給氣體燃料及氧，一邊對所述燒結原料進行燒結來製造燒結礦，所述燒結礦的製造方法包括：測定步驟，對所述含鐵的原料、所述燒結原料及經造粒的燒結原料中的至少一者的成分濃度進行連續測定；及調整步驟，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述凝結材的調配量、所述燒結機的托板台車的行進速度、所述氣體燃料的供給量及所述氧的供給量中的至少一者進行調整，其中所述測定步驟中，對總體的CaO、SiO2、MgO、Al2O3、FeO及C的一種以上的成分濃度進行測定。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的燒結礦的製造方法，其中，所述燒結原料中進而調配含MgO的原料，所述調整步驟中，使用所述測定步驟中所測定的成分濃度來對所述含CaO的原料的調配量、所述含MgO的原料的調配量、所述凝結材的調配量、所述燒結機的托板台車的行進速度、所述氣體燃料的供給量及所述氧的供給量中的至少一者進行調整。
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