(57)【要約】【課題】燒結工程に、精度の高い水分測定が可能な焼結原料サンプラーを提供すること。【解決手段】焼結原料の輸送ベルト２の乗り継ぎ部から落下する焼結原料３の落下軌跡に、サンプリングアーム１を伸ばし焼結原料を採取する焼結原料サンプラーにおいて、  樋形状のサンプリングアーム１の先端に、開口部が末広がりの大塊除去スリットバー４を有することを特徴とする焼結原料サンプラー。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結原料の輸送ベルトの乗り継ぎ部から落下する焼結原料の落下軌跡に、サンプリングアームを伸ばし焼結原料を採取する焼結原料サンプラーにおいて、
樋形状のサンプリングアームの先端に、開口部が末広がりの大塊除去スリットバーを有することを特徴とする焼結原料サンプラー。
【請求項２】
前記開口部が末広がりの大塊除去スリットバーは、最大開口幅が１５ｍｍ〜２５ｍｍ、スリット長さが７０ｍｍ〜９０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の焼結原料サンプラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結原料サンプラーに関する。特に、精度の高い水分測定が可能な焼結原料サンプラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄所の高炉で使用される鉄鉱石は、主に焼結鉱であり、品質が良好で、安定した焼結鉱を製造し、高炉に提供することが重要である。
【０００３】
前記焼結鉱は、原料として通常、二以上の銘柄の鉄鉱石と、燃料としての粉コークスや石灰石等の副原料とを配合して焼結原料とし、焼結機内で焼結して焼結鉱とする。
燒結工程では、通常、ミキサーで焼結原料に水を添加して混合し、造粒する。造粒した焼結原料を焼結機に層状に装入し、表面に着火する。焼結機は下方から空気を吸引することにより、焼結原料の上方から下方に向けて空気が通過し、粉コークスが燃焼しながら表面から下方向に徐々に焼結反応が進行する。
【０００４】
焼結原料の造粒は、原料中の含有水分を媒介として３〜５ｍｍ程度の擬似粒子を作ることである。擬似粒子は、粒径１ｍｍ以上の核粒子の表面に、主に粒径０．５ｍｍ以下の細かい粒子が付着した構造になる。また、粒径０．５ｍｍ以下の微粒子が集まり擬似粒子を形成するものもある。このとき、原料の造粒性は含有水分量に大きく依存し、水分が足りなければ細かい粒子が残り、擬似粒子が形成されない。その結果、焼結機での通気性が悪くなり生産性が低下する。逆に、水分が過剰になると、粒子間の結合力が低下するので目標とするサイズの粒子を作ることができない。従って、焼結機の造粒工程では焼結原料の水分管理が特に重要である。焼結機に装入する焼結原料の含有水分を一定に保持するためには、ミキサー出側の造粒後の焼結原料の含有水分を測定し、これが目標値になるように水添加量を管理する必要がある。
【０００５】
原料ヤードからベルトコンベアで送られてくる鉄鉱石の水分は一定ではない。例えば、原料がヤードに積まれている状態で降雨があれば、ヤードの山の表層と内部で水分が異なることになる。従って、焼結原料の含有水分値を常時監視しておき、含有水分値が変化したら水添加量を変更して含有水分を一定に保つ操作を行うことが必要である。これにより、焼結機内の通気性が良好に維持され、安定した操業と焼結品質を確保することができる。
【０００６】
正確で信頼性の高い水分測定方法としては絶乾式水分計がある。この方法は、焼結原料の試料を搬送ラインから採取し、雰囲気加熱チャンバーや赤外線ランプを備える乾燥機で試料を完全に乾燥させ、乾燥前後で試料の質量を測って水分量を求める。
【０００７】
しかしながら、焼結原料の粒径が変動すると、含有水分が変動し、焼結原料の水分の把握が困難となることがある。焼結原料の造粒は、通常、ドラムミキサーで行われるが、原料粒子毎の粒径や転動経緯の相違により、擬似粒子の粒径は、必ずしも一定とはいえず、粒径の異なる擬似粒子が形成される。焼結原料の粒径が小さいと、含有水分が多くなり、焼結原料の粒径が大きいと、含有水分が少なくなるという特性がある。
又、燒結原料は、配合する前に鉄鉱石および副原料を事前に処理することにより、粒径を一定範囲に管理するが、時には、大塊が混入することがある。大塊の原料が、ドラムミキサーを経由し、そのまま、燒結原料に混入することもある。
【０００８】
絶乾式水分計は、正確で信頼性の高い水分測定方法であるが、大塊が混入したサンプルの水分を測定したのでは、水分測定値は低くなり、水分添加量は増え、燒結原料の適切な造粒ができない。そこで、焼結原料をサンプリングする際に、一定の粒径以上の原料を除去することが必要である。
【０００９】
絶乾式水分計による水分測定は、長時間が必要であることから、試料が完全に乾燥するまでの質量値の減少の時間推移、又は質量値の時間変化量の時間推移を所定の予測演算で予測して、測定前に試料が含んでいた分量又は水分率を推定して算出する含有水分量測定装置の記載がある（特許文献１）。
又、絶乾式水分計による水分値と赤外線水分計による水分値の関係の検量線を燒結原料から採取した同一資料から求め、求めた検量線を用いて、赤外線水分計により燒結原料の水分を測定する含有水分量測定装置の記載がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１４５１７４号公報
【特許文献２】特開２０１０−９１３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
特許文献１に記載の発明によれば、水分率測定結果を得るまでの時間を、１／２から１／３に短縮することが可能となるという効果が期待できる。しかし、採取したサンプルに大塊が混入し、測定値の制度が低下するという問題を解決するものではない。
特許文献２に記載の発明によれば、絶乾式水分計による水分値と赤外線水分計による水分値の関係の精度ある検量線を用いるので、測定時間が短い赤外線水分計により、精度ある水分測定ができるという効果が期待できる。しかし、採取したサンプルに大塊が混入し、測定値の制度が低下するという問題を解決するものではない。
【００１２】
本発明の課題は、焼結原料をサンプリングする際に、採取したサンプルに大塊が混入し、測定値の精度が低下することを防止することである。
本発明の目的は、精度の高い水分測定が可能な焼結原料サンプラーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者等は、焼結原料について、原料の粒径毎の水分を調査し、一定粒径以上の原料をサンプリングの際に除去すれば、精度良い焼結原料の水分値を得ることができるという知見を得た。
本発明は、この新たな知見に基づくものであり、その要旨とするところは、以下のとおりである。
【００１４】
（１）焼結原料の輸送ベルトの乗り継ぎ部から落下する焼結原料の落下軌跡に、サンプリングアームを伸ばし焼結原料を採取する焼結原料サンプラーにおいて、
樋形状のサンプリングアームの先端に、開口部が末広がりの大塊除去スリットバーを有することを特徴とする焼結原料サンプラー。
（２）前記開口部が末広がりの大塊除去スリットバーは、最大開口幅が１５ｍｍ〜２５ｍｍ、スリット長さが７０ｍｍ〜９０ｍｍであることを特徴とする（１）に記載の焼結原料サンプラー。
【発明の効果】
【００１５】
精度の高い水分測定が可能な焼結原料サンプラーを提供することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】焼結原料の粒径と含有水分の関係を示す図。
【図２】大塊除去スリットバーが無いサンプラーによりサンプリングされた燒結原料を示す図。
【図３】サンプリングアームによるサンプリングの概要を示す図。（A）は、サンプリングの状況を示し、（B）は、大塊除去スリットバーを示す。
【図４】開口部が末広がりの大塊除去スリットバーの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１に、燒結原料の粒径と含有水分の関係を示す。ドラムミキサーにより混合、造粒した焼結原料をサンプリングし、擬似粒子の水分を測定したものである。燒結原料の中の粒径が大きい大塊は、水分が低い。サンプラーによる燒結原料のサンプリングは、精度の良い水分値の測定をするため、かかる大塊を除去する必要がある。
図２に、大塊を除去するスリットバーが無いサンプラーによりサンプリングされた燒結原料の一例を示す。大塊は、ドラムミキサーによる混合、造粒により、擬似粒子が大きく成長したものの他、配合する前の鉄鉱石および副原料に混入した大塊がドラムミキサーを経由し、そのまま、燒結原料に混入するものもある。大きな粒度の原料を採取すると、水分値が低下し、不正確となる。
図３にサンプリングアームによるサンプリングの状況を示す。（Ａ）は、サンプリングの状況の外観を示し、（Ｂ）は、サンプリングアームの先端に取り付けた開閉可能な大塊除去スリットバーを示す。
焼結原料サンプラーは、焼結原料の輸送ベルト２の乗り継ぎ部から落下する焼結原料３の落下軌跡に、サンプリングアーム１を伸ばし焼結原料３を採取する。サンプリングアーム１は樋形状であり、その先端に、開口部が末広がりの大塊除去スリットバー４を設ける。
図４に、サンプリングアーム１の先端に取り付けた開口部が末広がりの大塊除去スリットバー４の一例を示す。大塊除去スリットバー４の開口部が末広がりなのは、焼結原料がバーに目詰りしないためである。
前記開口部が末広がりの大塊除去スリットバー４は、最大開口幅が１５ｍｍ〜２５ｍｍ、スリット長さが７０ｍｍ〜９０ｍｍであることが好ましい。
図１に示すように、燒結原料は、粒径が上昇するに従い水分が低下する。通常焼結配合原料は造粒後粒度は２〜３ｍｍであり、測定サンプルに粗大な原料が混入することで測定水分は低下する。
スリット長さは、短いと大塊を除去する効果が低下する。したがって、７０ｍｍ〜９０ｍｍが好ましい。
【実施例】
【００１８】
サンプリングアーム１の先端に、最大開口幅が２０ｍｍ、スリット長さ９０ｍｍの開口部が末広がりの大塊除去スリットバー４を取り付け、焼結原料をサンプリングした。これを、大塊除去スリットバーが無い状態で大塊が混入した時の測定値と比較した。測定した水分を表１に示す。大塊除去スリットバーの効果で大塊が混入しなかった時には、水分値は6.6%を示したのに対し、大塊除去スリットバーが無く大塊の混入があった時には、水分値は6.1％を示した。一方で、同一タイミングでサンプリングした焼結原料を従来手法で測定した場合、６．７％を示した。開口部が末広がりの大塊除去スリットバー４の取り付けにより、大塊を除去することができ、精度良い燒結原料の水分を測定することができた。
【００１９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２０】
燒結工程に、精度の高い水分測定が可能な焼結原料サンプラーを提供することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１…焼結原料サンプラー、２…輸送ベルト、３…焼結原料、４…大塊除去スリットバー。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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