(57)【要約】【課題】含油脂原料を含む焼結配合原料を使用しても、焼結機の運転の停止作業を行う際に電気集塵機からの発煙を効果的に抑制することができる焼結機の運転停止方法を提案する。【解決手段】ドワイトロイド式焼結機の運転停止に当たり、運転停止時刻の少なくとも７２時間前から運転停止時刻までの間、該焼結機の排ガス経路中の電気集塵機内ダストの油脂分を下げるように調節する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドワイトロイド式焼結機の運転停止に当たり、運転停止時刻の少なくとも７２時間前から運転停止時刻までの間、該焼結機の排ガス経路中の電気集塵機内ダストの油脂分を下げるように調節することを特徴とする焼結機の運転停止方法。
【請求項２】
前記電気集塵機内ダストの油脂分を、調節前の１．５０ｍａｓｓ％以上から、１．２０ｍａｓｓ％以下となるように焼結配合原料に配合する含油脂原料の配合割合を調節することを特徴とする請求項１に記載の焼結機の運転停止方法。
【請求項３】
前記含油脂原料であるミルスケールの焼結配合原料に配合する割合を、調節前の０．１０ｍａｓｓ％以上から、０．０５ｍａｓｓ％以下に調節することを特徴とする請求項２に記載の焼結機の運転停止方法。
【請求項４】
前記焼結機の運転停止時刻の少なくとも１２０時間前から、前記排ガス経路中の電気集塵機前温度を１３０℃以下に調節し、かつ、前記焼結機の運転停止時刻の少なくとも８時間前から焼結機を停止するまでの間、前記排ガス経路中の電気集塵機前温度を１１０℃以下に調節することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の焼結機の運転停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含油脂原料を含む焼結配合原料をドワイトロイド（ＤＬ）焼結機に装入して焼結鉱を製造する際の該焼結機の運転停止に当たり、焼結機を計画停止させる際に発生する排ガス経路中の除塵機からの発煙を防止することのできる焼結機の運転停止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＬ焼結機（以下、単に「焼結機」という）では、ミルスケールなどの含油脂原料を含む焼結配合原料を用いて焼結鉱を製造しているが、このとき多量の排ガスが発生すると共にこれを除塵機にて除塵している。
【０００３】
焼結機は、一般に、設備の点検や修理を行うために運転を計画的に停止させる必要がある。このとき、含油脂原料を含む焼結配合原料を用いている場合、焼結機の運転停止作業を実施している間に、電気集塵機等の除塵機から発煙することがあった。この現象は、焼結原料中に含まれる油脂成分に起因するものと考えられる。
【０００４】
焼結機停止時の排ガス処理設備からの発煙への対策としては、従来、電気集塵機内に導入される排ガス中の煤塵濃度およびガス温度を予め定めた設定値以下とし、かつメインブロアーの入口ダンパーの開度を調整する方法がよく知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−５２５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載された方法は、焼結機の停止作業時に焼結反応が乱れることにより排ガス中の煤塵量の増加や排ガス温度の過度の上昇を招くことから、電気集塵機の効率が低下し、煙突から大気中へ放出される排ガス中の煤塵濃度が急上昇するという問題に対し効果を発揮するというものである。しかしながら、含油脂原料を含む焼結配合原料を使用している場合には、このような焼結反応の乱れに起因する電気集塵機の効率低下とは異なる原因で電気集塵機からの発煙が生じることがあり、特許文献１で開示されるような対応では対処できないケースがある問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、含油脂原料を含む焼結配合原料を使用しても、焼結機の運転の停止作業を行う際に電気集塵機からの発煙を効果的に抑制することができる焼結機の運転停止方法を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
従来技術が抱えている前述の課題を解決し、前記の目的を実現するために鋭意研究した結果、発明者らは、以下に述べる新規な焼結機の運転停止方法を開発するに到った。
【０００９】
即ち、本発明は、ドワイトロイド式焼結機の運転停止に当たり、運転停止時刻の少なくとも７２時間前から運転停止時刻までの間、該焼結機の排ガス経路中の電気集塵機内ダストの油脂分を下げるように調節することを特徴とする焼結機の運転停止方法である。
【００１０】
なお、前記のように構成される本発明に係る焼結機の運転停止方法においては、
（１）前記電気集塵機内ダストの油脂分を、調節前の１．５０ｍａｓｓ％以上から、１．２０ｍａｓｓ％以下となるように焼結配合原料に配合する含油脂原料の配合割合を調節すること、
（２）前記含油脂原料であるミルスケールの焼結配合原料に配合する割合を、調節前の０．１０ｍａｓｓ％以上から、０．０５ｍａｓｓ％以下に調節すること、
（３）前記焼結機の運転停止時刻の少なくとも１２０時間前から、前記排ガス経路中の電気集塵機前温度を１３０℃以下に調節し、かつ、前記焼結機の運転停止時刻の少なくとも８時間前から焼結機を停止するまでの間、前記排ガス経路中の電気集塵機前温度を１１０℃以下に調節すること、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る焼結機の運転停止方法によれば、焼結機の運転の停止に当たり、排ガス経路中に設置した電気集塵機内ダストの油脂分を調節するようにしたので、焼結機の運転の停止作業時に電気集塵機からの発煙を抑制することができ、合わせて、電気集塵機の損傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の適用対象となる焼結機の一例を説明するための図である。
【図２】焼結機とともに排ガス処理設備の一例を説明するための図である。
【図３】実施例において、電気集塵機（ＥＰ）で発生したＥＰダストの温度と発煙との関係を示すグラフである。
【図４】実施例において、停止時刻の１２０時間前以降の電気集塵機前温度の最高値と停止時刻の８時間前以降の電気集塵機前温度の最高値との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜本発明の適用対象となる焼結機について＞
図１は本発明の適用対象となる焼結機の一例を説明するための図である。図１に示すように、鉄鉱石等の焼結原料を焼成して焼結鉱を製造するための焼結機１は、エンドレスに走行するパレット２上に、粉状の鉄鉱石、返鉱、コークス粉等の燃料、石灰粉等の媒溶剤に加え、含油脂原料を配合してなる焼結配合原料を造粒したものを、焼結原料用ホッパー６から、移動しているパレット２へ装入し、そのパレット２上の焼結原料の表面層のコークスに点火装置３にて点火して焼結させる。一方、パレット２の下側のウィンドボックス４からパレット２のグレートバーを通して空気を吸引することで、パレット２の上面側から下方へ順次コークスを燃焼させていき、その燃焼熱で鉄鉱石を焼成し、焼結鉱を製造している。
【００１４】
上述した含油脂原料としては、製鉄所内で発生したダスト類や、圧延工程で発生し、油脂成分の含有が特に高いミルスケール等があげられる。ダスト類とは、例えば、焼結プロセスで発生する焼結ダスト、高炉プロセスで発生する高炉ダスト、転炉プロセスで発生する転炉ダスト、冷延工場で発生する酸洗ダスト、集塵水ダスト等の微粉状のリサイクル原料をいう。
【００１５】
ここでパレット２の下側のウィンドボックス４へ吸引された燃焼ガスは、排ガスとして大気中に放散される。この排ガスの中には、燃焼により生じた微細なダストやＳＯｘやＮＯｘ等が含まれているため、これを除塵するために、図２に示すような排ガス処理設備が設けられている。
【００１６】
この排ガス処理設備では、メインガスダクト８で集約された排ガスは、除塵機９で除塵される。なお、この除塵機としては主に電気集塵機が用いられるので、以下、電気集塵機の例で説明する。
【００１７】
除塵された排ガスは、メインブロワー１０を通過し、さらにＳＯｘを吸収する吸収塔１１を通過して排ガス中のＳＯｘが除去される。吸収塔１１を通過した排ガスは、湿式電気集塵機１２にて除塵されたのち、ブースターブロワー１３で加速され、脱硝反応器１４を通過し排ガス中のＮＯｘは除去され、その後、煙突１５から大気中に放散される。
【００１８】
焼結機１は、設備点検や修理を行う際に運転を一時的に停止する必要がある。この炎天停止の際は、パレット２上への原料の装入を停止し、原料が載置されていないパレット２が通過したウィンドボックス４のダクトを閉止して空気吸引を止めながら、無限軌道を移動させ、パレット２上の原料が全てクーラー側に払い出された後に、パレット２の動きを停止するという手順が行われる。
【００１９】
上述した焼結機および排ガス処理施設において、発明者らは、焼結機１の停止作業時の発煙の原因について検討をした。その結果、かかる発煙は電気集塵機９内に堆積したダストの温度上昇によって生じていることを突き止めた。特に、ダストに油脂成分が含まれていて、この油脂成分の割合が高い場合、ダストの温度上昇が早くなり、発煙が生じやすいことを確かめた。
【００２０】
電気集塵機９内のダストは、焼結機配合原料中の微粉やコークスの燃焼で生成する灰分等が主であるが、その中に油脂分も含まれていることが多い。この油脂分の由来を検討した結果、特に焼結原料に含まれるミルスケール中の油脂分が、電気集塵機９内のダスト中の油脂分の元となっていることが判った。
【００２１】
ミルスケールというのは、圧延工程において発生するものであり、その多くは圧延油等の薬剤が付着した鋼帯表面のスケールを水噴して除去する脱スケール処理の過程で発生したものである。そのため、このミルスケールには多くの油脂分が含まれているのが普通である。
【００２２】
焼結機１では、パレット２上に堆積された原料層の上部表面のコークスが着火されて、下方へ吸引される空気でコークスが燃焼するため、コークスの燃焼は次第に下方へ向けて進行していって原料層の鉱石等の焼結が上部から下部へ進行する。このとき、焼結原料中のミルスケール由来の油脂成分もまた燃焼するもことになる。そして、このとき上記油脂成分もまた燃焼し、高温の排ガスとなって下方のウィンドボックスを経て排ガス処理設備の電気集塵機９内へと流れ込むことになる。
【００２３】
ただし、排気ガス中に含まれる蒸発した油脂成分は、ウィンドボックス４からメインダクトを経由して流れる間に、温度低下により凝縮し、排ガス中のダストに付着する等して、電気集塵機９内のダストとして捕集されることになる。
【００２４】
以上説明したように、本発明の焼結機の運転停止方法では、焼結機の運転停止に当たり、運転停止時刻の少なくとも７２時間前から運転停止時刻までの間、該焼結機の排ガス経路中の電気集塵機内ダストの油脂分を下げるように調節することを見いだした。以下、実施例に基づき本発明の好適例を説明する。
【実施例】
【００２５】
始めに、電気集塵機内のダスト（以下、ＥＰダストという）中の油脂分と発煙の関係について調査した。即ち、通常操業を実施している期間のＥＰダストについて、０．１ｋｇの試料を採取し、大気中において電熱コンロ上で１７０±１０℃に保持しながら変化を確認した。このときのＥＰダスト中の油脂分は、ノルマルヘキサン抽出法で測定した結果、１．５０ｍａｓｓ％であった。
【００２６】
その結果、前記ＥＰダストは、図３に示すように、昇温開始から約３分後の、試料温度が１５０℃程度に達した時点から発煙する現象が見られ、さらに約７分後の２００℃程度に達した時点で発火する現象が見られた。次に、原料配合の異なる操業時におけるＥＰダスト（油脂分１．６０〜８．２０ｍａｓｓ％）を用いて、複数回の試験を行った結果、ＥＰダストからの発煙は概ね１５０℃で発生し、発火は２００〜２５０℃であることが判った。
【００２７】
一方、油脂分１．２０ｍａｓｓ％以下のＥＰダストで同様の試験を行ったところ、１５０℃近辺での発煙は発生せず、温度が約１７０℃で一定となって変化しないことも判った。
【００２８】
以上の結果から、油脂分を１．５０ｍａｓｓ％以上含むＥＰダストは、大気中では約１５０℃近辺において、酸化が始まり、酸化熱により温度が上昇して２００℃を超える位になると発火するということが判った。
【００２９】
この点で、焼結機の操業が安定に運転をしているときは、排ガスの酸素濃度は１４〜１５ｍａｓｓ％近辺に収まっており、電気集塵機内の温度が１５０℃程度であっても発煙は見られない。しかし、焼結機の運転停止時は、時間の経過と共に排ガスが大気と置換されるため、酸素濃度が上昇する。つまり、前記した焼結機の停止作業時に生じる発煙は、焼結機の運転停止時に、電気集塵機内に油脂分が１．５０ｍａｓｓ％以上の油脂分が存在する条件で、雰囲気中酸素濃度が上昇するために発生するものと考えられる。
【００３０】
以上のことから、焼結機の運転停止に先立って行う含油脂原料の配合調節は、排ガス経路中のＥＰダストの油脂分が１．２０ｍａｓｓ％以下となるように調節することが好ましいことが判った。
【００３１】
次に、焼結機の停止作業時にＥＰダストの油脂分を低減させる目的で、含油脂原料であるミルスケールの焼結配合原料に配合する割合を低減する試験を行った。
【００３２】
焼結原料は、多種、多量の原料を安定した配合で使用するために、ヤードの長手方向へ各原料を層状に積みつけて、これを長手方向の一端から切出すヤードブレンディングを行っており、ミルスケールもこのヤードに積みつける原料の一部である。
【００３３】
ヤードブレンディング法は、数日分の原料を同じ配合で焼結機に供給することができる。そこで、この間のＥＰダストを継続してサンプリングし、その油脂分を測定すると、焼結配合原料中のミルスケールの配合を変更した後７２時間程度経過すると、ＥＰダスト中の油脂分の数値が安定することが判った。
【００３４】
また、焼結配合原料中のミルスケール使用割合に対し、ＥＰダスト中の油脂分の数値が安定値となった数値を比較すると、以下の表１に示すような結果となった。これにより、原料中のミルスケールの使用割合は０．０５ｍａｓｓ％以下であれば、７２時間後のＥＰダスト中油脂分を１．２０ｍａｓｓ％以下にでき、電気集塵機内の温度が１５０℃程度であっても発煙しないようにできることが判った。
【００３５】
【表１】
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【００３６】
以上のことから、焼結機計画停止予定時刻の７２時間前以降焼結配合原料中ミルスケール使用割合を０．０５ｍａｓｓ％以下とする管理を行うことが好ましいことがわかった。
【００３７】
しかしながら、上述した焼結配合原料中のミルスケール使用割合の管理を実施しても、完全に停止作業中の発煙を防止することができない場合があった。
【００３８】
そのため、上述した油脂分および含油脂原料についての管理に加えて、焼結機の運転停止作業中の条件を更に検討した結果、焼結機停止前の電気集塵機前の温度、特に焼結機停止前の電気集塵機前の一定時間の間の最高温度により、発煙をより確実に防止できる条件を設定できることが判明した。図４にその結果を示す。電気集塵機前の温度を低下させるには、焼結機のパレットスピードを低下させるか、あるいは、パレット上の焼結原料層の層厚を低減させて、メインダクトからの吸い込み風量を低減させる、といった種々の方法がある。これは、焼結機の操業条件に応じて、適宜選択することができる。
【００３９】
図４は、焼結機を計画停止する際に、計画停止時刻の７２時間前から焼結配合原料中のミルスケールの量を０．１０ｍａｓｓ％にした条件下において、計画停止時刻の１２０時間前以降の電気集塵機前温度の最高温度を横軸とし、計画停止時刻の８時間前以降の電気集塵機前温度の最高温度を縦軸としたときに、電気集塵機から発煙をしたときは×、発煙が見られなかったときは○としてプロットをした結果を示すものである。これによると、大気中で発煙が発生する、ＥＰダスト中油脂分が１．５０％相当の条件であっても、大気中で発煙が発生する、ＥＰダスト中油脂分が１．５０％相当の条件であっても、計画停止時刻の１２０時間前以降の電気集塵機前温度の最高温度が１３０℃以下で、計画停止時刻の８時間前以降の電気集塵機前温度の最高温度が１１０℃以下の条件では、電気集塵機からの発煙が見られないことが判明した。
【００４０】
以上のことから、上述した油脂分および含油脂原料についての管理に加えて、焼結機の計画停止予定時刻より少なくとも１２０時間前から、焼結機を停止するまでの間、排ガス経路中の除塵機前温度を１３０℃以下に管理し、かつ、計画停止予定時刻より少なくとも８時間前から焼結機を停止するまでの間、該除塵機前温度を１１０℃以下に管理することが、更に好ましいことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明の焼結機の運転停止方法は、単に焼結機の運転停止時に限られるものではなく、含油脂成分を含む原料の処理を行う他の設備における操業場面において、排ガス中に発煙がみられるような時にも適用が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  ドワイトロイド式焼結機
２  パレット
３  点火装置
４  ウィンドボックス
６  焼結原料用ホッパー
８  メインガスダクト
９  電気集塵機
１０  メインブロワー
１１  吸収搭
１２  湿式電気集塵機
１３  ブースターブロワー
１４  脱硝反応器
１５  煙突
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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