(57)【要約】【課題】焼結鉱製造原料の供給量が比較的少ない焼結鉱製造設備において、焼結機のパレット上に供給する焼結鉱製造原料を効率性良く供給することができ、焼結機で焼結鉱製造原料をむらなく焼成することができる焼結機への原料供給方法を提供する。【解決手段】給鉱ホッパー２の供給口２ａからスローピングシュート５を介して焼結機３のベッド４上へ供給する焼結鉱製造原料１の供給量を、１００ｔｏｎ／ｈｒ以下とすると共に、ロールフィーダ６の表面に沿って分流板を設け、給鉱ホッパー２からスローピングシュート５側に供給する焼結鉱製造原料１の流れを２分した状態で焼結機３のベッド４上へ供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結鉱製造原料を、給鉱ホッパーから傾斜したスローピングシュートを介して焼結機のベッド上へ供給する焼結機への原料供給方法において、
前記給鉱ホッパーとその給鉱ホッパーの下面を覆うようにして設けられたロールフィーダの間に形成された供給口から前記スローピングシュートを介して前記焼結機のベッド上へ供給する前記焼結鉱製造原料の供給量を、１００ｔｏｎ／ｈｒ以下とすると共に、
前記ロールフィーダの前記供給口側表面に沿って、その長手方向中央部に下流側ほど間隔が広がった形状の分流板を設け、前記供給口から前記スローピングシュート側に供給する前記焼結鉱製造原料の流れを前記分流板で、前記ロールフィーダの長手方向に２分した状態で前記焼結機のベッド上へ供給することを特徴とする焼結機への原料供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱製造原料を、給鉱ホッパーを介して焼結機のベッド上へ供給する焼結機への原料供給方法に関するもので、詳しくは、生産能力が１００ｔｏｎ／ｈｒ以下の小規模の合金焼結工場における焼結鉱製造設備等で実施することに好適な焼結機への原料供給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から大規模な高炉設備を備えた製鉄所の焼結鉱製造設備では、５００ｔｏｎ／ｈｒ以上の大量の焼結鉱が製造されており、焼結鉱製造原料を、給鉱ホッパーを介して焼結機のベッド上へ供給することでその作業は実施されていた。その焼結鉱製造原料の供給方法は、給鉱ホッパー内に焼結鉱製造原料を供給して一定量を堆積させた上で、給鉱ホッパーの供給口のゲート開度を調整し、焼結鉱製造原料をスローピングシュートを介して焼結機のベッド上に供給することで行われることが一般的であった。
【０００３】
焼結機のベッド上に堆積させる焼結鉱製造原料は、その中でも粒径が小さい粒子ほど上層側に、逆に粒径が大きい粒子ほど下層側に堆積したような、いわゆる偏析を促進させることができる状態にすると、焼結機のベッド上の焼結鉱製造原料の通気性が向上し、生産性が向上する。
【０００４】
図６に従来から大規模な高炉設備を備えた製鉄所の焼結鉱製造設備で採用されている焼結機３への焼結鉱製造原料１の供給方法を示す。この従来からの焼結鉱製造設備では、焼結鉱製造原料１は、給鉱ホッパー２に一定量が堆積された後、ゲート開度を調整することで供給口２ａからスローピングシュート５上に供給され、傾斜したスローピングシュート５の上を流れ落ちて焼結機３のパレット（ベッド）４上へ供給されるが、この焼結機３のパレット４の上に堆積させる焼結鉱製造原料１の偏析を促進させるための有効的な手段としては、次の４つの手段を挙げることができる。
【０００５】
１つめの手段は、給鉱ホッパー２から供給する焼結鉱製造原料１の容量を減少させることであり、２つめの手段は、傾斜したスローピングシュート５上を流れ落ちる焼結鉱製造原料１の初速（切り出し速度）を速くすることである。また、３つめの手段は、スローピングシュート５の長さを長くすることであり、最後の４つめの手段は、スローピングシュート５の傾斜を緩くすることである。
【０００６】
従来の高炉に対応した大規模な焼結鉱製造設備では、これらの手段を適宜採用することで焼結鉱製造原料１の偏析を促進することができていたが、電気炉等に用いる焼結鉱製造原料の供給量が比較的少ない合金焼結鉱の製造設備、特に焼結鉱製造原料の供給量が１００ｔｏｎ／ｈｒ以下の小規模な合金焼結鉱の製造設備では、給鉱ホッパー２からスローピングシュート５を介してパレット４上に供給される焼結鉱製造原料１の容量が、従来の高炉に対応した大規模な焼結鉱製造設備と比較して大幅に少なく、これら先に示した手段を講じようとしてもうまく対応することができず、焼結鉱製造原料１の偏析を促進させることが容易に行うことができないという実情があった。
【０００７】
実際の焼結鉱製造原料の供給量が１００ｔｏｎ／ｈｒ以下の小規模な合金焼結鉱の製造設備で確認したところ、大規模な焼結鉱製造設備と比べて、このような小規模の焼結鉱製造設備では、スローピングシュート５の上を流れ落ちる焼結鉱製造原料１の速度が遅くなるため、パレット４上に堆積する焼結鉱製造原料１のうち、粒径が大きな粗い焼結鉱製造原料１が、大規模な焼結鉱製造設備と比較して上層側に多い割合で堆積し、これが焼結鉱製造原料１の偏析をうまく促進させることができない原因となっていることを確認した。
【０００８】
この問題を解決するために、本発明者らは、図７に示すように、給鉱ホッパー２の供給口２ａに、焼結鉱製造原料１の供給量調整のためのゲートを設けずに、供給口２ａを大きな開口のままとし、焼結鉱製造原料１の供給量を特に変えることなく、直接、ロールフィーダ６上に供給することを検討した。
【０００９】
この検討により、嵩密度の低下による焼結鉱製造原料１の粒子間相互作用の低下、切り出し速度の増加によるロールフィーダ６下端からの排出速度増加という結果を得ることができ、最終的には、パレット４上に堆積する焼結鉱製造原料１の偏析を促進することができた。
【００１０】
しかしながら、この図７に示す方法で、焼結鉱製造原料１を供給した場合、パレット４上に堆積した焼結鉱製造原料１は、図８に示すように、パレット４上の中央部で山盛りとなったような状態となり、また、細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料１がパレット４上の中央部で主に、粗く粒子径が大きい焼結鉱製造原料１がパレット４上の両側部で主に、夫々堆積することが確認できた。
【００１１】
そのため、堆積された焼結鉱製造原料１の通気性は、パレット４上で均一でなく、点火炉９での焼成を終えた焼結鉱の状態を確認したところ、パレット４上の中央部ではその下層部に未焼成帯が確認でき、一方、パレット４上の両側部では過剰焼成、いわゆる吹き抜けを起こす結果となった。
【００１２】
また、従来の高炉に対応した大規模な焼結鉱製造設備で、焼結鉱製造原料をはじめとする原料の供給量を調整する方法等としては、様々な技術が既に提案されている。以下に代表的な先行技術を説明する。
【００１３】
特許文献１として、サージホッパーから焼結機のパレット内に装入される焼結鉱原料の装入過程を、高速度テレビカメラで撮影して、そのパレット内における焼結鉱原料の粒度分布を求め、その粒度分布に基づいて、サージホッパー下方のスローピングシュートの角度等の原料装入制御要素を変更して、パレット内における焼結鉱原料の粒度分布を調整し、焼結鉱原料の焼結制御を行う方法が提案されている。
【００１４】
また、特許文献２として、焼結パレット上に充填ホッパーを設置し、その充填ホッパーのパレット進入側の下端をグレート近傍に、パレット退出側の下端を焼結層表層部に位置するように構成し、充填ホッパー内に原料を供給して充填層を形成すると共に、その充填原料を焼結パレットの移動に応じて連続的に移動降下させる方法が提案されている。
【００１５】
また、特許文献３として、パレット内における原料層の通気度を測定し、その測定結果に基づき、ロールフィーダの回転数、ホッパーを含むロールフィーダの高さ、および、スローピングシュートの傾斜角度の少なくとも１つを制御する方法が提案されている。
【００１６】
しかしながら、これらの提案は、そのいずれもが従来の高炉に対応した大規模な焼結鉱製造設備に対応した技術に関する提案であり、電気炉等に用いる焼結鉱製造原料の供給量が比較的少ない合金焼結鉱の製造設備等では、それらの先行技術をそのまま採用することはできず、たとえ採用できたとしても前述したような、給鉱ホッパーの供給口で、焼結鉱製造原料の詰まりが発生してしまうといった問題等が発生してしまう可能性が極めて高く、これらの従来の多くの提案は、焼結鉱製造原料の供給量が比較的少ない焼結鉱製造設備では、採用することができなかった。
【００１７】
更には、焼結鉱製造原料を、給鉱ホッパーから傾斜したスローピングシュートを介して焼結機のベッド上へ供給する焼結機に関する提案ではないが、特許文献４には、装入ベルトコンベアを介して、焼結鉱製造原料をパレットの上に供給する際に、装入ベルトコンベアの中央部下流側に逆Ｖ字状の分散板を設け、焼結鉱製造原料の流れを分散板で２分した状態で、焼結鉱製造原料をパレットの上に供給する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開昭６０−２１１０２１号公報
【特許文献２】特開昭６１−１９５９２８号公報
【特許文献３】特開平３−１９１０３０号公報
【特許文献４】特開平２−２１７４２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたもので、焼結鉱製造原料の供給量が比較的少ない焼結鉱製造設備において、焼結機のパレット上に供給する焼結鉱製造原料を、パレット上の両側部で、供給量を多くし且つ細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料を主とすると共に、パレット上の中央部で、供給量を少なくし且つ粗く粒子径が大きい焼結鉱製造原料を主とすることができ、焼結機で焼結鉱製造原料をむらなく焼成することができる焼結機への原料供給方法を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の焼結機への原料供給方法の特徴は、焼結鉱製造原料を、給鉱ホッパーから傾斜したスローピングシュートを介して焼結機のベッド上へ供給する焼結機への原料供給方法において、前記給鉱ホッパーとその給鉱ホッパーの下面を覆うようにして設けられたロールフィーダの間に形成された供給口から前記スローピングシュートを介して前記焼結機のベッド上へ供給する前記焼結鉱製造原料の供給量を、１００ｔｏｎ／ｈｒ以下とすると共に、前記ロールフィーダの前記供給口側表面に沿って、その長手方向中央部に下流側ほど間隔が広がった形状の分流板を設け、前記供給口から前記スローピングシュート側に供給する前記焼結鉱製造原料の流れを前記分流板で、前記ロールフィーダの長手方向に２分した状態で前記焼結機のベッド上へ供給することである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の焼結機への原料供給方法によると、焼結鉱製造原料の供給量が比較的少ない焼結鉱製造設備において、焼結機のパレット上に供給する焼結鉱製造原料を、パレット上の両側部で、供給量を多くし且つ細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料を主とすると共に、パレット上の中央部で、供給量を少なくし且つ粗く粒子径が大きい焼結鉱製造原料を主とすることができ、その結果、焼結機で焼結鉱製造原料をむらなく焼成することができ、歩留まりを向上させることができる。また、焼結鉱製造原料の供給は給鉱ホッパーを介して行うため、その供給の際に粉塵が舞い作業環境に悪影響を及ぼすこともない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に関する焼結機への原料供給方法の概略を示す縦断面図である。
【図２】同実施形態に用いる焼結鉱製造設備全体を示す概略図である。
【図３】同実施形態に関する焼結機への原料供給方法を示す斜視図である。
【図４】同実施形態に関する焼結機への原料供給方法を用いてパレット上に供給した焼結鉱製造原料の状態を示す縦断面概略図である。
【図５】同実施形態に用いる分流板を示す斜視図である。
【図６】従来から大規模な高炉設備を備えた製鉄所の焼結鉱製造設備で採用されている焼結機への原料供給方法の概略を示す縦断面図である。
【図７】本発明に至る前に検討した背景技術の焼結機への原料供給方法を示す斜視図である。
【図８】本発明に至る前に検討した背景技術の焼結機への原料供給方法を用いてパレット上に供給した焼結鉱製造原料の状態を示す縦断面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施形態に係る焼結機への原料供給方法の概略を示す縦断面図であり、また、図２はその実施形態に用いる焼結鉱製造設備全体を示す概略図、図３はその実施形態に関する焼結機への原料供給方法の要点を示す斜視図である。図１〜図３において、１は本発明に用いる焼結鉱製造原料、２は給鉱ホッパー、２ａはその給鉱ホッパー２の下端部に形成された供給口、３は焼結機、４はその焼結機３に設置されたパレット（ベッド）、５は給鉱ホッパー２から焼結機３へ焼結鉱製造原料１を供給するスローピングシュート、６は給鉱ホッパー２の下側に設けられたロールフィーダであり、１０はロールフィーダ６の供給口２ａ側表面に沿って設けられた分流板である。
【００２５】
尚、本発明は、焼結鉱製造原料１の供給量が１００ｔｏｎ／ｈｒ以下、より好ましくは、焼結鉱製造原料１の供給量が１０〜３０ｔｏｎ／ｈｒ程度の小規模の焼結鉱製造設備での焼結鉱製造原料１の供給を対象とする。
【００２６】
本発明で用いることのできる焼結鉱製造原料１としては、例えば、マンガン鉱石を挙げることができ、その焼結鉱製造原料１の平均粒子径は、大きいもので１０ｍｍ程度、小さいもので３ｍｍ程度である。
【００２７】
給鉱ホッパー２の形状は、図１に示すように、その縦断面が下方で絞られたような、いわゆる漏斗状であり、上下方が共に開口している。図２に示すように、焼結鉱製造原料１は、原料槽７からドラムミキサ８を介してベルトコンベア等で上方から給鉱ホッパー２内に供給されるが、給鉱ホッパー２は漏斗状であるため、その供給の際に粉塵が舞って作業環境に悪影響を及ぼすようなことがない。
【００２８】
給鉱ホッパー２の下側には、その給鉱ホッパー２の下面を覆うようにして設けられた回転駆動するロールフィーダが設けられており、そのロールフィーダ６表面と給鉱ホッパー２の下端との間のうち、ロールフィーダ６の回転方向側にのみ形成された隙間が供給口２ａとなっている。この供給口２ａはなるべく広い間隔の隙間である方が、給鉱ホッパー２内を落下してくる速度より減速することがなく、焼結鉱製造原料１の切り出し速度を速くすることができる点で好ましいが、焼結鉱製造原料１の供給口２ａからの飛散を考慮すれば、具体的な隙間の広さ、すなわち供給口２ａの開口寸法は、前記した焼結鉱製造原料１の平均粒子径のうち大きいものの、１０〜２０倍であることが好ましい。
【００２９】
この給鉱ホッパー２に供給された焼結鉱製造原料１は、給鉱ホッパー２内で堆積されることなく給鉱ホッパー２内を滑り落ちて、供給口２ａでの詰まりが発生することなく、切り出し速度が速い状態でロールフィーダ５の回転方向下方に落下する。前記した給鉱ホッパー２内への焼結鉱製造原料１の供給量と、この給鉱ホッパー２の供給口２ａからスローピングシュート５を介して焼結機３のパレット４上へ供給する焼結鉱製造原料１の供給量は、常時略同量とする必要がある。この供給量のバランスが崩れた場合、給鉱ホッパー２内に焼結鉱製造原料１が堆積されてしまったり、供給口２ａからの焼結鉱製造原料１の供給ができなくなったりしてしまうという問題が発生する。
【００３０】
また、供給口２ａと逆側の、ロールフィーダ６表面と給鉱ホッパー２の下端との間には、隙間は形成されておらず、ロールフィーダ６の表面と給鉱ホッパー２の下端は接触している。これは供給口２ａと逆側に隙間があれば、ロールフィーダ６が回転しているといえども、少なからずロールフィーダ６が回転方向と逆側の隙間から焼結鉱製造原料１が落下するおそれがないとはいえず、作業に支障を及ぼす可能性があるためである。
【００３１】
尚、従来からの高炉に対応した大規模な焼結鉱製造設備では、この供給口２ａには焼結鉱製造原料１の供給量を調整するためのゲート等が設けられているが、本発明では供給口２ａにはそのような焼結鉱製造原料１の供給の障害になるようなゲート等は設けられていないので、供給口２ａで詰まりが発生することがなく、焼結鉱製造原料１を即時に供給口２ａから下方に排出落下（供給）させることができる。
【００３２】
また、図３に示すように、ロールフィーダ６の供給口２ａ側の表面に沿って、その長手方向中央部には下流側ほど間隔が広がった形状、この実施形態では逆Ｖ字状の分流板１０が設けられており、この分流板１０を設けた点が本発明の最大の要点となっている。
【００３３】
この分流板１０の形状は、具体的には図５に示すように、長尺の板が逆Ｖ字状に折れ曲げられたような形状であり、その一辺の長さは４００〜５００ｍｍ程度、板の高さ（幅）は３０〜４０ｍｍ程度であることが好ましい。また、コーナー部の角度は６０〜９０°程度であることが好ましい。特に、板の高さ（幅）を３０〜４０ｍｍ程度とすることで、給鉱ホッパー２の供給口２ａから供給された焼結鉱製造原料１のうち、細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料１の乗り越えを防止することができ、パレット４上の中央部では粒子径が大きい焼結鉱製造原料１を主とすることができる。尚、図５には逆Ｖ字状の分流板１０の二片の形状が単なる長方形であるように示しているが、この分流板１０のロールフィーダ６の表面に沿う側は、ロールフィーダ６の表面に沿って緩いカーブ描くような形状である方が望ましい。
【００３４】
尚、図３および５に示す実施形態では、分流板１０の形状を逆Ｖ字状としたが、この分流板１０の形状は、少なくとも焼結鉱製造原料１の流れの下流側ほど間隔が広がった形状であれば良く、例えば、二片とも円弧状で下流側ほど間隔が広がる率が高くなる略逆Ｖ字状、或いは、単に下流側ほど間隔が広がった円弧状であっても構わない。
【００３５】
このように、ロールフィーダ６の供給口２ａ側の表面に沿って、その長手方向中央部には下流側ほど間隔が広がった形状の分流板１０が設けられているので、給鉱ホッパー２の供給口２ａから排出された焼結鉱製造原料１は、分流板１０でその流れを２分されて、スローピングシュート５側に供給される。
【００３６】
スローピングシュート５は、前記した供給口２ａの下方であり、且つ、ロールフィーダ６の下方の位置に設けられている。そのスローピングシュート５の上端部はロールフィーダ６と離れてその側方に、また、下端部はロールフィーダ６と離れてその下方に位置し、スローピングシュート５は傾斜した状態で設けられている。
【００３７】
供給口２ａから排出され、且つ分流板１０でその流れを２分された焼結鉱製造原料１は、そのスローピングシュート５の上を、流れを２分された状態のまま流れ落ち、スローピングシュート５の下端から、焼結機３のパレット４上へ供給される。このスローピングシュート５は単なる平板状のもの、溝形のもの等、様々な形状を例示することができるが、表面が平坦な形状、或いは、２すじの溝が形成されたような形状でなければならず、例えば、単に断面円弧状のものは２分された焼結鉱製造原料１の流れを再び合流してしまうため、用いることはできない。また、スローピングシュート５は、焼結鉱製造原料１の落下を促進するため、コンベア等の駆動するようなものであっても構わない。
【００３８】
焼結機３のパレット４上へは、焼結鉱製造原料１は流れが２分された状態で供給されるので、図４に示すように、パレット４上の両側部で供給量が多く、パレット上の中央部で供給量が少ない状態となる。また、供給量が多く山状に盛り上がった方、つまり、パレット４上の両側部には、細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料１が主に供給され、パレット４上の中央部には、逆に粗く粒子径が大きい焼結鉱製造原料１が主に供給される。尚、図４は、パレット４上に焼結鍋４ａを設け、その焼結鍋４ａに焼結鉱製造原料１を供給した状態を示し、下向きの矢印は、通気性がパレット４の幅方向で均一化されていることを示す。
【００３９】
この状態でパレット４上に堆積された焼結鉱製造原料１は、パレット４と共にスローピングシュート５の傾斜方向とは逆方向に進んで、焼結機３に設けられた点火炉９を通り、その点火炉９の内部でむらなく焼成されて焼結鉱となる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４１】
図３に示すような、ロールフィーダ６の供給口２ａ側表面に沿って、その長手方向中央部に逆Ｖ字状の分流板１０を設けた本発明に係る方法（発明例）と、分流板１０を設けない図７に示す方法（比較例）で、焼結鉱製造原料１を、給鉱ホッパー２からスローピングシュート５を介して焼結機３のパレット４上の焼結鍋４ａ内に供給し、焼結鉱を製造する実機での各１ヶ月間の試験を行い、焼結鍋４ａで焼成されて製造された焼結鉱の歩留まりを比較した。その結果を表１に示す。
【００４２】
尚、図３に示す本発明の方法で用いた分流板１０は、図５に示すように、一辺の長さが４００ｍｍ、板の高さ（幅）が３０ｍｍ、コーナー部の角度が６０°の長尺の板から成る逆Ｖ字状とした。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
分流板１０を設けなかった比較例では、焼結鉱製造原料１が一すじのまとまった流れとなってパレット４上の焼結鍋４ａに供給された結果、図８に示すように、焼結鍋４ａ内では、中央部で山盛りとなったような状態となり、また、細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料１がパレット４上の中央部で主に、粗く粒子径が大きい焼結鉱製造原料１がパレット４上の両側部で主に、夫々堆積していることが確認できた。
【００４５】
その結果、焼結鍋４ａ内での焼結鉱製造原料１の通気性は、図８の下向き矢印で示すように均一ではなくなり、点火炉９での焼成を終えた焼結鉱の状態を確認したところ、パレット４上の中央部ではその下層部に未焼成帯が確認でき、一方、パレット４上の両側部では過剰焼成、いわゆる吹き抜けを起こす結果となり、歩留まり率は６９．４％となった。
【００４６】
これに対し、分流板１０を設け発明例では、焼結鉱製造原料１が分流板１０でその流れを２分されてスローピングシュート５上を流れ落ち、流れを２分された状態のままスローピングシュート５の下端から、焼結機３のパレット４上の焼結鍋４ａに供給された。その結果、図４に示すように、焼結鍋４ａ内では、両側部に夫々山が形成され、中央部は谷となったような状態となり、また、細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料１がパレット４上の両側部で主に、粗く、細かく粒子径が小さい焼結鉱製造原料１がパレット４上の中央部で主に、夫々堆積していることが確認できた。
【００４７】
その結果、焼結鍋４ａ内での焼結鉱製造原料１の通気性は、図４の下向き矢印で示すように略均一となり、点火炉９での焼成を終えた焼結鉱の状態を確認したところ、比較例と比べるとむらなく焼成されていることが確認でき、歩留まり率は、比較例より高い７１．９％となった。すなわち、本発明の方法を用いて焼結鉱を製造すると、本実施例のデータによると２．５％は改善できることが確認できた。
【符号の説明】
【００４８】
１…焼結鉱製造原料
２…給鉱ホッパー
２ａ…供給口
３…焼結機
４…パレット（ベッド）
４ａ…焼結鍋
５…スローピングシュート
６…ロールフィーダ
７…原料槽
８…ドラムミキサ
９…点火炉
１０…分流板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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