(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄含有原料、ＣａＯ含有原料および凝結材が配合された焼結原料に水を添加して造粒し、焼結機で焼結して焼結鉱を製造する焼結鉱の製造方法であって、
造粒された焼結原料をパレット台車に装入し、焼結して焼結ケーキとする焼結工程と、
前記焼結ケーキを破砕して焼結鉱とする破砕工程と、
前記焼結鉱を冷却する冷却工程と、
前記冷却された焼結鉱を、成品焼結鉱と返鉱とに篩分けする篩分け工程と、
前記冷却された焼結鉱、前記成品焼結鉱および前記返鉱の少なくとも１つの成分濃度を連続測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された前記焼結鉱の成分濃度を用いて、前記パレット台車の進行速度を調整するパレット台車速度の調整工程と、
を有する、焼結鉱の製造方法。
【請求項２】
前記焼結原料には、さらにＭｇＯ含有原料およびＳｉＯ２含有原料の少なくとも一方が配合される、請求項１に記載の焼結鉱の製造方法。
【請求項３】
前記測定工程では、前記焼結鉱のＦｅＯおよびＣの少なくとも１種以上の成分濃度を連続測定する、請求項１または請求項２に記載の焼結鉱の製造方法。
【請求項４】
前記焼結鉱の成分濃度を用いて、焼結原料の凝結材の配合量を調整する配合量の調整工程をさらに有する、請求項１から請求項３の何れか一項に記載の焼結鉱の製造方法。
【請求項５】
前記焼結機では、気体燃料および酸素の少なくとも一方を吹込んで焼結原料を焼結し、
前記焼結鉱の成分濃度を用いて、前記気体燃料および前記酸素の少なくとも一方の吹込み量を調整する吹込み量の調整工程をさらに有する、請求項１から請求項４の何れか一項に記載の焼結鉱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱の製造方法に関するものであり、具体的には、焼結鉱の成分濃度を測定し、当該成分濃度を用いてパレット台車の進行速度を調整する焼結鉱の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉製鉄法では、鉄源として、焼結鉱や塊鉄鉱石、ペレットなどの鉄含有原料を高炉原料として主に用いている。ここで、焼結鉱は、粒径が１０ｍｍ以下の鉄鉱石と製鉄所内で発生する各種ダスト等の雑鉄源に、石灰石や生石灰、製鋼スラグなどのＣａＯ含有原料と、粉コークスや無煙炭などの凝結材と、任意配合原料として精錬ニッケルスラグ、ドロマイト、蛇紋岩などからなるＭｇＯ含有原料と、精錬ニッケルスラグ、硅石（硅砂）などからなるＳｉＯ２含有原料を配合した焼結原料をドラムミキサーで水を添加しながら混合、造粒し、焼成した塊成鉱の一種である。【０００３】
近年、焼結鉱の原料である焼結原料に含まれる鉄鉱石の鉄分濃度が低下し、代わりにＳｉＯ２やＡｌ２Ｏ３といった脈石成分濃度が増加しており、同種の鉄鉱石内においても、輸入時の船ごとに成分濃度が異なる場合もあるほど、産出される鉄鉱石の成分濃度が不安定になっている。【０００４】
製鉄所内で発生する各種ダストは、発生量のばらつきや含まれるカーボンの変動量が大きい。焼結原料に含まれるカーボン量の変動が大きくなると、焼結の反応温度が変動する。【０００５】
焼結の反応温度の変動は、成品である成品焼結鉱（以後、単に「焼結鉱」とも記載する）の品質の変動に繋がり、焼結鉱の品質を大きく左右する。例えば、熱量が過剰である場合、焼結の反応温度が上昇し、焼結鉱にガラス質の低強度組織が形成されたり、マグネタイト組織が増加して被還元性が低下するなど、焼結鉱の品質の低下を招く。一方、熱量が不足している場合は、焼結の反応温度が低下し、そもそも焼結反応が起きない可能性があり、その場合には焼結鉱自体が得られない。したがって、焼結の反応温度を管理することは、安定した焼結鉱品質の維持には不可欠である。【０００６】
しかし、焼結の反応温度を連続的に測定することは非常に難しい。このため、焼結鉱の成分を分析することで、焼結の反応温度を推定し、熱量管理を行うのが一般的である。具体的には、焼結鉱のＦｅＯ濃度や残留したＣ濃度を測定する。焼結反応において、焼結鉱のヘマタイトは温度上昇とともにマグネタイトへと熱解離を生じる。反応後の温度低下とともに、再度、マグネタイトからヘマタイトに転移するが、熱解離したマグネタイトの全量がヘマタイトに戻らないので、焼結の反応温度が高いと焼結鉱中にマグネタイトが多く残留する。マグネタイトは２価のＦｅを含むので、焼結鉱のＦｅＯ濃度が、焼結の反応温度を示す指標となる。焼結鉱に残留したＣは、焼結反応において熱源として使用されなかったことを示すので、焼結鉱に残留したＣ濃度が高い場合には、焼結反応時の熱量の不足が疑われる。【０００７】
焼結鉱の成分測定と、焼結反応の熱量調整は従来から行われている。例えば、特許文献１には、焼結鉱のＦｅＯ濃度を測定し、焼結鉱のＦｅＯ濃度を用いて焼結原料の凝結材や造粒水分、排風量を調整する技術が開示されている。また、特許文献２には、焼結鉱のＦｅＯ濃度を測定し、焼結鉱のＦｅＯ濃度を用いて、焼結機において吹き込む都市ガス量を調整する技術が開示されている。【０００８】
また、特許文献３には、焼結機上にレーザー式成分計測機を設置し、当該成分計測機を用いて測定されたパレット内に装入された原料装入層表層の成分濃度を用いて焼結鉱の成分濃度を推測し、これを用いて焼結原料の配合量を調整する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第１４６４２０３号公報
【特許文献２】特許第５５４４７８４号公報
【特許文献３】特開昭６０−２６２９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１および特許文献２に開示された技術は、焼結鉱のＦｅＯ濃度を測定し、目標値となるように凝結材量、造粒水分、排風量、都市ガス吹込み量を調整する技術である。しかしながら、これらの調整結果を焼結鉱の成分に反映させるまでに時間を要し、焼結の反応温度が高くなった場合に、冷却機の異常停止や冷却機よりも下流側の設備の故障などの設備トラブルを招く可能性がある。【００１１】
特許文献３に開示された技術は、原料装入層表層の成分濃度から焼結鉱の成分濃度を推測しているが、装入層表層の成分濃度は、焼結原料の装入装置や焼結原料の粒度に伴う偏析によって変動する。このため、装入層表層の成分濃度と焼結鉱の成分濃度との関係は一様ではなく、装入層表層の成分濃度から焼結鉱の成分濃度を実際に推測するのは困難である。【００１２】
本発明は、このような従来技術の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、焼結の反応温度が変動したとしても、その変動を検出して焼結鉱製造装置の設備トラブルを抑制できる焼結鉱の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
このような課題を解決する本発明の特徴は、以下の通りである。
（１）鉄含有原料、ＣａＯ含有原料および凝結材が配合された焼結原料に水を添加して造粒し、焼結機で焼結して焼結鉱を製造する焼結鉱の製造方法であって、前記焼結鉱の成分濃度を連続測定する測定工程と、前記測定工程で測定された前記焼結鉱の成分濃度を用いて、パレット台車の進行速度を調整するパレット台車速度の調整工程と、
を有する、焼結鉱の製造方法。
（２）前記焼結原料には、さらにＭｇＯ含有原料およびＳｉＯ２含有原料の少なくとも一方が配合される、（１）に記載の焼結鉱の製造方法。
（３）前記測定工程では、前記焼結鉱のＦｅＯおよびＣの少なくとも１種以上の成分濃度を連続測定する、（１）または（２）に記載の焼結鉱の製造方法
（４）前記焼結鉱の成分濃度を用いて、焼結原料の凝結材の配合量を調整する配合量の調整工程をさらに有する、（１）から（３）の何れか１つに記載の焼結鉱の製造方法。
（５）前記焼結機では、気体燃料および酸素の少なくとも一方を吹込んで焼結原料を焼結し、前記焼結鉱の成分濃度を用いて、前記気体燃料および前記酸素の少なくとも一方の吹込み量を調整する吹込み量の調整工程をさらに有する、（１）から（４）の何れか１つに記載の焼結鉱の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の焼結鉱の製造方法を実施により、焼結鉱の成分濃度を連続測定して、焼結機パレット台車の進行速度を変更する。これにより、冷却機出側の焼結鉱の温度上昇を抑制でき、焼結機の設備故障などの設備トラブルを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法が実施できる焼結鉱製造装置１０の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例における焼結鉱のＦｅＯ濃度、パレット台車の進行速度、粉コークスの配合率および冷却機出側の焼結鉱温度の時間変化を示すグラフである。
【図３】図３は、比較例における焼結鉱のＦｅＯ濃度、パレット台車の進行速度、粉コークスの配合率および冷却機出側の焼結鉱温度の時間変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を説明する。図１は、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法が実施できる焼結鉱製造装置１０の一例を示す模式図である。ヤード１１に保管された鉄含有原料１２は、搬送コンベア１４によって配合槽２２に搬送される。鉄含有原料１２は、種々の銘柄の鉄鉱石および製鉄所内発生ダストを含む。
【００１７】
原料供給部２０は、複数の配合槽２２、２４、２５、２６、２８を備える。配合槽２２には、鉄含有原料１２が貯留される。配合槽２４には、石灰石や生石灰等を含むＣａＯ含有原料１６が貯留される。配合槽２５には、ドロマイトや精錬ニッケルスラグ等を含むＭｇＯ含有原料１７が貯留される。配合槽２６には、ロッドミルを用いて粒径１ｍｍ以下に破砕された粉コークスや無煙炭を含む凝結材１８が貯留される。配合槽２８には、焼結鉱の篩下となった粒径５ｍｍ以下の返鉱７４（焼結鉱篩下粉）が貯留される。原料供給部２０の配合槽２２、２４、２５、２６、２８から、各原料が所定量切り出されて配合され、搬送コンベア３０で焼結原料とされる。焼結原料は、搬送コンベア３０によってドラムミキサー３６に搬送される。焼結原料には、ＳｉＯ２含有原料が配合されてもよい。この場合にＳｉＯ２含有原料は、ヤード１１に保管された鉄含有原料１２に所定量配合されてよく、ＳｉＯ２含有原料を貯留する配合槽を別に設け、当該配合槽から所定量切り出されて配合されてもよい。
ドラムミキサー３６に搬送された焼結原料は、ドラムミキサー３６に投入され、適量の水３４が添加されて、例えば、平均粒径３．０〜６．０ｍｍの擬似粒子に造粒される。造粒された焼結原料は、搬送コンベア３８によって焼結機４０の焼結原料供給装置４２に搬送される。ドラムミキサー３６は、焼結原料を造粒する造粒装置の一例であり、ドラムミキサー３６を複数用いてもよく、ドラムミキサー３６に代えて、ペレタイザー造粒機を用いてもよい。ドラムミキサー３６とぺレタイザー造粒機の両方を用いてもよく、ドラムミキサー３６の上流に高速撹拌機を設置して、ドラムミキサー３６に投入する前に焼結原料を撹拌してもよい。本実施形態において、平均粒径は、算術平均粒径であって、Σ（Ｖｉ×ｄｉ）（但し、Ｖｉはｉ番目の粒度範囲の中にある粒子の存在比率であり、ｄｉはｉ番目の粒度範囲の代表粒径である。）で定義される粒径である。  焼結機４０では、ドラムミキサー３６で造粒された焼結原料が焼結される。焼結機４０は、例えば、下方吸引式のドワイトロイド焼結機である。焼結機４０は、焼結原料供給装置４２と、循環移動する無端移動式のパレット台車４４と、点火炉４６と、ウインドボックス４８とを有する。焼結原料供給装置４２から造粒された焼結原料がパレット台車４４のパレットに装入され、焼結原料の装入層が形成される。装入層は、点火炉４６で点火されるとともに、ウインドボックス４８を通じて装入層内の空気を下方へ吸引することで装入層内の燃焼、溶融帯を装入層の下方へ移動させる。これにより、装入層は焼結されて、焼結ケーキが形成される。ウインドボックス４８を通じて装入層内の空気を下方へ吸引する際、装入層の上方から気体燃料および酸素の少なくとも一方を吹込んでもよい。気体燃料は、高炉ガス、コークス炉ガス、転炉ガス、都市ガス、天然ガス、メタンガス、エタンガス、プロパンガス、シェールガスおよびこれらの混合ガスのうちから選ばれるいずれかの可燃性ガスである。
【００１８】
焼結ケーキは、破砕機５０によって破砕され焼結鉱にされる。破砕機５０で破砕された焼結鉱は、冷却機６０によって冷却される。冷却機６０によって冷却された焼結鉱は、複数の篩を有する篩分け装置７０によって篩分けされ、粒径５ｍｍ超の成品焼結鉱７２と、粒径５ｍｍ以下の返鉱７４とに篩分けされる。
【００１９】
成品焼結鉱７２は、搬送コンベア７６によって高炉８２に搬送される。成品焼結鉱７２を搬送する搬送コンベア７６には、赤外線分析計８０が設けられている。赤外線分析計８０では測定工程が実施される。測定工程では、赤外線分析計８０を用いて、成品焼結鉱７２のＦｅＯおよびＣの少なくとも１種以上の成分濃度を連続測定する。
【００２０】
赤外線分析計８０は、０．５〜５０．０μｍの範囲内の波長の赤外線を成品焼結鉱７２に照射して、成品焼結鉱７２からの反射光を受光する。成品焼結鉱７２に含まれるＦｅＯの分子振動は、照射された赤外線の固有の波長成分を吸収するので、ＦｅＯは反射赤外線に固有の波長成分を付与する。Ｃのような単原子分子の結晶構造も赤外線の照射によって振動し始め、反射赤外線に固有の波長成分を付与する。このため、照射赤外線と反射赤外線とを分析することで成品焼結鉱７２におけるＦｅＯおよびＣの成分濃度を測定できる。
【００２１】
赤外線分析計８０は、例えば、１分間に１２８回の頻度で２０以上の波長の赤外線を照射して、成品焼結鉱７２に反射された反射光を受光する。このように短時間に赤外線を照射、受光できるので、赤外線分析計８０は、搬送コンベア７６によって搬送される成品焼結鉱７２の成分濃度をオンラインで連続測定できる。赤外線分析計８０は、焼結原料の成分濃度を測定する分析装置の一例であり、赤外線分析計８０に代えて、レーザーを測定対象に照射するレーザー分析計、中性子を測定対象に照射する中性子分析計、または、マイクロ波を測定対象に照射するマイクロ波分析計を用いてもよい。
【００２２】
粒径５ｍｍ超の成品焼結鉱７２は、搬送コンベア７６によって高炉８２に搬送され、高炉原料として高炉に装入される。一方、粒径５ｍｍ以下の返鉱７４は、搬送コンベア７８によって原料供給部２０の配合槽２８に搬送される。
【００２３】
成品焼結鉱７２は、破砕機５０によって破砕された焼結鉱が冷却され、篩分けされたものであるので、成品焼結鉱７２と破砕機５０によって破砕された焼結鉱および返鉱７４は同じ成分濃度の焼結鉱である。このため、赤外線分析計８０を、冷却機６０と篩分け装置７０の間に設けてもよく、搬送コンベア７８に設けてもよい。冷却機６０と篩分け装置７０の間に赤外線分析計８０を設けた場合には、測定工程では冷却後の焼結鉱の成分濃度を測定する。搬送コンベア７８に赤外線分析計８０を設けた場合には、測定工程では返鉱７４の成分濃度を測定する。
【００２４】
本実施形態において、成品焼結鉱７２の粒径および返鉱７４の粒径は、篩によって篩分けられる粒径を意味し、例えば、粒径５ｍｍ超とは、目開き５ｍｍの篩を用いて篩上に篩分けされる粒径であり、粒径５ｍｍ以下とは、目開き５ｍｍの篩を用いて篩下に篩分けされる粒径である。成品焼結鉱７２および返鉱７４の粒径の各値は、あくまで一例であり、この値に限定するものではない。
【００２５】
本実施形態に係る焼結鉱の製造方法は、パレット台車の進行速度を調整するパレット台車速度の調整工程を有する。パレット台車速度の調整工程では、例えば、測定工程で測定された成品焼結鉱７２のＦｅＯ濃度を用いてパレット台車の進行速度が調整される。
【００２６】
成品焼結鉱７２のＦｅＯ濃度が高いことは、成品焼結鉱７２にマグネタイトが多く残留していることを示しており、このことから、焼結の反応温度が高く、焼結ケーキが高温になっていることが予測される。このため、当該焼結ケーキを粉砕し冷却機６０で冷却しても、冷却機６０出側の上限温度以下に焼結鉱を冷却できず、これにより、冷却機６０の異常停止や、冷却機６０より下流側の設備の故障などの設備トラブルを招く可能性がある。
【００２７】
このため、パレット台車の進行速度ごとに焼結鉱のＦｅＯ濃度と冷却機６０出側の焼結鉱温度との対応関係を予め把握し、冷却機６０の出側の上限温度を超えるＦｅＯ濃度の管理値を予め定めておく。パレット台車の調整工程では、成品焼結鉱７２のＦｅＯ濃度が管理値よりも上昇し、上記対応関係から算出される冷却機６０出側の焼結鉱温度が上限温度を超えると予測される場合に、パレット台車の進行速度を調整して、パレット台車の進行速度を遅くする。パレット台車の進行速度を遅くすると、冷却機６０で冷却される時間が長くなるので、冷却機６０出側の焼結鉱の温度は低くなる。このように、冷却機６０出側の焼結鉱の温度を下げることができるので、冷却機６０の異常停止や、冷却機６０より下流側の設備の故障などの設備トラブルの発生を抑制できる。
【００２８】
上記例では、測定工程で成品焼結鉱７２のＦｅＯ濃度を連続測定し、成品焼結鉱７２のＦｅＯ濃度が管理値よりも上昇し、上記対応関係から算出された冷却機６０出側の焼結鉱温度が上限温度を超える場合に、パレット台車の進行速度を調整する例を示したが、測定工程ではＦｅＯ濃度に代えて、成品焼結鉱７２のＣ濃度を測定してもよい。焼結鉱のＣ濃度と冷却機６０出側の焼結鉱温度との対応関係を予め把握し、冷却機６０の出側の上限温度を超えるＣ濃度の管理値を予め定めておき、Ｃ濃度が管理値よりも上昇した場合にパレット台車の進行速度を遅くする。これは焼結機幅方向の温度が不均一になってＣが未燃焼となり、これによりＣ濃度が高くなったものであり、焼成されていない焼結鉱が排出されていることを示している。このため、パレット台車の進行速度を遅くして焼結機上でＣを完全燃焼させ、冷却機６０内でのＣの燃焼による冷却機６０の異常停止や、冷却機６０より下流側の設備内でのＣの燃焼などによる設備トラブルの発生を抑制できる。
【００２９】
本実施形態に係る焼結鉱の製造方法は、測定工程で測定された成品焼結鉱７２のＦｅＯおよびＣの少なくとも１種以上の成分濃度を用いて焼結原料の凝結材の配合量を調整する配合量の調整工程をさらに有してもよい。例えば、成品焼結鉱７２のＦｅＯ濃度が管理値よりも上昇し、焼結反応温度が高いことが予測される場合であっても、配合量の調整工程によって凝結材の配合量を少なくすることで、焼結の反応温度を下げることができる。焼結の反応温度を下げた後には、パレット台車速度の調整工程で遅くしたパレット台車の進行速度を戻すことができるので、パレット台車の進行速度を遅くしたことによる焼結鉱の生産性の低下を抑制できる。凝結材の配合量を調整することで焼結の反応温度の変動を抑制できれば、焼結鉱のＦｅＯ濃度の変動が抑制され、焼結鉱の品質が高くなる。
【００３０】
本実施形態に係る焼結鉱の製造方法は、測定工程で測定された焼結鉱のＦｅＯおよびＣの少なくとも１種以上の成分濃度を用いて、気体燃料および酸素の少なくとも一方の吹込み量を調整する吹込み量の調整工程を有してもよい。例えば、焼結鉱のＦｅＯ濃度が管理値よりも上昇し、焼結反応温度が高いことが予測される場合であっても、吹込み量の調整工程によって気体燃料および酸素の少なくとも一方の吹込み量を少なくすることで、焼結の反応温度の高温保持時間を短くすることができる。焼結の反応温度の高温保持時間を短くした後には、パレット台車速度の調整工程で遅くしたパレット台車の進行速度を戻すことができるので、パレット台車の進行速度を遅くしたことによる生産性の低下を抑制できる。気体燃料および酸素の少なくとも一方の吹込み量を調整することで焼結の反応温度変動を抑制できれば、焼結鉱のＦｅＯ濃度の変動も抑制され、焼結鉱の品質も高くなる。
【００３１】
本実施形態において、原料供給部２０の配合槽２２、２４、２５、２６、２８から各原料を切り出して配合し、搬送コンベア３０で焼結原料とし、ドラムミキサー３６で造粒された焼結原料にする例を示したが、これに限られない。例えば、鉄含有原料１２、ＣａＯ含有原料１６、ＭｇＯ含有原料１７および返鉱７４を配合した焼結原料をドラムミキサー３６に投入し、焼結原料に水を添加して造粒し、造粒時後半に凝結材１８を投入することで、表層に凝結材１８を存在させた炭材外装粒子を、造粒された焼結原料として用いてもよい。
【００３２】
鉄含有原料１２、ＣａＯ含有原料１６、ＭｇＯ含有原料１７および返鉱７４と、凝結材１８の一部とを配合した焼結原料をドラムミキサー３６に投入し、当該焼結原料に水を添加して造粒し、造粒時後半に凝結材１８の残部を投入することで、造粒した焼結原料の表層に凝結材１８を存在させた炭材外装粒子を、造粒された焼結原料として用いてもよい。凝結原料に水を添加して造粒時後半に配合する凝結材としては、粉コークスや無煙炭が使用される。
【００３３】
ドラムミキサー３６を複数設けた場合であって、表層に凝結材１８を存在させた炭材外装粒子を用いる場合においては、一部または全部の凝結材１８を最後のドラムミキサー３６の後半に投入し、焼結原料を上述した方法でドラムミキサー３６に投入することで表層に凝結材１８を存在させた炭材外装粒子を造粒してもよい。さらに、ドラムミキサー３６を複数用いた場合に焼結原料に添加する水は、１台目のドラムミキサー３６で全ての水を添加してもよく、１台目のドラムミキサー３６で一部の水を添加し、残部を他のドラムミキサー３６で添加してもよい。
【００３４】
本実施形態において、原料供給部２０の配合槽２２、２４、２５、２６、２８から各原料を切り出して配合し、搬送コンベア３０で焼結原料とし、ドラムミキサー３６で造粒された焼結原料にする例を示したが、これに限られない。例えば、鉄含有原料１２、ＭｇＯ含有原料１７および返鉱７４を配合した焼結原料をドラムミキサー３６に投入し、焼結原料に水を添加して造粒し、造粒時後半にＣａＯ含有原料１６および凝結材１８を投入することで、表層にＣａＯ含有原料１６および凝結材１８を存在させた造粒粒子を、造粒された焼結原料として用いてもよい。
【００３５】
鉄含有原料１２の一部と、ＭｇＯ含有原料１７および返鉱７４と、凝結材１８とを配合した焼結原料をドラムミキサー３６に投入し、焼結原料に水を添加して造粒し、造粒時後半に鉄含有原料１２の残部と、ＣａＯ含有原料１６とを投入することで、表層に鉄含有原料１２とＣａＯ含有原料１６を存在させた造粒粒子を、造粒された焼結原料として用いてもよい。
【００３６】
鉄含有原料１２、返鉱７４およびＭｇＯ含有原料１７と、ＣａＯ含有原料１６の一部を配合した焼結原料をドラムミキサー３６に投入し、焼結原料に水を添加して造粒し、造粒時後半にＣａＯ含有原料１６の残部および凝結材１８を配合することで、表層にＣａＯ含有原料１６および凝結材１８を存在させた造粒粒子を、造粒された焼結原料として用いてもよい。
【００３７】
鉄含有原料１２、返鉱７４およびＭｇＯ含有原料１７と、ＣａＯ含有原料１６の一部と、凝結材１８の一部とを配合した焼結原料をドラムミキサー３６に投入し、焼結原料に水を添加して造粒し、造粒時後半にＣａＯ含有原料１６の残部および凝結材１８の残部を配合することで、表層にＣａＯ含有原料１６および凝結材１８を存在させた造粒粒子を、造粒された焼結原料として用いてもよい。
【００３８】
ドラムミキサー３６を複数用いた場合であって、表層にＣａＯ含有原料１６またはＣａＯ含有原料１６と凝結材１８を存在させた造粒粒子を造粒する場合においては、一部または全部のＣａＯ含有原料１６および凝結材１８を最後のドラムミキサー３６の後半に投入し、焼結原料を上述した方法でドラムミキサー３６に投入することで表層にＣａＯ含有原料１６および凝結材１８を存在させた造粒粒子を造粒してもよい。
【００３９】
本実施形態において、原料供給部２０の配合槽２２、２４、２５、２６、２８から各原料を切り出して配合し、搬送コンベア３０で焼結原料とする例を示したが、これに限られない。例えば、原料供給部２０の配合槽２２、２４、２５、２６、２８から切り出される各原料の一部を直接搬送コンベア３０でドラムミキサー３６に搬送し、残部を搬送コンベア３０とは異なる搬送コンベアで高速撹拌装置に搬送して撹拌処理した後、ドラムミキサー３６またはペレタイザー等の造粒機で造粒し、必要であれば乾燥機で乾燥した後に、搬送コンベア３０または搬送コンベア３８に投入してもよい。撹拌処理された後にドラムミキサー３６またはペレタイザー等の造粒機で造粒することなく直接搬送コンベア３０に投入してもよい。さらに、高速撹拌装置で撹拌処理する前に破砕工程および篩工程の少なくとも一方を設けてもよい。ドラムミキサー３６を複数用いる場合は、どのドラムミキサー間の搬送コンベアに投入してもよい。
【００４０】
さらに、測定工程における赤外線分析計８０は１つに限らず、複数設けてもよい。複数の赤外線分析計８０を用いて、焼結鉱のＦｅＯおよびＣの少なくとも１種以上の成分濃度を測定してもよい。
【実施例】
【００４１】
実施例、比較例ともに図１に示した焼結鉱製造装置１０を用いて焼結鉱を製造した。実施例、比較例ともに、搬送コンベア７６に赤外線分析計８０を設置し、焼結鉱の成分濃度としてＦｅＯ濃度を１時間当たり１８回の頻度で連続測定し、測定されたＦｅＯ濃度を用いて、焼結鉱のＦｅＯ濃度がＦｅＯ管理値になるように凝結材である粉コークスの配合率を調整して焼結鉱を５時間製造した。実施例、比較例ともに１時間経過後にＣ濃度が高いダストを含む原料パイルに変更した。【００４２】
実施例は、焼結機パレット台車の進行速度を調整するパレット台車速度の調整工程を有する例であり、比較例は、パレット台車速度の調整工程を有さない例である。従って、焼結鉱のＦｅＯ濃度が高くなった場合に、実施例ではパレット台車の進行速度を遅くするとともに粉コークスの配合率を調整して対応し、比較例ではパレット台車の進行速度を調整せず、粉コークスの配合率を調整した。【００４３】
図２は、実施例における焼結鉱のＦｅＯ濃度（質量％）、パレット台車の進行速度（ｍ／ｍｉｎ）、粉コークスの配合率（質量％）および冷却機出側の焼結鉱温度（℃）の時間変化を示すグラフである。図３は、比較例における焼結鉱のＦｅＯ濃度（質量％）、パレット台車の進行速度（ｍ／ｍｉｎ）、粉コークスの配合率（質量％）および冷却機出側の焼結鉱温度（℃）の時間変化を示すグラフである。【００４４】
赤外線分析計８０によって焼結鉱のＦｅＯ濃度を連続測定する測定工程を有するので、原料パイル変更後に焼結鉱のＦｅＯ濃度がＦｅＯ管理値よりも上昇していることを早期に検出できる。ＦｅＯ濃度の上昇から焼結の反応温度が高くなり、冷却機出側の焼結鉱の温度が上限温度を超えることが検出されたので、実施例では、パレット台車速度の調整工程で焼結機パレット台車の進行速度を遅くするとともに粉コークス配合率を調整した。この結果、冷却機出側の焼結鉱温度の上昇が抑制され、冷却機出側上限温度を超過することなく操業できた。粉コークスの配合率の調整によりＦｅＯ濃度が管理値に戻った後は、パレット台車の進行速度を元の速度に戻した。これにより、焼結鉱の生産性の低下も抑制できた。【００４５】
このように、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法では、焼結鉱のＦｅＯ濃度を連続測定し、焼結鉱のＦｅＯ濃度の上昇を検出した時点で、焼結機パレット台車の進行速度を調整する。これにより、冷却機出側の焼結鉱温度の上昇を抑制でき、冷却機やその後の設備負荷が軽減され、設備故障などの装置トラブルを回避できることが確認された。【００４６】
比較例においても焼結鉱のＦｅＯ濃度の上昇から冷却機出側の焼結鉱の温度が上限温度を超えることが検出されたので、粉コークスの配合率の調整を行った。しかしながら、冷却機出側の焼結鉱温度が低下するのは、粉コークスの配合率を調整してから既に焼結機に装入された原料が入れ替わるのに要する約３０分が経過した後であり、その前に焼結鉱の温度は、冷却機出側の上限温度を超過して上昇し、この結果、冷却機が異常停止するに至った。冷却機およびパレット台車を停止した後は、焼結機の温度が低下しているので、焼結原料の粉コークスの配合率を高くし、パレット台車の進行速度を遅くした状態で焼結鉱の生産を再開している。【００４７】
実施例、比較例ともに、焼結鉱のＦｅＯ濃度の上昇を検出し、冷却機出側の焼結鉱の温度が上限温度を超えることが検出された時点において、焼結の反応温度を上昇させるＣ濃度の高いダストを含む原料パイル由来の焼結原料は、焼結機パレット台車のパレットに装入されている。比較例では粉コークスの配合率を調整するが、当該配合率の調整が反映されるのは、これから原料供給部から切り出されて配合される焼結原料からであって、すでにパレットに装入された焼結原料には反映されない。このため、比較例では、焼結の反応温度の上昇によって焼結鉱の温度が上昇し、焼結鉱の温度が冷却機出側の上限温度を超えた。この結果、冷却機の異常停止という設備トラブルが発生した。【００４８】
実施例では、焼結鉱のＦｅＯ濃度の上昇を検出し、冷却機出側の焼結鉱の温度が上限温度を超えることが検出された時点でパレット台車速度の調整工程でパレット台車の進行速度を遅くする。これにより、すでにパレットに装入された焼結原料から冷却機で冷却される時間を長くできるので、当該焼結原料の焼結の反応温度が上昇したとしても冷却機出側における焼結鉱の温度上昇を抑制でき、これにより、冷却機の異常停止や設備故障などのトラブルを抑制できる。本実施例では搬送コンベア７６に設置した赤外線分析計８０の測定頻度を１時間当たり１８回とした例を示したが、これより低い測定頻度でもパレット台車速度を調整することによる効果は得られる。測定頻度は、焼結機に装入された原料が入れ替わるのに要する約３０分に１回以上とすればよい。【００４９】
このように、本実施形態に係る焼結鉱の製造方法では、測定工程によって焼結鉱のＦｅＯ濃度を連続測定することで焼結の反応温度の上昇を早期に検出し、パレット台車速度の調整工程でパレット台車の進行速度を遅くする。これにより、例えば、Ｃ濃度が高いダストを含む原料パイルに変更することで焼結の反応温度が上昇した場合であっても、冷却機出側の焼結鉱の温度上昇を抑制でき、冷却機の異常停止や焼結機の設備故障などの設備トラブルを抑制できることが確認された。
【符号の説明】
【００５０】
１０  焼結鉱製造装置
１１  ヤード
１２  鉄含有原料
１４  搬送コンベア
１６  ＣａＯ含有原料
１７  ＭｇＯ含有原料
１８  凝結材
２０  原料供給部
２２  配合槽
２４  配合槽
２５  配合槽
２６  配合槽
２８  配合槽
３０  搬送コンベア
３４  水
３６  ドラムミキサー
３８  搬送コンベア
４０  焼結機
４２  焼結原料供給装置
４４  パレット台車
４６  点火炉
４８  ウインドボックス
５０  破砕機
６０  冷却機
７０  篩分け装置
７２  成品焼結鉱
７４  返鉱
７６  搬送コンベア
７８  搬送コンベア
８０  赤外線分析計
８２  高炉
【図１】
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【図２】
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【図３】
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