(57)【要約】【課題】効率的かつ安全に排熱を回収しながら焼結鉱を冷却するための焼結鉱の冷却装置及び冷却方法を提供する。【解決手段】排熱回収ゾーン１と、排熱回収ゾーン１の下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーン２と、圧力調整ゾーン２の下流側に隣接して位置する冷却ゾーン７とを有する焼結鉱冷却過程を備える焼結鉱６の冷却装置８である。圧力調整ゾーン２の圧力を排熱回収ゾーン１の圧力以上に調整するための圧力調整装置として、押込みブロワ３及び吸込みブロワ４を備える。【選択図】      図１
2004361054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排熱回収ゾーンと、該排熱回収ゾーンの下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーンと、該圧力調整ゾーンの下流側に隣接して位置する冷却ゾーンとを有する焼結鉱冷却過程を備える焼結鉱の冷却装置であって、
さらに、前記圧力調整ゾーンの圧力を前記排熱回収ゾーンの圧力以上に調整するための圧力調整装置を備えること
を特徴とする焼結鉱の冷却装置。
【請求項２】
前記圧力調整装置は、前記圧力調整ゾーンの圧力を大気圧以下に調整する請求項１に記載された焼結鉱の冷却装置。
【請求項３】
前記圧力調整装置は、前記排熱回収ゾーンの内部へ送風するための第１のブロワ、及び／又は、該排熱回収ゾーンの内部から外部へ送風するための第２のブロワである請求項１又は請求項２に記載された焼結鉱の冷却装置。
【請求項４】
前記圧力調整装置は、前記第１のブロワ及び／又は前記第２のブロワの回転数を制御することにより、前記圧力調整ゾーンの圧力を調整する請求項３に記載された焼結鉱の冷却装置。
【請求項５】
焼結鉱を、排熱回収ゾーンと、該排熱回収ゾーンの下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーンと、該圧力調整ゾーンの下流側に隣接して位置する冷却ゾーンとを有する焼結鉱冷却過程を通過させることによって冷却する際に、前記圧力調整ゾーンの圧力を前記排熱回収ゾーンの圧力以上大気圧以下に調整することを特徴とする焼結鉱の冷却方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焼結鉱の冷却装置及び冷却方法に関し、効率的に排熱を回収しながら焼結鉱を冷却するための装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鉱石を還元して銑鉄を製造するには、現在、高炉において、粉鉱石を塊成化した焼結鉱とコークスとを反応させる方法が多用される。この焼結鉱の製造には、一般的に下方吸引式焼結機であるＤＬ式焼結機（ドワイトロイド式焼結機）が用いられる。
【０００３】
ＤＬ式焼結機は、連続無端鎖状の焼結パレット上に焼結原料を供給して焼結原料層を形成し、この焼結原料層の上層部に点火炉で着火するとともにウインドボックスを介して排風機で焼結原料層の空気を下方へ吸引することにより、焼結原料中に配合された粉コークスなどの固体燃料を燃焼する。この燃焼は焼結原料の焼成にともなって順次下層部に向かって移動する。そして、焼結パレットがそのＵターン部である排鉱部に至る間までに、焼結鉱の焼成が完了する。
【０００４】
焼成が完了した焼結鉱はかなりの高温であり、冷却の必要がある。また、焼結鉱の空冷操作の際に発生する高温排ガスから排熱回収することも広く知られている。具体的には、高温の焼結鉱をクーラーパンに搭載するとともにフードで覆って外気から遮断し、冷却のためのブロワを用いて、外気を送風するか、あるいは焼結鉱と熱交換をした排ガスを吸引する焼結鉱冷却過程を経ることで、焼結鉱を冷却する。ここで、この焼結鉱冷却過程の上流側の排ガスは高温であるため、熱回収を行うことができる。この熱回収を効率良く行うために、様々な技術が提案されている。
【０００５】
例えば、焼結鉱冷却過程のうちで熱回収を行う上流側のゾーン（以下、「排熱回収ゾーン」という）と、排熱回収は行わずに冷却だけを行うゾーン（以下、「冷却ゾーン」という）との間の漏風を低減するために、各ゾーンに仕切り板（仕切り壁）を設置して仕切る技術が広く知られている。
【０００６】
また、特許文献１には、排熱回収ゾーンの圧力を冷却ゾーンの圧力に比較して高くすることにより、冷却ゾーンを流れる低温の排ガスが排熱回収ゾーンに流入することを防止する発明が提案されている。
【０００７】
さらに、特許文献２には、排熱回収ゾーンを大気圧に比較して正圧にすることにより、排熱回収ゾーンへの大気の流入を防止する発明が提案されている。
なお、特許文献３の特許請求の範囲及び段落番号０００８には、前半の集塵部、及び後半の非集塵部を有する焼結鉱冷却過程において、集塵部に強制発塵ゾーンと圧力調整ゾーンを設け、圧力調整ゾーンの圧力を強制発塵ゾーンの圧力よりも高圧に設定することで、強制発塵ゾーンで発塵した排ガスの冷却過程後半部の冷却ゾーンへの侵入を防止できることが記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５５−７２７８１  号公報
【特許文献２】特開２０００−２２６６１８号公報
【特許文献３】特開平５−７９７７０  号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
排熱回収ゾーンと冷却ゾーンとの間に仕切り板を設けることは、各フード内の漏風を低減する効果がある。しかし、焼結パレットに搭載された焼結鉱の各粒子間や、仕切り板とこの焼結鉱との間の隙間からの漏風は防ぐことはできない。
【００１０】
ここで、排熱回収ゾーンの圧力に比較して冷却ゾーンの圧力を高くすれば、排熱回収ゾーンから冷却ゾーンへの漏風を防ぐことはできる。しかし、冷却ゾーンの全体の圧力を制御しようとすると、焼結鉱の冷却能力が低下してしまう。また、冷却ゾーンを負圧にすべく、排熱回収ゾーンを大きな負圧にすると、大気から排熱回収ゾーンへの冷風の流入が起こり、熱回収の効率が悪くなる。さらに、上述した特許文献１においても指摘されているように、冷却ゾーンの排ガスは低温であるため、排熱回収ゾーンの排ガス温度の低下が発生する。
【００１１】
また、特許文献１により開示された発明では、排熱回収ゾーンから冷却ゾーンへの漏風が起きるため、回収ガス量が減少し、効率良く排熱回収を行うことはできない。
【００１２】
さらに、特許文献２により開示された発明では、完全にフードからの高温の排ガスの噴き出しを抑制することは難しく、点検作業者の安全確保及び排熱回収効率の確保等を勘案すると、容易には実施できない。
【００１３】
本発明の目的は、効率的かつ安全に排熱を回収しながら焼結鉱を冷却するための焼結鉱の冷却装置及び冷却方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排熱回収ゾーンと、この排熱回収ゾーンの下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーンと、この圧力調整ゾーンの下流側に隣接して位置する冷却ゾーンとを有する焼結鉱冷却過程を備える焼結鉱の冷却装置であって、さらに、圧力調整ゾーンの圧力を排熱回収ゾーンの圧力以上に調整するための圧力調整装置を備えることを特徴とする焼結鉱の冷却装置である。
【００１５】
この本発明に係る焼結鉱の冷却装置では、圧力調整装置が、圧力調整ゾーンの圧力を大気圧以下に調整することが望ましい。
これらの本発明に係る焼結鉱の冷却装置では、圧力調整装置が、排熱回収ゾーンの内部へ送風するための第１のブロワ、及び／又は、排熱回収ゾーンの内部から外部へ送風するための第２のブロワであることが望ましい。
【００１６】
これらの本発明に係る焼結鉱の冷却装置では、圧力調整装置が、第１のブロワ及び／又は第２のブロワの回転数を制御することにより、圧力調整ゾーンの圧力を調整することが望ましい。
【００１７】
別の観点からは、本発明は、焼結鉱を、排熱回収ゾーンと、この排熱回収ゾーンの下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーンと、圧力調整ゾーンの下流側に隣接して位置する冷却ゾーンとを有する焼結鉱冷却過程を通過させることによって冷却する際に、圧力調整ゾーンの圧力を排熱回収ゾーンの圧力以上大気圧以下に調整することを特徴とする焼結鉱の冷却方法である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る焼結鉱の冷却装置及び冷却方法の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１９】
効率良く焼結鉱の排熱回収を行うべく、種々の検討及び試験を行った結果、以下の方法及び設備を想到した。
図１は、本実施の形態の焼結鉱６の冷却装置８を模式的に示す説明図である。この冷却装置８は、排熱回収ゾーン１と、この排熱回収ゾーン１の下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーン２と、この圧力調整ゾーン２の下流側に隣接して位置する冷却ゾーン７とを有する焼結鉱冷却過程９を備える。
【００２０】
さらに、圧力調整ゾーン２の圧力を、排熱回収ゾーン１の圧力以上であって望ましくは大気圧以下に調整するための圧力調整装置として、排熱回収ゾーン１の内部へ送風するための第１のブロワである押込みブロワ３、及び、排熱回収ゾーン１の内部から外部へ送風するための第２のブロワである吸込みブロワ４が、設けられている。本例とは異なり、圧力調整装置として押込みブロワ３又は吸込みブロワ４のいずれかを設けるようにしてもよい。なお、図１における符号５は熱交換器である。
【００２１】
そして、圧力調整装置である押込みブロワ３及び吸込みブロワ４は、いずれも、ブロワの回転数を制御することにより、圧力調整ゾーン２の圧力を調整することができる。圧力調整方法は、ダンパの開閉制御を行うことよりもブロワーの回転数制御を行うことが望ましい。
【００２２】
押込みブロワ３及び吸込みブロワ４の回転数を適宜制御することにより、圧力調整ゾーン２の圧力を、排熱回収ゾーン１の圧力以上であって望ましくは大気圧以下に調整することができ、これにより、排熱回収ゾーン１から圧力調整ゾーン２への漏風を防止することができる。
【００２３】
なお、上述した特許文献３では、圧力調整ゾーンには専用のブロワを設置せず、本実施の形態における排熱回収ゾーン１に相当する強制発塵ゾーンと共用する構成が開示されているに過ぎない。このため、特許文献３によっても、押込みブロワ３又は吸込みブロワ４を用いた圧力調整装置を用いることや、圧力調整ゾーンと大気圧との関係については何ら示唆されない。
【００２４】
本例では、圧力調整ゾーン２の容積を極力小さく設定することにより、押込みブロワ３及び吸込みブロワ４の小出力化を図ることができるとともに、圧力調整ゾーン２を通過中の焼結鉱６の温度は高いことから排ガス温度を高温にすることが可能となり、特許文献１において問題とされていた排ガス温度の低下を抑制することができる。
【００２５】
また、排熱回収ゾーン１及び圧力調整ゾーン２のフード内圧力を正圧にすると、フードから噴出する漏風が発生するため危険である。一方、排熱回収ゾーン１の負圧を大きくすると、外気を吸い込み排ガス温度が低下し、熱回収効率が悪化する。これに対し、上述したように、圧力調整ゾーン２の容積を極力小さく設定することにより極力小さな圧力範囲において、熱回収ゾーンのフード内圧≦圧力調整ゾーンのフード内圧≦大気圧の関係が成り立つようにすれば、これらの問題を生じることはない。
【００２６】
このような本実施の形態に係る焼結鉱の冷却装置８を用いて、焼結鉱６を、排熱回収ゾーン１と、この排熱回収ゾーン１の下流側に隣接して位置する圧力調整ゾーン２と、圧力調整ゾーン２の下流側に隣接して位置する冷却ゾーン７とを有する焼結鉱冷却過程９を通過させることによって冷却する際に、圧力調整ゾーン２の圧力を排熱回収ゾーン１の圧力以上大気圧以下と調整することにより、排熱回収ゾーン１からの排熱のリークを防止でき、また小容量の圧力調整ゾーン２からの排熱回収ゾーン１へのガス漏洩も問題ないレベルに止めることができる。
【００２７】
仮に、小容量の圧力調整ゾーン２からのガス漏洩があったにしても、圧力調整ゾーン２が排熱回収ゾーン１に隣接し小容量であるために圧力調整ゾーン２のガス温度は排熱回収ゾーン１のガス温度に近いため、排熱回収ゾーン１の排ガス温度の低下を抑制できる。また、小容量の圧力調整ゾーン２は、圧力の制御を行い易いという効果もある。
【００２８】
このように、本実施の形態によれば、効率的かつ安全に排熱を回収しながら焼結鉱を冷却することができる。
【００２９】
【実施例】
さらに、本発明を実施例を参照しながら詳細に説明する。
焼結鉱の生産量が  ６００トン／時間である図１に示す冷却装置８を備える焼結機において、焼結鉱の冷却の排熱から蒸気を回収する場合について、本発明を実施する前と実施した後を比較した結果を表１にまとめて示す。なお、本発明の実施前には圧力調整ゾーン２の圧力は制御していない。
【００３０】
【表１】
2004361054.tif 000003
【００３１】
実施例１では、圧力調整ゾーン２の吸込みブロワ４にダンパーを設置し、圧力を調整した。しかしながら、ダンパーの調整では圧力変動に充分追従し切れず、本発明の実施前よりは改善されたものの効果は十分ではなかった。
【００３２】
実施例２ではブロワの回転数制御を行うことにより圧力変動への対応力を強化し、大きな効果を上げることができた。
このように、本発明によれば、効率良く排熱回収を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明により、効率的かつ安全に排熱を回収しながら焼結鉱を冷却するための焼結鉱の冷却装置及び冷却方法を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の焼結鉱の冷却装置を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
１：熱回収ゾーン
２：圧力調整ゾーン
３：押込みブロワ
４：吸込みブロワ
５：熱交換器
６：焼結鉱
７：冷却ゾーン
８：冷却装置
【図１】
2004361054.tif 000004