(57)【要約】【課題】加熱ゾーンでの炉温を制御しながら加熱ゾーン及び還元ゾーンで発生する未燃ガスを完全に燃焼させ、塊成化物の還元化作用を安定して行うことが出来る燃焼制御方法及び燃焼制御装置を提供する。【解決手段】金属酸化物と還元剤を混合し造粒した塊成化物を回転炉床炉に装入して加熱ゾーン２及び還元ゾーン３に設けられたバーナ４、５によって加熱・還元することにより塊成化物を還元し回収する還元鉄製造設備の燃焼制御において、加熱ゾーン２に設置された加熱ゾーン２の炉温を制御する炉温計６で検知した炉温と加熱ゾーン目標設定温度との差を演算し、この演算により得られた演算結果に基づいて燃料量演算装置１２により算出された燃料量を、還元ゾーン３に設置された炉温計７で検知した炉温により出力される燃料量に加減してバーナ４の燃料量を制御する。【選択図】図１
2005249354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物と還元剤を混合し造粒して塊成化物とし、この塊成化物を回転炉床炉に装入して該回転炉床炉の加熱ゾーン及び還元ゾーンに設けられたバーナによって加熱・還元することにより前記塊成化物を還元し回収する還元鉄製造設備の燃焼制御方法において、
前記加熱ゾーンに設置された該加熱ゾーンの炉温を制御する炉温計で検知した炉温と加熱ゾーン目標設定温度との差を演算し、この演算により得られた演算結果に基づいて燃料量演算装置により算出された燃料量を、前記還元ゾーンに設置された炉温計で検知した炉温により出力される燃料量に加減して前記バーナの燃料量を制御することを特徴とする還元鉄製造設備の燃焼制御方法。
【請求項２】
金属酸化物と還元剤を混合して造粒して塊成化物とし、この塊成化物を回転炉床炉に装入して該回転炉床炉の加熱ゾーン及び還元ゾーンに設けられたバーナによって加熱・還元することにより前記塊成化物を還元し回収する還元鉄製造設備であって、
前記加熱ゾーンの炉温を制御する炉温計を設置し、該炉温計で検知した炉温と加熱ゾーン目標設定温度との差を演算する演算装置を配設し、該演算装置により得られた演算結果に基づいて燃料量を算出する燃料量演算装置と該演算装置により得られた燃料量を、前記還元ゾーンに設置した炉温計で検知した炉温より出力される燃料量に加減する演算装置を配設したことを特徴とする還元鉄製造設備の燃焼制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物を回転炉床炉にて還元し回収する還元鉄製造設備の燃焼制御方法および燃焼制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼ダストや粉鉱等に含まれる酸化鉄を再利用するため、製鋼ダスト等にバインダや還元剤を混入させて混練し、造粒して塊成化物を作り、この塊成化物を回転炉床炉に装入して、加熱・還元により還元塊成化物を製造することが行われている。
【０００３】
図２は回転炉床炉の概略図である。回転炉床炉１は、塊成化物を炉内へ装入する装入装置１ａと装入された塊成化物を加熱する加熱ゾーン２と加熱された塊成化物を還元する還元ゾーン３および還元された塊成化物を炉外へ排出する排出装置１ｂとから構成されている。加熱ゾーン２及び還元ゾーン３ではそれぞれバーナ４、５が回転炉床炉１の側壁に設置され、装入された塊成化物を回転炉床の回転により加熱ゾーン２から還元ゾーン３を通過させて加熱・還元することにより還元鉄を製造する。
【０００４】
加熱ゾーン２に装入された塊成化物は加熱ゾーン２に設置したバーナ４の空気比を１．０以上の過剰空気で燃焼させ、塊成化物に含まれる水分や未燃ガス等および還元ゾーンで発生する未燃ガスを同時燃焼し、所定の温度に加熱し、還元ゾーンに設置したバーナは空気比１．０以下で燃焼させて還元化する構成となっている。
【０００５】
回転炉床炉１では加熱ゾーン２と還元ゾーン３が炉内で連通状態にあるため、還元ゾーン３で発生した還元性ガスが加熱ゾーン２を通って排ガス排出口２ａへ排出される。このため加熱ゾーン２では、還元ゾーン３で発生した還元性ガスを燃焼させ、その燃焼熱を利用すべく充分な空気を導入している。
【０００６】
回転炉床炉の燃焼制御方法として、特許文献１には、加熱ゾーンの炉内ガスのＯ２濃度またはＣＯ濃度を測定し、測定濃度に従い加熱ゾーンに空気を導入して還元ゾーンで発生する未燃ガスを加熱ゾーンで燃焼させる燃焼方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、所定量の燃料に適量の一次燃焼用空気を混合した燃焼ガスを供給する燃焼ガス供給手段と設定量の二次燃焼用空気を供給する二次燃焼用空気供給手段と前記炉床上に供給されたペレットの投入量を検出するペレット投入量検出手段と、該ペレツト投入量に応じて前記二次燃焼用空気の設定量を調整する二次燃焼用空気流量調整手段を備えた還元鉄の製造装置が開示されている。
【特許文献１】特開平１１−２４８３５９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１５２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１のように、加熱ゾーンに還元ゾーンで発生する未燃ガスの発生量に応じて空気量を調整する方法では、未燃ガスの発生量に左右され、未燃ガスが多いときは空気を増加して燃焼を活発に行わせるため加熱ゾーンの炉温が上昇し、逆に発生する未燃ガスが少ないときは炉温が低下するという問題があり、加熱ゾーンにおいて所定温度に加熱する制御が出来ない。
【０００９】
このため加熱ゾーンの炉温が低い場合は、塊成化物の温度も低いことから還元ゾーンへ侵入する塊成化物の還元作用を遅らせることとなり、回転炉床炉を１回転させる間での還元が出来ないという問題も発生する。また、未燃ガスが多くて加熱ゾーンに空気を増量して吹き込んで活発な燃焼を行うと、加熱ゾーンでの炉温が上昇し、塊成化物の温度が上昇し、酸化雰囲気での塊成化物の加熱となり還元剤が揮発し、強固な酸化鉄として還元ゾーンに侵入し、還元鉄の製造が出来なくなるという問題も発生する。
【００１０】
また、特許文献２のように、炉内に装入される塊成化物の量に応じて２次燃焼用空気の設定量を調整するものでは、投入される塊成化物が多いと還元ゾーンでの未燃ガスの発生も多くなることを前提としている。従って、本技術では、回転炉床炉に装入される塊成化物の性状、つまり、塊成化物に含まれる水分の量やバインダの量および還元剤の量を一定量に調整したもののみを装入しなければならない。
【００１１】
しかし、現実は、装入される塊成化物の性状にバラツキがあり、塊成化物の量に比例して未燃ガスが発生するとは限らない。このため２次燃焼用空気量を装入される塊成化物の量に応じて調節するだけでは、未燃ガスを完全燃焼させることは出来ない。
【００１２】
そこで、本発明は、還元鉄製造設備において、加熱ゾーンでの炉温を制御しながら加熱ゾーン及び還元ゾーンで発生する未燃ガスを完全に燃焼させ、塊成化物の還元化作用を安定して行うことが出来る燃焼制御方法及び燃焼制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の還元鉄製造設備の燃焼制御方法は、金属酸化物と還元剤を混合し造粒して塊成化物とし、この塊成化物を回転炉床炉に装入して該回転炉床炉の加熱ゾーン及び還元ゾーンに設けられたバーナによって加熱・還元することにより前記塊成化物を還元し回収する還元鉄製造設備の燃焼制御方法において、前記加熱ゾーンに設置された該加熱ゾーンの炉温を制御する炉温計で検知した炉温と加熱ゾーン目標設定温度との差を演算し、この演算により得られた演算結果に基づいて燃料量演算装置により算出された燃料量を、前記還元ゾーンに設置された炉温計で検知した炉温により出力される燃料量に加減して前記バーナの燃料量を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の還元鉄製造設備の燃焼制御装置は、金属酸化物と還元剤を混合して造粒した塊成化物とし、この塊成化物を回転炉床炉に装入して該回転炉床炉の加熱ゾーン及び還元ゾーンに設けられたバーナによって加熱・還元することにより前記塊成化物を還元し回収する還元鉄製造設備であって、前記加熱ゾーンの炉温を制御する炉温計を設置し、該炉温計で検知した炉温と加熱ゾーン目標設定温度との差を演算する演算装置を配設し、該演算装置により得られた演算結果に基づいて燃料量を算出する燃料量演算装置と該演算装置により得られた燃料量を、前記還元ゾーンに設置した炉温計で検知した炉温より出力される燃料量に加減する演算装置を配設したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により加熱ゾーンのバーナの燃料量を制御して加熱ゾーンでの炉温を制御しながら加熱ゾーン及び還元ゾーンで発生する未燃ガスを完全に燃焼させることができるので塊成化物の還元化作用を安定して行うことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図1は本発明の燃焼制御を示すフローである。図1において、回転炉床炉1を模式的に側面図として図示し、装入装置及び排出装置については省略している。
【００１７】
装入装置（図示しない）より塊成化物は加熱ゾーン２に装入される。加熱ゾーン２には回転炉床内で発生する排ガスの排出口２ａが設置されている。加熱ゾーン２及び還元ゾーン３にそれぞれ設置されたバーナ４、５の燃焼排ガスは加熱ゾーン２の排出口２ａを通って排ガス処理装置を経て屋外に放散される。
【００１８】
加熱ゾーン２および還元ゾーン３にはそれぞれ炉温計６、７を設置している。加熱ゾーン２は予め目標温度ＳＶを設定器１０により設定し演算器９へ送る。また、炉温計６で検知した温度調節計８により検知温度を演算器９へ送る。そして演算器９で設定された目標温度ＳＶと検知された実績温度ＰＶとの差ΔｔをΔｔ＝ＳＶ−ＰＶにより演算させ、燃料量に換算する演算器１２に送る。
【００１９】
演算器１２では前記演算器９で算出した温度差Δｔに見合う係数Ｋを予め設定した補正係数テーブル１１から選択し、温度差Δｔに補正係数Ｋを乗じて補正燃料量ΔＦをΔＦ＝Δｔ×Ｋにより算出する。
【００２０】
一方、還元ゾーン３では還元ゾーン３に設置した炉温計７で還元ゾーン３の炉温を温度調節器１４によって所定の温度に調節する。還元ゾーン３の炉温は１１００℃〜１３００℃で調節されている。還元ゾーン３では、この炉温になるように流量調節器１５によって燃料の流量調節弁１９の感度を調節して制御される。
【００２１】
また、燃料の実流量は、燃料配管２０に設置された流量計１７、１８で測定され、流量調節計１５で指示される。ここで、加熱ゾーン２の目標温度ＳＶと実績温度ＰＶとの差Δｔより演算した補正燃料量ΔＦを流量調節計１５から流量調節弁１９間に設置した演算器１３に入れて流量調節計１５から流量調節弁１９に指示される流量に補正を掛けて流量調節弁１９の開度を設定する。併せて、補正燃料量ΔＦを流量計１７、１８と流量調節計１５間に設置した演算器１６にも入力して演算させ、演算後の流量値を流量調節計１５で指示させる。
【００２２】
例えば、加熱ゾーン２での目標炉温ＳＶが９００℃、炉温計６で検知した実績温度ＰＶが８００℃と仮定すると、演算器９で温度差Δｔを算出すると温度差Δｔは１００℃で、この温度差１００℃のときの補正燃料を演算器１２で算出して１００Ｎｍ３／Ｈの燃料量を得たとする。この演算器１２で得た１００Ｎｍ３／Ｈの補正燃料量を演算器１３にインプットして流量調節計１５で指示される燃料量に加算して、流量調節弁１９の開度を設定する。一方、実流量を測定して流量調節計１５へ指示する流量計１７、１８と流量調節計１５の間に設置した演算器１６には補正燃料ΔＦを減じる演算を行い、その演算結果を流量調節計１５で指示させる。
【００２３】
燃焼用空気量については燃料量に応じて設定器２１で空気比を設定し、燃焼用空気の実流量は、燃焼用空気配管２６に設置された流量計２３、２５で測定され、流量調節計２２で自動的に設定され指示されて流量調節弁２４の開度を設定する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の燃焼制御フローである。
【図２】回転炉床炉の概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１：回転炉床炉
１ａ：装入装置
１ｂ：排出装置
２：加熱ゾーン
２ａ：排ガス排出口
３：還元ゾーン
４：加熱ゾーンバーナ
５：還元ゾーンバーナ
６：炉温計
７：炉温計
８：温度調節計
９：演算器
１０：設定器
１１：燃料補正テーブル
１２：演算器
１３：演算器
１４：温度調節計
１５：流量調節計
１６：演算器
１７：流量計
１８：流量計
１９：流量調節弁
２０：燃料配管
２１：設定器
２２：流量調節計
２３：流量計
２４：流量調節弁
２５：流量計
２６：燃焼用空気配管
【図１】
2005249354.tif 000003
【図２】
2005249354.tif 000004