(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方吸引式焼結機の焼結原料充填層の上方に設けた加圧送風フードシール装置において、加圧送風フードのスカート下端部に内部圧力の調節が可能なエアーダクトを設置し、該エアーダクトの原料充填層上面に接触する底部がシート状の弾性体からなり、エアーダクトの内側底部に永久磁石あるいは電磁石を有することを特徴とする焼結設備における加圧送風フードシール装置。
【請求項２】
請求項１記載の加圧送風フードシール装置を用いて、エアーを供給することによりエアーダクト内の圧力を調節し、エアーダクト底部に備えたシート状の弾性体を原料充填層上面に接触させ、シート状の弾性体と原料充填層上部との間に磁場を形成し、シート状の弾性体と原料充填層上部との隙間に焼結鉱粉を滞留させることを特徴とする焼結設備における加圧送風フードシール方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高炉の原料となる焼結鉱の製造に関わり、焼結設備における加圧送風フードシール装置およびそのシール方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
焼結機において、図３に示すように、配合原料を原料ホッパー５から無端状のパレット１に装入して、点火炉６で原料充填層２の上部に点火し、ウインドボックス８、排気ダクト９、排ガス集塵機１０を介して排気ブロアー１１により下方に吸引するとともに、ガスの加圧送風ブロアー４を接続した加圧送風フード３から原料充填層２の上部にガスを送風し、パレット１を移動させることで、順次上層から下層へ焼成する加圧焼結法がある。
【０００３】
このような加圧焼結法として、例えば、焼成初期にはウインドボックス８の吸引圧力を大気圧に対して−１０００ｍｍＡｑとして大気を吸引し、燃焼溶融帯の上層から下層までの移行速度を小さくし、高温保持時間を従来よりも大きくすることで、原料充填層２の上部の成品歩留、焼結鉱品質を向上することができる。焼成中期以降は、例えば、原料充填層２の上部から空気の加圧送風ブロアー４を接続した加圧送風フード３により大気圧に対して＋２０００ｍｍＡｑで空気を押し込み、下方から−１０００ｍｍＡｑで吸引し、原料充填層２の差圧を３０００ｍｍＡｑにすることで、通過ガスの密度を増大してコークス燃焼速度を増すとともに伝熱速度を増して、燃焼溶融帯の移行速度を大きくできる。さらに、ガス流量の増大によって冷却速度を増すことで、原料充填層内の燃焼溶融帯の高さ方向の厚みが小さくなり、燃焼溶融帯の通気抵抗を小さくして、燃焼溶融帯の移行速度を大きくすることができる。その結果、加圧焼結法においては焼結機の生産率、成品歩留、焼結鉱品質を大幅に向上できる。
【０００４】
しかし、加圧焼結法は加圧送風フード３と原料充填層２とのシールが極めて困難であり、実施された例はほとんどない。特に、焼結パレット全体を覆う場合、あるいは焼結パレットの一部分を利用してシールする場合、パレット群が上下左右に揺動し、点火炉の通過時や焼成時に受ける熱膨張などの影響を考慮して設計する必要があることから、十分なシール技術が確立されていないからである。
【０００５】
実公昭５８−１７７７９７号公報には、「固定式のフードのスカート部に適正な弾性を備えている材料を設置し、焼結鉱上面に摺接せしめることによりシールできる」と記載されている。しかし、凹凸があり移動しているパレット上の焼結鉱にスカート部を摺接しても、単独でシールが可能でかつ耐用性のある弾性体はない。
【０００６】
実公昭６１−１４１７００号公報には、「シール片が焼結鉱上面の上下動に追従しながら移動し、シール体がシール片の上下動に追従して上下に伸縮することでフード外周部のシールができる」と記載されている。しかし、これではパレット移動方向と幅方向のコーナー部のシールが困難であり、設備も大がかりなものとなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術は、いずれもシール片と焼結鉱、あるいはシール片間で摺動が発生する機構である。すなわち、従来の加圧焼結方法においては、図４に示すように、加圧送風フード３のスカート下端部１３と原料充填層２の間にシール片１９がなければ、加圧送風フード３からの漏れガス量が多く、加圧送風フード３内の圧力が増加せず、加圧焼結法に必要な送風圧力を得ることができない。しかし、通常、焼結機は２４時間連続稼働しており、シール片の消耗には非常に過酷な条件なので、十分にシールが可能で耐用性のあるシール片を得ることが困難であった。従って、摺動が発生しても問題とならない画期的なシール技術の開発が望まれていた。
【０００８】
そこで本発明は、焼結パレット上方に設けた加圧送風フードから十分に加圧送風が可能で、耐用性も兼ね備えた焼結設備の加圧送風フードシール装置およびそのシール方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の焼結設備における加圧送風フードシール装置およびそのシール方法は以下の通りである。
【００１０】
（１）下方吸引式焼結機の焼結原料充填層の上方に設けた加圧送風フードシール装置において、加圧送風フードのスカート下端部に内部圧力の調節が可能なエアーダクトを設置し、該エアーダクトの原料充填層上面に接触する底部がシート状の弾性体からなり、エアーダクトの内側底部に永久磁石あるいは電磁石を有することを特徴とする焼結設備における加圧送風フードシール装置。
【００１２】
（２）前記（１）の加圧送風フードシール装置を用いて、エアーを供給することによりエアーダクト内の圧力を調節し、エアーダクト底部に備えたシート状の弾性体を原料充填層上面に接触させ、シート状の弾性体と原料充填層上部との間に磁場を形成し、シート状の弾性体と原料充填層上部との隙間に焼結鉱粉を滞留させることを特徴とする焼結設備における加圧送風フードシール方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を詳細に説明する。
【００１５】
本発明者らは、シール片の消耗の挙動と送風ガスの漏れについて検討した結果、シール片の消耗は部分的に発生し、全く消耗されずに完全にシールできている部分も多く残っていることを発見した。そして、その原因は、シール片と焼結鉱間の摺動が不均一、不規則的に起こるためであり、シール片と焼結鉱間の摺動を全体的に均一にすることでシール片の耐用性およびシール性が大きく向上することを見出した。
【００１６】
例えば、図１に示すように、加圧送風フード３のスカート下端部１３にエアーダクト１５を設け、シート状の弾性体１４をエアーダクト１５の底部に取り付ける。この際、弾性体１４を複数に分割して設置し、エアーダクト１５内で分割された各々の弾性体１４にエアーを供給・加圧できるような構造としても良い。
【００１７】
図１に示すような加圧送風フードシール装置を用いて、エアーダクト１５に供給するエアーにより弾性体１４を加圧することで、弾性体１４を原料充填層２の表面へ押しつけ、弾性体１４と焼結鉱間での摺動を吸収して弾性体１４全体に均一な押しつけ加重を得ることができる。また、シールを可能とする必要最小限の弾性体１４の加圧を維持できるようにエアーダクト１５の内圧を調整することにより、弾性体１４と焼結鉱間の摩擦力を最小とすることができ、弾性体１４の耐用性を向上できる。
【００１８】
本発明で用いる弾性体は、ゴムシートなどの弾力性があり、耐摩耗性の優れたものであれば、特に限定されるものではないが、特に好ましいものとしては、例えば、ウレタンゴム、ＮＢＲ、ＣＲ、布入り強化ゴムなどが挙げられる。
【００１９】
さらに、本発明では、図２に示すように、弾性体１４の耐用性を増すために、エアーダクト１５内の弾性体１４の上方に永久磁石あるいは電磁石１６を設置して、弾性体１４と原料充填層２の上部との間に磁場を形成し、弾性体１４と原料充填層２の上部との隙間に磁性体である焼結鉱粉１７を滞留させる。このようにして、弾性体１４の滑り面に脆弱な焼結鉱粉１７を見かけ上コーティングすることで、弾性体１４は原料充填層２の移動による焼結鉱からの摩擦を直接受けることがないので、耐用性を格段に増すことができる。また、永久磁石あるいは電磁石１６と弾性体１４との間には、弾性体１４の変形を阻害しないために、ある程度の隙間を置くかスポンジ状ゴム１８などを挟んでおけば良い。
【００２０】
【実施例】
本発明を比較例および実施例、参考例により詳細に説明する。
【００２１】
焼結パレット幅４ｍ、焼結機長さ１００ｍ、吸引負圧1300mmAqの焼結機を、一定の操業となるようにした。原料充填層の層厚は５５０ｍｍ、パレットスピードは３．５ｍ／ｓ一定とした。加圧送風フードは、幅３．５ｍ、長さ３０ｍの大きさであり、スカート下端部と原料充填層表層との距離は５０ｍｍとし、排鉱側の焼結ストランド上方に設置した。加圧送風フードからの送風量は８．５×１０5ｍ3／Ｈｒ一定とし、漏風量を測定して漏風率を計算した。また、加圧送風フードの内圧800mmAqが極端に低下した時をシールの寿命とした。
【００２２】
参考例においては、図１に示すような構造とし、弾性体として厚み２ｍｍの布入りウレタンゴムを用いた。この時、エアーダクトの内圧は0.1〜0.3kg/cm2 の間で調節した。
【００２３】
実施例においては、図２に示すような構造とし、弾性体として厚み２ｍｍの布入りウレタンゴムを用いた。この時、エアーダクトの内圧は0.1〜0.3kg/cm2 の間で調節した。永久磁石には、磁石表面の磁束密度が300ガウスのフェライト磁石を用い、焼結鉱粉の厚みが約5mmとなるように磁石の高さを調節して設置した。
【００２４】
比較例においては、図４に示すような構造とし、シール片として厚み２ｍｍの布入りウレタンゴムを用いた。この時、シール片が外側にめくれないように、シール片の端部を内側へ紐で引っ張る形にした。
【００２５】
表１に加圧送風フードからの漏風率、シールの寿命を示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
表１から分かるように、実施例では比較例および参考例に対して、漏風率およびシールの寿命が著しく向上した。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、加圧送風フードと原料充填層との間をシールできると共に、シール用の弾性体の耐用性を大幅に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考である加圧送風フードシール装置の例を示す図である。
【図２】本発明の加圧送風フードシール装置の例を示す図である。
【図３】加圧焼結法の例を示す図である。
【図４】従来の加圧送風フードシール装置の例を示す図である。
【符号の説明】
１ パレット
２ 原料充填層
３ 加圧送風フード
４ 加圧送風ブロアー
５ 原料ホッパー
６ 点火炉
７ スプロケット
８ ウインドボックス
９ 排気ダクト
１０ 排ガス集塵機
１１ 排気ブロアー
１２ 煙突
１３ スカート下端部
１４ 弾性体
１５ エアーダクト
１６ 永久磁石あるいは電磁石
１７ 焼結鉱粉
１８ スポンジ状ゴム
１９ シール片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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