(57)【要約】【課題】焼結原料が燃焼される赤熱層を均一に形成させて、高品質の焼結鉱を生産するための焼結機及び焼結方法を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態による焼結機は、焼結原料を供給するホッパー部と上記焼結原料が焼結されて排出される排鋼部の間に位置し、上記焼結原料が据え付けられる焼結台車を循環移動させる移送部と、上記焼結台車の進行方向において上記ホッパー部の後方に位置する点火炉部と、上記焼結台車の下部に提供され、上記焼結台車内部のガスを吸引するウィンドボックス部と、上記焼結原料が燃焼される赤熱層の温度が１２００℃未満の範囲に供給されるよう酸素ガスを独立して供給し、上記焼結台車の進行方向において上記点火炉部の後方に位置する赤熱層均一組成ユニットと、を含むことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結原料を供給するホッパー部と前記焼結原料が焼結されて排出される排鋼部の間に位置し、前記焼結原料が据え付けられる焼結台車を循環移動させる移送部と、
前記焼結台車の進行方向において前記ホッパー部の後方に位置する点火炉部と、
前記焼結台車の下部に設置され、前記焼結台車内部のガスを吸引するウィンドボックス部と、
前記焼結原料が燃焼する赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に供給されるよう、酸素ガスを独立して供給し、前記焼結台車の進行方向において前記点火炉部の後方に位置する赤熱層均一組成ユニットと、
を含むことを特徴とする焼結機。
【請求項２】
前記赤熱層均一組成ユニットは、
前記焼結台車の進行方向において前記点火炉部の後端部に位置し、前記赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に前記酸素ガスを独立して供給する酸素供給部と、
前記酸素供給部と独立して提供されるよう、前記焼結台車の進行方向において前記酸素供給部の後端部に位置し、燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の焼結機。
【請求項３】
前記酸素供給部は、前記焼結台車の幅方向に複数個設置されるか、または前記焼結台車の幅方向の両側端部に設置されることを特徴とする請求項２に記載の焼結機。
【請求項４】
前記酸素供給部は、
前記焼結台車の上部に提供されるフード部材と、
前記フード部材の内部に提供されて酸素配管と接続され、前記焼結原料の上面に前記酸素ガスを噴射するノズル部材と、
前記酸素配管に接続され、供給される酸素ガスの圧力を調整するバッファ部材と、
を含むことを特徴とする請求項２に記載の焼結機。
【請求項５】
前記ノズル部材は、前記焼結原料の上面からの高さ（ｈ）が少なくとも以下の式を満たすことを特徴とする請求項４に記載の焼結機。
ｈ＝Ｗ／（２ｔａｎ（０．５ａ））
（ここで、Ｗは前記ノズル部材が提供される前記フード部材の単位フードの幅（Ｗ）であり、ａは前記ノズル部材から噴射される前記酸素ガスの噴射角（ａ）である。）
【請求項６】
ホッパー部から循環移動する焼結台車に焼結原料を供給する装入工程と、
前記焼結原料の表面に点火する点火工程と、
前記焼結台車の下部に提供されるウィンドボックスが前記焼結台車内部のガスを吸引し、前記焼結原料を燃焼させる焼成工程と、
前記焼結原料が燃焼される赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に供給されるよう、前記焼結台車の進行方向において前記点火炉部の後端部に位置する酸素供給部から酸素ガスを独立して供給する酸素吹込工程と、
を含むことを特徴とする焼結方法。
【請求項７】
前記酸素吹込工程は、前記焼結台車の幅方向に複数個設置される前記酸素供給部のそれぞれが、前記赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に、前記酸素ガスの供給量及び供給時点を個別に調整して供給するものであることを特徴とする請求項６に記載の焼結方法。
【請求項８】
前記酸素吹込工程は、酸素ガスを、前記焼結台車の中央部に据え付けられた焼結原料よりも先に前記焼結台車の側端部に据え付けられた焼結原料に吹き込むものであることを特徴とする請求項７に記載の焼結方法。
【請求項９】
前記酸素吹込工程は、前記焼結原料が燃焼されるにつれて傾斜して形成される赤熱層の高さ方向の中央を基準に、上部赤熱層上に前記酸素ガスを吹き込み、前記赤熱層の高さ方向において最上部に行くほど前記酸素ガスを多く吹き込むものであることを特徴とする請求項７に記載の焼結方法。
【請求項１０】
前記酸素吹込工程は、前記焼結原料に吹き込まれる酸素の速度を音速よりも低い速度で噴射させるものであることを特徴とする請求項７に記載の焼結方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結機及び焼結方法に係り、より詳しくは、焼結鉱を生産するための焼結原料が燃焼される赤熱層の形成を調整する焼結機及び焼結方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結鉱の製造工程とは、微粒の粉鉄鉱石を焼結して高炉の使用に適したサイズで製造する工程のことである。
焼結鉱の製造工程では、焼結原料を疑似粒子化して焼結台車上に一定の高さに装入し、点火して下方から空気を強制的に吸引しながら焼結原料を焼成させて焼結鉱を製造する。
以下、図１を参照して説明する。上部鉱ホッパー１１’に保存された上部鉱及びサージホッパー１２’に保存された焼結原料が焼結台車５０’内に装入されて運送され、移動中の焼結台車５０’は、点火炉部３０’の下部を通過する。この際、点火炉部３０’から噴射される火炎を焼結台車５０’内に収容された焼結原料の上部である表層に着火させる。
【０００３】
上記点火炉部３０’を通過した台車は、移送部４０’によって工程進行方向に移送される。この際、焼結台車５０’が工程進行方向に配置された複数のウィンドボックス部２０’の上側を通過する。
ウィンドボックス部２０’の上側を通過する焼結台車５０’では、下側方向に吸引力が発生し、吸引される外気によって着火した火炎が下側方向に移動し、焼結台車５０’が工程進行終了地点に位置するウィンドボックス部２０’に到着するとき、火炎が焼結台車の底にまで点火されて焼結が完了する。
【０００４】
しかし、この工程により焼結鉱を製造する際に、焼結原料層の深さ方向に沿って熱量分布の違いが発生する。すなわち、焼結原料層の上層では、ウィンドボックス部２０’の吸引力による外気の流入が原因で熱量が不足となり、外気が焼結燃料層の燃焼台を経て昇温した後の部分である下層では熱量が過剰になるという現象が生じる。
これにより、焼結鉱の製造工程が完了した後、上層部には、表面積が増加して、還元性に優れている一方で強度が低い焼結鉱が製造され、下層部には、焼結原料層が溶融してから凝固されるため、強度に優れている一方で表面が滑らかに形成されて還元性の低い焼結鉱が製造されるという問題が発生する。
したがって、上述の問題を解決するための焼結機及び焼結方法に対する研究が必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的とするところは、焼結原料が燃焼される赤熱層を均一に形成させて、高品質の焼結鉱を生産するための焼結機及び焼結方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の焼結機は、焼結原料を供給するホッパー部と前記焼結原料が焼結されて排出される排鋼部の間に位置し、前記焼結原料が据え付けられる焼結台車を循環移動させる移送部と、
前記焼結台車の進行方向において前記ホッパー部の後方に位置する点火炉部と、
前記焼結台車の下部に設置され、前記焼結台車内部のガスを吸引するウィンドボックス部と、
前記焼結原料が燃焼する赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に供給されるよう、酸素ガスを独立して供給し、前記焼結台車の進行方向において前記点火炉部の後方に位置する赤熱層均一組成ユニットと、
を含むことを特徴とする。
【０００７】
前記赤熱層均一組成ユニットは、
前記焼結台車の進行方向において前記点火炉部の後端部に位置し、前記赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に前記酸素ガスを独立して供給する酸素供給部と、
前記酸素供給部と独立して提供されるよう、前記焼結台車の進行方向において前記酸素供給部の後端部に位置し、燃料ガスを供給する燃料ガス供給部と、
を含むことを特徴とする。
【０００８】
前記酸素供給部は、前記焼結台車の幅方向に複数個設置されるか、または前記焼結台車の幅方向の両側端部に設置されることを特徴とする。
【０００９】
前記酸素供給部は、
前記焼結台車の上部に提供されるフード部材と、
前記フード部材の内部に提供されて酸素配管と接続され、前記焼結原料の上面に前記酸素ガスを噴射するノズル部材と、
前記酸素配管に接続され、供給される酸素ガスの圧力を調整するバッファ部材と、
を含むことを特徴とする。
【００１０】
前記ノズル部材は、前記焼結原料の上面からの高さ（ｈ）が少なくとも以下の式を満たすことを特徴とする。
ｈ＝Ｗ／（２ｔａｎ（０．５ａ））
（ここで、Ｗは前記ノズル部材が提供される前記フード部材の単位フードの幅（Ｗ）であり、ａは前記ノズル部材から噴射される前記酸素ガスの噴射角（ａ）である。）
【００１１】
また、本発明は、ホッパー部から循環移動する焼結台車に焼結原料を供給する装入工程と、
前記焼結原料の表面に点火する点火工程と、
前記焼結台車の下部に提供されるウィンドボックスが前記焼結台車内部のガスを吸引し、前記焼結原料を燃焼させる焼成工程と、
前記焼結原料が燃焼される赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に供給されるよう、前記焼結台車の進行方向において前記点火炉部の後端部に位置する酸素供給部から酸素ガスを独立して供給する酸素吹込工程と、
を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記酸素吹込工程は、前記焼結台車の幅方向に複数個設置される前記酸素供給部のそれぞれが、前記赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に、前記酸素ガスの供給量及び供給時点を個別に調整して供給するものであることを特徴とする。
【００１３】
前記酸素吹込工程は、酸素ガスを、前記焼結台車の中央部に据え付けられた焼結原料よりも先に前記焼結台車の側端部に据え付けられた焼結原料に吹き込むものであることを特徴とする。
【００１４】
前記酸素吹込工程は、前記焼結原料が燃焼されるにつれて傾斜して形成される赤熱層の高さ方向の中央を基準に、上部赤熱層上に前記酸素ガスを吹き込み、前記赤熱層の高さ方向において最上部に行くほど前記酸素ガスを多く吹き込むものであることを特徴とする。
【００１５】
前記酸素吹込工程は、前記焼結原料に吹き込まれる酸素の速度を音速よりも低い速度で噴射させるものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の焼結機及び焼結方法によれば、焼結鉱の製造工程において焼結原料層内部の熱量が不足して赤熱層が均一に形成できない部分に酸素を吹き込むことで、燃焼を活性化させ、上記赤熱層を上記焼結原料の高さ方向に均一に形成して、生産された焼結鉱の品質を向上させることができる。
また、焼結原料の上層部では、焼結に必要な赤熱層の厚さを十分に確保するとともに火炎伝播速度を増加させることで、熱量不足現象による焼結鉱の強度低下を抑制または防止して回収率を増加させ、焼結鉱操業の工程効率及び生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来の焼結機を示す正面図である。
【図２】本発明の焼結機を示す正面図である。
【図３】本発明の焼結機を示す正面図である。
【図４】本発明の焼結機における酸素供給部を示す斜視図である。
【図５】本発明の焼結機における酸素供給部を示す断面図である。
【図６】ａは、従来の焼結機により形成される焼結原料の高さに応じた温度分布を示すグラフである。ｂは、本発明の焼結機により形成される焼結原料の高さに応じた温度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。
本発明の焼結機及び焼結方法は、焼結鉱を生産するための焼結原料（ｒ）が燃焼される赤熱層の形成を調整する発明に関するもので、焼結鉱の製造工程時に焼結原料（ｒ）層の内部の熱量が不足して赤熱層が均一に形成できない部分に酸素を吹き込むことで燃焼を活性化させ、上記赤熱層を上記焼結原料（ｒ）の高さ方向に均一に形成して、生産された焼結鉱の品質を向上させるものである。
すなわち、焼結原料（ｒ）の上層部において、焼結に必要な赤熱層の厚さを十分に確保するとともに火炎伝播速度を増加させることで、熱量不足による焼結鉱の強度低下を抑制または防止して回収率を増加させることができる。
【００１９】
図２及び図３は本発明の焼結機を示す正面図であり、図６ａ及びｂはそれぞれ従来の焼結機及び本発明の焼結機により形成される焼結原料（ｒ）の高さに応じた温度分布を示すグラフである。
すなわち、図２は本発明の焼結機において赤熱層均一組成ユニット１００が酸素供給部１１０のみを含む実施形態を示すものであり、図３は本発明の焼結機において赤熱層均一組成ユニット１００が、酸素供給部１１０と、燃料ガス供給部１２０と、をそれぞれ個別に含む実施形態を示すものである。
また、図６ａは酸素を独立して吹き込まない従来の焼結機における温度分布を示すものであり、図６ｂは酸素を独立して吹き込む本発明の焼結機における温度分布を示すものである。
【００２０】
図２、図３、図６ａ、及び図６ｂに示す通り、本発明の一実施形態による焼結機の焼結原料（ｒ）を供給するホッパー部１０と焼結原料（ｒ）が焼結されて排出される排鉱部６０の間に位置し、焼結原料（ｒ）が据え付けられる焼結台車５０を循環移動させる移送部４０と、焼結台車５０の進行方向においてホッパー部１０の後方に位置する点火炉部３０と、焼結台車５０の下部に提供され、焼結台車５０の内部のガスを吸引するウィンドボックス部２０と、焼結原料（ｒ）が燃焼される赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に供給されるよう、酸素ガスを独立して供給し、焼結台車５０の進行方向において点火炉部３０の後方に位置する赤熱層均一組成ユニット１００と、を含む。
【００２１】
また、本発明の一実施形態による焼結機の赤熱層均一組成ユニット１００は、焼結台車５０の進行方向において点火炉部３０の後端部に位置し、赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に酸素ガスを独立して供給する酸素供給部１１０と、酸素供給部１１０と独立して提供されるよう焼結台車５０の進行方向において酸素供給部１１０の後端部に位置し、燃料ガスを供給する燃料ガス供給部１２０と、を含む。
すなわち、赤熱層の温度が少なくとも１２００℃未満の領域に酸素ガスを独立して吹き込むことにより、赤熱層を均一に組成することができる構成を提示する。
このため、赤熱層均一組成ユニット１００を含み、焼結機の基本構成として、ホッパー部１０、ウィンドボックス部２０、点火炉部３０、移送部４０、焼結台車５０、排鉱部６０、及びダクトユニット７０を含む。
【００２２】
まず、ホッパー部１０、ウィンドボックス部２０、点火炉部３０、移送部４０、焼結台車５０、排鉱部６０、及びダクトユニット７０について説明する。  ホッパー部１０は、焼結台車５０の底面に装入される上部鉱が保存される上部鉱ホッパー１１、及び上部鉱上部に装入され、鉄鉱石原料と固体燃料として用いられるコークスとを混合してから組み立てた配合原料が保存されるサージホッパー１２で構成される。
そして、焼結台車５０は、焼結原料（ｒ）を収容して一方向に移動できるように備えられ、移送部４０は、複数の焼結台車５０を工程進行方向に移送させる。また、点火炉部３０は、焼結台車５０の上側であると同時に、焼結台車５０の進行方向のサージホッパー１２の一側に提供される。
【００２３】
ここで、点火炉部３０は、焼結台車５０内の焼結原料（ｒ）の表層に火炎を噴射して焼結原料（ｒ）を燃焼させる出発点を形成する。
ウィンドボックス部２０は、焼結台車５０の移動経路上に設置され、焼結台車５０の内部を吸引する役割を果たす。
さらに、本発明の焼結機は、焼結台車５０内の焼結原料（ｒ）、すなわち、原料層内の熱量を制御するための熱量調節器を含んでもよく、ウィンドボックス部２０内に備えられ、原料層が燃焼するとともに発生する排気ガスの温度及び排気ガス内の酸素濃度を測定するための検知器と、検知器で検知された結果を用いて熱量調節器の動作を制御する制御器と、を含む。
【００２４】
ここで、焼結台車５０の移動経路について説明する。焼結台車５０は無限軌道方式で回転するように閉ループを形成し、閉ループの上部側移動経路は、焼結台車５０の内部の焼結原料（ｒ）が焼結される焼結区間であり、下部側移動経路は、焼結が完了した焼結鉱を排鉱部６０に排出した空の焼結台車５０が、焼結工程のために上部側移動経路に移動する回送区間である。
上部鉱ホッパー１１、サージホッパー１２、及び点火炉部３０は上部側移動経路の上側に備えられ、ウインドボックス部２０は、上部側移動経路の下側に備えられて、上部側移動経路に沿って移動する焼結台車５０の内部を吸引する。
そして、焼結台車５０の内部で焼結が完了した焼結鉱は、焼結台車５０が上部側移動経路から下部側移動経路に移動する過程で排出され、焼結鉱が排出される排鉱部６０は、上部側の移動経路において点火炉部３０の反対側に位置する。
【００２５】
また、焼結原料（ｒ）は、上部鉱ホッパー１１から提供された上部鉱及びサージホッパー１２から提供された配合原料を指すが、焼結原料（ｒ）が焼結台車５０内に装入された後は原料層と称する。
上部鉱ホッパー１１は、焼結台車５０の上部側移動経路の一側上部に備えられ、焼結台車５０の底に形成される火格子棒（ｇｒａｔｅ  ｂａｒ）に焼結原料（ｒ）が流出することを防止するために上部鉱を装入する。ここで、上部鉱は成品焼結鉱のうち８〜１５ｍｍ程度の粒度を有する焼結鉱を選別することが好ましい。
サージホッパー１２は、焼結台車５０の進行方向において上部鉱ホッパー１１の後方に備えられ、焼結台車５０内に焼結鉱を製造するための焼結原料（ｒ）を焼結台車５０に装入する。
サージホッパー１２は、焼結台車５０の幅方向には焼結原料（ｒ）を粒度偏析なく均一に装入し、焼結台車５０の深さ方向には下部から上部に行くほど粒度が小さくなるように粒度偏析させて装入することが好ましい。
【００２６】
点火炉部３０は、焼結台車５０の進行方向においてサージホッパー１２の後方に備えられ、焼結原料（ｒ）が焼結台車５０に装入されて形成された原料層の表層に火炎を供給して着火させる。
ウィンドボックス部２０は、焼結台車５０の移動経路、より具体的には、上部側移動経路の下側に備えられ、上部側移動経路に沿って移動する焼結台車５０の内部を吸引する。また、ウィンドボックス部２０は、点火炉部３０と排鉱部６０の間にわたって備えられることができる。
ウィンドボックス部２０の先端には、ダクトユニット７０が提供される。ダクトユニット７０は、ダクト７１、集塵機７２、煙突７３、及びブロワー７４などを含む。
ここで、ダクト７１の先端にはブロワー７４が設置され、ウインドボックス部２０の内部を負圧（ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）とすることにより焼結台車５０の内部を吸引することができ、ブロワー７４の前方には集塵機７２が設置され、ウィンドボックス部２０を通じて吸引された排気ガスのうち不純物を濾過させて煙突７３を介して排出させることができる。
【００２７】
赤熱層均一組成ユニット１００は、点火炉部３０によって燃焼が始まった赤熱層のうち温度が少なくとも１２００℃未満の部分に酸素を独立して吹き込んで、赤熱層の均一組成を誘導する。すなわち、酸素や燃料ガスなどが混合されて吹き込まれるものとは別に、赤熱層に酸素ガスのみを吹き込むものである。
このため、赤熱層均一組成ユニット１００は、酸素供給部１１０と、燃料ガス供給部１２０と、を含む。
酸素供給部１１０は酸素のみを吹き込む役割を果たし、燃料ガス供給部１２０は燃料ガスを供給する役割を果たす。ここで、燃料ガス供給部１２０は、酸素と混合された燃料ガスを供給することもできるが、酸素供給部１１０は、酸素のみを供給する。
すなわち、酸素ガスのみを供給する領域（Ｓ）が、酸素供給部１１０によって確保される。
【００２８】
このように、焼結原料（ｒ）層に酸素ガスのみを供給して、赤熱層のうち熱量が不足している部分の熱量を補うのは、酸素ガスによる燃焼の促進によろものである。
換言すると、熱量が不足している部分に酸素ガスをより高い濃度で供給することにより、酸素ガスと反応する焼結原料の酸化をさらに促進させるものである。
加えて、酸素供給部１１０は、ノズル部材１１１、バッファ部材１１２、及びフード部材１１３を含む。これについての詳細な説明は図４または図５を参照して後述する。
一方、酸素ガスのみを独立して吹き込む場合に、赤熱層の均一組成という効果があることは、図６ａ及び図６ｂに示す通りである。
図６ａは、酸素ガスを独立して吹き込まない従来の焼結機によって形成された焼結台車５０の幅方向の中央部（ｒ１）及び側端部（ｒ２）における深さ別の焼結原料（ｒ）層の温度分布を測定した結果を示す。
【００２９】
ここで、中央部（ｒ１）及び側端部（ｒ２）は、共通して１２００℃よりも遥かに低い温度の赤熱層を形成することが分かる。また、同一の測定深さに対して側端部（ｒ２）における赤熱層が中央部（ｒ１）に比べて温度が遅れて上昇することが分かる。
側端部（ｒ２）及び中央部（ｒ１）間の赤熱層形成速度及び温度差が発生すると、焼結台車５０の幅方向において焼結時間の差が発生し、これにより、幅方向の焼結鉱にも品質の差が生じることが予想される。
そして、深さが深くなるほど赤熱層が拡大して、１２００℃近くに上昇する領域が存在するようになる。このような領域は焼結台車５０の幅方向の中央部（ｒ１）に表れ、側端部（ｒ２）では１２００℃以下の温度を有するため中央部（ｒ１）に比べて低く表れることが分かる。
すなわち、酸素ガスを独立して吹き込まない従来の焼結機は、焼結台車５０の深さ別に赤熱層が不均一に形成されるという問題だけでなく、焼結台車５０の幅方向にも赤熱層が不均一になる問題を有していた。
【００３０】
図６ｂには、酸素ガスを独立して吹き込む本発明の焼結機によって形成された焼結台車５０の幅方向の中央部（ｒ１）及び側端部（ｒ２）における深さ別の焼結原料（ｒ）層の温度分布を測定した結果を示す。
図６ｂに示す結果は、本発明の実施形態において、赤熱層の温度が低い深さ（層厚に対して０〜２０％）を対象に酸素ガスを吹き込んだ場合である。
この際、吹き込んだ酸素ガスの量は、ウィンドボックス部２０の吸引風量の３．８％で、１８０秒間注入した。酸素ガスを注入した後、焼結台車５０の幅方向の中央部（ｒ１）及び側端部（ｒ２）の焼結原料（ｒ）に、同一の時間帯で赤熱層が形成されることが確認できる。
特に、全層厚に対して１０％の深さの表層部では、中央部（ｒ１）及び側端部（ｒ２）が同時に形成されて赤熱層の形成時点が同一であり、最高到達温度も１２００℃近くまで上昇することが確認できる。また、１２００℃近くの持続時間も従来に比べて３倍以上増加することが分かる。
【００３１】
ここで、赤熱層の温度が１２００℃以上に上昇しない場合も、１１００℃以上の温度で３〜４分以内続く場合は焼結が行われることから、このような本発明の焼結機は焼結鉱の生産品質を向上させることができる。
さらに、側端部（ｒ２）に酸素を吹き込む時点を中央部（ｒ１）よりも先に実施するのであれば、全層厚の深さに比べて表層部１０％の領域における回収率を増加させることができる。これについての詳細な説明は、図４を参照して後述する。
図４は本発明の焼結機における酸素供給部１１０を示す斜視図である。図４に示す通り、本発明の一実施形態による焼結機の酸素供給部１１０は、焼結台車５０の幅方向に複数個が設置されるか、または焼結台車５０の幅方向の両側端部（ｒ２）に設置されることを特徴とする。
【００３２】
また、本発明の一実施形態による焼結機の酸素供給部１１０は、焼結台車５０の上部に設置されるフード部材１１３と、フード部材１１３の内部に設置され、且つ酸素配管１１１ａと接続され、焼結原料（ｒ）の上面に酸素ガスを噴射するノズル部材１１１と、酸素配管１１１ａに接続され、供給される酸素ガスの圧力を調整するバッファ部材１１２と、を含む。
また、焼結機のフード部材１１３は、下端部が、焼結台車５０、及び焼結台車５０に据え付けられた焼結原料（ｒ）のうちさらに高く設置される部分の上面との高さ差が１０ｃｍ以下であることを特徴とする。
ここで、酸素供給部１１０は、焼結台車５０の進行方向において点火炉部３０の後方の位置に設置され、焼結台車５０の幅方向全面に設置されてもよく、または一部に設置されてもよい。
【００３３】
すなわち、焼結台車５０の幅方向の両側端部（ｒ２）は中央部（ｒ１）に比べて赤熱層の温度が低い場合がほとんどであるため、酸素供給部１１０による酸素ガスが、中央部（ｒ１）に比べて焼結台車５０の幅方向の両側端部（ｒ２）にさらに多く吹き込むことが好ましい。
特に、酸素供給部１１０は、複数のフード部材１１３に個別にノズル部材１１１を設置して、フード部材１１３の位置別に酸素ガスが供給できるようにする。すなわち、焼結台車５０の幅方向の両側端部（ｒ２）にのみ酸素ガスを吹き込むように設置してもよく、焼結台車５０の幅方向全体に対して酸素ガスを均一に供給するように設置してもよい。
即ち、図４に示すように、酸素供給部１１０は、焼結台車５０の上部に位置し、サージホッパー１２の分割ゲートの数だけフード部材１１３が分割された形態にすることができ。各分割区間のフード部材１１３毎に隔壁を設置して独立した空間を形成することにより、酸素ガスを供給するノズル部材１１１から噴射される酸素ガスが近くに拡散することを防止することができる。
【００３４】
ノズル部材１１１は、フード部材１１３の独立した空間に１つ以上複数個設置され、噴射角に応じてその数を変更することができる。
酸素供給部１１０のフード部材１１３が提供される高さは、焼結台車５０の側壁よりも原料表層部が高い場合、フード部材１１３の下端部及び焼結原料（ｒ）の表層部上面を基準に１０ｃｍ以下の間隔で提供され、焼結台車５０の側壁が高い場合、フード部材１１３の下端部及び焼結台車５０の側壁を基準に１０ｃｍ以下の間隔で提供されることが好ましい。これは、外部から流入する横風の影響を最小限に抑えるためである。
一方、ノズル部材１１１において酸素ガスを供給するための噴射角（ａ）は、ノズル部材１１１の分割数（サージホッパー１２の分割ゲートの数、またはそれ以上の複数個）に応じて設定することが好ましい。これについての詳細な説明は、図５を参照して後述する。
【００３５】
図５は本発明の焼結機における酸素供給部１１０を示す断面図である。図５に示す通り、焼結機のノズル部材１１１は、焼結原料（ｒ）の上面からの高さ（ｈ）が、少なくともｈ＝Ｗ／（２ｔａｎ（０．５ａ））の式を満たすように設置されることを特徴とする。ここで、Ｗはノズル部材１１１が提供されるフード部材１１３の単位フード１１３ａの幅（Ｗ）のことであり、ａはノズル部材１１１から噴射される酸素ガスの噴射角（ａ）のことである。
ノズル部材１１１の高さは、供給される酸素ガスが焼結原料（ｒ）の全面に噴射されることが好ましいため、噴射される酸素ガスの噴射角（ａ）や、フード部材１１３の幅（Ｗ）などを考慮して設定する。
【００３６】
特定の噴射角（ａ）及びフード部材１１３の幅（Ｗ）が固定されると、ノズル部材１１１の高さを調整して、焼結原料（ｒ）の全面に対して酸素ガスを噴射することができる。
そして、ノズル部材１１１と焼結原料（ｒ）の表層部の距離は、ノズル部材１１１の形状に応じて適用されるが、点火炉部３０の内部から抜け出る高温の耐火物の塊が、酸素ガスが噴射されるノズル部材１１１と接しないよう、２０ｃｍ以下にしないことが好ましい。
【００３７】
一方、本発明の他の実施形態による焼結方法は、ホッパー部１０から循環移動する焼結台車５０に焼結原料（ｒ）を供給する装入工程と、焼結原料（ｒ）の表面に点火する点火工程と、焼結台車５０の下部に提供されるウィンドボックスが焼結台車５０の内部のガスを吸引し、焼結原料（ｒ）を燃焼させる焼成工程と、焼結原料（ｒ）が燃焼される赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に供給されるよう、焼結台車５０の進行方向において点火炉部３０の後端部に位置する酸素供給部１１０から酸素ガスを独立して供給する酸素吹込工程と、を含む。
すなわち、酸素ガスのみを吹き込む酸素吹込工程をさらに含んで提供することにより、焼結原料（ｒ）の高さ方向に赤熱層を均一に形成することができる。
【００３８】
ここで、点火工程は、点火炉部３０で焼結原料（ｒ）に点火することにより行われる。また、焼成工程は、点火炉部３０における点火を出発点として赤熱層を形成して行われており、燃料ガスをさらに追加することができる。
但し、本発明では、燃料ガスとは別に独立して酸素ガスを吹き込むことにより、均一な赤熱層を形成する。
即ち、酸素吹込工程は、温度が１２００℃未満の領域に酸素ガスを噴射することを特徴とする。これは、赤熱層が１２００℃以上の場合は、熱を別に追加する必要がないためで、１２００℃未満の地点に酸素ガスを吹き込んで酸化反応を促進し、赤熱層の温度がさらに高くなるように提供することを意味する。
【００３９】
さらに、本発明の他の実施形態による焼結方法のうち酸素吹込工程は、焼結台車５０の幅方向に複数個設置される酸素供給部１１０のそれぞれが、赤熱層の温度が１２００℃未満の領域に、酸素ガスの供給量及び供給時点を個別に調整して提供されることを特徴とする。
すなわち、酸素ガスの吹き込みを、焼結台車５０の幅方向に変化させて設定することにより、幅方向にも赤熱層を均一に形成することができる。
一般に、焼結原料（ｒ）は、焼結台車５０の幅方向の中央部（ｒ１）が側端部（ｒ２）よりも速く燃焼されるため、側端部（ｒ２）に酸素ガスを多く供給することが好ましい。
【００４０】
または、本発明の他の実施形態による焼結方法のうち酸素吹込工程において、酸素ガスを、焼結台車５０の中央部（ｒ１）に据え付けられた焼結原料（ｒ）よりも先に焼結台車５０の側端部（ｒ２）に据え付けられた焼結原料（ｒ）に吹き込むことを特徴とする。
すなわち、焼結台車５０の側端部（ｒ２）に据え付けられた焼結原料（ｒ）における赤熱層の形成を活性化させることで、焼結台車５０の幅方向における赤熱層の形成を均一にする。
【００４１】
一方、本発明の他の実施形態による焼結方法のうち酸素吹込工程は、焼結原料（ｒ）が燃焼されるにつれて傾斜して形成される赤熱層の高さ方向の中央を基準に、上部赤熱層上に酸素ガスを吹き込み、赤熱層の高さ方向において最上部に行くほど酸素ガスを多く吹き込むことを特徴とする。
すなわち、赤熱層が比較的少なく形成された上部赤熱層に酸素ガスを供給して、赤熱層をさらに多く、またはさらに厚く形成するように誘導する。
さらに、赤熱層の最上部が、点火の出発点であり赤熱層が最も薄く形成されるため、赤熱層の最上部に最も多くの酸素ガスを供給し、連続する酸素ガスの供給量を調整して提供することにより、さらなる赤熱層の均一形成を確認することができる。
【００４２】
そして、本発明の他の実施形態による焼結方法のうち酸素吹込工程は、焼結原料（ｒ）に吹き込まれる酸素の速度を音速よりも低い速度で噴射させることを特徴とする。
すなわち、酸素ガスの吹き込み工程でチョーキング現象（ｃｈｏｋｉｎｇ）が発生しないように酸素ガスを音速より低い速度で噴射することにより、酸素ガスを噴射するノズル部材１１１における圧力が高くなり破損が生ずる問題を防止することができる。
【００４３】
一方、本発明の他の実施形態による焼結方法における酸素ガスの供給量は、焼結原料（ｒ）が燃焼されるにつれて傾斜して形成される赤熱層の厚さが焼結原料（ｒ）の積層厚さに対して１．０％未満の場合、ウインドボックスが吸引する全ガス量に対して４．０％以上１０％未満で提供されることを特徴とする。
また、本発明の他の実施形態による焼結方法における酸素ガスの供給量は、焼結原料（ｒ）が燃焼されるにつれて傾斜して形成される赤熱層の厚さが焼結原料（ｒ）の積層厚さに対して１．０％以上２．５％未満の場合、ウインドボックスが吸引する全ガス量に対して２．５％以上８．０％未満で提供されることを特徴とする。
【００４４】
また、本発明の他の実施形態による焼結方法における酸素ガスの供給量は、焼結原料（ｒ）が燃焼されるにつれて傾斜して形成される赤熱層の厚さが焼結原料（ｒ）の積層厚さに対して２．５％以上の場合、ウインドボックスが吸引する全ガス量に対して１．０％以上６．５％未満で提供されることを特徴とする。
これは、酸素ガスの供給量及び焼結原料（ｒ）の積層位置に応じて最も好ましく供給される酸素ガスの割合を提示したものである。
【符号の説明】
【００４５】
１０  ホッパー部
１１、１１’  上部鉱ホッパー
１２、１２’  サージホッパー
２０，２０’  ウィンドボックス部
３０、３０’  点火炉部
４０、４０’  移送部
５０、５０’  焼結台車
６０  排鉱部
７０  ダクトユニット
７１  ダクト
７２  集塵機
７３  煙突
７４  ブロワー
１００  赤熱層均一組成ユニット
１１０  酸素供給部
１１１  ノズル部材
１１２  バッファ部材
１１３  フード部材
１２０  燃料ガス供給部
【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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【国際調査報告】
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