(57)【要約】  本発明は、経路に沿って走行する貯蔵機の上方に配置される第１ホッパーと、前記第１ホッパーの下方から斜めに延長され、延長方向と交差する方向に貫通する開口を備える第１装入シュートと、前記貯蔵機の上方で前記第１ホッパーから離隔されて配置される第２ホッパーと、及び前記第２ホッパー及び第１装入シュートの下方から斜めに延長される第２装入シュートとを含む原料装入装置及びこれに適用される原料装入方法であって、原料層の上部で焼結鉱の回収率及び強度を向上させることができる原料装入装置及び方法が提示される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
経路に沿って走行する貯蔵機の上方に配置される第１ホッパーと、
前記第１ホッパーの下方から斜めに延長され、延長方向と交差する方向に貫通する開口を備える第１装入シュートと、
前記貯蔵機の上方で、前記第１ホッパーから離隔されて配置される第２ホッパーと、
前記第２ホッパー及び第１装入シュートの下方から斜めに延長される第２装入シュートと、
を含むことを特徴とする原料装入装置。
【請求項２】
前記第１装入シュートは、前記第１装入シュートの上下部のうちの少なくとも下部に設けられ、前記貯蔵機の走行する方向に斜め上向きに延長される少なくとも一つの傾斜板を含み、
前記開口は、前記貯蔵機の走行する方向に離隔された複数の位置で、前記傾斜板を貫通して形成される複数のスリットを含むことを特徴とする請求項１に記載の原料装入装置。
【請求項３】
前記第１装入シュートは、前記第１装入シュートの上下部のうちの少なくとも下部に、前記貯蔵機の走行する方向に斜め上向きに配列される複数のローラを含み、
前記開口は、前記貯蔵機の走行する方向に、前記複数のローラの一部又は全部が、相互に離隔されて形成される複数のロールギャップを含むことを特徴とする請求項１に記載の原料装入装置。
【請求項４】
前記第１装入シュートの少なくとも上部は、前記貯蔵機を基準として、５５°乃至９０°の角度で延長されたり、配列されたりし、
前記第１装入シュートは、下部に行くほど傾斜角が減少することを特徴とする請求項２又は３に記載の原料装入装置。
【請求項５】
前記第１装入シュートの少なくとも下部に配列される複数のローラは、３ｍｍ乃至５０ｍｍの間隔で相互に離隔されることを特徴とする請求項３に記載の原料装入装置。
【請求項６】
前記第２ホッパーは、複数備えられ、前記経路の幅方向に配列されることを特徴とする請求項１に記載の原料装入装置。
【請求項７】
前記第２ホッパーの出口部には複数の分割型ゲートが備えられ、前記経路の幅方向に配列されることを特徴とする請求項１に記載の原料装入装置。
【請求項８】
前記第２装入シュートは、少なくとも一つの傾斜板を含み、
前記傾斜板は、前記貯蔵機の走行する方向に斜め上向きに延長されることを特徴とする請求項１に記載の原料装入装置。
【請求項９】
前記第２装入シュートの上下部のうち少なくとも上部は、前記貯蔵機を基準として、５５°乃至９０°の角度で延長され、
前記第２装入シュートは、下部に行くほど傾斜角が減少することを特徴とする請求項８に記載の原料装入装置。
【請求項１０】
前記第２装入シュートは、前記第１装入シュートから前記貯蔵機の走行する方向に離隔され、下部が前記第１装入シュートの下部と対向することを特徴とする請求項８に記載の原料装入装置。
【請求項１１】
前記第２装入シュートは、少なくとも一部に混合区間が形成され、
前記混合区間を、前記第１装入シュートの前記開口から払出される原料が経由することを特徴とする請求項１又は８又は１０に記載の原料装入装置。
【請求項１２】
経路に沿って走行する貯蔵機に原料を装入する方法であって、
原料を第１移送経路に落下させて、前記貯蔵機の内部に誘導する段階と、
燃料を第２移送経路に落下させて、前記貯蔵機の内部に誘導する段階と、
前記第２移送経路の一部区間で前記原料及び前記燃料を混合する段階と、
を含むことを特徴とする原料装入方法。
【請求項１３】
前記原料を前記貯蔵機の内部に誘導する段階は、前記貯蔵機の走行方向に斜め上向きに延長される前記第１移送経路に、前記原料を斜めに落下させて前記貯蔵機の内部に誘導する段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の原料装入方法。
【請求項１４】
前記燃料を前記貯蔵機の内部に誘導する段階は、前記第１移送経路の下方から前記貯蔵機の走行方向に離隔されて斜め上向きに延長される第２移送経路に、前記燃料を斜めに落下させて前記貯蔵機の内部に誘導する段階を含むことを特徴とする請求項１３に記載の原料装入方法。
【請求項１５】
前記燃料を前記貯蔵機の内部に誘導する段階は、
前記第２移送経路に供給される燃料の供給量を、前記第２移送経路の幅方向の複数位置ごとに調節し、前記燃料を前記第２移送経路に斜めに落下させる段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の原料装入方法。
【請求項１６】
前記燃料を前記貯蔵機の内部に誘導する段階は、
前記燃料を燃焼速度別に区分して、相対的に燃焼速度が速い燃料を前記第２移送経路の中心部に供給し、前記第２移送経路に斜めに落下させる段階を含むことを特徴とする請求項１２に記載の原料装入方法。
【請求項１７】
前記第２移送経路の一部区間で、原料及び燃料を混合する段階は、
前記第１移送経路に斜めに落下される原料の一部を、前記第２移送経路側に払出しする段階と、
前記第２移送経路側に払出される原料を、前記第２移送経路の一部区間に経由させて前記燃料と混合する段階と、
を含むことを特徴とする請求項１２に記載の原料装入方法。
【請求項１８】
前記第２移送経路の一部区間で、原料及び燃料を混合する段階は、前記第１移送経路に斜めに落下される原料の一部を、前記第１移送経路を貫通して形成される開口に落下させる段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の原料装入方法。
【請求項１９】
前記第２移送経路の一部区間で、原料及び燃料を混合する段階は、前記第２移送経路側に払出される原料の払出し量を調節しながら、前記第１移送経路に斜めに落下される原料の一部を、前記第２移送経路側に払出しする段階を含むことを特徴とする請求項１７に記載の原料装入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料装入装置及び方法に関し、より詳しくは、原料層の上部に固体燃料を均一に混合装入して、原料層の上部で焼結鉱の回収率及び強度を向上させることができる原料装入装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結鉱は、高炉の製銑工程の原料として使用される。焼結鉱は、鉄鉱石等の焼結原料及び固体燃料（例えば、コークス及び無煙炭等）を混合した後、固体燃料を燃焼させて、その燃焼熱で鉄鉱石を焼結させるという方法で製造される。このような方法が適用される焼結鉱の製造工程を詳細に説明すると、以下の通りである。
【０００３】
まず、各種原料、副原料、及びコークスなどの原料を原料貯蔵庫から適量積み出す。次いで、積み出された原料、副原料、及びコークスなどを、水分と共にミキサーで配合して配合原料を用意する。次いで、配合原料をベルトコンベアで運搬して、サージホッパーに仮貯蔵する。この後に、床敷鉱ホッパーに仮貯蔵された床敷鉱とサージホッパーに仮貯蔵された配合原料とを焼結台車に投入する。次いで、焼結台車を点火炉の下方を通過させて、配合原料の上部に着火させる。次いで、焼結台車を排鉱部側に移動させながら、配合原料の下部から空気を強制的に吸引して炎を配合原料の下部に到達させる。
【０００４】
この後、配合原料の下部に到達したコークスの燃焼熱は、原料を乾燥及びか焼した後に、吸引ブロワーで排出され、燃焼が完了した部分の配合原料が空気によって強制吸引され冷却されて焼結が終了する。
【０００５】
焼結台車が排鉱部に到達するまでに、焼結台車に積載された配合原料は焼結を完了する。次いで、焼結台車が排鉱部に到達すると、焼結が完了した焼結鉱を、排鉱部へ排鉱される。次いで、焼結鉱は、クラッシャーで一定の大きさ以下に破砕され、冷却装置に積載されて冷却される。この後、焼結鉱は、高炉に運ばれて製銑工程において原料として使用される。上記した焼結鉱の製造工程においては、例えば下方吸引式のドワイト・ロイド式焼結機が適用される。
【０００６】
一方、下方吸引式のドワイト・ロイド式焼結機において、上記の過程で配合原料が焼結する過程において、配合原料の原料層の上部は熱量が足りなくなり、原料層下部は熱量が過剰になるという問題点がある。このように原料層の上部で配合原料の熱量が足りなくなり、原料層の下部で熱量が過剰になると、原料層の上部及び下部で製造される焼結鉱は十分な強度で焼結されなくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＫＲ１０−２００４−００８８７８１Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、原料層の上部で焼結鉱の回収率及び強度を向上させることができる原料装入装置及び方法を提供することを課題とする。
【０００９】
本発明は、原料層の上部に配合原料及び固体燃料を均一に混合して装入することができる原料装入装置及び方法を提供する。
【００１０】
本発明は、原料層の幅方向において、固体燃料の装入条件を制御することができる原料装入装置及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一実施形態に係る原料装入装置は、経路に沿って走行する貯蔵機の上方に配置される第１ホッパーと、第１ホッパーの下方から斜めに延長され、延長方向と交差する方向に貫通する開口を備える第１装入シュートと、貯蔵機の上方で第１ホッパーから離隔されて配置される第２ホッパーと、第２ホッパー及び第１装入シュートの下方から斜めに延長される第２装入シュートとを、含む。
【００１２】
前記第１装入シュートは、第１装入シュートの上下部のうちの少なくとも下部にもうけられ、貯蔵機の走行する方向に斜め上向きに延長される少なくとも一つの傾斜板を含み、開口は、貯蔵機の走行する方向に離隔された複数の位置で、傾斜板を貫通して形成される複数のスリットを含むことができる。
【００１３】
前記第１装入シュートは、第１装入シュートの上下部のうちの少なくとも下部に貯蔵機の走行する方向に斜め上向きに配列される複数のローラを含み、開口は、貯蔵機の走行する方向に複数のローラの一部又は全部が、相互に離隔されて形成される複数のロールギャップを含むことができる。
【００１４】
前記第１装入シュートの少なくとも上部は、貯蔵機を基準として、５５°〜９０°の角度で延長されたり、配列されたりし、第１装入シュートは、下部に行くほど傾斜角が減ることができる。
【００１５】
前記第１装入シュートの少なくとも下部に配列される複数のローラは、３ｍｍ〜５０ｍｍの間隔で相互に離隔されることができる。
【００１６】
前記第２ホッパーは複数備えられ、経路の幅方向に配列されることができる。
【００１７】
前記第２ホッパーの出口部には複数の分割型ゲートが備えられ、経路の幅方向に配列されることができる。
【００１８】
前記第２装入シュートは、少なくとも一つの傾斜板を含み、傾斜板は、貯蔵機の走行する方向に斜め上向きに延長されることができる。
【００１９】
前記第２装入シュートの上下部のうち少なくとも上部は、貯蔵機を基準として、５５°〜９０°の角度で延長され、第２装入シュートは、下部に行くほど傾斜角が減ることができる。
【００２０】
前記第２装入シュートは、第１装入シュートから貯蔵機の走行する方向に離隔され、下部が第１装入シュートの下部を対向することができる。
【００２１】
前記第２装入シュートは、少なくとも一部に混合区間が形成され、混合区間を、第１装入シュートの開口から払出される原料が経由することができる。
【００２２】
本発明の実施形態に係る原料装入方法は、経路に沿って走行する貯蔵機に原料を装入する方法であって、原料を第１移送経路に落下させて、貯蔵機の内部に誘導する段階と、燃料を第２移送経路に落下させて、貯蔵機の内部に誘導する段階と、第２移送経路の一部区間で原料及び燃料を混合する段階とを含む。
【００２３】
前記原料を貯蔵機の内部に誘導する段階は、貯蔵機の走行方向に斜め上向きに延長される第１移送経路に、原料を斜めに落下させて貯蔵機の内部に誘導する段階を含むことができる。
【００２４】
前記燃料を貯蔵機の内部に誘導する段階は、第１移送経路の下方から貯蔵機の走行方向に離隔されて斜め上向きに延長される第２移送経路に、燃料を斜めに落下させて貯蔵機の内部に誘導する段階を含むことができる。
【００２５】
前記燃料を貯蔵機の内部に誘導する段階は、第２移送経路に供給される燃料の供給量を、第２移送経路の幅方向の複数位置ごとに調節し、燃料を第２移送経路に斜めに落下させる段階を含むことができる。
【００２６】
前記燃料を貯蔵機の内部に誘導する段階は、燃料を燃焼速度別に区分して、相対的に燃焼速度が速い燃料を第２移送経路の中心部に供給し、第２移送経路に斜めに落下させる段階を含むことができる。
【００２７】
前記第２移送経路の一部区間で、原料及び燃料を混合する段階は、第１移送経路に斜めに落下される原料の一部を、第２移送経路側に払出しする段階と、及び第２移送経路側に払出される原料を第２移送経路の一部区間に経由させて、燃料と混合する段階とを含むことができる。
【００２８】
前記第２移送経路の一部区間で、原料及び燃料を混合する段階は、第１移送経路に斜めに落下される原料の一部を、第１移送経路を貫通して形成される開口に落下させる段階を含むことができる。
【００２９】
前記第２移送経路の一部区間で、原料及び燃料を混合する段階は、第２移送経路側に払出される原料の払出し量を調節しながら、第１移送経路に斜めに落下される原料の一部を、第２移送経路側に払出しする段階を含むことができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の実施形態によると、原料層の上部に固体燃料を高さ方向において均一に装入することができ、幅方向において装入条件を別に制御して装入することができる。このことから、原料層の上部で焼結鉱の回収率及び強度を向上させることができる。
【００３１】
例えば、製鉄所の焼結鉱製造設備に適用された場合、貯蔵機の内部に原料層を装入する過程で、原料層の上部層と表層とに配合原料と固体燃料とを混合装入することができる。具体的には、第１移送経路の下方に第２移送経路を用意し、第２移送経路を利用して、第２移送経路へ、配合原料の一部が落下混合されるようにする方法で、原料層の上部層及び表層で、固体燃料及び配合原料を均一に混合供給することができる。このとき、固体燃料の装入とともに、微粒の配合原料を上部層及び表層へ混ぜて入れることができる。
【００３２】
また、原料層の幅方向において、固体燃料の装入条件を制御して固体燃料を装入することができる。詳しくは、走行経路の幅方向において、固体燃料の種類及び装入量を異なるようにすることができ、固体燃料の粒度を分類して、固体燃料の装入高さを異なるようにすることができる。
【００３３】
このことから、配合原料内の固体燃料の比を減少させることができ、原料層の上部層での焼結鉱の回収率を増やすことができ、走行経路の幅方向においての成品焼結鉱の品質の差を大きく減少させることができる。また、原料層の上部層及び表層においての熱量の不均衡と熱量の不足を解消させることができる。結果的に、製造される焼結鉱の品質のばらつきを最小化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施例に係る原料装入装置及び方法が適用される処理設備を示した図である。
【図２】本発明の実施例に係る原料装入装置を示した図である。
【図３】本発明の変形例に係る原料装入装置を示した図である。
【図４】本発明の実施例に係る原料装入装置の動作方法を示した図である。
【図５】本発明の実施例に係る第１装入シュートの詳細構造を示すグラフである。
【図６】本発明の比較例に係る原料装入装置の動作方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。しかしながら、本発明は、以下で開示する実施例に限定されるものではなく、相互に異なる多様な形態で実現される。本発明の実施形態は、ただ本発明の開示が完全になるように、該当分野において通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に告知するために提供するためのものである。また図面は、本発明の実施形態を説明するために、誇張したり拡大したりすることができる。図面上の同一な符号は、同じ要素を指す。
【００３６】
本発明の実施例において、「上部」を対象の上方の一部分として定義し、「下部」を対象の下方の一部分として定義する。即ち、「上部」と「下部」とは、「説明しようとする対象」に含まれる部分である。一方、「上方」を対象の上方空間又は領域として定義し、「下方」を対象の下方空間又は領域として定義する。このとき、「上方」と「下方」とは、「説明しようとする対象」に含まれる部分でなく、「説明しようとする対象」の外部で、「説明しようとする対象」に接触される所定の空間（又は領域）であるか、「説明しようとする対象」から離隔された所定の空間（又は領域）である。
【００３７】
本発明は、経路に沿って走行する貯蔵機に、多様な粒度の原料を垂直偏析に装入する原料装入装置及び方法に関するものである。以下では、製鉄所の焼結鉱の製造設備を基準として、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明は、所定の方向に走行する装入機で処理物を装入して、処理する多様な処理設備や、これを利用した工程等に適用されることができる。
【００３８】
図１は、本発明の実施例に係る原料装入装置及び方法が適用される処理設備を示した概略図であり、図２は、本発明の実施例に係る原料装入装置を示した概略図である。図３の（ａ）は、本発明の変形例に係る原料装入装置の第２装入シュートを示した概略図であり、図３の（ｂ）は、本発明の他の変形例に係る原料装入装置の第２装入シュートを示した概略図である。図４は、本発明の実施例に係る原料装入装置の動作方法を示した工程図である。
【００３９】
図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係る処理設備を詳しく説明する。本発明の実施例に係る処理設備は、構成要素として、貯蔵機１０と、床敷鉱ホッパー２０と、第１装入機３００と、第２装入機４００と、表層処理部５０と、点火炉６０と、ウィンドボックス７０と、排気部８０と、を含む。
【００４０】
貯蔵機１０は、経路に沿って一方向に走行可能に形成される台車を含むことができる。貯蔵機１０は、内部に空間が形成されることができ、上部が上方に開放され、貯蔵機１０の内部に形成された空間が外部と連通されることができる。貯蔵機１０は、複数備えられ、経路に沿って連続して配列されてエンドレス構造で連結されることができる。
【００４１】
経路は、上部側の走行経路及び下部側の回送経路を含む。貯蔵機１０は、経路の上部側で、走行経路に沿って一方向に走行されることができる。貯蔵機１０は、経路の下部側で、回送経路に沿って一方向の反対方向に回送されることができる。貯蔵機１０は、走行経路に沿って走行し、内部に装入された処理物を受けて、原料層を形成することができる。貯蔵機１０の内部に形成された原料層は、走行経路に沿って一方向に走行しながら、焼結及び冷却過程を経て、焼結鉱が製造されることができる。この後、焼結鉱は、貯蔵機１０が、回送経路に進入する過程で、貯蔵機１０から排鉱されることができる。排鉱を完了した貯蔵機１０は、回送経路へ回送された後、走行経路へ折り返しすることができる。
【００４２】
処理物は、貯蔵機１０の開放された上部を通過して、貯蔵機１０の内部に装入されることができる。処理物は、原料、例えば配合原料及び燃料、例えば固体燃料を含むことができる。配合原料は、焼結鉱を製造するための配合原料であることができ、固体燃料は、焼結鉱の製造に使用される固体燃料であることができる。貯蔵機１０の内部の下方には、配合原料が装入されて、原料層の下部層を形成することができる。また、貯蔵機１０の内部の上方には、配合原料と固体燃料とが混合装入されて、原料層の上部層及び表層を形成することができる。
【００４３】
床敷鉱ホッパー２０は、内部に床敷鉱を貯蔵することができるように形成された多様な構造のホッパーを含むことができる。床敷鉱ホッパー２０は、走行経路の上方に位置し、走行経路が始まる一側端部の近傍から、上方に離隔されて位置することができる。床敷鉱ホッパー２０の下側端部には、切出口が用意されることができる。床敷鉱は、切出口を通じて貯蔵機１０の内部の底面に落下装入されることができる。
【００４４】
床敷鉱は、製造が完了した焼結鉱の中、８ｍｍ〜１５ｍｍの粒度を持つ焼結鉱を選別して用意することができる。床敷鉱は、貯蔵機１０に装入される配合原料が貯蔵機１０の底面（図示せず）を形成するパレット（ｐａｌｌｅｔ）のグレートバー（ｇｒａｔｅ  ｂａｒ）側に流失したり、グレートバーに付着したりすることを防ぐ役割を果たす。
【００４５】
第１装入機３００及び第２装入機４００は、走行経路の上方で床敷鉱ホッパー２０から、貯蔵機１０の走行方向に離隔されるように配置されることができる。第１装入機３００は、貯蔵機１０の内部に配合原料を装入するように提供される構成要素であり、第２装入機４００は、貯蔵機１０の内部に固体燃料を装入するように提供される構成要素である。
【００４６】
上述した第１装入機３００及び第２装入機４００は、本発明の実施例に係る原料装入装置を構成する構成要素であって、以下にこれらの構成要素を詳しく説明する。
【００４７】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係る原料装入装置を詳しく説明する。本発明の実施例に係る原料装入装置は、配合原料が貯蔵される第１装入機３００と、燃料が貯蔵される第２装入機４００と、を含む。
【００４８】
第１装入機３００は、第１ホッパー３１０と、第１ホッパーゲート３２０と、ドラムフィーダ３３０と、第１装入シュート３４０と、を含むことができる。このとき、第１装入シュート３４０には、開口が備えられることができる。第１装入シュート３４０の開口は、第２装入機４００の上方で第１装入シュート３４０の少なくとも一部を、第１装入シュート３４０の延長方向と交差する方向で所定の高さ方向に貫通して形成されることができる。
【００４９】
前記構造によって、本発明の実施例においては、第１装入機３００に配合原料の一部を、第２装入機４００側に払出しすることができる。例えば、第１装入機３００は、第１装入シュート３４０に落下される配合原料の一部を、第１装入シュート３４０の開口に通過させて、第２装入機４００側に払出しすることができる。
【００５０】
第１ホッパー３１０は、経路、例えば走行経路に沿って走行する貯蔵機１０の上方に配置されることができる。第１ホッパー３１０は、内部に配合原料を貯蔵可能に形成されることができる。第１ホッパー３１０は、下部に切出口が用意され、切出口には第１ホッパーゲート３２０及びドラムフィーダ３３０が装着されることができる。
【００５１】
第１ホッパーゲート３２０は、第１ホッパー３１０の切出口に昇降可能又は回転可能に装着されることができ、ドラムフィーダ３３０は、第１ホッパー３１０の切出口に回転可能に装着されることができる。配合原料は、第１ホッパー３１０の切出口に装着された第１ホッパーゲート３２０を通過して、ドラムフィーダ３３０に供給された後、ドラムフィーダ３３０の回転数制御によって切出量が調節され、第１装入シュート３４０へ落下供給されることができる。
【００５２】
第１装入シュート３４０は、第１ホッパー３１０の下方から斜めに延長され、配合原料を案内する第１移送経路を形成することができる。このとき、第１装入シュート３４０は、配合原料の落下軌跡と脱離速度及び脱離角度などを考えて、第１移送経路を、例えば直線や曲線、例えばスプラインやサイクロイド等の形状に形成するように斜めに延長されることができる。
【００５３】
第１装入シュート３４０は、第１移送経路を利用して、配合原料の落下を案内し、貯蔵機１０の内部に積載させ、配合原料を斜めに落下させながら配合原料の粒度によって順次に積層させ垂直に偏析させて積載することができる。
【００５４】
即ち、第１装入シュート３４０の傾斜構造によって、貯蔵機１０の内部の上方には、相対的に小さい粒度の配合原料が積載されることができ、貯蔵機１０の内部の下方には相対的に大きい粒度の配合原料が積載されることができる。
【００５５】
全体的な形態が上記のように形成された第１装入シュート３４０の詳細構造を、以下で説明する。
【００５６】
第１装入シュート３４０は、少なくとも下部に貯蔵機１０が走行する方向に、斜め上向きに配列される複数のローラＲを含むことができる。第１装入シュート３４０の上部には、複数のローラＲが貯蔵機１０の走行する方向に、斜め上向きに配列されたり、少なくとも一つの傾斜板（図示せず）が配置されて、貯蔵機１０の走行する方向に斜め上向きに延長されたりすることができる。
【００５７】
このとき、第１装入シュート３４０は、高さ方向の所定位置を基準として、上下部が区分されることができる。あるいは、第１装入シュート３４０は、貯蔵機１０の走行する方向への所定位置を基準として、上下部が区分されることができる。例えば、表層処理部５０が設置された位置を基準として、点火炉６０の反対側である走行経路の上流側が、第１装入シュート３４０の下部であることができ、点火炉６０側である走行経路の下流側が第１装入シュート３４０の上部であることができる。あるいは、第１装入シュート３４０は、傾斜角の変化率を基準として、上下部が区分されることができる。例えば、傾斜角の変化率が、増加から減少に転換されたり、減少から増加に転換されたりする第１装入シュート３４０の所定位置を基準に上下部が区分されることができる。
【００５８】
第１装入シュート３４０の少なくとも上部は、貯蔵機１０を基準として、５５°〜９０°の角度、例えば傾斜角を持つように複数のローラＲが斜めに配列されることができ、第１装入シュート３４０は、下部に行くほど傾斜角を減らすことができる。
【００５９】
即ち、第１装入シュート３４０は、上部で５５°〜９０°の傾斜角に形成されて、配合原料の初期落下速度を希望する値に確保することができ、下部で傾斜角を減少させて配合原料の脱離速度の水平成分を希望する値に確保することができる。
【００６０】
第１装入シュート３４０が、上記のような構造として備えられる場合には、第１装入シュート３４０の開口は、貯蔵機１０の走行する方向に、複数のローラＲの一部又は全部が、相互に離隔されて形成される複数のロールギャップｇを含むことができる。
【００６１】
第１装入シュート３４０の少なくとも下部に配列される複数のローラＲは、３ｍｍ〜５０ｍｍの間隔で相互に離隔されることができる。第１装入シュート３４０の上部に配列される複数のローラＲは、３ｍｍ〜５０ｍｍの間隔で相互に離隔されたり、３ｍｍ未満又はそれ以下の間隔で相互に離隔されたりすることができる。
【００６２】
このように、第１装入シュート３４０の下部で、複数のローラＲが３ｍｍ〜５０ｍｍの間隔で相互に離隔されることによって、配合原料を第２装入機４００側に必要な払出し量だけ払出すことができ、これによって、配合原料及び固体燃料の混合物を、原料層に、必要な装入高さで装入することができる。即ち、配合原料と交替燃料の混合物を、原料層の上部層と表層に満遍なく装入することができる。
【００６３】
例えば、ロールギャップｇが、３ｍｍ未満の幅に形成された場合には、第１装入シュート３４０に落下する配合原料がロールギャップｇを通過できなくなり、例え配合原料がロールギャップｇを通過しても、その通過量が有意な値を持つことができない。即ち、ロールギャップｇが、３ｍｍ未満の大きさで形成されると、ロールギャップｇを通過して第２装入機４００側に払出される配合原料の払出し量が、必要な値より小さくなるので、原料層の上部層及び表層に、配合原料が均一に混合できなくなり、原料層の表層に固体燃料が偏って装入されることがある。
【００６４】
ロールギャップｇが、５０ｍｍを超える大きさに形成された場合、ロールギャップｇを通過して第２装入機４００側に払出される配合原料の払出し量が、必要な値より大きいので、配合原料と固体燃料の混合物の装入高さが、原料層の上部層から下部層側に移動されて、原料層の通気性が低下されることができる。
【００６５】
一方、本発明の他の実施例に係る第１装入シュート（図示せず）は、貯蔵機１０の走行する方向に斜め上向きに延長される一体型の傾斜板を含んだり、貯蔵機１０の走行方向に斜め上向きに延長される複数の分割型の傾斜板を含んだりすることができる。
【００６６】
例えば、本発明の他の実施例に係る第１装入シュート（図示せず）は、少なくとも下部に貯蔵機１０の走行する方向に斜め上向きに延長される少なくとも一つの傾斜板（図示せず）を含むことができる。このとき、本発明の他の実施例に係る第１装入シュートの上部には、少なくとも一つの傾斜板（図示せず）が貯蔵機１０の走行方向に斜め上向きに延長されたり、複数のローラが貯蔵機１０の走行する方向に斜め上向きに配列されたりすることができる。
【００６７】
本発明の他の実施例に係る第１装入シュートが、上記のような構造に備えられた場合には、本発明の他の実施例に係る第１装入シュートの開口は、貯蔵機１０の走行する方向に離隔された複数の位置で第１装入シュートの上述した傾斜板を貫通して形成される複数のスリット（図示せず）を含むことができる。
【００６８】
一方、本発明の他の実施例に係る第１装入シュートは、本発明の実施例に係る第１装入シュート３４０の技術的特徴を全て有するように形成されることができる。例えば、本発明の他の実施例に係る第１装入シュートの少なくとも上部は、貯蔵機１０を基準として、５５°〜９０°の傾斜角で延長されることができ、下部に行くほど傾斜角を減らすことができる。また、本発明の他の実施例に係る第１装入シュートの少なくとも下部に形成される開口は、３ｍｍ〜５０ｍｍの幅に形成されることができる。
【００６９】
以下、本発明の実施例に係る原料装入装置の第２装入機を詳しく説明する。本発明の実施例に係る第２装入機４００は、内部に固体燃料を装入する第２ホッパー４１０及び貯蔵機１０へ固体燃料及び配合原料の混合物を混合して装入する第２装入シュート４２０を含むことができる。特に、第２装入シュート４２０は、少なくとも一部に混合区間Ａが形成され、混合区間Ａに、第１装入シュート３４０の開口から払出される配合原料を経由させ、配合原料を固体燃料と均一に混合することができる。
【００７０】
このとき、第２装入シュート４２０側に払出しされ、固体燃料に混合される配合原料は、第１装入シュート３４０へ供給される全体の配合原料中で、相対的に粒度の小さい微粉状態の配合原料を含むことができる。
【００７１】
前記構造によって、本発明の実施例においては、第２装入機４００へ、配合原料と固体燃料とを均一に混合しながら、貯蔵機１０の内部へ誘導することができ、配合原料と固体燃料との混合物を、原料層の上部層と表層とに装入させることができる。即ち、貯蔵機１０の内部へ配合原料と固体燃料とを装入する前に、これらを均一に混合することができる。
【００７２】
第２ホッパー４１０は、貯蔵機１０の上方に第１ホッパー３１０から離隔されて配置されることができる。第２ホッパー４１０は、内部に固体燃料を貯蔵可能に形成されることができる。第２ホッパー４１０は、下部に出口部が形成されることができ、出口部には、第２ホッパーゲートと燃料フィーダ（図示せず）とが装着されることができる。
【００７３】
第２ホッパーゲートは、第２ホッパー４１０の出口部に昇降可能であるか又は回転可能に装着されることができ、燃料フィーダは、第２ホッパー４１０の出口部で、回転又は振動可能に提供されることができる。固体燃料は、第２ホッパー４１０の出口部に装着された第２ホッパーゲートを通過して、燃料フィーダへ供給され、この後、燃料フィーダの回転数又は振動数の制御によって、切出量が調節され、第２装入シュート４２０へ落下供給されることができる。
【００７４】
一方、本発明の変形例においては、図３Ａに示したように、第２ホッパー４１０が複数備えられ、走行経路の幅方向に配列されることができる。また、本発明の他の変形例においては、図３（ｂ）に示したように、第２ホッパー４１０の出口部の複数の分割型ゲート構造に、第２ホッパーゲートが備えられ、走行経路の幅方向に配列されることができる。
【００７５】
前記構造によって、本発明の変形例においては、走行経路の幅方向の複数位置又は区間別に固体燃料の払出し量を調節しながら、第２装入シュート４２０へ供給することができる。例えば、固体燃料を燃焼速度別にそれぞれ区分して用意し、相対的に燃焼速度の速い固体燃料を選択して走行経路の幅方向の中心部で、第２装入シュート４２０へ供給することができる。あるいは、固体燃料の供給量を走行経路の幅方向の複数位置ごとに調節して、走行経路の幅方向の両側縁側に固体燃料の供給量を増加させて、第２装入シュート４２０へ供給することができる。このように、固体燃料の供給を、幅方向に偏って制御することができるので、本発明の変形例においては、燃料層の炎の伝播の幅方向の制御をより円滑に実施することができる。
【００７６】
以下、本発明の実施例に係る第２装入機の第２装入シュートを詳しく説明する。第２装入シュート４２０は、第２ホッパー４１０及び第１装入シュート３４０の下方から斜めに延長されて、固体燃料を案内する第２移送経路を形成することができる。このとき、第２装入シュート４２０は、固体燃料の落下軌跡と脱離速度及び脱離角度などを考えて、第２移送経路を、例えば直線又は曲線、例えばスプラインやサイクロイド等の形状に形成するように斜めに延長されることができる。
【００７７】
第２装入シュート４２０は、第２移送経路を利用して、配合原料と固体燃料の混合物の落下を案内し、貯蔵機１０の内部に積載させ、混合物を斜めに落下させながら、それぞれの粒度によって順次に積層させて、垂直偏析に積載させることができる。
【００７８】
即ち、第２装入シュート４２０の傾斜構造によって、原料層の上部層には、相対的に大きい粒度の配合原料及び固体燃料が均一に混合されて積載されることができ、原料層の表層には、相対的に小さい粒度の配合原料及び固体燃料が均一に混合されて積載されることができる。このとき、第２装入シュート４２０の傾斜角や延長長さなどを適当に選択して、配合原料と固体燃料とを貯蔵機１０の内部の上方に必要な高さで均一に混合装入することができる。
【００７９】
第２装入シュート４２０は、第１装入シュート３４０から、貯蔵機１０の走行する方向に離隔されて、少なくとも下部が第１装入シュート３４０の下部に対向して位置することができ、第２装入シュート４２０の混合区間Ａは、第２装入シュート４２０の下部４２０Ａに形成されることができる。このように、第２装入シュート４２０が、第１装入シュート３４０から貯蔵機１０の走行する方向に離隔されるにつれて、第１装入シュート３４０において実施される配合原料の装入を妨害することなく、相互に干渉なしに原料層の上部層と表層に配合原料と固体燃料との混合物を円滑に装入することができる。一方、第２装入シュート４２０の下部４２０Ａは、表層処理部５０を基準に、走行経路の上流側に位置することができ、そこで、表層処理部５０より先行する位置で、原料層の上部層と表層とに配合原料と固体燃料の混合物を円滑に装入することができる。
【００８０】
基本構造が上記したように形成される第２装入シュート４２０の詳細構造を、以下で更に詳しく説明する。
【００８１】
第２装入シュート４２０は、貯蔵機１０の走行する方向に斜め上向きに延長される少なくとも一つの傾斜板を含むことができる。このとき、第２装入シュート４２０は、一体型の傾斜板を含んだり、複数の分割型の傾斜板を含んだりする構造であることができる。
【００８２】
例えば、本発明の実施例においては、上部４２０Ｂに上部傾斜板４２１を含み、下部４２０Ａに下部傾斜板４２２を含む第２装入シュート４２０を例示する。この場合、下部傾斜板４２２は、第１装入シュート３４０の下方端部と表層処理部５０の間で、第１装入シュート３４０の下部に対向して、斜めに位置することができ、下部傾斜板４２２の上方には、第１装入シュート３４０の開口が位置することができる。
【００８３】
一方、第２装入シュート４２０の上下部を区分する方法は、第１装入シュート３４０の上下部を区分する方法に対応させることができる。例えば、表層処理部５０を基準として、走行経路の上流側を、第２装入シュート４２０の下部４２０Ａに区分し、走行経路の下流側を、第２装入シュート４２０の上部４２０Ｂに区分することができる。
【００８４】
第２装入シュート４２０の少なくとも上部は、貯蔵機１０を基準として、５５°〜９０°の角度、例えば傾斜角を有するように延長されることができ、第２装入シュート４２０は、下部に行くほど傾斜角を減らすことができる。
【００８５】
即ち、第２装入シュート４２０は、上部４２０Ｂに配置される上部傾斜板４２１を、例えば５５°〜９０°の傾斜角で形成し、固体燃料の初期落下速度を必要な値に確保することができる。
【００８６】
また、第２装入シュート４２０は、下部４２０Ａに配置される下部傾斜板４２２の傾斜角を、上部傾斜板４２１の傾斜角より小さくして、配合原料と固体燃料の混合物の脱離速度の水平成分を、必要な値に確保することができる。
【００８７】
以下、本発明の実施例に係る処理設備の残りの構成要素を説明する。
【００８８】
表層処理部５０は、第２装入シュート４２０の下部から、貯蔵機１０の走行する方向に離隔されて、貯蔵機１０の上部を走行経路の幅方向に通るように配置されることができる。表層処理部５０は、貯蔵機１０の走行する間、原料層の表層と接触し、表層の表面の高さを、幅方向及び走行方向の高低差がなく、一定になるように原料層の表層の表面を満遍なく平坦化する役割を果たす。例えば、表層処理部５０は、走行経路の幅方向に延長される丸棒状や板状の接触部材、及び接触部材を移動及び昇降又は回転可能に支持する駆動手段（図示せず）を含むことができる。
【００８９】
点火炉６０は、第２装入機４００から貯蔵機１０の走行する方向に離隔されて、走行経路の上方に位置することができる。点火炉６０は、下方に炎を噴射するように形成されることができ、貯蔵機１０が走行する間は、貯蔵機１０の内部に積載された原料層へ炎を供給して着火する役割を果たす。
【００９０】
走行経路が終了する走行経路の他側端部の近傍には、破砕機（図示せず）及び冷却機（図示せず）を配置することができる。破砕機は、貯蔵機１０から排鉱される焼結鉱が供給され、所定の粒度で破砕可能に形成されることができる。冷却機は、破砕機から破砕が終了した焼結鉱を供給されて冷却することができるように形成されることができる。
【００９１】
ウィンドボックス７０は、走行経路の下部に複数備えられ、走行方向に連続して配列されることができ、それぞれが走行経路を走行する貯蔵機１０の内部に連結されることができる。ウィンドボックス７０は、負圧を形成して貯蔵機１０の内部を吸気することができる。ウィンドボックス７０によって、貯蔵機１０の内部に積載された原料層の表層から下部層方向へ火炎面が伝播されて、原料層が焼結鉱に焼結されることができる。
【００９２】
排気部８０は、構成要素として、排気チャンバーと、集塵機と、送風機と、排気口と、を含むことができる。排気部８０は、強い吸引力、例えば陰圧を提供して、ウィンドボックス７０で吸気される排ガスを外気に排気する役割を果たす。排気チャンバーは、排ガスが通過する通路を備え、複数のウィンドボックス７０に連結されることができる。集塵機は、排ガスに混入される粉塵を除去するように形成され、排気チャンバーの末端に連結されることができ、送風機は、排気チャンバーの反対側で集塵機に接続されて、排気チャンバーから集塵機側に排ガスの流れを誘導することができる。送風機には、排気口が接続されて排ガスを、外気に排出することができる。
【００９３】
以下、図１〜図４を参照して、本発明の実施例に係る原料装入方法を詳しく説明する。このとき、以下では、本発明の実施例と変形例とに係る原料装入方法に対する上述した説明と重なる内容は省略したり簡単に説明したりする。
【００９４】
本発明の実施例に係る原料装入方法は、経路に沿って走行する貯蔵機に原料を装入する方法であって、配合原料を第１移送経路に落下させて貯蔵機の内部に誘導する段階と、固体燃料を第２移送経路に落下させて貯蔵機の内部に誘導する段階と、第２移送経路の一部区間で配合原料及び固体燃料を混合する段階と、を含む。
【００９５】
まず、原料及び燃料を用意する。このとき、原料及び燃料は、本発明を適用することができる各工程に応じて、多様な原料及び燃料を用意することができる。本発明の実施例においては、以下のような過程で原料及び燃料を用意する。
【００９６】
まず、原料、例えば配合原料９１を用意する。例えば、微粉鉄鉱石、石灰石、微粉コークス及び無煙炭などを混合及び調湿して、所定粒度の配合原料として用意する。このとき、配合原料は、焼結鉱を製造するための配合原料を含む。また、燃料、例えば固体燃料９２を用意する。例えば、微粉コークス及び無煙炭の中の、少なくとも一つ以上を固体燃料として用意する。
【００９７】
このとき、本発明の実施例においては、焼結鉱の製造のために、配合原料に混合される固体燃料の含有量を一部減らし、減らされた含有量に該当する量を、第２装入機４００で使用される固体燃料として用意することができる。即ち、固体燃料の一部は、配合原料に予め混合されて用意され、固体燃料の残りは、別に用意されて、この後、第２装入機４００を通じて、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３に装入される。このとき、配合原料には混合されなくて別に用意される固体燃料の量は、原料層の上部層及び表層に供給しようとする燃焼熱及び燃焼速度などを考えて定めることができる。
【００９８】
この後、配合原料９１を、第１装入機３００の第１ホッパー３１０に装入して用意し、固体燃料９２を第２装入機４００の第２ホッパー４１０に装入して用意する。
【００９９】
この後、貯蔵機１０の走行方向に斜め上向きに延長される第１装入機３００の第１装入シュート３４０を利用して、配合原料９１を第１移送経路に斜めに落下させ、走行中である貯蔵機１０の内部に誘導する。一方、貯蔵機１０の内部の底面には、床敷鉱が所定高さに装入されて用意され、配合原料９１は、床敷鉱の上方に装入される。
【０１００】
配合原料を貯蔵機１０の内部に誘導するとともに、固体燃料を貯蔵機１０の内部に誘導する。詳しくは、第１移送経路の下方から貯蔵機１０の走行方向に離隔されて、斜め上向きに延長される第２装入機４００の第２装入シュート４２０を利用して、固体燃料９２を第２移送経路に斜めに落下させて、走行中である貯蔵機１０の内部に誘導する。
【０１０１】
配合原料９１は、走行経路の上流側で、固体燃料９２より先に貯蔵機１０の内部に装入され、原料層Ｂの下部層Ｂ１を形成し、固体燃料９２は、走行経路の下流側で配合原料９１より後に貯蔵機１０の内部に装入され、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３を形成する。
【０１０２】
このように、本発明の実施例においては、配合原料の装入経路に使用される第１移送経路と区分されるように、第１移送経路の下方に離隔されて用意された第２移送経路を使用して、固体燃料を貯蔵機１０の内部に誘導することができる。従って、配合原料は、固体燃料に干渉されながら円滑に装入されることができる。
【０１０３】
一方、固体燃料９２を貯蔵機１０の内部に誘導する段階は、第２移送経路に供給される固体燃料の供給量を、第２移送経路の幅方向の複数位置ごとに調節し、固体燃料を第２移送経路に斜めに落下させる段階を含むことができる。
【０１０４】
このような段階によって、走行経路の幅方向への複数位置ごとに固体燃料の装入量を調節することができ、例えば本発明の実施例においては、走行経路の幅方向の両側縁部に、より多くの固体燃料を装入するように調節する。
【０１０５】
例えば、原料層Ｂを長さ方向に５等分した時、幅方向の両側縁部の各１等分の領域で、焼結鉱の強度と割合が均等に表れるので、本発明の実施例においては、原料層Ｂを長さ方向に５等分して、幅方向の両側縁部の各１等分に固体燃料がより多く装入されるように調節することができる。
【０１０６】
一方、無煙炭の表面は、微粉コークスに比べて疎水性であるため、保水能が低い。単なる破砕で粒度が調節される無煙炭に比べて、微粉コークスは、高温で乾留される過程を経るため、加工率が高い。また、微粉コークスは、固定炭素が無煙炭に比べて多い。このような物理的、化学的特性によって、微粉コークスの燃焼速度が無煙炭に比べて速い。このように、特性が相互に異なる無煙炭と微粉コークスをと区分しないで、固体燃料として、原料層に装入した場合には、燃焼速度の差に起因するそれぞれの固有特性を生かすのが難しい。
【０１０７】
従って、本発明の実施例においては、固体燃料９２を貯蔵機１０の内部に誘導する段階において、固体燃料をその特性、例えば燃焼速度別に区分して、相対的に燃焼速度が速い固体燃料、例えば微粉コークスを相対的に通気性の悪い第２移送経路の中心部に供給して、第２移送経路に斜めに落下させる。
【０１０８】
また、固体燃料９２を貯蔵機１０の内部に誘導する段階において、固体燃料を特性、例えば燃焼速度別に区分して、相対的に燃焼速度の遅い固体燃料、例えば無煙炭を相対的に通気性の良い第２移送経路の両側縁部に供給して、第２移送経路に斜めに落下させる。
【０１０９】
このような過程によって、走行経路の幅方向への原料層Ｂの燃焼不均衡を解消することができる。
【０１１０】
例えば、従来は、原料層Ｂの中心部での焼成温度が、１１２８℃〜１２８９℃の範囲である時、原料層Ｂの幅方向の縁部は、焼成温度が５９４℃〜１１７４℃の範囲に形成された。本発明の実施例においては、このような原料層Ｂの中心部と、幅方向縁部の間の温度のばらつきを大幅に減らすことができ、原料層Ｂの幅方向縁部の焼成温度を、原料層Ｂの中心部での焼成温度に近づけるように向上させることができた。
【０１１１】
また、従来は、原料層Ｂの幅方向縁部が急速に冷却されて、焼成熱量が足りなかったため、原料層Ｂの幅方向縁部で、焼結鉱の回収率が、例えば６４．１％程度であって、この時の焼結鉱強度が４５．５％であって、−１０ｍｍ以下の割合は、８０．５％程度であった。本発明の実施例においては、このような原料層Ｂの幅方向縁においての焼結鉱の回収率と、焼結強度と、−１０ｍｍ以下の割合とを、原料層Ｂの中心部の成品の焼結鉱のレベルに近づけるように向上させることができた。
【０１１２】
固体燃料を貯蔵機１０の内部に誘導すると共に、第２移送経路の一部区間で配合原料及び固体燃料を混合する。より詳しくは、第１移送経路に斜めに落下する配合原料の一部を、第１移送経路を貫通して形成された開口を通過させて、第２移送経路側に落下させ払出しする。この後、第２移送経路側に払出された配合原料を、第２移送経路の一部区間、例えば混合区間Ａ側を経由させて、配合原料と混合する。この後、配合原料と固体燃料との混合物を、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３に装入する。
【０１１３】
このように、本発明の実施例においては、第１移送経路に落下される配合原料の一部を、第２移送経路を経由させて、固体燃料と混合させた後に、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３に装入する。
【０１１４】
従って、固体燃料を、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３で必要な装入高さに装入することができ、配合原料を均一に混合することができる。特に、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３で、固体燃料が偏って装入されたり、特定の位置及び高さに、局部的に集中して装入されたりすることを防ぐことができるので、原料層Ｂが燃焼制御時に、原料層Ｂが不規則に燃焼するのを防ぐことができる。
【０１１５】
また、配合原料９１の一部を、固体燃料９２に混合して、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３に均一に装入することができるため、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３においての燃焼効率と焼結鉱の回収率とを向上させることができる。即ち、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３における燃焼熱を、原料層Ｂの上部層Ｂ２及び表層Ｂ３に装入される配合原料９１の焼結に使用することができる。
【０１１６】
このとき、固体燃料に混合される配合原料は、微粉状態の配合原料であったり、３ｍｍ〜５０ｍｍ粒度の配合原料であったりすることができる。固体燃料に混合される配合原料の粒度は、第２装入シュート３４０のロールギャップｇの大きさ及び位置を調節する等の方法で制御することができる。
【０１１７】
一方、第２移送経路の一部区間で配合原料９１及び固体燃料９２を混合する段階は、第２移送経路側に払出される配合原料の払出し量を調節し、第１移送経路に斜めに落下される配合原料の一部を、第２移送経路側に払出しする段階を含むことができる。
【０１１８】
このように、第２移送経路側に誘導される配合原料の払出し量を調節して、配合原料と固体燃料の混合物の装入高さを、必要な高さに調節することができる。例えば、第２移送経路側に誘導される配合原料の払出し量を増やすと、貯蔵機１０の底面を基準として、より低い装入高さに、配合原料と固体燃料の混合物の層を形成することができる。一方、第２移送経路側に誘導される配合原料の払出し量を減らすと、貯蔵機１０の底面を基準として、より高い装入高さに、配合原料と固体燃料の混合物の層を形成することができる。
【０１１９】
走行経路に沿って走行する貯蔵機１０は、第１装入機３００と第２装入機４００の下方を通過し、内部に原料層Ｂが装入され、この後、表層処理部５０の下方を通過する。このとき、表層処理部５０を表層Ｂ３の表面に接触させて、表層Ｂ３の表面が、幅方向において満遍なく平坦化される。
【０１２０】
この後、貯蔵機１０は、走行経路に沿って走行しながら、点火炉６０の下方を通るようになり、このとき、原料層Ｂが点火されて焼結が始まる。この後、貯蔵機１０の下方に空気を強制吸引して、原料層Ｂの上部から下部に炎を伝播させる。
【０１２１】
原料層Ｂは、貯蔵機１０が走行経路に沿って走行する間、焼結及び冷却過程を経て、焼結鉱に変換され、この後、貯蔵機１０が回送経路に進入する過程で排鉱されて、後続工程、例えば製銑工程に運搬されることができる。
【０１２２】
上記のように、本発明の実施例に係る原料装入装置及び方法は、第１移送経路の下方に第２移送経路を用意し、第２移送経路を利用して、原料層の上部層及び表層に、固体燃料及び配合原料を均一に混合して供給することができる。
【０１２３】
また、本発明の実施例に係る原料装入装置及び方法は、固体燃料の種類及び装入量を、走行経路の幅方向に別にすることができ、固体燃料の粒度を分類して、固体燃料の装入高さを異ならせることができる。
【０１２４】
このことから、本発明の実施例においては、配合原料内の固体燃料の比を減少させることができ、原料層の上部層においての焼結鉱の回収率を増やすことができ、更に走行経路の幅方向への成品の焼結鉱の品質差を大幅に減少させることができるという技術的特徴を提示する。また、本発明の実施例においては、原料層の上部層及び表層においての熱量の不均衡と、熱量の不足とを解消させることができるという技術的特徴を提示する。最終的に、製造される焼結鉱の品質のばらつきを最小化することができる。
【０１２５】
図５は、本発明の実施例に係る第１装入シュートの詳細構造を示すグラフである。このとき、図５のグラフにおいて、横軸は、第１装入シュートを構成しているローラの位置情報を意味し、縦軸は、第１装入シュートを構成しているローラのロールギャップ情報を意味する。
【０１２６】
図２及び図４〜図５を参照して、本発明の実施例に係る原料装入装置及び方法を、焼結鉱の製造工程に適用して焼結鉱の製造を実行した後、その結果を基に、原料装入装置の詳細構造を導出し、導出された原料装入装置の詳細構造を、ローラ位置及びロールギャップの大きさを中心に説明する。
【０１２７】
このとき、以下で説明するローラ位置及びロールギャップの大きさに関する内容は、本発明の理解を助けるためのものであり、限定のためではない。
【０１２８】
まず、本発明の実施例に係る原料装入装置及び処理設備を用意する。このとき、第１装入シュート３４０を、上下部に複数のローラＲが連続して配列される構造として用意する。この後、複数のローラＲの間のロールギャップｇをそれぞれ異ならせて、焼結鉱の製造工程を繰り返して実施する。このとき、原料層を、約８００ｍｍ以上の超高層厚に装入し、ここで、原料層の１０％〜３０％の上部層を形成し、５％〜１０％の、表層を形成する。また、床敷鉱は、原料層高さの５〜１０％に用意し、有効焼成部が６０％〜８０％になるように、工程条件を調節する。固体燃料として、微粉コークスや熱源を含む各種ダストを用意する。
【０１２９】
所定の工程条件で焼結鉱の製造を繰り返して実施して、その結果を導出し、この場合の原料装入装置の詳細構造を、図５に図示した。ここで、グラフで図示した原料装入装置の詳細構造は、製造された焼結鉱の上部層及び表層での回収率及び強度が相対的に向上された場合の原料装入装置の詳細構造である。一方、図５に図示した各数値は、先に本発明の実施例及び変形例に係る原料装入装置及び方法で説明した第１装入シュートの詳細構造に含まれる数値であり、その技術的意味に対して既に十分に説明され、図５において示している各数値について以下で簡単に説明する。
【０１３０】
第１装入シュート３４０の構造を形成する複数のローラＲの中に、最も低い高さに位置するローラを、第１ローラＲ１とし、第１ローラＲ１と隣接して二番目で低い高さに位置するローラを、第２ローラＲ２とする。このような方法で、ローラＲの番号を順番に定める。最も高い位置にあるローラは、第ｎローラＲｎになる。
【０１３１】
図５のグラフには、一番目に低い高さのローラから、十五番目に低い高さのローラまでのローラを対象として、ローラＲの間のロールギャップｇをグラフに示した。
【０１３２】
図５のグラフに示すように、各ローラＲの間のロールギャップｇは、第１装入シュート３４０の下部の傾斜角に従って異なるが、複数のローラＲの配列が形成される傾斜角が、例えば２５°から４０°に大きくなるにつれて、ロールギャップｇの大きさが小さくなる時、製造された焼結鉱の上部層及び表層での回収率及び強度が、相対的に向上されることを知ることができる。
【０１３３】
また、図５のグラフに示すように、第１ローラＲ１と第２ローラＲ２との間のロールギャップｇ１、ｇ２から、第３ローラＲ３と第４ローラＲ４の間のロールギャップｇ３、ｇ４まで、ロールギャップの大きさは連続的に減少するけれども、第３ローラＲ３と第４ローラＲ４の間のロールギャップｇ３、ｇ４から、第４ローラＲ４と第５ローラＲ５の間のロールギャップｇ４、ｇ５までのロールギャップの大きさは、不連続的に減少することを見ることができる。このとき、ロールギャップの大きさが不連続的な区間Ｃの後端Ｄが、第１装入シュート３４０の上下部を区分する基準になり、不連続的な区間Ｃの後端Ｄに表層処理部５０が設置される。このように、第１ローラＲ１と第２ローラＲ２との間のロールギャップｇ１、ｇ２から、第３ローラＲ３と第４ローラＲ４の間のロールギャップｇ３、ｇ４までのロールギャップを通過して、第１装入シュート３４０に落下される配合原料が、第２装入シュート４２０の混合区間Ａに払出され、第４ローラＲ４と第５ローラＲ５の間のロールギャップｇ４、ｇ５からは、配合原料の払出しが抑制される場合、焼結鉱の製造が円滑に進められて、製造された焼結鉱の上部層及び表層での回収率及び強度が、相対的に向上することをわかることができる。
【０１３４】
本発明で提示される技術的特徴を、より明確に理解するように、以下では、本発明の比較例に係る原料装入装置を例示し、この動作方法とその結果を本発明の実施例に係る原料装入装置及び方法に対比して説明する。
【０１３５】
図６は、本発明の比較例に係る原料装入装置が動作する方法を示した工程図である。
【０１３６】
本発明の比較例においては、焼結台車５の上方に配合原料装入機１と固体燃料装入機３とを、それぞれ用意し、配合原料シュート２の上部面に固体燃料ノズル４を位置させて、原料装入装置を用意する。
【０１３７】
このように、配合原料の装入経路と、交替燃料の装入経路が一つの経路に重なるようになると、図面に示したように、配合原料６と固体燃料７とが混合されずに、相互に別の層になって焼結台車５に装入される。
【０１３８】
このような場合、配合原料６の上部面に積載された固体燃料７は、配合原料６の上部層の焼結に十分に寄与せずに燃焼して消耗されるため、配合原料６の上部での融液の生成が難しい。また、配合原料６の上部面に形成された固体燃料７の層によって、通気性が低下する。特に、１ｍｍ以下の微粒の固体燃料は、燃焼速度が相対的に速いので、速く燃焼し、燃焼帯を薄く形成して、熱源としての効果を持たない。最終的に、本発明の上述した比較例においては、配合原料の表層部及び上層部で、十分な強度の焼結鉱が製造されず、多数が返鉱に分類されるにために、成品の焼結鉱の回収率が相対的に低い。
【０１３９】
一方、本発明の実施例においては、第１移送経路と第２移送経路とが、上下に離隔されて用意される。それによって、第１移送経路に落下する配合原料の一部を、第２移送経路側に落下させ、配合原料を固体燃料に容易に混合することができるので、配合原料と固体燃料との混合物を原料層の上部層及び表層に円滑に装入することができる。結果的に、本発明の実施例においては、原料層の上部層と表層とで配合原料が十分に焼結されて、成品としての焼結鉱の回収率がかなり高い。
【０１４０】
本発明の前記実施例は、本発明を説明するためのものであり、本発明を制限するためのものではないことを周知しなければならない。本発明は、特許請求の範囲及びこれと均等な技術的思想の範囲内で、相互に異なる多様な形態で体現されもので、本発明の該当する技術分野においての業者は、本発明の技術思想の範囲内で、多様な実施例が可能であることを理解することができる。
【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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