(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
製鉄所で発生するスラリーを回収し濃度調整したのち、所内の含水物使用施設への添加物として有効利用する際、その添加物化への調整に当たり、目標濃度および流量に応じて異種の前記スラリーそれぞれの所定量を配管内にて混合し、この配管内で使用施設に適合する添加物に調整することを特徴とする製鉄所発生スラリーの処理方法。
【請求項２】
性状の異なる異種のスラリーを、焼結原料調整用ミキサーに供給して焼結ミキサー添加水として利用することを特徴とする請求項１記載の処理方法。
【請求項３】
上記添加物を目標濃度および流量にするために、濃度や比重の異なる複数のスラリー供給用配管に対し、圧送ポンプまたは押し込みポンプのいずれかを配設すると共に、圧送ポンプ配設側に配置した流量計のみにもとづき、該圧送ポンプを制御して流量調整を行う一方、圧送ポンプ下流側に設置した濃度計にもとづき、押し込みポンプを制御して濃度調整を行うようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の処理方法。
【請求項４】
低濃度スラリー系配管中に圧送ポンプを配設し、高濃度スラリー配管中に押し込みポンプを配設することを特徴とする請求項３に記載の処理方法。
【請求項５】
製鉄所で発生するスラリーを回収し濃度調整したのち、所内の含水物使用施設への添加物として有効利用する装置であって、
スラリータンクやシックナーと含水物使用施設との間を混合タンクを設けることなく配管で接続し、その配管系の１つに圧送ポンプを配設する一方、他の配管系には押し込みポンプを配設すると共に、押し込みポンプ側の出側配管を前記圧送ポンプの入側の配管に接続し、かつその圧送ポンプの出側に流量計および濃度計を設置してなる製鉄所発生スラリーの処理装置。
【請求項６】
上記含水物使用施設が焼結原料調整用ミキサーである請求項５記載の処理装置。
【請求項７】
添加物の濃度および流量を制御するために、濃度や比重の異なる複数のスラリーの供給用配管のうち、低濃度スラリー用の主配管と高濃度スラリー用の副配管とに分け、該主配管には圧送ポンプを配設し、一方該副配管には押し込みポンプを配設し、含水物使用施設に向う上記主配管中に配設した圧送ポンプを制御して流量調整を行う一方、上記副配管中に配設された押し込みポンプを制御して濃度調整を行うようにしたことを特徴とする請求項５または６に記載の処理装置。
【請求項８】
低濃度スラリー用主配管中に配設した圧送ポンプの下流側に濃度計と流量計を設置すると共にその出側を含水物使用施設に接続し、流量制御は上記流量計に基づき圧送ポンプを制御することによって行い、濃度調整は上記濃度計に基づき押し込みポンプを制御することによって行うようにしたことを特徴とする請求項７に記載の処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄所内で発生する各種のスラリー、スラッジの有効処理に関し、これを回収して所内含水物使用施設、たとえば焼結ミキサーにおける焼結原料調整用添加水の代替物として再利用するための、その処理方法と装置とを提案する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉用焼結鉱の製造に当たり、従来、その原料の調整時にスラリーを用意し、これを焼結ミキサーの調湿水として添加する焼結原料の混合調湿技術がある。
【０００３】
製鉄所内で発生するスラリーおよびスラッジ等は、一般に鉄分を含むものあるいは、石灰系のもの等さまざまである。
そこで、これらのスラリーおよびスラッジ等を、再資源として利用すること、とくに前記焼結ミキサーの添加水の代替えとして使用すると、添加水の補給のみならず、鉄分の回収および副原料（石灰石等）の回収という副次的効果もある。（特開昭58−147524号、同58−199825号公報参照）
【０００４】
焼結ミキサー添加水の代替えとして使用している従来設備における処理フローを図１に示す。
この図に示すように、従来、製鉄所で発生するスラリーおよびスラッジ等は、濃度および比重等の差により、輸送方法が異なり、低濃度のものは、配管輸送によりシックナー１に貯留するが、高濃度のものは、ダンプ輸送等により受け入れ槽２に投入し、配管輸送可能な濃度まで希釈してスラリー化し、これを水中ポンプＰにより、貯留槽３に貯留するようにしている。
【０００５】
さて、こうしたスラリー等を再利用する場合、たとえば焼結ミキサーに添加する場合、添加すべき量、濃度は、焼結原料自身の含水量が常に変化していることから、添加量および濃度の調整が不可欠である。そのためにはまず、シックナー１およびスラリー貯留槽３から、それぞれ配管４、５を通じて、スラリーを取り出せるようにする。各配管４、５中にそれぞれポンプ，濃度計および流量計を個別に設置して、各配管中の流量や濃度を個別に測定し、それぞれの必要量をポンプＰの回転数制御により抜き出し、混合スラリーとしたのち混合タンク６に一旦貯蔵する。この混合タンク６は、濃度を均一に保つため、攪拌機７が設置されている。そして混合タンク６から焼結ミキサー８までは、一本の配管９によりポンプＰの回転数制御により、設定量を送給するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示す上記従来技術については、たとえば焼結ミキサーにおいて焼結原料の混合調整方法に適用した場合には次のような種々の問題点があった。
(1) 焼結ミキサー添加水量と供給量のアンバランスを、前記混合タンクで吸収する必要があり、また、スラリーシックナー側、スラッジ貯留槽側の配管にそれぞれ濃度計および流量計が個別に必要であり、制御が複雑になる。
(2) 一般にスラリーの配管は、流速が遅いと配管閉塞を招き、一方流速が早いと配管摩耗が発生しやすいため簡素化する必要があるが、従来のものは配管構造が複雑である。
(3) 焼結ミキサー添加水の濃度を変更する場合は、混合タンク分の時間遅れが発生するために、制御の応答性が悪い。
(4) 配管系へのポンプ、濃度計などの施設部品が多く設備費が高い。
【０００７】
本発明の主たる目的は、製鉄所発生スラリーの有効利用によって省資源を実現することにあり、そのために必要なスラリーとスラッジの処理方法および装置を提案する。
【０００８】
本発明の他の目的は、スラリーの濃度および流量（供給量）の制御が簡単で、応答性の良い制御を行う上で有効な処理方法およびそのための装置を提案する。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、設備の管理が容易で設備費も安価な装置を提案する。
【００１０】
本発明の具体的な目的の１つは、焼結ミキサーにおける焼結原料の調湿処理を正確に行うことにより、焼結機の安定操業を確保すると同時に、高品質の焼結鉱を製造するのに役立つスラリー処理の方法・装置を提案する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上掲の目的を実現するべく鋭意研究を行った結果、発明者らは、次のような課題解決手段に想到した。すなわち、本発明の基本的な考え方を示すと次のとおりである。
製鉄所内で発生する濃度および比重の違う異種のスラリーおよびスラッジ等を、任意の濃度および流量に調整したのちポンプを介して配管中を輸送し、たとえば焼結ミキサーの添加水の代替えとして使用する。このとき本発明では、スラリータンクおよびシックナー等から、性状の異なる異種のスラリーを配管で送給する時、いずれか一方の配管には圧送ポンプを設置し、他方の配管には押し込みポンプを設置し、押し込みポンプ側配管の出側を前記圧送ポンプの入側の配管に接続すると共に、圧送ポンプの出側には流量計および濃度計を設置し、流量計の流量設定により主圧送ポンプの回転数制御を行うと同時に、濃度計の濃度設定により押し込みポンプの回転数制御を行うようにすることで、従来のように混合（スラリータンク６を設けることなく）配管内で混合することを特徴としている。
【００１２】
このような考え方の下に開発した本発明の処理方法の要旨構成を示すと次のとおりである。
(1) 製鉄所で発生するスラリーを回収し濃度調整したのち、所内の含水物使用施設への添加物として有効利用する際、その添加物化への調整に当たり、目標濃度および流量に応じて異種の前記スラリーそれぞれの所定量を配管内にて混合し、この配管内で使用施設に適合する添加物に調整することを特徴とする製鉄所発生スラリーの処理方法。
(2) なお、性状の異なる異種のスラリーを、焼結原料調整用ミキサーに供給して焼結ミキサー添加水として利用することが好ましい。
(3) 上記添加物を目標濃度および流量にするために、濃度や比重の異なる複数のスラリー供給用配管に対し、圧送ポンプまたは押し込みポンプのいずれかを配設すると共に、圧送ポンプ配設側に配置した流量計のみにもとづき、該圧送ポンプを制御して流量調整を行う一方、圧送ポンプ下流側に設置した濃度計にもとづき、押し込みポンプを制御して濃度調整を行うようにすることが好ましい。
(4) 低濃度スラリー系配管中に圧送ポンプを配設し、高濃度スラリー配管中に押し込みポンプを配設することが好ましい。
【００１３】
また、本発明は、上記処理方法を実施するために、以下に説明する内容を発明の骨子とする処理装置を提案する。
(5) 製鉄所で発生するスラリーを回収し濃度調整したのち、所内の含水物使用施設への添加物として有効利用する装置であって、
スラリータンクやシックナーと含水物使用施設との間を混合タンクを設けることなく配管で接続し、その配管系の１つに圧送ポンプを配設する一方、他の配管系には押し込みポンプを配設すると共に、押し込みポンプ側の出側配管を前記圧送ポンプの入側の配管に接続し、かつその圧送ポンプの出側に流量計および濃度計を設置してなる製鉄所発生スラリーの処理装置。
(6) なお、上記含水物使用施設として焼結原料調整用ミキサーに適用することが好ましい。
(7) 添加物の濃度および流量を制卸するために、濃度や比重の異なる複数のスラリーの供給用配管のうち、低濃度スラリー用の主配管と高濃度スラリー用の副配管とに分け、該主配管には圧送ポンプを配設し、一方該副配管には押し込みポンプを配設し、含水物使用施設に向う上記主配管中に配設した圧送ポンプを制御して流量調整を行う一方、上記副配管中に配設された押し込みポンプを制御して濃度調整を行うようにすることが好ましい。
(8) 低濃度スラリー用主配管中に配設した圧送ポンプの下流側に濃度計と流量計を設置すると共にその出側を含水物使用施設に接続し、流量制御は上記流量計に基づき圧送ポンプを制御することによって行い、濃度調整は上記濃度計に基づき押し込みポンプを制御することによって行うようにすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は、製鉄所で発生するスラリー、たとえば原料処理設備、高炉集塵機、転炉集塵機などから発生する鉄鉱石粉、石灰石粉、スケール粉などのシックナー残渣あるいは圧延スラッジなどを、焼結原料の混合調整用焼結ミキサーの添加水として有効利用するときの、好適実施形態をフローシートとして示すものである。
【００１５】
この実施例は、図示したように、各種のスラリーやスラッジ類を混合調整して、前記添加水として必要な性状（濃度）のスラリーにして焼結ミキサーに供給する方法である。
【００１６】
この方法において、スラリーは、シックナー11から、一定の抜き出し速度（固液分離速度）にて所定濃度のスラリーとして主配管12に送り出される。
【００１７】
一方、スラッジは、まず受入槽13に受け入れて配管輸送が可能な濃度になるように希釈水を加えてよく攪拌したのち、水中ポンプＰを使ってスラリータンク14内に貯留すると共に攪拌機にてよく撹絆混合し、副配管15に送り出せるようにする。
【００１８】
主・副配管12、15は、基本的には、前者の主配管12に濃度の薄いスラリーを供給するようにし、後者の副配管15に濃度の濃いスラリーを供給するようにすることが制御上好ましいが、必ずしもこの組合わせには限定されない。
【００１９】
上記主配管12には、開閉弁V1、V2介在の下で圧送ポンプ16を設置すると共に、焼結ミキサー19に向うその下流側には濃度計17と流量計18とを設置する。一方、副配管15中には、開閉弁V3、V4介在の下に、主配管12に向うその下流側に濃度計21および押し込みポンプ20を設置すると共に、流量計22を設置し、同時に、この副配管15の出側を主配管12の圧送ポンプ16の上流側に接続する。
【００２０】
なお、上記の圧送ポンプ16は、主配管中にあって、異種の流体をよく攪拌しながら均一流体にして安定送給するという役割を担うものであり、たとえばピストンポンプやベーンポンプのような容量可変型ポンプが有利に適合する。
一方、上記の押し込みポンプ20は、副配管中にあって、濃度の濃いスラリーを濃度の薄いスラリー中に合流させる役割を担うものであり、たとえば歯車ポンプ、ねじポンプの如き定量型ポンプが有利に適合するが、これらの区別は必ずしも限定的なものではなく、前者と後者を入れ換えて用いることも可能である。
【００２１】
次に、上述した本発明にかかる処理装置により、製鉄所発生スラリーを焼結ミキサー19に添加する方法を説明する。
シックナー１に貯留された濃度の薄いスラリーは、シックナー１出側より焼結ミキサー19に向う主配管12中の圧送ポンプ16により、一定流量のまま焼結ミキサー19まで直接に配管輸送される。一方、発生源がスラッジであるタンク14内の高濃度スラリーは、タンク14出側に設置されている押し込みポンプ20により副配管15に抜き出し、前記主配管中の圧送ポンプ16の入側（上流側）主配管12に圧送してここで低濃度スラリーと合流させる。両スラリーの合流により、シックナー側の薄いスラリーとスラッジタンク側の濃いスラリーとは、圧送ポンプ16前段で合流した後、この圧送ポンプ16によりこのとき改めて混合攪拌され、濃度の均一な混合スラリーとなって、焼結ミキサー19に添加水の代替物として供給される。
【００２２】
なお、本発明の好ましい実施形態において、添加量の流量制御は、主配管中の圧送ポンプ16の出側に設置した流量計にもとづきこの圧送ポンプ16の回転数制御により行うことが好ましい。また、混合スラリーの濃度制御については、同様に主配管中の圧送ポンプ16の出側に設置した濃度計にもとづき、別配管中に設置した押し込みポンプ20の回転数を制御して高濃度スラリーの低濃度スラリーヘの合流量を加減調整することにより行うことが好ましい。
上述した説明は、スラリーを焼結ミキサーに適用し、高・低濃度の２つの配管系の例を挙げたが、本発明は、これらのものに限定されるものではなく、スラリー・スラッジの発生源毎に複数の副配管を設けた例にも適用される。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、混合（スラリー）タンク等の中継を必要とすることなく、焼結ミキサー添加水量の必要スラリー量および濃度を、シックナー出側の圧送ポンプおよびスラリータンク出側の押し込みポンプの回転数制御によって設定ができることから、
(1) 制御が簡単であり、焼結ミキサーの操業にあった濃度のスラリーを正確にかつ安定して供給できる、
(2) 設備が簡素化されているため、配管内流速の制御範囲も少なく、配管が閉塞しにくく摩耗も減少する、
(3) 焼結ミキサーの操業変化に追従が容易で、焼結機の安定操業と高品質の焼結鉱の製造に有利である、
(4) メインテナンスと設備費を低減できる。
という種々の効果が期待できる、
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のスラリー処理設備のフローシート。
【図２】本発明にかかる製鉄所発生スラリーの処理方法を説明するフロ−シート。
【符号の説明】
11  シックナー
12  主配管
13  受入槽
14  スラリータンク
15  副配管
16  圧送ポンプ
17  濃度計
18  流量計
19  焼結ミキサー
20  押し込みポンプ
21  濃度計
22  流量計
【図１】
0004037519.tif 000002
【図２】
0004037519.tif 000003