(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
焼結機のウインドボックスを、排ガスの温度が低い値を示す給鉱側と、排ガスの温度が変化して高くなる排鉱側に分けて、温度計が設けられた該排鉱側の各ウインドボックス内の排ガスの温度を測定し、該排鉱側の排ガス温度を測定した各ウインドボックスの原料の装入位置からの距離（ｍ）と、そのウインドボックス内の排ガスの温度とから、前記排鉱側の排ガス温度の直線的な変化の部分の傾き（℃／ｍ）を求め、該傾き（℃／ｍ）から、過去の操業記録から求めた前記排鉱側のウインドボックスの原料の装入位置からの距離及びそのウインドボックス内の排ガスの温度で表される、前記排鉱側の排ガス温度の直線的な変化の部分の傾きと、その時の漏風率との関係を用いて、前記排鉱側の漏風率を得ることを特徴とする焼結機の漏風検知方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉等に用いる焼結鉱を製造するドワイトロイド（ＤＬ）型焼結機の漏風検知方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドワイトロイド（ＤＬ）型焼結機は、無端状に連設して回転するパレット上に鉱石、コークス等の配合原料を装入して、装入層の上方から下方に吸引しながら燃焼させて鉱石を焼結する。
しかし、この焼結機は、連設されたパレットの繋ぎ目、パレット下端とウインドボックス上端の摺動部に配置されたシールプレート、ウインドボックスの損傷等の隙間により、外気が進入する所謂漏風が発生する。
この漏風は、装入層の上方から下方への正常な吸引を阻害し、装入された鉱石等の焼結の状態を悪くし、生産性や歩留り等の低下となる。
この漏風を検知する方法として、例えば特開昭６０−２２８６２０号公報に記載されているように、焼結機における主排風機、点火炉直下のウインドボックス、パレット上原料層の機長方向の風量を測定することにより、漏風率を算出する方法あるいは特開平６−３００４５９号公報に記載されているように、焼結機の排ガスが外気よりも酸素濃度が低く、かつ温度が高いことを利用して、燃焼した排ガスを給鉱側と排鉱側に分けて、それぞれの酸素濃度と温度を測定し、この測定値から漏風を算出する方法等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記特開昭６０−２２８６２０号公報に記載の方法では、各吸引部の風量の測定及びパレット上原料層の機長方向の風量を測定することから、パレットに装入した原料の充填密度や機長方向の通気抵抗の変動によって、通風量の変動が大きく、検知精度が悪くなるか、あるいは誤検知を招き、正確な漏風量を検知できない。この漏風量を正確に検知できないために、ブロアーを必要風量に調整できないので、最適な焼結を行うことができず、生産性や歩留り等の低下を招く。
更に、パレット上原料層の機長方向等の風量を測定するので、風量計を増設する必要があり費用がかさむと言った問題がある。
また、特開平６−３００４５９号公報に記載の排ガスを給鉱側と排鉱側において、それぞれの酸素濃度と温度の測定値から漏風を算出する方法では、ウインドボックス内の温度と酸素濃度を各々測定するため、検出端を増設する必要があり、しかも、検出端の設置位置が粉塵が多く悪い環境であるので、精度の高い測定が困難となり、検出端の寿命も短くなる。一方、この測定されたウインドボックス内の温度の平均値等の変化を用いて漏風量の算出を行った場合は、温度そのものが漏風の発生位置や漏風の多少に大きく影響されるので、正確な漏風量を求めることができない等の問題がある。
【０００４】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、原料の装入層の充填状態や機長方向の通気抵抗の変動等による影響を小さくし、しかも、少ない検出端を用いて高い精度で漏風を検知することができる焼結機の漏風検知方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う請求項１記載の焼結機の漏風検知方法は、焼結機のウインドボックスを、排ガスの温度が低い値を示す給鉱側と、排ガスの温度が変化して高くなる排鉱側に分けて、温度計が設けられた該排鉱側の各ウインドボックス内の排ガスの温度を測定し、該排鉱側の排ガス温度を測定した各ウインドボックスの原料の装入位置からの距離（ｍ）と、そのウインドボックス内の排ガスの温度とから、前記排鉱側の排ガス温度の直線的な変化の部分の傾き（℃／ｍ）を求め、該傾き（℃／ｍ）から、過去の操業記録から求めた前記排鉱側のウインドボックスの原料の装入位置からの距離及びそのウインドボックス内の排ガスの温度で表される、前記排鉱側の排ガス温度の直線的な変化の部分の傾きと、その時の漏風率との関係を用いて、前記排鉱側の漏風率を得る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１は本発明の一実施の形態に係る焼結機の漏風検知方法を適用した焼結機の全体図、図２は同焼結機の給鉱側と排鉱側における燃焼排ガスの酸素濃度及び燃焼排ガスの温度の推移を表す模式図、図３はウインドボックスの位置とウインドボックス内の排ガスの温度の関係を表すグラフ、図４は排ガスの温度の変曲点の傾きと漏風率の関係を表すグラフ、図５は測定による漏風率と実漏風率の関係を表すグラフである。
まず、図１に示すように、焼結機４０は、無端状に連結された複数のパレット４１と、鉱石やコークス等の原料を貯蔵する原料ホッパー４２と、パレット４１に原料を切り出して装入するフィーダー４３と、装入された原料をＣＯＧガスの燃焼により予熱する予熱装置４４と、装入された原料に点火して燃焼を開始する点火炉４５を備えている。
また、各パレット４１の下部には、パレット４１内の鉱石やコークス等の原料に空気を上方から下方に通気して燃焼させた際の排ガスを吸引するウインドボックス１〜３２と、このウインドボックス１〜３２の給鉱側となるウインドボックス１〜１９に連通する吸引ダクト４６と、排鉱側となるウインドボックス２０〜３０に連通する吸引ダクト４７と、排出部のウインドボックス３１、３２に連通する吸引ダクト４８を備えており、ウインドボックス２０〜３０は、装入部すなわち原料の装入位置から７０〜１１０ｍの位置にあり、それぞれに温度計２０ａ〜３０ａが設けられている。
また、吸引ダクト４６の排ガスは、集塵機４９により除塵され、吸引ダクト４７と吸引ダクト４８の排ガスは、ボイラー５０を経て集塵機５１により除塵してから、脱硫処理装置５８により脱硫処理されて、前述の集塵機４９の排ガスと合流して、ブロアー５２により煙突５３から外気へ排出される。
このブロアー５２の出側には、合流後の排ガス中の酸素濃度を測定する酸素濃度計５４を設けている。
なお、図１の符号５５及び５６は、無端状に連結されたパレット４１を支持しながら駆動させるギアホイルであり、符号５７は、ブロアー５２により排気される排ガス量を調整する調整弁である。
【０００９】
次に、本発明の一実施の形態に係る焼結機の漏風検知方法について説明する。
原料ホッパー４２内の鉱石に３重量％のコークスを添加した原料をフィーダー４３によって切り出して、パレット４１内に装入層が６００ｍｍになるように連続して装入する。
また、ブロアー５２により吸引ダクト４６、吸引ダクト４７、吸引ダクト４８の合計の排ガスの吸引量が１３０００Ｎｍ3 ／分となるように調整する。
そして、予熱装置４４により装入層の原料を予熱した後、点火炉４５に設けた点火バーナー（図示せず）により原料の表面に着火して、上方から下方に順次燃焼（図１中の傾斜線）させて焼結を行う。
また、排鉱側における排ガス量は、７０００Ｎｍ3 ／分、その時の排ガス中の平均の酸素濃度が８重量％、給鉱側における排ガス量は、５２００Ｎｍ3 ／分、その時の排ガス中の平均の酸素濃度が１３重量％であった。
この際に、ウインドボックス２０〜３０に設けた温度計２０ａ〜３０ａによりそれぞれの排ガスの温度を連続して測定した。
図２は、焼結機４０の給鉱側と排鉱側における排ガスの酸素濃度及び排ガスの温度の推移を模式的に表したものであり、点火炉４５によって原料に点火した後の給鉱側のウインドボックス１〜１９の排ガスは、操業条件の変化に関わらず酸素濃度と温度の変化は小さく、酸素濃度と温度とも低い値を示す。
また、排鉱側となるウインドボックス２０〜３０では、排ガスの温度と酸素濃度の変化が大きくなる。
これは焼結機４０の排鉱側では、漏風が発生していない正常な状態において、通気する空気が装入層の内部で予熱されること、また、装入層の下層が焼結する際に、添加したコークス等が燃焼して温度が上昇して排ガスの温度が高くなり、燃焼が十分に行われると排ガス中の酸素濃度が下がることによるものである。
しかし、漏風が発生した場合は、ウインドボックス２０〜３０内に外気が侵入して急激に排ガス温度が低下する。
【００１０】
従って、前述のウインドボックス２０〜３０に設けた温度計２０ａ〜３０ａを用いて、排ガスの温度を測定し、この排ガスの温度変化の傾き（℃／ｍ）を見ることで漏風（又は漏風率）が把握できる。
図３は、測定された各ウインドボックス２０〜３０の温度を各ウインドボックス２０〜３０を距離に換算したウインドボックス位置（ｍ）と、その位置（ｍ）におけるウインドボックス内の排ガスの温度の関係で表したものであり、数回の操業を行って測定した各ウインドボックス２０〜３０内の排ガスの温度の実績値である。この排ガスの温度の実績値を用いて、排ガスの温度の変曲点（直線的な変化から外れる点）Ｘが、例えば、ウインドボックス位置が９５ｍであり、この時の温度の変化量が２１５℃（３２５−１１０℃）、位置の差が２３ｍ（９５−７２ｍ）となるので、この傾き（℃／ｍ）として９．３℃／ｍが求められる。
更に、図４は、過去の操業記録から求めたウインドボックス位置（ｍ）における排ガスの温度の変曲点の傾き（℃／ｍ）と、その時の漏風率であり、前述の温度の傾き（℃／ｍ）値から、焼結機４０の排鉱側（ウインドボックス２０〜３０）の漏風率が得られる。
そして、求められた漏風率と全体の排ガス吸引量１３０００Ｎｍ3 ／分から漏風量を計算して、その時点の全排ガス吸引量に漏風量を上乗せした排ガス吸引量になるようにブロアー５２の調整弁５７を開いて調整を行う。
【００１１】
【実施例】
次に、本発明の焼結機の漏風検知方法の実施例について説明する。
焼結機のブロアーの合計排ガス量が１３０００Ｎｍ3 ／分となるように調整し、パレットの装入層の厚みを６００ｍｍにして操業を行った。その結果を図５に示す。
この時、排鉱側のウインドボックスに設けた温度計により、それぞれの温度を測定して、排ガス温度の変曲点（排ガス温度が直線的な変化から外れる点）の傾き（℃／ｍ）から漏風率（●印）を求めた本実施例と、ウインドボックスに設けた酸素濃度計の酸素濃度（％）と測定された実際のウインドボックスの通過風量から求めた実際の実漏風率（図５中の実線で示す）を比較すると、良く対応しており、漏風の正確な測定が行われていることが判る。
そして、この漏風量に応じて焼結機のブロアーを適正に運転した結果、装入原料の焼結が良好であった。
【００１２】
これに対して、ウインドボックスに設けた酸素濃度計と焼結機のブロアーの出側に設けた酸素濃度計による酸素濃度（％）と、それぞれの測定された温度等の差から推定して算出した従来例の場合では、測定によって算出された漏風率（△印）と実際の実漏風率（図５中の点線で示す）に、誤差が生じ、適正に焼結機のブロアーを調整できなかった。その結果、焼結歩留りや焼結鉱の強度等が低下した。
【００１３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１記載の焼結機の漏風検知方法においては、焼結機のウインドボックスを給鉱側と排鉱側に分けて、排鉱側のウインドボックス内の排ガスの温度を測定して、排鉱側の排ガスの温度の傾きから、排鉱側の漏風を検知するので、原料の装入層の充填密度や機長方向の通気抵抗の変動等による影響を小さくして、高い精度で漏風量を検知できる。また、ウインドボックス内に設ける検出端を少なくできるので、検出端の故障等による検出不能を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る焼結機の漏風検知方法を適用した焼結機の全体図である。
【図２】同焼結機の給鉱側と排鉱側における燃焼排ガスの酸素濃度及び燃焼排ガスの温度の推移を表す模式図である。
【図３】ウインドボックスの位置とウインドボックス内の排ガスの温度の関係を表すグラフである。
【図４】排ガスの温度の変曲点の傾きと漏風率の関係を表すグラフである。
【図５】測定による漏風率と実漏風率の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１〜３２  ウインドボックス          ２０ａ〜３０ａ  温度計
４０  焼結機                        ４１  パレット
４２  原料ホッパー                  ４３  フィーダー
４４  予熱装置                      ４５  点火炉
４６  吸引ダクト                    ４７  吸引ダクト
４８  吸引ダクト                    ４９  集塵機
５０  ボイラー                      ５１  集塵機
５２  ブロアー                      ５３  煙突
５４  酸素濃度計                    ５５  ギアホイル
５６  ギアホイル                    ５７  調整弁
５８  脱硫処理装置
【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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