(57)【要約】  本発明は、焼結鉱製造設備に関するもので、移動経路に沿って移動可能な焼結台車と、前記焼結台車の下部に、前記移動経路に沿って配置される複数のウィンドボックスと、前記焼結台車の上部に、前記移動経路の少なくとも一部に沿って延長形成されているフードと、及び前記複数のウィンドボックスの中の少なくとも一部と前記フードを接続する排ガス循環配管とを含み、前記排ガス循環配管は、少なくとも一部に、前記排ガスの移動方向に前記排ガスを分配する少なくとも一つの排ガス分配区間を含むことによって、排ガスを効率的に循環させて焼結鉱の品質と生産性を向上させることができる。【選択図】図３
2020513528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動経路に沿って移動可能な焼結台車と、
前記焼結台車の下部に、前記移動経路に沿って配置される複数のウィンドボックスと、
前記焼結台車の上部に、前記移動経路の少なくとも一部に沿って延長形成されるフードと、及び
前記複数のウィンドボックスの中の少なくとも一部と前記フードを接続する排ガス循環配管とを含み、
前記排ガス循環配管は、少なくとも一部に、前記排ガスの移動方向に排ガスを分配する少なくとも一つの排ガス分配区間を含むことを特徴とする焼結鉱製造設備。
【請求項２】
前記排ガス循環配管は、
一側が前記ウインドボックスに接続され、前記排ガス分配区間を含む主配管と、
一側は前記主配管に接続され、他側は前記フードに接続される複数の引き込み配管とを含むことを特徴とする請求項１に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項３】
前記主配管に吸引ファンが備えられ、
前記排ガス分配区間は、吸引ファンと前記フードとの間に備えられることを特徴とする請求項２に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項４】
前記排ガス分配区間は、排ガスの移動方向と並んで配置される複数の分配配管を含むことを特徴とする請求項３に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項５】
前記複数の分配配管それぞれは、同じ断面積を有するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項６】
前記引き込み配管の一側は前記分配配管に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、
前記引き込み配管は、前記分配配管の数に対応する数で備えられることを特徴とする請求項５に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項７】
前記引き込み配管の一側は前記分配配管に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、
前記引き込み配管の他側は、複数個に分岐されて前記フードに接続されることを特徴とする請求項５に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項８】
前記排ガス分配区間は、排ガスの移動方向と並ぶ方向に複数の経路を形成するように、前記主配管の内部空間を分割する隔壁を含むことを特徴とする請求項３に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項９】
前記隔壁は、前記複数の経路が同じ断面積を持つように、前記主配管の内部空間を分割することを特徴とする請求項８に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１０】
前記引き込み配管の一側は前記の経路に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、
前記引き込み配管は、前記の経路の数に対応する数で備えられることを特徴とする請求項９に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１１】
前記引き込み配管の一側は前記の経路に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、
前記引き込み配管の他側は、複数個に分岐されて、前記フードに接続されていることを特徴とする請求項９に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１２】
前記引き込み配管は、前記フードの一側に接続され、
前記複数の引き込み配管の他側は、同じ高さで備えられることを特徴とする請求項２乃至１１の中のいずれか一項に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１３】
前記引き込み配管は、内部に排ガスの流れを制御するように、前記引き込み配管の内部に第１誘導部材を備えることを特徴とする請求項１２に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１４】
前記フードは、前記フードの内部において排ガスの流れを制御するための少なくとも一つの第２誘導部材と、排ガスの漏れを遮断するための遮断部材の中の少なくともいずれか一つを含むことを特徴とする請求項１３に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１５】
前記排ガス循環配管は、前記焼結台車の移動方向に対して交差する方向に排ガスを供給するように前記フードに接続し、
前記第２誘導部材は、前記フードの内部に排ガスが供給される方向に対して交差する方向に配置されることを特徴とする請求項１４に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１６】
前記第２誘導部材は、
前記フードの少なくとも一側に、前記フードの長さ方向に沿って延長されるように備えられることを特徴とする請求項１５に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１７】
前記第２誘導部材は、
前記フードの内側に下方傾ける斜面を含むことを特徴とする請求項１６に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１８】
前記遮断部材は、
面積を有するプレート状に形成され、
前記焼結台車の移動方向に対して前記フードの対面する両面に上下方向に延長されるように備えられることを特徴とする請求項１７に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項１９】
前記遮断部材は、
前記焼結台車の移動方向に回転可能に備えることを特徴とする請求項１８に記載の焼結鉱製造設備。
【請求項２０】
前記フードの内部の圧力を測定する圧力計と、
前記フードと前記ウインドボックスを接続する補助配管と、及び
前記圧力計で測定されたフードの内部の圧力によって前記補助配管を開閉するバルブを含むことを特徴とする請求項１９に記載の焼結鉱製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱製造設備に係り、より詳しくは、排ガスを効率的に循環させて焼結鉱の品質と生産性を向上させることができる焼結鉱製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結鉱製造工程は、微細な微粉鉄鉱石を焼結して高炉の使用に適するサイズに製造する。一般的に、焼結鉱製造工程は、微粉鉄鉱石、結合材、副原料などを水と一緒にドラムミキサーで混合した焼結配合原料を擬似粒化させて焼結台車上に所定の高さで装入する。そして、点火炉によって上層表面部を着火し、焼結台車の進行中に大型吸引ファンなどにより吸入して、上部から下部に焼結配合原料を燃焼させることで焼結鉱を製造する。
一方、高炉内容量の拡大と高出銑比操業により焼結鉱の需要が増加し、これにより、焼結鉱増産のためには、焼結機の火床面積の拡大や、増設された面積だけ吸引風量も増加させる必要がある。吸引風量を増加させる方法として、吸引ファンの容量を増大させる方法があるが、これと共に、排ガス清浄設備の増設が必要なので、投資、維持費も増加するという問題点があった。これにより、焼結機で発生する排ガスを循環させて火床面積の拡大により不足する風量を確保する方法が採用されている。
【０００３】
焼結機に排ガスを循環させる方法は、焼結機の上部の少なくとも一部にフードを設置し、ウィンドボックスを介して排出された排ガスをフードに供給することで行われる。このとき、フードが焼結機の上部に焼結台車の移動方向に延長するよう備えられる。フード全領域に渡って排ガスを均一に供給するために、排ガスが移動する循環配管に複数の引き込み配管を設置して、フード内に排ガスを供給する。ところが、循環配管において排ガスの流動方向と引き込み配管において排ガスの流動方向が異なるため、複数の引き込み配管に排ガスが均一に分配されず、循環配管の先端に接続される引き込み配管に大量の排ガスが流入する現象が発生する。このため、循環配管の先端に接続された引き込み配管の周囲で排ガスの漏れが発生して焼結機に供給される排ガスの風量が低減され、全体的な焼結生産性が低下するという問題がある。また、排ガスに含まれる有害成分による環境汚染が発生する問題点もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的とするところは、排ガスを効率的に循環させて焼結鉱の品質と生産性を向上させることができる焼結鉱製造設備を提供することにある。
本発明の他の目的とするところは、排ガスの漏れを抑制して環境汚染を抑制することができる焼結鉱製造設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施形態に係る焼結鉱製造設備は、移動経路に沿って移動可能な焼結台車と、前記焼結台車の下部に、前記移動経路に沿って配置される複数のウィンドボックスと、前記焼結台車の上部に、前記移動経路の少なくとも一部に沿って延長形成されるフードと、及び前記複数のウィンドボックスの中の少なくとも一部と前記フードを接続する排ガス循環配管とを含み、前記排ガス循環配管は、少なくとも一部に、前記排ガスの移動方向に前記排ガスを分配する少なくとも一つの排ガス分配区間を含むこと特徴とする。
【０００６】
前記排ガス循環配管は、一側が前記ウインドボックスに接続され、前記排ガス分配区間を含む主配管と、一側は前記主配管に接続され、他側は前記フードに接続される複数の引き込み配管とを含むことができる。
前記主配管に吸引ファンが備えられ、前記排ガス分配区間は、吸引ファンと前記フードとの間に備備えられることがよい。
【０００７】
前記排ガス分配区間は、排ガスの移動方向と並んで配置される複数の分配配管を含むことができる。
前記複数の分配配管それぞれは、同じ断面積を有するように形成されていることがよい。
前記引き込み配管の一側は前記分配配管に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、前記引き込み配管は、前記分配配管の数に対応する数で備えられることが好ましい。
【０００８】
前記引き込み配管の一側は前記分配配管に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、前記引き込み配管の他側は、複数個に分岐されて前記フードに接続されることが好ましい。
前記排ガス分配区間は、排ガスの移動方向と並ぶ方向に複数の経路を形成するように、前記主配管の内部空間を分割する隔壁を含むことができる。
前記隔壁は、前記複数の経路が同じ断面積を持つように、前記主配管の内部空間を分割することがよい。
【０００９】
前記引き込み配管の一側は前記の経路に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、前記引き込み配管は、前記の経路の数に対応する数で備えられることが好ましい。
前記引き込み配管の一側は前記の経路に接続され、前記引き込み配管の他側は前記フードに接続され、前記引き込み配管の他側は、複数個に分岐されて、前記フードに接続されていることがよい。
前記引き込み配管は、前記フードの一側に接続され、前記複数の引き込み配管の他側は、同じ高さで備えられることが好ましい。
【００１０】
前記引き込み配管は、内部に排ガスの流れを制御するように、前記引き込み配管の内部に第１誘導部材を備えることがよい。
前記フードは、前記フードの内部において排ガスの流れを制御するための少なくとも一つの第２誘導部材と、排ガスの漏れを遮断するための遮断部材の中の少なくともいずれか一つを含むことができる。
前記排ガス循環配管は、前記焼結台車の移動方向に対して交差する方向に排ガスを供給するように前記フードに接続し、前記第２誘導部材は、前記フードの内部に排ガスが供給される方向に対して交差する方向に配置されることが好ましい。
【００１１】
前記第２誘導部材は、前記フードの少なくとも一側に、前記フードの長さ方向に沿って延長されるように備えられることがよい。
前記第２誘導部材は、前記フードの内側に下方傾ける斜面を含むことができる。
前記遮断部材は、面積を有するプレート状に形成され、前記焼結台車の移動方向に対して前記フードの対面する両面に上下方向に延長されるように備えられることが好ましい。
【００１２】
前記遮断部材は、前記焼結台車の移動方向に回転可能に備えることがよい。
前記フードの内部の圧力を測定する圧力計と、前記フードと前記ウインドボックスを接続する補助配管と、及び  前記圧力計で測定されたフードの内部の圧力によって前記補助配管を開閉するバルブを含むことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、排ガス循環式焼結工程においてフードに排ガスを供給する複数の引き込み配管に排ガスを均一に供給することができる。これにより、複数の引き込み配管に供給される排ガスの流量差によって排ガスが外部に漏れる現象を抑制することができる。
また、排ガス循環式焼結工程において、排ガスの漏れを抑制あるいは防止することができる。つまり、移動可能な焼結台車とフードとの間に発生する隙間を最小化して、フードの周辺で発生する可能性のある排ガスの漏れを抑制することができる。
排ガスの漏れを抑制あるいは防止することによって、排ガスの循環率を向上させて焼結生産性を向上させることができ、排ガスに含まれる有害物質による環境汚染を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係る焼結鉱製造設備を概略的に示す図である。
【図２】図１に示した焼結鉱製造設備における排ガス循環部の構成を示す図である。
【図３】図２に示した排ガス循環配管の接続構造を示す図であり、（ａ）は主配管の内部空間を隔壁を利用して複数の空間に分割した図、（ｂ）は、分配区間を複数の分配配管を利用して形成した図である。
【図４】排ガス循環配管の様々な構造を示す図であり、（ａ）は、主配管に３つの引き込み配管が接続された図、（ｂ）は、主配管が２つの引き込み配管に接続され、さらに。引き込み配管のそれぞれが２つに分岐されてフード接続された図、（ｃ）は、主配管が４つの引き込み配管に接続された図である。
【図５】誘導部材を排ガス循環配管に設置した様々な例を示す図であり、（ａ）は、１つの第１誘導部材を引き込み配管に形成される拡張区間の前段に備えた図、（ｂ）は、複数の第１誘導部材を引き込み配管に形成される拡張区間の前段に備えた図、（ｃ）は、１つの第１誘導部材を引き込み配管に形成される拡張区間の拡張区間の後段に備えた図である。
【図６】本発明の実施例に係る排ガス循環領域の構造を示す図である。
【図７】図６の線Ａ−Ａに沿ったフードの断面構造を示す図であり、（ａ）は、第２誘導部材がフードの両側下部に１つづつ備えられた図、（ｂ）は、第２誘導部材がフードの一側下部に１つ、他側下部に複数備えられた図である。
【図８】図６に示したフードの前面（または後面）の構造を示す図であり、（ａ）は、フードの前面に取り付けられた遮断部材を示す正面図、（ｂ）は、遮断部材が回転可能に取り行けられた焼結区間の側面図、（ｃ）は、フードの後面に取り付けられた遮断部材を示す正面図である。
【図９】焼結台車内の原料層の高さの変化による遮断部材の配置状態を示す図であり、（ａ）は原料層の高さが低い場合、（ｂ）は原料層の高さが比較的高い場合を示す
【図１０】本発明の変形例に係る焼結鉱製造設備を概略的に示す図である。
【図１１】焼結鉱を製造する際にフードの周辺で排ガスの漏洩程度を比較して示した図であり、（ａ）は、フードに第２誘導部材及び遮断部材が設置されていない場合、（ｂ）は、フードに第２誘導部材及び遮断部材が設置されていた場合の測定結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。しかし、本発明は、以下に開示した実施例に限定されるものではなく、異なる様々な形態で具現化することができる。本実施例は、単に、本発明の開示を完全なものにし、通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に教えるために提供されるものである。
【００１６】
図１は、本発明の実施例に係る焼結鉱製造設備を示す図面である。
図１に示したとおり、焼結鉱製造設備は、一方向に配列されて移動可能に形成され、内部に配合原料を熱処理することができる空間が用意される複数の焼結台車２００と、焼結台車２００が無限軌道式で回転するように閉ループを形成する移動経路１２０と、焼結台車２００に装入された配合原料に炎を噴射する点火炉１３０と、焼結台車２００の下部方向に空気を吸引して配合原料を焼結させるように、焼結台車２００の下部に移動経路１２０に沿って配置される複数のウィンドボックス１２１と、を含む。また、焼結鉱製造設備は、焼結台車２００の上部に移動経路１２０の少なくとも一部に沿って延長形成されるフード３１０と、複数のウィンドボックスの中の少なくとも一部とフード３１０とを接続する排ガス循環配管３２０と、を含む排ガス循環部３００を含む。このとき、排ガス循環配管３２０の少なくとも一部には、排ガスが複数の経路を形成しながら移動するように、排ガスを分配する排ガス分配区間Ｄが備えられる。図面では、排ガス分配区間Ｄが、排ガスをフード３１０に供給する引き込み配管３２６と接続される部位に具備されると図示しているが、排ガス分配区間Ｄは、排ガス循環配管３２０に少なくとも一つ、すなわち複数で備えられてもよい。
【００１７】
移動経路１２０は、焼結台車２００が無限軌道式で回転するように閉ループを形成し、原料の装入と焼結が行われる上部側の移動経路と、焼結が完了した焼結鉱を排鉱した空の焼結台車２００が焼結工程のために上部側の移動経路に移動する下部側の移動経路を含む。上部側の移動経路には、焼結台車２００に原料を装入する原料供給区間、点火区間と焼結区間が備えられ、下部側の移動経路は、次の焼結工程のために焼結台車２００が移動する回送区間である。このとき、上部側の移動経路から下部側の移動経路に転換される区間は、焼結が完了した焼結鉱が排鉱される排鉱部１２６である。排鉱部１２６の一側には、焼結台車２００から排鉱される焼結鉱を破砕する破砕装置（図示せず）と、破砕された焼結鉱を冷却させる冷却装置（図示せず）を備えることができる。
【００１８】
移動経路１２０の一側上部には、焼結台車２００に配合原料を装入する原料供給部１１０が備えられ、点火炉１３０は、焼結台車２００の移動方向に対して原料供給部１１０の前方に備えられる。また、上部側の移動経路の下部には、点火区間の下部から焼結区間まで焼結台車の内部を吸引するように、複数のウィンドボックス１２１が備えられる。ウィンドボックス１２１は、負圧を形成して焼結台車２００の内部を吸引することによって、焼結台車２００の内部で原料層の上部から下部に向かう空気の流れを形成して原料を焼結する。
ウィンドボックス１２１の先端には、ダクト１２２が接続され、ダクト１２２の先端には、第１吸引ファン１２４が設置されて、ウィンドボックス１２１の内部に陰圧を形成することによって、焼結台車２００の内部を吸引する。また、ダクト１２２には、第１吸引ファン１２４の前方に集塵機１２３が設置されており、ウィンドボックス１２１を介して吸引された排ガスの一部から不純物を濾過して煙突１２５を介して排出する。ウィンドボックス１２１は、外気を吸引して焼結原料表層の点火および焼結原料の燃焼を可能にして焼結鉱を生産する。
【００１９】
排ガス循環部３００は、移動経路１２０の少なくとも一部で焼結台車２００の上部に備えられるフード３１０と、一側は、複数のウィンドボックス１２１の中の少なくとも一部と接続され、他側はフード３１０と接続される排ガス循環配管３２０と、排ガス循環配管３２０に接続されてウィンドボックス１２１を介して排出される排ガスをフード３１０に移送するための第２吸引ファン３２８と、を含む。このとき、排ガス循環配管３２０の一側には、ウィンドボックス１２１から排出される排ガスを収集するためのチャンバー（図示せず）を備えることもできる。
排ガス循環部３００は、配合原料を焼結する過程で、排ガスの中の少なくとも一部を焼結鉱の製造に再利用することができるように循環させる役割をする。排ガス循環部３００は、焼結鉱が製造される様々な領域で発生する排ガスを収集して循環させるように備えられる。例えば、排ガス循環部３００は、排ガスの温度、成分（酸素濃度など）などによって焼結区間や焼結鉱を冷却するための冷却装置などに循環させる。
【００２０】
図２は、図１に示した焼結鉱製造設備における排ガス循環部の構成を示す図であり、図３は、図２に図示した排ガス循環配管の接続構造を示す図であり、図４は、排ガス循環配管の様々な構造を示す図であり、図５は、誘導部材を排ガス循環配管に設置した様々な例を示す図である。
図２及び図３に示したとおり、排ガス循環配管３２０は、一側が複数のウィンドボックス１２１の中の少なくとも一部と接続されている主配管３２２と、一側は主配管３２２に接続されて、他側はフードに接続されている引き込み配管３２６を含む。
【００２１】
主配管３２２は、複数のウィンドボックス１２１の中の少なくとも一部、例えば４つのウィンドボックス１２１から排出される排ガスを集合してフード３１０に循環させる配管である。そして、引き込み配管３２６は、主配管３２２に沿って移動する排ガスの中の一部をフード３１０に供給するための配管である。これにより、主配管３２２は、引き込み配管３２６の断面積よりもかなり大きい断面積を持つことができ、主配管３２２は、主配管３２２に接続される引き込み配管３２６の断面積を合計した面積と同じまたは類似の面積を持つことができる。図面では、引き込み配管３２６を４つの備える図を示し、主配管３２２から最も遠い所から近くに位置する所に向けて順に第１引き込み配管３２６ａ、第２引き込み配管３２６ｂ、第３引き込み配管３２６ｃ及び第４引き込み配管３２６ｄとした。
このとき、引き込み配管３２６の他側は、フード３１０の一側に接続され、これにより、焼結台車２００の移動方向に対して交差する方向に排ガスを供給することができる。複数の引き込み配管３２６の一側は、異なる高さまたは同じ高さを有し、主配管３２２に接続することができ、他側は一側にすべて同じ高さを有して、フード３１０に接続することができる。
【００２２】
複数の引き込み配管３２６が主配管３２２から分岐されてフード３１０と接続する場合には、主配管３２２から最も遠く位置する第１引き込み配管３２６ａに最も多くの量の排ガスが流入する。このような場合、第１引き込み配管３２６ａが接続されるフード３１０の周辺には、多くの排ガスが漏れる問題点が発生する。また、第１引き込み配管３２６ａが排ガスの運動エネルギーによって劣化や変形して排ガスが漏れる恐れが発生する。
そこで、本発明では、主配管３２２の少なくとも一部に、排ガスが複数の経路で移動できるように排ガスを分配する分配区間Ｄを形成して、排ガスが複数の引き込み配管３２６を介して均一に移動できるようにした。
【００２３】
図３に示したとおり、主配管３２２は、内部に排ガスが移動する経路が形成され、少なくとも一部には、排ガスが複数の経路で移動できるように排ガスを分配する分配区間Ｄが形成される。
分配区間Ｄは、図３の（ａ）に示したとおり、主配管３２２の内部空間を複数の空間に分割する隔壁３２５ａを利用して形成することもでき、また、図３の（ｂ）に示したとおり、複数の分配配管３２５ｂを利用して形成することもできる。
分配区間Ｄを複数の分配配管３２５ｂで形成する場合には、同じ断面積を有する複数の分配配管３２５ｂを主配管３２２の内部または引き込み配管３２６と接続されている主配管３２２の他側に接続する。
また、分配区間Ｄを隔壁３２５ａを利用して形成する場合には、主配管３２２の内部、例えば引き込み配管３２６が接続される主配管３２２の他側の内部に主配管３２２の長さ方向または排ガスの移動方向と並ぶ方向に挿入して主配管３２２の内部空間を複数の空間に区分する。
【００２４】
このような構成により、主配管３２２に沿って移動する排ガスは、分配区間Ｄにおいて分配配管３２５ｂまたは隔壁３２５ａによって分割される複数の空間で分割されて引き込み配管３２６に流入する。
分配区間Ｄは、主配管３２２の断面形状や引き込み配管３２６の数によって多様に構成することができる。以下では、分配区間Ｄが隔壁３２５ａによって形成される例を説明する。
図４の（ａ）に示したとおり、主配管３２２の断面形状が上下方向に長い長方形であり、主配管３２２には、３つの引き込み配管３２６が接続される。この場合、分配区間Ｄにおいて主配管３２２の内部に２つの隔壁３２５ａを上下方向に離隔するように設置して、主配管３２２の内部空間を３つの空間に分割する。そして、３つの引き込み配管３２６を、隔壁３２５ａによって分割された３つの空間のそれぞれに接続する。このとき、３つの引き込み配管３２６は、主配管３２２と接続されている一側はそれぞれ異なる高さに配置されるが、フード３１０に接続されている他側はすべて同じ高さに配置されることができる。ここでは、分配区間Ｄが３つの空間に分割されたこととして説明したが、引き込み配管３２６の数に応じてそれ以上の数に分割されることもできる。
【００２５】
図４の（ｂ）に示したとおり、主配管３２２の断面形状が上下方向に長い長方形であり、主配管３２２には、２つの引き込み配管３２６が接続される。この場合、分配区間Ｄで主配管３２２の内部に隔壁３２５ａを設置して主配管３２２の内部空間を２つの空間に分割することができる。そして、２つの引き込み配管３２６を、隔壁３２５ａによって分割された２つの空間のそれぞれに接続することができる。このとき、引き込み配管３２６の他側は２つに分岐されてフード３１０に接続することができる。
図４の（ｃ）に示したとおり、主配管３２２の断面形状が正方形であり、主配管３２２には、４つの引き込み配管３２６が接続する。このとき、二つの隔壁３２５ａを主配管３２２内に互いに交差する方向に配置して、主配管３２２の内部空間を４つの空間に分割する。そして、４つの引き込み配管３２６を、隔壁３２５ａによって分割された４つの空間のそれぞれに接続する。ここでも分配区間Ｄが４つの空間に分割されたこととして説明したが、引き込み配管３２６の数によってそれ以上の数に分割することもできる。
【００２６】
このような方法で主配管３２２に沿って移動する大量の排ガスを、分配区間Ｄを形成する分配配管３２５ｂまたは複数の空間により分配して、複数の引き込み配管３２６のそれぞれに均一な量の排ガスが流入されるように制御することができる。したがって、複数の引き込み配管３２６の中のいずれか一つの引き込み配管に多くの排ガスが流入することによって発生する引き込み配管の変形や排ガスの漏洩現象を抑制することができる。
分配区間Ｄで排ガスが分配されて複数の引き込み配管３２６のそれぞれに均一な量の排ガスが流入しても、フード３１０に流入される排ガスの流動方向とフード３１０内で排ガスの流れ方向が異なるため、フード３１０の内部で複雑な渦流が形成されて焼結台車２００側に円滑な排ガスの流れを形成することができない。これにより、引き込み配管３２６の少なくとも一部に、排ガスの移動方向に沿って断面積が増加する拡張区間Ｗを形成して排ガスの流速を低減させることによって、フード３１０内で渦流が発生することを最小化することができる。
【００２７】
また、引き込み配管３２６に流入される排ガスは、主配管３２２に沿って移動している方向を維持しようとするために、引き込み配管３２６内で一側に偏心する現象が発生する。排ガスが引き込み配管３２６で偏心した状態で移動すると、フード３１０に流入される際も偏心された状態を維持してフード３１０内部でも排ガスが均一に拡散されないため、焼結台車２００内の原料層または焼結層に供給される排ガスの流量が部分的に異なることになる。これにより、引き込み配管３２６の内部に、より好ましくは引き込み配管３２６の拡張区間Ｗに第１誘導部材３３０を設置して、排ガスを引き込み配管３２６内で拡散させることがよい。したがって、排ガスは引き込み配管３２６内で偏心が最小化された状態で移動しながらフード３１０に供給されることになる。
【００２８】
第１誘導部材３３０は、引き込み配管３２６において拡張区間Ｗに備えられ、引き込み配管３２６内で排ガスの移動方向を転換する役割をする。第１誘導部材３３０は、第１誘導部材３３０が設置される領域で引き込み配管３２６の断面積に対して１／２以上の面積を有するプレート状で形成されることがよく、引き込み配管３２６内において少なくとも１つ以上が排ガスの移動方向に対して交差する方向に配置されることが好ましい。第１誘導部材３３０は、引き込み配管３２６内において前面に排ガスが衝突するように１０〜２０°程度傾いた状態で引き込み配管３２６の内部を横切るように備えられ、第１誘導部材３３０の前方と後方に排ガスが移動できる経路を形成する。このとき、第１誘導部材３３０が複数個で備えられる場合には、第１誘導部材３３０の間に排ガスが移動できるように離隔して備えられることがよい。
【００２９】
第１誘導部材３３０は、図５の（ａ）と（ｂ）に示したとおり引き込み配管３２６に形成される拡張区間Ｗの前段に備えることもでき、図５の（ｃ）に示したように、拡張区間Ｗの後段、例えばフード３１０に隣接する部分に備えることもできる。このとき、第１誘導部材３３０が拡張区間Ｗの前段に備える場合には、拡張区間Ｗに流入する排ガスの流速が速いので、排ガスが第１誘導部材３３０を通過した後にも、ある程度偏心した状態で移動することになる。しかし、第１誘導部材３３０が拡張区間Ｗの後段に備えられる場合には、排ガスが拡張区間Ｗを通過しながら流速が低減されるため、第１誘導部材３３０の拡張区間Ｗの前段に具備される場合よりも偏心現象をより効率的に低減させることができる。
【００３０】
一方、焼結台車２００は、移動経路１２０に沿って移動するので、フード３１０は、焼結台車２００の上部に焼結台車２００と一定の距離を置いて離隔設置される。このような構造的な特徴により、フード３１０に供給された排ガスの一部は、焼結台車２００内の原料層にすべて流入されず、フード３１０と焼結台車２００との間に形成される隙間に漏れやすい。したがって、本発明では、焼結台車２００とフード３１０の間に漏れる排ガスの量を最小化するためにフード３１０に排ガスの流れを制御するための第２誘導部材３３２と、フード３１０と焼結台車２００との間の隙間を最小化するための遮断部材３４０を設置した。
【００３１】
図６は、本発明の実施例による排ガス循環領域の構造を示す図であり、図７は、図６の線ＡＡに沿ったフードの断面構造を示す図であり、図８は、図６に示したフードの前面または後面の構造を示す図であり、図９は、焼結台車内の原料層の高さの変化による遮断部材の配置状態を示す図であり、図１０は、本発明の変形例に係る焼結鉱製造設備を概略的に示す図である。
以下で、フード３１０の一側と他側は、焼結台車２００の幅方向に配置される方向を意味し、フード３１０の前面、後面、前方、後方は、焼結台車２００の移動方向に備えられる対面する両面または両方の方向を意味する。また、フード３１０の長さ方向は、焼結台車２００の移動方向を意味し、フード３１０の幅方向は、焼結台車２００の幅方向を意味する。
【００３２】
図６及び図７に示したとおり、フード３１０は、移動経路１２０の中の少なくとも一部において焼結台車２００の上部をカバーするように備えられる。フード３１０は、焼結台車２００の移動方向に半円形状の断面形状を有するように形成することができる。つまり、フード３１０は、焼結台車２００の移動方向に沿って長く延長され、下部は開放され、上部は焼結台車２００の幅方向に曲面を有する中空状に形成されることがよい。
そして、フード３１０の一側、例えば焼結台車２００の幅方向には、排ガス循環配管３２０が接続される。これにより、排ガスはフード３１０の一側に流入されて他側方向に流動しながら焼結台車２００内の原料層または焼結層に流入する。
【００３３】
第２誘導部材３３２は、フード３１０の内部において排ガスが流入する方向に対して交差する方向に備えられ、フード３１０の内部において排ガスの流れ方向を制御することができる。第２誘導部材３３２は、フード３１０の両側下部に備えられることが好ましい。フード３１０の長さ方向、例えば焼結台車２００が移動方向に沿って連続的に備えることができ、排ガスが流入する部分、例えば、排ガス循環配管３２０が接続されている部分に選択的に備えることもできる。
第２誘導部材３３２は、フード３１０の一側と他側の下部にフード３１０の内部に向かって下方に傾く斜面を有するように備えられることがよい。このような構成により、フード３１０の内部に流入した排ガスは、フード３１０の内壁に沿って移動している途中、第２誘導部材３３２に形成された斜面に乗ってフード３１０の内側方向に流動してフード３１０の外部に漏れることを抑制することができる。
ここでは、第２誘導部材３３２がフード３１０の両側に備えられることとして説明したが、排ガスが流入されるフード３１０の一側に対向する方向、すなわち他側のみに備えられてもよい。
【００３４】
図８及び図９に示したとおり、遮断部材３４０は、フード３１０の前面と後面の両面に、第２誘導部材３３２が配置される方向に対して交差する方向またはフード３１０の内部に排ガスが流入する方向と並ぶ方向に備えられ、フード３１０と焼結台車２００との間に形成される隙間を最小化する。遮断部材３４０は、面積を有するプレート状に形成されることがよく、遮断部材３４０は、フード３１０の前面と後面の下部に上下方向に延びるように備えられることが好ましい。また、遮断部材３４０は、焼結台車２００の移動方向に対して回転可能なように備えられることができる。
つまり、フード３１０の前面と後面は、焼結台車２００内の原料層の直上部に配置されるので、焼結台車２００の壁体直上部に配置されるフード３１０の両側に比べて焼結台車２００との間隔がより大きく形成される。また、操業条件の変更に応じて焼結台車２００に装入される原料層の高さの変化によってフード３１０と原料層との間の間隔が変化する。
【００３５】
したがって、フード３１０の前面と後面に上下方向に延長されるように遮断部材３４０を形成して、フード３１０の前面と後面の長さをフード３１０の両側より両側上部に長く形成することができる。このとき、遮断部材３４０は、原料層の高さの変化に対応してフード３１０と原料層との間の距離を最小化することができるように、少なくとも焼結台車２００に形成される原料層の最小の高さに対応する長さで形成する。例えば、図９の（ａ）に示したとおり、焼結台車２００に装入される原料層の高さが９００ｍｍ程度に低い場合、遮断部材３４０は、垂直方向で配置される。また、図９の（ｂ）に示したとおり、焼結台車２００に装入される原料層の高さが１５００ｍｍ程度に比較的高い場合には、遮断部材３４０が傾いて備えられることができる。これにより、フード３１０と焼結台車２００または焼結台車２００内の原料層との距離を短縮して排ガスが漏れる隙間を最小限に抑えることができる。
【００３６】
また、焼結台車２００内の原料層の高さが焼結台車２００の幅方向に常に同じではないので、遮断部材３４０をフード３１０の下部に延長されるように構成した場合、焼結台車２００内の原料層または焼結層と衝突することになる。したがって、遮断部材３４０を焼結台車２００の移動方向に回転可能に備えることによって、遮断部材３４０と原料層との間の衝突による衝撃を緩和することができる。また、遮断部材３４０は、フード３１０の幅方向に延長されるよう備えられることもできるが、この場合、原料層の高さの差によって部分的に過衝突する場合遮断部材３４０全体が回転してフード３１０と原料層との間が開放されて多量の排ガスが漏れることになる。したがって、遮断部材３４０をフード３１０の幅方向に分割配置し、原料層と衝突する遮断部材のみ回転させることによって排ガスの漏れを最小化することができる。
【００３７】
そして、遮断部材３４０は、フード３１０の内側で回転可能に設置され、一部がフード３１０と重なるようにして遮断部材３４０の回転範囲を制限する。また、フード３１０の内部に供給される排ガスの風量によって遮断部材３４０が回転してフード３１０と原料層との間が開放されることを防止する。
一方、第２誘導部材３３２と遮断部材３４０を利用して、フード３１０の内部に供給された排ガスが外部に漏れることを抑制するが、操業以上に焼結台車２００が停止する緊急運転条件では、第１吸引ファン１２４の吸引力が減少するため、フード３１０の内部に陽圧が形成されることがある。この場合には、第２誘導部材３３２と遮断部材３４０を介して排ガスの漏れを抑制するのに困難がある。そこで、フード３１０の内部に供給される排ガスの一部をウインドボックス１２１に強制的に排出させて、フード３１０の周辺に排ガスが漏れることを抑制あるいは防止する。
【００３８】
この場合、図１０に示したとおり、フード３１０にフード３１０の内部の圧力を測定する圧力計３５０を設置し、補助配管３５２を利用して、フード３１０とウインドボックス１２１を接続することができる。このとき、補助配管３５２には、圧力計３５０で測定されたフード３１０の内部の圧力によって補助配管３５２を開閉するバルブ３５４を設置する。
このような構成により、圧力計３５０によってフード３１０の内部の圧力が高すぎると測定されると、バルブ３５４を開放してフード３１０の内部の排ガスをウィンドボックス１２１に強制的に排出して、フード３１０の内部の圧力を下げることができる。フード３１０の内部の圧力が低くなると、フード３１０の内部に供給される排ガスがフード３１０と焼結台車２００との間の空間に漏れることを最小化することができる。すなわち、第１吸引ファン１２４の吸引力が低い状態である場合にも、第２吸引ファン３２８は正常で動作してフード３１０に排ガスを供給するので、フード３１０の内部に供給される排ガスを、抵抗の大きい焼結台車２００内の原料層または焼結層を通過させず補助配管３５２に排出させることによって、フード３１０と焼結台車２００の間に排ガスが漏れることを抑制することができる。
【００３９】
図１１は、焼結鉱を製造する際にフードの周辺で排ガスの漏洩程度を比較して示した図であり、（ａ）は、分配区間が具備されていない排ガス循環配管に引き込み配管を直接接続してフードに排ガスを供給した場合に、フードの周辺で測定されたＣＯ濃度を示す。このとき、フード３１０には、第２誘導部材３３２と遮断部材３４０は設置されていなかった。
そして、（ｂ）は、分配区間が具備されている排ガス循環配管に引き込み配管を接続して、フードに排ガスを供給した場合に、フードの周辺で測定されたＣＯ濃度を示す。このとき、フード３１０には、第２誘導部材３３２と遮断部材３４０を設置した。
【００４０】
図１１の（ａ）の場合、焼結台車の進行方向に対して前方に位置する領域でＣＯ濃度が高くなってている。特に引き込み配管の反対方向では、２０６４ｐｐｍ程度の非常に高いＣＯ濃度を示している。これは、複数の引き込み配管が排ガス循環配管に直接接続されて、排ガス循環配管内の排ガスが複数の引き込み配管に均一に分配されず、いずれか一つの引き込み配管に集中的に流入して排ガスが流入されるフードの反対方向に排ガスが漏れたからである。また、フードに流入した排ガスは、フードと焼結台車の隙間から流出されたからだ。
反面、図１１の（ｂ）の場合、フード全体にわたって図１１の（ａ）に比べてＣＯ濃度が非常に低く測定されている。これは、排ガス循環配管の分配区間で排ガスが分配された後、複数の引き込み配管に流入してフード全体の領域にわたって排ガスが均一に供給されたからである。また、フードに設置された第２の誘導部材と遮断部材によってフード内の排ガスがフードと焼結台車の隙間から流出することが防止されたからである。
【００４１】
本発明を添付図面と前述した好ましい実施例を参照して説明したが、本発明は、これに限定されず、後述する特許請求の範囲によって限定される。したがって、本技術分野の通常の知識を有する者であれば、後述される特許請求の範囲の技術的思想から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に変形及び変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の実施形態に係る焼結鉱製造設備は、排ガスを効率的に循環させて焼結鉱の品質と生産性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１１０：原料供給部
１２０：移動経路
１２１：ウィンドボックス
１２２：ダクト
１２３：集塵機
１２４：第１吸引ファン
１２５：煙突
１２６：排鉱部
１３０：点火炉
２００：焼結台車
３００：排ガス循環部
３１０：フード  
３２０：排ガス循環配管
３２２：主配管
３２５ａ：隔壁
３２５ｂ：分配配管
３２６：引き込み配管
３２６ａ：第１引き込み配管
３２６ｂ：第２引き込み配管
３２６ｃ：第３引き込み配管
３２６ｄ：第４引き込み配管
３２８：第２吸引ファン
３３０：第１誘導部材
３３２：第２誘導部材
３４０：遮断部材
３５０：圧力計
３５２：補助配管
３５４：バルブ
Ｄ：排ガス分配区間
Ｗ：拡張区間
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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