JP7119936B2 - sintering machine - Google Patents
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Description
本開示は、焼結機に関する。 The present disclosure relates to sintering machines.
製銑工程では、鉄鉱石類及びコークスが高炉に装入され、高温下で化学反応することにより、銑鉄が製造される。粉鉱石をそのまま高炉に装入すると高炉で目詰まりが生じるため、高炉に装入する鉄鉱石類として、従来、粉鉱石を塊成化した焼結鉱が用いられている。焼結鉱は、粉鉱石、石灰石、及び粉コークス等からなる配合材料に造粒処理を施して焼結原料を生成し、この焼結原料を焼き固めることで生産される。 In the ironmaking process, iron ores and coke are charged into a blast furnace and chemically reacted at high temperatures to produce pig iron. Sintered ore obtained by agglomerating fine ore is conventionally used as the iron ore to be charged into the blast furnace, since the blast furnace is clogged if the fine ore is charged into the blast furnace as it is. The sintered ore is produced by granulating a blended material composed of ore fines, limestone, coke fines, etc. to produce a sintering raw material, and then sintering the sintering raw material.
焼結鉱の生産には、ドワイトロイド(DL)式焼結機が広く使用されている。DL式焼結機は、複数のパレット台車と、点火炉と、風箱群と、を備える。複数のパレット台車は、焼結原料が供給される給鉱部から、焼結鉱が排出される排鉱部に向かって走行する。点火炉は、パレット台車に装入された焼結原料の表面に点火する。風箱群は、給鉱部から排鉱部へと走行するパレット台車の下方に配置される。風箱群は、パレット台車の上方の空気を吸引して焼結原料中のコークスの燃焼を促進させる。 A Dwight Lloyd (DL) type sintering machine is widely used for the production of sintered ore. A DL type sintering machine includes a plurality of pallet trucks, an ignition furnace, and a wind box group. A plurality of pallet trucks travel from an ore supply section to which sintering raw materials are supplied toward an ore discharge section to which sintered ore is discharged. The ignition furnace ignites the surface of the raw material for sintering loaded onto the pallet truck. The windboxes are arranged below the pallet trucks that run from the feed station to the mine discharge station. The wind box group sucks air above the pallet trucks to promote combustion of coke in the sintering material.
特許文献1及び2は、焼結原料の装入層の層厚を正確に測定し、通気状態を均一化するためのDL式焼結機を開示する。特許文献1及び2の焼結機では、層厚検出部によって装入層の層厚をパレット台車の幅方向に検出し、要通気増加領域(圧密領域)を抽出する。装入層に圧密領域が存在する場合、圧密領域に対して通気棒が所定の深度まで挿入され、圧密領域の通気性が確保される。
特許文献3の焼結鉱の製造方法では、焼結原料の装入層の幅方向の両端部に、空隙率が高い部分が形成される。空隙率が高い部分は、装入層が点火炉に入る前に、板状体の通気スリット又は棒状体の通気棒を予め装入層に挿入して固定しておくことで、パレット台車の走行に伴って形成される。空隙率が高い部分には、焼結に必要な高温域保持時間を十分に確保するために、気体燃料が導入される。 In the sintered ore production method of Patent Document 3, portions with a high porosity are formed at both ends in the width direction of the charging layer of the sintering raw material. In areas with high porosity, before the charging layer enters the ignition furnace, plate-like ventilation slits or rod-like ventilation rods are inserted into the charging layer in advance and fixed to prevent the pallet truck from traveling. formed with A gaseous fuel is introduced into the portion with a high porosity in order to ensure a sufficient high-temperature holding time required for sintering.
特許文献4には、焼結機への焼結原料の装入方法が開示されている。特許文献4では、予め位置決めされたスリット形成棒により、パレット台車の幅方向に並ぶ複数のスリット状溝が形成される。特許文献4によれば、これらのスリット状溝に粉コークスを装入することで、焼結原料の装入層の通気性を阻害することなく、カーボン濃度を上昇させることができる。 Patent Document 4 discloses a method of charging raw materials for sintering into a sintering machine. In Patent Document 4, a plurality of slit-shaped grooves arranged in the width direction of the pallet truck are formed by a slit-forming rod that is positioned in advance. According to Patent Document 4, by charging coke fine into these slit-shaped grooves, the carbon concentration can be increased without impairing the permeability of the charging layer of the sintering raw material.
特許文献1~4では、棒状体又は板状体を焼結原料に挿入して固定しておくことにより、パレット台車の走行に伴って焼結原料に溝が形成される。この場合、棒状体又は板状体によって押し分けられた焼結原料が溝の両側で隆起する。溝の両側で隆起した焼結原料の山は、原料粒子の密度が小さい部分であるため、焼結操業時に発生する返鉱を増加させる。
In
ここで、返鉱とは、概ね5mm程度以下の粒径を有する小さな焼結鉱(以下、細粒焼結鉱ともいう)である。細粒焼結鉱が高炉に適量以上投入されると、高炉内の通気性が悪化して、炉内ガスの偏流が発生しやすくなり、炉内吹き抜け等の高炉操業状態の不調を招くおそれがある。このため、高炉への細粒焼結鉱の投入量には、例えば、高炉への焼結鉱全体の装入量の5%以下等といった制限が設けられている。細粒焼結鉱の投入量の制限を守るため、焼結工場内では、焼結鉱を篩いにかけ、細粒焼結鉱を高炉へ送らずに焼結機内へ戻し、再焼結するようになっている。上述したように溝の両側で焼結原料が隆起した場合には、この隆起部分に点火炉が点火し、焼結原料内のコークスが燃焼したとしても、焼結層(焼結ベッド)の表面にある隆起部分では、蓄熱がほとんどなく、スラグ成分の十分な溶融には至らない。よって、隆起部分は、その強度が弱く、搬送過程における落下衝撃等のわずかな外力で簡単に崩壊して細粒になる。隆起部分が存在しなかったとしても、パレット台車上の焼結ベッドの表面は、蓄熱がほとんどないのでその強度の弱さから返鉱を生じさせやすい。この焼結ベッドの表面部分の強度を向上させ、返鉱を低減させることが望まれている。従来の焼結工場では、例えば、焼結ベッド上で焼成した焼結鉱の15~30%という膨大な量の返鉱が発生している。返鉱の量を低減することができれば、焼結生産量が増加することになる。このため、焼結工場では、返鉱発生量に関する改善のニーズが高い。 Here, the return ore is small sintered ore having a particle size of about 5 mm or less (hereinafter also referred to as fine-grained sintered ore). If more than an appropriate amount of fine sintered ore is added to the blast furnace, the air permeability inside the blast furnace will deteriorate, making it easier for gas to drift in the furnace, which can lead to malfunctions in the operating conditions of the blast furnace, such as blow-through inside the furnace. be. For this reason, the amount of fine sintered ore charged into the blast furnace is limited to, for example, 5% or less of the total amount of sintered ore charged into the blast furnace. In order to comply with the restrictions on the amount of fine-grained sintered ore input, the sintered ore is sieved in the sintering plant, and the fine-grained sintered ore is returned to the sintering machine without being sent to the blast furnace, and is re-sintered. It's becoming When the sintering raw material rises on both sides of the groove as described above, even if the ignition furnace ignites this raised portion and the coke in the sintering raw material burns, the surface of the sintering layer (sintering bed) There is little heat storage in the ridges at , leading to insufficient melting of the slag components. Therefore, the protruding portion is weak in strength, and easily collapses into fine granules due to a slight external force such as a drop impact during the transportation process. Even if no ridges were present, the surface of the sinter bed on the pallet truck would be susceptible to return fines due to its weak strength due to little heat storage. It is desired to improve the strength of the surface portion of the sintering bed and reduce return fines. In a conventional sintering plant, for example, a huge amount of return ore such as 15 to 30% of the sintered ore fired on the sintering bed is generated. If the amount of return fines can be reduced, the sintering output will increase. For this reason, sintering plants are in great need of improving the amount of return ores generated.
特許文献2では、溝を形成する通気棒の下流側にカットオフゲートが配置されている。このカットオフゲートにより、溝の両側で隆起した焼結原料が下方に押しつけられ、焼結原料の表面が平坦化される。しかしながら、カットオフゲートによって押しつけられた焼結原料が溝内に流入することで、通気棒によって形成された溝が崩壊する可能性がある。この場合、原料粒子の密度が小さい部分が発生して返鉱が増加する。
In
本開示は、焼成される焼結原料の通気抵抗を低減させることができるとともに、返鉱の発生を抑制することが可能な焼結機を提供することを課題とする。 An object of the present disclosure is to provide a sintering machine capable of reducing the airflow resistance of the sintered raw material to be fired and suppressing the generation of return fines.
本開示に係る焼結機は、パレット台車と、点火炉と、溝形成装置と、を備える。パレット台車には、焼結原料が装入される。パレット台車は、無端軌道上を走行する。点火炉は、パレット台車上の焼結原料に点火する。溝形成装置は、パレット台車の走行方向において点火炉の上流に配置される。溝形成装置は、侵入体と、押圧体と、を有する。侵入体は、パレット台車上の焼結原料に侵入して溝を形成する。押圧体は、押圧面を含む。押圧面は、走行方向に向かって侵入体の両隣に配置される。押圧面は、パレット台車上の焼結原料の表面を押圧する。押圧面は、上記走行方向において、少なくとも、侵入体の上流端から最大幅部まで延びる。最大幅部は、侵入体のうち無端軌道の幅方向で最大長さを有する部分である。 A sintering machine according to the present disclosure includes a pallet truck, an ignition furnace, and a grooving device. The sintering raw material is loaded into the pallet truck. The pallet truck runs on an endless track. An ignition furnace ignites the sintering raw material on the pallet truck. The grooving device is arranged upstream of the ignition furnace in the direction of travel of the pallet truck. The grooving device has an intruder and a pressing body. The intruders penetrate and form grooves in the sintering material on the pallet truck. The pressing body includes a pressing surface. The pressure surfaces are arranged on both sides of the intruder in the direction of travel. The pressing surface presses the surface of the raw material for sintering on the pallet truck. The pressing surface extends at least from the upstream end of the intruder to the maximum width in said running direction. The maximum width portion is the portion of the intruder that has the maximum length in the width direction of the endless track.
本開示に係る焼結機によれば、焼成される焼結原料の通気抵抗を低減させることができるとともに、返鉱の発生を抑制することができる。 According to the sintering machine according to the present disclosure, it is possible to reduce the airflow resistance of the sintered raw material to be fired, and to suppress the generation of return fines.
実施形態に係る焼結機は、パレット台車と、点火炉と、溝形成装置と、を備える。パレット台車には、焼結原料が装入される。パレット台車は、無端軌道上を走行する。点火炉は、パレット台車上の焼結原料に点火する。溝形成装置は、パレット台車の走行方向において点火炉の上流に配置される。溝形成装置は、侵入体と、押圧体と、を有する。侵入体は、パレット台車上の焼結原料に侵入して溝を形成する。押圧体は、押圧面を含む。押圧面は、走行方向に向かって侵入体の両隣に配置される。押圧面は、パレット台車上の焼結原料の表面を押圧する。押圧面は、上記走行方向において、少なくとも、侵入体の上流端から最大幅部まで延びる。最大幅部は、侵入体のうち無端軌道の幅方向で最大長さを有する部分である(第1の構成)。 A sintering machine according to an embodiment includes a pallet truck, an ignition furnace, and a groove forming device. The sintering raw material is loaded into the pallet truck. The pallet truck runs on an endless track. An ignition furnace ignites the sintering raw material on the pallet truck. The grooving device is arranged upstream of the ignition furnace in the direction of travel of the pallet truck. The grooving device has an intruder and a pressing body. The intruders penetrate and form grooves in the sintering material on the pallet truck. The pressing body includes a pressing surface. The pressure surfaces are arranged on both sides of the intruder in the direction of travel. The pressing surface presses the surface of the raw material for sintering on the pallet truck. The pressing surface extends at least from the upstream end of the intruder to the maximum width in said running direction. The maximum width portion is a portion of the intruder having the maximum length in the width direction of the endless track (first configuration).
第1の構成において、侵入体は、パレット台車上の焼結原料に対し、上流端から焼結原料に侵入して溝の形成を開始し、最大幅部で溝の形成を完了させる。押圧体の押圧面は、少なくとも侵入体の上流端から最大幅部までの範囲において、侵入体の両隣で焼結原料の表面を押圧する。すなわち、侵入体によって焼結原料に溝が形成されている間、この形成途中の溝の両側で、押圧面によって焼結原料の表面が押圧される。よって、溝の形成に際し、溝の両側に焼結原料の隆起が発生するのを予防することができ、返鉱の発生を抑制することができる。このように、第1の構成によれば、焼結原料に溝を形成して焼結原料の通気抵抗を低減させるとともに、返鉱の発生を抑制することができる。 In the first configuration, the penetrating body penetrates into the sintering raw material on the pallet truck from the upstream end to start forming the groove, and completes the formation of the groove at the maximum width portion. The pressing surface of the pressing body presses the surface of the sintering raw material on both sides of the intruding body at least in the range from the upstream end of the intruding body to the maximum width portion. That is, while the groove is being formed in the sintering raw material by the intruder, the surface of the sintering raw material is pressed by the pressing surfaces on both sides of the groove in the process of being formed. Therefore, when the groove is formed, it is possible to prevent the sintering raw material from rising on both sides of the groove, thereby suppressing the generation of return fines. As described above, according to the first configuration, grooves are formed in the sintering raw material to reduce the airflow resistance of the sintering raw material and to suppress the generation of return ores.
上記押圧面は、パレット台車の走行方向において、侵入体の上流端よりも上流側に延びていることが好ましい(第2の構成)。 It is preferable that the pressing surface extends upstream of the upstream end of the intruder in the running direction of the pallet truck (second configuration).
第2の構成によれば、侵入体が焼結原料に侵入して溝の形成を開始する前に、押圧面によって焼結原料の表面を押圧し始めることができる。よって、溝の両側における焼結原料の隆起をより確実に予防することができる。 According to the second configuration, the pressing surface can start pressing the surface of the sintering raw material before the intruder enters the sintering raw material and starts forming the grooves. Therefore, it is possible to more reliably prevent the sintering raw material from rising on both sides of the groove.
上記押圧体は、侵入体に対して、相対的に昇降可能に取り付けられることが好ましい(第3の構成)。 It is preferable that the pressing body is attached to the intruding body so that it can move up and down relative to the intruding body (third configuration).
第3の構成によれば、押圧体が侵入体に対して相対的に昇降する。このため、焼結原料の層圧変化により、焼結原料の表面の高さが侵入体に対して上下動した場合であっても、焼結原料の表面に押圧体の押圧面を追従させることができる。よって、焼結原料の層厚変化によらず、焼結原料の表面を確実に押圧することができる。 According to the third configuration, the pressing body moves up and down relative to the intruding body. Therefore, even if the height of the surface of the sintering raw material moves up and down with respect to the intruding body due to changes in layer pressure of the sintering raw material, the pressing surface of the pressing body can follow the surface of the sintering raw material. can be done. Therefore, the surface of the sintering raw material can be reliably pressed regardless of changes in the layer thickness of the sintering raw material.
上記侵入体は、パレット台車上の焼結原料に挿入された状態で固定されていてもよい。この場合、パレット台車の走行方向において、押圧面の下流端の位置は、最大幅部の下流端の位置と一致していることが好ましい(第4の構成)。 The intruder may be fixed inserted into the sintering material on the pallet truck. In this case, it is preferable that the position of the downstream end of the pressing surface coincides with the position of the downstream end of the maximum width portion in the traveling direction of the pallet truck (fourth configuration).
パレット台車上の焼結原料に侵入体が挿入された状態で固定されている場合、パレット台車の走行に伴って焼結原料に溝が形成される。このとき、侵入体の最大幅部の位置で溝が完成するが、溝が完成した後まで焼結原料の表面を押圧すると、完成した溝が崩壊する可能性がある。そこで、第4の構成では、押圧面の下流端の位置を、侵入体の最大幅部の下流端の位置と一致させる。これにより、侵入体の最大幅部よりも下流側では、焼結原料の表面が押圧面で押圧されなくなるため、溝の崩壊を防止することができる。 When the sintering raw material on the pallet truck is fixed with the intruder inserted therein, grooves are formed in the sintering raw material as the pallet truck travels. At this time, the groove is completed at the position of the maximum width portion of the intruder, but if the surface of the sintering raw material is pressed until after the groove is completed, the completed groove may collapse. Therefore, in the fourth configuration, the position of the downstream end of the pressing surface is matched with the position of the downstream end of the maximum width portion of the intruder. As a result, the surface of the raw material for sintering is not pressed by the pressing surface on the downstream side of the maximum width portion of the intruding body, so that collapse of the groove can be prevented.
上記押圧体は、さらに、周縁面を含むことが好ましい。周縁面は、パレット台車上の焼結原料に対向する。周縁面は、押圧面の周囲に設けられ、押圧面から外側に向かって上昇する(第5の構成)。 Preferably, the pressing body further includes a peripheral surface. The peripheral surface faces the sintering stock on the pallet truck. The peripheral surface is provided around the pressing surface and rises outward from the pressing surface (fifth configuration).
第5の構成によれば、押圧面から外側に向かって上昇する周縁面が設けられているため、押圧面の端縁によって焼結原料の表面が荒れるのを防止することができる。 According to the fifth configuration, since the peripheral edge surface rising outward from the pressing surface is provided, it is possible to prevent the surface of the raw material for sintering from being roughened by the edge of the pressing surface.
上記焼結機において、パレット台車は、焼成ゾーン及び冷却ゾーンを走行することができる。焼成ゾーンは、パレット台車上の焼結原料の焼成を進行させる。冷却ゾーンは、パレット台車の走行方向において焼成ゾーンの下流に配置される。冷却ゾーンは、焼成ゾーンにおいて焼成された焼結原料を冷却する。焼成ゾーンと冷却ゾーンとの間において、溝に冷媒が注入されることが好ましい(第6の構成)。 In the sintering machine, the pallet truck can travel through the firing zone and the cooling zone. The sintering zone advances the sintering raw material on the pallet truck. A cooling zone is arranged downstream of the baking zone in the direction of travel of the pallet truck. The cooling zone cools the sintering raw material fired in the firing zone. A coolant is preferably injected into the groove between the firing zone and the cooling zone (sixth configuration).
第6の構成によれば、パレット台車上の焼結原料が焼成ゾーンで焼成された後、当該焼結原料に予め形成されている溝に対し、冷媒が注入される。よって、焼成ゾーンの下流に位置する冷却ゾーンにおいて、焼成後の焼結原料の冷却を促進することができる。 According to the sixth configuration, after the raw material for sintering on the pallet truck is fired in the firing zone, the coolant is injected into the grooves formed in advance in the raw material for sintering. Therefore, cooling of the sintered raw material after firing can be accelerated in the cooling zone located downstream of the firing zone.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。各図において同一又は相当の構成については同一符号を付し、同じ説明を繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding configurations are denoted by the same reference numerals, and the same description will not be repeated.
<焼結機の構成>
図1は、実施形態に係る焼結機1の側面図である。焼結機1は、焼結原料を焼き固めて焼結鉱を生産する。焼結原料は、粉鉱石、石灰石、及び粉コークス等からなる配合材料に造粒処理を施して生成された、粒状の原料である。
<Configuration of sintering machine>
FIG. 1 is a side view of a
図1に示すように、焼結機1は、焼結機本体10と、装入装置20と、点火炉30と、排ガス循環装置40と、冷媒供給装置50と、溝形成装置60と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
[焼結機本体]
焼結機本体10は、給鉱部11で供給された焼結原料を排鉱部12に向かって搬送しながら焼成する。焼成後の焼結原料(焼結鉱)は、排鉱部12から排出される。焼結機本体10は、無端軌道13と、複数のパレット台車14と、複数の風箱15と、を含む。
[Sintering machine body]
The sintering machine
(無端軌道)
無端軌道13は、駆動スプロケットホイール131と、従動スプロケットホイール132と、レール133,134と、を有する。駆動スプロケットホイール131は、給鉱部11側に配置され、駆動装置(図示略)によって回転する。従動スプロケットホイール132は、排鉱部12側に配置される。レール133,134は、駆動スプロケットホイール131と従動スプロケットホイール132との間で水平に延びる。レール134は、レール133の下方に配置されている。なお、従動スプロケットホイール132に代えて、カーブトラックを設けることもできる。
(endless track)
The
(パレット台車)
複数のパレット台車14は、無端軌道13に沿って配列され、無端軌道13上を走行する。パレット台車14の各々は、駆動スプロケットホイール131が回転駆動されることにより、駆動スプロケットホイール131、レール133、従動スプロケットホイール132、及びレール134を循環走行する。
(Pallet cart)
A plurality of
パレット台車14は、レール133上を給鉱部11側から排鉱部12側へと走行する。パレット台車14は、従動スプロケットホイール132に到達すると、その車軸を従動スプロケットホイール132の歯に引っ掛けることで折り返し、レール134上を排鉱部12側から給鉱部11側へと走行する。パレット台車14は、駆動スプロケットホイール131に到達すると、その車軸を駆動スプロケットホイール131の歯に引っ掛けることで折り返し、再度レール133上を走行する。
The
パレット台車14には、焼結原料が装入される。パレット台車14は、レール133上を給鉱部11から排鉱部12に向かって走行する。パレット台車14がレール133上を走行している間に、焼結原料の焼成が進行する。
The sintering raw material is loaded into the
以下、焼成開始前におけるパレット台車14上の焼結原料の層を原料ベッドと称し、焼成開始後におけるパレット台車14上の焼結原料の層を焼結ベッド又は焼結層と称する。焼成途中の焼結ベッドには、焼結完了帯と、燃焼・溶融帯と、湿潤帯と、が含まれる。焼結完了帯は、焼結原料が焼き切られて塊成化が完了した、焼結ベッドの最上層である。燃焼・溶融帯は、焼結完了帯の下方に位置する。燃焼・溶融帯は、焼結原料中のコークスが燃焼し、焼結原料の鉄鉱石が部分的に溶融している層である。湿潤帯は、焼結ベッドの最下層であり、燃焼前の焼結原料のみからなる。
Hereinafter, the layer of the sintering raw material on the
また、レール133上を給鉱部11から排鉱部12に向かうパレット台車14の経路を往路と称し、レール134上を排鉱部12から給鉱部11に向かうパレット台車14の経路を復路と称する。往路において、給鉱部11側を上流、排鉱部12側を下流という。本実施形態の往路には、焼結ベッドの焼成を進行させる焼成ゾーン16と、焼成ゾーン16を通過した後の焼結ベッドを冷却する冷却ゾーン17と、が設けられている。
Further, the route of the
(風箱)
複数の風箱15は、往路に設けられている。より詳細には、複数の風箱15は、レール133の下方において、レール133に沿って配列されている。各風箱15内の圧力は、大気圧よりも低い圧力(負圧)に設定されている。各風箱15は、往路を走行中のパレット台車14の上方の空気を吸引して、焼結ベッドへの通気を行う。これにより、焼結完了帯が冷却されるとともに、燃焼・溶融帯におけるコークスの燃焼が促進される。
(wind box)
A plurality of
[装入装置]
装入装置20は、往路を走行するパレット台車14に対し、焼結原料を装入する。装入装置20は、焼結機本体10の上方に設けられている。より詳細には、装入装置20は、レール133の上方において、給鉱部11側に設けられている。
[Charging device]
The charging
装入装置20は、床敷ホッパ21と、サージホッパ22と、を含む。床敷ホッパ21は、パレット台車14上に床敷鉱を供給する。サージホッパ22は、パレット台車14の走行方向において、床敷ホッパ21の下流に配置されている。サージホッパ22は、パレット台車14上に焼結原料を供給する。
The charging
[点火炉]
点火炉30は、往路に設けられている。より詳細には、点火炉30は、レール133の上方において、給鉱部11側に設けられている。点火炉30は、パレット台車14の走行方向において、装入装置20の下流に配置されている。点火炉30は、往路を走行するパレット台車14上の原料ベッドに点火する。
[Ignition Furnace]
The
[排ガス循環装置]
排ガス循環装置40は、風箱15が吸引した空気の一部を焼結ベッドに循環供給する。排ガス循環装置40は、排風ダクト41と、循環フード42,43と、循環ダクト44と、ボイラ45と、ファン46と、を有する。
[Exhaust gas circulation device]
The exhaust
排風ダクト41には、冷却ゾーン17に配置された各風箱15が接続されている。循環フード42は、焼成ゾーン16に配置される。循環フード43は、冷却ゾーン17に配置される。循環ダクト44は、ボイラ45及びファン46を介して、排風ダクト41と焼成ゾーン16の循環フード42とを接続する。冷却ゾーン17の風箱15が吸引した空気(排ガス)は、排風ダクト41及び循環ダクト44によって焼成ゾーン16の循環フード42内に供給される。図示を省略するが、冷却ゾーン17の循環フード43内にも、排風ダクト41及び循環ダクト44を介し、風箱15からの排ガスが供給される。
Each
[冷却供給装置]
冷媒供給装置50は、焼結機本体10の上方に設けられている。より詳細には、冷媒供給装置50は、レール133の上方において、循環フード42と循環フード43との間に配置されている。冷媒供給装置50は、循環フード42と循環フード43との間から露出した焼結ベッドに対し、冷媒を供給する。この冷媒として、特に限定されるものではないが、例えば水等を用いることができる。
[Cooling supply device]
The
図2は、冷媒供給装置50の正面である。図2に示すように、冷媒供給装置50は、供給管51と、複数のノズル52と、を有する。供給管51は、パレット台車14の幅方向(無端軌道13の幅方向)に延びている。供給管51には、冷媒が供給される。複数のノズル52は、供給管51から下方に延びている。各ノズル52は、供給管51に供給された冷媒をパレット台車14上の焼結ベッドに向かって放出する。
FIG. 2 is a front view of the
[溝形成装置]
図1に戻り、溝形成装置60は、パレット台車14上の原料ベッドに溝を形成するための装置である。溝形成装置60は、焼結機本体10の上方に設けられる。溝形成装置60は、パレット台車14の走行方向において、点火炉30の上流に配置されている。溝形成装置60は、装入装置20と点火炉30との間に配置されている。
[Groove forming device]
Returning to FIG. 1, the
以下、図3から図5を参照しつつ、溝形成装置60について詳細に説明する。
Hereinafter, the
図3は、溝形成装置60の正面図である。図3に示すように、溝形成装置60は、少なくとも1つの侵入体61と、軸部材62と、スクレーパ63と、少なくとも1つの位置調整機構64と、少なくとも1つの押圧機構65と、を有する。本実施形態において、溝形成装置60は、複数の侵入体61を有する。溝形成装置60には、複数の侵入体61に対応して、それぞれ複数の位置調整機構64及び押圧機構65が設けられている。
FIG. 3 is a front view of the
(侵入体及び軸部材)
複数の侵入体61は、パレット台車14の幅方向(無端軌道13の幅方向)に沿って並んでいる。本実施形態において、各侵入体61は、円板状をなす。ただし、侵入体61の形状は、これに限定されるものではない。侵入体61は、棒状体であってもよいし、円板以外の板状体であってもよい。本実施形態において、円板状の各侵入体61は、その厚み方向がパレット台車14の幅方向と一致するように配置されている。侵入体61の材質は、特に限定されるものではないが、例えば、鋼である。
(Intruder and shaft member)
The
侵入体61は、軸部材62の中心線(回転軸)621周りに回転する。軸部材62は、パレット台車14の幅方向に並ぶ複数の侵入体61を貫通している。侵入体61及び軸部材62は、相対回転可能であってもよいし、一体的に回転してもよい。侵入体61は、回転しない棒状体又は板状体であってもよい。侵入体61が回転しない場合、軸部材62は不要である。
The
図4は、図3に示す溝形成装置60の部分拡大図である。図4に示すように、円板状の侵入体61は、貫通孔611を有する。侵入体61及び軸部材62が相対回転する場合、軸部材62は、貫通孔611の周縁との間に隙間を空けて、貫通孔611に挿入される。貫通孔611の周縁と軸部材62との間には、軸受が設けられていてもよい。侵入体61及び軸部材62が一体回転する場合、侵入体61及び軸部材62が一体形成されてもよいが、径方向の凹凸によって侵入体61及び軸部材62の相対回転を規制してもよい。この場合、侵入体61は、軸部材62と一体回転する一方、パレット台車14の幅方向において軸部材62と相対移動可能となる。
FIG. 4 is a partially enlarged view of the
侵入体61は、パレット台車14上の原料ベッドRに侵入して溝Gを形成する。より詳細には、侵入体61の外周部612が原料ベッドRに侵入する。外周部612は、内周側から外周側に向かって厚みが徐々に小さくなるよう形成されている。この場合、外周部612の両表面は、例えば、外周側に向かうにつれて互いに近づく傾斜面又は円弧面となる。ただし、外周部612の両表面は、平行に延びていてもよい。すなわち、外周部612は、内周側から外周側に向かって一定の厚みを有することもできる。
The
侵入体61の径方向における外周部612の長さは、特に限定されるものではないが、例えば、50mm~250mm程度とすることができる。侵入体61の径方向に対して垂直な方向における外周部612の長さ(厚み)は、特に限定されるものではないが、例えば、4mm~20mm程度とすることができる。
The length of the outer
外周部612には、好ましくは、耐摩耗性を向上させるための表面処理が施される。表面処理は、外周部612のみに施されていてもよいし、侵入体61全体に施されていてもよい。表面処理は、侵入体61の材質等に応じ、例えば、硬質クロムめっき等のめっき加工、硬化肉盛溶接、焼入れ等から適宜選択することができる。
The outer
(スクレーパ)
侵入体61の両面上には、スクレーパ63が配置されている。各スクレーパ63は、侵入体61を両側から挟むように配置されている。スクレーパ63は、原料ベッドRの上方において、侵入体61の表面に接触する。
(scraper)
(位置調整機構)
位置調整機構64は、侵入体61ごとに設けられている。位置調整機構64は、対応する侵入体61の位置を、他の侵入体61から独立して調整する。位置調整機構64は、対応する侵入体61について、パレット台車14の幅方向における位置を調整する。また、位置調整機構64は、対応する侵入体61の上下方向の位置を調整することができる。
(position adjustment mechanism)
A
図4に示すように、位置調整機構64は、位置調整部材641と、支持部材642と、規制部材643と、を有する。
As shown in FIG. 4 , the
位置調整部材641は、ねじ軸641aと、ナット641bと、を有する。ねじ軸641aは、パレット台車14の幅方向に延びている。ねじ軸641aは、ナット641bに挿入されている。すなわち、本実施形態の位置調整部材641は、ボールねじやすべりねじ等の公知の送りねじである。位置調整部材641がボールねじである場合は、ねじ軸641aとナット641bとの間に複数の転動体(図示略)が配置される。ただし、位置調整部材641は、送りねじでなくてもよい。例えば、パレット台車14の幅方向に延びるねじ無しのロッドと、このロッドに対して摺動可能に取り付けられたスリーブと、で位置調整部材641を構成することもできる。
The
支持部材642は、侵入体61の両側に配置されている。侵入体61は、軸部材62の近傍部分で、2つの支持部材642によって挟持されている。これらの支持部材642は、位置調整部材641から垂下している。各支持部材642の上端部は、ナット641bに取り付けられる。2つの支持部材642の間には、スクレーパ63が配置されている。
The
規制部材643は、位置調整部材641の下方に配置されている。規制部材643は、パレット台車14の幅方向に延び、2つの支持部材642を貫通する。規制部材643は、軸周りに回転しないように固定されている。
The regulating
上記のような構成により、位置調整機構64は、侵入体61をパレット台車14の幅方向に適宜移動させることができる。位置調整部材641のねじ軸641aを軸周りに回転させることにより、ねじ軸641aに沿って、ナット641bがパレット台車14の幅方向に移動する。侵入体61は、支持部材642を介してナット641bと接続されているため、ナット641bとともにパレット台車14の幅方向に移動する。規制部材643は、ねじ軸641aの回転に伴い、ナット641b、支持部材642、及び侵入体61が連れ回りするのを規制する。
With the configuration as described above, the
侵入体61ごとに設けられた位置調整機構64は、位置調整部材641及び規制部材643が互いに干渉しないよう、侵入体61の周方向に位置をずらして配置することができる。位置調整部材641のねじ軸641aは、侵入体61ごとに設けられてもよいが、2つ以上の侵入体61に対して共通で設けることもできる。同様に、規制部材643は、侵入体61ごとに設けられてもよいが、2つ以上の侵入体61に対して共通で設けることもできる。
The
(押圧機構)
図4を引き続き参照して、押圧機構65は、侵入体61が原料ベッドRに溝Gを形成している間、原料ベッドRの表面を押圧する。押圧機構65は、侵入体61と同様の材質で構成することができる。押圧機構65は、押圧体651と、案内部材652とを含む。
(Pressing mechanism)
Continuing to refer to FIG. 4, the
押圧体651の形状は、特に限定されるものではないが、例えば板状である。押圧体651は、パレット台車14の走行方向に延びるスリット651aを有する。スリット651aを介して、回転軸621周りに回転する侵入体61の外周部612がパレット台車14上の原料ベッドRに挿入される。
Although the shape of the
図5は、溝形成装置60の側面図である。図5に示すように、押圧体651は、押圧面651bと、周縁面651cと、を有する。押圧面651b及び周縁面651cは、押圧体651の下面を構成し、原料ベッドRの表面に対向する。
5 is a side view of the
押圧面651bは、原料ベッドRの表面に接触する。詳しくは後述するが、押圧面651bは、侵入体61が形成する溝Gの両隣において、原料ベッドRの表面を押圧する。押圧面651bは、押圧機構65の自重によって、原料ベッドRの表面を押圧することができる。押圧面651bの押圧力は、例えば、押圧体651上に錘を載置することによって調整することもできる。
The
周縁面651cは、原料ベッドRに接触しないよう、押圧面651bから外側に向かって上昇する。周縁面651cは、好ましくは、押圧面651bを取り囲むように配置される。すなわち、押圧面651bの全周にわたって周縁面651cが設けられることが好ましい。ただし、周縁面651cは、押圧面651bの外周の一部に設けられていてもよい。例えば、パレット台車14の走行方向において、押圧面651bの上流端側及び/又は下流端側のみに周縁面651cを設けることもできる。周縁面651cは、押圧体651の鉛直断面視で、傾斜面であってもよいし、円弧状の面であってもよい。
The
図5を引き続き参照して、侵入体61の側方には、案内部材652が設けられている。本実施形態において、案内部材652は、侵入体61の両側に設けられている。各案内部材652は、溝形成装置60の側面視で、概ね逆U字状に形成されている。各案内部材652は、水平部652aと、鉛直部652b,652cと、を含む。
Continuing to refer to FIG. 5 , a
水平部652aは、軸部材62の上方において、パレット台車14の走行方向に沿って延びている。鉛直部652bは、パレット台車14の走行方向において、軸部材62の上流側で上下方向に延びている。鉛直部652cは、パレット台車14の走行方向において、軸部材62の下流側で上下方向に延びている。鉛直部652b,652cの各上端部は、水平部652aに接続されている。鉛直部652b,652cの各下端部は、押圧体651の上面651dに接続されている。
The horizontal portion 652 a extends along the running direction of the
案内部材652の水平部652a及び鉛直部652b,652cと、押圧体651とで区画された空間653に、軸部材62が挿入されている。空間653の上下方向の長さは、軸部材62の直径よりも大きい。このため、押圧機構65は、軸部材62、及び軸部材62が挿入された侵入体61に対して、相対的に昇降することができる。例えば、原料ベッドRの層厚が変化したとき、押圧機構65は、その自重によって昇降し、原料ベッドRの表面に追従する。
The
次に、パレット台車14上の原料ベッドRのうち、押圧体651の押圧面651bによって押圧される領域について図6及び図7を参照しつつ説明する。図6において、侵入体61を原料ベッドRの表面に沿って切断した断面CS1、及び押圧体651の押圧面651bを示す。図7は、別の侵入体610及び押圧体6510を示す図である。図7において、侵入体610を原料ベッドRの表面に沿って切断した断面CS2、及び押圧体6510の押圧面6510bを示す。
Next, the area of the raw material bed R on the
図6を参照して、侵入体61は、回転軸621周りに回転しながら外周部612を原料ベッドRに侵入させる。この外周部612は、内周側から外周側に向かって厚みが徐々に小さくなるよう形成されている。この場合、侵入体61は、断面CS1で見て、パレット台車14の走行方向における中心位置、つまり回転軸621の位置で幅(パレット台車14の幅方向における長さ)が最大となる。侵入体61のうち、断面CS1で見て幅が最大となる部分を最大幅部W1maxという。
Referring to FIG. 6,
押圧体651の押圧面651bは、侵入体61(溝G)の両隣において、少なくとも、侵入体61の上流端E1uから最大幅部W1maxまでの範囲A11で、原料ベッドRの表面を押圧する。本実施形態では、押圧面651bは、侵入体61の上流端E1uよりもさらに上流側に延び、原料ベッドRの表面のうち、侵入体61の上流端E1uから上流側の範囲A12も押圧する。押圧面651bは、侵入体61の最大幅部W1maxよりも下流側に延び、さらに侵入体61の下流端E1dよりも下流側に延びている。押圧面651bは、原料ベッドRの表面のうち、侵入体61の最大幅部W1maxから下流側の範囲A13も押圧する。
The
本実施形態では侵入体61を回転させているが、侵入体61を回転させず、原料ベッドRに挿入した状態で固定することもできる。この場合は、パレット台車14の走行方向において、押圧面651bの下流端の位置が侵入体61の最大幅部W1maxの位置と一致するように、押圧体651を構成することが好ましい。すなわち、侵入体61が固定されている場合、原料ベッドRの表面のうち最大幅部W1maxよりも下流側の部分は、押圧面651bによって押圧されないことが好ましい。
Although the
図7に示すように、侵入体610は、断面CS2において一定の幅を有する。この場合、断面CS2で見て、侵入体610の全体が最大幅部W2maxとなる。押圧体6510の押圧面6510bは、侵入体610(溝G)の両隣において、少なくとも、侵入体610の上流端E2uから下流端E2d(最大幅部W2maxの下流端)までの範囲A21で、原料ベッドRの表面を押圧する。図7に示す例において、押圧面6510bは、侵入体610の上流端E2uよりもさらに上流側に延び、原料ベッドRの表面のうち、侵入体61の上流端E2uの上流側の範囲A22も押圧する。
As shown in FIG. 7,
押圧面6510bは、侵入体610の下流端E2dよりもさらに下流側で、原料ベッドRの表面を押圧することもできる。ただし、侵入体610が原料ベッドRに挿入した状態で固定される場合、侵入体610の下流端E2dよりも下流側では、押圧面6510bによって原料ベッドRの表面を押圧しないことが好ましい。つまり、最大幅部W2maxの下流端の位置で、押圧面6510bによる原料ベッドRの表面の押圧を終了させることが好ましい。
The
<焼結機の作動>
次に、上記のように構成された焼結機1の作動について説明する。
<Operation of sintering machine>
Next, the operation of the
図1を再度参照して、焼結機1によって焼結鉱を生成する際、無端軌道13の往路を走行するパレット台車14に対して、装入装置20が焼結原料を装入する。具体的には、装入装置20の下方を通過するパレット台車14に対し、床敷ホッパ21が床敷鉱を供給し、この床敷鉱上に、サージホッパ22が焼結原料を供給する。これにより、パレット台車14上に原料ベッドRが形成される。
Referring again to FIG. 1 , when the
パレット台車14上の原料ベッドRには、溝形成装置60によって複数条の溝Gが形成される。図3及び図4を参照して、パレット台車14が溝形成装置60を通過するとき、各侵入体61は、パレット台車14上の原料ベッドRに接触して、回転軸621周りに回転する。本実施形態では、各侵入体61は、往路を移動する原料ベッドRに接触することのみで、軸部材62の周りに回転する。ただし、軸部材62に接続された駆動装置(図示略)によって軸部材62が回転することで、軸部材62とともに各侵入体61を回転させてもよい。侵入体61が回転可能に構成されていない場合、侵入体61の少なくとも一部を原料ベッドR内に挿入した状態で、侵入体61を固定する。
A plurality of grooves G are formed in the raw material bed R on the
各侵入体61の外周部612が原料ベッドRに侵入し、原料ベッドRに溝Gが形成される。外周部612は、原料ベッドRの焼結原料を押し分けながら溝Gを形成する。外周部612の厚みは、侵入体61の内周側から外周側に向かって小さくなっているため、原料ベッドRには、下方に向かって幅が小さくなる溝Gが形成される。図5に示すように、押圧体651の押圧面651bは、押圧機構65の自重で原料ベッドRの表面に追従し、外周部612が溝Gを形成している間、侵入体61の両隣で原料ベッドRの表面を押圧する。押圧面651bは、外周部612によって押し分けられた焼結原料が原料ベッドRの表面に盛り上がってくるのを抑制する。
The outer
外周部612は、侵入体61の回転軌跡の最下点に到達するまで焼結原料を押し広げ、最下点に到達したときに溝Gを完成させる。その後、外周部612は、完成した溝Gから抜けていく。外周部612は、侵入体61の外周側に向かって先細りになっているため、溝Gの内面に接触しない。すなわち、侵入体61の回転に伴って先細りの外周部612が上方に抜けることで、外周部612のうち溝Gの幅よりも小さい厚みの部分が溝Gを通過し、既に形成された溝Gの内面に外周部612が接触しない。溝Gから抜けた外周部612に焼結原料が付着している場合、この焼結原料は、スクレーパ63(図3)によって外周部612から掻き落とされる。
The outer
原料ベッドRに溝Gを形成する際、侵入体61の表面を水等で湿らせることができる。これにより、焼結原料と侵入体61との摩擦を低減させ、侵入体61に対する焼結原料の付着を防止することができる。溝Gが形成された原料ベッドRには、返鉱の発生を抑制するために炭素分を添加してもよい。
When forming the grooves G in the raw material bed R, the surface of the
図1に戻り、パレット台車14上の焼結原料は、溝形成装置60によって溝Gが形成された後、点火炉30によって点火される。これにより、焼結原料中のコークスが燃焼を開始する。
Returning to FIG. 1 , the raw material for sintering on the
点火炉30による点火の後、パレット台車14は、焼成ゾーン16を走行する。焼成ゾーン16を走行している間、焼結原料中のコークスが燃焼し、鉄鉱石が部分的に溶融して焼結原料の塊成化が進行する。焼成ゾーン16では、風箱15による吸気により、コークスの燃焼が促進される。また、冷却ゾーン17の風箱15からの排ガスが循環フード42内に供給されることで、コークスの燃焼が促進される。
After ignition by the
焼結ベッドを積載して走行するパレット台車14は、循環フード42と循環フード43との間、すなわち焼成ゾーン16と冷却ゾーン17との間で露出する。焼成ゾーン16と冷却ゾーン17との間では、パレット台車14上の焼結ベッドが冷却される。本実施形態では、冷媒供給装置50から、パレット台車14上の焼結ベッドに冷媒が供給される。具体的には、侵入体61によって形成された溝Gの各々に対し、冷媒供給装置50の各ノズル52(図2)から放出された冷媒が注入される。ノズル52は、溝Gごと、つまり侵入体61ごとに設けられている。ただし、ノズル52の数及び配置は、これに限定されるものではない。
The
その後、パレット台車14は、冷却ゾーン17を走行する。冷却ゾーン17では、風箱15による吸気により、焼結ベッドの焼結完了帯及び燃焼・溶融帯が冷却される。冷却ゾーン17の風箱15からの排ガスは、焼結機本体10の排ガス量を低減させるため、上述したように焼成ゾーン16の循環フード42に循環される。パレット台車14が冷却ゾーン17を走行している間に、焼結ベッドの焼結原料が焼き切られる。焼き切った後(焼成完了後)の焼結ベッドを焼結ケーキという。
The
パレット台車14は、排鉱部12側の従動スプロケットホイール132で折り返して復路を走行する。パレット台車14が折り返すとき、焼結ケーキがパレット台車14から排出される。焼結ケーキは、破砕機70によって破砕され、冷却機80によって冷却される。本実施形態では、焼結機本体10の冷却ゾーン17で焼結ベッドが冷却されているため、冷却機80は簡素なものでよい。
The
<実施形態の効果>
本実施形態に係る焼結機1では、侵入体61の外周部612により、パレット台車14上の原料ベッドRに溝Gが形成される。侵入体61は、パレット台車14上の原料ベッドRに対し、その上流端E1uから原料ベッドRに侵入して溝Gの形成を開始し、最大幅部W1maxで溝Gの形成を完了させる。押圧体651の押圧面651bは、侵入体61(溝G)の両隣において、少なくとも、侵入体61の上流端E1uから最大幅部W1maxまでの範囲A11で、原料ベッドRの表面を押圧する。これにより、侵入体61によって原料ベッドRに溝Gが形成されている間、形成途中の溝Gの両側で、原料ベッドRの表面が押圧されることになる。よって、溝Gの両側に焼結原料の隆起が発生するのを予防することができる。その結果、焼結原料の粒子の密度が小さい部分が生じにくくなり、返鉱の発生を抑制することができる。このように、本実施形態によれば、焼結原料に溝Gを形成して焼結原料の通気抵抗を低減させるとともに、返鉱の発生を抑制することができる。
<Effects of Embodiment>
In the
本実施形態において、押圧面651bは、侵入体61の上流端E1uよりもさらに上流側に延び、原料ベッドRの表面のうち、侵入体61の上流端E1uから上流側の範囲A12も押圧する。すなわち、押圧面651bは、侵入体61が原料ベッドRに侵入して溝Gの形成を開始する前に、原料ベッドRの表面を押圧し始める。よって、溝Gの両側に焼結原料の隆起が発生するのをより確実に予防することができる。
In this embodiment, the
本実施形態において、押圧体651は、軸部材62及び侵入体61に対し、相対的に昇降可能となっている。このため、原料ベッドRの層厚が変化して原料ベッドRの表面の高さが変動した場合であっても、押圧機構65の自重で押圧面651bが原料ベッドRの表面に追従する。よって、押圧面651bは、原料ベッドRの層厚変化にかかわらず、原料ベッドRの表面を確実に押圧することができる。
In this embodiment, the
上述したように、侵入体61,610が原料ベッドRに挿入した状態で固定される場合、最大幅部W1max,W1maxの下流端よりも下流側では、押圧面651b,6510bが原料ベッドRの表面を押圧しないことが好ましい。これにより、押圧面651b,6510bの押圧力で完成した溝Gが崩壊するのを防止することができる。
As described above, when the
本実施形態では、押圧面651bの周囲に周縁面651cが設けられている。周縁面651cは、押圧面651bから外側に向かって上昇する。このため、押圧体651の下面の端縁が原料ベッドRに接触せず、原料ベッドRの表面が荒れるのを防止することができる。
In this embodiment, a
本実施形態では、パレット台車14上の原料ベッドRに対し、点火前に溝Gを形成している。よって、点火炉30が原料ベッドRの焼結原料に点火し、パレット台車14が焼成ゾーン16を通過するとき、パレット台車14の周囲の空気は、予め形成されている溝Gから焼結ベッドに流入する。焼結ベッドのうち、溝Gが形成されている部分は、溝Gが形成されていない部分と比較して層高が小さく、通気圧損が小さいため、多くの空気を吸い込むことになる。溝Gに吸い込まれた空気は、焼結ベッド内で溝Gの周囲にも拡散していく。よって、焼結原料に含まれるコークスの燃焼が促進され、焼成速度を向上させることができる。
In this embodiment, a groove G is formed in the raw material bed R on the
また、本実施形態に係る焼結機1では、パレット台車14が焼成ゾーン16を通過した後、このパレット台車14上の焼結ベッドが冷却される。焼結ベッドに溝Gが形成されていることにより、焼結ベッドの冷却を促進することができる。
Further, in the
図8から図10において、点火炉30から排鉱部12まで走行するパレット台車14上の焼結層について、その反応状態を示す。図8は、本実施形態に係る焼結機1以前の焼結機で形成される焼結層SLaの縦断面図である。図9及び図10は、本実施形態に係る焼結機1で形成される焼結層SLb,SLcの縦断面図である。図9は、冷媒供給装置50による冷媒供給を実施しない場合の焼結層SLb、図10は、冷媒供給装置50による冷媒供給を実施した場合の焼結層SLcを示す。
8 to 10 show the reaction state of the sintered layer on the
図8から図10に示すように、点火炉30によって焼結原料に点火された後、パレット台車14が排鉱部12に向かって走行している間に、焼結層SLa,SLb,SLcの表面からグレート面(パレット台車14のグレートバーの上面)に向かって焼成が進行する。焼成の進行につれて、燃焼・溶融帯が徐々に下方に移動していく。ここで、燃焼・溶融帯の下側の境界線L1がグレート面に到達する点を燃焼前線到達点FFP、燃焼・溶融帯の上側の境界線L2がグレート面に到達する点を焼結完了点BTPと定義する。
As shown in FIGS. 8 to 10, after the sintering material is ignited by the
従来の焼結機は、溝形成装置60を有しない。このため、従来の焼結機の焼結層SLaに溝Gは存在しない。従来の焼結機(図示略)は、循環フードの中間に大気を吸い込むためのゾーンが存在せず、高温の循環ガスを一様に焼結層に供給するようになっている。このため、冷却ゾーンであっても、200℃程度の高温ガスが焼結層に供給される。よって、燃焼・溶融帯の層高(厚み)が大きくなり、通ガスの圧力損失が高くなっていた。これに対し、本発明者等は、焼成ゾーン16の循環フード42と、冷却ゾーン17の循環フード43との間に、大気を吸い込むためのゾーンを設けた焼結機を上記特許文献5において提案した。図8は、特許文献5で提案された焼結機で形成される焼結層SLaの縦断面図を示したものである。
A conventional sintering machine does not have a
焼結層SLaにおいて、高温の燃焼・溶融帯の厚みが大きくなると、溶融した部分が閉気孔となり、ガスの通路が閉塞されてしまう。その結果、焼結層SLaにおける通ガスの圧力損失が高くなってしまうという問題があった。よって、燃焼・溶融帯の厚みが適切な厚みよりも大きくならないように、焼結機を操業する必要がある。しかしながら、図8のように、焼結ストランド上で焼結層SLaを冷却するタイプの焼結機では、焼成ゾーン16と冷却ゾーン17とが連続しているため、冷却ゾーン17のみパレット台車14の走行速度を遅くして冷却を促進することができないという問題があった。よって、焼成速度及び冷却速度のうち、どちらか遅い方の速度にパレット台車14の走行速度を合わせて運転せざるを得ず、燃焼・溶融帯の厚みが大きくなったりするため、パレット台車14の走行速度を落として生産能率を落とさざるを得ない操業となっていた。図8に示す焼結層SLaでは、冷却ゾーン17においても燃焼・溶融帯が層高方向に広がっている。そのため、焼結層SLaにおける閉気孔の生成がまだ多い場合、つまり通ガスの圧力損失が高い場合、さらなる冷却促進が必要である。閉気孔が生成されて凝固してしまうと、それ以降、閉気孔の生成部分で温度が下がっても、当該部分の通気抵抗は高いままである。図8において、燃焼・溶融帯より上方の相は、全て凝固した焼結完了帯である。したがって、燃焼・溶融帯の厚みを小さくすることが重要である。
In the sintered layer SLa, when the thickness of the high-temperature combustion/melting zone increases, the melted portion becomes closed pores, blocking the passage of gas. As a result, there is a problem that the pressure loss of passing gas in the sintered layer SLa increases. Therefore, it is necessary to operate the sintering machine so that the thickness of the combustion/melting zone does not exceed an appropriate thickness. However, as shown in FIG. 8, in the sintering machine of the type that cools the sintered layer SLa on the sintered strand, the
一方、本実施形態に係る焼結機1は、溝形成装置60を有している。このため、図9及び図10に示すように、焼結機1の焼結層SLb,SLcには、予め形成された溝Gが存在する。焼結機1によれば、焼結層SLb,SLcの通気抵抗改善及び冷却促進に関し、溝形成装置60によって溝Gを形成した上で、水等の冷媒を注入するという2段階の対応が可能となる。
On the other hand, the
図9において、本実施形態に係る焼結機1の焼結層SLbにおける燃焼・溶融帯の境界線L1,L2を実線で、従来の焼結機の焼結層SLaにおける燃焼・溶融帯の境界線L1,L2を破線で示す。図9に示すように、焼結機1の焼結層SLbでは、従来の焼結機の焼結層SLaと比較して、燃焼前線到達点FFP及び焼結完了点BTPが焼成ゾーン16側に移動している。すなわち、焼結機1の場合、冷却ゾーン17における燃焼・溶融帯の層高が従来の焼結機よりも小さくなっている。これは、溝Gを介して大気が燃焼・溶融帯に到達しやすくなった結果、焼成ゾーン16と冷却ゾーン17との間での焼結層の冷却が促進されたことによる。
In FIG. 9, the boundary lines L1 and L2 of the combustion/melting zones in the sintering layer SLb of the
また、焼結機1の焼結層SLbは、従来の焼結機の焼結層SLaと比較し、焼成ゾーン16における燃焼・溶融帯の層高も減少している。焼成ゾーン16においても、溝Gを介して焼結層SLbに多くの空気が流入し、焼成速度が大きくなったためである。
In addition, the sintered layer SLb of the
このように、本実施形態に係る焼結機1は、焼結層SLbに溝Gを形成することにより、燃焼・溶融帯の層高を減少させ、焼結層SLbの通気性を向上させることができる。通気性が向上すると、焼成速度及び冷却速度が大きくなるため、焼結鉱の生産性を向上させることができる。
Thus, the
さらに、焼成ゾーン16と冷却ゾーン17との間で溝Gに水等の冷媒を供給した場合、冷却ゾーン17における燃焼・溶融帯の層高がさらに小さくなる。図10において、本実施形態に係る焼結機1について、冷媒が供給される焼結層SLcの燃焼・溶融帯の境界線L2を実線で、冷媒が供給されない焼結層SLbの燃焼・溶融帯の境界線L2を破線で示す。
Furthermore, when a coolant such as water is supplied to the groove G between the firing
図10に示すように、焼結層SLcの焼結完了点BTPは、焼結層SLbと比較して焼成ゾーン16側に移動している。焼結層SLcでは、焼成ゾーン16と冷却ゾーン17との間で冷媒が溝Gに供給された後、燃焼・溶融帯の層高が急激に小さくなり、冷却ゾーン17においては燃焼・溶融帯がほとんど存在しない。これにより、焼結層SLcの通気性がさらに向上して冷却速度が大きくなる。よって、焼結鉱の生産性をより高めることができる。
As shown in FIG. 10, the sintering completion point BTP of the sintered layer SLc has moved toward the
なお、本実施形態において、溝Gにカルシウム分を供給してもよい。例えば、生石灰や消石灰等の微粉、又はカルシウムを含有するダスト類を気流に乗せて、溝Gに供給することができる。これにより、燃焼・溶融帯の表面の塩濃度が高くなるとともに当該表面が冷却されるため、溶融液の凝固を促進することができる。 In this embodiment, the grooves G may be supplied with calcium. For example, fine powder of quicklime, slaked lime, or the like, or dust containing calcium can be carried in the airflow and supplied to the groove G. As a result, the salt concentration on the surface of the combustion/melting zone increases and the surface is cooled, so that the solidification of the melt can be promoted.
以上、本開示に係る実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the embodiments according to the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present disclosure.
上記実施形態において、焼結機本体10には、焼成ゾーン16及び冷却ゾーン17が設けられているが、冷却ゾーン17が設けられていなくてもよい。つまり、焼結機本体10は、焼結原料を焼き切って焼結鉱を生成した後、この焼結鉱を冷却することなく排出してもよい。
In the above embodiment, the sintering machine
上記実施形態では、焼結機1が冷媒供給装置50を備えているが、冷媒供給装置50を備えていなくてもよい。上述したように、冷媒供給装置50から溝Gに冷媒を供給しない場合であっても、焼結層において良好な通気性を確保することができる。
Although the
1:焼結機
13:無端軌道
14:パレット台車
16:焼成ゾーン
17:冷却ゾーン
30:点火炉
60:溝形成装置
61:侵入体
651:押圧体
651b:押圧面
651c:周縁面
1: Sintering Machine 13: Endless Track 14: Pallet Truck 16: Firing Zone 17: Cooling Zone 30: Ignition Furnace 60: Grooving Device 61: Penetrating Body 651: Pressing
Claims (6)
前記パレット台車上の前記焼結原料に点火する点火炉と、
前記パレット台車の走行方向において前記点火炉の上流に配置される溝形成装置と、
を備え、
前記溝形成装置は、
前記パレット台車上の前記焼結原料に侵入して溝を形成する侵入体と、
前記走行方向に向かって前記侵入体の両隣に配置され、前記パレット台車上の前記焼結原料の表面を押圧する押圧面、を含む押圧体と、
を有し、
前記押圧面は、前記走行方向において、少なくとも、前記侵入体の上流端から、前記侵入体のうち前記無端軌道の幅方向で最大長さを有する最大幅部まで延び、
前記上流端及び前記最大幅部は、前記侵入体を前記焼結原料の前記表面に沿って切断した断面における、前記侵入体の上流端、及び前記侵入体のうち前記幅方向で最大長さを有する部分である、焼結機。 A pallet truck loaded with raw materials for sintering and running on an endless track;
an ignition furnace that ignites the sintering raw material on the pallet truck;
a grooving device arranged upstream of the ignition furnace in the direction of travel of the pallet truck;
with
The groove forming device
an intruder that intrudes into the sintering raw material on the pallet truck to form a groove;
a pressing body including pressing surfaces disposed on both sides of the intruding body in the traveling direction and pressing the surface of the sintering raw material on the pallet truck;
has
The pressing surface extends at least from the upstream end of the intruder to the maximum width portion of the intruder having the maximum length in the width direction of the endless track in the running direction ,
The upstream end and the maximum width portion are the upstream end of the intruder and the maximum length of the intruder in the width direction in a cross section of the intruder cut along the surface of the sintering raw material. The sintering machine , which is the part that has .
前記押圧面は、前記走行方向において、前記侵入体の前記上流端よりも上流側に延びている、焼結機。 A sintering machine according to claim 1,
The sintering machine, wherein the pressing surface extends upstream of the upstream end of the intruder in the running direction.
前記押圧体は、前記侵入体に対して、相対的に昇降可能に取り付けられる、焼結機。 The sintering machine according to claim 1 or 2,
The sintering machine, wherein the pressing body is attached to the intruding body so as to be able to move up and down relative to the intruding body.
前記侵入体は、前記パレット台車上の前記焼結原料に挿入された状態で固定され、
前記走行方向において、前記押圧面の下流端の位置は、前記最大幅部の下流端の位置と一致している、焼結機。 The sintering machine according to any one of claims 1 to 3,
The intruder is fixed while being inserted into the sintering raw material on the pallet truck,
The sintering machine, wherein the position of the downstream end of the pressing surface coincides with the position of the downstream end of the maximum width portion in the traveling direction.
前記押圧体は、さらに、
前記パレット台車上の前記焼結原料に対向し、前記押圧面の周囲に設けられ、前記押圧面から外側に向かって上昇する周縁面、
を含む、焼結機。 The sintering machine according to any one of claims 1 to 4,
The pressing body further
A peripheral surface facing the sintering raw material on the pallet truck, provided around the pressing surface, and rising outward from the pressing surface;
Sintering machine, including.
前記パレット台車は、当該パレット台車上の前記焼結原料の焼成を進行させる焼成ゾーン、及び、前記走行方向において前記焼成ゾーンの下流に配置され、前記焼成ゾーンにおいて焼成された前記焼結原料を冷却する冷却ゾーン、を走行し、
前記焼成ゾーンと前記冷却ゾーンとの間において、前記溝に冷媒が注入される、焼結機。
The sintering machine according to any one of claims 1 to 5,
The pallet truck is arranged in a firing zone for advancing the firing of the sintering raw material on the pallet truck, and downstream of the firing zone in the traveling direction to cool the sintering raw material fired in the firing zone. Cooling zone, to drive,
A sintering machine, wherein a coolant is injected into the grooves between the firing zone and the cooling zone.
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