JPS6156300B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は常温及び還元粉化強度が優れた焼結鉱
の製造方法及び該方法に使用する装置に関する。

従来の焼結鉱の製造方法を第１図〜第４図によ
つて説明すると、第１図に示すものは、給鉱ホツ
パーａから粒状化した鉄鉱石、石灰石、脈石、コ
ークス等の混合物から成る焼結原料を、パレツト
コンベヤ式の焼結機ｂの上部に供給し、点火炉ｃ
で焼結原料中のコークスを着火・燃焼させて原料
の焼結を行わせ、焼結機ｂの上部から下部ウイン
ドボツクスｄに連結したブロワーｅで吸引する空
気ｆによりコークス燃焼を持続させ、燃焼帯がほ
どよく下部にいたつたところで焼結ケーキｇを焼
結機ｂから排出してクラツシヤーｈで破砕後冷却
器ｉに投入し、ブロワーｊにより供給された空気
によつて破砕されて生じた焼結粒の冷却を行う方
式、第２図に示すものは、点火炉ｃの下流側に保
熱カバーｋを設け、破砕後の焼結粒を冷却した高
温空気を冷却器ｉから保熱カバーｋ内に供給して
焼結機ｂ上の焼結ケーキを徐冷し、空気による急
冷により発生する熱歪の防止、空気による急冷に
より生ずる焼結スラグ相のガラス化等を防止する
方式、第３図に示すものは、点火炉ｃの下流側に
重油供給装置ｌ、コークス供給装置ｍ、再点火装
置ｎ等を配設し、下部ウインドボツクスｄに連結
したブロワーで吸引する空気によつて生ずる再酸
化等の弊害を防止すべくコークスを再燃焼させ還
元焼結鉱を造る方式、第４図に示すものは、焼結
機ｂから排出された焼結ケーキをコンベヤ式の冷
却器ｏに投入し、高炉ガス昇温装置ｐで昇温され
た高炉ガスを冷却器ｏに投入し、焼結ケーキを徐
冷する方式である。なお第２図〜第４図中第１図
に示す符号と同一の符号のものは同一のものを示
す。

しかるに上述の従来例にあたつては下記のごと
き種々の問題がある。

(i) 焼結機上方から焼結ケーキ冷却用の空気を吸
引しているので各例によつて程度に相違がある
にしても焼結ケーキが再酸化され、還元粉化す
る。

(ii) 空気により急冷却するので熱歪が発生し、焼
結ケーキが粉化しやすい。

(iii) 空気急冷により焼結スラグ相の結晶化が充分
行われず、脆弱なガラス相が残るため製品とし
ての焼結鉱の強度が弱い。

(iv) 空気による急冷を避け徐冷を行うようにする
と、生産性の低下を招来する。

(v) 徐冷を行う場合には、新たに熱源が必要とな
るが、熱は焼結ケーキ徐冷の後そのまま大気中
に放出されてしまい、省エネルギー上好ましく
ない。

本発明は従来手段の有する上述の欠点を除去す
ることを目的としてなしたもので、その要旨とす
るところは、焼結機で加熱・焼結され排鉱後所要
の大きさに破砕された焼結鉱によつて、上部に焼
結鉱の再加熱層を持ち下部に焼結鉱の冷却層を持
つ向流式竪型移動層を形成させ、該向流式竪型移
動層下部の冷却層に、該冷却層よりも温度の低い
高炉ガスを供給して該高炉ガスにより前記再加熱
層で再加熱されて冷却層へ下降して来た焼結鉱を
冷却せしめ、冷却層の焼結鉱を冷却することによ
り高温となつた高炉ガスを冷却層外へ排出し、該
冷却層から排出された高温の高炉ガスから熱を回
収し、熱回収により温度の低下した高炉ガスを焼
結鉱冷却用のガスとして前記冷却層へ循環せし
め、前記冷却層から排出された高炉ガスのうち冷
却層へ循環しなかつた一部の高炉ガスを燃焼させ
ると共に該燃焼させた高炉ガスに該高炉ガスより
も温度の低いガスを混合して前記向流式竪型移動
層上部の再加熱層の温度よりも高く焼結鉱が溶融
を起こさない程度の温度に加熱して高温ガスとな
し、該高温ガスを前記再加熱層に供給して焼結鉱
を再加熱することを特徴とするものである。

以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。

第５図中１は従来例のものと同じ構造の焼結機
であり、該焼結機１の上面には、上流側から下流
側に向つて順次点火炉２、保熱炉３、保熱カバー
４が配設されている。これら点火炉２、保熱炉
３、保熱カバー４には配管５が夫々接続されてお
り、該配管５はブロワー６と熱交換器７とを具備
せる配管８に接続されている。

焼結機１の下面には、前部ウインドボツクス９
と後部ウインドボツクス１０が配設されており、
前部ウインドボツクス９は除塵器１１やブロワー
１２を中途部に具備し下流端に煙突１３を備えた
配管１４に接続されている。又後部ウインドボツ
クス１０は中途部にブロワー１５を具備した配管
１６に接続されており、焼結機１上から吸引され
た酸素ガスに富んだ排ガスを後述する燃焼器２５
に送給し得るよう構成されている。

焼結機１の排出側後方には、向流式竪型移動層
１７を形成するようホツパー１８、再加熱器１
９、冷却器２０が上方から下方へ順次配設されて
おり、再加熱器１９には、高炉ガスの混合した高
温ガスを送給し、焼結鉱２１を再加熱するライン
が、又冷却器２０には、再加熱器１９で再加熱さ
れ冷却器２０に下降してきた焼結鉱２１を高炉ガ
スを循環させて冷却するラインが夫々取付けられ
ている。

焼結鉱を再加熱するラインには、再加熱器１９
下部に接続されたガス供給用の配管２２と再加熱
器１９上部に取付けられたガス排出用の配管２３
とが設けられており、配管２２には混合器２４及
び燃焼器２５が取付けられている。又配管２３は
中途部に一次除塵器３７′、二次除塵器３８′が接
続されると共に下流側で配管２６と２７に分岐
し、配管２６は前記熱交換器７を中途部に接続さ
れ、下流端に図示してない煙突を具備し、一方配
管２７は中途部にボイラー２８を接続され、下流
端に煙突２９を具備している。

配管２７には、ボイラー２８の下流側におい
て、ブロワー３０や制御弁３１を備えた配管３２
が接続されており、該配管３２は前記混合器２４
に接続されている。

焼結鉱を冷却するラインには、冷却器２０下部
に接続され高炉から送られてきた高炉ガスを冷却
器２０内に送給する配管３３と冷却器２０上部に
接続された高炉ガス排出用の配管３４とが取付け
られており、配管３３にはブロワー３５や高炉ガ
ス補給用の配管３６が、又配管３４には一次除塵
器３７、二次除塵器３８、ボイラー３９が接続さ
れている。更に配管３４は配管３３のブロワー３
５よりも上流側に接続され、配管３３と３４とに
より高炉ガスの循環ラインが形成されている。

配管３４のボイラー３９よりも下流側には、ブ
ロワー４０を備えた配管４１が接続されており、
該配管４１は燃焼器２５に接続されている。又燃
焼器２５には前記配管１６も接続されている。

配管４１のブロワー４０よりも下流側の部分に
は、中途部に制御弁４２を有する配管４３が接続
されており、該配管４３は前記配管３２の制御弁
３１下流側に接続されている。

配管３４の二次除塵器３８とボイラー３９との
間の部分には配管４４が接続される場合もあり、
その場合には、該配管４４は配管４１のブロワー
４０と燃焼器２５との間に接続される。

次に本発明の作用について説明する。

図示してない給鉱ホツパーから焼結原料を焼結
機１上部に供給し、点火炉２で焼結原料中のコー
クスを着火・燃焼させて原料の焼結を行わせ、保
熱炉３で焼結中のコークスの燃焼の安定を図り、
保熱カバー４を設けた場合には空気による急冷が
防止される。これら点火炉２、保熱炉３の燃焼用
空気、保熱カバー４へ供給される空気は配管８，
５を通して焼結機１に送られ、前部ウインドボツ
クス９、配管１４を通り、除塵器１１でダストを
除去されて煙突１３より大気中へ放出される。又
焼結ケーキは保熱炉３以後の部分においては、ブ
ロワー１５及びブロワー１２によつて吸引される
空気によつてコークス燃焼が接続され焼結機１か
ら排出され、クラツシヤーで所定粒度に破砕され
てホツパー１８内に投入されるが、保熱炉３以後
の部分において、空気により焼結ケーキは急冷さ
れるため、ホツパー１８内に投入された焼結鉱に
は、熱歪が生じたり、スラグ相のガラス化が生じ
ている。そこで熱歪をなくしガラス相を再結晶さ
せるため、以下のような操作を行う。

すなわち焼結機１上の焼結ケーキを冷却し約
270℃の温度で配管１６中を送られてきた酸素ガ
スに富んだ排ガスと高炉ガスが循環するラインか
ら配管４１又は４４を通つて送られてきた約180
℃又は約800℃の高炉ガスは燃焼器２５で燃焼さ
れて約1450℃のガスとなり混合器２４へ送られ、
該混合器２４で配管３２から送られてきたガス又
は稼動初期には、配管４３から送られてきた高炉
ガスと混合されて約1100℃の高温ガスに調節さ
れ、配管２２を通つて再加熱器１９内へ供給さ
れ、再加熱器１９内で上方から下方へ移動する約
750℃の焼結鉱と直接接触して該焼結鉱を約1000
℃に加熱し、焼結鉱の熱歪をなくすと共にスラグ
のガラス相を再結晶させつつ再加熱器１９内を下
方より上方へ移動し、約800℃の排ガスとなつて
配管２３中へ排出され、配管２３からボイラー２
８を通つて熱をボイラー２８に付与し、約180℃
の温度となつて一部は配管３２より混合器２４へ
戻り、残りは煙突２９より大気中へ放出される。
又配管２３を通るガスは、場合によつては配管２
６から熱交換器７へ送られ焼結機１上の点火炉
２、保熱炉３、保熱カバー４へ送られる空気を約
400℃に予熱し、約150℃の温度となつて大気中へ
放出されることもある。

配管３３からは、図示してない高炉から配管３
６を通つて送つてきた高炉ガスと配管３４中を循
環してきた高炉ガスが混合して約120℃の温度の
ガスとなり、冷却器２０内へ供給され、再加熱器
１９で再加熱されて冷却器２０内を上方より下方
へ移動する焼結鉱と直接接触して該焼結鉱を徐冷
しつつ冷却器２０内を下方より上方へ移動し、約
870℃の温度となつて配管３４中に排出され、一
次除塵器３７、二次除塵器３８によつてダストを
除去され、ボイラー３９を通り熱をボイラー３９
に付与して約180℃の温度なる。又該高炉ガスの
一部は配管４１より前記燃焼器２５へ送られ、残
りは循環して再び冷却器２０内へ送られる。配管
３３中へ補給される高炉ガスの量は配管４１より
燃焼器２５へ送られる高炉ガスと等量である。

燃焼器２５の燃料を節約するような場合には、
二次除塵器３８を出た後のより顕熱をもつたガス
をボイラー３９に送給せずに配管４４から燃焼器
２５へ送つてもよい。

冷却器２０内で徐冷された焼結鉱は、冷却器２
０の下部より製品として取出される。又ボイラー
２８，３９で発生した蒸気は、蒸気タービンを回
転させ発電機を駆動する等し、エネルギーの回収
が行われる。

なお、本発明の実施例においては、焼結鉱を再
加熱するガスの温度を約1100℃にする場合につい
て説明したが、焼結鉱が溶融等によつて相互に付
着しない程度の温度で且つ焼結鉱の再加熱器内へ
投入されたときの温度以上であれば何度でもよい
こと、保熱カバーがなくとも実施し得ること、そ
の他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更
を加え得ること、等は勿論である。

本発明の焼結鉱の製造方法及び該方法に使用す
る製造装置は上述のごとき構成であるから高炉ガ
スによる再加熱及び冷却によつて焼結鉱の常温強
度及び還元粉化強度の向上を図れるうえ再加熱層
へ供給されるガスの温度を容易に調整できるため
再加熱によつても焼結鉱が溶融を起こすことがな
く、焼結鉱の製品品質が向上し、又再加熱、冷却
は向流式竪型移動層で行つているため、横型のも
のに比較してガスが通過する時間が長くなり、シ
ステム内の顕熱の有効利用が効率良く図られ、且
つ熱回収装置で焼結鉱冷却後の高炉ガスから熱回
収を行つているので省エネルギーに貢献でき、更
に再加熱層、冷却層を形成する焼結鉱は破砕され
ているため焼結鉱がケーキ状の場合に比較して熱
交換を有効に行うことができ、更に又竪型向流移
動層であるため層厚に制限がなく、生産性が良好
である、等種々の優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は何れも従来の焼結鉱の製造方
法の説明図、第５図は本発明の焼結鉱の製造方法
及び該方法に使用する製造装置の説明用図であ
る。 図中１は焼結機、１７は向流式竪型移動層、１
８はホツパー、１９は再加熱器、２０は冷却器、
２４は混合器、２５は燃焼器、２８，３９はボイ
ラー、３１，４２は制御弁、３７は一次除塵器、
３８は二次除塵器である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 焼結機で加熱・焼結され排鉱後所要の大きさ
   に破砕された焼結鉱によつて、上部に焼結鉱の再
   加熱層を持ち下部に焼結鉱の冷却層を持つ向流式
   竪型移動層を形成させ、該向流式竪型移動層下部
   の冷却層に、該冷却層よりも温度の低い高炉ガス
   を供給して該高炉ガスにより前記再加熱層で再加
   熱されて冷却層へ下降して来た焼結鉱を冷却せし
   め、冷却層の焼結鉱を冷却することにより高温と
   なつた高炉ガスを冷却層外へ排出し、該冷却層か
   ら排出された高温の高炉ガスから熱を回収し、熱
   回収により温度の低下した高炉ガスを焼結鉱冷却
   用のガスとして前記冷却層へ循環せしめ、前記冷
   却層から排出された高炉ガスのうち冷却層へ循環
   しなかつた一部の高炉ガスを燃焼させると共に該
   燃焼させた高炉ガスに該高炉ガスよりも温度の低
   いガスを混合して、前記向流式竪型移動層上部の
   再加熱層の温度よりも高く焼結鉱が溶融を起こさ
   ない程度の温度に調整して高温ガスとなし、該高
   温ガスを前記再加熱層に供給して焼結鉱を再加熱
   することを特徴とする焼結鉱の製造方法。 ２ 焼結機の後方に、焼結鉱が上方から下方へ移
   動するよう再加熱器と冷却器とを配設し、該冷却
   器に、冷却器内の焼結鉱を冷却した後の高炉ガス
   を循環させて冷却器下部へ導入する循環ラインを
   接続し、該循環ライン所要位置に熱回収装置を設
   け、前記再加熱器の下部に、高炉ガスを燃焼させ
   る燃焼器及び該燃焼器で燃焼された高炉ガスに該
   高炉ガスよりも温度の低いガスを混合させる混合
   器を具備せるラインを接続すると共に該再加熱器
   の上部に再加熱器内の焼結鉱を再加熱した後のガ
   スを排出するラインを接続し、前記循環ラインの
   熱回収装置下流側と燃焼器及び混合器を具備せる
   ラインの燃焼器よりも上流側所要位置との間に、
   冷却器から排出された高炉ガスの一部を前記燃焼
   器に送るラインを設けたことを特徴とする焼結鉱
   の製造装置。