[發明專利]燒結礦的制造方法及燒結機

有效

• 申請號: 200980106650.1
• 申請日: 2009-02-24
• 公開（公告）號: CN101960025A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 笠間俊次
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: C22B1/20
• 分類號: C22B1/20;C10L1/02;C10L1/04;F27B21/08;F27B21/14
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 周欣;陳建全

技術領域

本發明涉及制造高爐原料用的燒結礦的方法及燒結機。

背景技術

用圖1來說明以往的燒結礦的制造方法的概略工序。

首先，將作為主原料的含鐵原料的鐵礦石、作為副原料的石灰石、作為固體燃料的焦炭、返礦(燒結工藝中產生的比高爐用的規定粒徑小的細粒燒結礦)各原料分別從由鐵礦石料斗、石灰石料斗、焦炭料斗、返礦料斗等組成的原料配合料斗1倒出規定量以形成燒結原料3，將其裝入到1臺或多臺串聯配置而成的混合器2中，根據需要通過添加水分將濕度調整至水分為5.5％～8.5％左右以進行造粒。

接著，將燒結原料3的造粒物暫且裝入到緩沖料斗4中，從筒式給料機5倒出燒結原料3，通過送料槽等裝入到構成燒結機的各臺車內，形成填充層7。通過點火爐8對該填充層7的表層部分的焦炭進行點火后，一邊從燒結原料層的上方向下方吸引空氣一邊使燒結原料中的焦炭燃燒，通過該燃燒熱從上層到下層依次將燒結原料燒結。所得到的燒結餅9通過排礦部被排出，利用1次碎礦機10粗碎后，通過冷卻器11被冷卻。冷卻了的燒結礦經過由1次篩12、2次碎礦機13、2次篩14、3次篩15等構成的破碎和整粒處理，約5mm以上的塊狀物作為成品燒結礦被供給至高爐。小于約5mm的燒結礦作為返礦配合至燒結原料中并再次裝入到燒結機中。

圖3是表示燒結原料層內的燃燒帶的下降狀況的概略說明圖，示出了燒結機機長方向的垂直剖面圖、A-A截面的垂直剖面圖、B-B截面的垂直剖面圖，并且示出了垂直方向(層高)的溫度分布曲線，如圖3所示，在燒結原料層上層的燒結反應中，由于從燒結原料層上部吸引常溫的空氣來使燒結原料層中的焦炭粉燃燒，因此容易形成最高溫度低且高溫保持時間短的尖銳的溫度分布。另一方面，在燒結原料層下層的燒結反應中，由于存在當常室溫的空氣通過燒結原料層內時被焦炭粉的燃燒熱預熱等熱方面的優勢條件，因此容易形成最高溫度高且高溫保持時間長的寬的溫度分布。這些燒成溫度之差會對燒結反應中的液相的生成比率造成直接的影響，成為左右所生成的燒結礦的強度、成品合格率的要素。圖4示出了將位于燒結機機長方向的燒結結束位置的燒結臺車取出而測定燒結餅內的高度方向及寬度方向的各位置的合格率分布的一個例子。如圖4(a)、(b)所示，現狀是燒結餅的上層(表層)的合格率與下層(底面)相比低10％～20％，該至上層部分的熱不足現象對于下方吸引式燒結工藝來說在原理上是無法避免的課題。

作為改善這些上層部分的熱不足現象的現有技術，提出了日本特公昭39-16754號公報(以下稱作“D1”)中所示的方法。

D1中公開了對燒結機上的燒結原料表面點火后散布油脂類的液體燃料將表面燒結堅固的方法。該方法通過使用重油作為液體燃料、并在點火后的燒結層上部與焦炭粉一起燃燒，從而來改善上層部的熱不足和燒結性。

然而，關于D1中示出的重油類的散布技術，存在如下所述的三個問題。

第一個問題是重油類的散布位置的限制。

重油等油脂類由于粘性高、揮發性也低，因此為了使散布的重油在燒結機內燃燒，向剛點火后的處于高溫狀態的表面散布是不可缺少的。在通常的燒結機中，出點火爐后的燒結層表面通過吸引空氣而被急速冷卻，約1分鐘后(距離點火爐出側3m左右的位置)降低至50℃以下。重油的通常的引燃點為60～150℃，即使對該引燃點以下的低溫表面散布重油，也無法期待有效的燃燒，大部分以未燃燒的狀態與燒結礦一起被排礦。因此，該技術中的重油的散布范圍被限制在緊接著點火爐后的有限的高溫區域，因此對于最上層部分的強度改善是有效的，但難以自由地控制中層及下層的燒結反應。

第二個問題是防災上及安全衛生上的風險。

若在點火爐出側對燒結表面散布重油，則伴隨重油燃燒的火焰產生和起煙是不可避免的。通常的燒結機中向下方吸引空氣，但若進行重油散布，則在燒結層表面產生火焰，因熱而產生上升氣流。此時，由于在燒結機房屋內產生含有煤的黑色煙，因此，從安全衛生方面及防災方面出發，在重油散布范圍內另外設置外罩及集塵設備也是不可缺少的。

另外，由于對燒結表面的點火不良等導致燒結層的表面溫度部分降低時，所散布的重油以未燃燒的狀態直接與燒結礦一起被排出。由于在通常的燒結機中沒有設想這樣的可燃物混入到燒結礦中的情況，因此必須研究考慮了它們的泄漏和蓄積的可能性的防災上的風險對策。

第三個問題是排氣SOx的增加。

關于通過石油蒸餾而得到的油脂類、特別是重油，由于含有較多硫分，因此燃燒排氣中含有高濃度的SOx。關于燒結機的排氣SOx，法令中嚴格限制了排出量，實施重油的散布時，無法避免排出量增加至現狀以上的問題。