[发明专利]烧结矿的制造方法及烧结机

说明书

技术领域

本发明涉及制造烧结矿的烧结矿的制造方法及烧结机。

背景技术

作为高炉炼铁法的主原料的烧结矿，通常经由图15所示的工序制造。烧结矿的原料为铁矿石粉、炼铁厂内回收粉、烧结矿筛下粉(返矿)、石灰石及白云石等含CaO类副原料、生石灰等造粒助剂、焦炭粉、无烟煤等。这些原料由多个料斗1分别以预定的比例切出至传送带上。切出的原料通过圆筒混合机2、回转炉3等添加适量的水而进行混合、造粒，制成具有3.0～6.0mm的平均粒径的准粒子烧结原料。另一方面，将整粒后的块矿石从炉底垫料料斗(床敷ホツパ一)4切出，从而使其在烧结机台车8的蓖条上形成炉底垫料层。

烧结原料从配置在烧结机上的缓冲料斗5切出至筒式给料机6，介由切料槽7，装填至环形移动式烧结机台车8上的炉底垫料层上，形成也被称为烧结床的烧结原料的装填层9。装填层的厚度(高度)通常为400～800mm左右。然后，通过设置在装填层9上方的点火炉10，对该装填层9表层中的炭材料进行点火，并通过配设在台车8下方的风箱11将空气吸引至下方，从而使该装填层中的炭材料依次燃烧，利用此时产生的燃烧热，使上述烧结原料燃烧、熔融，从而得到烧结块。然后，将这样得到的烧结块粉碎、整粒，制成由5.0mm以上的块状物构成的成品烧结矿而回收。

在上述制造工艺中，首先，通过点火炉10在装填层表层进行点火。点火后的装填层中的炭材料，由于通过风箱从装填层的上层部吸引至下层部的空气而具有宽度地继续燃烧，该燃烧带随着台车8的移动逐渐向下层和前方(下游侧)前进。随着该燃烧的前进，装填层中的烧结原料粒子中所含的水分由于炭材料的燃烧所产生的热而气化，并被吸引至下方，在温度尚未上升的下层的烧结原料中浓缩而形成湿润带。如果该水分浓度增大至一定程度以上，则水分填埋作为吸引气体的流路的原料粒子间的空隙，使通气阻力增大。另外，在燃烧带发生的烧结反应所需的熔融部分，也是使通气阻力增大的主要原因。

烧结矿的生产量(t/hr)，一般由烧结生产率(t/hr·m²)×烧结机面积(m²)确定。即，烧结机的生产量根据烧结机的机宽和机长、原料堆积层的厚度(装填层厚度)、烧结原料的体积密度、烧结(燃烧)时间、成品率等而发生变化。而且，为了增加烧结矿的生产量，认为改善装填层的通气性(压损)来缩短烧结时间、或通过使粉碎前的烧结块的冷强度提高而使成品率提高等是有效的。

图16表示在厚度为600mm的装填层中移动的燃烧带的前沿位于该装填层的台车上方约400mm(装填层表面下200mm)的位置处时装填层内的压损和温度的分布。此时的压损分布，在湿润带中为约60％，在燃烧熔融带中为约40％。

图17表示烧结矿的高生产率时和低生产率时、即台车移动速度快时和慢时装填层内的温度分布。原料粒子保持在开始熔融的1200℃以上的温度的时间(以下称为“高温区域保持时间”)，在低生产率的情况下以t₁表示，在重视生产率的高生产率的情况下以t₂表示。在高生产率时，由于台车的移动速度快，因此高温区域保持时间t₂比低生产率时的高温区域保持时间t₁短。如果高温区域保持时间缩短，则容易煅烧不足，烧结矿的冷强度降低，成品率降低。因此，为了提高高强度烧结矿的生产率，需要采取即使在短时间烧结的情况下，也能够提高烧结块的强度即烧结矿的冷强度，从而实现成品率的维持、提高的任意方法。另外，作为表示烧结矿的冷强度的指标，通常使用SI(落下指数(shutter index))、TI(转鼓指数(tumbler index))。

图18(a)表示在烧结机台车上的装填层中的烧结的前进过程，图18(b)表示装填层内的烧结过程的温度分布(加热曲线)，图18(c)表示烧结块的成品率分布。由图18(b)可知，装填层上部与下层部相比温度上升困难，高温区域保持时间也缩短。因此，在该装填层上部，燃烧熔融反应(烧结化反应)变得不充分，烧结块的强度降低，因此如图18(c)所示，成品率降低，成为导致生产率降低的主要原因。