專利名稱：鐵礦石球團(tuán)的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造高爐用原料等所使用的鐵礦石球團(tuán)(iron ore pellet)的基于鏈 篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯(grate kiln)方式的鐵礦石球團(tuán)的制造技術(shù)。
背景技術(shù)：
制作鐵礦石球團(tuán)的制造工序，由干燥、脫水、預(yù)熱、燒成和冷卻各工序構(gòu)成。作為 該制造工序的實(shí)施所使用的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式鐵礦石球團(tuán)制造裝置(以下僅稱為“鏈篦 機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式燒成裝置”。)，歷來已知有圖4的縱剖面圖所示的裝置。如同圖所示，該鏈 篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式燒成裝置具有爐排爐(grate furnace) 1、回轉(zhuǎn)窯(rotary kiln:以下僅 稱為“窯”)9 和環(huán)冷機(jī)(annular cooler) 11。爐排爐1通過呈循環(huán)狀的往復(fù)移動(dòng)爐排(traveling grate 以下僅稱為“爐 排”。)2，一邊使鋪設(shè)在該爐排2上的生球團(tuán)GP按照干燥室3、脫水室4、預(yù)熱室5的順序沿 各室的縱長(zhǎng)方向移動(dòng)，一邊借助加熱用氣體的向下通風(fēng)進(jìn)行干燥、脫水預(yù)熱，對(duì)球團(tuán)(預(yù)熱 球團(tuán))賦予可耐受窯9的轉(zhuǎn)動(dòng)的強(qiáng)度。生球團(tuán)GP是在作為主原料的鐵礦石中調(diào)配作為副原料的石灰石、白云石 (dolomite)等，再添加水分并進(jìn)行造粒。首先在干燥室3中，以250°C左右的氣氛溫度使含有水分8 9質(zhì)量％左右的生 球團(tuán)GP干燥。其次在脫水室中，使經(jīng)干燥的生球團(tuán)升溫至450°C左右，主要是將鐵礦石中 的結(jié)晶水(combined water)分解去除。再在預(yù)熱室中，將球團(tuán)升溫至1100°C左右，分解石 灰石、白云石等之中所含的碳酸鹽，除去C02，并且使鐵礦石中的磁鐵礦氧化。經(jīng)過這樣的工 序，制作具有可充分耐受窯9中的轉(zhuǎn)動(dòng)的強(qiáng)度的預(yù)熱球團(tuán)，從而可以提高鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方 式燒成裝置的生產(chǎn)率。窯9與該爐排爐1直接連結(jié)，是帶坡度的圓筒狀回轉(zhuǎn)爐。回轉(zhuǎn)窯9通過配設(shè)在出 口側(cè)的回轉(zhuǎn)窯燃燒器10進(jìn)行的燃燒，對(duì)于從爐排爐1的預(yù)熱室5裝入的所述經(jīng)干燥、脫水、 預(yù)熱的球團(tuán)進(jìn)行燒成，另一方面，將該球團(tuán)燒成用所使用的高溫的燃燒廢氣作為加熱用氣 體送入預(yù)熱室5。歷來，是通過回轉(zhuǎn)窯燃燒器10將微粉炭、焦炭爐氣體等燃料吹入回轉(zhuǎn)窯9 內(nèi)，使之與燃燒用空氣一起燃燒。另外，在預(yù)熱室5中設(shè)有預(yù)熱室燃燒器21，其作為用于使來自回轉(zhuǎn)窯9的窯爐燃 燒廢氣升溫的窯爐燃燒廢氣升溫機(jī)構(gòu)。作為預(yù)熱室燃燒器21的燃料使用的是焦炭爐氣體 (coke-oven gas，以下簡(jiǎn)稱為“COG”。)和微粉炭。在預(yù)熱室5內(nèi)以窯燃燒廢氣中的殘留氧 使該COG和微粉炭燃燒，由此使窯燃燒廢氣升溫。如此，能夠提高預(yù)熱的球團(tuán)(以下稱為“預(yù) 熱球團(tuán)”。)的強(qiáng)度，以防止構(gòu)成操作不穩(wěn)定的原因的回轉(zhuǎn)窯9內(nèi)的窯爐結(jié)塊(kilnchimk， 球團(tuán)粉化物巖狀附著在窯內(nèi)壁窯磚表面)的發(fā)生(參照專利文獻(xiàn)1、2)。16是脫水用風(fēng)箱組。爐排2的下方空間沿球團(tuán)移動(dòng)方向被分隔成多個(gè)室，這些室 被稱為風(fēng)箱。即，脫水室用風(fēng)箱組16由多個(gè)風(fēng)箱構(gòu)成，與脫水室4相對(duì)應(yīng)沿其縱長(zhǎng)方向(球 團(tuán)移動(dòng)方向)并列設(shè)有一列例如5個(gè)風(fēng)箱。17是脫水室用引風(fēng)機(jī)，具有引風(fēng)量(向下通風(fēng)量)調(diào)節(jié)用的風(fēng)機(jī)風(fēng)門(fandamper)(圖示省略)。該引風(fēng)機(jī)17將預(yù)熱室廢氣A導(dǎo)入脫水 室4內(nèi)作為加熱用氣體，通過爐排2的球團(tuán)層、風(fēng)箱組16將該加熱用氣體A向下吸弓丨，向接 下來的干燥室3送出。上述通過預(yù)熱室燃燒器21設(shè)置而控制預(yù)熱室內(nèi)氣氛溫度的技術(shù)，在球團(tuán)生產(chǎn)速 度固定，生球團(tuán)GP中的結(jié)晶水含量固定時(shí)，對(duì)于提高預(yù)熱球團(tuán)的強(qiáng)度是非常有效的方法?？墒牵瑸榱藨?yīng)對(duì)近年的鋼鐵需求的增大，要求球團(tuán)的更進(jìn)一步增產(chǎn)。另外，隨著近 年來的鐵礦石原料的劣質(zhì)化，也要求球團(tuán)的高結(jié)晶水礦石(high combined-water ore)的 調(diào)配比例的增加。然而，為了應(yīng)對(duì)這些要求，只是增大球團(tuán)的生產(chǎn)速度時(shí)，和一邊維持球團(tuán) 的生產(chǎn)速度一邊只提高生球團(tuán)GP中的結(jié)晶水含量時(shí)，若如歷來這樣在維持脫水室4內(nèi)氣氛 溫度的狀態(tài)下進(jìn)行操作，則球團(tuán)(特別是下層部的球團(tuán))在脫水室4內(nèi)無法充分地將結(jié)晶 水分解除去，因此在球團(tuán)內(nèi)部殘留有結(jié)晶水的狀態(tài)下，其被送入更高溫度的預(yù)熱室5內(nèi)。其 結(jié)果是，由于在預(yù)熱室5內(nèi)結(jié)晶水的急速的分解，導(dǎo)致球團(tuán)的破裂(bursting，爆裂)發(fā)生。 因破裂而發(fā)生的粉末使球團(tuán)層的通風(fēng)性惡化，阻礙均勻地加熱，球團(tuán)層的壓毀等操作的不 穩(wěn)定化，并且預(yù)熱球團(tuán)的強(qiáng)度降低。其結(jié)果是，預(yù)熱室5內(nèi)發(fā)生的粉末被帶入窯9內(nèi)，并且 強(qiáng)度低的預(yù)熱球團(tuán)在窯9內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)而粉化，因此形成回轉(zhuǎn)窯輪帶(kilnring)，以至操作不能 繼續(xù)進(jìn)行。因此，為了避免上述預(yù)熱室5內(nèi)的破裂，結(jié)局是不得不降低球團(tuán)的生產(chǎn)速度。另外，在上述球團(tuán)增產(chǎn)乃至向球團(tuán)增加高結(jié)晶水礦石的調(diào)配量時(shí)，增加從預(yù)熱室 燃燒器21向預(yù)熱室5內(nèi)的燃料吹入，使預(yù)熱室5內(nèi)氣氛氣體溫度上升，其結(jié)果認(rèn)為會(huì)使預(yù) 熱室廢氣A的溫度上升，使脫水室4內(nèi)氣氛溫度上升，從而使脫水室4出口的結(jié)晶水的殘存 量降低。但是，由于預(yù)熱室燃燒器21的使用，致使預(yù)熱室廢氣A的溫度比沒有使用預(yù)熱室燃 燒器21的那時(shí)有所上升。因此，較現(xiàn)狀來說進(jìn)一步提高預(yù)熱室廢氣A的溫度，這一點(diǎn)由于 受到金屬制的爐排2的耐熱溫度的制約而存在困難。另外，假如即使是可以使?fàn)t排2的材 質(zhì)高級(jí)化而使耐熱溫度上升，設(shè)備成本和維護(hù)成本也會(huì)上升。若僅僅使脫水室4內(nèi)的氣氛 溫度上升，則特別是在球團(tuán)增產(chǎn)時(shí)，在干燥室3內(nèi)無法從生球團(tuán)GP (特別是下層部的球團(tuán)) 充分除去附著水分，而以此狀態(tài)直接將其帶入脫水室4，由于比以往溫度高的脫水室4的氣 氛溫度，會(huì)導(dǎo)致附著水分急速蒸發(fā)，產(chǎn)生容易發(fā)生破裂的問題。因此，現(xiàn)狀是要求上述球團(tuán)增產(chǎn)乃至增加球團(tuán)的高結(jié)晶水礦石調(diào)配量這一點(diǎn)并沒 有獲得充分解答。專利文獻(xiàn)1 特開平11-325740號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 特開2005-60762號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明其目的在于，提供一種球團(tuán)的制造方法，能夠確實(shí)地達(dá)成球團(tuán)增產(chǎn)乃 至增加高結(jié)晶水礦石調(diào)配量。本發(fā)明是一種鐵礦石球團(tuán)的制造方法，是一邊以往復(fù)移動(dòng)爐排使鐵礦石球團(tuán)移 動(dòng)，一邊按照干燥室、脫水室和預(yù)熱室的順序?qū)ζ溥M(jìn)行加熱后，再以具有回轉(zhuǎn)窯燃燒器的回 轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒成的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式的鐵礦石球團(tuán)制造方法，其中，以所述脫水室的入口 為基點(diǎn)，在該脫水室總長(zhǎng)的1/3 0. 98倍之間設(shè)置多個(gè)燃燒器，從該多個(gè)燃燒器向所述脫 水室吹入氣體燃料，利用向所述脫水室導(dǎo)入的預(yù)熱室廢氣中的殘留氧使該氣體燃料燃燒，
4從而使所述脫水室內(nèi)的除了該入口鄰域的區(qū)域的氣氛溫度上升。優(yōu)選所述氣體燃料的吹入方向與所述預(yù)熱室廢氣向所述脫水室的導(dǎo)入方向大體直交。優(yōu)選所述氣體燃料為焦炭爐氣體、天然氣、石油氣或者其兩種以上的混合氣體。根據(jù)本發(fā)明，向脫水室中，從其入口并避開預(yù)定區(qū)域由設(shè)置的多個(gè)燃燒器吹入氣 體燃料，只使比脫水室的上述既定區(qū)域靠后的氣氛溫度上升，即使萬一有殘存有附著水分 的球團(tuán)被帶入脫水室內(nèi)，也能夠防止在該脫水室內(nèi)發(fā)生破裂，并且在該脫水室內(nèi)結(jié)晶水被 充分地分解除去，因此能夠在預(yù)熱室內(nèi)防止破裂的發(fā)生。其結(jié)果是，通過應(yīng)用本發(fā)明，球團(tuán)增產(chǎn)乃至高結(jié)晶水礦石增加調(diào)配量能夠確實(shí)地 達(dá)成。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式鐵礦石球團(tuán)制造裝置的一例的縱 剖面圖。圖2表示圖1所示的鏈篦機(jī)_回轉(zhuǎn)窯方式鐵礦石球團(tuán)制造裝置的要部的平面圖。圖3是用于說明圖2中的脫水室的橫剖面圖。圖4是表示現(xiàn)有的鏈篦機(jī)_回轉(zhuǎn)窯方式鐵礦石球團(tuán)制造裝置的縱剖面圖。符號(hào)說明1…爐排爐2…往復(fù)移動(dòng)爐排3…干燥室4…脫水室4a…脫水室頂壁4b…脫水室入口4c…脫水室出口5…預(yù)熱室9…回轉(zhuǎn)窯10…回轉(zhuǎn)窯燃燒器11…環(huán)冷機(jī)16…脫水室用風(fēng)箱組17…脫水室用引風(fēng)機(jī)21…預(yù)熱室燃燒器31…脫水室燃燒器A…預(yù)熱室廢氣(加熱用氣體)GP...生球團(tuán)
具體實(shí)施例方式以下，邊參照附圖邊對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說明。(實(shí)施方式)
圖1表示本發(fā)明的實(shí)施的鏈篦機(jī)_回轉(zhuǎn)窯方式鐵礦石球團(tuán)制造裝置的一例。在該 鐵礦石球團(tuán)制造裝置中，除了在脫水室追加有燃燒器這一點(diǎn)以外，均與所述圖4所示的現(xiàn) 有裝置的結(jié)構(gòu)相同，因此在相同部分附加與圖4相同的符號(hào)并省略說明，就不同點(diǎn)進(jìn)行說 明。如圖1 圖3所示，為了使預(yù)熱室廢氣A的溫度上升，在脫水室4中設(shè)置多個(gè)燃燒 器31 (以下也稱為“脫水室燃燒器”。)，其用于向脫水室5內(nèi)吹入氣體燃料，例如COG。作 為脫水室燃燒器31的燃料，之所以不采用微粉炭而是采用氣體燃料，是由于向脫水室4吹 入的預(yù)熱室廢氣A的溫度低達(dá)400 450°C左右，因此，使用微粉炭時(shí)若沒有點(diǎn)火源則燃燒 無法繼續(xù)，相對(duì)于此，使用氣體燃料時(shí)，即使沒有點(diǎn)火源也可自動(dòng)地繼續(xù)燃燒。另外如后述， 將脫水室燃燒器31設(shè)置于頂壁4a上時(shí)，若使用微粉炭燃燒器，則燃燒器火焰變長(zhǎng)，因此球 團(tuán)層的最表面的球團(tuán)過熱，容易發(fā)生破裂。從這一點(diǎn)出發(fā)而優(yōu)選使用燃燒器火焰短的氣體 燃燒。上述多個(gè)燃燒器31，以脫水室入口 4b為基點(diǎn)而配設(shè)于(1/3) L 0. 98L(L 脫水室 總長(zhǎng))之間。這是由于，若以脫水室入口 4b為基點(diǎn)而在低于(1/3)L的位置設(shè)置燃燒器31， 則脫水室入口壁b鄰域的氣氛溫度上升，球團(tuán)在干燥室3內(nèi)未充分干燥而殘留有附著水的 狀態(tài)下被帶入脫水室4中時(shí)，容易發(fā)生破裂。另一方面，若以脫水室入口 4b為基點(diǎn)在超過 0. 98L的位置(S卩，以脫水室出口 4c為基點(diǎn)低于0. 02L的位置)設(shè)置燃燒器，則燃燒器21 過于靠近脫水室出口 4c的隔壁，在來自燃燒器火焰的輻射熱的作用下，該隔壁的耐火物容 易損傷。上述多個(gè)燃燒器31優(yōu)選以脫水室入口 4b為基點(diǎn)而配設(shè)于(1/2)L 0.95L之間， 更優(yōu)選配設(shè)于(1/3) L 0. 92L之間。另外，多個(gè)燃燒器31如圖2和圖3所示，優(yōu)選設(shè)置在脫水室4的頂壁4a，COG (氣體 燃燒)的吹入方向(在本例中為向下垂直方向)與加熱用氣體(預(yù)熱室廢氣)向脫水室4 的導(dǎo)入方向(在本例中為水平方向)大體直交。由此，因?yàn)閺亩鄠€(gè)燃燒器31吹出的COG(氣 體燃燒)與加熱用氣體良好地混合，所以設(shè)置有多個(gè)燃燒器31的區(qū)域的氣氛溫度均一，球 團(tuán)層被均一地加熱，結(jié)晶水會(huì)被完全地分解去除。另外，多個(gè)燃燒器31如圖2所示，優(yōu)選例如在脫水室4的寬度方向配置4個(gè)，在其 縱長(zhǎng)方向保持既定間隔并列配置2排合計(jì)8個(gè)。通過如此設(shè)置多個(gè)燃燒器，能夠使燃燒器 火焰更短，更確實(shí)地防止球團(tuán)層最表面的球團(tuán)的破裂，并且能夠使氣氛溫度更均一。如上述，通過以設(shè)置于脫水室4的多個(gè)燃燒器31使除去脫水室入口 4b鄰域的脫 水室4內(nèi)的氣氛溫度上升，即使在球團(tuán)增產(chǎn)乃至向球團(tuán)增加高結(jié)晶水礦石的調(diào)配量時(shí)，脫 水室4內(nèi)也不會(huì)發(fā)生破裂，結(jié)晶水被充分地從球團(tuán)中除去，粉末被帶入預(yù)熱室5內(nèi)以及在預(yù) 熱室5內(nèi)發(fā)生破裂得到確實(shí)地防止，預(yù)熱球團(tuán)的強(qiáng)度提高。而且，該強(qiáng)度高的預(yù)熱球團(tuán)即使 在窯9同，內(nèi)受到轉(zhuǎn)動(dòng)也難以粉化，回轉(zhuǎn)窯輪帶的發(fā)生得到防止。(變形例)在上述實(shí)施方式中，作為氣體燃料例示了 C0G，但除了 COG以外，也可以使用天然 氣(LNG)、石油氣(LPG)或其兩種以上的混合氣體。另外在上述實(shí)施方式中，例示的是將多個(gè)燃燒器31設(shè)置在脫水室4的頂壁4a的 例子，但如果加熱用氣體(預(yù)熱室廢氣)A向脫水室4的導(dǎo)入風(fēng)道與頂壁4a連接，即，加熱 用氣體A的導(dǎo)入方向是垂直向下時(shí)，推薦使氣體燃料的吹入方向成為與加熱用氣體A的導(dǎo)入方向大體直交的近水平方向，如此將上述多個(gè)燃燒器31設(shè)置在脫水室4的側(cè)壁上。還有，在上述實(shí)施方式中，作為多個(gè)燃燒器31，例示的是在脫水室4的寬度方向上 設(shè)置4個(gè)，在其縱長(zhǎng)方向上設(shè)置2排合計(jì)8個(gè)的例子，但并不限定于此，可綜合考慮脫水室 4的尺寸(寬度及其長(zhǎng)度)和脫水室燃燒器31的設(shè)置成本等而適宜變更。實(shí)施例為了確實(shí)本發(fā)明的效果，在實(shí)機(jī)的鐵礦石球團(tuán)制造裝置中，如上述實(shí)施方式所述， 在脫水室(寬4. 7m、長(zhǎng)15. 25m)中設(shè)置用于吹入COG的燃燒器(每1個(gè)的最大COG吹入流 量為125Nm3/h)，其方式為，從距脫水室入口壁9. 15m靠近預(yù)熱室的位置朝向脫水室出口壁 方向，在脫水室的寬度方向以1. 2m間隔設(shè)置4個(gè)，在其縱長(zhǎng)方向以3. 05m間隔設(shè)置2排合 計(jì)8個(gè)。然后，不變更球團(tuán)的原料調(diào)配(即，生球團(tuán)中的結(jié)晶水含量維持恒定的狀態(tài))進(jìn)行 操作，比較脫水室燃燒器設(shè)置前后的球團(tuán)生產(chǎn)速度。其結(jié)果確認(rèn)到，在脫水室燃燒器設(shè)置前，球團(tuán)生產(chǎn)速度最大為10000t/d，但在脫 水室燃燒器設(shè)置后，在預(yù)熱室內(nèi)未發(fā)生破裂，在維持預(yù)熱球團(tuán)的強(qiáng)度狀態(tài)下，并且不生成 回轉(zhuǎn)窯輪帶，可以使球團(tuán)生產(chǎn)速度上升至10650t/d，通過本發(fā)明的應(yīng)用，能夠使球團(tuán)增產(chǎn) 6. 5%。
權(quán)利要求
一種鐵礦石球團(tuán)的制造方法，是一邊以往復(fù)移動(dòng)爐排使鐵礦石球團(tuán)移動(dòng)，一邊按照干燥室、脫水室和預(yù)熱室的順序?qū)ζ溥M(jìn)行加熱后，再以具有回轉(zhuǎn)窯燃燒器的回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行燒成的鏈篦機(jī) 回轉(zhuǎn)窯方式的鐵礦石球團(tuán)制造方法，其特征在于，以所述脫水室的入口為基點(diǎn)，在該脫水室總長(zhǎng)的1/3～0.98倍之間設(shè)置多個(gè)燃燒器，從該多個(gè)燃燒器向所述脫水室吹入氣體燃料，利用向所述脫水室導(dǎo)入的預(yù)熱室廢氣中的殘留氧使該氣體燃料燃燒，從而使所述脫水室內(nèi)的除了該入口鄰域的區(qū)域的氣氛溫度上升。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵礦石球團(tuán)的制造方法，其中，所述氣體燃料的吹入方向與 所述預(yù)熱室廢氣向所述脫水室的導(dǎo)入方向大體直交。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵礦石球團(tuán)的制造方法，其中，所述氣體燃料為焦炭爐氣 體、天然氣、石油氣或者其兩種以上的混合氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可確實(shí)地達(dá)成球團(tuán)增產(chǎn)乃至增加高結(jié)晶水礦石調(diào)配量的球團(tuán)的制造方法。一種一邊以往復(fù)移動(dòng)爐排(2)使鐵礦石球團(tuán)移動(dòng)，一邊按照干燥室(3)、脫水室(4)和預(yù)熱室(5)的順序?qū)ζ溥M(jìn)行加熱后，再以具有回轉(zhuǎn)窯燃燒器(10)的回轉(zhuǎn)窯(9)進(jìn)行燒成的鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯方式的鐵礦石球團(tuán)制造方法，其中，以所述脫水室的入口(4b)為基點(diǎn)，在該脫水室總長(zhǎng)的1/3～0.98倍之間設(shè)置多個(gè)燃燒器(31)，從該多個(gè)燃燒器(31)向所述脫水室(4)吹入氣體燃料，利用向所述脫水室(4)導(dǎo)入的預(yù)熱室廢氣(A)中的殘留氧使該氣體燃料燃燒，從而使所述脫水室內(nèi)的除了該入口鄰域的區(qū)域的氣氛溫度上升。
文檔編號(hào)C22B1/216GK101932738SQ200980103850
公開日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月27日
發(fā)明者坂本充, 巖崎伸之, 牧剛司, 長(zhǎng)谷川信弘 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所