專利名稱：板式燒結臺車、具備該臺車的燒結機及燒結礦的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于制造成為高爐用原料的燒結礦的板式燒結臺車、具備該臺車的燒結機及燒結礦的制造方法，尤其是，涉及以比600mm厚的原料填充層厚度的條件制造燒結礦所適用的板式燒結臺車、具備該臺車的燒結機及使用這些裝置的燒結礦的制造方法。
背景技術：
在制造高爐用原料即燒結礦的下方吸引式燒結機中，如圖5所示，首先，從爐底礦料斗101將爐底礦(床敷鉱)裝入板式燒結臺車103的底面的爐篤爐桿103a上,形成30mm左右厚度的爐底墊層102。其次，將由主原料的粉狀鐵礦石等含鐵原料、石灰石等副原料、粉焦炭等燃料構成的燒結原料104運送到沖擊料斗(寸一 7 * '、，一)105儲存之后，從筒式送料器取出，經由滑槽106裝入板式燒結臺車103的爐底礦102之上而形成原料填充層107。接著，在原料填充層107的上面表層中的粉焦炭用點火爐108點火之后，邊施加吸引負 壓向下方吸引空氣，邊將板式燒結臺車103依次水平移動到排礦部，其間使原料填充層107中的粉焦炭燃燒，由該燃燒熱從上層到下層依次燒結原料來制造燒結礦。在從原料填充層107的上層朝向下層進行燒結的燒結過程中，首先，在上層形成燒結結束的燒結結束層107a(以下，稱為“燒結塊”)。在該燒結塊的正下的原料填充層形成燃燒、燒結進行中的軟化熔融層，在其下層存在未燒結的原料填充層，但是，該軟化熔融層及原料填充層受到燒結塊的負荷而被壓縮，高堆積密度化。因此，含有燒結塊下方的軟化熔融層的原料填充層內的通風降低，另外通風不均一化。而且，這會帶來原料填充層中的碳材料燃燒速度的降低及燃燒不均勻，結果，燒結速度降低，燒結成品率降低，因此，存在燒結礦的生產性降低的問題。作為實現減輕作用于這種燒結塊的下方的軟化熔融層及原料填充層的燒結塊負荷的方法，如圖6所示，發(fā)明了在板式燒結臺車103上立設有支承燒結塊的臺109(以下，稱為“燒結塊支承臺”)并進行燒結的臺支承燒結法(例如，專利文獻1、2)。在該臺支承燒結法中，從原料填充層的上層進行燒結，燒結塊的厚度增加，燒結塊成為達到燒結塊支承臺頂部的高度位置的厚度時，燒結塊被燒結塊支承臺頂部支承，減輕對其下層施加的燒結塊負荷，改善通風，生產性顯著提高(以下，將該效果稱為“燒結塊支承效果”)。專利文獻I :(日本)特開平2 - 293586號公報專利文獻2 :(日本)特開平4 — 168234號公報專利文獻3 :(日本)專利第2715218號公報專利文獻4 :(日本)特開平6 - 323745號公報專利文獻5 :(日本)特開平9 - 209050號公報專利文獻6 :(日本)特開2010 — 144946號公報燒結塊支承效果為燒結塊被燒結塊支承臺頂部支承后得到的效果。為了從燒結開始盡可能早地在燒結塊支承效果的某狀態(tài)下進行燒結，希望使用高度盡可能高的燒結塊支承臺。但是，燒結塊在燒結塊支承臺頂部被局部地支承，因此，燒結塊支承臺的高度過高，其結果，所支承的燒結塊的厚度(以下，適當地稱為“支承燒結塊厚度”)過薄的話，如圖7示意地表示，存在在燒結工序中在燒結塊支承臺上方的燒結塊的表面產生龜裂110的問題(另外，如從圖I的示意圖可知的那樣，(原料填充層的層厚(h) —燒結塊支承臺的高度(H))成為“支承燒結塊厚度”)。在燒結塊表面發(fā)生龜裂時，在龜裂部位優(yōu)先引起氣體流動，因此，助長下層的燒結不均一的所謂的不均勻燒結，生產率降低。因此，需要避免燒結塊表面的龜裂?？芍爸С袩Y塊厚度”過薄時產生龜裂。另外，關于燒結塊表面的龜裂發(fā)生，毫無疑義地認為對“支承燒結塊厚度”而言具有下限，換言之，燒結塊支承臺高度就有上限。因此，為了避免龜裂，只要以使“支承燒結塊厚度”比產生龜裂的下限的厚度更厚的方式選擇燒結塊支承臺的高度即可。換言之，認為只要將燒結塊支承臺的高度設定為比與產生龜裂 的“支承燒結塊厚度”的下限對應的燒結塊支承臺高度的上限更低即可。但是，也有對燒結塊表面發(fā)生龜裂的原理不十分了解的情況，對于應該如何決定“支承燒結塊厚度”的下限或燒結塊支承臺高度的上限，是沒有方針對策的。在這種狀況下，在專利文獻3中，表示了通過燒結塊支承臺的高度相對于原料填充層的層厚之比(以下，適當地稱為“相對于層厚的高度比”)來決定燒結塊支承臺高度的上限的考慮方法。具體而言，相對于目前使用的典型的層厚即600mm的原料填充層，使用450mm以上高度的燒結塊支承臺，基于在燒結塊表面產生龜裂的結果，作為燒結塊支承臺高度的上限，表示了 “相對于層厚的高度比”為75%。基于該考慮方法，為了避免龜裂發(fā)生，原料填充層越為高層厚，越需要增厚“支承燒結塊厚度”。如上所述，在原料填充層為600mm時，“支承燒結塊厚度”的下限為150mm，假設使用800mm的原料填充層時，“支承燒結塊厚度”的下限為200mm (燒結塊支承臺的高度的上限為600臟)。根據該現有方法，原料填充層越是高層厚，對燒結塊支承臺施加的燒結塊的負荷越大，作為其反作用，從燒結塊支承臺作用于燒結塊的力也同樣變大。根據對該燒結塊作用的力的增大，在燒結塊容易發(fā)生龜裂。尤其是，在層厚超過720mm時，伴隨著燒結塊的負荷的增大，在燒結塊容易產生龜裂。因此，認為在原料填充層越為高層厚時，越需要厚的“支承燒結塊厚度”這種考慮方法容易理解。但是，在專利文獻3中，未對燒結塊的強度進行考慮。通常，認為固體材料的龜裂在作用于材料的應力超過其固體材料的強度時產生，但是，這種情況對于燒結塊也適用。因此，考慮燒結塊的強度，認為重新探討“支承燒結塊厚度”的下限即燒結塊支承臺的高度的上限求取方法是有意義的。下方吸引式的燒結原理為用點火爐使原料填充層的表層部分的碳材料著火，通過下方吸引使碳材依次燃燒，使熱傳遞向下方進行。在該原理的基礎上，原料填充層的上層部分由燃料的燃燒帶來的預熱效果仍較小，且氣流阻力高的軟化熔融層的厚度薄，因此，原料填充層整體的氣流阻力也小。因此，原料填充層的上層部分的溫度低且碳材料的燃燒過快地進行，其結果，燃燒熔融反應(燒結化反應)不充分，所燒結的燒結塊的強度變低。如上所述，公知有燒結塊的強度較大地依存于其氣流阻力或通氣性，原料填充層的上層的燒結塊的強度比下層的燒結塊低。發(fā)明者們注意到，在上層的燒結塊和下層的燒結塊中出現強度差的上述原理也適用于層厚不同的原料填充層間的燒結塊的強度。高層厚條件下的原料填充層與低層厚條件下的原料填充層相比，氣流阻力大出厚度增厚的量，因此，在高層厚條件下的原料填充層的上層的燃燒比在低層厚條件下的原料填充層的上層的燃燒更緩慢地進行。因此，認為通過預熱效果，高層厚條件下的原料填充層的上層的燒結塊比低層厚條件下的原料填充層的上層的燒結塊的強度高。S卩，從通氣性的觀點考慮，認為原料填充層越為高層厚，原料填充層的上層的“支承燒結塊厚度”部分的燒結塊的強度越高。基于這種原料填充層的上層的“支承燒結塊厚度”部分的燒結塊的強度依賴于原料填充層的層厚的認知，認為專利文獻3中所示的“相對于層厚的高度比”為75%的燒結塊支承臺高度的上限不超過層厚條件為“600mm層厚的情況下”的燒結塊的強度的上限。因此，在比600mm厚的高層厚的原料填充層的條件下制造燒結礦的情況下，有可 能能夠避免燒結塊表面的龜裂并使用“相對于層厚的高度比”比75%高的臺高度的燒結塊支承臺。另外，在根據以“相對于層厚的高度比”為75%的燒結塊支承臺的高度的上限規(guī)則的情況下，原料填充層越為高層厚，未受到燒結塊支承效果的原料填充層的厚度越厚，因此，低品質的燒結礦的比例增加，成品率降低。由于近些年在燒結礦制造時的高生產、高層厚化的潮流，對于高層厚的原料填充層找出更一致的新的上限規(guī)則是非常重要的。另外，在專利文獻4中，提出有用于改善燒結塊的壓縮引起的通氣性的惡化及伴隨此的焦炭的燃燒速度的降低導致的生產性的降低的方案，但是，僅著眼于燒結原料的層厚是不能獲得充分的結果的。另外，在專利文獻5中，為了提高焦炭燒結速度而提出有使燒結塊支承部件規(guī)則地分散的方案，另外，在專利文獻6中，對燒結塊支承部件的長壽命化進行了提案，但是，對為了最大限度地發(fā)揮燒結塊支承效果，實現成品品質及生產性的提高而最佳化的燒結塊支承臺的構造及其配置方法未作任何的公開。

發(fā)明內容
本發(fā)明是鑒于上述情況而設立的，其目的在于提供具有避免形成于支承臺正上方的燒結塊表面的龜裂，且最大限度地發(fā)揮燒結塊支承效果，能夠實現成品品質及生產性的提高的燒結塊支承臺的板式燒結臺車，具備該臺車的燒結機及使用上述裝置的燒結礦的制造方法。本發(fā)明者為了實現上述目的而進行了銳意的研究，結果發(fā)現了在層厚比600mm、尤其是比720mm高的原料填充層的條件下制造燒結礦時，用于避免形成于支承臺正上方的燒結塊表面的龜裂的燒結塊支承臺高度的上限規(guī)則，并完成了本發(fā)明。為了解決上述課題，本發(fā)明的宗旨如下所述。(I) 一種板式燒結臺車，用于以比600mm厚的原料填充層厚度的條件制造燒結礦，其特征在于，在該板式燒結臺車上，在燒結臺車的寬度方向具備多個燒結塊支承臺，所述燒結塊支承臺以側面與燒結臺車的行進方向大致平行的方式立設且高度(H)為H = h — 120[mm]以下(h為原料填充層的層厚)，所述燒結塊支承臺的頂部面的寬度(Ws)為30 [mm]^ Ws ^ 60 [_]，所述燒結塊支承臺的個數以在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁間的距離不超過1250mm的方式進行選擇。(2) 一種燒結機，具備(I)所述的板式燒結臺車。(3) 一種燒結礦的制造方法，其中，在板式燒結臺車上，以在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁間的距離不超過1250mm的方式在燒結臺車的寬度方向上設有多個燒結塊支承臺，一邊支承燒結塊，一邊以比600_厚的原料填充層厚度條件制造燒結礦，所述燒結塊支承臺與燒結臺車的行進方向平行地立設且高度(H)為H = h — 120 [mm]以下(h為原料填充層的層厚)，并且頂部面的寬度(Ws)為 30 [mm] ^ Ws ^ 60 [mm]。
根據本發(fā)明的板式燒結臺車，為用于在比600mm厚的原料填充層厚度的條件下制造燒結礦的板式燒結臺車及具備該臺車的燒結機，在該板式燒結臺車上，在板式燒結臺車的寬度方向上具備多個以側面與燒結臺車的行進方向大致平行的方式立設且高度(H)為H=h-120 [mm] (h為原料填充層的層厚)的燒結塊支承臺，S卩，形成為比現有的燒結塊支承臺的高度高且以“相對于層厚的高度比”超過75%的高度H = h— 120 [mm] (h為原料填充層的層厚)的燒結塊支承臺的構成，因此，通過簡單的變更能夠避免形成于支承臺正上方的燒結塊表面的龜裂，能夠最大限度地發(fā)揮燒結塊支承效果，提高成品品質及生產性。根據本發(fā)明的板式燒結臺車，作為燒結塊支承臺，其頂部面的寬度設定為(Ws)S30 [mm] ^ Ws ^ 60 [mm],作為燒結塊支承臺的個數，以在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁間的距離不超過1250mm的方式進行選擇，由此，能夠避免形成于支承臺正上方的燒結塊表面的龜裂、其之前階段的現象即隆起，并且能夠最大限度地發(fā)揮燒結塊支承效果，能夠提高成品品質及生產性。根據本發(fā)明的燒結機及燒結礦的制造方法，能夠避免燒結塊表面的龜裂，通過燒結塊支承效果能夠使成品品質及生產性提高。


圖I是用于說明本發(fā)明的燒結塊支承臺和原料填充層的高度的關系的示意圖；圖2是立設有燒結塊支承臺的板式燒結臺車的俯視圖，是用于說明本發(fā)明的燒結塊支承臺的頂部面和板式燒結臺車的上表面的相對位置及尺寸的關系的示意圖；圖3是具備燒結塊支承臺的板式燒結臺車的概略立體圖，是用于說明本發(fā)明的鄰接的燒結塊支承臺間距離及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁之間的距離的圖；圖4 (a)是具備本實施例的燒結塊支承臺的板式燒結臺車的概略俯視圖，圖4 (b)沿(a)的A — A'線的概略剖面圖；圖5是下方吸引式燒結機的概略剖面圖；圖6是具備燒結塊支承臺的板式燒結臺車的概略立體圖；圖7是示意地表示燒結塊表面的龜裂的圖。標記說明
I :原料填充層Ia :燒結塊3 :板式燒結臺車3A :上游端3B :下游端4:燒結塊支承臺4a :頂部面L0 :板式燒結臺車的長度
W0 :板式燒結臺車的寬度H :燒結塊支承臺的高度Ls:燒結塊支承臺的長度Ws:燒結塊支承臺的寬度Cl1 :鄰接的燒結塊支承臺間距離d2 :鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁之間的距離Ltl :板式燒結臺車的行進方向的長度h:原料填充層的層厚
具體實施例方式以下，使用附圖對應用了本發(fā)明一實施方式的板式燒結臺車、具備該板式燒結臺車的燒結機及燒結礦的制造方法進行詳細地說明。圖I是示意地表示板式燒結臺車上的、燒結過程中的原料填充層的燒結塊支承臺附近的剖面圖。在燒結過程中，燒結臺車3上的原料填充層I成為在上層具有結束了燒結的燒結結束層(燒結塊)la，在其下方具有燃燒進行中的軟化熔融層lb，在其下方具有未燒結的原料填充層Ic及爐底墊層2的狀態(tài)，燒結塊Ia被燒結塊支承臺4支承。原料填充層I的層厚(h)超過600mm，設置于燒結臺車3上的燒結塊支承臺4的高度(H)設為H = h — 120mm以下。將燒結塊支承臺4的高度(H)的上限設為比原料填充層I的厚度(h)低120mm的值，由此，在原料填充層超過600mm的高層厚條件下的燒結礦的制造方法中，在支承臺正上方形成不產生龜裂的“支承燒結塊厚度”。即，在能夠將形成于支承臺正上方的“支承燒結塊厚度”至少確保120mm的范圍內設定燒結塊支承臺的高度，由此，能夠避免形成于支承臺正上方的燒結塊表面的龜裂，通過燒結塊支承效果能夠使燒結礦的成品品質及生產性提高。在燒結塊支承臺4的高度(H)比(層厚(h) - 120) mm高時，“支承燒結塊厚度”比120mm薄，在形成于支承臺正上方的燒結塊表面產生龜裂。另外，下限沒有特別限定，但是在燒結塊支承臺4的高度(H)不足450mm的情況下，燒結進行速度(FFS)的改善不大，因此，優(yōu)選設定為450mm以上。圖2是立設有燒結塊支承臺4的板式燒結臺車3的俯視圖，是用于說明燒結塊支承臺4的頂部面4a和板式燒結臺車3的底面的相對位置及尺寸的關系的示意圖。
附圖中，板式燒結臺車的從上游端3A朝向下游端3B的方向為板式燒結臺車的行進方向。另外，以下說明的燒結塊支承臺4的頂部面的寬度(Ws)是指，如圖2所示，與燒結臺車的寬度方向平行的頂部面的尺寸(mm)，燒結塊支承臺4的頂部面的長度(1^)是指，與燒結臺車的行進方向平行的尺寸(mm)。燒結塊支承臺4的頂部面的寬度(Ws)優(yōu)選30 [mm]彡Ws彡60 [mm]。這是由于，上述頂部面的寬度(Ws)比30mm窄時，相對于上層燒結塊而言，面支承效果不充分，成為與線支承接近的狀態(tài)，在燒結塊上容易與行進方向平行地刻入龜裂，另外，在上述頂部面的寬度(Ws)比60mm寬時，頂部面的排熱量變大，燒結礦的成品品質及生產性降低。燒結塊支承臺4的頂部面的長度(Ls)越長，支承燒結塊的面積越大，因此，能夠避免相對于上層燒結塊的應力集中，有利于避免龜裂。但是，為了利用燒結機排礦部良好地確 保燒結塊自板式燒結臺車的剝離性，如圖2所示，多在板式燒結臺車的行進方向的下游端3B設置不支承燒結塊的區(qū)域。圖3是具備本發(fā)明的燒結塊支承臺的板式燒結臺車的概略立體圖。在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離Cl1及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁之間的距離d2都比1250mm小。Cl1或d2的任一個為1250mm以上時，對每一臺燒結塊支承臺施加的負荷過大，在形
成于支承臺正上方的燒結塊表面容易產生龜裂。在將板式燒結臺車的寬度設定為比現有的寬度更寬時，只要以上述鄰接的燒結塊支承臺間距離Cl1及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁之間的距離d2不超過1250mm的方式來決定燒結塊支承臺的個數即可。實施例使用長度Ltl為1500mm、寬度W。為5500mm的板式燒結臺車13。另外，如圖4所示，在板式燒結臺車13上，在與燒結臺車的行進方向平行配置的多個爐篦爐桿(13a)組在與平板行進方向正交的方向上并列3列(13A、13B、13C)，在上述爐篦爐桿(13a)組的后方兩列(13B、13C)，沿燒結臺車的寬度方向各設有4根側面看大致梯形的燒結塊支承臺14a、14b。在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離Cl1如下設定，在燒結臺車的寬度方向將第一一第二臺間及第三一第四臺間的各自距離設定為1010mm，將第二一第三臺間的距離設定為1000mm。另外，將燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁間的距離d2分別設定為1240mm。<參考> 1010X2 + 1000 + 1240X2 = 5500mm (燒結車寬度)各燒結塊支承臺的與燒結臺車的行進方向水平的截面具有大致梯形板狀，且關于厚度方向的截面，從良好地排礦性一點考慮，板厚具有從下至上變薄的錐形，以其側面與燒結臺車的行進方向大致平行的方式立設。另外，燒結塊支承臺使用各燒結塊支承臺的底部(梯形的下底)的長度及寬度分別為500mm、100mm，頂部(梯形的上底)的長度及寬度分別為200mm、47mm 的構成。表I對于使用本發(fā)明的各實施例的板式燒結臺車制造的燒結礦，表示形成于支承臺正上方的燒結塊表面有無龜裂、燒結礦的TI (轉向強度)強度及成品率。另外，表2表示比較例。表中“h — H”與形成于支承臺正上方的“支承燒結塊厚度”相當。另外，通過目視來判斷有無龜裂。[表 I]
權利要求
1.一種板式燒結臺車，用于以比600mm厚的原料填充層厚度的條件制造燒結礦，其特征在于， 在該板式燒結臺車上，在燒結臺車的寬度方向具備多個燒結塊支承臺，所述燒結塊支承臺以側面與燒結臺車的行進方向大致平行的方式立設且高度H為H = h - 120 [mm]以下，其中，h為原料填充層的層厚， 所述燒結塊支承臺的頂部面的寬度Ws為30 [mm] ^ Ws ^ 60 [mm],所述燒結塊支承臺的個數以在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁間的距離不超過1250mm的方式進行選擇。
2.一種燒結機，其特征在于，具備權利要求I所述的板式燒結臺車。
3.一種燒結礦的制造方法，其中，在板式燒結臺車上，以在燒結臺車的寬度方向上鄰接的燒結塊支承臺間距離及鄰接的燒結塊支承臺與板式燒結臺車的側壁間的距離不超過1250mm的方式在燒結臺車的寬度方向上設有多個燒結塊支承臺，一邊支承燒結塊，一邊以比600_厚的原料填充層厚度條件制造燒結礦，所述燒結塊支承臺與燒結臺車的行進方向平行地立設且高度H為H = h — 120 [mm]以下，其中，h為原料填充層的層厚，并且頂部面的寬度 Ws 為 30 [mm] ^ Ws ^ 60 [mm]。
全文摘要
本發(fā)明提供避免燒結塊表面的龜裂，最大限度地發(fā)揮燒結塊支承效果，能夠實現成品品質及生產性提高的具有燒結塊支承臺的板式燒結臺車、具備該臺車的燒結機及燒結礦的制造方法。本發(fā)明的板式燒結臺車用于以比600mm更厚的原料填充層厚度的條件制造燒結礦的燒結機，其中，在該板式燒結臺車上，在燒結臺車的寬度方向上具備多個燒結塊支承臺，該燒結塊支承臺以表面與燒結臺車的行進方向大致平行的方式立設且高度(H)為H＝h－120〔mm〕(h為原料填充層的層厚)以下。
文檔編號C22B1/20GK102803884SQ201180014130
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權日2010年3月24日
發(fā)明者小林政德, 尾松保彥, 樋口謙一, 川口卓也, 佐藤洋之, 伊藤洋平 申請人:新日本制鐵株式會社