塊成物の乾燥装置および乾燥塊成物の製造方法
【課題】塊成物の乾燥時間や層厚を最適に制御できる塊成物の乾燥装置および乾燥塊成物の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る乾燥装置１００は、炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の乾燥装置であって、塊成物Ｋを乾燥させる乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、これらの乾燥室内に熱ガスを供給する配管１０４，１０６，１０７，１０８，１１０，１１１と、乾燥室内に直列的に設けられ塊成物Ｋを搬送する少なくとも上流側の搬送手段である分配シュート１０２および下流側の搬送手段であるバンドコンベヤ１０３とを有する。
【解決手段】本発明に係る乾燥装置１００は、炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の乾燥装置であって、塊成物Ｋを乾燥させる乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、これらの乾燥室内に熱ガスを供給する配管１０４，１０６，１０７，１０８，１１０，１１１と、乾燥室内に直列的に設けられ塊成物Ｋを搬送する少なくとも上流側の搬送手段である分配シュート１０２および下流側の搬送手段であるバンドコンベヤ１０３とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塊成物の乾燥装置および乾燥塊成物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年天然ガスの代わりに石炭を還元剤として用い酸化鉄と共に塊成化して、回転炉床炉（ＲＨＦ）に投入し還元鉄（ＤＲＩ）を製造するという方法が、特に製鉄所内ダストをリサイクル使用する方法として多く採用されている。
【０００３】
ここで、回転炉床炉（ＲＨＦ）に供給される塊成物の形態はペレットまたはブリケットが一般的に採用されており、その塊成を行うためには１０％前後の水分が必要とされている。しかし、１２００℃以上の内部雰囲気を有する回転炉床炉に水分を含んだままの塊成物を供給した場合、水分の急激な蒸発により塊成物が爆裂してしまうので、回転炉床炉に供給する前にこの塊成物を乾燥させる必要がある。
【０００４】
塊成物の乾燥機の例として、メッシュ層を備えるバンドコンベヤである多孔ペレット搬送装置を備える乾燥機が提案されている（例えば特許文献１参照）。この乾燥機３００は、図８に示すように、乾燥室３０１とこの乾燥室３０１内に設けられた多孔ペレット搬送装置３０２と乾燥室３０１内に熱風を供給する予熱空気ダクト３０３と、誘引ファン３０５の誘引により乾燥室３０１内のガスを排出する排出ダクト３０４とを備え、搬送ベルト２００により搬送された塊成物Ｋを、多孔ペレット搬送装置３０２を通過する熱風により乾燥させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４５２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の乾燥機３００では、乾燥温度や処理量等が変動した場合には、最適な乾燥時間を実現することができず、乾燥時間が不足して乾燥機出口での塊成物Ｋの乾燥が不十分となり、また逆に過乾燥となる場合があり塊成物に含まれる石炭分により発火の可能性が高くなってしまう。また、熱風の風量を増加させると圧力損出が発生して予定するガス流れが阻害される。さらに、多孔ペレット搬送装置３０２としては過酷な温度環境下に設置されるので、その保守には相当な労力が必要となっている。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、塊成物の乾燥時間や層厚を最適に制御できる塊成物の乾燥装置および乾燥塊成物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る塊成物の乾燥装置は、炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の乾燥装置であって、塊成物を乾燥させる一つまたは複数の乾燥室と、乾燥室内に熱ガスを供給する熱ガス供給部と、乾燥室内に直列的に設けられ、塊成物を搬送する少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部と、を有することを要旨とする。
【０００９】
本発明に係る塊成物の乾燥装置によれば、少なくとも２つの搬送手段である上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部によって塊成物を搬送する構成において、第１搬送部の搬送領域と第２搬送部の搬送領域とで塊成物に対する乾燥条件を異ならせて設定することができる。例えば、第１搬送部の搬送速度と第２搬送部の搬送速度とを異にすることで各搬送時間を異にすることができるので、各搬送領域における乾燥時間（熱ガスを供給する時間）や層厚を異にすることが可能となる。また、乾燥条件を異ならせる他例として、第１搬送部と第２搬送部とを異にする、例えば第１搬送部を分配シュートで構成し、第２搬送部をバンドコンベヤで構成することによって、分配シュートでは塊成物が攪拌されて搬送され、バンドコンベヤでは塊成物の搬送状態が一様であるので、両搬送部での乾燥条件を異にすることができる。これにより、塊成物の性状に応じて乾燥条件を調整でき、塊成物を最適な乾燥時間や層厚で乾燥させることができるので、乾燥不足や過乾燥が生じる可能性を低くすることができる。なお、バンドコンベヤはバンドが孔部を有する（メッシュ形状を含む）ベルトコンベヤである。
【００１０】
第２搬送部の入側が第１搬送部の出側よりも低くなっていることが望ましい。この場合、第１搬送部からの塊成物が第２搬送部に容易に移動できるとともに、移動の際に塊成物が攪拌され、第１搬送部による搬送中に熱ガスを十分に供給できなかった塊成物に対しても第２搬送部による搬送中に十分な熱ガスを供給することができる。
【００１１】
第１搬送部は傾斜して設けられた分配シュートであり、第２搬送部はバンドコンベヤであってもよい。
【００１２】
第１搬送部は傾斜して配設された振動フィーダであり、第２搬送部はバンドコンベヤであってもよい。この場合、塊成物の性状に応じて振動フィーダの水平面に対する傾斜角度または振動数を変えることで塊成物の搬送速度を変更でき、バンドコンベヤの回転速度を変えることで搬送速度を変更できるので、乾燥時間や層厚を制御することができる。
【００１３】
熱ガスを均等に供給する観点から、振動フィーダは塊成物を均等に分配するための分配壁を備えることが望ましい。
【００１４】
熱ガス供給部は第１搬送部の裏面側に熱ガスを供給する供給路を有し、第１搬送部の下部には熱ガスを通過させる供給路と、供給路への塊成物の目詰まりを防止するための板部材とが設けられていることが望ましい。
【００１５】
第１搬送部および第２搬送部は共にバンドコンベヤであり、各バンドコンベヤの搬送速度は異なっていることが望ましい。この場合、塊成物の性状に応じて各バンドコンベヤの回転速度を異ならせることで上流側と下流側とで搬送速度を異ならせることができ、乾燥時間や層厚を制御できる。
【００１６】
第１搬送部と第２搬送部との間にふるいを設けることで、塊成物の群に存在している粉塵等を除去でき、第２搬送部上の塊成物に対して熱ガスが当たり易くなる。
【００１７】
本発明に係る乾燥塊成物の製造方法は、炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の製造方法であって、塊成物を乾燥させる乾燥室内に直列的に設けられている少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部により塊成物を搬送する搬送工程と、搬送される塊成物に熱ガスを供給することにより乾燥済の塊成物を得る熱ガス供給工程と、を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、少なくとも２つの搬送手段である上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部によって塊成物を搬送する構成において、第１搬送部の搬送領域と第２搬送部の搬送領域とで塊成物に対する乾燥条件を独立に設定して異ならせることができる。これにより、塊成物の性状に応じて当該塊成物の乾燥時間や層厚等の乾燥条件をこれまでよりも格段に細かく設定できるようになる。その結果、塊成物の乾燥不足による回転炉床炉での爆裂を防止できるとともに、塊成物の過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】移動炉床式加熱還元炉の構成を示す概略工程説明図である。
【図２】第１実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図である。
【図３】分配シュートの構成を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図である。
【図５】目詰まりを防止するための板部材の配置を示す説明図である。
【図６】第３実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図である。
【図７】ふるいの配置を示す説明図である。
【図８】従来の乾燥機の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置は、以下に説明する移動炉床式加熱還元炉、例えば回転炉床式還元炉に供給される前の塊成物を乾燥させるものである。
【００２１】
還元鉄の製造には原料混合物として、炭素質還元剤と酸化鉄含有物質との直接混合粉体、または後述の塊成化手段により炭素質還元剤および酸化鉄含有物質の粉体状混合物が塊成化された塊成物が用いられる。塊成化手段としては、ブリケット化用プレス機（シリンダープレス、ロールプレス、リングローラプレスなど）を用いる等、プレス機を用いる他、押出成形機、転動型造粒機（パンペレタイザー、ドラムペレタイザーなど）などの公知の種々の機器を使用できる。
【００２２】
塊成物の形状は、特に限定されず、塊状、粒状、ブリケット状、ペレット状、棒状などの種々の形状が採用できる。
【００２３】
上記塊成物を還元して還元鉄を製造するが、具体的な還元方法については特に限定されず、公知の還元炉を用いればよい。
【００２４】
図１は移動炉床式加熱還元炉の構成を示す概略工程説明図であり、回転炉床式のものを示している。
【００２５】
図１に示すように、回転炉床式加熱還元炉Ａには、上記塊成物１が原料投入ホッパー３を通して回転炉床４上へ連続的に装入される。
【００２６】
回転炉床式加熱還元炉Ａの回転炉床４は反時計方向に回転されており、操業条件によって異なるが、約１０分から２０分程度で１周し、その間に塊成物１中に含まれる酸化鉄は固体還元される。
【００２７】
還元炉Ａにおける回転炉床４の上方側壁及び／又は天井部には燃焼バーナー５が複数個設けられており、該燃焼バーナー５の燃焼熱あるいはその輻射熱によって炉床部に熱が供給される。
【００２８】
耐火材で構成された回転炉床４上に装入された塊成物１は、該炉床４上で還元炉Ａ内を周方向へ移動する中で、燃焼バーナー５からの燃焼熱や輻射熱によって加熱され、当該還元炉Ａ内の加熱帯を通過する間に、当該塊成物１内の酸化鉄は固体還元され、還元鉄となり、回転炉床４の下流側ゾーンで冷却された後、スクリューなどの排出装置６によって炉床上からホッパー８を介して排出される。なお、回転炉床４内の排ガスは排ガスダクト７から外部に排出される。
【００２９】
図２は第１実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図であり、図３は図２の分配シュートの構成を示す説明図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態に係る乾燥装置１００は、上流側から下流側に向けて並んで配置された複数の乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、これらの乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの内部の上流側から下流側に亘って配設された第１搬送部としての分配シュート１０２および第２搬送部としてのバンドコンベヤ１０３と、を主として備える。なお、本実施形態では上記複数の乾燥室を採用したが、一つの乾燥室の中に分配シュート１０２およびバンドコンベヤ１０３を配設する構成を採用することもできる。
【００３１】
分配シュート１０２の下面側には熱ガス（昇温空気：好ましくは３００℃〜３５０℃）を供給するための配管１０４がファン１０５を介して接続されており、図示しない供給源からの熱ガスがファン１０５に誘引されて分配シュート１０２の裏面側に供給される構成となっている。なお、熱ガス供給部として配管１０４、ファン１０５、後述の配管１０６，１０７，１０８，１１０，１１１、ファン１０９，１１２を用いるが、熱ガスを供給するその他の手段として熱ガスを乾燥室へ送り出す送風機等を用いてもよい。
【００３２】
分配シュート１０２は、供給された熱ガスを貯留する箱型の貯留部１０２ａと熱ガスを通過させるためのメッシュ層１０２ｂと後述の分配壁１０２ｃとメッシュ層１０２ｂの上方に設けられ搬送領域を覆うカバー１０２ｄとを有しており、貯留部１０２ａ内の熱ガスがメッシュ層１０２ｂを通過して塊成物Ｋに向けて供給される構成となっている。また、配管１０４から分岐した配管１０６が乾燥室１０１ａの上部に接続されており、配管１０６からの熱ガスが乾燥室１０１ａ内に供給される。
【００３３】
配管１０４から分岐した配管１０７が乾燥室１０１ｂの上部に接続されており、配管１０７からの熱ガスが乾燥室１０１ｂ内に供給される。また、配管１０７から分岐した配管１０８がファン１０９を介してバンドコンベヤ１０３の上流側の裏面に接続されており、配管１０８からの熱ガスがファン１０９に誘引されてバンドコンベヤ１０３の上流側で搬送される塊成物Ｋに向けて供給される。
【００３４】
また、配管１０４から分岐した配管１１０が乾燥室１０１ｃの上部に接続されており、配管１１０からの熱ガスが乾燥室１０１ｃ内に供給される。また、配管１１０から分岐した配管１１１がファン１１２を介してバンドコンベヤ１０３の下流側の裏面に接続されており、配管１１１からの熱ガスがファン１１２に誘引されてバンドコンベヤ１０３の下流側で搬送される塊成物Ｋに向けて供給される。
【００３５】
乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの下部にはそれぞれダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが設けられ、各乾燥室内のダストが排出される構成となっている。ダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃにより排出されたダストはコンベヤ１２１によって図示しない回収ボックスまで搬送される。
【００３６】
図３に示すように、ベルトコンベヤ２００により搬送されてきた塊成物Ｋはその重力により分配シュート１０２のメッシュ層１０２ｂ上を下流側に向かって移動する。メッシュ層１０２ｂには、ベルトコンベヤ２００からの塊成物Ｋをこのメッシュ層１０２ｂおよびバンドコンベヤ１０３でほぼ均等に分配して搬送するための複数の分配壁１０２ｃがほぼ等間隔で設けられている。メッシュ層１０２ｂおよびバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋを均等に分配して搬送することにより、全ての塊成物Ｋにほぼ均等に熱ガスを供給できるので乾燥効果を向上できる。
【００３７】
本実施形態では、分配シュート１０２とバンドコンベヤ１０３とで塊成物Ｋに対する乾燥条件を異ならせることができる。すなわち、塊成物Ｋの性状に応じて分配シュート１０２の水平面に対する傾斜角度を変えることで塊成物Ｋの移動速度を変更でき、バンドコンベヤ１０３の回転速度を変えることで搬送速度を変更できるので、最適な乾燥時間や層厚で塊成物Ｋを乾燥できる。これにより、塊成物Ｋの乾燥不足による回転炉床式加熱還元炉Ａでの爆裂を防止できるとともに、塊成物Ｋの過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【００３８】
また、乾燥処理の効率化を図るために、塊成物Ｋの層厚を上げて搬送することが考えられるが、ペレットやブリケットのような塊成物Ｋは乾燥前と乾燥後に強度が変化する傾向がある。また、水分を含んだ塊成物の乾燥については、一般に高水分の塊成物の方が低水分の塊成物よりも、同じ水分量を乾燥させる時間が短い傾向となる。これらの傾向を考慮して本実施形態では、上流側および下流側の双方で塊成物Ｋの層厚を一様に上げるのではなく、水分量を比較的多く含んだ上流側の分配シュート１０２における塊成物Ｋの層厚を下流側のバンドコンベヤ１０３における塊成物Ｋの層厚よりも厚くすることで、効率的な乾燥処理を実現できるとともに、塊成物Ｋの強度が乾燥後低下する場合は搬送速度を速め層厚を薄くして、ペレットブリケットの崩壊を防ぐことができる。
【００３９】
例えば、バンドコンベヤ１０３の搬送速度を分配シュート１０２を移動する塊成物Ｋの速度の約２倍にすることによって、分配シュート１０２上の塊成物Ｋの層厚（高水分の塊成物Ｋの層厚）をバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋの層厚（低水分の塊成物Ｋの層厚）の約２倍にすることができる。
【００４０】
塊成物が乾燥後その強度が向上される性状を有する場合には、上記とは逆に下流側の塊成物の層厚を厚くすることで効率的な乾燥を行うことができる。なお、層厚を厚くし過ぎると塊成物Ｋの重みで他の塊成物Ｋが破損する場合があるので、塊成物Ｋの強度および乾燥状態を考慮して、上流側と下流側とで塊成物Ｋの厚みの最適化を図ることが望ましい。
【００４１】
また、塊成物Ｋの層厚を厚くして多層とすることにより奏される更なる効果として、全体を単層にした場合の乾燥に必要な面積（以下、必要乾燥面積と称する）を低減することができる。
【００４２】
層厚Ｓ（ｍ）をａ倍に上げることによる乾燥速度Ｑ（ｋｇ／ｈ）は、Ｑ∝ａαという第１関係式で表される（αは塊成物Ｋの経験値、α＜１．０）。また、層厚変更前の必要乾燥面積をＡ１とし、層厚変更後の必要乾燥面積をＡ２とした場合には、Ａ２＝Ａ１×ａ（α−１）で表される第２関係式が成り立つ。例えばαが０．７である特徴を有する塊成物の場合には、層厚を２倍にすると、上記第２関係式から必要乾燥面積Ａ２を上記Ａ１の約８割にすることができる。また、全体の必要乾燥面積の５０％を有する上流側を２００％の層厚にした場合は、全体で層厚が１．５倍となるので上記第１関係式により約０．９倍の必要乾燥時間が得られ、乾燥速度を約１０％上げることができる。
【００４３】
ここで、乾燥速度Ｑについては、熱ガスの風量（流速）をｎ倍にすることで一般的にｎβで表される第３関係式（βは塊成物Ｋの経験値、β＜１．０）が成り立つことが知られているが、風量を増やすと概ね二乗計算で圧力損出が増すため、従来の乾燥機では圧力上昇に相応したシール性を確保できず、風量を増やしても塊成物に熱ガスを十分に供給することが難しかった。
【００４４】
そこで、本実施形態では、上流側の層厚を厚くした際に熱ガスの風量を増やした場合でも、塊成物Ｋの側面にはカバー１０２が配設されているので圧力上昇に相応したシール性を確保でき、圧力損失を抑制しつつ当該塊成物Ｋに十分な熱ガスを供給できる。例えばβが０．５である塊成物Ｋに供給する熱ガスの風量を４倍にした場合には、上記第３関係式から乾燥速度Ｑは２倍となるので、必要乾燥面積を５０％削減できることになる。
【００４５】
また、乾燥室内に複数の搬送手段を配設、すなわち分配シュート１０２およびバンドコンベヤ１０３を配設することによって、従来のように１つのバンドコンベヤにより塊成物を一様な状態で搬送するのではなく、分配シュート１０２からバンドコンベヤ１０３に塊成物Ｋが移動する際に塊成物Ｋ同士が離反し攪拌されるので、分配シュート１０２による搬送中に十分に乾燥しなかった塊成物Ｋに対してもバンドコンベヤ１０３による搬送中に十分な熱ガスを供給することができる。
【００４６】
なお、図２の分配シュート１０２についても、後述する（第２実施形態）の振動フィーダ１３０と同様に、塊成物Ｋの安息角と同等または安息角に近似する傾斜角αとなるように傾斜させてもよい。
【００４７】
また、図２の分配シュート１０２とバンドコンベヤ１０３との間に、後述する（第３実施形態）のようなふるい１５６を設けてもよい。
【００４８】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ａの概略的構成を示す説明図である。
【００４９】
還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ａの構成が上記第１実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００の構成と異なる点は、分配シュート１０２の代わりに第１搬送部としての振動フィーダ１３０を採用する点である。
【００５０】
図４に示すように、振動フィーダ１３０は、例えば電磁フィーダであり、配管１０４から供給された熱ガスを貯留する箱型の貯留部１３０ａと熱ガスを通過させるためのメッシュ層１３０ｂとメッシュ層１３０ｂの上方に設けられ搬送領域を覆うカバー１３０ｃとを有しており、貯留部１３０ａ内の熱ガスがメッシュ層１３０ｂを通過して塊成物Ｋに向けて供給される構成となっている。振動フィーダ１３０の振動数は振動制御部としての制御部１３０ｓにより制御される。
【００５１】
振動フィーダ１３０は塊成物Ｋの安息角とほぼ同じ傾斜角αとなるように傾斜されているので、塊成物Ｋの移動速度が大きくなり過ぎることによる乾燥時間の不足が生じることを防止できる。
【００５２】
本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、振動フィーダ１３０とバンドコンベヤ１０３とで塊成物Ｋに対する乾燥条件を異ならせることができる。すなわち、塊成物Ｋの性状に応じて振動フィーダ１３０の水平面に対する傾斜角αを変えることで塊成物Ｋの移動速度を変更でき、バンドコンベヤ１０３の回転速度を変えることで搬送速度を変更できるので、乾燥時間や層厚をこれまでよりも格段に細かく設定できるようになる。その結果、最適な乾燥時間や層厚で塊成物Ｋを乾燥できるので、塊成物Ｋの乾燥不足による回転炉床式加熱還元炉Ａでの爆裂を防止できるとともに、塊成物Ｋの過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【００５３】
ここで、図５に示すように、メッシュ層１３０ｂへの塊成物Ｋの目詰まりを防止するための板部材１３０ｄがメッシュ層１３０ｂ上に複数配設されている。これにより、塊成物Ｋがメッシュ層１３０ｂに目詰まりすることなく搬送される。
【００５４】
また、図４の振動フィーダ１３０とバンドコンベヤ１０３との間に後述する（第３実施形態）のようなふるい１５６を設けてもよい。
【００５５】
（第３実施形態）
図６は第３実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ｂの概略的構成を示す説明図である。
【００５６】
還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ｂは、上流側から下流側に向けて並んで配置された複数の乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、これらの乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄの内部の上流側から下流側に亘って配設された第１搬送部としてのバンドコンベヤ１５５、バンドコンベヤ１０３とを主として備える。
【００５７】
乾燥室１０１ａの上部にはこの乾燥室１０１ａ内に熱ガスを供給するための配管１４０が接続されている。また、バンドコンベヤ１５５の上流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１４１が配管１４０から分岐して設けられており、配管１４１には上記熱ガスを誘引するファン１４２が介挿されている。
【００５８】
乾燥室１０１ｂの上部にはこの乾燥室１０１ｂ内に熱ガスを供給するための配管１４３が配管１４０から分岐して接続されている。また、バンドコンベヤ１５５の下流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１４４が配管１４３から分岐して設けられており、配管１４４には上記熱ガスを誘引するファン１４５が介挿されている。
【００５９】
乾燥室１０１ｃの上部にはこの乾燥室１０１ｃ内に熱ガスを供給するための配管１４６が配管１４０から分岐して接続されている。また、バンドコンベヤ１０３の上流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１４７が配管１４６から分岐して設けられており、配管１４７には上記熱ガスを誘引するファン１４８が介挿されている。
【００６０】
乾燥室１０１ｄの上部にはこの乾燥室１０１ｄ内に熱ガスを供給するための配管１４９が配管１４０から分岐して接続されている。また、バンドコンベヤ１０３の下流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１５０が配管１４９から分岐して設けられており、配管１５０には上記熱ガスを誘引するファン１５１が介挿されている。なお、熱ガス供給部として配管１４０，１４１，１４３，１４４，１４６，１４７，１４９，１５０およびファン１４２，１４５，１４８，１５１を用いたが、熱ガスを供給するその他の手段として熱ガスを乾燥室へ送り出す送風機等を用いてもよい。
【００６１】
乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄの下部にはそれぞれダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄが設けられ、各乾燥室内のダストが排出される構成となっている。ダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄにより排出されたダストはコンベヤ１２１によって図示しない回収ボックスまで搬送される。
【００６２】
図６において、ベルトコンベヤ２００により搬送されてきた塊成物Ｋは順にバンドコンベヤ１５５およびバンドコンベヤ１０３により搬送される。バンドコンベヤ１５５の搬送速度は制御部１５５ｓにより制御され、バンドコンベヤ１０３の搬送速度は制御部１０３ｓにより制御される。例えばバンドコンベヤ１０３の搬送速度をバンドコンベヤ１５５の搬送速度の約２倍にすることによって、バンドコンベヤ１５５上の塊成物Ｋの層厚をバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋの層厚の約２倍にすることができ塊成物Ｋの搬送量を増やすことができるので乾燥処理の効率を上げることができる。
【００６３】
本実施形態でも、上記第１および第２実施形態と同様に、バンドコンベヤ１５５とバンドコンベヤ１０３とで塊成物Ｋに対する乾燥条件を異ならせることができる。すなわち、塊成物Ｋの性状に応じてバンドコンベヤ１５５の回転速度を変えることで塊成物Ｋの搬送速度を変更でき、バンドコンベヤ１０３の回転速度を変えることで塊成物Ｋの搬送速度を変更できるので、乾燥時間や層厚をこれまでよりも格段に細かく設定できるようになる。その結果、最適な乾燥時間や層厚で塊成物Ｋを乾燥できるので、塊成物Ｋの乾燥不足による回転炉床式加熱還元炉Ａでの爆裂を防止できるとともに、塊成物Ｋの過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【００６４】
ここで、図７に示すように、バンドコンベヤ１５５とバンドコンベヤ１０３との間にふるい１５６を設けることができ、塊成物Ｋをこのふるい１５６により振動させることで粉塵等を除去することができるので、下流側のバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋに熱ガスが当たり易くなる。
【００６５】
また、上記実施形態では、複数の乾燥室を設ける構成を採用したが、１つの乾燥室の中に少なくとも２つの搬送手段を設ける構成を採用することもできる。
【００６６】
本発明はもとより上記実施形態によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６７】
１００，１００ａ，１００ｂ 還元炉供給用塊成物の乾燥装置
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ 乾燥室
１０２ 分配シュート
１０２ｂ メッシュ層
１０２ｃ 分配壁
１０３ バンドコンベヤ
１０３ｓ 制御部
１０４，１０６，１０７，１０８，１１０，１１１ 配管
１３０ 振動フィーダ
１３０ｂ メッシュ層
１３０ｄ 板部材
１３０ｓ 制御部
１４０，１４１，１４３，１４４，１４６，１４７，１４９，１５０ 配管
１５５ バンドコンベヤ
１５５ｓ 制御部
１５６ ふるい
Ｋ 塊成物
α 傾斜角
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塊成物の乾燥装置および乾燥塊成物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年天然ガスの代わりに石炭を還元剤として用い酸化鉄と共に塊成化して、回転炉床炉（ＲＨＦ）に投入し還元鉄（ＤＲＩ）を製造するという方法が、特に製鉄所内ダストをリサイクル使用する方法として多く採用されている。
【０００３】
ここで、回転炉床炉（ＲＨＦ）に供給される塊成物の形態はペレットまたはブリケットが一般的に採用されており、その塊成を行うためには１０％前後の水分が必要とされている。しかし、１２００℃以上の内部雰囲気を有する回転炉床炉に水分を含んだままの塊成物を供給した場合、水分の急激な蒸発により塊成物が爆裂してしまうので、回転炉床炉に供給する前にこの塊成物を乾燥させる必要がある。
【０００４】
塊成物の乾燥機の例として、メッシュ層を備えるバンドコンベヤである多孔ペレット搬送装置を備える乾燥機が提案されている（例えば特許文献１参照）。この乾燥機３００は、図８に示すように、乾燥室３０１とこの乾燥室３０１内に設けられた多孔ペレット搬送装置３０２と乾燥室３０１内に熱風を供給する予熱空気ダクト３０３と、誘引ファン３０５の誘引により乾燥室３０１内のガスを排出する排出ダクト３０４とを備え、搬送ベルト２００により搬送された塊成物Ｋを、多孔ペレット搬送装置３０２を通過する熱風により乾燥させる構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３４５２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の乾燥機３００では、乾燥温度や処理量等が変動した場合には、最適な乾燥時間を実現することができず、乾燥時間が不足して乾燥機出口での塊成物Ｋの乾燥が不十分となり、また逆に過乾燥となる場合があり塊成物に含まれる石炭分により発火の可能性が高くなってしまう。また、熱風の風量を増加させると圧力損出が発生して予定するガス流れが阻害される。さらに、多孔ペレット搬送装置３０２としては過酷な温度環境下に設置されるので、その保守には相当な労力が必要となっている。
【０００７】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、塊成物の乾燥時間や層厚を最適に制御できる塊成物の乾燥装置および乾燥塊成物の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る塊成物の乾燥装置は、炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の乾燥装置であって、塊成物を乾燥させる一つまたは複数の乾燥室と、乾燥室内に熱ガスを供給する熱ガス供給部と、乾燥室内に直列的に設けられ、塊成物を搬送する少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部と、を有することを要旨とする。
【０００９】
本発明に係る塊成物の乾燥装置によれば、少なくとも２つの搬送手段である上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部によって塊成物を搬送する構成において、第１搬送部の搬送領域と第２搬送部の搬送領域とで塊成物に対する乾燥条件を異ならせて設定することができる。例えば、第１搬送部の搬送速度と第２搬送部の搬送速度とを異にすることで各搬送時間を異にすることができるので、各搬送領域における乾燥時間（熱ガスを供給する時間）や層厚を異にすることが可能となる。また、乾燥条件を異ならせる他例として、第１搬送部と第２搬送部とを異にする、例えば第１搬送部を分配シュートで構成し、第２搬送部をバンドコンベヤで構成することによって、分配シュートでは塊成物が攪拌されて搬送され、バンドコンベヤでは塊成物の搬送状態が一様であるので、両搬送部での乾燥条件を異にすることができる。これにより、塊成物の性状に応じて乾燥条件を調整でき、塊成物を最適な乾燥時間や層厚で乾燥させることができるので、乾燥不足や過乾燥が生じる可能性を低くすることができる。なお、バンドコンベヤはバンドが孔部を有する（メッシュ形状を含む）ベルトコンベヤである。
【００１０】
第２搬送部の入側が第１搬送部の出側よりも低くなっていることが望ましい。この場合、第１搬送部からの塊成物が第２搬送部に容易に移動できるとともに、移動の際に塊成物が攪拌され、第１搬送部による搬送中に熱ガスを十分に供給できなかった塊成物に対しても第２搬送部による搬送中に十分な熱ガスを供給することができる。
【００１１】
第１搬送部は傾斜して設けられた分配シュートであり、第２搬送部はバンドコンベヤであってもよい。
【００１２】
第１搬送部は傾斜して配設された振動フィーダであり、第２搬送部はバンドコンベヤであってもよい。この場合、塊成物の性状に応じて振動フィーダの水平面に対する傾斜角度または振動数を変えることで塊成物の搬送速度を変更でき、バンドコンベヤの回転速度を変えることで搬送速度を変更できるので、乾燥時間や層厚を制御することができる。
【００１３】
熱ガスを均等に供給する観点から、振動フィーダは塊成物を均等に分配するための分配壁を備えることが望ましい。
【００１４】
熱ガス供給部は第１搬送部の裏面側に熱ガスを供給する供給路を有し、第１搬送部の下部には熱ガスを通過させる供給路と、供給路への塊成物の目詰まりを防止するための板部材とが設けられていることが望ましい。
【００１５】
第１搬送部および第２搬送部は共にバンドコンベヤであり、各バンドコンベヤの搬送速度は異なっていることが望ましい。この場合、塊成物の性状に応じて各バンドコンベヤの回転速度を異ならせることで上流側と下流側とで搬送速度を異ならせることができ、乾燥時間や層厚を制御できる。
【００１６】
第１搬送部と第２搬送部との間にふるいを設けることで、塊成物の群に存在している粉塵等を除去でき、第２搬送部上の塊成物に対して熱ガスが当たり易くなる。
【００１７】
本発明に係る乾燥塊成物の製造方法は、炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の製造方法であって、塊成物を乾燥させる乾燥室内に直列的に設けられている少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部により塊成物を搬送する搬送工程と、搬送される塊成物に熱ガスを供給することにより乾燥済の塊成物を得る熱ガス供給工程と、を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、少なくとも２つの搬送手段である上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部によって塊成物を搬送する構成において、第１搬送部の搬送領域と第２搬送部の搬送領域とで塊成物に対する乾燥条件を独立に設定して異ならせることができる。これにより、塊成物の性状に応じて当該塊成物の乾燥時間や層厚等の乾燥条件をこれまでよりも格段に細かく設定できるようになる。その結果、塊成物の乾燥不足による回転炉床炉での爆裂を防止できるとともに、塊成物の過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】移動炉床式加熱還元炉の構成を示す概略工程説明図である。
【図２】第１実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図である。
【図３】分配シュートの構成を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図である。
【図５】目詰まりを防止するための板部材の配置を示す説明図である。
【図６】第３実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図である。
【図７】ふるいの配置を示す説明図である。
【図８】従来の乾燥機の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置は、以下に説明する移動炉床式加熱還元炉、例えば回転炉床式還元炉に供給される前の塊成物を乾燥させるものである。
【００２１】
還元鉄の製造には原料混合物として、炭素質還元剤と酸化鉄含有物質との直接混合粉体、または後述の塊成化手段により炭素質還元剤および酸化鉄含有物質の粉体状混合物が塊成化された塊成物が用いられる。塊成化手段としては、ブリケット化用プレス機（シリンダープレス、ロールプレス、リングローラプレスなど）を用いる等、プレス機を用いる他、押出成形機、転動型造粒機（パンペレタイザー、ドラムペレタイザーなど）などの公知の種々の機器を使用できる。
【００２２】
塊成物の形状は、特に限定されず、塊状、粒状、ブリケット状、ペレット状、棒状などの種々の形状が採用できる。
【００２３】
上記塊成物を還元して還元鉄を製造するが、具体的な還元方法については特に限定されず、公知の還元炉を用いればよい。
【００２４】
図１は移動炉床式加熱還元炉の構成を示す概略工程説明図であり、回転炉床式のものを示している。
【００２５】
図１に示すように、回転炉床式加熱還元炉Ａには、上記塊成物１が原料投入ホッパー３を通して回転炉床４上へ連続的に装入される。
【００２６】
回転炉床式加熱還元炉Ａの回転炉床４は反時計方向に回転されており、操業条件によって異なるが、約１０分から２０分程度で１周し、その間に塊成物１中に含まれる酸化鉄は固体還元される。
【００２７】
還元炉Ａにおける回転炉床４の上方側壁及び／又は天井部には燃焼バーナー５が複数個設けられており、該燃焼バーナー５の燃焼熱あるいはその輻射熱によって炉床部に熱が供給される。
【００２８】
耐火材で構成された回転炉床４上に装入された塊成物１は、該炉床４上で還元炉Ａ内を周方向へ移動する中で、燃焼バーナー５からの燃焼熱や輻射熱によって加熱され、当該還元炉Ａ内の加熱帯を通過する間に、当該塊成物１内の酸化鉄は固体還元され、還元鉄となり、回転炉床４の下流側ゾーンで冷却された後、スクリューなどの排出装置６によって炉床上からホッパー８を介して排出される。なお、回転炉床４内の排ガスは排ガスダクト７から外部に排出される。
【００２９】
図２は第１実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置の概略的構成を示す説明図であり、図３は図２の分配シュートの構成を示す説明図である。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態に係る乾燥装置１００は、上流側から下流側に向けて並んで配置された複数の乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、これらの乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの内部の上流側から下流側に亘って配設された第１搬送部としての分配シュート１０２および第２搬送部としてのバンドコンベヤ１０３と、を主として備える。なお、本実施形態では上記複数の乾燥室を採用したが、一つの乾燥室の中に分配シュート１０２およびバンドコンベヤ１０３を配設する構成を採用することもできる。
【００３１】
分配シュート１０２の下面側には熱ガス（昇温空気：好ましくは３００℃〜３５０℃）を供給するための配管１０４がファン１０５を介して接続されており、図示しない供給源からの熱ガスがファン１０５に誘引されて分配シュート１０２の裏面側に供給される構成となっている。なお、熱ガス供給部として配管１０４、ファン１０５、後述の配管１０６，１０７，１０８，１１０，１１１、ファン１０９，１１２を用いるが、熱ガスを供給するその他の手段として熱ガスを乾燥室へ送り出す送風機等を用いてもよい。
【００３２】
分配シュート１０２は、供給された熱ガスを貯留する箱型の貯留部１０２ａと熱ガスを通過させるためのメッシュ層１０２ｂと後述の分配壁１０２ｃとメッシュ層１０２ｂの上方に設けられ搬送領域を覆うカバー１０２ｄとを有しており、貯留部１０２ａ内の熱ガスがメッシュ層１０２ｂを通過して塊成物Ｋに向けて供給される構成となっている。また、配管１０４から分岐した配管１０６が乾燥室１０１ａの上部に接続されており、配管１０６からの熱ガスが乾燥室１０１ａ内に供給される。
【００３３】
配管１０４から分岐した配管１０７が乾燥室１０１ｂの上部に接続されており、配管１０７からの熱ガスが乾燥室１０１ｂ内に供給される。また、配管１０７から分岐した配管１０８がファン１０９を介してバンドコンベヤ１０３の上流側の裏面に接続されており、配管１０８からの熱ガスがファン１０９に誘引されてバンドコンベヤ１０３の上流側で搬送される塊成物Ｋに向けて供給される。
【００３４】
また、配管１０４から分岐した配管１１０が乾燥室１０１ｃの上部に接続されており、配管１１０からの熱ガスが乾燥室１０１ｃ内に供給される。また、配管１１０から分岐した配管１１１がファン１１２を介してバンドコンベヤ１０３の下流側の裏面に接続されており、配管１１１からの熱ガスがファン１１２に誘引されてバンドコンベヤ１０３の下流側で搬送される塊成物Ｋに向けて供給される。
【００３５】
乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃの下部にはそれぞれダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃが設けられ、各乾燥室内のダストが排出される構成となっている。ダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃにより排出されたダストはコンベヤ１２１によって図示しない回収ボックスまで搬送される。
【００３６】
図３に示すように、ベルトコンベヤ２００により搬送されてきた塊成物Ｋはその重力により分配シュート１０２のメッシュ層１０２ｂ上を下流側に向かって移動する。メッシュ層１０２ｂには、ベルトコンベヤ２００からの塊成物Ｋをこのメッシュ層１０２ｂおよびバンドコンベヤ１０３でほぼ均等に分配して搬送するための複数の分配壁１０２ｃがほぼ等間隔で設けられている。メッシュ層１０２ｂおよびバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋを均等に分配して搬送することにより、全ての塊成物Ｋにほぼ均等に熱ガスを供給できるので乾燥効果を向上できる。
【００３７】
本実施形態では、分配シュート１０２とバンドコンベヤ１０３とで塊成物Ｋに対する乾燥条件を異ならせることができる。すなわち、塊成物Ｋの性状に応じて分配シュート１０２の水平面に対する傾斜角度を変えることで塊成物Ｋの移動速度を変更でき、バンドコンベヤ１０３の回転速度を変えることで搬送速度を変更できるので、最適な乾燥時間や層厚で塊成物Ｋを乾燥できる。これにより、塊成物Ｋの乾燥不足による回転炉床式加熱還元炉Ａでの爆裂を防止できるとともに、塊成物Ｋの過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【００３８】
また、乾燥処理の効率化を図るために、塊成物Ｋの層厚を上げて搬送することが考えられるが、ペレットやブリケットのような塊成物Ｋは乾燥前と乾燥後に強度が変化する傾向がある。また、水分を含んだ塊成物の乾燥については、一般に高水分の塊成物の方が低水分の塊成物よりも、同じ水分量を乾燥させる時間が短い傾向となる。これらの傾向を考慮して本実施形態では、上流側および下流側の双方で塊成物Ｋの層厚を一様に上げるのではなく、水分量を比較的多く含んだ上流側の分配シュート１０２における塊成物Ｋの層厚を下流側のバンドコンベヤ１０３における塊成物Ｋの層厚よりも厚くすることで、効率的な乾燥処理を実現できるとともに、塊成物Ｋの強度が乾燥後低下する場合は搬送速度を速め層厚を薄くして、ペレットブリケットの崩壊を防ぐことができる。
【００３９】
例えば、バンドコンベヤ１０３の搬送速度を分配シュート１０２を移動する塊成物Ｋの速度の約２倍にすることによって、分配シュート１０２上の塊成物Ｋの層厚（高水分の塊成物Ｋの層厚）をバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋの層厚（低水分の塊成物Ｋの層厚）の約２倍にすることができる。
【００４０】
塊成物が乾燥後その強度が向上される性状を有する場合には、上記とは逆に下流側の塊成物の層厚を厚くすることで効率的な乾燥を行うことができる。なお、層厚を厚くし過ぎると塊成物Ｋの重みで他の塊成物Ｋが破損する場合があるので、塊成物Ｋの強度および乾燥状態を考慮して、上流側と下流側とで塊成物Ｋの厚みの最適化を図ることが望ましい。
【００４１】
また、塊成物Ｋの層厚を厚くして多層とすることにより奏される更なる効果として、全体を単層にした場合の乾燥に必要な面積（以下、必要乾燥面積と称する）を低減することができる。
【００４２】
層厚Ｓ（ｍ）をａ倍に上げることによる乾燥速度Ｑ（ｋｇ／ｈ）は、Ｑ∝ａαという第１関係式で表される（αは塊成物Ｋの経験値、α＜１．０）。また、層厚変更前の必要乾燥面積をＡ１とし、層厚変更後の必要乾燥面積をＡ２とした場合には、Ａ２＝Ａ１×ａ（α−１）で表される第２関係式が成り立つ。例えばαが０．７である特徴を有する塊成物の場合には、層厚を２倍にすると、上記第２関係式から必要乾燥面積Ａ２を上記Ａ１の約８割にすることができる。また、全体の必要乾燥面積の５０％を有する上流側を２００％の層厚にした場合は、全体で層厚が１．５倍となるので上記第１関係式により約０．９倍の必要乾燥時間が得られ、乾燥速度を約１０％上げることができる。
【００４３】
ここで、乾燥速度Ｑについては、熱ガスの風量（流速）をｎ倍にすることで一般的にｎβで表される第３関係式（βは塊成物Ｋの経験値、β＜１．０）が成り立つことが知られているが、風量を増やすと概ね二乗計算で圧力損出が増すため、従来の乾燥機では圧力上昇に相応したシール性を確保できず、風量を増やしても塊成物に熱ガスを十分に供給することが難しかった。
【００４４】
そこで、本実施形態では、上流側の層厚を厚くした際に熱ガスの風量を増やした場合でも、塊成物Ｋの側面にはカバー１０２が配設されているので圧力上昇に相応したシール性を確保でき、圧力損失を抑制しつつ当該塊成物Ｋに十分な熱ガスを供給できる。例えばβが０．５である塊成物Ｋに供給する熱ガスの風量を４倍にした場合には、上記第３関係式から乾燥速度Ｑは２倍となるので、必要乾燥面積を５０％削減できることになる。
【００４５】
また、乾燥室内に複数の搬送手段を配設、すなわち分配シュート１０２およびバンドコンベヤ１０３を配設することによって、従来のように１つのバンドコンベヤにより塊成物を一様な状態で搬送するのではなく、分配シュート１０２からバンドコンベヤ１０３に塊成物Ｋが移動する際に塊成物Ｋ同士が離反し攪拌されるので、分配シュート１０２による搬送中に十分に乾燥しなかった塊成物Ｋに対してもバンドコンベヤ１０３による搬送中に十分な熱ガスを供給することができる。
【００４６】
なお、図２の分配シュート１０２についても、後述する（第２実施形態）の振動フィーダ１３０と同様に、塊成物Ｋの安息角と同等または安息角に近似する傾斜角αとなるように傾斜させてもよい。
【００４７】
また、図２の分配シュート１０２とバンドコンベヤ１０３との間に、後述する（第３実施形態）のようなふるい１５６を設けてもよい。
【００４８】
（第２実施形態）
図４は第２実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ａの概略的構成を示す説明図である。
【００４９】
還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ａの構成が上記第１実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００の構成と異なる点は、分配シュート１０２の代わりに第１搬送部としての振動フィーダ１３０を採用する点である。
【００５０】
図４に示すように、振動フィーダ１３０は、例えば電磁フィーダであり、配管１０４から供給された熱ガスを貯留する箱型の貯留部１３０ａと熱ガスを通過させるためのメッシュ層１３０ｂとメッシュ層１３０ｂの上方に設けられ搬送領域を覆うカバー１３０ｃとを有しており、貯留部１３０ａ内の熱ガスがメッシュ層１３０ｂを通過して塊成物Ｋに向けて供給される構成となっている。振動フィーダ１３０の振動数は振動制御部としての制御部１３０ｓにより制御される。
【００５１】
振動フィーダ１３０は塊成物Ｋの安息角とほぼ同じ傾斜角αとなるように傾斜されているので、塊成物Ｋの移動速度が大きくなり過ぎることによる乾燥時間の不足が生じることを防止できる。
【００５２】
本実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、振動フィーダ１３０とバンドコンベヤ１０３とで塊成物Ｋに対する乾燥条件を異ならせることができる。すなわち、塊成物Ｋの性状に応じて振動フィーダ１３０の水平面に対する傾斜角αを変えることで塊成物Ｋの移動速度を変更でき、バンドコンベヤ１０３の回転速度を変えることで搬送速度を変更できるので、乾燥時間や層厚をこれまでよりも格段に細かく設定できるようになる。その結果、最適な乾燥時間や層厚で塊成物Ｋを乾燥できるので、塊成物Ｋの乾燥不足による回転炉床式加熱還元炉Ａでの爆裂を防止できるとともに、塊成物Ｋの過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【００５３】
ここで、図５に示すように、メッシュ層１３０ｂへの塊成物Ｋの目詰まりを防止するための板部材１３０ｄがメッシュ層１３０ｂ上に複数配設されている。これにより、塊成物Ｋがメッシュ層１３０ｂに目詰まりすることなく搬送される。
【００５４】
また、図４の振動フィーダ１３０とバンドコンベヤ１０３との間に後述する（第３実施形態）のようなふるい１５６を設けてもよい。
【００５５】
（第３実施形態）
図６は第３実施形態に係る還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ｂの概略的構成を示す説明図である。
【００５６】
還元炉供給用塊成物の乾燥装置１００ｂは、上流側から下流側に向けて並んで配置された複数の乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、これらの乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄの内部の上流側から下流側に亘って配設された第１搬送部としてのバンドコンベヤ１５５、バンドコンベヤ１０３とを主として備える。
【００５７】
乾燥室１０１ａの上部にはこの乾燥室１０１ａ内に熱ガスを供給するための配管１４０が接続されている。また、バンドコンベヤ１５５の上流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１４１が配管１４０から分岐して設けられており、配管１４１には上記熱ガスを誘引するファン１４２が介挿されている。
【００５８】
乾燥室１０１ｂの上部にはこの乾燥室１０１ｂ内に熱ガスを供給するための配管１４３が配管１４０から分岐して接続されている。また、バンドコンベヤ１５５の下流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１４４が配管１４３から分岐して設けられており、配管１４４には上記熱ガスを誘引するファン１４５が介挿されている。
【００５９】
乾燥室１０１ｃの上部にはこの乾燥室１０１ｃ内に熱ガスを供給するための配管１４６が配管１４０から分岐して接続されている。また、バンドコンベヤ１０３の上流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１４７が配管１４６から分岐して設けられており、配管１４７には上記熱ガスを誘引するファン１４８が介挿されている。
【００６０】
乾燥室１０１ｄの上部にはこの乾燥室１０１ｄ内に熱ガスを供給するための配管１４９が配管１４０から分岐して接続されている。また、バンドコンベヤ１０３の下流側の裏面に向けて熱ガスを供給するための配管１５０が配管１４９から分岐して設けられており、配管１５０には上記熱ガスを誘引するファン１５１が介挿されている。なお、熱ガス供給部として配管１４０，１４１，１４３，１４４，１４６，１４７，１４９，１５０およびファン１４２，１４５，１４８，１５１を用いたが、熱ガスを供給するその他の手段として熱ガスを乾燥室へ送り出す送風機等を用いてもよい。
【００６１】
乾燥室１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄの下部にはそれぞれダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄが設けられ、各乾燥室内のダストが排出される構成となっている。ダスト排出管１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃ，１２０ｄにより排出されたダストはコンベヤ１２１によって図示しない回収ボックスまで搬送される。
【００６２】
図６において、ベルトコンベヤ２００により搬送されてきた塊成物Ｋは順にバンドコンベヤ１５５およびバンドコンベヤ１０３により搬送される。バンドコンベヤ１５５の搬送速度は制御部１５５ｓにより制御され、バンドコンベヤ１０３の搬送速度は制御部１０３ｓにより制御される。例えばバンドコンベヤ１０３の搬送速度をバンドコンベヤ１５５の搬送速度の約２倍にすることによって、バンドコンベヤ１５５上の塊成物Ｋの層厚をバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋの層厚の約２倍にすることができ塊成物Ｋの搬送量を増やすことができるので乾燥処理の効率を上げることができる。
【００６３】
本実施形態でも、上記第１および第２実施形態と同様に、バンドコンベヤ１５５とバンドコンベヤ１０３とで塊成物Ｋに対する乾燥条件を異ならせることができる。すなわち、塊成物Ｋの性状に応じてバンドコンベヤ１５５の回転速度を変えることで塊成物Ｋの搬送速度を変更でき、バンドコンベヤ１０３の回転速度を変えることで塊成物Ｋの搬送速度を変更できるので、乾燥時間や層厚をこれまでよりも格段に細かく設定できるようになる。その結果、最適な乾燥時間や層厚で塊成物Ｋを乾燥できるので、塊成物Ｋの乾燥不足による回転炉床式加熱還元炉Ａでの爆裂を防止できるとともに、塊成物Ｋの過乾燥による発火の可能性を低くすることができる。
【００６４】
ここで、図７に示すように、バンドコンベヤ１５５とバンドコンベヤ１０３との間にふるい１５６を設けることができ、塊成物Ｋをこのふるい１５６により振動させることで粉塵等を除去することができるので、下流側のバンドコンベヤ１０３上の塊成物Ｋに熱ガスが当たり易くなる。
【００６５】
また、上記実施形態では、複数の乾燥室を設ける構成を採用したが、１つの乾燥室の中に少なくとも２つの搬送手段を設ける構成を採用することもできる。
【００６６】
本発明はもとより上記実施形態によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６７】
１００，１００ａ，１００ｂ 還元炉供給用塊成物の乾燥装置
１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄ 乾燥室
１０２ 分配シュート
１０２ｂ メッシュ層
１０２ｃ 分配壁
１０３ バンドコンベヤ
１０３ｓ 制御部
１０４，１０６，１０７，１０８，１１０，１１１ 配管
１３０ 振動フィーダ
１３０ｂ メッシュ層
１３０ｄ 板部材
１３０ｓ 制御部
１４０，１４１，１４３，１４４，１４６，１４７，１４９，１５０ 配管
１５５ バンドコンベヤ
１５５ｓ 制御部
１５６ ふるい
Ｋ 塊成物
α 傾斜角
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の乾燥装置であって、
前記塊成物を乾燥させる一つまたは複数の乾燥室と、
前記乾燥室内に熱ガスを供給する熱ガス供給部と、
前記乾燥室内に直列的に設けられ、前記塊成物を搬送する少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部と、
を有することを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記第２搬送部の入側が前記第１搬送部の出側よりも低くなっている請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記第１搬送部は傾斜して設けられた分配シュートであり、前記第２搬送部はバンドコンベヤである請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記第１搬送部は傾斜して配設された振動フィーダであり、前記第２搬送部はバンドコンベヤである請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記塊成物の供給量に応じて前記振動フィーダの振動数を制御する振動制御部を有する請求項４に記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記振動フィーダは、前記塊成物の安息角と同じ傾斜角となるように傾斜される請求項４または請求項５に記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記振動フィーダは、前記塊成物を均等に分配するための分配壁を備える請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記熱ガス供給部は、前記第１搬送部の下面側に前記熱ガスを供給する供給路を有し、
前記第１搬送部の下部には前記熱ガスを通過させるメッシュ層と当該メッシュ層への前記塊成物の目詰まりを防止するための板部材とが設けられている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項９】
前記第１搬送部および前記第２搬送部は共にバンドコンベヤであり、
各前記バンドコンベヤの搬送速度は異なっている請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項１０】
前記第１搬送部と前記第２搬送部との間にふるいが設けられている請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項１１】
炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の製造方法であって、
前記塊成物を乾燥させる乾燥室内に直列的に設けられている少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部により前記塊成物を搬送する搬送工程と、
搬送される前記塊成物に熱ガスを供給することにより乾燥済の塊成物を得る熱ガス供給工程と、
を有することを特徴とする乾燥塊成物の製造方法。
【請求項１】
炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の乾燥装置であって、
前記塊成物を乾燥させる一つまたは複数の乾燥室と、
前記乾燥室内に熱ガスを供給する熱ガス供給部と、
前記乾燥室内に直列的に設けられ、前記塊成物を搬送する少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部と、
を有することを特徴とする乾燥装置。
【請求項２】
前記第２搬送部の入側が前記第１搬送部の出側よりも低くなっている請求項１に記載の乾燥装置。
【請求項３】
前記第１搬送部は傾斜して設けられた分配シュートであり、前記第２搬送部はバンドコンベヤである請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項４】
前記第１搬送部は傾斜して配設された振動フィーダであり、前記第２搬送部はバンドコンベヤである請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項５】
前記塊成物の供給量に応じて前記振動フィーダの振動数を制御する振動制御部を有する請求項４に記載の乾燥装置。
【請求項６】
前記振動フィーダは、前記塊成物の安息角と同じ傾斜角となるように傾斜される請求項４または請求項５に記載の乾燥装置。
【請求項７】
前記振動フィーダは、前記塊成物を均等に分配するための分配壁を備える請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項８】
前記熱ガス供給部は、前記第１搬送部の下面側に前記熱ガスを供給する供給路を有し、
前記第１搬送部の下部には前記熱ガスを通過させるメッシュ層と当該メッシュ層への前記塊成物の目詰まりを防止するための板部材とが設けられている請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項９】
前記第１搬送部および前記第２搬送部は共にバンドコンベヤであり、
各前記バンドコンベヤの搬送速度は異なっている請求項１または請求項２に記載の乾燥装置。
【請求項１０】
前記第１搬送部と前記第２搬送部との間にふるいが設けられている請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の乾燥装置。
【請求項１１】
炭素質物質と酸化鉄とを含有する塊成物の製造方法であって、
前記塊成物を乾燥させる乾燥室内に直列的に設けられている少なくとも上流側の第１搬送部および下流側の第２搬送部により前記塊成物を搬送する搬送工程と、
搬送される前記塊成物に熱ガスを供給することにより乾燥済の塊成物を得る熱ガス供給工程と、
を有することを特徴とする乾燥塊成物の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１８８７０２（Ｐ２０１２−１８８７０２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５３５０５（Ｐ２０１１−５３５０５）
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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