JPH0128085B2 - - Google Patents
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- JPH0128085B2 JPH0128085B2 JP4661282A JP4661282A JPH0128085B2 JP H0128085 B2 JPH0128085 B2 JP H0128085B2 JP 4661282 A JP4661282 A JP 4661282A JP 4661282 A JP4661282 A JP 4661282A JP H0128085 B2 JPH0128085 B2 JP H0128085B2
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- Japan
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- ore
- agglomerate
- blast furnace
- uncalcined
- sintered
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/008—Composition or distribution of the charge
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
この発明は、高炉に使用する非焼成塊成鉱の装
入方法に関する。 非焼成塊成鉱としては、鉄鉱石を主体とする粉
粒鉱石に、バインダーと適当な水分を加えて製造
するコールドボンドペレツトが代表的である。こ
のコールドボンドペレツトは、球形であり焼成ペ
レツトと同様の低安息角であるため、主たる高炉
装入物である焼結鉱、塊鉱石、焼成ペレツトと共
に使用されると高炉炉芯部に集中し、コールドボ
ンドペレツトの層としてその独自の性状（還元性
状、高温性状）を示すこととなる。しかしなが
ら、コールドボンドペレツトはその還元過程にお
いて焼成ペレツトと同様トポケミカルに還元する
ため、還元性状としては好ましくなく、またこの
ことが高温性状劣化の原因となり、焼結鉱と混合
されても大巾な高温性状の改善は期待できない。 なお従来、コールドボンドペレツトに還元剤を
添加することが検討されているが、この方法では
被還元性は改善できても、還元時の強度劣化が大
であり高炉シヤフト部で激しく粉化するため、高
炉装入物としては好ましいものとはならない。 そこでこの発明者らは、前記したコールドボン
ドペレツトのトポケミカルな還元を改善し、高炉
装入時の分布改善を目的として、非焼成塊成鉱の
製造方法を開発した（特願昭56−130004号、特願
昭56−151225号）。この方法は、鉄鉱石を主体と
する粉鉱石に、バインダーと必要なら水分を加え
て団塊化させて非焼成塊成鉱を製造する方法にお
いて、粉鉱石の粒径と配合割合を規定し、さらに
所定粒径のコークスまたは固体還元剤を添加して
成型・硬化、または成型・硬化したものを所定の
大きさに破砕することを特徴とするものである。 この方法により製造された非焼成塊成鉱は、焼
結鉱と同程度の安息角が得られ、装入分布が改善
されるとともに、安息角が大きいため炉芯での充
填率が低くなり良好なガス流れを与えることがで
きる。また、被還元性、昇温還元性および荷重軟
化時の収縮性が小さい等の高温性状も良好であ
る。 この発明者らは、このような良好な性状を示す
非焼成塊成鉱を使用するにあたり、高炉装入物と
しての使用条件をより明確にすることにより、多
量の非焼成塊成鉱の使用が可能になるとの観点か
ら、装入時の分布調査、および高炉の主原料であ
る焼結鉱と非焼成塊成鉱との混合物の性状等につ
いて調査し、非焼成塊成鉱の適正な装入方法を見
い出した。 以下、この発明について詳細に説明する。 この発明の要旨は、鉄鉱石を主体とする粉粒鉱
石に、バインダーと必要なら固体燃料および水分
を加えて団塊化させて非焼成塊成鉱を製造する方
法により、粒径が10mm以下で１mm以上の鉱石を10
〜70％含む粉粒鉱石を用い成型・硬化、必要なら
破砕して製造した非焼成塊成鉱であつて、還元粉
化指数が70以下の非焼成塊成鉱を、（非焼成塊成
鉱重量）／｛（非焼成塊成鉱重量）＋（焼結鉱重
量）｝が0.05〜0.50を満足するように焼結鉱と混
合し、高炉に装入することを特徴とする高炉原料
の装入方法にある。 この発明における非焼成塊成鉱は、粒径が10mm
以下で１mm以上を10〜70％含む鉱石を主原料とす
るが、その理由は以下に示すとおりである。 すなわち、温度1200〜1250℃における種々の大
きさの鉱石を含む非焼成塊成鉱の昇温還元試験を
観察した結果、0.5〜１mm以下の鉱石はセメント、
副原料と反応し均一な溶融組織となつているが、
１mm以上の鉱石はそのままの状態で残留し、軟化
収縮にはほとんど寄与しないことを見い出した。
その理由は、鉱石粒とセメントの反応は表面でお
こり、鉱石内部までセメントの組成が拡散せず、
鉱石中の脈石量が少ないためと推察される。 また、セメントと反応しない１mm以上の鉱石量
を変化させて高温性状を調べた結果、鉱石中に１
mm以上の粒径のものが10％以上あれば、通常の高
炉原料と同等の軟化性状が得られることが判明し
た。 さらに、１mm以上の鉱石量と圧潰強度の関係を
調べた結果、１mm以上の鉱石粒の比率が70％を越
えると、規準の圧潰強度より低くなり実用に耐え
ないものとなる。これは、高温性状は１mm以上の
鉱石粒の比率が大となる程良好となる一方、微粉
鉱石が減少し成型時の充填性が悪化することがそ
の原因と推定される。 以上の知見より、この発明では粒径が10mm以下
で１mm以上の鉱石粒を10〜70％含む粉粒鉱石を主
原料とする非焼成塊成鉱を用いることとした。な
お、鉱石粒の上限を10mm以下としたのは、10mm以
上の鉱石はそのままの状態で高炉への装入が可能
で、塊成化する必要がないからである。 また、この発明における非焼成塊成鉱は、ブロ
ツク状に成型・硬化したまま使用するか、または
破砕して使用するが、これは安息角の向上と通気
低抗の改善をはかるためである。 すなわち、ブロツク状、あるいはブロツク状の
ものを破砕した非焼成塊成鉱の安息角は、第１表
に示すごとく、主たる高炉装入物であるコーク
ス、焼結鉱の安息角とほぼ等しい。従つて、安息
角の送風による変化も第１図に示すごとく、コー
クス、焼結鉱とほとんど同じであり、また第２図
に示すように、高炉装入時のore／cokeも焼結鉱
と同等である。
入方法に関する。 非焼成塊成鉱としては、鉄鉱石を主体とする粉
粒鉱石に、バインダーと適当な水分を加えて製造
するコールドボンドペレツトが代表的である。こ
のコールドボンドペレツトは、球形であり焼成ペ
レツトと同様の低安息角であるため、主たる高炉
装入物である焼結鉱、塊鉱石、焼成ペレツトと共
に使用されると高炉炉芯部に集中し、コールドボ
ンドペレツトの層としてその独自の性状（還元性
状、高温性状）を示すこととなる。しかしなが
ら、コールドボンドペレツトはその還元過程にお
いて焼成ペレツトと同様トポケミカルに還元する
ため、還元性状としては好ましくなく、またこの
ことが高温性状劣化の原因となり、焼結鉱と混合
されても大巾な高温性状の改善は期待できない。 なお従来、コールドボンドペレツトに還元剤を
添加することが検討されているが、この方法では
被還元性は改善できても、還元時の強度劣化が大
であり高炉シヤフト部で激しく粉化するため、高
炉装入物としては好ましいものとはならない。 そこでこの発明者らは、前記したコールドボン
ドペレツトのトポケミカルな還元を改善し、高炉
装入時の分布改善を目的として、非焼成塊成鉱の
製造方法を開発した（特願昭56−130004号、特願
昭56−151225号）。この方法は、鉄鉱石を主体と
する粉鉱石に、バインダーと必要なら水分を加え
て団塊化させて非焼成塊成鉱を製造する方法にお
いて、粉鉱石の粒径と配合割合を規定し、さらに
所定粒径のコークスまたは固体還元剤を添加して
成型・硬化、または成型・硬化したものを所定の
大きさに破砕することを特徴とするものである。 この方法により製造された非焼成塊成鉱は、焼
結鉱と同程度の安息角が得られ、装入分布が改善
されるとともに、安息角が大きいため炉芯での充
填率が低くなり良好なガス流れを与えることがで
きる。また、被還元性、昇温還元性および荷重軟
化時の収縮性が小さい等の高温性状も良好であ
る。 この発明者らは、このような良好な性状を示す
非焼成塊成鉱を使用するにあたり、高炉装入物と
しての使用条件をより明確にすることにより、多
量の非焼成塊成鉱の使用が可能になるとの観点か
ら、装入時の分布調査、および高炉の主原料であ
る焼結鉱と非焼成塊成鉱との混合物の性状等につ
いて調査し、非焼成塊成鉱の適正な装入方法を見
い出した。 以下、この発明について詳細に説明する。 この発明の要旨は、鉄鉱石を主体とする粉粒鉱
石に、バインダーと必要なら固体燃料および水分
を加えて団塊化させて非焼成塊成鉱を製造する方
法により、粒径が10mm以下で１mm以上の鉱石を10
〜70％含む粉粒鉱石を用い成型・硬化、必要なら
破砕して製造した非焼成塊成鉱であつて、還元粉
化指数が70以下の非焼成塊成鉱を、（非焼成塊成
鉱重量）／｛（非焼成塊成鉱重量）＋（焼結鉱重
量）｝が0.05〜0.50を満足するように焼結鉱と混
合し、高炉に装入することを特徴とする高炉原料
の装入方法にある。 この発明における非焼成塊成鉱は、粒径が10mm
以下で１mm以上を10〜70％含む鉱石を主原料とす
るが、その理由は以下に示すとおりである。 すなわち、温度1200〜1250℃における種々の大
きさの鉱石を含む非焼成塊成鉱の昇温還元試験を
観察した結果、0.5〜１mm以下の鉱石はセメント、
副原料と反応し均一な溶融組織となつているが、
１mm以上の鉱石はそのままの状態で残留し、軟化
収縮にはほとんど寄与しないことを見い出した。
その理由は、鉱石粒とセメントの反応は表面でお
こり、鉱石内部までセメントの組成が拡散せず、
鉱石中の脈石量が少ないためと推察される。 また、セメントと反応しない１mm以上の鉱石量
を変化させて高温性状を調べた結果、鉱石中に１
mm以上の粒径のものが10％以上あれば、通常の高
炉原料と同等の軟化性状が得られることが判明し
た。 さらに、１mm以上の鉱石量と圧潰強度の関係を
調べた結果、１mm以上の鉱石粒の比率が70％を越
えると、規準の圧潰強度より低くなり実用に耐え
ないものとなる。これは、高温性状は１mm以上の
鉱石粒の比率が大となる程良好となる一方、微粉
鉱石が減少し成型時の充填性が悪化することがそ
の原因と推定される。 以上の知見より、この発明では粒径が10mm以下
で１mm以上の鉱石粒を10〜70％含む粉粒鉱石を主
原料とする非焼成塊成鉱を用いることとした。な
お、鉱石粒の上限を10mm以下としたのは、10mm以
上の鉱石はそのままの状態で高炉への装入が可能
で、塊成化する必要がないからである。 また、この発明における非焼成塊成鉱は、ブロ
ツク状に成型・硬化したまま使用するか、または
破砕して使用するが、これは安息角の向上と通気
低抗の改善をはかるためである。 すなわち、ブロツク状、あるいはブロツク状の
ものを破砕した非焼成塊成鉱の安息角は、第１表
に示すごとく、主たる高炉装入物であるコーク
ス、焼結鉱の安息角とほぼ等しい。従つて、安息
角の送風による変化も第１図に示すごとく、コー
クス、焼結鉱とほとんど同じであり、また第２図
に示すように、高炉装入時のore／cokeも焼結鉱
と同等である。
【表】
この発明者らは、上記のような特徴を有する非
焼成塊成鉱の炉内における分布状態について調べ
たところ、この非焼成塊成鉱の場合は第３図に示
すごとく、装入方法によつて分布状態が異なるこ
とが判明した。すなわち、層状に装入した場合に
は、高炉炉壁に非焼成塊成鉱が偏析するが、混合
装入の場合はほとんど偏析が起こらない。その理
由は、層状装入の場合は、焼結鉱と非焼成塊成鉱
の安息角が若干異なるため別々に装入される形に
より偏析が生ずるものと考えられる。一方、焼結
鉱と混合して装入した場合は、両者の安息角の差
が小さいため一種類の鉱石のごとき挙動を示すこ
とになり偏析が生じないものと考えられる。従つ
て、この非焼成塊成鉱については、混合装入法が
有効である。 また、この発明において、非焼成塊成鉱の還元
粉化指数を70以下とし、この非焼成塊成鉱の使用
量を、（非焼成塊成鉱）／｛（非焼成塊成鉱）＋（焼
結鉱）｝＝0.05〜0.50の範囲に限定したのは、以下
の理由による。 第４図は非焼成塊成鉱の高温性状を示す圧力損
失（温度1200℃）と還元粉化指数（−５mm％）と
の関係を示す。すなわち、非焼成塊成鉱の高温性
状は粉化により影響を受けていることがわかる。 高炉の場合、装入された高炉原料は充填された
状況にあり、充填率が高くなれば非焼成塊成鉱が
ある一定荷重下で崩壊するために必要な圧潰強度
は小さくなる。すなわち、高温度、高還元率にな
るまで粉化が遅延され、高温性状が改善されるこ
とになる。第５図は充填粒子個数の変化を示す
が、非焼成塊成鉱を50％以上配合すると、鉱石粒
子の単位体積を占有する個数が減少し、非焼成塊
成鉱の性状が顕著に現われるものと推定される。
第６図は非焼成塊成鉱と焼結鉱を混合した場合の
高温性状の調査結果を示すが、非焼成塊成鉱の使
用量が50％までは焼結鉱の結果と差はなく、良好
な性状を有している。従つて、焼結鉱に対する非
焼成塊成鉱の配合量は50％が最大と推定される。
なお、配合量の下限を５％にとつたのは、これ以
下では高炉原料として意味がないからである。 また、第７図は焼結鉱／非焼成塊成鉱を１／１
の割合で混合して使用した場合の還元粉化指数
（−３mm％）と温度1300℃における圧力損失の関
係を調べた結果である。この第７図より、還元粉
化指数（−３mm％）が70以下であれば、焼結鉱／
非焼成塊成鉱が１／１の場合でも、焼結鉱と同等
の性状を有することが判明した。なお、還元粉化
指数が70を越えると、還元時の粉化が大きくな
り、高炉シヤフト部で悪影響を与えるため使用で
きない。一方、還元粉化指数が小さくなれば、非
焼成塊成鉱の配合率を高くしても、良好な高温性
状は得られるが、非焼成塊成鉱を多配合すると焼
結鉱が偏在しやすくなり高温性状が部分的に悪化
する可能性があるため、非焼成塊成鉱の配合率は
50％が限界と推察される。 次に、この発明の実施例について説明する。 実施例 第２表に示す組成を有し、第３表に示す粒度構
成の原料に−５mmのコークス粉を２％以下添加
し、および無添加のものと水と混合した後、直径
100mm×高さ60mmの円筒体に成型し、これを８日
間養生した後10〜15mmの大きさに破砕した還元粉
化指数が32と62の非焼成塊成鉱Ａ、Ｂをそれぞれ
焼結鉱と混合して高炉装入物としての性状調査を
行なつた。焼結鉱と非焼成塊成鉱の配合量、常温
強度指数、還元粉化指数および高温性状を第４表
に示す。
焼成塊成鉱の炉内における分布状態について調べ
たところ、この非焼成塊成鉱の場合は第３図に示
すごとく、装入方法によつて分布状態が異なるこ
とが判明した。すなわち、層状に装入した場合に
は、高炉炉壁に非焼成塊成鉱が偏析するが、混合
装入の場合はほとんど偏析が起こらない。その理
由は、層状装入の場合は、焼結鉱と非焼成塊成鉱
の安息角が若干異なるため別々に装入される形に
より偏析が生ずるものと考えられる。一方、焼結
鉱と混合して装入した場合は、両者の安息角の差
が小さいため一種類の鉱石のごとき挙動を示すこ
とになり偏析が生じないものと考えられる。従つ
て、この非焼成塊成鉱については、混合装入法が
有効である。 また、この発明において、非焼成塊成鉱の還元
粉化指数を70以下とし、この非焼成塊成鉱の使用
量を、（非焼成塊成鉱）／｛（非焼成塊成鉱）＋（焼
結鉱）｝＝0.05〜0.50の範囲に限定したのは、以下
の理由による。 第４図は非焼成塊成鉱の高温性状を示す圧力損
失（温度1200℃）と還元粉化指数（−５mm％）と
の関係を示す。すなわち、非焼成塊成鉱の高温性
状は粉化により影響を受けていることがわかる。 高炉の場合、装入された高炉原料は充填された
状況にあり、充填率が高くなれば非焼成塊成鉱が
ある一定荷重下で崩壊するために必要な圧潰強度
は小さくなる。すなわち、高温度、高還元率にな
るまで粉化が遅延され、高温性状が改善されるこ
とになる。第５図は充填粒子個数の変化を示す
が、非焼成塊成鉱を50％以上配合すると、鉱石粒
子の単位体積を占有する個数が減少し、非焼成塊
成鉱の性状が顕著に現われるものと推定される。
第６図は非焼成塊成鉱と焼結鉱を混合した場合の
高温性状の調査結果を示すが、非焼成塊成鉱の使
用量が50％までは焼結鉱の結果と差はなく、良好
な性状を有している。従つて、焼結鉱に対する非
焼成塊成鉱の配合量は50％が最大と推定される。
なお、配合量の下限を５％にとつたのは、これ以
下では高炉原料として意味がないからである。 また、第７図は焼結鉱／非焼成塊成鉱を１／１
の割合で混合して使用した場合の還元粉化指数
（−３mm％）と温度1300℃における圧力損失の関
係を調べた結果である。この第７図より、還元粉
化指数（−３mm％）が70以下であれば、焼結鉱／
非焼成塊成鉱が１／１の場合でも、焼結鉱と同等
の性状を有することが判明した。なお、還元粉化
指数が70を越えると、還元時の粉化が大きくな
り、高炉シヤフト部で悪影響を与えるため使用で
きない。一方、還元粉化指数が小さくなれば、非
焼成塊成鉱の配合率を高くしても、良好な高温性
状は得られるが、非焼成塊成鉱を多配合すると焼
結鉱が偏在しやすくなり高温性状が部分的に悪化
する可能性があるため、非焼成塊成鉱の配合率は
50％が限界と推察される。 次に、この発明の実施例について説明する。 実施例 第２表に示す組成を有し、第３表に示す粒度構
成の原料に−５mmのコークス粉を２％以下添加
し、および無添加のものと水と混合した後、直径
100mm×高さ60mmの円筒体に成型し、これを８日
間養生した後10〜15mmの大きさに破砕した還元粉
化指数が32と62の非焼成塊成鉱Ａ、Ｂをそれぞれ
焼結鉱と混合して高炉装入物としての性状調査を
行なつた。焼結鉱と非焼成塊成鉱の配合量、常温
強度指数、還元粉化指数および高温性状を第４表
に示す。
【表】
【表】
【表】
第４表より、常温強度指数、還元粉化指数、高
温性状のそれぞれの値は、高炉操業に悪影響を与
えない値であることが判明した。 以上説明したごとく、この発明法によれば、非
焼成塊成鉱は焼結鉱と同様の挙動を示すことか
ら、炉内では偏析はほとんど起こらず、また良好
な高温性状を示すため、非焼成塊成鉱の使用量を
大巾に増大することが可能となり、原料コスト並
びに燃料原単位の低減に大なる効果を奏する。
温性状のそれぞれの値は、高炉操業に悪影響を与
えない値であることが判明した。 以上説明したごとく、この発明法によれば、非
焼成塊成鉱は焼結鉱と同様の挙動を示すことか
ら、炉内では偏析はほとんど起こらず、また良好
な高温性状を示すため、非焼成塊成鉱の使用量を
大巾に増大することが可能となり、原料コスト並
びに燃料原単位の低減に大なる効果を奏する。
第１図はこの発明における非焼成塊成鉱と、焼
結鉱およびコークスの安息角の送風による変化を
示す図表、第２図は焼結鉱と非焼成塊成鉱の高炉
装入時のore／coke比を示す図表、第３図は非焼
成塊成鉱の装入方法の違いによる分布状態を示す
図表、第４図は非焼成塊成鉱の還元粉化指数（−
５mm％）と温度1200℃における圧力損失の関係を
示す図表、第５図は非焼成塊成鉱配合比と鉱石粒
子固数比の関係を示す図表、第６図は非焼成塊成
鉱混合比率と圧力損失の関係を示す図表、第７図
は非焼成塊成鉱の還元粉化指数（−３mm％）と温
度1300℃における圧力損失の関係を示す図表であ
る。
結鉱およびコークスの安息角の送風による変化を
示す図表、第２図は焼結鉱と非焼成塊成鉱の高炉
装入時のore／coke比を示す図表、第３図は非焼
成塊成鉱の装入方法の違いによる分布状態を示す
図表、第４図は非焼成塊成鉱の還元粉化指数（−
５mm％）と温度1200℃における圧力損失の関係を
示す図表、第５図は非焼成塊成鉱配合比と鉱石粒
子固数比の関係を示す図表、第６図は非焼成塊成
鉱混合比率と圧力損失の関係を示す図表、第７図
は非焼成塊成鉱の還元粉化指数（−３mm％）と温
度1300℃における圧力損失の関係を示す図表であ
る。
Claims (1)
- １ 鉄鉱石を主体とする粉粒鉱石に、バインダー
と必要なら固体燃料および水分を加えて団塊化さ
せて非焼成塊成鉱を製造する方法により、粒径が
10mm以下で１mm以上の鉱石を10〜70％含む粉粒鉱
石を用い成型・硬化、必要なら破砕して製造した
非焼成塊成鉱であつて、還元粉化指数が70以下の
非焼成塊成鉱を、（非焼成塊成鉱重量）／｛（非焼
成塊成鉱重量）＋（焼結鉱重量）｝が0.05〜0.50を
満足するように焼結鉱と混合し、高炉に装入する
ことを特徴とする高炉原料の装入方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4661282A JPS58164710A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 高炉原料の装入方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4661282A JPS58164710A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 高炉原料の装入方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58164710A JPS58164710A (ja) | 1983-09-29 |
| JPH0128085B2 true JPH0128085B2 (ja) | 1989-06-01 |
Family
ID=12752118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4661282A Granted JPS58164710A (ja) | 1982-03-24 | 1982-03-24 | 高炉原料の装入方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58164710A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4971815B2 (ja) * | 2007-02-01 | 2012-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 高炉操業方法 |
| JP2009211740A (ja) | 2008-02-29 | 2009-09-17 | Panasonic Corp | ベース部材の製造方法、モータの製造方法、情報機器の製造方法、ベース部材、モータおよび情報機器 |
| WO2010041770A1 (ja) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | 新日本製鐵株式会社 | 含炭非焼成ペレットを用いる高炉操業方法 |
| JP5696814B2 (ja) * | 2012-05-28 | 2015-04-08 | 新日鐵住金株式会社 | ベルレス高炉への原料装入方法 |
-
1982
- 1982-03-24 JP JP4661282A patent/JPS58164710A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58164710A (ja) | 1983-09-29 |
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