JPH0136536B2

JPH0136536B2 -

Info

Publication number: JPH0136536B2
Application number: JP1615285A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Saito; Noboru Sakamoto; Hiroshi Fukuyo; Yoshito Iwata
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1985-01-30
Filing date: 1985-01-30
Publication date: 1989-08-01
Also published as: JPS61177334A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、焼結原料を造粒して焼結鉱を製造す
る工程における前処理の改良に関する。（従来技術及びその問題点）高炉原料である焼結鉱は、粉鉱石を予備処理し
て得られ、第１図は、その一般的な処理方法を示
す。まず、本船１から荷上げした各銘柄の粉鉱石
f₁〜f_oを粗鉱ヤード２に山積みする。次いでこれ
ら粉鉱石f₁〜f_oをブレンデイングヤード３に層状
に埋積し、これらを予め設定した割合でベツデイ
ング法により混合してブレンデイング粉（以下Ｂ
粉と称する）とする。次にＢ粉を石灰石、粉コー
クス及び返鉱等の各原料とともにそれぞれ別々の
配合槽４に装入する。各配合槽４から各原料を所
定量連続的に切出して配合し、これを１次ミキサ
ー５に送つて水分添加及び造粒を行ない、必要に
応じて２次ミキサー６でさらに造粒する。このよ
うに造粒された原料（以下擬似粒子と称する）を
ホツパ７から焼結機８のパレツト９に連続的に装
入し、かつ原料中に配合された粉コークスに点火
炉１０を用いて点火し、焼結機下方に設置されて
いる風箱１１から強制的に吸引通風する。そして
この方法により焼結鉱が得られる。しかしこのような一般的な焼結鉱の製造方法で
は、生産性が低く、コストの低減を図ることがで
きないとともに焼結鉱の使用量が増大してもこれ
に対応することが困難である。この問題を解決するために、多くの提案がなさ
れている。例えば、原料に生石灰、消石灰等の造
粒促進剤を添加して通気性の優れた擬似粒子を得
る方法が広く知られている。しかし生石灰や消石
灰は、CaO源として通常配合されている石灰石に
比べて高価であり、製造コストが高くなる欠点が
ある。この欠点を緩和するために、造粒時の添加
水分を加温して生石灰の効果を向上する方法が提
案されている（特公昭58−38494号）。しかしこの
方法もやはり生石灰を使用するので、製造コスト
が高くなるという欠点を免れることはできない。更に別の方法として、焼結に供される粉原料に
予め水分を添加してから配合槽に装入し、１次ミ
キサーで造粒する方法が提案されている（特公昭
59−33646号）。この方法は、Ｂ粉に水分を十分浸
透してから造粒するので、水分がバインダーとし
て有効に働き、原料の通気度を高めることができ
る。このことは、本発明者らの実験においても、
確認されている。しかし、この方法は、粉鉱石の
全銘柄について最大通気度水分の７〜10割の水分
を添加するため、その水分添加量が相当多い。し
かもこの方法では、粉鉱石の銘柄を変更すると、
最大通気度水分が変わるため、この値を再度測定
して、この測定値にもとづいて添加水分量を変更
する必要がある。このため頻繁に銘柄変更を行な
う場合には、添加水分量の管理が煩雑になる問題
がある。また別の提案として、原料の粒度構成を所定の
範囲に調整して、通気性の優れた擬似粒子を得る
方法がある（特公昭59−45738号）。この方法は、
粉鉱石を任意に選択できる場合は良いが、現状で
は山積みされている粉鉱石のみでしか配合できな
いため、一部の粉鉱石を粉砕して所定の範囲に調
整する必要がある。その結果、粉砕費用が増加し
て、製造コストが増加する欠点がある。また他の方法として、従来から試験されている
微粉原料の予備造粒方法がある（例えば特公昭39
−1801号等）。この方法は、微粉原料の全てが擬
似粒子の乾燥後強度の弱い粉鉱石銘柄から構成さ
れている場合には、効率のよい効果的な方法であ
る。しかし焼結機の生産性は、擬似粒子の乾燥後
強度に依存しており、しかも微粉原料の中には擬
似粒子の乾燥後強度が強い粉鉱石銘柄も含まれて
おり、これらのことを考慮すれば、この方法は効
率が悪く、それ故設備コストが高い方法と言わざ
るを得ない。従つてこの方法はごく一部でしか実
施されていない。また別の方法として、粒度調整を行なつた混合
原料に対し、パンペレタイザーで造粒して、擬似
粒子の充填密度を向上させ、通気度の優れた擬似
粒子を得る方法が提案されている（特公昭59−
32531〜32533号）。この方法も有効な方法である
が、予め粉砕又は予備造粒等を行つて造粒機の能
力を最大限に引き出すようにしているため、設備
コストの増加はさけられない。しかも本発明者ら
の実験結果によれば、焼結機の生産性に寄与する
のは、擬似粒子の乾燥後強度が弱くしかも付着粉
として作用する微粉を含む粉鉱石銘柄、即ち一種
の特定銘柄であることから、全原料を混合した後
に全部又は一部の原料をパンペレタイザーで造粒
しても、効率が悪い。この結果設備コストの増加
をまねく欠点を有している。また別の方法として、例えば粉鉱石銘柄の特性
に注目して、濡れ性の高い原料を１次および２次
ミキサーに分割して配合する方法あるいは２次ミ
キサーのみに配合する方法が提案されている（特
公昭59−31575号）。この方法は、生石灰等のバイ
ンダーをぬれ性の悪い原料、即ち比表面積の小さ
い原料に優先的に使用して、擬似粒化性、即ち造
粒性又は擬似粒子の湿潤強度を向上して焼結機の
生産性および品質を安定化する方法である。しか
るに本発明者らの研究結果によれば、焼結機の生
産性は、擬似粒化性や擬似粒子の湿潤強度だけで
なく、乾燥後強度にも影響を受ける。しかも乾燥
後強度は、B.E.T.法による比表面積に対応する
各種粉鉱石銘柄の表面だけでなく、粒子形状、表
面物性等にも影響を受ける付着力に強く依存して
いる。このようなことからこの方法はその目的を
充分に達成できる方法とは言えず、未だ実用化さ
れていないのが、現状である。（発明の技術的課題）本発明は、このような現状を鑑みてなされたも
ので、焼結鉱の製造コストをそれほど増加させる
ことなく、焼結機の生産性を向上することができ
る方法を得んとするものである。（発明の構成）この目的を達成するために、本発明は複数種の
粉鉱石銘柄を造粒して擬似粒子を作り、これを混
合した後焼結する方法において、造粒して得られ
る擬似粒子の乾燥後強度に応じて各粉鉱石銘柄を
複数のグループに分類して各グループ毎にブレン
デイングし、このブレンデイングに際し、擬似粒
子の乾燥後の強度の弱い銘柄グループについての
み消石灰、生石灰又はこれらの混合物を配合するここで乾燥後強度とは、粉鉱石銘柄に水分を適
正量添加しながら造粒して擬似粒子を作り、この
擬似粒子を乾燥した後所定の力を加えて粉を発生
させ、この粉の発生割合によつて評価したもので
ある。（発明の具体的説明）消石灰、生石灰等のバインダーを焼結原料へ配
合すると、先に述べたように、製造コストが高く
なるものの焼結機の生産性が向上する。この理由
については、数多くの報告があるが、これらの報
告をまとめると、一般的には「焼結時の擬似粒子
は、湿潤、乾燥等の過程を経るため、特に乾燥時
に擬似粒子が崩壊する現象があるが、消石灰、生
石灰等のバインダーは、この崩壊現象を抑制する
働き、即ち擬似粒子の乾燥後強度を向上させる働
きがあるためである」と言われている。そこで本発明者らは、消石灰、生石灰等のバイ
ンダーが高価であることを考慮し、消石灰、生石
灰等のバインダーの配合量を減らすことを目的と
して、消石灰、生石灰等のバインダーを有効に配
合する方法について検討した。まず、擬似粒子の
乾燥後強度が粉鉱石銘柄に依存するか、依存する
場合その原因について調査した。即ち、各種粉鉱
石を小型の造粒機を用いて、占積率回転数、造粒
時間を一定としかつその粉鉱石銘柄に適正水分量
を添加しながら造粒し、その造粒後原料（擬似粒
子）を所定の条件で乾燥し、しかる後焼結機上の
原料の自重に相当する一定の力を加えた後の粉率
（配合した粉に対する発生した粉の割合で表示）
を測定して、評価した。その結果、下記表１に示
すように、擬似粒子の乾燥後強度が粉鉱石銘柄に
強く依存していることが判明した。

【表】そこで本発明者らは、擬似粒子の乾燥後強度の
粉鉱石銘柄依存性の原因について検討を加えた。
その結果各種粉鉱石の見掛け付着力（ジエニケ剪
断試験により求めた垂直荷重が０の時の付着力）
が擬似粒子の乾燥後強度を支配していることが明
らかとなつた（第２図参照）。換言すると付着力
は、各種粉鉱石の粒子形状、表面形状等の物性に
依存しているため、各種粉鉱石に予備処理等を行
なつて特性を改善するか、あるいは消石灰、生石
灰等のバインダーを配合して表面物性を改善しな
い限り、擬似粒子の乾燥後強度の向上が望めない
ことが明らかとなつた。そこで本発明者らは、次に消石灰、生石灰等の
バインダーを配合した場合、粉鉱石銘柄によつて
擬似粒子の乾燥後強度向上効果が異なるか否かを
先の方法と同じ方法で調査した。その結果を第３
図に示す。第３図から、バインダー配合効果は、
擬似粒子の乾燥後強度が強い銘柄よりも、主とし
て擬似粒子の乾燥後強度が弱い銘柄について大き
く認められた。この結果から消石灰、生石灰等の
バインダーは、混合原料に均一に配合しなくと
も、擬似粒子の乾燥後強度の弱い銘柄についての
み配合すれば、配合量が少なくてほぼ同等の効果
が得られることが明らかとなつた。次に本発明を第５図に示す実施例にもとづいて
説明する。本船１から荷上げした各銘柄の粉鉱石
f₁〜f_n，f_n+1〜f_oを粗鉱ヤード２に山積みする。
次いでこれら粉鉱石f₁〜f_oを、造粒して得られる
擬似粒子の乾燥後の強度に応じて複数のグループ
に分類して各グループ毎にブレンデイングし、こ
れらをそれぞれブレンデイングヤードに層状に埋
積する。実施例では擬似粒子の乾燥後強度の強い
鉱石銘柄f₁〜f_nをブレンデイングヤード３ａに、
擬似粒子の乾燥後強度の弱い鉱石銘柄f_n+1〜f_oを
ブレンデイングヤード３ｂに埋積している。次に
鉱石銘柄f₁〜f_nを混合したブレンデイング粉（以
下B1粉と称する）を石灰石、粉コークス及び返
鉱等の各原料とともに配合槽４ａに装入する。こ
の配合槽４ａから各原料を所定量連続的に切出し
て配合し１次ミキサー５ａに送る。１次ミキサー
５ａではB1粉に造粒水分を適正量添加しながら
造粒する。一方鉱石銘柄f_n+1〜f_oを混合したブレンデイン
グ粉（以下B2粉と称する）については、石灰石、
粉コークス及び返鉱等の各原料、更に消石灰、生
石灰又はこれらの混合物とともに別の配合槽４ｂ
に装入する。次いで配合槽４ｂから各原料を所定
量連続的に切出して別の１次ミキサー５ｂに送
り、ここで造粒水分を適正量添加しながら造粒す
る。そして１次ミキサー５ａ，５ｂの造粒物を２次
ミキサー６に入れて混合し、これを焼結機８で処
理して焼結鉱を得る。なお上記実施例では、擬似粒子の乾燥強度によ
り各種鉱石銘柄を２つのグループに分けている
が、３つ以上のグループに分けてもよい。また後
述するが、消石灰、生石灰等のバインダーの配合
量を変えることにより、焼結時間が直線的に短縮
されるため、擬似粒子の乾燥強度に応じてバイン
ダーの配合量を調節するのが好ましい。また実施
例では１次ミキサーを各鉱石銘柄グループの造粒
に、２次ミキサーを各鉱石銘柄グループの造粒物
の混合に使用しているが、造粒時間が不足する場
合には、１次ミキサー内にせきを設けて滞留時間
を長くする方法、あるいは１次ミキサーの前また
は後に更に造粒機を追加するなどの手段を行うの
が好適である。（実験例）造粒して得た擬似粒子の乾燥後強度の異なる銘
柄の粉鉱石（前記表１に示すＡ〜Ｅ）をそれぞれ
20重量％ずつ配合したものを基本配合組成とし
た。この基本配合組成を用いて、以下に示す方法で
造粒した。 No.１；消石灰、生石灰等のバインダーを無添加と
した通常の混合、造粒方法（従来方法）。 No.２；全配合原料に消石灰または生石灰を添加し
てから混合、造粒する方法（比較方法）。 No.３；各種鉱石銘柄をB.E.T.法で測定した比表
面積に応じて比表面積の小さい鉱石銘柄（Ａ鉱
石）と、比表面積が中程度の鉱石銘柄グループ
（Ｂ、Ｃ及びＥ鉱石）と、比表面積が高い鉱石
銘柄グループ（Ｄ鉱石）とにグループ分けし、
各々の鉱石銘柄グループについて混合した後、
比表面積の小さい鉱石銘柄Ａについてのみ消石
灰を配合し、しかる後それぞれの鉱石銘柄グル
ープを造粒し、混合する方法（比較方法）。 No.４；No.３と同様に鉱石銘柄をグループ分けして
混合した後、比表面積の小さい鉱石銘柄Ａ及び
比表面積が中程度の鉱石銘柄グループ（Ｂ、Ｃ
及びＥ）について消石灰を配合し、しかる後に
それぞれの鉱石銘柄グループを造粒、混合する
方法（比較方法）。 No.５；擬似粒子の乾燥後強度が弱い鉱石銘柄グル
ープ（ＡおよびＢ鉱石からなる）と強い鉱石銘
柄グループ（Ｃ、Ｄ及びＥ鉱石からなる）とに
グループ分けし、各々の鉱石銘柄グループにつ
いて混合した後、擬似粒子の乾燥後強度の弱い
鉱石銘柄グループについてのみ消石灰または生
石灰を配合し、しかる後それぞれの鉱石銘柄グ
ループを造粒しそれぞれを混合する方法（本発
明）。これらの造粒後原料を用いて鍋試験を行ない、
焼結時間（分）を測定した。その結果を表２及び
第４図に示す。なお第４図は、表２の結果をグラ
フ化したもので、バインダー配合量に対する焼結
時間の変化を示している。

【表】これらの結果から、消石灰、生石灰を添加した
No.２の方法（比較方法）は、No.１の方法（従来方
法）に比べて焼結時間が短縮され、焼結機の生産
性が向上している。このことから消石灰、生石灰
の添加効果が確認される。更にNo.５の方法（本発
明）は、消石灰、生石灰の配合量がNo.２の方法に
比べて少ないにもかかわらず、No.２の方法と同等
の効果があることがわかる。なお比表面積の小さ
い銘柄にのみ消石灰を添加したNo.３の方法は、焼
結機の生産性が本発明（No.５）に比べて低い。ま
た比表面積の小さい銘柄及び中程度の銘柄に消石
灰を添加したNo.４の方法は本発明（No.５）に比べ
て消石灰の使用効率が悪いことがわかる。（発明の効果）以上説明したように本発明によれば、擬似粒子
の乾燥後強度の弱い銘柄にのみ消石灰、生石灰を
配合するので製造コストの増加を極力抑えること
ができ、しかも全配合原料に消石灰、生石灰を配
合した場合とほぼ同等の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の焼結原料の処理方法を示す説明
図、第２図は各種粉鉱石銘柄の見掛け付着力と擬
似粒子の乾燥後強度との関係を示す特性説明図、
第３図は擬似粒子の乾燥後強度向上に及ぼす消石
灰、生石灰の配合効果を示す特性説明図、第４図
は消石灰、生石灰の配合量に対する焼結時間の変
化を示す特性説明図、第５図は本発明の一実施例
を示す焼結原料の処理方法の説明図である。１……本船、２……粗鉱ヤード、３，３ａ，３
ｂ……ブレンデイングヤード、４，４ａ，４ｂ…
…配合槽、５，５ａ，５ｂ……１次ミキサー、６
……２次ミキサー、７……ホツパ、８……焼結
機、９……パレツト、１０……点火炉、１１……
風箱。

Claims

【特許請求の範囲】

１複数種の粉鉱石銘柄を造粒して擬似粒子を作
り、これを混合した後焼結する方法において、造
粒して得られる擬似粒子の乾燥後強度に応じて各
粉鉱石銘柄を複数のグループに分類して各グルー
プ毎にブレンデイングし、このブレンデイングに
際し擬似粒子の乾燥後強度の弱い銘柄グループに
ついてのみ消石灰、生石灰又はこれらの混合物を
配合する焼結原料の処理方法。