JPH0355527B2

JPH0355527B2 -

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Publication number: JPH0355527B2
Application number: JP59278334A
Authority: JP
Priority date: 1984-12-27
Filing date: 1984-12-27
Publication date: 1991-08-23
Also published as: JPS61153239A

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）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、これらを予じ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。この方法では１次ミキサー５あるいは２次ミキ
サー６を用いて擬似粒子に水分を添加してこれを
バインダーとして作用させている。しかし１次ミ
キサー５あるいは２次ミキサー６では水分添加と
同時に造粒も行つているため、Ｂ粉に水分が完全
に浸透しないうちに造粒機から排出されて、造粒
が不十分なまま焼結機に装入される。その結果、
焼結機上での原料の通気度が悪くなり、生産性が
低くなる問題がある。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。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59−32533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。更に別の方法として、焼結に供される粉原料に
予じ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。（発明の構成）本発明の目的は、造粒前に予じめ水分を添加す
る場合に、水分添加量が必要最小限でしかも水分
添加量の管理が容易な焼結原料の処理方法を提供
することにある。本発明はこの目的を達成するために、焼結原料
用粉鉱石のうち開気孔率が0.08c.c.／ｇ以上又は全
気孔に対して0.1μｍ以下の微細な開気孔が30％以
上含まれるものについてのみ、造粒前に予じめ水
分を添加する方法である。（発明の具体的説明）本発明者らは、先に述べた問題を解決するため
に鋭意研究を行つた結果、以下に記載する知見を
得た。本発明者らは、まず一般的な造粒方法で製
造した擬似粒子Ａと、特公昭59−33646号で開示
した造粒方法（造粒前の粉鉱石に予じめ水を添加
する方法）により製造した擬似粒子Ｂとの違いに
ついて詳細に検討を重ねた。その結果、造粒直後
には、擬似粒子Ａ，Ｂに相違は認められないが、
しばらく時間が経過すると、擬似粒子Ｂには全く
変化が見られないのに対し、擬似粒子Ａの一部に
ついては崩壊してしまう現象が観察された。更に
崩壊を起こしている擬似粒子は詳しく観察した結
果、この擬似粒子はバインダーとなつている水分
がさも蒸発により減少している様な乾燥状態にな
つている事がわかつた。更に擬似粒子Ａについ
て、造粒直後と擬似粒の一部が崩壊した時とにつ
いて含有水分量を加熱減量法により測定した。そ
の結果、両者の含有水分量にほとんど差がない。
このことから本発明者らは、擬似粒子中の水分が
減少して乾燥状態となる現象は、蒸発ではなく擬
似粒子を構成している粉鉱石が所有する開気孔に
水が浸透していく結果であると考えた。この本発
明者の知見によれば、一般的な造粒方法で擬似粒
子が崩壊するのは、水分添加と造粒を同時に行な
うため、粉鉱石が所有する開気孔に水が浸透し終
らないうちに造粒が終了してしまい、造粒終了後
に擬似粒子のバインダーとしての水分が開気孔に
浸透していき、その結果、バインダーとしての水
分が不足して崩壊すると考えられる。更に本発明者らは、造粒試験を行つて、一般的
な造粒方法において一部の擬似粒子についてのみ
崩壊が認められた原因について検討を重ねた。上
記造粒試験は、粉鉱石を銘柄別に一昼夜水に浸し
た後通常の造粒を行なつた場合と、造粒時にのみ
水分を添加して造粒した場合とについて、258mm
φの小型造粒試験機で造粒試験を行ない、擬似粒
子の強度（擬似粒子に一定の衝撃を加えた後の粉
率で表示）を測定して、各銘柄の影響及び造粒前
に粉鉱石を水を浸しておくことの効果について調
べた。なお、造粒時に添加する水分量について
は、予備試験で求めた最適造粒水分量を基準と
し、造粒水分がその付近になるようにして、数水
準実施した。その結果を第２図に示す。第２図から、粉鉱石のうちあるものは、造粒時
にのみ水分を添加した場合でも高強度で、強度が
全く変化しない。一方別のものは、造粒時にのみ
水分を添加した場合には強度が低いが、予じめ水
分を添加した場合には強度が向上していることが
わかる。即ちある銘柄の粉鉱石についてのみ予じ
め水分を添加することにより強度が改善されるこ
とが明らかとなつた。ここで言う強度とは、擬似
粒子に一定の衝撃を加えた時の粉率であるから、
強度が向上するということは、とりもなおさず崩
壊を防止できるということである。なおこの図
で、銘柄間で擬似粒子の強度が異なるのは、粉鉱
石のぬれ性等、銘柄特性が異なるためである。次に本発明者らは、粉鉱石の各銘柄について水
銀圧入式ポロシメータにより開気孔径分布を測定
し、粉鉱石の銘柄によつて擬似粒子の崩壊現象が
起こる原因を検討した。その測定結果を、先に述
べた造粒前の水への浸漬効果を有無とともに表１
に示す。表１（水銀圧入式ポロシメータで測定した粉鉱
石の開気孔経分布及び単味銘柄での造粒性試験結
果）

【表】表１から、開気孔率の高い銘柄及び微細（0.1μ
ｍ以下）な開気孔の割合が高い銘柄において擬似
粒子の強度向上、即ち崩壊現象が起つていること
がわかる。更に本発明者らは、試験銘柄種を増加して同様
の造粒性試験を行ない、どの程度の開気孔率ある
いは微細な開気孔を持つ銘柄が造粒前の水浸漬処
理で強度向上するかを調べた。その結果を第３図
に示す。第３図から開気孔率が0.08c.c.／ｇ以上又は微細
（0.1μｍ以下）な開気孔の割合が30％以下の銘柄
（両条件をいずれも満足する銘柄も含む）は、造
粒前の水浸漬処理で強度向上することがわかる。本発明は、上述した知見にもとづいてなされた
もので、各種焼結原料用粉鉱石のうち、開気孔率
が0.08c.c.／ｇ以上又は全気孔率に対し0.1μｍ以下
の微細な開気孔が30％以上の銘柄（両条件をいず
れも満足する銘柄も含む）についてのみ造粒前に
予じめ水に浸しておいて、その後通常の混合、造
粒を行なう方法である。そしてこの方法によれ
ば、特定の銘柄のみに造粒前の水浸漬処理を行つ
ているので、添加水分量が少なくてすむ。しかも
本発明方法では、特定の銘柄を水に浸すだけで、
添加水分量を調節する必要はなく、その管理がき
わめて容易となる。（実施例）以下、本発明の実施例を第４図を参照して説明
する。本船１から荷上げした各銘柄の粉鉱石f₁，
f₂〜f_o-1，f_oを粗鉱ヤード２、ブレンデイングヤ
ード３、配合槽４、１次ミキサー５、２次ミキサ
ー６、ホツパー７及び焼結機８で順に処理して焼
結鉱を得る。この工程は、第１図の一般的な処理
方法と基本的に同じである。本発明では、更に各銘柄の粉鉱石のうち、開気
孔率が0.08c.c.／ｇ以上又は全気孔率に対し0.1μｍ
以下の微細な開気孔が30％以上の銘柄（第４図で
はf_o-1，f_oがこれに相当するとする）について予
じめ造粒前に水に浸しておく。この方法として、
以下（）〜（）がある。 () 粉鉱石f_o-1，f_oを本船から粗鉱ヤードへ送
る際に水分を添加する方法。 () 粗鉱ヤードにて水分を添加する方法。この
粗鉱ヤードではシート２０を覆つて水分の蒸発
を防止するようにするのが好ましい。 () 粗鉱ヤードからブレンデイングヤードへ送
る際に水分を添加する方法。 () ブレンデイングヤードで水分を添加する方
法。ブレンデイングヤードでは、粉鉱石f_o-1，
f_oを下層に積み水分の蒸発を防止するのが好ま
しい。 () 上記（）〜（）の方法を適宜組合せる
方法。各方法における水添加量は、各銘柄に依存せ
ず、最初に設定しておくだけで後の修正、調整は
必要としない。即ち、単に一昼夜水に浸しておく
だけで効果があるということは、各銘柄について
水分飽和状態となれば良いことを意味しており、
各鉱石銘柄の水分飽和値が異なつても添加水分量
を管理する必要がない。このため添加水量の制御
が簡単である。また特定の銘柄（実施例では
f_o-1，f_o）にのみ予じめ水を添加するので、先に
提案した方法のように多量の水を必要としない。
なお実施例では２銘柄f_o-1，f_oに水を添加する方
法を示しているが、本発明はこれに限らず本発明
の条件を満す銘柄（１種又は２種以上）に水を添
加する方法であることは勿論である。（実験例）次に本発明処理方法の効果を確認した実験例に
つき説明する。前記表１に示した５銘柄の粉鉱石をそれぞれ20
重量％ずつ配合してこれを基本配合物とした。そ
してこの基本配合物において、特定の銘柄につい
て造粒前に一昼夜水に浸しておいた粉鉱石を使用
し、造粒性試験、造粒して得た擬似粒子に衝撃
（ハンドリング時の衝撃に相当）を加えた後の充
填層に対する通気性測定試験及び鍋試験を行つ
た。その結果を表２にまとめて示す。なお造粒時
の添加水分量は、最適造粒水分量となるようにし
た。表２は、擬似粒子の崩壊現象、充填層とした
時の通気性および鍋試験における焼結時間に及ぼ
す造粒前の水浸漬処理粉鉱の使用の影響（混合銘
柄）を示す。

【表】

【表】上表からＡ，Ｂ，Ｃ粉鉱石については、造粒前
の水浸漬効果は全く認められなかつた。一方Ｄ鉱
石は微細気孔が多く、Ｅ鉱石は全開気孔率が高い
ため、いずれも造粒後の擬似粒子の強度及び充填
層での通気性が向上し（基本配合のものの通気性
が18.2であるのに対しＤ鉱石が19.8、Ｅ鉱石が
20.4）、更に焼結時間が短縮される（基本配合の
ものの焼結時間が26.5分であるのに対しＤ鉱石が
24.3分、Ｅ鉱石が23.8分）等の効果が認められ
た。またその結果は、Ｄ，Ｅ粉鉱石のうち１銘柄
を水に浸しておいた場合よりも、Ｄ，Ｅ粉鉱石の
両方を水に浸しておいた場合の方が、より大きな
効果が認められた。なお全粉鉱石を水に浸してお
いた場合も、同様の効果が認められたが、実際に
実施することを考慮すれば、その効率上必要性の
ある鉱石（Ｄ，Ｅ鉱石の一方又は両方）のみを水
に浸しておく方がよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な焼結原料の処理方法を示す説
明図、第２図は粉鉱石（単味銘柄）の造粒試験結
果を示す説明図、第３図は造粒前に粉鉱石を水に
浸した場合、各種粉鉱石銘柄の全開気孔率と全開
気孔率に対する微細開気孔の割合とが擬似粒子の
強度向上に及ぼす影響を示す図、第４図は本発明
の一実施例を示す焼結原料の処理方法を示す説明
図である。１……本船、２……粗鉱ヤード、３……ブレン
デインヤード、４……配合槽、５……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、２０……シート。

Claims

【特許請求の範囲】

１各種焼結原料用粉鉱石を混合、造粒する際
に、開気孔率が0.08c.c.／グラム以上又は0.1μｍ以
下の微細な開気孔が全開気孔に対して30％以上含
まれるという条件のうち少なくとも１つの条件を
満す粉鉱石銘柄についてのみ造粒前に予じめ水分
を添加する焼結原料の処理方法。