JPH0380849B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、良品質の焼結鉱を生産性よく製造す
る焼結鉱の製造方法に関する。 〔従来の技術〕 従来より、高炉装入用の鉄鉱石の焼結鉱（本明
細書ではこれを単に焼結鉱と呼ぶ）を製造するに
は、各種銘柄の粉状の鉄鉱石に副原料や雑原料お
よび燃料を適量配合し、これに水を添加して混合
造粒してから焼結機に装填し、この焼結機の点火
炉で点火して焼成している。 そのさい、鉄鉱石、副原料、雑原料および燃料
からなる粉状の焼結原料は、使用する銘柄の変更
によつて、また配合割合の変更によつて、その中
身は異なつたものとなることがしばしばあるが、
造粒時に添加する水分量については特に考慮を払
うことなく、経験的に適切であると思われる量の
添加が行われており、通常は、かような銘柄変更
や配合割合変更によつて水分を変更するようなこ
とはしないで、同じような量の水を添加して造粒
していた。これは、使用する銘柄の変更や配合割
合の変更と水分量との間には特別な基準が存在し
なかつたからである。 焼結技術は、還元率（R.I）および還元粉化率
（R.D.I）が良好な焼結鉱を如何に生産性よく製造
するかにあるが、従来においては、使用する銘柄
が変更しまた配合割合が変更したときに製造条件
をどのように調整するかについての基準が存在し
なかつた故に、焼結鉱の品質面でも生産率の面で
もバラツキが生じていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、焼結鉱製造時において、焼結原料と
して使用する銘柄や種類が変更しまた配合割合が
変更した場合に、焼結鉱成品の品質の変動や生産
率の変動が発生するという問題を解決しようとす
るものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明によれば、鉄鉱石、副原料、雑原料およ
び燃料からなる粉状の焼結原料に水を添加して混
合造粒し、これを焼結機に装填して焼結鉱を製造
するにさいし、混合前の各粉状物質のそれぞれの
飽和水分値Wiを予め求めておき、この各飽和水
分値Wiと各粉状物質の配合割合Miとから焼結原
料の飽和水分値の加重平均（ΣWi×Mi）を算出
し、この算出された加重平均の50±２％の水量を
該焼結原料に含有させて造粒するという処法によ
つて、前記の問題点を解決したものである。 以下に本発明の内容を具体的に説明しよう。 焼結鉱の主原料である鉄鉱石は、10mm以下の粒
径の粒子からなつているが、これに水を加えて造
粒する場合に、一般に、造粒前粒度（真粒度）中
の−0.5mmの微粉部分は、＋0.5mm部分の粒子の回
りに付着して造粒されることが知られている。 このような造粒性が、鉄鉱石の銘柄によつて差
異があるか否かを知るために、本発明者らは次の
ような試験を行つた。銘柄の異なる６種類の鉄鉱
石（Ａ〜Ｆ）を供試材料とし、259mmφ×302mmＬ
のドラムミキサーを使用して、供試重量は各2.7
Kg（占有率9.0％）、回転数35r.p.m.（フルード数
9.0×10^-3）、造粒時間35分（総転動距離1185ｍ）
として、水分添加量を２〜10％の範囲で変化させ
た。そして得られた造粒品について、その造粒の
程度を指標としてD.F.I.を採用し、このD.F.I.と
水分量との関係を調べ、第１図の結果を得た。な
お、造粒指数（D.F.I.）は−５mm部分が付着した
割合（単位は％）を調べたものであり、この値が
大きいほど、造粒は進行していることを示す。第
１図の結果から、鉄鉱石の銘柄によつてこの造粒
指数（D.F.I.）はその水分量との間でかなり相違
していることがわかる。すなわち、鉄鉱石は、そ
の銘柄によつて吸着水分量が、各銘柄の生因によ
つて各々相違するので、造粒に及ぼす水分の影響
は銘柄間で大きく異なるものと考えられる。 第２図は、造粒指数（D.F.I.）と焼結鉱製造の
生産率との関係を調べたものである。試験は、実
際の焼結原料（鉄鉱石のほかに、副原料、雑原
料、燃料コークス粉などを配合したもの）を銘柄
の配合割合を変えて、下記の第１表のように３種
類準備し、その水分量を変えて造粒したものを、
30Kg試験焼結鍋を使用して焼結したものである。
そして水分量と造粒指数（D.F.I.）との関係並び
に水分量と生産率（単位時間当たり単位焼結面積
当りの生産量）との関係を整理して示したもので
ある。

【表】 第２図の結果から、銘柄や配合割合とは無関係
に、造粒指数（D.F.I.）がほぼ90％となる水分量
の場合には、生産率がピークを示すことがわか
る。より具体的には、造粒指数が75〜93％の範囲
となる水分量に調整して造粒すると、銘柄や配合
割合にかかわらず、良好な生産性が得られること
がわかる。このことは、造粒指数は高ければ高い
ほどよいわけではなく、一定の上限があることを
示しており、この造粒指数が93％を越えるような
高い値になると、造粒された粒子の間に水が存在
し、これが焼結時の通気性を悪くするようになる
からその生産性が悪くなるのであろう。また、造
粒指数が75未満のような水分量では、−0.5mmの微
粒子が造粒されないままに存在し、これが粒子間
に存在してやはり通気性を劣化させ、焼結条件を
悪化させるようになると考えられる。 以上の事実により、造粒指数が75〜93％の範囲
となる水分量に調整して造粒すればよいことにな
るが、実際には、第１図に示したように、造粒指
数は銘柄毎にその水分量との間で異なつた挙動を
示すから、銘柄や配合割合を変えた場合に、この
最適造粒指数が得られる水分量に調整することは
事実上できない。しかし、もし、ここにこの造粒
指数に対応する客観的尺度が存在すれば、この客
観的尺度から造粒指数が最適となるように水分量
を調整することが可能となる。 本発明者らは、この造粒指数に対応する客観的
指標を見いだすべく種々の試験研究を重ねた。そ
の結果、飽和水分値というパラメーターがこの造
粒指数を最適範囲となるように調整するのに適し
た客観的指標となることを見いだした。飽和水分
値は、焼結原料に配合する鉄鉱石、副原料、雑原
料、コークス粉などの、銘柄別に、予め求めてお
くことができる。この飽和水分値の測定は、例え
ば測定原料粉をロートに入れ、上部より水を注い
でもはや水が下方に滴下しないような時間がたつ
たら（つまり、その粉体に水が飽和した状態に保
持されたら）、その保持された単位重量当たりの
水分量（％）を測定すればよい。 数多くの試験の結果、この飽和水分値と造粒指
数（D.F.I.）との間には極めて明確な相関がある
ことを見いだしたのである。 第３図はこの関係を示す。第３図は、造粒指数
が前記75〜93の範囲となる水分値で造粒した場合
（○印）に、その原料の飽和水分値はどのような
値のものであるかを原料配合を変えた５種類の試
料（焼結原料）について調べた結果を示す。従つ
て、縦軸は、造粒指数（D.F.I.）が75〜93の範囲
となるように添加した水分値（％）を、横軸はそ
の原料の飽和水分値（％）を示す。 なお、参考のために、この第３図には造粒指数
が前記75〜93の範囲を外れた場合の飽和水分値と
の関係も併記してある。すなわち、▲印は、造粒
指数が93を越える場合、また■印は、造粒指数が
75未満の場合を示している。 第３図の結果は、造粒指数が75〜93の範囲とな
る水分値（○印）とその原料の飽和水分値との間
には、たとえその原料の銘柄と配合量が異なつて
も、明確な相関が存在することを示している。よ
り具体的には、この相関は、造粒指数が75〜93の
範囲となる水分値は、焼結原料の種類や配合割合
が変化したとしても、その原料の飽和水分値の50
±２％の範囲となる。造粒指数が90％の水分値は
その原料の飽和水分値のほぼ50％、つまり第３図
に示された直線の勾配は1/2である。従つて、造
粒指数が75〜93の最適範囲を示す水分量は、飽和
水分値を銘柄別に予知していれば、この飽和水分
値から計算で求めることができることになる。つ
まり、鉄鉱石、副原料、雑原料および燃料からな
る粉状の焼結原料に水を添加して混合造粒し、こ
れを焼結機に装填して焼結鉱を製造するにあたつ
ては、その混合造粒前の各粉状物質のそれぞれの
飽和水分値Wiを予め求めておき、この各飽和水
分値Wiと各粉状物質の配合割合Miとから焼結原
料の飽和水分値の加重平均（ΣWi×Mi）を算出
し、この算出された加重平均のほぼ1/2、より具
体的には、その加重平均飽和水分値の50±２％の
水量を含有させて造粒するならば、造粒指数が75
〜93の範囲の最適水分量のもとで造粒できること
になり、これによつて、第２図に示したように、
その生産性の向上を図ることができる。 なお、この加重平均（ΣWi×Mi）の値が、実
際の焼結原料の飽和水分値と一致するか否かにつ
いて調べた結果を第４図に示す。第４図は、いろ
んな配合の焼結原料について、その配合に使用し
た各粉状物質の飽和水分値を計測し、この各飽和
水分値Wiと各粉状物質の配合割合Miとから焼結
原料の飽和水分値の加重平均（ΣWi×Mi）を算
出した値を横軸に、そして、配合したあとの焼結
原料の実際の飽和水分値を実測した値を縦軸に示
したものである。第４図より、加重平均で求めた
計算飽和水分値は実測飽和水分値に明瞭な対応関
係が認められ、加重平均による加成性が成立する
ことがわかる。したがつて、主原料である各種銘
柄の鉄鉱石、副原料である砂鉄、スケール、返鉱
など、雑原料である蛇紋岩、珪砂、石灰石など、
さらには燃料であるコークス粉などの焼結に実際
に使用する各種配合原料粉の飽和水分値を個々に
予め求めておけば、この各々の飽和水分値Wiと
配合割合Miとから焼結原料全体の飽和水分値は、
それらを加重平均（ΣWi×Mi）して計算によつ
て求めることができ、この計算値から、前述した
造粒指数75〜93の範囲の最適水分値を得るべく、
この計算値の50±２％の水を添加して造粒すれば
ようことになる。 以下のようにして、本発明によると、従来は経
験的に調整していた焼結鉱製造時の造粒水分値に
ついて、焼結原料中の配合銘柄や配合割合が変更
した場合にも、各粉状原料の飽和水分値という測
定可能で且つ客観的な尺度を用いて、最も適正な
値に調整することが可能となり、その生産性を常
に高く維持することができるようになると共に、
後記実施例でも示すように、得られる焼結品の還
元率（R.I）および還元粉化率（R.D.I）に示され
る品質面でも大幅な向上が達成され、焼結鉱製造
における生産面および品質面での向上に大きく貢
献することができる。 実施例 １ 第２表に示す配合の焼結原料で、実機焼結操業
を実施した。そのさい、焼結機に装入する焼結原
料の造粒時の水分値について、従来より経験的に
使用されていた水分量6.0％に代えて、次のよう
にして水分量を決定した。すなわち、各配合原料
の飽和水分値を予め求め（各原料について測定し
た飽和水分値は第２表に併記した）、この各々の
配合原料の飽和水分値と各々の配合原料の配合割
合から焼結原料全体の飽和水分値の加重平均を求
め、12.92％の値を得た。そして、この加重平均
12.92％の50％にあたる6.48％の値を、この焼結
原料の混合造粒時の添加水分量として、この6.48
％の水分値となるように水を添加して焼結原料を
造粒した。そして、この造粒した原料を従来と同
様にして焼結処理した。そのさいの生産率と得ら
れた焼結鉱の還元率（R.I）と還元粉化率（R.D.
I）の値とを第３表に示した。 第２表の結果より、本発明に従つて、造粒時の
水分量を調整すると、従来の経験的水分調整値に
比べて高い生産率が得られ且つ焼結鉱品質も向上
することが明らかである。この焼結鉱品質が向上
したのは、焼結温度が低下し且つ高温度の保持時
間が短縮したことによつて焼結原料の溶融量が減
少して、被還元性にとつて好ましい気孔部が増加
し、溶融時に生成して低温還元粉化の原因になる
と言われている二次ヘマタイト量が減少したこと
によると考えられる。

【表】

【表】 実施例 ２ 第４表に示した配合のように焼結原料の配合割
合を代えた以外は、実施例１と同様にして焼結操
業を実施した。本例では、従来の経験的水分量
（6.0％）よりも、水分量が少なくなつたが、第５
表に示すように、その生産性が向上し且つ焼結鉱
品質も従来の場合よりも向上した。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は、鉄鉱石の銘柄別の水分量と造粒指数
（D.F.I）との関係図、第２図は、各種の焼結原料
を水分量を変えて造粒した場合の、造粒指数と生
産率に対する関係を示す図、第３図は、最適造粒
指数と飽和水分値との相関を示す図、第４図は、
各粉状原料の飽和水分値と配合割合とから焼結原
料の飽和水分値の加重平均を求めた計算飽和水分
値（横軸）と、実測した焼結原料の飽和水分値
（縦軸）との関係を示す図である。

【特許請求の範囲】

１ 乾式冶金処理塵から主要金属を回収する方法
であつて、前記塵を固体炭素材料及び結合剤と混
合し、混合した材料をペレツト化してペレツトを
形成し、前記ペレツトを乾燥させてグリーンボー
ル・ペレツトを形成し、上部の予加熱・コークス
化ゾーン、中間部の移行ゾーン、及び下部の還
元・蒸発ゾーンを有する垂直シヤフトレトルトに
前記グリーンボール・ペレツトを装入して、それ
らを前記レトルトを通して連続的に下方へ移動さ
せ、前記レトルトの外側を加熱することにより前
記レトルトの内部に熱を与え、該予加熱・コーク
ス化ゾーンでグリーンボール・ペレツトを予還元
し、下部の還元・蒸発ゾーンで前記ペレツトを還
元すると共に、その中の揮発性物質を蒸着させ、
レトルトの内部の、移行ゾーン上部ゾーン及び下
部ゾーンから、放出されたガス、揮発性物質、及
び蒸発した物質を除去し、還元されたペレツトを
該レトルトの底から排出する工程から成ることを
特徴とする方法。