JPH04165025A - 還元ペレットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は還元ペレットの製造方法に係り、特に生ペレッ
トを２重構造とし、通常方法によって製造した内層生ペ
レツト上に還元剤と粘結剤のみより成る粉状被覆材を被
覆して外殻を形成し、次の還元工程において還元するこ
とにより全体の強度を維持しつつ還元率を向上させるこ
とができる還元ペレットの製造方法に関し、効率的な高
炉原料の製造分野において利用される。

〔従来の技術〕

従来、還元ペレットはグレートキルン方式もしくはロー
タリーキルン方式によって製造されて来た。

例えばグレートキルン方式による場合は、通常微粉鉄鉱
石もしくは酸化鉄ダストの主原料にベントナイト等の粘
結剤とコークス粉等の如き炭素質物質を混合し、ディス
クペレタイザー等にて造粒して生ペレットを製造する。

この生ペレットをグレートキルンに装入し、通常２００
〜３００℃の温度で乾燥した後、使用鉱石中に結晶水を
有する場合には更に４００℃程度に加熱して結晶水を除
去し、次いで８００〜１０００℃の温度で予熱し硬化す
る。この予熱ペレットはグレ−トからキルンに移され、
同時に炭素質物質を外装添加して、ガスバーナー等にて
加熱すると共に空気を送給して還元ガスＣＯを燃焼させ
、 Ｆｅ２Ｏ３→Ｆｅ、Ｏ，−＋Ｆｅ０−＋Ｆｅ　　に還元
して還元ペレットを製造する方法をとっている。

また、ロータリーキルン方式による方法は、生ペレット
を直接キルンに装入して還元するか、焼成したペレット
をキルンに装入還元するか、もしくはキルンの前にトラ
ベリンググレートを設置し、生ペレットを予熱硬化した
後キルンに装入して還元する等の方法があり、これらの
方法についても従来多くの研究が開示されている。これ
らの従来技術の概要について説明する。

特開昭５３−２１００５（特公昭５６−３６６９０）こ
の発明はグレートキルン方式による還元ペレットの製造
方法に関するものであって、その要旨とするところは次
の如くである。すなわち、「炭素質材料を５〜２０％含
有する生ペレットをグレートキルンに装入し、予熱、焼
成して還元ペレットを製造する方法において、グレート
に供給される予熱ガスの温度Ｔ’Ｃを９００〜１１９０
℃に保つと共に、予熱ガス中の酸素濃度〔○〕（％）と
予熱ガス温度との関係が、 ２．４Ｘ１０　　（Ｔ−１２６０）−０，１２≧〔○〕
≧２．４Ｘ１０　　（Ｔ−１２６０）−２，６２となる
ように、予熱ガス温度と予熱ガス中の酸素濃度とを調整
し、グレートにおける生ペレットの予熱温度を１０５０
〜１１５０℃に保持するほか、生ペレット層の下に粒状
の炭素物質を床敷して操業を行うことを特徴とするグレ
ートキルン方式による還元ペレットの製造方法。」であ
る。

しかし、この方法は上記の如く予熱温度を１０５０〜１
１５０℃の如く高温に保持する結果熱交換後の排ガス温
度が高くなるため、省エネルギーに反する方法と言わざ
るを得す、更に予熱温度が高いことによる予熱機内のグ
レートなどの機械部品の損傷を早める欠点がある。

この発明の要旨とするところは次の如くである。

すなわち、「主原料である微粉鉄鉱石、含鉄ダスト等を
造粒して得られた生ペレットをトラベリンググレート上
で順次乾燥、予熱および焼成を行い硬化ペレットとなし
た後、前記硬化ペレットをロータリーキルンによりガス
あるいは固体還元材で還元を行なうグレートキルン方式
による還元ペレットの製造方法において、前記主原料に
、マグネシウム酸化物を１重量％以上、５重量％以下添
加することを特徴とする還元ペレットの製造方法。」で
ある。

しかし、この方法は高価なＭｇＯを配合することにより
製造原価の高騰を来すという欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、還元ペレット製造における上記従来技
術の欠点を解決し、簡単な方法で原価の上昇を来すこと
なく、強度の大なる還元ペレットをすぐれた還元率で製
造することのできる効果的な製造方法を提供するにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨とするところは次の如くでる。

すなわち、主原料である微粉鉱石もしくは酸化物ダスト
に粘結剤および炭素質材料を混合した後逸粒して生ペレ
ットを製造する工程と、前記生ペレットを還元炉に装入
して予熱、焼成後還元雰囲気で還元する工程と、を有し
て成る還元ペレットの製造方法において、前記主原料に
重量比にて１．６〜２．４％のベントナイトと１６％以
上のコークス粉を調質混練した後造粒して内層生ペレッ
トを形成する段階と、前記内層生ペレットの外側に重量
比にてコークス粉８７〜９５％、粘結剤１３〜５％より
成る粉状被覆材を前記内層生ペレットに対し重量比にて
３〜１０％被覆して外層を形成する段階と、より成る前
記生ペレットの製造工程を有することを特徴とする還元
ペレットの製造方法である。

本発明者らは還元ペレットの強度と還元率の向上につい
て研究中のところ、還元率を上げるためには内装する還
元剤のコークス粉の配合率を増加すればよいが、ある限
度以上に増加すると還元ペレットの強度が低下して粉化
するので、表面層のみ還元剤を増加することによって、
ペレット全体の強度を維持しつつ還元率を向上させるこ
とが可能ではないかとの着想により研究を重ねた結果、
本発明を完成したものである。

本発明の実施例を第１図、第２図を参照して説明する。

第１図は本発明による２重層の生ペレットを製造する模
式１程図である。

先ず微粉鉱石等を収容する原料ホッパーｌからベルトフ
イルダ−４に原料を切出し、同様に還元剤としてのコー
クス粉を収容するコークスホッパー２からベルトフイル
ダー５に、また粘着剤としてのベントナイトを収容する
粘結剤ホッパー３からベルトフイルダー６へそれぞれ所
定量を切り出し、これらはベルトコンベアー７に積替え
られて混線機８に入り、散水配管２４によって混線機８
内に所定量の水が散水され調湿混練される。調湿混練さ
れた主原料、粘結剤、およびコークス粉の混合体はベル
トコンベアー９によりディスクペレタイザー１０に投入
され、ここでも散水配管２３により所定量の散水を受け
て調湿造粒され、所定の強度１粒径、成分を有する内層
生ペレット３０が形成される。形成された内層生ペレッ
ト３０はベルトコンベアー１１によって他のディスクペ
レタイザー１２に供給される。

これと同時に、別系統のコーク粉ホッパー１４からベル
トフイルダ−１７へ所定量のコークス粉が切出され、同
時に粘結剤ホッパー１５からベルトフイルダー１８へベ
ントナイトの所定量が切出され、これらのコークス粉お
よびベントナイトの所定量は、ベルトコンベアー１９に
よって第２の混線機２０に入り、散水配管１３により所
定量の水が散水され、調湿混練された後ベルトコンベア
ー２１により、第２のディスクペレタイザー１２に投入
される。

ディスクペレタイザー１２には予め内層生ペレット３０
が供給されているので、更に散水配管１６から所定量の
散水配管を受け、内層生ペレット３０の外表面全体に、
主原料を含まないコークス粉とベントナイトのみの被覆
材４０を被覆した２重層生ペレット５０が形成される。

２重層生ペレット５０は、ディスクペレタイザー１２か
ら排出されてベルトコンベアー２２により、次のグレー
トキルンもしくはロータリーキルン等の還元工程に搬送
されて、予熱、焼成還元工程を経て強度および還元率の
向上した本発明による還元ペレットの製造が完了する。

上記本発明による還元ペレットの製造方法を第１図に示
す実施例について説明したが１次に本発明による配合割
合の限定理由について説明する。

内層生ペレット３０の製造において、主原料の微粉鉱石
もしくは酸化物ダストに対し、重量比にて１．６〜２．
４％のベントナイトと、１６％以上のコークス粉を配合
するのは、崩壊しないペレットを形成するためには少く
とも１．６％以上の粘結剤を要するが。２．４％を超す
添加は粘結効果としては飽和するので経済的ではない。

また１６％以上のコークス粉は還元工程において金属と
して還元し内質の健全なペレットを製造するために少く
とも１６％のコークスが必要であって、好ましくは１８
％以上を要するからである。

また内層生ペレット３ｏの外側に被覆する被覆材として
は、コークス粉８７〜９５％、ベントナイト１３〜５％
の配合割合に限定すべきであるが、強固な外殻３５を形
成するためには、少くとも５％のベントナイトを必要と
するも１３％を越えると粘結効果が飽和するので経済的
ではない、そのためベントナイトの配合割合を１３〜５
％に限定し、残余をコークス粉として８７〜９５％とし
たものである。さらに被覆材としてコークス粉８７〜９
５％として多くした理由は、内層生ペレット３０として
は還元剤を増加すると還元率は向上するものの、ペレッ
トの強度が低下するので最小限とし、還元工程において
ペレット表層への被覆材からのＣの含浸による補填を図
り還元率の向上を図ったものである。

次に内層生ペレット３０に対し、被覆材４０の配合割合
を重量比にて３〜１０％とした理由は、還元ペレット製
品の表層に粘結剤の多い強固な外殻３５を形成し、ペレ
ット強度を増加させるには少くとも被覆材４０が３％以
上を必要とするも、１０％を越すとその効果が飽和しコ
ストの上昇を来たし不経済となるからである。効果的な
被覆材の割合は５〜８％が好適である。

〔作　用〕

本発明による生ペレツト製造に際しては、先ず主原料の
鉱石粉等に対し、重量比で１．６〜２．４％のベントナ
イト、および１６％以上のコークスという最小限の粘結
剤およびコークス量として内層生ペレット３０を製造し
、これによりコストの上昇を最小限に抑制すると共に、
内層生ペレット４０の外側にコークス粉８７〜９５％、
ベントナイト１３〜５％のみの被覆材４０を内部の内層
生ペレットに対して重量費にて３〜１０％まぶしてコー
クス粉、ベントナイトのみの被覆層を形成して２重層ペ
レット５０とする構成をとったので次工程の予熱、焼成
、還元工程を修了した還元ペレット成品に次の如き作用
を有するのが特徴である。

（イ）被覆層はベントナイトとコークス粉のみであるの
で、内層ペレットの表層に粘結剤の多い強度大なる外殻
３５が形成され、高炉装入等においても崩壊することが
ない。

（ロ）被覆層はコークス８７〜９５％、ベントナイト１
３〜５％のコークス主体の配合であるので、還元工程に
おいて、そのＣ質が内部の内層ペレットに侵入するので
、たとえ内肩ペレットのコークス粉が最小限であっても
還元するコークス量および発生熱量としては２重層ペレ
ット５０全体として十分であり、還元作用にはなんらの
支障をも来たさず、高い還元率を上げることができた。

〔発明の効果〕

還元ペレットの製造において、還元率の上昇を図ろうと
すれば、還元剤コークス量の配合割合の多い生ペレット
を製造すればよいが、コークス量が過多の場合には強度
が低下するので、この矛盾を本発明は２層構造の生ペレ
ットを製造することにより解決したもので、内層生ペレ
ット３０の粘結剤、コークス量を最少限として、その不
足を被覆材４０によって補填する構成をとったので、次
の如き効果を挙げることができた。

（イ）還元工程における還元率は従来法による場合は７
５％であったが１本発明ペレットは７９％と著しく向上
させることができた。

（ロ）被覆材４０としては主原料を含まないコークス粉
８７〜９５％、ベントナイト１３〜５％の配合割合とし
て、これを内層生ペレット３０に対して重量比で３〜１
０％被覆したので、２重層生ペレット５０としては表層
に粘結剤が多く配合され、これが焼成還元により強固な
外殻３５が形成されているので、還元ペレット成品の一
１論の粉発生割合を以て表わす粉率（％）は、従来法で
は１．０％であるのに対し、本発明品は０．７％と低減
させることができた。

（ハ）被覆層形成に要する費用は多少増加するものの、
粘結剤ベンナイトおよび還元剤コークス粉の効果的配合
により材料費が従来より低減し、還元率の向上、粉率の
低減効果により償って余りある経済的効果を挙げること
ができた。

（ニ）本発明の生ペレットの製造方法は、微粉鉄鉱石の
みならず、クロム鉱石その他の鉱石の造粒に有効に適用
し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による２層構造の生ペレットの製造工程
の実施例を示す模式製造工程図、第２図（Ａ）、（Ｂ）
、（Ｃ）は本発明による生ペレットの構成および作用を
示す模式断面図であって、（Ａ）は内層生ペレット、（
Ｂ）は２層構造の本発明による生ペレット（Ｃ）は焼成
、還元工程における被覆材中のＣの内層ペレットへの含
浸作用を示す図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・原料ホッパー２．１
４・・・・・・コークス粉ホッパー３．１５・・・・・
・粘着剤ホッパー ４．５．６．１７．１８・・・・・・ベルトフイルダ−
７，９，１１，１９，２１・・・ベルトコンベアー８・
・・・・・・・・・・・・・・混練機１ｏ、１２・・・
・・・ディスクペレタイザー１３．１６・・・・・・散
水配管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）主原料である微粉鉱石もしくは酸化物ダストに粘
   結剤および炭素質材料を混合した後造粒して生ペレット
   を製造する工程と、前記生ペレットを還元炉に装入して
   予熱、焼成後還元雰囲気で還元する工程と、を有して成
   る還元ペレットの製造方法において、前記主原料に重量
   比にて１．６〜２．４％のベントナイトと１６％以上の
   コークス粉を調質混練した後造粒して内層生ペレットを
   形成する段階と、前記内層生ペレットの外側に重量比に
   てコークス粉８７〜９５％、粘結剤１３〜５％より成る
   粉状被覆材を前記内層生ペレットに対し重量比にて３〜
   １０％被覆して外層を形成する段階と、より成る前記生
   ペレットの製造工程を有することを特徴とする還元ペレ
   ットの製造方法。