JPH04210433A - 粉コークス、無煙炭の造粒方法及び焼結鉱の製造方法 - Google Patents
粉コークス、無煙炭の造粒方法及び焼結鉱の製造方法Info
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- JPH04210433A JPH04210433A JP41828090A JP41828090A JPH04210433A JP H04210433 A JPH04210433 A JP H04210433A JP 41828090 A JP41828090 A JP 41828090A JP 41828090 A JP41828090 A JP 41828090A JP H04210433 A JPH04210433 A JP H04210433A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
[00011[産業上の利用分野]本発発明は、粉コー
クス及び無煙炭の造粒を可能とし、粉コークスと無煙炭
の燃焼効率を大幅に改善して焼結生産能率や成品歩留り
の向上、焼結鉱品質向上、NOxの大幅低減を実現する
、微粉コークスと微粉無煙炭の造粒方法と、焼結鉱製造
方法に関するものである。 [0002N [従来の技術]従来から焼結鉱の製造
には、粉コークスや無煙炭と焼結原料、副原料を配合し
て混合し、その配合原料を造粒機で造粒したのち焼結機
に装入し、焼結層の通気を良好にして操業している。通
気を良好にするには微粉原料を少なくするのが良く、4
合原料の造粒強化以外に、粉コークスの0.5rnm以
下を少なくする整粒強化が図られたり、粉コークスその
ものの微粉部分の造粒もこれまで試みられてきた。しか
し今日まで実用化された例は少ない。例えば、特公昭6
362558号には、粒径が0.3mm以下の微細粉を
15本量%以上含む粉コークスに水とセメントを配合し
た配合原料を転動造粒するに際して、粒径が1mm以上
の粗粒粉コークスを微細粉量の30重量%以上前記配合
材料中に含有せしめる方法が記載されている。しかし、
造粒法は従来法と同様のドラム型或はディスク型転勤造
粒機であるので造粒物の強度は弱く、造粒粉コークスと
焼結原料を混合、造粒する過程で造粒粉コークスは崩壊
し、その造粒効果を十分に発揮できない欠点を有してい
る。また、特公昭63−13475号には、粒径7mm
未満100重量%の粉コークスにセメントと水を加えて
混合してこの混合物を積付けし、セメントの水和反応に
より形成された水和物でコークス粒子間が結合されるま
で養生し、この積付は養生物を粒径0.5mm未満が4
0重量%以下となるように解砕することを特徴とする鉄
鉱石焼結用粉コークスの製造方法が記載されている。し
かし、この方法では水和物でコークス粒子間が結合され
るまでの養生期間が必要であり、また積付は養生物の解
砕時に粒径0.5mm未満の微粉がかなり発生する欠点
がある。 [0003]
クス及び無煙炭の造粒を可能とし、粉コークスと無煙炭
の燃焼効率を大幅に改善して焼結生産能率や成品歩留り
の向上、焼結鉱品質向上、NOxの大幅低減を実現する
、微粉コークスと微粉無煙炭の造粒方法と、焼結鉱製造
方法に関するものである。 [0002N [従来の技術]従来から焼結鉱の製造
には、粉コークスや無煙炭と焼結原料、副原料を配合し
て混合し、その配合原料を造粒機で造粒したのち焼結機
に装入し、焼結層の通気を良好にして操業している。通
気を良好にするには微粉原料を少なくするのが良く、4
合原料の造粒強化以外に、粉コークスの0.5rnm以
下を少なくする整粒強化が図られたり、粉コークスその
ものの微粉部分の造粒もこれまで試みられてきた。しか
し今日まで実用化された例は少ない。例えば、特公昭6
362558号には、粒径が0.3mm以下の微細粉を
15本量%以上含む粉コークスに水とセメントを配合し
た配合原料を転動造粒するに際して、粒径が1mm以上
の粗粒粉コークスを微細粉量の30重量%以上前記配合
材料中に含有せしめる方法が記載されている。しかし、
造粒法は従来法と同様のドラム型或はディスク型転勤造
粒機であるので造粒物の強度は弱く、造粒粉コークスと
焼結原料を混合、造粒する過程で造粒粉コークスは崩壊
し、その造粒効果を十分に発揮できない欠点を有してい
る。また、特公昭63−13475号には、粒径7mm
未満100重量%の粉コークスにセメントと水を加えて
混合してこの混合物を積付けし、セメントの水和反応に
より形成された水和物でコークス粒子間が結合されるま
で養生し、この積付は養生物を粒径0.5mm未満が4
0重量%以下となるように解砕することを特徴とする鉄
鉱石焼結用粉コークスの製造方法が記載されている。し
かし、この方法では水和物でコークス粒子間が結合され
るまでの養生期間が必要であり、また積付は養生物の解
砕時に粒径0.5mm未満の微粉がかなり発生する欠点
がある。 [0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記欠点に対
処するもので、焼結用粉コークス及び無煙炭の微粉部分
をセメントを使用することなく造粒して、粒度分布をシ
ャープにして粒径0.25mm以下の微粉を少なくし、
焼結プロセスの生産性、歩留り、焼結鉱品質を向上させ
、NOxを低減させる微粉コークス造粒方法及び微粉無
煙炭造粒方法と焼結鉱製造方法を提供するものである。 [0004] (課題を解決するための手段〕すなわ
ち本発明は、 (1)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%になる
ように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用い
て50rpm以上しかもトータル回転数が100〜70
0回転で造粒することを特徴とする粉コークス・無煙炭
の造粒方法、 (2)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭に、生石灰を全体の1〜30wt%添加
し、含有水分が10〜28wt%になるように水分調整
しながら遠心力を利用した造粒機を用いて50rpm以
上しかもトータル回転数が100〜700回転で造粒す
ることを特徴とする粉コークス・無煙炭の造粒方法、(
3)粒径1.0mm以下が70 w t%以上の粉コー
クスまたは無煙炭に、T、Feが30wt%以上含有す
る焼結原料を全体の10〜50wt%になるように配合
したのち、含有水分が10〜28 w t%になるよう
に水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて5
0rpm以上しかもトータル回転数が100〜700回
転で造粒することを特徴とする粉コークス・無煙炭の造
粒方法、 (4)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭に、150〜400℃の熱風を粉コーク
ス表面に吹き付け、含有水分が10〜28 w t%に
なるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を
用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100〜
700回転で造粒することを特徴とする粉コークス・無
煙炭の造粒方法、 (5)粒径1.0mm以下が70 w t%以上の粉コ
ークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%に
なるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を
用いて50 r pm以上しかもトータル回転数が10
0〜700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mm
の造粒粉が80 w t%以上になるように調整してか
ら、配合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼結
原料に混合し、そして配合原料全体を造粒したのち焼結
することを特徴とする焼結鉱製造方法、 (6)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭を、含有水分が10〜28 w t%に
なるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を
用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100〜
700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mmの造
粒粉が80wt%以上になるように調整してから、配合
原料全体の0. 1〜5wt%になるように焼結原料に
混合し、そして配合原料全体を造粒したのち焼結ベッド
の層高を700〜1000mmの高層厚に維持しながら
焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、(7)粒径
1.0mm以下が70wt%以上の粉コークスまたは無
煙炭を、含有水分が10〜28wt%になるように水分
調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて50rp
m以上しかもトータル回転数が100〜700回転で造
粒しながら、0.25〜3.0mmの造粒粉が80wt
%以上になるように調整してから配合原料全体の081
wt%〜5wt%になるように焼結原料に混合し、かつ
それ以外に焼結原料に配合する粗粒粉コークスの3mm
以上を20wt%以下に調整してから配合原料全体を焼
結することを特徴とする焼結鉱製造方法、(8)粒径1
.0mm以下が70wt%以上の粉コークスまたは無煙
炭に、生石灰を1〜30wt%添加して、含有水分が1
0〜28wt%になるように水分調整しながら遠心力を
利用した造粒機を用いて50rpm以上しかもトータル
回転数が100〜700回転で造粒しながら0.25〜
3.0mmの造粒粉が80wt%以上になるように調整
してから、配合原料全体の0.1〜5wt%になるよう
に焼結原料に混合し、そして配合原料全体を造粒したの
ち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、 (9)粒径1.0mm以下が70w[%以上の粉コーク
スまたは無煙炭に、FeOが10wt%以上含有する焼
結原料を全体の10〜50 w t%配合したのち、含
有水分が10〜28wt%になるように水分調整しなが
ら遠心力を利用した造粒機を用いて50 r pm以上
しかもトータル回転数が100〜700回転で造粒して
から、配合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼
結原料に混合し、そして造粒したのち焼結することを特
徴とする焼結鉱製造方法、 (10)粒径1.0mm以下が70 w t%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、150〜400℃の熱風を粉
コークス表面に吹き付け、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒してから、配合原料全体の0. 1
〜5wt%になるように焼結原料の混合し、そして造粒
したのち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、(
11)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%になる
ように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用い
て50rpm以上しかもトータル回転数が100〜70
0回転で造粒しながら、配合原料全体の0. 1〜5w
t%になるように焼結原料に混合し、また副原料として
焼結原料に配合する石灰石の1mm以下を30%以下に
して混合し、そしてこれらの配合原料全体を造粒したの
ち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、である。 [0005] (作 用〕 以下、図面にもとづいて本発明を具体的に説明する。図
1は、本発明を実施する装置の一例を示す工程図である
。造粒コークスや造粒無煙炭1を含む粉コークスや無煙
炭2と主原料(鉱石等)、副原料(石灰石、蛇紋岩等)
からなる焼結原料3は、1次ミキサー4で混合したのち
2次ミキサー5で造粒し、焼結機6で焼成する。これら
のミキサー4,5にはドラム型か皿型の造粒機が多く使
われている。本発明では、粒径1mm以下が70%以上
の粉コークスや無煙炭、具体的には篩分は装置で篩分け
られた微粉コークスと微粉無煙炭、コークス乾式消化設
備から発生する集塵粉(一般にはCDQ粉と称する)、
通常の粉コークスまたは無煙炭を1mm以下が70wt
%以上に粉砕したもの等、を遠心力を利用した特定の造
粒条件下で造粒したのち、他の粗粒部分の粉コークスや
無煙炭を、主としてコンベヤー上やホッパー内で混合し
、そして1次ミキサー4で他の焼結原料と混合してから
、2次ミキサー5で配合原料全体を造粒する。本発明で
いう、遠心力を利用した造粒機7とは、造粒対象粒子に
高速回転力を付与して、粒子内の水分がその遠心力によ
って粒子表層に向かう状態を発現する態様を呈するもの
をいい、例えば、特公昭41−563号公報や、造粒便
覧(日本粉体工業協会)P422〜425等にマルスラ
イザー法として示されている高速転勤方式の造粒機が最
も良く、それに次いで、高速回転羽根による撹拌とパン
の回転により造粒するアイリッヒミキサー〔混合混錬技
術(日本粉体工業協会)P209〜210〕や、回転数
を高く出来るコンクリートミキサー〔混合混錬技術(日
本粉体工業協会)P185〜186〕などの造粒機が良
い。アイリッヒミキサーの場合は、高速回転羽根の回転
がマルメライザー底部の円盤の回転とほぼ同じ効果を発
揮すると考えられるので、高速回転羽根の回転数を本発
明で表示している造粒機の回転数に置き換えることは可
能である。遠心力を利用した造粒機7の代表的構造は、
図2 (a) 、 (b)に示すように、固定円筒1
0の底部において凹凸のある、または平面状のプレート
9が高速回転するものである。底の円盤9を高速で回転
させ、粒子8を流動化させることにより壁10と粒子7
間摩擦力で粒子8が回転する。この粒子8自体の回転に
より粒子内の水分はつねに粒子表層に向かってはじき出
されるので、強固な造粒物11の生成が可能となる。本
発明の粉コークスや無煙炭を造粒するに際して、該粒子
の含有水分は10〜28wt%に調節するものであり、
含有水分が10wt%未満では所定粒径範囲の強固な造
粒物にならず、また、含有水分が28wt%を越えると
造粒対象粒子が造粒機壁面に付着堆積し造粒効率を阻害
する。造粒機の回転数について種々の検討をした結果、
50rpm以上でないと遠心力が十分に働かない。また
転勤距離を増やさないと造粒効果が出てこないので10
0回転以上は必要で、700回転を越えると効果が飽和
する傾向が見られた。当然ながら回転半径が大きくなる
ほど遠心力は増加する。回転半径を150mmから20
00mmまで変化させて造粒効果を確認する試験を実施
したが、2000mmの回転半径でも50rpm以下で
は遠心力の働きは十分でなく、そしてトータルの回転数
も100回転以上が必要であった。またいずれの回転半
径の試験でも、トータルの回転数が700回転を越える
と造粒効果は飽和した。本試験では600Φのマルメラ
イザーを使用して、300rpmで1,5分間の造粒を
した。この造粒法では、当然ながら生石灰を全体の1
w t%以上添加すると粒子表層に出てきた水分を生石
灰が吸収するので、水分の浸透性が増して粒子内の水分
が多く表層部に出てくるようになるので強固な造粒物を
より生成し易くなる。但し、生石灰が全体の30wt%
を越えると効果は横這いから下降傾向になり、生石灰の
廻りに粉コークスや無煙炭が付着したり生石灰反応熱に
よる粉コークスや無煙炭水分の蒸発量が多くなるため造
粒物の強度が低下する悪影響が顕著になる。この生石灰
添加法では、生石灰反応熱により粉コークスや無煙炭水
分の一部が蒸発したり生石灰の結晶水とじて吸収された
りするので造粒過程でこれらの水分量の70%以上の水
を補給するのがより好ましい。生石灰の代替として15
0〜400℃の熱風を粉コークスや無煙炭表面へ吹き付
けた場合も水分の浸透性を増加させる効果がみられた。 この方法も蒸発水分の70%程度の水分を補給する方法
が好ましい。また、T、Feが30 w t%以上の焼
結原料や、FeOを10wt%以上含有するスケール・
磁鉄鉱系鉄鉱石を10wt%以上添加すると、造粒物の
比重が増して遠心力が増加し、水分の浸透性の増加によ
り強固な造粒物が形成された。この場合は50wt%以
上の添加になると効果は横這いになった。FeOが1.
0 w t%以上含有するスケール・磁鉄鉱系鉄鉱石を
10wt%以上添加する場合はNox低減効果が顕著に
見られた。造粒コークスや造粒無煙炭の添加量を変化さ
せたところ、0゜1wt%以上から効果が見られ始め、
5.0wt%以上になるとその他の熱源の発熱量も加わ
って熱過剰になり、むら焼けなどの悪影響が顕著になっ
た。粗粒粉コークスの3mm以上を20%以下に調整し
てから焼結原料に添加すると、成品歩留りはより向上し
た。層高については、焼結過程の通気性が改善される場
合は層厚を増加できる。層厚を増加するとさらに効果が
増し、層厚を700mm以上にすると成品歩留りが顕著
に向上し始め、1000mmを越えると通気性が逆に悪
化し始めて成品歩留りが低下する傾向となった。また微
粉である1mm以下が30%未満になるように整粒した
石灰石を焼結時に同時に配合すると、焼結過程の通気性
改善に相乗効果が見られ生産能率や成品歩留が向上した
。 [0006] C実施例〕 遠心力を利用した造粒機として、不二電機工業ム株式会
社マのマルメライザー(製品名)を使用して次の条件で
粉コークスと無煙炭の造粒効果を調べた。まず空気吹き
付けによる分級法で粉コークスと無煙炭を篩分けて1m
m以下70wt%以上の微粉コークスまたは微粉無煙炭
を作成し、含有水分が1.0wt%以上28wt%以下
の範囲に調整しながらマルメライザーで1.5分間造粒
した。なお、含有水分が10wt%未満では水分不足で
強固な造粒物が出来ず、また28wt%を越えると水分
過剰による造粒機側壁への付着が激しくなる現象が見ら
れた。1mm以下の微粉量の多少で最適水分量は変動す
るが、その水分量はすべてが10wt%以上28wt%
以下の範囲であった。また生石灰を1wt%以上添加す
ると造粒効果が増し25 w t%までは直線的にその
効果が増し、それから30wt%までは効果が横這い傾
向になり30wt%を越えると横這いから下降傾向とな
った。 造粒度を向上させるには生石灰配合を増加させると良い
がバインダーコストが高くなるので、操業改善効果を考
慮しながら生石灰配合はできるだけ少ない値に維持する
のが好ましい。したがって、実施例での生石灰配合は5
wt%とした。造粒前後の微粉コークスと微粉無煙炭の
粒度分布改善の一例を、図3 (a) 、 (b)に
示した。 粉コークスならびに無煙炭を本発明法にもとづいて造粒
すると、粉コークスならびに無煙炭の粒度分布は極めて
シャープになり、かつ0.25mm未満が零に近くなる
ので粒度分布の改善は顕著である。表1に鍋試験に使用
した配合原料の配合割合、表2に粉コークス・無煙炭の
造粒方法、表3に鍋試験の各水準、表4(1)、(2)
に鍋試験に使用した粉コークスと無煙炭の粒度分布、表
5に石灰石の粒度分布を示した。造粒コークス・造粒無
煙炭に生石灰やスケールを添加する場合は、表1に示す
配合割合を守って、表2に示す条件でその一部を造粒コ
ークスに回した。 設 オ 図4(a)には粉コークス造粒鍋試験結果の生産率、成
品歩留り、コークス原単位、TI (冷間強度、JI
SM8712により測定)、RDI(還元粉化性、製銑
部会法)、RI(還元率、JISM8713)粉コーク
スの燃焼効率、及び排ガス中NOxを示した。図4(b
)には無煙炭造粒鍋試験結果の生産率、成品歩留り、無
煙炭原単位、TI (冷間強度、JISM8712に
より測定)、RDI(還元粉化性、製銑部会法)、RI
(還元率、J l5M8713) 、無煙炭の燃燃焼効
率、及び排ガス中NOxを示した。図5(a)には焼結
過程の粉コークス燃焼状況の一例、図5(b)には焼結
過程の無煙炭の燃焼状況の一例を示した。その結果、微
粉コークスならびに微粉無煙炭の造粒により次の効果が
示された。 (1)粉コークス・無煙炭の粒度分布がシャープになっ
て焼結ベッドの通気性が改善し、生産性が大幅に向上す
る。 (2)焼結ベッドの通気性改善と粉コークス・無煙炭の
燃焼速度向上により、特に第5図(]、、)、 (2
)に示すように焼結過程前半の粉コークス。無煙炭の燃
焼速度が増すため上層部への熱量供給が増え、焼結ベッ
ド上層部の歩留りが大幅に改善されて成品歩留りとTI
(冷間強度)が向上する。コークス原単位も大幅に
低減する。 (3)焼結ベッドの通気性改善と上層から下層までの均
一焼成により、RDI(還元粉化性)ならびにRI
(還元率)が向上する。RIの向上は高炉燃料比を大幅
に低減させ、高炉安定操業のみならず出銑比向上にも寄
与する。 (4)粉コークス・無煙炭の燃焼性改善により、カーボ
ンの燃焼効率が増して排ガス中COが低減し、かつ排ガ
ス中NOxが大幅に低減される。 [0007] [発明の効果〕本発明によれば、粉コ
ークスならびに無煙炭の微粉部分の造粒により粉コーク
ス・無煙炭の粒度分布がシャープになって焼結過程の通
気性と粉コークス・無煙炭の燃焼性が改善され、焼結プ
ロセスの生産性、成品歩留り、焼結鉱品質が大幅に向」
ユし、さらに排ガス中NOxも大幅に低減した。
処するもので、焼結用粉コークス及び無煙炭の微粉部分
をセメントを使用することなく造粒して、粒度分布をシ
ャープにして粒径0.25mm以下の微粉を少なくし、
焼結プロセスの生産性、歩留り、焼結鉱品質を向上させ
、NOxを低減させる微粉コークス造粒方法及び微粉無
煙炭造粒方法と焼結鉱製造方法を提供するものである。 [0004] (課題を解決するための手段〕すなわ
ち本発明は、 (1)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%になる
ように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用い
て50rpm以上しかもトータル回転数が100〜70
0回転で造粒することを特徴とする粉コークス・無煙炭
の造粒方法、 (2)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭に、生石灰を全体の1〜30wt%添加
し、含有水分が10〜28wt%になるように水分調整
しながら遠心力を利用した造粒機を用いて50rpm以
上しかもトータル回転数が100〜700回転で造粒す
ることを特徴とする粉コークス・無煙炭の造粒方法、(
3)粒径1.0mm以下が70 w t%以上の粉コー
クスまたは無煙炭に、T、Feが30wt%以上含有す
る焼結原料を全体の10〜50wt%になるように配合
したのち、含有水分が10〜28 w t%になるよう
に水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて5
0rpm以上しかもトータル回転数が100〜700回
転で造粒することを特徴とする粉コークス・無煙炭の造
粒方法、 (4)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭に、150〜400℃の熱風を粉コーク
ス表面に吹き付け、含有水分が10〜28 w t%に
なるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を
用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100〜
700回転で造粒することを特徴とする粉コークス・無
煙炭の造粒方法、 (5)粒径1.0mm以下が70 w t%以上の粉コ
ークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%に
なるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を
用いて50 r pm以上しかもトータル回転数が10
0〜700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mm
の造粒粉が80 w t%以上になるように調整してか
ら、配合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼結
原料に混合し、そして配合原料全体を造粒したのち焼結
することを特徴とする焼結鉱製造方法、 (6)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭を、含有水分が10〜28 w t%に
なるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を
用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100〜
700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mmの造
粒粉が80wt%以上になるように調整してから、配合
原料全体の0. 1〜5wt%になるように焼結原料に
混合し、そして配合原料全体を造粒したのち焼結ベッド
の層高を700〜1000mmの高層厚に維持しながら
焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、(7)粒径
1.0mm以下が70wt%以上の粉コークスまたは無
煙炭を、含有水分が10〜28wt%になるように水分
調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて50rp
m以上しかもトータル回転数が100〜700回転で造
粒しながら、0.25〜3.0mmの造粒粉が80wt
%以上になるように調整してから配合原料全体の081
wt%〜5wt%になるように焼結原料に混合し、かつ
それ以外に焼結原料に配合する粗粒粉コークスの3mm
以上を20wt%以下に調整してから配合原料全体を焼
結することを特徴とする焼結鉱製造方法、(8)粒径1
.0mm以下が70wt%以上の粉コークスまたは無煙
炭に、生石灰を1〜30wt%添加して、含有水分が1
0〜28wt%になるように水分調整しながら遠心力を
利用した造粒機を用いて50rpm以上しかもトータル
回転数が100〜700回転で造粒しながら0.25〜
3.0mmの造粒粉が80wt%以上になるように調整
してから、配合原料全体の0.1〜5wt%になるよう
に焼結原料に混合し、そして配合原料全体を造粒したの
ち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、 (9)粒径1.0mm以下が70w[%以上の粉コーク
スまたは無煙炭に、FeOが10wt%以上含有する焼
結原料を全体の10〜50 w t%配合したのち、含
有水分が10〜28wt%になるように水分調整しなが
ら遠心力を利用した造粒機を用いて50 r pm以上
しかもトータル回転数が100〜700回転で造粒して
から、配合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼
結原料に混合し、そして造粒したのち焼結することを特
徴とする焼結鉱製造方法、 (10)粒径1.0mm以下が70 w t%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、150〜400℃の熱風を粉
コークス表面に吹き付け、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒してから、配合原料全体の0. 1
〜5wt%になるように焼結原料の混合し、そして造粒
したのち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、(
11)粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉コーク
スまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%になる
ように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用い
て50rpm以上しかもトータル回転数が100〜70
0回転で造粒しながら、配合原料全体の0. 1〜5w
t%になるように焼結原料に混合し、また副原料として
焼結原料に配合する石灰石の1mm以下を30%以下に
して混合し、そしてこれらの配合原料全体を造粒したの
ち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法、である。 [0005] (作 用〕 以下、図面にもとづいて本発明を具体的に説明する。図
1は、本発明を実施する装置の一例を示す工程図である
。造粒コークスや造粒無煙炭1を含む粉コークスや無煙
炭2と主原料(鉱石等)、副原料(石灰石、蛇紋岩等)
からなる焼結原料3は、1次ミキサー4で混合したのち
2次ミキサー5で造粒し、焼結機6で焼成する。これら
のミキサー4,5にはドラム型か皿型の造粒機が多く使
われている。本発明では、粒径1mm以下が70%以上
の粉コークスや無煙炭、具体的には篩分は装置で篩分け
られた微粉コークスと微粉無煙炭、コークス乾式消化設
備から発生する集塵粉(一般にはCDQ粉と称する)、
通常の粉コークスまたは無煙炭を1mm以下が70wt
%以上に粉砕したもの等、を遠心力を利用した特定の造
粒条件下で造粒したのち、他の粗粒部分の粉コークスや
無煙炭を、主としてコンベヤー上やホッパー内で混合し
、そして1次ミキサー4で他の焼結原料と混合してから
、2次ミキサー5で配合原料全体を造粒する。本発明で
いう、遠心力を利用した造粒機7とは、造粒対象粒子に
高速回転力を付与して、粒子内の水分がその遠心力によ
って粒子表層に向かう状態を発現する態様を呈するもの
をいい、例えば、特公昭41−563号公報や、造粒便
覧(日本粉体工業協会)P422〜425等にマルスラ
イザー法として示されている高速転勤方式の造粒機が最
も良く、それに次いで、高速回転羽根による撹拌とパン
の回転により造粒するアイリッヒミキサー〔混合混錬技
術(日本粉体工業協会)P209〜210〕や、回転数
を高く出来るコンクリートミキサー〔混合混錬技術(日
本粉体工業協会)P185〜186〕などの造粒機が良
い。アイリッヒミキサーの場合は、高速回転羽根の回転
がマルメライザー底部の円盤の回転とほぼ同じ効果を発
揮すると考えられるので、高速回転羽根の回転数を本発
明で表示している造粒機の回転数に置き換えることは可
能である。遠心力を利用した造粒機7の代表的構造は、
図2 (a) 、 (b)に示すように、固定円筒1
0の底部において凹凸のある、または平面状のプレート
9が高速回転するものである。底の円盤9を高速で回転
させ、粒子8を流動化させることにより壁10と粒子7
間摩擦力で粒子8が回転する。この粒子8自体の回転に
より粒子内の水分はつねに粒子表層に向かってはじき出
されるので、強固な造粒物11の生成が可能となる。本
発明の粉コークスや無煙炭を造粒するに際して、該粒子
の含有水分は10〜28wt%に調節するものであり、
含有水分が10wt%未満では所定粒径範囲の強固な造
粒物にならず、また、含有水分が28wt%を越えると
造粒対象粒子が造粒機壁面に付着堆積し造粒効率を阻害
する。造粒機の回転数について種々の検討をした結果、
50rpm以上でないと遠心力が十分に働かない。また
転勤距離を増やさないと造粒効果が出てこないので10
0回転以上は必要で、700回転を越えると効果が飽和
する傾向が見られた。当然ながら回転半径が大きくなる
ほど遠心力は増加する。回転半径を150mmから20
00mmまで変化させて造粒効果を確認する試験を実施
したが、2000mmの回転半径でも50rpm以下で
は遠心力の働きは十分でなく、そしてトータルの回転数
も100回転以上が必要であった。またいずれの回転半
径の試験でも、トータルの回転数が700回転を越える
と造粒効果は飽和した。本試験では600Φのマルメラ
イザーを使用して、300rpmで1,5分間の造粒を
した。この造粒法では、当然ながら生石灰を全体の1
w t%以上添加すると粒子表層に出てきた水分を生石
灰が吸収するので、水分の浸透性が増して粒子内の水分
が多く表層部に出てくるようになるので強固な造粒物を
より生成し易くなる。但し、生石灰が全体の30wt%
を越えると効果は横這いから下降傾向になり、生石灰の
廻りに粉コークスや無煙炭が付着したり生石灰反応熱に
よる粉コークスや無煙炭水分の蒸発量が多くなるため造
粒物の強度が低下する悪影響が顕著になる。この生石灰
添加法では、生石灰反応熱により粉コークスや無煙炭水
分の一部が蒸発したり生石灰の結晶水とじて吸収された
りするので造粒過程でこれらの水分量の70%以上の水
を補給するのがより好ましい。生石灰の代替として15
0〜400℃の熱風を粉コークスや無煙炭表面へ吹き付
けた場合も水分の浸透性を増加させる効果がみられた。 この方法も蒸発水分の70%程度の水分を補給する方法
が好ましい。また、T、Feが30 w t%以上の焼
結原料や、FeOを10wt%以上含有するスケール・
磁鉄鉱系鉄鉱石を10wt%以上添加すると、造粒物の
比重が増して遠心力が増加し、水分の浸透性の増加によ
り強固な造粒物が形成された。この場合は50wt%以
上の添加になると効果は横這いになった。FeOが1.
0 w t%以上含有するスケール・磁鉄鉱系鉄鉱石を
10wt%以上添加する場合はNox低減効果が顕著に
見られた。造粒コークスや造粒無煙炭の添加量を変化さ
せたところ、0゜1wt%以上から効果が見られ始め、
5.0wt%以上になるとその他の熱源の発熱量も加わ
って熱過剰になり、むら焼けなどの悪影響が顕著になっ
た。粗粒粉コークスの3mm以上を20%以下に調整し
てから焼結原料に添加すると、成品歩留りはより向上し
た。層高については、焼結過程の通気性が改善される場
合は層厚を増加できる。層厚を増加するとさらに効果が
増し、層厚を700mm以上にすると成品歩留りが顕著
に向上し始め、1000mmを越えると通気性が逆に悪
化し始めて成品歩留りが低下する傾向となった。また微
粉である1mm以下が30%未満になるように整粒した
石灰石を焼結時に同時に配合すると、焼結過程の通気性
改善に相乗効果が見られ生産能率や成品歩留が向上した
。 [0006] C実施例〕 遠心力を利用した造粒機として、不二電機工業ム株式会
社マのマルメライザー(製品名)を使用して次の条件で
粉コークスと無煙炭の造粒効果を調べた。まず空気吹き
付けによる分級法で粉コークスと無煙炭を篩分けて1m
m以下70wt%以上の微粉コークスまたは微粉無煙炭
を作成し、含有水分が1.0wt%以上28wt%以下
の範囲に調整しながらマルメライザーで1.5分間造粒
した。なお、含有水分が10wt%未満では水分不足で
強固な造粒物が出来ず、また28wt%を越えると水分
過剰による造粒機側壁への付着が激しくなる現象が見ら
れた。1mm以下の微粉量の多少で最適水分量は変動す
るが、その水分量はすべてが10wt%以上28wt%
以下の範囲であった。また生石灰を1wt%以上添加す
ると造粒効果が増し25 w t%までは直線的にその
効果が増し、それから30wt%までは効果が横這い傾
向になり30wt%を越えると横這いから下降傾向とな
った。 造粒度を向上させるには生石灰配合を増加させると良い
がバインダーコストが高くなるので、操業改善効果を考
慮しながら生石灰配合はできるだけ少ない値に維持する
のが好ましい。したがって、実施例での生石灰配合は5
wt%とした。造粒前後の微粉コークスと微粉無煙炭の
粒度分布改善の一例を、図3 (a) 、 (b)に
示した。 粉コークスならびに無煙炭を本発明法にもとづいて造粒
すると、粉コークスならびに無煙炭の粒度分布は極めて
シャープになり、かつ0.25mm未満が零に近くなる
ので粒度分布の改善は顕著である。表1に鍋試験に使用
した配合原料の配合割合、表2に粉コークス・無煙炭の
造粒方法、表3に鍋試験の各水準、表4(1)、(2)
に鍋試験に使用した粉コークスと無煙炭の粒度分布、表
5に石灰石の粒度分布を示した。造粒コークス・造粒無
煙炭に生石灰やスケールを添加する場合は、表1に示す
配合割合を守って、表2に示す条件でその一部を造粒コ
ークスに回した。 設 オ 図4(a)には粉コークス造粒鍋試験結果の生産率、成
品歩留り、コークス原単位、TI (冷間強度、JI
SM8712により測定)、RDI(還元粉化性、製銑
部会法)、RI(還元率、JISM8713)粉コーク
スの燃焼効率、及び排ガス中NOxを示した。図4(b
)には無煙炭造粒鍋試験結果の生産率、成品歩留り、無
煙炭原単位、TI (冷間強度、JISM8712に
より測定)、RDI(還元粉化性、製銑部会法)、RI
(還元率、J l5M8713) 、無煙炭の燃燃焼効
率、及び排ガス中NOxを示した。図5(a)には焼結
過程の粉コークス燃焼状況の一例、図5(b)には焼結
過程の無煙炭の燃焼状況の一例を示した。その結果、微
粉コークスならびに微粉無煙炭の造粒により次の効果が
示された。 (1)粉コークス・無煙炭の粒度分布がシャープになっ
て焼結ベッドの通気性が改善し、生産性が大幅に向上す
る。 (2)焼結ベッドの通気性改善と粉コークス・無煙炭の
燃焼速度向上により、特に第5図(]、、)、 (2
)に示すように焼結過程前半の粉コークス。無煙炭の燃
焼速度が増すため上層部への熱量供給が増え、焼結ベッ
ド上層部の歩留りが大幅に改善されて成品歩留りとTI
(冷間強度)が向上する。コークス原単位も大幅に
低減する。 (3)焼結ベッドの通気性改善と上層から下層までの均
一焼成により、RDI(還元粉化性)ならびにRI
(還元率)が向上する。RIの向上は高炉燃料比を大幅
に低減させ、高炉安定操業のみならず出銑比向上にも寄
与する。 (4)粉コークス・無煙炭の燃焼性改善により、カーボ
ンの燃焼効率が増して排ガス中COが低減し、かつ排ガ
ス中NOxが大幅に低減される。 [0007] [発明の効果〕本発明によれば、粉コ
ークスならびに無煙炭の微粉部分の造粒により粉コーク
ス・無煙炭の粒度分布がシャープになって焼結過程の通
気性と粉コークス・無煙炭の燃焼性が改善され、焼結プ
ロセスの生産性、成品歩留り、焼結鉱品質が大幅に向」
ユし、さらに排ガス中NOxも大幅に低減した。
図1は本発明の一例の工程図である
図2の(a)はマルメライザーの立面図、 (b)はマ
ルメライザー内の粒子自転状況を示す図である。 図3(a)は粉コークスの粒度分布を示す実験結果、(
b)は無煙炭の粒度分布を示す実験結果である。 図4(a)は粉コークス造粒の鍋試験結果、 (b)は
無煙炭造粒の鍋試験結果を示すグラフである図5(a)
は焼結過程の粉コークスの燃焼状況を示す図、 (b)
は焼結過程の無煙炭の燃焼状況を示す図である。 符号の説明 1は造粒コークス・造粒無煙炭、2は粉コークス・無煙
炭、3は焼結原料、4は1次ミキサー、5は2次ミキサ
6は焼結機、7は遠心力を利用した造粒機、8は粒子、
9は回転円盤、】0は壁面。
ルメライザー内の粒子自転状況を示す図である。 図3(a)は粉コークスの粒度分布を示す実験結果、(
b)は無煙炭の粒度分布を示す実験結果である。 図4(a)は粉コークス造粒の鍋試験結果、 (b)は
無煙炭造粒の鍋試験結果を示すグラフである図5(a)
は焼結過程の粉コークスの燃焼状況を示す図、 (b)
は焼結過程の無煙炭の燃焼状況を示す図である。 符号の説明 1は造粒コークス・造粒無煙炭、2は粉コークス・無煙
炭、3は焼結原料、4は1次ミキサー、5は2次ミキサ
6は焼結機、7は遠心力を利用した造粒機、8は粒子、
9は回転円盤、】0は壁面。
【図3
(b)】
【図4
(b)
】
Claims (11)
- 【請求項1】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒することを特徴とする粉コークス・
無煙炭の造粒方法。 - 【請求項2】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、生石灰を全体の1〜30wt
%添加し、含有水分が10〜28wt%になるように水
分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて50r
pm以上しかも回転数が100〜700回転で造粒する
ことを特徴とする粉コークス・無煙炭の造粒方法。 - 【請求項3】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、T.Feが30wt%以上含
有する焼結原料を全体の10〜50wt%になるように
配合したのち、含有水分が10〜28wt%になるよう
に水分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて5
0rpm以上しかもトータル回転数が100〜700回
転で造粒することを特徴とする粉コークス・無煙炭の造
粒方法。 - 【請求項4】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、150〜400℃の熱風を粉
コークス表面に吹き付け、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒することを特徴とする粉コークス・
無煙炭の造粒方法。 - 【請求項5】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mmの
造粒粉が80wt%以上になるように調整してから、配
合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼結原料に
混合し、そして配合原料全体を造粒したのち焼結するこ
とを特徴とする焼結鉱製造方法。 - 【請求項6】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mmの
造粒粉が80wt%以上になるように調整してから、配
合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼結原料に
混合し、そして配合原料全体を造粒したのち焼結ベッド
の層高を700〜1000用爪の高層厚に維持しながら
焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法。 - 【請求項7】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt%
になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒機
を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が100
〜700回転で造粒しながら、0.25〜3.0mmの
造粒粉が80wt%以上になるように調整してから配合
原料全体の0.1〜5wt%になるように焼結原料に混
合し、かつそれ以外に焼結原料に配合する粗粒粉コーク
スの3mm以上を20wt%以下に調整してから配合原
料全体を焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法。 - 【請求項8】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、生石灰を1〜30wt%添加
して、含有水分が10〜28wt%になるように水分調
整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて50rpm
以上しかもトータル回転数が100〜700回転で造粒
しながら0.25〜3.0mmの造粒機が80wt%以
上になるように調整してから、配合原料全体の0.1〜
5wt%になるように焼結原料に混合し、そして配合原
料全体を造粒したのち焼結することを特徴とする焼結製
造方法。 - 【請求項9】粒径1.0mm以下が70wt%以上の粉
コークスまたは無煙炭に、FeOが10wt%以上含有
する焼結原料を全体の10〜50wt%配合したのち、
含有水分が10〜28wt%になるように水分調整しな
がら遠心力を利用した造粒機を用いて50rpm以上し
かもトータル回転数が100〜700回転で造粒してか
ら、配合原料全体の0.1〜5wt%になるように焼結
原料に混合し、そして造粒したのち焼結することを特徴
とする焼結鉱製造方法。 - 【請求項10】粒径1.0mm以下が70wt%以上の
粉コークスまたは無煙炭に、150〜400℃の熱風を
粉コークス表面に吹き付け、含有水分が10〜28wt
%になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒
機を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が10
0〜700回転で造粒してから、配合原料全体の0.1
〜5wt%になるように焼結原料に混合し、そして造粒
したのち焼結すことを特徴とする焼結鉱製造方法。 - 【請求項11】粒径1.0mm以下が70wt%以上の
粉コークスまたは無煙炭を、含有水分が10〜28wt
%になるように水分調整しながら遠心力を利用した造粒
機を用いて50rpm以上しかもトータル回転数が10
0〜700回転で造粒しながら、配合原料全体の0.1
〜5wt%になるように焼結原料に混合し、また副原料
として焼結原料に配合する石灰石の1mm以下を30%
以下にして混合し、そしてこれらの配合原料全体を造粒
したのち焼結することを特徴とする焼結鉱製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41828090A JPH0819485B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-12-25 | 粉コークス、無煙炭の造粒方法及び焼結鉱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-210180 | 1990-08-10 | ||
| JP21018090 | 1990-08-10 | ||
| JP41828090A JPH0819485B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-12-25 | 粉コークス、無煙炭の造粒方法及び焼結鉱の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210433A true JPH04210433A (ja) | 1992-07-31 |
| JPH0819485B2 JPH0819485B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=26517902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41828090A Expired - Lifetime JPH0819485B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-12-25 | 粉コークス、無煙炭の造粒方法及び焼結鉱の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0819485B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544465B1 (ko) * | 2001-09-07 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 소결광 제조방법 |
| CN104313313A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-28 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 铁矿石烧结细颗粒燃料预先制粒的制备方法 |
| JP2016060937A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結用凝結材の事前処理方法 |
| JP2018053355A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-04-05 | 新日鐵住金株式会社 | 含炭塊成鉱の製造方法及び含炭塊成鉱 |
| WO2023161742A1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | Tata Steel Limited | A method of granulating a mxture for iron-ore sintering |
-
1990
- 1990-12-25 JP JP41828090A patent/JPH0819485B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100544465B1 (ko) * | 2001-09-07 | 2006-01-24 | 주식회사 포스코 | 소결광 제조방법 |
| JP2016060937A (ja) * | 2014-09-17 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結用凝結材の事前処理方法 |
| CN104313313A (zh) * | 2014-10-29 | 2015-01-28 | 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 | 铁矿石烧结细颗粒燃料预先制粒的制备方法 |
| JP2018053355A (ja) * | 2016-09-21 | 2018-04-05 | 新日鐵住金株式会社 | 含炭塊成鉱の製造方法及び含炭塊成鉱 |
| WO2023161742A1 (en) * | 2022-02-23 | 2023-08-31 | Tata Steel Limited | A method of granulating a mxture for iron-ore sintering |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0819485B2 (ja) | 1996-02-28 |
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