JPH04259339A - 焼結鉱の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＤＬ型焼結機による
焼結鉱の製造方法に係り、床敷の一部にＣａＯ成分を含
有させることによって、成品歩留および生産性の向上を
はかる焼結鉱の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ型焼結機による焼結鉱の製造におい
ては、図３にその製造工程を示すように、種々雑多な性
状を有する鉄鉱石と石灰石に燃料として粉コークスを添
加し造粒した原料１を、床敷鉱２を敷設した焼結機パレ
ット３に装入し、点火炉４により原料層表面に着火せし
め、ウインドボックス５を通じて空気を吸引することに
より、パレット３上層から下層に向って焼結する方法が
用いられている。

【０００３】焼結機から排鉱された赤熱焼結鉱６は、ク
ラッシャー７にて熱間破砕されてクーラー８に入り、成
品篩９にて分級され、篩上は高炉へ送られ、篩下は返鉱
として再び焼結原料として使用される。１０はサージホ
ッパー、１１は床敷ホッパー、１２は原料槽、１３はミ
キサーである。

【０００４】このＤＬ型焼結機による焼結鉱の製造にお
いて、床敷鉱２は焼結ケーキと焼結パレットや原料のグ
レート面への落下防止等を目的として使用される。この
床敷鉱としては、焼結鉱を図３の床敷回収ライン１９よ
り供給して用いる方法が一般的であるが、最近ではコー
クス原単位の低減や焼結鉱品質の向上をはかるため、床
敷の全量または一部に鉄鉱石や焼結原料を使用する方法
も採用されている（特開昭６３−１２８１２８号公報、
特開昭６３−１２８１２９号公報参照）。図４はその方
法を例示したもので、鉄鉱石や焼結原料を床敷供給ライ
ン１４より床敷ホッパー１１に装入し、床敷として使用
する方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＤＬ型
焼結機の場合は、焼成後半部において床敷と焼結融液と
の接触により焼結融液温度が低下し、当該融液の流動性
の低下によって、成品歩留や生産性に悪影響が生じると
いう問題がある。すなわち、融液の流動性の低下によっ
て燃焼帯の通気性が悪化し、焼成速度が低下し成品歩留
が悪化する。また、融液の流動性の低下によって、焼結
原料粒子間空隙に融液が十分浸透せず、焼結化が阻害さ
れ、生産性の低下をもたらす。

【０００６】この発明は、ＤＬ型焼結機による焼結鉱の
製造において、焼結融液と床敷との接触による融液の流
動性の低下を抑制し、成品歩留および生産性の向上をは
かる焼結鉱の製造方法を提案しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、焼結床敷と
して、鉄鉱石あるいは焼結鉱にＣａＯ成分を含有する原
料を混合して使用することによって、床敷と焼結融液と
の同化反応による融液流動性の低下を防止し、焼結生産
性および歩留の向上をはかるもので、その要旨は、床敷
として、焼結鉱とＣａＯ成分を含む原料とを混合したも
の、または鉄鉱石とＣａＯ成分を含む原料とを混合した
ものを用いること、および床敷中のＣａＯ成分の含有量
として１０〜２０％であることを特徴とする焼結鉱の製
造方法にある。

【０００８】

【作用】この発明において、焼結融液の流動性の低下抑
制手段として、焼結鉱や鉄鉱石とＣａＯ成分を含む原料
とを混合して用いる方法をこうじた理由を以下に説明す
る。

【０００９】一般的に焼結反応は、以下に示すフローに
より上部から下方に向って進行する。すなわち、焼結原
料に上部の燃焼帯からの高温ガス（ＣＯ、ＣＯ２、Ｎ２
等）が供給され、それにより焼結原料温度が上昇する。 焼結原料が８００℃を超えると原料中の粉コークスが燃
焼を開始する。このコークス燃焼開始段階が図５に示す
焼結過程における燃焼前線に対応する。コークスの燃焼
とともに焼結原料温度は急上昇し、１２００℃を超える
。この温度上昇によってＦｅ２Ｏ３（Ｆｅ３Ｏ４）とＣ
ａＯ成分が成分比７５／２５〜８０／２０の範囲にて同
化しいっきに融液化する（実際は８００〜９００℃の付
近にて石灰石がＣａＯとＣＯ２に分解し、９５０〜１０
００℃付近にてＣａＯとＦｅ２Ｏ３が反応し、カルシウ
ムフェライトを形成し、１２００℃を超えると融液化す
る）。したがって、この融液は化学成分的にはカルシウ
ムフェライト系である。

【００１０】さらに、図６に示すＦｅ２Ｏ３ーＣａＯ２
元系状態図（鉄と鋼ＶＯｌ、７０（１９８４）Ｐ５２０
に記載）と融液化温度（１２００℃）を考えると、この
初期融液は完全な液体状態ではなく、液相と固相が混在
したものである。このことは、融液中に液相がある程度
以上存在すれば、十分に融液が流動化することを示して
いる。さらにこの融液が焼結原料粒子間空隙に浸透し、
この原料粒子との同化反応が進行する。この同化反応は
、融液温度の上昇（１２００〜１３５０℃）の間は、温
度上昇による液相比上昇アクションと同化反応に起因す
るＣａＯ成分比低下による液相比低下アクションとが平
衡状態にあり、全体としては融液中の液相比はほぼ一定
である。そして、上部燃焼帯からの熱供給が終了すると
、融液は原料粒子と同化し、それにより融液中の液相比
が減少して最終的には固化する。この段階が焼結反応の
終了であり、この後は上方からの低温ガスにより冷却さ
れる。

【００１１】一方、焼結燃焼帯が床敷直上部（焼結原料
最下層部）に到達すると焼結融液と床敷が接触する。排
ガス温度から推定してこの時点で焼結床敷の温度は高々
６０〜７０℃である。したがって、焼結融液と床敷との
接触によって焼結融液温度は低下する。この温度低下に
よって融液中の液相部からヘマタイトを析出、すなわち
液相比が低下し固相比が上昇する。さらに、融液と床敷
の表面部とが同化反応することによって融液中のＣａＯ
濃度が低下し、その結果焼結融液の流動性がさらに低下
し、これが原因して通気性の悪化や焼結下層部における
焼結性の悪化等の弊害が生じ、焼結鉱の歩留や生産性が
悪化する。

【００１２】しかしながら、床敷の一部にＣａＯ成分を
多く含む原料を使用すると、融液と床敷の表面部とが同
化反応した際に、ＣａＯが供給されて当該焼結融液の流
動性の低下が抑制される。したがって、この発明によれ
ば、焼結反応が阻害されることがない。

【００１３】床敷中のＣａＯ成分の含有量を１０〜２０
％と限定したのは、以下に示す理由による。すなわち、
１０％未満では床敷より融液に供給されるＣａＯ量が少
なく、融液流動性低下の抑制が不十分である。他方、２
０％を超えると、次の２つの弊害が生じる。第１に床敷
と融液の同化反応が過度に促進されて床敷としての機能
、すなわち融液のグレード下への滴下防止の役割を果さ
なくなり、焼結操業を阻害する、第２に床敷直上部の塩
基度が上昇し、形成鉱物がカルシウムフェライト系やカ
ルシウムシリケート系の脆弱な組織となり、その結果、
焼結成品歩留が低下する。

【００１４】なお、従来の床敷含有ＣａＯ成分は、焼結
鉱使用法では成品ＣａＯ成分に対応するため、１０％未
満であり、鉄鉱石使用法ではさらに下回る。したがって
、このような従来法では前記した通り、床敷と焼結融液
との接触同化反応により融液の流動性が低下し、通気性
の悪化をきたし、焼成速度が低下するのである。

【００１５】ここで、高ＣａＯ含有原料としては、例え
ば石灰石、生石灰、転炉スラグ等があげられる。この高
ＣａＯ含有原料は、通常の焼結原料とは別のラインで床
敷ホッパーに装入し、床敷用の焼結鉱または鉄鉱石と混
合されてパレット上に敷延し、床敷として使用する。

【００１６】

【実施例】図１はこの発明の請求項１に対応する焼結鉱
の製造工程図で、１５は高ＣａＯ含有原料供給ラインで
ある。すなわち、既設の床敷回収ライン１９より回収さ
れた焼結鉱１６と、高ＣａＯ含有原料供給ライン１５よ
り供給された高ＣａＯ含有原料１７を床敷ホッパー１１
に装入し、焼結鉱１６と高ＣａＯ含有原料１７の混合物
を焼結機パレット３上に敷延する。

【００１７】図２はこの発明の請求項２に対応する焼結
鉱の製造工程図で、鉄鉱石１８と高ＣａＯ含有原料１７
を共通の供給ライン２０より床敷ホッパー１１に混合装
入し、この混合物を焼結機パレット３上に敷延する。

【００１８】なお、焼結鉱または鉄鉱石と高ＣａＯ含有
原料とを混合して床敷として使用する場合に、これら混
合物の微粉比率が高い場合は、事前に分級、造粒等の処
理を施してもよい。また、焼結鉱または鉄鉱石と石灰石
（ＣａＯ含有原料）との混合には特に造粒機を使用しな
くてもよい。

【００１９】

【実施例１】ＤＬ型焼結機を用いて、この発明方法の優
位性を、従来の焼結鉱床敷法および鉄鉱石床敷法と比較
することにより実証した。なお、実施例に用いた原料床
敷を除く焼結原料の構成を表１に、本発明と従来例の実
施条件を表２に、実施結果を表３にそれぞれ示す。

【００２０】表３の結果より明らかなごとく、本発明法
により成品歩留および生産率共に改善される。さらに、
試験Ｎｏ２〜４においては、床敷に焼結成品を全く使用
しないために生産率が飛躍的に向上する。この結果は、
床敷として焼結原料を使用すると、床敷中の＋５ｍｍ原
料粒子が冷却後の成品篩にかけた時に篩上となって焼結
処理を施さなくても高炉に送ることができるメリットを
、逆に床敷として焼結成品を証すると焼結過程における
様々なハンドリングによって粉化するデメリットを反映
したものである。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【表２】

【００２３】

【表３】

【００２４】

【実施例２】実施例１と同じ図１に示す設備フローのＤ
Ｌ型焼結機により、床敷として石灰石と焼結鉱との混合
物を用いてＣａＯ比を種々変更して試験を行った結果を
表４に示す。この結果より、床敷の一部として高ＣａＯ
含有原料を使用することによって、成品歩留および生産
率が改善されることが明白である。さらに、床敷含有Ｃ
ａＯ濃度が１０〜２０％の場合において、成品歩留およ
び生産率が著しく改善されることも判明した。

【００２５】

【表４】

【００２６】

【実施例３】実施例１と同じ図１に示す設備フローのＤ
Ｌ型焼結機により、床敷として石灰石とローブリバーと
の混合物を用いてＣａＯ比を種々変更して試験を行った
結果を表５に示す。この結果より、本実施例においても
、床敷の一部として高ＣａＯ含有原料を使用することに
よって、成品歩留および生産率が著しく改善されること
がわかる。

【００２７】

【表５】

【００２８】

【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、床敷中に存在する高ＣａＯ含有原料の作用により
、融液と床敷とが接触同化反応した際にＣａＯが供給さ
れて当該融液の流動性低下が抑制されるので、焼結の歩
留および生産性が大幅に改善され、多大な経済的効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の請求項１に対応する焼結鉱の製造工
程図である。

【図２】この発明の請求項２に対応する焼結鉱の製造工
程図である。

【図３】床敷に焼結鉱を使用する従来の一般的な焼結鉱
製造工程図である。

【図４】床敷の全量または一部に鉄鉱石や焼結原料を使
用する従来の焼結鉱の製造工程図である。

【図５】ＤＬ型焼結機における焼結燃焼パターンの概念
図である。

【図６】ＤＬ型焼結機の焼結過程におけるＦｅ２Ｏ３ー
ＣａＯ２元系状態図と融液化温度の関係を示す図である
。

【符号の説明】

１　　　　原料 ３　　　　焼結機パレット １１　　　　床敷ホッパー １５　　　　高ＣａＯ含有原料供給ライン１６　　　　
焼結鉱 １７　　　　高ＣａＯ含有原料 １８　　　　鉄鉱石 １９　　　　床敷回収ライン

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　焼結鉱の製造方法において、焼結鉱と
   ＣａＯ成分を含む原料とを混合したものを床敷として用
   いることを特徴とする焼結鉱の製造方法。
2. 【請求項２】　　焼結鉱の製造方法において、鉄鉱石と
   ＣａＯ成分を含む原料とを混合したものを床敷として用
   いることを特徴とする焼結鉱の製造方法。
3. 【請求項３】　　床敷中のＣａＯ成分が１０〜２０％で
   あることを特徴とする請求項１または２記載の焼結鉱の
   製造方法。