JPH0430446B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 この発明は、高炉用または直接還元鉄用原料と
して好適な焼成塊成鉱の製造方法に関するもので
ある。 〔従来技術とその問題点〕 高炉用原料または直接還元製鉄用原料として、
粉鉄鉱石をペレツト化して焼成した焼成塊成鉱が
知られており、使用が拡大されつつある。 この焼成塊成鉱は、通常、次のように製造され
ている。 すなわち、粒径約８mm以下の粉鉄鉱石に、媒溶
剤として生石灰および消石灰、石灰石、ベントナ
イト、高炉水砕スラグ、ドロマイト等を、焼成塊
成鉱中のCaO／SiO₂の値が1.0〜2.5程度となるよ
うに添加し、ミキサーで混合する。そして、得ら
れた混合物をデイスク型の第１の造粒機に供給
し、水を加えて、第１の造粒機により混合物を造
粒し、粒径が例えば約３〜13mmの生ペレツトに成
形する。次いで、得られた生ペレツトをデイスク
型の第２の造粒機に供給し、2.5〜4.0wt％程度の
粉コークスを添加して、第２の造粒機により生ペ
レツトを更に造粒し、これによつて表面に粉コー
クスを被覆した生ペレツトを調製する。 そして、このようにして得られた生ペレツトを
無端移動グレート式焼成炉内に装入して、装入さ
れた生ペレツトの層を焼成炉のグレート上に乗つ
て、焼成炉の乾燥帯、点火帯および焼成帯を順次
通過させる。乾燥帯においては、生ペレツトの層
に上方から温度150〜350℃の乾燥用ガスを吹込
み、生ペレツトを乾燥する。点火帯においては、
乾燥された生ペレツトの層に上方から高温燃焼ガ
スを吹込み、生ペレツトの表面の粉コークスに着
火する。燃焼帯においては、粉コークスの燃焼に
よつて生じた高温燃焼ガスを生ペレツト層を通つ
て下方に吸引して、生ペレツトを焼成温度まで加
熱する。生ペレツトは、焼成帯における加熱によ
つて、その表面に形成されたカルシウムフエライ
トおよびスラグの少なくとも１つにより結合され
た焼成ペレツトからなる、大きいブロツク状の塊
りの焼成塊成鉱に焼成される。 そして、このようにして得られた大きいブロツ
ク状の塊りの焼成塊成鉱を焼成炉の下流端から排
出し、クラツシヤーによつて破砕したのち、スク
リーンによつて篩分けて、粒径３mm未満の篩下げ
の焼成塊成鉱片を除去し、かくして、複数個の焼
成ペレツトが結合した塊状の形の最大粒径50mm程
度の焼成塊成鉱および単体の焼成ペレツトの形の
粒径３〜13mm程度の焼成塊成鉱が製造される。 以上のようにして製造された焼成塊成鉱は、主
として還元性に優れた微細なカルシウムフエライ
トおよび微細なヘマタイトが多く形成されている
ので、優れた還元性を有している。また、複数個
の焼成ペレツトが結合した塊状の形の場合のみな
らず、単体の焼成ペレツトの形の場合にも、不規
則な形状を有しているので、高炉内に装入したと
きに、高炉内の中心部に偏つて流れ込むことがな
く、且つ、焼成塊成鉱間に隙間が生ずるために、
還元ガスの円滑な通過を阻害することがない。さ
らに、移送中の衝撃等によつて崩壊があつても、
複数個の焼成ペレツトが結合した塊状の形の焼成
塊成鉱が単体の焼成ペレツトに分離するだけなの
で、支障なく使用することができる。 ところで、粉鉄鉱石に添加される媒溶剤のうち
生石灰は、粉鉄鉱石を生ペレツトに造粒する際に
バインダーとしての作用を有している。このた
め、生石灰は前述したように必ず添加されている
が、従来は、粉鉄鉱石に3.0〜10.0wt％も多量に
添加していたため、生石灰の費用増大が無視し得
ず、焼成塊成鉱の価格を高いものにしていた。 〔発明の目的〕 この発明は、上述の現状に鑑み、粉鉄鉱石に生
石灰およびその他の媒溶剤を添加、混合した混合
物を造粒して、生ペレツトを成形し、得られた生
ペレツトに粉コークスを被覆し、前記生ペレツト
を無端移動グレート式焼成炉に装入して、焼成塊
成鉱を連続的に製造するに際して、粉鉄鉱石に添
加する生石灰の添加量を選択することによつて、
焼成塊成鉱の成品歩留り等を低化させることな
く、焼成塊成鉱の製造コスト低減を可能にするこ
とを目的とするものである。 〔発明の概要〕 この発明は、粉鉄鉱石に生石灰およびその他の
媒溶剤を、焼成塊成鉱中のCaO／SiO₂の値が1.0
〜2.5となるように添加、混合した混合物を、デ
イスク型の造粒機によつて造粒して、生ペレツト
を成形し、得られた生ペレツトに粉コークスを被
覆し、前記生ペレツトを無端移動グレート式焼成
炉に装入して連続的に焼成し、かくして、焼成塊
成鉱を連続的に製造する、焼成塊成鉱の製造方法
において、 前記粉鉄鉱石に添加する前記生石灰およびその
他の媒溶剤のうち前記生石灰の、前記粉鉄鉱石へ
の添加物が1.0〜2.5wt％であることに特徴を有す
るものである。 〔発明の構成〕 以下、この発明の焼成塊成鉱の製造方法につい
て詳述する。 本発明者等は、粉鉄鉱石に生石灰およびその他
の媒溶剤を添加、混合した混合物を造粒して生ペ
レツトを成形し、得られた生ペレツトに粉コーク
スを被覆し、前記生ペレツトを無端移動グレート
式焼成炉に装入して、焼成塊成鉱を連続的に製造
するに際して、焼成塊成鉱の製造コストを低減す
べく、粉鉄鉱石への生石灰の添加量について研究
を重ねた。 従来、粉鉄鉱石に3.0〜10.0wt％もの多量の生
石灰を添加していたのは、粉鉄鉱石を生ペレツト
に造粒する際に、造粒効果を高めるために多量の
生石灰を添加する必要があるとされていたからで
ある。 しかし、研究を進めたところ、粉鉄鉱石の造粒
にドラム型の造粒機を用い、しかも、粉鉄鉱石に
生石灰およびその他の媒溶剤のみならず粉コーク
スをも添加して、生ペレツトに造粒する場合なら
ばともかく、粉鉄鉱石の造粒にデイスク型の造粒
機を用い、しかも、粉コークスは粉鉄鉱石の造粒
後に生ペレツトの表面に被覆するようにし、粉鉄
鉱石には生石灰およびその他の媒溶剤のみを添加
して、生ペレツトに造粒する場合には、生ペレツ
トの造粒性が良いので、粉鉄鉱石への生石灰の添
加量が少なくても、容易に粉鉄鉱石を生ペレツト
に成形できることが判つた。従つて、焼成塊成鉱
の製造コストを低減することが可能となる。 ただ、その場合、生石灰の添加量が少なにこと
により、焼成塊成鉱の成品歩留りおよび落下強度
が低くなる虞れがある。そこで、粉鉄鉱石への生
石灰の添加量を変化させて、粉鉄鉱石に生石灰お
よびその他の媒溶剤を添加し、造粒によつて生ペ
レツトを成形して、生ペレツトを焼成塊成鉱に焼
成する製造実験を行ない、そのときの生石灰の添
加量と焼成塊成鉱の成品歩留りおよび落下強度と
の関係を調べた。 その結果、粉鉄鉱石への生石灰の添加量を1.0
〜2.5wt％とすれば、焼成塊成鉱の成品歩留りお
よび落下強度を充分に高く維持できることが判つ
た。 第１図は、粉鉄鉱石への生石灰の添加量と得ら
れた焼成塊成鉱の成品歩留りとの関係を示すグラ
フ、第２図は、粉鉄鉱石への生石灰の添加量と得
られた焼成塊成鉱の落下強度との関係を示すグラ
フである。なお、粉鉄鉱石の粒径は約８mm以下、
生ペレツトの粒径は約３〜13mm、粉コークスの添
加量は3.5wt％の条件で行なつた。 第１図に示されるように、焼成塊成鉱の成品歩
留りは、粉鉄鉱石への生石灰の添加量が多くなる
につれて増大しており、添加量が1.0wt％以上で
は成品歩留りは75％以上になつている。生石灰の
添加量が2.5wt％を超えると、成品歩留りは85％
を上廻つて高くなるが、その高くなる程度は小さ
く、生石灰の添加量が多くなるデメリツトが増大
する。焼成塊成鉱の落下強度は、第２図に示され
るように、粉鉄鉱石への生石灰の添加量が多くな
るにつれて増大しており、添加量が1.0wt％以上
では落下強度は85％以上になつている。生石灰の
添加量が2.5wt％を超えると、落下強度は90％を
上廻つて高くなるが、その高くなる程度は同様に
小さい。 従つて、焼成塊成鉱の成品歩留りを75％以上、
落下強度を85％以上に維持し、且つ、粉鉄鉱石へ
の生石灰の添加量を少なくするためには、粉鉄鉱
石への生石灰の添加量を1.0〜2.5wt％とすべきで
ある。 この発明においては、以上のように、粉鉄鉱石
への生石灰の添加量を1.0〜2.5wt％として、焼成
塊成鉱の成品歩留りおよび落下強度を高く維持し
たままで、生石灰の添加量を従来より少なくする
ものである。なお、粉鉄鉱石への生石灰と共に石
灰石等のその他の媒溶剤を添加して、焼成塊成鉱
中のCaO／SiO₂の値が1.0〜2.5となるように塩基
調整することは、言うまでもない。 この発明において、使用する粉鉄鉱石の粒径
は、従来と同様約８mm以下とするのが好ましい。
これは、粒径８mm超の粉鉄鉱石は焼成塊成鉱化し
ないでもそのまま使用でき、焼成塊成鉱化する必
要があるのは粒径８mm以下の粉鉄鉱石であるから
である。 この発明において、生ペレツトに被覆する粉コ
ークスの量は、従来と同様2.5〜4.0wt％とするの
が好ましい。これは、被覆する粉コークスの量が
2.5wt％未満では、焼成炉における生ペレツトの
焼成効率も高めることができず、生ペレツトを短
時間で高強度の焼成塊成鉱に焼成できないからで
あり、また、被覆する粉コークスの量が4.0wt％
を超えると、焼成時の生ペレツトの温度が高くな
り過ぎて、焼成塊成鉱の組織が緻密で気孔の少な
いものとなると同時に被還元性の悪い溶融型組
織、すなわち、２次ヘマタイトや短冊型カルシウ
ムフエライトの多い組織となるためである。 この発明において、生ペレツトの粒径は、従来
と同様約３〜13mmとするのが好ましい。その理由
は、次の通りである。即ち、生ペレツトの粒径が
３mm未満であると、焼成炉における生ペレツトの
焼成時に、粉コークスの燃焼によつて生じた高温
燃焼ガスが、生ペレツトの層を円滑に通過するの
を阻害されるため、焼成塊成鉱の生産率が低下す
る問題が生ずる。のみならず、単体の焼成ペレツ
トの形の焼成塊成鉱も粒径３mm未満となるため
に、このような小さい粒径の焼成塊成鉱を高炉内
に装入した場合に、還元ガスの円滑な通過を阻害
する。その結果、高炉内において棚吊りおよびス
リツプが発生し、高炉操業が不安定になる問題が
生ずる。一方、生ペレツトの粒径が13mmを超える
と、衝撃に対する抵抗力が弱くなるため、生ペレ
ツトを焼成炉に移送する際に、生ペレツトが崩壊
する問題を生ずる。また焼成過程でペレツトの中
心温度が十分高くならないうちに冷却されるた
め、特に中心部の品質が悪化することが認められ
ている。さらに、焼成塊成鉱の焼成ペレツト個々
の粒径も13mmを超えるため、このような大きい焼
成ペレツトの焼成塊成鉱を高炉内に装入した場合
に、焼成塊成鉱の中心部まで還元ガスが浸透する
のに長時間を必要とする。その結果、高炉内にお
ける焼成塊成鉱の還元性が悪くなり、且つ、未還
元の芯が残つて、焼成塊成鉱の、荷重下における
高温特性が悪くなる問題を生ずる。 〔実施例〕 第１表に示す粒度構成で第２表に示す化学成分
組成の微粉鉄鉱石と、第３表に示す粒度構成で第
４表に示す化学成分組成の粗粒鉄鉱石とを、微粉
鉄鉱石40wt％、粗粒鉄鉱石60wt％の割合で使用
し、これに媒溶剤およびバインダーとして第５表
に示す粒度構成の生石灰を、この発明の範囲内の
添加量で添加し、更にその他の媒溶剤として石灰
石を添加して、焼成塊成鉱中のCaO／SiO₂の値
が1.0〜2.5となるように塩基度調整した。比較の
ために、粉鉄鉱石に生石灰を、この発明の範囲外
の添加量で添加し、同様に更に石灰石を添加して
塩基度調整した。そして、これらの生石灰および
石灰石が添加された粉鉄鉱石を混合したのち、デ
イスク型の造粒機によつて造粒して、第６表に示
す粒径分布を有する、水分含有量８〜9wt％の生
ペレツトに成形した。

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】

【表】 次いで第７表に示す粒度構成の粉コークスを生
ペレツトに3.5wt％添加して造粒し、生ペレツト
に粉コークスを被覆した。

【表】 そして、無端移動グレート式焼成炉のグレート
上に生ペレツトを400mmの厚さに装入して、生ペ
レツトを焼成炉の乾燥帯、点火帯および燃焼帯を
順次移動させ、焼成塊成鉱に焼成した。そして、
このようにして得られた大きいブロツク状の焼成
塊成鉱を焼成炉の下流端から排出し、クラツシヤ
ーによつて破砕したのち、スクリーンによつて粒
径３mm未満の篩下の焼成塊成鉱片を除去し、かく
して複数個の焼成ペレツトが結合した最大粒径約
50mmの塊状の形の焼成塊成鉱および単体の焼成ペ
レツトの形の粒径約３〜13mmの焼成塊成鉱が製造
された。 以上のように製造された焼成塊成鉱の成品歩留
りおよび落下強度並びに粉鉄鉱石への生石灰の添
加量を第８表に示す。

〔発明の効果〕

この発明によれば、粉鉄鉱石に添加する生石灰
の添加量を選択することによつて、成品歩留り等
を低下させることなく、焼成塊成鉱を安価に製造
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、粉鉄鉱石への生石灰の添加量と得ら
れた焼成塊成鉱の成品歩留りとの関係を示すグラ
フ、第２図は、粉鉄鉱石への生石灰の添加量と得
られた焼成塊成鉱の落下強度との関係を示すグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 粉鉄鉱石に生石灰およびその他の媒溶剤を、
   焼成塊成鉱中のCaO／SiO₂の値が1.0〜2.5となる
   ように添加、混合した混合物を、デイスク型の造
   粒機によつて造粒して、生ペレツトを成形し、得
   られた生ペレツトに粉コークスを被覆し、前記生
   ペレツトを無端移動グレート式焼成炉に装入して
   連続的に焼成し、かくして、焼成塊成鉱を連続的
   に製造する、焼成塊成鉱の製造方法において、 前記粉鉄鉱石に添加する前記生石灰およびその
   他の媒溶剤のうち前記生石灰の、前記粉鉄鉱石へ
   の添加量が1.0〜2.5wt％であることを特徴とす
   る、焼成塊成鉱の製造方法。