JPH05230558A - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents

焼結鉱の製造方法

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JPH05230558A
JPH05230558A JP6987392A JP6987392A JPH05230558A JP H05230558 A JPH05230558 A JP H05230558A JP 6987392 A JP6987392 A JP 6987392A JP 6987392 A JP6987392 A JP 6987392A JP H05230558 A JPH05230558 A JP H05230558A
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sintering
char
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coke
fuel
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JP6987392A
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English (en)
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Katsuhiro Tanaka
勝博 田中
Yutaka Sasa
豊 佐々
Harumi Ishii
晴美 石井
Yoshiaki Nishimoto
義明 西本
Choichi Aritomi
暢一 有富
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄鉱石の焼結用燃料としての粉コークスの使
用量を削減する。 【構成】 焼結用燃料の炭材として,石炭を300℃以
上900℃以下の温度で熱分解して得られたチャーを焼
結原料に配合する

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,鉄鉱石を焼結して焼結
鉱を製造する際に,粉コークスに代わる燃料を使用して
焼結鉱を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より, 鉄鉱石の焼結鉱を製造する際
の燃料として,粉コークスが使用されていた。粉コーク
スは,コークス炉で製造された粗コークスのうち,粒度
が小さくて高炉に装入できないものを篩分けたものであ
る。
【0003】最近の高炉操業では微粉炭の吹き込み量
(PC比) が増大しており,これに伴って高炉装入用コ
ークスの使用量が低下する傾向にあり,採取できる粉コ
ークス量も低下気味となっている。
【0004】このため,焼結用の粉コークスが不足する
場合もあり,この場合には,高炉に装入できる塊コーク
スをわざわざ粉砕しなければならない事態となる。かよ
うな状況では,粉コークスの単価が上昇すると共に,高
炉操業におけるコークスの消費量を低減しようとする意
図を損ねることにもなる。
【0005】焼結時のコークスの燃焼効率を向上させて
粉コークス使用量を低減すべく,例えば特開昭63-14933
3号公報および特開昭63-223133号公報には,鉄鉱石を含
む造粒物の表面にコークスを被覆する方法および焼結機
上の原料層表面にコークスを散布する方法が提案されて
いる。しかし,焼結燃料としての熱量を確保するに必要
な粉コークスの使用は不可避であるから,前述の問題を
抜本的に解決することはできない。
【0006】かような事情のこともあり,粉コークスの
代替燃料として無煙炭が焼結用に使用されたりしてい
る。また,粉コークスの代替燃料としてタールやピッチ
を粉鉱石の造粒時に添加する方法が特開昭52-12740号公
報に提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】鉄鉱石焼結用燃料に無
煙炭を配合し,その使用量を増加させると焼結鉱の生産
性が低下し且つ品質を悪化させる。このため無煙炭の使
用量にはおのずと制限があり,上記の問題を抜本的には
解決できなない。
【0008】また,粉コークスの代替燃料としてタール
やピッチを配合する方法では,焼結過程でタールやピッ
チ中の揮発分がガス化し,それが焼結原料層下部で再凝
縮して燃焼時の通気性を悪化させる原因となり,焼結鉱
の生産性が低下することは否めない。また該揮発分が焼
結排ガス中に混入し,集塵機の能力を劣化させることに
もなる。
【0009】さらに,粉コークスを使用する従来法では
粉コークスを使用する限り焼結工程で発生するCO2
削減できないという問題がある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば,鉄鉱石
に副原料および燃料炭材を配合して焼成する鉄鉱石の焼
結法において,該燃料炭材の全部または一部として,石
炭を300〜900℃の温度範囲で熱分解して得たチヤ
ーを配合することを特徴とする焼結鉱の製造方法を提供
する。
【0011】
【作用】石炭を実質上非酸化性の雰囲気で300℃以
上,900℃以下の温度に加熱保持すると,石炭中の揮
発分はガス成分として急速に放出され,またタールも放
出される。すなわち,揮発分は炭化水素類,CO,H2
等のガス成分として固形分から除去されると共に,ター
ルも流出除去できる。このガス成分およびタールが放出
された固形分はチヤーと呼ばれる。
【0012】このようにして得られるチヤーは堅牢なコ
ークスとは異なり,粉化性のある炭である。周知のよう
にコークスはコークス炉において1100〜1200℃
で乾留されたものであり,石炭粒子が相互に粘結して塊
状となったものであるが,該チヤーはかような粘結性を
示さず,また不要である。熱分解温度が300℃未満で
はタール分の放出が十分ではない。一方この熱分解を起
こさせる温度としては900℃まででよく,これ以上の
温度は不要である。
【0013】石炭の熱分解処理は熱分解炉で行うことが
できる。熱分解炉としては,大気雰囲気と遮断された気
密な容器に構成し,熱分解に要する熱を供給すればよ
い。熱の供給手段は特に限定されるものではないが,非
酸化性の高温ガスや燃焼ガスを熱源として使用すること
ができる。
【0014】熱分解によって生成したガスは炉内からガ
ス利用設備に供給することによって再利用ができ,ター
ル分は該ガスを冷却することによって分離できる。
【0015】本発明では,このようにして得たチヤーを
焼結燃料炭材の全部または一部 (全燃料炭材の少なくと
も10重量%以上) として焼結原料に配合する。この配合
にあたっては,チヤーを粉体形状若しくは易粉化性のか
たまりのまま,鉄鉱石や副原料とともに造粒機に供給し
て, 混合・造粒することができる。造粒機として1次ミ
キサーと2次ミキサーが設置されている場合には,添加
するチャーの全量を1次ミキサーに供給してもよいが,
1次ミキサーと2次ミキサーにそれぞれ分割して供給し
てもよい。
【0016】また,ペレタイザーやミキサー等から排出
された鉄鉱石を含む造粒物の表面へ該チヤーを被覆させ
る方法でチヤーを添加してもよい。さらに,チヤーの一
部は焼結機上の点火炉の入り側の原料層表面へ散布する
こともできる。原料層表面へチヤーを散布する後者の場
合には,チヤーは粉コークスよりも着火性が良いので点
火炉燃料の削減にも寄与する。
【0017】図1は,焼結過程での原料層内の状態を模
式的に示したものであり,チヤーを焼結燃料とした場合
の,パレット原料層の或る時点の温度分布を例示したも
のである。点火炉で原料層上部の燃料が着火され,次第
に燃焼帯は下方へさがってくるが,燃焼帯直下のか焼帯
では燃焼ガスによって原料や燃料が昇温される。図1の
チヤーを燃料とした場合の温度分布は粉コークスを燃料
とした場合と実質的に同様の挙動である。
【0018】他方,燃料として無煙炭や一般炭等の石炭
を使用した場合では,か焼帯で石炭が昇温されるさいに
タールを放出することになり,そのタールは下層部の低
温の湿潤原料帯で再凝縮して原料層の空間を埋めてしま
い,通気性が悪化して焼結鉱の生産性が非常に低下する
ようになる。
【0019】図2は,各種の熱分解温度のもとで石炭を
熱分解して得たチャーを,鉄鉱石や副原料に混合・造粒
して添加し,焼成した場合に,石炭の該熱分解温度と通
気性指数およびCO2の発生量との関係を示したもので
ある。図2の結果に見られるように,熱分解温度が30
0℃未満では, 焼成過程でタールを放出するために通気
性指数が低下する。熱分解温度が300℃以上の場合に
得られたチャーでは,粉コークスとほぼ同様な燃焼挙動
を示すので,通気性指数の悪化はない。
【0020】一方,図2から熱分解温度が高くなるほど
焼結時のCO2発生量が増大することがわかる。これ
は,石炭を熱分解する場合, その熱分解温度が高くなる
ほど石炭からの水素の放出量が増大し,得られたチャー
の水素含有率が低下することに起因すると考えてよい。
特に熱分解温度が900℃を超えるとCO2発生量は高
い値を示す。したがって焼結機からのCO2発生量を削
減するためには,熱分解温度が900℃以下の条件で得
られたチャーを焼結用燃料とするのが効果的である。
【0021】このように, 熱分解温度300℃以上90
0℃以下で石炭を熱分解して得られたチャーは焼結用燃
料として好適なものである。しかし高炉でのPC比が増
大し粗コークスの使用量が低下したとは言えども少量の
粉コークスは発生するので,この粉コークスは該チャー
とともに焼結用燃料として使用できる。ただしチヤーの
使用割合〔(チヤー添加量)/(炭材の全添加量)〕が
0.1を下回るような場合には, 焼結機からのCO2発生量
を削減できないし,また粉コークス使用量低減にも寄与
しないことになる。したがって本発明ではチヤーの全炭
材量に対する使用割合は10重量%以上とする。
【0022】
【実施例】石炭を表1に示す各温度で熱分解してチヤー
を造り,これを表1に示す添加操作および添加量で焼結
原料に添加して, 30kg試験焼結鍋で焼結鉱を製造した。
焼結原料はいずれの例でも同一の鉄鉱石および副原料を
使用した。その主副原料の配合割合を表2に示した。焼
成過程での通気性指数(JPU)および焼結機からのC
2発生量を測定し,その結果を表1に併記した。な
お,比較のために,石炭の熱分解温度が低い比較例1,
チヤー添加量の少ない比較例2および粉コークスだけ添
加の比較例3の結果も表1に示した。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】表1の結果に見られるように,本発明に従
う実施例1〜5では,通気性指数の低下もなく,しかも
粉コークスのみを添加した場合(比較例3)に比べてC
2発生量が約7〜9Nm3/T低減できた。比較例1では熱
分解温度が低いチヤーを添加したために通気性が悪化し
て通気性指数が低下した。チャーの添加割合が低い比較
例2では通気性指数の低下はなかったもののCO2発生
量が増大した。
【0026】
【発明の効果】本発明法を適用することにより, 高炉で
の高PC比操業にともなう焼結用燃料としての粉コーク
スの不足に対処でき,また粗コークスを粉砕するような
無駄も回避できるので粗コークスの消費量も削減でき
る。しかも, 本発明による焼結法では焼結機からのCO
2発生量が削減でき,環境改善と地球温暖化の防止にも
寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】焼結過程での原料層内の状態並びに温度分布の
例を示す図である。
【図2】石炭の熱分解温度と,その熱分解で得られたチ
ヤーを焼結用燃料として鉄鉱石および副原料に混合・造
粒して配合したうえで焼成した場合の焼結時の通気性指
数とCO2の発生量との関係を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 義明 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内 (72)発明者 有富 暢一 広島県呉市昭和町11番1号 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉄鉱石に副原料および燃料炭材を配合し
    て焼成する鉄鉱石の焼結法において,該燃料炭材の全部
    または一部として,石炭を300〜900℃の温度範囲
    で熱分解して得たチヤーを配合することを特徴とする焼
    結鉱の製造方法。
  2. 【請求項2】 チヤーは,全燃料炭材の10重量%以上の
    量で配合される請求項1に記載の焼結鉱の製造方法。
  3. 【請求項3】 チヤーは,焼結原料の混合・造粒時に配
    合される請求項1または2に記載の焼結鉱の製造方法。
  4. 【請求項4】 チヤーは,焼結原料の造粒物の表面に被
    覆される請求項1,2または3に記載の焼結鉱の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 配合するチヤーの一部は,焼結機に装填
    された焼結原料の表面に散布される請求項1,2,3ま
    たは4に記載の焼結鉱の製造方法。
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Effective date: 19990518