JPH0610312B2 - 焼結原料の事前処理方法 - Google Patents

焼結原料の事前処理方法

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JPH0610312B2
JPH0610312B2 JP22133786A JP22133786A JPH0610312B2 JP H0610312 B2 JPH0610312 B2 JP H0610312B2 JP 22133786 A JP22133786 A JP 22133786A JP 22133786 A JP22133786 A JP 22133786A JP H0610312 B2 JPH0610312 B2 JP H0610312B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自溶性焼結鉱用原料の事前処理方法に関す
る。
(従来技術) 高炉原料として使用される自溶性焼結鉱は、一般に以下
に述べる方法により製造される。まず、本船から荷上げ
した粉鉱石を銘柄ごとに粉鉱ヤードに山積みする。この
後山積みされた各種粉鉱石を予め設定している割合でベ
ッディング法により混合し、ブレンディング粉とする。
このブレンディング粉と石炭石、粉コークスおよび返鉱
等の各原料をそれぞれ別々の配合槽に入れ、それぞれの
配合槽から各原料を所定量連続的に切り出す。これを一
次ミキサーに送って水分添加及び造粒を行なう。必要に
応じて二次ミキサーで更に造粒する。このようにして造
粒された原料(疑似粒子)をホッパから焼結機のパレッ
ト上に連続的に供給し、かつ点火炉により原料表層の粉
コークスに点火し、焼結機下方に設置されている風箱で
強制的に吸引通風する。以上の操作により高炉原料とし
ての自溶性焼結鉱を製造する。
一方焼結鉱の品質を示す基準として、SI(常温強
度)、RDI還元粉化性指数)、RI(被還元性指数)
などがある。これらの品質は、これら焼結鉱を原料とし
て使用する高炉において、その燃料比、生産性、操業性
等に多大な影響を及ぼす。このため従来から各種技術が
検討されている。例えば、焼結鉱のCaO重量含有割合
/SiO重量含有割合(以下、重量含有割合を省略し
て単に「CaO/SiO」と省略する。)を増加させ
る方法が提案されている。しかし高炉の操業条件により
焼結鉱のCaO/SiOは一義的に決める必要があ
り、実際には適用できない。またSiO源の微細化に
よる微粉部のAl重量含有割合/SiO重量含
有割合(以下、重量含有割合を省略して単に「Al
/SiO」と略称する。)を制御する方法、あるい
は石英等の脈石を持つ南米産の粉鉱石と石炭石を予備造
粒して供する方法等が検討されたが、いずれも製造コス
トが増加する割には明確な効果が得られず、工業的には
実用化されていない。
(発明が解決しようとする技術的課題) 本発明は、低{Al重量含有割合/(Al
重量含有割合+Fe重量含有割合)}、(以下、
重量含有割合を省略して単に「Al/Al
+Fe」と略称する。)粉鉱石でかつ高SiO
重量含有割合(以下、重量含有割合を省略して単に「S
iO」と略称する。)の粉鉱石に配合するCaO源を
全焼結原料の平均(CaO重量含有割合/SiO重量
含有割合)値、(以下、重量含有割合を省略して単に
「平均CaO/SiO値」と略称する。)よりも高く
なるように配合することにより、高Al/Al
+Fe粉鉱石において低CaO/SiO
成とし、被還元性が劣る短冊状のカルシウムフェライト
の生成を抑制し、同時に常温強度及び耐還元粉化性の優
れた非晶質スラグの生成を促進し、常温強度、還元粉化
性及び被還元性の優れた焼結鉱を歩留り良く製造する方
法を提供することを目的とする。
(技術的課題を解決する手段) 本発明は、焼結原料として配合する各種粉鉱石の化学成
分と配合比から全粉鉱石の{平均Al重量含有割
合/(平均Al重量含有割合+平均Fe
量含有割合)}値、(以下、重量含有割合を省略して単
に「平均Al/平均Al+平均Fe
値」と略称する。)と平均SiO量を計算し、これら
平均値を基準として各種粉鉱石を分類し、前記平均値よ
り低いAl/Al+Fe値を持ちか
つ前記平均値より高いSiO量を持つ粉鉱石について
媒溶剤として配合するCaO源を全焼結原料の平均Ca
O/SiO値よりも高くなるように配合し、この配合
物を全焼結原料の混合、造粒に先立って混合、造粒する
ことを特徴とする焼結原料の事前処理方法である。
(発明の具体的な説明) 焼結鉱は、各種の鉱物組織から構成されている。すなわ
ち焼結鉱の品質はこれらの各種組織の品質(物性値)お
よび構成比率によって決定される。そこで先ず焼結鉱を
構成する各種の組織を相、形態別に分類し、それぞれの
組織について強度及び被還元性を測定した。その結果珪
酸塩化合物である非晶質スラグは強度が高いこと、およ
び上記非晶質スラグ中に存在する短冊状のカルシウムフ
ェライト(以下短冊状CaFと略称する)は他の鉱物組
織に比べ被還元性が著しく劣っていること等が判明し
た。即ち短冊状CaFを他の鉱物組織(例えば針状又は
微細型のカルシウムフェライト)として生成させかつ短
冊状を含まない非晶質スラグの生成を促進すれば強度の
高い高被還元性の焼結鉱を製造できる。
そこで次に非晶質スラグ中に存在する短冊状CaFの生
成条件について検討した。まず焼結鉱中に存在する短冊
状CaFについてXMAを用いて元素分析を行なった。
この測定により短冊状CaFは、周囲の非晶質スラグ相
に比べ高いCa/Si比を持っていることが明らかとな
った。次に各種粉鉱石、石灰石、珪石を用い、種々の配
合組成で焼結組織の合成試験を行なった。その結果短冊
状CaFを生成させるためには、現在の原料配合よりも
高Al/Al+Fe、高CaO/S
iO組成が必要で、かつ高温で焼成された場合である
ことが判明した。即ち実際の焼結鉱にはミクロ的な成分
偏析があり、それゆえ焼結鉱の平均組成よりも高いAl
/Al+Feでかつ高CaO/Si
となる領域が存在し、実際の焼結鉱に短冊状CaF
が存在するのである。従ってこの高Al/Al
+Fe、高CaO/SiOとなる領域を減
ずることにより短冊状CaFの生成が抑制される。
そこで高Al/Al+Fe、高Ca
O/SiOの領域を減ずる方法として、全焼結原料を
微粉砕しかつ均一混合しミクロ的にも焼結鉱の平均組成
とする方法が考えられる。しかしながらこの方法は、製
造コストの大幅な増加をもたらすため工業的には適用で
きない。
そこで本発明は、焼結原料用粉鉱石のうち低Al
/Al+Feでかつ高SiOの粉鉱石に
ついてCaO源を優先的に配合造粒することにより、同
一の原料配合条件で主たる焼結原料の化学組成を高Al
/Al+Fe、低CaO/SiO
組成となるようにした。
なお、CaO源を優先配合する粉鉱石を高SiO粉鉱
石と規定した理由は、CaO源を優先配合する原料のC
aO/SiO値の増加量を一定とした場合、CaO源
を優先配合する粉鉱石を高SiO粉鉱石とする方が主
たる焼結原料のCaO/SiOをより低下させること
ができるためである。
(発明の効果) したがって本発明によれば、被還元性が劣る短冊状Ca
Fの生成を抑制するとともに常温強度及び耐還元粉化性
の優れた非晶質スラグの生成を促進し、常温強度、還元
粉化性、被還元性の優れた焼結鉱を歩留り良く製造する
ことができる。
(実施例) 次に本発明の実施例を説明する。
図面は、ブロセス化した場合の一例を示す。まず主たる
焼結原料用粉鉱石1、必要により加える返鉱3、石灰石
4、必要により加える珪石5、粉コークス6を主たる焼
結原料ライン7から混合造粒機8に送り、一方CaO源
優先配合用粉鉱石2、返鉱3、石灰石4、珪石5、粉コ
ークス6をCaO源優先配合ライン9から混合造粒機1
0に供給する。これら混合造粒機8、10で混合された
混合物は、必要により混合機11で混合された後焼結機
12で焼結される。
次に本発明の効果を確認した実施例につき説明する。
焼結鍋試験1 焼結鍋条件 原料配合 粉鉱石:表1に示す10銘柄(A〜Dは南米産粉鉱石、
E〜Jは豪州、インド産粉鉱石) 珪石:成品焼結鉱中SiOが5.5%となるように配
合。
石灰石:成品焼結鉱中CaO/SiOが1.6となる
ように配合。
返鉱:新原料に対して20% 粉コークス:新原料に対して4.5% 焼成条件 点火:1分 負圧:1200mmHO(一定) CaO源優先配合条件 1)CaO源優先配合なし(従来法) 2)本発明方法 3)比較法(1)…南米産粉鉱石の全量(A〜D)をC
aO源優先配合 4)比較法(2)…低Al/Al+Fe
粉鉱石の全量(A〜D、E、H)をCaO源優先配
合 表2に上記CaO源優先配合に供した粉鉱石の化学成分
及び配合割合を示す。
なお珪石、返鉱及び粉コークスのCaO源優先配合への
割合は、各焼結原料(粉鉱石)の配合割合に応じて行な
う。
焼結鍋試験結果 表2に示すように、本発明方法で製造された焼結鉱は、
品質及び生産性が全てにおいて従来法のものより優れて
いることが分かる。これに対して比較法は、いずれも焼
結鉱の品質及び生産性への影響は少なく、ほとんど効果
がない。これは、比較法はCaO源を優先配合する粉鉱
石が多くかつ低Al/Al+Fe
あるが低SiO量であるためにCaO源優先配合(低
Al/Al+Fe)のCaO/Si
増加量一定とした場合、主たる焼結原料(高Al
/Al+Fe)のCaO/SiO
下量が少なく、短冊状CaFの生成が抑制できなかった
ことに由来すると考えられる。
なお粉コークス配合量、CaO源優先配合への粉コーク
ス配合割合、珪石配合量及び石灰石配合量などを変えて
試験を行なったが、上記実施例と同様の効果を得た。
焼結鍋試験2 試験条件 原料配合、焼成条件は、試験例1と同一条件とした。ま
たCaO源優先配合条件は、粉鉱石については試験例1
の本発明方法と同一条件とした、なお珪石、返鉱につい
ては全量CaO源優先配合のものに配合した。
焼結鍋試験結果(表4) 本発明方法によれば、珪石、返鉱をCaO源優先配合の
ものに配合した方が焼結鉱の品質、生産性を高めること
ができる。これはCaO源優先配合に珪石、返鉱を優先
的に配合すると、主たる焼結原料(高Al/Al
+Fe、低SiO)のCaO/SiO
をより低下させることができたためと考えられる。
なおこの試験条件においても粉コークス配合量、CaO
源優先配合への粉コークス配合割合、珪石配合量及び石
灰石配合量などを変化させた試験を行なったが、その効
果は同様であった。
【図面の簡単な説明】 図面は本発明の1実施例を示すブロック図である。 1…主たる焼結原料用粉鉱石、2…CaO源優先配合用
粉鉱石、3…返鉱、4…石灰石、5…珪石、6…粉コー
クス、7…主たる焼結原料ライン、9…CaO源優先配
合ライン、8、10…混合造粒機、11…混合機、12
…焼結機

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】焼結原料として配合する各種粉鉱石の化学
    成分と配合比から全粉鉱石の{平均Al重量含有
    割合/(平均Al重量含有割合+平均Fe
    重量含有割合)}値と平均SiO重量含有割合値を計
    算し、これら平均値を基準として各種粉鉱石を分類し、
    前記平均値より低い{Al重量含有割合/(Al
    重量含有割合+Fe重量含有割合)}値を
    持ちかつ前記平均値より高いSiO重量含有割合値を
    持つ粉鉱石について、媒溶剤として配合するCaO源を
    全焼結原料の平均(CaO重量含有割合/SiO重量
    含有割合)値よりも高くなるように配合し、この配合物
    を全焼結原料の混合、造粒に先立って混合、造粒するこ
    とを特徴とする焼結原料の事前処理方法。
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