JPH0610313B2 - 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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JPH0610313B2
JPH0610313B2 JP61221338A JP22133886A JPH0610313B2 JP H0610313 B2 JPH0610313 B2 JP H0610313B2 JP 61221338 A JP61221338 A JP 61221338A JP 22133886 A JP22133886 A JP 22133886A JP H0610313 B2 JPH0610313 B2 JP H0610313B2
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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、自溶性焼結鉱に使用する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。その
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灰石、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(擬似粒子)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、焼結機下方に配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」と略称する。)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
いは粘土等の脈石を持つ易溶融性の豪州、インド産の粉
鉱石(特に微粉が多い粉鉱石)をCaO源の配合を少な
くして予備造粒して供給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、高{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。)粉鉱石をCaO/SiO
組成とすることにより、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。)を計算し、この平均値を基準として
各種粉鉱石を分類し、前記平均値より高いAl
Al+Fe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/S
iO値よりも低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火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Al
/Al+Feでかつ高CaO/SiO
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高Al
/Al+Fe粉鉱石についてはCaO源の
配合を少なくして、系外にて造粒することにより、同一
の原料配合条件で高Al/Al+Fe
でかつ高CaO/SiO組成となる領域を少なくな
るようにした。
(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。
第1図は、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、返鉱3、石灰石4、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源を少なく配合する高Al
Al+Fe粉鉱石2、石灰石4、珪石5、
粉コークス6を系外造粒ライン9から混合造粒機10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。なおCaO/SiOの低下量を一定と
した場合、系外造粒用粉鉱石として低SiO粉鉱石を
使用すれば、系外造粒に配合するCaO源は少なくてす
む。
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 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:製品焼結鉱中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) 系外造粒条件 1)系外造粒なし(従来法) 2)本発明方法 3)比較法(1)…豪州、インド産粉鉱石の全量(E〜
J)を系外造粒 4)比較方法(2)…豪州、インド産粉鉱石でかつ微粉
の多い粉鉱石(I、J)を系外造粒 なお粉コークスの系外造粒への配合は、各焼結条件の配
合割合に応じて行なう。
焼結鍋試験結果 表2及び第2図に示すように、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。更に本発明の結果を詳細
に検討すると、被還元性は、系外造粒配合CaO源量
(CaO/SiO)を減少させるに従って向上する
が、生産性、強度などはCaO/SiO値で0.5付
近にピーク値を持つことがわかる。これは、系外造粒配
合CaO源量を減少させるに従って短冊状CaFの量が
連続的に減少し、被還元性が向上するとともにCaO/
SiOが0.5未満では非晶質スラグの量も減少し、
生産性、強度が低下したためと考えられる。
一方豪州、インド産粉鉱石を全て系外造粒した比較法
(1)は、系外造粒配合CaO源量が減少させるに従っ
て被還元性を向上するが、生産性、強度などは、CaO
/SiOで1.0付近をピークとし、0.5未満で著
しく低下する。これは、系外造粒を行なう粉鉱石量が非
常に多いいために焼結反応時の融液が著しく低下したた
めと考えられる。またCaO/SiOが1.0付近で
の生産性、強度のピーク値は、本発明方法に比べて低
い。これは、本発明方法に比べて系外造粒を行なった粉
鉱石の平均Al/Al+Fe値が低
く、効果が少なくなったためと考えられる。また豪州、
インド産粉鉱石でかつ微粉の多い粉鉱石を系外造粒した
比較法(2)では、系外造粒配合CaO源量に対する生
産性、品質への影響は、本発明方法と同様の傾向を示す
が、その効果は少ない。これは、本発明方法で測定した
鉱石が偶然比較法(2)で規定した鉱石を含むものであ
ったために、同じような傾向を示したにすぎない。また
この比較法(2)は、本発明方法で規定している高Al
/Al+Fe粉鉱石の一部のみし
か含んでいないために、その効果が少なかったと考えら
れる。なお生産性、強度のピーク値が系外造粒配合Ca
O源量(CaO/SiO)で、少ない方に移動したの
も、上記理由によるものと考えられる。
なお粉コークス配合量、系外造粒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。また、焼結
鉱の平均CaO/SiO値は小さな値である方がその
効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示すブロック図、第2図は
本発明の実施例における焼結鍋試験結果を示す説明図で
ある。 1…主たる焼結原料用粉鉱石、2…系外造粒用粉鉱石、
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…系外造粒ライン、8、1
0…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)}値を計算し、この平均値を基準として
    各種粉鉱石を分類し、前記平均値より高い{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)値よりも低くなるよう
    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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