JPH0623413B2 - 樹脂被覆還元鉄ペレツト - Google Patents

樹脂被覆還元鉄ペレツト

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JPH0623413B2
JPH0623413B2 JP60122144A JP12214485A JPH0623413B2 JP H0623413 B2 JPH0623413 B2 JP H0623413B2 JP 60122144 A JP60122144 A JP 60122144A JP 12214485 A JP12214485 A JP 12214485A JP H0623413 B2 JPH0623413 B2 JP H0623413B2
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reduced iron
pellets
resin
iron pellets
water absorption
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宏司 岸本
信彦 立入
馨 金子
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Neos Co Ltd
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Neos Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は樹脂被覆還元鉄ペレットに関する。
従来技術 還元ガスを用いて鉄鉱石を直接還元する直接還元製鋼法
としては、ミドレックス法、ヒル法、フィオール法等が
広く知られている。ミドレックス法およびヒル法は、塊
状または粉状の鉄鉱石を直径5〜20mm程度のペレット
状に固め、これを還元炉中に投入し、還元ガスを導入す
ることにより還元鉄を得る方法である。この還元鉄ペレ
ットは通常空隙率約50%程度のものであり、ペレット
どうしの摩擦により、比較的微粉化し易く、また、吸水
による酸化を起こし易い欠点がある。
一方、フィオール法等の製鋼法では、天然の塊状又は粉
状の鉱石をそのまま使用するため、安価である一面、生
成物が粉状並びにスポンジ状であるため、吸湿、酸化を
起こし易い。従って、この方法では生成した還元鉄を再
度熱間(例えば770〜780℃)圧縮し、空隙率20〜
30%のブリケットとして、保管または搬送等に供して
いる。このブリケットは外観は鉄様の均一な表面をして
いるが、なお吸水率が3〜5%あり、これが酸化、腐蝕
および溶融時の突沸等の原因となっている。この吸水現
象を防止するため、米国特許3,573,959号明細
書では、このブリケット細孔に樹脂を含浸せしめて、ブ
リケット自体の熱で樹脂を硬化させ、細孔を封ずる方法
が記載されている。ここに用いられている樹脂は、脂環
式オレフィン、環状オレフィン、ジオレフィン、トリオ
レフィン等であり、シクロポリエンのオリゴマーを含む
混合物が特に好ましい旨記載され、特に蒸気分解サフサ
残査が適当である旨述べられている。これらは一般に、
粘度の低いものであり、ブリケット細孔中でブリケット
自体の熱により重合し、封孔するものと考えられる。
しかしながら、このブリケットの細孔が封じ吸水を防ぐ
技術は、還元鉄ペレットの吸水防止ならびに微粉化防止
には有用でない。その理由は、還元鉄ペレットがブリケ
ットに比べ著しく大きい空隙率を有し、かつブリケット
に比べ脆く、また一般に、樹脂含浸後のペレット自体の
温度がポリエン類を重合するのに十分高くないことが多
い。
米国特許第3,573,959号明細書に記載のごとき
樹脂を還元鉄ペレットの被覆に用いると、重合可能な温
度では樹脂の含浸量が著しく増加し、採算性がない。ま
た、ペレット表面の被覆厚が薄くなり、耐摩耗性が低下
する。また、温度が低いと、ポリエン類の重合を促進す
るための別の加熱工程が必要であったり、元素的に好ま
しくない金属塩等のドライヤーを必要とする。
また英国特許第2129708号明細書には、パラフィ
ンワックスによる方法が記載されているが、パラフィン
ワックスは強度的に問題があり、必ずしも微粉化防止に
有用でない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、還元鉄ペレットが有する前記問題点、即ち、
微粉化し易く、吸水により錆び易いと云った問題点、お
よび吸水した還元鉄ペレットを電気炉等に投入すると水
の突沸を生じ極めて危険である等の問題点を解決するこ
とを目的とする。またパラフィワックス等に比べ、より
高い強度の被覆の被覆剤を用いて達成する。
問題点を解決するための手段 本発明は、200℃における粘度が1〜10000cp
sであり、軟化温度が60〜195℃であるポリオレフ
ィン樹脂製被覆層を有する還元鉄ペレットに関する。
本発明で用いられる還元鉄ペレットはミドレックス法や
ヒル法等から得られるものであって、通常、空隙率約5
0〜60容量%、吸水量12〜15重量%(水中浸漬飽
和)、見掛け比重3〜4程度のものであり、粒径約5〜
20mm程度の実質上球形のペレットである。これらは鉄
鉱石をペレット化して得られた未還元鉄ペレットを還元
炉中、還元ガスと接触させることにより得られる。
還元鉄ペレットを被覆するために用いる樹脂は特定の粘
度を有するポリオレフィン樹脂である。ポリオレフィン
樹脂としては、ポレチレン、ポリプロピレン、変性ポリ
エチレン等であり、ポリエチレン、特に分子量1000
以上のポリエチレンが適している。
本発明に好適なポリオレフィン樹脂の粘度は200℃に
おいて1〜10000cps 、特に10〜7000cps が
好ましく、軟化温度が60〜195℃、特に80〜120
℃であるのが好ましい。
ポリオレフィン樹脂の粘度が10000cps より大きい
と、還元鉄ペレット表面への樹脂被覆が不均一となり、
吸水防止のためにより多くの樹脂を必要とすることにな
る。これは極めて不経済である。
また、樹脂粘度が1cps より小さいと、樹脂を適正な粘
度に維持することが困難となり、還元鉄ペレットの細孔
内部に浸透し、また、ペレットは空隙率約50%と多孔
性であり、従ってこれを溶融ポリオレフィン等に浸漬し
て被覆するとポリオレフィンがペレットの細孔内部に浸
透し細孔の封鎖に消費されるため、ペレット表面への樹
脂の付着量が減少する。その結果、処理ペレットの耐摩
耗性や耐微粉化性が低下する。また、本発明ではペレッ
トの表面被覆が目的であり、細孔および空隙の封鎖は必
ずしも必要でない。
従って、経済的には樹脂が細孔の奥まで浸入しないよう
な粘度を選定するのが望ましい。
ポリオレフィンの使用により、パラフィン類より少量の
使用で高い強度の被膜を形成することができる。
ポリオレフィンは望ましくは無溶媒下、その効果溶融点
以上、好ましくは軟化溶融点より2〜3℃以上高くなる
ように還元鉄ペレットと接触させ、かつ、接触時の粘度
が少なくとも80〜90cps 以上を保持させるのが望ま
しく、ポリオレフィンまたは還元鉄ペレットの温度を調
整することにより可能である。
ポリオレフィンと還元鉄ペレットの接触は浸漬、スプレ
ー等が可能であるが、浸漬は均一な反面、付着量が多
く、スプレーは均一性に欠けるためポリオレフィンの一
定量をスプレー、またはそのまま投入し前記条件に保持
した後、回転等により混練する。
ポリオレフィン樹脂て被覆した還元鉄ペレットの製造法
の一例を第1図〜第4図に示す。
第1図は本発明ポリオレフィン被覆還元鉄ペレット製造
用装置の模式的断面図であり、第2図は第1図の装置の
左側面図、第3図はI−I断面図および第4図は右側面
図を示す。回転ドラム(1)はモーター(2)によって回転
する回転支持台(3)によって回転可能に設置されてお
り、ドラム外側面に設けられたヒーター(4)により加熱
される。ドラム左側面にはドラムの回転に際して、ヒー
ターに通電し得るようカーボンリング(5)が配設され、
ブラシ(6)により電源と接続されている。ヒーターに供
給される電力はスライダックス(7)により、ドラム内部
温度に対応してコントロールされる。この温度と供給電
力の調節は手動でもよいがコンピューターにより容易に
管理し得る。(10)は絶縁体、Aは電流計、Vは電圧計
を示す。ドラム右側面には還元鉄ペレットを供給するた
めの供給口(8)と蓋(9)および不活性ガス(例えば、窒素
ガス)供給用バルブ(10)が設けられている。ドラム内
部に羽根(11)が設けられている。
還元鉄ペレットとこれを被覆するためのポリオレフィン
樹脂を供給口から仕込み、不活性ガスでドラム内部の空
気を完全に置換した後、バルブ(10)および蓋(9)を完
全に密閉し、ドラムを回転させながら、ヒーターで加熱
する。ペレットは羽根によって回転が邪魔されるため、
お互いによく接触し、加熱により溶融した樹脂が均一に
付着する。樹脂融点および内部温度を調節することによ
り、樹脂の粘度を適当な範囲に選定することが可能であ
り、樹脂が還元鉄ペレットの内部に浸入することなく、
表面に均一に付着させることができる。
還元鉄ペレットに対するポリオレフィンの付着量は、還
元鉄ペレット100重量部当り、ポリオレフィン0.1
〜4重量部、特に0.3〜3重量部が適当である。0.
1重量部より少ないと被膜厚さが不十分となり、逆に4
重量部より多く用いても不経済になるだけである。
以上の如く、本発明により多孔性還元鉄ペレット表面に
吸い込みを極力おさえつつ均一に塗布することが可能と
なり、また、酸化、粉化、破れ等を生じない樹脂被覆還
元鉄ペレットの供給が可能となるものである。尚、本発
明はブリケットにも適用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
をドラムに入れ、窒素ガス雰囲気下で50℃に加熱し、
これに分子量1400、軟化点83℃のポイレチレン樹
脂2kgを入れ、昇温しポリエチレンの温度を120℃に
保ち、3分間ドラムを40rpmで回転させた。得られた
ポリエチレン被覆ペレットを屋外に1ケ月放置し、金属
化率の変化、降雨時の吸水率、回転強度、落下強度を観
察した。結果を表−1に示す。
金属化率:JIS−M−8202に基づく湿式分析によ
り測定。
吸水率:平均降雨量2mm/Hrの降雨時に試料100g
を5時間曝露し、表面付着水分を紙に吸収後、直ちに
秤量して算出。
回転強度:JIS−M−8712に基づき測定。
落下強度:JIS−M−8711に基づき測定。
実施例2 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
をドラムに入れ、窒素ガス雰囲気下で50℃に加熱し、
これに分子量5000、軟化点110℃のポリエチレン
樹脂2.5kgを130℃に保ち、3分間ドラムを40rp
m で回転させた。得られたポリエチレン被覆ペレットを
実施例1と同様にして金属化率の変化、降雨時の吸水率
および回転強度、落下強度を観察した。結果を表−1に
示す。
比較例1 未塗布還元鉄ペレット100kgを1ケ月屋外に曝露し、
金属化率変化を調べるとともに、降雨時の吸水、回転強
度、落下強度を観察した。結果を表−1に示す。
比較例2 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
に液状ジオレフィン(商品名:QUINTOL MW5
00)100重量部にシクロペンタジエン8重量部を加
えたもの5kgを常温で3分間回転塗布したが、30分後
も粘着性大であり、乾燥のため200℃まで昇温したと
ころ、処理剤は全てペレット内部に吸収されてしまい被
覆効果は殆んど認められなかった。
比較例3 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
を90℃に加熱し、これを金網に保持し、溶融パラフィ
ンワックス(液温120℃;軟化点68℃)に5秒間浸漬
後、回転強度および落下高度を測定した。結果を表−1
に示す。塗布量は5.8%であった。
比較例4 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
を50℃に加熱し、これに軟化点68℃のパラフィンワ
ックス2kgを100℃に保ち、3分間ドラムを40rpm
で回転させた。得られたパラフィンワックス被覆ペレッ
トについて回転強度および落下強度を測定した。結果を
表−1に示す。
発明の効果 本発明樹脂被覆還元鉄ペレットは酸化を受け難く、吸水
量が少なく、しかも粉塵化し難い。従って還元鉄ペレッ
トの保存、搬送が容易となる。またパラフィンワック
ス、被覆ペレットに比べ、少量の使用で高い摩耗強度が
得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明還元鉄ペレット製造装置の模式的断面
図、第2図は第1図装置の左側面図、第3図はI−I断
面図および第4図は右側面図を示す。 (1)……回転ドラム、(2)……モーター (3)……回転支持台、(4)……ヒーター (5)……カーボンリング、(6)……ブラシ (7)……スライダックス、(8)……供給口 (9)……蓋、(11)……羽根 (10)……不活性ガス供給バルブ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】200℃における粘度が1〜10000c
    psであり、軟化温度が60〜195℃であるポリオレ
    フィン樹脂製被覆層を有する還元鉄ペレット。
  2. 【請求項2】ポリオレフィン樹脂が分子量1000以上
    のポリエチレン樹脂である第1項記載のペレット。
  3. 【請求項3】ポリオレフィン樹脂の被覆量が還元鉄ペレ
    ット100重量部当り0.1〜4重量部である第1項記
    載のペレット。
JP60122144A 1985-06-04 1985-06-04 樹脂被覆還元鉄ペレツト Expired - Lifetime JPH0623413B2 (ja)

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