JPH0645828B2 - 焼成ペレットの団塊化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高炉装入物であるペレットの性状改善技術に
係り、より詳しくはペレットが球形で安息角が小さく転
動し易いという欠点を解消するための焼成ペレットの団
塊化方法に関する。

従来の技術とその問題点 現在、高炉装入物としては、ペレット、焼結鉱、塊鉱石
等が用いられており、その中でもペレットは、高被還元
性で還元粉化性も良好であり、製造時の歩留りも高く優
れた原料である。

しかるに、ペレットは球形をしているため、他の原料に
比べ転動し易い（注入法による安息角の測定ではペレッ
トは３０度程度、焼結鉱は３５度程度、塊鉱石は３６度
程度である）。このため、高炉内部において分布が不均
一になり易く、ガス流れを乱して炉況を不安定にするこ
とがあるので多量使用が困難であり、国内の大型高炉で
はペレットの装入量が制限されているのが現状である。
したがって、転動し易く安息角が小さくというペレット
の欠点を改善すれば、前記のような優れた性状を有する
ペレットの高炉装入量を現状より増加させることが可能
である。

そこで、従来からペレットの形状改善技術が多く提案さ
れている。

例えば、焼成前のいわゆるグリーンペレットの段階で、
グリーンペレット表面に炭材とケイ石の粉状混合物をま
ぶした状態で焼成し、焼成時に生成したペレット表面の
スラグによって複数個のペレットを結合させて団塊化す
る方法（特公昭５８−５３６９７号公報、特開昭５８−
１８５７２６号公報等参照）、あるいは表層が高塩基度
になるようにグリーンペレットを２層構造に造粒したう
えで焼成し、ペレット表面に生成したスラグでペレット
どうしを接着して団塊化する方法（特開昭６１−２０１
７１０号公報参照）等がある。

しかし、これらの方法では、グリーンペレットの段階で
表層の成分を調整しながら２層構造となるように造粒し
なければならないため、造粒費用が嵩むという問題があ
る。また、グリーンペレット表層が焼成時に溶融するの
で、キルンへの付着が避けられず、キルン操業に支障を
きたし易いという問題がある。

さらに、ペレットの大部分を占める輸入ペレットは、す
でに焼成済みなので前記のような処理を行うことは不可
能であることから、球形をしているペレットを破砕して
転動し難いような形状とする方法（特開昭５１−１３８
５１３号公報参照）もあるが、この方法では、破砕に際
して粉の発生が多少なりとも伴うので、前記したような
ペレット製造時の歩留りが高いという利点が薄れてしま
い、発生する粉の回収をはからなければならないといっ
た問題がある。

本発明は、従来技術の前記問題を解決し、安息角の大き
い高炉装入用ペレットを安価で確実な手段により得るこ
とができる焼成ペレットの団塊化方法を提案しようとす
るものである。

問題点を解決するための手段 本発明に係る焼成ペレットの団塊化方法は、焼成ペレッ
トを焼結機の床敷とし、複数の焼成ペレットどうしを結
合し、安息角を大きくすることを特徴とし（第１の発
明）、また焼成ペレットにＣａＯ源、ＳｉＯ_２源の１種
または２種を加えた配合材を焼結機の床敷とし、複数の
焼成ペレットどうしを結合し、安息角を大きくすること
を特徴とし（第２の発明）、また焼成ペレットにコーク
スを加え、さらにＣａＯ源、ＳｉＯ_２源の１種または２
種を加えた配合材を焼結機の床敷とし、複数の焼成ペレ
ットどうしを結合し、安息角を大きくすることを特徴と
する（第３の発明）ものである。

作用 次に、本発明方法を図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図、第２図は本発明の一実施例を示す概略図で、第
１図は焼結後の状態を示す焼結機の断面図、第２図
（イ）は第１図点線部（グレート近傍）の拡大図、第２
図（ロ）は団塊化された焼成ペレットを示す。

すなわち、焼成ペレット１を焼結機グレート２上に所定
厚さに床敷として装入しその上に焼結配合原料を載せて
焼結させると、焼結ケーキ３が生成され、その間に空隙
６が形成される。焼結ベッドは下層ほど熱過剰となって
温度が上昇し、原料がよく溶融するため、第２図（イ）
にグレート近傍５を拡大して示すごとく、配合原料の溶
融物（以下「垂れ落ちスラグ」と称する）４がグレート
２上の焼成ペレット１の部分に垂れ落ち、この垂れ落ち
スラグがバインダーの役目を果たして焼成ペレット１ど
うしを結合し団塊化するものである（第２図ロ）。

通常の焼結機の操業においては、上記垂れ落ちスラグが
グレート２と焼結ケーキ３とを接着し、円滑な排鉱を妨
げるものであるから、通常の場合、配合原料とグレート
２との間に粒径１０mm前後の焼結鉱や鉱石等を５cm程度
の厚さに装入したいわゆる床敷を敷いてグレート２と焼
結ケーキ３との接着を防止しているのである。

本発明は、このような悪影響をおよぼす垂れ落ちスラグ
を逆に有効利用したもので、垂れ落ちスラグを焼成ペレ
ットの結合用バインダーとして利用したものである。し
たがって、この方法により、焼成ペレットどうしが団塊
化され、転動しにくくなるので、安息角の大きな焼成ペ
レットが得られるのである。

本発明において使用するペレットを焼成ペレットに限定
したのは、焼成ペレットはグリーンペレットよりも強度
が高く、床敷ホッパーへの搬送やグレート上への装入等
の操作途中で崩壊しないからである。このような強度を
満足する焼成ペレットとしては、例えばアルガロボ、サ
ベージ、ニブラスコ、キャロル、ワイエラ、ハマスレ
ー、ローブリバー等の焼成済み輸入ペレットがよい。

焼成ペレットの層厚は、床敷本来の機能であるグレート
２と焼結スラグ３との焼付き防止と、グレート２の隙間
からの原料の落下防止、および焼成ペレットの未団塊化
の防止等を考慮して適正値に調整することが好ましい。
すなわち、層厚が薄すぎると垂れ落ちスラグによるグレ
ートと焼結ケーキの焼付きを防止できない上、グレート
２の隙間からの原料の落下を防止できず、また、層厚が
厚すぎても垂れ落ちスラグの量が限られているので団塊
化されない焼成ペレットが多くなり、焼結鉱の貯鉱槽内
部で未団塊化の焼成ペレットが偏析し均一な切出しがで
きなくなる上、安息角が異なるものが混合されて高炉に
装入されるので炉況を乱す原因となるからである。

床敷本来の機能であるグレートと焼結スラグとの焼付き
防止、グレートの隙間からの原料の落下防止、および未
団塊化防止をはかるための焼成ペレットの層厚として
は、コークス比や生産率等の焼結操業条件によって多少
左右されるものの、概ね２〜６cm程度が好ましいことが
実験によって確認された。

また、焼成ペレットに配合する結合剤としては、例えば
石灰粉、生石灰、ニッケルスラグ、返鉱粉、蛇紋岩のよ
うなＣａＯ源やＳｉＯ_２源があげられ、ＣａＯ源、Ｓｉ
Ｏ_２源をそれぞれ単独にあるいは両者を同時に焼成ペレ
ットに配合するのものであって、配合量は焼成ペレット
に対して、各々５〜６％以下程度の範囲が好ましく、焼
成ペレット上にまぶすようにしてよく付着させるように
する。

これらを配合した焼成ペレットをグレート上に装入して
床敷とし、この床敷上の焼結鉱からの排熱を利用してこ
れら結合剤を溶かして焼成ペレットを結合することによ
って垂れ落ちスラグ以外にもスラグ生成を促して焼成ペ
レットを団塊化するものであって、このために焼成ペレ
ット層厚は、結合剤を配合しない場合より厚くすること
が可能である。

さらに、この場合に、若干のコークス粉を前記の結合剤
を溶融させるための熱源として結合剤と共に焼成ペレッ
トに配合することもでき、前記結合剤の粒度を小さく調
整して溶けやすくすることとともに焼成ペレットの団塊
化を促進する好ましい手段である。

なお、焼成ペレットに結合剤やコークスを配合する場合
に、３％前後を目安として少量の水を加えておくと、結
合剤やコークスが焼成ペレットによく付着し、ブロアー
による吸引によって焼成以前に吹き飛ばされるようなこ
とがなく好ましい。

焼成ペレットのグレート上への装入は、通常の床敷形成
と同様に床敷ホッパーを用いて行うことができる。

次に、本発明を実機に適用した場合の実施例を以下に示
す。

実施例１ 公称能力１０，０００Ｔ／Ｄの焼結機を用いて輸入ペレ
ット（サベージ）を層厚約５cm（重量で７１kg／ｍ^２）
の床敷として装入し、その上に第１表に示すような焼結
配合原料を装入し、全層厚５００mm、負圧１８００mmＡ
ｑで焼結した。

排鉱後のペレットを回収して団塊化された比率、即ち、
団塊化率を 団塊化率＝１００×｛１−（未団塊化ペレット量／装入
ペレット量）｝％ として表して（未団塊化ペレット量とは団塊化していな
い単体ペレット量を指す）調査した結果、団塊化率は９
０％程度であった。

また、２個以上が結合して団塊化したペレットについて
注入法で安息角を測定した結果、３６度であり、＋５mm
の焼結鉱（安息角３５度程度）や塊鉱石（安息角３６度
程度）と比較しても遜色のないものであった。

さらに、得られた団塊化ペレットを高炉装入原料のうち
１５％の割合（残り、８０％が焼結鉱、５％が塊鉱石）
で使用したときの高炉の稼働状況を第２表に示すが、ペ
レットに対して何も処理せずにそのまま使用したときの
ベース時期と比較して、団塊化ペレットの割合を増加す
るにしたがい炉況が安定し燃料比も低下した。

床敷の装入量を変化させて団塊化率を測定した結果を第
３図に示す。

すなわち、２cm以下では、グレートと焼結ケーキの焼付
きが発生し、６cm以上では、団塊化されない焼成ペレッ
トが多く、焼結鉱の貯鉱槽内部で未団塊化ペレットが偏
析し、均一な高炉装入原料の切出しができず、高炉に安
息角の異なるものが混合状態で装入されてしまい炉況が
不安定となった。

実施例２ 結合剤としてＣａＯ源である石灰石（平均粒度１．２m
m）を使用して、石灰石の添加量を変えた焼成ペレット
（サベージ）を調整して、実施例１と同様にして団塊化
処理を行った。石灰石添加量と団塊化率との関係を第４
図に示す。

この結果、焼成ペレットに対して約６％までの添加で団
塊化率を増加し得ることが認められた。なお、結合剤の
配合にあたって、結合剤配合量の半分に相当する水を加
えた。

得られた団塊化焼成ペレットを用いたときの炉況は、第
２表に示すものと同様に好転し得ることが認められた。

実施例３ 結合剤としてＣａＯ源およびＳｉＯ_２源である返鉱（平
均粒度２．１mm）を使用して実施例２と同様な団塊化処
理を行った結果を第５図に示す。

第５図の結果より、返鉱を用いた場合は、４％程度まで
の配合量で団塊化率を順次増加することができた。ま
た、得られた団塊化焼成ペレットを用いたときの炉況も
第２表に示すものと同様に好転し得ることが認められ
た。

実施例４ 焼成ペレット（ニブラスコ）に、結合剤のＣａＯ源とし
て石灰石（平均粒度２．５mm）を１．５％、ＳｉＯ_２源
としてＮｉスラグ（平均粒度１．１mm）を１．０％配合
して、実施例１と同様にして団塊化処理を行った。

その結果、９０％の団塊化率が得られ、高炉に使用した
場合の炉況は良好であった。

実施例５ 焼成ペレット（アルガロボ）に対して、ＣａＯ源および
ＳｉＯ_２源である返鉱（平均粒度２．３mm）を２％配合
したうえ、さらにコークス（平均粒度０．５４mm）を３
％まで順次配合したものを床敷とし、床敷への水分添加
量をコークスと同重量とし、実施例１と同様にして団塊
化処理を行った結果を第６図に示す。

第６図の結果より、コークスの配合なしの場合（図中点
線）に比べてコークスの配合増とともに団塊化率が上昇
し、コークスの配合が焼成ペレットの団塊化を促すこと
を確認できた。また、得られた団塊化焼成ペレットを使
用した高炉の炉況も第２表のものと同様に好転すること
が認められた。

発明の効果 本発明は、焼成ペレットを焼結機の床敷とし、さらには
結合剤やコークスを配合して床敷として装入して団塊化
するものであるから、成分調整や２層造粒等といった複
雑な処理なしで焼成ペレットの団塊化が容易に実施さ
れ、安息角の大きな焼成ペレットが得られ、焼成ペレッ
トの高炉装入物としての性状が改善され得るなど工業上
優れた顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における焼結後の状態を示す
焼結機の概略縦断面図、第２図（イ）は第１図点線部
（グレート近傍）を拡大して示す概略図、第２図（ロ）
は団塊化された焼成ペレットを示す概略図、第３図は本
発明の実施例１における焼成ペレット装入量（横軸）と
団塊化率（縦軸）との関係を示す図、第４図は同じく実
施例２における石灰石配合量を変えた焼成ペレットの装
入量（横軸）と団塊化率（縦軸）との関係を示す図、第
５図は同じく実施例３における返鉱配合量を変えた焼成
ペレット装入量（横軸）と団塊化率（縦軸）との関係を
示す図、第６図は同じく実施例５において返鉱配合量を
一定とし、コークス配合量を変えた焼成ペレット装入量
（横軸）と団塊化率（縦軸）との関係を示す図である。 １……焼成ペレット ２……グレート ３……焼結ケーキ ４……垂れ落ちスラグ ５……グレート近傍 ６……空隙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】焼成ペレットを焼結機の床敷とし、複数の
   焼成ペレットどうしを結合させ、安息角を大きくするこ
   とを特徴とする焼成ペレットの団塊化方法。
2. 【請求項２】焼成ペレットにＣａＯ源、ＳｉＯ_２源の１
   種または２種を加えた配合材を焼結機の床敷とし、複数
   の焼成ペレットどうしを結合させ、安息角を大きくする
   ことを特徴とする焼成ペレットの団塊化方法。
3. 【請求項３】焼成ペレットにコークスを加え、さらにＣ
   ａＯ源、ＳｉＯ_２源の１種または２種を加えた配合材を
   焼結機の床敷とし、複数の焼成ペレットどうしを結合さ
   せ、安息角を大きくすることを特徴とする焼成ペレット
   の団塊化方法。