JPH0860257A - 鉄鉱石焼結機操業方法 - Google Patents
鉄鉱石焼結機操業方法Info
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- JPH0860257A JPH0860257A JP6190685A JP19068594A JPH0860257A JP H0860257 A JPH0860257 A JP H0860257A JP 6190685 A JP6190685 A JP 6190685A JP 19068594 A JP19068594 A JP 19068594A JP H0860257 A JPH0860257 A JP H0860257A
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物（Ｆｅt Ｏは
酸化鉄を意味する）を含有する微粉末触媒と、燃料コー
クスとからなる擬似粒子を用いて焼結する。上記擬似粒
子中の上記微粉末触媒は２０％以下（０％を含まない）
である。上記擬似粒子は、燃料コークス粉粒体の表面に
ＣＦが被覆した形態（Ｓ型）、或は燃料コークス粉粒体
とＣＦが混合された造粒体（Ｐ型）である。 【効果】 少量のＣＦにより有効にＮＯx 発生量を低く
することができる。この際、コークスの燃焼速度を低下
させることがない。更なるコストダウンを達成すること
ができる。
酸化鉄を意味する）を含有する微粉末触媒と、燃料コー
クスとからなる擬似粒子を用いて焼結する。上記擬似粒
子中の上記微粉末触媒は２０％以下（０％を含まない）
である。上記擬似粒子は、燃料コークス粉粒体の表面に
ＣＦが被覆した形態（Ｓ型）、或は燃料コークス粉粒体
とＣＦが混合された造粒体（Ｐ型）である。 【効果】 少量のＣＦにより有効にＮＯx 発生量を低く
することができる。この際、コークスの燃焼速度を低下
させることがない。更なるコストダウンを達成すること
ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄鉱石焼結機排ガス中の
窒素酸化物を減少する鉄鉱石焼結機操業方法に関するも
のである。
窒素酸化物を減少する鉄鉱石焼結機操業方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】窒素酸化物（ＮＯx ）の低減は大気汚染
の改善において最重要課題の１つとなっている。各種排
ガス中のＮＯx を低減する手段としては、触媒を用い
る接触還元脱硝法、触媒を用いる接触分解脱硝法とい
った触媒使用による脱硝法が用いられている。
の改善において最重要課題の１つとなっている。各種排
ガス中のＮＯx を低減する手段としては、触媒を用い
る接触還元脱硝法、触媒を用いる接触分解脱硝法とい
った触媒使用による脱硝法が用いられている。
【０００３】銑・鋼一貫製鉄所におけるＮＯx 排出量の
半分近くは鉄鉱石焼結機（以下、焼結機と称す）から排
出されている。そこでいくつかの製鉄所では、環境排出
規制を守る為に、アンモニアを還元剤とする排ガス脱硝
設備を設置しているところもある。
半分近くは鉄鉱石焼結機（以下、焼結機と称す）から排
出されている。そこでいくつかの製鉄所では、環境排出
規制を守る為に、アンモニアを還元剤とする排ガス脱硝
設備を設置しているところもある。
【０００４】しかしながら該排ガス脱硝設備は建設費が
燃焼機本体よりも嵩み、またアンモニアが高価である為
に操業費が高くついたり、稼働中にアンモニウムが漏洩
して新たな公害源になる可能性があることから、安全且
つ効率の良い操業が困難である。この様な状況から上記
排ガス脱硝設備はあまり普及していない。
燃焼機本体よりも嵩み、またアンモニアが高価である為
に操業費が高くついたり、稼働中にアンモニウムが漏洩
して新たな公害源になる可能性があることから、安全且
つ効率の良い操業が困難である。この様な状況から上記
排ガス脱硝設備はあまり普及していない。
【０００５】他にも多くのＮＯx 低減技術が開発されて
きており、例えば、燃焼機から排出されるＮＯx の大部
分が燃料中窒素由来のＮＯx であることから、この点に
着目した脱窒法も検討されている。該脱窒法は、燃料中
の窒素が高温になると分離気化し易いという性質を利用
して、燃料中窒素を除く方法である。この処理を行った
コークス等の燃料を焼結機で使うと、ＮＯx 発生量が低
下すると考えられ、例えば特開昭５０−１１０１，特開
昭５０−１４７０１等の様に多くの技術が開発された。
しかしこれらの技術は設備及び操業コストが高価なた
め、広く実用化されるには至らなかった。
きており、例えば、燃焼機から排出されるＮＯx の大部
分が燃料中窒素由来のＮＯx であることから、この点に
着目した脱窒法も検討されている。該脱窒法は、燃料中
の窒素が高温になると分離気化し易いという性質を利用
して、燃料中窒素を除く方法である。この処理を行った
コークス等の燃料を焼結機で使うと、ＮＯx 発生量が低
下すると考えられ、例えば特開昭５０−１１０１，特開
昭５０−１４７０１等の様に多くの技術が開発された。
しかしこれらの技術は設備及び操業コストが高価なた
め、広く実用化されるには至らなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のような状況から
本発明者は、材料的にも製造工程的にも安価に済み、且
つ還元反応、分解反応のいずれによっても窒素酸化物を
効率良く除去することができる窒素酸化物除去触媒及び
その除去方法を発明し、既に特許出願している（特開平
６−１５１７４：以下、先の出願と称すことがある）。
この窒素酸化物除去触媒は、ＣａＯ含有量が５〜50重量
％であるＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物（Ｆｅt Ｏは酸
化鉄を示す）を主成分とするものであり、排ガス中に共
存若しくは添加した還元剤によって窒素酸化物を還元除
去する働き、或は窒素酸化物を分解除去する働きを助け
るものである（以下、この窒素酸化物除去触媒をＣＦと
称することがある）。即ち、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸
化物の脱硝作用を利用し、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化
物を含む鉱物を原料鉱石中に装入することで、脱硝効果
を上げるというものである。
本発明者は、材料的にも製造工程的にも安価に済み、且
つ還元反応、分解反応のいずれによっても窒素酸化物を
効率良く除去することができる窒素酸化物除去触媒及び
その除去方法を発明し、既に特許出願している（特開平
６−１５１７４：以下、先の出願と称すことがある）。
この窒素酸化物除去触媒は、ＣａＯ含有量が５〜50重量
％であるＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物（Ｆｅt Ｏは酸
化鉄を示す）を主成分とするものであり、排ガス中に共
存若しくは添加した還元剤によって窒素酸化物を還元除
去する働き、或は窒素酸化物を分解除去する働きを助け
るものである（以下、この窒素酸化物除去触媒をＣＦと
称することがある）。即ち、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸
化物の脱硝作用を利用し、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化
物を含む鉱物を原料鉱石中に装入することで、脱硝効果
を上げるというものである。
【０００７】このＣＦの利用によって従来に比べて低コ
ストとはなったが、単に原料鉱石中にＣＦを装入するの
みでは、多量のＣＦを必要とし、コストが嵩む。図９は
ＣＦを原料鉱石中に単に混合した場合の、ＣＦ混合比と
ＮＯx 転換率との関係を表したグラフである。尚ＣＦ混
合比とは、ＣＦ重量／（鉱石重量＋コークス重量＋ＣＦ
重量）である。図９から分かる様に、ＮＯx を有効に低
くするには２０重量％（以下、単に％と称す）より多く
のＣＦ添加が必要である。従って本発明は、ＣＦ量を低
くし、更なるコストダウンを進めることを目的とする。
ストとはなったが、単に原料鉱石中にＣＦを装入するの
みでは、多量のＣＦを必要とし、コストが嵩む。図９は
ＣＦを原料鉱石中に単に混合した場合の、ＣＦ混合比と
ＮＯx 転換率との関係を表したグラフである。尚ＣＦ混
合比とは、ＣＦ重量／（鉱石重量＋コークス重量＋ＣＦ
重量）である。図９から分かる様に、ＮＯx を有効に低
くするには２０重量％（以下、単に％と称す）より多く
のＣＦ添加が必要である。従って本発明は、ＣＦ量を低
くし、更なるコストダウンを進めることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鉄鉱石焼結
機操業方法は、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物（Ｆｅ t
Ｏは酸化鉄を意味する）を含有する微粉末触媒（上記Ｃ
Ｆと同様の物質である）と燃料コークスとからなる擬似
粒子を用いて焼結するものであり、上記擬似粒子中の上
記微粉末触媒を２０％以下（０％を含まない）としたも
のである。
機操業方法は、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物（Ｆｅ t
Ｏは酸化鉄を意味する）を含有する微粉末触媒（上記Ｃ
Ｆと同様の物質である）と燃料コークスとからなる擬似
粒子を用いて焼結するものであり、上記擬似粒子中の上
記微粉末触媒を２０％以下（０％を含まない）としたも
のである。
【０００９】また上記擬似粒子は、燃料コークス粉粒体
の表面にＣＦが被覆した形態（以下、この形態をＳ型と
称す）、或は燃料コークス粉粒体とＣＦが混合された造
粒体（以下、この造粒体の形態をＰ型と称す）であるこ
とが好ましい。更に、上記Ｓ型擬似粒子の場合に、ＣＦ
の被覆量が５％以下（０％を含まない）であることが好
ましく、また上記Ｐ型擬似粒子の場合に、ＣＦの混合量
が１５％以下（０％を含まない）であることが好まし
い。
の表面にＣＦが被覆した形態（以下、この形態をＳ型と
称す）、或は燃料コークス粉粒体とＣＦが混合された造
粒体（以下、この造粒体の形態をＰ型と称す）であるこ
とが好ましい。更に、上記Ｓ型擬似粒子の場合に、ＣＦ
の被覆量が５％以下（０％を含まない）であることが好
ましく、また上記Ｐ型擬似粒子の場合に、ＣＦの混合量
が１５％以下（０％を含まない）であることが好まし
い。
【００１０】
【作用及び実施例】先の出願を更に発展させるという趣
旨からＣＦについて詳細に検討したところ、ＣＦの単位
表面積当たりの能力は、温度が高く、酸素濃度が低い環
境において特に強められるということが今回見い出され
た。しかるに焼結層内においてこの様な好適環境が形成
されるのはコークス近傍である。そこで本発明ではＣＦ
をコークス周囲に配置することに想到した。ＣＦの配置
形態の例を図１に示す。図１の（ａ）は上記Ｓ型を表
し、コークス１の表面にＣＦ２が被覆されている。図１
の（ｂ）は上記Ｐ型を表し、コークスとＣＦが混合した
造粒体となっている。
旨からＣＦについて詳細に検討したところ、ＣＦの単位
表面積当たりの能力は、温度が高く、酸素濃度が低い環
境において特に強められるということが今回見い出され
た。しかるに焼結層内においてこの様な好適環境が形成
されるのはコークス近傍である。そこで本発明ではＣＦ
をコークス周囲に配置することに想到した。ＣＦの配置
形態の例を図１に示す。図１の（ａ）は上記Ｓ型を表
し、コークス１の表面にＣＦ２が被覆されている。図１
の（ｂ）は上記Ｐ型を表し、コークスとＣＦが混合した
造粒体となっている。
【００１１】図１の例に示す様に、ＣＦを燃料コークス
に近接させる様に配置して擬似粒子とすれば、ＣＦの効
果を最大限に発揮させることができ、少量のＣＦで有効
に脱硝することができる。
に近接させる様に配置して擬似粒子とすれば、ＣＦの効
果を最大限に発揮させることができ、少量のＣＦで有効
に脱硝することができる。
【００１２】尚、上記先の出願に開示した様に、ＣＦは
ＣａＯの含有を必須とし、その含有量は該ＣａＯ−Ｆｅ
t Ｏ系複合酸化物中の５〜50％である。Ｆｅt Ｏは酸化
鉄であり、その種類についてはＦｅＯ，Ｆｅ3 Ｏ4 （Ｆ
ｅＯ・Ｆｅ2 Ｏ3 ），Ｆｅ2Ｏ3 等の如何は問わない
が、一般にＦｅとＯの原子比は0.67〜1.05であることが
好ましい。ＣＦを製造する際には、原料として鉄鉱石と
石灰石を用いる場合が多い。
ＣａＯの含有を必須とし、その含有量は該ＣａＯ−Ｆｅ
t Ｏ系複合酸化物中の５〜50％である。Ｆｅt Ｏは酸化
鉄であり、その種類についてはＦｅＯ，Ｆｅ3 Ｏ4 （Ｆ
ｅＯ・Ｆｅ2 Ｏ3 ），Ｆｅ2Ｏ3 等の如何は問わない
が、一般にＦｅとＯの原子比は0.67〜1.05であることが
好ましい。ＣＦを製造する際には、原料として鉄鉱石と
石灰石を用いる場合が多い。
【００１３】以下に、先ずＳ型擬似粒子の場合について
詳細に説明する。図５はＳ型擬似粒子の実験において用
いた実験装置を示す図である。反応チューブ８内の試料
（Ｓ型擬似粒子及び鉄鉱石）７をヒーター９で加熱し、
発生したガスを吸入ポンプ３により吸入し、ガス流量計
５によってガスの流量を測り、またガス分析装置４によ
ってＮＯx 等の成分を分析した。その際の試料７の温度
は熱電対６によって測定した。
詳細に説明する。図５はＳ型擬似粒子の実験において用
いた実験装置を示す図である。反応チューブ８内の試料
（Ｓ型擬似粒子及び鉄鉱石）７をヒーター９で加熱し、
発生したガスを吸入ポンプ３により吸入し、ガス流量計
５によってガスの流量を測り、またガス分析装置４によ
ってＮＯx 等の成分を分析した。その際の試料７の温度
は熱電対６によって測定した。
【００１４】図２は、Ｓ型擬似粒子におけるコークスに
対するＣＦ付着量の比（ＣＦ／コークス）と、ＮＯx 転
換率との関係を表したグラフである。また横軸には、全
原料（鉄鉱石＋コークス＋ＣＦ）に対するＣＦの割合
（％）を併せて付した。尚本実験に用いたＣＦは石灰石
４０％＋鉄鉱石６０％の割合のものである。
対するＣＦ付着量の比（ＣＦ／コークス）と、ＮＯx 転
換率との関係を表したグラフである。また横軸には、全
原料（鉄鉱石＋コークス＋ＣＦ）に対するＣＦの割合
（％）を併せて付した。尚本実験に用いたＣＦは石灰石
４０％＋鉄鉱石６０％の割合のものである。
【００１５】図２から分かる様に、ＣＦが少量、例えば
５％存在するだけでＮＯx が有効に低くなる。そして、
ＣＦ量が増えるほどＮＯx 排出率が低くなるが、１０％
を超えて存在してもその効果はほぼ飽和し、更に２０％
を超えるとそれ以上のＮＯx量低下効果は期待できな
い。
５％存在するだけでＮＯx が有効に低くなる。そして、
ＣＦ量が増えるほどＮＯx 排出率が低くなるが、１０％
を超えて存在してもその効果はほぼ飽和し、更に２０％
を超えるとそれ以上のＮＯx量低下効果は期待できな
い。
【００１６】図３は、全てのコークスが燃え尽きるのに
必要な時間（燃焼時間：コークス１ｇを燃焼するのに要
する時間（秒））と、コークスに対するＣＦ付着量の比
（ＣＦ／コークス）の関係を表したグラフである。
必要な時間（燃焼時間：コークス１ｇを燃焼するのに要
する時間（秒））と、コークスに対するＣＦ付着量の比
（ＣＦ／コークス）の関係を表したグラフである。
【００１７】図３から分かる様に、ＣＦ付着量が５％以
下の場合は燃焼時間は変わらないが、５％を超えた場合
はコークス燃焼時間が長くなる。コークスの燃焼に時間
を要するということは、生産速度の低下に結びつく。従
ってＳ型擬似粒子の場合ではコークスに対するＣＦ量
は、５％重量以下であることが望ましい。
下の場合は燃焼時間は変わらないが、５％を超えた場合
はコークス燃焼時間が長くなる。コークスの燃焼に時間
を要するということは、生産速度の低下に結びつく。従
ってＳ型擬似粒子の場合ではコークスに対するＣＦ量
は、５％重量以下であることが望ましい。
【００１８】尚、生産速度は多少低下することもある
が、ＮＯx 量低下効果の飽和する２０％以下であっても
良く（図２参照）、この点から本発明における擬似粒子
のＣＦ付着量の上限を２０％とした。
が、ＮＯx 量低下効果の飽和する２０％以下であっても
良く（図２参照）、この点から本発明における擬似粒子
のＣＦ付着量の上限を２０％とした。
【００１９】５％超になると燃焼時間が遅くなってしま
う（図３）理由について調べる目的で、コークス粒子を
観察した。図４はコークス１にＣＦ微粉末２を付着させ
たときの模式断面図であり、図４（ａ）は５％より多く
のＣＦ微粉末２をコークス１に付着させた状態を模式的
に示し、図４（ｂ）は５％以下のＣＦ微粉末２をコーク
ス１に付着させた状態を模式的に示す。
う（図３）理由について調べる目的で、コークス粒子を
観察した。図４はコークス１にＣＦ微粉末２を付着させ
たときの模式断面図であり、図４（ａ）は５％より多く
のＣＦ微粉末２をコークス１に付着させた状態を模式的
に示し、図４（ｂ）は５％以下のＣＦ微粉末２をコーク
ス１に付着させた状態を模式的に示す。
【００２０】図４（ａ）に示す様に、ＣＦが５％を超え
るあたりから、コークス１をＣＦ２が全て覆ってしまう
状態となり、コークス１への酸素供給を阻害してしまう
為に燃焼速度が落ちるのではないかと推定される。一方
ＣＦが５％以下の場合は、コークス表面全体を一様に覆
うのではなく、図４（ｂ）に示す様にコークス１の角部
分においては、ＣＦ２に覆われず露出している部分があ
るから（図中の矢印部分）、コークス１が外気に触れる
ことになり燃焼速度が落ちないものと推定される。
るあたりから、コークス１をＣＦ２が全て覆ってしまう
状態となり、コークス１への酸素供給を阻害してしまう
為に燃焼速度が落ちるのではないかと推定される。一方
ＣＦが５％以下の場合は、コークス表面全体を一様に覆
うのではなく、図４（ｂ）に示す様にコークス１の角部
分においては、ＣＦ２に覆われず露出している部分があ
るから（図中の矢印部分）、コークス１が外気に触れる
ことになり燃焼速度が落ちないものと推定される。
【００２１】種々のコークス（粒径１〜５ｍｍ）を用い
てＣＦ被覆（５％以下）によるコークスの燃焼速度の影
響について実験をしてみたところ、いずれも同様に燃焼
速度の低下がなく、上述の如き露出角部が常に存在する
ということを裏づけた。即ち通常用いられるコークスは
全て凹凸を有する。従って、粒径１〜５ｍｍのコークス
粒子を用いる場合は、ＣＦを５％以下とすることでコー
クスの燃焼阻害は避けられる。該５％以下という条件
を、コークス粒径から算出されるコークス表面積に対す
る値として規定すると、粒径２５０μｍ以下のＣＦが
８．４×１０-3ｇ／ｃｍ2 以下付着する場合となる。
てＣＦ被覆（５％以下）によるコークスの燃焼速度の影
響について実験をしてみたところ、いずれも同様に燃焼
速度の低下がなく、上述の如き露出角部が常に存在する
ということを裏づけた。即ち通常用いられるコークスは
全て凹凸を有する。従って、粒径１〜５ｍｍのコークス
粒子を用いる場合は、ＣＦを５％以下とすることでコー
クスの燃焼阻害は避けられる。該５％以下という条件
を、コークス粒径から算出されるコークス表面積に対す
る値として規定すると、粒径２５０μｍ以下のＣＦが
８．４×１０-3ｇ／ｃｍ2 以下付着する場合となる。
【００２２】次にＰ型擬似粒子の場合について詳細に説
明する。図８はＰ型擬似粒子の実験において用いた実験
装置を示す図である。実験において、空気吸入口１７か
ら、ガス流量計１５により流量を調節しつつ空気を反応
チューブ１８内に送り込み、試料（Ｐ型擬似粒子＋鉄鉱
石）１０を赤外線加熱炉１３によって加熱した。発生し
たガスをガス流量計１１及びＮＯx メーター１２によっ
てガス量と成分を分析した。その際の試料１０の重量減
少量を天秤１４によって測り、また温度を熱電対１６に
よって測った。
明する。図８はＰ型擬似粒子の実験において用いた実験
装置を示す図である。実験において、空気吸入口１７か
ら、ガス流量計１５により流量を調節しつつ空気を反応
チューブ１８内に送り込み、試料（Ｐ型擬似粒子＋鉄鉱
石）１０を赤外線加熱炉１３によって加熱した。発生し
たガスをガス流量計１１及びＮＯx メーター１２によっ
てガス量と成分を分析した。その際の試料１０の重量減
少量を天秤１４によって測り、また温度を熱電対１６に
よって測った。
【００２３】図６はコークスに対するＣＦ混合比と、Ｎ
Ｏx 転換率との関係を示すグラフである。図６から分か
る様に、コークス粉に混ぜるＣＦの量が多くなればなる
ほど、ＮＯx の転換率が低下するが、１０％を超える辺
りからＮＯx 転換率の低下効果が飽和する。従ってＰ型
擬似粒子において、ＮＯx 転換率を確実に低減するには
１５％以下が好ましい。
Ｏx 転換率との関係を示すグラフである。図６から分か
る様に、コークス粉に混ぜるＣＦの量が多くなればなる
ほど、ＮＯx の転換率が低下するが、１０％を超える辺
りからＮＯx 転換率の低下効果が飽和する。従ってＰ型
擬似粒子において、ＮＯx 転換率を確実に低減するには
１５％以下が好ましい。
【００２４】図７は、Ｐ型擬似粒子またはコークスのみ
を燃焼させた場合の、それぞれの重量の減少量とＮＯx
排出率を測定した実験の結果を表したグラフであり、そ
の実験の際において昇温速度を一定に調整して行った。
昇温速度が一定であることから、時間（分）と温度
（℃）が同期するので、図の横軸においてはそれら両方
を記載している。図中、実線は１０％のＣＦを含むＰ型
擬似粒子の場合のＮＯx 排出率（Ｎμｌ／min.）を、一
点鎖線はコークスのみの場合のＮＯx 排出率を、点線は
１０％のＣＦを含むＰ型擬似粒子の場合の鉱石重量の減
少量（mg）を、二点鎖線はコークスのみの場合の鉱石重
量の減少量を示す。
を燃焼させた場合の、それぞれの重量の減少量とＮＯx
排出率を測定した実験の結果を表したグラフであり、そ
の実験の際において昇温速度を一定に調整して行った。
昇温速度が一定であることから、時間（分）と温度
（℃）が同期するので、図の横軸においてはそれら両方
を記載している。図中、実線は１０％のＣＦを含むＰ型
擬似粒子の場合のＮＯx 排出率（Ｎμｌ／min.）を、一
点鎖線はコークスのみの場合のＮＯx 排出率を、点線は
１０％のＣＦを含むＰ型擬似粒子の場合の鉱石重量の減
少量（mg）を、二点鎖線はコークスのみの場合の鉱石重
量の減少量を示す。
【００２５】図７から分かる様に、８００℃以上ではコ
ークスのみを用いた場合に比べ、Ｐ型擬似粒子を用いた
場合の方がＮＯx 排出率が低く、図中の斜線部分だけＮ
Ｏx排出が減ったということが分かる。理論的にはＰ型
擬似粒子を用いた場合は燃焼が遅くなってしまうと考え
られたが、図７で見られる重量減少を比較すると、Ｐ型
擬似粒子の重量減少が方がむしろ大きく、Ｐ型擬似粒子
を用いても燃焼は遅くならないということが分かる。即
ちＮＯx 排出が少なくなるという効果を発現しながらも
生産性を悪くしない。
ークスのみを用いた場合に比べ、Ｐ型擬似粒子を用いた
場合の方がＮＯx 排出率が低く、図中の斜線部分だけＮ
Ｏx排出が減ったということが分かる。理論的にはＰ型
擬似粒子を用いた場合は燃焼が遅くなってしまうと考え
られたが、図７で見られる重量減少を比較すると、Ｐ型
擬似粒子の重量減少が方がむしろ大きく、Ｐ型擬似粒子
を用いても燃焼は遅くならないということが分かる。即
ちＮＯx 排出が少なくなるという効果を発現しながらも
生産性を悪くしない。
【００２６】次に、ＣＦを原料（コークス＋鉄鉱石）中
に単に混合するという場合と、本発明の擬似粒子を鉄鉱
石に添加する場合について、ＣＦ必要量を比較する。Ｃ
Ｆを単に原料中に混合する場合であれば、図９に見られ
る様に、ＮＯx 転換率が十分に低いレベル、例えばＮＯ
x 転換率４０％とするには、５％の燃料コークスを用い
た場合では全原料に対するＣＦ混合比が２０％以上であ
ることが必要であり、４％の燃料コークスを用た場合で
はＣＦ混合比が４０％以上であることが必要である。尚
ＮＯx 転換率が４０％になるということは、従来の様に
ＣＦを用いない場合のＮＯx 転換率約５３％に比べる
と、２５％（＝（５３％−４０％）÷５３％）のＮＯx
が低減したことになる。従って焼結鉱を１ｔ生産するに
は、燃料コークス５％使用のときはＣＦが２００kg、燃
料コークス４％使用のときはＣＦが４００kg必要とな
る。
に単に混合するという場合と、本発明の擬似粒子を鉄鉱
石に添加する場合について、ＣＦ必要量を比較する。Ｃ
Ｆを単に原料中に混合する場合であれば、図９に見られ
る様に、ＮＯx 転換率が十分に低いレベル、例えばＮＯ
x 転換率４０％とするには、５％の燃料コークスを用い
た場合では全原料に対するＣＦ混合比が２０％以上であ
ることが必要であり、４％の燃料コークスを用た場合で
はＣＦ混合比が４０％以上であることが必要である。尚
ＮＯx 転換率が４０％になるということは、従来の様に
ＣＦを用いない場合のＮＯx 転換率約５３％に比べる
と、２５％（＝（５３％−４０％）÷５３％）のＮＯx
が低減したことになる。従って焼結鉱を１ｔ生産するに
は、燃料コークス５％使用のときはＣＦが２００kg、燃
料コークス４％使用のときはＣＦが４００kg必要とな
る。
【００２７】これに対し本発明のＳ型擬似粒子の場合
は、上記と同様にＣＦを用いない場合に比べＮＯx を２
５％低くさせるには、即ち図２よりＮＯx 転換率を５０
％から３７．５％まで低くさせるには（２５％＝（５０
％−３７．５％）÷５０％）、全原料に対するＣＦ量は
約０．３％必要なだけである。従って焼結鉱を１ｔ生産
するには、３kgのＣＦでよい。
は、上記と同様にＣＦを用いない場合に比べＮＯx を２
５％低くさせるには、即ち図２よりＮＯx 転換率を５０
％から３７．５％まで低くさせるには（２５％＝（５０
％−３７．５％）÷５０％）、全原料に対するＣＦ量は
約０．３％必要なだけである。従って焼結鉱を１ｔ生産
するには、３kgのＣＦでよい。
【００２８】本発明のＰ型擬似粒子の場合は、上記と同
様にＣＦを用いない場合に比べＮＯ x を２５％低くさせ
るには、即ち図６よりＮＯx 転換率を４８％から３６％
まで低減させるには（２５％＝（４８％−３６％）÷４
８％）、全原料に対するＣＦ量は約０．２５％必要なだ
けである。従って焼結鉱を１ｔ生産するには２．５kgの
ＣＦでよい。
様にＣＦを用いない場合に比べＮＯ x を２５％低くさせ
るには、即ち図６よりＮＯx 転換率を４８％から３６％
まで低減させるには（２５％＝（４８％−３６％）÷４
８％）、全原料に対するＣＦ量は約０．２５％必要なだ
けである。従って焼結鉱を１ｔ生産するには２．５kgの
ＣＦでよい。
【００２９】次に燃料コークスへのＣＦの付着方法につ
いて説明する。２５０μｍ以下のＣＦを用い、水の存在
下に燃料コークスとＣＦを混和し、燃料コークスへＣＦ
を付着させるのが、最も平易で良好な方法である。上記
の様にＣＦの表面積を２５０μｍ以下と大きくすること
で、ＮＯx 量低下効果を高めることができる。付着方法
としてはこの他に、付着剤として低温で揮発する有機バ
インダーを使ったり、ベントナイトやセメント系の鉱物
を少量用いて付着させる等の方法で行っても良く、付着
にはコークスの燃焼を阻害したり、コークスを変性させ
るものでなければ、どの様なものでも良い。尚、上記実
験においては水のみを用いて付着させたが、水はコーク
スの変性や燃焼阻害を起こさないばかりでなく、安価で
もある。
いて説明する。２５０μｍ以下のＣＦを用い、水の存在
下に燃料コークスとＣＦを混和し、燃料コークスへＣＦ
を付着させるのが、最も平易で良好な方法である。上記
の様にＣＦの表面積を２５０μｍ以下と大きくすること
で、ＮＯx 量低下効果を高めることができる。付着方法
としてはこの他に、付着剤として低温で揮発する有機バ
インダーを使ったり、ベントナイトやセメント系の鉱物
を少量用いて付着させる等の方法で行っても良く、付着
にはコークスの燃焼を阻害したり、コークスを変性させ
るものでなければ、どの様なものでも良い。尚、上記実
験においては水のみを用いて付着させたが、水はコーク
スの変性や燃焼阻害を起こさないばかりでなく、安価で
もある。
【００３０】また上記の様にＣＦを予め調製してからコ
ークスに付着させる方法に限るものではなく、例えばＣ
Ｆ原料となる石灰源粉末（石灰石や生石灰等）と酸化鉄
源粉末（鉄鉱石等）を直接コークスへ混和し、高温とす
ることでＣＦの合成反応を起こし、同時にコークスへ付
着するようにして擬似粒子を作製する方法を用いても良
い。尚上記各ＣＦ原料の配合量は前記ＣＦ配合量の規定
の通りである。
ークスに付着させる方法に限るものではなく、例えばＣ
Ｆ原料となる石灰源粉末（石灰石や生石灰等）と酸化鉄
源粉末（鉄鉱石等）を直接コークスへ混和し、高温とす
ることでＣＦの合成反応を起こし、同時にコークスへ付
着するようにして擬似粒子を作製する方法を用いても良
い。尚上記各ＣＦ原料の配合量は前記ＣＦ配合量の規定
の通りである。
【００３１】前述の如く鉄鉱石焼結を行う際には、以上
の様なＣＦとコークスの擬似粒子を鉄鉱石に添加して行
うが、Ｓ型擬似粒子とＰ型擬似粒子といった形態は、コ
ークスの粒径に従って自動的に決まり、コークスの粒径
がＣＦ微粉末より大きい場合はＳ型擬似粒子となり、同
じ粒径以下の場合はＰ型擬似粒子となる。尚、ＣＦをよ
り少ない量で効果をより良く上げるには、Ｓ型擬似粒子
のみであることが理想的である。
の様なＣＦとコークスの擬似粒子を鉄鉱石に添加して行
うが、Ｓ型擬似粒子とＰ型擬似粒子といった形態は、コ
ークスの粒径に従って自動的に決まり、コークスの粒径
がＣＦ微粉末より大きい場合はＳ型擬似粒子となり、同
じ粒径以下の場合はＰ型擬似粒子となる。尚、ＣＦをよ
り少ない量で効果をより良く上げるには、Ｓ型擬似粒子
のみであることが理想的である。
【００３２】
【発明の効果】本発明に係る鉄鉱石焼結機操業方法にお
いては、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物を主成分とする
微粉末触媒（ＣＦ）を２０％以下、燃料コークスに付着
させて擬似粒子とし、焼結を行う様にしたから、コーク
スの燃焼速度を低下させることなく、少量のＣＦにより
有効にＮＯx 発生量を低くすることができる。従って先
願発明（特開平６−５１７４）よりも更なるコストダウ
ンを達成することができる。
いては、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複合酸化物を主成分とする
微粉末触媒（ＣＦ）を２０％以下、燃料コークスに付着
させて擬似粒子とし、焼結を行う様にしたから、コーク
スの燃焼速度を低下させることなく、少量のＣＦにより
有効にＮＯx 発生量を低くすることができる。従って先
願発明（特開平６−５１７４）よりも更なるコストダウ
ンを達成することができる。
【図１】ＣＦの配置形態を示す図。
【図２】Ｓ型擬似粒子における、コークスに対するＣＦ
付着量比または全原料に対するＣＦの割合と、ＮＯx 転
換率との関係を表すグラフ。
付着量比または全原料に対するＣＦの割合と、ＮＯx 転
換率との関係を表すグラフ。
【図３】コークスに対するＣＦ付着量の比と燃焼時間の
関係を表したグラフ。
関係を表したグラフ。
【図４】Ｓ型擬似粒子におけるコークスにＣＦ微粉末を
付着させたときの模式断面図。
付着させたときの模式断面図。
【図５】Ｓ型擬似粒子の実験において用いた実験装置を
示す図。
示す図。
【図６】Ｐ型擬似粒子におけるコークスに対するＣＦ混
合比とＮＯx 転換率との関係を表すグラフ。
合比とＮＯx 転換率との関係を表すグラフ。
【図７】Ｐ型擬似粒子またはコークスのみを燃焼させた
場合の、それぞれの重量の減少量及びＮＯx 排出率と、
時間及び温度との関係を表すグラフ。
場合の、それぞれの重量の減少量及びＮＯx 排出率と、
時間及び温度との関係を表すグラフ。
【図８】Ｐ型擬似粒子の実験において用いた実験装置を
示す図。
示す図。
【図９】ＣＦを原料中に単に混合した場合の、ＣＦ混合
比とＮＯx 転換率との関係を表したグラフ。
比とＮＯx 転換率との関係を表したグラフ。
４ ガス分析装置 ５ ガス流量計 ６，１６ 熱電対 ７，１０ 試料 ８，１８ 反応チューブ １２ ＮＯx メーター
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料コークスと、ＣａＯ−Ｆｅt Ｏ系複
合酸化物（Ｆｅt Ｏは酸化鉄を意味する）を含有する微
粉末触媒からなり、該微粉末触媒が２０重量％以下（０
％を含まない）である擬似粒子を用いて焼結することを
特徴とする鉄鉱石焼結機操業方法。 - 【請求項２】 上記擬似粒子は、燃料コークス粉粒体の
表面に上記微粉末触媒が被覆した形態である請求項１に
記載の鉄鉱石焼結機操業方法。 - 【請求項３】 上記擬似粒子は、燃料コークス粉粒体と
上記微粉末触媒が混合した造粒体となっている請求項１
に記載の鉄鉱石焼結機操業方法。 - 【請求項４】 請求項２の擬似粒子における上記微粉末
触媒の被覆量が５重量％（０％を含まない）以下である
請求項２に記載の鉄鉱石焼結機操業方法。 - 【請求項５】 請求項３の擬似粒子における上記微粉末
触媒の混合量が１５重量％（０％を含まない）以下であ
る請求項３に記載の鉄鉱石焼結機操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19068594A JP3555189B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 鉄鉱石焼結機操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19068594A JP3555189B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 鉄鉱石焼結機操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860257A true JPH0860257A (ja) | 1996-03-05 |
| JP3555189B2 JP3555189B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=16262175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19068594A Expired - Fee Related JP3555189B2 (ja) | 1994-08-12 | 1994-08-12 | 鉄鉱石焼結機操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555189B2 (ja) |
Cited By (15)
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|---|---|---|---|---|
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-
1994
- 1994-08-12 JP JP19068594A patent/JP3555189B2/ja not_active Expired - Fee Related
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