JPS62177130A - 塊成鉱の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高炉又は直接還元用原料として好適な、還
元性状の優れた焼成塊成鉱特に複数個の焼成ペレットの
不規則形状の集合体からなる塊成鉱の成品歩留り並びに
成品強度の優れた塊成鉱の製造方法の改良に関するもの
である。

〔従来技術〕

近来、高炉又は直接還元用原料として、主原料である粉
粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加混合し、得られた混合物を造
粒し、焼成してなる焼成ペレットが用いられることが多
くなってきた。

このような焼成ペレットの性状改善のために、従来から
種々の方法が研究されている。

例えば特開昭５８−９９３６号には、粒径５舗以下を主
要粒度とする粉粒状鉄鉱石に、媒溶剤と粉粒状固体燃料
とを添加し、これらを混合し、得られた混合物を成形し
て、１０〜２０ｍｍの粒径の生ペレットを調製し、該生
ペレットを、上向き乾燥ゾーン、下向き乾燥ゾーン、点
火ゾーン及び焼成ゾーンを有する無端移動グレー）・式
焼成炉に装入して、該焼成炉により連続的に焼成ペレッ
トを製造することからなる方法が開示されている。

然しなから、上記方法は、主原料である粉粒状鉄鉱石の
粒径について配慮されておらず、５　ｍｎａ以下の幅広
い粒径の粉粒状鉄鉱石を使用している。

従って、主原料中に粗粒鉄鉱石が多い場合は、生ペレッ
トの調製工程において生ペレットがよく固まらないため
、焼成工程において生ペレットが崩壊しやす（、一方、
主原料中に微粉鉄鉱石が多い場合は、焼成工程において
、生ペレッ）〜中から蒸発する水分の逃げる空間がない
ため、生ペレットが水蒸気爆発を起こして崩壊しやすく
なる等の問題がある。

このため上記方法は、このような生ペレツ）・の崩壊を
防止するために、無端移動グレート式焼成炉において、
生ベレツ）・をそめ下方から上方に向けて上向き乾燥し
次いでその上方から下方に向けて下向き乾燥しているが
、このような上向き乾燥及び下向き乾燥を行なっｔこ場
合は、生ペレットの乾燥のために多くのエネルギーが必
要となり、コスト高となる。

更に上記方法における生ペレットの粒径は１０〜２０ｍ
ｍであって大きい。生ペレットの粒径が大きいと次のよ
うな問題が起こる。

（１）生ペレットを乾燥し次いで焼成するときに、生ペ
レッ】・の表面の昇温速度と中心部の昇温速度との差が
大きくなるため、生ペレットが崩壊しやすい。

（２）−個の焼成ペレットの粒径は、生ペレットの粒径
と同じであるから、上記のような粒径の焼成ペレッＩ・
を高炉用原料として使用すると、高炉内において、還元
ガスが焼成ペレットの中心まで浸透するまでの時間が長
くなる。乙の結果、焼成ペレットの還元性が劣化し、且
つ上記還元性の劣化によって、１０００℃以上の温度領
域での収縮性即ち高温軟化性状が劣化する。

また特公昭５５−２７６０７号には、０．０４４ｍｍ以
下の粒径の微粉を７０ｗｔＸ以上含有する微粉鉄鉱石中
に、０．１７７〜１．０ｍｍの粒径の粗粒鉄鉱石を３０
ｗｔ・％以上添加した主原料を使用して焼成することか
らなる焼成ペレットの製造方法が開示されている。

然しながら上記方法は、微粉鉄鉱石に添加する粗粒鉄鉱
石の粒径が０．１７７〜１．０ＩＩＩＩ１１の範囲であ
るから、使用しうる鉄鉱石の範囲が限られ、且つ、この
ような、粒径にするためには鉄鉱石を粉砕及び分級しな
げければならず、粉砕及び分級のための費用を要してコ
スト高となる問題が生ずる。−力士ペレットの粒径が例
えば１〜３ＩｌｌＩ１１のように小さいと、次のような
問題が起る。

（１）生ペレッ１−の焼成を、無端移動グレート式焼成
炉またはシャフト炉で行う場合は、生ペレット層内通気
性が悪化するため、生ペレットの焼成が不十分となる。

（２）また生ペレットの焼成を、キルン式焼成炉で行う
場合は、生ペレットが小さいために互いに融着し、且つ
キルン内壁に生ペレットがリング状に付着して、焼成を
円滑に行うことが出来なくなる。

（３）このような生ペレットを焼成して得られた小粒径
の焼成ペレットを高炉用原料として使用すると、高炉内
に於ける通気性が悪化し、棚吊９やスリップ等が発生し
て円滑な高炉操業を妨げる。

上述のような従来方法で製造された焼成ペレットは、何
れも単体の球状からなっており、その安息角は小さい。

従って、高炉用原料として高炉内に装入したときに、焼
成ペレν１・が高炉の中心部に集まるため、炉内の通気
性を悪化させる問題がある。

このような問題を解決するため、特公昭５８−５３６９
７号には、焼成ペレットが互いにファイアライト相によ
り結合された、複数個の焼成ペレットの集合体からなる
焼成塊成鉱が開示されている。然しながら、このような
焼成塊成鉱は、上述したように、互いにファイアライト
相により結合されているので、還元性状が悪い等の問題
がある。

本出願人は、先に、特願昭５９−２２７９４４号にて、
高温性状に優れ、高還元性（ＲＩ）で、低還元粉化率（
ＲＤＩ）且つ製品歩留りの高い塊成鉱を得るために、粒
度５胴以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石を原料として、
３〜９　ｍｍの粒径に造粒されたミニペレットを焼成し
、拡散結合させてミニペレットの複数個をカルシウムフ
ェライトによる結合で表層部を結合塊成化したことを特
徴とする塊成鉱及びその製造方法を出願した。

上記方法は、粒度５Ｍ以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石
に媒溶剤を添加して一次造粒し、次にこの造粒物の表面
に粉コークス、粉状チャー、微粉炭、粉状石油コークス
等の固体燃料をコーテイングする二次造粒を行って、３
〜９　ｍｍ粒径のミニペレットに造粒し、このミニペレ
ットを乾燥、点火、焼成、冷却ゾーンを有するグレート
式焼成炉を用いて焼成し、ミニペレットの塊成体を製造
することを特徴とするものである。

更に本出願人は、特願昭６０−１３８９９６号にて、粒
径０，０４４ｍ以下の微粉を５０〜８０　ｗ　ｔ　Ｘを
含有する微粉鉄鉱石と、１〜８　ｍｍの粒径の粗粒を３
０〜５０ｗｔＸ含有する粗粒鉄鉱石とを主原料とし、前
記微粉鉄鉱石を３０〜７０ｗｔ％と、前記粗粒鉄鉱石を
７０〜３０ｗｔ％とに媒溶剤を添加して混合し造粒し、
その表面に粉状固体燃料を被覆し３〜１２Ｍの粒径の生
ペレットを焼成してなる焼成塊成鉱及びその製造方法を
開示した。

これらの焼成塊成鉱は、その表層部が主としてカルシウ
ムフェライト相及びスラグ相の少なくとも一つにより互
いに結きされた、複数個の焼成ペレットの不規則形状の
集合体からなるものである。

又、その製造方法は、粉粒状鉄鉱石として、粒径０，０
４４ｍｍ以下の微粉を５０〜８０　ｗ　ｔ　Ｘを含有す
る微粉鉄鉱石と、１〜８Ｍの粒径の粗粒を３０〜５０ｗ
ｔに含有する粗粒鉄鉱石とを主原料とし、前記微粉鉄鉱
石を３０〜７０ｗｔ％と、前記粗粒鉄鉱石を７０〜３０
ｗｔ％の割合で配合し、これに前記媒溶剤を添加して混
合し造粒し、得られた造粒物の表面上に粉状固体燃料を
被覆し、３〜１２ｍｍの粒径の生ペレットを調製し、こ
のような粒径の生ペレットを、無端移動グレート式焼成
炉に装入し、この無端移動グレート式焼成炉によって、
前記生ペレットを連続的に製造することを特徴とする製
造方法である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前述の如く本出願人が開示した塊成鉱の製造
方法において、無端移動グレート式焼成炉における塊成
鉱の成品歩留り並びに成品強度の向上を図るための改良
された塊成鉱の製造方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加、３！合。

造粒し得られた造粒物の表面に粉粒状固体燃料を被覆し
生ペレットを調整し、前記生ペレットを、無端移動グレ
ート式焼成炉に装入して焼成ペレッ１−の不規則形状の
塊成鉱を連続的に製造する方法において、該化ベレット
中の一５＋ｎ＋ｍ粒度を１０％以下とし焼成することを
特徴とする塊成鉱の製造方法である。

〔作用〕

本願発明の塊成鉱を製造するに当り、造粒生ペレットの
粒度を最適条件に保持することは成品特性を決定するた
めに重要なことである。その限定理由について述べる。

後述する実施例より、本発明者等は、生ペレツト中の一
５ＩＩＩ１１粒度（％）と成品歩留り（％）及び塊成鉱
の成品強度Ｓ　Ｉ　、、　（％）には臨界的条件がある
ことを見知した。

即ち第２図に示す如く、生ペレツト中の一５關粒度１０
％を越える場合、その塊成鉱の成品強度及び成品歩留り
は低下する。これは個々の構成粒子が焼成後、焼きしま
り等により、粒径が小さくなり、ブロック化しない塊成
鉱は返鉱となるので成品歩留りが悪化するためである。

思上により一５１１ＩＩ＋粒度を１０％以下と定めた。

従って生ペレット中の一５ｆｆｌＩ１１粒度を１０％以
下に限定すると塊成鉱の成品強度並びに成品歩留りは向
上し、生産率も向上するものである。

次に本発明の実施例を示す。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施するための工程説明図である
。

第１図において、（１）〜（３）は供用原料ホッパー、
（４）は媒溶剤、蛇紋岩ホッパー、（５）は返鉱ホッパ
ー、（６）は生石灰ホッパー、（７）は供用原料のドラ
ム型ミキサー、（８）は−次造粒用デスクタイプペレタ
イザ−１（９１はペレットスクリーン、００）は二次造
粒用デスクタイプペレタイザー、（１１）は固体燃料（
Ｃ０Ｄ、Ｑ粉コークス）の粉コークスホッパー、（１２
）１、ｔ　生ヘレット装入装置、（１２ａ）は生ペレッ
トホッパー、（１３）は移動式グレート焼成炉、（１４
）は床敷ホッパー、（１５）はレーヤー、（１６）は電
気！ｌ塵機、（１７）はメーンブロワー、（１８）はク
ラッシャー、（１９）はホットグリズリ−１（２０）は
固定グリズリ−１（２１）はクーラー、（２２）は焼成
ペレットスクリーン、（２３）はダブルロールクラッシ
ャー、（２４）は循環ファン、（１３１）は乾燥ゾーン
、（１３２）は点火ゾーン、（１３２ａ）は点火炉、（
１３３）は冷却ゾーン、（１３４）はパレット、（１３
５）は風箱である。

又第１表に本実施例において用いた原料の化学成分並び
に粒度構成を示す。

先ず原料ホッパー（１）〜（６）に本発明の塊成鉱製造
用原材として微粉鉄鉱石Ａ、−５ｆｆｎ粗粒鉄鉱石Ｂ。

−３鵬粗粒鉄鉱石Ｃ，Ｄ、Ｂ粉Ｅ１（−５鴫）、Ｂ粉Ｅ
２（−５闘）、Ｂ粉Ｅ　、　（−８Ｎｌｌ　）　、媒溶
剤として蛇紋岩Ｆ１並びに４ｍｍ未満の塊成鉱の返鉱を
夫々貯ねえ、これら原料をミクサー（７）にて、所定配
合割合にて水を添加、混合し、−次造粒用デスクタイプ
ベレクィザ−（８）に装入し一次造粒された一次造粒物
はペレタイザー（８）の回転により、壁を越えて溢流し
、４１ＩＩＩｌペレツトスクリーン（９ａ）にて篩分け
られ、−４ｍ粒径の造粒物は一次造粒用デスクタイプペ
レタイザ−（８）に繰り返され、＋　４　ｍ造粒物は２
５ＩＩＩＩＩスクリーン（９ｂ）にて篩分けし、−２５
ｍ＋ａ造粒物は二次造粒用ペレタイザー（ｌＯ）に装入
する〇 一方固体燃料Ｇ例えばＣ，Ｄ、Ｑ粉コークスはホッパー
（１１）より、二次造粒用ペレタイザー（１０）に装入
され、−次造粒物の表面に前記Ｃ０Ｄ、Ｑ粉コークスＧ
をコーティングし、二次造粒し、４〜１０閣粒径の生ペ
レットが得られる。

上記造粒に際して、−次造粒物の表面に固体燃料Ｇとし
ての粉コークスをコーティングするにあたり、生ベレッ
トの粒度を種々変更し一５胴粒度分布の異なる造粒生ペ
レットを製造した。

これら造粒に当たっての造粒条件を第２表に示す。

第２表　造粒条件 次に得られた生ペレットを移動グレート式焼成炉（１３
）を用いて焼成する。この焼成炉（１３）は、乾燥ゾー
ン（１３１）　、点火ゾーン（１３２）及び焼成、冷却
ゾーン（１３３）からなり、生ペレットがパレット（１
３４）のグレート上に装入され、上記各ゾーンを生ペレ
ットを載せたグレートが通過出来るように設置されてい
る。

主原料である生ペレットは、ロールフィーダーを介して
、パレッ１−（１３４）のグレート上部に厚み５０關に
て敷かれた床敷鉱の上部に装入され、全レーヤー（１５
）の層厚を３５０〜４５０ｍｍにし、焼成を開始する。

乾燥ゾーン（１３１）は下向き乾燥であって、その熱源
として焼成、冷却ゾーン（１３３）の高温部分の廃ガス
を風箱（１３５）から循環ファン（２４）により回収し
、この廃ガスの熱を利用し、グリーンペレットを乾燥す
る。

また点火ゾーン（１３２）の点火炉（１３２ａ）にて生
ペレットの上層に着火する。

焼成、冷却ゾーン（１３３）で焼成、冷却された生ペレ
ットは、塊状体となっており、次のクラッシャー（１８
）で粉砕され、スクリーン（２２）により、４鴫以上の
塊状体が製品塊成鉱となる。

−４ｍｍの篩下鉱は返鉱として床敷鉱として再利用され
る。尚パレット（１３４）下方の風箱（１３５）から電
気集塵機（１６）を介して排出されたガスはメーンブロ
ワ−（１７）により、系外に排出される。

以上の焼成工程における焼成条件を下記第３表に示す。

第３表　焼成条件 次に第１図の焼成装置を用いて、第４表に示す配合条件
並びに第３表の焼成条件により、生ペレットの一５鴫粒
度（％）を種々変更し、塊成鉱を製造した。その焼成塊
成鉱の特性を第２図に示す。

第４表　配合条件 零ブレンド 第２図は本実施例で得られた塊成鉱の落下強度ＳＩ□（
％）、成品歩留り（％）、及び生産率（１／ｍ　ｈ　）
と生ペレットの−５−粒度（重量％）との関係グラフで
ある。

図示する如く一５ｍ粒度（％）が１０％を越えると成品
強度並びに成品歩留りは低下する。

得られた塊成鉱の組織は、拡散結合で結合し、微細型カ
ルシウムフェライトと微細型へマタイトからなり、ミク
ロポアが各所に平均的に散在したものであり、第２図に
示すごとく、５ＩＴｓ（％）１ま８７％以上並びに成品
歩留りは８７％以上となり、極めて浸れた成績が得られ
ている。

〔発明の効果〕

本発明の塊成鉱の製造方法によれば、成品強度が優れ、
かつ成品歩留りが高い複数筒の焼成ペレットの不規則形
状の集合体からなる焼成塊成鉱が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における全体装置の説明図、第
２図は実施例における塊成鉱のＳｌ、。 （％）、成品歩留り（％）及び生産率（ｔ／ｍ’ｈ）と
の関係グラフを示す。 図において、（１）〜（３）：供用原料ホッパー、（４
）：媒溶剤、蛇紋岩ホッパー、（５）：返鉱ホッパー、
（６）：生石灰ホッパー、（７］：供用原料のドラム型
ミキサー、＋８１ニ一次造粒用デスクタイプペレタイザ
ー、（１０）：二次造粒用ペレタイザー、（１１）：粉
コークスホッパー、（１２）、生ペレツト装入装置、（
１３１グレート式焼成炉、　（１４）：床敷ホッパー、
（１５）：　レーヤー、（１６）：電気集ＩＩ機、（１
７）：　メーンブロワー、（１８）：　クラッシャー、
（１９）：　ホラ１゛グリズリ−１（２０）：固定グリ
ズリ−１（２１）：　クーラー、（２２）：焼成ペレッ
トスクリーン、（２３）：　ダブルロールクラッシャー
、（２４）：　循環ファン、（１３１）：乾燥ゾーン、
（１３２）：点火ゾーン、（１３２ａ）　：　ｌま点火
炉、（１３３）：冷却ゾーン、　　（１３４）：　パレ
ット、（１３５）：風箱である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加、混合、造粒し、得られた
   造粒物の表面に粉粒状固体燃料を被覆し生ペレットを調
   整し、前記生ペレットを、無端移動グレート式焼成炉に
   装入して焼成ペレットの不規則形状の塊成鉱を連続的に
   製造する方法において、該生ペレット中の−５ｍｍ粒度
   を１０％以下とし焼成することを特徴とする塊成鉱の製
   造方法。