JPS62188733A - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents
焼結鉱の製造方法Info
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- JPS62188733A JPS62188733A JP3027186A JP3027186A JPS62188733A JP S62188733 A JPS62188733 A JP S62188733A JP 3027186 A JP3027186 A JP 3027186A JP 3027186 A JP3027186 A JP 3027186A JP S62188733 A JPS62188733 A JP S62188733A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は焼結鉱の製造法に関する。より詳しくは、高炉
操業の安定性や燃料比に大きな影口金与える焼結鉱の低
敲還元↑５）化性や被ａ元性などの品質について、原料
配合等が変化しても、これらの焼結鉱の品質特性が所望
の■ｎ囲に収まるように制御する焼結鉱の製造法に関す
る。
操業の安定性や燃料比に大きな影口金与える焼結鉱の低
敲還元↑５）化性や被ａ元性などの品質について、原料
配合等が変化しても、これらの焼結鉱の品質特性が所望
の■ｎ囲に収まるように制御する焼結鉱の製造法に関す
る。
〔従来の技術］
高炉に装入される鉄鉱石類中、焼結鉱がその大半を占め
るので、焼結鉱の低温還元粉化性や被還元性は高炉操業
の安定性や燃料比を大きく左右する。すなわち、焼結鉱
の低温還元粉化が著しいと高炉の低温領域（シャフト上
層部の３００〜７００℃の領域）で還元されて粉化し、
この焼結鉱粉により炉内の通気性が撰なわれてスリップ
や棚吊り等の不安定な炉況を誘発する。また、被還元性
が低いと、塊状状態のままでガス還元される量が少なく
なり、高炉のガス利用率が低下し、ひいては高炉燃料比
が増大することになる。したがって、焼結鉱の低温還元
粉化性および被還元性は高炉操業にとって重要な品質特
性であり、従来よりその管理目標値を設定して操業を行
っている。
るので、焼結鉱の低温還元粉化性や被還元性は高炉操業
の安定性や燃料比を大きく左右する。すなわち、焼結鉱
の低温還元粉化が著しいと高炉の低温領域（シャフト上
層部の３００〜７００℃の領域）で還元されて粉化し、
この焼結鉱粉により炉内の通気性が撰なわれてスリップ
や棚吊り等の不安定な炉況を誘発する。また、被還元性
が低いと、塊状状態のままでガス還元される量が少なく
なり、高炉のガス利用率が低下し、ひいては高炉燃料比
が増大することになる。したがって、焼結鉱の低温還元
粉化性および被還元性は高炉操業にとって重要な品質特
性であり、従来よりその管理目標値を設定して操業を行
っている。
従来、この管理目標値を満足しているか否かを知るため
に、生産された焼結鉱の一部を周期的にサンプリングし
、低温還元粉化性は低温還元粉化指数（以後ＲＤＩとい
う）として、また被還元性は還元率（以後、 Ｉｌ＋と
いう）として測定する試験を行っている。この場合、低
温還元粉化指数（ＩＩＤＩ）は、焼結鉱試料５００ｇを
、 ＣＯが３０％で残部がＮ２の還元性ガスで５５０℃
×３０分の還元処理後、これを１３０ｍｍφＸ ２００
ｍｍＬのバレルに装入し、 ３０ｒｐｍで３０分間回転
して粉化させ、その−３ｍｍ（Ｘ）を測定するもノテす
る。また、還元率（Ｉｌ＋）は、 ＪＩＳ Ｍ ８７１
３ニ準拠した試験が実施されている。
に、生産された焼結鉱の一部を周期的にサンプリングし
、低温還元粉化性は低温還元粉化指数（以後ＲＤＩとい
う）として、また被還元性は還元率（以後、 Ｉｌ＋と
いう）として測定する試験を行っている。この場合、低
温還元粉化指数（ＩＩＤＩ）は、焼結鉱試料５００ｇを
、 ＣＯが３０％で残部がＮ２の還元性ガスで５５０℃
×３０分の還元処理後、これを１３０ｍｍφＸ ２００
ｍｍＬのバレルに装入し、 ３０ｒｐｍで３０分間回転
して粉化させ、その−３ｍｍ（Ｘ）を測定するもノテす
る。また、還元率（Ｉｌ＋）は、 ＪＩＳ Ｍ ８７１
３ニ準拠した試験が実施されている。
従来の焼結鉱の低４還元扮化性と被１元性に対する管理
は、生産された焼結鉱の実測値をもとにするものである
から、つまり、目標値と実測値とを比較し、その差が域
値を外れた場合に焼結鉱の製造条件を目標値に近（なる
ように調整するというフィードバック制御を行うもので
あるから、大きな時間的遅れが生じ、また実測値を得る
にも時間と労力を要する。例えば、焼結鉱の製造には原
料配合、混合、焼結、粉砕３ 冷却などの多数の工程を
経るので、実測値が得られた時点で工程を調整しても、
その時間的遅れのために１ その間に不良品が発生する
ことになり歩留りが低下するし。
は、生産された焼結鉱の実測値をもとにするものである
から、つまり、目標値と実測値とを比較し、その差が域
値を外れた場合に焼結鉱の製造条件を目標値に近（なる
ように調整するというフィードバック制御を行うもので
あるから、大きな時間的遅れが生じ、また実測値を得る
にも時間と労力を要する。例えば、焼結鉱の製造には原
料配合、混合、焼結、粉砕３ 冷却などの多数の工程を
経るので、実測値が得られた時点で工程を調整しても、
その時間的遅れのために１ その間に不良品が発生する
ことになり歩留りが低下するし。
その調整操作も正確を期することはなかなか困難である
。そして、低温還元粉化指数や還元率の実測値において
もそれが異常値かどうかを知るためには多数の試験を行
わねばならない。したがって従来の焼結鉱の低温還元粉
化性と被還元性の管理は極めて煩雑で労力の要する仕事
であり、しがちその焼結鉱の製造歩留りや精度の面でも
多くの問題をかかえていた。
。そして、低温還元粉化指数や還元率の実測値において
もそれが異常値かどうかを知るためには多数の試験を行
わねばならない。したがって従来の焼結鉱の低温還元粉
化性と被還元性の管理は極めて煩雑で労力の要する仕事
であり、しがちその焼結鉱の製造歩留りや精度の面でも
多くの問題をかかえていた。
本発明の目的はこのような問題を解決しようとするもの
である。
である。
本発明は、前記の目的を達成するために、焼結鉱の製造
の段階で成品焼結鉱のｌ？ＤＩ値とＩｌｌ値を予測し２
この予測値が目標値に近づくように操作することによ
って、前記の目的を達成しようとするものであり、操作
量としては、焼結原料の配合割合と造粒時の水分量を使
用したフィードフォワード制御による焼結鉱の製造法を
提供するものである。
の段階で成品焼結鉱のｌ？ＤＩ値とＩｌｌ値を予測し２
この予測値が目標値に近づくように操作することによ
って、前記の目的を達成しようとするものであり、操作
量としては、焼結原料の配合割合と造粒時の水分量を使
用したフィードフォワード制御による焼結鉱の製造法を
提供するものである。
すなわち本発明は、焼結原料を所定の焼結機に装填し、
その焼結機のパレットスピード、吸引風量、焼結原料装
填層厚等の稼動条件を設定値範囲に維持しながら鉄鉱石
の焼結鉱を製造するにあたり。
その焼結機のパレットスピード、吸引風量、焼結原料装
填層厚等の稼動条件を設定値範囲に維持しながら鉄鉱石
の焼結鉱を製造するにあたり。
（１）焼結原料の配合割合と造粒時の水分量とがら造粒
後の疑似粒、径を算出し、この疑似粒径がら焼結時の高
温保持時間を予測し、そして焼結原料の配合割合と化学
組成から焼結時の溶融部のＡ ７！２０＊１ＳｉＯｔ比
を求め、該高温保持時間とＡ ｅ ｚｏ３／５ｉＯｚ比
から焼結鉱の低温還元粉化指数を予測し、この低４還元
扮化指数の予測値が目標値に近づくように焼結原料の配
合割合および／または造粒時の水分量を調整することを
特徴とする焼結鉱の製造法。
後の疑似粒、径を算出し、この疑似粒径がら焼結時の高
温保持時間を予測し、そして焼結原料の配合割合と化学
組成から焼結時の溶融部のＡ ７！２０＊１ＳｉＯｔ比
を求め、該高温保持時間とＡ ｅ ｚｏ３／５ｉＯｚ比
から焼結鉱の低温還元粉化指数を予測し、この低４還元
扮化指数の予測値が目標値に近づくように焼結原料の配
合割合および／または造粒時の水分量を調整することを
特徴とする焼結鉱の製造法。
および。
（２）焼結原料の配合割合と造粒時の水分量とがら造粒
後の疑似粒径を算出し、この疑似粒径がら焼結時の最高
温度を１γ出し、この最高温度と焼結時の空隙減少量と
の関係から焼結後の空隙率を予測し、そして、焼結原料
の配合割合から焼結鉱ｉｆＬ吻中のカルシウムフェライ
ト相の面積率および一次ヘマタイトの面積率を算出し、
該空隙率、焼結鉱鉱物中のカルシウムフェライト相の面
積率および一次ヘマタイトの面積率から焼結鉱の還元率
を予４１！Ｉ Ｌ 、 この還元率の予測値が目標値
に近づくように焼結原料の配合割合および／または造粒
時の水分量を調整することを特徴とする焼結鉱の製造法
を従供するものである。
後の疑似粒径を算出し、この疑似粒径がら焼結時の最高
温度を１γ出し、この最高温度と焼結時の空隙減少量と
の関係から焼結後の空隙率を予測し、そして、焼結原料
の配合割合から焼結鉱ｉｆＬ吻中のカルシウムフェライ
ト相の面積率および一次ヘマタイトの面積率を算出し、
該空隙率、焼結鉱鉱物中のカルシウムフェライト相の面
積率および一次ヘマタイトの面積率から焼結鉱の還元率
を予４１！Ｉ Ｌ 、 この還元率の予測値が目標値
に近づくように焼結原料の配合割合および／または造粒
時の水分量を調整することを特徴とする焼結鉱の製造法
を従供するものである。
以下に本発明者らの行なった試験に基づいて本発明の内
容を具体的に説明する。
容を具体的に説明する。
第１図は試験に供した焼結鍋装置を示す。１は焼結鍋で
あり、ロスドル２の上に焼結原料３を装填し、このロス
ドル２の下方より排風ａ４によって吸引する。そのさい
ロスドル２の下方の空気チャンバー５にダンパー６を介
装しておき、このダンパー６の装置によって吸引風量を
調節する。焼結にあたっては、焼結原料３の上表面に存
在するコークスにプロパンガスによって着火し、排風機
３の駆動により下向き吸引を行いながら焼結原料を焼き
固め焼結する。かような試験装置で数多くの焼結試験を
実施した結果、まず、低温還元粉化指数（ＲＤＩ） は
、焼結時の焼結温度保持時間および溶融部のＡ １２０
３／ＳｉＯ□比に密接な関係を有することがわかった。
あり、ロスドル２の上に焼結原料３を装填し、このロス
ドル２の下方より排風ａ４によって吸引する。そのさい
ロスドル２の下方の空気チャンバー５にダンパー６を介
装しておき、このダンパー６の装置によって吸引風量を
調節する。焼結にあたっては、焼結原料３の上表面に存
在するコークスにプロパンガスによって着火し、排風機
３の駆動により下向き吸引を行いながら焼結原料を焼き
固め焼結する。かような試験装置で数多くの焼結試験を
実施した結果、まず、低温還元粉化指数（ＲＤＩ） は
、焼結時の焼結温度保持時間および溶融部のＡ １２０
３／ＳｉＯ□比に密接な関係を有することがわかった。
第２図は、焼結原料の配合条件は一定にして焼結時にお
ける高温保持時間とＲＤＩとの関係を調べた結果を示し
たものである。すなわち、焼結原料の配合条件は同一に
して、ダンパー６の操作による吸引風量と、造粒条件（
焼結原料の疑似粒径）を変えることにより、焼結時にお
いてｌｌ００°Ｃ以上の高温に保持される時間（以下、
＋１１００℃保持時間という）を変化させ、この＋
１１００℃保持時間とＲＤＩ（既述の試験による一３１
％）との関係をプロットしたものである。第２図から、
ＲＤＩは＋１１００℃保持時間（分）が延長するほ
ど一定の関係をもって増大することがわかる。
ける高温保持時間とＲＤＩとの関係を調べた結果を示し
たものである。すなわち、焼結原料の配合条件は同一に
して、ダンパー６の操作による吸引風量と、造粒条件（
焼結原料の疑似粒径）を変えることにより、焼結時にお
いてｌｌ００°Ｃ以上の高温に保持される時間（以下、
＋１１００℃保持時間という）を変化させ、この＋
１１００℃保持時間とＲＤＩ（既述の試験による一３１
％）との関係をプロットしたものである。第２図から、
ＲＤＩは＋１１００℃保持時間（分）が延長するほ
ど一定の関係をもって増大することがわかる。
第３図は、焼結原料中の鉄鉱石各銘柄の粒度毎の焼結時
の溶融割合の測定結果を示したものである。第３図に見
られるように２粒度によって溶融割合が異なり、またそ
の程度も銘柄によって異なる。通常、焼結時の高温域に
おける融液の生成は焼結原料の表層面から開始し、微粒
子は溶融が完了しても粗粒子は中心部が未溶融で焼結が
終了することになる。第３図の結果は、微粒子はど溶融
割合が増加することを示しており、また、各銘柄の溶融
割合は、同一粒子径でも鉱石の緻密さや含有成分の差異
等の構成の成因によって、銘柄毎に異なっていることを
示している。本発明者らは。
の溶融割合の測定結果を示したものである。第３図に見
られるように２粒度によって溶融割合が異なり、またそ
の程度も銘柄によって異なる。通常、焼結時の高温域に
おける融液の生成は焼結原料の表層面から開始し、微粒
子は溶融が完了しても粗粒子は中心部が未溶融で焼結が
終了することになる。第３図の結果は、微粒子はど溶融
割合が増加することを示しており、また、各銘柄の溶融
割合は、同一粒子径でも鉱石の緻密さや含有成分の差異
等の構成の成因によって、銘柄毎に異なっていることを
示している。本発明者らは。
試験に供した各種焼結原料の粒度毎の溶融割合と化学組
成から、焼結時の溶融部の化学組成を算出し、この算出
した化学組成とＲＤＩとの関係を詳細に検討した結果、
ＲＤＩは溶融部のＡ’ ｚｏｓ／ＳｉＯ□比と密接
な関係を存している事実を見出した。第４図はその関係
を示したものである。
成から、焼結時の溶融部の化学組成を算出し、この算出
した化学組成とＲＤＩとの関係を詳細に検討した結果、
ＲＤＩは溶融部のＡ’ ｚｏｓ／ＳｉＯ□比と密接
な関係を存している事実を見出した。第４図はその関係
を示したものである。
第４図に見られるように、 ＋１１００℃保持時間を
一定にして各種の焼結原料を焼結した場合に、そのＩ？
Ｉ）Ｉは？８融部のＡ ｊ２ ｚｏ＊１ＳＩＯｚ比が増
加するにつれて一定の関係をもって増大する。したがっ
て。
一定にして各種の焼結原料を焼結した場合に、そのＩ？
Ｉ）Ｉは？８融部のＡ ｊ２ ｚｏ＊１ＳＩＯｚ比が増
加するにつれて一定の関係をもって増大する。したがっ
て。
この第４図の関係と前記第２図との関係から、焼結鉱の
低温還元粉化指数（１１０１）は、 ＋１１００°Ｃ
保持時間と溶融部のＡ １ ｚｏｉ／ＳｉＯ□比をもと
にして予測することが可能である。
低温還元粉化指数（１１０１）は、 ＋１１００°Ｃ
保持時間と溶融部のＡ １ ｚｏｉ／ＳｉＯ□比をもと
にして予測することが可能である。
一方、 ＋１１００℃保持時間は通風量や層厚などの
焼結条件が不変であれば、焼結原料の疑似粒径と相関を
有している。第５図はこの相関を示したちのである。こ
こで、焼結原料を混合造粒したあとの疑似粒径は、以下
の手順によって求めることができる。
焼結条件が不変であれば、焼結原料の疑似粒径と相関を
有している。第５図はこの相関を示したちのである。こ
こで、焼結原料を混合造粒したあとの疑似粒径は、以下
の手順によって求めることができる。
配合割合から求まる焼結原料の粒度構成の内。
付着する−０．２５ｍｍ部分、 ０．２５〜０．５ｍｍ
部分は経験的にそれぞれ次の（１）式および（２）弐で
表すことかできる。
部分は経験的にそれぞれ次の（１）式および（２）弐で
表すことかできる。
焼結原料中の−０，２５ｍｍ部分が混合造粒によって付
着粉となる割合（χ） ＝ ０．４９ Ｘ ＋ ２．６
９ ・・ｆｉ＋焼結原料中の０．２５〜０．５ｍ
ｍ部分が混合造粒によって付着粉となる割合（χ） ＝
１．７９ Ｘ −２８５，０４・・（２）ここで、
Ｘ ＝ １９０＋１９．＋ −１１ａ２ であり。
着粉となる割合（χ） ＝ ０．４９ Ｘ ＋ ２．６
９ ・・ｆｉ＋焼結原料中の０．２５〜０．５ｍ
ｍ部分が混合造粒によって付着粉となる割合（χ） ＝
１．７９ Ｘ −２８５，０４・・（２）ここで、
Ｘ ＝ １９０＋１９．＋ −１１ａ２ であり。
焼結原料の飽和水分値
ａ−混合造粒時の水分値−□
である。
焼結原料中の核粒子の粒度構成
一焼結原料の粒度構成−付着粉の粒度構成 ・・（３）
であり、疑似粒径は。
であり、疑似粒径は。
疑似粒径＝核粒子の平均径＋１８．１３Ｘ核粒子の単位
表面積当りの付着量（ｇ／ｃｍ２）・・（４）によっ求
めることができる。
表面積当りの付着量（ｇ／ｃｍ２）・・（４）によっ求
めることができる。
したがって、焼結原料の配合割合と混合造粒時の水分値
から疑似粒径が算出でき、この疑イ以粒径から＋１１０
０℃保持時間を算出でき、この算出した＋１ｌＯＯ℃保
持時間並びに前記の溶融部のＡ １ ｚｏｘ／ＳｉＯ□
比とからＲＯＴが予測できる。
から疑似粒径が算出でき、この疑イ以粒径から＋１１０
０℃保持時間を算出でき、この算出した＋１ｌＯＯ℃保
持時間並びに前記の溶融部のＡ １ ｚｏｘ／ＳｉＯ□
比とからＲＯＴが予測できる。
他方１焼結鉱の他の品質特性である被還元性について、
これを予測する手段について鋭意研究したところ、
Ｒ１は焼結鉱の鉱物相と空隙率とで記述できることが判
明した。すなわち本発明者らは種々の焼結鉱について詳
細な試験と解析を重ねた結果、 Ｒ１は次の（５）式
で記述できることを見い出した。
これを予測する手段について鋭意研究したところ、
Ｒ１は焼結鉱の鉱物相と空隙率とで記述できることが判
明した。すなわち本発明者らは種々の焼結鉱について詳
細な試験と解析を重ねた結果、 Ｒ１は次の（５）式
で記述できることを見い出した。
Ｒ１（χ） ＝ ａ＋ｂｘ＋ｃｙ＋ｄｚ
・・（５まただし。
・・（５まただし。
× ：焼結鉱の鉱物相中のカルシウムフェライトの面積
率（％） ｙ ：焼結鉱の鉱物相中の一次へマクイトの面積率（％
） Ｚ ：空隙率（％）であり。
率（％） ｙ ：焼結鉱の鉱物相中の一次へマクイトの面積率（％
） Ｚ ：空隙率（％）であり。
ａ ＝ １５．２４６． ｂ ＝＝０．１９３． ｃ
＝ −０，３０３゜ｄ ＝ ０．９６７である。
＝ −０，３０３゜ｄ ＝ ０．９６７である。
したがって、独立変数であるＸ＋ｙ＋２が焼結原料の配
合割合や造粒時の水分値などの操作量によって推定でき
ればＲＩ値は予測できることになる。
合割合や造粒時の水分値などの操作量によって推定でき
ればＲＩ値は予測できることになる。
本発明者らの数多くの試験によると、焼結鉱の鉱物相中
のカルシウムフェライトの面積率（以下ｃ、ｆ、（χ）
と記す）と焼結鉱の鉱物相中の一次へマクイトの面積率
（以下ｐ、乙（Ｘ）と記す）は以下の手順によって推定
できることか判明した。
のカルシウムフェライトの面積率（以下ｃ、ｆ、（χ）
と記す）と焼結鉱の鉱物相中の一次へマクイトの面積率
（以下ｐ、乙（Ｘ）と記す）は以下の手順によって推定
できることか判明した。
第６図は、焼結原料中の鉄鉱石として単銘柄だけを使用
し、 ５ｉＯｚ＝５．５％、塩基度−１，６となるよう
に珪砂と石灰石を加え、さらに粉コークスを４％配合し
て焼結した時に得られた焼結鉱のｃ、ｆ。
し、 ５ｉＯｚ＝５．５％、塩基度−１，６となるよう
に珪砂と石灰石を加え、さらに粉コークスを４％配合し
て焼結した時に得られた焼結鉱のｃ、ｆ。
（χ）とｐ、ｒ、 （χ）を銘柄毎に示したものである
。第６図に見られるように、 ｃ、ｆ、（χ）やｐ、乙
（χ）の鉱物相の割合は鉄鉱石銘柄によって異なった成
る一定の値をもつことから、これら各種の銘柄の鉄鉱石
の配合時にその銘柄の配合割合に応じた所定の重みを付
加することにより、焼結鉱中のｃ、ｆ、（χ）やｐ、乙
（χ）は算出できる。
。第６図に見られるように、 ｃ、ｆ、（χ）やｐ、乙
（χ）の鉱物相の割合は鉄鉱石銘柄によって異なった成
る一定の値をもつことから、これら各種の銘柄の鉄鉱石
の配合時にその銘柄の配合割合に応じた所定の重みを付
加することにより、焼結鉱中のｃ、ｆ、（χ）やｐ、乙
（χ）は算出できる。
また空隙率については、焼結時には融液が生成し、この
融液が空隙に浸入することから焼結原料の装入時よりも
焼結鉱は空隙は減少することになる。原料装入時の空隙
率は装入ｆｆ１（体積９重量）と原料の真比重から算出
できるが、焼結後の焼結鉱の空隙率を推定するには、焼
結時の融液生成による空隙の減少量を定量化する必要が
ある。
融液が空隙に浸入することから焼結原料の装入時よりも
焼結鉱は空隙は減少することになる。原料装入時の空隙
率は装入ｆｆ１（体積９重量）と原料の真比重から算出
できるが、焼結後の焼結鉱の空隙率を推定するには、焼
結時の融液生成による空隙の減少量を定量化する必要が
ある。
第７図に本発明者らが空隙率の実測に使用した装置の概
略を示した。本装置は、電気炉１０の内部に設置した標
準試料１１と供試試料１２に対して一定の荷重を加えな
がら加熱し、温度上昇に伴う空隙減少量を比較測定する
ものであり、１３は試料を上から押さえる支持管、１４
は検出棒、 １５はマイクロメータ、１６はバランスウ
ェイト、１７は分１同、 １８はコア、そして１９は
差動トランスフィールドを示している。
略を示した。本装置は、電気炉１０の内部に設置した標
準試料１１と供試試料１２に対して一定の荷重を加えな
がら加熱し、温度上昇に伴う空隙減少量を比較測定する
ものであり、１３は試料を上から押さえる支持管、１４
は検出棒、 １５はマイクロメータ、１６はバランスウ
ェイト、１７は分１同、 １８はコア、そして１９は
差動トランスフィールドを示している。
第８図は、この試験機により、鉄鉱石銘柄毎にＳｉＯ□
＝５．５％、塩基度＝１．６となるように珪砂と石灰石
を配合して各温度における空隙減少量を測定した結果を
示している。第８図に示されるように、焼結温度に伴う
空隙減少量は鉱石の緻密さや含存成分の差異等の鉱石の
成因によって銘柄間で異なるが銘柄毎に一定の値を示す
。したがって。
＝５．５％、塩基度＝１．６となるように珪砂と石灰石
を配合して各温度における空隙減少量を測定した結果を
示している。第８図に示されるように、焼結温度に伴う
空隙減少量は鉱石の緻密さや含存成分の差異等の鉱石の
成因によって銘柄間で異なるが銘柄毎に一定の値を示す
。したがって。
種々の鉱石の配合時には２鉱石銘柄の配合割合に応じた
重みを付加することにより、焼結時の空隙減少量が算出
でき、上述した原料装入時の空隙率と焼結時の空隙減少
量とから、焼結鉱の空隙率を推定することができる。
重みを付加することにより、焼結時の空隙減少量が算出
でき、上述した原料装入時の空隙率と焼結時の空隙減少
量とから、焼結鉱の空隙率を推定することができる。
なお、焼結時の最高温度の推定は第９図に示すごとく、
焼結原料の混合造粒時の疑イ以粒径との間で一定の相関
が認められる。したがって、既述のように疑イ以粒径が
焼結原料の配合割合と水分値から算出できることからこ
の疑似粒径がら焼結時の最高温度が推定できる。
焼結原料の混合造粒時の疑イ以粒径との間で一定の相関
が認められる。したがって、既述のように疑イ以粒径が
焼結原料の配合割合と水分値から算出できることからこ
の疑似粒径がら焼結時の最高温度が推定できる。
以上のことから、 Ｉｌｌ についても、Ｖｌ結原料
の配合０１合から求まるｃ、ｆ、（χ）およびｐ、乙（
χ）、更に、配合割合と混合造粒時の水分値から算出さ
れる焼結時の最高温度を用いて求まる焼結鉱の空隙率と
を用いて予測することができる。
の配合０１合から求まるｃ、ｆ、（χ）およびｐ、乙（
χ）、更に、配合割合と混合造粒時の水分値から算出さ
れる焼結時の最高温度を用いて求まる焼結鉱の空隙率と
を用いて予測することができる。
実施例１
表１に示す配合割合の焼結原料を水分６．０％で造粒後
、これを焼結すれば得られるであろう焼結鉱のＲＤＩと
ＲＩを予測し、実際に焼結して得た焼結鉱のＲＤＩとＲ
１の実測値と比較する。
、これを焼結すれば得られるであろう焼結鉱のＲＤＩと
ＲＩを予測し、実際に焼結して得た焼結鉱のＲＤＩとＲ
１の実測値と比較する。
表１
旧 ： へ〜コークスの各ｍ和水分値（％）焼結原料の
飽和水分値は、予め求めておいた各銘柄の飽和水分値と
配合割合を用いて、加重平均によって（６）式に従って
算出すると、 １２．８０％が得られる。
飽和水分値は、予め求めておいた各銘柄の飽和水分値と
配合割合を用いて、加重平均によって（６）式に従って
算出すると、 １２．８０％が得られる。
焼結原料の飽和水分値＝
＝Σ−４−Ｍ１ ｘ ０．０１ ＝ １２．８０
・・・（６）したがって、この飽和水分値から１本
文の（１）弐および（２）式中のａの値を計算すると−
０，４となり。
・・・（６）したがって、この飽和水分値から１本
文の（１）弐および（２）式中のａの値を計算すると−
０，４となり。
また、Ｘの値が１８０．６ となる。したがって、（１
）弐に従う焼結原料中の−０，２５ｍｍ部分が混合造粒
によって付着粉となる割合（χ）は９１．２０％、そし
て。
）弐に従う焼結原料中の−０，２５ｍｍ部分が混合造粒
によって付着粉となる割合（χ）は９１．２０％、そし
て。
（２）に従う焼結原料中の０．２５〜０．５ｍｍ部分が
混合造粒によって付着粉となる割合は４９．１４．％と
算出される。
混合造粒によって付着粉となる割合は４９．１４．％と
算出される。
表１の配合割合の造粒前の粒度構成（真粒度）は測定に
よって得られ、これは表２に示す如くである。混合造粒
によって付着粉となる割合が既知となることから、付着
する−０．２５ｍｍ、 ０．２５〜０，５ｍｍ部分を表
２の真粒度から除いた部分が核粒子となり、したがって
、核粒子の粒度構成は表３のように表すことができる。
よって得られ、これは表２に示す如くである。混合造粒
によって付着粉となる割合が既知となることから、付着
する−０．２５ｍｍ、 ０．２５〜０，５ｍｍ部分を表
２の真粒度から除いた部分が核粒子となり、したがって
、核粒子の粒度構成は表３のように表すことができる。
そして、核粒子の調和平均粒径は次の（７）式より １
．１１６ｍｍと求まる。
．１１６ｍｍと求まる。
表２ （造粒前の粒度分布）
表３ （核粒子の粒度分布）
いま、焼結原料１００ｇを６．０％水分で混合造粒した
とすると、付着する−０．５ｍｍ部分の付着量と核粒子
の表面積は次の（８）式および（９）式からそれぞれ２
４．３ｇおよび１０１７．７ｃｍ２ と算出できる。
とすると、付着する−０．５ｍｍ部分の付着量と核粒子
の表面積は次の（８）式および（９）式からそれぞれ２
４．３ｇおよび１０１７．７ｃｍ２ と算出できる。
−０，５ｍｍ部分の付着量
＝ ８．９ Ｘ Ｏ，４９２＋ ２１．８ ｘ Ｏ，９
１２＝ ２４．３（ｇ） ・・（８）核粒子の表面積
−ｒｃ ｄ２ｎ ’＝ １ｏ１７．７ｃｍ２・・（９ま
ただし、ｎ（個数）＝６Ｗ／（πｄ１ρ）であり。
１２＝ ２４．３（ｇ） ・・（８）核粒子の表面積
−ｒｃ ｄ２ｎ ’＝ １ｏ１７．７ｃｍ２・・（９ま
ただし、ｎ（個数）＝６Ｗ／（πｄ１ρ）であり。
Ｗ（重量） ＝１００−２４．３． ρ（比重’）
＝ ３．９゜ｄ（粒径） ＝０．１１１６ｃｍ
である。
＝ ３．９゜ｄ（粒径） ＝０．１１１６ｃｍ
である。
したがって、単位面積当りの付着量は
２４．３／１０１７．７ ＝ ０．０２３ｇ／ｃｍ”と
なり２本文の（４）式から造粒後の疑似粒径は１．１１
６ ＋ ０．４３ ＝ １．５４６ ｍｍと算出でき、
この疑似粒径を用いて第５図および第９図から＋１１（
１０°Ｃ保持時間が約１．５２分、最高温度が１２６（
ＩｃとＩＩｎ定できる。
なり２本文の（４）式から造粒後の疑似粒径は１．１１
６ ＋ ０．４３ ＝ １．５４６ ｍｍと算出でき、
この疑似粒径を用いて第５図および第９図から＋１１（
１０°Ｃ保持時間が約１．５２分、最高温度が１２６（
ＩｃとＩＩｎ定できる。
他方１表１の焼結原料が焼結された時の溶融部のＡ １
ｚｏｘ／ＳｉＯ□比は分析によると０．２９３であっ
た。
ｚｏｘ／ＳｉＯ□比は分析によると０．２９３であっ
た。
この溶融部のへ７！ｚＯ：＋／５ｉ０２比と前記の＋１
１００℃保持時間とから１次の００式により ＲＤＩは
３２．９６ と算出される。
１００℃保持時間とから１次の００式により ＲＤＩは
３２．９６ と算出される。
ＲＤＩ ＝ （＾２□Ｏ：＋／ＳｉＯ□） Ｘ ２７．
７ ＋ ２７．０ ＋２．９ Ｘ （＋ １１００℃保
持時間−２，２５） ・・０φ＝３２．９６ 次にＲ１を予測する。
７ ＋ ２７．０ ＋２．９ Ｘ （＋ １１００℃保
持時間−２，２５） ・・０φ＝３２．９６ 次にＲ１を予測する。
まず、焼結鉱のｃ、ｆ、（χ）とρ、乙（χ）の推定は
００式およびαδ式により得られる。
００式およびαδ式により得られる。
ｃ、ｆ、（χ） ＝ ａ Ｘｏ、４５８ ＋ ｂ Ｘｏ
、３４６ ＋ ｃ Ｘｏ、３４１＋ ｄ ｘｏ、２８７
＋ ｅ Ｘｏ、２２２ ・・αυｐ、ｒ、（χ
） ＝ ａ Ｘｏ、０３８ ＋ ｂ
Ｘｏ、０４４ ＋ ｃ Ｘｏ、０３２＋
ｄ ｘｏ、１１７ ＋ ｅ Ｘｏ、２１１ −−
（Ｊまただし、 ａＪ＋Ｃ＋ｄ＋８は主原料である鉄
鉱石の各銘柄が主原料に占める割合である。
、３４６ ＋ ｃ Ｘｏ、３４１＋ ｄ ｘｏ、２８７
＋ ｅ Ｘｏ、２２２ ・・αυｐ、ｒ、（χ
） ＝ ａ Ｘｏ、０３８ ＋ ｂ
Ｘｏ、０４４ ＋ ｃ Ｘｏ、０３２＋
ｄ ｘｏ、１１７ ＋ ｅ Ｘｏ、２１１ −−
（Ｊまただし、 ａＪ＋Ｃ＋ｄ＋８は主原料である鉄
鉱石の各銘柄が主原料に占める割合である。
焼結原料の最高温度は前述のように疑似粒径がら１２６
０’ｃと推定されるから、０９式のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
の値を用いて第８図の焼結温度と空隙減少量との関係
から空隙減少量を求めると空隙減少量は５．２１％とな
る。一方、焼結原料装入時の空隙率は実測により５５．
５％であった。したがって、焼結鉱の空隙率は５０．３
％であ、ると推定できる。
０’ｃと推定されるから、０９式のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ
の値を用いて第８図の焼結温度と空隙減少量との関係
から空隙減少量を求めると空隙減少量は５．２１％とな
る。一方、焼結原料装入時の空隙率は実測により５５．
５％であった。したがって、焼結鉱の空隙率は５０．３
％であ、ると推定できる。
よって、（５）式にｃ、 ｆ、 （χ） ＝ ３２．５
６７、 ｐ、ｒ、 （χ）−７，８６４，空隙率＝５
０．３％を代入することによってＩＮ ＝６７．７９％
の予測値が得られる。
６７、 ｐ、ｒ、 （χ）−７，８６４，空隙率＝５
０．３％を代入することによってＩＮ ＝６７．７９％
の予測値が得られる。
実際に焼結鉱を製造し、得られた成品焼結鉱のＲＤＩと
ＩＩＩ を測定したところＩｌ［ｌＩの実測値−３３，
４％、 Ｒ１の実測値＝６８．２％であった。
ＩＩＩ を測定したところＩｌ［ｌＩの実測値−３３，
４％、 Ｒ１の実測値＝６８．２％であった。
実施例２
焼結原料の配合条件と造粒時の水分値を種々変化させた
以外は実施例１と同様の処決を繰り返してＲＤｒとＲＩ
の予測値を求め、且つ得られた焼結鉱のＲＯＴとｌ？
Ｉ の実測値を測定した。これらの予測値と実測値を第
１０図および第１１図に示した。これらの結果から明ら
かなように、予測値は実績値に非常に良く一致しており
、したがって１本発明によれば、焼結原料の配合割合や
造粒時の水分値を操作量としてフィードフォワード制御
により目標とするＲ［）Ｉ値およびＲ１値をもつ焼結鉱
成品を製造することができることがわかる。
以外は実施例１と同様の処決を繰り返してＲＤｒとＲＩ
の予測値を求め、且つ得られた焼結鉱のＲＯＴとｌ？
Ｉ の実測値を測定した。これらの予測値と実測値を第
１０図および第１１図に示した。これらの結果から明ら
かなように、予測値は実績値に非常に良く一致しており
、したがって１本発明によれば、焼結原料の配合割合や
造粒時の水分値を操作量としてフィードフォワード制御
により目標とするＲ［）Ｉ値およびＲ１値をもつ焼結鉱
成品を製造することができることがわかる。
第１図は本発明法の試験に使用した焼結鍋装置の略断面
図、第２図は＋１１００℃保持時間と低温還元粉化指数
（ＲＤＩ）との関係図、第３図は鉄鉱石各銘柄の粒度毎
の焼結時の熔融割合を示す図、第４図は溶融部のＡ ｊ
！ ｇｏ３／５ｉＯｚ比と低温還元粉化指数（ＲＤＩ）
との関係図、第５図は焼結原料造粒時の疑イ以粒径
と＋１１００°Ｃ保・待時間との関係図、第６図は焼結
原料中の鉄鉱石を単銘柄のみとした場合の銘柄毎のｃ、
ｆ、（χ）とｐ、ｒ、 （χ）を示す図、第７図は焼結
時の空隙減少量を測定する熱機械分析装置の１ａ１８断
面図、第８図は鉄鉱石各銘柄毎の焼結温度と空隙減少量
との関係圀、第９図は疑似粒径と焼結時の最高温度との
関係図、第１Ｏ図は予測ＲＤＩ値と実測１１０１値との
関係図、第１１図は予測Ｒ１値と実測ＩＩＩ値との関係
図である。
図、第２図は＋１１００℃保持時間と低温還元粉化指数
（ＲＤＩ）との関係図、第３図は鉄鉱石各銘柄の粒度毎
の焼結時の熔融割合を示す図、第４図は溶融部のＡ ｊ
！ ｇｏ３／５ｉＯｚ比と低温還元粉化指数（ＲＤＩ）
との関係図、第５図は焼結原料造粒時の疑イ以粒径
と＋１１００°Ｃ保・待時間との関係図、第６図は焼結
原料中の鉄鉱石を単銘柄のみとした場合の銘柄毎のｃ、
ｆ、（χ）とｐ、ｒ、 （χ）を示す図、第７図は焼結
時の空隙減少量を測定する熱機械分析装置の１ａ１８断
面図、第８図は鉄鉱石各銘柄毎の焼結温度と空隙減少量
との関係圀、第９図は疑似粒径と焼結時の最高温度との
関係図、第１Ｏ図は予測ＲＤＩ値と実測１１０１値との
関係図、第１１図は予測Ｒ１値と実測ＩＩＩ値との関係
図である。
Claims (2)
- （１）焼結原料を所定の焼結機に装填し、その焼結機の
パレットスピード、吸引風量、焼結原料装填層厚等の稼
動条件を設定値範囲に維持しながら鉄鉱石の焼結鉱を製
造するにあたり、焼結原料の配合割合と造粒時の水分量
とから造粒後の疑似粒径を算出し、この疑似粒径から焼
結時の高温保持時間を予測し、そして焼結原料の配合割
合と化学組成から焼結時の溶融部のＡｌ＿２Ｏ＿３／Ｓ
ｉＯ＿２比を求め、該高温保持時間とＡｌ＿２Ｏ＿３／
ＳｉＯ＿２比から焼結鉱の低温還元粉化指数を予測し、
この低温還元粉化指数の予測値が目標値に近づくように
焼結原料の配合割合および／または造粒時の水分量を調
整することを特徴とする焼結鉱の製造方法。 - （２）焼結原料を所定の焼結機に装填し、その焼結機の
パレットスピード、吸引風量、焼結原料装填層厚等の稼
動条件を設定値範囲に維持しながら鉄鉱石の焼結鉱を製
造するにあたり、焼結原料の配合割合と造粒時の水分量
とから造粒後の疑似粒径を算出し、この疑似粒径から焼
結時の最高温度を算出し、この最高温度と焼結時の空隙
減少量との関係から焼結後の空隙率を予測し、そして、
焼結原料の配合割合から焼結鉱鉱物中のカルシウムフェ
ライト相の面積率および一次ヘマタイトの面積率を算出
し、該空隙率、焼結鉱鉱物中のカルシウムフェライト相
の面積率および一次ヘマタイトの面積率から焼結鉱の還
元率を予測し、この還元率の予測値が目標値に近づくよ
うに焼結原料の配合割合および／または造粒時の水分量
を調整することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027186A JPH0742520B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 焼結鉱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027186A JPH0742520B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 焼結鉱の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62188733A true JPS62188733A (ja) | 1987-08-18 |
| JPH0742520B2 JPH0742520B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=12299037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027186A Expired - Lifetime JPH0742520B2 (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 焼結鉱の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742520B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006063444A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-03-09 | Jfe Steel Kk | 高炉用焼結鉱 |
| JP2020041187A (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 焼結鉱の強度推定方法 |
| CN116323996A (zh) * | 2020-09-30 | 2023-06-23 | 杰富意钢铁株式会社 | 烧结矿的制造方法和烧结矿 |
| JP7823800B1 (ja) * | 2024-11-05 | 2026-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉用塊成鉱 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101455457B1 (ko) * | 2012-08-29 | 2014-11-03 | 현대제철 주식회사 | 소결광의 환원율 예측방법 |
| KR101505288B1 (ko) * | 2013-05-31 | 2015-03-23 | 현대제철 주식회사 | 소결광 제조방법 |
| CN109165793A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-08 | 东北大学 | 一种基于pso-elm算法的混匀矿烧结基础特性预报方法 |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP3027186A patent/JPH0742520B2/ja not_active Expired - Lifetime
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|---|---|---|---|---|
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| JP2020041187A (ja) * | 2018-09-11 | 2020-03-19 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 焼結鉱の強度推定方法 |
| CN116323996A (zh) * | 2020-09-30 | 2023-06-23 | 杰富意钢铁株式会社 | 烧结矿的制造方法和烧结矿 |
| JP7823800B1 (ja) * | 2024-11-05 | 2026-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 高炉用塊成鉱 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0742520B2 (ja) | 1995-05-10 |
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