JPS62205233A - 焼結鉱のｒｉ測定方法 - Google Patents
焼結鉱のｒｉ測定方法Info
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- JPS62205233A JPS62205233A JP4597986A JP4597986A JPS62205233A JP S62205233 A JPS62205233 A JP S62205233A JP 4597986 A JP4597986 A JP 4597986A JP 4597986 A JP4597986 A JP 4597986A JP S62205233 A JPS62205233 A JP S62205233A
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- Japan
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- sintered ore
- ratio
- reaction rate
- respective structures
- prescribed
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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）
この発明は焼結鉱のＲＩＩ定方法に関する。
（従来技術および問題点）
焼結鉱は主たる高炉原料であり、高炉操業を安定してお
こなうためには、焼結鉱の品質管理が重要である。焼結
鉱の品質は、一般に常温強度、還元粉化性（ＲＤ Ｉ）
、被還元性（ＲＩ）、高温荷重軟化性などの指数で評
価される。特にＲＩは、高炉シャフト部での原料の被還
元性を評価するもので、高炉操業上重要な指数である。
こなうためには、焼結鉱の品質管理が重要である。焼結
鉱の品質は、一般に常温強度、還元粉化性（ＲＤ Ｉ）
、被還元性（ＲＩ）、高温荷重軟化性などの指数で評
価される。特にＲＩは、高炉シャフト部での原料の被還
元性を評価するもので、高炉操業上重要な指数である。
従来の焼結鉱のＲＩ測定方法は、焼結鉱試料を取出し、
所定の条件下で還元試験しておこなっていた。このため
測定値は正確であるが測定に時間がかかり、かつ、電気
炉１台を専゛ａすることになるので、１０１〜２回程度
の頻度でしか測定できず、測定結果を焼結プロセスに反
映して精密な制御をおこなうことができない。また還元
ガスの費用、人件費等も多い。
所定の条件下で還元試験しておこなっていた。このため
測定値は正確であるが測定に時間がかかり、かつ、電気
炉１台を専゛ａすることになるので、１０１〜２回程度
の頻度でしか測定できず、測定結果を焼結プロセスに反
映して精密な制御をおこなうことができない。また還元
ガスの費用、人件費等も多い。
この問題を解決する方法として、近時焼結鉱組織を画像
解析して、焼結鉱に含まれるボア及び特定の鉱物相の含
有割合を測定し、これら測定値からＲＩを推定する方法
がいくつか提案されている。
解析して、焼結鉱に含まれるボア及び特定の鉱物相の含
有割合を測定し、これら測定値からＲＩを推定する方法
がいくつか提案されている。
例えば測定装置として特開昭５１３−１１３８５５０号
１．推定方法として特開昭５０−４２７３２号がある。
１．推定方法として特開昭５０−４２７３２号がある。
しかし焼結鉱のＲＩは、ボア及び特定の鉱物相によって
のみ決められるものでなく、焼結鉱を構成する全ての鉱
物相が互いに影響しあって決められている。このため上
記方法は、迅速に、かつ高頻度でしかも低コストでＲＩ
を測定できるが、測定精度が低い問題がある。
のみ決められるものでなく、焼結鉱を構成する全ての鉱
物相が互いに影響しあって決められている。このため上
記方法は、迅速に、かつ高頻度でしかも低コストでＲＩ
を測定できるが、測定精度が低い問題がある。
そこで、同じく画像解析を利用して測定精度をより向上
させたＲＩ測定法が提案されている（特願昭５９−１３
０５１号）。この方法は、「焼結鉱を構成する各単一組
織及び単一組織の複合せる組織につきそれぞれ還元反応
速度定数を求めておき、次いで、ＲＩ測定用焼結鉱試料
の画像解析から試料の各組織を判定するとともにその含
有割合を測定し、同組織含有割合と」二足各組織の還元
反応速度定数と各組織の加成性にもとずいて試料のＲＩ
を算出することを特徴とする焼結鉱のＲＩＤＪ定方法」
である。この方法は焼結鉱中に存在する各組織の含有割
合の影響を全て考慮しているが、焼結鉱中に存６ユする
気孔の存在割合の影響については全く考慮していない。
させたＲＩ測定法が提案されている（特願昭５９−１３
０５１号）。この方法は、「焼結鉱を構成する各単一組
織及び単一組織の複合せる組織につきそれぞれ還元反応
速度定数を求めておき、次いで、ＲＩ測定用焼結鉱試料
の画像解析から試料の各組織を判定するとともにその含
有割合を測定し、同組織含有割合と」二足各組織の還元
反応速度定数と各組織の加成性にもとずいて試料のＲＩ
を算出することを特徴とする焼結鉱のＲＩＤＪ定方法」
である。この方法は焼結鉱中に存在する各組織の含有割
合の影響を全て考慮しているが、焼結鉱中に存６ユする
気孔の存在割合の影響については全く考慮していない。
その為、はぼ同一の気孔割合を持つ焼結鉱に関しては、
上述した方法に比べ測定精度は向」ニしているが、気孔
割合か異なる焼結鉱に関しては適用できず、実際の焼結
鉱における気孔割合の変化の程度を考慮すると、精度が
劣るとＡわざるを得ない。
上述した方法に比べ測定精度は向」ニしているが、気孔
割合か異なる焼結鉱に関しては適用できず、実際の焼結
鉱における気孔割合の変化の程度を考慮すると、精度が
劣るとＡわざるを得ない。
（発明が解決しようとする技術的課題）画像解析等によ
り求めた焼結鉱を構成する各組織の含有割合（気孔率も
含む）をＲＩ推定数字モデルに入力して、焼結鉱のＲＩ
をＡｌ１定することにより、迅速に高頻度かつ低コスト
でより精密な焼結機の操業が可能となる焼結鉱のＲＩ１
定方法を得んとするものである。
り求めた焼結鉱を構成する各組織の含有割合（気孔率も
含む）をＲＩ推定数字モデルに入力して、焼結鉱のＲＩ
をＡｌ１定することにより、迅速に高頻度かつ低コスト
でより精密な焼結機の操業が可能となる焼結鉱のＲＩ１
定方法を得んとするものである。
（技術的課題を解決する手段）
本発明では、まず焼結鉱を構成する各単一組織および単
一組織の複合せる組織について、それぞれ還元反応速度
定数を求めておく。即ち焼結鉱を構成する主な組織とし
てミクロボアを数多く内包する微細型へマタイト（以下
微細型ｆｌｅｗと記す）、スラグ中に存在する晶出型の
２次へマタイト（以下２次Ｉｔａｍと記す）、スラグま
たはカルシウムフェライト中に存在する２次マグネタイ
ト（以下２次Ｍａｇと記す）、ミクロポアを数多く内包
する微細型カルシウムフェライト（以下微細型ＣａＦと
記す）、ミクロポアを内包し、針状の形態を持つ針状カ
ルシウムフェライト（以下針状ＣａＦと記す）、スラグ
中に存在し短冊状の形態を持つ短冊状カルシウムフェラ
イト（以下短冊状ＣａＰと記す）および非晶質スラグな
どがある。これら単一組織または単一組織の複合せる組
織のみからなる焼結鉱試料について、これを還元しない
非晶質スラグを除きそれぞれ作製し、所定条件下で還元
試験を行なう。還元試験で得られた還元曲線をもとに各
組織の化学反応速度定数、粒子内有効拡散係数等の還元
反応速度定数を求める。なお、各組織の焼結鉱試料作製
時に各組織の物性値である彼還元酸素濃度も求める。図
１に９００℃、ＣＯ３０％、Ｎ２７０％の混合ガス気流
中で行なった各組織の還元率曲線を、また、表１に各組
織の彼還元酸素濃度および図１より求めた各組織の９０
０℃における還元反応速度定数を示す。
一組織の複合せる組織について、それぞれ還元反応速度
定数を求めておく。即ち焼結鉱を構成する主な組織とし
てミクロボアを数多く内包する微細型へマタイト（以下
微細型ｆｌｅｗと記す）、スラグ中に存在する晶出型の
２次へマタイト（以下２次Ｉｔａｍと記す）、スラグま
たはカルシウムフェライト中に存在する２次マグネタイ
ト（以下２次Ｍａｇと記す）、ミクロポアを数多く内包
する微細型カルシウムフェライト（以下微細型ＣａＦと
記す）、ミクロポアを内包し、針状の形態を持つ針状カ
ルシウムフェライト（以下針状ＣａＦと記す）、スラグ
中に存在し短冊状の形態を持つ短冊状カルシウムフェラ
イト（以下短冊状ＣａＰと記す）および非晶質スラグな
どがある。これら単一組織または単一組織の複合せる組
織のみからなる焼結鉱試料について、これを還元しない
非晶質スラグを除きそれぞれ作製し、所定条件下で還元
試験を行なう。還元試験で得られた還元曲線をもとに各
組織の化学反応速度定数、粒子内有効拡散係数等の還元
反応速度定数を求める。なお、各組織の焼結鉱試料作製
時に各組織の物性値である彼還元酸素濃度も求める。図
１に９００℃、ＣＯ３０％、Ｎ２７０％の混合ガス気流
中で行なった各組織の還元率曲線を、また、表１に各組
織の彼還元酸素濃度および図１より求めた各組織の９０
０℃における還元反応速度定数を示す。
および９００℃における還元反応速度定数次にＲＩ ７
１１１１定用焼結鉱試料について、顕微鏡を用いた画像
解析等を行ない、焼結鉱中に含まれる各組織の含有割合
および気孔割合を測定する。なお、各組織および気孔の
判定方法およびその含有割合の測定方法として、手動Ａ
ｌＩ３定の場合には、点分１ｉ、線分析などの方法が用
いられ、また自動Ｍ１定の場合には、計算機を用い、各
相の明度差や各相間の境界等を測定することによって各
組織等を判定し、かつその含を割合を測定する方法が採
用される。また、／ｌｐ＋定する焼結鉱の数は、得られ
る結果がロットを代表するものとなるまでの数を測定す
る必要がある。
１１１１定用焼結鉱試料について、顕微鏡を用いた画像
解析等を行ない、焼結鉱中に含まれる各組織の含有割合
および気孔割合を測定する。なお、各組織および気孔の
判定方法およびその含有割合の測定方法として、手動Ａ
ｌＩ３定の場合には、点分１ｉ、線分析などの方法が用
いられ、また自動Ｍ１定の場合には、計算機を用い、各
相の明度差や各相間の境界等を測定することによって各
組織等を判定し、かつその含を割合を測定する方法が採
用される。また、／ｌｐ＋定する焼結鉱の数は、得られ
る結果がロットを代表するものとなるまでの数を測定す
る必要がある。
次に、これら上述した方法で求めた焼結鉱を構成する各
組織の還元反応速度定数およびＲＩ測定用焼結鉱試料に
おける各組織の含有割合（気孔割合も含む）を用い加成
性にもとずいてＲＩ ＭＪ定定位焼結鉱試料ＲＩを算出
する。まずＲＩ測定用焼結鉱試料の気孔割合を用い、各
組織の被還元酸素濃度および粒子内有効拡散係数を補正
する。補正式として各種考えられるが、例えば補正波還
元酸素濃度は（１）式で補正粒子内有効拡散係数は（２
）式で求める。
組織の還元反応速度定数およびＲＩ測定用焼結鉱試料に
おける各組織の含有割合（気孔割合も含む）を用い加成
性にもとずいてＲＩ ＭＪ定定位焼結鉱試料ＲＩを算出
する。まずＲＩ測定用焼結鉱試料の気孔割合を用い、各
組織の被還元酸素濃度および粒子内有効拡散係数を補正
する。補正式として各種考えられるが、例えば補正波還
元酸素濃度は（１）式で補正粒子内有効拡散係数は（２
）式で求める。
ｄｏ’−（１，０−９ｐ） ＃ ｄｏ
−（１）Ｄｅ’−（１，０−８ｐ） ・Ｄｅ＋ Ｓ
ｐ−Ｄｇ −（２）ここで、ｄＯは各組織の
被還元酸素濃度（９−ａｔｍ／ Ｃｍ３）、ｄｏ’は各
組織の補正波還元酸素濃度（９−ａｔａ＋／ ｃ１１３
）、Ｄｅは各組織の粒子内有効拡散係数（ｄ／Ｓ）、Ｄ
ｅ’は各組織の補正粒子内有効拡散係数（ｄ／Ｓ）、Ｄ
ｇはガス拡散係数（ｄ ／Ｓ）。また、ＳｐはＲＩ測定
用焼結鉱試料の気孔割合（−）を示す。
−（１）Ｄｅ’−（１，０−８ｐ） ・Ｄｅ＋ Ｓ
ｐ−Ｄｇ −（２）ここで、ｄＯは各組織の
被還元酸素濃度（９−ａｔｍ／ Ｃｍ３）、ｄｏ’は各
組織の補正波還元酸素濃度（９−ａｔａ＋／ ｃ１１３
）、Ｄｅは各組織の粒子内有効拡散係数（ｄ／Ｓ）、Ｄ
ｅ’は各組織の補正粒子内有効拡散係数（ｄ／Ｓ）、Ｄ
ｇはガス拡散係数（ｄ ／Ｓ）。また、ＳｐはＲＩ測定
用焼結鉱試料の気孔割合（−）を示す。
その次に、これら各組織の補正還元反応速度定数等を用
い、下記の（３）式から得られる（４）式より各組織の
所定還元条件下での到着還元率を求める。なお、（４）
式はＲに関して、陰関数の形となっているので、逐次近
似法等を用いてＲを求めると便利である。
い、下記の（３）式から得られる（４）式より各組織の
所定還元条件下での到着還元率を求める。なお、（４）
式はＲに関して、陰関数の形となっているので、逐次近
似法等を用いてＲを求めると便利である。
・・・（３）
＋Ａｓ Ｉ １−（１−１？）’イ） ］
・・・（Ａ４こ
こで、Ｒは各組織の到達還元率（−）、θは還元時間（
ｓ）、ｃｂは還元ガス濃度（Ｉｌｌｏｌ／ ｃｒｔｉ３
）、Ｃｅは平衡ガス濃度（ａ＋ｏｌ／ ｃ１１３）、ｒ
ｏは球相当径（Ｃｍ） 、 ｋｇはガス境膜内物質移動
係数（ｃａ＋／Ｓ）、には平衡定数（−） 、 ｋｃは
化学反応速度定数（Ｃｍ／Ｓ）を示し、またＡＨ−３（
Ｃｂ−Ｃｃ）、 Ａ２−ｒｏ −ｄｏ 、 Ａ３−１７
ｋｇ。
・・・（Ａ４こ
こで、Ｒは各組織の到達還元率（−）、θは還元時間（
ｓ）、ｃｂは還元ガス濃度（Ｉｌｌｏｌ／ ｃｒｔｉ３
）、Ｃｅは平衡ガス濃度（ａ＋ｏｌ／ ｃ１１３）、ｒ
ｏは球相当径（Ｃｍ） 、 ｋｇはガス境膜内物質移動
係数（ｃａ＋／Ｓ）、には平衡定数（−） 、 ｋｃは
化学反応速度定数（Ｃｍ／Ｓ）を示し、またＡＨ−３（
Ｃｂ−Ｃｃ）、 Ａ２−ｒｏ −ｄｏ 、 Ａ３−１７
ｋｇ。
＾ａ ＝ｒｏ／Ｄｃ’、 Ａｓ−に／（Ｋ＋１）ｋｃを
示す。最後にＲＩ測定用焼結鉱試料における各組織の含
有割合および各組織の補正還元反応速度定数を使用して
求めた所定条件下での各組織の到達還元率を用い下記の
（５）式にもとずいてＲＩ測定用焼結鉱試料のＲＩを算
出する。
示す。最後にＲＩ測定用焼結鉱試料における各組織の含
有割合および各組織の補正還元反応速度定数を使用して
求めた所定条件下での各組織の到達還元率を用い下記の
（５）式にもとずいてＲＩ測定用焼結鉱試料のＲＩを算
出する。
ＲＩ ｃａ、ｉ’−１００・ ΣＲｉ −Ｓ １
＝１５）ここで、ＲＩ ｃａｌ！は本発明法
で求めた焼結鉱のＲＩ，Ｒ’ｉは（４）式で求めた各組
織の所定条件下での到達還元率（−）、Ｓｉは各組織（
非晶質スラグは除く）の含有割合（−）（気孔率も含む
）を示す。なお、 Σ５ｔ−１，０とする。
＝１５）ここで、ＲＩ ｃａｌ！は本発明法
で求めた焼結鉱のＲＩ，Ｒ’ｉは（４）式で求めた各組
織の所定条件下での到達還元率（−）、Ｓｉは各組織（
非晶質スラグは除く）の含有割合（−）（気孔率も含む
）を示す。なお、 Σ５ｔ−１，０とする。
（実施例）
実際の焼結機で製造した焼結鉱について本、発明法を適
用してＲＩ ｃａｌ！を求め、実際に還元試験を行なっ
て求めた実測のＲＩとの比較を行なう。表２に上記焼結
鉱の画像解析で求めた各組織（気孔も含む）の含を割合
および上記各組織の含有割合を用い、本発明法を適用し
て求めたＲ Ｉ ｃａｉを、気孔割合で還元反応速度定
数等を補正しないで求めた。すなわち、従来法で求めた
Ｒ Ｉ ｃａｉ（従来法）および実測のＲＩとともに示
す。なお、各組織の含有割合の測定は線分析法を採用し
て行ない、また各組織の還元反応速度定数等（補正前）
は表１の値を用いた。
用してＲＩ ｃａｌ！を求め、実際に還元試験を行なっ
て求めた実測のＲＩとの比較を行なう。表２に上記焼結
鉱の画像解析で求めた各組織（気孔も含む）の含を割合
および上記各組織の含有割合を用い、本発明法を適用し
て求めたＲ Ｉ ｃａｉを、気孔割合で還元反応速度定
数等を補正しないで求めた。すなわち、従来法で求めた
Ｒ Ｉ ｃａｉ（従来法）および実測のＲＩとともに示
す。なお、各組織の含有割合の測定は線分析法を採用し
て行ない、また各組織の還元反応速度定数等（補正前）
は表１の値を用いた。
表２より、本発明法を適用して求めた実測ＲＩとＲＩ
ｃａ、１’との相関図を図２に、また気孔割合で還元反
応速度定数等を補正しないで求めた実測ＲＩとＲＩ ｃ
ａｌ（従来法）との相関図を図３に示す。これらの図よ
り本発明法を適用して求めたＲＩｃａＩ！は、実Ａ１１
ｌのＲＩを精度良く算出することが出来（相関係１＆−
０，８７） 、かつ従来の各組織の還元反応速度定数等
を補正しないで求めたＲ Ｉ ｃａｌ （従来法）１１
関係Ｖｌ−ｏ、ｅ９）よりも精度が高い事がわかる。
ｃａ、１’との相関図を図２に、また気孔割合で還元反
応速度定数等を補正しないで求めた実測ＲＩとＲＩ ｃ
ａｌ（従来法）との相関図を図３に示す。これらの図よ
り本発明法を適用して求めたＲＩｃａＩ！は、実Ａ１１
ｌのＲＩを精度良く算出することが出来（相関係１＆−
０，８７） 、かつ従来の各組織の還元反応速度定数等
を補正しないで求めたＲ Ｉ ｃａｌ （従来法）１１
関係Ｖｌ−ｏ、ｅ９）よりも精度が高い事がわかる。
（発明の効果）
以上の如く本発明では、気孔率をも考慮してＲＩを測定
しているので、これを考慮しないものに比べて精密な測
定を行なうことができる。
しているので、これを考慮しないものに比べて精密な測
定を行なうことができる。
第１図は焼結鉱を構成する各組織の９００°Ｃ１ｃｏａ
ｏ％、Ｎ２７０％の混合ガス気流中での還元率１１１１
線図、第２図は実測ＲＩと本発明法を適用して求めたＲ
Ｉｃａｌ！との相関図、第３図は実測ＲＩと気孔割合で
還元反応速度定数等を補正しないで求めたＲｌｃａｌ（
従来法）との相関図である。
ｏ％、Ｎ２７０％の混合ガス気流中での還元率１１１１
線図、第２図は実測ＲＩと本発明法を適用して求めたＲ
Ｉｃａｌ！との相関図、第３図は実測ＲＩと気孔割合で
還元反応速度定数等を補正しないで求めたＲｌｃａｌ（
従来法）との相関図である。
Claims (1)
- 焼結鉱を構成する各単一組織および単一組織の複合せる
組織につき、それぞれ還元反応速度定数を求めておき、
次いでＲＩ測定用焼結鉱試料の各組織を判定するととも
にその含有割合を測定し、同組織含有割合と上記各組織
の還元反応速度定数と各組織の加成性とにもとづいて試
料のＲＩを算出する焼結鉱のＲＩ測定方法において、更
に試料の気孔割合を測定し、この気孔割合により各組織
の被還元酸素濃度及び粒子内有効拡散係数を補正して各
組織の還元反応速度定数を補正し、この補正値を使用し
てＲＩを算出することを特徴とする焼結鉱のＲＩ測定方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4597986A JPS62205233A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 焼結鉱のｒｉ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4597986A JPS62205233A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 焼結鉱のｒｉ測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62205233A true JPS62205233A (ja) | 1987-09-09 |
| JPH0582459B2 JPH0582459B2 (ja) | 1993-11-19 |
Family
ID=12734309
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4597986A Granted JPS62205233A (ja) | 1986-03-03 | 1986-03-03 | 焼結鉱のｒｉ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62205233A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2494372C2 (ru) * | 2008-06-06 | 2013-09-27 | Сименс Фаи Металз Текнолоджиз Гмбх | Способ управления процессом превращения |
| EP2853606A1 (de) * | 2013-09-30 | 2015-04-01 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Verfahren zur Zuordnung eines Eignungsgrades für ein Transformationsverfahren zu einem Einsatzstoff |
| JP2016060920A (ja) * | 2014-09-16 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 製鉄用ペレットの還元粉化指数の推定方法 |
| JP2020012141A (ja) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 日本製鉄株式会社 | 焼結鉱 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56168550A (en) * | 1980-05-31 | 1981-12-24 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Method and appratus for measuring physical properties of sintered ore |
| JPS5842732A (ja) * | 1981-09-04 | 1983-03-12 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結鉱性状の測定方法 |
| JPS60157049A (ja) * | 1984-01-27 | 1985-08-17 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 焼結鉱のｒｉ測定方法 |
-
1986
- 1986-03-03 JP JP4597986A patent/JPS62205233A/ja active Granted
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| US8665437B2 (en) | 2008-06-06 | 2014-03-04 | Siemens Vai Metals Technologies Gmbh | Method of controlling a transformation process of charge material to a product |
| EP2853606A1 (de) * | 2013-09-30 | 2015-04-01 | Siemens VAI Metals Technologies GmbH | Verfahren zur Zuordnung eines Eignungsgrades für ein Transformationsverfahren zu einem Einsatzstoff |
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| JP2020012141A (ja) * | 2018-07-17 | 2020-01-23 | 日本製鉄株式会社 | 焼結鉱 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582459B2 (ja) | 1993-11-19 |
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