JP4238401B2

JP4238401B2 - 低ＳｉＯ２焼結鉱の製造方法

Info

Publication number: JP4238401B2
Application number: JP36581698A
Authority: JP
Inventors: 勝宏山下; 隆志渡辺; 秀明佐藤; 英俊野田; 孝一市川; 左一六川; 登坂本
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2018-12-24
Also published as: JPH11241124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、SiO₂含有量の少ない焼結鉱の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼結鉱は高炉に装入する鉄原料の約８０％を占めている。この焼結鉱のSiO₂含有量は、焼結鉱の生産性や強度特に還元強度に影響が大きい。すなわち、焼結鉱のSiO₂含有量を少なくすると、前記品質が悪化する。このため、焼結鉱のSiO₂含有量は通常５．０〜６．０％程度に管理されている。
【０００３】
一方、焼結鉱のSiO₂含有量は高炉スラグ量にも大きな影響を与え、高炉スラグ量の増加は高炉のコ−クス比の増大をもたらすこととなるので、省エネルギ−の観点から焼結鉱のSiO₁含有量をできるだけ少なくすることが望ましい。このため、焼結鉱の品質を低下させずにそのSiO₂含有量を少なくする技術が種々提案されている。
【０００４】
この技術の一つが特公昭５８−１１８０号に開示されている。これは、ケイ石を１ｍｍ未満に粒度調整し、配合原料に添加混合した後この原料をパレット上へ装入し、原料の上層部を乾燥予熱し、その後原料表層に点火して焼結するSiO₂含有量の少ない焼結鉱の製造方法である。また、ケイ石、石灰等の造滓原料を１ｍｍ未満に粒度調整し、さらに焼結鉱のSiO₂含有率が５．４％以下になるように配合原料を調整した後、前記と同様焼結する方法も述べられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記技術では、ケイ石、石灰石等の造滓源を細粒化することにより、従来、焼結時にボンド形成に関与しなかったケイ石の大半を占める１ｍｍ以上の粗粒を細粒化せしめることにより、ケイ石の溶融、滓化させるとしているが、他の配合原料である鉄鉱石粉、返鉱、粉コ−クスと一緒にドラムミキサ−で混合、造粒する方法では次の点で溶融、滓化の妨げとなる。
【０００６】
（１）全ての配合原料をドラムミキサ−で混合、造粒するので細粒化した造滓源が疑似粒子全体に分散し、その中心部に存在する造滓源の溶融、滓化が困難である。
【０００７】
（２）焼結過程での燃料となる粉コ−クスも疑似粒子全体に分散し、その中心部に存在する粉コ−クスが燃焼せず、燃焼効率が悪い。
【０００８】
以上の理由により、造滓源細粒化の効果である溶融、滓化の向上による低SiO₂焼結鉱の生産性、強度、還元強度の悪化の抑制は低位にとどまるという問題がある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の問題を、以下の方法により解決する。
【００１０】
本発明の第１の方法は、鉄鉱石粉、返鉱、生石灰と、造滓源である石灰石およびＳｉＯ₂源原料の一部とを１次ミキサ−で混合造粒した後、別の系統から切出した粉コ−クスおよび造滓源の残部である外装添加造滓源を前記混合造粒した原料に添加し、２次ミキサ−で造粒して造粒粒子の表層部に前記粉コ−クスおよび前記外装添加造滓源の層を形成させた原料を焼結するＳｉＯ ₂ 含有率が５．０ｍａｓｓ％以下の低ＳｉＯ₂焼結鉱の製造方法である。
【００１１】
この方法によれば、２次ミキサ−後の造粒粒子の表層部に粉コ−クスと外装添加造滓源が被覆された状態となっているから、焼結機で焼結時原料層を通して下降する熱ガスが造粒粒子の表層部の粉コ−クスと外装添加造滓源に直接接触する。これにより、粉コ−クスの燃焼性が向上するとともに外装添加造滓源が容易に溶融、滓化する。従って、低SiO₂焼結鉱の生産性、強度、還元強度の悪化は僅かとなる。
【００１２】
本発明の第２の方法は、本発明の第１の方法において、別の系統から切出した粉コ−クスおよび外装添加造滓源を破砕したものを前記混合造粒した原料に添加し、２次ミキサ−で造粒して造粒粒子の表層部に粉コ−クスおよび前記外装添加造滓源の層を形成させた原料を焼結するＳｉＯ ₂ 含有率が５．０ｍａｓｓ％以下の低ＳｉＯ₂焼結鉱の製造方法である。
【００１３】
この方法によれば、造粒粒子の表層部に破砕により粒度の細かくなった粉コ−クスおよび外装添加造滓源の層を形成させることができるから、破砕しない場合に比べて、粉コ−クスの燃焼性および外装添加造滓源の滓化、溶融がより一層向上する。なお、粒度を細かくすることにより、造粒性が向上する。
【００１４】
本発明の第３の方法は、本発明の第２の方法において、粉コ−クスおよび外装添加造滓源を粒度−０．５ｍｍが５０ｍａｓｓ％以上に破砕して使用するＳｉＯ ₂ 含有率が５．０ｍａｓｓ％以下の低ＳｉＯ₂焼結鉱の製造方法である。
【００１５】
この方法は、粉コ−クスの燃焼性および外装添加造滓源の滓化、溶融が最も向上する粒度に破砕するから、低SiO₂焼結鉱の生産性、強度、還元強度の悪化の程度が極めて僅かになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の第1方法の工程図である。
１は第１系統の配合槽であり、鉄鉱石粉、返鉱、生石灰および石灰石粉が貯蔵されている。２は配合槽１から切出された原料を１次ミキサ−３に搬送するベルトコンベヤである。１１〜１３は第２系統の配合槽であり、槽１１に粉コ−クス、槽１２にSiO₂源であるケイ石、蛇紋岩等の一種、槽１３に石灰石粉が貯蔵されている。１４は配合槽１１〜１３から切出された原料を搬送するベルトコンベヤである。４は原料を１次ミキサ−３からに搬送するベルトコンベヤ−、５は２次ミキサ−（ドラムミキサ−またはパンペレタイザ−）である。
【００１８】
上記の方法は、上記設備を使用して次のように行われる。
配合槽１から鉄鉱石粉、返鉱、生石灰および石灰石粉が所定の配合割合で切出され、ベルトコンベヤ２により１次ミキサ−３に装入されて混合造粒される。一方、配合槽１１〜１３から粉コ−クスおよび SiO₂源の所定量、第１系統の配合槽１から切出された石灰石粉の量の不足分に見合う石灰石粉が切出され、ベルトコンベヤ１４により搬送される。そして、これらの原料はベルトコンベヤ４により搬送中の１次ミキサ−３の混合造粒原料上に載せられる。ベルトコンベヤ１４上の原料は２次ミキサ−５に装入され、造粒される。２次ミキサ−５から排出される原料は１次ミキサ−３の混合造粒子の外周に第２系統の配合槽の粉コ−クス、 SiO₂源および石灰石粉が被覆されたものとなる。この原料は焼結機で焼結される。なお、本発明でいう低SiO₂鉱とは焼結鉱のSiO₂含有率が５．０重量％以下のものをいい、造滓剤の配合量はこのようになるように調整される。
【００１９】
本発明の第2方法は、図６に示すように、第1方法において、第2系統の配合槽１１〜１３から切出された粉コ−クス、 SiO₂源および石灰石粉を破砕機１５で破砕し、それらの粒度をより細かくした後、ベルトコンベヤ１４で搬送されてきた混合造粒原料に添加するものである。その後の工程は、第1方法と同様であるから、説明を省略する。
【００２０】
【実施例】
本発明の第1方法を検証するために、火格子面積４００ｍ²の焼結機で生産率１．９０T/m²/H一定の条件下で比較試験を実施した。表１にそのときの第２系統の原料（表では外装添加造滓源、以下この名称を使用する。）の配合条件を示す。
【００２１】
表中ベ−スは、第１系統の配合槽から粉コ−クスおよび造滓源を含めて全量を切出し、１次ミキサ−、２次ミキサ−を通した後、焼結機で焼結する従来方法である。テストは、第２系統の設備を使用する本発明方法に該当するもので、外装添加造滓源をケイ石のみ３水準（０．２％，０．４％，０．６％）、石灰石粉のみ３水準（０．２％，０．４％，０．６％）および（ケイ石＋石灰石粉）３水準（（ケ０．２＋石０．４）％、（ケ０．３＋石０．３）％、（ケ０．４＋石０．２）％）として試験操業を行った。
【００２２】
表２はベ−スにおける原料の配合割合を、表３はテストにおける第１系統の原料の配合割合を、表４はテストにおける外装添加造滓源の粒度分布を示す。外装添加造滓源の粒度は従来使用していたもので、特に粒度調整はしていない。
【００２３】
【表１】

【００２４】
【表２】

【００２５】
【表３】

【００２６】
【表４】

【００２７】
また、ベ−スおよびテストにおいて焼結鉱のSiO₂含有率が４％、４．５％および５％になるようにそれぞれSiO₂源であるケイ石の添加割合を変化させた。
【００２８】
外装添加造滓源がケイ石のみの場合の焼結鉱の強度TI₊₁₀( ％)および還元強度RDI(％)をぞれぞれ図２（ａ）および図２（ｂ）に示す。強度TI₊₁₀( ％)は、本発明がベ−スにおける焼結鉱のSiO₂含有率が５．０％のそれを全てのケ−スで上回っており、焼結鉱のSiO₂含有率を４．０％まで下げても僅かしか低下しない。また、還元強度RDI(％)もベ−スにおける焼結鉱のSiO₂含有率が５．０％のそれより全てのケ−スで優れており、焼結鉱のSiO₂含有率を４．０％まで下げても僅かしか低下しない。
【００２９】
外装添加造滓源が石灰のみの場合の焼結鉱の強度TI₊₁₀(％)および還元強度RDI(％)をぞれぞれ図３（ａ）および図３（ｂ）に示す。強度および還元強度とも、ケイ石のみの場合と略同様の結果を示している。
【００３０】
外装添加造滓源がケイ石＋石灰の場合の焼結鉱の強度TI₊₁₀( ％)および還元強度RDI(％)をぞれぞれ図４（ａ）および図４（ｂ）に示す。ケイ石または、石灰石を単味の場合に比べて、焼結鉱の強度TI₊₁₀( ％)および還元強度RDI(％)ともに優れていることを示している。
【００３１】
第2系統に破砕機を設けて、本発明の第2方法を検証した。なお、火格子面積、生産率は、第1方法と同一である。また、第2系統の原料の配合条件は、表３のテストII−３のSiO₂％；４．５とした。そして、この配合条件の紛コ−クスおよび石灰石を破砕して、表５のテスト−イ、ロ、ハの粒度に調整して、造粒原料に添加し、実機による焼成試験を行った。焼成後の焼結鉱について、その強度TI₊₁₀および還元強度RDI％を調べた結果を、図５に示す。
【００３２】
図５のグラフ中、横軸の「ベ−ス」とは、第2系統の紛コ−クス等を破砕しない表５のテスト−ハの粒度のもの、「テスト１」とは、第2系統の紛コ−クス等を破砕して表５のテスト−ロの粒度にしたもの、「テスト−２」とは、第2系統の紛コ−クス等を破砕して表５のテスト−ハの粒度にしたものである。また、破線は、管理目標の焼結鉱の品質レベルを示したものである。
【００３３】
結果は、「第2系統の紛コ−クス等を破砕して、粒度を細かくすれば、低SiO₂％原料であっても、焼結鉱の強度TI₊₁₀( ％)および還元強度RDI(％)が、管理目標の焼結鉱の品質以上のものを製造できる。特に、−５ｍｍ粒度を５０％以上にすると、優れた品質の焼結鉱となる。」ことを示している。
【００３４】
【表５】

【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、第１系統の造粒粒子の外周に粉コ−クスと造滓源の混合層が形成されるから、粉コ−クスの燃焼性が向上するとともに造滓源が容易に溶融、滓化する。これにより低SiO₂焼結鉱の生産性、強度、還元強度の悪化を効果的に抑制することができる。また、第２系統の粉コ−クス等を破砕して、細かくすれば、低SiO₂焼結鉱の品質をより一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１方法の工程図である。
【図２】本発明の外装添加造滓源がケイ石のみの場合の焼結鉱のSiO₂含有率とその品質の関係を示す図である。
【図３】本発明の外装添加造滓源が石灰粉のみの場合の焼結鉱のSiO₂含有率とその品質の関係を示す図である。
【図４】本発明の外装添加造滓源をケイ石＋石灰粉の場合の焼結鉱のSiO₂含有率とその品質の関係を示す図である。
【図５】本発明の第２の方法にって製造した焼結鉱の品質をベ−スとの比較において示すグラフであり、（ａ）は強度を、（ｂ）は還元強度を示すものである。
【図６】本発明の第２方法の工程図である。
【符号の説明】
１第１系統の配合槽
２、４ベルトコンベヤ
３１次ミキサ−
５２次ミキサ−
１１、１２，１３第２系統の配合槽（外装添加造滓源）
１４ベルトコンベヤ
１５破砕機

Claims

鉄鉱石粉、返鉱、生石灰と、造滓源である石灰石およびＳｉＯ₂源原料の一部とを１次ミキサ−で混合造粒した後、別の系統から切出した粉コ−クスおよび前記造滓源の残部である外装添加造滓源を前記混合造粒した原料に添加し、２次ミキサ−で造粒して造粒粒子の表層部に前記粉コ−クスおよび前記外装添加造滓源の層を形成させた原料を焼結することを特徴とするＳｉＯ ₂ 含有率が５．０ｍａｓｓ％以下の低ＳｉＯ₂焼結鉱の製造方法。
請求項１において、別の系統から切出した粉コ−クスおよび外装添加造滓源を破砕して粒度をより細かくした後、前記混合造粒した原料に添加し、２次ミキサ−で造粒して造粒粒子の表層部に前記粉コ−クスおよび前記外装添加造滓源の層を形成させた原料を焼結することを特徴とするＳｉＯ ₂ 含有率が５．０ｍａｓｓ％以下の低ＳｉＯ₂焼結鉱の製造方法。
請求項２において、粉コ−クスおよび外装添加造滓源を粒度−０．５ｍｍが５０ｍａｓｓ％以上に破砕して使用することを特徴とするＳｉＯ ₂ 含有率が５．０ｍａｓｓ％以下の低ＳｉＯ₂焼結鉱の製造方法。