CN101310033A - 烧结矿的制造方法 - Google Patents

Abstract

烧结矿的制造方法，包括造粒工序、干燥工序和烧结工序。造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒，生成造粒烧结原料。干燥工序，对上述造粒烧结原料进行干燥，生成4.0mass％以下水分的干燥造粒烧结原料。烧结工序，将上述干燥造粒烧结原料装入烧结机中，进行烧结。

Description

烧结矿的制造方法

技术领域

本发明涉及高炉用烧结矿的制造方法。特别涉及造粒的烧结原料的水分量和烧结过程中的湿润区域形成。

背景技术

在高炉炼铁中用作主要原料的烧结矿，通过如图1所示的工艺进行制造。烧结原料为10mm以下且平均粒径为1.0～5.0mm左右的铁矿石粉、炼铁厂内回收粉、烧结矿筛下粉、石灰石、白云石等含CaO的原料、生石灰等造粒辅助剂以及焦炭粉、无烟煤等凝结材料等。石灰石及白云石等含CaO的原料，以下称作CaO类辅助材料。上述烧结原料贮藏在加料斗1内。上述原料从加料斗1，以规定的比例切出到输送机上。被切出的烧结原料，通过混合用滚筒式搅拌机2a加入适量水的同时混合、调湿，接着用造粒用滚筒式搅拌机2b进行造粒，形成平均粒径：3.0～6.0mm的造粒烧结原料。造粒烧结原料，从配置在烧结机上的缓冲料斗4、5通过鼓式给料机6和切出料槽7，装入环形移动式的烧结机台车8上，由此形成具有400～600mm左右的厚度(高度)的装入层9(还称作烧结床)。接着，通过设置于该装入层9上方的点火炉10，对位于该装入层中的炭材料进行点火。

通过配置于台车8下的风箱11向下方吸引，该装入层中的上述炭材料依次烧结，通过此时产生的燃烧热，使上述装入原料(由疑似粒子形成的造粒烧结原料)燃烧熔融而进行烧结。然后，在台车上产生的烧结层(烧结块)进行粉碎后整粒，5.0mm以上的块成品作为成品烧结矿而被回收。

另外，关于上述烧结矿的制造方法，通过点火炉10对装入层(原料堆积层)表面的炭材料进行点火时，通过从装入层的顶部朝向下层部吸引的吸引气体的作用，在该装入层内配合的炭材料燃烧，该烧结区域随着台车8的移动依次向下层且前方进行。此时，该装入原料粒子中的水分，被吸引到由在炭材料的燃烧中产生的热蒸发的水分的下方，在温度尚未上升的下层的湿润区域的原料中浓缩。该浓度大至一定程度以上时，由于水分填埋作为吸引气体的流路的原料粒子之间的空隙，因而增加通气阻力。另外，烧结化反应所需的熔融区域的部分，通气阻力也变高。图2是表示烧结层内的压力损失和温度的分布的图。公知的是，该湿润区域的通气阻力占装入层的全部通气阻力的大约一半以上，认为对生产率的提高有效的是，至少减少该湿润区域中的水分凝缩引起的通气阻力。

作为以往的代表性对策，以减少湿润区域本身作为目的，提出了减少造粒粒子的含水量的方法。

在专利文献1中公开了下述方法：在输送进行造粒的烧结原料(以下，简单称作“疑似粒子”)的带式输送机上设置风斗，在该风斗中供给在烧结机中产生的热风，通过在风斗内对烧结原料进行干燥，除去水分。

在专利文献2中公开了下述方法：在配置于烧结机上的缓冲料斗中将相当于全部热风量的40～70％的热风导入缓冲料斗内而对储存原料进行干燥后装入烧结机中，并且在点火前的烧结装入部位中，吹入热风而使该原料干燥。

在专利文献3中公开了下述技术：在烧结工艺的造粒工序后，在烧结机的台车下装入烧结原料粒子，形成规定厚度的装入层后，通过从上方朝向下层吸引热风，对该烧结原料进行干燥，然后，经由缓冲料斗装入烧结机中。

在专利文献4中公开了下述方法：在烧结原料的造粒过程(2次搅拌机)，从烧结原料粒子的排出口侧送入热风而使其干燥。

专利文献1：日本特开昭58-199827号公报

专利文献2：日本特阅昭60-89526号公报

专利文献3：日本特阅昭61-238925号公报

专利文献4：日本特开平03-215629号公报

但是，上述现有技术，任意方法中烧结原料粒子的干燥不足，作为制造烧结矿的方法是不充分的。例如，在输送机上悬挂风斗，流入在烧结机冷却器等产生的热风而对该烧结原料粒子进行干燥而除去水分的专利文献1记载的方法，存在仅干燥载置于带上的烧结原料粒子的表面但干燥不能进行至内部的问题点。并且，作为现实问题，传送烧结原料粒子的输送机以60m/min左右的速度运转，要想确保数分钟的干燥时间，需要360m以上长度的风斗。另一方面，存在要想缩短干燥时间，需要提高气体的温度，但如果该温度提高至150℃以上，带引起热延伸而S形摆动的问题。

并且，在缓冲料斗中吹入热风，使贮藏的烧结原料粒子干燥的专利文献2记载的方法中，存在下述问题：与上述相同地，虽然进行与热风接触的部分的干燥，但不进行不与热风接触的部分的干燥，例如即使对缓冲料斗的侧壁进行加热，仅进行与侧壁接触的部分的干燥，不进行通过离开该侧壁的部位的粒子的干燥。如果将这种不均匀的干燥状态的烧结原料粒子装入烧结机的台车上而进行烧结，还存在产生烧结不均匀、对成品率、生产率产生影响之类的问题。

并且，在将造粒后的烧结原料粒子装入台车上后，从装入层的上方供给热风而进行干燥的专利文献3记载的方法中，由于在静止状态下干燥烧结原料粒子，因而虽然能够防止干燥时的粒子的溃散，但因吹入热风而导致大型化，设备投资需要巨额费用。

在从造粒工序的排出口侧送入热风而进行干燥的专利文献4记载的方法中，存在容易导致造粒的烧结原料粒子的溃散，其导致干燥不充分，不能进行正常的烧结机的作业的问题。

即，以往的这些提案都是以对造粒的烧结原料进行干燥，减少湿润区域的影响为目的而开发出的，还未确立已实用化的技术。

发明内容

本发明的目的在于通过缩小烧结机的烧结工序中的湿润区域，提高生产率和减少炭材料使用量。

发明人对解决现有技术所期待的上述课题的方法进行锐意研究的结果，得出以下见解：

(A)通过将经由烧结原料工序而得到的造粒烧结原料中的水分含量降低至4.0mass％(质量％)以下，装入烧结机中，在装入层(烧结床)中的燃烧-熔融区域下不会产生湿润区域，并且即使产生湿润区域也减少该湿润区域的大小(上下方向的厚度)，由此能够减少该湿润区域的产生引起的通气阻力。

(B)通过减少上述通气阻力，提高烧结速度，还提高烧结矿的生产效率。即，通过大幅度减少台车上的装入层的通气阻力，能够增加烧结床层厚(装入层厚度)，提高成品率，并且，还能够有效利用装入层上层部的热。因此，能够削减烧结矿的制造所需的炭材料量。

根据上述见解，本发明提供下述烧结矿的制造方法。

(1).一种烧结矿的制造方法，其中，包括：造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂进行造粒，生成造粒烧结原料；干燥工序，对上述造粒烧结原料进行干燥，生成4.0mass％以下水分的干燥造粒烧结原料；和烧结工序，将上述干燥造粒烧结原料装入烧结机中，进行烧结。

(2).一种烧结矿的制造方法，其中，包括：造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂进行造粒，制造造粒烧结原料；分类工序，分为作为上述造粒烧结原料的至少一部分的第一造粒烧结原料和剩余的第二造粒烧结原料；干燥工序，对第一造粒烧结原料进行干燥，生成4.0mass％以下水分的干燥造粒烧结原料；混合工序，混合上述干燥造粒烧结原料和第二造粒烧结原料，作为混合造粒烧结原料；和烧结工序，将上述混合造粒烧结原料装入烧结机中，进行烧结。

(3).上述(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述分类工序，将上述造粒烧结原料分为至少50％以上的第一造粒烧结原料和不足50％的第二造粒烧结原料。

(4).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述干燥工序，使用回转炉对造粒烧结原料进行干燥。

(5).上述(4)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述干燥工序，从回转炉的造粒烧结原料排出口侧向回转炉内供给干燥用载热体，对回转炉内的造粒烧结原料进行干燥。

(6).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述造粒工序，使用造粒机在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒，生成造粒烧结原料；上述干燥工序，从上述造粒机的造粒烧结原料排出口侧向造粒机内供给干燥用载热体，对造粒机内的造粒烧结原料进行干燥。

(7).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述造粒工序，使用造粒机在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒，生成造粒烧结原料；上述干燥工序包括：第一干燥工序，从上述造粒机的造粒烧结原料排出口侧向造粒机内供给干燥用载热体，对造粒机内的造粒烧结原料进行干燥；和第二干燥工序，对经由上述第一干燥工序的造粒原料，使用回转炉进行干燥。

(8).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述干燥工序，使用具有200℃～500℃的温度的干燥用载热体对造粒烧结原料进行干燥。

(9).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述干燥工序，将在位于烧结机的排矿部侧的风箱组产生的排气作为干燥用载热体使用而对造粒烧结原料进行干燥。

(10).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述干燥工序，将在烧结矿冷却器产生的排气作为干燥用载热体使用而对造粒烧结原料进行干燥。

(11).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述粘合剂由在水蒸发后也作为粘合剂发挥作用的有机粘合剂构成。

(12).上述(11)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述有机粘合剂，以相对于烧结原料0.01～1.0mass％的比例添加。

(13).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加有机粘合剂和水而进行造粒。

(14).上述(11)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述有机粘合剂为胶类物质或纤维素类增稠剂。

(15).上述(14)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述胶类物质为瓜尔胶或阿拉伯胶。

(16).上述(14)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述纤维素类增稠剂为羧甲基纤维素。

(17).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述粘合剂由无机粘合剂和有机粘合剂构成。

(18).上述(17)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述有机粘合剂为胶类物质或纤维素类增稠剂。

(19).上述(18)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述胶类物质为瓜尔胶或阿拉伯胶。

(20).上述(18)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述纤维素类增稠剂为羧甲基纤维素。

(21).上述(17)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述无机粘合剂为选自由膨润土、水玻璃和纸浆组成的组的至少一个。

(22).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述造粒工序，与从作为烧结原料使用的原料求出的适当水分值相比，以过剩的水分值，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒。

(23).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，上述干燥工序，以至少600mm以上的层厚进行烧结。

(24).上述(1)或(2)所述的烧结矿的制造方法，其中，进而包括预干燥工序，在干燥工序之前对上述造粒烧结原料进行预干燥。

根据本发明，通过使用将堆积在烧结机台车上的装入层中的造粒烧结原料粒子的水分，预先调整为4.0mass％以下的干燥造粒烧结原料，由于能够使该装入层中的湿润区域的产生减少或消失，因而提高装入层整体的通气阻力，达成成品烧结矿的生产率的大幅度提高和品质的均匀化、有效化。

并且，根据本发明，由于能够将湿润区域的产生减少或消失，因而在烧结机的作业中，能够使烧结原料装入层的厚度(烧结床层厚)增加，进而可实现烧结中使用的炭材料量的削减等。

附图说明

图1是表示以往烧结矿制造工艺的流程的图。

图2是表示烧结层内的压力损失和温度的分布的图。

图3是表示造粒疑似粒子的干燥条件对烧结作业性产生的影响的图。

图4是表示本发明的烧结矿制造工艺的流程的图。

图5是表示对使用回转炉的疑似粒子的干燥前后的粒径累积比例产生的粘合剂的影响的图表。

图6是说明粉体填充层中的粘合剂的分布状态的示意图。

图7是表示对粘合剂添加量和造粒强度的关系产生的粘合剂的埋藏状态的影响的图表。

图8是说明添加方法的不同引起的有机粘合剂的分布状态的变化的图。

图9是说明本发明的有机粘合剂的添加方法的图。

图10是说明同时使用无机粘合剂和有机粘合剂时的作用的图。

图11是表示疑似粒子的水分量对烧结时间产生的影响的图表。

图12是表示炭材料量和烧结矿强度的关系的图表。

图13是表示层厚和烧结矿强度的关系的图表。

图14是说明本发明的烧结矿制造工艺的应用例的图。

图15是说明本发明的烧结矿制造工艺的另一应用例的图。、

图16(a)表示有机粘合剂的添加方法，图16(b)是表示对有机粘合剂的添加方法的烧结性产生的影响的图表。

图17(a)表示生石灰的添加方法，图17(b)是表示对有机粘合剂的效果产生的生石灰的影响的图表。

图18(a)表示有机粘合剂的添加方法，图18(b)是表示对有机粘合剂的效果产生的返矿的影响的图表。

上述附图中的标号如下所述：

1加料斗、2a混合用滚筒式搅拌机、2b造粒用滚筒式搅拌机、

3回转炉、4缓冲料斗、6鼓式给料机、

7切出料槽、8台车、9装入层、10点火炉、11风箱

具体实施方式

在烧结机的作业中，在烧结原料的装入层内，不可避免地在燃烧熔融区域下产生湿润区域。缩小该湿润区域的大小是烧结技术人员的长年梦想，本发明正是提出了能够缩小该湿润区域的技术。

首先，对达到开发本发明的实验进行说明。

图3表示对通过干燥(降低水分)进行造粒的各种疑似粒子，烧结作业如何变化进行调查的结果。在该实验中，在含有炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂并用高速搅拌机进行造粒，然后，对所得到的造粒烧结原料的疑似粒子进行干燥，或不干燥，为了防止疑似粒子溃散而通过人力(手动装入)装入试验锅中，进行烧结，调查此时的通气性(JPU)和烧结时间。另外，作为造粒方法，还调查了代替上述高速搅拌机而利用滚筒式搅拌机的方法，结果相同。

图3(a)是在含有炭材料的烧结原料中，添加水和作为粘合剂而在烧结中通常使用的生石灰，将造粒的疑似粒子不干燥而直接装入烧结试验锅，烧结时的结果，此时的通气指数(JPU)为15.1，标准烧结时间为14.5分钟。另外，上述造粒的疑似粒子的水分为通常级别的6mass％。

并且，图3(b)表示与图3(a)相同地将造粒后的疑似粒子装入试验锅，在该状态下实施自然干燥而将水分减少至1mass％，然后在该状态下直接供于烧结试验的例子。装入试验锅后，在静止状态下实施干燥的结果，不引起疑似粒子的干燥过程中的溃散，烧结时的通气指数(JPU)为20.5，标准烧结时间为10.5分钟。

即，在通过自然干燥将造粒水分充分除去后减少烧结过程的湿润区域的、接近所谓的无湿润区域烧结(装入→干燥)的理想系统的图3(b)的条件下，与图3(a)相比，通气性提高36％，烧结时间也缩短30％左右。但是，要想通过实机烧结设备实现该条件，在烧结台车上放置造粒原料并干燥，然后，实施烧结，因而难以在实际作业中采用。即，在进行大规模生产和连续作业的烧结机中，难以进行作业。

对造粒后的烧结原料进行暂时干燥，然后，装入烧结台车上供于烧结时，认为不存在该问题，造粒后，施加干燥(水分1mass％)，减少干燥疑似粒子溃散，由此通过手动装入方式装入试验锅中，并进行烧结的例子即是图3(c)。其中，在这种情况下，进行烧结原料的造粒时，与上述例子相同地，添加水和生石灰。其结果，通气指数(JPU)为12.9，标准烧结时间为18.0分钟，与图3(b)的情况相比，通气性、烧结时间都是不好的结果。在图3(c)中，即使通过手动装入也产生干燥后的疑似粒子的溃散。推测该两者的不同与伴随干燥的疑似粒子强度的变化，即可由后述的式(1)表示的造粒体的拉伸强度δ的不同有关。

进行烧结原料的造粒时，添加水和作为粘合剂的即使在干燥后也能够将上述造粒体的拉伸强度δ维持较高值的有机粘合剂，其他条件与图3(c)相同的条件进行烧结的例子即是图3(d)。在这种情况下，通气指数(JPU)为19.6，标准烧结时间为10.9分钟，可得到大致相同的结果。从该结果可知，为了缩小烧结过程中的湿润区域(湿润区域形成区域的减少)，有效的是，将造粒体的拉伸强度δ在干燥后也维持较高的强度。本发明基于上述见解。

目前，在日本运行的烧结机的主流是200m²以上的大型烧结机，可处理300t/h左右的原料。为此，需要如上所述地抑制(缩小)湿润区域的产生，特别是当然要预先干燥需要装入的造粒烧结原料(以下，有时简单地略记为“疑似粒子”)，该干燥还必须均匀且有效地进行。

作为含有大量湿气的烧结原料粒子的干燥技术有各种方法，代表例如表1和表2所示。在这里，表1列举了通过传热方式和材料移动方式分类的粒状体的干燥方法。在实用层面上，多使用对流传热方式、传导传热方式。此外，虽然还有辐射传热方式、微波方式，但这些方式较少使用。其原因如下：在辐射传热方式中必须要使层厚变薄，另一方面，在微波方式中，因来自内部的快速加热，进行造粒的粒状体(疑似粒子)产生粒子溃散、爆裂。

表1

表1中所示的各种方式中，代表性的对流传热方式的箱型干燥机(箱型平行流、箱型通气流类型)为材料设置类型，是通过热风对在干燥机中静止的材料进行干燥的方式，在实验室规模的试验作业中使用。因此，不能在如烧结机一样的大量处理中使用。

并且，表1中的多级式通气带的干燥机是材料移送类型的技术，是将材料装载到织带/冲压板上，使热风通过而进行干燥的方式。该技术可在将粒状体移送的过程中对其进行干燥，可应对大量处理。但是，该方式由于进行均匀干燥，因而需要使移送的材料整体的层厚变薄，设备变大。

并且，表1中的作为材料搅拌类型而表示的流动层式的干燥机，由于粒子和热风的接触良好，热传递较早，因而处理能力较大，但在粒子上施加的力较大，在干燥中途引起造粒的疑似粒子的溃散，不能应对如铁矿石一样比较大的粒子。并且，作为材料搅拌类型的回转类型表示的干燥机是回转式干燥机。该方式从以前就开始采用，由于牢固且耐热性优良，因而目前也作为较高温度的大量连续干燥的技术而被采用。

并且，作为热风传播类型而表示的喷雾式的干燥机，是将微粒子浆喷雾到溶液或热风中，在直到下落到底部为止的5～30秒期间进行干燥的方式。这种喷雾式干燥机，由于是在湿润时使块状、粉流体状的材料分散在高速热气流中的同时进行干燥的技术，因而存在不能增大处理能力的问题。

并且，还有传导传热方式的材料搅拌类型、加热面紧贴传送类型，但由于是搅拌的同时干燥的方式、干燥的同时刮取的方式，因而不面向烧结机。

从上述表1的研究结果可知，作为疑似粒子的干燥方式，材料搅拌类型且对流传热方式、传导传热方式面向大量生产。另一方面，研究经济性、热效率时，可知的是虽然留有粒子溃散的问题，但材料搅拌类型且对流传热方式最优良。

并且，表2在一览表中汇集了与对流传热方式和传导传热方式的各技术有关的特征，对该表2进行分析的结果，可知作为本发明的方法，特别是作为干燥方法，有效的是采用回转炉方式。

即，可知用上述各种干燥机，对烧结原料的疑似粒子以300t/h左右的速度进行大量处理时，从经济性、热效率的观点出发，适合的是基于可将在烧结机产生的高温排气和在烧结矿冷却器中回收的热风用作热源的回转炉的方法。

在本发明中，将基于造粒烧结原料的干燥的水分调整，通过回转炉进行，或作为造粒机而使用滚筒式搅拌机在含有炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂进行造粒时，在其造粒工序的后半部分，通过进行加热干燥处理来进行。图4表示在原有的烧结工序的造粒机的下游设置回转炉，在造粒烧结原料的疑似粒子中实施干燥而进行水分调整的本发明的工艺的例子。其中，与图1共同的部位用相同标号表示。

在这种由旋转炉进行的疑似粒子的干燥中，优选的是，在设置于造粒机后的回转炉内，作为干燥用载热体而导入200℃以上的热风。即，优选的是，在作为干燥机的回转炉内供给作为烧结原料的上述疑似粒子，朝向与该疑似粒子的移动方向相对的方向，从回转炉的出口供给上述热风，通过此时的对流传热实施干燥。并且，作为干燥用载热体，优选的是，设其上限温度为500℃，抑制干燥时的急剧的温度上升引起的疑似粒子的溃散(爆裂)。

并且，以这种方式进行干燥时，由于回转炉本身旋转，因而疑似粒子在回转炉内移动的同时在所谓的搅拌状态下进而与热风接触，从而得到均匀的干燥。

作为上述干燥用载热体，可使用在烧结机的排矿部侧的风箱或烧结矿冷却器产生的排气(350～400℃)。使用这种排气的优点如下：由于在作为干燥机的回转炉附近，存在排气产生源(烧结机的排矿部侧的风箱组或烧结矿冷却器)，因而能够以低成本容易利用用于供给这些排气的排气供给配管等。另外，在该干燥用载热体中使用的排气，可以直接或稀释而用作规定温度的热风。

并且，根据发明人的研究，可知在用回转炉使用350℃左右的排气对疑似粒子进行干燥的情况下，因向中心部的传热，即使是3～6分钟左右的短时间，中心部的干燥也有效地进行。因此，疑似粒子在回转炉内的滞留时间为6分钟左右就充分，即使将回转炉设置于造粒机的下游侧，也不会阻碍烧结机的作业。

另外，利用排气对烧结矿制造的低成本化做贡献，但作为可进行相同干燥的方式，也可以在回转炉主体部外周设置加热装置，对回转炉壁进行加热而干燥疑似粒子。

因此，使疑似粒子在回转炉内转动搅拌而进行干燥时，因干燥中的疑似粒子之间的碰撞，有引起疑似粒子溃散的可能性。因此，发明人关于以下方面进行了研究。

(1)可经受得住干燥工序的疑似粒子的研究

为了解决干燥中的上述问题点，首先关于造粒用粘合剂进行研究。其结果，在本发明中，作为造粒时使用的粘合剂，为在干燥后也能够维持疑似粒子强度的粘合剂，使用在水中溶解或不溶解而以微粒状悬浮，且在100℃下水蒸发也能够发挥作为粘合剂的作用的有机类粘合剂；或上述有机类粘合剂和从以往就在烧结中使用的造粒粘合剂的混合物。这是因为如果是这种粘合剂，就能够在造粒时制造牢固的疑似粒子，并且通过干燥除去水分后，也能够可靠地防止粒子的溃散。其结果，能够将干燥后也维持造粒时的平均粒度的疑似粒子装入烧结机的台车上，能够解除烧成进而烧结时产生的湿润区域引起的烧结床装入层的通气性恶化的问题。

选择本发明中使用的粘合剂时，发明人着眼于干燥后的造粒体的拉伸强度。具体来说，造粒体的拉伸强度，如由下述式(1)表示，可由基于粘合剂等交联物质的表面张力引起的毛细管力的吸引压力和相对于基于交联物质的粘度的外力的阻力的和表示。可知的是，其中的相对于外力的阻力(相对于粉体的粉化的阻力)，较大地依赖于交联物质即粘合剂的粘度μ，粘合剂的粘度μ变高时作为造粒体的造粒粒子的拉伸强度上升，不易溃散。

在这里，δ：造粒体的拉伸强度、γ：交联物质的表面张力、θ：与粉体的接触角、μ：交联物质的粘度、S：粉体表面积、Ψ：液体充满度(＝0.6)、ξ：造粒物的空隙率、D：相当于比表面积的直径、a：交联液体的曲率半径。

在这里，发明人着眼于造粒时的粘合剂的粘度和造粒体的强度的关系，进行研究的结果，发现使用有机粘合剂时，在造粒时能够制造牢固的疑似粒子，并且通过干燥除去水分后，也能够可靠地防止粒子的溃散，其结果，能够在烧结机的台车上装入干燥后也维持造粒时的平均粒度的疑似粒子。

在利用回转炉进行基于上述造粒后的烧结原料的干燥的水分调整的情况下，由于在造粒时使用有机粘合剂时，从造粒的阶段可得到经受得住疑似粒子的干燥的强度，因而通过在造粒机(回转炉)的入口侧进行造粒的同时从造粒粒子排出口侧供给干燥用载热体，能够用单一的回转炉进行造粒至干燥为止。

另外，作为在造粒时能够制造牢固的疑似粒子，并且即使在通过干燥除去水分后也能够可靠地防止粒子的溃散的有机粘合剂，可使用作为中性多糖类的胶类物质、纤维素类增稠剂等，作为上述胶类物质，可使用瓜尔胶、阿拉伯胶。并且，有机粘合剂可以单独使用，或者也可以与其他种类的粘合剂组合而使用，并且，除了使用上述胶类物质、纤维素类增稠剂以外，作为增稠剂的分散强化剂，可以同时使用具有羧酸基的物质，或者同时使用后文描述的由膨润土、水玻璃形成的无机粘合剂。

图5表示用不同的粘合剂造粒的烧结原料(疑似粒子)中的、用回转炉进行干燥前后的粒径累积比例的变化，图5(a)是在造粒时，在烧结原料添加水和作为粘合剂的生石灰的例子。在回转炉入口侧粗粒的造粒粒径分布，因回转炉内的干燥和滚动而溃散，在回转炉出口侧增加很多细粒部分。即，可知成为在上述图3(c)表示的状态。

并且图5(b)是作为粘合剂代替上述图5(a)的生石灰，作为有机粘合剂使用作为胶类物质的阿拉伯胶时的例子，并且，图5(d)表示同样代替生石灰，使用作为纤维素类增稠剂的CMC(羧甲基纤维素)时的例子。在上述任意情况下，在回转炉入口侧和出口侧几乎未确认在粒径累积比例上有变化。即，可知的是，即使回转炉内的干燥和滚动也不会引起溃散地进行干燥，可实现上述图3中的(d)的状态。

为了产生作为胶类物质的阿拉伯胶的添加效果，添加量要在0.01mass％以上，根据添加成本确定其上限，为1.0mass％。不足0.01mass％时，在干燥工序后观察到疑似粒子的溃散，添加效果在1.0mass％时大致饱和。优选范围为0.05～0.5mass％，进而优选为0.1～0.3mass％。

另一方面，为了产生作为纤维素类增稠剂的CMC(羧甲基纤维素)的添加效果，与阿拉伯胶相同地，添加量要在0.01mass％以上，根据添加成本确定其上限，为1.0mass％。不足0.01mass％时，在干燥工序后观察到疑似粒子的溃散，添加效果在1.0mass％时大致饱和。优选范围为0.05～0.5mass％，进而优选为0.1～0.3mass％。

并且，图5(c)是由于阿拉伯胶的生产量在世界上太少，因而代替上述图5(b)的阿拉伯胶，将作为相同中性多糖类的瓜尔胶用作有机粘合剂的例子。直接使用时，如图5(c)所示，在回转炉入口侧为粗粒的造粒粒子，因回转炉内的干燥和滚动溃散，在出口侧增加细粒部分，但通过添加并混合瓜尔胶，然后添加造粒水而进行造粒，表示与图5(b)所示的阿拉伯胶大致相同的变化。由此，弄清还能够使用瓜尔胶。

为了产生该瓜尔胶的添加效果，与阿拉伯胶相同地，添加量要在0.01mass％以上，根据添加成本确定其上限，为1.0mass％。不足0.01mass％时，在干燥工序后观察到疑似粒子的溃散，添加效果在1.0mass％时大致饱和。优选范围为0.05～0.5mass％，进而优选为0.1～0.3mass％。

如上所述，胶类物质、纤维素类增稠剂，能够适合用作有机粘合剂。

另外，在使用阿拉伯胶、瓜尔胶、CMC等有机粘合剂时，优选的是直接以粉末状态添加。在水中溶解后添加到烧结原料时，由于有机粘合剂以涂层状态附着在造粒体上，进行造粒，因而需要增加添加量。因此，优选的是，通过将有机粘合剂以粉末状态与造粒水一起添加、混合并造粒，或将有机粘合剂以粉末状态添加、混合，随后添加造粒水而造粒，能够使有机粘合剂作为悬垂状态，以较少的添加量显现强度。

图6和图7表示粘合剂的埋藏状态对造粒强度产生的影响，是说明使用阿拉伯胶、瓜尔胶、CMC等有机粘合剂时，以粉末状态添加时能够提高造粒强度的原理的图。即，图6用于示意性地表示粉体填充层中的粘合剂的分布状态，图6(a)表示没有润湿性的情况或在粉体中以粉体状态添加粘合剂状态的情况(偏析状态)；图6(b)表示润湿状态的情况(悬垂状态)；图6(c)表示涂层状态(在预先熔解粘合剂的状态下产生)。

并且，图7用于表示悬垂状态的结合强度和涂层状态的结合强度的关系(《工程陶瓷》技报堂)，纵轴的(S/So)是(成形体强度/粘合剂强度)，横轴是粘合剂添加量。从图7可知，即使粘合剂添加量相同，悬垂状态(悬垂状结合)与涂层状态(涂层状结合)相比，得到数倍的成形体强度。因此，如上所述地使用阿拉伯胶、瓜尔胶、CMC等有机粘合剂时，以粉末状态添加并造粒时，有机粘合剂不完全溶解在造粒水中，发生图6(b)的状况而显现强度提高效果。即，在这种情况下，由于即使相同量的粘合剂添加量也显现数倍的强度，因而通过添加少量有机粘合剂就能够实现高强度。这就是造粒后经由干燥工序时通过添加较少的有机粘合剂能够实现经受得住干燥的强度的原因。

发明人为了以低成本实现本发明，研究了能够减少添加量的有机粘合剂的添加方法，利用图8进行说明。

图8(a)表示将有机粘合剂以粉末状态添加、混合((1)的状态)，然后添加造粒水或将粉末状有机粘合剂与造粒水一起添加时状态，在这种情况下，在烧结原料的矿石(还包括返矿)中存在很多空隙，粘合剂进入该空隙(多孔)((2)的状态)，其结果，查明了对造粒强度作贡献的矿石表面的粘合剂量减少((3)的状态)的原因。

以该结果作为基础进而研究的结果，作为用于进而减少粘合剂添加量，以更低的成本实现本发明的有机粘合剂的添加方法，发现如图8(b)所示的、添加造粒水后随后添加粘合剂的方法。该方法是预先用水填充矿石内的空隙((1)的状态)，然后，通过添加粘合剂并进行造粒((2)的状态)，在矿石表面留下粘合剂的((3)的状态)的方法。通过在矿石表面留下粘合剂，改善粒子之间的结合，进而提高成形体(疑似粒子)强度。即，由于能够减少进入矿石空隙的无效粘合剂量，因而能够以更少的添加量实现经受得住干燥的造粒疑似粒子强度。

并且，为了更可靠地实现上述图8(b)的状态，开发出了如图9所示的有机粘合剂的添加方法。该方法的特征在于，在上述含有炭材料的烧结原料上添加水和粘合剂进行造粒时，以比从用作烧结原料的原料求出的适当水分值过剩的水分值进行造粒。在不经由干燥工序的烧结作业中，造粒水的过剩导致湿润区域的扩大。因此，通常方法是将烧结原料造粒时的造粒水的添加量限制为成为烧结原料的矿石的造粒所需的最小限度的量而进行添加。

在这里，本发明中的上述适当水分值，例如对应使用造粒所需的水分的每个矿石求出，是作为烧结原料而组合的矿石的必要水分的平均值或与湿润性差的矿石结合的造粒水分值，该水分值通常为5.5～7.5mass％的范围。本发明考虑到在添加有机粘合剂的情况下，在现状的适当水分值中如图9(a)所示地存在结合不充分区域，为了实现如图9(b)一样的造粒状态，研究了增加造粒水的方案。图9(b)用于表示同时添加有机粘合剂粉末和造粒水的例子，超过适当水分而添加造粒水时，由于造粒水不能充分普及在烧结原料中((1)的状态)，造粒后也具有充分的水分((2)的状态)，解除造粒水的展开不足，不会发生添加的有机粘合剂的结合不充分((3)的状态)。并且，在本发明中，由于即使增加造粒水，造粒后疑似粒子也被干燥，因而对烧结作业没有不良影响。

其中，比适当水分值过剩的水分值，在通常方法的烧结作业为5.5～7.5mass％的范围，相对于此，在本发明中为比该值高1～3mass％的造粒水分值。增加量小于1mass％时，不能发挥上述效果，必须至少1mass％以上。另一方面，上限值只要是可得到造粒疑似粒子的范围，不达到浆化的范围即可。其中，水分值过度上升时，由于增加干燥所需的成本，因而实用上过剩水优选在3mass％以下。进而优选的是，相对于通常方法的稍微作业为5.5～7.5mass％的范围，比其过剩1～2mass％的水分量。

另外，本发明可以使用无机粘合剂。上述无机粘合剂选自由膨润土、水玻璃组成的组时，有效的是，与有机粘合剂同时使用。选自膨润土、水玻璃的无机粘合剂，作为使用有机粘合剂时的增稠剂而发挥作用，发挥减少有机粘合剂的添加量的效果，通过同时使用，不会减少作为粘合剂的作用效果。

图10是说明同时使用作为有机粘合剂的CMC和作为无机粘合剂的膨润土时的作用效果的图。由于与造粒水一起添加的膨润土阻塞矿石之间的空隙，因而显现减少CMC添加量的效果。与其他有机粘合剂同时使用的情况也相同。

将适合本发明的各种有机粘合剂，改变添加量和添加方法(使用过剩水、与无机粘合剂同时使用的例子)而进行的锅试验的结果如表3所示。比较例、发明例中，使用烧结原料都相同，层厚也是一定的400mm。比较例1是将作为以往方法的生石灰作为粘合剂来使用的例子，在该例子中，由于防止干燥时的造粒疑似粒子的溃散，因而不干燥而进行烧结试验。并且，发明例1至3是使用瓜尔胶、阿拉伯胶、CMC的有机粘合剂的例子，即使有机粘合剂的添加量为0.10mass％，能够经受得住水分为7.5mass％至干燥水分1.8～2.1mass％的干燥，烧结时间缩短至20～30％。并且，在作为使用过剩水、与无机粘合剂同时使用的例子的发明例4、5中，即使有机粘合剂的使用量与发明例1～3相比较少，但确认了疑似粒子调和直径的上升，烧结时间也得到33～37％的缩短，确认了有机粘合剂添加量的降低引起的低成本化和生产率大幅度提高的效果。

作为上述以外的能够使用的有机类粘合剂，例如可列举所谓文莱胶的有机类粘合剂或具有羧酸基的有机类粘合剂等。该无机类粘合剂和/或有机类粘合剂的选择，考虑与烧结原料的相互作用等而适当决定即可。

另外，使用有机粘合剂时，优选的是防止将生石灰作为粘合剂而同时使用。这是因为同时使用生石灰时，胶类物质、纤维素类增稠剂的羧酸基和生石灰中含有的Ca²⁺离子反应而减少粘合剂作用，降低造粒性而导致通气性的恶化。

并且，在使用有机粘合剂的情况下，为了降低有机粘合剂量，以低成本化作为目标，优选的是，作为烧结原料，减少或控制返矿的使用量。作为多孔质的返矿，将添加的粘合剂吸收到多孔内而减少其效果。这是因为，返矿的大量使用需要增加粘合剂的使用量，并且粘合剂因吸收而不足时，引起疑似粒子的干燥时的溃散。

(2)载热体的温度和疑似粒子的湿气的研究

在本发明中使用的载热体的温度，须为在进行疑似粒子的加热、升温时不会引起该疑似粒子的溃散、爆裂现象的温度。并且，在造粒机的后半部分进行预干燥，接着用回转炉实施当前干燥的情况下，当前干燥时的载热体可使用比不进行预干燥的干燥方式的情况高温的载热体。即，通过预干燥时使用80℃以上，优选100℃以上的载热体，在当前干燥时使用超过200℃的载热体等方式，能够取得慢慢提高干燥温度的干燥方式。当然，也可以在不进行预干燥的干燥方式中，使用200℃以上的载热体来进行干燥。在上述干燥中适用的载热体的温度，考虑无机类粘合剂、有机类粘合剂的添加量、干燥设备的规模适当决定即可。

接着，图11关于疑似粒子的干燥程度对疑似粒子的烧结性产生的影响进行了调查，将其结果作为疑似粒子水分(mass％)和烧结时间(分钟)的关系而表示。从图11可知，疑似粒子的水分在4mass％以下时，烧结时间快速缩短。因此，基于上述载热体的干燥，疑似粒子的水分量需要在4mass％以下，这是在本发明中需要对造粒烧结原料进行干燥，产生具有4.0mass％以下水分的干燥造粒烧结原料的干燥工序的原因。优选的水分量为3mass％以下，进而优选为2mass％以下。

如上所述，只要能够将经由烧结原料的处理工序而得到的造粒烧结原料中的水分含量降低至4.0mass％以下，将其装入烧结机时，能够在装入层(烧结床)中的燃烧-熔融区域下不会产生湿润区域，即使产生也能够减少湿润区域的大小(上下方向的厚度)。其结果，不仅能够减少湿润区域的产生引起的通气阻力，还提高烧结速度，还能够提高烧结矿的生产效率。并且，在以相同的通气阻力进行烧结作业的情况下，由于能够增加烧结床层厚(装入层厚度)，因而还能够提高成品率，并且由于能够有效利用装入层上层部的热，因而还能够缩减烧结矿的制造中所需的炭材料量。

图12用于显示表示炭材料量的凝结材料比和表示烧结强度的转鼓强度的关系，通常减少炭材料(凝结材料)的量时，烧结矿强度降低。但是，层厚和烧结矿强度的关系如图13所示，由于如果能够减少与湿润区域有关的通气阻力，大幅度减少台车上的装入层的通气阻力，增加烧结床层厚(装入层厚度)，就能够有效利用装入层上层部的热，因而能够提高烧结矿的强度，进而能够减少烧结矿的制造所需的炭材料量。

(3)载热体的种类和干燥方法的研究

在用回转炉使粒子滚动而进行干燥时使用的干燥用载热体的排气，其温度高时，疑似粒子内的水分快速蒸发，有骨状粒子引起爆裂(溃散)的可能性。并且，因疑似粒子之间的碰撞，引起疑似粒子的溃散的可能性也大。在这种情况下，从上述回转炉的排出口侧以对流方式供给的干燥用载热体的排气，优选的是在作为稀释而成为适当温度的热风的基础上使用。

并且，在含炭材料的烧结原料的疑似粒子中混合水和上述粘合剂而进行造粒时，在造粒工序的后半部分对造粒疑似粒子实施预干燥，然后，用上述回转炉实施搅拌并干燥时，由于干燥过程兼具预干燥和当前干燥，因而有效地作用在上述回转炉中的滚动搅拌、干燥时的爆裂防止上。另外，在使用有机粘合剂进行造粒的情况下，除了上述干燥过程以外，还有效地作用在从造粒工序的后半部分(造粒后的阶段)至经由预干燥、当前干燥过程的干燥过程中的干燥时爆裂防止上。

并且，在造粒机的后半部分进行的上述预干燥，可以在用于供给到回转炉内的疑似粒子的升温操作的加热操作中停止。这是因为，由于供给到回转炉内的疑似粒子被预先升温，因而与施加预干燥操作的情况相同地，其后的由上述回转炉进行搅拌、干燥的干燥过程依次进行疑似粒子的升温、干燥过程，从而能够减轻或防止由上述回转炉进行的搅拌、干燥时的爆裂。

并且，在本发明中，也可以将上述的在造粒过程中实施的预干燥直接作为当前干燥的处理。即，也可以是下述方法：制造烧结矿时，在含炭材料的烧结原料粒子上添加水和造粒用粘合剂进行混合造粒，并且在造粒工序的后半部分在造粒疑似粒子上实施干燥，直到4.0mass％为止除去水分后，装入烧结机台车上而进行烧结。

将上述预干燥作为当前干燥时，优选的是，将造粒过程中的有机类粘合剂的添加量大于经由上述预干燥、当前干燥的造粒过程中的有机粘合剂量，使疑似粒子的强度上升，以能够经受得住干燥过程中的溃散。即，优选的是，通过使用有机粘合剂，使造粒过程中的疑似粒子的强度上升，以能够经受得住干燥过程中的溃散。

并且，作为本发明的烧结矿的制造方法，也可以是下述方法：在含炭材料的烧结原料中混合水和粘合剂，进行造粒而形成疑似粒子后，对其一部分用回转炉干燥成为4.0mass％以下的水分后，将该脱水的一部分干燥疑似粒子和剩余的未干燥疑似粒子混合，然后，将上述混合物装入烧结机的台车上而进行烧结。即，该方法如下：将进行造粒的疑似粒子的一部分传给由回转炉进行的干燥工序中，然后，通过与没有供于干燥的疑似粒子混合，通过混合过程使在干燥工序中产生的疑似粒子的溃散部分附着，以防止妨碍烧结，由此减少疑似粒子中的微粉部分。

关于这种干燥、混合处理，在采用回转炉的效果上没有变化，回转炉的采用适合大量处理，还对疑似粒子的微粉的减少有效。并且，即使在干燥疑似粒子的一部分的情况下，由于也通过基于回转炉的旋转、搅拌的混合操作实现均匀化，经由这种干燥过程的疑似粒子的含水率也较低，因而湿润区域的形成缩小，不会发生烧结作业上的问题。

接着，利用图14说明对湿润区域的缩小有效的、适合于本发明的干燥模式的例子。图14(a)是通过回转炉干燥造粒疑似粒子的、图4所示的本发明的烧结工艺的代表应用例的一个。

图14(b)是在通过混合用滚筒式搅拌机紧接着用造粒用滚筒式搅拌机依次进行烧结原料粒子的处理的工序中，在造粒用滚筒式搅拌机一侧，从其排出口侧供给载热体来进行干燥的例子。在该干燥状态下，由于干燥时施加在疑似粒子上的干燥负荷变得过大，因而优选的是，有机类粘合剂的添加量比其他的图14(a)、图14(c)～图14(e)的情况多，适用于提高疑似粒子强度的情况。

图14(c)是为了减轻上述干燥负荷，将造粒用滚筒式搅拌机形成实际放大(长尺寸型搅拌机)的结构，从其排出口侧导入载热体而进行干燥的例子。造粒用滚筒式搅拌机这样构成时，由于在造粒用滚筒式搅拌机的前半区域完成造粒，完成造粒的疑似粒子，其后在随着造粒搅拌机的旋转移送到排出侧的过程中与载热体慢慢接触而进行干燥，因而能够使用于将疑似粒子的水分成为规定级别的时间相比上述图14(b)的例子延长，减轻对疑似粒子的干燥负荷，由此除了减少疑似粒子的溃散，而且有机类粘合剂使用量也相比图14(b)减少。

图14(d)是将载热体导入到回转炉而进行干燥以外，还在造粒阶段进行干燥的例子。该方法由于还在造粒用滚筒式搅拌机侧供给载热体而进行预干燥，从而是防止上述回转炉侧的急剧干燥引起的粒子溃散的有效的方法。即，根据该方法，通过使施加在疑似粒子上的干燥负荷慢慢上升，能够大幅度减少疑似粒子的溃散。在该例子中，使供给到回转炉的载热体和供给到造粒用滚筒式搅拌机的载热体独立的原因在于，为了控制各自的载热体的供给温度，防止含水载热体的再利用。

图14(e)是使用混合用滚筒式搅拌机和造粒用滚筒式搅拌机集成类型的烧结用搅拌机的例子，是在该烧结用滚筒式搅拌机的后方配置干燥用回转炉的并供给载热体而进行干燥的例子。

并且，图15表示仅干燥造粒烧结原料的一部分，将其他未实施干燥的造粒烧结原料供给到配置于干燥用回转炉的排出口侧下游的混合用滚筒式搅拌机混合使用所述两者的例子。该方法，对使干燥后的疑似粒子均匀地分布，以及使干燥时溃散而粉化的烧结原料粉附着在该疑似粒子上，形成均匀分布的装入层有利。

通过采用以上说明的本发明的烧结矿的制造方法，能够容易使疑似粒子的含水量在4.0mass％以下，进而能够容易实现作为多年愿望的湿润区域的缩小。

实施例1

(比较例1、2)

比较例1是利用在专利文献4记载的图1所示的装置，将排气导入到造粒装置中而对烧结原料进行干燥的例子。即，该比较例1的干燥方法是下述方法：对烧结原料，通过无机类粘合剂进行混合(混合用滚筒式搅拌机2a)、造粒(造粒用滚筒式搅拌机2b)而制造疑似粒子时，从造粒用滚筒式搅拌机2b的疑似粒子排出侧，将烧结机的后半位置的高温排气或烧结矿冷却器12的排气作为载热体而供给，在造粒用滚筒式搅拌机2b实施干燥。在该比较例1中，仅使用消石灰、生石灰、膨润土等无机类粘合剂，利用通常的烧结原料配合进行锅试验。

另外，在以与比较例1相同的原料配合，与下述本发明例相同地利用图4所示的装置进行干燥的例子中，在造粒用滚筒式搅拌机2b内，在由烧结原料粒子和排气(载热体)的接触进行的干燥过程中，在疑似粒子中产生大量溃散。根据发明人的观察，在干燥进行的阶段，成为下述结果：在造粒处理(疑似粒子化)中使用的无机类粘合剂(生石灰、消石灰、膨润土等-1.0mm以下的无机类微粒子)的粒子结合力消失，大量出现恢复粗粒、细粒、微细粒子的状态，将其装入烧结机台车上而进行烧结时，通气阻力反而上升，发生烧结生产率的大幅度降低和大量的烧结不均匀，阻碍正常的烧结作业，烧结作业变得困难。

(实施例1、2、3)

发明例1至3是适合图4所示的本发明的工艺的应用例。该方式是下述例子：首先，在混合用滚筒式搅拌机2a和造粒用滚筒式搅拌机2b之间，添加具有本发明所期待的特性(在水蒸发、干燥的100℃以上也不会蒸发，保持造粒强度的特性)的有机类粘合剂、具有羧酸基的有机类粘合剂并进行造粒，然后，利用干燥用回转炉3进行干燥。在上述例子中，有机类粘合剂在造粒用滚筒式搅拌机(一次搅拌机)2b的入口侧添加到混合后的烧结原料粒子中。其后紧接着在造粒用滚筒式搅拌机(二次搅拌机)2b中，通过上述有机类粘合剂的主要作用形成疑似粒子，该疑似粒子供给到干燥用回转炉3内。

从该干燥用回转炉3的排出口侧吹入炉内的干燥用载热体，利用了从位于烧结机的排矿部侧的风箱组(可得到高温排气的部位)供给的排气。图4所示的标号13表示用于从上述风箱抽取高温排气的排气抽取分岔管，标号14表示供给配管，标号15表示用于抽取排气的风扇。其中，被抽取的排气，导入温度调整机16而与稀释气体混合，或直接作为干燥用载热体通过载热体供给配管17导入上述回转炉3的排出口侧，吹入上述回转炉3内。在该回转炉3内，通过由疑似粒子的滚动、搅拌进行的热交换进行疑似粒子的干燥，伴随随着该干燥产生的水蒸气的排气，从回转炉3的入口侧排出，然后导入集尘机等中。

将实施适合上述本发明的发明例1至3的工艺时锅试验的成绩，与比较例1比较而表示在表4中。从表4弄清，作为粘合剂而利用有机类粘合剂的情况以外，在使用与比较例1相同的烧结原料的发明例1中，烧结时间缩短，生产率上升。并且，发明例2是将有机类粘合剂的种类相比发明例1变更的例子，疑似粒子的强度上升，装入密度的变化较少，烧结时间进而缩短，生产率也大幅度提高。并且，发明例3是下述例子：变更有机类粘合剂的种类，以及设台车上的装入层的厚度为400mm至600mm，其他条件与发明例2相同。在该例子中，装入层的密度与发明例2相同，虽然装入层厚度大至600mm，但烧结时间为与比较例1相同的程度，结果生产率、成品率大幅度上升。并且，排气最高温度也较高而能够实现充分的烧结。

从以上结果确认如下事情：在采取通常的造粒技术中干燥的方式的工艺(比较例1)中，虽然疑似粒子溃散而降低生产率，但在该方式下，通过添加有机类粘合剂形成经受得住干燥的疑似粒子时，通过同时使用图4所示的干燥方式，生产率，将比较例1的1.41作为基础的情况下，在发明例1中为1.58(增加12％)，在发明例2中上升为1.96(增加39％)，并且在发明例3中，与生产率(1.86(增加32％))一起得到成品率的大幅度的提高(79.2→88.1％)，本发明的方法优良。

实施例2

以表5所示的各种条件，对烧结原料进行造粒、干燥而进行烧结实验，测定烧结中的风量、烧结时间以及生产率，并将其结果一并记载于表5中。没有返矿时效果好，烧结时间也得到缩短。

图16表示如下：比较在烧结原料中通过滚筒式搅拌机作为粘合剂添加水和生石灰不进行干燥而烧结的通常工艺A、代替上述通常工艺A中的生石灰，以粉末状态添加阿拉伯胶的工艺B以及将阿拉伯胶作为水溶液添加的工艺C，比较有机粘合剂的添加方法对烧结性产生的影响。从该结果可知，有机粘合剂优选直接以粉末状态添加。

并且，图17表示如下：在使用有机粘合剂(阿拉伯胶)的情况下，为了进而观察将生石灰与粘合剂同时使用时对烧结性产生的影响，将添加生石灰的时(工艺D)和不添加生石灰时(工艺B)的烧结性，以上述通常工艺A作为基础进行比较。从图17可知，有机粘合剂与生石灰共存时，反而导致通气性的恶化。

并且，图18表示如下：在使用有机粘合剂(阿拉伯胶)的情况下，将在烧结原料中含返矿时(工艺B)和不含返矿时(工艺E)的烧结性，以上述通常工艺A作为基础进行比较。从图18可知，有机粘合剂的效果，不含返矿时更大。

实施例3

以表6所示的各种条件，对烧结原料进行造粒、干燥，并用实机进行烧结实验，测定烧结中的风量、烧结时间以及生产率，并将其结果一并记载于表6中。烧结实验，在各自的条件下，以将层厚设为标准的600mm时和上升至900mm时的2水准进行，在600mm的烧结机作业中，以炭材料5.5mass％作为基准，在900mm的烧结机作业中，由于层厚增加，因而炭材料以4.0mass％作为基准。

比较例1是使用现有技术的无机类粘合剂的例子，烧结机作业中的烧结时间，在层厚为600mm时为30分钟，在900mm时，时间仅延长层厚增加的量为45分钟。

另一方面，发明例1至4是由于阿拉伯胶的生产量在世界上太少，因而使用阿拉伯胶以外的有机粘合剂的实施例。任意发明例，与比较例1相比烧结时间都缩短，在层厚为900mm的烧结机作业中，比得上比较例1的600mm的烧结机作业，或者成为烧结时间缩短的结果，可达成成品烧结矿的生产率的大幅度的提高。并且，从平均风量可知，由于提高烧结时的装入层整体的通气性，能够确保充分的通气量，因而还可以实现烧结矿的品质的均匀化。并且弄清，在设层厚为900mm的烧结机作业中，由于具有能够确保充分的平均风量的通气性，因而在900mm以上的层厚作业中也没有任何障碍。

如以上说明，根据本发明，由于能够将湿润区域的产生减少或消失，因而即使在现有的烧结机中，不进行设备的改善等，能够使烧结原料装入层的厚度(烧结床层厚)从600mm增加至900mm或超过900mm为止进行烧结作业，并且还能够减少烧结中使用的炭材料量等。并且，根据本发明，即使在使烧结原料装入层的厚度(烧结床层厚)增加的作业中，也能够实现烧结时间的大幅度的缩短。

Claims (24)

1.一种烧结矿的制造方法，包括：

造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂进行造粒，生成造粒烧结原料；

干燥工序，对所述造粒烧结原料进行干燥，生成4.0mass％以下水分的干燥造粒烧结原料；和

烧结工序，将所述干燥造粒烧结原料装入烧结机中，进行烧结。

2.一种烧结矿的制造方法，包括：

造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂进行造粒，制造造粒烧结原料；

分类工序，分为作为所述造粒烧结原料的至少一部分的第一造粒烧结原料和剩余的第二造粒烧结原料；

干燥工序，对第一造粒烧结原料进行干燥，生成4.0mass％以下水分的干燥造粒烧结原料；

混合工序，混合所述干燥造粒烧结原料和第二造粒烧结原料，作为混合造粒烧结原料；和

烧结工序，将所述混合造粒烧结原料装入烧结机中，进行烧结。

3.如权利要求2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述分类工序，将所述造粒烧结原料分为至少50％以上的第一造粒烧结原料和不足50％的第二造粒烧结原料。

4.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述干燥工序，使用回转炉对造粒烧结原料进行干燥。

5.如权利要求4所述的烧结矿的制造方法，其中，所述干燥工序，从回转炉的造粒烧结原料排出口侧向回转炉内供给干燥用载热体，对回转炉内的造粒烧结原料进行干燥。

6.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述造粒工序，使用造粒机在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒，生成造粒烧结原料；

所述干燥工序，从所述造粒机的造粒烧结原料排出口侧向造粒机内供给干燥用载热体，对造粒机内的造粒烧结原料进行干燥。

7.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述造粒工序，使用造粒机在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒，生成造粒烧结原料；

所述干燥工序，包括：第一干燥工序，从所述造粒机的造粒烧结原料排出口侧向造粒机内供给干燥用载热体，对造粒机内的造粒烧结原料进行干燥；和第二干燥工序，对经由所述第一干燥工序的造粒原料，使用回转炉进行干燥。

8.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述干燥工序，使用具有200℃～500℃的温度的干燥用载热体对造粒烧结原料进行干燥。

9.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述干燥工序，将位于烧结机的排矿部侧的风箱组所产生的排气作为干燥用载热体使用而对造粒烧结原料进行干燥。

10.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述干燥工序，将在烧结矿冷却器产生的排气作为干燥用载热体使用而对造粒烧结原料进行干燥。

11.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述粘合剂由在水蒸发后也作为粘合剂发挥作用的有机粘合剂构成。

12.如权利要求11所述的烧结矿的制造方法，其中，所述有机粘合剂，以相对于烧结原料0.01～1.0mass％的比例进行添加。

13.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述造粒工序，在含炭材料的烧结原料中添加有机粘合剂和水而进行造粒。

14.如权利要求11所述的烧结矿的制造方法，其中，所述有机粘合剂为胶类物质或纤维素类增稠剂。

15.如权利要求14所述的烧结矿的制造方法，其中，所述胶类物质为瓜尔胶或阿拉伯胶。

16.如权利要求14所述的烧结矿的制造方法，其中，所述纤维素类增稠剂为羧甲基纤维素。

17.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述粘合剂由无机粘合剂和有机粘合剂构成。

18.如权利要求17所述的烧结矿的制造方法，其中，所述有机粘合剂为胶类物质或纤维素类增稠剂。

19.如权利要求18所述的烧结矿的制造方法，其中，所述胶类物质为瓜尔胶或阿拉伯胶。

20.如权利要求18所述的烧结矿的制造方法，其中，所述纤维素类增稠剂为羧甲基纤维素。

21.如权利要求17所述的烧结矿的制造方法，其中，所述无机粘合剂为选自由膨润土、水玻璃和纸浆组成的组的至少一个。

22.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述造粒工序，与从作为烧结原料使用的原料求出的适当水分值相比，以过剩的水分值，在含炭材料的烧结原料中添加水和粘合剂而进行造粒。

23.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，所述干燥工序，以至少600mm以上的层厚进行烧结。

24.如权利要求1或2所述的烧结矿的制造方法，其中，进而包括预干燥工序，在干燥工序之前对所述造粒烧结原料进行预干燥。

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