CN103038370B - 烧结用原料的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烧结用原料的制造方法，其通过在准粒子的表面外装处理石灰石类原料粉及固体燃料类原料粉时有效利用超细石灰石粉以及高碳尘，可以使生产性相对于现有技术有所提高。其中，在向由铁矿石及含SiO2原料经造粒而得到的准粒子的表面供给石灰石类原料粉而形成石灰石类原料粉的内层、然后供给固体燃料类原料粉从而在石灰石类原料粉的内层上形成固体燃料类原料粉的外层时，使用以5～40质量%的比例配合有超细石灰石粉的物质作为上述石灰石类原料粉，同时使用以5～40质量%的比例配合有高碳尘的物质作为上述固体燃料类原料粉。

Description

烧结用原料的制造方法

技术领域

本发明涉及一种烧结用原料的制造方法，其在使用盘式造粒机进行造粒后，使用下方抽吸式的DL型烧结机(Dwight-Lloyd sintering machine)制造高炉用烧结矿。

背景技术

用作高炉用原料的烧结矿一般经过如下所述的烧结原料的处理方法来制造。

即，首先，使用滚筒式混合机将粒径为10mm以下的铁矿石、由硅石、蛇纹岩或镍矿渣等构成的含SiO₂原料、石灰石等含有CaO的石灰石类原料粉、以及粉焦炭或无烟炭等成为热源的固体燃料类原料粉在向其中添加适量水分的情况下混合并进行造粒，形成被称为准粒子的造粒物。将由该准粒子构成的配合原料以适当的厚度、例如500～700mm装入DL型烧结机的台车上，对表层部的固体燃料点火，点火后，一边向下方抽吸空气，一边使固体燃料燃烧，利用其燃烧热使配合的烧结原料烧结而制成烧结饼。该烧结饼经过破碎、整粒，得到一定粒径以上的烧结矿。另一方面，低于该粒径的矿石成为返矿，作为烧结原料进行再利用。

正如以往被指出的那样，通过上述方法制造的成品烧结矿的被还原性尤其会成为明显影响高炉操作的因子。烧结矿的被还原性通过高炉中的气体利用率与燃料比呈良好的负相关，如果提高烧结矿的被还原性，则高炉中的燃料比降低。另外，从确保高炉中的通气性方面考虑，制造的成品烧结矿的冷强度也为重要的因子，在各个高炉中，要设置冷强度的下限标准而进行操作。因此，所谓对高炉而言优选的烧结矿，是被还原性优异、冷强度高的烧结矿。

因此，作为通过如下方法来制造烧结矿，从而使冷强度提高、并使烧结矿的被还原性得以改善的烧结用原料的制造方法，完成了下述专利文献1～3中涉及的技术，所述制造烧结矿的方法在制造烧结矿的工艺的预先处理中无须庞大的设备，通过将铁矿石和含SiO₂原料与石灰石系原料和固体燃料系原料分离并阶段性地制成准粒子，可以制造在块表面选择性地生成了强度高的铁酸钙(CF)、并在块内部选择性地生成了被还原性高的赤铁矿(He)的结构的烧结矿。

另外，提出了一种被称为所谓HPS(Hybrid Pelletized Sinter(混合球团烧结))法的烧结用原料的制造方法，该方法利用混合机将由微粉铁矿石和粗粒铁矿石构成的粉状铁矿石与石灰石及生石灰混合，将混合物在第1造粒机中加水进行造粒，对经过造粒后的准粒子用筛子进行筛分，将筛上物装入第2造粒机，从而在造粒物的表面包覆焦炭粉(例如参照专利文献4)。

上述专利文献4中记载的烧结用原料的制造方法在烧结用原料的造粒中使用了盘式造粒机，通过使用该盘式造粒机，可以对含有作为微粉的粒料的铁矿石进行造粒，通过将该HPS法和专利文献1～3中记载的烧结用原料的制造方法组合，可以实现对含有粒料等微粉的铁矿石的造粒。

但是，近年来，铁矿石原料的价格与最初开发时相比有很大变化，原料的配合构成也发生了较大变化。上述专利文献1～3中记载的工艺原本是以当时为廉价的微粉铁矿石(平均粒径：150μm以下)的粒料的使用扩大和烧结矿的高品质化为目的而被开发的。但是，目前由于微粉铁矿石的价格上升，因此，使用量减少，造粒机的造粒强度降低。由此可知，仍然使用上述专利文献1～3中记载的烧结用原料的制造方法时，如果在保持小的准粒径的情况下进行操作，则会导致通气性差，容易产生烧制不均，因而需要加以改良。

为了解决上述问题，发明人等首先在专利文献5中公开了具有下述构成的烧结原料的制造方法。

“一种烧结用原料的制造方法，该方法包括：

准备包含铁矿石、含SiO₂原料、石灰石类原料粉及固体燃料类原料粉的烧结原料，

利用搅拌混合用滚筒式混合机将所述铁矿石、含SiO₂原料和石灰石类原料粉混合，生成混合原料，

利用盘式造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子，

将所述造粒粒子供给至外层形成用滚筒式混合机，

从所述外层形成用滚筒式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用滚筒式混合机的造粒粒子添加所述固体燃料类原料粉，从而在所述固体燃料类原料粉从添加开始直到从外层形成用滚筒式混合机排出为止的40秒钟以下且10秒钟以上的外装时间之间在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类原料粉层。”

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3755452号公报

专利文献2：日本专利第3794332号公报

专利文献3：日本专利第3656632号公报

专利文献4：日本特公平2-4658号公报

专利文献5：日本特开2011-032577号公报

发明内容

发明要解决的问题

根据上述专利文献5的开发，即使在造粒中使用盘式造粒机的情况下，也能够制造出可有效地制造良好的原料的烧结用原料。

本发明涉及对上述专利文献5中公开的技术的改良，通过有效利用超细石灰石粉作为石灰石类原料粉的一部分，来谋求造粒粒子强度的提高、进而谋求烧结用原料的生产性的提高。

另外，本发明的目的在于提供一种烧结用原料的有利的制造方法，该方法通过有效利用目前由于在烧结机中产生不均燃烧而导致其使用受到限制的微粉焦炭等，可使烧结矿的生产性大幅提高。

解决问题的方法

于是，本发明人等针对对除了石灰石类原料粉和固体燃料类原料粉的烧结原料进行造粒，并使石灰石类原料粉和固体燃料类原料粉附着于所得造粒粒子(以下称为准粒子)表面的所谓外装处理时使生产性提高的技术进行了深入研究。

其结果，新发现了下述结论：通过在石灰石类原料粉中适量配合超细石灰石粉，能够在促进造粒时CF熔液的生成而提高外壳层的强度的同时，改善烧结时的通气性，从而提高烧结用原料的生产性。

另外，本发明人等还得到了下述结论：将在CDQ等中产生的微粉焦炭等高碳尘以适当的比例与以现有的焦炭粉、无烟炭等为代表的固体燃料类原料粉组合使用并使它们附着于准粒子表面时，能够使燃烧性及造粒强度大幅提高，其结果，能够使烧结用原料的生产性提高。

需要说明的是，本发明发现，除了在上述的CDQ等中产生的微粉焦炭之外，还可以使用碳浓度为50质量%以上的微粉，因此，将它们统称为高碳尘。

本发明是基于上述见解而完成的。

即，本发明的要点如下所述。

(1)一种烧结用原料的制造方法，该方法包括：

准备包含铁矿石、含SiO₂原料、石灰石类原料粉及固体燃料类原料粉的烧结原料，

利用搅拌混合用滚筒式混合机将所述铁矿石及含SiO₂原料混合，生成混合原料，

利用盘式造粒机将所述混合原料造粒，生成准粒子，

将所述准粒子供给至外层形成用滚筒式混合机，

从所述外层形成用滚筒式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用滚筒式混合机的准粒子添加所述石灰石类原料粉、同时从所述外层形成用滚筒式混合机的排出口侧添加所述固体燃料类原料粉，从而在所述准粒子的表面形成石灰石类原料粉层及固体燃料类原料粉层，

所述石灰石类原料粉含有超细石灰石粉5～40质量%。

(2)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类原料粉含有超细石灰石粉10～40质量%。

(3)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述固体燃料类原料粉含有高碳尘5～40质量%。

(4)如(3)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述固体燃料类原料粉含有高碳尘10～40质量%。

(5)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述超细石灰石粉具有50μm以下的大小。

(6)如(3)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述高碳尘的大小为50μm以下，且具有50质量%以上的碳浓度。

(7)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述混合原料不含有高碳尘。

(8)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，进行所述固体燃料类原料粉及石灰石类原料粉的添加时，使得从该添加开始直到到达所述滚筒式混合机的排出口为止的滞留时间为10～50秒钟。

(9)如(8)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述滞留时间为20～40秒钟。

(10)如(3)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述高碳尘为选自下组中的至少一种：CDQ集尘粉、铁粉制造时的集尘粉、及贮焦槽的集尘粉；且该高碳尘的碳浓度被调整为50质量%以上。

(11)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述固体燃料类原料粉具有250μm～2.5mm的平均粒径。

(12)如(1)所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类原料粉具有250μm～5.0mm的平均粒径。

发明的效果

根据本发明，通过有效利用作为石灰石类原料粉的超细石灰石粉，能够在促进造粒时CF熔液的生成而提高外壳层的强度的同时，提高烧结时的通气性，进而提高烧结用原料的生产性。

另外，根据本发明，在不仅有效利用上述超细石灰石粉，还有效利用作为固体燃料类原料粉的高碳尘的情况下，由于高碳尘外装于准粒子表面，因此，可以使准粒子保持大的粒径，不仅如此，由于没有内装于准粒子内，因此，燃烧性提高，还能够缩短外装时间。而且，由于与通常的固体燃料组合使用，因此，可抑制作为微粉的高碳尘的飞散等，使处理变得容易。

另外，外装时，由于以在固体燃料空隙部分填充高碳尘的形态进行外装，因此，外装部分的强度也上升，其结果，准粒子的强度提高，并且供给烧结机时的粉产生也减轻。除此之外，还能够切实地阻止烧结时不均燃烧的发生。

此外，作为燃料，只要碳浓度为50质量%以上即可作为烧结用凝结材料使用，并且，即使碳浓度低于50质量%，只要与其它碳浓度为50质量%以上的微粉混合并将碳浓度调整为50质量%以上，即能够使用。

附图说明

图1为采用本发明的烧结用原料的制造方法的带有盘式造粒机的制造工序的一实施方式的说明图。

图2是示出超细石灰石粉在外装有组合使用了超细石灰石粉的石灰石粉的具有本发明构成的准粒子中的配合率与造粒强度及燃烧熔融带压降的关系的图。

图3是示出焦炭粉的粒径和燃烧带移动速度(燃烧速度)的关系的图。

图4是示出高碳尘在外装有组合使用了超细石灰石粉的石灰石粉及组合使用了高碳尘的焦炭粉的具有本发明构成的准粒子中的配合率和燃烧速度及层内最高到达温度的关系的图。

图5是示出对外装有组合使用了超细石灰石粉的石灰石粉及组合使用了高碳尘的焦炭粉的具有本发明构成的准粒子和内装有高碳尘的准粒子的造粒后的造粒强度及烧结后的烧结强度进行比较的图。

图6(a)是按照传统方法内装有高碳尘的准粒子的剖面的示意图，图6(b)是其表层部放大图。

图7(a)是按照本发明在外装包含超细石灰石粉的石灰石粉后进一步外装了包含高碳尘的焦炭粉的准粒子的剖面的示意图，图7(b)是其表层部放大图。

图8是示出对按照本发明外装有组合使用了高碳尘的焦炭粉的情况和按照传统方法外装有通常的焦炭粉的情况下的外装造粒时间和烧结生产性的关系进行比较的图。

图9是示出对各烧结用原料(发明例2、3及比较例3)进行烧结时的烧结时间、成品率及生产性进行研究的结果进行比较的图。

符号说明

1  搅拌混合用滚筒式混合机

2  盘式造粒机

3  外层形成用滚筒式混合机

4  环形移动栅格式烧制炉(無端移動グレート式焼成炉)

5  点火炉

6  固体燃料类原料粉的供给装置

7  石灰石类原料粉的供给装置

具体实施方式

下面，对本发明进行具体说明。

图1模式性地示出了按照本发明的烧结用原料的优选制造工序。

图中，符号1为搅拌混合用滚筒式混合机，2为盘式造粒机，3为外层形成用滚筒式混合机，4为环形移动栅格式烧制炉，5为点火炉，另外，6为固体燃料类原料粉的供给装置，7为石灰石类原料粉的供给装置。

以下，对图1所示的烧结用原料的制造工序进行更为具体的说明。

如图1所示，将铁矿石和含SiO₂原料供给至搅拌混合用滚筒式混合机1，并与所添加的水一起进行搅拌混合，生成混合原料。

该混合原料被供给至盘式造粒机2，利用该盘式造粒机2进行造粒，生成准粒子。生成的准粒子被供给至外层形成用滚筒式混合机3。

在外层形成用滚筒式混合机3中，相对于利用盘式造粒机2造粒得到的准粒子，在滚筒式混合机3的装入口侧供给石灰石类原料粉而形成石灰石的基底层，接着，在滚筒式混合机3的排出口侧供给作为固体燃料类原料粉的焦炭粉，从而在石灰石的基底层上形成焦炭的外层。需要说明的是，作为固体燃料类原料粉的供给装置6及石灰石类原料粉的供给装置7，优选输送机、喷射喷嘴等。

在该外层形成用滚筒式混合机3中形成了由石灰石类原料粉的内层及固体燃料类原料粉的外层构成的外壳层的烧结用原料被装入下方抽吸式的DL型烧结机4。在该DL型烧结机4中，由点火炉5添加至烧结用原料的焦炭粉中并进行烧制。

在DL型烧结机4中，由点火炉5对焦炭粉点火之后，一边用鼓风机从下方抽吸，一边用输送机传输烧结用原料，同时进行烧制。经过烧结的烧结原料成为烧结饼，对该烧结饼进行破碎、整粒后，将例如4mm以上粒径的烧结矿供给至高炉，将其以外的物质以返矿的形式作为相当于铁矿石的烧结用原料进行再利用。因此，本发明的所述烧结原料中的铁矿石包含返矿。

但是，以往用于外装处理的石灰石类原料粉4和固体燃料类原料粉5的平均粒径均为250μm～2.0mm左右。

这样，以往使用的石灰石类原料粉及固体燃料类原料粉的平均粒径有时比较大，不一定能够形成坚固的固体燃料类原料粉的外壳层，另外，燃烧速度也不能得到充分满意的速度。

因此，发明人等为了消除该问题而重复进行了各种研究，结果发现：石灰石类原料粉中混合存在适量的超细石灰石粉时，超细石灰石粉会有效地侵入粒径较大的石灰石的空隙，从而在造粒时形成坚固的石灰石类原料粉的内层。

另外发现：同样地，以适当的比例混合以往因过于微细而导致其使用受到限制的高碳尘时，微细的高碳尘会侵入粒径较大的碳原料的空隙，从而形成坚固的固体燃料类原料粉的外层。

其结果，已知可大幅提高造粒强度及燃烧性，生产性也显著提高。

图2以与超细石灰石粉在准粒子中的配合率的关系示出了对具有本发明构成的外装有组合使用了超细石灰石粉的石灰石粉及焦炭粉的准粒子的造粒强度及燃烧熔融带压降带来的影响进行研究的结果。需要说明的是，作为超细石灰石粉，使用了筛下(篩下)50μm的微粉。另外，准粒子中的总石灰石量设定为10质量%的恒定值。

如该图所示，在外装有超细石灰石粉的具有本发明构成的准粒子中，随着超细石灰石粉的配合率升高，造粒强度上升，燃烧熔融带压降下降。但是，超细石灰石粉的配合率超过4质量%(相对于总石灰石的组合使用比例：40质量%)时，成为过熔融状态，燃烧熔融带压降开始增加。

因此，在本发明中，超细石灰石粉在石灰石类原料粉中的配合比例(组合使用比例)限定于5～40质量%的范围。这是因为，在石灰石类原料粉中，超细石灰石粉的配合率不足5质量%时，不能得到所期望的强化外壳层的效果，另一方面，其配合比例超过40质量%时，成为过熔融状态，燃烧熔融带的压降增加。

接着，图3示出了对焦炭粉的粒径和燃烧带移动速度(以下简称为燃烧速度)的关系进行研究的结果。

如该图所示，焦炭粉的粒径越小，焦炭粉的比表面积越大，且气体氛围温度也越高，因此，燃烧速度上升。

因此，通过以适当的比例组合使用这样的超细粉/高反应性碳材料(高碳尘)，应该可以期待燃烧速度的提高。

图4以与高碳尘在准粒子中的配合率的关系示出了对具有本发明构成的外装有组合使用了超细石灰石粉的石灰石粉及组合使用了高碳尘的焦炭粉的准粒子的燃烧速度及层内最高到达温度带来的影响进行研究的结果。需要说明的是，作为高碳尘，使用了筛下(篩下)50μm的微粉。另外，准粒子中的总石灰石量为10质量%，焦炭粉的配合比例为5质量%的恒定值。

如该图所示，在外装有高碳尘的具有本发明构成的准粒子中，高碳尘的配合率为0.25质量%以上、即高碳尘在总碳(固体燃料类原料粉)中的配合比例为5质量%以上时，燃烧速度上升，层内最高到达温度也随之上升。但是，高碳尘的配合比例超过2质量%(相对于焦炭粉的组合使用比例：40质量%)时，层内最高到达温度开始降低。

因此，在本发明中，高碳尘在固体燃料类原料粉中的配合比例(组合使用比例)优选在5～40质量%的范围。这是因为，在固体燃料类原料粉中，高碳尘的配合率不足5质量%时，燃烧性、造粒强度的改善不够充分，另一方面，其配合率超过40质量%时，出现燃烧熔融带的宽度扩大、烧结层内的压降增加的不良影响。

接着，图5示出了对按照本发明外装组合使用了超细石灰石粉的石灰石粉及组合使用了高碳尘的焦炭粉时准粒子的造粒强度和其后进行了烧结后的烧结强度进行研究的结果。

需要说明的是，为了便于比较，图5中也一并示出了对在准粒子内部内装高碳尘时的准粒子的造粒强度及烧结强度进行研究的结果。

另外，造粒强度及烧结强度分别基于以下所示的估算式(数学式1、数学式2)进行估算。

[数学式1]

·造粒强度的估算式

σ=6·φ·S·((1-ε)/ε)·((vCO5θ)/d}

其中，σ：准粒子的强度(N)，φ：液体的充满度(-)，S：粉体的表面积(m²)，ε：准粒子的空隙率(-)，γ：水的表面张力(N/m)，θ：与水的接触角(°)，d：准粒子粒径(m)

[数学式2]

·烧结强度的估算式

σ_t=σ₀·exp(-c·P)

其中，σ_t：拉伸强度(MPa)，σ₀：基质强度(MPa)，P：空隙率(－)、c：常数(－)

如该图所示，按照本发明而外装有超细石灰石粉及高碳尘的情况下，准粒子的造粒强度显著提高。可以认为，其理由归因于：通过外装疏水性的碳材料，可大幅改善润湿性。

另外，在按照本发明构成的情况下，准粒子的烧结强度也显著提高，可以认为，其理由归因于空隙率的降低。即，按照本发明而组合使用适量的超细石灰石粉及高碳尘的情况下，微细的石灰石粉及高碳尘会侵入于通常的石灰石粉及焦炭粉的空隙中，其结果，可抑制在碳烧制后产生空隙(破坏起点)。

图6(a)及图7(a)比较地示出了按照传统方法内装有超细粉/高反应性碳材料(高碳尘)的准粒子及具有本发明构成的形成有由包含超细石灰石粉的石灰石类原料粉的内层和包含超细粉/高反应性碳材料(高碳尘)的固体燃料类原料粉的外层构成的外壳层的准粒子的剖面的图像。另外，图6(b)及图7(b)放大示出了各剖面的表层部。

对图6(b)和图7(b)进行比较可知：在按照传统方法的准粒子中，高碳尘散在于内部，与此相对，在具有本发明构成的准粒子中，形成了超细石灰石粉侵入于石灰石类原料粉的间隙中的内层和高碳尘侵入于焦炭粉的间隙中的外层。

这样，对于准粒子，通过设定为具有本发明构成的粒子结构，可谋求造粒强度及烧结强度的提高、燃烧速度的上升、外装造粒时间的缩短，其结果，可实现生产性的显著提高。

即，通过适量添加超细石灰石粉，可促进造粒时CF熔液的生成，从而抑制强度弱的硅酸钙的生成，其结果，可使准粒子的强度提高，并且，可提高烧结时的通气性，从而提高烧结用原料的生产性。

另一方面，通过添加高碳尘，可外装疏水性的碳材料，从而大幅改善润湿性，由此使造粒强度显著提高，并且，微细的高碳尘侵入于通常的焦炭粉的空隙，由此抑制在碳烧制后产生空隙(破坏起点)，从而使准粒子的烧结强度显著提高，此外，还可以将准粒子的外装造粒时间与现有技术相比缩短至约1/2左右。

另外，在本发明中，作为超细石灰石粉，优选大小为50μm以下。这是因为，超细石灰石粉的大小超过50μm时，存在与外装的石灰石无法实现最密填充、粒子表面的包覆性下降的倾向。需要说明的是，超细石灰石粉的大小的优选下限为10μm。

这里，所述超细石灰石粉的大小，在超细石灰石粉为球状的情况下定义为等效圆直径，另一方面，在超细石灰石粉为非球形的情况下定义为筛的孔径。

例如，可以使用表1所示的超细石灰石粉。

[表1]

	CaO(%)	LOI(%)	-45μm(%)	平均粒径(μm)
					碳酸钙A	55.6	48.3	97	10
碳酸钙B	55.6	48.3	71.2	15

同样，在本发明中，高碳尘优选大小为50μm以下、且碳浓度为50质量%以上。这是因为，高碳尘的大小超过50μm时，存在与外装的焦炭粉无法实现最密填充、粒子表面的包覆性下降的倾向。需要说明的是，高碳尘大小的优选下限为10μm以下。

另一方面，高碳尘的碳浓度不足50质量%时，产生如下不利：燃烧热小，进而，共存的矿渣成分、灰分会阻碍焦炭粉的燃烧性。

这里，所述高碳尘的大小的定义与超细石灰石粉的情况相同。

作为所述高碳尘，是选自CDQ集尘粉、铁粉制造时的集尘粉及贮焦槽的集尘粉中的至少一种，优选碳浓度被调整为50质量%以上的高碳尘。CDQ集尘粉、铁粉制造时的集尘粉及贮焦槽的集尘粉的成分例如表2所示。

[表2]

	C(%)	T.Fe(%)
			CDQ集尘粉	77～78	1～4
铁粉制造时的集尘粉	40～60	1～40
			贮焦槽的集尘粉	70～80	2～8

需要说明的是，在上述图1所示的部分中，为了将固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉搬运至确保规定的外装时间的位置，必须将搬运装置(例如带式输送机、螺旋式输送机等)插入外层形成用滚筒式混合机内。但是，由于外层形成用滚筒式混合机内悬浮有大量的粉尘，因此，使用带式输送机时，对传送带供给驱动力的发动机、辊的故障频率升高。

就这一点而言，由于螺旋式输送机不需要设置多个辊，构造简单，因此，即使插入外层形成用滚筒式混合机内也不易发生故障，可以稳定地运转。将螺旋式输送机插入外层形成用滚筒式混合机内时，可以调整其前端位置而在规定的位置添加固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉。这种情况下，由于冲击被缓和(仅有自然下落的冲击)，因此，可以防止准粒子的破坏。另外，也可以防止固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉的破坏，从而能够使预先调整好的粒径得以保持。因此，作为搬运机构，优选使用螺旋式输送机。

另外，优选将用于外装处理的石灰石类原料粉4的平均粒径设定为250μm～5.0mm、将固体燃料类原料粉5的平均粒径设定为250μm～2.5mm。石灰石类原料粉4的平均粒径超过5.0mm、固体燃料类原料粉5的平均粒径超过2.5mm时，石灰石类原料粉4、固体燃料类原料粉5的粗大粒子增加，因此，很难在短时间内均匀地包覆于准粒子表面。另一方面，平均粒径低于250μm时，固体燃料类原料粉及石灰石类原料粉的微细粒子增加，从不可避免地存在的间隙侵入于准粒子中，成为在内部也混入有固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉的烧结用原料。对这种烧结用原料进行烧结时，无法获得使CF熔液在烧结用原料的表面选择性地生成的效果。

需要说明的是，固体燃料类原料粉及石灰石类原料粉相对于烧结用原料总体的配合比例分别优选设定为：固体燃料类原料粉为3.0～6.0质量%、石灰石类原料粉为6.0～12.0质量%左右。进一步优选固体燃料类原料粉为3.5～5.0质量%、石灰石类原料粉为6.5～10.0质量%的范围。

另外，外装时间低于10秒钟时，不能均匀地包覆准粒子的表面。外装时间超过50秒钟时，在添加固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉之后，准粒子破坏并发生再次造粒，因此，固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉混入准粒子的内部。其结果，成为不仅不能均匀地包覆准粒子的表面、而且在内部也混入有固体燃料类原料粉、石灰石类原料粉的烧结用原料。因此，外装时间优选设定为10～50秒钟左右。更优选10～40秒钟的范围，进一步优选15～30秒钟的范围。

图8以与烧结生产性的关系示出了对具有本发明构成的外装有组合使用了高碳尘的焦炭粉的准粒子和按照传统方法外装有通常的焦炭粉的准粒子的优选外装造粒时间进行研究的结果。需要说明的是，在具有本发明构成的准粒子中，高碳尘相对于焦炭粉的配合比例为10质量%。

如该图所示，现有的准粒子的优选外装造粒时间为40秒钟左右，与此相对，具有本发明构成的准粒子的优选外装造粒时间为20～25秒钟左右，可以大幅缩短外装造粒时间。

通过这样缩短外装处理中的外装时间，可以提高外层形成用滚筒式混合机的生产性。而且，将得到的烧结用原料进行烧结时，也可以使CF熔液在烧结用原料的表面选择性地生成，有效地制造烧结矿。

实施例

实施例1

如图1所示，将铁矿石及含SiO₂原料从装入口装入搅拌混合用滚筒式混合机1中，生成混合原料。需要说明的是，作为含SiO₂原料，使用了硅石或镍矿渣。接着，将该混合原料装入盘式造粒机2中，在该盘式造粒机2内进行造粒，得到准粒子。接着，将得到的准粒子装入外层形成用滚筒式混合机3中，在该准粒子到达外层形成用滚筒式混合机3的排出口为止的滞留时间为40秒钟的位置添加了作为石灰石类原料粉的平均粒径为1.2mm的石灰石8质量%和平均粒径为50μm的超细石灰石粉2质量%(相对于总石灰石的组合使用比例：20%)，并在其到达外层形成用滚筒式混合机3的排出口为止的滞留时间为20秒钟的位置添加了作为固体燃料类原料粉的平均粒径为0.9mm的焦炭粉4质量%和平均粒径为50μm的高碳尘1质量%(相对于总焦炭的组合使用比例：20%)。另外，具体的添加方法为，调整以能够从装入口或排出口在外层形成用滚筒式混合机3内的长度方向上进退的方式配置的螺旋式输送机的前端位置。因此，外装时间为40秒钟(石灰石类原料粉)、20秒钟(固体燃料类原料粉)。

将其作为发明例1。

另一方面，作为比较例1，与发明例1同样地将铁矿石及含SiO₂原料从装入口装入搅拌混合用滚筒式混合机1中，生成混合原料后，装入盘式造粒机2中进行造粒，得到准粒子。接着，将得到的准粒子装入外层形成用滚筒式混合机3中，在该准粒子到达外层形成用滚筒式混合机3的排出口为止的滞留时间为80秒钟的位置添加了平均粒径为1.2mm的石灰石10质量%，并在其到达外层形成用滚筒式混合机3的排出口为止的滞留时间为50秒钟的位置添加了作为固体燃料类原料粉的平均粒径为0.9mm的焦炭粉5质量%。

另外，作为比较例2，除了将外装时间设定为40秒钟(石灰石类原料粉)、20秒钟(固体燃料类原料粉)之外，在与比较例1相同的条件下制造了烧结用原料。

对发明例及比较例1、2的烧结用原料进行烧结后，对于发明例1和比较例1的烧结用原料而言，得到了具有充分强度的烧结矿。这表明在烧结用原料的表面生成了CF熔液。

但是，与使用发明例1及比较例1的烧结用原料的烧结矿相比，由比较例2的烧结用原料制造的烧结矿的强度变差。这表明：由于在准粒子的表面无法均匀地包覆石灰石类原料粉和固体燃料类原料粉，因此，CF熔液的生成产生不均。

即，根据本发明，可以在制造烧结用原料时缩短外装时间，而且，通过烧结该烧结用原料，可以得到具有充分强度的烧结矿。

实施例2

与实施例1同样地操作，制造表3所示的各种烧结用原料(发明例2、3及比较例3)。各烧结用原料中原材料的配合比例如表3所示。

发明例2为相对于总石灰石组合使用了超细石灰石粉20质量%的情况，发明例3为相对于总石灰石组合使用了超细石灰石粉20质量%、同时相对于总焦炭组合使用了高碳尘20质量%的情况。需要说明的是，外装时间均为：石灰石粉40秒钟，焦炭粉20秒钟。

对于对由此得到的各烧结用原料进行烧结时的烧结时间、成品率及生产性进行研究的结果进行了比较，并示于图9。

[表3]

配合比例(质量%)	比较例3	发明例2	发明例3
				混合矿石	64.8	64.8	64.8
硅石粉	1.9	1.9	1.9
				返矿	19.0	19.0	19.0
石灰石	9.5	7.6	7.6
				超细石灰石粉	0	1.9	1.9
焦炭粉	4.8	4.8	3.8
				高碳尘	0	0	1.0

如图9所示，与比较例3相比，发明例2、3均实现了烧结时间短、且成品率高，而且得到了高生产性。特别是，与仅有效利用了超细石灰石粉的发明例2相比，有效利用了超细石灰石粉和高碳尘的发明例3也在烧结时间、成品率及生产性的所有方面胜出。

Claims (10)

1.一种烧结用原料的制造方法，该方法包括：

准备包含铁矿石、含SiO₂原料、石灰石类原料粉及固体燃料类原料粉的烧结原料，

利用搅拌混合用滚筒式混合机将所述铁矿石及含SiO₂原料混合，生成混合原料，

利用盘式造粒机将所述混合原料造粒，生成准粒子，

将所述准粒子供给至外层形成用滚筒式混合机，

从所述外层形成用滚筒式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用滚筒式混合机的准粒子添加所述石灰石类原料粉、同时从所述外层形成用滚筒式混合机的排出口侧添加所述固体燃料类原料粉，从而在所述准粒子的表面形成石灰石类原料粉层及固体燃料类原料粉层，

所述石灰石类原料粉含有超细石灰石粉5～40质量%，

所述固体燃料类原料粉含有高碳尘5～40质量%，

所述超细石灰石粉具有50μm以下的大小。

2.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类原料粉含有超细石灰石粉10～40质量%。

3.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述固体燃料类原料粉含有高碳尘10～40质量%。

4.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述高碳尘的大小为50μm以下，且具有50质量%以上的碳浓度。

5.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述混合原料不含有高碳尘。

6.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，进行所述固体燃料类原料粉及石灰石类原料粉的添加时，使得从该添加开始直到到达所述滚筒式混合机的排出口为止的滞留时间为10～50秒钟。

7.如权利要求6所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述滞留时间为20～40秒钟。

8.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述高碳尘为选自下组中的至少一种：CDQ集尘粉、铁粉制造时的集尘粉、及贮焦槽的集尘粉；且该高碳尘的碳浓度被调整为50质量%以上。

9.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述固体燃料类原料粉具有250μm～2.5mm的平均粒径。

10.如权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类原料粉具有250μm～5.0mm的平均粒径。