CN104204243A - 烧结矿用原料粉的调整方法和烧结矿用原料粉 - Google Patents

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Abstract

根据本发明，通过将铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量(F)与粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量(C)的混合比率〔(C/F)×100〕调整为7～8％的范围，从而能够调整为不受铁矿石的品质的影响的、烧结矿的制造效率优异的烧结矿用原料粉。

Description

烧结矿用原料粉的调整方法和烧结矿用原料粉
技术领域
本发明涉及调整高炉用的烧结矿用原料粉的方法以及由该方法得到的烧结矿用原料粉。
背景技术
对于稳定且高效率的高炉的作业而言，重要的是使用冷强度、被还原性，耐还原粉化性等各特性优异的高品质的烧结矿。然而，这样的烧结矿在制造时控制项目多，为了实现成品的成品率、生产率的提高，存在各种问题。
一般来说，烧结矿通过以下的方法制造。
首先，向10mm左右以下的粒径的铁矿石加入属于凝聚剂的焦炭、石灰石等含有CaO的副原料、镍渣等含有SiO2的副原料等并混合，向其中加入适当的水分用圆盘造粒机(disk pelletizer)等进行混合、造粒。其后，得到的粒状的烧结矿用原料与粉焦一起被装入到烧结机的台车上，台车上形成烧结矿用原料层。接着，在烧结矿用原料层介由表层部的固体燃料进行点火。进而，在空气的作用下，烧结矿用原料层中的固体燃料依次燃烧，烧结，成为烧结饼。该烧结饼被粉碎整粒后，将一定粒径以上的烧结矿，作为高炉用烧结矿送入高炉。
即，烧结矿是铁矿石与助熔剂，即CaO、SiO2等渣成分反应熔融，块状化、粒状化而生成的。
近年，以亚洲各国为首的新兴国家对钢材的需求的增长特别明显。伴随着其增长，作为高炉用的烧结矿和高炉用的烧结矿的原料的铁矿石的需要也在持续增长。
上述的铁矿石的需求的增长引起了以往没有的问题。即，开始不能自由选择供给的铁矿石的品质。特别是供给粒度分布偏差大的铁矿石等的情况日益增多。
而且，如上所述，属于一直以来的问题点的实现成品的成品率、生产率的提高的问题依然存在。即，现在，由于铁矿石粒度偏差大，要求比以往进一步提高烧结矿的制造效率。
在此，制造烧结矿时，利用通过烧结矿用原料层内的空气使原料中的粉焦燃烧。即，可以说其生产率由烧结矿用原料层的通风量(通气性)决定。另外，通气性大致分为由铁矿石等的粒径决定的烧结前的冷通气性、和由介由熔体的流动而生成的空气流路即烧结饼的气孔孔径决定的烧结中以及烧结后的热通气性，由铁矿石等的粒径决定的烧结前的冷通气性容易受到上述的铁矿石原料的品质的偏差的影响，尤其近年来成为了影响生产率提高的大课题。
发明内容
然而，现在对上述的课题，仍未提出必然有效的对策。
本发明是鉴于上述现状开发的，目的在于提供高炉中使用的烧结矿用原料粉的调整方法和烧结矿用原料粉，即便在铁矿石原料的粒径存在偏差时，其烧结矿的制造效率也优异。
本发明人等为了解决上述课题进行了深入研究。其结果得到如下见解：当用圆盘造粒机进行混合等时，将烧结矿用原料粉中的规定形状的铁矿石原料与规定形状的粉焦的混合比调整为一定的范围，对烧结矿的制造效率的提高起到有利作用。即，本发明中，特别是对烧结前的冷透气性，通过根据铁矿石原料的品质(粒径的偏差)改变粉焦的性状而进行改善，其结果达到了优异的烧结台车内的烧结矿用原料粉(造粒并准粒子化的烧结矿用原料)的透气性(JPU指数)，实现了烧结矿的制造效率的提高。
本发明是基于上述见解完成的，要旨构成如下。
1.一种烧结矿用原料粉的调整方法，将铁矿石原料、粉焦和副原料用圆盘造粒机混合、造粒后，装入烧结机进行烧结来制造高炉用的烧结矿时，
将上述铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量(F)与上述粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量(C)的混合比率〔(C/F)×100〕调整为7～8％的范围。
2.根据上述1所述的烧结矿用原料粉的调整方法，其中，使上述混合比率〔(C/F)×100〕为7.2～7.8％的范围。
3.一种烧结矿用原料粉，是由铁矿石原料、粉焦和副原料构成的高炉用的烧结矿用原料粉，
上述铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量(F)与上述粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量(C)的混合比率〔(C/F)×100〕为7～8％的范围。
4.根据上述3所述的烧结矿用原料粉，其中，上述混合比率〔(C/F)×100〕为7.2～7.8％的范围。
通过根据本发明，即便铁矿石原料的品质(粒度分布)存在偏差，也实现稳定地优异的烧结台车内的烧结矿用原料粉的透气性(JPU指数)，因此有效地实现烧结矿的制造效率的提高。
附图说明
图1是表示铁矿石原料与粉焦的混合比率〔(C/F)×100〕与JPU的关系的图。
具体实施方式
以下，对本发明进行具体说明。
本发明是通过将铁矿石原料、粉焦和副原料用圆盘造粒机混合、造粒，制成烧结矿用原料粉后，将该烧结矿用原料粉装入烧结机进行烧结，由此制造高炉用的烧结矿。这时，如下所述，特别是通过着眼于铁矿石原料与粉焦的粒径，进行适当地组合，能够较高地维持烧结时的生产率，即，较高地维持由以下的(1)式求出的烧结台车内的烧结矿用原料粉的透气性(JPU指数：以下简称为JPU)。应予说明，JPU的数值越大表示透气性越好，从烧结矿制造时的生产率的观点出发，22以上程度是良好的值。
(JPU)＝〔风量(m3/min)/煅烧面积(m2)〕·〔层厚(mm)/负压(mmAq)〕0.6  …(1)
这里，式中，
风量：通过某烧结面积烧结矿用原料粉的风量，
煅烧面积：测定上述风量的烧结矿用原料粉的面积，
层厚：测定风量的位置的烧结矿用原料粉的层厚，
负压：烧结矿用原料粉下部的吸引部的气压
应予说明，1mmAq＝9806.38Pa。
本发明中，粒径是利用过筛分级法(JIS R6001(1998))测定的。
应予说明，本发明中使用的铁矿石原料，可举出南美赤铁矿、北美赤铁矿、南美磁铁矿、澳大利亚豆石矿以及马拉曼巴(MarraMamba)矿等。
本发明的特征是将铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量(F)与粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量(C)的混合比率〔(C/F)×100〕调整为7～8％的范围。求出上述F时的铁矿石原料的质量按不包含返矿的质量部分地进行计算。
对于通过控制上述的混合比率〔(C/F)×100〕来实现良好的JPU的机理，考虑如下。
上述混合比率小、即小于7时，表示相对于粉焦粒度矿石的粒度大。因此，如果粉焦的粒度过小，则虽然烧结速度增加，但烧结熔区的宽度也增加，使热时的透气性变差。另一方面，混合比率大、即大于8时，粉焦的粒度粗粒化，造粒过程中，以粉焦为核粒子的准粒子的生成变显著。对于以粉焦为核粒子的准粒子，由于粉焦的润湿性低，所以不体现准粒子的强度，容易在装入到烧结台车为止的处理过程中崩坏，其结果，装入到烧结台车的准粒子细粒化，透气性变差。
因此，存在相对于矿石粒径的粉焦粒径的适当范围，该范围可以由C/F×100的值表示，如上为7～8％。应予说明，上述C/F×100的值的优选范围为7.2～7.8％。
本发明中，对于副原料，可举出石灰石等含有CaO的副原料、镍渣等含有SiO2的副原料等，没有特别限制，也包括通常公知的烧结矿用原料粉中使用的副原料、不可避免地混合的杂质。
另外，作为其混合比率，定为烧结矿中的CaO/SiO2(＝碱度)为2.0附近。
本发明中使用的圆盘造粒机可以是烧结矿用原料粉的制造(造粒)中使用的通常的圆盘造粒机。另外，也可以用以往公知的方法将鼓式混合机用于预备混合、造粒后的石灰外装等。
本发明中使用的烧结机优选下方吸引的德怀特-劳埃德式烧结机。还可以使用公知的烧结矿用原料粉制造用的烧结机。
如上所述，通过根据本发明，能够得到由铁矿石原料、粉焦和副原料构成的制造效率优异的高炉用的烧结矿用原料粉。
即，能够得到除返矿以外的铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量(F)与上述粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量(C)的混合比率〔(C/F)×100〕为7～8％、优选为7.2～7.8％的范围的烧结矿用原料粉。
应予说明，除了上述特别规定的以外，原料粉等材料、使用设备、其运转条件等制造方法可以依照常规方法。
实施例
〔实施例1〕
按以下所示的条件调整了烧结矿用原料粉。接着，使用得到的烧结矿用原料粉，装入下方吸引的德怀特-劳埃德式烧结机并填充，制成烧结矿。调查烧结该烧结矿用原料粉时的JPU，确认本发明的效果。
铁矿石原料
铁矿石原料的原单位：1100～1200(kg/t－sr)
0.5mm以下的铁矿石原料的比率：20～35(相对于装入的原料的百分比)粉焦
粉焦的原单位：45～50(kg/t－sr)
0.5mm以下的粉焦的比率：30～50(相对于粉焦的百分比)
混合比率〔(C/F)×100〕：6.5～8.2％
副原料为石灰石：6～10(相对于装入的原料的百分比)
圆盘造粒机：7.2m径
图1中示出0.5mm以下的铁矿石原料和0.5mm以下的粉焦的混合比率〔(C/F)×100〕与JPU的关系。根据该图，按满足本发明的条件的范围的混合比率〔(C/F)×100〕制成的烧结矿用原料粉的JPU显示22以上程度的良好的值。
与此相对，混合比率〔(C/F)×100〕不满足本发明的条件的烧结矿用原料粉，如图1所示，JPU为19～21左右，即21以下，JPU差。
〔实施例2〕
对实机使用本发明时的实施例进行说明。
将通常烧结工序中使用的铁矿石原料，从原料堆场中自动取样后，根据日本工业标准JIS8706测定粒度分布。
对于粉焦，将通常焦炭工厂中制造的块焦炭的筛下物、购入的无烟煤在烧结工厂中粉碎成适合于作业的粒度分布，用于烧结工序。
粉碎使用棒磨机、笼磨机、球磨机等装置。接着，用设置于传送带接头部的采样器采样粉碎后的粉焦，其后，用干燥机干燥，用Ro-Tap式筛机测定粒度分布。
根据本发明，按照购入的铁矿石的粒度构成，即0.5mm以下的存在比率，调整粉焦的粉碎条件，改变粉焦中的0.5mm以下的存在比率。
表1中一并记载0.5mm以下的铁矿石原料(矿石)与0.5mm以下的粉焦的混合比率〔(C/F)×100〕与JPU的测定结果。应予说明，将焦炭成分为A(kg/t)、矿石成分为B(kg/t)、焦炭的0.5mm以下的比率为a(％)、矿石的0.5mm以下的比率为b(％)时，为C＝A×a，F＝B×b。
表1
根据表1，按满足本发明的条件的范围的混合比率〔(C/F)×100〕制成的烧结矿用原料粉的JPU显示22以上程度的良好的数值。
与此相对，混合比率〔(C/F)×100〕不满足本发明的条件的烧结矿用原料粉，如表1所示，JPU为19～21左右，即21以下，JPU差。
另外，具有铁矿石分级、粉碎的生产线时，可通过调整粉焦的粉碎条件以及铁矿石的粗粒粉碎条件而实现发明方法所示的C/F的混合比率。
产业上的可利用性
根据本发明，能够得到烧结矿的制造效率优异的烧结矿用原料粉。另外，不但生产率提高，而且因维持透气性而烧结矿的块成品率、强度提高，因此，实现稳定且高效率的高炉的作业。

Claims (4)

1.一种烧结矿用原料粉的调整方法，通过将铁矿石原料、粉焦和副原料用圆盘造粒机混合、造粒后，装入烧结机进行烧结而制造高炉用的烧结矿时，
将所述铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量F与所述粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量C的混合比率(C/F)×100调整为7～8％的范围。
2.根据权利要求1所述的烧结矿用原料粉的调整方法，其中，所述混合比率(C/F)×100为7.2～7.8％的范围。
3.一种烧结矿用原料粉，是由铁矿石原料、粉焦和副原料构成的高炉用的烧结矿用原料粉，
所述铁矿石原料中的粒径：0.5mm以下的铁矿石原料质量F与所述粉焦中的粒径：0.5mm以下的粉焦质量C的混合比率(C/F)×100为7～8％的范围。
4.根据权利要求3所述的烧结矿用原料粉，其中，所述混合比率(C/F)×100为7.2～7.8％的范围。
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