CN104364398A - 烧结矿的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种烧结矿的制造方法，在该方法中，将包括粉矿石和碳材料的烧结原料装入循环移动的托盘上，形成装入层，向该装入层内导入稀释至燃烧下限浓度以下的气体燃料，并在该装入层内使上述气体燃料和碳材料燃烧，制造烧结矿，通过在所述气体燃料供给区域的前侧1/2部分以超过供给气体燃料总量的50％供给所述气体燃料，即使是在烧结原料装入层的最表层部，也能稳定地确保保持在1200℃以上、1400℃以下的时间(高温区域保持时间)，从而能够以高成品率制造高强度且被还原性优异的高品质的烧结矿。

Description

烧结矿的制造方法

技术领域

本发明涉及使用下方吸引式Dwight Lloyd(带式)烧结机制造高强度、被还原性优异的高品质高炉原料用烧结矿的方法。

背景技术

烧结矿是高炉炼铁法的主要原料，通常经图1所示的工序制造。烧结矿的原料是铁矿石粉、烧结矿筛下粉、炼铁厂内产生的回收粉、石灰石和白云石等含CaO系副原料、生石灰等制粒助剂、焦炭粉或无烟煤等，这些原料按规定比例从加料斗1···的各加料斗输送到传送带上。输送的原料在通过筒式混合机2和3等添加适量的水后，混合、制粒，形成平均粒径3～6mm的呈准粒子状的烧结原料。然后，将这些烧结原料从配设在烧结机上的缓冲漏斗4、5输出，经筒式进料机6和出料槽7，以400～800mm的厚度装到环状移动式烧结机托盘(palette)8上，形成亦称烧结床的载入层9。之后，用设置在装入层9上方的点火炉10对装入层表层的碳材料进行点火，并通过配设在托盘8正下方的风箱11将装入层上方的空气吸引到下方，从而使装入层内的碳材料依次燃烧，利用此时产生的燃烧热使上述烧结原料熔化，得到烧结块。然后，对由这样得到的烧结块进行破碎、整粒，回收约5mm以上的成块物作为成品烧结矿，将其供给到高炉。

在上述制造工序中，通过点火炉10点火的装入层内的碳材料之后利用在装入层内被由上层向下层吸引的空气继续燃烧，形成在厚度方向上具有幅度的燃烧-熔融带(下面也简称作“燃烧带”)。该燃烧带的熔融部分会阻碍上述被吸引的空气的流动，因而成为烧结时间延长、导致生产效率降低的要因。此外，随着托盘8向下游侧移动，该燃烧带逐渐从装入层的上层向下层转移，燃烧带通过后，产生烧结反应完成了的烧结块层(下面也简称“烧结层”)。此外，随着燃烧带从上层向下层转移，烧结原料中所含的水分因碳材料的燃烧热而汽化，在温度尚未上升的下层的烧结原料中浓缩，形成湿润带。该水分浓度达到一定程度以上时，成为吸引气体的流路的、烧结原料的粒子间空隙会被水分埋没，与熔融带一样成为使通气阻力增大的要因。

然而，烧结机的生产量(t/hr)一般由生产率(t/hr·m²)×烧结机面积(m²)而定。即，烧结机的生产量随着烧结机的机体宽度、机体长度、原料装入层的厚度、烧结原料的堆积密度、烧结(燃烧)时间、成品率等而变化。因此，要增加烧结矿的生产量，被认为有效的方法是：改善装入层的通气性(压损)以缩短烧结时间或者提高粉碎前的烧结块的冷强度以提高成品率，等等。

图2是显示在厚600mm的装入层中移动的燃烧带位于装入层内的托盘上约400mm的位置(距装入层表面200mm处下方)时的装入层内的压损与温度分布的图，此时的压损分布在湿润带中约为60％，在燃烧带中约为40％。

图3是显示烧结矿的生产率高时和低时、即烧结机的托盘移动速度快时和慢时的装入层内的某一点的温度与时间推移的图。保持在烧结原料的粒子开始熔融的1200℃以上的温度的时间在生产率低的情况下用T₁、在生产率高的情况下用T₂表示。生产率高时，托盘的移动速度快，因而高温区域保持时间T₂比生产率低时的T₁短。但是，若在1200℃以上的高温下的保持时间短，则会焙烧不足，烧结矿的冷强度下降，成品率降低。因此，为了在短时间内以高成品率、良好的生产率制造高强度的烧结矿，需要采取某些手段来延长保持在1200℃以上的高温的时间、提高烧结矿的冷强度。

图4是示意性地显示用点火炉点火后的装入层表层的碳材料在被吸引的空气作用下继续燃烧、形成燃烧带、该燃烧带从装入层上层顺次向下层移动、形成烧结块的过程的图。此外，图5(a)是显示上述燃烧带存在于图4中的粗框内显示的装入层的上层部、中层部和下层部各层内时的温度分布的图。烧结矿的强度受保持在1200℃以上的温度与时间之乘积的影响，其值越大，烧结强度越高。因此，由于装入层上层部的碳材料的燃烧热由被吸引的空气运送，装入层内的中层部和下层部得以被预热，从而长时间保持高温度，而装入层上层部由于未经预热，相应地燃烧热不足，烧结所需要的燃烧熔融反应(烧结反应)容易不充分。其结果，装入层的宽度方向截面内的烧结矿的成品率分布如图5(b)所示，越往装入层上层部，成品率越低。此外，托盘两宽度端部也因经托盘侧壁的放热、通过的空气量多所引起的过度冷却而无法充分确保在烧结所需的高温区域的保持时间，成品率也会低。

针对这些问题，以往采取的是增加在烧结原料中添加的碳材料(粉焦)量的措施。但是，增加焦炭的添加量，如图6所示，虽然能够提高烧结层内的温度、延长保持在1200℃以上的时间，但与此同时，烧结时的最高到达温度会超过1400℃，由于以下说明的原因，会导致烧结矿的被还原性、冷强度降低。

在非专利文献1中，烧结过程中在烧结矿中生成的各种矿物的拉伸强度(冷强度)和被还原性如表1所示。而且，在烧结过程中，如图7所示，在1200℃开始产生熔液，生成烧结矿的构成矿物中强度最高、被还原性也较高的铁酸钙。这是必须将烧结温度设置在1200℃以上的原因。但是，当进一步升温超过1400℃、准确地说超过1380℃时，铁酸钙就开始分解成冷强度和被还原性最低的非晶质硅酸盐(硅酸钙)和容易还原粉化的骸晶状二次赤铁矿。此外，根据矿物合成实验的结果，如图8的状态图所示，成为烧结矿还原粉化的起点的二次赤铁矿会升温至Mag.ss+Liq.区域，冷却后析出，因此，不通过状态图上示出的(1)路径、而通过(2)路径制造烧结矿被认为对抑制原粉化很重要。

表1

矿物种类	抗张强度(MPa)	被还原性(％)
			赤铁矿	49	50
磁铁矿	58	22
			铁酸钙	102	35
硅酸钙	19	3

即，在非专利文献1中公开了以下内容：在确保烧结矿的品质方面，烧结时的最高到达温度、高温区域保持时间等的控制是非常重要的管理项目，这些项目的控制如何基本上决定了烧结矿的品质。因此，为了得到还原粉化性(RDI)优异且高强度、被还原性优异的烧结矿，重要的是不使在1200℃以上的温度下生成的铁酸钙分解成硅酸钙和二次赤铁矿，为此，必须在使烧结时的装入层内的最高到达温度不超过1400℃、优选不超过1380℃的情况下将装入层内的温度长时间保持在1200℃(铁酸钙的固相线温度)以上。下面，在本发明中，将上述保持在1200℃以上、1400℃以下的温度区域的时间称作“高温区域保持时间”。

另外，以往，有人提出若干以将装入层上层部长时间保持在高温为目的的技术。例如，在专利文献1中，有人提出对装入层点火后向装入层上喷射气体燃料的技术，在专利文献2中，有人提出对装入层点火后向吸引到装入层的空气中添加可燃性气体的技术，此外，在专利文献3中有人提出为了使烧结原料的装入层内达到高温而在装入层上配设风斗、由该风斗将空气、与焦炉煤气的混合气体在点火炉正后方的位置吹入的技术，另外，专利文献4中有人提出将低熔点熔剂与碳材料、可燃性气体同时在点火炉正后方的位置吹入的技术。

但是，这些技术使用高浓度的气体燃料，而且在吹入燃料气体时未削减碳材料量，因而装入层内的烧结时的最高到达温度为超过操作管理上的上限温度即1400℃的高温，在烧结过程中生成的铁酸钙会分解，生成被还原性、冷强度低的烧结矿，无法得到改善成品率的效果，或由于气体燃料的燃烧引起的温度上升和热膨胀而使通气性恶化、生产效率降低，进而由于使用气体燃料，因而会有在烧结床(装入层)上部空间引发火灾的危险性，所以这些技术均达不到实用化。

因此，作为解决上述问题的技术，本发明者在专利文献5～7等中提出如下技术，即在削减烧结原料中的碳材料添加量的基础上，在烧结机点火炉的下游且烧结机机体长度的前半部分，将稀释到燃烧下限浓度以下的各种气体燃料由托盘上方导入到装入层内，在装入层内燃烧，由此将装入层内的最高到达温度和高温区域保持时间两方控制到合适的范围内。

在使用下方吸引式烧结机的烧结矿的制造方法中，应用上述专利文献5～8的技术，在削减向烧结原料中添加的碳材料量的基础上，将稀释到燃烧下限浓度以下的气体燃料导入装入层内，使气体燃料在装入层内燃烧，这种情况下，如图9所示，上述气体燃料在碳材料燃烧后的装入层内(烧结层内)燃烧，因而燃烧-熔融带的最高到达温度不会超过1400℃，能够使燃烧-熔融带的幅度在厚度方向上扩大，从而能够有效地延长高温区域保持时间。

专利文献：

专利文献1：日本特开昭48-018102号公报

专利文献2：日本特公昭46-027126号公报

专利文献3：日本特开昭55-018585号公报

专利文献4：日本特开平05-311257号公报

专利文献5：WO2007/052776号公报

专利文献6：日本特开2010-047801号公报

专利文献7：日本特开2008-291354号公报

专利文献8：日本特开2010-106342号公报

非专利文献：

非专利文献1：<矿物工学>(日)；今井秀喜，武内寿久祢，藤木良规编，(1976)，p.175，朝仓书店

发明内容

然而，要高成品率地制造高强度且被还原性优异的高品质的烧结矿，必须确保保持在1200℃以上、1400℃以下的高温区域的时间(高温区域保持时间)至少在规定的时间以上，另一方面，即使超出规定值过度延长，其效果也会饱和。因此上述高温区域保持时间如图10中点划线所示，优选在装入层厚度方向的整个区域中，高温区域保持时间在规定值以上且均匀。但是，在上述专利文献5～7的技术中，如图10所示，在由烧结原料装入层表层到进入某一程度内部之后的区域，虽然对高温区域保持时间的均匀化有效果，但在从原料装入层表面到层厚的30％左右之间的区域，由于在气体燃料供给操作时消减了碳材料加之被导入装入层内的空气冷却，因此难以确保高温区域保持时间在规定值以上。因此，虽然原料装入层表层部分的成品率因供给气体燃料而多少得到改善，但其效果有限。所以，发明者提出，在专利文献8的技术中，在气体燃料供给操作时，使供给的稀释气体燃料的浓度在供给区域的上游侧比下游侧高，以此方式进行供给，但在从原料装入层表面至厚度的30％左右之间的区域，由于点火后被导入装入层内的空气冷却，因此，无法充分获得高温区域保持时间，与专利文献5～7一样，在原料装入层表层区域的气体燃料供给效果只能是有限的。

所以，为了改善这个问题，申请人开发出对在仅利用碳材料的燃烧热进行烧结时保持在1200℃以上的高温区域的时间(高温区域保持时间)小于150秒的原料装入层的区域集中供给气体燃料的技术，并将其结果在日本专利申请第2010-054513号中提出申请。但是，现实情况是，在上述技术中，虽然改变了气体燃料的供给长度(供给位置)，但在供给的气体燃料的浓度一定，或者如专利文献8那样，使供给区域上游侧的气体燃料浓度高于下游侧的程度下，在距原料装入层表面100mm以内的最表层部，烧结时的最高到达温度仍然达不到1200℃，或者即使达到该温度，也难以长时间确保高温区域保持时间。

本发明是鉴于现有技术存在的上述问题而作出的，其目的在于提出如下烧结矿的制造方法：即使是在烧结原料装入层的最表层部，也能够稳定地确保保持在高温区域的时间，从而能够以高成品率制造高强度且被还原性优异的高品质的烧结矿。

为了解决上述问题，本发明者进行了深入研究。结果发现，要消除烧结原料装入层最表层部的热量不足，如果供给同样发热量的气体燃料的话，不是使气体燃料的浓度不变并供给规定时间，而是在最表层部的烧结反应时重点供给高浓度气体燃料的做法是有效的，并由此开发出本发明。

即，本发明是这样一种烧结矿的制造方法，在该方法中，将包括粉矿石和碳材料的烧结原料装入循环移动的托盘上，形成装入层，对该装入层表面的碳材料进行点火，并通过配设在托盘下的风箱吸引含有稀释到燃烧下限浓度以下的气体燃料的装入层上方的空气、将其导入装入层内，在装入层内使所述气体燃料和碳材料燃烧，制造烧结矿，其中，在供给所述气体燃料的区域的前侧1/2部分供给超过总供给气体燃料的50％。

本发明的烧结矿的制造方法的特征在于，在上述供给气体燃料的区域的前侧1/2部分供给超过总供给气体燃料的65％。

此外，本发明的烧结矿的制造方法的特征在于，在上述供给气体燃料的区域的前侧1/3部分供给超过总供给气体燃料的40％。

此外，本发明的烧结矿的制造方法的特征在于，在上述供给气体燃料的区域的前侧1/3部分供给超过总供给气体燃料的50％。

此外，本发明的烧结矿的制造方法的特征在于，上述供给气体燃料的区域为在仅用碳材料的燃烧热进行烧结时保持在1200℃以上、1380℃以下的高温区域保持时间小于150秒的区域。

此外，本发明的烧结矿的制造方法的特征在于，上述供给气体燃料的区域在从点火炉到排矿部之间的机体长度的40％以下。

此外，本发明的烧结矿的制造方法的特征在于，所述导入装入层内的空气中所含的气体燃料的浓度在燃烧下限浓度以下。

根据本发明，由于在装入层内的几乎全部区域能够将烧结时的最高到达温度长时间保持在高温区域，因而能够以高成品率制造高强度且被还原性优异的高品质的烧结矿。此外，根据本发明，由于能够削减添加到烧结原料中的碳材料量，因而还能有助于消减二氧化碳的排出量。

附图说明

图1是说明烧结工序的概要图。

图2是说明烧结时的装入层内的压损分布的图表。

图3是说明高生产时和低生产时的装入层内的温度分布的图表。

图4是说明装入层内随着烧结进行而变化的示意图。

图5是说明燃烧带存在于装入层的上层部、中层部和下层部的各位置时的温度分布和装入层的宽度方向截面内的烧结矿成品率分布的图。

图6是说明碳材料量的变化(增量)引起的装入层内的温度变化的图。

图7是说明烧结反应的图。

图8是说明骸晶状二次赤铁矿生成过程的状态图。

图9是说明气体燃料供给影响高温区域保持时间的效果的示意图。

图10是显示气体燃料供给对装入层厚度方向的高温区域保持时间的分布的影响的图表。

图11是显示对气体燃料的供给方法引起的距装入层表面50mm深的位置的温度历程进行模拟的结果的图表。

图12是说明模拟实机烧结机进行烧结实验的条件的图。

图13是显示在图12的条件下进行烧结实验时的距原料装入层表面50mm、100mm和300mm深的位置的温度历程的图表。

图14是显示在图12的条件下进行烧结实验时的实验结果(烧结时间、落下强度、生产率)的图表。

具体实施方式

发明者对在供给同样发热量的气体燃料的情况下使烧结原料装入层最表层部的烧结时的温度上升最有效的气体燃料供给方法进行了研究，为此进行了以下研究和实验。

首先，设想了在将添加有5.0质量％的碳材料(粉焦)的烧结原料以400mm的厚度堆积在烧结机的托盘上、用点火炉对表层部点火后，通过托盘下方的风箱以1000mm H₂O的负压吸引空气的同时进行烧结时，从点火30秒起，用天然气(LNG)作为气体燃料，烧结6分钟(相当于全部烧结时间的约35％)，并使用烧结一维模型对距装入层表面50mm深的位置的烧结时的温度变化进行了模拟。

另外，上述模拟中，如图11(a)所示，总的气体燃料的供给量相同，按以下3个条件进行：在上述气体燃料供给时间(6分钟)期间，使气体燃料的供给浓度不变，为0.25体积％(条件A)；在上述气体燃料供给时间(6分钟)期间，使气体燃料的供给浓度从上游侧向下游侧依次减小，为0.31体积％、0.25体积％、0.19体积％(条件B)；在原料装入层最表层部的烧结反应进行的最初2分钟，以高浓度(0.4体积％)集中供给，之后的4分钟，以低浓度(0.18体积％)供给(条件C)。

图11(b)是显示以均一的浓度供给气体燃料的条件A和在上游侧集中供给的条件C的模拟结果的图。由该图可知，在上游侧集中进行供给的条件C的情况下，最高到达温度达到1296℃，比条件A的1275℃高21℃，并且保持在1200℃以上的时间(高温区域保持时间)也从85秒延长到105秒。另外，气体燃料供给浓度递减的条件B与上述条件A相比，最高到达温度上升，高温区域保持时间也延长，但两者之间不存在大的差别。由这些结果推断，对于原料装入层最表层部的烧结温度上升，如果是相同的气体燃料供给量(发热量)，即使在气体燃料供给区域中，尤其是在前半部分(上游侧部分)重点供给气体燃料的做法是有效的。

接着，本发明者为了确认上述模拟结果，进行了如下实验：向图12(b)所示的的试验锅中充填烧结原料，直至层厚380mm，形成装入层，之后，用点火燃烧器对上述装入层表面进行点火，通过设置在试验锅下方的图中未示出的鼓风机以－700mmH₂O的负压吸引空气进行烧结。

此时，设想从设置在装入层上方的喷嘴进行气体燃料(LNG)供给为从设置在实机烧结机上的3台气体燃料供给装置供给气体燃料，如图12(a)所示，在点火起30秒后，按以下3个条件进行：用各台供给装置各2分钟(合计6分钟)供给0.25体积％LNG(条件A)；使各台供给装置逐个依次将LNG供给浓度减少为0.31体积％、0.25体积％、0.19体积％(条件B)；用最初的1台供给高浓度(0.4体积％)的LNG、剩下的2台供给低浓度(0.18体积％)的LNG(条件C)。

另外，在上述烧结实验中，预先在与原料装入层最表面相距50mm、100mm和300mm的位置插入热电偶，测定烧结过程中各位置的温度历程。此外，在上述烧结实验中，测定烧结所需的时间，并对所得烧结矿按照JIS M8711测定落下强度SI(落下试验后进行筛分时，粒径在10mm以上的粒子的质量％)，由这些值求出烧结矿的生产率。

图13显示了与原料装入层最表面相距50mm、100mm和300mm的各位置在上述条件A和条件C下的温度测定结果。条件B的结果比条件A优异，但与条件A相差不大。由该图可知，在以均一浓度供给气体燃料的条件A的情况下和在从上游侧向下游侧依次减少气体燃料供给浓度的条件B的情况下，与表面相距50mm位置处的最高到达温度不足1200℃(高温区域保持时间＝0)，但在于上游侧集中供给气体燃料的条件C下，最高达到温度达到1265℃，且高温区域保持时间也确保了将近约1分钟(50秒)。进而，在条件C下，与表面相距100mm位置处的最高到达温度也上升，高温区域保持时间也得到延长。

此外，图14是显示在上述A和条件C的各条件下的烧结时间、落下强度和生产率的结果的图。条件B的结果比条件A优异，但与条件A相差不大。由图14可知，就在上游侧集中供给气体燃料的条件C而言，与以均一浓度供给气体燃料的条件A、浓度依次减少的条件B相比，烧结时间有若干延长，但由于烧结矿的强度(落下强度)提高，生产率提高了约3％强。由这些结果可知，如果是相同的气体燃料供给量(发热量)，那么通过在气体燃料供给区域的前半部分(上游侧)集中供给气体燃料，能够以良好的生产率制造高品质的烧结矿。

这里，本发明中的供给上述气体燃料的区域需要在如下区域中进行：仅通过添加在烧结原料中的碳材料的燃烧热是无法确保原料层内烧结时的最高到达温度在1200℃以上的时间在150秒以上的区域，即高温区域保持时间小于150秒的区域。该区域的长度随着烧结机的样式、烧结操作条件而变化，但大致为从点火炉到排矿部之间的机体长度(有效机体长度)的前侧(上游侧)的30％左右。

此外，即使是在高温区域保持时间小于150秒的区域内，也存在越往前侧(上游侧)、高温区域保持时间越小的倾向。因此，在供给气体燃料的情况下，从对高温区域保持时间短的区域集中补偿热量的角度考虑，需要在上述气体燃料供给区域的前侧1/2区域供给超过总供给气体燃料的50％，最好优选供给65％以上。

此外，在于上游侧集中供给气体燃料的情况下，为了进一步提高其效果，与供给高浓度的气体燃料的区域为上述气体原料供给区域前侧1/2区域相比，优选在前侧1/3区域进行，而且，此时，更优选在上述区域供给的气体燃料超过总供给量的40％。

此外，气体燃料的供给优选在与点火炉的出侧相距3m以上(点火后约75秒以上)的下游侧开始。这是由于，若过度接近点火炉，则由于气体燃料在装入层最表面具有火种的状态下被供给，会有在导入原料装入层内之前发生燃烧之虞。

此外，作为在本发明中使用的气体燃料，并不局限于上述说明的LNG(天然气)，例如在高炉煤气(B气体)、焦炉煤气(C气体)、高炉煤气与焦炉煤气的混合气体(M气体)等炼铁厂副生气体外，还可以良好地使用城市燃气、甲烷气体、乙烷气体、丙烷气体等可燃性气体及它们的混合气体。还有，从页岩层中开采出来的与以往的天然气不同的非常规型天然气也可以与LNG同样地使用。

此外，导入装入层内的空气中所含的气体燃料必须在该气体燃料的燃烧下限浓度以下。这是由于，若稀释气体燃料的浓度高于燃烧下限浓度，则会有在装入层上方燃烧掉、失去供给气体燃料的效果或引起爆炸之虞。此外，若稀释气体燃料为高浓度，则会在低温区域燃烧，因而会有无法有效地帮助延长高温区域保持时间之虞。优选稀释的气体燃料的浓度在大气中的常温下的燃烧下限浓度的3/4以下，更优选在燃烧下限浓度的1/5以下，尤其优选在燃烧下限浓度的1/10以下。但是，在稀释气体燃料的浓度小于燃烧下限浓度的1/100的情况下，燃烧产生的发热量会不足，无法得到烧结矿的强度提高和成品率改善效果，因此，稀释气体燃料浓度的下限为燃烧下限浓度的1/100。如果是天然气(LNG)，则由于LNG在室温下的燃烧下限浓度为4.8体积％，因而稀释气体燃料的浓度优选在0.05～3.6体积％的范围内，更优选在0.05～1.0体积％的范围内，尤其优选在0.05～0.5体积％的范围内。另外，供给稀释的气体燃料的方法可以是以下方法中的任一种：供给预先将气体燃料稀释到燃烧下限浓度以下的空气的方法；将高浓度的气体燃料高速喷到空气中从而瞬间稀释到燃烧下限浓度以下的方法。

此外，为了得到还原粉化性(RDI)优异、且高强度、被还原性优异的烧结矿，重要的是不使在1200℃以上的温度下生成的铁酸钙分解成硅酸钙和二次赤铁矿，为此，重要的是在不使烧结时的装入层内的最高到达温度超过1400℃、优选不超过1380℃的情况下将装入层内的温度长时间保持在1200℃(铁酸钙的固相线温度)以上的温度。所以，在本发明的烧结矿的制造方法中，优选使供给气体燃料的区域为在仅利用碳材料的燃烧热进行烧结时保持在1200℃以上、1380℃以下的高温区域保持时间小于150秒的区域，以求延长高温区域保持时间。

实施例

使用托盘宽为5mm、点火炉～排矿部的长度(有效机体长度)为82m、在点火炉下游约4m的位置串联地设置有3台长7.5m的气体燃料供给装置(有效机体长度的约30％)的实机烧结机，由上述气体燃料供给装置将作为气体燃料的LNG以燃烧下限浓度以下的浓度供给到装入层内并使其燃烧，进行烧结实验。

另外，使上述LNG的浓度如表2所示进行变化。这里，T1是仅利用碳材料的燃烧热进行烧结的以往的烧结条件(比较例1)，T2是从上述全部3台气体燃料供给装置以在燃烧下限浓度以下的0.25体积％供给LNG的条件(比较例2)，T3是从最上游的气体燃料供给装置以0.40体积％供给LNG、从剩下的2台气体燃料供给装置以0.175体积％供给LNG的条件(发明例1)，T4是从最上游的气体燃料供给装置以0.50体积％供给LNG、从下一气体燃料供给装置以0.15体积％供给LNG、从最下游的气体燃料供给装置以0.10体积％供给LNG的条件(发明例2)，T5是从最上游的气体燃料供给装置以0.60体积％供给LNG、从下一气体燃料供给装置以0.075体积％供给LNG、从最下游的气体燃料供给装置以0.075体积％供给LNG的条件(发明例3)。另外，在以往的烧结条件(比较例)中，烧结原料中添加的碳材料量为5.0质量％，供给稀释气体燃料时，为了防止最高到达温度超过1400℃，将上述碳材料量削减至4.7质量％。

表2

另外，在上述烧结实验中，测定烧结所需的时间，并对所得烧结矿按照JIS M8711求出落下强度SI(落下试验后进行筛分时，粒径在10mm以上的粒子的质量％)、成品烧结矿的成品率和返矿的发生率，将其结果一并示于表2中。由该结果确认，即使是在实机烧结机中，在于上游侧集中供给气体燃料的条件下，烧结矿的强度(落下强度)也得到提高、成品率得到改善。

本发明的烧结技术不仅作为在炼铁用、尤其是高炉用原料中使用的烧结矿的制造技术有用，还能作为其他矿石烧结技术使用。

符号说明：

1：原料加料斗

2、3：筒式混合机

4：铺底矿加料斗

5：缓冲漏斗

6：筒式进料机

7：出料槽

8：托盘

9：装入层

10：点火炉

11：风箱

12：截止板

Claims (7)

1.烧结矿的制造方法，在该方法中，将包括粉矿石和碳材料的烧结原料装入循环移动的托盘上，形成装入层，对该装入层表面的碳材料进行点火，并通过配设在托盘下方的风箱吸引含有稀释至燃烧下限浓度以下的气体燃料的装入层上方的空气、将其导入装入层内，在装入层内使所述气体燃料和碳材料燃烧，制造烧结矿，

其中，在供给所述气体燃料的区域的前侧1/2部分供给超过总供给气体燃料的50％。

2.根据权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其特征在于，在供给所述气体燃料的区域的前侧1/2部分供给超过总供给气体燃料的65％。

3.根据权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其特征在于，在供给所述气体燃料的区域的前侧1/3部分供给超过总供给气体燃料的40％。

4.根据权利要求1所述的烧结矿的制造方法，其特征在于，在供给所述气体燃料的区域的前侧1/3部分供给超过总供给气体燃料的50％。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的烧结矿的制造方法，其特征在于，供给所述气体燃料的区域为在仅利用碳材料的燃烧热进行烧结时的保持在1200℃以上、1380℃以下的高温区域保持时间小于150秒的区域。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的烧结矿的制造方法，其特征在于，供给所述气体燃料的区域在从点火炉至排矿部之间的机体长度的40％以下。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的烧结矿的制造方法，其特征在于，使导入所述装入层内的空气中所含的气体燃料的浓度在燃烧下限浓度以下。