JP2000119760A - 非焼成塊成鉱の製造方法 - Google Patents
非焼成塊成鉱の製造方法Info
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- JP2000119760A JP2000119760A JP29046298A JP29046298A JP2000119760A JP 2000119760 A JP2000119760 A JP 2000119760A JP 29046298 A JP29046298 A JP 29046298A JP 29046298 A JP29046298 A JP 29046298A JP 2000119760 A JP2000119760 A JP 2000119760A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水の蒸発温度近くで迅速に養生し、かつ、生
塊成鉱の水分を保持して十分な強度を有する非焼成塊成
鉱を製造する。 【解決手段】 鉱石粉、金属酸化物ダスト、炭材含有粉
体の1種以上からなる原料1に、水和物および/または
炭酸塩形成で硬化する結合剤2と水3を混合して成型し
た生塊成鉱を、水蒸気または、水蒸気およびCO2を含
有するガス6の雰囲気下で養生して短時間で硬化させる
際、養生温度を水の沸点の±20℃の範囲に調節すると
共に、養生中の生塊成鉱中の水分を2〜12wt%に調
節する。
塊成鉱の水分を保持して十分な強度を有する非焼成塊成
鉱を製造する。 【解決手段】 鉱石粉、金属酸化物ダスト、炭材含有粉
体の1種以上からなる原料1に、水和物および/または
炭酸塩形成で硬化する結合剤2と水3を混合して成型し
た生塊成鉱を、水蒸気または、水蒸気およびCO2を含
有するガス6の雰囲気下で養生して短時間で硬化させる
際、養生温度を水の沸点の±20℃の範囲に調節すると
共に、養生中の生塊成鉱中の水分を2〜12wt%に調
節する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、非焼成塊成鉱の製
造方法に関する。
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炉用原料として現在主に使用されてい
るのは、焼結鉱ないし焼成ペレットである。これらは、
使用量の多い鉄鉱石の塊成化法として、それぞれ、ドワ
イトロイド式焼結機ないしトラベリンググレート式焼成
機により大量生産されている。一方、転炉ダスト等の比
較的少量の鉄源の塊成化処理には、製造コストの面等か
ら、セメントやベントナイトを結合剤とした冷間塊成化
法が採用されている(鉄と鋼,70(1984),p.37)。さら
に近年は、バインダーコストの削減とスラグリサイクル
の観点から、セメントやベントナイトに代えて、高炉ス
ラグを使用する方法(鉄と鋼,75(1989),p.
767)が実施され、また転炉スラグを結合剤とする方
法も提案されている。
るのは、焼結鉱ないし焼成ペレットである。これらは、
使用量の多い鉄鉱石の塊成化法として、それぞれ、ドワ
イトロイド式焼結機ないしトラベリンググレート式焼成
機により大量生産されている。一方、転炉ダスト等の比
較的少量の鉄源の塊成化処理には、製造コストの面等か
ら、セメントやベントナイトを結合剤とした冷間塊成化
法が採用されている(鉄と鋼,70(1984),p.37)。さら
に近年は、バインダーコストの削減とスラグリサイクル
の観点から、セメントやベントナイトに代えて、高炉ス
ラグを使用する方法(鉄と鋼,75(1989),p.
767)が実施され、また転炉スラグを結合剤とする方
法も提案されている。
【0003】これら冷間塊成化法において、水和物を生
成して強度を発現させる場合、所定強度を発現させるの
に、一般的には数週間ヤードにて養生する必要がある。
一方、CO2雰囲気下で養生して炭酸化物を生成して強
度を発現する方法もあり、具体的に、特開昭60−33
319号公報では、石灰源として粒子径44μm以上7
0μm以下の微細な塩基性スラグ粉末を5〜15%添加
して、10vol%以上のCO2雰囲気下で炭酸化する
方法が開示されている。しかし、この炭酸化法において
も、数日の養生時間を要する。
成して強度を発現させる場合、所定強度を発現させるの
に、一般的には数週間ヤードにて養生する必要がある。
一方、CO2雰囲気下で養生して炭酸化物を生成して強
度を発現する方法もあり、具体的に、特開昭60−33
319号公報では、石灰源として粒子径44μm以上7
0μm以下の微細な塩基性スラグ粉末を5〜15%添加
して、10vol%以上のCO2雰囲気下で炭酸化する
方法が開示されている。しかし、この炭酸化法において
も、数日の養生時間を要する。
【0004】反応速度を高めて、養生時間を短縮する代
表的な方法として、水蒸気養生法がある。水和反応はも
とより炭酸化反応も生塊成鉱中に水分が必要であり、水
蒸気養生法では、水分の蒸発を防ぎつつ温度を高めるこ
とができる。また、炭酸化と水蒸気養生の両方を組み合
わせて、強度を迅速に発現させ得ることが、特開昭58
−48642号公報に示されている。
表的な方法として、水蒸気養生法がある。水和反応はも
とより炭酸化反応も生塊成鉱中に水分が必要であり、水
蒸気養生法では、水分の蒸発を防ぎつつ温度を高めるこ
とができる。また、炭酸化と水蒸気養生の両方を組み合
わせて、強度を迅速に発現させ得ることが、特開昭58
−48642号公報に示されている。
【0005】また、特開昭55−42216号公報に
は、スチームに代えて水蒸気とCO2を含む燃焼排ガス
を利用して前記結合剤を硬化させれば、省エネが図れて
好ましいことが示されている。
は、スチームに代えて水蒸気とCO2を含む燃焼排ガス
を利用して前記結合剤を硬化させれば、省エネが図れて
好ましいことが示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】養生時間を短縮するに
は養生温度が高いほうが好ましいが、養生温度が水の沸
点を超えると生塊成鉱中の水分の蒸発を防ぎ得ず、十分
に硬化反応が進まない段階で生塊成鉱の水分低下のため
に硬化反応が停止してしまい、強度発現が十分でない問
題点があった。
は養生温度が高いほうが好ましいが、養生温度が水の沸
点を超えると生塊成鉱中の水分の蒸発を防ぎ得ず、十分
に硬化反応が進まない段階で生塊成鉱の水分低下のため
に硬化反応が停止してしまい、強度発現が十分でない問
題点があった。
【0007】本発明は、水の蒸発温度近くで迅速に養生
し、かつ、生塊成鉱の水分を保持して十分な強度を有す
る非焼成塊成鉱を製造する方法を提供する。
し、かつ、生塊成鉱の水分を保持して十分な強度を有す
る非焼成塊成鉱を製造する方法を提供する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉱石粉、金属
酸化物ダスト、炭材含有粉体の1種以上からなる原料
に、水和物および/または炭酸塩形成で硬化する結合剤
と水を混合して成型した生塊成鉱を、水蒸気または、水
蒸気およびCO2を含有するガス雰囲気下で養生して短
時間で硬化させる非焼成塊成鉱の製造方法において、養
生温度を水の沸点の±20℃の範囲に調節すると共に、
養生中の生塊成鉱中の水分を2〜12wt%に調節する
ことを特徴とする非焼成塊成鉱の製造方法、ならびに、
鉱石粉、金属酸化物ダスト、炭材含有粉体の1種以上か
らなる原料に、水和物および/または炭酸塩形成で硬化
する結合剤と水を混合して成型した生塊成鉱を焼結排ガ
スで養生して短時間で硬化させる非焼成塊成鉱の製造方
法において、養生中に水を添加して養生温度を水の沸点
の±20℃の範囲に調節すると共に、養生中の生塊成鉱
中の水分を2〜12wt%に調節することを特徴とする
非焼成塊成鉱の製造方法である。
酸化物ダスト、炭材含有粉体の1種以上からなる原料
に、水和物および/または炭酸塩形成で硬化する結合剤
と水を混合して成型した生塊成鉱を、水蒸気または、水
蒸気およびCO2を含有するガス雰囲気下で養生して短
時間で硬化させる非焼成塊成鉱の製造方法において、養
生温度を水の沸点の±20℃の範囲に調節すると共に、
養生中の生塊成鉱中の水分を2〜12wt%に調節する
ことを特徴とする非焼成塊成鉱の製造方法、ならびに、
鉱石粉、金属酸化物ダスト、炭材含有粉体の1種以上か
らなる原料に、水和物および/または炭酸塩形成で硬化
する結合剤と水を混合して成型した生塊成鉱を焼結排ガ
スで養生して短時間で硬化させる非焼成塊成鉱の製造方
法において、養生中に水を添加して養生温度を水の沸点
の±20℃の範囲に調節すると共に、養生中の生塊成鉱
中の水分を2〜12wt%に調節することを特徴とする
非焼成塊成鉱の製造方法である。
【0009】なお、本発明において鉱石粉とは、鉄鋼業
における鉄鉱石、非鉄鉱業における銅や亜鉛精鉱の粉体
を意味し、金属酸化物ダストとは、鉄鋼業における酸化
鉄ダスト、非鉄鉱業における銅や亜鉛を含有する酸化物
ダストを意味し、炭材含有粉体とは、コークス、石炭の
粉体を意味する。
における鉄鉱石、非鉄鉱業における銅や亜鉛精鉱の粉体
を意味し、金属酸化物ダストとは、鉄鋼業における酸化
鉄ダスト、非鉄鉱業における銅や亜鉛を含有する酸化物
ダストを意味し、炭材含有粉体とは、コークス、石炭の
粉体を意味する。
【0010】水和物、炭酸塩形成で硬化する結合剤と
は、セメント、高炉スラグ、転炉スラグなどである。ま
た、水酸化カリウムや水酸化ナトリウムなどのアルカリ
類、塩化カルシウムなどのカルシウムイオン生成塩を添
加した水を用いて、硬化を促進することも可能である。
は、セメント、高炉スラグ、転炉スラグなどである。ま
た、水酸化カリウムや水酸化ナトリウムなどのアルカリ
類、塩化カルシウムなどのカルシウムイオン生成塩を添
加した水を用いて、硬化を促進することも可能である。
【0011】また、水蒸気または、水蒸気およびCO2
を含有するガスは、単独の水蒸気または水蒸気にCO2
を混合して用いても良いが、燃焼排ガスの利用が省エネ
ルギーの観点から特に好ましい。
を含有するガスは、単独の水蒸気または水蒸気にCO2
を混合して用いても良いが、燃焼排ガスの利用が省エネ
ルギーの観点から特に好ましい。
【0012】また、大気圧のもとで養生する場合は、水
の沸点は100℃であるが、オートクレーブなどの装置
を用いて加圧する場合は、圧力に対応した水の沸点であ
り、水に前記添加剤を加える場合は、添加剤による沸点
上昇を考慮した温度である。養生温度を水の沸点の±2
0℃の範囲に規定した理由は、+20℃を超える温度で
養生すると水分蒸発速度が過大であること、−20℃を
下回る温度では水和または炭酸化速度が小さいことによ
り、いずれも実用的な速度で硬化が進行しないことによ
る。
の沸点は100℃であるが、オートクレーブなどの装置
を用いて加圧する場合は、圧力に対応した水の沸点であ
り、水に前記添加剤を加える場合は、添加剤による沸点
上昇を考慮した温度である。養生温度を水の沸点の±2
0℃の範囲に規定した理由は、+20℃を超える温度で
養生すると水分蒸発速度が過大であること、−20℃を
下回る温度では水和または炭酸化速度が小さいことによ
り、いずれも実用的な速度で硬化が進行しないことによ
る。
【0013】養生中の生塊成鉱中の水分が12wt%を
超えると、生塊成鉱の強度が低下して硬化しても非焼成
塊成鉱が十分な強度とならない。生塊成鉱の水分が2w
t%未満では、養生時の生塊成鉱の硬化速度が著しく低
下する。焼結排ガスで養生する場合は、養生中の生塊成
鉱中の水分を上記範囲に維持するため、生塊成鉱への水
の添加は、スプレーで散水したり水浴に浸けたりして行
う。
超えると、生塊成鉱の強度が低下して硬化しても非焼成
塊成鉱が十分な強度とならない。生塊成鉱の水分が2w
t%未満では、養生時の生塊成鉱の硬化速度が著しく低
下する。焼結排ガスで養生する場合は、養生中の生塊成
鉱中の水分を上記範囲に維持するため、生塊成鉱への水
の添加は、スプレーで散水したり水浴に浸けたりして行
う。
【0014】
【発明の実施の形態】図1に示すように、鉱石粉、金属
酸化物ダスト、炭材含有粉体の1種以上からなる原料1
と、水和物および/または炭酸塩形成で硬化する結合剤
2と水3とを混合して成型機4にて成型して生塊成鉱と
する。
酸化物ダスト、炭材含有粉体の1種以上からなる原料1
と、水和物および/または炭酸塩形成で硬化する結合剤
2と水3とを混合して成型機4にて成型して生塊成鉱と
する。
【0015】生塊成鉱中の水分を2〜12wt%に調節
する方法としては、以下の3通りの方法がある。
する方法としては、以下の3通りの方法がある。
【0016】まず、第1の方法は、図1に示すように養
生器を2基用いる方法である。具体的には、水蒸気、ま
たは水蒸気およびCO2を含有するガス6を導入した養
生器5にて1回目の養生を行った後、加水器7にて養生
途中の生塊成鉱に水を添加し、第2回目の養生を養生器
8にて行う。
生器を2基用いる方法である。具体的には、水蒸気、ま
たは水蒸気およびCO2を含有するガス6を導入した養
生器5にて1回目の養生を行った後、加水器7にて養生
途中の生塊成鉱に水を添加し、第2回目の養生を養生器
8にて行う。
【0017】次に、第2の方法は、図2に示すように1
基の養生器を2回使う方法である。具体的には、成型後
の生塊成鉱を養生器5で1回目の養生を行い、加水器7
にて水を添加した後、加水された養生途中の生塊成鉱を
再び1回目と同じ養生器5にて2回目の養生を行う。
基の養生器を2回使う方法である。具体的には、成型後
の生塊成鉱を養生器5で1回目の養生を行い、加水器7
にて水を添加した後、加水された養生途中の生塊成鉱を
再び1回目と同じ養生器5にて2回目の養生を行う。
【0018】さらに、第3の方法は、図3に示すように
加水器を用いず、養生器の中で加水を行う方法である。
具体的には、成型後の生塊成鉱は、原料入口9より養生
器5の中に装入され、途中散水ノズル11にて加水され
つつ養生されて、塊成鉱出口10より排出される。雰囲
気ガスは、養生器5の一端のガス入口12より導入され
て、他端のガス出口13より排出される。
加水器を用いず、養生器の中で加水を行う方法である。
具体的には、成型後の生塊成鉱は、原料入口9より養生
器5の中に装入され、途中散水ノズル11にて加水され
つつ養生されて、塊成鉱出口10より排出される。雰囲
気ガスは、養生器5の一端のガス入口12より導入され
て、他端のガス出口13より排出される。
【0019】
【実施例】転炉ダスト70%、転炉スラグ30%の原料
に水を8%添加してペレタイザーにて直径15mmのペ
レットに成型した生塊成鉱を、焼結機排ガス(CO2:
11%、H2O:10%)により表1に示す条件で養生
し、養生後の圧潰強度を比較調査した。いずれの条件に
おいても、総養生時間は12時間で一定とした。本発明
の加水は、ペレットを水中に浸漬する方法によった。な
お、本実施例における水の沸点は100℃であった。
に水を8%添加してペレタイザーにて直径15mmのペ
レットに成型した生塊成鉱を、焼結機排ガス(CO2:
11%、H2O:10%)により表1に示す条件で養生
し、養生後の圧潰強度を比較調査した。いずれの条件に
おいても、総養生時間は12時間で一定とした。本発明
の加水は、ペレットを水中に浸漬する方法によった。な
お、本実施例における水の沸点は100℃であった。
【0020】
【表1】
【0021】従来法1、2の比較より、養生温度の上昇
により圧潰強度は向上するが、水の沸点近くの養生温度
になると、従来法2、3の比較から判るように、水分蒸
発の悪影響によりむしろ養生後の圧潰強度は低下してし
まう。しかし、本発明によれば、水分蒸発の悪影響を回
避してさらに圧潰強度を向上させることが出来た。
により圧潰強度は向上するが、水の沸点近くの養生温度
になると、従来法2、3の比較から判るように、水分蒸
発の悪影響によりむしろ養生後の圧潰強度は低下してし
まう。しかし、本発明によれば、水分蒸発の悪影響を回
避してさらに圧潰強度を向上させることが出来た。
【0022】また、本実施例より、所定の圧潰強度を得
るに要する養生時間は、本発明により短縮が可能なこと
も明白である。
るに要する養生時間は、本発明により短縮が可能なこと
も明白である。
【0023】
【発明の効果】本発明により、十分な強度を有する非焼
成塊成鉱の急速養生が可能となり、それに要するエネル
ギーが削減できる。
成塊成鉱の急速養生が可能となり、それに要するエネル
ギーが削減できる。
【図1】本発明の実施の態様を示す模式図である。
【図2】同一の養生器を使う水分調節方法を示す図であ
る。
る。
【図3】養生器の中で加水を行う水分調節方法を示す図
である。
である。
1 原料 2 結合剤 3 水 4 成型機 5 養生器 6 ガス 7 加水器 8 養生器 9 原料入口 10 塊成鉱出口 11 散水ノズル 12 ガス入口 13 ガス出口
Claims (2)
- 【請求項1】 鉱石粉、金属酸化物ダスト、炭材含有粉
体の1種以上からなる原料に、水和物および/または炭
酸塩形成で硬化する結合剤と水を混合して成型した生塊
成鉱を、水蒸気または、水蒸気およびCO2を含有する
ガス雰囲気下で養生して短時間で硬化させる非焼成塊成
鉱の製造方法において、養生温度を水の沸点の±20℃
の範囲に調節すると共に、養生中の生塊成鉱中の水分を
2〜12wt%に調節することを特徴とする非焼成塊成
鉱の製造方法。 - 【請求項2】 鉱石粉、金属酸化物ダスト、炭材含有粉
体の1種以上からなる原料に、水和物および/または炭
酸塩形成で硬化する結合剤と水を混合して成型した生塊
成鉱を焼結排ガスで養生して短時間で硬化させる非焼成
塊成鉱の製造方法において、養生中に水を添加して養生
温度を水の沸点の±20℃の範囲に調節すると共に、養
生中の生塊成鉱中の水分を2〜12wt%に調節するこ
とを特徴とする非焼成塊成鉱の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29046298A JP2000119760A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 非焼成塊成鉱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29046298A JP2000119760A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 非焼成塊成鉱の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000119760A true JP2000119760A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17756341
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29046298A Withdrawn JP2000119760A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 非焼成塊成鉱の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000119760A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100431840B1 (ko) * | 1999-08-19 | 2004-05-20 | 주식회사 포스코 | 비소성 펠릿의 제조방법 |
WO2005100619A1 (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Jtekt Corporation | 金属原料用のブリケットの製造方法 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29046298A patent/JP2000119760A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100431840B1 (ko) * | 1999-08-19 | 2004-05-20 | 주식회사 포스코 | 비소성 펠릿의 제조방법 |
WO2005100619A1 (ja) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Jtekt Corporation | 金属原料用のブリケットの製造方法 |
US7591877B2 (en) | 2004-04-15 | 2009-09-22 | Jtekt Corporation | Manufacturing method of briquette for use as metal stock |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |