JP2000212651A - 還元鉄ペレットの製造方法 - Google Patents
還元鉄ペレットの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属化率が高く、設備コストが低く、かつ圧
潰強度に優れた見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレッ
トの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 炭材を含有する酸化鉄ペレットを加熱還
元して見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレットとし、
この還元鉄ペレットを冷却して回収する還元鉄ペレット
の製造方法において、加熱還元後の高温の還元鉄ペレッ
トを、その表面温度が 650℃から 150℃まで降温する間
の平均冷却速度を1500℃/minから 500℃/minの間になる
ように水冷する還元鉄ペレットの製造方法である。
潰強度に優れた見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレッ
トの製造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 炭材を含有する酸化鉄ペレットを加熱還
元して見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレットとし、
この還元鉄ペレットを冷却して回収する還元鉄ペレット
の製造方法において、加熱還元後の高温の還元鉄ペレッ
トを、その表面温度が 650℃から 150℃まで降温する間
の平均冷却速度を1500℃/minから 500℃/minの間になる
ように水冷する還元鉄ペレットの製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加熱還元後の高温
の還元鉄ペレットを冷却することによって、金属化率が
高く、かつ圧潰強度に優れた還元鉄ペレットの製造技術
分野に属するものである。
の還元鉄ペレットを冷却することによって、金属化率が
高く、かつ圧潰強度に優れた還元鉄ペレットの製造技術
分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、高温の還元鉄ブリケットを冷却
して還元鉄ブリケットを製造する方法が特開平６−３１
６７１８号公報に開示されている。ここでの冷却方法は
スプレー水を用いて 150℃/min〜 250℃/minの冷却速度
で高温から 350℃〜 250℃まで徐冷し、その後冷却水に
て急冷している。また、 350℃〜 250℃までガスにて 1
50℃/min〜 250℃/minの冷却速度で徐冷した後、冷却水
にて急冷している。さらに、 620℃〜 550℃までを不活
性ガスにて、その後スプレー水にて 350℃〜 250℃まで
を 150℃/min〜 250℃/minの冷却速度で徐冷した後、冷
却水にて急冷している。
して還元鉄ブリケットを製造する方法が特開平６−３１
６７１８号公報に開示されている。ここでの冷却方法は
スプレー水を用いて 150℃/min〜 250℃/minの冷却速度
で高温から 350℃〜 250℃まで徐冷し、その後冷却水に
て急冷している。また、 350℃〜 250℃までガスにて 1
50℃/min〜 250℃/minの冷却速度で徐冷した後、冷却水
にて急冷している。さらに、 620℃〜 550℃までを不活
性ガスにて、その後スプレー水にて 350℃〜 250℃まで
を 150℃/min〜 250℃/minの冷却速度で徐冷した後、冷
却水にて急冷している。
【０００３】また、ロータリーキルンより排出された高
温の還元鉄ペレットを冷却して還元鉄ペレットを製造す
る方法が特開平１０−１５８７１０号公報に開示されて
いる。ここでの冷却方法は 500℃/min以下の冷却速度で
600℃になるまで徐冷している。これによって、還元鉄
ペレット表面に再酸化皮膜が形成される。この再酸化皮
膜の表面は非常に緻密になり、還元鉄ペレット内部への
水分、酸素の浸入が阻害されるため、還元鉄ペレットを
長期間貯蔵する際も、再酸化を抑制することができる。
ただし、ロータリーキルンより排出された高温の還元鉄
ペレットを空冷するのみでは還元鉄ペレット表面には再
酸化皮膜は形成されにくい。
温の還元鉄ペレットを冷却して還元鉄ペレットを製造す
る方法が特開平１０−１５８７１０号公報に開示されて
いる。ここでの冷却方法は 500℃/min以下の冷却速度で
600℃になるまで徐冷している。これによって、還元鉄
ペレット表面に再酸化皮膜が形成される。この再酸化皮
膜の表面は非常に緻密になり、還元鉄ペレット内部への
水分、酸素の浸入が阻害されるため、還元鉄ペレットを
長期間貯蔵する際も、再酸化を抑制することができる。
ただし、ロータリーキルンより排出された高温の還元鉄
ペレットを空冷するのみでは還元鉄ペレット表面には再
酸化皮膜は形成されにくい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平６−３１６
７１８号公報に開示されているように、還元鉄をブリケ
ット処理すると、ブリケット設備の導入コストが高いと
いう問題と、ブリケット設備の運転コストが高いという
問題がある。このため、還元鉄をペレットの状態で冷却
回収するのが好ましい。しかしながら、還元鉄ペレット
は還元鉄ブリケットと大きさ、性状が異なり上記特開平
６−３１６７１８号公報に開示されている方法をそのま
ま採用することはできない。
７１８号公報に開示されているように、還元鉄をブリケ
ット処理すると、ブリケット設備の導入コストが高いと
いう問題と、ブリケット設備の運転コストが高いという
問題がある。このため、還元鉄をペレットの状態で冷却
回収するのが好ましい。しかしながら、還元鉄ペレット
は還元鉄ブリケットと大きさ、性状が異なり上記特開平
６−３１６７１８号公報に開示されている方法をそのま
ま採用することはできない。
【０００５】また、高温の還元鉄ペレットを冷却水にて
急冷すると、金属化率の低下はそれほどでもないが、圧
潰強度が10〜20kg/cm2程度低下する。また、還元鉄ペレ
ットをホッパー等容器に収納してN2等で冷却する方法は
冷却設備が高価であるという問題である。
急冷すると、金属化率の低下はそれほどでもないが、圧
潰強度が10〜20kg/cm2程度低下する。また、還元鉄ペレ
ットをホッパー等容器に収納してN2等で冷却する方法は
冷却設備が高価であるという問題である。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、還元鉄ペレットの冷却条件を制御する
ことにより、設備コストが低く、金属化率が高く、かつ
圧潰強度に優れた還元鉄ペレットの製造方法を提供する
ことを目的とする。
なされたもので、還元鉄ペレットの冷却条件を制御する
ことにより、設備コストが低く、金属化率が高く、かつ
圧潰強度に優れた還元鉄ペレットの製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では、還元鉄ペレ
ットを製造するために以下のような冷却条件を採用す
る。すなわち、炭材を含有する酸化鉄ペレットを加熱還
元して見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレットとし、
この還元鉄ペレットを冷却して回収する還元鉄ペレット
の製造方法において、加熱還元後の高温の還元鉄ペレッ
トを、その表面温度が 650℃から 150℃まで降温する間
の平均冷却速度を1500℃/minから 500℃/minの間になる
ように水冷する還元鉄ペレットの製造方法である。
ットを製造するために以下のような冷却条件を採用す
る。すなわち、炭材を含有する酸化鉄ペレットを加熱還
元して見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレットとし、
この還元鉄ペレットを冷却して回収する還元鉄ペレット
の製造方法において、加熱還元後の高温の還元鉄ペレッ
トを、その表面温度が 650℃から 150℃まで降温する間
の平均冷却速度を1500℃/minから 500℃/minの間になる
ように水冷する還元鉄ペレットの製造方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１は本発明の冷却条件を図示し
たもので、図中の実線による温度降下曲線は、 650℃か
ら 150℃までの平均冷却速度を 600℃/minとした場合の
還元鉄ペレットの表面温度の変化の一例を示している。
なお、本発明の冷却条件である 500℃/minから1500℃/m
inという冷却速度範囲は、 650℃から 150℃までの平均
冷却速度を意味しており、瞬時的にこれ以上や以下の冷
却速度になることを除外しているものではない。
たもので、図中の実線による温度降下曲線は、 650℃か
ら 150℃までの平均冷却速度を 600℃/minとした場合の
還元鉄ペレットの表面温度の変化の一例を示している。
なお、本発明の冷却条件である 500℃/minから1500℃/m
inという冷却速度範囲は、 650℃から 150℃までの平均
冷却速度を意味しており、瞬時的にこれ以上や以下の冷
却速度になることを除外しているものではない。
【０００９】本発明の平均冷却速度の許容範囲として
は、最低 500℃/min、最高1500℃/minである。この範囲
で好ましい冷却速度は 500℃/minから 700℃/minであ
り、 600℃/min程度が最も好ましい。これは、冷却速度
が 500℃/min以下では還元鉄ペレットが再酸化して金属
化率が低下してしまうこと、水冷用コンベヤが長くなり
設備が大きくなってしまうことが問題となるからであ
る。逆に、冷却速度が1500℃/min以上となると、急冷さ
れた還元鉄ペレットに残留応力が残り、ペレット内にク
ラックが発生しやすくなり、圧潰強度が低下してしまう
からである。
は、最低 500℃/min、最高1500℃/minである。この範囲
で好ましい冷却速度は 500℃/minから 700℃/minであ
り、 600℃/min程度が最も好ましい。これは、冷却速度
が 500℃/min以下では還元鉄ペレットが再酸化して金属
化率が低下してしまうこと、水冷用コンベヤが長くなり
設備が大きくなってしまうことが問題となるからであ
る。逆に、冷却速度が1500℃/min以上となると、急冷さ
れた還元鉄ペレットに残留応力が残り、ペレット内にク
ラックが発生しやすくなり、圧潰強度が低下してしまう
からである。
【００１０】また、本発明が適用される還元鉄ペレット
は、見掛け密度が4.0g/cm3以下である。もし、見掛け密
度が4.0g/cm3以上であれば、もともと圧潰強度が高いの
で、冷却による圧潰強度低下の影響があまり大きくな
い。したがって、本発明の冷却条件を適用するメリット
があまりない。
は、見掛け密度が4.0g/cm3以下である。もし、見掛け密
度が4.0g/cm3以上であれば、もともと圧潰強度が高いの
で、冷却による圧潰強度低下の影響があまり大きくな
い。したがって、本発明の冷却条件を適用するメリット
があまりない。
【００１１】実施例１ 表１に示す製鉄所内の転炉、高炉から発生するダストに
バインダーをダスト量の 1〜3 ％を配合して炭材内装塊
成物を生成し、実験室の小型炉にて表面温度1300℃から
水冷冷却速度の還元鉄ペレット品位への影響確認試験を
行った。その結果を図２および３に示す。
バインダーをダスト量の 1〜3 ％を配合して炭材内装塊
成物を生成し、実験室の小型炉にて表面温度1300℃から
水冷冷却速度の還元鉄ペレット品位への影響確認試験を
行った。その結果を図２および３に示す。
【００１２】図２に示すように、冷却速度が1500℃/min
を超えると圧潰強度が急激に低下している。これは還元
鉄ペレットを急冷することにより還元鉄ペレット内部に
残留応力が残り、また微細なクラックが発生し、少しの
衝撃でも壊れやすくなることが原因であると推測され
る。なお、ここでいう圧潰強度の測定方法はJIS M 8718
によるものである。
を超えると圧潰強度が急激に低下している。これは還元
鉄ペレットを急冷することにより還元鉄ペレット内部に
残留応力が残り、また微細なクラックが発生し、少しの
衝撃でも壊れやすくなることが原因であると推測され
る。なお、ここでいう圧潰強度の測定方法はJIS M 8718
によるものである。
【００１３】図３に示すように、冷却速度が 500℃/min
以下になると金属化率が低下する。これは、冷却速度が
遅くなるにつれ、冷却水との接触時間が長くなり、再酸
化の傾向が強まったためと推測される。
以下になると金属化率が低下する。これは、冷却速度が
遅くなるにつれ、冷却水との接触時間が長くなり、再酸
化の傾向が強まったためと推測される。
【００１４】
【表１】
【００１５】実施例２ 実施例１と同様に表１に示したダストを用いて炭材内装
塊成物を生成し、実証炉にて、水冷冷却速度の還元鉄ペ
レット品位への影響確認試験を行った。その結果を図４
および５に示す。図４には還元炉から排出さた還元鉄ペ
レットを直接ペレット冷却用水槽に入れて急冷した場合
（水浸漬、冷却速度1500℃/min以上) の還元鉄ペレット
品位の変化を示す。この場合、N2ガスによる冷却と比較
すると、金属化率は 2〜5 ％、圧潰強度は10〜20kg/cm2
低下する結果となっている。この結果からは還元炉から
排出さた高温の還元鉄ペレットを直接急冷することは金
属化率と圧潰強度の低下を促進し好ましいことではな
い。
塊成物を生成し、実証炉にて、水冷冷却速度の還元鉄ペ
レット品位への影響確認試験を行った。その結果を図４
および５に示す。図４には還元炉から排出さた還元鉄ペ
レットを直接ペレット冷却用水槽に入れて急冷した場合
（水浸漬、冷却速度1500℃/min以上) の還元鉄ペレット
品位の変化を示す。この場合、N2ガスによる冷却と比較
すると、金属化率は 2〜5 ％、圧潰強度は10〜20kg/cm2
低下する結果となっている。この結果からは還元炉から
排出さた高温の還元鉄ペレットを直接急冷することは金
属化率と圧潰強度の低下を促進し好ましいことではな
い。
【００１６】図５には還元炉から排出さた還元鉄ペレッ
トを 650℃から冷却速度 600℃/minで冷却水で徐冷した
場合の還元鉄ペレット品位の変化を示す。この場合、N2
ガスによる冷却と比較すると、金属化率、圧潰強度とも
ほぼ同等である。
トを 650℃から冷却速度 600℃/minで冷却水で徐冷した
場合の還元鉄ペレット品位の変化を示す。この場合、N2
ガスによる冷却と比較すると、金属化率、圧潰強度とも
ほぼ同等である。
【００１７】実施例１（実験室小型炉）および実施例２
（実証炉）の結果より、還元鉄ペレットを水冷する場
合、冷却速度1500℃/min以上の急冷を行うと還元鉄ペレ
ット品位は低下してしまう。また、冷却速度が 500℃/m
in以下の徐冷を行うと再酸化が起こり金属化率が低下し
てしまう。したがって、冷却速度が 500℃/minから1500
℃/minの範囲内で水冷するならば、還元鉄ペレット品位
を維持した状態で還元鉄ペレットを冷却して回収するこ
とができる。
（実証炉）の結果より、還元鉄ペレットを水冷する場
合、冷却速度1500℃/min以上の急冷を行うと還元鉄ペレ
ット品位は低下してしまう。また、冷却速度が 500℃/m
in以下の徐冷を行うと再酸化が起こり金属化率が低下し
てしまう。したがって、冷却速度が 500℃/minから1500
℃/minの範囲内で水冷するならば、還元鉄ペレット品位
を維持した状態で還元鉄ペレットを冷却して回収するこ
とができる。
【００１８】実施例３ 表２に示す鉄鉱石、石炭およびバインダーがそれぞれ7
8.3％、20.0％、 1.7％の質量比からなる炭材内装塊成
物を生成し、還元炉にて還元鉄塊成物を形成した。そし
て炉から排出された還元鉄ペレットを 650℃から冷却速
度 600℃/minで水冷を行ったところ、金属化率、圧潰強
度に関してはN2ガス冷却による還元鉄ペレット品位と略
同等であった。具体的なデータを表３に示す。このよう
に、鉄鉱石、微粉炭からなる炭材内装塊成物から生成し
た還元鉄ペレットに関しても、製鉄所ダストの場合と同
様に、還元鉄ペレット表面の冷却速度を制御することに
より冷却水による冷却を行っても還元鉄ペレット品位を
低下させることはないと言える。
8.3％、20.0％、 1.7％の質量比からなる炭材内装塊成
物を生成し、還元炉にて還元鉄塊成物を形成した。そし
て炉から排出された還元鉄ペレットを 650℃から冷却速
度 600℃/minで水冷を行ったところ、金属化率、圧潰強
度に関してはN2ガス冷却による還元鉄ペレット品位と略
同等であった。具体的なデータを表３に示す。このよう
に、鉄鉱石、微粉炭からなる炭材内装塊成物から生成し
た還元鉄ペレットに関しても、製鉄所ダストの場合と同
様に、還元鉄ペレット表面の冷却速度を制御することに
より冷却水による冷却を行っても還元鉄ペレット品位を
低下させることはないと言える。
【００１９】
【表２】
【００２０】
【表３】
【００２１】なお、上記した実施例では、還元鉄ペレッ
トの表面温度を単調に下げた場合を示しているが、本発
明はこれに限定されるものではない。例えば、水冷と復
温を反復させて表面温度を階段状または鋸状に下げても
よい。
トの表面温度を単調に下げた場合を示しているが、本発
明はこれに限定されるものではない。例えば、水冷と復
温を反復させて表面温度を階段状または鋸状に下げても
よい。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば、高価なブリケット用設備を必要とせ
ず、還元鉄ペレットの冷却条件を制御することにより、
金属化率が高く、かつ圧潰強度に優れた見掛け密度4.0g
/cm3以下の還元鉄ペレットを製造することができる。
本発明によれば、高価なブリケット用設備を必要とせ
ず、還元鉄ペレットの冷却条件を制御することにより、
金属化率が高く、かつ圧潰強度に優れた見掛け密度4.0g
/cm3以下の還元鉄ペレットを製造することができる。
【図１】本発明の冷却条件を図示した図である。
【図２】実施例１における冷却速度と圧潰強度との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図３】実施例１における冷却速度と金属化率との関係
を示す図である。
を示す図である。
【図４】実施例２における還元鉄ペレット品位の変化を
示す図である。
示す図である。
【図５】実施例２における還元鉄ペレット品位の変化を
示す図である。
示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭材を含有する酸化鉄ペレットを加熱還
元して見掛け密度4.0g/cm3以下の還元鉄ペレットとし、
この還元鉄ペレットを冷却して回収する還元鉄ペレット
の製造方法において、加熱還元後の高温の還元鉄ペレッ
トを、その表面温度が 650℃から 150℃まで降温する間
の平均冷却速度を1500℃/minから 500℃/minの間になる
ように水冷することを特徴とする還元鉄ペレットの製造
方法。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011973A JP3009661B1 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 還元鉄ペレットの製造方法 |
| KR1020000002115A KR100331207B1 (ko) | 1999-01-20 | 2000-01-18 | 환원 철 펠릿의 제조방법 |
| CA002296234A CA2296234C (en) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Method for manufacturing reduced iron pellets |
| US09/487,178 US6241803B1 (en) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Method for manufacturing reduced iron pellets |
| ES00100265T ES2190389T3 (es) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Metodo de produccion de pellets de hierro reducido incluyendo su refrigeramiento controlado por agua. |
| DE60001119T DE60001119T2 (de) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Verfahren zur Herstellung reduzierter Eisenpellets unter Verwendung einer kontrollierten Wasserkühlung |
| AU12488/00A AU722014B1 (en) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Method for manufacturing reduced iron pellets |
| AT00100265T ATE230807T1 (de) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Verfahren zur herstellung reduzierter eisenpellets unter verwendung einer kontrollierten wasserkühlung |
| EP00100265A EP1022348B1 (en) | 1999-01-20 | 2000-01-19 | Method for manufacturing reduced iron pellets including controlled water cooling of the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11011973A JP3009661B1 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 還元鉄ペレットの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3009661B1 JP3009661B1 (ja) | 2000-02-14 |
| JP2000212651A true JP2000212651A (ja) | 2000-08-02 |
Family
ID=11792558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11011973A Expired - Fee Related JP3009661B1 (ja) | 1999-01-20 | 1999-01-20 | 還元鉄ペレットの製造方法 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6241803B1 (ja) |
| EP (1) | EP1022348B1 (ja) |
| JP (1) | JP3009661B1 (ja) |
| KR (1) | KR100331207B1 (ja) |
| AT (1) | ATE230807T1 (ja) |
| AU (1) | AU722014B1 (ja) |
| CA (1) | CA2296234C (ja) |
| DE (1) | DE60001119T2 (ja) |
| ES (1) | ES2190389T3 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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