JP2001348624A - 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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- JP2001348624A JP2001348624A JP2000171657A JP2000171657A JP2001348624A JP 2001348624 A JP2001348624 A JP 2001348624A JP 2000171657 A JP2000171657 A JP 2000171657A JP 2000171657 A JP2000171657 A JP 2000171657A JP 2001348624 A JP2001348624 A JP 2001348624A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭酸化反応を利用した非焼成塊成鉱の迅速養
生において、従来のヤード養生と同等の簡易な養生処理
により、養生に要する設備投資額を削減して、その製造
コストを削減する。 【解決手段】 生塊成鉱１を１ｍ以上の高さになるよう
に堆積させ、この生塊成鉱１を大気と遮断した状態で、
生塊成鉱１中の水分の蒸発量に応じて生塊成鉱１に散水
しまたは水蒸気を供給するとともに、ＣＯ2を３％以上
含有する養生用ガスを炭酸塩化の所要ガス流量の５倍以
上の流量で供給することにより養生を行う。
生において、従来のヤード養生と同等の簡易な養生処理
により、養生に要する設備投資額を削減して、その製造
コストを削減する。 【解決手段】 生塊成鉱１を１ｍ以上の高さになるよう
に堆積させ、この生塊成鉱１を大気と遮断した状態で、
生塊成鉱１中の水分の蒸発量に応じて生塊成鉱１に散水
しまたは水蒸気を供給するとともに、ＣＯ2を３％以上
含有する養生用ガスを炭酸塩化の所要ガス流量の５倍以
上の流量で供給することにより養生を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非焼成塊成鉱を製
造する方法に関し、特に、非焼成塊成鉱を製造する際の
生塊成鉱を養生する方法に関する。
造する方法に関し、特に、非焼成塊成鉱を製造する際の
生塊成鉱を養生する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に高炉用の主原料として大量に使用
される焼結鉱ないし焼成ペレットは、多量の鉄鉱石粉を
主原料として副原料及び炭材等と共に、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等の焼結
機により高温で焼成して大量に生産されている。
される焼結鉱ないし焼成ペレットは、多量の鉄鉱石粉を
主原料として副原料及び炭材等と共に、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等の焼結
機により高温で焼成して大量に生産されている。
【０００３】一方、製鉄プロセスで発生した転炉ダスト
のような比較的少量の酸化鉄含有ダストを塊成化処理し
て塊成鉱を製造する方法としては、製造コストの面等か
らバインダーとしてセメントやベントナイトを使用して
非焼成で冷間塊成化する方法が一般に多く採用されてい
る（鉄と鋼，７０（１９８４），ｐ．３７）。この非焼
成冷間塊成化法で使用されるバインダーについては、近
年、コスト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バインダーとし
て使用する方法（鉄と鋼，７５（１９８９），ｐ．７６
７）や、さらに転炉スラグをバインダーとして使用する
方法が提案されている。
のような比較的少量の酸化鉄含有ダストを塊成化処理し
て塊成鉱を製造する方法としては、製造コストの面等か
らバインダーとしてセメントやベントナイトを使用して
非焼成で冷間塊成化する方法が一般に多く採用されてい
る（鉄と鋼，７０（１９８４），ｐ．３７）。この非焼
成冷間塊成化法で使用されるバインダーについては、近
年、コスト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バインダーとし
て使用する方法（鉄と鋼，７５（１９８９），ｐ．７６
７）や、さらに転炉スラグをバインダーとして使用する
方法が提案されている。
【０００４】これら冷間塊成化法において、セメント等
のバインダーを使用して非焼成塊成鉱を製造する場合、
セメント等のバインダーの水和反応により水和物を形成
して高炉用原料としての所定強度を発現させるために、
塊成化処理で得られた生鉱をヤードに堆積して長時間自
然放置する養生方法が一般的に採用されてきた。この養
生方法は、数週間もの長い養生期間、生鉱をヤードに堆
積する必要があり、養生に広大な敷地を必要とすると共
に生産効率が低いという問題があった。この対策とし
て、たとえば、特開昭５８−４８６４２号公報では、塊
成化処理で得られた生鉱への飽和水蒸気の吹き込みによ
る水和養生処理および生鉱へのＣＯ2含有ガスの吹き込
みによる炭酸化養生処理を行うことにより、反応速度を
高めて養生時間を短縮する方法が開示されている。ま
た、特開昭６０−３３３１９号公報には、バインダーと
して塩基性スラグを使用して塊成化し、得られた生鉱に
予備養生として所定温度でＣＯ2含有ガスの吹き込みを
行って所定ハンドリング強度を付与後、本養生として水
和反応用ガスおよび炭酸化反応用ガスの少なくとも１つ
のガスを吹き込むことによって塊成鉱としての必要強度
を得る養生処理方法が開示されている。
のバインダーを使用して非焼成塊成鉱を製造する場合、
セメント等のバインダーの水和反応により水和物を形成
して高炉用原料としての所定強度を発現させるために、
塊成化処理で得られた生鉱をヤードに堆積して長時間自
然放置する養生方法が一般的に採用されてきた。この養
生方法は、数週間もの長い養生期間、生鉱をヤードに堆
積する必要があり、養生に広大な敷地を必要とすると共
に生産効率が低いという問題があった。この対策とし
て、たとえば、特開昭５８−４８６４２号公報では、塊
成化処理で得られた生鉱への飽和水蒸気の吹き込みによ
る水和養生処理および生鉱へのＣＯ2含有ガスの吹き込
みによる炭酸化養生処理を行うことにより、反応速度を
高めて養生時間を短縮する方法が開示されている。ま
た、特開昭６０−３３３１９号公報には、バインダーと
して塩基性スラグを使用して塊成化し、得られた生鉱に
予備養生として所定温度でＣＯ2含有ガスの吹き込みを
行って所定ハンドリング強度を付与後、本養生として水
和反応用ガスおよび炭酸化反応用ガスの少なくとも１つ
のガスを吹き込むことによって塊成鉱としての必要強度
を得る養生処理方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらの反応効率を高
めて養生時間の短縮化を図る迅速養生法は、養生用充填
塔を使用して、充填塔内に生鉱の充填層を形成させて、
その充填層内に養生ガスを通過させる必要があり、前述
のヤード養生法と比較して養生時間を格段に短縮できる
が、設備投資が膨大となるため、実用化に至っていない
のが現状である。このような養生方法用の充填塔として
は、たとえば、ＮＫ−ＣＯＲＡＣプロセスの概念設計の
検討結果から、１０００ｔ／日の処理量を前提とした設
備規模は、少なくとも底面２ｍ×１．７５ｍ、高さ１０
ｍの充填塔が６機必要であるとされており、設備コスト
上の問題があった。
めて養生時間の短縮化を図る迅速養生法は、養生用充填
塔を使用して、充填塔内に生鉱の充填層を形成させて、
その充填層内に養生ガスを通過させる必要があり、前述
のヤード養生法と比較して養生時間を格段に短縮できる
が、設備投資が膨大となるため、実用化に至っていない
のが現状である。このような養生方法用の充填塔として
は、たとえば、ＮＫ−ＣＯＲＡＣプロセスの概念設計の
検討結果から、１０００ｔ／日の処理量を前提とした設
備規模は、少なくとも底面２ｍ×１．７５ｍ、高さ１０
ｍの充填塔が６機必要であるとされており、設備コスト
上の問題があった。
【０００６】上記の従来技術の問題点に鑑みて、本発明
は従来の充填塔を用いなくとも、それと同等の養生処理
時間で所要強度の塊成鉱が得られる低設備コスト型の養
生処理方法を提供することを目的とする。
は従来の充填塔を用いなくとも、それと同等の養生処理
時間で所要強度の塊成鉱が得られる低設備コスト型の養
生処理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】本発明は、生塊成鉱の養
生において、従来のように反応ガスを強制的に生塊成鉱
の充填層内に通過させずに、生塊成鉱を大気と遮断した
状態で堆積後、生塊成鉱の周囲を反応ガス雰囲気とする
ことで反応ガスを生塊成鉱の表層から内部へ拡散作用に
より供給し養生反応を進行させることを技術思想とする
ものであり、その要旨とするところは以下の通りであ
る。
生において、従来のように反応ガスを強制的に生塊成鉱
の充填層内に通過させずに、生塊成鉱を大気と遮断した
状態で堆積後、生塊成鉱の周囲を反応ガス雰囲気とする
ことで反応ガスを生塊成鉱の表層から内部へ拡散作用に
より供給し養生反応を進行させることを技術思想とする
ものであり、その要旨とするところは以下の通りであ
る。
【０００８】（１）塊成鉱用原料に水和反応または炭酸
塩化反応により硬化する結合剤と水を添加混合後、成型
して生塊成鉱を形成し、その後、生塊成鉱を養生するこ
とにより前記生塊成鉱中の前記結合剤を硬化させる非焼
成塊成鉱の製造方法において、前記生塊成鉱を１ｍ以上
の高さになるように堆積し、該生塊成鉱を大気と遮断し
た状態で、該生塊成鉱中の水分の蒸発量に応じて該生塊
成鉱に散水しまたは水蒸気を供給するとともに、ＣＯ2
を３％以上含有する養生用ガスを（１）式で定義される
炭酸塩化の所要ガス流量の５倍以上の流量で供給するこ
とにより養生を行うことを特徴とする非焼成塊成鉱の製
造方法。
塩化反応により硬化する結合剤と水を添加混合後、成型
して生塊成鉱を形成し、その後、生塊成鉱を養生するこ
とにより前記生塊成鉱中の前記結合剤を硬化させる非焼
成塊成鉱の製造方法において、前記生塊成鉱を１ｍ以上
の高さになるように堆積し、該生塊成鉱を大気と遮断し
た状態で、該生塊成鉱中の水分の蒸発量に応じて該生塊
成鉱に散水しまたは水蒸気を供給するとともに、ＣＯ2
を３％以上含有する養生用ガスを（１）式で定義される
炭酸塩化の所要ガス流量の５倍以上の流量で供給するこ
とにより養生を行うことを特徴とする非焼成塊成鉱の製
造方法。
【０００９】
【００１０】（２）前記養生用ガスが焼結機主排ガス、
コークス炉燃焼排ガス、加熱炉燃焼排ガスのうちの何れ
か１種または２種以上であることを特徴とする上記
（１）の非焼成塊成鉱の製造方法。
コークス炉燃焼排ガス、加熱炉燃焼排ガスのうちの何れ
か１種または２種以上であることを特徴とする上記
（１）の非焼成塊成鉱の製造方法。
【００１１】（３）前記生塊成鉱中の含有水分が２％未
満にならないように水分の蒸発量に応じて該生塊成鉱に
散水しまたは水蒸気を供給することを特徴とする上記
（１）または（２）の非焼成塊成鉱の製造方法。
満にならないように水分の蒸発量に応じて該生塊成鉱に
散水しまたは水蒸気を供給することを特徴とする上記
（１）または（２）の非焼成塊成鉱の製造方法。
【００１２】（４）前記生塊成鉱を堆積する際に、該生
塊成鉱の堆積高さの１／２以下の擁壁を使用することを
特徴とする上記（１）〜（３）のうちの何れかの非焼成
塊成鉱の製造方法。
塊成鉱の堆積高さの１／２以下の擁壁を使用することを
特徴とする上記（１）〜（３）のうちの何れかの非焼成
塊成鉱の製造方法。
【００１３】（５）前記塊成鉱用原料が、鉱石粉、石炭
粉、コークス粉、酸化鉄含有ダスト、炭素含有ダストの
うちの何れか１種または２種以上からなることを特徴と
する上記（１）〜（４）のうちの何れかの非焼成塊成鉱
の製造方法。
粉、コークス粉、酸化鉄含有ダスト、炭素含有ダストの
うちの何れか１種または２種以上からなることを特徴と
する上記（１）〜（４）のうちの何れかの非焼成塊成鉱
の製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明者らは、従来法である充填
塔内に生塊成鉱の充填層を形成し、その充填層内に反応
ガスを強制的に供給する養生方法と同等の養生反応効率
（所定強度を得るための養生時間）が得られ、かつ従来
法に比べて簡易な養生方法について鋭意検討を行った。
塔内に生塊成鉱の充填層を形成し、その充填層内に反応
ガスを強制的に供給する養生方法と同等の養生反応効率
（所定強度を得るための養生時間）が得られ、かつ従来
法に比べて簡易な養生方法について鋭意検討を行った。
【００１５】一般に、セメント、製鋼スラグ等の結合剤
（バインダーともいう）を含有した生塊成鉱を養生する
方法においては、結合剤中の生石灰（ＣａＯ）と生塊成
鉱の保有水分または新たに添加・供給した水との水和反
応によりＣａ（OH）2を生成させたり、結合剤中の生石
灰（ＣａＯ）または消石灰（Ｃａ（ＯＨ））と生塊成鉱
に供給されたＣＯ2との炭酸塩化反応によりＣａＣＯ3を
生成させることで結合剤を硬化させて塊成鉱の強度を向
上させる。
（バインダーともいう）を含有した生塊成鉱を養生する
方法においては、結合剤中の生石灰（ＣａＯ）と生塊成
鉱の保有水分または新たに添加・供給した水との水和反
応によりＣａ（OH）2を生成させたり、結合剤中の生石
灰（ＣａＯ）または消石灰（Ｃａ（ＯＨ））と生塊成鉱
に供給されたＣＯ2との炭酸塩化反応によりＣａＣＯ3を
生成させることで結合剤を硬化させて塊成鉱の強度を向
上させる。
【００１６】発明者らは、種々の条件にて実験を行い、
上記生塊成鉱の養生反応のメカニズムを詳細に検討した
結果、結合剤が硬化する反応は、バインダー中の生石灰
（ＣａＯ）や消石灰（Ｃａ（ＯＨ））のＣａが水へ溶解
する過程が反応の律速を決めており、これに比べて Ｃ
Ｏ2ガスまたは水もしくは水蒸気ガスがバルク拡散で生
塊成鉱中へ浸透（供給）する速度は、十分に速いことが
判明した。また、バインダーの硬化反応を維持するため
の必要温度は、バインダーの水和反応や炭酸塩化反応で
生じる反応熱を蓄熱させることにより充分維持できるこ
とも判明した。
上記生塊成鉱の養生反応のメカニズムを詳細に検討した
結果、結合剤が硬化する反応は、バインダー中の生石灰
（ＣａＯ）や消石灰（Ｃａ（ＯＨ））のＣａが水へ溶解
する過程が反応の律速を決めており、これに比べて Ｃ
Ｏ2ガスまたは水もしくは水蒸気ガスがバルク拡散で生
塊成鉱中へ浸透（供給）する速度は、十分に速いことが
判明した。また、バインダーの硬化反応を維持するため
の必要温度は、バインダーの水和反応や炭酸塩化反応で
生じる反応熱を蓄熱させることにより充分維持できるこ
とも判明した。
【００１７】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
ものであり、生塊成鉱の養生において、従来のように充
填塔を用いて生塊成鉱の充填層内に強制的に反応ガスを
通過させたり、加熱した反応ガスを用いて生塊成鉱にそ
の顕熱の供給を行わずとも、大気と遮断した状態で反応
ガス雰囲気中に生塊成鉱を堆積させる簡易な養生方法に
より、拡散作用により反応ガスを生塊成鉱の表層から内
部に供給させるとともに、結合剤の水和反応及び炭酸塩
化反応で生じる自己反応熱の蓄積により反応を持続させ
るための必要温度を維持する生塊成鉱の簡易型養生法で
ある。
ものであり、生塊成鉱の養生において、従来のように充
填塔を用いて生塊成鉱の充填層内に強制的に反応ガスを
通過させたり、加熱した反応ガスを用いて生塊成鉱にそ
の顕熱の供給を行わずとも、大気と遮断した状態で反応
ガス雰囲気中に生塊成鉱を堆積させる簡易な養生方法に
より、拡散作用により反応ガスを生塊成鉱の表層から内
部に供給させるとともに、結合剤の水和反応及び炭酸塩
化反応で生じる自己反応熱の蓄積により反応を持続させ
るための必要温度を維持する生塊成鉱の簡易型養生法で
ある。
【００１８】以下に本発明について詳細に説明する。
【００１９】図１および図２に、本発明の実施形態を模
式的に示した。
式的に示した。
【００２０】本発明は、図１および図２に示されるよう
に、養生用ガス供給口４、養生用ガス排出口５を設けた
ドームテント３内に生塊成鉱１を堆積し、大気と生塊成
鉱１との間をドームテント３で遮断した状態で、養生用
ガス供給口４からドームテント３内に養生用ガスを供給
・充填し、所要強度が発現するまでの時間（養生時間）
まで生塊成鉱１を養生用ガスの雰囲気下に放置すること
で、生塊成鉱１中の結合剤の水和反応や炭酸塩化反応の
硬化反応、つまり生塊成鉱１の養生を行う方法である。
に、養生用ガス供給口４、養生用ガス排出口５を設けた
ドームテント３内に生塊成鉱１を堆積し、大気と生塊成
鉱１との間をドームテント３で遮断した状態で、養生用
ガス供給口４からドームテント３内に養生用ガスを供給
・充填し、所要強度が発現するまでの時間（養生時間）
まで生塊成鉱１を養生用ガスの雰囲気下に放置すること
で、生塊成鉱１中の結合剤の水和反応や炭酸塩化反応の
硬化反応、つまり生塊成鉱１の養生を行う方法である。
【００２１】この際、ドームテント３と生塊成鉱１は、
図１のように接触しても、図２のように一部が接触した
状態で養生ガスが生塊成鉱１の一部を通過する状態で養
生を行っても良い。また、ドームテント３の設置方法
は、固定式として予め設置されたドームテント３の中に
生塊成鉱１を堆積する方法、および組立式として生塊成
鉱１の堆積作業の後に、ドームテント３のシートを掛け
る方法の何れの方法でも良い。
図１のように接触しても、図２のように一部が接触した
状態で養生ガスが生塊成鉱１の一部を通過する状態で養
生を行っても良い。また、ドームテント３の設置方法
は、固定式として予め設置されたドームテント３の中に
生塊成鉱１を堆積する方法、および組立式として生塊成
鉱１の堆積作業の後に、ドームテント３のシートを掛け
る方法の何れの方法でも良い。
【００２２】本発明において、水はバインダー中の生石
灰（ＣａＯ）との水和反応を生じさせるとともに、バイ
ンダー中のＣａ及び生塊成鉱中に供給されたＣＯ2を溶
解して炭酸塩化反応を生じさせるために必須である。本
発明において、生塊成鉱中の保有水分は、養生過程にお
ける反応熱により一部蒸発して失われるため、養生過程
の保有水分の蒸発量に応じて生塊成鉱に散水しまたは水
蒸気を導入したり、養生用ガス中の含有水分量を調整す
ることにより、塊成鉱中の含有水分が２％未満にならな
いように水分を補給することが好ましい。
灰（ＣａＯ）との水和反応を生じさせるとともに、バイ
ンダー中のＣａ及び生塊成鉱中に供給されたＣＯ2を溶
解して炭酸塩化反応を生じさせるために必須である。本
発明において、生塊成鉱中の保有水分は、養生過程にお
ける反応熱により一部蒸発して失われるため、養生過程
の保有水分の蒸発量に応じて生塊成鉱に散水しまたは水
蒸気を導入したり、養生用ガス中の含有水分量を調整す
ることにより、塊成鉱中の含有水分が２％未満にならな
いように水分を補給することが好ましい。
【００２３】本発明の生塊成鉱の養生方法において用い
られる養生用ガス中のＣＯ2濃度は、 炭酸塩化反応を効
率的に行うために３％以上とすることが必要である。養
生用ガス中のＣＯ2が３％未満となるとＣＯ2の生塊成鉱
の堆積物への拡散速度が低下し、全体の養生速度が低下
するようになる。また、養生用ガスの流量は、（１）式
で決定される生塊成鉱の炭酸塩化に要する所要ガス流量
の５倍以上とする。それ未満の供給量では、養生用ガス
中のＣＯ2濃度の影響と同様の理由で養生速度（所要強
度発現までの養生時間）の低下を招く。
られる養生用ガス中のＣＯ2濃度は、 炭酸塩化反応を効
率的に行うために３％以上とすることが必要である。養
生用ガス中のＣＯ2が３％未満となるとＣＯ2の生塊成鉱
の堆積物への拡散速度が低下し、全体の養生速度が低下
するようになる。また、養生用ガスの流量は、（１）式
で決定される生塊成鉱の炭酸塩化に要する所要ガス流量
の５倍以上とする。それ未満の供給量では、養生用ガス
中のＣＯ2濃度の影響と同様の理由で養生速度（所要強
度発現までの養生時間）の低下を招く。
【００２４】
【００２５】本発明で用いる養生用ガスとしては、総合
製鉄所の製造設備において発生する、例えば、表１に示
すような成分組成を有する焼結機主排ガス、コークス炉
燃焼排ガス、加熱炉排ガス等のＣＯ2を３％以上含有す
る燃焼排ガスが好ましい。これらの燃焼排ガスは、養生
反応に必要なＣＯ2濃度を確保しつつ、塊成鉱の保有水
分の蒸発量をガス中に含有する水分（Ｈ2Ｏ）により補
給でき、廃ガス顕熱を養生反応の進行の維持のために利
用できる。
製鉄所の製造設備において発生する、例えば、表１に示
すような成分組成を有する焼結機主排ガス、コークス炉
燃焼排ガス、加熱炉排ガス等のＣＯ2を３％以上含有す
る燃焼排ガスが好ましい。これらの燃焼排ガスは、養生
反応に必要なＣＯ2濃度を確保しつつ、塊成鉱の保有水
分の蒸発量をガス中に含有する水分（Ｈ2Ｏ）により補
給でき、廃ガス顕熱を養生反応の進行の維持のために利
用できる。
【００２６】
【表１】
【００２７】本発明において、生塊成鉱の養生反応に用
いる養生用ガスの温度は、特に規定する必要はない。こ
れは、本発明法では生塊成鉱の堆積物中へのガスの対流
伝熱がないので、表面のペレット数層分は外気温度低下
の影響が出るものの、堆積物の中は外の温度の影響をあ
まり受けないためである。養生用ガスの温度の過大な上
昇は、過剰な設備対応を要するので、養生用ガスの温度
は、実用上、室温から３００℃程度の範囲が好ましい。
いる養生用ガスの温度は、特に規定する必要はない。こ
れは、本発明法では生塊成鉱の堆積物中へのガスの対流
伝熱がないので、表面のペレット数層分は外気温度低下
の影響が出るものの、堆積物の中は外の温度の影響をあ
まり受けないためである。養生用ガスの温度の過大な上
昇は、過剰な設備対応を要するので、養生用ガスの温度
は、実用上、室温から３００℃程度の範囲が好ましい。
【００２８】本発明では、ドームテント３内に堆積させ
る生塊成鉱１の高さは、１ｍ以上に規定するが、この規
定理由は、結合剤の水和反応や炭酸塩化反応の硬化反応
の自己反応熱を蓄積させてこれらの反応速度を維持する
ための養生温度を確保するためである。生塊成鉱１の堆
積高さが１ｍ未満になると、養生温度を充分維持するこ
とができず、結合剤の硬化反応速度の効率が低下し、高
炉等の所定用途で使用する際の所定強度が発現するまで
の養生時間が長くなるため、非焼成塊成鉱の生産性が低
下する。
る生塊成鉱１の高さは、１ｍ以上に規定するが、この規
定理由は、結合剤の水和反応や炭酸塩化反応の硬化反応
の自己反応熱を蓄積させてこれらの反応速度を維持する
ための養生温度を確保するためである。生塊成鉱１の堆
積高さが１ｍ未満になると、養生温度を充分維持するこ
とができず、結合剤の硬化反応速度の効率が低下し、高
炉等の所定用途で使用する際の所定強度が発現するまで
の養生時間が長くなるため、非焼成塊成鉱の生産性が低
下する。
【００２９】また、本発明では、生塊成鉱１を上記の所
定高さに堆積させる場合、積載作業効率を向上するため
に擁壁２を設けてもよいが、この場合、ＣＯ2ガスや水
蒸気ガスの反応ガスが堆積された生塊成鉱の表面から内
部に拡散作用で供給するために必要な表面積を充分確保
するために、擁壁２の高さが生塊成鉱の堆積高さの１／
２以下になるように規定する。擁壁２の高さが生塊成鉱
の堆積高さの１／２を超えると上記反応ガスが生塊成鉱
の表面から内部に拡散する際に必要な表面積を充分確保
できないため、結合剤の硬化反応速度の効率が低下し、
高炉等の所定用途で使用する際の所定強度が発現するま
での養生時間が長くなり、非焼成塊成鉱の生産性が低下
する。
定高さに堆積させる場合、積載作業効率を向上するため
に擁壁２を設けてもよいが、この場合、ＣＯ2ガスや水
蒸気ガスの反応ガスが堆積された生塊成鉱の表面から内
部に拡散作用で供給するために必要な表面積を充分確保
するために、擁壁２の高さが生塊成鉱の堆積高さの１／
２以下になるように規定する。擁壁２の高さが生塊成鉱
の堆積高さの１／２を超えると上記反応ガスが生塊成鉱
の表面から内部に拡散する際に必要な表面積を充分確保
できないため、結合剤の硬化反応速度の効率が低下し、
高炉等の所定用途で使用する際の所定強度が発現するま
での養生時間が長くなり、非焼成塊成鉱の生産性が低下
する。
【００３０】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例によりその効
果を説明する。
果を説明する。
【００３１】従来法との比較のために、比較例１とし
て、生塊成鉱の露天ヤードでの養生法、比較例２とし
て、充填塔による生塊成鉱の養生法を実施した。
て、生塊成鉱の露天ヤードでの養生法、比較例２とし
て、充填塔による生塊成鉱の養生法を実施した。
【００３２】塊成鉱用原料である転炉湿ダスト７０％
に、結合剤である０．１ｍｍ以下に微粉砕した転炉スラ
グ３０％を添加し、これらに水を８％添加して皿形造粒
機にて直径１５ｍｍの球状ペレットに成型して生塊成鉱
を形成した。得られたこの生塊成鉱は、表２に示す養生
条件で養生を行い、各養生方法の性能評価は、６時間毎
の試料を採取して塊成鉱の圧潰強度を測定し、それが高
炉原料の一般的な要求基準である４０ｋｇ／ｐに達する
にまでに要する時間（以下、必要強度発現時間）で行っ
た。発明例１〜３及び比較例２〜４の養生中は、６時間
毎に塊成鉱の水分を調べ、５％未満の場合には８％とな
るように散水した。発明例１〜３及び比較例３〜４で
は、養生用供給ガスに焼結機の排ガス（ＣＯ2：６％，
Ｈ2Ｏ：１１％）を用いて、図１に示すようなドームテ
ント３に生塊成鉱１を堆積させ、ドームテント３の中に
焼結機の排ガスを５００Nm3／hrで供給して養生した。
に、結合剤である０．１ｍｍ以下に微粉砕した転炉スラ
グ３０％を添加し、これらに水を８％添加して皿形造粒
機にて直径１５ｍｍの球状ペレットに成型して生塊成鉱
を形成した。得られたこの生塊成鉱は、表２に示す養生
条件で養生を行い、各養生方法の性能評価は、６時間毎
の試料を採取して塊成鉱の圧潰強度を測定し、それが高
炉原料の一般的な要求基準である４０ｋｇ／ｐに達する
にまでに要する時間（以下、必要強度発現時間）で行っ
た。発明例１〜３及び比較例２〜４の養生中は、６時間
毎に塊成鉱の水分を調べ、５％未満の場合には８％とな
るように散水した。発明例１〜３及び比較例３〜４で
は、養生用供給ガスに焼結機の排ガス（ＣＯ2：６％，
Ｈ2Ｏ：１１％）を用いて、図１に示すようなドームテ
ント３に生塊成鉱１を堆積させ、ドームテント３の中に
焼結機の排ガスを５００Nm3／hrで供給して養生した。
【００３３】表２には、各養生方法の評価結果（必要強
度発現時間）も示した。比較例１は、露天ヤードにおい
て、生塊成鉱を高さ１ｍの円錐形に堆積させて大気中で
養生させた例である。大気中では、ＣＯ2濃度が低く炭
酸化硬化作用がほとんど進まないため所要強度を得るに
は約２週間の養生時間を必要とした。比較例２は、高さ
１ｍ、直径１ｍの円筒状充填塔に生塊成鉱を充填して充
填層を形成し、充填層に温度１１０℃の焼結機排ガスを
流して養生した例で、必要強度発現時間は３６時間であ
った。これらに対し、養生用ガスの温度を１１０℃とし
た本発明３においても、同等の必要強度発現時間が得ら
れた。養生用ガスの温度を室温に低下させた本発明１で
も、概ね同等の必要強度発現時間であった。擁壁高さの
影響を見た本発明１〜２および比較例４の比較から、擁
壁高さが円錐高さの１／２を越えると養生時間が増加す
ることが判る。
度発現時間）も示した。比較例１は、露天ヤードにおい
て、生塊成鉱を高さ１ｍの円錐形に堆積させて大気中で
養生させた例である。大気中では、ＣＯ2濃度が低く炭
酸化硬化作用がほとんど進まないため所要強度を得るに
は約２週間の養生時間を必要とした。比較例２は、高さ
１ｍ、直径１ｍの円筒状充填塔に生塊成鉱を充填して充
填層を形成し、充填層に温度１１０℃の焼結機排ガスを
流して養生した例で、必要強度発現時間は３６時間であ
った。これらに対し、養生用ガスの温度を１１０℃とし
た本発明３においても、同等の必要強度発現時間が得ら
れた。養生用ガスの温度を室温に低下させた本発明１で
も、概ね同等の必要強度発現時間であった。擁壁高さの
影響を見た本発明１〜２および比較例４の比較から、擁
壁高さが円錐高さの１／２を越えると養生時間が増加す
ることが判る。
【００３４】
【表２】
【００３５】
【発明の効果】本発明により、簡易な設備を用いて、非
焼成塊成鉱の養生における結合剤の硬化反応を効率的に
行うことができ、従来法に比べて設備コストの低減、非
焼成塊成鉱の生産性向上が図れる。
焼成塊成鉱の養生における結合剤の硬化反応を効率的に
行うことができ、従来法に比べて設備コストの低減、非
焼成塊成鉱の生産性向上が図れる。
【図１】本発明の、拡散のみで生鉱充填層に養生ガスが
供給される実施の形態を模式的に示す図である。
供給される実施の形態を模式的に示す図である。
【図２】本発明の、一部強制対流により生鉱充填層に養
生ガスが供給される実施の形態を模式的に示す図であ
る。
生ガスが供給される実施の形態を模式的に示す図であ
る。
１ 生塊成鉱 ２ 擁壁 ３ ドームテント ４ 養生用ガス供給口 ５ 養生用ガス排出口 ６ 地面 Ｈ 堆積高さ
Claims (5)
- 【請求項１】 塊成鉱用原料に水和反応または炭酸塩化
反応により硬化する結合剤と水を添加混合後、成型して
生塊成鉱を形成し、その後、生塊成鉱を養生することに
より前記生塊成鉱中の前記結合剤を硬化させる非焼成塊
成鉱の製造方法において、前記生塊成鉱を１ｍ以上の高
さになるように堆積し、該生塊成鉱を大気と遮断した状
態で、該生塊成鉱中の水分の蒸発量に応じて該生塊成鉱
に散水しまたは水蒸気を供給するとともに、ＣＯ2を３
％以上含有する養生用ガスを（１）式で定義される炭酸
塩化の所要ガス流量の５倍以上の流量で供給することに
より養生を行うことを特徴とする非焼成塊成鉱の製造方
法。 - 【請求項２】 前記養生用ガスが焼結機主排ガス、コー
クス炉燃焼排ガス、加熱炉燃焼排ガスのうちの何れか１
種または２種以上であることを特徴とする請求項１に記
載の非焼成塊成鉱の製造方法。 - 【請求項３】 前記生塊成鉱中の含有水分が２％未満に
ならないように水分の蒸発量に応じて該生塊成鉱に散水
しまたは水蒸気を供給することを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の非焼成塊成鉱の製造方法。 - 【請求項４】 前記生塊成鉱を堆積する際に、該生塊成
鉱の堆積高さの１／２以下の擁壁を使用することを特徴
とする請求項１〜３のうちの何れか１項に記載の非焼成
塊成鉱の製造方法。 - 【請求項５】 前記塊成鉱用原料が、鉱石粉、石炭粉、
コークス粉、酸化鉄含有ダスト、炭素含有ダストのうち
の何れか１種または２種以上からなることを特徴とする
請求項１〜４のうちの何れか１項に記載の非焼成塊成鉱
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171657A JP2001348624A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 非焼成塊成鉱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171657A JP2001348624A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 非焼成塊成鉱の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001348624A true JP2001348624A (ja) | 2001-12-18 |
Family
ID=18674179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000171657A Withdrawn JP2001348624A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 非焼成塊成鉱の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001348624A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018048390A (ja) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉用含炭非焼成塊成鉱の製造方法 |
-
2000
- 2000-06-08 JP JP2000171657A patent/JP2001348624A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018048390A (ja) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | 新日鐵住金株式会社 | 高炉用含炭非焼成塊成鉱の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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