JP2002129246A

JP2002129246A - 焼結鉱の製造方法

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Publication number: JP2002129246A
Application number: JP2000325084A
Authority: JP
Inventors: Masanori Nakano; 正則中野; Jun Okazaki; 潤岡崎; Yozo Hosoya; 陽三細谷
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-05-09
Anticipated expiration: 2020-10-25
Also published as: JP4786022B2

Abstract

(57)【要約】【課題】安価でかつ資源的にも豊富なマラマンバ鉱石
を焼結原料として使用する際に、特殊な設備を用いた事
前造粒等を必要とせずに良好な製品歩留りおよび焼結鉱
の品質を維持できる焼結鉱の製造方法を提供する。【解決手段】新原料の全質量に対して５質量％以上の
配合率でマラマンバ鉱石を新原料中に配合する製銑用焼
結鉱の製造方法において、前記新原料の内で、粒度２ｍ
ｍ以上の粗粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石、
好ましくはピソライト鉱石の配合率を、前記マラマンバ
鉱石の配合率の増加量に対して５０質量％以上だけ増加
するか、または、ブラジル産ペレットフィードの配合率
を、前記マラマンバ鉱石の配合率の増加量に対して３０
質量％以上だけ減少する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マラマンバ鉱石を焼結
原料の一部として用いる製銑用焼結鉱の製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高炉製鉄法に用いられる主要原料である
焼結鉱は、一般的に以下のようにして製造される。ま
ず、焼結原料の主原料である約１０ｍｍ以下の鉄鉱石粉
に、石灰石、ドロマイト、転炉スラグなどの含ＣａＯ副
原科、蛇蚊岩、珪石、かんらん岩などの含ＳｉＯ₂副原
科、およびコークス粉、無煙炭などの炭材を配合し、さ
らにそれらに適量の水分を加えて混合、造粒する。この
ように焼結における通気性を阻害しないように擬似粒化
した配合原料(擬似粒子)を火格子移動式の焼結パレット
上に５００ｍｍ前後の高さで充填し、この充填ベッド表
層部の炭材に点火する。その後、充填層の下方に向けて
空気を吸引しながら炭材を燃焼させ、そのときに発生す
る燃焼熱によって配合原料を焼結した後、生成された焼
結ケーキを破砕、整粒することにより粒子径３〜５ｍｍ
以上の成品焼結鉱が製造される。

【０００３】これらの焼結鉱のほとんどは、高炉用原料
として使用されるが、高炉用原料として不適当な粒径が
３〜５ｍｍ未満の焼結鉱粉は返鉱と呼ばれ、焼結鉱用の
原料として戻される。

【０００４】高炉を安定かつ高効率で操業するには高品
質の焼結鉱が要求され、冷間強度、被還元性、耐還元粉
化性などの品質が厳しく管理されている。また、焼結鉱
の製造コストの面から、歩留(成品焼結鉱/焼結ケーキ)
が高いことが要望されている。

【０００５】世界には成分が多種多様な鉄鉱石が存在
し、一般的にはこれらを混合して配合原料としている。
世界の鉄鉱石資源をみると、これまでの良質なヘマタイ
ト鉱石は枯渇の方向にあり、現状の生産が続くと主要鉱
山は近年中にも掘り尽くしてしまうと予測されている。

【０００６】一方、焼結用原料として、日本で輸入・使
用されている粉鉱石のうち、ピソライト鉱とペレットフ
ィードは、良質なヘマタイト鉱石に比較して、焼結性は
劣るものの、埋蔵量が多くかつ採掘費用が安いため比較
的安価に安定して供給できる環境にあり、コスト低減な
ど経済的効果ばかりでなく、資源の有効利用といった大
きな意義がある。

【０００７】したがって、この数十年来、これらの安価
な鉄鉱石を焼結性の悪さを克服しつつ如何に多く使用す
るかが、安価に焼結鉱を製造する第1の技術課題となっ
ている。

【０００８】ピソライト鉱とは、魚卵状のヘマタイト
（Ｆｅ₂Ｏ₃）粒子の隙間をゲーサイト（Ｆｅ₂Ｏ₃・Ｈ₂
Ｏ）が埋める構造を有する鉄鉱石であり、表１に示すよ
うに８％前後の高い結晶水を含有する豪州産の鉄鉱石の
分類名称である。産地銘柄名（通称名）でローブリバー
鉱、ヤンディー鉱などがピソライト鉱に相当する。

【０００９】ピソライト鉱は、加熱時に結晶水の分解に
よりゲーサイト部に選択的に大きな亀裂を生じ鉄鉱石を
脆弱化するとともに、副原料との反応で生成した融液が
亀裂侵入後、融液部に大きな気孔を生成し、製品歩留の
低下や焼結鉱の強度低下を招く問題があり、劣質鉱石と
してその使用量が制限されていた。この安価なピソライ
ト鉱の多量使用を目的として、従来から数多くの検討が
なされており、例えば、特開平３−４７９２７号公報、
特開平４−１３８１８号公報などには、ピソライト鉱石
の表面に特殊な組成の保護層を形成させて、亀裂部への
融液浸入を防止する方法が開示され、特開平６−１７１
５２号公報、特開平４−２６９１９０号公報等には、ピ
ソライト鉱の周りに粘性の高い融液を形成させ、亀裂部
への融液浸入を防止する方法が開示され、特開平５−８
１６２０３号公報などには、ピソライト鉱とＳｉＯ₂含
有量が１．５質量％以下の高品位鉄鉱石を組合せて用
い、溶融部組織のカルシウムフェライト化を促進して結
合相を形成する方法が開示されている。

【００１０】ペレットフィードとは、粒度が０．２５mm
以下と非常に小さいため、焼結用原料としては適さず、
本来焼成ペレット用の微粉鉄鉱石として使用されている
ものであるが、需給状況に応じて焼結用原料の一部とし
て転用・流通している鉄鉱石である。一般的に、ペレッ
トフィードの鉄分品位は高いが、粒度が０．２５mm以下
であるため、焼結工程における通気性阻害の原因とな
り、通常１０質量％程度が使用限度と考えられている。
従来、このようなペレットフィードの問題を改善するた
めに、例えば、特開昭５５−１２５２４０号公報等に
は、事前にベントナイト等のバインダーを加えて擬似粒
化する方法が開示され、特開平１−３１２０３６号公
報、特開平３−１６６３２１号公報および特開昭５９−
２３２２３８号公報には、それぞれ、高速攪拌機能を有
する造粒機、振動造粒機または成型機を導入して造粒工
程を強化する方法が開示され、焼結用原料としての安価
なペレットフィードの使用拡大が一部で実施されている
（ＣＡＭＰ−ＩＳＩＪ，７（１９９４），p.１０３
６）。

【００１１】近年、上記のピソライト鉱やペレットフィ
ードに加えて、マラマンバ鉱石が安価原料として注目さ
れている。

【００１２】マラマンバ鉱石とは、豪州のマラマンバ鉄
鉱床から産出する鉄鉱石の総称であり、ゲーサイト（Ｆ
ｅ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏ）とマータイト（マグネタイト構造を有
するＦｅ₂Ｏ₃）を主要鉄鉱物とし、表１に示す産地銘柄
名（通称名）でウエストアンジェラス鉱がその代表的な
鉄鉱石である。その化学組成は、表１に示すように、例
えば、豪州のブロックマン鉄鉱床から産出される主要鉱
石である良質なヘマタイト主要鉱石と比較して結晶水含
有量が５％程度と高く、ピソライト鉱と比較してＳｉＯ
₂等の脈石成分が３％程度と低いこと、また粒度０．２
５ｍｍ以下の微粉鉄鉱石が多いことを特徴とする。

【００１３】現状では、豪州のマラマンバ鉄鉱床の一部
はすでに開発されているが、その性状から焼結工程での
製品歩留や生産性を低下させるおそれがあるため、１０
％程度をブロックマン鉄鉱床から産出する良質なヘマタ
イト主要鉱石にブレンドして使用している。

【００１４】豪州では、ブロックマン鉱床の良質なヘマ
タイト主要鉱石の枯渇に伴い、ピソライト鉱床のみなら
ず、マラマンバ鉱床に生産が移行するとされ、マラマン
バ鉱石が今後の豪州産鉄鉱石の主力となることが予想さ
れる。

【００１５】従来のマラマンバ鉱石の使用例としては、
日本鋼管（株）福山製鉄所において、ＨＰＳ法（鉄と
鋼，７３（１９８７），p.６２）の適用により多量のマ
ラマンバ鉱石を使用した実績はあるが、特開昭６３−１
４９３３号公報、特開昭６３−１４９３３４号公報およ
び特開昭６３−１４９３３６号公報等で開示されるＨＰ
Ｓ法は、造粒工程に特殊な皿型造粒設備を導入すること
で単に粒径の小さい微粉鉱石の多量使用を可能とした技
術であり、マラマンバ鉱石特有の性質を考慮した既存設
備による造粒方法ではない。また、既設焼結機への皿型
造粒設備の導入には莫大な設備投資を要するものであ
る。

【００１６】従って、従来、よく知られていなかったマ
ラマンバ鉱石の焼結特性を明らかとし、安価なピソライ
ト鉱やペレットフィードと同様に、マラマンバ鉱石の効
果的な利用技術を確立することは、目下の焼結製造コス
トおよび焼結鉱品質に関する緊急かつ最重要課題と認識
される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、安価でかつ
資源的にも豊富なマラマンバ鉱石を焼結原料として使用
する際に、特殊な設備を用いた事前造粒等を必要とせず
に良好な製品歩留および焼結鉱の品質を維持できるマラ
マンバ鉱石を使用する焼結鉱の製造方法を提供すること
を目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するものであり、その要旨とするところは以下の通り
である。

【００１９】（１）新原料の全質量に対して５質量％以
上の配合率でマラマンバ鉱石を新原料中に配合する製銑
用焼結鉱の製造方法において、前記新原料の内で、粒度
２ｍｍ以上の粗粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱
石の配合率を、前記マラマンバ鉱石の配合率の増加量に
対して５０質量％以上だけ増加することを特徴とする製
銑用焼結鉱の製造方法。

【００２０】（２）新原料の全質量に対して５質量％以
上の配合率でマラマンバ鉱石を新原料中に配合する製銑
用焼結鉱の製造方法において、前記新原料の内で、ブラ
ジル産ペレットフィードの配合率を、前記マラマンバ鉱
石の配合率の増加量に対して３０質量％以上だけ減少す
ることを特徴とする製銑用焼結鉱の製造方法。

【００２１】（３）前記粒度２ｍｍ以上の粗粒部分を３
５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石としてピソライト鉱石を
使用することを特徴とする前記（１）の製銑用焼結鉱の
製造方法。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施するための形
態について詳述する。

【００２３】前述したように、一般に焼結鉱を製造する
際には、焼結原料を混合、造粒して、擬似粒化した配合
原科(擬似粒子)を製造する。擬似粒子は粒径が１ｍｍ以
上の粗大粒径の核粒子に粒径が１ｍｍ未満の微粉が付着
した構造となっており、焼成過程で核粒子に付着してい
る微粉が溶融し、その後、融液が粗大粒径の核粒子の一
部または全部を溶融することで一体化していく。このと
き、焼結過程において１ｍｍ未満の微粉は全て溶融する
と考えられるので、１ｍｍ以上の粗大粒径の核粒子の溶
融時の挙動、すなわち溶融量や溶融によって生成する融
液の流動性などが焼成体の冷間強度等の品質特性に大き
く影響を与える。また、焼結原料の粒径は焼結工程での
通気性に影響し、粒径１ｍｍ未満の微粉が多くなるほ
ど、焼結時の通気性が悪化する傾向にある。したがっ
て、焼結における製品歩留、焼結鉱品質、生産性を適正
に維持するためには、焼結原料の主要原料である鉄鉱石
の焼結特性（同化反応特性）、粒度および造粒性を知る
ことが重要である。

【００２４】先ず、発明者らは、従来よく知られていな
かったマラマンバ鉱石の特徴を詳細に調査した。表１に
マラマンバ鉱石および日本で一般に使用されている鉄鉱
石銘柄の化学成分と粒度、表２に代表的な鉄鉱石の造粒
性と焼結反応性に関する指数をそれぞれ示す。鉄鉱石の
焼結特性は、表１に示す化学成分だけでは十分に表し切
れず、鉄鉱石の鉱物構成や結晶度、その配置も大きな影
響をもつ。しかし、現在のところ、それらを指標化する
技術は完成しておらず、表２に示す吸水率、造粒性、加
熱後気孔率、融液浸透性などの中間指標を鉄鉱石ごとに
測定、評価するに留まっている。吸水率とは、８０Ｇの
遠心力下で保持している水分量（質量％）であり、造粒
時の適正水分値に概ね対応する数値を示す。造粒性と
は、疑似粒子を乾燥した後にも核粒子の周囲に保持され
て残っている微粉の付着量の乾燥前の全微粉に対する比
率（質量％）であり、粒径２〜３mmの核粒子６０％と粒
径０．２５ｍｍ以下の粉粒子４０％を造粒後、乾燥させ
てロータップで篩い分けして測定して求めた。加熱後気
孔率は、疑似粒子充填層の１３００℃加熱後の気孔率
（％）を画像処理で測定したものである。融液浸透性
は、１３００℃における鉄鉱石のペレット（粒径０．２
５mm以下の微粉を圧縮成型したペレット）中へのＣａＦ
ｅ₂Ｏ₃融液の浸透距離（mm）を表している。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】表１の化学成分および表２の指標と焼結特
性との関係については、一般に以下のような関係がある
と考えられている。表１の鉄鉱石中のＡｌ₂Ｏ₃成分は、
一般に融液の流動性を低下させて、焼結歩留や焼結鉱の
ＲＤＩ（還元粉化性）を悪化させる。しかしながら、融
液の流動性は、単にＡｌ₂Ｏ₃成分だけでは整理できず、
この融液の流動性を直接測定した結果が表２中の融液流
動性の値である。表１の鉄鉱石中の結晶水（ＣＷ）は、
エネルギー的に焼成時の所要熱量を増加させて粉コーク
ス原単位を悪化させるだけでなく、加熱後の焼結鉱中の
気孔率を増加させてその強度を低下させる。表２中の焼
結鉱中の加熱後気孔率は、実際は加熱前の気孔率の影響
も受けるため、試験により直接測定したものである。表
１の鉄鉱石の粒度が低下すると、焼成時に原料ベッドの
通気性を阻害して、生産性の低下を招く。焼成時の通気
性は、鉄鉱石の粒度以外にも、造粒時における鉄鉱石表
面の濡れ性等の鉄鉱石本来の特性が深く関与しており、
表２の吸水率と造粒性はそれを表す中間指標である。

【００２８】表１および表２に示すようなマラマンバ鉱
石と代表的な鉄鉱石との特性の比較検討から以下のこと
が明らかになった。

【００２９】マラマンバ鉱石は、ハマスレー、ニューマ
ン鉱等の同じ豪州産のブロックマン鉱石と比較して、
粒径０．２５ｍｍ以下の微粉部分の含有比率が多いこ
と、吸水率は大きいにもかかわらず造粒性は悪いこ
と、結晶水（ＣＷ）の含有量が多いことに起因して加
熱後の鉄鉱石の気孔率が高いこと、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ
₃の脈石成分が少ないことを反映して融液の流動性が良
好であることなど、従来の焼結原料に用いる代表的な鉄
鉱石にはない特徴をもつことが判った。

【００３０】通常、焼結用原料は、表１および表２に示
すような産地により粒度、化学成分、造粒性および焼結
反応性が異なる１０〜２０種の鉄鉱石を所定量ずつ配合
して使用されるが、各鉄鉱石銘柄の特性の違いによる焼
結鉱の生産性や製品歩留への影響度は、各鉄鉱石の加成
性が成り立たないことから、理論的な予測は難しく、実
験的検討を行わなければならないのが現状である。

【００３１】上記の知見から、発明者らはマラマンバ鉱
石を単純に焼結原料として使用して焼結鉱を生産する場
合、主に、１）鉄鉱石の多量の微粉部分に起因した焼成
時の通気性悪化（むら焼け増加）、２）加熱後の結晶水
の分解により多量発生した鉱石中の気孔が融液部に残存
することによる焼結組織の脆弱化（冷間強度の低下）の
理由により、製品歩留および焼結鉱の品質の低下を招く
おそれがあると考え、マラマンバ鉱石を焼結原料として
使用する際の焼結原料の配合条件等を検討した。

【００３２】その結果、新原料（返鉱、粉コークスを除
く焼結原料）の全質量に対して５質量％以上の配合率で
マラマンバ鉱石を新原料中に配合して焼結鉱を製造する
際に、前記新原料の内で、粒度２ｍｍ以上の粗粒部分を
３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石の配合率を、前記マラ
マンバ鉱石の配合率の増加量に対して５０質量％以上だ
け増加することにより、マラマンバ鉱石を焼結原料とし
て使用した際の焼結時の通気性が向上して生産性が向上
し、かつムラ焼けが減少して焼結鉱の製品歩留が向上で
きることが判った。

【００３３】この通気性の改善および生産性向上効果
は、粒度２ｍｍ以上の粗粒部分の増加により、マラマン
バ鉱石中に多く含有される微粉部分が、粗粒部分の核に
付着して擬似粒化が促進されたことによって得られたも
のである。本発明において、マラマンバ鉱石の配合率の
増加量に応じて、配合率を増加する鉄鉱石銘柄を粒度２
ｍｍ以上の粗粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石
に限定し、且つその配合率の増加量をマラマンバ鉱石の
配合率の増加量に対して５０質量％以上と限定した理由
は、マラマンバ鉱石中に多量に含有する微粉部分に対し
て、擬似粒子の核となり得る粒度２ｍｍ以上の粗粒部分
を十分に供給して、マラマンバ鉱石の擬似粒子化を促進
させるためである。図１に、粒度２ｍｍ以上の粗粒部分
を３５質量％未満含むハマスレー鉱（本発明範囲から外
れる鉄鉱石）とそれを３５質量％以上含むカラジャス鉱
（本発明範囲内の鉄鉱石）のそれぞれをウエストアンジ
ェラス鉱（マラマンバ鉱石の産地銘柄）の配合率増加量
に対して増加させた場合の配合率増加量とその時の焼結
鉱の生産率の増加量との関係を示す。なお、ウエストア
ンジェラス鉱の配合率の増加量は、１０質量％一定とし
た。点線Ｂで示すハマスレー鉱の場合では、上記効果が
認められないが、実線Aで示すカラジャス鉱の場合で
は、マラマンバ鉱石の配合率の増加量に対するカラジャ
ス鉱の配合率の増加量を５０質量％以上にすると通常の
場合に比べて充分に通気性および生産率を改善する効果
が認められた。したがって、本発明では、このような効
果を得るために、マラマンバ鉱石の配合率の増加量に応
じて配合率を増加する鉄鉱石銘柄を粒度２ｍｍ以上の粗
粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石に限定し、且
つその配合率の増加量をマラマンバ鉱石の配合率の増加
量に対して５０質量％以上と限定した。

【００３４】なお、上記の粒度２ｍｍ以上である粗粒部
分が３５質量％以上の鉄鉱石としては、上記カラジャス
鉱以外に、表１および表２に示すローブリバー鉱、ヤン
ディー鉱およびそれらの篩下粉等を用いることができ
る。

【００３５】また、本発明者らの検討の結果、新原料の
全質量に対して５質量％以上の配合率でマラマンバ鉱石
を新原料中に配合して焼結鉱を製造する際に、前記新原
料の内で、ブラジル産ペレットフィードの配合率を、前
記マラマンバ鉱石の配合率の増加量に対して３０質量％
以上だけ減少することにより、焼結原料の造粒性が向上
し、マラマンバ鉱石を焼結原料として使用した際の焼結
時の通気性が向上して生産性と焼結製品歩留が向上でき
ることが判った。

【００３６】本発明で、マラマンバ鉱石の配合率の増加
量に応じて配合率を減少するペレットフィードの銘柄を
ブラジル産ペレットフィードに限定した理由は、それ以
外のペレットフィードの銘柄は、ブラジル産ペレットフ
ィードやマラマンバ鉱石に比べて造粒性が良好であるた
めに、それらの配合率を減少することにより充分な造粒
性向上の効果が得られなかったためである。図２に、ブ
ラジル産ペレットフィード（ＭＢＲ．ＰＦ）とインド産
ペレットフィード（クドレムクＰＦ）のそれぞれをウエ
ストアンジェラス鉱（マラマンバ鉱石の産地銘柄）の配
合率増加量に対して減少させた場合の配合率減少量とそ
の時の焼結鉱の生産率の増加量との関係を示す。なお、
ウエストアンジェラス鉱の配合率の増加量は、１５質量
％一定とした。

【００３７】点線Ｄで示すインド産ペレットフィード
（本発明範囲から外れる鉄鉱石）の場合では、上記効果
が認められないが、実線Ｃで示すブラジル産ペレットフ
ィード（本発明範囲内の鉄鉱石）の場合では、マラマン
バ鉱石の配合率の増加量に対するブラジル産ペレットフ
ィードの配合率の減少量を３０質量％以上にすると通常
の場合に比べて充分に通気性および生産率を改善する効
果が認められた。したがって、本発明では、このような
効果を得るために、マラマンバ鉱石の配合率の増加量に
応じて、配合率を減少するペレットフィードの銘柄をブ
ラジル産ペレットフィードに限定し、且つその配合率の
減少量をマラマンバ鉱石の配合率の増加量に対して３０
質量％以上と限定した。

【００３８】また、本発明者らの検討の結果、新原料の
全質量に対して５質量％以上の配合率でマラマンバ鉱石
を新原料中に配合して焼結鉱を製造する際に、粒度が２
ｍｍ以上の祖粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石
として安価なピソライト鉱石を用い、その配合率を前記
マラマンバ鉱石の配合率の増加量に対して５０質量％以
上だけ増加することにより、マラマンバ鉱石を焼結原料
として使用した際の焼結時の通気性が向上して生産性が
向上できるだけでなく、さらに、製品歩留が著しく向上
でき、安価原料の使用量増加による製造コストの低減も
可能になることが判った。

【００３９】図３にローブリバー鉱（ピソライト鉱の産
地銘柄）単独、ウエストアンジェラス鉱（マラマンバ鉱
石の産地銘柄）単独、ウエストアンジェラス鉱とローブ
リバー鉱をそれらの配合率の比率が５０質量％で配合し
た場合のそれぞれにおける配合率増加量と焼結製品歩留
との関係を示す。

【００４０】図３に示すように、ローブリバー鉱はウエ
ストアンジェラス鉱と同様に劣質な鉱石であり、単独で
増加させた場合はマラマンバ鉱石以上に製品歩留が低下
するが、ピソライト鉱石をマラマンバ鉱石の配合率の増
加量に対して５０質量％以上の配合率の増加量で配合さ
せることにより両者の特有な相乗効果により生産性の他
に製品歩留も改善される。この特有な相乗効果は、生産
性および製品歩留だけでなく焼結鉱の強度にも発現する
ことを発明者らは確認している。また、図３のローブリ
バー鉱と同様に、同じピソライト鉱であるヤンディー鉱
においても、同様な効果が得られた。

【００４１】ここで、マラマンバ鉱石の配合率の増加量
に応じて、配合率を増加する粒度が２ｍｍ以上である粗
粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石としてピソラ
イト鉱石を用いることにより、生産性向上だけでなく、
著しい歩留改善効果も得られる理由は、上述の焼結原料
の造粒性の向上に起因する通気性向上の効果の他に、マ
ラマンバ鉱石がピソライト鉱石に比較して融液の流動性
悪化原因であるＳｉＯ ₂、Ａｌ₂Ｏ₃の脈石成分が少ない
ため、全体の初期融液の流動性を向上させ、ピソライト
鉱石の加熱後に結晶水分解に起因して生じた亀裂中に融
液が容易に浸透して結合相を形成し、結果的に焼結鉱組
織を緻密なものとしたためと考えられる。

【００４２】上記の本発明の方法を用いることにより、
従来のペレットフィード等の微粉鉄鉱石を焼結用原料と
して用いる際に、ドラムミキサー以外の高速攪拌型造粒
機やディスク型造粒機、または複数のドラムミキサーを
並列に配した造粒ライン等の特段の造粒強化設備を用い
ることなく、通常の焼結工程で用いるような例えば１〜
3台のドラムミキサーを直列に配する造粒ラインによる
造粒で、良好な製品歩留り、焼結鉱品質、生産性を維持
した焼結鉱の製造を実現できる。

【００４３】また、本発明でマラマンバ鉱石の使用量を
新原料に対して５質量％以上に限定した理由は、５質量
％未満の場合、マラマンバ鉱石の使用による焼結工程で
の製品歩留り、焼結鉱品質、生産性への悪影響が顕著な
問題にならないためである。

【００４４】

【実施例】以下に実施例にて本発明の効果についてさら
に詳細に説明する。

【００４５】現状ではマラマンバ鉱石は大量に入手でき
ないため、焼結鍋試験を用いてマラマンバ鉱石を配合し
た焼結原料を焼成しその焼結鉱の評価を行った。表３
に、本発明例および比較例のマラマンバ鉱石およびその
他の焼結原料の配合条件と焼結試験結果を示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】マラマンバ鉱石には、表１および表２に示
す特性を有するウエストアンジェラス鉱を使用し、焼結
原料中の硅石の配合率は、焼結鉱のＳｉＯ₂の含有量が
５．１質量％となるように調整した。焼結鍋試験は、直
径３００ｍｍ×高さ６００ｍｍの大きさの試験鍋を用
い、吸引負圧１２ｋＰａにて実施した。

【００４８】基準１は、従来のマラマンバ鉱石を用いな
い平均的な焼結原料の配合の場合であり、比較例１は基
準１の焼結原料の配合に対して、マラマンバ鉱石である
ウエストアンジェラス鉱を１５質量％配合させた場合で
あるが、ウエストアンジェラス鉱の配合により焼結鉱の
生産性および製品歩留とも低下した。

【００４９】発明例１は、請求項１に係る発明の実施例
であり、基準1の焼結原料の配合に対して、マラマンバ
鉱石であるウエストアンジェラス鉱を１０質量％配合す
るとともに、粒度２ｍｍ以上の粗粒部分を３７質量％含
むカラジャス鉱の配合率を基準１の１３質量％に対して
５質量％増加し、１８質量％としたものである。その結
果、基準１と比較して同等以上の焼結鉱の生産性および
製品歩留を確保することができた。

【００５０】比較例２は、基準1の焼結原料の配合に対
して、マラマンバ鉱石であるウエストアンジェラス鉱を
１２質量％配合するとともに、粒度２ｍｍ以上の粗粒部
分を３７質量％含むカラジャス鉱の配合率を基準１の１
３質量％に対して３質量％増加し、１６質量％としたも
のである。しかしながら、比較例２は、カラジャス鉱の
配合率の増加分３質量％が、マラマンバ鉱石であるウエ
ストアンジェラス鉱の１２質量％の配合率に対して２５
質量％と、本発明の範囲より低いため、カラジャス鉱の
配合率の増加による造粒性向上の十分な効果が得られ
ず、基準１と比較して焼結鉱の生産性および製品歩留が
低下した。

【００５１】発明例３は、請求項２に係る発明の実施例
であり、基準1の焼結原料の配合に対して、マラマンバ
鉱石であるウエストアンジェラス鉱を１５質量％配合す
るとともに、ブラジル産ペレットフィードであるMBR.PF
の配合率を基準１の５質量％に対して５質量％減少し、
０質量％としたものである。その結果、基準１と比較し
て同等以上の焼結鉱の生産性および製品歩留を確保する
ことができた。

【００５２】比較例３は、基準1の焼結原料の配合に対
して、マラマンバ鉱石であるウエストアンジェラス鉱を
１５質量％配合するとともに、ブラジル産のペレットフ
ィードであるMBR.PFの配合率を基準１の５質量％に対し
て３質量％減少し、２質量％としたものである。しかし
ながら、比較例３は、MBR.PFの配合率の減少分３質量％
が、マラマンバ鉱石であるウエストアンジェラス鉱の１
５質量％の配合率に対して２０質量％と、本発明の範囲
より低いため、 MBR.PFの配合率の減少による造粒性向
上の十分な効果が得られず、基準１と比較して焼結鉱の
生産性および製品歩留が低下した。

【００５３】比較例４は、基準1の焼結原料の配合に対
して、マラマンバ鉱石であるウエストアンジェラス鉱を
１５質量％配合するとともに、ブラジル産のペレットフ
ィードではないクドレムクＰＦの配合率を基準１の５質
量％に対して５質量％減少し、０質量％としたものであ
る。しかしながら、比較例４は、ブラジル産のペレット
フィードではないクドレムクＰＦの配合率を減少してい
るため、造粒性向上の効果が得られず、基準１と比較し
て焼結鉱の生産性および製品歩留が低下した。

【００５４】発明例２は、請求項３に係る発明の実施例
であり、基準1の焼結原料の配合に対して、マラマンバ
鉱石であるウエストアンジェラス鉱を１０質量％配合す
るとともに、粒度２ｍｍ以上の祖粒部分を４０質量％含
むピソライト鉱石であるローブリバー鉱石の配合率を基
準１の２０質量％に対して５質量％増加し、２５質量％
としたものである。その結果、基準１と比較して焼結鉱
の製品歩留は著しく増加し、焼結鉱の生産性は同等以上
を確保することができた。

【００５５】比較例５は、基準1の焼結原料の配合に対
して、マラマンバ鉱石であるウエストアンジェラス鉱を
配合せずに、粒度２ｍｍ以上の粗粒部分を４０質量％含
むピソライト鉱石であるローブリバー鉱の配合率を基準
１の２０質量％に対して１５質量％増加し、３５質量％
としたものであるが、基準１と比較して焼結鉱の生産性
および製品歩留が低下した。

【００５６】基準１に対してマラマンバ鉱石とピソライ
ト鉱石とを同時に増加させた発明例２では、マラマンバ
鉱石のみを増加させた比較例１や、ピソライト鉱石のみ
を増加させた比較例５の焼結鉱の生産性および製品歩留
の大幅な低下を抑制でき、基準１と比較して焼結鉱の製
品歩留は著しく増加し、焼結鉱の生産性は同等以上を確
保できることがわかる。これにより焼結鉱の製品歩留お
よび焼結鉱の生産性を従来と同等以上に確保して安価な
ピソライト鉱石と安価なマラマンバ鉱石を使用すること
で焼結鉱のコストを低減することができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によると、焼結原料として、安価
な難焼結性のマラマンバ鉱石を多量に配合した際、焼結
鉱の生産性や製品歩留、製品品質を従来と同等以上に向
上でき、さらに、マラマンバ鉱石とともに安価な難焼結
性のピソライト鉱石を同時に多量に配合する場合には、
従来の単独で使用した場合の焼結鉱の生産性や製品歩
留、製品品質の低下はなく、それらを良好に維持できる
ため、焼結鉱の製造コストを格段に低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウエストアンジェラス鉱（マラマンバ鉱石の産
地銘柄）の配合率増加量に対するハマスレー鉱およびカ
ラジャス鉱のそれぞれの配合率増加量と焼結鉱の生産率
の増加量との関係を示す図である。

【図２】ウエストアンジェラス鉱（マラマンバ鉱石の産
地銘柄）の配合率増加量に対するＭＢＲ．ＰＦおよびク
ドレムクＰＦのそれぞれの配合率減少量と焼結鉱の生産
率の増加量との関係を示す図である。

【図３】ローブリバー鉱（ピソライト鉱の産地銘柄）単
独、ウエストアンジェラス鉱（マラマンバ鉱石の産地銘
柄）単独、ウエストアンジェラス鉱とローブリバー鉱を
それらの配合率の比率が５０質量％で配合した場合のそ
れぞれにおける配合率増加量と焼結製品歩留との関係を
示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者細谷陽三富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内Ｆターム(参考） 4K001 AA10 BA02 CA33 CA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】新原料の全質量に対して５質量％以上の
配合率でマラマンバ鉱石を新原料中に配合する製銑用焼
結鉱の製造方法において、前記新原料の内で、粒度２ｍ
ｍ以上の粗粒部分を３５質量％以上含む銘柄の鉄鉱石の
配合率を、前記マラマンバ鉱石の配合率の増加量に対し
て５０質量％以上だけ増加することを特徴とする製銑用
焼結鉱の製造方法。
【請求項２】新原料の全質量に対して５質量％以上の
配合率でマラマンバ鉱石を新原料中に配合する製銑用焼
結鉱の製造方法において、前記新原料の内で、ブラジル
産ペレットフィードの配合率を、前記マラマンバ鉱石の
配合率の増加量に対して３０質量％以上だけ減少するこ
とを特徴とする製銑用焼結鉱の製造方法。
【請求項３】前記粒度２ｍｍ以上の粗粒部分を３５質
量％以上含む銘柄の鉄鉱石としてピソライト鉱石を使用
することを特徴とする請求項１に記載の製銑用焼結鉱の
製造方法。