JP2002220627A - 焼結鉱製造方法 - Google Patents

焼結鉱製造方法

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JP2002220627A
JP2002220627A JP2001021209A JP2001021209A JP2002220627A JP 2002220627 A JP2002220627 A JP 2002220627A JP 2001021209 A JP2001021209 A JP 2001021209A JP 2001021209 A JP2001021209 A JP 2001021209A JP 2002220627 A JP2002220627 A JP 2002220627A
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iron ore
sintering
mass
crystallization
water
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Yozo Hosoya
陽三 細谷
Masanori Nakano
正則 中野
Mamoru Inoue
衞 井上
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶水含有量の高い鉄鉱石を焼結原料として
使用する場合の悪影響を防止し、焼結鉱製造における生
産率および成品歩留、ならびに焼結鉱品質の冷間強度、
還元粉化性、被還元性を向上させる。 【解決手段】 結晶水を含有する鉄鉱石を事前にばい焼
炉3でばい焼して結晶水量を2.0質量%以下に低減し
てから、その他の焼結原料と混合および造粒した後、焼
結機10に装入して焼結する。ばい焼炉3で焼結機の冷
却器5の廃熱の一部を利用すること、ばい焼後の鉄鉱石
の顕熱でその他の焼結原料を昇温しながら混合および造
粒すること、さらに、冷却器5の廃熱を利用して発電お
よび/または蒸気回収を同時に行うことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶水を含有する
鉄鉱石から焼結鉱を製造する場合に、生産性や成品歩
留、冷間強度(TI)、還元粉化性(RDI)、被還元
性(JIS−RI)が向上する焼結鉱製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】高炉製鉄法においては、通常、焼結鉱の
塩基度(CaO/SiO2)、SiO2含有量を目標とす
るレベルとするように鉄鉱石に対する石灰石、珪石、蛇
紋岩等の副原料の配合割合を決定し、固体燃料などを加
えたこれらの配合原料をドラムミキサーやディスクペレ
タイザーで混合、造粒した後、焼結機で焼成し、得られ
た焼結鉱を高炉に装入し製鉄原料として使用している。
【0003】従来から、結晶水を数質量%以上含有する
鉄鉱石を新原料中に10質量%以上配合して焼結する
と、生産性や成品歩留、冷間強度、還元粉化性などが悪
化することはよく指摘されている。しかし、今後の鉱石
原料事情から製鉄原料として使用する鉄鉱石の結晶水含
有量は徐々に増加することが予想されており、結晶水を
含有する鉄鉱石の配合に起因する配合原料中結晶水の悪
影響を防止または抑制する技術の開発は喫緊の課題であ
る。
【0004】配合原料中の結晶水含有量が増加すると、
その結晶水を分解・蒸発させるのに熱量が必要となり、
結果的には固体燃料であるコークス量や無煙炭量が増加
することになる。もしコークス量や無煙炭量を増加しな
いと、焼結ベッドが熱不足状態になり、製造された焼結
鉱の品質が低下したり、返鉱が増加して成品歩留が低下
する。ところが、逆にコークス量や無煙炭量の増加量が
過多であると焼結ベッドの赤熱帯が大幅に拡がり、吸引
ガスが通過する焼結ベッド(原料充填層+シンターケー
キ)の通気抵抗が増えてむしろ生産率が低下したり、過
剰溶融部位の下部に未焼成の部分が発生して成品歩留が
低下するなどの悪影響が見られる。
【0005】特開昭52−56002号公報には「結晶
水を含む鉱石の配合された焼結原料を焼結機の前に設け
られた貯鉱槽に一時貯鉱せしめ、該貯鉱槽中へ300℃
以上の温度を有する当該焼結機のクーラー排ガスまたは
別に設けた熱風炉からの熱風を前記焼結原料と向流せし
めるごとく吹き込み、該排ガスまたは熱風の有する顕熱
により前記焼結原料中の結晶水を含む鉱石中の結晶水を
低減せしめ、しかる後焼結機に該焼結原料を装入するこ
とを特徴とする結晶水を含む鉱石による焼結鉱の製造方
法」が記載されている。しかし、貯鉱槽に貯鉱した結晶
水を含有する鉄鉱石と300℃以上の温度を有する排ガ
スまたは熱風を向流せしめるごとく吹き込むだけでは、
鉄鉱石の表面近傍の結晶水を蒸発させる程度で、鉄鉱石
内部に存在する結晶水まで十分に蒸発させることはでき
ないことがわかった。
【0006】特開昭52−49906号公報には「多孔
質の鉄鉱石(例えば豪州産マラマンバ鉱石(褐鉄鉱))
を焼結原料の一部として使用するに際し、通常の焼結鉱
製造ラインにおけるミキサーによる場合、造粒を行う前
に、該多孔質の鉄鉱石を別ラインで含水処理を施し、し
かる後他の一般銘柄鉱石と共にミキサーで混合造粒する
ことを特徴とする焼結原料の予備処理方法」が記載され
ている。この方法は、高結晶水で多孔質な鉄鉱石の造粒
性改善には有効であるが、該鉄鉱石が含有する結晶水を
低減させることはできないので、成品歩留や冷間強度
(TI)を向上させることはできない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、結
晶水含有量の高い鉄鉱石を焼結原料として使用する場合
の悪影響を防止し、焼結鉱製造における生産率および成
品歩留、ならびに焼結鉱品質の冷間強度、還元粉化性、
被還元性を向上させることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は以下の
(1)〜(5)の通りである。
【0009】(1)結晶水を含有する鉄鉱石を事前にば
い焼炉でばい焼して結晶水量を2.0質量%以下に低減
してから、その他の焼結原料と混合および造粒した後、
焼結機に装入して焼結することを特徴とする焼結鉱製造
方法。
【0010】(2)前記ばい焼炉で焼結機の冷却器の廃
熱の一部を利用する前記(1)の焼結鉱製造方法。
【0011】(3)ばい焼後の鉄鉱石の顕熱でその他の
焼結原料を昇温しながら混合および造粒した後、焼結機
に装入して焼結する前記(1)または(2)の焼結鉱製
造方法。
【0012】(4)さらに、冷却器の廃熱を利用して発
電および/または蒸気回収を同時に行う前記(2)また
は(3)の焼結鉱製造方法。
【0013】(5)前記鉄鉱石が結晶水を3.0質量%
以上、SiO2を4.0質量%以下、0.25mm以下
の微粉を25質量%以上含有する高結晶水・低脈石の鉄
鉱石である前記(1)〜(4)のいずれかの焼結鉱製造
方法。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明は、焼結機で配合原料を混
合、造粒する前の事前処理段階で結晶水含有量の高い鉄
鉱石の結晶水量を低減して、結晶水の悪影響を防止する
ものである。すなわち、本発明は、焼結機での焼成前に
鉄鉱石中の結晶水量を低減するので、焼結機において結
晶水を分解・蒸発させる熱量が必要なくなり、粉コーク
ス原単位を低下でき、その結果赤熱帯の幅も狭くできる
ので、焼結ベッドの通気性を改善して生産率を向上でき
る。
【0015】また、結晶水含有量の高い鉄鉱石は、通常
の鉄鉱石に比較して高気孔率でもあるので、鉱石内に水
を吸収することにより造粒性を悪化させる欠点もあり、
配合原料の造粒性が悪くなると、焼成時の焼結ベッドの
通気性を低下させて生産率を悪化させるのは一般に良く
知られていることである。本発明において、ばい焼後の
鉄鉱石の顕熱でその他の焼結原料を昇温しながら混合お
よび造粒すれば、造粒時の蒸気発生による水分添加増な
どの効果で配合原料の造粒性を改善するのみならず、配
合原料全体の温度も上昇させるので、焼結ベッド下部の
水分凝縮を抑制し、焼結ベッド全体の通気性を改善して
生産率をより向上することが可能になる。
【0016】鉄鉱石中の結晶水量を2.0質量%以下ま
で低減することにしたのは、これ以下の値になって初め
て鍋試験の効果が十分に認められたからである。また、
微粉の多い高結晶水・低脈石鉱石、例えば、結晶水を
3.0質量%以上、SiO2を4.0質量%以下、0.
25mm以下の微粉を25質量%以上含有する鉄鉱石を
使用する場合に本発明の効果が大きいのは、造粒性改善
効果がより大きく付加されるからである。
【0017】次に、本発明法の実施形態の一例を図1に
示す。結晶水含有量の高い鉄鉱石を貯鉱槽1から乾燥炉
2へ装入してまず乾燥、予熱し、ばい焼炉3でばい焼し
て結晶水量を2.0質量%以下としてから貯鉱槽6へ移
送し、1次ミキサー7、2次ミキサー8を介してその他
の焼結原料と混合、造粒してから焼結機10で焼成す
る。ばい焼炉3の熱源には、焼結鉱12を冷却する冷却
器5の廃熱を活用するのが最も良いが、その他の熱源1
3を利用してより高温化することも可能である。本実施
形態では、ばい焼炉3でばい焼・昇温された鉄鉱石の顕
熱を有効利用でき、その他の焼結原料を昇温しながら混
合および造粒するので配合原料の造粒性を改善し、配合
原料全体の温度も上昇させて、焼結ベッド全体の通気性
を改善して生産率をより向上することが可能になる。さ
らに、発電・蒸気回収機4で発電や蒸気回収を同時に複
合的に行うこともできる。
【0018】
【実施例】表1に実施例と比較例の配合原料を示す。比
較例は通常の焼結法で、高結晶水・高脈石鉱石を25質
量%、高結晶水・低脈石鉱石を20質量%配合した。実
施例1では、事前にばい焼して結晶水量を1.0質量%
にした高結晶水・高脈石鉄鉱石を常温の状態で25質量
%配合した。実施例2では、事前にばい焼して結晶水量
を1.0質量%にした高結晶水・低脈石鉄鉱石を常温の
状態で20質量%配合した。実施例3では、事前にばい
焼して結晶水量を0.5質量%にした高結晶水・高脈石
鉄鉱石を400℃の状態で25質量%配合した。実施例
4では、事前にばい焼して結晶水量を1.0質量%にし
た高結晶水・高脈石鉄鉱石ならびに結晶水量を1.0質
量%にした高結晶水・低脈石鉄鉱石を常温の状態でそれ
ぞれ25質量%と20質量%配合した。実施例5では、
事前にばい焼して結晶水量を0.5質量%にした高結晶
水・高脈石鉄鉱石ならびに結晶水量を0.5質量%にし
た高結晶水・低脈石鉄鉱石をどちらも400℃の状態で
それぞれ25質量%と20質量%配合した。これらの6
水準の試験を50kg鍋試験で行った。なお、粉コーク
ス配合比は、比較例の4.5外%に対して、実施例1で
は4.3外%、実施例2では4.4外%、実施例3では
4.2外%、実施例4では4.1外%、実施例5では
4.0外%とした。それらの試験結果を図2にまとめて
示す。
【0019】
【表1】
【0020】本発明により、生産率、成品歩留、ならび
に焼結鉱の冷間強度、還元粉化性、被還元性のすべてが
向上していることが分かる。特に実施例5のように、結
晶水量を低減した鉄鉱石のすべてを400℃の高温にし
たのち、その他の焼結原料と混合、造粒した場合は、よ
り大きな改善効果が得られることが分かった。
【0021】
【発明の効果】本発明によると、生産性や成品歩留、焼
結鉱品質の冷間強度(SI、TI)、低温還元粉化指数
(RDI)、被還元率(JIS−RI)の全てを同時に
向上させることが可能になる。すなわち、焼結機が高生
産率の条件下で、高強度で高被還元性の焼結鉱を安定し
て製造できるようになるので、それを多量に使用する高
炉の高位安定操業に寄与することができる。さらに、製
造した焼結鉱を冷却する冷却器の廃熱を利用して発電お
よび/または蒸気回収を同時に複合的に行えば、製鉄業
の省エネルギーに寄与することになり、地球環境問題で
重要な炭酸ガス排出抑制にも貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図2】実施例の鍋試験結果を示す図である。
【符号の説明】
1 貯鉱槽 2 乾燥炉 3 ばい焼炉 4 発電・蒸気回収機 5 冷却器 6 貯鉱槽 7 1次ミキサー 8 2次ミキサー 9 サージホッパー 10 焼結機 11 点火炉 12 焼結鉱 13 その他の熱源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 衞 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 CA38 CA39 CA45

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶水を含有する鉄鉱石を事前にばい焼
    炉でばい焼して結晶水量を2.0質量%以下に低減して
    から、その他の焼結原料と混合および造粒した後、焼結
    機に装入して焼結することを特徴とする焼結鉱製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記ばい焼炉で焼結機の冷却器の廃熱の
    一部を利用する請求項1記載の焼結鉱製造方法。
  3. 【請求項3】 ばい焼後の鉄鉱石の顕熱でその他の焼結
    原料を昇温しながら混合および造粒した後、焼結機に装
    入して焼結する請求項1または2記載の焼結鉱製造方
    法。
  4. 【請求項4】 さらに、冷却器の廃熱を利用して発電お
    よび/または蒸気回収を同時に行う請求項2または3記
    載の焼結鉱製造方法。
  5. 【請求項5】 前記鉄鉱石が結晶水を3.0質量%以
    上、SiO2を4.0質量%以下、0.25mm以下の
    微粉を25質量%以上含有する高結晶水・低脈石の鉄鉱
    石である請求項1〜4のいずれか1項記載の焼結鉱製造
    方法。
JP2001021209A 2001-01-30 2001-01-30 焼結鉱製造方法 Withdrawn JP2002220627A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008052232A1 (de) * 2006-10-31 2008-05-08 Gerhard Frithum Eisenoxid-sinterverfahren für sprühröstoxid mit abgasrückführung

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