JP2002371322A - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】フリーカーボン含有量が低い小粒径原料の燃焼
性を改善し、高品質の焼結鉱を高い生産性で製造する方
法を提供する。 【解決手段】フリーカーボン含有量が５質量％以上７０
質量％以下で、粒径１ｍｍ以下の粒子を５０質量％以上
含む原料をバインダーと混合して予備造粒し、得られた
造粒物の水分を１５質量％以下に調整して、焼結原料の
一部として使用する方法。予備造粒の際に、粉コークス
を加えるとさらに効果が大きく、また、高速攪拌羽根を
内蔵した混合機をダスト等の造粒に使用すれば、その効
果を一層高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＬ（ドワイトロ
イド）式焼結機を使用する焼結鉱の製造方法であって、
フリーカーボン含有量が低く、粒径が小さい原料の燃焼
性を改善して、高品質の焼結鉱を高い生産性で製造する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＤＬ式焼結機による焼結鉱の一般的な製
造プロセスは次のとおりである。

【０００３】まず、焼結原料としては、数種類の粉鉄鉱
石、ＣａＯ源としての石灰石粉、ＳｉＯ_２およびＭｇＯ
源としての蛇紋粉、ＣａＯ源およびＭｇＯ源としてのド
ロマイト、燃料としての粉コークス、返鉱等が使用され
る。通常、これらの原料はその銘柄（種類）ごとに原料
槽に貯蔵され、原料配合に応じて定量切り出しされ、切
り出された各銘柄の原料は、原料搬送用のベルトコンベ
ア上で合流し、造粒機まで搬送される。造粒機で原料に
水分が添加され、造粒が行われる。造粒後の原料は焼結
機のパレット上に層状に装入され、原料充填層の最上部
に点火され、充填層の下方から空気が吸引されることに
よって焼結原料中のコークスが燃焼し、焼結反応が充填
層の上部から下部に向かって進行する。充填層の下部ま
で焼結された塊状物（焼結ケーキと称する）は、焼結機
の排鉱部で粗破砕された後、クーラーで冷却される。

【０００４】このように、焼結鉱の製造プロセスは、原
料中に燃料を内装し、原料の充填層を上部から下部に通
過するガスの伝熱によって燃料を燃焼させることを大き
な特徴としている。

【０００５】この焼結鉱製造プロセスにおいて、原料中
に内装された燃料の燃焼効率を上昇させること、換言す
れば、燃料中のカーボン（Ｃ）を未燃カーボンとして焼
結ケーキ中に残存させずにＣＯ_２まで燃焼させること
が、焼結鉱の製造における歩留を向上させ、焼結鉱の冷
間強度、耐還元粉化性を高める上で重要である。また、
燃料の燃焼を遅延させないことが焼結速度を上昇させ、
生産性を高める上で重要である。

【０００６】燃料の燃焼効率に対しては燃料の粒径が大
きく影響する。燃料の粒径が小さいと、焼結原料の造粒
の際に造粒物中に燃料が埋没し、焼結の際に十分に酸素
が供給されず、未燃のまま残存したり、ＣＯまでの燃焼
にとどまってしまう。逆に燃料の粒径が大きいと、燃料
への伝熱が遅延して焼結速度が低下し、生産性が低下す
る。そのため、焼結原料中に内装される燃料の粒径には
適正範囲が存在し、１〜３ｍｍといわれている。

【０００７】燃料の粒径が小さい場合は造粒による粗粒
化が有効であり、特公平８−１９４８５号公報では、粒
径１．０ｍｍ以下が７０質量％以上の粉コークスまたは
無煙炭を、含有水分が１０〜２８質量％になるように水
分調整しながら遠心力を利用した造粒機を用いて予備造
粒する方法が開示されている。しかしながら、粉コーク
スや無煙炭は通常の焼結原料と比較して造粒性が悪いの
で、特殊な造粒機を必要とするという問題がある。

【０００８】このような粒径が小さい燃料（小粒径燃
料）の燃焼性がよくないという問題は、粉コークスや無
煙炭と比較してフリーカーボン含有量が低いものを原料
として用いる場合により顕著に現れる。すなわち、原料
にフリーカーボン含有量の低い小粒径原料が含まれる場
合は、それが造粒物の表層部に存在していても燃焼性が
悪くなりやすい。

【０００９】これは、以下に述べる理由によるものであ
る。すなわち、フリーカーボンが燃焼しても造粒物を構
成するフリーカーボン以外の他の粒子が昇温、焼結する
のに時間を要する一方、焼結機のパレット上での焼結の
進行（焼結反応が生じる高温域の原料充填層上部から下
部への進行）はフリーカーボン含有量の高い燃料の燃焼
によって決まるため、フリーカーボン含有量の低い原料
が燃焼する前に焼結の高温帯（つまり、焼結反応が生じ
る高温域）がその原料が存在している部位を通過してし
まい、フリーカーボン含有量の低い原料の燃焼が遅延し
たり、フリーカーボンが未燃で残存する可能性が高くな
るからである。燃焼が遅延しない場合でも、発生熱量が
低いので、造粒物の溶融に必要な熱量の確保が困難で、
溶融塊成化に寄与できない可能性が高い。なお、前記の
「フリーカーボン含有量が低い小粒径原料」とは、具体
的には、例えば製鉄所内の焼結工場や高炉から発生する
ダストである。

【００１０】また、フリーカーボン含有量の低い小粒径
原料を用いる場合の課題として、造粒物の強度確保の問
題がある。製鉄所内で発生するダスト類は、その粒子表
面に疎水基を有するため疎水性を示すことが多く、造粒
が困難である。このため、造粒に際して生石灰等のバイ
ンダーの添加を要し、また高水分とする必要があるが、
水分が高いと造粒物の強度は低下する。

【００１１】特開昭６１−２９１９２６号公報では、平
均粒径が１ｍｍ未満の微粉コークスと製鉄所内で発生す
る微粉原料（転炉ダスト、焼結ダスト等）とを前者が６
０〜８０％に対して後者が４０〜２０％の割合になるよ
うに混合してペレタイザーで１０〜２０％の水を添加し
つつ造粒する方法が開示されている。しかし、この方法
は、製鉄所内で発生するダストを核粒子としてその周囲
に微粉コークスを配置させることにより微粉コークスの
燃焼性を向上させようとするもので、燃焼性がさらに悪
化するフリーカーボン含有量が低い小粒径原料の燃焼性
の改善方法については何も示されていない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、フリ
ーカーボン含有量が低く、粒径が小さい小粒径原料の燃
焼性を改善し、この原料のもつ発熱量を有効に利用し
て、高品質の焼結鉱を高い生産性で製造する方法を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するため種々検討を重ねた結果、フリーカーボ
ン含有量が低い小粒径原料である製鉄所内発生ダストの
燃焼性を改善するためには、この原料に事前に造粒処理
（この事前に行う造粒処理を、以下「予備造粒処理」ま
たは「予備造粒」という）を施すことが有効であること
を見いだした。

【００１４】前述のように、フリーカーボン含有量が低
い小粒径原料の粒子が通常の鉄鉱石とともに造粒される
と造粒物あたりの発生熱量が低くなり、この造粒物を焼
結塊成化に必要な温度まで加熱することが困難となる。
そこで、予備造粒処理によりフリーカーボン含有量が低
い小粒径原料同士で構成される造粒物（以下、「予備造
粒物」ともいう）としてやれば、焼結機のパレット上に
装入する際にこの粒子の近傍に発生熱量の高い造粒物を
配置し得るので、この予備造粒物を溶融反応に必要な温
度まで加熱することが可能になる。すなわち、フリーカ
ーボン含有量が低い小粒径原料は、それ自体の発熱量が
小さいので、焼結原料内に散在させると燃焼性の低下
や、燃焼の遅延によって発熱量を十分に活用できない
が、あらかじめ予備造粒物としてまとまった状態で存在
させると、他の造粒物の発生熱量を高いままで保持でき
るので、予備造粒物をその他の造粒物中の燃料の燃焼熱
によって燃焼の遅延を起こさずに加熱し、予備造粒物中
のフリーカーボン含有量が低い小粒径原料のもつ発熱量
を有効に利用することができる。

【００１５】図２は、上述したフリーカーボン含有量が
低い小粒径原料の予備造粒処理による燃焼性の改善効果
を説明するための図で、焼結原料をパレット上に装入し
たときの縦断面の一部を模式的に示す図である。予備造
粒処理をせず、通常の鉄鉱石とともに一括して造粒した
場合は、図２の（ｂ）に示すように、フリーカーボン含
有量が低い小粒径原料７は造粒物１０（つまり、焼結原
料）内に散在することとなり、造粒物１０あたりの発生
熱量が低下するため、焼結塊成化に必要な温度まで加熱
することが困難になる。これに対して、予備造粒処理を
行うと、図２の（ａ）に示すように、小粒径原料７は予
備造粒物８としてまとまった状態で存在し、他の造粒物
９内には入り込まないので、造粒物９の発生熱量を高い
ままで保持できる。この予備造粒物８と他の造粒物９を
焼結機のパレット上に装入すると、予備造粒物８は他の
造粒物９にほぼ均一に混合され、発生熱量の大きい他の
造粒物９に囲まれた状態となり、造粒物９中の燃料の燃
焼熱によって加熱されるので、フリーカーボン含有量が
低い小粒径原料７は燃焼しやすく、その燃焼性が改善さ
れる。

【００１６】このフリーカーボン含有量が低い小粒径原
料をフリーカーボン含有量が８０質量％以上の燃料とと
もに造粒すると、効果はさらに大きくなる。

【００１７】また、造粒物が焼結工程に供される前に崩
壊するのを防止するために造粒物の強度を確保する必要
があるが、その手段として、予備造粒物の水分を１５質
量％以下に調整すればよいことが判明した。さらに、予
備造粒の際に高速攪拌羽根を内蔵する混合機を使用すれ
ば、予備造粒物の強度がより一層上昇する。

【００１８】本発明は上記の知見に基づきなされたもの
で、その要旨は、下記（１）または（２）の焼結鉱の製
造方法にある。

【００１９】（１）フリーカーボン含有量が５質量％以
上７０質量％以下で、粒径１ｍｍ以下の粒子を５０質量
％以上含む原料をバインダーと混合して予備造粒し、得
られた造粒物を焼結原料の一部として使用する焼結鉱の
製造方法であって、前記造粒物の水分を１５質量％以下
に調整する焼結鉱の製造方法。

【００２０】（２）フリーカーボン含有量が８０質量％
以上の燃料とフリーカーボン含有量が５質量％以上７０
質量％以下で、粒径１ｍｍ以下の粒子を５０質量％以上
含む原料をバインダーと混合して予備造粒し、得られた
造粒物を焼結原料の一部として使用する焼結鉱の製造方
法であって、前記造粒物の水分を１５質量％以下に調整
する焼結鉱の製造方法。

【００２１】上記（１）または（２）の焼結鉱の製造方
法において、予備造粒の際に、高速攪拌羽根を内蔵する
混合機を用いれば、造粒物の強度がより一層上昇するの
で、好ましい。

【００２２】また、上記（１）または（２）の焼結鉱の
製造方法において、予備造粒の際に、バインダーとして
生石灰を使用し、さらに、生石灰以外のＣａＯ含有量の
高い原料（例えば、石灰粉等。以下、「高ＣａＯ原料」
ともいう）を配合し、得られる造粒物のＣａＯ含有量が
揮発成分を除いて１２質量％以上６０質量％以下になる
ように調整して、造粒を行えば、生産率の向上、歩留、
品質の改善が著しい。なお、前記の「揮発成分」とは、
予備造粒に用いる原料、燃料およびバインダーに含まれ
る水分、結晶水、フリーカーボン等、焼結の過程で燃
焼、蒸発、脱水等により造粒物中から除かれる成分をい
う。

【００２３】本発明において、粒子の大きさを表す「ｍ
ｍ」は篩目の代表径で、前記の「粒径１ｍｍ以下の粒
子」とは、篩目が１ｍｍの篩により分別処理をしたとき
の篩下を意味する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の焼結鉱の製造方法
を図面を用いて詳細に説明する。

【００２５】図１は本発明の焼結鉱の製造方法における
予備造粒工程の代表例を模式的に示す図である。フリー
カーボン含有量が５質量％以上７０質量％以下で、粒径
１ｍｍ以下の粒子を５０質量％以上含む原料１と、フリ
ーカーボン含有量が８０質量％以上の燃料２と、バイン
ダー３が、それぞれホッパー４−１、４−２、４−３に
収納されている。上記の（１）の発明の方法では、ホッ
パー４−１および４−３からそれぞれ原料１およびバイ
ンダー３が切り出され、一方、上記の（２）の発明の方
法では、ホッパー４−１、４−２および４−３からそれ
ぞれ原料１、燃料２およびバインダー３が切り出され、
ベルトコンベア５ａ、５ｂで搬送され、ミキサー６で造
粒される。

【００２６】本発明の焼結鉱の製造方法では、上記のよ
うに、予備造粒工程における原料のフリーカーボン含有
量を５質量％以上７０質量％以下と規定した。これは、
フリーカーボン含有量が５質量％未満の場合には、得ら
れる熱量が配合された全燃料から得られる熱量に対して
非常に小さくなり、予備造粒処理しても焼結鉱の品質等
に顕著な改善が見られず、７０質量％を超える場合に
は、得られる熱量が通常の焼結製造プロセスで得られる
熱量とほぼ同等となり、予備造粒の効果が小さいからで
ある。

【００２７】さらに、原料１が粒径１ｍｍ以下の粒子を
５０質量％以上含むこととしたのは、５０質量％未満の
場合には、造粒時に粗粒を核として微粉（粒径１ｍｍ以
下の粒子）が付着粉層を形成するため粒子の埋没が起こ
りにくく、焼結の際、未燃状態で残存するおそれが少な
いので、本発明の方法を適用するまでもないからであ
る。

【００２８】このように、予備造粒工程における原料の
フリーカーボン含有量や、粒径とその粒径を有する粒子
の含有量を限定するのは、予備造粒によって、フリーカ
ーボン含有量が低い小粒径原料の燃焼性を著しく向上さ
せ、この原料の発熱量の有効利用に対して顕著な効果を
得るためである。すなわち、前述したように、フリーカ
ーボン含有量が低い小粒径原料を焼結原料内に散在させ
ずに予備造粒物としてまとまった状態で存在させると、
予備造粒物をその他の造粒物中の燃料の燃焼熱によって
加熱し、燃焼の遅延を起こさずに燃焼させ、フリーカー
ボン含有量が低い小粒径原料のもつ発熱量を有効に利用
することができるからである。

【００２９】前記の予備造粒工程で用いる原料として
は、例えば、焼結集塵機から回収されるダスト、高炉原
料槽や炉頂部のダストキャッチャーで捕集されるダスト
等があげられる。ダストは乾燥状態で回収されたもの、
湿式処理後、脱水されたもの等、どのような形態のもの
でもかまわない。

【００３０】本発明の焼結鉱の製造方法では、上記の原
料をバインダーと混合して予備造粒する。バインダーと
混合するのは、それによって予備造粒物の強度が上昇
し、後述する実施例に示すように、焼結鉱の生産率、成
品歩留および還元粉化性指数（ＲＤＩ）が改善されるか
らで、用いるバインダーとしては、ＣａＯを含有するも
の、例えば生石灰、軽焼ドロマイト、高炉スラグ、製鋼
スラグ等があげられる。

【００３１】本発明の焼結鉱の製造方法では、予備造粒
物の水分（すなわち、他の原料と混合する前の水分）を
１５質量％以下に調整する。これによって、粒子集合体
の流動化が抑制されて造粒物の強度が確保される。１０
質量％以下とすれば、粒子間距離が短くなり、粒子間引
力（ファンデルワールス力）によって強度が上昇するの
で、好ましい。なお、水分の下限は特に限定しない。少
なすぎると造粒ができず、下限が自ずから定まるからで
ある。

【００３２】水は造粒の際にバインダーとして機能する
ので、１５質量％を超える水分を加えて造粒した後脱水
してもよい。脱水する手段としては、ベルトコンベアに
よる搬送の間における自然乾燥や、ヤード等での自然養
生、さらには、５０℃程度の熱処理等が適用できる。

【００３３】上記の（２）の発明の方法では、フリーカ
ーボン含有量が８０質量％以上の燃料を前記のフリーカ
ーボン含有量が低い小粒径原料と混合して予備造粒す
る。これは、（１）の発明の方法におけると同様に、フ
リーカーボン含有量が低い小粒径原料を、予備造粒物と
してまとまった状態で存在させ、しかもその造粒物中に
発熱量の高いフリーカーボン含有量が８０質量％以上の
燃料を存在させることによって、その燃料の燃焼熱によ
っても加熱することができ、燃焼の遅延を起こさずに燃
焼させ得るからである。

【００３４】このフリーカーボン含有量が８０質量％以
上の燃料としては、高炉用コークスの篩下である粉コー
クス、無煙炭、さらにはコークス乾式消火（ＣＤＱ）集
塵粉等があげられる。なお、この燃料の粒度については
特に制約はないが、小粒径燃料を使用すると燃料の燃焼
性が改善され、相乗効果が得られる。

【００３５】（２）の発明の方法において、フリーカー
ボン含有量が８０質量％以上の燃料とフリーカーボン含
有量が低い小粒径原料をバインダーと混合して予備造粒
し、予備造粒物の水分を１５質量％以下に調整するの
は、上記の（１）の発明の方法の場合と同じ理由による
もので、用いるバインダー、水分の調整方法等について
も同様である。

【００３６】上記（１）または（２）の焼結鉱の製造方
法において、造粒機としては通常用いられているドラム
ミキサーを使用すればよいが、高速攪拌羽根を内蔵する
混合機を用いるか、または高速攪拌羽根を内蔵する混合
機とドラムミキサーを直列に組み合わせて用いるとさら
によい。

【００３７】高速攪拌羽根を内蔵する混合機は、円筒形
のパン内に攪拌用の羽根が設置され、パンと羽根が回転
運動するタイプの混合機で、例えば、アイリッヒミキサ
ー（商品名）が代表的なものである。この混合機を使用
すると、ダストのような粒径の小さい原料を造粒するに
際しても、強力な混合力によって混合の際に加えた水を
原料全体に均一に浸透させ、造粒物の強度をより一層上
昇させるとともに、擬似粒子径（造粒物の径）を均一に
大きくし得るからである。

【００３８】また、上記（１）または（２）の焼結鉱の
製造方法において、予備造粒の際に、バインダーとして
生石灰を使用し、さらに、生石灰以外の高ＣａＯ原料
（例えば、石灰粉等）を、得られる予備造粒物のＣａＯ
含有量が揮発成分を除いて１２質量％以上６０質量％以
下になるように配合して造粒を行えば、すなわち、焼結
原料をＣａＯ成分の含有量が高くなるグループと低くな
るグループに分割して造粒するＣａＯ傾斜造粒を適用す
れば、生産率、品質等の改善効果が大きい。具体的に
は、ダスト等に石灰粉等を配合してＣａＯ成分を高めて
おき、予備造粒を行う。後述する図３の（エ）に示すよ
うに、ダスト等をあらかじめ造粒（予備造粒）してお
き、それに高ＣａＯ原料を配合して再度造粒（予備造
粒）して予備造粒物とする方法を採ってもよい。

【００３９】この場合、得られる予備造粒物のＣａＯ含
有量が、水分、結晶水、フリーカーボン等の「揮発成
分」を除いたて１２質量％以上６０質量％以下になるよ
うに配合するのは、以下の理由による。すなわち、前記
予備造粒物のＣａＯ含有量が１２質量％未満であればＣ
ａＯ傾斜造粒にはならないため、生産率、品質等の著し
い改善という所期の効果が認められず、一方、６０質量
％を超えると、ＣａＯ傾斜が強すぎるため、予備造粒物
以外の他の焼結原料のＣａＯ含有量が低下し、焼結にお
いて、未焼成部が生じ、品質が悪化するからである。

【００４０】続いて、上記のように予備造粒処理をする
ことにより得られた造粒物を焼結原料の一部として使用
する。すなわち、前記予備造粒物を鉄鉱石、粉コークス
等の他の焼結原料に配合し、造粒する。この配合および
造粒方法の一例を図３に示す。

【００４１】図３において、（ベース）は全原料を一括
して造粒する方法であり、（ア）はフリーカーボン含有
量が低い小粒径原料（図３では、これを「ダスト等」と
表示）と残りの他の焼結原料（図３では、これを「残原
料」と表示）をそれぞれ別の造粒機で造粒した後に、そ
れらを合流させる方法、（イ）はダスト等と残原料をそ
れぞれ別の造粒機で造粒（予備造粒）し、それらを合流
させた後さらに全原料を造粒する方法、（ウ）はダスト
等を予備造粒し、それに残原料を加えて造粒する方法、
（エ）はダスト等を予備造粒し、それに残原料の一部
（この場合は、高ＣａＯ原料）を配合して造粒した後、
造粒処理した残りの焼結原料（図３では、これを「残原
料」と表示）を配合する方法である。ダスト等の予備造
粒物の埋没を避けるには、（ア）または（イ）の方法が
望ましい。（エ）の方法において、予備造粒物に最初に
配合する残原料をＣａＯ成分またはＦｅＯ成分を含有す
る易溶融物質とすれば、生産率が向上し、歩留、品質の
改善が著しい。

【００４２】

【実施例】小型焼結試験機を用いて焼成試験を行い、生
産率、歩留および品質（還元粉化性）を評価した。

【００４３】〔試験条件〕 （１）原料配合 試験に使用した原料（銘柄）の全体配合、粒径１ｍｍ以
下の粒子の含有量および化学成分を表１に示す。なお、
配合比は、燃料（粉コークス）等を含む全原料から粉コ
ークスと返鉱を除いた新原料中における質量比率（質量
百分率）で表示した。また、原料の全体配合は試験を通
じて一定とした。ただし、ダストについては、３種類の
ダスト（ダストＡ、ダストＢおよびダストＣ）のいずれ
か１種を使用し、その配合比を２．０質量％の一定とし
た。

【００４４】

【表１】 （２）造粒方法 試験で用いた造粒方法を図４に示す。すなわち、試験で
は、前記の図３に示した（ア）〜（エ）の方法を用い
た。ただし、（エ）では、図３に示した高ＣａＯ原料と
して石灰粉を使用し、これにマラマンバ鉱を配合した。
図４において、（ベース）は全原料を一括して造粒する
方法で、比較のために行った。

【００４５】造粒機種としては、ドラムミキサー、また
はドラムミキサーと高速攪拌羽根を内蔵した混合機を使
用した。ドラムミキサーは内径０．５ｍ、長さ１．０ｍ
で、回転速度を毎分３０回転（３０ｒｐｍ）、処理時間
を４分間とした。高速攪拌羽根を内蔵した混合機は内径
０．４ｍ、高さ１．０ｍで、本体の回転速度を１５ｒｐ
ｍ、攪拌機の回転速度を６００ｒｐｍとし、処理時間を
１分間とした。

【００４６】表２に、造粒方法とそれぞれの方法で使用
した造粒機種の組み合わせをまとめて示す。表２におい
て、「造粒（混合）機」の欄のα〜δは、それぞれ図４
に示した造粒機αや造粒機δのα〜δに対応する。ま
た、はドラムミキサーであり、は高速攪拌羽根を内
蔵した混合機で、例えば「造粒（混合）機」の「α」の
欄の＋とは、図４の（ア）または（イ）の「造粒機
α」において、高速攪拌羽根を内蔵した混合機とドラム
ミキサーをこの順で直列に組み合わせて使用したことを
表す。

【００４７】

【表２】 （３）評価項目 試験での評価項目は、生産率、成品歩留および還元粉化
性指数（ＲＤＩ）である。

【００４８】生産率は、成品量を焼結時間および焼結ス
トランド面積で除した値である。なお、「成品」とは、
焼結ケーキをクラッシャーで破砕した後、焼結鉱冷間強
度試験機（ＳＩ試験機）で４回落下させた後の＋５ｍｍ
産物（篩目が５ｍｍの篩の篩上）であり、「焼結時間」
とは、焼結開始からウインドボックス内に取り付けた熱
電対で計測される排ガス温度がピークに達するまでに要
した時間と定義した。

【００４９】成品歩留は、成品量を成品と返鉱の合計量
で除した値である。なお、「返鉱」とは、焼結ケーキを
クラッシャーで破砕した後、ＳＩ試験機で４回落下させ
た後の−５ｍｍ産物（篩目が５ｍｍの篩の篩下）であ
る。

【００５０】還元粉化性指数（ＲＤＩ）は日本鉄鋼協会
の製銑部会法により求めた。

【００５１】〔試験結果〕 （１）予備造粒の効果（配合条件） ダストおよび粉コークスの配合条件を変化させた場合の
予備造粒の効果を図５に示す。なお、このときの造粒方
法は、いずれも図４に示した（ア）の方法である。ま
た、水分は、いずれも、予備造粒直後で２０質量％と
し、その後大気雰囲気下で放置（養生）することにより
脱水して、他の原料と混合する前で１５質量％とした。

【００５２】図５において、ケース(1a)〜(1d)はフリー
カーボン含有量が低い小粒径原料として本発明で規定す
る要件を満たすダストＡ（全体配合の２質量％）を用
い、これを予備造粒した場合で、ケース(1a)では粉コー
クスを加えずに、ケース(1b)では細粒の粉コークス（２
質量％、記号Ｏ）を加え、ケース(1c)では粗粒の粉コー
クス（２質量％、記号Ｐ）を加え、またケース(1d)では
細粒および粗粒の粉コークス（それぞれ２質量％）を加
えてそれぞれ造粒した。図中に示した●印はバインダー
としての生石灰（１．０質量％、記号Ｅ）を加えた場合
で、本発明例であり、○印は生石灰を加えない場合で、
比較例である。

【００５３】ケース(1ｅ)〜(1ｈ)は同じく本発明で規定
する要件を満たすダストＢ（２質量％）を用い、ケース
(1a)〜(1d)の場合と同様に予備造粒した場合である。図
中に示した●印は本発明例であり、○印は比較例であ
る。

【００５４】ケース(1i)〜(1l)はフリーカーボン含有量
が低い小粒径原料として本発明で規定する要件から外れ
るダストＣ（２質量％）を用いた場合で、比較例であ
る。また、ケース(1m)〜(1p)はダストＡ（２質量％）を
用いたが、予備造粒せずに配合した場合で、比較例であ
る。なお、このうちのケース(1m)は予備造粒を行わずに
全原料を一括して造粒した場合であり、ケース(1n)は粉
コークス（２質量％、記号Ｏ）のみを予備造粒した場合
である。

【００５５】図５の結果から明らかなように、ダスト
Ａ、Ｂを使用し、バインダーである生石灰を配合して予
備造粒を行った場合は、生産率、成品歩留およびＲＤＩ
の改善が認められた。また、予備造粒の際に粉コークス
を加えるとさらに効果があり、粗粒のコークスよりも細
粒のコークスの方が若干効果が大きかった。

【００５６】（２）予備造粒の効果（水分条件） ダストＡ（２質量％）について、予備造粒後の造粒物の
水分を５〜２０質量％の範囲で変更して焼成試験を行っ
た場合の結果を図６に示す。なお、水分は、いずれも、
予備造粒直後で２０質量％とし、その後大気雰囲気下で
放置（養生）することにより脱水して、他の原料と混合
する前で５〜２０質量％の範囲に調整した。また、造粒
方法は、いずれも図４に示した（ア）の方法で、予備造
粒時には、いずれもバインダーとしての生石灰（１質量
％、記号Ｅ）を加えた。

【００５７】図６において、ケース(2a)〜(2e)は予備造
粒の際に粉コークスを加えなかった場合、ケース(2f)〜
(2j)は細粒の粉コークス（２質量％、記号Ｏ）を加えた
場合である。

【００５８】図６に示した結果から、他原料と混合する
前の予備造粒物の水分が１５質量％以下であれば、生産
率、成品歩留およびＲＤＩが改善されることがわかる。
特に、水分が１０質量％以下の場合は効果が大きかっ
た。

【００５９】（３）造粒方法および造粒機の効果 図４および表２に示した造粒方法を適用して焼成試験を
行った場合の結果を図７に示す。図４において、前記の
ように、（エ）の方法では、予備造粒したダスト等と混
合して造粒機γで造粒する原料は、石灰粉（全体配合の
８．７質量％、記号Ｄ）とマラマンバ鉱（同じく２６．
０質量％、記号Ｎ）とした。なお、いずれのケースにお
いてもダストＡ（２質量％）を用い、バインダーとして
の生石灰（１質量％、記号Ｅ）を加えた。また、水分
は、いずれも、予備造粒直後で２０質量％とし、その後
大気雰囲気下で放置、脱水して、他の原料と混合する前
で１５質量％とした。

【００６０】図７において、ケース(3a)〜(3f)は予備造
粒の際に粉コークスを加えなかった場合、ケース(3g)〜
(3l)は細粒の粉コークス（２質量％、記号Ｏ）を加えた
場合である。また、図中の○、●、▲、▼、□および■
の各印は、前記の表２の右欄に示したこれらの印とそれ
ぞれ対応する。

【００６１】図７の結果から、○印すなわち表２の
（ア）−１のケース（ダスト等と残原料をそれぞれ別の
ドラムミキサーを用いて造粒した場合）でも、ベースの
造粒方法すなわち図５のケース（1m）（全原料を一括し
て造粒した場合）に比べて生産率、成品歩留およびＲＤ
Ｉが著しく改善されていることがわかる。さらに、●印
すなわち表２の（ア）−２のケースや▲印すなわち
（イ）−１のケース（いずれも、高速攪拌羽根を内蔵し
た混合機をダスト等の造粒に使用した場合）では改善効
果は一層大きくなった。ただし、▼印すなわち表２の
（ウ）−１のケース（ダスト等の造粒物に他の原料を造
粒せずに配合し、全原料を造粒した場合）では、高速攪
拌羽根を内蔵した混合機をダスト等の造粒に使用してい
ても、○印のドラムミキサーのみで予備造粒を行った場
合と比較して、生産率のみの改善にとどまった。

【００６２】□印や■印すなわち表２の（エ）−１や
（エ）−２のケース（予備造粒後のダスト等に石灰粉等
を配合して、ドラムミキサーで、または高速攪拌羽根を
内蔵した混合機とドラムミキサーで再度予備造粒した場
合）では、ＣａＯ傾斜造粒であるため、改善が著しかっ
た。

【００６３】

【発明の効果】本発明の焼結鉱の製造方法によれば、フ
リーカーボン含有量が低く、粒径が小さい、例えば、焼
結集塵機から回収されるダストや高炉原料槽や炉頂部の
ダストキャッチャーで捕集されるダスト等の小粒径原料
の燃焼性を改善し、高品質の焼結鉱を高い生産性で歩留
よく製造することができる。予備造粒の際に高速攪拌羽
根を内蔵する混合機を用いれば、その効果を一層高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の焼結鉱の製造方法における予備造粒工
程の代表例を模式的に示す図である。

【図２】フリーカーボン含有量が低い小粒径原料の予備
造粒処理による燃焼性の改善効果を説明するための図
で、焼結原料をパレット上に装入したときの縦断面の一
部を模式的に示す図である。（ａ）は前記小粒径原料を
予備造粒した場合、（ｂ）は同原料を通常の鉄鉱石とと
もに一括して造粒した場合である。

【図３】フリーカーボン含有量が低い小粒径原料の配合
および造粒方法の一例を示す図である。

【図４】実施例で用いたフリーカーボン含有量が低い小
粒径原料の配合および造粒方法の一例を示す図である。

【図５】実施例の結果を示す図で、予備造粒における配
合条件が焼結鉱の生産率、成品歩留およびＲＤＩに及ぼ
す影響を示す図である。

【図６】実施例の結果を示す図で、予備造粒後の造粒物
の水分が焼結鉱の生産率、成品歩留およびＲＤＩに及ぼ
す影響を示す図である。

【図７】実施例の結果を示す図で、造粒方法および造粒
機が焼結鉱の生産率、成品歩留およびＲＤＩに及ぼす影
響を示す図である。

【符号の説明】

１：原料（フリーカーボン含有量が低い小粒径原料） ２：燃料（フリーカーボン含有量が高い燃料） ３：バインダー ４−１、４−２、４−３：ホッパー ５ａ、５ｂ：ベルトコンベア ６：ミキサー ７：フリーカーボン含有量が低い小粒径原料 ８：予備造粒物 ９：他の造粒物 １０：造粒物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 星 雅彦 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 CA33 CA35 CA36 CA37

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フリーカーボン含有量が５質量％以上７０
   質量％以下で、粒径１ｍｍ以下の粒子を５０質量％以上
   含む原料をバインダーと混合して予備造粒し、得られた
   造粒物を焼結原料の一部として使用する焼結鉱の製造方
   法であって、前記造粒物の水分を１５質量％以下に調整
   することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
2. 【請求項２】フリーカーボン含有量が８０質量％以上の
   燃料とフリーカーボン含有量が５質量％以上７０質量％
   以下で、粒径１ｍｍ以下の粒子を５０質量％以上含む原
   料をバインダーと混合して予備造粒し、得られた造粒物
   を焼結原料の一部として使用する焼結鉱の製造方法であ
   って、前記造粒物の水分を１５質量％以下に調整するこ
   とを特徴とする焼結鉱の製造方法。
3. 【請求項３】予備造粒の際に、高速攪拌羽根を内蔵する
   混合機を用いることを特徴とする請求項１または２に記
   載の焼結鉱の製造方法。
4. 【請求項４】予備造粒の際に、バインダーとして生石灰
   を使用し、さらに、得られる造粒物のＣａＯ含有量が揮
   発成分を除いて１２質量％以上６０質量％以下になるよ
   うに、生石灰以外のＣａＯ含有原料を配合することを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の焼結鉱の製造
   方法。