JP2003535972A - 金属化されたブリケットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、鉄／鋼粒子と還元材料とセルロース繊維材料とを配合し、この配合物を圧縮して固形のアグロメレートを形成し、直接還元炉（２２）内でアグロメレートの鉄部分を還元する。セルロース繊維結合剤材料は、公知の結合剤を用いた同等のアグロメレートに比べて強度を向上させ、全体のコストを引き下げる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ＝＝＝関連出願の相互参照＝＝＝ この出願は、２０００年６月５日出願の仮出願第６０／２０９，５２６号に基
づく優先権を主張する。

【０００２】 ＝＝＝発明の分野＝＝＝ 本発明は、炭素を含有する金属化された鉄ブリケットの製造方法及びその結果
得られるブリケットに関するものである。

【０００３】 ＝＝＝発明の背景＝＝＝ 近年の製鋼方法は、大量の鋼粉や製鋼に関連する他の廃棄物を生じる。ほとん
どの鉄鋼メーカーは、鋼粉を再生する方法を模索している。鋼粉の適切な再生は
、鉄鋼メーカーが廃棄物として喪失していた価値のある鉱物を再生することを可
能とし、適切に取り扱い、排気する必要がある環境的に有害な材料の量を減少さ
せることが出来る。

【０００４】 製鋼工場の廃棄物の再生方法の模索は、いくつかの要因によって動機付けられ
ている。第一のかつ最大の要因は、貴重な鉱物が失われることに関係している。
大量の製鋼工場の廃棄物が、最終鉄鋼製品１トンにつき発生する。製鋼工場の廃
棄物は、製鋼工場のバグハウスや水処理装置から回収される数パーセントの鉄、
酸化鉄、他の金属酸化物成分や炭素を含んでいる。適切な処理を通じて、廃棄さ
れる鉄材料は、貴重な鉄成分を再生するために直接還元し、溶融することができ
る。勿論、再生により製鋼工場の原材料コストを低減することが出来る。

【０００５】 環境問題の観点からも、製鋼工場の廃棄物の効率的な再生方法が求められてい
る。アーク炉（ＥＡＦ）からのバグハウスダスト等のある種の製鋼工場の廃棄物
は、廃棄する前に処理されるべき有害物質であると考えられる。こうした処理の
ためのコストは非常に高い。必ずしも有害であるとは考えられない製鋼工場の廃
棄物も、１トンの鋼について生成される廃棄物の量が大量であるため、埋め立て
やその他の方法による廃棄に関連して大きなコストがかかる。

【０００６】 鉄鋼メーカーにより、廃棄物を回収し、この廃棄物を還元剤と混合し、この混
合物を固形のアグロメレートに圧縮し、次いでそのアグロメレートを加熱してこ
のアグロメレート中の鉄材料を直接還元して最終的に直接還元されたアグロメレ
ートを製鋼炉に投入する製鋼工場の廃棄物の再生方法が開発されている。直接還
元する前に所謂「圧粉（green）」アグロメレートであるアグロメレートを形成
する方法は、従来より周知である。直接製造のために製鋼工場の廃棄物をアグロ
メレートにする処理の例は、Kaneko等に付与されたアメリカ特許第４，７０１，
２１４号に開示されており、このアメリカ特許には酸化鉄粉末や鉄鉱石微粒子を
粉砕された石炭及びバインダと混合して混合物を形成し、この混合物を圧縮する
か、ペレット化するか、又はアグロメレート化することによってアグロメレート
又はペレットを形成し、そのペレットを回転炉床炉に導入してペレット中の鉄を
予備還元し、予備還元されたペレットを金属投入成分として溶融還元室に導入し
、室の底部を通して炭素燃料と酸素を導入して室内の溶融物又は溶湯と反応させ
て、鉄を鉄元素に還元し、ＣＯとＨ_２を含む排出ガスを形成し、この排出ガスを
回転炉床炉にペレットを予備還元する処理ガスとして導入し、ホットメルトを溶
融還元室より導出する方法が開示されている。

【０００７】 製鋼炉への直接還元された投入物を形成するために酸化鉄微粉末のアグロメレ
ートを使用する最も進歩した方法は、Meissner等に付与されたアメリカ特許第５
，７３０，７７５号に見られ、このアメリカ特許には、ハースに２層以下の深さ
で酸化鉄と炭素材料で構成される乾燥圧縮体を供給して全ての揮発成分を除去す
ることによって圧縮体から直接還元された鉄を生成し、圧縮体を華氏２４００度
乃至２６００度の温度の輻射熱源に曝して圧縮体を金属化させる方法及び装置が
開示されている。

【０００８】 従来技術の圧粉アグロメレートを形成するために、鉄含有粉末及び／又は鉄鉱
石が、通常石炭やコークス等の炭素材料である還元剤に混合される。アグロメレ
ート材料は、処理条件に応じて湿潤状態又は乾燥状態とすることが出来る。最後
に、ブリケットに圧縮される前に結合剤が混合物に添加される。

【０００９】 鋼粉の圧粉アグロメレートの直接還元を通しての鋼粉の再生の成功は、直接還
元に先立って形成されるブリケットの質に大きく依存している。ブリケットが、
直接還元炉への導入時点から製鋼炉への導入時点への遷移を通じてその物理的一
体性を保持することが必須である。ブリケットが直接還元中に破砕したり崩壊し
たりすると、破壊した断片は後続の酸化により急激な還元に直面する。最悪の場
合、断片化したアグロメレートは、再酸化されてＦｅＯとなる。直接還元炉から
製鋼炉への移送時に喪失されないこれらのアグロメレートの断片は、急激に再酸
化される傾向があり、製鋼炉に注入されるときにスラグ中に溶解するか、そうで
なければ排出ガス封じ込めシステムによって製鋼炉外に即座に吸い出される。従
って、破砕した断片や粉末としてのアグロメレート材料の喪失が、鋼粉の再生シ
ステムの効率を劇的に減少させる。

【００１０】 アグロメレートの断片化を防止するために、材料に結合剤が添加される。圧粉
アグロメレートにおいて使用する結合剤の選択は、しばしばコストと下流側プロ
セスにおける損失とのトレードオフとなる。アグロメレート形成に従来より使用
されている結合剤は、けい酸ナトリウム、１％の石灰及び３％の糖液、ピッチベ
ースの結合剤及びセメントである。けい酸ナトリウムは、加熱時に弱くなるか若
しくは焙焼することが知られているアグロメレートを形成し、けい酸ナトリウム
は分解して炉内の耐火物に損傷を与える好ましくないアルカリ化合物となる。セ
メント結合剤は、脈石を相対的に増加させる傾向があり、後続の溶融工程におけ
るスラグの量が非常に大量となる。石灰／糖液の混合物及びピッチベースの結合
剤は、許容し得る性能を有しているが、そのコストが比較的高い。

【００１１】 低コストで、破砕強度を向上させた圧粉アグロメレートを得ることが出来、従
って直接還元処理やこれに伴う搬送中におけるアグロメレートの破砕を防止する
ことが出来る結合剤及び鋼粉のアグロメレート形成における結合剤を使用する処
理が必要とされている。さらに、下流側における環境への影響を最小化し、製鋼
工程に対する悪影響を最小化することが出来る結合剤及び鋼粉のアグロメレート
形成における結合剤を使用する処理が必要とされている。

【００１２】 ＝＝＝発明の目的＝＝＝ 本発明の一つの目的は、炭素鋼へと処理されるべき高強度のアグロメレートを
形成する処理を提供することである。

【００１３】 本発明の他の目的は、金属化度が少なくとも４０％、好ましくは８０％を超え
る、強度が向上した炭素を含有する直接還元されたアグロメレートを提供するこ
とである。

【００１４】 ＝＝＝発明の概要＝＝＝ 本発明は、鉄／鋼粒子と還元材料とセルロース繊維材料とを配合し、この配合
物を圧縮して固形のアグロメレートを形成し、直接還元炉内でアグロメレートの
鉄部分を還元する方法である。セルロース繊維結合剤材料は、公知の結合剤を用
いた同等のアグロメレートに比べて強度を向上させ、全体のコストを引き下げる
。

【００１５】 セルロース繊維材料は、セルロース繊維の適当な供給源から生成され、好まし
くは、紙、ボール紙、木くず、バガス又は都市ゴミ等の廃棄物より生成される。
鉄粒子は、製鋼プロセスの廃棄物の流れから得られるもので、バグハウスの粉塵
や破砕されたブリケットからの微粒子物質やペレットを含んでいる。付加的に新
しい鉄成分を混合物に添加することも出来る。好ましくは粉砕炭である還元剤は
、アグロメレートを適切に還元するのに必要な場合に添加される。

【００１６】 このアグロメレートは、ロールブリケッティングにより形成されるブリケット
や、ディスク／ドラムペレット化方法、押し出し又は他の公知のアグロメレート
形成方法によって形成されたペレットであってよい。アグロメレートは、炉内で
６乃至２０分間加熱されて、非常に強固な炭素含有処理製品となり、製鉄炉又は
製鋼炉への供給材料として非常に適したものとなる。

【００１７】 上記及び他の目的は、図面を参照した以下の詳細な説明より容易に理解される
であろう。

【００１８】 ＝＝＝詳細な説明＝＝＝ 本発明によれば、鉄含有材料の直接還元に用いるための圧粉アグロメレートの
製造において、結合剤としてセルロース繊維が使用される。セルロース製結合剤
と以下に開示する本発明の方法を用いることによって、断片化したり微粉末を生
成することなく炉床炉や他の炉にアグロメレートを直接投入できるように、圧粉
アグロメレートに十分な圧粉体強度を与える大きさに揃えられた鉄含有材料とそ
の大きさの還元剤から圧粉アグロメレートが製造される。このアグロメレートは
、熱処理工程や処理装置を損なうことなく加熱中に優れた強度を達成するととも
に、他の結合剤を用いて製造されたアグロメレートに比べて、全体としてより経
済的となる。

【００１９】 本発明による圧粉アグロメレートの製造において結合剤として用いられるセル
ロース繊維は、古紙、ボール紙、木くず、バガス（サトウキビ廃棄物）、又は都
市ゴミ等の廃棄物材料から生成される。後者が使用された場合、廃棄物中の感熱
成分が後続の加熱処理により分解されるので、廃棄物が一般廃棄物であるか有害
廃棄物であるかは問題にならない。好適な結合剤としてのセルロース繊維の使用
により、石灰／糖液の従来の結合剤に比べて大幅にコストが削減される。さらに
、還元されたコンパクトの強度ばかりか、圧粉アグロメレート強度は、石灰／糖
液や他の一般的に使用される結合剤によって形成されたアグロメレートの強度よ
りも高くなる。

【００２０】 アグロメレート形成に先立って、セルロース繊維材料は、細断され又は粉砕さ
れた有機材料から製造される。セルロース材料の供給源は、全ての適当な原材料
や有機性廃棄物を含む使用済み消費財とすることが出来る。セルロースの供給源
は、新品又は使用済みの紙、新品又は使用済みの新聞紙、新品又は使用済みのボ
ール紙、木くず、一般的にサトウキビ廃棄物であるバガス、ゴミから生成される
燃料を含む都市ゴミ等であるが、これに限定されるものではない。セルロース繊
維結合剤を製造するための原材料は、豊富に存在するので、非常に安価であり。
またセルロース材料は消費財廃棄物から生成されるので、セルロース結合剤の使
用は環境的に優れている。

【００２１】 図１について説明すれば、鉄含有廃棄物材料は、ホッパ１２からの結合剤材料
とともにホッパ１０からミキサ１４に供給され、次いでブリケッタ１６として示
される塊状化機（agglomerator）に供給される。アグロメレート材料は、塊状化
機から排出され、ふるい１８等の適当な装置によってふるい分けされ又は大きさ
が揃えられる。ふるい１８を通過した微粉末は、環流ライン２０を通してミキサ
１４に環流される。大きなアグロメレートは捕集され、製鉄又は製鋼炉に供給さ
れる。セルロース繊維結合剤材料は、実質的に乾燥状態で鉄含有材料とともにミ
キサ１４に供給される。結合剤は約２５重量％の量まで使用可能であるが、セル
ロース結合剤材料は、好ましくは全混合物の約０．５重量％乃至約２．０重量％
である。鉄含有廃棄物材料は、製鋼炉のバグフィルタの粉塵や、前回のブリケッ
ト形成作業において捕集された粉塵及び破片から得ることが出来る。また、鉄含
有廃棄物材料は、製鉄プロセスの他の工程から生じるか、鉄含有廃棄物の流れを
有する敷地外の製鉄施設から搬送される。鉄含有材料は、一般に高炉の粉塵、高
炉のスラッジ、ＢＯＦ（塩基性酸素炉）の粉塵、ＢＯＦのスラッジ、ミルスラッ
ジ、ミルスケール、削り屑、金属化したＤＲＩ微粉末、焼結粉塵、キューポラ粉
塵や廃棄物ペレット微粉末である。また、アーク炉（ＥＡＦ）の粉塵も鉄含有廃
棄物の供給源として使用可能である。本発明のプロセスへの供給源としてのＥＡ
Ｆの粉塵の使用は重要である。ＥＡＦの粉塵は有害廃棄物として分類され、それ
が本発明のプロセスを通しての廃棄物の環流によって最小化されるからである。
セルロース繊維の結合剤としての使用によって、鉄含有材料の粒径は、従来技術
による結合剤によって要求されるような細分化を必要としない。例えば、５乃至
１０％の鉄含有粒子は、６ｍｍ以下であっても強固なアグロメレートを形成する
。

【００２２】 必要に応じて、新しい鉄鉱石が微粉末の状態で、混合物に添加される。混合物
中の鉄含有廃棄物材料の組成及び最終の還元されたブリケットの所望の組成に応
じて、大きなパーセンテージの硫黄、マンガン、クロム等鉄含有廃棄物の望まし
くない成分を希釈し、余分の炭素を消費させ、又は単純に鉄の含有量を増加させ
るために新しい鉄鉱石を添加することが出来る。

【００２３】 最後に、還元剤材料が混合物に添加される。好適な還元剤材料は、粉コークス
、石油コークス微粉末、ＣＤＱ（cold dust quench）微粉末であり、最適には、
粉砕炭である。木炭やグラファイトを含む直接還元に一般的に用いられる他の全
ての還元剤も許容される。所要の結合剤の量は、混合物内の鉄成分の相対量及び
使用されるセルロース結合剤の量に応じて変化する。セルロース繊維材料は、還
元剤として有効に作用し、ある状況においては、セルロース結合剤材料の一部又
は全てを、コスト的により有益な還元剤に置き換えることが出来る。従って、ア
グロメレート中の還元剤成分をセルロース材料によって１００％置き換えること
が可能であり、置き換えることが経済的に有利な場合にはなおさらである。種々
のサイズの還元材料により許容できる程度に強固なアグロメレートを形成するが
、還元剤は好ましくは石炭の８０％が２００メッシュのふるいを通過する粉砕炭
である。

【００２４】 アグロメレートの形成中に使用される供給材料に応じて、鉄含有材料と、必要
に応じて添加される還元剤及びセルロース結合剤の混合物に補充水を添加するこ
とが望ましい。混合物の重量に対して０重量％乃至５重量％の範囲で混合物に添
加される水は、結合処理を助けて、強固なアグロメレートを形成する。圧粉混合
物が３重量％乃至５重量％の間の高い含水量を有している場合、ブリケット形成
作業による機械的動作はアグロメレート材料の物理的圧縮と文字通りの水の絞り
出しにより全体の含水量は、０乃至２重量％減少する。ブリケットの場合、圧粉
ブリケットの乾燥は必要が無く、ブリケットは、直接加熱炉に投入することが出
来る。

【００２５】 セルロース繊維は、それほど密度の高い結合材料ではなく、従って、結合剤と
、鉄含有材料と必要に応じて添加される還元剤の混合物は、それほど密度が高い
ものとはならず、特に高レベルに密度が高いものとはならない。従って、混合物
は、好ましくはペレット化するというよりはむしろブリケット化されて、高圧ブ
リケット化処理によりアグロメレートを圧縮する。

【００２６】 研究室における試験により、本発明の方法によってセルロース結合剤を用いて
形成されたアグロメレートは、−３メッシュの大きさの鉄含有材料を１０％含ん
でいる場合においても、他の結合剤系により形成されたアグロメレートと同等又
はそれよりも高い圧粉強度を有していることが示された（図５参照）。また、セ
ルロース結合剤を含む加熱されたアグロメレートは、窒素／還元雰囲気において
１０００℃乃至１２８８℃の温度に７乃至１０分間曝した後に、他の結合剤によ
り形成されるアグロメレートに比べて非常に高い粉砕強度を有している。さらに
、セルロース繊維結合剤は、加熱時間の関数として増加するＤＲＩ粉砕強度を示
している。通常は従来の結合剤の組み合わせには、セルロース繊維結合剤によっ
て達成された加熱時間（８乃至１２分）の関数としてのＤＲＩ粉砕強度の増加が
観察されたものはなかった。

【００２７】 ブリケット化後に、ブリケットは加熱処理炉、好ましくは回転炉床炉に供給さ
れて、約１０００℃乃至約１３００℃の温度で約６乃至約２０分間加熱される。
好適な加熱時間は、約７乃至約９分である。炉内の合計時間が２０分を超えない
この制限された加熱時間を用いることによって、その結果製造されるブリケット
は、驚くべき強度を持つ。加熱炉内の雰囲気は酸化、不活性又は還元雰囲気、即
ち可燃成分（Ｈ_２＋ＣＯとして）で０乃至約１０％である。アグロメレートは、
最初に酸化雰囲気で加熱され、次いで不活性及び／又は還元雰囲気でさらに加熱
される。さらに、炭素を含有する鉄含有アグロメレートの金属化は、残留炭素量
に関連している。

【００２８】 製鋼炉に対する供給材料として使用された場合、この高強度ブリケットは一体
性を保持しつつ、容易にスラグ層を貫通して製鋼炉の溶湯内に進入する。

【００２９】 セルロース繊維材料は、全ての他の還元剤を含む若しくは含まない鉄含有材料
のアグロメレートのための非常に費用対効果の高い結合剤であることが見出され
た。少量のセルロース結合剤（０．５乃至２重量％）は、非常に良好に作用する
との知見を得た（例えば、測定された圧粉強度）。他の結合剤系は、同様の結果
を得るためにより多くの結合剤を必要としている。少量のセルロース結合剤が、
従来の結合剤とともに、又は従来の結合剤の補充として用いられアグロメレート
に強度的な利点を付加する場合もある。またセルロース繊維結合剤は改良された
結合特性を有しているので、大きな粒径（０．２５乃至１．０ｍｍ）から高強度
の圧粉アグロメレートを生成することが出来る。

【００３０】 ＝＝＝実施例＝＝＝ ＜実施例１＞ 圧粉ブリケット内の結合剤としてのセルロースの有用性は、一連のテストサン
プルを調製して試験した。各テストサンプルは、２０ｋｇバッチの鉄含有廃棄物
材料で構成した。各バッチは、約８０重量％の鉄鉱石ペレット供給材（−０．０
７４ｍｍ）及び酸化鉄微粉末（−０．８５ｍｍ）と約２０重量％の還元剤として
の粉砕炭を含み、還元剤の８０％は２００メッシュ（−０．０７４ｍｍ）下とな
るように大きさを揃えた。該当の結合剤は、約１重量％を混合物に添加した。組
成物は、実験室用混合粉砕機により約５分間混合した。全バッチは、工業用製団
機に供給した。ブリケット化後に、良好な全ブリケットは、全ての断片や残留微
粒子を手で分離した。その断片や微粒子は、製団機に戻した。圧粉ブリケットの
破砕強度は、良好な全ブリケットから取り出した任意の１０個のサンプルを分析
することによって判定した。ブリケットは、サーモクラフト(Thermcraft)箱形炉
内で、毎分５リットルの標準Ｎ_２パージを行いながら１２８８℃で還元した。箱
形炉は、現実の工業用直接還元炉と同様の還元特性を有していた。還元されたブ
リケットは、所定の時間で迅速に箱形炉から取り出され、Ｎ_２でパージされた室
内で冷却された。

【００３１】 図２に関して説明すれば、２０ｃｃのブリケットの分析により、１％の紙／１
％の水の結合剤が、３％の糖液／１％の石灰の結合剤よりも優れていることが示
された。圧粉ブリケットの強度は、セルロース結合剤が存在する結果、僅かに高
く、８分間還元後のＤＲＩ強度は、３％の糖液／１％の石灰や２％の糖液の結合
剤のほぼ２倍であった。セルロース結合剤を含むブリケットの還元性は良好であ
った。

【００３２】 図３，図４に関して説明すれば、セルロース結合剤は、糖液／石灰の結合剤と
同様の還元特性を示した。図３は、還元曲線及び１０分後の９０％を越える合計
還元量は、糖液／石灰の結合剤を有するブリケットの特性と非常に良く似ている
ことを示している。図４は、時間の経過によるブリケットの還元に対応する炭素
還元剤の減少量を示している。セルロース結合剤の炭素成分は、糖液／石灰のサ
ンプルと非常に類似の減少率で減少する。従って、セルロース充填材を用いた本
発明のアグロメレートにより満足の行く還元時間が達成される。

【００３３】 図５は、本発明による種々の結合剤によって製造された圧粉アグロメレートの
平均粉砕強度の比較を要約している。図示のように、セルロースを含有する新聞
紙（Ｅ）、ボール紙（Ｇ）、フラッフ（fluff）、即ちシュレッダにかけられた
紙（Ｄ＝１％、Ｆ＝２％）の全ては、石灰と糖液の組み合わせによる標準の結合
剤（Ａ＝１％石灰／３％糖液、Ｂ＝２％石灰／４％糖液）に比べて非常に大きな
粉砕強度を有するブリケットが得られた。サトウキビの茎から生成されたセルロ
ースであるバガス（Ｃ）のみが、従来技術による石灰及び糖液を越える注目すべ
き改善は得られなかった。

【００３４】 ＜実施例２＞ 約６４．５％の新しい鉄供給材料と、２０．５％の石炭還元剤と、１３％のふ
るいわけされたペレット微粉末、及び１％のセルロース／１％の水の結合剤の組
み合わせで構成されたアグロメレートの組成を除き、実施例１の製品とほぼ同様
の要領で製造された１２ｃｃのブリケットに対して検討をした。−３メッシュ（
−６．７ｍｍ）、−６メッシュ（−３．３５ｍｍ）、及び−２０メッシュ（−０
．８５ｍｍ）にふるいわけされたペレット微粉末１３％を含む上記の配合物を用
いて別の試験を行った。

【００３５】 図７に関して説明すれば、より小さな微粒子の粒径を有するアグロメレートは
より高い圧粉粉砕強度を示すが、−３メッシュの大きな微粒子によって形成され
たアグロメレートでさえも、２６ｋｇの許容可能なアグロメレートの平均圧粉粉
砕強度を有している。これは、−２０メッシュの細かい断片によって形成された
３３ｋｇの圧粉粉砕強度に匹敵する。図６に関して説明すれば、大きな−３メッ
シュの細かい断片はＤＲＩ金属化に悪影響を与えなかった。種々の微粒子サイズ
を用いて行ったアグロメレートの金属化はほとんど同一だったからである。−３
メッシュの細かい断片を含む混合物から生成されたＤＲＩは、１０分の還元時間
後９１ｋｇの良好な圧粉粉砕強度を示した。従って、セルロース結合剤は、大き
な鉄微粒子から高い粉砕強度及び好ましい還元品質を持つアグロメレート形成す
ることを可能とする。

【００３６】 ＝＝＝発明の目的達成の概要＝＝＝ 上記から明白であるが、炭素含有鋼に加工するための強固なブリケット、及び
少なくとも４５％から約８５％まで金属化され強度が改善された、炭素を含有す
る直接還元鉄ブリケットを製造するための改良されたプロセスを発明した。

【００３７】 上記の説明及び特定の実施例は、単に本発明の最良の形態とその原理を説明す
るためのものであり、本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく当業者により本
装置への種々の変更、追加が可能であり、その本発明の趣旨及び範囲は添付請求
の範囲によってのみ限定されるべきものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるアグロメレート製造方法を示すフロー図である。

【図２】 箱形炉内での処理時間に対する種々の結合剤で製造したブリケットの粉砕強度
を比較して示すグラフである。

【図３】 四つの異なる結合剤により製造したブリケットの処理時間に対する金属化度を
示すグラフである。

【図４】 炉内の処理時間に応じた四つの異なる結合剤により製造されたブリケットに残
留する炭素を示すグラフである。

【図５】 種々の異なる結合剤により調製される圧粉ブリケットの平均粉砕強度を示すグ
ラフである。

【図６】 セルロース結合剤と種々のサイズの鉄微粉末によって調製されたブリケットの
金属化パーセントを示すグラフである。

【図７】 セルロース結合剤と種々のサイズの鉄微粉末によって調製されたブリケットの
粉砕強度を示すグラフである。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１２月５日（２００２．１２．５）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 マクレランド，ジェイムズ，エム．ジュニ ア アメリカ合衆国・ノースカロライナ州 28031・コーニリアス・ラルゴ プレイス 17828 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 BA14 BA15 BA22 CA23 DA01

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄含有材料と、還元剤と、１５％以下の水を含むセルロース
   繊維を配合して混合物を調製し、該混合物をアグロメレートに成形し、該アグロ
   メレートを約１０００℃から約１５５０℃の温度で６乃至２０分加熱することに
   よって、金属化された強固な鉄アグロメレートを製造する方法。
2. 【請求項２】 前記アグロメレートは７乃至９分間加熱される、請求項１に
   記載の方法。
3. 【請求項３】 前記アグロメレートは１０００℃乃至１３００℃の範囲の温
   度で加熱される、請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記鉄含有材料は、鉄鉱石、高炉の粉塵、高炉のスラッジ、
   塩基性酸素炉の粉塵、ＥＡＦの粉塵、塩基性酸素炉のスラッジ、ミルスケール、
   ペレット微粉末、金属化したＤＲＩ微粉末、削り屑、ミルスラッジ、焼結粉塵、
   キューポラ粉塵、及びこれらの混合物よりなる群より選択される、請求項１に記
   載の方法。
5. 【請求項５】 前記セルロース繊維は、細断された有機廃棄物、紙、新聞紙
   、ボール紙、木くず、バガス（サトウキビ廃棄物）、下水汚泥、都市ゴミ、廃棄
   物由来の燃料、及びこれらの混合物よりなる群より選択される、請求項１に記載
   の方法。
6. 【請求項６】 前記還元剤は、セルロース繊維、ＣＤＱ粉塵、粉砕炭、粉コ
   ークス、石油コークス微粉末、木炭、グラファイト、高炉の粉塵、高炉のスラッ
   ジ、及びこれらの混合物よりなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記アグロメレートは、最初に酸化雰囲気で加熱され、次い
   で不活性又は還元雰囲気で加熱される請求項１に記載の方法。
8. 【請求項８】 前記アグロメレートを、鉄含有供給材料として製鋼炉に導入
   する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
9. 【請求項９】 前記アグロメレートをブリケット化し、次いでそのアグロメ
   レートを鉄含有供給材料として製鋼炉に導入する工程をさらに含む請求項１に記
   載の方法。
10. 【請求項１０】 ０．５乃至１５パーセントの鉄含有供給材料粉末が６ｍｍ
    以下のサイズである請求項１に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記アグロメレートは、乾燥工程無しに直接加熱炉に供給
    される請求項１に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記セルロース結合剤の添加量は０．５乃至２５％である
    請求項１に記載の方法。
13. 【請求項１３】 請求項１の方法によって製造される、強固で、少なくとも
    ４０％金属化された鉄アグロメレート。
14. 【請求項１４】 鉄含有材料と、還元剤と、１５％以下の水を含むセルロー
    ス繊維とを配合する強固な圧粉アグロメレートの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記鉄含有材料は、鉄鉱石、高炉の粉塵、高炉のスラッジ
    、塩基性酸素炉の粉塵、ＥＡＦの粉塵、塩基性酸素炉のスラッジ、ミルスケール
    、ペレット微粉末、金属化したＤＲＩ微粉末、削り屑、ミルスラッジ、焼結粉塵
    、キューポラ粉塵、及びこれらの混合物よりなる群より選択される、請求項１４
    に記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記セルロース繊維は、細断された有機廃棄物、紙、新聞
    紙、ボール紙、木くず、バガス（サトウキビ廃棄物）、下水汚泥、都市ゴミ、廃
    棄物由来の燃料、及びこれらの混合物よりなる群より選択される、請求項１４に
    記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記アグロメレートをブリケット化し、次いでそのアグロ
    メレートを鉄含有供給材料として製鋼炉に導入する工程をさらに含む請求項１４
    に記載の方法。
18. 【請求項１８】 ０．５乃至１５パーセントの鉄含有供給材料粉末が６ｍｍ
    以下のサイズである請求項１４に記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記セルロース結合剤の添加量は０．５乃至２５％である
    請求項１４に記載の方法。
20. 【請求項２０】 前記還元剤は、セルロース繊維、ＣＤＱ粉塵、粉砕炭、粉
    コークス、石油コークス微粉末、木炭、グラファイト、高炉の粉塵、高炉のスラ
    ッジ、及びこれらの混合物よりなる群より選択される、請求項１４に記載の方法
    。