JP2005194543A - Method for manufacturing partially reduced agglomerated ore - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、焼結プロセスを用いて、高炉原料として使用される、酸化鉄の一部を還元した半還元塊成鉱を製造する技術に関する。 The present invention relates to a technique for producing a semi-reduced agglomerated mineral obtained by reducing a part of iron oxide used as a blast furnace raw material by using a sintering process.
従来から高炉原料として、焼結原料である粉鉄鉱石、媒溶材、および粉炭材等を混合し、造粒した後、焼結することにより得られる焼結鉱が用いられている。 Conventionally, as a blast furnace raw material, a sintered ore obtained by mixing and sintering granulated iron ore, a solvent medium, a powdered carbon material, and the like, which are sintering raw materials, has been used.
このような焼結鉱に関して、従来高炉で行われてきた還元反応の一部を焼結反応過程で補い、焼結と高炉総計での炭素原単位の低減を図ることができる半還元焼結鉱が注目されている。この半還元焼結鉱では、焼結反応の途上において、従来の塊成化に必要な熱量を供給するための炭材だけでなく、還元材として作用する炭素を供給し、かつ吸熱反応である還元反応に必要な熱量を補充する必要があるため、必然的に添加する炭材量は増大する。 With regard to such sintered ore, a semi-reduced sintered ore that can compensate for part of the reduction reaction conventionally performed in the blast furnace in the sintering reaction process and reduce the carbon intensity in the sintering and blast furnace total. Is attracting attention. In this semi-reduced sintered ore, in the course of the sintering reaction, not only the carbon material for supplying the amount of heat necessary for conventional agglomeration, but also carbon acting as a reducing material is supplied, and the reaction is endothermic. Since it is necessary to replenish the amount of heat necessary for the reduction reaction, the amount of carbon material to be added inevitably increases.
例えば、特許文献1には、粉鉱石に粉コークス・無煙炭を配合造粒して内層とし、また、粉鉱石、副原料および粉炭材・無煙炭を混合コーティングして外層として2層構造の擬似粒子を形成し、この擬似粒子を焼結原料の一部として混合・造粒したのち焼結機で焼結して焼結鉱を製造する技術が開示されており、この焼結過程で擬似粒子の外層から生成する融液と内層の粉炭材や無煙炭中の固形炭素との直接還元反応により焼結鉱の一部が還元される。この技術では、1100℃の高温になってから、初めて生成した融液と粉コークス・無煙炭のCがFeO+C=Fe+CO−36350kcal/kmolの直接還元反応を起こし、焼結鉱の一部にメタルFeが生成される。 For example, in Patent Document 1, powdered coke and anthracite are blended and granulated into powdered ore to form an inner layer, and powdered ore, auxiliary materials, powdered coal and anthracitic coal are mixed and coated to form a two-layer pseudo particle as an outer layer. A technology is disclosed in which the pseudo particles are mixed and granulated as a part of the sintering raw material, and then sintered with a sintering machine to produce a sintered ore. A part of the sintered ore is reduced by a direct reduction reaction between the melt produced from the slag and the solid carbon in the inner layer pulverized coal material or anthracite coal. In this technology, after the temperature reaches 1100 ° C., for the first time, the melt and C of powdered coke and anthracite coal undergo a direct reduction reaction of FeO + C = Fe + CO−36350 kcal / kmol, and metal Fe is partly formed in the sintered ore. Generated.
しかしながら、上記特許文献1の技術では、以下のような問題点がある。すなわち、第1に、還元律速となるFeO+C=Fe+COにおいて、高温でFeOに還元された段階で鉱石中の脈石成分や石灰副原料(フラックス)と反応して融液を発生させやすく、ベッド下部では熱過剰になりやすいため、融液量が増大するとともに、温度上昇によって粘性が低下してさらに融液が流下しやすくなる。このため、流下した融液が焼結機のパレットの火格子(グレート)間隙を閉塞してベッドの通気性を低下させ、焼結反応が阻害されるという懸念がある。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 has the following problems. That is, first, in FeO + C = Fe + CO, which is rate-limiting, it is easy to generate a melt by reacting with gangue components and lime auxiliary materials (flux) in the ore when it is reduced to FeO at a high temperature. However, since the amount of melt increases, the viscosity decreases as the temperature rises and the melt flows more easily. For this reason, there is concern that the flowing melt closes the grate gap of the pallet of the sintering machine, lowers the air permeability of the bed, and inhibits the sintering reaction.
第2に、部分還元焼結鉱の場合には、通常の焼結鉱の製造時に比べて、3〜4倍の炭材を焼結機で燃焼させる必要があるため、焼結機後半部の排ガス温度が、通常の400℃以下の値よりも大きな、400〜600℃の高温になり、ダクトや風箱等の排ガスの処理設備に悪影響を与える可能性がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、焼結過程での融体によるグレートの目詰まりに起因する焼結反応の阻害を抑制することができる半還元塊成鉱の製造方法を提供することにある。
また、本発明は、焼結過程での排ガスの高温化に起因する排ガス設備の損傷を防止することが可能な半還元塊成鉱の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a method for producing a semi-reduced agglomerated ore that can suppress the inhibition of the sintering reaction caused by clogging of the grate due to the melt in the sintering process. It is to provide.
Moreover, this invention is providing the manufacturing method of the semi-reduction agglomerated mineral which can prevent the damage of the waste gas equipment resulting from the high temperature of the waste gas in the sintering process.
また、本発明は、焼結過程を経た高結晶水鉱石を高い歩留りで高炉に装入することが可能な半還元塊成鉱の製造方法を提供することにある。 Moreover, this invention is providing the manufacturing method of the semi-reduction agglomerated ore which can charge the high crystal water ore which passed through the sintering process to a blast furnace with a high yield.
本発明は、以下の(1)〜(4)を提供するものである。
(1)粉鉄鉱石と石灰系副原料とを主構成要素とする焼結原料100質量%に対し炭材を10〜20質量%配合し、造粒して内層を形成し、その外側に前記焼結原料100質量%に対し炭材を1〜4質量%含む外層を被覆してなる2層構造の擬似粒子を、焼結機に装入して焼成し、擬似粒子内部の固定炭素により粉鉄鉱石を直接還元して、一部が還元された塊成鉱を製造するにあたり、床敷層として高結晶水鉱石を装入し、その上に前記擬似粒子を装入して前記焼結機にて焼成することを特徴とする半還元塊成鉱の製造方法。
The present invention provides the following (1) to (4).
(1) Carbonaceous material is blended in an amount of 10 to 20% by mass with respect to 100% by mass of a sintered raw material mainly composed of fine iron ore and a lime-based auxiliary material, and granulated to form an inner layer. Pseudoparticles with a two-layer structure formed by coating an outer layer containing 1 to 4% by mass of carbonaceous material with respect to 100% by mass of the sintered raw material are charged into a sintering machine and fired, and then powdered by fixed carbon inside the pseudoparticles. In producing agglomerated minerals that are partly reduced by directly reducing iron ore, a high crystal water ore is charged as a bed layer, and the pseudo particles are charged thereon, and the sintering machine A method for producing a semi-reduced agglomerated ore characterized by firing at a temperature.
(2)粉鉄鉱石と石灰系副原料とを主構成要素とする焼結原料100質量%に対し炭材を10〜20質量%配合し、造粒して内層を形成し、その外側に前記焼結原料100質量%に対し炭材を1〜4質量%含む外層を被覆してなる2層構造の擬似粒子を、焼結機に装入して焼成し、擬似粒子内部の固定炭素により粉鉄鉱石を直接還元して、一部が還元された塊成鉱を製造するにあたり、床敷鉱の上に高結晶水鉱石を装入し、その上に前記擬似粒子を装入して前記焼結機にて焼成することを特徴とする半還元塊成鉱の製造方法。 (2) Carbonaceous material is blended in an amount of 10 to 20% by mass with respect to 100% by mass of sintered raw material mainly composed of fine iron ore and lime-based auxiliary material, and granulated to form an inner layer. Pseudoparticles with a two-layer structure formed by coating an outer layer containing 1 to 4% by mass of carbonaceous material with respect to 100% by mass of the sintered raw material are charged into a sintering machine and fired, and then powdered by fixed carbon inside the pseudoparticles. In producing iron agglomerates by reducing iron ore directly, high crystal water ore is charged on the bedrock ore and the pseudo particles are charged on the sinter. A method for producing a semi-reduced agglomerated ore characterized by firing with a kneader.
(3)上記(2)において、前記高結晶水鉱石は、粒径が5mm以上であることを特徴とする半還元塊成鉱の製造方法。
(4)上記(1)〜(3)において、前記塊成鉱は、5質量%以上の金属鉄を含むことを特徴とする半還元塊成鉱の製造方法。
(3) The method for producing a semi-reduced agglomerate according to (2), wherein the high crystal water ore has a particle size of 5 mm or more.
(4) In the said (1)-(3), the said agglomerated mineral contains 5 mass% or more metallic iron, The manufacturing method of the semi-reduced agglomerated mineral characterized by the above-mentioned.
上述のように、本発明では、半還元焼結鉱の焼結による塊成化プロセスにおいて、高結晶水鉱石を床敷鉱として使用する。
この半還元焼結鉱の製造プロセスでは、炭材量が増大するため、燃焼帯の厚みは増大し、ベッド下部では、熱量が潤沢となるため、高結晶水鉱石の脱水反応に必要な熱量は十分に供給可能となる。なお、従来のように通常の焼結鉱の床敷鉱として高結晶水鉱石を用いて焼結を行う場合(たとえば、特公平6−29469号公報)には、床敷きの高結晶水鉱石は、焼結機上で脱水後、高炉装入前の分級過程で崩壊して大部分が返鉱としてもどり、この返鉱が、脱水済でかつ脆弱部分が低減(安定化)した原料として再度、造粒、焼成されることとなる。
As described above, in the present invention, the high crystal water ore is used as a bedstone in the agglomeration process by sintering the semi-reduced sinter.
In this semi-reduced sintered ore manufacturing process, the amount of carbonaceous material increases, so the thickness of the combustion zone increases, and the amount of heat at the bottom of the bed becomes abundant, so the amount of heat required for the dehydration reaction of the high crystal water ore is Sufficient supply is possible. In addition, when sintering using a high-crystal water ore as a conventional ore-bed bedding ore (for example, Japanese Patent Publication No. 6-29469), After dehydration on the sinter machine, it collapses in the classification process before charging the blast furnace, and most of it returns to return ore, and this return ore is again used as a raw material that has been dehydrated and reduced (stabilized). It will be granulated and fired.
これに対して、本発明の場合には、ベッド下部でFeO−SiO2、FeO−CaOを主体とする融液が床敷層まで流下してくるため、400℃付近でゲーサイト質が脱水・収縮してクラックが発生して非常に融液と同化しやすくなっている結晶水鉱石と速やかに反応して塊成化する。このため、返鉱になる結晶水鉱石の割合が大幅に低下し、大部分を1回の焼結でそのまま高炉に装入することが可能になり、結晶水鉱石の焼結工程における歩留りが大幅に向上する。 On the other hand, in the case of the present invention, the melt mainly composed of FeO—SiO 2 and FeO—CaO flows down to the floor layer in the lower part of the bed, so that the goethite quality is dehydrated at around 400 ° C. It shrinks and cracks and reacts rapidly with the crystal water ore which is very easy to assimilate with the melt and agglomerates. For this reason, the proportion of crystal water ore to be returned to ore is greatly reduced, and most of the crystal water ore can be charged into the blast furnace as it is in one sintering process, greatly increasing the yield in the sintering process of crystal water ore. To improve.
なお、融液は床敷層の内部に進入するため、グレートに到達する前に融点以下の温度に冷えて凝固するものが大部分であるが、一部はグレートに到達してグレートバーを目詰まりさせる可能性がある。このため、高結晶水鉱石のみで床敷層を形成してもよいが、望ましくは、成品焼結鉱からなる通常の床敷鉱の上部に10〜20mmの厚さで高結晶水鉱石の層を形成したほうが融液のグレート側への抜け落ち防止にはより有効である。 Since the melt enters the flooring layer, most of it melts and solidifies by cooling to a temperature below the melting point before reaching the great, but some reaches the great and looks at the great bar. There is a possibility of clogging. For this reason, the bedding layer may be formed only by the high crystal water ore, but preferably, the layer of the high crystal water ore is formed at a thickness of 10 to 20 mm on the upper part of the normal bedding ore made of a sintered product ore. It is more effective to prevent the melt from falling off to the great side.
高結晶水鉱石の粒径は、ベッドの通気性の確保、グレートバーの間隙からの脱落を防止するために、5mm以上が望ましい。融液との同化性を考慮すると、大粒径では鉱石内部までの反応は困難であることから、12mm以下、望ましくは10mm以下がよい。 The particle diameter of the high crystal water ore is desirably 5 mm or more in order to ensure the air permeability of the bed and prevent the falling from the gap of the great bar. Considering the assimilation property with the melt, it is difficult to react up to the inside of the ore with a large particle size, so it is 12 mm or less, preferably 10 mm or less.
本発明によれば、半還元塊成鉱の焼結過程での融体によるグレートの目詰まりに起因する焼結反応の通気性阻害を抑制することができるという効果が得られる。
また、半還元塊成鉱の焼結過程での排ガスの高温化に起因する排ガス設備の損傷を防止することが可能となる。
また、焼結過程を経た高結晶水鉱石を高い歩留りで高炉に装入することが可能となる。
According to the present invention, it is possible to suppress the air permeability inhibition of the sintering reaction due to clogging of the grate due to the melt in the sintering process of the semi-reduced agglomerate.
In addition, it is possible to prevent the exhaust gas equipment from being damaged due to the high temperature of the exhaust gas during the sintering process of the semi-reduced agglomerate.
In addition, it becomes possible to charge the high crystal water ore after the sintering process into the blast furnace with a high yield.
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態である半還元塊成鉱の製造方法を実施する半還元塊成鉱の製造設備を示す模式図である。この設備は、擬似粒子製造設備100と、下方吸引式無端移動型焼結機200と、床敷鉱敷用の高結晶水鉱石や成品焼結鉱を供給する床敷材供給設備300とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a semi-reduced agglomerated production facility for carrying out a method for producing a semi-reduced agglomerated mineral which is an embodiment of the present invention. This facility includes a pseudo
擬似粒子製造設備100は、粉鉄鉱石を貯留する粉鉄鉱石ホッパ1と、返鉱を貯留する返鉱ホッパ2と、媒溶剤としての石灰系副原料を貯留する石灰系副原料ホッパ3と、内層用の粉コークス(炭材)を貯留する内層用粉コークスホッパ4と、一次ドラムミキサ5と、ディスクペレタイザ6と、外層用の粉コークス(炭材)を貯留する外層用粉コークスホッパ7と、二次ドラムミキサ8とを備えている。粉鉄鉱石ホッパ1から供給される粉鉄鉱石と返鉱ホッパ2から供給される返鉱と石灰系副原料ホッパ3から供給される石灰系副原料が焼結原料を構成する。なお、返鉱は必ずしも供給しなくともよい。
The pseudo
床敷材供給設備300は、床敷き用の高結晶水鉱石50を貯留する高結晶水鉱石ホッパ21と、床敷き用に用いる成品焼結鉱60を供給するために必要に応じて設けられる成品焼結鉱ホッパ22と、を備えている。
床敷き用の高結晶水鉱石50は、たとえば、10質量%程度の結晶水を含むピソライト、あるいは、5質量%程度の結晶水を含むマラマンバ等からなる。
The floor covering
The high
下方吸引式無端移動型焼結機200は、無端移動式の移動グレート11を有している。この移動グレート11の移動方向の上流端には、床敷層を構成する高結晶水鉱石50を当該移動グレート11上に供給するためのコンベア25等と、焼結原料である後述の擬似粒子40を供給するコンベア10等が移動方向に順に配置されており、移動グレート11上に高結晶水鉱石50および擬似粒子40を順に装入することで、床敷層13aと、その上の焼結原料層13bからなる層状のベッド13が形成されるようになっている。
The lower suction type endless moving
移動グレート11の移動経路には点火炉12が設けられており、移動グレート11上の擬似粒子40がその点火炉12を通過する際に点火されてベッド13の焼結が開始される。移動グレート11の出口側には、図示しない塊砕機が設けられており、この塊砕機により移動グレート11から落下した焼結鉱が粉砕されて篩14に供給され、高炉へ供給される。
An
移動グレート11の直下には、移動グレート11の進行方向に沿って、複数の風箱15が配列されており、各風箱15には垂直ダクト16が接続されている。これにより、ベッド13の上方のガスが風箱15および垂直ダクト16によりベッド13を通過して排ガス19aとして吸引されるようになっている。ベッド13上方の点火炉12の下流側部分にガス供給フード19が設けられている。そして、ガス供給フード19が設けられている領域が焼結機吸引部を構成する。
A plurality of
上記垂直ダクト16は、水平に配置された主排ガスダクト17に接続され、排ガス19aが主排ガスダクト17を経て排出されるようになっている。主排ガスダクト17には、排ガス循環ダクト18が接続されており、この排ガス循環ダクト18はガス供給フード19に接続されている。なお、排ガス循環ダクト18にはブロア18aが設けられている。そして、排ガス19aの一部は、排ガス循環ダクト18を経由してガス供給フード19に還流する構成となっている。
The
ガス供給フード19には、排ガス循環ダクト18を介して大気とN2ガスが供給されるようになっており、移動グレート11側に吸引されるガスの酸素濃度が8〜12%に調整されるようになっている。また、このガスの温度は250〜600℃に調整される。ガス供給フード19から供給されて移動グレート11側に吸引されるガスをこの温度に調整するために、焼結排ガス顕熱に加えて、図示しない他の熱風発生炉からの熱が排ガス循環ダクト18に供給されるようにしてもよい。なお、焼結排ガス顕熱で温度制御が十分に達成できる場合には、他の熱風発生炉からの熱は必ずしも必要ない。
The
主排ガスダクト17には、電気集塵機30、メインブロア31が接続されており、メインブロア31によりベッド13の上方のガスを吸引し、風箱15、垂直ダクト16、主排ガスダクト17、電気集塵機30等を経て煙突32から排出される。
An
このように構成される設備において、まず、擬似粒子製造設備100の各ホッパから焼結原料である粉鉄鉱石、返鉱および石灰系副原料、ならびに炭材としての粉コークスを所定量切り出し一次ドラムミキサ5に供給し、水を添加しながら混合する。つづいて、前記混合原料をディスクペレタイザ6に供給し、水を添加しながら造粒する。これにより、粉鉱石中に粉コークスが分散した状態の生ペレットが形成される。次に、ディスクペレタイザ6で造粒した生ペレットを二次ドラムミキサ8に供給し、水および外層用粉コークスホッパ7から切り出した粉コークスを添加しながら混合する。この際、生ペレットの水分が高い場合には水分添加は不要となる。その結果、生ペレットの表面に粉コークスが被覆され、擬似粒子40が製造される。なお、原料条件に応じ一次ドラムミキサ5で造粒が充分行われる場合は、ディスクペレタイザ6による造粒工程を省略しても良い。
In the equipment configured in this way, first, a predetermined amount of powdered iron ore that is a sintering raw material, return ore and lime-based auxiliary raw material, and powdered coke as a carbonaceous material are cut out from each hopper of the pseudo
このようにして製造された擬似粒子40は、図2に示すように、鉄鉱石および石灰系副原料からなる焼結原料41中に炭材である粉コークス42が分散した状態の内層43と炭材である粉コークスからなる外層44との2層構造を有している。そして、内層43は焼結原料100質量%に対し炭材である粉コークスを10〜20質量%配合して構成され、外層44は焼結原料100質量%に対し炭材である粉コークスを1〜4質量%とする。焼結原料中の石灰系副原料の含有量は4〜10質量%であることが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
なお、反応性を良好に維持する観点から、粉鉄鉱石としては、粒径8mm以下のものが80%以上であることが好ましく、粉コークス(炭材)としては、粒径3mm以下のものが80%以上であることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of maintaining good reactivity, the fine iron ore preferably has a particle size of 8 mm or less and 80% or more, and the powder coke (carbon material) has a particle size of 3 mm or less. It is preferable that it is 80% or more.
上記構造を有する擬似粒子40は、下方吸引式無端移動型焼結機200において、内層43の焼結原料41中に分散した粉コークス42が主に焼結原料の還元に寄与し、外層44を構成する粉コークスが主に焼結に寄与する。すなわち、内層の粉コークスと外層の粉コークスとで機能が分離され、還元と焼結とが同時に進行する。
The pseudo-particles 40 having the above-described structure are such that the
ここで、内層43内の粉コークス(炭材)量を10〜20質量%としたのは、この範囲であれば、擬似粒子中の鉄鉱石を有効に還元することができ、しかも未反応のコークスが残存し難いからである。また、外層44の粉コークス(炭材)量を焼結原料100質量%に対して1〜4質量%とすることにより、擬似粒子の焼結を適切に進行させることができる。
Here, the amount of the powder coke (carbon material) in the
次に、本実施の形態における焼結工程の一例について説明する。
下方吸引式無端移動型焼結機200の無端移動式の移動グレート11の移動方向の最上流側に位置するコンベア25から移動しつつある移動グレート11に所定の厚さで敷き詰められて床敷層13aを構成する高結晶水鉱石50は、移動グレート11に移動によってコンベア10の下を通過し、この時、上述のようにして造粒された擬似粒子40が、所定の厚さで、高結晶水鉱石50の床敷層13aを覆うように全面に供給され、焼結原料層13bが形成される。
Next, an example of the sintering process in the present embodiment will be described.
The floor layer is laid down with a predetermined thickness on the moving
これにより、図3に例示されるように、移動グレート11では、所定の厚さの床敷層13aを構成する高結晶水鉱石50の上に、焼結原料層13bを構成する擬似粒子40が所定の厚さに積層された状態のベッド13が形成される。
Thereby, as illustrated in FIG. 3, in the moving great 11, the
そして、このベッド13は、点火炉12を通過することで表面に点火され、さらに、点火されたベッド13はガス供給フード19の下を通過するときに、風箱15を介して、上側に位置するガス供給フード19から下向きにガスを吸引しながら焼成され、ベッド13を構成する高結晶水鉱石50および擬似粒子40は焼結して塊成鉱となる。移動グレート11を通過した排ガス19aは風箱15で捕捉されて垂直ダクト16から主排ガスダクト17に至り、一部は、排ガス循環ダクト18を介してガス供給フード19に還流して再使用され、他の一部は、電気集塵機30、メインブロア31を経由して、煙突32から大気中に排出される。
The
ここで、本実施の形態のような半還元焼結鉱の製造プロセスでは、上述のように擬似粒子40の炭材量が増大するため、ベッド13における燃焼帯の厚みは増大し、ベッド13の下部では、熱量が潤沢となるため、ベッド13の下部で床敷層13aを構成する高結晶水鉱石50の脱水反応に必要な熱量が十分に供給される。
Here, in the manufacturing process of the semi-reduced sintered ore as in the present embodiment, since the amount of the carbonaceous material of the
また、焼結原料層13bの擬似粒子40にて発生する熱量が床敷層13aの高結晶水鉱石50の脱水反応にて消費されるため、上述のように擬似粒子40の炭材量が増大しても、排ガス19aの温度が過度に上昇することが防止され、半還元焼結鉱に十分な、一例として、400℃程度に抑制される。この結果、排ガス19aが通過する風箱15や主排ガスダクト17等が過熱して損傷を受ける等の不具合が防止される。
In addition, since the amount of heat generated in the
また、本実施の形態の場合には、ベッド13の下部では、焼結原料層13bの擬似粒子40から発生したFeO−SiO2、FeO−CaOを主体とする融液が床敷層13aを構成する高結晶水鉱石50まで流下してくるため、400℃付近でゲーサイト質が脱水・収縮してクラックが発生して非常に融液と同化しやすくなっている高結晶水鉱石50と速やかに反応して、床敷層13aおよび焼結原料層13bが一体に塊成化する。このため、塊成化不良等で焼結後に返鉱になる高結晶水鉱石50の割合が大幅に低下し、大部分を1回の焼結で、擬似粒子40の焼結鉱とともに、そのまま高炉に装入することが可能になり、高結晶水鉱石50の焼結工程における歩留りが大幅に向上する。
Further, in the case of the present embodiment, in the lower part of the
このようにして焼結して得られた、擬似粒子40および高結晶水鉱石50を原料とする半還元塊成鉱は、移動グレート11の端部から落下し、出口側の図示しない塊砕機により、落下した焼結鉱が粉砕されて篩14に供給され、さらに図示しない高炉へ供給される。
The semi-reduced agglomerate made from the
このように、本実施の形態では、還元反応のために増量された擬似粒子40の炭材から発生する余剰の熱量を、床敷層13aの高結晶水鉱石50の焼結過程における脱水反応に好都合に有効利用でき、さらに排ガス19aの過熱を防止できるとともに、擬似粒子40から発生してベッド13内を流下する融液が、脱水・収縮してクラックが発生している高結晶水鉱石50と同化して速やかに塊成化し、高結晶水鉱石50を含めた焼結原料全体の焼結歩留りが確実に向上する。
Thus, in this Embodiment, the excess calorie | heat amount generate | occur | produced from the carbonaceous material of the
なお、上述の説明では、床敷層13aとして高結晶水鉱石50の単層で構成する場合を例示したが、これに限らず、図4に例示されるように、成品焼結鉱ホッパ22から供給される成品焼結鉱60の床敷層13cと、その上の高結晶水鉱石50の床敷層13aからなる多層構造としてもよい。
In the above description, the case where the
その場合、特に図示しないが、コンベア25を移動グレート11の移動方向に複数台設置して、最も上流側のコンベア25で成品焼結鉱60を供給し、その下流側に位置するコンベア25で成品焼結鉱60の上に高結晶水鉱石50を供給することで、多層の床敷層を形成することができる。そして、その上に、最も下流に位置するコンベア10から擬似粒子40を供給することで、床敷層13cおよび床敷層13aの多層の床敷層と、その上の焼結原料層13bからなるベッド13−1を構成することができる。
In that case, although not particularly illustrated, a plurality of
すなわち、高結晶水鉱石50の単層の場合、融液は床敷層13aを構成する高結晶水鉱石50の内部に進入するため、移動グレート11に到達する前に融点以下の温度に冷えて凝固するものが大部分であるが、一部は移動グレート11に到達してグレートバーを目詰まりさせる可能性がある。このため、高結晶水鉱石50のみで床敷層を形成してもよいが、望ましくは、図4に例示されるように、通常の成品焼結鉱60からなる床敷層13cの上部に10〜20mmの厚さで高結晶水鉱石50の床敷層13aを形成し、床敷層を多層にしたほうが融液の移動グレート11側への抜け落ち防止にはより有効である。
That is, in the case of a single layer of the high
以下に本発明の効果を確認するために実施した試験の結果について説明する。
以下に示す実施例1は、上述の図2に例示した擬似粒子40(内層に炭材を12質量%、外層に炭材を3質量%を含むもの)を焼結原料(焼結原料層13b)として用い、床敷層13aとして豪州産の高結晶水鉱石(ピソライト:結晶水8.75質量%)を用いた場合を示している。
The results of tests conducted to confirm the effects of the present invention will be described below.
In Example 1 shown below, the
また、実施例2は、実施例1と同じ焼結原料(焼結原料層13b)を用い、床敷を、成品焼結鉱60からなる床敷層13cと、豪州産高結晶水鉱石(ピソライト:結晶水8.75質量%)からなる床敷層13aの2層にした場合を示している。
In Example 2, the same sintering raw material (sintering
一方、比較例1は、粉鉱石および石灰系副原料の100質量%に対して、炭材を3.7質量%含有させた焼結原料(炭材の外層を持たない擬似粒子)を用い、床敷層として成品焼結鉱を用いた場合を示し、比較例2は、比較例1と同じ焼結原料を用い、床敷層としてピソライトを用いた場合を示す。 On the other hand, Comparative Example 1 uses a sintered raw material (pseudo particles having no outer layer of carbonaceous material) containing 3.7% by mass of carbonaceous material with respect to 100% by mass of the fine ore and lime-based auxiliary raw material, The case where the product sintered ore is used as the flooring layer is shown, and Comparative Example 2 shows the case where the same sintering raw material as in Comparative Example 1 is used and pisolite is used as the flooring layer.
また、比較例3は、上述の実施例1および実施例2と同じ擬似粒子40を焼結原料として用い、床敷層13aとして成品焼結鉱を用いた場合を示している。
Moreover, the comparative example 3 has shown the case where the pseudo |
以下に、各比較例および実施例の詳細を示す。また、その時の原料の配合条件や、諸元の測定結果等を表1に示す。 Below, the detail of each comparative example and an Example is shown. In addition, Table 1 shows the blending conditions of the raw materials and the measurement results of the specifications at that time.
比較例1:
有効焼成面積400m2の下方吸引式無端移動型焼結機200において、粒径8〜15mmの成品焼結鉱を50mmの厚さで床敷に用い、その上に擬似粒子40からなる原料層を形成して、生産率1.50t/m2/hrで焼結鉱の製造を実施した。
すなわち、粉鉱石:550t/hrに、生石灰:13t/hrおよび石灰石:62t/hrの副原料を配合した焼結原料100質量%に対して、炭材として、粉コークス:23t/hr(3.7質量%)を内層に配合した擬似粒子を焼結原料として用いた。
Comparative Example 1:
In the downward suction type endless moving
That is, with respect to 100% by mass of sintered raw material in which auxiliary materials of quick lime: 13 t / hr and limestone: 62 t / hr are blended with fine ore: 550 t / hr, fine coke: 23 t / hr (3. 7% by mass) was used as a sintering raw material.
比較例2:
有効焼成面積400m2の下方吸引式無端移動型焼結機200において、粒径5〜20mmの豪州産高結晶水鉱石(ピソライト:結晶水8.75質量%)を50mmの厚さで床敷に用い、その上に原料層を形成して、生産率1.50t/m2/hrで焼結鉱の製造を実施した。その時の原料の配合条件は比較例1と同様である。
Comparative Example 2:
In the downward suction type endless moving
比較例3:
有効焼成面積400m2の下方吸引式無端移動型焼結機200において、成品焼結鉱を50mmの厚さで床敷に用い、その上に原料層を形成して、生産率1.50t/m2/hrで焼結鉱の製造を実施した。
すなわち、粉鉱石:550t/hrに、生石灰:13t/hrおよび石灰石:62t/hrの副原料を配合した焼結原料100質量%に対して、炭材として、粉コークス:75t/hr(12質量%)を内層に、粉コークス:19t/hr(3.0質量%)を外層に、配合した擬似粒子を焼結原料として用いた。
Comparative Example 3:
In the downward suction type endless transfer
That is, powder coke: 75 t / hr (12 mass) as a carbonaceous material with respect to 100 mass% of the sintered raw material in which the auxiliary raw materials of quick lime: 13 t / hr and limestone: 62 t / hr are blended with fine ore: 550 t / hr. %) In the inner layer, powder coke: 19 t / hr (3.0 mass%) in the outer layer, and blended pseudo particles were used as the sintering raw material.
実施例1:
有効焼成面積400m2の下方吸引式無端移動型焼結機200において、粒径5〜20mmの豪州産高結晶水鉱石(ピソライト:結晶水8.75質量%)を50mmの厚さで床敷に用い、その上に原料層を形成して、比較例1と同じ生産率で焼結鉱の製造を実施した。その時の原料の配合条件等を表1に示す。
すなわち、粉鉱石:550t/hrに、生石灰:13t/hrおよび石灰石:62t/hrの副原料を配合した焼結原料100質量%に対して、炭材として、粉コークス:75t/hr(12質量%)を内層に、粉コークス:19t/hr(3.0質量%)を外層に配合した擬似粒子を焼結原料として用いた。
Example 1:
In the downward suction type endless moving
That is, powder coke: 75 t / hr (12 mass) as a carbonaceous material with respect to 100 mass% of the sintered raw material in which the auxiliary raw materials of quick lime: 13 t / hr and limestone: 62 t / hr are blended with fine ore: 550 t / hr. %) In the inner layer, and pseudo-coke mixed with powder coke: 19 t / hr (3.0 mass%) in the outer layer was used as a sintering raw material.
実施例2:
有効焼成面積400m2の下方吸引式無端移動型焼結機200において、比較例1の床敷層(厚さ50mm)の上に、粒径5〜20mmの豪州産高結晶水鉱石(ピソライト:結晶水8.75質量%)を40mmの厚さで床敷し、その上に原料層を形成して、生産率1.50t/m2/hrで焼結鉱の製造を実施した。その時の原料の配合条件等を表1に示す。
Example 2:
In the downward suction type endless moving
実施例1および実施例2で製造された焼結鉱は、金属鉄がそれぞれ、6.2質量%、および6.8質量%含まれていた。また、還元率は、実施例1が37質量%、実施例2では33質量%であった。 The sintered ore produced in Example 1 and Example 2 contained 6.2% by mass and 6.8% by mass of metallic iron, respectively. The reduction rate was 37% by mass in Example 1 and 33% by mass in Example 2.
これに対して、比較例1および比較例2の還元率は、それぞれ、1.8%および1.3%であった。また、金属鉄はみられなかった。なお、比較例3は、グレートの目詰まりにより、焼結を中断せざるをえなかったため、金属鉄の含有量、さらには焼結鉱の強度、返鉱の量等は測定できなかった。 On the other hand, the reduction rates of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were 1.8% and 1.3%, respectively. Moreover, metallic iron was not seen. In Comparative Example 3, sintering was forced to be interrupted due to clogging of the Great, so the content of metallic iron, the strength of the sintered ore, the amount of returned ore, etc. could not be measured.
表1の比較例1および比較例2の結果から明らかなように、炭材が少なく発熱量が小さい場合、床敷層13aとして、成品焼結鉱を用いた場合に比較して、ピソライトを用いた場合には、返鉱が多く、これは、上述の特許文献2の技術的課題を示している。
As is clear from the results of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 in Table 1, when there is little carbonaceous material and the calorific value is small, pisolite is used as a
また、比較例3の場合には、本発明の実施例1と焼結原料が同じで、床敷鉱として成品焼結鉱を用いた場合であり、この場合には、上述のように移動グレート11の目詰まりにより焼結困難となる。 Moreover, in the case of the comparative example 3, it is a case where the sintering raw material is the same as Example 1 of this invention, and a product sintered ore is used as a bedding ore. 11 clogging makes sintering difficult.
これに対して、本発明の実施例1の場合には、比較例3と同じ焼結原料の条件で、床敷層13aとして高結晶水鉱石50を用いた場合には、比較例1および比較例2のいずれよりも高い焼結鉱強度(タンブラー強度、10mm値:粒径10mm以上の焼結鉱の残存率)が得られており、返鉱もはるかに少なく、焼結工程での高い歩留りが達成できている。
On the other hand, in the case of Example 1 of the present invention, when the high
また、床敷層を、成品焼結鉱60と高結晶水鉱石50の多層にした実施例2は、単層の実施例1に比較して、焼結鉱強度および返鉱のいずれも勝っており、高結晶水鉱石50を床敷として用いる場合に、成品焼結鉱60を用いて多層にすることが、より有効であることがわかる。
Moreover, Example 2 which made the flooring layer into the multilayer of the product sintered
以上述べたように、本発明によれば、半還元塊成鉱の焼結過程での融体によるグレートの目詰まりに起因するベッドの通気性阻害や焼結反応の阻害を抑制して、半還元焼結鉱の焼結プロセスを安定化することができるという効果が得られる。また、半還元塊成鉱の焼結過程での排ガスの高温化に起因する排ガス設備の損傷を防止することが可能となる。また、焼結過程を経た高結晶水鉱石を高い歩留りで高炉に装入することが可能となり、高結晶水鉱石を鉄鋼原料として効率良く有効に活用することが可能になる。 As described above, according to the present invention, the inhibition of bed air permeability and sintering reaction due to clogging of the grate due to the melt in the sintering process of the semi-reduced agglomerated ore is suppressed. The effect that the sintering process of a reduction sintered ore can be stabilized is acquired. In addition, it is possible to prevent the exhaust gas equipment from being damaged due to the high temperature of the exhaust gas during the sintering process of the semi-reduced agglomerate. In addition, the high crystal water ore that has undergone the sintering process can be charged into the blast furnace at a high yield, and the high crystal water ore can be efficiently and effectively used as a steel raw material.
1 粉鉄鉱石ホッパ
2 返鉱ホッパ
3 石灰系副原料ホッパ
4 内層用粉コークスホッパ
5 一次ドラムミキサ
6 ディスクペレタイザ
7 外層用粉コークスホッパ
8 二次ドラムミキサ
10 コンベア
11 移動グレート
12 点火炉
13 ベッド
13−1 ベッド
13a 床敷層
13b 焼結原料層
13c 床敷層
14 篩
15 風箱
16 垂直ダクト
17 主排ガスダクト
18 排ガス循環ダクト
18a ブロア
19 ガス供給フード
21 高結晶水鉱石ホッパ
22 成品焼結鉱ホッパ
25 コンベア
30 電気集塵機
31 メインブロア
32 煙突
40 擬似粒子
41 焼結原料
42 粉コークス
43 内層
44 外層
50 高結晶水鉱石
60 成品焼結鉱
100 擬似粒子製造設備
200 下方吸引式無端移動型焼結機
300 床敷材供給設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powdered iron ore hopper 2 Returning hopper 3 Lime system auxiliary material hopper 4 Inner layer powder coke hopper 5 Primary drum mixer 6
Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2003435252A JP2005194543A (en) | 2003-12-26 | 2003-12-26 | Method for manufacturing partially reduced agglomerated ore |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2003
- 2003-12-26 JP JP2003435252A patent/JP2005194543A/en active Pending
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