JP2006063375A - Method for manufacturing raw material to be sintered - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、下方吸引のドワイトロイド式焼結機を用いて焼結鉱を製造する際に使用する焼結用原料を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a raw material for sintering used when producing sintered ore using a downward suction droidoid type sintering machine.
高炉に装入される焼結鉱は、一般的に次のような処理を経て製造される。 The sintered ore charged into the blast furnace is generally manufactured through the following treatment.
まず下記の (a)〜(d) に大別される素材をドラムミキサーに装入し、さらに適量の水分を添加して混合・造粒して、粒状の焼結用原料を製造する。
(a) 鉄鉱石
(b) 珪石,蛇紋岩,ニッケルスラグ等からなるSiO2 含有原料
(c) 石灰石等のCaOを含有する石灰石系粉原料
(d) 粉コークス,無煙炭等の熱源となる固体燃料系粉原料
これらの (a)〜(d) の素材を混合・造粒した造粒物粒子からなる焼結用原料は、ドワイトロイド式焼結機のパレット上に所定の厚さ(たとえば 500〜700mm )になるように層状に積載される。次いで、パレット上に積載された焼結用原料層の上層部に分布する固体燃料系粉原料に着火し、着火後は下方に向けて空気を吸引しながら固体燃料系粉原料を燃焼させ、その燃焼熱によって焼結用原料を焼結させて焼結ケーキとする。その際、鉄鉱石に含まれるヘマタイトと石灰石系粉原料や鉄鉱石に含まれるCaOとが反応してカルシウムフェライト融液(以下、CF融液という)を生成し、そのCF融液が焼結用原料の結合に寄与する。この焼結ケーキは破砕・整粒され、所定の粒径を有する焼結鉱を得る。一方、所定の粒径に満たない焼結鉱は返鉱となり、焼結原料として再利用される。
First, raw materials roughly classified into the following (a) to (d) are charged into a drum mixer, and an appropriate amount of water is added and mixed and granulated to produce a granular sintering raw material.
(a) Iron ore
(b) SiO 2 -containing material consisting of silica, serpentine, nickel slag, etc.
(c) Limestone powder raw material containing CaO such as limestone
(d) Solid fuel-based powder raw material used as a heat source for powdered coke, anthracite, etc. The raw material for sintering consisting of granulated particles obtained by mixing and granulating these materials (a) to (d) It is stacked in layers so as to have a predetermined thickness (for example, 500 to 700 mm) on the pallet of the binding machine. Next, the solid fuel powder material distributed in the upper part of the sintering raw material layer loaded on the pallet is ignited, and after ignition, the solid fuel powder material is burned while sucking air downward. The raw material for sintering is sintered with combustion heat to form a sintered cake. At that time, hematite contained in iron ore reacts with CaO contained in limestone powder raw material and iron ore to produce calcium ferrite melt (hereinafter referred to as CF melt), and the CF melt is used for sintering. Contributes to the combination of raw materials. The sintered cake is crushed and sized to obtain a sintered ore having a predetermined particle size. On the other hand, the sintered ore that does not satisfy the predetermined particle size is returned to ore and reused as a sintering raw material.
焼結用原料を焼結する際に、CF融液を焼結用原料の表面に選択的に生成させることによって、CF融液の機能を活用すれば、焼結鉱を効率良く製造できるばかりでなく、焼結用原料に配合する各種素材の使用量を削減することができる。そこで、CF融液を焼結用原料の表面に選択的に生成させる技術が種々検討されている。 When the sintering raw material is sintered, the CF melt is selectively produced on the surface of the sintering raw material, and if the function of the CF melt is utilized, the sintered ore can be produced efficiently. In addition, the amount of various materials used in the raw material for sintering can be reduced. Therefore, various techniques for selectively generating the CF melt on the surface of the raw material for sintering have been studied.
たとえば特許文献1には、上記した (a)鉄鉱石と (b)SiO2 含有原料をドラムミキサーの装入口から装入して造粒し、その造粒物粒子(以下、擬似粒子という)が排出口に到達するまでの滞留時間が10〜90秒となる位置で (c)石灰石系粉原料と (d)固体燃料系粉原料を添加する技術が開示されている。この技術によって得られる焼結用原料は、鉄鉱石とSiO2 含有原料との擬似粒子の表面に、石灰石系粉原料と固体燃料系粉原料が付着している。したがって、その焼結用原料を焼結すると、CF融液を焼結用原料の表面に選択的に生成される。
For example, in
しかしながら、特許文献1に開示された技術では、擬似粒子に石灰石系粉原料と固体燃料系粉原料を添加した後、最大90秒経過して、焼結用原料がドラムミキサーから排出されるので、焼結用原料の製造に長時間を要する。つまり特許文献1に開示された技術は、CF融液を焼結用原料の表面に選択的に生成する上で有効な技術であるが、ドラムミキサーの生産性向上の観点から、改善の余地が残されていた。
本発明は上記のような問題を解消し、鉄鉱石とSiO2 含有原料との擬似粒子の表面に、石灰石系粉原料と固体燃料系粉原料を付着させる処理(以下、外装処理という)を行なうにあたって、ドラムミキサーの生産性を向上できる焼結用原料の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above problems and performs a treatment (hereinafter referred to as an exterior treatment) for adhering the limestone powder raw material and the solid fuel powder raw material to the surface of the pseudo particles of the iron ore and the SiO 2 -containing raw material. It is an object of the present invention to provide a method for producing a raw material for sintering that can improve the productivity of a drum mixer.
本発明者は、外装処理を行なう際のドラムミキサーの生産性を向上する技術について、鋭意検討した。その結果、ドラムミキサー内の擬似粒子に石灰石系粉原料と固体燃料系粉原料を添加した後、擬似粒子が排出口に到達するまでの滞留時間(以下、外装時間という)を短縮できることを見出した。つまりドラムミキサー内の擬似粒子に添加する石灰石系粉原料と固体燃料系粉原料の粒径を小さくすれば、外装時間を短縮しても、擬似粒子の表面に容易に付着させることが可能となる。そして、外装時間を短縮すれば、外装処理におけるドラムミキサーの生産性が向上する。本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。 The inventor has intensively studied a technique for improving the productivity of a drum mixer when performing exterior processing. As a result, it was found that the residence time (hereinafter referred to as exterior time) until the pseudo particles reach the discharge port after adding the limestone powder material and the solid fuel powder material to the pseudo particles in the drum mixer was found. . In other words, if the particle size of the limestone powder raw material and the solid fuel powder raw material added to the pseudo particles in the drum mixer is reduced, it can be easily adhered to the surface of the pseudo particles even if the exterior time is shortened. . If the exterior time is shortened, the productivity of the drum mixer in the exterior processing is improved. The present invention has been made based on these findings.
すなわち本発明は、下方吸引のドワイトロイド式焼結機を用いて焼結鉱を製造するプロセスの事前処理として原料をドラムミキサーに装入して造粒する焼結用原料の製造方法において、ドラムミキサーの装入口から鉄鉱石およびSiO2 含有原料を装入して造粒するとともに、ドラムミキサー内にて造粒された擬似粒子がドラムミキサーの排出口に到達するまでの滞留時間が10〜50秒の範囲となる下流側途中に設定した領域で平均粒径 250μm〜1mmの石灰石系粉原料および平均粒径 250μm〜1mmの固体燃料系粉原料を添加し、排出口に至る間に石灰石系粉原料および固体燃料系粉原料を擬似粒子の表面に付着させる焼結用原料の製造方法である。 That is, the present invention relates to a method for producing a raw material for sintering in which a raw material is charged into a drum mixer and granulated as a pretreatment of a process for producing sintered ore using a downward suction droidoid sintering machine. The iron ore and SiO 2 -containing raw material is charged from the mixer inlet and granulated, and the residence time until the pseudo particles granulated in the drum mixer reach the drum mixer outlet is 10 to 50 Add a limestone powder material with an average particle diameter of 250 μm to 1 mm and a solid fuel powder material with an average particle diameter of 250 μm to 1 mm in the region set in the middle of the downstream side in the range of seconds. This is a method for producing a raw material for sintering in which a raw material and a solid fuel-based powder raw material are adhered to the surface of a pseudo particle.
本発明の焼結用原料の製造方法においては、ドラムミキサー内にて造粒された擬似粒子がドラムミキサーの排出口に到達するまでの滞留時間が30〜50秒の範囲となる下流側途中に設定した領域で粒径1mm以下の石灰石系粉原料および粒径1mm以下の固体燃料系粉原料を添加することが好ましい。また、ドラムミキサーの排出口からスクリューコンベアを挿入し、石灰石系粉原料および固体燃料系粉原料を前記スクリューコンベアの端部から落下させて擬似粒子に添加することが好ましい。 In the method for producing a raw material for sintering of the present invention, in the middle of the downstream side, the residence time until the pseudo particles granulated in the drum mixer reach the discharge port of the drum mixer is in the range of 30 to 50 seconds. It is preferable to add a limestone powder material having a particle diameter of 1 mm or less and a solid fuel powder material having a particle diameter of 1 mm or less in the set region. Moreover, it is preferable that a screw conveyor is inserted from the discharge port of the drum mixer, and the limestone powder raw material and the solid fuel powder raw material are dropped from the end of the screw conveyor and added to the pseudo particles.
本発明によれば、外装処理におけるドラムミキサーの生産性を向上できる。 According to the present invention, the productivity of the drum mixer in the exterior processing can be improved.
図1は、本発明を適用して焼結用原料を製造する装置の例を模式的に示す配置図である。本発明では鉄鉱石2およびSiO2 含有原料3を装入口からドラムミキサー1に装入して造粒を行なう。ドラムミキサー1内で造粒された鉄鉱石2とSiO2 含有原料3の造粒物粒子(すなわち擬似粒子)は、排出口へ移動していく。
FIG. 1 is a layout diagram schematically showing an example of an apparatus for manufacturing a raw material for sintering by applying the present invention. In the present invention, the
そして擬似粒子が排出口へ到達するまでの滞留時間(すなわち外装時間)が10〜50秒の範囲となる下流側途中に設定した領域で、石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5を添加する。その具体的な方法は、たとえば下流側の排出口からドラムミキサー1内の長手方向に進退可能に配置したベルトコンベアあるいはスクリューコンベア等の先端位置を調整して石灰石系粉原料4,固体燃料系粉原料5を添加することによって、外装時間を所定の範囲に維持できる。なお、必要に応じて適量の水分を添加しても良い。その結果、擬似粒子が排出口に到達するまでの間に、擬似粒子の表面に石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5が均一に被覆される。
The limestone powder
なお、所定の外装時間を確保する位置に石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5を搬送するためには、搬送装置(たとえばベルトコンベア,スクリューコンベア等)をドラムミキサー1内に挿入しなければならない。しかしドラムミキサー1内は多量の粉塵が浮遊しているので、ベルトコンベアを使用すると、ベルトに駆動力を供給するモーターやローラーの故障頻度が上昇する。
In order to transport the limestone powder
そこで、ベルトコンベアをドラムミキサー1内に挿入せず、搬送速度を増速して、排出口の外側から石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5を投入することも可能である。この方法を採用すると、石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5が擬似粒子に添加される際に、自然落下の衝撃のみならず搬送速度に起因して水平方向の衝撃が加わる。したがって擬似粒子が崩壊しやすくなり、擬似粒子の内部に石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5が混入する。
Therefore, it is possible to feed the limestone powder
スクリューコンベアは、多数のローラーを設置する必要がなく、構造が単純であるため、ドラムミキサー1内に挿入しても故障し難く、安定して稼動できる。スクリューコンベアをドラムミキサー1内に挿入すれば、その先端位置を調整して所定の位置に石灰石系粉原料4,固体燃料系粉原料5を添加することが可能である。その場合は衝撃が緩和(自然落下の衝撃のみ)されるので、擬似粒子の崩壊を防止できる。また石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5の崩壊も防止でき、予め調整した粒径を維持できる。したがって本発明ではスクリューコンベアを使用するのが好ましい。
Since the screw conveyor does not need to have a large number of rollers and has a simple structure, even if it is inserted into the
外装処理に使用する石灰石系粉原料4および固体燃料系粉原料5の平均粒径は、いずれも 250μm〜1mmとする。石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5の平均粒径が1mmを超えると、石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5の粗大な粒子が増加するので、擬似粒子の表面に、短時間で均一に被覆するのは困難になる。一方、平均粒径が250μm未満では、石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5の微細な粒子が増加し、擬似粒子に不可避的に存在する隙間から侵入して、内部にも石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5が混入した焼結用原料となる。そのような焼結用原料を焼結すると、CF融液を焼結用原料の表面に選択的に生成させる効果は得られない。
The average particle diameters of the limestone powder
外装時間が10秒未満では、擬似粒子の表面を均一に被覆できなくなる。外装時間が50秒を超えると、石灰石系粉原料4,固体燃料系粉原料5を添加した後で擬似粒子が崩壊して再度造粒されるので、石灰石系粉原料4,固体燃料系粉原料5が擬似粒子の内部に混入する。その結果、擬似粒子の表面を均一に被覆できなくなるばかりでなく、内部にも石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5が混入した焼結用原料となる。したがって外装時間は、10〜50秒の範囲内を満足する必要がある。ただし擬似粒子の表面を被覆した石灰石系粉原料4や固体燃料系粉原料5の剥離を防止するためには、外装時間を30秒以上とするのが好ましい。
If the exterior time is less than 10 seconds, the surface of the pseudo particles cannot be uniformly coated. If the exterior time exceeds 50 seconds, the limestone powder
このようにして外装処理における外装時間を短縮することによって、ドラムミキサーの生産性を向上できる。しかも、得られた焼結用原料を焼結すると、CF融液を焼結用原料の表面に選択的に生成させて、焼結鉱を効率良く製造できる。 Thus, the productivity of the drum mixer can be improved by shortening the exterior time in the exterior processing. Moreover, when the obtained raw material for sintering is sintered, the CF melt is selectively generated on the surface of the raw material for sintering, and the sintered ore can be efficiently manufactured.
図1に示すように、鉄鉱石2およびSiO2 含有原料3を装入口からドラムミキサー1に装入して造粒した。なお、SiO2 含有原料3として珪石あるいはニッケルスラグを使用した。ドラムミキサー1内で、鉄鉱石2とSiO2 含有原料3が造粒されて擬似粒子となり、その擬似粒子がドラムミキサー1の排出口に到達するまでの滞留時間が40秒となる位置に石灰石系粉原料4として平均粒径0.9mm の石灰石および固体燃料系粉原料5として平均粒径0.9mm の粉コークスを添加した。その具体的な方法は、排出口からドラムミキサー1内の長手方向に進退可能に配置したスクリューコンベアの先端位置を調整して、擬似粒子が排出口に到達するまでの滞留時間が40秒となる位置に石灰石系粉原料4,固体燃料系粉原料5を添加した。したがって外装時間は40秒である。これを発明例とする。
As shown in FIG. 1, the
一方、比較例1として、図1に示すように、鉄鉱石2およびSiO2 含有原料3を装入口からドラムミキサー1に装入して造粒した。なお、SiO2 含有原料3として珪石あるいはニッケルスラグを使用した。ドラムミキサー1内で、鉄鉱石2とSiO2 含有原料3が造粒されて擬似粒子となり、その擬似粒子がドラムミキサー1の排出口に到達するまでの滞留時間が80秒となる位置に石灰石系粉原料4として粒径1.9mm の石灰石および固体燃料系粉原料5として粒径1.9mm の粉コークスを添加した。その具体的な方法は、排出口からドラムミキサー1内の長手方向に進退可能に配置したスクリューコンベアの先端位置を調整して、擬似粒子が排出口に到達するまでの滞留時間が80秒となる位置に石灰石系粉原料4,固体燃料系粉原料5を添加した。したがって外装時間は80秒である。
On the other hand, as Comparative Example 1, as shown in FIG. 1, the
また比較例2として、外装時間を40秒とする他は、比較例1と同じ条件で焼結用原料を製造した。 Moreover, as Comparative Example 2, a raw material for sintering was manufactured under the same conditions as Comparative Example 1 except that the exterior time was 40 seconds.
発明例および比較例1,2の焼結用原料を焼結したところ、発明例と比較例1の焼結用原料では、十分な強度を有する焼結鉱が得られた。これは、CF融液が焼結用原料の表面に生成されたことを示している。 When the raw materials for sintering of the inventive examples and comparative examples 1 and 2 were sintered, the sintered raw materials of the inventive example and comparative example 1 had sufficient strength. This indicates that the CF melt was generated on the surface of the raw material for sintering.
しかし比較例2の焼結用原料から製造した焼結鉱は、発明例や比較例1の焼結用原料を用いた焼結鉱に比べて、強度が劣っていた。これは、擬似粒子の表面に石灰石系粉原料4と固体燃料系粉原料5を均一に被覆できなかったために、CF融液の生成にムラが生じたことを示している。
However, the sinter produced from the raw material for sintering of Comparative Example 2 was inferior in strength to the sintered ore using the inventive raw material for sintering and Comparative Example 1. This indicates that the limestone powder
つまり本発明によれば、焼結用原料を製造する際に外装時間を短縮でき、しかもその焼結用原料を焼結することによって、十分な強度を有する焼結鉱を得ることができる。 That is, according to the present invention, when manufacturing a raw material for sintering, the exterior time can be shortened, and a sintered ore having sufficient strength can be obtained by sintering the raw material for sintering.
1 ドラムミキサー
2 鉄鉱石
3 SiO2 含有原料
4 石灰石系粉原料
5 固体燃料系粉原料
6 焼結用原料
1
Claims (3)
A screw conveyor is inserted into the drum mixer from the discharge port, and the limestone powder raw material and the solid fuel powder raw material are dropped from an end of the screw conveyor and added to the pseudo particles. Item 3. A method for producing a raw material for sintering according to Item 1 or 2.
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