JP2006161065A

JP2006161065A - 焼結原料の造粒方法

Info

Publication number: JP2006161065A
Application number: JP2004350025A
Authority: JP
Inventors: Shingo Furusho; 真吾古莊; Hiroyuki Sato; 洋之佐藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2004-12-02
Filing date: 2004-12-02
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】ダストを添加しても造粒物が強度を低下するのを抑制し、その後の焼結時での通気を良好に維持して歩留の低下を抑制することのできる焼結原料を造粒する。
【解決手段】微粒子状の焼結用配合原料をドラムミキサーで擬似造粒するに際し、前記ドラムミキサーの前側から後側に焼結用配合原料を移送しながら焼結原料を擬似造粒すると共に、該ドラムミキサーの全長における後部領域で鉄分及び石灰分を含有するダストを添加して、前記焼結原料の擬似造粒子の表層部に該ダストの層を形成することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は高炉装入用焼結鉱製造に際し、鉄分及び石灰分を含有するダストを焼結用原料へ添加して造粒する方法に関するものである。

製鉄所においては多種多様なダストが発生している。このダストは取り扱いが困難であることから、従来より使用を避けてきた。しかし、近年、資源の有効利用の観点から、これらのダストの多くが再利用され始めた。このダストの中で、焼結鉱の製造工程で発生するダストがある。このダストは鉄分を５０質量％程度含有しており、鉄源としてその有効活用が最大限求められ、種々の提案がなされてきた。

その中で、焼結用原料に混合して使用する方法がある。しかし、このダストは造粒性に劣るため、焼結用原料の擬似粒子内部に存在させると、造粒物の強度低下、崩壊を引き起こす原因となる。そのため、焼結原料擬似粒子を形成させ、その表面にダストを付着させる手法がとられる。

この手法の一つとして、例えばドラムミキサーから排出された擬似造粒物の一部をドラムミキサー入口へリサイクルさせ、そのリサイクル経路の途中にてダストをベルト上から散布して、擬似粒子表面に付着させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５９−１７０２２４号公報（図２、第２頁左上欄第９行〜１９行）

しかし、前記特許文献１の手法においては、ドラムミキサーから排出された擬似造粒物の一部をリサイクルし、リサイクル経路の途中のベルト上でダストを投入した後、再びドラムミキサーの入口側に戻し、混合、造粒する。その結果、図２（ａ）に示すようにダストが擬似粒子内部に分散存在して、前記したように擬似造粒物の強度を低下させ、その後の焼結処理において、焼結パレット上での通気を阻害してしまい、結果として歩留低下の原因となる問題が生じる。

このため、本発明は、ダストを添加しても造粒物の強度が低下するのを抑制し、その後の焼結時において焼結パレット上での通気を良好に維持して歩留の低下を抑制することのできる焼結原料を造粒することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その特徴とする手段（１）は、微粒子状の焼結用配合原料をドラムミキサーで擬似造粒するに際し、前記ドラムミキサーの前側から後側に焼結用配合原料を移送しながら焼結原料を擬似造粒すると共に、該ドラムミキサーの全長における後部領域で鉄分及び石灰分を含有するダストを添加して、前記焼結原料の擬似造粒子の表層部に該ダストの外層を形成することを特徴とする焼結原料の造粒方法である。

なお、ここでいう全長とは、ドラムミキサーの有効領域（焼結原料装入位置から擬似造粒物排出位置までの造粒処理領域）の長さを意味する。さらに、ダストの外層は、擬似造粒物の略全周に亘って形成されていればよく、擬似造粒子の表面の一部が露出したような状態であっての本発明の効果を得ることができるので、この場合も本発明の技術的範囲に含まれる。

手段（２）は、前記鉄分及び石灰分を含有するダストを添加する位置は、前記ドラムミキサーの全長における７５％以降であることを特徴とする上記手段（１）の焼結原料の造粒方法である。

また、手段（３）は、前記鉄分及び石灰分含有ダストは、Ｆｅ：４０〜６０質量％、ＣａＯ：５〜１５質量％を含有することを特徴とする上記手段（１）または（２）記載の焼結原料の造粒方法である。

本発明は、鉄分及び石灰分含有ダストを焼結原料の擬似粒子表層に付着させて外装化することにより、擬似粒子の強度低下を抑制させることが可能となり、焼結時における焼結パレット上での通気悪化を抑制して歩留低下を回避することが可能となり、さらに、ダストが含有しているＣａＯにより、焼結過程において擬似粒子表層の溶融促進も図れることから、歩留低下をさらに軽減できる。

本発明の実施形態を図１〜図３を参照しつつ説明する。
図1は、焼結用原料（焼結用配合原料）を造粒するためのドラムミキサー２を中心とした焼結原料の造粒設備の斜視図である。

ベルトコンベアー１により搬入される焼結鉱原料はドラムミキサー２内に前側（入口側）から供給され、さらに当該焼結用原料には添加水ノズル３からの造粒に必要な添加水が供給される。そして、この焼結用原料はドラムミキサー２の後側への進行方向に向かうにしたがい混合されて擬似造粒化（例えば焼結用原料の粗粒を核として、その周囲に焼結用原料の細粒が付着した状態）が進行する。そして、擬似造粒化した焼結原料はドラムミキサー２の後端側（出口側）から排出され、ベルトコンベヤー５により後工程に搬送される。

本発明者等はこのドラムミキサーによる造粒設備を用いて、前記擬似造粒化した焼結原料の表層に前記鉄分及び石灰分含有ダストを付着させる方法について種々検討したところ、焼結原料の擬似造粒はドラムミキサー２の後端で完了するのではなく、後端より上流側（全長２３ｍの場合には５〜６ｍｍ程上流側）で既に略完了していることが判明した。このため、この位置よりも下流側、好ましくはこの位置に鉄分及び石灰分含有ダストを添加すれば、該鉄分及び石灰分含有ダストの擬似造粒が略完了している焼結原料の表層に確実にダストが付着して、例えば図２（ｂ）に模式的に示すように、配合原料核粒子の表面に配合原料が付着した粒子層の表面にダスト微粒子層が形成されるのではないかと推定した。

そして、このことを確認するために、本発明者等は、図１に示す造粒設備において、この鉄分及び石灰分含有ダストを供給するドラムミキサー２の長さ方向における位置と、造粒後（ドラムミキサー２から排出された）の擬似粒物の表層部例えば表層から内側に１ｍｍ以内の領域に占める鉄分及び石灰分含有ダストの割合（付着率）との関係を実際に試験を行なって調査した。なお、ダスト層の厚みは特に限定されることはないが、良好な焼結を行うことができ、かつダスト利用効率を向上を図るためには、厚み１ｍｍのダスト層を形成しておくことが好ましい。また、ダストの外層は、擬似造粒物の略全周に亘って形成されていればよく、擬似造粒物の表面の一部が露出したような状態であっても本発明の効果を得ることができる。

尚、鉄分及び石灰分含有ダストの添加は、不図示のベルトコンベヤー等で搬送してドラムミキサー２内に供給してもよいが、例えば図１に示すように、ドラムミキサー２の後方側に鉄分及び石灰分含有ダストを貯留するホッパー４を設けておき、このホッパー４から切り出された鉄分及び石灰分含有ダストをキャリアガスにより吹き込む気流搬送とすることが、該鉄分及び石灰分含有ダストをドラムミキサー２の後部に偏析なく均等に添加出来て好ましく、これにより組成の均一な焼結原料を造粒することが可能になる。

この結果、図３に示すように、ドラムミキサー２の入口から１５ｍ（全長の６５％）以上になると鉄分及び石灰分含有ダストの付着割合は８０質量％に達し、１７ｍ（全長の７５％）以上になると９０質量％レベルで付着割合が略一定となることをつきとめ、鉄分及び石灰分含有ダストを上記した図２（ｂ）に示すように外装化するためには、その添加位置はドラムミキサー２の全長の７５％以降である事が特に好ましいことを確認した。さらに、ドラムミキサー２の全長の８０％の位置までに鉄分及び石灰分含有ダストを添加すると、残りの区間で該鉄分及び石灰分含有ダストが擬似粒物に強固に付着して好ましいことも実際に試験を行なうことで確認した。

なお、造粒工程においてドラムミキサーを２段配設して造粒する方法があるが、２個の場合の全長とは２のドラムミキサーの有効領域を加算したものである。

更に、鉄分及び石灰分含有ダストはＦｅ：４０〜６０質量％、ＣａＯ：５〜１５質量％を含有していることが好ましい。これは、従来からの焼結鉱のＦｅ分が５０〜６０質量％であることからその品質を低減することなく、かつ、石灰分により擬似造粒物の溶融温度および粘性の低下による融液性の改善を図ることができる。

即ち、上述の実施形態によれば、ドラムミキサー２の全長における後部領域である、焼結配合原料の擬似造粒が略完了する位置又はその位置以降にて鉄分及び石灰分を含有するダストを添加して擬似造粒子の表層にダストの層を形成することにより、強度の低下を抑制することができ、焼結時において良好な通気を確保して歩留の低下を抑制することができる。なお、本実施形態においては、既述したようにドラムミキサー２の全長における７５％位置又はそれ以降に添加位置を設定することが特に好ましいが、必ずしもこの位置に限定されることはなく、例えば図３記載の結果からも分かるように、６５％の位置であっても発明の効果を得ることができる。さらには、設定擬似造粒が略完了する位置を例えば試験を行なって調査し、その結果に基づいて添加位置を決めるようにしてもよい。

本発明の実施例を図1、表1及び表２を参照して説明する。
本例は、有効焼成面積４００ｍ2の焼結パレットを有するドワイトロイド式焼結機を使用し、該焼結パレットに擬似造粒した焼結原料を層厚６００ｍｍとなるように装入し、焼結パレット速度を３ｍ／ｍｉｎに設定して焼結したものである。更に、擬似造粒設備のドラムミキサー２は、円筒形で直径５m、長さ２３mの大きさで、６ｒｐｍで回転した。更に、鉄分及び石灰分含有ダストは図１に示すようにダストホッパー４から切り出してキャリアガスによりドラムミキサー２内に搬送して添加した。ダストの添加位置を種々設定した各例の結果を表1に示す。さらに、各例における添加ダストの組成を表２に示す。表１の発明例1、２は、鉄分及び石灰分含有ダストを本発明の範囲内で添加した例であり、良好な通気性を示し、歩留も良好となった。

一方、比較例1は、鉄分及び石灰分含有ダストの添加位置が本発明より外れるドラムミキサー２入側であり、発明例に比較して通気性、歩留とも非常に悪いものであった。また、発明例３は、９６％位置から添加したものであり、比較例１より良好であったが発明例１，２より若干劣っていた。即ち、ダストの添加位置をドラムミキサー２全長における７５％以降、特に好ましくは７５〜８０％に設定することにより、焼結時に通気性及び歩留の良好な焼結原料を造粒することができることが確認された。

本発明例を示すダスト添加設備とドラムミキサーの概略斜視図である。擬似粒子中の鉄分及び石灰分含有ダストの賦存状態を示すモデル図である。鉄分及び石灰分含有ダストの添加位置と擬似粒子表層への該ダストの付着率の関係を示す図である。

符号の説明

１：ベルトコンベアー
２：ドラムミキサー
３：添加水ノズル
４：ダストホッパー
５：ベルトコンベアー

Claims

微粒子状の焼結用配合原料をドラムミキサーで擬似造粒するに際し、前記ドラムミキサーの前側から後側に焼結用配合原料を移送しながら焼結原料を擬似造粒すると共に、該ドラムミキサーの全長における後部領域で鉄分及び石灰分を含有するダストを添加して、前記焼結原料の擬似造粒子の表層部に該ダストの外層を形成することを特徴とする焼結原料の造粒方法。
前記鉄分及び石灰分を含有するダストを添加する位置は、前記ドラムミキサーの全長における７５％以降であることを特徴とする請求項１記載の焼結原料の造粒方法。
前記鉄分及び石灰分を含有するダストは、Ｆｅ：４０重量〜６０質量％、ＣａＯ：５重量〜１５質量％を含有することを特徴とする請求項１または２記載の焼結原料の造粒方法。