JP2009030115A - Method for producing ore raw material for blast furnace - Google Patents

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健 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing non-fired agglomerated ore as an ore raw material for a blast furnace using sintered powder or straight undersized powder. <P>SOLUTION: In the method for producing an ore raw material for a blast furnace where sintered powder of ≤5 mm generated upon the production of sintered ore is formed without being made into sintering return ore, so as to be agglomerated into non-fired agglomerated ore, and this is used as an ore raw material for a blast furnace, the raw material for forming for obtaining the non-fired agglomerated ore is composed of the one comprising the above sintered powder and iron oxide fine powder, and the raw material for forming is further admixed with a binder, and kneading is performed, and the kneaded matter is subsequently formed, so as to be the non-fired agglomerated ore. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高炉用鉱石原料の製造方法に関し、とくに焼結鉱の製造時に発生する焼結粉を使って高炉用鉱石原料を製造する方法についての提案である。   The present invention relates to a method for producing a blast furnace ore raw material, and particularly to a method for producing a blast furnace ore raw material using sintered powder generated during the production of sintered ore.

一般に、製鉄プロセスにおける高炉用鉱石原料として使用されている焼結鉱は、鉄鉱石粉等の鉄含有原料に副原料および炭材を加えてDL式焼結機を用いて加熱焼成することによって製造されている。   In general, sintered ore used as a raw material for blast furnace ores in the iron making process is manufactured by adding secondary raw materials and carbonaceous materials to iron-containing raw materials such as iron ore powder and heating and firing them using a DL-type sintering machine. ing.

例えば、図1に示すように、粉鉄鉱石に生石灰、石灰石等の媒溶剤と粉コークスとを添加し、これらをミキサーで混合したのち成形(造粒)し、その後、焼結機のパレット上に装入し堆積させてから、加熱焼成し、さらにその後、破砕−冷却−篩分けの各工程を経て、約5超〜50mm粒径の成品焼結鉱(焼成塊成鉱)とし、これを高炉内に供給している。一方で、篩下となる粒径が5mm以下の焼結鉱、いわゆる、焼結粉は返鉱として焼結機に戻され、再び焼成されることになる。その他、前記成品焼結鉱が高炉に向う搬送過程等で発生する5mm以下の粉を篩にて除去したもの、いわゆる、炉前篩下粉もまた、高炉に装入されることなくヤードに戻され焼結原料の一部として返鉱と同様に再焼成(再焼結)される。即ち、これらの返鉱および炉前篩下粉は、いずれも一旦は、焼結工程を経て焼成されたものであり、これらを再循環することは、焼成コストおよび輸送コストの面から考えて好ましい処理法とは言えない。   For example, as shown in FIG. 1, a medium solvent such as quick lime and limestone and powdered coke are added to powdered iron ore, mixed with a mixer and then molded (granulated), and then placed on the pallet of the sintering machine. And then fired and fired, and then, through the crushing-cooling-sieving steps, a product sintered ore (fired agglomerated) having a particle size of about 5 to 50 mm is obtained. Supplying into the blast furnace. On the other hand, a sintered ore having a particle size of 5 mm or less, that is, a so-called sintered powder, is returned to the sintering machine as a return ore and fired again. In addition, the product sinter obtained by removing powder of 5 mm or less generated during the transfer process to the blast furnace with a sieve, so-called pre-furnace sieve powder, is also returned to the yard without being charged into the blast furnace. Then, it is refired (re-sintered) as part of the sintered raw material in the same manner as the return ore. That is, these return minerals and pre-furnace pre-sieving powders are once fired through a sintering process, and it is preferable in view of firing costs and transportation costs to recirculate them. It is not a treatment method.

そこで、従来、既に焼成されたものである焼結粉を使って団鉱をつくり、その団鉱をそのまま高炉等に直接、装入できるようにした塊成化の技術が提案されている。例えば、特許文献1には、焼結返鉱に20〜25mass%の水とセメントとを添加し混練したのち造粒し、これを水和養生処理して団鉱成品とする方法が開示されている。   Therefore, conventionally, agglomeration techniques have been proposed in which briquettes are made using sintered powder that has already been fired, and the briquettes can be directly charged into a blast furnace or the like. For example, Patent Document 1 discloses a method in which 20 to 25 mass% of water and cement are added to a sintered ore and kneaded and then granulated, and then subjected to a hydration curing treatment to form a briquette product. Yes.

また、特許文献2、3には、こうした焼結返鉱や炉前篩下粉を、高炉用鉱石原料として使用するため、これらをバインダーを使って造粒してなる非焼成塊成鉱の製造方法についての開示がある。
特開昭58−123839号公報 特開平7−224329号公報 特開平7−71824号公報
Patent Documents 2 and 3 describe the production of non-fired agglomerated minerals that are granulated using a binder in order to use such sintered ore and pre-furnace sieving powder as raw materials for ores for blast furnaces. There is a disclosure about the method.
JP 58-123839 A JP 7-224329 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-71824

上記従来技術のうち、特許文献1に記載の団鉱法は、焼成したために濡れ性と造粒性が悪くなっている焼結粉(−5mm)を造粒するために、急結剤としてポルトランドセメントを添加して混合し、これを造粒したものを高炉用原料とする技術である。しかし、この方法により製造した団鉱は、高炉装入原料としてみたとき、低温および高温域での圧壊強度、還元粉化特性(JIS−RDI、以下、単に「RDI」という)、還元性(JIS−RI、以下、単に「RI」という)がともに悪く、改善の必要性があった。   Among the above prior arts, the briquetting method described in Patent Document 1 uses Portland cement as a rapid setting agent in order to granulate sintered powder (-5 mm) which has deteriorated wettability and granulation property due to firing. This is a technology that uses a mixture of the slag and agglomerated as a raw material for a blast furnace. However, briquettes produced by this method, when viewed as a blast furnace charging material, crush strength at low and high temperatures, reduced powdering characteristics (JIS-RDI, hereinafter simply referred to as “RDI”), reducibility (JIS) -RI (hereinafter simply referred to as “RI”) was poor, and there was a need for improvement.

次に、特許文献2および3に記載の方法は、いずれも非焼成塊成鉱を製造する技術であり、バインダーの工夫や炭酸塩化養生処理による冷間強度の向上を目指すところに特徴がある。しかし、これらの従来技術によって得られた塊成鉱もまた、還元粉化特性(RDI)や還元性(RI)が不十分であり、高炉内で還元粉化を起こして棚吊りや通気性の低下を招くという問題があった。従って、これまでの塊成鉱は、返鉱用焼結粉や炉前篩下粉を焼結機で再使用することなく直接、高炉用鉱石原料として用いるには不安が残っていた。   Next, the methods described in Patent Documents 2 and 3 are all techniques for producing unfired agglomerated minerals, and are characterized in that they aim to improve cold strength by devising binders and carbonation curing treatment. However, the agglomerates obtained by these conventional techniques are also insufficient in reducing powdering properties (RDI) and reducing properties (RI), causing reduced powdering in a blast furnace, so There was a problem of causing a drop. Therefore, the agglomerates until now remain uneasy to use as a raw material for blast furnace ore directly without reusing the sintered powder for return mineralization or the pre-furnace sieving powder in a sintering machine.

本発明の目的は、焼結粉や炉前篩下粉を用いて、高炉用鉱石原料である非焼成塊成鉱を有利に製造できる方法を提案することにある。
本発明の他の目的は、常温および高温での圧壊強度が高く、還元粉化特性(RDI)や還元性(RI)の良好な非焼成塊成鉱を確実に製造することのできる技術を提案することにある。
An object of the present invention is to propose a method that can advantageously produce an unfired agglomerated mineral that is a raw material for blast furnace ore using sintered powder or pre-furnace sieve powder.
Another object of the present invention is to propose a technique capable of reliably producing a non-calcined agglomerate having high crushing strength at normal temperature and high temperature and good reduction powdering properties (RDI) and reducing properties (RI). There is to do.

発明者らは、従来技術が抱えている上述した問題点がなく、上記目的の実現に有効な方法として、下記要旨構成に係る高炉用鉱石原料の製造方法を提案する。即ち、本発明は、焼結鉱の製造に際して発生する5mm以下の焼結粉を、焼結返鉱とすることなくこれを成形して塊成化することにより非焼成塊成鉱とし、これを高炉用鉱石原料とする方法において、前記非焼成塊成鉱を得るための成形用原料が、前記焼結粉および微粉酸化鉄を含むもので構成され、この成形用原料にはさらにバインダーを加えて混練したのち成形して非焼成塊成鉱とすることを特徴とする高炉用鉱石原料の製造方法である。   Inventors propose the manufacturing method of the blast furnace ore raw material which concerns on the following summary structure as a method effective in the implementation | achievement of the said objective, without the above-mentioned problem which the prior art has. That is, the present invention forms a non-fired agglomerated ore by forming and agglomerating a sintered powder of 5 mm or less generated during the production of the sintered ore without forming it into a sintered ore. In the method of making a blast furnace ore raw material, a forming raw material for obtaining the unfired agglomerated ore is composed of the sintered powder and fine iron oxide, and a binder is further added to the forming raw material. A method for producing an ore raw material for a blast furnace, characterized in that the mixture is kneaded and then formed into an unfired agglomerated ore.

本発明において、前記成形用原料には、さらに炉前篩下粉を含有させてもよく、また、ダストやスラッジ、鉄鉱石粉などのいずれか1種以上を含有させてもよい。また、前記微粉酸化鉄は、最大粒径10μm以下で酸化鉄を90mass%以上含む、ルスナー酸化鉄粉、鉄鋼製造プロセスで生じるミルスケール、精錬ダストであって、配合原料中に3〜6mass%含有させるものであることが好ましい。前記バインダーが、無機バインダーおよび/または有機バインダーであること、その無機バインダーは、高炉水砕スラグ、ベントナイトおよび水ガラスの中から選ばれるいずれか1種以上であること、前記有機バインダーは、糖蜜または合成樹脂結合材であり、そして、その合成樹脂結合材は、フェノール樹脂結合材であることが望ましい。なお、前記非焼成塊成鉱は、RI(還元性)が65%以上であること、前記非焼成塊成鉱は、RDI(還元粉化性)が30%以下の特性を有するものであることが、より有効な解決手段を与える。   In the present invention, the molding raw material may further contain pre-furnace sieving powder, or may contain any one or more of dust, sludge, iron ore powder and the like. The fine iron oxide is a Rusner iron oxide powder having a maximum particle size of 10 μm or less and containing 90 mass% or more of iron oxide, mill scale generated in the steel manufacturing process, refining dust, and 3 to 6 mass% contained in the blended raw material It is preferable that the The binder is an inorganic binder and / or an organic binder, the inorganic binder is any one or more selected from blast furnace granulated slag, bentonite and water glass, and the organic binder is molasses or It is a synthetic resin binder, and the synthetic resin binder is preferably a phenol resin binder. The non-calcined agglomerated mineral has an RI (reducing property) of 65% or more, and the non-calcined agglomerated material has an RDI (reducible powdering property) of 30% or less. Provides a more effective solution.

上述した構成に係る本発明によれば、本来は循環再処理や再焼成を行っていた焼結返鉱や炉前篩下粉を、再循環させることなく直ちに塊成化し、これを、高炉装入原料として直接、使用することができるようになるため、焼結コストや各種原単位の低減、焼結設備費、保全コストの削減を達成することができる。しかも、この提案技術によれば、焼結の凝結材低減により、資源の有効活用、環境保護(CO削減)への貢献といった波及効果をもたらす。 According to the present invention according to the above-described configuration, the sintered ore and the pre-furnace sieve powder that were originally recirculated and refired are immediately agglomerated without being recirculated. Since it can be used directly as an input material, it is possible to achieve a reduction in sintering costs, various basic units, sintering equipment costs, and maintenance costs. In addition, according to this proposed technique, the reduction of the sintered coagulant brings about a ripple effect such as effective use of resources and contribution to environmental protection (CO 2 reduction).

また、本発明によれば、圧縮成型性に優れる他、圧壊強度や冷間強度(DI)の高い非焼成塊成鉱を、返鉱用焼結粉や炉前篩下粉等を原料として製造することができる。しかも、得られたその非焼成塊成鉱は、高炉用鉱石原料として炉内に装入した場合でも、低温域・高温域での還元粉化特性(RDI)や還元性(RI)に優れるため、高炉の操業を安定化させると共に銑鉄製造コストを下げるという効果を生む。   Moreover, according to the present invention, in addition to being excellent in compression moldability, non-fired agglomerated minerals with high crushing strength and cold strength (DI) are produced using sintered powder for return ore, pre-furnace sieve powder, etc. as raw materials. can do. Moreover, even when the obtained unfired agglomerated ore is charged into the furnace as a raw material for blast furnace ore, it has excellent reduced powdering characteristics (RDI) and reducibility (RI) at low and high temperatures. This will stabilize the operation of the blast furnace and reduce the cost of pig iron production.

焼結鉱(成品)は、通常、焼成後にパレットエンドにて破砕され、振動篩等で5〜50mmの大きさとなるように、粒度調整される。このときに、その振動篩の篩下として発生する焼結粉(粒径:−5mm)は、一般には焼結機に戻し、返鉱として新しい鉄鉱石粉と共に再度焼結処理に供されるのが普通である。焼結粉を返鉱として再循環させることは、上述したように、製造コストや輸送コストの上昇、環境保護(CO削減)の面からは、こうした利用の仕方は見直しが必要である。それは返鉱(焼結粉)と成品焼結鉱との差異が、単に粒径が異なるというだけのことである。従って、この焼結返鉱となる焼結粉を、成品(焼結鉱)と同じ粒径(>5mm)に成形すれば、そのまま高炉用鉱石原料とすることができる筈である。 The sintered ore (product) is usually crushed at the pallet end after firing, and the particle size is adjusted to a size of 5 to 50 mm with a vibrating sieve or the like. At this time, the sintered powder (particle size: −5 mm) generated as the sieve of the vibrating sieve is generally returned to the sintering machine, and is again subjected to the sintering process together with new iron ore powder as return ore. It is normal. In order to recycle the sintered powder as a return ore, as described above, it is necessary to review such usage from the viewpoints of an increase in manufacturing cost, transportation cost, and environmental protection (CO 2 reduction). That is, the difference between return ore (sintered powder) and product sintered ore is simply that the particle size is different. Therefore, if the sintered powder that becomes the sintered ore is formed into the same particle size (> 5 mm) as the product (sintered ore), it should be able to be used as a raw material for ore for blast furnace.

本発明は、このような考え方の下で、焼結返鉱となる−5mmの焼結粉を、5〜50mm程度の大きさのものに塊成化することにより、返鉱として再焼結することなくそのまま高炉用鉱石原料として有効な塊成鉱にする方法である。   Under the above-mentioned concept, the present invention re-sinters the -5 mm sintered powder, which becomes a sintered ore, into a size of about 5 to 50 mm, thereby re-sintering it. This is a method of making agglomerates effective as raw materials for blast furnace ore without any changes.

以下、添付の図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。図1は、非焼成塊成鉱からなる高炉用鉱石原料の製造プロセスのフロー図である。以下に説明する例は、成型機によるブリケットの製造例であるが、成型機の代わりに造粒機を用いてペレットを製造する場合であっても同様の効果が得られることは勿論である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a flow diagram of a process for producing a raw material for blast furnace ore made of unfired agglomerated ore. The example described below is an example of manufacturing briquettes by a molding machine, but it is a matter of course that the same effect can be obtained even when pellets are manufactured using a granulator instead of the molding machine.

本発明において、主要な出発原料となる焼結粉や炉前篩下粉、微粉酸化鉄等の非焼成塊成鉱とするための成形用原料は、配合槽1、2、3にそれぞれ貯鉱され、定量切出し装置4によって、所定の配合割合となるようにコンベア5上に切り出される。次いで、これらの成形用原料は第1ミキサー6および、必要に応じて第2ミキサー7にて混合される。この混合工程において必要があれば調湿(水分添加)してもよい。   In the present invention, the raw materials for molding to be non-fired agglomerated materials such as sintered powder, pre-furnace pre-sieving powder, and fine powdered iron oxide as main starting materials are stored in compounding tanks 1, 2, and 3, respectively. Then, it is cut out on the conveyor 5 by the quantitative cutting device 4 so as to have a predetermined blending ratio. Next, these forming raw materials are mixed in the first mixer 6 and, if necessary, the second mixer 7. If necessary in this mixing step, humidity adjustment (moisture addition) may be performed.

その後、混合原料は原料槽8に送られる。この原料槽8には、有機バインダーや無機バインダー等も貯蔵されている。これらのバインダーは、混合機9(通常はハグミルを用いる)において前記混合原料と混合し、ここでも必要に応じて調湿を行い、混練する。次いで、かかる混合原料は、ニーダー10を介して成型機11に供給し、所定の大きさのものに塊成化される。得られた塊成鉱は、振盪篩12を経て排出され、高炉へ直接もしくはヤード上に搬出される。   Thereafter, the mixed raw material is sent to the raw material tank 8. The raw material tank 8 also stores an organic binder, an inorganic binder, and the like. These binders are mixed with the mixed raw material in a mixer 9 (usually using a hug mill), and here, the humidity is adjusted and kneaded as necessary. Next, the mixed raw material is supplied to the molding machine 11 through the kneader 10 and agglomerated into a predetermined size. The agglomerated ore obtained is discharged through the shaking sieve 12 and carried directly to the blast furnace or on the yard.

上記のようにして製造される非焼成塊成鉱の製造プロセスの中で、本発明の第1の特徴は、出発原料である成形用原料の種類、配合にある。即ち、本発明において用いられる成形用原料は、主に、本来は焼結返鉱となるべき5mm以下の大きさの焼結粉および炉前篩下粉(高炉の搬送過程で発生する5mm以下の篩下粉)である。これらの成形用原料に対し、本発明では、後述するように、少なくとも微粉酸化鉄、例えば、ヘマタイト粉やルスナー酸化鉄粉等を加えると共に、有機バインダーや無機バインダーを加え、その後これらをミキサー(混合機)に入れて混練し、次いで、成型機や造粒機に入れて成形(造粒)する。以下に、成形用原料である代表的な焼結粉と炉前篩下粉の粒度分布と化学成分について示す。   In the production process of the non-fired agglomerated mineral produced as described above, the first feature of the present invention is the kind and blending of the forming raw material that is the starting raw material. That is, the raw materials for molding used in the present invention are mainly sintered powder having a size of 5 mm or less, which is supposed to be sintered and returned, and under-furnace sieve powder (5 mm or less generated in the conveying process of the blast furnace). Sieving powder). In the present invention, as described later, at least fine iron oxide, for example, hematite powder, Rusner iron oxide powder, etc. are added to these forming raw materials, and an organic binder or inorganic binder is added, and then these are mixed with a mixer (mixed) Machine) and then kneaded, and then molded (granulated) in a molding machine or granulator. The particle size distribution and chemical composition of typical sintered powder and pre-furnace sieving powder as molding raw materials are shown below.

Figure 2009030115
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本発明において、成形用原料として主に用いられる前記焼結粉は、鉄鉱石原料などと比較すると、焼成されたものであるため濡れ性が悪く、例えば、高炉用鉄鉱石原料(マウントニューマンやローブリバー、センディ)の場合、水との接触角が37.0〜48.3degであるのに対し、該焼結粉は74.1degと高く、それ故にこれを成形するには、例えば有機バインダーや無機バインダーの使用が必須である。   In the present invention, the sintered powder mainly used as a forming raw material is fired compared to an iron ore raw material or the like, and therefore has poor wettability. For example, a blast furnace iron ore raw material (mount Newman or lobe) In the case of River, Sendy), the contact angle with water is 37.0-48.3 deg, whereas the sintered powder is as high as 74.1 deg. The use of an inorganic binder is essential.

一般に、この種の非焼成塊成鉱は、結合材として、セメントが使われているため、数百度から次のような分解反応;
Ca(OH)→CaO+H
が生じ、強度が急激に減少することが知られている。もし、高炉内に装入された非焼成塊成鉱の熱間強度が低いと、高炉内シャフト部分で該非焼成塊成鉱の還元粉化が起こり、炉内の通気性を損なうことになる。即ち、高炉内の高温還元雰囲気では、該非焼成塊成鉱は、Fe→Feの反応を起こして体積膨張が起るために、粉化するのである。
In general, this type of uncalcined agglomerate uses cement as a binder, so the following decomposition reaction from several hundred degrees;
Ca (OH) 2 → CaO + H 2 O
It is known that the strength decreases sharply. If the hot strength of the unfired agglomerate charged in the blast furnace is low, the non-fired agglomerate is reduced to powder at the shaft portion in the blast furnace, and the air permeability in the furnace is impaired. That is, in the high-temperature reducing atmosphere in the blast furnace, the unfired agglomerated ore is pulverized because of the reaction of Fe 2 O 3 → Fe 3 O 4 and volume expansion.

このように前記成形用原料をセメントを結合材として成形したものでは、高温下でその強度が急激に低下する。この点について、高炉内での強度を発現させるには、成形用原料に対して熱間強度を発現させるような物質を添加することが有効であると考えられる。   As described above, when the molding raw material is molded using cement as a binder, the strength rapidly decreases at high temperatures. In this regard, it is considered effective to add a substance that develops hot strength to the forming raw material in order to develop strength in the blast furnace.

図2は、粒子の熱間強度を発現させる場合の固相焼結反応の一般式を示すものである。この式の左辺は、焼結の進行による収縮量を示しており、収縮量が大きくなるほど焼結が進行したと考えることができる。この式に示すように、各種の粉体を成形してなる凝集粒子、例えば、本発明の如き非焼成塊成鉱などは、温度や粒子の粒径、焼結時間等のパラメータによりそれの収縮量は変化するが、その温度や焼結時間は現実には高炉内雰囲気により決定されるので、これを変化させることはできない。したがって、固相焼結反応を利用して粒子の熱間強度を高めるためには、配合する原料粒子の粒径を調整することが有効である。とくに、配合原料中には、粒子の径の小さいもの(微粉)を用いることが有効であることがわかる。   FIG. 2 shows a general formula of a solid-phase sintering reaction in the case where the hot strength of particles is expressed. The left side of this equation indicates the amount of shrinkage due to the progress of sintering, and it can be considered that the sintering progressed as the shrinkage amount increased. As shown in this equation, agglomerated particles formed by molding various powders, such as non-fired agglomerates as in the present invention, shrink depending on parameters such as temperature, particle size of particles, and sintering time. Although the amount changes, since the temperature and sintering time are actually determined by the atmosphere in the blast furnace, it cannot be changed. Therefore, in order to increase the hot strength of the particles using the solid phase sintering reaction, it is effective to adjust the particle size of the raw material particles to be blended. In particular, it can be seen that it is effective to use a small particle size (fine powder) in the blended raw material.

従って、高炉用鉱石原料の場合も、こうした固相焼結反応により、粒子の熱間強度を発現させるようにするためには、微粒(サブミクロンオーダー)の成形用原料を用いることが有効であると考えられる。例えば、微粉酸化鉄の使用が有効と考えられる。そこで、その微粉酸化鉄として、発明者らは、ルスナー酸化鉄粉に着目し、これを成形用原料に加えたものについての焼結性の評価試験を行った。評価の方法は、成形用原料をφ10×5mmサイズの錠剤型(タブレット)に成型し、これを窒素雰囲気および高炉内還元雰囲気の両方で焼成して、これの圧壊強度を測定した。   Therefore, in the case of blast furnace ore raw materials, it is effective to use fine (submicron order) molding raw materials in order to develop the hot strength of particles by such solid-phase sintering reaction. it is conceivable that. For example, the use of finely divided iron oxide is considered effective. Then, the inventors paid attention to Rusner iron oxide powder as the finely divided iron oxide, and performed a sinterability evaluation test on the powdered iron oxide added to the raw material for molding. In the evaluation method, the raw material for molding was formed into a tablet shape (tablet) having a size of φ10 × 5 mm, which was fired in both a nitrogen atmosphere and a reducing atmosphere in a blast furnace, and the crushing strength was measured.

図3に窒素雰囲気、および図4に高炉内還元雰囲気で焼成した前記タブレットの熱処理後の冷却後圧潰強度の測定結果を示す。いずれの雰囲気下においても、セメントの熱分解温度に相当する600℃程度以上の領域において強度が上昇することが確認された。なお、同じ微粉、即ち、粒径がルスナー酸化鉄粉に近いが不純物の多いOGダスト(転炉から発生するダスト)は強度が上昇量が小さく、また、数十μmオーダーの粒径をもつMBR鉱石(ペレットフィード)では焼結開始温度は非常に高いものとなっている。これらはいずれもルスナー酸化鉄粉に比べて粒径が大きく比表面積が大きいか不純物が高く粒子表面の清浄度が低いため、粒子表面の酸化鉄の接触が阻害され、固相焼結開始温度が高温になるため、ルスナー酸化鉄粉ほどの効果が顕れないのである。
この点、サブミクロンオーダーの粒径を有し、かつ不純物の少ないルスナー酸化鉄粉は、数百度程度の比較的低温域で固相焼結反応を開始し、非焼成塊成鉱の熱間強度を発現させる物質として有望であることがわかる。
FIG. 3 shows the measurement results of the crushing strength after cooling after heat treatment of the tablet fired in a nitrogen atmosphere and in FIG. 4 in a blast furnace reducing atmosphere. Under any atmosphere, it was confirmed that the strength increased in a region of about 600 ° C. or higher corresponding to the thermal decomposition temperature of cement. Note that the same fine powder, that is, OG dust (dust generated from a converter) having a particle size close to that of Rusner iron oxide powder but having a large amount of impurities has a small increase in strength, and MBR having a particle size on the order of several tens of μm. In the ore (pellet feed), the sintering start temperature is very high. All of these have a larger particle size and larger specific surface area or higher impurities and lower cleanliness of the particle surface than Rusner iron oxide powder. Because of the high temperature, the effect as much as Rusner iron oxide powder does not appear.
In this regard, Rusner iron oxide powder with a particle size on the order of submicron and with few impurities starts a solid-phase sintering reaction at a relatively low temperature range of about several hundred degrees, and the hot strength of unfired agglomerated ore. This proves to be a promising substance for expressing

本発明において用いる上記微粉酸化鉄としては、粒径10μm以下の酸化鉄を90mass%以上含む、実質的に酸化鉄のみからなる微粉が好適である。ただし、酸化鉄以外の極く少量の物質(例えば、SiO、Alなど)が、酸化鉄を含む粒子の一部として含まれていてもよいし、酸化鉄を含まない粒子として含まれていてもよいが少量(≦1mass%)でなければならない。その理由は、この微粉酸化鉄が高炉内に装入されたとき、これらの不純物は、スラグ比やスラグ成分設計に影響を及ぼすからである。酸化鉄としては、Fe(ヘマタイト)、Fe(マグネタイト)、FeO(ウスタイト)のいずれであってもよい。 As the finely divided iron oxide used in the present invention, a fine powder consisting essentially of iron oxide containing 90 mass% or more of iron oxide having a particle size of 10 μm or less is suitable. However, a very small amount of substances other than iron oxide (for example, SiO 2 , Al 2 O 3, etc.) may be included as part of particles containing iron oxide or included as particles not containing iron oxide. It may be a small amount (≦ 1 mass%). The reason is that when the fine iron oxide is charged into the blast furnace, these impurities affect the slag ratio and slag component design. The iron oxide may be any of Fe 2 O 3 (hematite), Fe 3 O 4 (magnetite), and FeO (wustite).

このような微粉酸化鉄としては、例えば、上述したルスナー酸化鉄粉、鉄鋼製造プロセスで生じるミルケースや精錬ダストなどであり、これらの1種以上を用いることができる。ここで、ルスナー酸化鉄粉とは、鋼板などの鋼材製造プロセスにおいて、圧延前に表面の酸化鉄層を酸洗(塩酸溶液による酸洗)することにより除去したときに発生する酸洗スラッジを焙焼などの方法により処理して得たものであって、Fe:99.4〜99.9mass%、CaO≦0.02mass%、SiO≦0.004mass%、Al≦0.01mass%、MgO≦0.002mass%、etc.粒径10μm以下の高純度かつ微粉の酸化鉄である。 Examples of such finely divided iron oxide include the above-described Rusner iron oxide powder, mill cases and refined dust produced in the steel manufacturing process, and one or more of these can be used. Here, Rusner iron oxide powder refers to the pickling sludge generated when the surface iron oxide layer is removed by pickling (pickling with a hydrochloric acid solution) before rolling in a steel material manufacturing process such as a steel plate. It was obtained by treatment by a method such as firing, and Fe 2 O 3 : 99.4 to 99.9 mass%, CaO ≦ 0.02 mass%, SiO 2 ≦ 0.004 mass%, Al 2 O 3 ≦ 0. .01 mass%, MgO ≦ 0.002 mass%, etc. It is a high purity and fine powder iron oxide having a particle size of 10 μm or less.

また、本発明において、該微粉酸化鉄を配合するもう1つの理由は、高温強度を発現させることにある。即ち、発明者らが、成形後の造粒物をN雰囲気中で熱処理試験したところによると、前記ルスナー酸化鉄粉を3〜6mass%配合した塊成鉱の場合、200℃位から1000℃に温度を上げると、1000℃の温度で強度指数78%であったのに対し、ルスナー酸化鉄粉の配合がないものの強度指数は58%であり、ルスナー酸化鉄粉の焼結(固相焼結)による高温強度発現が確められている。この微粉酸化鉄粉が3mass%未満では強度の向上効果が弱く、一方、6mass%を超えても効果が飽和する。 In addition, in the present invention, another reason for blending the fine iron oxide is to develop high temperature strength. That is, according to a place where the inventors conducted a heat treatment test on the granulated product after molding in an N 2 atmosphere, in the case of the agglomerate containing 3 to 6 mass% of the Lusner iron oxide powder, from about 200 ° C. to 1000 ° C. When the temperature was raised to 1000 ° C., the strength index was 78%, whereas the strength index was 58% without the Lusner iron oxide powder, and the sintering of the Rusner iron oxide powder (solid phase firing). Result of high-temperature strength by If this fine iron oxide powder is less than 3 mass%, the effect of improving the strength is weak, whereas if it exceeds 6 mass%, the effect is saturated.

次に、結合材について説明する。本発明において、成形用原料として主に用いられる前記焼結粉は、鉄鉱石原料などと比較すると、焼成されたものであるため濡れ性が悪く、例えば、高炉用鉄鉱石原料(マウントニューマンやローブリバー、センディ)の場合、水との接触角が37.0〜48.3degであるのに対し、該焼結粉は74.1degと高く、それ故にこれを成形するには少なくとも結合材の使用は必須である。この場合において、一般的な結合材としては、アルミナセメント、ポルトランドセメントなどの水硬性結合剤や高炉水砕スラグが用いられる。   Next, the binding material will be described. In the present invention, the sintered powder mainly used as a forming raw material is fired compared to an iron ore raw material or the like, and therefore has poor wettability. For example, a blast furnace iron ore raw material (mount Newman or lobe) In the case of River, Sendy), the contact angle with water is 37.0-48.3 deg, whereas the sintered powder is as high as 74.1 deg. Is essential. In this case, a hydraulic binder such as alumina cement or Portland cement or blast furnace granulated slag is used as a general binder.

しかし、セメントなどの水硬性結合材は、常温での圧壊強度を高めて、高炉への移送を容易にすると共に、高炉内上部の低温域においてその形状を保持するのにも役立つが、上述したように、高炉内の中部〜下部の高温域では、セメント水和物の熱分解による強度低下を招き、この領域(高炉中部〜下部)での粉化とそれに伴う炉内通気性の悪化を招くことが知られている。   However, hydraulic binders such as cement increase the crushing strength at room temperature, facilitate transfer to the blast furnace, and also help to maintain its shape in the low temperature region at the top of the blast furnace. As described above, in the high temperature region in the middle to the lower part of the blast furnace, the strength of the cement hydrate is reduced due to thermal decomposition, and the pulverization in this region (middle and lower part of the blast furnace) and the accompanying deterioration of the air permeability in the furnace are caused. It is known.

そこで、本発明では、上述したセメントなど水硬性結合材のもつ問題点を克服するために、ベントナイトや水ガラスなどの無機バインダーや有機バインダー、例えば、タール、ピッチ、糖蜜あるいは合成樹脂結合材などの1種以上を、結合材として用いることにした。なお、本発明では、前記合成樹脂結合材、中でも特に、フェノール樹脂の使用が好適である。   Therefore, in the present invention, in order to overcome the problems of hydraulic binders such as cement described above, inorganic binders and organic binders such as bentonite and water glass such as tar, pitch, molasses or synthetic resin binders are used. One or more were decided to use as a binder. In the present invention, it is preferable to use a phenol resin, especially the synthetic resin binder.

前記合成樹脂結合材であるフェノール樹脂は、常温においてそれ自体がバインダーとして機能するとともに、高炉内高温域においては炭化することで生成した炭素がバインダーとして機能する点が特徴的である。なお、本発明の非焼成塊成鉱中で結合材として存在するフェノール樹脂とは、フェノール樹脂前駆体を熱硬化させた樹脂である。   The phenol resin which is the synthetic resin binder is characterized in that it functions as a binder at normal temperature and carbon generated by carbonization in a high temperature region in the blast furnace functions as a binder. In addition, the phenol resin which exists as a binder in the non-baking agglomerated mineral of the present invention is a resin obtained by thermosetting a phenol resin precursor.

合成樹脂結合材である前記フェノール樹脂を、焼結粉や炉前篩下粉などの成形用原料のバインダーとして使用することにより、得られる非焼成塊成鉱は、成形時、常温においては硬化フェノール樹脂そのもののバインダー機能により390N/個の圧壊強度を確保できるとともに成形性を改善し、使用時、高炉内高温域ではフェノール樹脂が炭化して生成した炭素がバインダー機能を発揮するため、少なくとも1000℃までの温度範囲で100N/個以上の圧壊強度を確保することができる。したがって、このようなバインダーを使って成形した非焼成塊成鉱は、ヤード内および高炉の炉前および炉内において粉化が少なく、高炉用鉱石原料として優れた特性を示すものといえる。   By using the above-mentioned phenol resin, which is a synthetic resin binder, as a binder for forming raw materials such as sintered powder and pre-sieving powder, non-fired agglomerated ore is hardened phenol at room temperature at the time of molding. Crushing strength of 390N / piece can be secured by the binder function of the resin itself and the moldability is improved. At the time of use, carbon generated by carbonization of the phenolic resin in the high temperature range of the blast furnace exhibits the binder function, so at least 1000 ° C. The crushing strength of 100 N / piece or more can be secured in the temperature range up to. Therefore, it can be said that the non-calcined agglomerate formed using such a binder is less pulverized in the yard, in front of the blast furnace and in the furnace, and exhibits excellent characteristics as a blast furnace ore raw material.

とくに、非焼成塊成鉱の構成成分の一部として高炉内に入るフェノール樹脂は、熱により分解して一部はガス化し、非焼成塊成鉱内には炭素(熱分解残渣)が生成する。即ち、フェノール樹脂は、非酸化雰囲気下の500℃以上に加熱した際に残存する炭素の割合(残炭率)が、アクリルやポリオレフィンといった多くの樹脂がほぼ0%なのに対し、約40mass%以上と高い点が特徴的な結合材である。したがって、フェノール樹脂を結合材として塊成化してなる非焼成塊成鉱は、高炉装入時から350℃程度まではフェノール樹脂そのもののバインダー機能により圧壊強度が保持され、350℃から500℃の間でフェノール樹脂が徐々に熱分解して炭化し、高温域においては、フェノール樹脂が炭化して生成した炭素がバインダーとして機能することにより、該非焼成塊成鉱の熱間圧壊強度を発現するようになる。   In particular, the phenol resin that enters the blast furnace as part of the constituents of the unfired agglomerated minerals is decomposed by heat and partly gasified, and carbon (pyrolysis residue) is generated in the unfired agglomerated minerals. . That is, the phenol resin has a carbon ratio (residual carbon ratio) remaining when heated to 500 ° C. or higher in a non-oxidizing atmosphere, which is about 40% by mass or more, compared with almost 0% of many resins such as acrylic and polyolefin. The high point is a characteristic binder. Therefore, the non-fired agglomerated agglomerate obtained by agglomerating phenol resin as a binder maintains the crushing strength by the binder function of the phenol resin itself from the time of charging the blast furnace to about 350 ° C. In order to develop the hot crushing strength of the unfired agglomerated minerals, the carbon produced by carbonization of the phenolic resin functions as a binder in the high temperature range. Become.

また、本発明の非焼成塊成鉱の製造においては、上述したように焼結粉等の成形用原料、微粉酸化鉄およびバインダーを主たる構成成分として含むものであるが、必要に応じて、他の成分、例えば、鉄鉱石粉、各種分散剤、硬化促進剤、石灰石微粉、フライアッシュ、シリカ微粉などの1種以上を、本発明の効果を損なわない限度で適量配合することができる。ただし、コークス粉等の還元材については、別途、その使用目的に応じて20mass%程度を上限として配合してもよい。   Further, in the production of the non-fired agglomerated mineral of the present invention, as described above, it contains a raw material for molding such as sintered powder, finely divided iron oxide and a binder as main components, but if necessary, other components For example, one or more of iron ore powder, various dispersants, hardening accelerators, limestone fine powder, fly ash, silica fine powder and the like can be blended in an appropriate amount as long as the effects of the present invention are not impaired. However, about reducing materials, such as coke powder, you may mix | blend about 20 mass% separately according to the use purpose separately.

さて、本発明方法に基づき前記非焼成塊成鉱を製造する場合、まず、焼結粉の他、微粉酸化鉄を含む前記成形用原料等からなる混合原料に、前記バインダーのいずれか1種以上を添加し、さらに必要に応じてその他の成分を加えたのち、これらの混合原料に水を添加して攪拌(混練)し、成形機にて5mm超に成形(造粒)することにより、成形体(造粒物)を得て、非焼成塊成鉱を得る。この場合において必要があれば、前記造粒物をセード上に置いて養生処理してもよい。   Now, when manufacturing the said non-baking agglomerated mineral based on the method of this invention, first, in addition to sintered powder, to the mixed raw material which consists of the said raw material for shaping | molding containing fine powder iron oxide, etc., any one or more of the said binders After adding other components as necessary, water is added to these mixed raw materials and stirred (kneaded), and then molded (granulated) to a thickness of more than 5 mm with a molding machine. A body (granulated material) is obtained to obtain a non-fired agglomerated mineral. In this case, if necessary, the granulated product may be placed on a shade and cured.

なお、成形の方法としては、ブリケット成形機を用いる圧縮造粒法などの他、ディスクぺレタイザーやドラム型造粒機を用いる転動造粒法のいずれを用いてもよい。ブリケット成形機は、粒子群を機械的に圧縮するため、成形物の充填率が高まり、グリーン強度(成形直後の強度。これに対して冷間強度とは、バインダーが固化した後の粒子の強度を言う)は増大する傾向にあるが、冷間強度はバインダーの質や量に依存するところが大きく、転動造粒法と圧縮造粒法との間に大きな違いはない。一般的には、圧縮造粒法は転動造粒法に比較して粒度や性状の均一なものができやすい一方で、設備費や補修費用が高いという特色がある。   As a molding method, any of a compression granulation method using a briquette molding machine and a rolling granulation method using a disk pelletizer or a drum type granulator may be used. The briquette molding machine mechanically compresses the particle group, so the filling rate of the molded product increases, and the green strength (strength immediately after molding. On the other hand, the cold strength is the strength of the particles after the binder is solidified. However, the cold strength is largely dependent on the quality and quantity of the binder, and there is no significant difference between the rolling granulation method and the compression granulation method. In general, the compression granulation method has a feature that it is easy to produce a uniform particle size and property as compared with the rolling granulation method, but has a high equipment cost and repair cost.

本発明においては、養生ならびに乾燥を行ってもよい。とくに、従来の非焼成塊成鉱の製造では、養生後の乾燥は特には実施せず、養生後に得られた非焼成塊成鉱をそのまま高炉用鉱石原料として高炉に装入していた。これに対し、本発明では、必要に応じて、該非焼成塊成鉱を養生し、さらにその後、高炉投入までの間に、乾燥装置等で80〜150℃程度の温度で乾燥して該非焼成塊成鉱の耐衝撃強度を向上させると共に、該非焼成塊成鉱中の自由水分の含有量を4mass%以下、好ましくは2mass%以下に低減させて、高炉内通気性の維持を図ってもよい。   In the present invention, curing and drying may be performed. In particular, in the production of conventional non-fired agglomerated minerals, drying after curing is not particularly carried out, and the non-fired agglomerated minerals obtained after curing are directly charged into the blast furnace as blast furnace ore raw materials. On the other hand, in the present invention, if necessary, the unfired agglomerate is cured, and then dried at a temperature of about 80 to 150 ° C. with a drying apparatus or the like until the blast furnace is charged. While improving the impact strength of the ore, the content of free moisture in the unfired agglomerated ore may be reduced to 4 mass% or less, preferably 2 mass% or less to maintain air permeability in the blast furnace.

即ち、このような乾燥処理を行うと、この非焼成塊成鉱中の自由水分を蒸発させることができる。その結果、該非焼成塊成鉱は、これを高炉に投入したときに、その蒸気圧(内圧)により膨張し爆裂して粉化し、炉内の通気性を悪化させるようなことがなくなる。   That is, if such a drying process is performed, the free water | moisture content in this unbaking agglomerated mineral can be evaporated. As a result, when the unfired agglomerated ore is put into a blast furnace, it does not expand and explode due to its vapor pressure (internal pressure) to be pulverized, and the air permeability in the furnace is not deteriorated.

ところで、本発明に適合する上述した製造プロセスを経て製造された非焼成塊成鉱は、特に高温での圧壊強度が高くなる。即ち、発明者らが行った荷重軟化試験(550℃、700℃、900℃での還元、除冷後、個々の粒子(12サンプル)の重量変化から還元率を算出し、オートグラフで圧壊強度を測定)結果を、図5〜図7に焼結鉱と比較して示したが、いずれも目標圧壊強度よりも高く、焼結鉱との差もなかった。   By the way, the unfired agglomerated mineral produced through the above-described production process suitable for the present invention has a particularly high crushing strength at a high temperature. That is, the load softening test conducted by the inventors (after reduction at 550 ° C., 700 ° C. and 900 ° C., after cooling, the reduction rate was calculated from the weight change of individual particles (12 samples), and the crushing strength was determined by autograph. The results are shown in FIGS. 5 to 7 in comparison with the sintered ore, but both were higher than the target crushing strength and there was no difference from the sintered ore.

本発明方法の適用によって製造された非焼成塊成鉱の粒径(常温雰囲気下での球換算粒径)は、5mm超〜50mm未満、好ましくは8〜30mm程度の大きさのものが好ましい。非焼成塊成鉱の粒径が5mm以下では、高炉に装入した際の原料充填層の通気性が悪化するおそれがあり、一方、粒径が50mm以上では還元性が低下するおそれがあり、それは8〜30mmの大きさのときにより顕著になる。   The particle size of the unfired agglomerated mineral produced by the application of the method of the present invention (spherical equivalent particle size in a normal temperature atmosphere) is preferably more than 5 mm to less than 50 mm, preferably about 8 to 30 mm. If the particle size of the unfired agglomerated mineral is 5 mm or less, the air permeability of the raw material packed layer when charged in the blast furnace may be deteriorated, while if the particle size is 50 mm or more, the reducibility may be reduced. It becomes more prominent when the size is 8-30 mm.

また、本発明方法に適合する方法によって製造された非焼成塊成鉱は、還元粉化特性(RDI)は30%より小さく、還元性(RI)は65%よりも高いものが得られる。発明者らが行った実験によると、図8に示すように、RDIは20%以下、RIは73%以上の結果が得られており、同じ条件で測定した焼結鉱、焼成ペレット、塊鉱石などと比べて、明らかに高炉用鉱石原料として優れた特性を示すものであることがわかった。   Moreover, the non-calcined agglomerated mineral produced by the method suitable for the method of the present invention has a reduced powdering characteristic (RDI) of less than 30% and a reducibility (RI) of higher than 65%. According to the experiments conducted by the inventors, as shown in FIG. 8, results of RDI of 20% or less and RI of 73% or more were obtained, and sintered ore, calcined pellets, lump ore measured under the same conditions. Compared to the above, it has been clearly shown that it exhibits excellent properties as a blast furnace ore raw material.

なお、上記の実験は、試料500gを用い、これを
(a)RI試験:CO30vol%、N30vol%の雰囲気中、900℃で3時間還元した。
(b)RDI試験:CO30vol%、N30vol%の雰囲気中、550℃で0.5時間還元し、ドラム試験→2.8mmの比率
についての結果を示すものである。
In the above experiment, a 500 g sample was used, and this was reduced at 900 ° C. for 3 hours in an atmosphere of (a) RI test: CO 30 vol%, N 2 30 vol%.
(B) RDI test: Reduced at 550 ° C. for 0.5 hours in an atmosphere of CO 30 vol% and N 2 30 vol%, and shows the result for the ratio of drum test → 2.8 mm.

成形用原料である返鉱用焼結粉および炉前篩下粉(表1〜表4に示すもの)に、結合材としてポルトランドセメント、高炉水砕スラグ、フェノール樹脂、アルミナセメントの少なくとも1種以上、微粉酸化鉄としてルスナー酸化鉄粉を加えた混合原料を、図1に示すような製造フローに従って成形し、所定の養生処理を行って非焼成塊成鉱を製造した。ここで、ルスナー酸化鉄粉としては、(0030)段落に記載の鋼材酸洗ライン回収粉を用いた。
使用した成形用原料その他の配合原料の化学成分組成を表5に示す。焼結粉と炉前篩下粉の成分は同じであるが、焼結粉は粒度がやや細かく、平均粒径が1.49mmのものである。一方、炉前篩下粉は粒度がやや粗く、粒径粒径が2.52mmのものである。また、ルスナー酸化鉄粉は、酸化鉄の含有率が極めて高く(≧99.4mass%)、かつ微細粒(粒径10μm以下の割合が90mass%以上)のものを用いた。
At least one or more of Portland cement, ground granulated blast furnace slag, phenol resin, and alumina cement as a binder to the sintered powder for return ore and the pre-furnace sieve powder (shown in Tables 1 to 4) as raw materials for molding The mixed raw material to which Rusner iron oxide powder was added as fine iron oxide was molded according to the production flow as shown in FIG. 1 and subjected to a predetermined curing treatment to produce a non-fired agglomerated ore. Here, as the Rusner iron oxide powder, the steel material pickling line collection powder described in paragraph (0030) was used.
Table 5 shows the chemical composition of the molding raw materials and other blended raw materials used. The components of the sintered powder and the pre-furnace sieve powder are the same, but the sintered powder has a slightly fine particle size and an average particle size of 1.49 mm. On the other hand, the pre-furnace sieve powder has a slightly coarse particle size and a particle size of 2.52 mm. As the Rusner iron oxide powder, one having an extremely high iron oxide content (≧ 99.4 mass%) and fine particles (the ratio of the particle size of 10 μm or less is 90 mass% or more) was used.

Figure 2009030115
Figure 2009030115

各実施例の非焼成塊成鉱を鉄鉱石原料とともに高炉内に装入し、非焼成塊成鉱の冷間強度と高炉操業状況の変化を調査した。その結果を、焼結原料の配合粒度分布やバインダー配合量とともに表6に示す。なお、高炉への装入原料の配合割合は、非焼成塊成鉱:12masss%、焼結鉱:79mass%、塊鉱石:9mass%とした。
非焼成塊成鉱の冷間強度については、ヤードにおける粉率と高炉炉頂における粉率を測
定し、その差(輸送時粉化率)で評価した。塊成鉱が5mmを超える粒径であれば高炉の原料として使用可能であるため、−5mm(=粒径5mm以下)の粒子を粉と定義し、その質量割合を−5mmの粉率とした。
The unfired agglomerated ore of each example was charged into the blast furnace together with the iron ore raw material, and the changes in the cold strength and blast furnace operating status of the unfired agglomerated ore were investigated. The results are shown in Table 6 together with the blending particle size distribution of the sintering raw material and the binder blending amount. The blending ratio of the raw materials charged into the blast furnace was set as follows: uncalcined agglomerated mineral: 12 mass%, sintered ore: 79 mass%, lump ore: 9 mass%.
About the cold intensity | strength of a non-baking agglomerated ore, the powder rate in a yard and the powder rate in a blast furnace top were measured, and the difference (powdering rate at the time of transport) evaluated. If the agglomerate has a particle size exceeding 5 mm, it can be used as a raw material for a blast furnace, so particles of −5 mm (= particle size of 5 mm or less) are defined as powder, and the mass ratio is set to a powder rate of −5 mm. .

Figure 2009030115
Figure 2009030115

また、表6中に示した吹き抜け回数の「吹き抜け現象」とは、高炉内の圧力損失が増大することで還元性ガスの流れが止められ、炉内の圧力が上昇し、一定の圧力に達したとき、爆発的に還元性ガスの上昇が再開される現象を指す。この場合、ガス流れの再開と同時に炉内の装入物がガスに同伴されて移動するため、層状に堆積された装入物の分布が乱れることになる。装入物の分布が乱れると、通気性がさらに悪化したり、酸化鉄の還元不良等の問題を生じるため、還元材比が上昇するなど高炉操業に極めて悪い影響を与えるのみならず、圧力の上昇により炉体への機械的ダメージを与えたり、急激に高温ガスが噴出することによる諸設備への熱的悪影響も懸念される。   Also, the “blow-out phenomenon” of the number of blow-throughs shown in Table 6 means that the flow of reducing gas is stopped by increasing the pressure loss in the blast furnace, the pressure in the furnace rises, and reaches a certain pressure. When this happens, it means a phenomenon in which the rising of the reducing gas explosively resumes. In this case, since the charge in the furnace moves with the gas simultaneously with the resumption of the gas flow, the distribution of the charge deposited in layers is disturbed. If the distribution of the charge is disturbed, the air permeability is further deteriorated, and problems such as poor reduction of iron oxide are caused. There is also concern about thermal adverse effects on various facilities due to mechanical damage to the furnace body due to the rise and rapid hot gas ejection.

発明例1は、微粉酸化鉄と無機・有機バインダーを含む例である。
発明例2は、養生を施す例である。
発明例3は、養生と乾燥を施した例である。
発明例4は、微粉酸化鉄の量を3mass%に抑えた例である。
発明例5は、微粉酸化鉄の量を5mass%に抑えた例である。
発明例6は、微粉酸化鉄の量を5mass%に抑えた例である。
比較例1は、微粉酸化鉄と有機バインダーを含まない例である。
比較例2は、微粉酸化鉄を含まない例である。
比較例3は、微粉酸化鉄と有機バインダーを含まない例である。
比較例4は、微粉酸化鉄と有機バインダーを含まない例である。
Invention Example 1 is an example containing finely divided iron oxide and an inorganic / organic binder.
Invention Example 2 is an example in which curing is performed.
Invention Example 3 is an example of curing and drying.
Invention Example 4 is an example in which the amount of finely divided iron oxide is suppressed to 3 mass%.
Invention Example 5 is an example in which the amount of finely divided iron oxide is suppressed to 5 mass%.
Invention Example 6 is an example in which the amount of finely divided iron oxide is suppressed to 5 mass%.
Comparative Example 1 is an example that does not contain finely divided iron oxide and an organic binder.
Comparative Example 2 is an example that does not contain finely divided iron oxide.
Comparative Example 3 is an example that does not contain finely divided iron oxide and an organic binder.
The comparative example 4 is an example which does not contain fine powder iron oxide and an organic binder.

表6に示す操業結果から判るように、本発明例に適合する非焼成塊成鉱を装入した例では、比較例で示す不適合例である非焼成塊成鉱に比べて高炉への搬送中の粉化が少ないことがわかる。また、高炉の操業を見ると、出銑量も多く還元材比も低く、吹き抜け現象も起きていない。これらの結果から、本発明方法によって製造した非焼成塊成鉱を用いた場合、高炉操業が格段に改善できることがわかる。   As can be seen from the operation results shown in Table 6, in the example in which the non-calcined agglomerate suitable for the example of the present invention was charged, the non-calcined agglomerated mineral in the comparative example is being transported to the blast furnace. It turns out that there is little powdering of. In addition, when looking at the operation of the blast furnace, the amount of dredging is large, the ratio of reducing material is low, and there is no blow-through phenomenon. From these results, it is understood that blast furnace operation can be remarkably improved when the unfired agglomerated mineral produced by the method of the present invention is used.

本発明は、高炉用鉱石原料として、返鉱用焼結粉を用いた非焼成塊成鉱の製造方法に関する説明であるが、焼成塊成鉱などの製鉄原料製造技術にも応用できる。   Although this invention is description regarding the manufacturing method of the non-baking agglomerated mineral using the sintered powder for return ore as a blast furnace ore raw material, it is applicable also to iron-making raw material manufacturing techniques, such as a fired agglomerated mineral.

非焼成塊成鉱からなる高炉用鉱石原料の製造フローを示す線図である。It is a diagram which shows the manufacture flow of the ore raw material for blast furnaces which consists of a non-baking agglomerated mineral. 固相焼結の基礎式を説明する図である。It is a figure explaining the basic formula of solid phase sintering. 塊成鉱の熱間強度(窒素雰囲気)を示すグラフである。It is a graph which shows the hot strength (nitrogen atmosphere) of an agglomerate. 塊成鉱の熱間強度(還元雰囲気)を示すグラフである。It is a graph which shows the hot intensity | strength (reducing atmosphere) of an agglomerate. 本発明方法を適用して製造した非焼成塊成鉱の550℃における還元率と圧壊強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the reduction rate in 550 degreeC, and crushing strength of the unbaking agglomerated mineral manufactured by applying this invention method. 本発明方法を適用して製造した非焼成塊成鉱の700℃における還元率と圧壊強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the reduction rate in 700 degreeC and the crushing strength of the unbaking agglomerated mineral manufactured by applying this invention method. 本発明方法を適用して製造した非焼成塊成鉱の900℃における還元率と圧壊強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the reduction rate in 900 degreeC, and crushing intensity | strength of the unbaking agglomerated mineral manufactured by applying this invention method. 本発明方法を適用して製造した非焼成塊成鉱についての還元性と還元粉化特性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the reducibility and the reduction | restoration powdering characteristic about the non-baking agglomerated mineral manufactured by applying this invention method.

符号の説明Explanation of symbols

1〜3 配合槽
4 定量切出し装置
5 コンベア
6 第1ミキサー
7 第2ミキサー
8 原料槽
9 混合機
10 ニーダー
11 成型機
12 振盪篩
1-3 Mixing tank 4 Fixed amount cutting device 5 Conveyor 6 1st mixer 7 2nd mixer 8 Raw material tank 9 Mixer 10 Kneader 11 Molding machine 12 Shaking sieve

Claims (10)

焼結鉱の製造に際して発生する5mm以下の焼結粉を、焼結返鉱とすることなくこれを成形して塊成化することにより非焼成塊成鉱とし、これを高炉用鉱石原料とする方法において、
前記非焼成塊成鉱を得るための成形用原料が、前記焼結粉および微粉酸化鉄を含むもので構成され、この成形用原料にはさらにバインダーを加えて混練したのち成形して非焼成塊成鉱とすることを特徴とする高炉用鉱石原料の製造方法。
Sintered powder of 5 mm or less generated during the production of sintered ore is shaped and agglomerated without forming sintered sinter, thereby forming a non-fired agglomerated ore, which is used as a blast furnace ore raw material. In the method
The forming raw material for obtaining the unfired agglomerated mineral is composed of the sintered powder and fine iron oxide, and the forming raw material is further kneaded with a binder, and then formed into an unfired ingot. A method for producing an ore raw material for a blast furnace, characterized in that it is formed into a mineral ore.
前記成形用原料には、さらに炉前篩下粉を含むことを特徴とする請求項1に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to claim 1, wherein the raw material for molding further includes pre-furnace presieving powder. 前記成形用原料には、さらにダスト、スラッジ、鉄鉱石粉のいずれか1種以上を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to claim 1 or 2, wherein the forming raw material further contains at least one of dust, sludge, and iron ore powder. 前記微粉酸化鉄は、最大粒径10μm以下で酸化鉄を90mass%以上含む、ルスナー酸化鉄粉、鉄鋼製造プロセスで生じるミルスケール、精錬ダストであって、配合原料中に3〜6mass%含有させるものであることを特徴とする請求項1に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The finely divided iron oxide is Rusner iron oxide powder having a maximum particle size of 10 μm or less and containing 90 mass% or more of iron oxide, mill scale generated in the steel manufacturing process, refining dust, and 3 to 6 mass% contained in the blended raw material The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to claim 1, wherein: 前記バインダーが、無機バインダーおよび/または有機バインダーであることを特徴とする請求項1に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to claim 1, wherein the binder is an inorganic binder and / or an organic binder. 前記無機バインダーが、高炉水砕スラグ、ベントナイトおよび水ガラスの中から選ばれるいずれか1種以上であることを特徴とする請求項5に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to claim 5, wherein the inorganic binder is at least one selected from blast furnace granulated slag, bentonite and water glass. 前記有機バインダーが、糖蜜または合成樹脂結合材であることを特徴とする請求項5に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for blast furnace according to claim 5, wherein the organic binder is molasses or a synthetic resin binder. 前記合成樹脂結合材が、フェノール樹脂結合材であることを特徴とする請求項7に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to claim 7, wherein the synthetic resin binder is a phenol resin binder. 前記非焼成塊成鉱は、RI(還元性)が65%以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to any one of claims 1 to 8, wherein the unfired agglomerated ore has an RI (reducibility) of 65% or more. 前記非焼成塊成鉱は、RDI(還元粉化特性)が30%以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の高炉用鉱石原料の製造方法。 The method for producing an ore raw material for a blast furnace according to any one of claims 1 to 9, wherein the non-fired agglomerated mineral has an RDI (reduction powdering characteristic) of 30% or less.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20131732A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-18 Ambiente E Nutrizione Srl NOBILIZATION PROCEDURE OF WASTE POWDER FROM MINERAL CAVES, CONTAINING IRON OXIDES
CN112961978A (en) * 2021-02-01 2021-06-15 山西太钢不锈钢股份有限公司 Method for reducing powder rate in pellet production process
CN113435768A (en) * 2021-07-06 2021-09-24 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 Iron ore evaluation method and device, storage medium and electronic equipment
JP2021147649A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 日本製鉄株式会社 Binder for producing agglomerate, method for producing agglomerate using the same, and method for producing reduced iron
CN115259671A (en) * 2022-08-09 2022-11-01 中南大学 Method for preparing microcrystalline glass by co-processing waste incineration fly ash and municipal sludge and microcrystalline glass

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20131732A1 (en) * 2013-10-17 2015-04-18 Ambiente E Nutrizione Srl NOBILIZATION PROCEDURE OF WASTE POWDER FROM MINERAL CAVES, CONTAINING IRON OXIDES
WO2015056198A3 (en) * 2013-10-17 2015-08-27 Ambiente E Nutrizione S.R.L. A process for upgrading waste powders from mines, containing iron oxides
US11168381B2 (en) 2013-10-17 2021-11-09 Ambiente E Nutrizione S.R.L. Process for upgrading waste powders from mines, containing iron oxides
JP2021147649A (en) * 2020-03-18 2021-09-27 日本製鉄株式会社 Binder for producing agglomerate, method for producing agglomerate using the same, and method for producing reduced iron
JP7488449B2 (en) 2020-03-18 2024-05-22 日本製鉄株式会社 Binder for manufacturing agglomerates, manufacturing method of agglomerates using the same, manufacturing method of reduced iron, agglomerates
CN112961978A (en) * 2021-02-01 2021-06-15 山西太钢不锈钢股份有限公司 Method for reducing powder rate in pellet production process
CN112961978B (en) * 2021-02-01 2023-03-17 山西太钢不锈钢股份有限公司 Method for reducing powder rate in pellet production process
CN113435768A (en) * 2021-07-06 2021-09-24 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 Iron ore evaluation method and device, storage medium and electronic equipment
CN115259671A (en) * 2022-08-09 2022-11-01 中南大学 Method for preparing microcrystalline glass by co-processing waste incineration fly ash and municipal sludge and microcrystalline glass

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