JP2011032531A - 高炉原料用塊成化物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】最高流動度MFが3DDPM以下で、揮発分VMを10質量%以上含有する粉状石炭Aと、結晶水LOIを3質量%以上含有する粉状鉄鉱石Bとを混合機1にて冷間で混合して混合原料Cとした後に、この混合原料Cを加熱機2で250〜550℃に加熱し、この加熱された混合原料C’を熱間成形機4で熱間成形して成形物Dを作製し、この成形物Dを熱処理装置5にて560〜750℃で加熱処理して高炉原料用塊成化物Eを製造する。
【選択図】図1
Description
図1に本発明の一実施形態に係る高炉原料用塊成化物の製造装置の概略構成を示す。なお、上記従来技術で説明した図8と共通する物質には同じ符号を用いた。
このようにして粒度調整した粉状石炭Aと粉状鉄鉱石Bとを所定の配合割合で切り出して混合機1で混合して混合原料とする。
混合原料Cは、加熱装置(例えば、外部加熱式ロータリキルン)2で250〜550℃、好ましくは300〜500℃に加熱する。
加熱された混合原料(加熱混合原料)C’は、熱間成形機(例えば熱間成形用の双ロール型成形機)4を用いてブリケット(成形物)Dに加圧成形する。
成形物Dを560〜750℃に調整した熱処理装置(例えば、シャフト炉)5内に装入し、成形物D中に残存する揮発分および結晶水を気化して石炭の流動性(粘結性)をさらに高めて成形物Dのバインディング効果をより高めた後、炭材を固化させる。これにより、得られた塊成化物Eが高炉に装入されて加熱された際に、もはや炭材が軟化することがなく塊成化物Eの強度が維持されるとともに、タール分が多量に発生することがなく高炉の排ガス系統にタールが固着する等のトラブルの発生を防止できる。
上記実施形態では、粉状石炭Aおよび粉状鉄鉱石Bとしては、ともに単一の銘柄を用いる例を示したが、複数銘柄を配合して用いてもよい。この場合、配合後の組成が、上記請求項1で規定する条件を満足すべきことは当然である。なお、上記篩下粉Fを再利用する場合は、篩下粉Fを鉄鉱石の複数銘柄の一つとみなして同様の取り扱いをすればよい。
ラボ試験の方法としては、以下の(1)〜(6)の手順で行った(図2参照)。
(2)ついで、この混合原料を、外部ヒータ付きのドーナツ型モールドの中心部円筒空間(内径20mm)に充填して所定温度に加熱する。
(3)その後、モールドの外部ヒータの電源をOFFにし、直ちに加圧用ピンで加熱混合原料を1700〜2000kgf(1kgf≒9.8N)の成形荷重で加圧してタブレット(成形物)を作製する。
(4)モールドからタブレット(成形物)を取り出し、これをN2流通下で所定温度に加熱された加熱炉内に速やかに装入して10〜120min熱処理する。
(5)熱処理が終了したタブレット(成形物)を取り出し、N2で室温まで急冷する。
(6)コンクリートの引張強度試験方法(JIS−A1113)に準じて、タブレット(高炉原料用塊成化物)の圧潰強度を測定し、引張強度を算出する。
粉状鉄鉱石としては、発明例用試料として、鉱石A[豪州産高結晶水鉱石(LOI:10.38質量%)]および鉱石B[リモナイト鉱石(LOI:17.0質量%)]を用い、比較例用試料として、鉱石C[ブラジル産ヘマタイト鉱石(LOI:0.9質量%)]、および、これらの各鉱石を事前に空気中またはN2雰囲気中で650℃×2h加熱して結晶水を完全に除去したものを用いた。
そして、混合原料は、粉状鉄鉱石:粉状石炭=60:40(質量比)の配合割合(一定)とした。
[試験1](粉状鉄鉱石中の結晶水LOI含有量の影響)
タブレット(高炉原料用塊成化物)の引張強度に及ぼす粉状鉄鉱石中の結晶水LOI含有量の影響を調査するため、以下の試験を実施した。
つぎに、タブレット(高炉原料用塊成化物)の引張強度に及ぼす粉状石炭のギーセラー最高流動度MFおよび揮発分VM含有量の影響を調査するため、以下の試験を実施した。
タブレット(高炉原料用塊成化物)の引張強度に及ぼすタブレット(成形物)の熱処理温度の影響を調査するため、以下の試験を実施した。
最後に、タブレット(成形物)を熱処理後、どの程度まで冷却すれば大気中に安全に取り出せるかを確認するため、600℃および800℃でそれぞれ熱処理した後のタブレット(成形物)を、N2雰囲気中および大気雰囲気中のそれぞれで示差熱分析を実施した。
2:加熱装置(外部加熱式ロータリキルン)
4:熱間成形機(双ロール型成形機)
5:熱処理装置(シャフト炉)
6:スクリーン
A:粉状石炭
B:粉状鉄鉱石
C:混合原料
C’:加熱混合原料
D:成形物(ブリケット)
E:高炉原料用塊成化物(篩上塊状物)
F:篩下粉
Claims (3)
- ギーセラー最高流動度MFが3DDPM以下で、揮発分VMを10質量%以上含有する粉状石炭と、結晶水LOIを3質量%以上含有する粉状鉄鉱石とを混合して混合原料となす混合工程と、
この混合原料を250〜550℃に加熱する加熱工程と、
この加熱された混合原料を熱間成形して成形物となす熱間成形工程と、
この成形物を560〜750℃で加熱処理して高炉原料用塊成化物となす熱処理工程と、
を備えたことを特徴とする高炉原料用塊成化物の製造方法。 - 前記混合原料中における、〔揮発分VMの含有量〕/〔結晶水LOIの含有量〕の比率が質量比で0.5〜2.0である請求項1に記載の高炉原料用塊成化物の製造方法。
- 前記熱処理工程の後に、前記高炉原料用塊成化物を不活性ガス雰囲気中で300℃以下まで冷却する冷却工程を備えた請求項1または2に記載の高炉原料用塊成化物の製造方法。
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