JP2020186436A - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents
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Description
焼結用のコークスは、高炉用のコークスを製造する過程で、高炉使用に適さない粒度(通常40mm以下)のものを、焼結使用に適する3mm以下に粉砕したものである。高炉用の塊コークスに対して焼結用を粉コークスとも呼ぶ。
無煙炭は、石炭に付与される分類(褐炭、瀝青炭、無煙炭)の一つで、最も炭化が進行した石炭である。燃料比(固定炭素/揮発分(質量比))で4以上の石炭、簡易には、炭素含有量が90質量%以上の石炭が無煙炭に分類される。焼結で使用される無煙炭は、さらに窒素含有量も少ないことが要求される。
多段装入多段点火焼結法は、配合原料を焼結機の層高方向に順次に積荷して多段の原料充填層を形成するとともに各原料層表面に点火し、下方から空気を吸引することにより、各層の焼結反応を同時並行に進行させて焼結する方法である。
最初に、焼結鉱製造用の配合原料を造粒するために、含鉄原料に、副原料、炭材等を配合した原料に、水分を加えて、第1のドラムミキサー1A、第2のドラムミキサー2Aによりそれぞれ造粒する。
第1のドラムミキサー1Aにより造粒された第1の配合原料を第1のホッパ1Bから、図示を省略しているが床敷鉱を敷きつめたパレット上に装入し、下段層10を形成する。
パレット上に形成された下段層10は、パレットをパレット進行方向5へ移動させることにより、第1の点火器1C下まで移動し、そこで、第1の点火器1Cにより原料層(下段層10)表面の炭材に点火される。点火後、図示を省略したパレット下の風箱を介して、下方から空気を吸引する下方吸引6により、下段層10の焼結が開始され、引き続く下方吸引6によってそれが下方に進行して下段層燃焼帯10Aが形成される。
焼結が開始された下段層10が第2のホッパ2B下まで移動したとき、第2のドラムミキサー2Aにより造粒された第2の配合原料が、第2のホッパ2Bから点火後の下段層10上に装入されて、上段層20を形成する。
形成された上段層20の上部から第2の点火器2Cにより原料層(上段層20)表面の炭材に点火し、下方吸引6により、上段層燃焼帯20Aが形成され、上段層20の焼結が開始される。焼結が進行するに従い下降していく下段層燃焼帯10A、上段層燃焼帯20Aの前面(最下部)を、それぞれの燃焼帯の燃焼前線と呼ぶ。
その後の下方吸引6により、下段層10、上段層20のそれぞれの下段層燃焼帯10A、上段層燃焼帯20Aが同時並行で下降して焼結が進行する。下段層燃焼帯10A、上段層燃焼帯20Aがそれぞれの層の最下部まで到達すると、炭材の燃焼による焼結が終了し、焼結部3となる。最終的に、焼結が完了した焼結部3は、パレット終端より排鉱される。
しかし、特許文献2には、NOxの生成、あるいは低減について、なんら記載も示唆もされていない。
1.下段層10の焼結は、低酸素濃度における炭材燃焼のため、NOx転換率(炭材に含有されている窒素が燃焼時にNOxとして放出される比率)が低下する。
2.上段層20の焼結時に生成したNOxが、下段層燃焼帯10Aで分解される。
前記下段系配合原料が、コークス及び/又は無煙炭と、コークス及び無煙炭よりも着火温度の低い高燃焼性炭材とを含むことを特徴とする焼結鉱の製造方法。
(2)前記上段系配合原料として、前記下段系配合原料として使用するコークス又は無煙炭よりも窒素含有量が大きいコークス及び/又は無煙炭を使用することを特徴とする(1)に記載の焼結鉱の製造方法。
(3)前記下段系配合原料に含まれる全炭材量に対し、前記高燃焼性炭材の配合比率を30mass%以上70mass%以下とすること
を特徴とする(1)又は(2)に記載の焼結鉱の製造方法。
(4)前記下段系配合原料が、前記高燃焼性炭材として、ロガ指数10未満の低流動性石炭を原炭として乾留したチャーを含むこと
を特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載の焼結鉱の製造方法。
(5)前記下段系配合原料が、前記高燃焼性炭材として、アブラ椰子核殻を加熱処理して製造した固体炭化物であるアブラ椰子核殻炭を含むこと
を特徴とする(1)〜(3)のいずれか1つに記載の焼結鉱の製造方法。
原料配合条件を表2に示す。
試験ケースによらず、新原料(炭材以外の原料)の配合は同一である。鉄鉱石、石灰石、橄欖岩、および生石灰を配合した新原料を100質量%として、炭材の配合割合を、外数で5.0質量%とした。なお、表2の鉄鉱石A〜Eは異なる産地のものを使用した。
一段点火では、試験ケース1は粉コークスのみを使用し、試験ケース3は試験ケース1の粉コークスの32%をアブラ椰子核殻炭(以下、PKS炭ともいう)へ置換したケース、試験ケース5は試験ケース1の粉コークスの56%をPKS炭へ置換したケースである。二段点火では、上段系配合原料の炭材として、全てのケースにおいて粉コークスを使用した。下段系配合原料の炭材としては、試験ケース2は粉コークスのみを使用し、試験ケース4,6〜9では粉コークスとPKS炭を併用した。ここで、炭材に粉コークスのみを使用したケースを参考例とし、一段点火、かつ、炭材に粉コークスとPKS炭を併用したケースを比較例とし、二段点火、かつ、下段系配合原料の炭材として粉コークスとPKS炭を併用したケースを発明例とした。発明例1〜5では、下段系配合原料の炭材中のPKS炭配合比率を変え、50%(対新原料2.5質量%(外数))、10%(対新原料0.5質量%(外数))、30%(対新原料1.5質量%(外数))、70%(対新原料3.5質量%(外数))、90%(対新原料4.5質量%(外数))とした。なお、一段装入である比較例1と比較例2の粉コークス及びPKS炭の配合は、それぞれ、二段装入である発明例1と発明例5の全炭材(上段および下段)中のPKS炭の配合比率(質量%)と略同じとなるように設定した(表4,5参照)。すなわち、比較例1と発明例1、比較例2と発明例5においては、それぞれ、配合原料全体に対する粉コークス及びPKS炭の配合比率が略同一となるように配合した。
一段点火のケースでは配合原料を一括して造粒し、二段点火のケースでは上段系配合原料と下段系配合原料とを別々に造粒した。造粒は、ドラムミキサー(直径600mm、回転数25rpm)で4分間(min)混合後、配合原料を100質量%として7.0質量%の量の水分を添加し、さらにドラムミキサーで4分間(min)処理した。
鍋は、高さ500mmの円柱形の下段用鍋(φ300mm)と、高さ300mmの円柱形の上段用鍋(φ300mm)の2本を準備した。一段点火のケースでは、2本の鍋を下段用鍋が下側となるように積んで、そこへ配合原料(層厚800mm)を装入して、1100℃1分間(min)点火した。二段点火のケースでは、下段用鍋に下段系配合原料(層厚500mm)を、上段用鍋に上段系配合原料(層厚300mm)を装入した。そして、まず、下段系配合原料を装入した下段用鍋をセットして、1100℃1分間(min)点火した。点火終了後、下段用鍋の上に、直ちに上段用鍋をセットして、1100℃1分間(min)点火した。吸引圧は、点火開始から14.7kPa一定とした。なお、下段系配合原料の点火終了から上段系配合原料の点火開始までに30秒要した。
焼結時間は以下のように測定した。熱電対を下段用鍋の上面から60mm、150mm、300mm、450mmの位置にそれぞれセットした。一段点火の場合は450mm位置の熱電対のピーク時刻までの所要時間を焼結時間とした。一方、二段点火の場合は、上段の焼結完了と下段の焼結完了の遅い方を、上下段全体としての焼結完了とみなすため、60mm位置の熱電対の2回目のピーク時刻(上段の焼結完了)までの所要時間と、450mm位置の熱電対の1回目のピーク時刻(下段の焼結完了)までの所要時間の2つのうち長い方を、焼結時間とした。焼結完了となった時刻から3分後に吸引を停止し、焼結終了とした。
生産率は、上述のように測定した焼結時間に基づいて、以下の式(1)により求めた。
生産率=成品量(t)/焼結面積(0.07m2)/焼結時間(日) …(1)
排ガスNOx濃度は、焼結排ガスを分取し分析計へ供して測定した。
排ガスNOx排出量の評価指標として(2)および(3)式で計算されるNOx転換率を用いた。ここで、NOx転換率とは炭材中の窒素量に対するNOx発生量のモル比であるが、炭材のカーボン燃焼率を考慮する必要がある。
一方、排ガス中に含まれるCOおよびCO2は炭材、点火ガスおよび石灰石由来とみなされるが、炭材燃焼カーボン量はCOおよびCOの生成量から点火ガスおよび石灰石由来のカーボン量を引き算して求めた。ここで、点火ガス中のカーボンはすべて燃焼し、石灰石はすべて脱炭酸反応したものと仮定した。
・・・・・(2)
CCOKE Comb=(CO+CO2−CLPG−CCLS)・・・・・(3)
ηNO :NOx転換率(%)
NOx :焼結開始から終了までの排ガスNOx積算量(mol)
CO :焼結開始から終了までの排ガスCO積算量(mol)
CO2 :焼結開始から終了までの排ガスCO2積算量(mol)
NCOKE :炭材由来の窒素入量(mol)
CCOKE :炭材由来のカーボン入量(mol)
CCOKE Comb:炭材由来の燃焼カーボン量(mol)
CLPG :点火ガス由来のカーボン入量(mol)
CCLS :石灰石由来のカーボン入量(mol)
試験ケース1〜4の結果を表4の下段に示す。表4に示すように、比較例1と発明例1とは、全炭材(上段および下段)に対するPKS炭の配合比が略同じである。つまり、同量のPKS炭を、比較例1(一段装入一段点火)では層厚方向全体に分布させているのに対し、発明例1(二段装入二段点火)では下段層10のみに分布させている。下段層10のみにPKS炭を使用した発明例1の方が、全体に分布させた比較例1よりもNOx転換率が15%低減している。
Claims (5)
- 焼結機内に下段系配合原料を装入することで、下段原料充填層を形成する工程と、前記下段原料充填層上に上段系配合原料を装入することで、上段原料充填層を形成する工程と、前記下段原料充填層の表面および前記上段原料充填層の表面にそれぞれ点火するとともに、前記下段原料充填層および前記上段原料充填層中の空気を下方に吸引する工程と、を有する二段点火焼結法において、
前記下段系配合原料が、コークス及び/又は無煙炭と、コークス及び無煙炭よりも着火温度の低い高燃焼性炭材とを含むことを特徴とする焼結鉱の製造方法。 - 前記上段系配合原料として、前記下段系配合原料として使用するコークス又は無煙炭よりも窒素含有量が大きいコークス及び/又は無煙炭を使用することを特徴とする請求項1に記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記下段系配合原料に含まれる全炭材量に対し、前記高燃焼性炭材の配合比率を30mass%以上70mass%以下とすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記下段系配合原料が、前記高燃焼性炭材として、ロガ指数10未満の低流動性石炭を原炭として乾留したチャーを含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記下段系配合原料が、前記高燃焼性炭材として、アブラ椰子核殻を加熱処理して製造した固体炭化物であるアブラ椰子核殻炭を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の焼結鉱の製造方法。
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CN114657001A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烧结用复合燃料的制造方法 |
WO2024057689A1 (ja) * | 2022-09-12 | 2024-03-21 | Jfeスチール株式会社 | 焼結鉱製造に用いる炭材 |
WO2024084749A1 (ja) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | Jfeスチール株式会社 | 焼結鉱の製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05230558A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-07 | Nisshin Steel Co Ltd | 焼結鉱の製造方法 |
JPH06179872A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Nippon Steel Corp | チャーの融着防止方法 |
JP2013237876A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | アブラ椰子核殻炭による焼結鉱製造方法 |
JP2014001435A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 焼結層の上層に高燃焼性炭材を配合した焼結鉱の製造方法 |
JP2018178148A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結鉱の製造方法 |
-
2019
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05230558A (ja) * | 1992-02-19 | 1993-09-07 | Nisshin Steel Co Ltd | 焼結鉱の製造方法 |
JPH06179872A (ja) * | 1992-12-11 | 1994-06-28 | Nippon Steel Corp | チャーの融着防止方法 |
JP2013237876A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | アブラ椰子核殻炭による焼結鉱製造方法 |
JP2014001435A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal | 焼結層の上層に高燃焼性炭材を配合した焼結鉱の製造方法 |
JP2018178148A (ja) * | 2017-04-04 | 2018-11-15 | 新日鐵住金株式会社 | 焼結鉱の製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114657001A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-24 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烧结用复合燃料的制造方法 |
CN114657001B (zh) * | 2022-03-30 | 2023-06-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种烧结用复合燃料的制造方法 |
WO2024057689A1 (ja) * | 2022-09-12 | 2024-03-21 | Jfeスチール株式会社 | 焼結鉱製造に用いる炭材 |
WO2024084749A1 (ja) * | 2022-10-18 | 2024-04-25 | Jfeスチール株式会社 | 焼結鉱の製造方法 |
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