JP2525292B2

JP2525292B2 - 焼結鉱製造法

Info

Publication number: JP2525292B2
Application number: JP3081097A
Authority: JP
Inventors: 政美藤本; 忠弘稲角; 正孝松尾
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1991-03-22
Filing date: 1991-03-22
Publication date: 1996-08-14
Anticipated expiration: 2011-08-14
Also published as: JPH06192752A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉等における製銑原
料となる焼結鉱の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の焼結鉱製造プロセスを図４に示
す。焼結鉱製造プロセスにおける主原料である鉱石はホ
ッパー９から、副原料である石灰石はホッパー８から、
返鉱はホッパー７から、燃料であるコークスはホッパー
６からそれぞれ切り出され、次いで、ミキサー１０で混
合、調湿、造粒されて焼結原料１となる。焼結原料は、
ミキサー１０からベルトコンベアによってサージホッパ
ー２に搬送、貯蔵された後、ドラムフィーダ３によって
サージホッパー２から切り出され、シュート４を介して
焼結パレット１１上に装入され原料充填層５を形成す
る。鉄鉱石を主原料とする焼結鉱製造プロセスにおいて
は、原料充填層５の厚さは通常６００ミリメートル程度
である。

【０００３】この原料充填層５表層のコークスに点火炉
１２でＣＯＧ（コークス炉ガス）と空気による火炎によ
って点火し、原料充填層５の下方に空気を吸引しながら
原料充填層５中のコークスを燃焼させ、その熱によって
上層から下層へ向けて焼結反応を進めて行く。このよう
な焼結鉱製造プロセスにおいては、原料充填層５表層１
００ミリメートル程度の厚さの部分は、熱が不足し原料
が十分溶融しない。このため、原料充填層５表層１００
ミリメートル程度の厚さの部分の焼結鉱は、強度が特に
低く、粒径５ミリメートル以上の製品焼結鉱の収率（以
下、製品焼結鉱の収率を歩留りと称する）を低下させ、
ひいては生産性を低下させる。

【０００４】かかる欠点を防止すべく、たとえば特開昭
６１−７９７３５号公報には、点火炉前の原料充填層の
表層に燃料を装入した後、この表層を撹拌し原料充填層
表面から１００ミリメートル程度の厚さの部分を高燃料
層とし、次いで、成形プレスローラでプレスした後点火
して焼結を進める方法が開示されている。また、特開昭
５９−１８５７３８号公報には、微粉コークスを点火炉
のバーナから供給して焼結を進め、製品焼結鉱の冷間強
度を向上させようとする方法が開示されている。

【０００５】しかしながら、これらの先行技術によると
きは、点火炉における火炎の温度或いは原料充填層表層
の温度は上昇するけれども、温度を高くするだけでは原
料充填層表層の溶融には限界があり、原料充填層表層部
に相当する部分の焼結鉱は十分な強度を有するに至らな
いため歩留りの向上を期待できず、これまで実用化され
ていない。また、特開昭５９−９６２３１号公報には、
粉鉱石を原料充填層表層から吸引するガス中に混入させ
て焼結する方法が開示されている。この先行技術による
ときは、焼結鉱の被還元性は向上するけれども、製品焼
結鉱の強度の向上はなく生産性向上効果はない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者等は、
焼結促進剤を点火バーナから火炎とともに噴出させて原
料充填層表層に点火する方法ならびに点火後の原料充填
層表層部に焼結促進剤を供給する方法を先に特許出願し
た。しかしながら、焼結促進剤を点火バーナから火炎と
ともに噴出させて原料充填層表層に点火する方法はバー
ナの耐久性に若干問題があり、点火後の原料充填層表層
部に焼結促進剤を供給する方法は焼結促進剤が冷却材と
して作用し熱を少し奪うため、効果が少し減少するとい
う問題がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決し、簡潔な方法で焼結鉱製造プロセスにおける歩留り
を向上させ、ひいては生産性を向上せしめ得る方法を提
供することを目的とする。本発明の特徴とするところは
鉄鉱石を焼結して焼結鉱を製造するに際し、点火炉およ
び保熱炉の何れか一方または双方のバーナの近傍から、
焼結促進剤またはこれに炭材を混合したものを噴出せし
め、バーナからの火炎に基づく熱によって昇温させなが
ら、この噴出物を焼結鉱表層部に供給する焼結鉱製造方
法にある。

【０００８】

【作用】発明者等は、焼結過程における原料充填層表層
部の溶融を十分なものとする技術的手段について研究を
進めた結果、点火炉、保熱炉のいずれか又は両方のバー
ナからの火炎近傍において供給される熱風に焼結促進剤
を混合する如く供給して焼結促進剤を昇温せしめて原料
充填層表層部に到達させ、これによって原料充填層表層
部の溶融を促進させかつ溶融量を増加させ、このことに
よって原料充填層表層部に相当する焼結鉱の強度を大き
く向上させることに成功した。本発明において、焼結促
進剤として、生石灰、蛇紋岩、高炉スラグ、転炉スラグ
等ＣａＯ、ＳｉＯ_２を含みスラグを形成する物質や鉄分
を含む粉鉄鉱石、製鋼工場集塵ダスト、高炉工場集塵ダ
スト、焼結工場集塵ダスト等を用いる。

【０００９】発明者等は、スラグ形成物質と鉄分を含む
物質の混合物を焼結促進剤として用いると、さらに効果
的であることを見い出した。スラグ形成物質と粉鉄鉱石
等鉄分を含む物質の混合比率は、重量比で、スラグ形成
物質１に対し粉鉄鉱石等鉄分を含む物質９の比率からス
ラグ形成物質４に対し粉鉄鉱石等鉄分を含む物質６の比
率が好ましい。この範囲が、低融点領域である。一般
に、焼結層内の気孔は５から１０ミリメートルといった
大きなものも貫通しているから、５ミリメートル程度の
粉粒体でも焼結層内に吸引することができるけれども、
通常、点火時のエネルギ・コストを低くすべく燃焼ガス
量を低く抑えており、従って、原料充填層を十分に溶融
収縮させるに足る熱量が得られない場合がある。而し
て、粉粒体の原料充填層への吸引口ともいうべき焼結層
の表層部においては２ミリメートル程度以下の小さな気
孔しか生成しない。このため、点火条件によっても異な
るが、粒径２ミリメートル程度以下の細粒しか層内へ吸
引することができない。

【００１０】しかし、本発明によるときは、粒径２ミリ
メートル程度以上の粗粒の焼結促進剤を供給してもよ
い。これは、発明者等が、粒径２ミリメートル以上の粗
粒の焼結促進剤を供給しても吸引されない粗粒はそのま
ま焼結層表面に残存し、通気性を阻害することなく焼結
時間に与える影響が小さいことを発見したことによる。
このように、本発明を実施するに際しては、焼結促進剤
は必ずしも分級して２ミリメートル以下の細粒とする必
要はない。

【００１１】本発明においては、焼結層表層部は粉状焼
結促進剤を吸引するとともに分級手段としても機能せし
められる。本発明を実施するに際しては、原料充填層へ
吸引されなくて残存する粗粒の焼結促進剤は高温のガス
に曝されるため高温となる。従って、原料充填層が点火
炉或いは保熱炉を通過した後も焼結層表層部は急激に冷
却されることが緩和され、焼結層表層部が急激に冷却さ
れることに起因する焼結鉱の強度低下が防止され、歩留
りが向上しひいては生産性を高くすることができる。原
料充填層へ吸引されなくて焼結層表面に残存する粗粒の
焼結促進剤は、焼結機の排鉱部において排出され、未焼
結の返鉱とともに焼結原料として使用されるから、なん
ら支障とはならない。また、この原料充填層へ吸引され
なくて焼結層表面に残存する粗粒の焼結促進剤は、配合
原料の平均粒度を大きくするため、原料充填層の通気性
を改善する。

【００１２】本発明においてはさらに、焼結促進剤に炭
材たとえば粉コークスを混合して点火炉、保熱炉のいず
れか又は両方のバーナからの火炎或いはその近傍におい
て供給される熱風に混入させる如く供給してこれを原料
充填層へ吸引せしめることによって、原料の溶融量を多
くして焼結粒子の結合を強くし、さらに歩留りを高くし
生産性を向上せしめることができる。

【００１３】

【実施例】実施例１図１に本発明の一実施態様を示す。従来のプロセスにお
けると同様の方法で焼結パレット上に形成された層厚６
００ミリメートルの原料充填層５表層のコークスに点火
炉２１のバーナ２２で点火した。焼結促進剤をホッパー
（図示せず）に一旦貯蔵した後ベルトフィーダで所定量
切り出し、焼結促進剤噴出ノズル２３によって空気をキ
ャリア・ガスとして噴出させ、焼結層表層５ａに供給し
た。高温の焼結層表層５ａに供給された焼結促進剤は、
そこで溶融し滴下しながら原料充填層表層部における原
料とともに焼結された。実施例１における焼結促進剤の
供給条件を、表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】焼結促進剤としては、生石灰、石灰石、蛇
紋岩、高炉スラグ、製鋼スラグ、粉鉄鉱石、製鋼工場集
塵ダスト、高炉工場集塵ダスト、焼結工場集塵ダストな
らびに生石灰、石灰石、蛇紋岩、高炉スラグ、製鋼スラ
グに粉鉄鉱石を混合したものを用いた。これら焼結促進
剤の粒度は、１ミリメートル未満の細粒から１０ミリメ
ートル未満の粗粒までの範囲に亙っている。表１から明
らかなように、従来プロセスにおける生産性３１ｔ／ｄ
／平方メートルに対して、３８．８から４０．９ｔ／ｄ
／平方メートルと大きく生産性が向上している。

【００１６】実施例２この実施例においては、実施例１における焼結促進剤に
粉コークスを添加した。従来のプロセスにおけると同様
の方法で焼結パレット上に形成された層厚６００ミリメ
ートルの原料充填層５表層のコークスに点火炉２１のバ
ーナ２２で点火した。焼結促進剤と粉コークスの混合物
をホッパー（図示せず）に一旦貯蔵した後ベルトフィー
ダで所定量切り出し、焼結促進剤噴出ノズル２３によっ
て空気をキャリア・ガスとして噴出させ、焼結層表層５
ａに供給した。高温の焼結層表層５ａに分散供給された
焼結促進剤と粉コークスの混合物は、そこで溶融或いは
燃焼して発熱し焼結促進剤は滴下しながら原料充填層表
層部における原料とともに焼結される。実施例２におけ
る焼結促進剤と粉コークスの供給条件を表２に示す。

【００１７】

【表２】

【００１８】焼結促進剤としては、生石灰、石灰石、蛇
紋岩、高炉スラグ、製鋼スラグ、粉鉄鉱石、製鋼工場集
塵ダスト、ならびに生石灰、石灰石、蛇紋岩、高炉スラ
グ、製鋼スラグに粉鉄鉱石を混合したものを用いた。こ
れら焼結促進剤の粒度は、１ミリメートル未満の細粒か
ら１０ミリメートル未満の粗粒までの範囲に亙ってい
る。表２から明らかなように、従来プロセスにおける生
産性３１ｔ／ｄ／平方メートルに対し、４０．０から４
２．９ｔ／ｄ／平方メートルと大きく生産性が向上して
いる。

【００１９】実施例３図２に示すように、従来のプロセスにおけると同様の方
法で焼結パレット上に形成された層厚６００ミリメート
ルの原料充填層５表層のコークスに点火炉２１のバーナ
２２で点火した。焼結促進剤をホッパー（図示せず）に
一旦貯蔵した後ベルトフィーダで所定量切り出し、保熱
炉３１における焼結促進剤噴出ノズル３３によって２０
０℃の熱風とともに噴出させ、焼結層表層５ａ上に供給
した。高温の焼結層表層５ａ上に供給された焼結促進剤
は、そこて溶融し滴下しながら原料充填層表層部におけ
る原料とともに焼結された。実施例３における焼結促進
剤の供給条件を表３に示す。

【００２０】

【表３】

【００２１】焼結促進剤としては、生石灰、石灰石、高
炉スラグ、製鋼スラグ、粉鉄鉱石、製鋼工場集塵ダス
ト、ならびに生石灰、石灰石、高炉スラグ、製鋼スラ
グ、高炉工場集塵ダスト、製鋼工場集塵ダスト、焼結工
場集塵ダストに粉鉄鉱石を混合したものを用いた。これ
ら焼結促進剤の粒度は、１ミリメートル未満の細粒から
１０ミリメートル未満の粗粒までの範囲に亙っている。
表３から明らかなように、従来プロセスにおける生産性
３１ｔ／ｄ／平方メートルに対し、３９．０から４１．
１／ｄ／平方メートルと大きく生産性が向上している。

【００２２】実施例４この実施例においては、実施例３における焼結促進剤に
粉コークスを添加した。従来のプロセスにおけると同様
の方法で焼結パレット上に形成された層厚６００ミリメ
ートルの原料充填層５表層のコークスに点火炉２１のバ
ーナ２２で点火した。焼結促進剤と粉コークスの混合物
をホッパー（図示せず）に一旦貯蔵した後ベルトフィー
ダで所定量切り出し、保熱炉３１における焼結促進剤噴
出ノズル３３によって２００℃の熱風とともに噴出さ
せ、焼結層表層５ａ上に供給した。高温の焼結層表層５
ａ上に供給された焼結促進剤と粉コークスの混合物は、
そこで燃焼して発熱し或いは溶融滴下しながら原料充填
層表層部における原料とともに焼結された。実施例４に
おける焼結促進剤と粉コークスの供給条件を、表４に示
す。

【００２３】

【表４】

【００２４】焼結促進剤としては、生石灰、石灰石、高
炉スラグ、製鋼スラグ、粉鉄鉱石、製鋼工場集塵ダス
ト、ならびに生石灰、石灰石、高炉スラグ、製鋼スラグ
に粉鉄鉱石を混合したものを用いた。これら焼結促進剤
の粒度は、１ミリメートル未満の細粒から１０ミリメー
トル未満の粗粒までの範囲に亙っている。表４から明ら
かなように、従来プロセスにおける生産性３１ｔ／ｄ／
平方メートルに対し、４１．２から４２．９ｔ／ｄ／平
方メートルと大きく生産性が向上している。

【００２５】実施例５図３に示すように、従来のプロセスにおけると同様の方
法で焼結パレット上に形成された層厚６００ミリメート
ルの原料充填層５の表層のコークスに点火炉２１のバー
ナ２２で点火した。焼結促進剤をホッパー（図示せず）
に一旦貯蔵した後べルトフィーダで所定量切り出し、点
火炉２１における焼結促進剤噴出ノズル２３から空気を
キャリア・ガスとして噴出させ、同時に保熱炉３１にお
ける焼結促進剤噴出ノズル３３から２００℃の熱風とと
もに噴出させ、点火炉２１および保熱炉３１における焼
結層表層５ａ上に供給した。高温の焼結層表層５ａ上に
供給された焼結促進剤は、そこで溶融滴下しながら原料
充填層５の表層部における原料とともに焼結された。実
施例５における焼結促進剤の供給条件を表５に示す。

【００２６】

【表５】

【００２７】焼結促進剤としては、生石灰、石灰石、高
炉スラグ、製鋼スラグ、粉鉄鉱石、高炉工場集塵ダス
ト、焼結工場集塵ダスト、製鋼工場集塵ダストならびに
生石灰、石灰石、高炉スラグ、製鋼スラグに粉鉄鉱石を
混合したものを用いた。これら焼結促進剤の粒度は、１
ミリメートル未満の細粒から１０ミリメートル未満の粗
粒までの範囲に亙っている。表５から明らかなように、
従来プロセスにおける生産性３１ｔ／ｄ／平方メートル
に対し、４２．３から４４．７ｔ／ｄ／平方メートルと
大きく生産性が向上している。

【００２８】実施例６この実施例においては、実施例５における焼結促進剤に
粉コークスを添加した。図３に示すように、従来のプロ
セスにおけると同様の方法て焼結パレット上に形成され
た層厚６００ミリメートルの原料充填層５の表層のコー
クスに点火炉２１のバーナ２２で点火した。焼結促進剤
と粉コークスの混合物をホッパー（図示せず）に一旦貯
蔵した後ベルトフィーダで所定量切り出し、点火炉２１
における焼結促進剤噴出ノズル２３から空気をキャリア
・ガスとして噴出させ、同時に保熱炉３１における焼結
促進剤噴出ノズル３３から２００℃の熱風とともに噴出
させ、点火炉２１および保熱炉３１における焼結層表層
５ａ上に供給した。高温の焼結層表層５ａ上に供給され
た焼結促進剤と粉コークスの混合物は、そこで燃焼して
発熱し或いは溶融滴下しながら原料充填層５の表層部に
おける原料とともに焼結された。実施例６における焼結
促進剤と粉コークスの供給条件を表６に示す。

【００２９】

【表６】

【００３０】焼結促進剤としては、生石灰、石灰石、高
炉スラグ、製鋼スラグ、粉鉄鉱石、製鋼工場集塵ダス
ト、高炉工場集塵ダスト、焼結工場集塵ダストならびに
生石灰、石灰石、高炉スラグ、製鋼スラグ、高炉工場集
塵ダスト、焼結工場集塵ダスト、製鋼工場集塵ダストに
粉鉄鉱石を混合したものを用いた。これら焼結促進剤の
粒度は、１ミリメートル未満の細粒から１０ミリメート
ル未満の粗粒までの範囲に亙っている。表６から明らか
なように、従来プロセスにおける生産性３１ｔ／ｄ／平
方メートルに対し、４４．１から４５．９ｔ／ｄ／平方
メートルと大きく生産性が向上している。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、簡潔なプロセスで焼結
原料充填層表層部の焼結反応を十分なものとすることが
てきるから、強度の高い焼結鉱を安定して高い生産性下
に製造することがてきる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施するための焼結工程の一例を示す
側面図

【図２】本発明を実施するための焼結工程の一例を示す
側面図

【図３】本発明を実施するための焼結工程の一例を示す
側面図

【図４】従来の焼結工程の一例を示す側面図

【符号の説明】１焼結原料２サージホッパー３ドラムフィーダ４シュート５原料充填層５ａ焼結層表層５ｂ焼結層６、７、８、９ホッパー１０ミキサー１１焼結パレット１２点火炉２１点火炉２２バーナ２３焼結促進剤噴出ノズル３１保熱炉３２バーナ３３焼結促進剤噴出ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−203726（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−79735（ＪＰ，Ａ) 特公昭56−31848（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】鉄鉱石を焼結して焼結鉱を製造するに際
し、点火炉および保熱炉の何れか一方または双方のバー
ナの近傍から、焼結促進剤またはこれに炭材を混合した
ものを噴出せしめ、バーナからの火炎に基づく熱によっ
て昇温させながら、この噴出物を焼結層表層部に供給す
ることを特徴とする焼結鉱製造方法。