JP2711587B2 - 非焼成塊成鉱の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冶金用原料の事前処理法として含鉄原料を
焼成せずに塊成化する方法に関するものである。

周知のごとく、冶金炉で使用する塊成鉱としては、焼
結鉱または焼成ペレットがあるが、これらの塊成鉱の製
造工程では莫大な熱エネルギーを必要とすることから、
近年ではセメント等をバインダーとする非焼成塊成鉱が
実用化されている。

〔従来の技術〕

非焼成塊成鉱の一般的な製造法は、含鉄原料とセメン
トの如き冷間硬化性の結合剤を混合した後造粒又は成型
し、所定の方法で硬化処理するものである。

製造方法については、すでに多くの提案があるが（例
えば特開昭57−9840号公報）、本出願人において、石膏
を含有する比表面積4,000cm²/g以上を有する高炉水砕微
粉末を含鉄原料に６〜９％配合し、カルシウム系アルカ
リ刺戟剤を添加して、水と混練及び塊成化処理した後、
養生ヤードへの積付け後、保温しながら養生を行うこと
を特徴とする非焼成塊成鉱の製造方法を既に提案してい
る（特開昭63−83231号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記提案（特開昭63−83231号公報）における、石膏
を含有する高炉水砕微粉末（以下、石膏含有水砕微粉末
と称する）とカルシウム系アルカリ刺戟剤との水和反応
による硬化機構は、養生温度への依存性が高い。外気の
平均気温が20℃超である場合は、前記提案に開示せる石
膏含有水砕微粉末とカルシウム系アルカリ刺戟剤の添加
量でも一次養生ヤードにて40℃以上の養生温度が得ら
れ、高炉にて使用可能な強度の非焼成塊成鉱が製造でき
るが、外気の平均温度が20℃以下の比較的低温になる
と、養生ヤードにてシートカバーで保温しているにもか
かわらず熱が奪われ、ボンドの生成密度及び成長速度が
不充分となり、必要とする強度が得られないという問題
があった。

本発明の目的は、前記の如き問題点を解決しうる非焼
成塊成鉱の製造法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者等はこれらの問題点を解決すべく鋭意研究し
た結果、粉状の含鉄原料に、石膏を含有する高炉水砕微
粉末とカルシウム系アルカリ刺戟剤とを添加して水と混
練及び塊成化処理をした後、養生ヤードへの積付け後、
保温しながら養生を行う非焼成の塊成鉱を製造する方法
において、外気の平均気温の低下及び上昇に応じて配合
原料中のフリーCaO含有率を増減させることを特徴とす
る非焼成塊成鉱の製造法を創案した。

また上記せる発明において、必要な強度を得るための
平均気温と配合原料中のフリーCaOの関係を整理した結
果、外気の平均気温をｘ℃、配合原料中のフリーCaO量
の割合をｙ％、としたときに、 ｘ≦20℃の場合は ｙ≧0.00325x²−0.13x＋1.8 ｘ＞20℃の場合は ｙ≧0.5 となるように調整することを特徴とする非焼成塊成鉱の
製造法を創案した。

〔作用〕

石膏含有水砕微粉末とカルシウム系アルカリ刺戟剤と
の水和反応は養生温度への依存性が高く、外気温度が低
下すると反応速度が遅くなり、水和物の核生成密度も疎
らとなって、所定期間内に塊成鉱の強度を得ることが困
難になる。

当然のことながら、配合原料に石膏含有水砕微粉末と
アルカリ刺戟剤の添加量を増せば、所定期間内に所望の
強度が得られるわけであるが、経済的でないばかりか非
焼成塊成鉱の品位を低下させるものであり、好まれる操
作とはいえない。

本発明者等はかかる問題に鑑み、外気の平均気温の変
化に対応して、配合原料中のフリーCaO量の、塊成鉱強
度発現に及ぼす影響を研究した結果、本発明を創案する
に至った。

すなわち、外気の平均気温の低下に応じて、例えばフ
リーCaO含有率が既知であるカルシウム系アルカリ刺戟
剤の添加量を増加（換言すればフリーCaO添加量の増
加）させることにより、外気温低下による水和反応速度
の低下及び水和物の核生成密度の減少を防ぐことが経済
的に可能であることが判明した。また、外気温度上昇の
場合は逆のアクション効果となる。

すなわち、外気の平均気温が比較的低い場合は、配合
原料に対してフリーCaO量を多めに配合し、平均気温が
更に低い場合にはフリーCaO量を更に多く配合調整し、
水和反応の促進と水和物の核生成密度を増加せしめ、冶
金炉において必要とされる強度を所定の期間内に得るも
のである。また、外気の平均温度が20℃超の比較的高い
場合は、外気の気温が低い場合に較べて水和反応速度が
速いため、配合原料中のフリーCaO量は0.5％以上あれば
所定期間内に必要強度発現に充分な水和反応と、核生成
密度が得られる。

上述のごとく、外気の平均気温に応じて、適切な量の
フリーCaOを調整することにより、所定期間内に非焼成
塊成鉱の所望する強度を得ることが可能であり、塊成鉱
の物理性状を中心とする品質管理のうえで、また経済性
のうえでも本発明の方法は有効である。

〔実施例〕

表−１には実験に使用した含鉄原料の配合割合を示し
た。

先ず前記表−１の含鉄原料に石膏含有水砕微粉末を7.
5％添加配合し、更にフリーCaO値既知の生石灰を用いて
配合原料中のフリーCaO％を調整した後、塊成化するの
に適量の水で混合した。

次いで、潤式ボールミルで混練しパン型造粒機で転動
造粒した後、ヤードにて保温シートをかけて養生を行っ
た。養生に際しては外気温度を測定し、平均気温を求め
た。

表−２には実験結果及び評価結果を示した。評価は実
用上の目安となる、２日目圧漬強度40kg/cm²以上を基準
として行った。

（評価） ○:2日目圧潰強度40kg/cm²以上 ×：上記基準を満足しない 表−２の結果をグラフに表したのが第１図である。第
１図から判るように、配合原料中への石膏含有水砕微粉
末の添加量が一定であっても、外気の平均気温が低い場
合はフリーCaO量を増せば所定の強度発現が得られる。
また、外気の平均気温が比較的高い20℃超の場合はフリ
ーCaOが0.5％以上であれば充分な強度発現が得られる。
すなわち、外気の平均気温の変動に応じて配合原料中の
フリーCaO含有率を増減させることにより、所定期間内
に所望する強度の非焼成塊成鉱を製造することが可能で
ある。

さらに表−２の結果から、外気の平均気温＝ｘ、配合
原料中のフリーCaO＝ｙとして強度発現に必要な条件を
整理してみると、表−３の関係が得られる。

この関係からｘ≦20、ｘ＞20の場合に分けてさら
に整理すると次式が得られる。

ｘ≦20℃の場合は ｙ≧0.00325x²−0.13x＋1.8 ｘ＞20℃の場合は ｙ≧0.5 すなわち、上記せる式に基づいて外気の平均気温（ｘ
℃）に応じて配合原料中のフリーCaO量の割合（ｙ％）
を調整すると、効果的に非焼成塊成鉱の必要強度の発現
が得られる。

〔発明の効果〕

本発明の方法によれば、外気温度に左右される非焼成
塊成鉱の強度発現に関して、配合原料に対して最適量の
フリーCaOを配合する事が可能であり、経済的であるば
かりか、非焼成塊成鉱の品位の低下も防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる実験結果（表−２）をグラフに
表したものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 正市 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式會社君津製鐵所内 (72)発明者 服部 勝夫 千葉県君津市君津１番地 株式會社鐵原 君津支店内 (72)発明者 大庭 昭二 千葉県君津市君津１番地 株式會社鐵原 君津支店内 (72)発明者 藤原 淳 東京都千代田区富士見１丁目４番４号 株式會社鐵原内

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粉状の含鉄原料に、石膏を含有する高炉水
   砕微粉末とカルシウム系アルカリ刺戟剤とを添加して水
   と混練及び塊成化処理をした後、養生ヤードへの積付け
   後、保温しながら養生を行う非焼成の塊成鉱を製造する
   方法において、外気の平均気温の低下及び上昇に応じて
   配合原料中のフリーCaO含有率を増減させることを特徴
   とする非焼成塊成鉱の製造法。
2. 【請求項２】外気の平均気温をｘ℃、配合原料中のフリ
   ーCaO量の割合をｙ％、としたときに、 ｘ≦20℃の場合は ｙ≧0.00325x²−0.13x＋1.8 ｘ＞20℃の場合は ｙ≧0.5 となるように配合原料中のフリーCaO含有率を調整する
   ことを特徴とする請求項１記載の非焼成塊成鉱の製造
   法。