JP3206324B2 - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents

焼結鉱の製造方法

Info

Publication number
JP3206324B2
JP3206324B2 JP20739494A JP20739494A JP3206324B2 JP 3206324 B2 JP3206324 B2 JP 3206324B2 JP 20739494 A JP20739494 A JP 20739494A JP 20739494 A JP20739494 A JP 20739494A JP 3206324 B2 JP3206324 B2 JP 3206324B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ore
crystal water
pseudo
particles
sintering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP20739494A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0873950A (ja
Inventor
孝也 明石
登 坂本
克寛 竹元
晃 熊坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
JFE Engineering Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JFE Engineering Corp filed Critical JFE Engineering Corp
Priority to JP20739494A priority Critical patent/JP3206324B2/ja
Publication of JPH0873950A publication Critical patent/JPH0873950A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3206324B2 publication Critical patent/JP3206324B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原料鉱石として高結晶
水含有鉱石を使用する高炉用焼結鉱の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】溶鉱炉の主要な原料である焼結鉱などの
塊成鉱は、一般的に以下のようにして製造される。ま
ず、原料として、10mm以下の粉鉱石にフラックス源と
して、石灰石・ドロマイト・転炉スラグなどの含CaO
副原料粉、珪石・蛇紋岩などの含SiO2 副原料および
返鉱と燃料源として粉コークスを用い、適量の水分を加
えて一次及び二次ドラムミキサーにて混合・造粒する。
このように擬似粒化した原料をグレート式焼結機上に充
填し、その表層部の炭材に点火し、下方よりブロワによ
り空気を吸引しながらコークスを燃焼させ、その燃焼熱
により原料を焼結し、次いでクラッシャーにて粉砕し、
4mm篩にて分級し、+4mmは成品として高炉に送り、−
4mmは返鉱として焼結機に戻す。このようにして製造し
た塊成鉱の性状としては、強度、被還元性、耐還元粉化
性などの品質が要求される。そして、この品質確保のた
め各種副原料の配合割合やコークス粉の添加量を調整し
ながら操業が行われる。
【0003】塊成化用の原料鉄鉱石は、従来の良質の赤
鉄鉱(ヘタマイト)・磁鉄鉱(マグネタイト)から、次
第に成品強度を維持する上で問題の多いゲーサイト(F
23 ・H2 O)を多く含む鉄鉱石の比率が増大して
おり、これに対応する技術開発が望まれている。
【0004】そこで、特開昭60−106925号公報
では、ミキサー内における配合原料の混合、調湿、粒化
等の事前処理工程の造粒末期に高結晶水含有鉱石の含褐
鉄鉱石を添加する造粒方法が提案されている。
【0005】また、特開平5−247545号公報で
は、結晶水鉱石とコークスからなる擬似粒子を予め造粒
し、さらに他の原料を配合する造粒方法が提案されてい
る。これによって、熱吸収物質である高結晶水含有鉱石
を選択的に加熱することによって、コークス量を増やす
ことなく成品焼結鉱の強度を改善すると報告されている
(同公報第3欄第31行〜第4欄第4行)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】高結晶水含有鉱石を配
合し焼結に供した場合、200〜300℃で結晶水が解
離し、ここで多くの熱量が消費され、高結晶水含有鉱石
には微細な亀裂が多数発生する。さらに、約1200℃
を越えると微粉の高結晶水含有鉱石とフラックス成分が
反応し、粘性の低い融液が生成する。この融液は、その
粘性の低さのために、亀裂の中に急速に浸透し、融液と
鉱石との反応によってさらに融液量が増加する。また、
融液量が増加すると、通気性に関わる気孔を塞ぎ、通気
性が低下し、焼結時間が長くなり、生産性が低下する。
また、過剰な融液の下部には空気の供給されない部分が
でき、コークスが燃焼しない。従って、燃焼帯の温度が
上がらずに、部分的に未焼(燃焼されない部分)を生
じ、むら焼けとなって、歩留りの低下を引き起こす。融
液が凝固した後は、結晶水の解離によって生成した多数
の亀裂が焼結鉱の内部に気泡となって残り、焼結鉱の強
度低下の原因となっている。
【0007】これに対して、高結晶水含有鉱石と石灰石
との反応を抑制するために、前記の特開昭60−106
925号の方法が提案されている。しかし、この方法で
は、擬似粒子の内側にコークスが閉じ込められるために
コークスの燃焼が遅れるだけでなく、含褐鉄鉱石の周囲
には微粉コークスが付着せずに、結晶水の解離のための
熱量が不足するという問題がある。
【0008】また、高結晶水含有鉱石の結晶水解離熱を
補償するために、前記の特開平5−247545号の方
法が提案されている。しかしながら、この方法において
も、擬似粒子の内側にコークスが閉じ込められて、コー
クスの燃焼が遅れ生産性の低下を引き起こし、また、高
結晶水含有鉱石が擬似粒子の内側にあるために、成品焼
結鉱の内部に高結晶水含有鉱石の亀裂に由来する多数の
気孔が残り、強度の改善の効果はあまり見込まれないと
いう問題がある。
【0009】本発明は、前述した問題点を解決するため
になされたもので、易溶融鉱石である高結晶水含有鉱石
を原料として使用しても、焼結鉱成品の歩留り、生産性
及び強度を低下させることのない焼結鉱の製造方法を提
供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、高結晶水含有
鉱石を原料鉱石として使用する焼結鉱の製造方法におい
て、4重量%以上の結晶水を含有する高結晶水含有鉱石
を使用して造粒した下記2種類から構成される擬似粒子
を焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法である。 (1)鉄鉱石(但し、高結晶水含有鉱石を除く。)、石
灰石および固体燃料を混合して造粒した粒子の表層に、
前記高結晶水含有鉱石の微粉と固体燃料とを被覆して構
成される擬似粒子、 (2)前記高結晶水含有鉱石の粗粒の表層に、固体燃料
を付着して構成される擬似粒子。
【0011】
【作用】まず、高結晶水含有鉱石が焼結操業に及ぼす影
響を調べるために、高結晶水含有鉱石の配合量を変化さ
せて、実機焼結機をシュミレートした小型鍋を用いて焼
結試験を行った。その結果を図1に示す。既に知られて
いるように、図1から高結晶水含有鉱石の配合量の増加
に伴って、生産率が低下していることがわかる。また、
高結晶水含有鉱石の配合率が40%程度までは、生産率
低下の主要な原因は焼結時間の延長であることがわか
り、現状の原料需要から考えて、焼結時間の延長を抑え
ることが高結晶水含有鉱石を使用する上で最も有効な手
段であることが明らかとなった。
【0012】さらにまた、高結晶水含有鉱石を焼結した
際の、焼結鉱の強度と生産性の低下のメカニズムとし
て、以下のことが既に知られている。 300℃以上で結晶水が解離し、その際に多量の熱が
消費され、焼結反応に必要な熱量が不足する。 約1200℃付近で、結晶水の解離によって生じた亀
裂に、カルシウムフェライトの融液が侵入する。 従って、高結晶水含有鉱石を成品強度と生産性を低下す
ることなく使用するには、、を考慮に入れながら、
焼結時間の延長を抑える必要がある。
【0013】高結晶水含有鉱石を焼結原料として使用し
た場合、結晶水の解離による亀裂が生成するために、高
結晶水含有鉱石の部分の空隙率が大きくなり、この部分
に空気が流れやすくなる。そこで、この部分に固体燃料
が存在するようにすれば、固体燃料の燃焼が促進され、
燃焼時間の延長を抑えることができる。しかし、ここで
高結晶水含有鉱石が擬似粒子の内側に存在するような擬
似粒子を作製してしまうと、高結晶水含有鉱石の亀裂が
内部に閉じ込められて通気性に寄与することができず、
固体燃料の燃焼が促進される効果が期待できない。
【0014】そこで、粗粒の高結晶水含有鉱石には固体
燃料のみを付着させ、微粉の高結晶水含有鉱石と固体燃
料を、鉄鉱石・石灰石・固体燃料からなる擬似粒子の外
側に被覆させることを考えた。図2に、本発明による擬
似粒子の構成を模式的に示す。図2において、1は高結
晶水含有鉱石の粗粒に固体燃料が付着した擬似粒子、3
は鉄鉱石・石灰石・固体燃料からなる擬似粒子で、2は
この擬似粒子3の外側に被覆させた高結晶水含有鉱石の
微粉と固体燃料からなる層である。
【0015】このような構成であれば、粗粒及び微粉の
高結晶水含有鉱石の内部の亀裂によって前記のようにガ
スの流路が確保され、粗粒及び微粉の高結晶水含有鉱石
部に配合したコークスの燃焼を促進させ、焼結時間を短
縮して生産性を高めることができる。また、鉄鉱石・石
灰石・固体燃料からなる擬似粒子の外側に配合した微粉
の高結晶水含有鉱石は、低粘性のカルシウムフェライト
融液が粗粒の高結晶水含有鉱石の亀裂に侵入するのを防
ぐ役割を果たす。つまり、初めに擬似粒子内部で鉄鉱石
と石灰石が反応してカルシウムフェライト融液を生成し
て、この融液が外層に被覆した微粉の高結晶水含有鉱石
を取り込むようにして反応して低粘性のカルシウムフェ
ライト融液が生成する。その後に、この低粘性の融液が
粗粒の高結晶水含有鉱石の亀裂の中に侵入し、粗粒の高
結晶水含有鉱石と融液が反応を開始する。
【0016】本発明法では、高結晶水含有鉱石の粗粒と
石灰石とが直接接していないので、上記の順序で融液生
成反応が進む。このため焼結過程において、粗粒の高結
晶水含有鉱石内に発生した亀裂内に上記融液が侵入せ
ず、亀裂を通して通気性が焼結初期から侵入するまで確
保されるので、生産性及び歩留は低下しない。なお、高
結晶水含有鉱石の粗粒が微粉より融液生成の遅い理由と
して、以下のように説明できる。即ち、擬似粒子3に石
灰石を配合しているのに対して、擬似粒子1には石灰石
を配合していないため、融液が生成できないため、粗粒
の鉱石の反応が遅れる。
【0017】結晶水を4%以上を含む高結晶水含有鉱石
と限定した理由は、結晶水が4%未満の鉱石では結晶水
の解離による亀裂は少なく、歩留り、生産性に及ぼす悪
影響はほとんどないためである。
【0018】
【実施例】本発明の実施例において用いた原料の化学組
成を表1に示す。B粉とは、ハマスレー、カラジャス、
ゴア、ロメラル等の鉱石や返鉱を混合した原料である。
また、高結晶水含有鉱石として、ゲーサイト系鉱石を用
いた。
【0019】
【表1】
【0020】従来の方法と実施例でのそれぞれの配合条
件を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】ここで、実施例のAに示した原料は、図2
の擬似粒子3を構成する原料であり、Bに示した原料は
図2の擬似粒子3の層2及び擬似粒子1を構成する原料
である。主原料の合計を100重量%とし、コークス、
石灰石などの副原料は主原料を100として、これに対
する百分率で表した。図1より、高結晶水含有鉱石の配
合率が40%までは、生産率の低下の主な原因は焼結時
間の延長であることがわかったので、高結晶水含有鉱石
の配合量はその効果が最も現れる40%を配合した。低
SiO2 鉱石はカラジャス鉱石を用い、成品焼結鉱中の
SiO2 成分が5.3wt%になるように配合し、石灰
石は塩基度が1.8となるように配合した。また、コー
クスの燃焼を促進させるため、そして、結晶水の解離に
よる熱量不足を補うために、熱源としてのコークス量は
擬似粒子3(表2のA)の1.4%に比べ、擬似粒子3
の層2及び擬似粒子1(表2のB)に用いたコークス量
を3.5%と多く配合した。
【0023】これらの配合条件で図3に示すような試験
装置によって、焼結試験を行った。ただし図3におい
て、11は高結晶水含有鉱石、12はコークス、13は
B粉と低SiO2 鉱石と石灰石、14はミキサー、15
はディスクペレタイザー、16は焼結試験装置である。
【0024】従来の方法では、図3の(a)に示すよう
に、全ての原料高結晶水含有鉱石11、コークス12、
B粉・低SiO2 鉱石・石灰石13をミキサー14にて
混合・造粒を行い、焼結試験装置16にて焼成試験を行
った。一方、実施例では、図3の(b)に示すように、
表2に示したAの原料12、13をミキサー14にて混
合・造粒を行い擬似粒化した後、ディスクペレタイザー
15に移して、ディスクペレタイザー15を回転させな
がらゲーサイト系鉱石11とコークス12の一部(表2
のB)を加えて造粒した。この方法により、鉄鉱石、石
灰石及びコークスを混合して造粒した粒子の表層に高結
晶水含有鉱石の微粉とコークスとを被覆して構成される
擬似粒子と、高結晶水含有鉱石の粗粒の表層にコークス
を付着して構成される擬似粒子が造粒される。この2種
類の擬似粒子を用いて焼結試験装置16にて焼結試験を
行った。なお、ここでは被覆の効果を高めるためにディ
スクペレタイザーを用いたが、本発明はディスクペレタ
イザーの使用に限定されない。
【0025】結果を表3に示す。
【表3】
【0026】表3より、本実施例による焼結原料を用い
たときは、従来法に比べて+10mm以上の成品歩留り及
び生産率ともに向上していることがわかる。また、風量
原単位が大幅に減少しており、効率的にコークスが燃焼
していることを示している。さらに、シャッター強度S
Iについては、向上の効果があまり見られず、高結晶水
含有鉱石の元鉱が残ったためであると思われるが、高結
晶水含有鉱石の元鉱の持つ多孔質の性質のために、還元
率RIの向上に大きく貢献している。還元粉化率RDI
については変化はなかった。
【0027】
【発明の効果】本発明の焼結鉱の製造方法によれば、従
来、焼結原料として使用が困難であった高結晶水含有鉱
石を使用しても、焼結鉱成品の生産率、歩留り、及び強
度を大幅に低下させることなく焼結鉱を製造でき、近年
増加傾向にある高結晶水含有鉱石を多量に使用すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】高結晶水含有鉱石の配合量が焼結鉱の生産率、
歩留、焼結時間に及ぼす影響を示したグラフである。
【図2】本発明による2種類の擬似粒子を焼結ベッドに
装入した様子を模式的に示した図である。
【図3】実施例において、焼結試験を行う際に用いた装
置の概略図である。
【符号の説明】
1 高結晶水含有鉱石の粗粒に固体燃料が付着した擬似
粒子 2 高結晶水含有鉱石の微粉と固体燃料からなる層 3 鉄鉱石・石灰石・固体燃料からなる擬似粒子 11 高結晶水含有鉱石 12 コークス 13 B粉、低SiO2 鉱石、石灰石の原料 14 ミキサー 15 ディスクペレタイザー 16 焼結試験装置
フロントページの続き (72)発明者 熊坂 晃 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平3−130326(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22B 1/00 - 61/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高結晶水含有鉱石を原料鉱石として使用
    する焼結鉱の製造方法において、 4重量%以上の結晶水を含有する高結晶水含有鉱石を使
    用して造粒した下記2種類から構成される擬似粒子を焼
    結することを特徴とする焼結鉱の製造方法。 (1)鉄鉱石(但し、高結晶水含有鉱石を除く。)、石
    灰石および固体燃料を混合して造粒した粒子の表層に、
    前記高結晶水含有鉱石の微粉と固体燃料とを被覆して構
    成される擬似粒子、 (2)前記高結晶水含有鉱石の粗粒の表層に、固体燃料
    を付着して構成される擬似粒子。
JP20739494A 1994-08-31 1994-08-31 焼結鉱の製造方法 Expired - Fee Related JP3206324B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20739494A JP3206324B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 焼結鉱の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP20739494A JP3206324B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 焼結鉱の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0873950A JPH0873950A (ja) 1996-03-19
JP3206324B2 true JP3206324B2 (ja) 2001-09-10

Family

ID=16539018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20739494A Expired - Fee Related JP3206324B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 焼結鉱の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3206324B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0873950A (ja) 1996-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6620850B2 (ja) 焼結鉱製造用の炭材内装造粒粒子とその製造方法
JP4167101B2 (ja) 粒状金属鉄の製法
CN100390303C (zh) 金属铁的生产方法
JP6686974B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
TW200948980A (en) Producing method of reduced iron
JP6288462B2 (ja) 焼結鉱製造用の炭材内装造粒粒子とその製造方法および焼結鉱の製造方法
JP3708981B2 (ja) 製鉄用塊成鉱
JPH04210432A (ja) 半還元焼結鉱の製造方法
JP3206324B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
JP3344151B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
JP7119856B2 (ja) 酸化鉱石の製錬方法
JPH05263155A (ja) ライムケーキを使用した高炉原料としての焼結鉱またはペレット鉱の製造法
JP4725230B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
JPH0543953A (ja) 塊成鉱製造における事前処理方法
JP2002129247A (ja) 製鉄用高品位焼成塊成鉱及びその製造方法
JP4767388B2 (ja) 高温性状の優れた焼結鉱の製造方法
JPH05339653A (ja) 焼結鉱原料の前処理法および製鉄用焼結鉱原料
JPH0583620B2 (ja)
JP2001262241A (ja) 含炭焼結鉱の製造方法
JPH07166248A (ja) 焼成塊成鉱の製造方法
JPH06220549A (ja) 焼結原料の予備処理方法
JPH0617152A (ja) 高ゲーサイト鉱石を原料とする高炉用焼結鉱の製造法
JP2009114485A (ja) 焼結鉱の製造方法
JP6436317B2 (ja) 焼結鉱製造用の炭材内装造粒粒子およびそれを用いた焼結鉱の製造方法
JPS63111133A (ja) 鉄鉱石の焼結法

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080706

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090706

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100706

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110706

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees