JP3703769B2 - 製鉄用原料の造粒処理方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用原料となる焼結鉱の製造方法またはペレットの製造方法に関わり、製鉄用原料を造粒処理する際、特に製鉄用原料の水分を調節して造粒し擬似粒化またはペレット化するのに好適に用いられる製鉄用原料の造粒処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼結鉱の製造においては、先ず焼結原料となる鉄鉱石、副原料、燃料等を混合し、ドラムミキサー、ペレタイザー、アイリッヒミキサー等の造粒機で水分を調節しながら造粒して擬似粒子を造る。擬似粒子とは、一般的に、０．５ｍｍ以下の微粒子が１〜３ｍｍの核粒子に付着している粒子である。この際、造粒に求められる作用は、微粉粒子が核粒子の周りに付着する擬似粒化性を向上すること、擬似粒子が焼結過程における湿潤帯、乾燥帯等で崩壊し難いこと等である。焼結原料をこのように擬似粒子とすることで、焼結機上での焼結原料充填層（焼結ベッド）中の通気性を向上し、焼結機の生産性向上を図ることができる。
【０００３】
焼結原料を焼結する焼結機は下方吸引式を採用しており、焼結原料の下側から吸引することによって焼結に必要な空気を流通させると共に、焼結原料の上側から下側へ向かって燃料を燃焼させることにより、焼結原料を焼結するようになっている。このため、焼結原料が微粉を多く含んでいると、目詰まりを起こす等して通気性が低下し、燃料であるコークスの燃焼速度が遅くなるので焼結機の生産効率が低下する。そこで、通気性を改善すべく、焼結原料を造粒（擬似粒化）する等の事前処理が必要である。該事前処理としては、例えば、焼結原料に少量の水を添加して攪拌する等の造粒操作が行われている。しかし、水だけを用いた造粒操作では、擬似粒化性を向上させる効果が乏しいため、焼結原料に含まれる微粉の量をあまり低減することができない。
【０００４】
このために、従来から擬似粒化性を向上させる対策として、焼結原料に粘結剤として種々の造粒添加剤を添加する方法が提案されている。造粒添加剤として用いられるものは、数多く知られている。例えば、ベントナイト、リグニン亜硫酸塩（パルプ廃液）、澱粉、砂糖、糖蜜、水ガラス、セメント、ゼラチン、コーンスターチ等が結合剤或いは増粘剤として、その使用が検討されている。
【０００５】
また、特開昭５９−５０１２９号公報には、特定濃度の分散剤および／または特定濃度の界面活性剤を含有する水を用いた焼結原料の前処理方法が記載されており、分散剤としては、平均分子量２０００〜２００００のアクリル酸系重合体、マレイン酸系重合体、スチレンスルホン酸系重合体等が記載されている。
【０００６】
また、特開昭６１−６１６３０号公報には、平均分子量５００〜３０００００のマレイン酸重合体等の水溶性高分子化合物を含む焼結鉱製造用粘結剤が記載されている。
【０００７】
しかしながら、これらは何れも、焼結鉱の製造において、擬似粒化性が不十分であるという問題点を有しており、焼結原料に含まれる微粒子の量を低減することはできるものの、低減される量が不充分であることに加え、輸送時や焼結ベッドでの水分凝縮帯等での擬似粒子の崩壊は避けられないため、その添加量が比較的多くて高コストとなることや、使用する量の確保が困難である等の問題があり、工業的には使用されていない。
【０００８】
この他にも、特開昭５２−１１７８２０号公報や特開平３−１８３７２９号公報には、鉄鉱石や炭酸カルシウム等の微粉を添加することを特徴とするものの記載があるが、やはり擬似粒化性が不充分である等の問題があり、工業的には使用されていない。
【０００９】
現在実用化されている造粒添加剤としては、例えば、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に開示されている生石灰が広く使われている。これによると、生石灰の効果は、次のように示されている。第一に、ミキサー内での擬似粒化の促進を図ることができる。第二に、擬似粒子よりなる焼結原料を特定の高さに充填し、焼結ベッドを形成した後に表層に点火した後の焼結過程において、乾燥、加熱する過程で擬似粒子が崩壊することを防止し、焼結層中の均一な風の流れを保つことができるとされている。
【００１０】
一方、ペレットの製造においては、原料となる鉄鉱石、ダスト、炭材等を混合した後、ペレタイザー等の造粒機で水分を調節しながら造粒する。ペレットとは、一般的に、１．０ｍｍ以下の粒子が固まって６．０〜５０ｍｍの球状になった粒子を指す。この際、造粒に求められる作用は、乾燥する前の生ペレットの状態での強度が高いこと、乾燥工程中や輸送工程中に破壊されて粉化しないこと等である。そして、従来からペレットの強度を向上させるために、微粉状の原料に造粒添加剤としてベントナイトを１重量％以上加えて混練し、適量の水を散布しながら造粒操作を行い、ペレットを製造する方法が提案されている。尚、ここで述べるペレットとは、高炉原料、焼結原料、転炉原料等になるものであり、その製造方法等は、特に限定されるものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焼結鉱の製造においては、生石灰や糖蜜等のバインダーの使用は、一般に高価であるために製造コストの上昇を招く。また、生石灰を用いた造粒方法は実用化されてはいるものの、生石灰は吸湿し易く、このとき発熱するため、取り扱いに注意を要するという問題点を有している。また、現在使用されている生石灰は、使用量を比較的多くしないと充分な効果が得られないため、コストが高くなる。よって、その使用量を極力減少させて操業しているのが現状である。そして、生石灰を２重量％以上添加しても、その擬似粒化性の向上効果は頭打ちとなる傾向にある。さらに、最近では、優良塊鉱の枯渇化と共に、粉鉱石の劣質化も激しく、焼結原料の造粒性が以前よりも悪化している問題がある。このために、生石灰添加による造粒を実施しても、その効果が以前よりも小さくなっている。さらに、生石灰以外のバインダーは、焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果が不充分であり、焼結ベッドの通気性を向上させて焼結時間を短縮する効果が小さく、かつ、得られる焼結鉱の焼結鉱強度が弱い。焼結鉱強度が弱い焼結鉱は、例えば焼結後の破砕時に微粉が発生し易くなるので、返鉱が多くなり成品歩留が低下し、その生産効率が低下する。このため、生石灰以外のバインダーを用いた造粒方法は実用化されていない。
【００１２】
また、生石灰を使用した場合でも焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果はまだ充分とは言えない状態である。これに対し、生石灰以外のバインダーと生石灰とを併用するという考え方があるが、生石灰以外の公知のバインダーには、生石灰と併用しても、焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果の高いものは知られていない。
【００１３】
それゆえ、擬似粒化性を向上させる効果に優れ、焼結機の生産効率を向上させることができる安価な造粒方法が求められている。
【００１４】
一方、ペレットの製造において、ベントナイトを使用すると、膨潤性が大きいために造粒時に多量の水分を添加する必要がある。このため、生ペレットは柔らかいために変形し易く、乾燥工程時にガスの通気性が悪化し、充分な乾燥を行うのに長時間を要したり、強度が低下する問題がある。さらに、ベントナイト中にはシリコン等の不純物成分が多く含まれており、溶銑、溶鋼中のスラグの増大を招く等の問題がある。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、安価で、製鉄用原料を造粒処理し擬似粒化またはペレット化するのに好適に用いられる製鉄用原料の造粒処理方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、製鉄用原料を造粒処理するに際し、造粒時に存在する水の中、例えば添加水および原料の持ち込み水分中に、微粒子を一定量以上、安定して分散せしめることにより、擬似粒化性を著しく向上させ、擬似粒子の強度を上げ、焼結ベッドの通気性を向上させ、焼結機の生産性を向上させることができることを見出して本発明を完成させるに至った。
【００１８】
すなわち、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で分散剤を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように、上記製鉄用原料に、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を、上記製鉄用原料中の鉄鉱石に対して０．０１重量％以上、３０重量％以下の範囲内で添加するとともに、分散剤を、上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴としている。
【００２１】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記分散剤が酸基および／またはその塩を有する高分子化合物であることを特徴としている。
【００２２】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子が、コロイダルシリカ、重質炭酸カルシウム、ソープフリーエマルションから選ばれる少なくとも一種であることを特徴としている。また、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記平均粒径が０.０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子が、鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石、カオリンクレー、ベントナイト、製鉄所内で発生するダスト、フライアッシュ、シリカヒューム、無水石膏、コロイダルシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種の微粒子であることを特徴としている。さらに、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記製鉄用原料は、鉄鉱石、カオリンクレー、石灰石、製鉄所内で発生するダストから選ばれる少なくとも一種の微粒子を含んでいることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記造粒処理用組成物を配合して該造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。つまり、上記造粒処理用組成物とは、造粒剤等を含む最終配合の製鉄用原料であり、造粒処理がなされる、造粒処理用の最終の組成物（以下、造粒処理用最終組成物と記す）を示す。また、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に分散剤を添加（配合）して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。さらに、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が２００μｍ以下の微粒子を添加（配合）して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。また、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が２００μｍ以下の微粒子と分散剤とを添加（配合）して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【００２４】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理において、微粒子の役割は、該微粒子が分散された水の凝集力を高めることにある。上記微粒子を造粒時に存在する水、例えば造粒に使用する添加水および原料の持ち込み水分に分散させることにより、該微粒子が分散された水の凝集力が高まり、擬似粒化性が向上されると共に、造粒後の擬似粒子の強度や焼結時における焼結ベッド内での擬似粒子の崩壊が軽減され、焼結後の成品歩留等を向上させることができる。
【００２５】
このため、擬似粒化性は、造粒に使用する水の中に分散する微粒子量によって大きな影響を受けるものと考えられる。本願発明者らが鋭意検討した結果、製鉄用原料を含む造粒処理用最終組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊（分散）している微粒子の量（分散微粒子量と記す）が、用いた造粒処理用最終組成物の固形分の２重量％以上となる造粒処理用最終組成物を造粒処理すると、良好な擬似粒化性を示すことを見出した。上記分散微粒子量は、２．５重量％以上であることがより好ましく、３．０重量％以上であることがより一層好ましく、３．５重量％以上であることが特に好ましい。
【００２６】
擬似粒化性を良好とならしめる上記分散微粒子量は、最終配合の製鉄用原料である上記造粒処理用最終組成物の分散性試験で測定することができる。すなわち、本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、最終配合の製鉄用原料の分散性試験で分散微粒子量が２重量％以上となる上記最終配合の製鉄用原料を造粒する方法である。
【００２７】
上記分散性試験は、最終的に配合された製鉄用原料（造粒処理用最終組成物）を所定の割合で水に分散させ、所定時間経過後、水中に浮遊（分散）している微粒子の量（分散微粒子量）を測定する方法であり、このときの分散微粒子量が、水に分散させた上記造粒処理用最終組成物、つまり、上記分散性試験に用いた造粒処理用最終組成物の２重量％以上となる時に、擬似粒化性が良好であると判断できる。
【００２８】
上記分散性試験は、具体的には、以下の方法により実施される。
先ず、最終的に配合された製鉄用原料（造粒処理用最終組成物）を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加え、よく撹拌する。これを約１０秒間程度撹拌した後、得られた分散液を１０分間放置する。この時に粒径の大きな粒子や分散安定化していない粒子が沈降する。１０分間放置後、分散液を全て抜き取り、この残りの沈降体積した粒子を１１０℃の乾燥機を用いて蒸発乾固させ、その乾燥重量を測定し、減量分を計算することで、上記分散液中に浮遊（分散）していた微粒子の重量を測定する。そして、採取した造粒処理用最終組成物の固形分の重量に対する上記分散微粒子の乾燥重量の比率（分散微粒子量）を求める。
【００２９】
本発明においては、擬似粒化性を良好とならしめるために、上記比率、すなわち、分散微粒子量が２重量％以上となるように上記造粒処理用最終組成物を配合して該造粒処理用最終組成物の造粒処理を行う。
【００３０】
このため、本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、例えば、上記分散性試験により分散微粒子量を測定する工程を含んでいる。また、本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、さらに、上記分散微粒子量が２重量％以上となるように上記造粒処理用最終組成物の組成を調整する工程を含んでいる。
【００３１】
上記分散微粒子量を２重量％以上とする方法としては、例えば、
(1)上記製鉄用原料に微粒子を添加するか若しくは微粒子量が多い製鉄用原料を使用（配合）する等して上記造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子自体の量（絶対量）を多くし、これにより製鉄用原料に対する微粒子の比率を大きくして水に浮遊（分散）する微粒子量を大きくする方法、
(2)例えば分散剤の種類や使用量を適切に設定する等して上記製鉄用原料に上記分散微粒子量が２重量％以上となるように分散剤を添加する方法、
並びにこれら(1)および(2)の方法の組み合わせ等が挙げられる。
【００３２】
上記分散性試験は、造粒処理の度に行い、その都度、造粒処理用最終組成物の組成を調整してもよいが、造粒処理に要する時間を短縮するため、(i)上記分散微粒子量が２重量％以上となる配合条件を予め決定し、この配合条件に基づいて造粒処理用最終組成物の配合を行うか、若しくは、(ii)造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子の絶対量、つまり、製鉄用原料に対する微粒子の比率を大きくすることで、分散微粒子量を増やすこともできる。これにより、上記分散性試験を省くこともできる。
【００３３】
造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子の絶対量、つまり、製鉄用原料に対する微粒子の比率を大きくする場合、(a)使用する製鉄用原料中に含まれる微粒子の分散微粒子量を測定し、上記分散微粒子量が２重量％以上となるように微粒子を添加してもよいし、(b)製鉄用原料に対し、上記分散微粒子量が２重量％以上となる一定量以上の微粒子を添加してもよい。製鉄用原料に微粒子を添加する方法としては、製鉄用原料に、水に分散する２００μｍ以下の微粒子を単独で、つまり、製鉄用原料とは別に添加する方法が、造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子量、つまり、製鉄用原料に対する微粒子の比率を容易に調整することができることから好ましい。
【００３４】
しかしながら、微粒子を多く含む配合原料を添加（配合）することにより、造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子量を調整することも可能である。上記配合原料として製鉄用原料を配合するに際しては、通常、複数種の製鉄用原料を組み合わせて用いられる。さらに、製鉄用原料の造粒に際しては、配合原料として、製鉄所内で発生するダスト、例えば高炉・焼結・転炉等で発生したダストが用いられる場合もある。そこで、微粒子を多く含む配合原料の割合を多くすることで、造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子量を増やし、水に分散する微粒子の割合、つまり、分散微粒子量を増加させることもできる。この場合、微粒子と共に分散剤を添加することで、分散微粒子量を増加させることができる。
【００３５】
上記分散微粒子量が２重量％以上となる構成としては、例えば、以下の構成、
▲１▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）が水だけで、つまり、分散剤を使用することなく、２重量％以上分散する場合、
▲２▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）が分散剤を使用することにより２重量％以上分散する場合、
▲３▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）にさらに微粒子を加え、水だけで２重量％以上分散する場合、
▲４▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）にさらに微粒子を加え、分散剤を使用することにより２重量％以上分散する場合、
が考えられる。
【００３６】
通常、製鉄用原料中には、元々製鉄用原料に付着、混入している微粒子が含まれている。例えば、製鉄用原料として配合される鉄鉱石には、鉄鉱石の微粒子やカオリンクレー等の粘土が付着している。また、石灰石には、石灰石（炭酸カルシウム）の微粒子等が含まれている。さらに、上記したように製鉄用原料の造粒に際しては、配合原料として、製鉄所内で発生するダスト、例えば高炉・焼結・転炉等で発生したダストが用いられる場合もある。
【００３７】
しかしながら、これらの微粒子は通常、水への自己分散能が低く、製鉄用原料の造粒に際し、例えば上記▲３▼または▲４▼に示すように、これらの微粒子と同種または異種の微粒子を上記製鉄用原料にさらに添加することで添加水中に微粒子を多量に存在させるか▲２▼または▲４▼に示すように分散剤を使用しなければ、添加水中における分散微粒子の濃度を上げることができず、そのままでは擬似粒化性を著しく向上させることはできない。
【００３８】
鉄鉱石の造粒は水でもある程度なされるが、これは、鉄鉱石の表面に付着している２００μｍ以下の微粒子や配合原料の石灰石中に含まれる２００μｍ以下の微粒子が水に分散し、この微粒子分散水の凝集力によって２００μｍよりも大きな鉄鉱石をバインディングし、擬似粒子をなしていることによる。
【００３９】
しかしながら、元々製鉄用原料中に含まれている水に分散し得る微粒子量は少なく、微粒子自体も凝集体を作っていることが多いため、水がこの凝集体中に捕えられる等して、結果的に、この微粒子分散水の量が少なくなるため、水だけの造粒では添加水量を増やさなければ充分に擬似粒化させることはできない。
【００４０】
そこで、本発明においては、例えば上記▲２▼に示すように、上記した条件を満たすように分散剤を上記製鉄用原料（製鉄用原料組成物）に添加するかもしくは▲４▼に示すように、鉄鉱石と鉄鉱石の微粒子とを結合させるバインダーとなり得る、平均粒径が２００μｍ以下の微粒子を補充すると共に、分散剤を上記製鉄用原料（製鉄用原料組成物）に添加している。
【００４１】
上記分散剤の役割は、配合原料が元々僅かに持っている２００μｍ以下の微粒子の凝集体および／または、配合原料（製鉄用原料）に後から添加した平均粒径が２００μｍ以下の範囲内の微粒子の凝集体をほぐし、微粒子を水に分散させることによって、凝集体に捕らわれる水を解放すると共に、水に分散される粒子量を増加させることにある。これにより、上記分散剤には、擬似粒子化に働くバインダーを増加させ、バインダー自体の凝集力をも向上させる働きがある。
【００４２】
したがって、上記の方法によれば、上記したように分散剤を使用、好適には、平均粒径が２００μｍ以下の微粒子を補充すると共に分散剤を使用することで、微粒子の凝集を防ぎ、添加水を増やすことなく、バインダーとなる微粒子分散水を充分な量確保することができる。上記の方法によれば、擬似粒化性を向上させることができるので、微粒子を添加しているにも拘らず、造粒後の微粉量は飛躍的に減少する。
【００４３】
また、上記▲４▼の方法によれば、微粒子分散水中の微粒子量も増加しているため、造粒後の擬似粒子の強度が増加し、焼結時における焼結ベッド内での擬似粒子の崩壊が軽減する。その結果、焼結ベッドの通気性が向上し、焼結機の生産性を上げることができる。また、焼結後の焼結鉱の強度、成品歩留等も向上し、焼結機の生産率を飛躍的に向上させることができる。
【００４４】
つまり、上記製鉄用原料中に含まれる、平均粒径が２００μｍ以下の範囲内の微粒子としては、上記したように、製鉄用原料として用いられる鉄鉱石に付着している鉄鉱石の微粒子やカオリンクレー、石灰石中に含まれる石灰石（炭酸カルシウム）の微粒子、各種ダスト等が挙げられるが、擬似粒化に作用する微粒子量が少ない場合、これら製鉄用原料中に含まれる微粒子と同種のまたは別種の微粒子をさらに添加することもできる。これにより、擬似粒子化に作用する微粒子量を増加させることができる。
【００４５】
なお、上記▲３▼または▲４▼に示すように上記製鉄用原料に微粒子を添加するに際し、微粒子を多く含む製鉄用原料を添加したり、上記▲１▼に示すように微粒子を多く含む製鉄用原料を配合することで、造粒処理用最終組成物中、さらには微粒子分散水中に微粒子を多量に存在させることもできるが、上記平均粒径を有する、上記製鉄用原料中に含まれる微粒子と同種のまたは別種の微粒子を上記製鉄用原料とは別に上記製鉄用原料にさらに添加する方が、上記造粒処理用最終組成物中の微粒子量の調整が容易であることに加えて、より効果の高い種類の粒子、より効果の高い粒度分布の粒子を選択的にコントロールすることができることから好ましい。
【００４６】
別途添加する微粒子としては、鉄鉱石の微粒子やカオリンクレー、石灰石（炭酸カルシウム）の微粒子、各種ダスト等、製鉄用原料に含まれている微粒子と同種の微粒子でもよいが、コロイダルシリカ、フライアッシュ、シリカヒューム、無水石膏等、製鉄用原料に含まれている微粒子とは異なる微粒子でもよい。
【００４７】
別途添加する微粒子としては、上記した平均粒径を有する微粒子であれば特に限定されるものではないが、鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石（炭酸カルシウム）、カオリンクレー、ベントナイト、製鉄所内で発生するダスト、シリカヒューム、フライアッシュ、無水石膏、コロイダルシリカ等の無機物の微粒子が、焼結時並びに焼結後の強度が向上するため好ましく、そのなかでも、炭酸カルシウム、カオリンクレー、コロイダルシリカが、焼結機の生産性がさらに向上するので特に好ましい。
【００４８】
すなわち、上記造粒処理用最終組成物に含まれる微粒子としては、配合原料( 製鉄用原料) に混入されている微粒子の他に、後から別途添加する微粒子が含まれ、これら微粒子としては上記した種々の微粒子が挙げられるが、該微粒子としては、上記鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石（炭酸カルシウム）、カオリンクレー、ベントナイト、上記製鉄用原料のダスト、シリカヒューム、フライアッシュ、無水石膏、コロイダルシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００４９】
また、上記微粒子の平均粒径は、２００μｍ以下の範囲内であればよいが、造粒性の向上効果に優れていることから、より好ましくは０．０１μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは、０．０２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内である。上記平均粒径が０．０１μｍ未満であれば、微粒子が凝集し易い傾向にある。一方、上記平均粒径が２００μｍを越えると、バインダーとしての能力が低下する傾向にあり、高い擬似粒化性を得ることができないため好ましくない。上記微粒子が凝集し難く、分散安定性が良い場合、粒径は小さいほど造粒性がよい。しかしながら、製鉄用原料によって分散安定化に適した粒径は異なるため、上記微粒子の平均粒径は、用いる製鉄用原料の種類によって、上記した範囲内において適宜設定することが好ましい。
【００５０】
また、上記製鉄用原料組成物、さらには造粒処理用最終組成物中における上記微粒子の鉄鉱石に対する添加量（比率）は、０．０１重量％以上、３０重量％の範囲内であることが好ましく、０．１重量％以上、２０重量％の範囲内であることがより好ましい。上記添加量が０．０１重量％未満である場合は、焼結ベット中での擬似粒子の崩壊を防止する効果が得られ難く、擬似粒子化の促進効果も小さく、微粉はあまり減少しない。また、３０重量％よりも多い場合は、多量のスラグ等の廃棄物が増えたり、微粒子分が逆に増加し、通気性が低下するため、焼結機の生産性が低下する虞れがある。
【００５１】
また、上記▲２▼および▲４▼の方法において用いられる上記分散剤としては、上記の微粒子を水に分散する能力を有するものであれば、無機化合物、有機化合物、低分子化合物あるいは高分子化合物に限らず、特に限定されるものではない。上記分散剤としては、例えば、酸基および／またはその塩を有する高分子化合物が好適に用いられる。
【００５２】
より具体的には、上記分散剤としては、例えば、リン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等の無機の分散剤；ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシルサルフェート、アンモニウムアルキルサルフェート等のアルキルサルフェート塩；ナトリウムドデシルポリグリコールエーテルサルフェート；ナトリウムスルホリシノエート；スルホン化パラフィン塩、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ金属サルフェート、等のアルキルスルホネート；長鎖アルキルナフタレンスルホン酸塩；ナフタレンスルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合物；ラウリル酸ナトリウム、オレイン酸トリエタノールアミン、アビエチン酸トリエタノールアミン等の不飽和脂肪酸塩；ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステル塩；ポリオキシエチレンカルボン酸エステル硫酸エステル塩；ポリオキシエチレンフェニルエーテル硫酸エステル塩；コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩等の、不飽和基を有する反応性アニオン乳化剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル；ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル；ソルビタン脂肪族エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル；グリセリンのモノラウレート等の、脂肪族モノグリセライド；ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体；エチレンオキシドと、脂肪族アミン、アミドまたは酸との縮合物；ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールおよびその変性物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート系水溶性高分子、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート系水溶性高分子、ポリビニルピロリドン等の水溶性ノニオン系高分子化合物；カルボキシエチルセルロース、リグニンスルホン酸ナトリウム等酸基またはその塩を有する半合成高分子化合物；β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー等酸基またはその塩を有する縮合系高分子化合物；等が挙げられる。
【００５３】
また、上記分散剤としては、その他の酸基またはその塩を含有する高分子化合物が挙げられる。具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有単量体；ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート等のスルホ基含有単量体；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシ−３−クロロプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフェニルホスフェート等の酸性リン酸エステル基含有単量体；ビニルフェノール等の石炭酸系単量体；等の酸基含有単量体、およびその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の単量体を重合成分（単量体成分）の一つとして重合（共重合）させることにより、酸基またはその塩が導入された高分子化合物が挙げられる。
【００５４】
また、上記単量体として酸基含有単量体の塩を使用する場合、その中和塩基としては、特に限定されるものではないが、カリウムイオン、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオン；カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン；アンモニウム、１級〜４級アミン等の窒素含有塩基；等が挙げられる。
【００５５】
上記例示の単量体由来の酸基は、一種類のみが含まれていてもよく、また、二種類以上が含まれていてもよい。これら単量体由来の酸基のうち、カルボキシル基および／またはその塩が好ましく、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、およびそれらの塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の単量体を重合成分の一つとして重合（共重合）させることによって導入されるものがさらに好ましい。
【００５６】
また、上記の酸基含有単量体にポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体を重合成分の一つとして共重合させてもよい。ポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体としては、具体的には、例えば、ポリエチレングリコールモノメタアクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノアクリル酸エステル等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリル酸エステル；３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを付加してなるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体；アリルアルコールにエチレンオキサイドを付加してなるポリエチレングリコールモノエテニルエーテル単量体；無水マレイン酸にポリエチレングリコールを付加させたマレイン酸ポリエチレングリコールハーフエステル；等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。これらポリアルキレングリコール鎖含有単量体は、一種類または二種類以上使用することができる。
【００５７】
上記ポリアルキレングリコール鎖含有単量体のなかでも、エチレンオキサイド換算で５ｍｏｌ以上、１００ｍｏｌ以下、好適には１０ｍｏｌ以上、１００ｍｏｌ以下の鎖長のポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体が、入手が容易であり、また、擬似粒化性の向上させる上で好ましく、また、重合性の面から良好である。
【００５８】
また、必要に応じて、上記単量体に、さらに、共重合可能なその他の単量体を共重合させてもよい。すなわち、上記分散剤として用いられる高分子化合物は、上記酸基およびポリアルキレングリコール鎖を構成する上記の単量体の他に、必要に応じて、上記の単量体と共重合可能な他の単量体（以下、共重合性単量体と記す）に由来する構造単位を含んでいてもよい。該共重合性単量体としては、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等の、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１８の一価アルコールとのエステル化物である（メタ）アクリル酸アルキルエステル；シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸とポリプロピレングリコールとのモノエステル化物、等のヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステル；スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、エチルビニルベンゼン、クロロメチルスチレン、等のスチレンおよびその誘導体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、等の（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体；酢酸ビニル；（メタ）アクリロニトリル；Ｎ−ビニル−２−ピロリドン；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の塩基含有単量体；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等の、架橋性を有する（メタ）アクリルアミド系単量体；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、アリルトリエトキシシラン等の、加水分解性を有する基がケイ素原子に直結しているシラン系単量体；グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルエーテル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有単量体；２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−２−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有単量体；２−アジリジニルエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルアジリジン等のアジリジン基含有単量体；フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン基含有単量体；（メタ）アクリル酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の多価アルコールとのエステル化物等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能（メタ）アクリル酸エステル；メチレンビス（メタ）アクリルアミド等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能（メタ）アクリルアミド；ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能アリル化合物；アリル（メタ）アクリレート；ジビニルベンゼン；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら単量体は、必要に応じて、一種類を用いてもよく、また、二種類以上を用いてもよい。
【００５９】
さらに、これら単量体の他に、分子量の調節を目的として、連鎖移動剤を用いることもできる。該連鎖移動剤としては、具体的には、例えば、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、ｔ−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基含有化合物；四塩化炭素；イソプロピルアルコール；トルエン；等の連鎖移動係数の高い化合物が挙げられる。これら連鎖移動剤もまた、必要に応じて、一種類を用いてもよく、また、二種類以上を用いてもよい。これら連鎖移動剤の使用量は特に限定されないが、前記単量体、すなわち、酸基含有単量体および該酸基含有単量体と共重合可能な単量体１ｍｏｌに対し、０．００５〜０．１５ｍｏｌの範囲内が適当である。
【００６０】
上記酸基またはその塩を有する高分子化合物に占める酸基の割合は、特に限定されるものではないが、下限値が好ましくは５モル％以上であり、さらに好ましくは１０モル％以上である。
【００６１】
酸基またはその塩を有する高分子化合物の製造方法、つまり、上記単量体成分の重合方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の重合法、例えば、水中油型乳化重合法、油中水型乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、溶液重合法、水溶液重合法、塊状重合法等を採用することができる。上記例示の重合方法のなかでも、重合コスト（生産コスト）の低減並びに安全性等の観点から、水溶液重合法が好ましい。
【００６２】
上記の重合法に用いられる重合開始剤は、熱または酸化還元反応によって分解し、ラジカル分子を発生させる化合物であればよい。また、水溶液重合法を採用する場合においては、水溶性を備えた重合開始剤が好ましい。該重合開始剤としては、具体的には、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類；２，２’−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，４’−アゾビス−（４−シアノペンタン酸）等の水溶性アゾ化合物；過酸化水素等の熱分解性開始剤；過酸化水素およびアスコルビン酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよびロンガリット、過硫酸カリウムおよび金属塩、過硫酸アンモニウムおよび亜硫酸水素ナトリウム、等の組み合わせからなるレドックス系重合開始剤；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら重合開始剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。尚、重合開始剤の使用量は、単量体成分の組成や重合条件等に応じて適宜設定すればよい。
【００６３】
反応温度や反応時間等の重合条件は、単量体成分、つまり単量体組成物の組成や、重合開始剤の種類等に応じて適宜設定すればよいが、反応温度は０〜１００℃の範囲内であることがより好ましく、４０〜９５℃の範囲内であることがさらに好ましい。また、反応時間は３〜１５時間程度が好適である。水溶液重合法を採用する場合における単量体成分の反応系への供給方法としては、例えば、一括添加法、分割添加法、成分滴下法、パワーフィード法、多段滴下法等を行うことができるが、特に限定されるものではない。
【００６４】
酸基またはその塩を有する上記高分子化合物の重量平均分子量は、１０００以上、５０万以下であることが好ましい。上限値（重量平均分子量）は、１０万であることがより好ましい。上記重量平均分子量が、１０００未満の場合、擬似粒化性が低下する傾向にあり、５０万を超える場合、粘度が高くなりすぎ、高分子化合物が鉄鉱石に充分に廻らなくなり、擬似粒化性が低下するおそれがある。
【００６５】
これら分散剤は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。これら分散剤の中でも、酸基またはその塩を有する高分子化合物が、前述の微粒子の分散力が高く良好である。その中でも、重量平均分子量が１０００以上、１０万以下のポリアクリル酸ナトリウムまたはポリアクリル酸アンモニウムが微粒子の分散性が高く、価格的にも安価なため、最も好適に使用できる。
【００６６】
本発明において、分散剤の使用量は、用いる分散剤の種類並びに使用する製鉄用原料の種類や組み合わせに応じて、前記した分散微粒子量が得られるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、製鉄用原料に対し、０．００１重量％以上、１重量％以下の範囲内が好ましく、０．００５重量％以上、０．５重量％以下の範囲内がより好ましい。上記分散剤の使用量が０．００１重量％よりも少ない場合は分散剤の効果が出ず、擬似粒化性が向上しない。また、分散剤を１重量％以上使用すると、全体がべとべとした状態になり、結果的に造粒がうまく行かないことがあるため好ましくない。
【００６７】
よって、粉鉄鉱石を含む製鉄用原料組成物（製鉄用配合原料）に微粒子として平均粒径が２００μｍ以下のカオリンクレーか炭酸カルシウムを添加し、さらに重量平均分子量が１０００以上、１０万以下のポリアクリル酸ナトリウムを分散剤として添加したものが、造粒効果が高く好ましい。
【００６８】
上記の説明においては、微粒子の分散に、微粒子を造粒用の水の中に一定量以上、安定して分散させるために分散剤を用いる方法について説明した。しかしながら、微粒子として、分散剤を用いなくても前記分散性試験で２０重量％以上、水に分散する、自己分散型の微粒子を上記製鉄用原料に添加する場合は、分散剤を添加しなくても分散微粒子量を増加させることができ、擬似粒化性が向上させることができる。このため、上記製鉄用原料に微粒子を添加するに際し、該微粒子として自己分散型の微粒子を用いることは、前記▲３▼に示したように、分散剤を必ずしも使用しなくてもよいので好ましい。
【００６９】
上記自己分散型の微粒子としては、具体的には、例えば、コロイダルシリカ、ソープフリーエマルション等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら自己分散性を有する微粒子は、一種類のみを添加してもよく、二種類以上を併用してもよい。
【００７０】
上記▲１▼〜▲４▼の方法において、上記した各微粒子や分散剤を配合原料（製鉄用原料）に添加する方法は、特に限定するものではないが、微粒子の添加方法としては、例えば、配合原料に予め配合しておく方法；ミキサー等による原料混合時に添加する方法；添加水を散布し、造粒を行っているときに添加する方法；添加水に分散させて散布する方法等が挙げられる。
【００７１】
また、分散剤の添加方法としては、例えば、原料混合前、または原料混合後に散布する方法；原料混合時に散布する方法；造粒時に添加水と別系列で散布する方法；添加水に混合して散布する方法；等が挙げられる。また、この他にも、微粒子と分散剤とを併用する場合には、分散剤を使用して微粒子を添加水に分散したものを散布し、造粒する方法等が挙げられる。
【００７２】
さらに、上記配合原料（製鉄用原料）には、鉄鉱石の微粒子を含む製鉄用原料の造粒に用いた場合における擬似粒化性の向上効果を阻害しない範囲内で、あるいはさらに擬似粒化性を向上するために、必要に応じて、他の成分、例えば生石灰、増粘剤等の従来公知の他の造粒添加剤等を添加してもよい。すなわち、上記▲１▼〜▲４▼の方法においては、上記した各微粒子や分散剤に、必要に応じて、他の成分、例えば生石灰、増粘剤等の従来公知の他の造粒添加剤等を併用してもよい。
【００７３】
本発明にかかる造粒処理方法は、以上のように、微粒子および分散剤を製鉄用原料に添加するか、造粒用の組成物の組成を調整することにより、分散微粒子量を増加させ、擬似粒化性を向上させる方法であり、これにより、微粉の鉄鉱石を含む製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を造粒処理（擬似粒化またはペレット化）するのに好適な造粒処理方法を提供することができる。
【００７４】
上記の方法によれば、製鉄用原料の水分を調節して造粒処理し、擬似粒化またはペレット化するに際し、造粒用の水の中、例えば添加水中に、微粒子を一定量以上、安定して分散せしめることができ、擬似粒化性を著しく向上させ、擬似粒子の強度を上げ、焼結時の通気性を向上させ、焼結機の生産性（生産率）を向上させることができる。
【００７５】
また、本発明によれば、造粒後の鉄鉱石（擬似粒子）のＧＩ指数が７６％以上、好適には８４％以上という、非常に高いＧＩ指数を得ることができる。なお、造粒された擬似粒子のＧＩ指数とは、核粒子の周りに付着する微粉粒子の割合を示す値であり、この値が大きいものほど造粒性が良好で、焼結ベッドの通気性が向上し、焼結機の生産効率が高くなる。
【００７６】
また、本発明によれば、副原料や燃料等を含む製鉄用原料の各銘柄の粒度分布、造粒性、組成等に応じて、製鉄用原料の一部を混合・混練・造粒した後、これを残りの製鉄用原料に混合して造粒する処理方法についても、本発明にかかる造粒処理方法を用いて、上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を上記製鉄用原料に添加することにより、擬似粒化することができる。例えば、製鉄用原料の一部が難造粒性を示す場合には、この難造粒性の製鉄用原料に上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を添加することにより、擬似粒化性を向上させることができる。
【００７７】
本発明によれば、製鉄用原料や造粒機、各成分、つまり、例えば上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を添加するタイミングや場所等の組み合わせを自由に選択することができ、従ってその組み合わせは、特に限定されるものではない。つまり、複数の処理工程を有し、各処理方法と、上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤の各添加方法を組み合わせる造粒処理方法についても、本発明にかかる造粒処理方法を適用して上記上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を製鉄用原料に添加することにより、擬似粒化することができる。勿論、公知の擬似粒化方法（手段）に対しても有効である。
【００７８】
【実施例】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。実施例および比較例における擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数、製鉄用原料に対する微粒子量、焼結鉱強度、生産率、成品歩留は、下記方法により測定した。尚、実施例および比較例に記載の「部」は「重量部」を示し、「％」は「重量％」を示す。
【００７９】
（擬似粒子の平均粒径、ＧＩ指数）
造粒操作を行って得られた擬似粒子を８０℃で１時間乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、その粒度（擬似粒度）並びに平均粒径を求めた。造粒された擬似粒子のＧＩ指数とは、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に開示されている評価方法の一つであり、核粒子の周りに付着する微粉粒子の割合を示す。なお、ＧＩ指数の測定は、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に記載の方法に準じて行った。
以下の各実施例および比較例の測定においては、何れも、造粒後の粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【００８０】
また、０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数（擬似粒化指数）は以下の式により計算した。
ＧＩ指数＝（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率−造粒後の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）／（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）×１００
以下に記載の実施例および比較例における焼結原料並びにペレット原料は、全て、絶乾状態のものを使用した。また、ポリマー水溶液中のポリマーの重量平均分子量測定には、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によるポリエチレングリコール換算を用いた。
【００８１】
（成品歩留、焼結鉱強度、生産率）
成品歩留は、焼結鍋試験において、焼結後の焼結鉱（シンターケーキ）５０ｋｇを２ｍの高さから鉄板上に５回落下させたときの、粒径５ｍｍ以上の粒度を有する粒子の割合を測定することにより評価した。
【００８２】
焼結鉱強度は、以下の強度測定方法（ＳＩ：シャッターインデックス）により測定した。焼結鉱強度は、上記成品歩留評価後の焼結鉱（粒径５ｍｍ以上の粒子）を粒度分布が変わらないように１０ｋｇ採取し、２ｍの高さからさらに４回鉄板上に落下させたときの、粒径５〜１０ｍｍの粒度を有する粒子の割合を測定することにより評価した。
【００８３】
生産率は、以下の式
により算出した。
【００８４】
〔実施例１〕
表１に示す組成を有する焼結原料（製鉄用原料）を調製した。
【００８５】
【表１】
【００８６】
上記の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。
その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、分散剤として、予め不揮発分０．４％に調製した重量平均分子量６０００のポリアクリル酸ナトリウム水溶液５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合は０．０３％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。上記微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００８７】
また、得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００８８】
〔実施例２〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径０．１５μｍの軽質炭酸カルシウム１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００８９】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９０】
〔実施例３〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径２０μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９１】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９２】
〔実施例４〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径３μｍの軽質炭酸カルシウム３５０部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９３】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９４】
〔実施例５〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径２μｍの「ＪＩＳ試験用粉体Ｉ １１種」（商品名；関東ローム粉、超微粉、日本粉体工業技術協会販売）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９５】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９６】
〔実施例６〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径２００μｍの転炉湿ダスト１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９７】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９８】
〔実施例７〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径１．５μｍのカオリンクレー（商品名「ＫＡＯＦＩＮＥ」、Thiele Kaolin Company 製）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９９】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１００】
〔実施例８〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径２μｍのベントナイト（商品名「クニゲルＶ１」、クニミネ工業株式会社製）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１０１】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１０２】
〔実施例９〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径９２μｍに分級した鉄鉱石（カラジャス）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１０３】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１０４】
〔実施例１０〕
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製の反応容器に、イオン交換水１２９１部と、３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを平均５０モル付加してなるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体１８１２部（ポリアルキレングリコール鎖含有単量体）と、無水マレイン酸１８８部（酸基含有単量体）とを仕込み、反応溶液とした。次いで、この反応溶液を６０℃に昇温した。
【０１０５】
続いて、この反応溶液に、重合開始剤としての、「ＮＣ−３２Ｗ」（商品名；日宝化学社製、２，２’−アゾビス−２メチルプロピオンアミジン塩酸塩の８７％濃度品）の１５％水溶液５０部を加えて７時間攪拌し、さらに温度を８０℃まで上昇した後、１時間攪拌して重合反応を完結させた。
その後、この反応溶液を３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和して、重量平均分子量が２６２００、不揮発分の濃度が５５．１％であるポリマー水溶液（ａ）を得た。
【０１０６】
次いで、この得られたポリマー水溶液（ａ）６６．５部に、水５４３３．５部を添加してよく撹拌し、分散剤としてのポリマー水溶液（１）５５００部を得た。
【０１０７】
表１の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。
その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、上記ポリマー水溶液（１）５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対する上記ポリマー水溶液（１）の固形分、すなわち、ポリマーの割合は０．０５％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１０８】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１０９】
〔実施例１１〕
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製の反応容器に、イオン交換水１５１０部を仕込み、６５℃に昇温した。
【０１１０】
続いて、上記反応容器中に、重合開始剤としての３０％過酸化水素水溶液３１．７部を投入した。その後、上記反応容器中に、酸基含有単量体としてのアクリル酸７９１．７部、共重合性単量体としてのアクリル酸メチル２５８．３部、イオン交換水１５部を予め混合してなる混合物を３時間かけて攪拌しながら滴下した。また、これと平行して、重合開始剤としてのＬ−アスコルビン酸１２．３部、連鎖移動剤としてのメルカプトプロピオン酸３７．１部、イオン交換水２００．６部を予め混合してなる混合物を３時間３０分かけて滴下した。さらに上記反応容器中の反応液を６５℃で、１時間攪拌して重合反応を完結させた。
【０１１１】
その後、この反応溶液を３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和して、重量平均分子量が３２６００、不揮発分の濃度が３１．３％であるポリマー水溶液（ｂ）を得た。
【０１１２】
次いで、この得られたポリマー水溶液（ｂ）１１７．１部に、水５４６０部を添加してよく撹拌し、分散剤としてのポリマー水溶液（２）５５００部を得た。
【０１１３】
表１の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、上記ポリマー水溶液（２）５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対する上記ポリマー水溶液（２）の固形分、すなわち、ポリマーの割合は０．０５％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１１４】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１１５】
〔実施例１２〕
表１の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径３μｍの軽質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、分散剤として１．３％リグニンスルホン酸ナトリウム水溶液５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対するリグニンスルホン酸ナトリウムの割合は０．１％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１１６】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１１７】
〔実施例１３〕
実施例１２において、１．３％リグニンスルホン酸ナトリウム水溶液５２５０部に代えて、分散剤として１．３％トリポリリン酸３ナトリウム５２５０部を用いた以外は、実施例１２と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１１８】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１１９】
〔実施例１４〕
実施例１において、重質炭酸カルシウムを添加しない以外は実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１２０】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２１】
〔実施例１５〕
実施例１において、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液に代えて、イオン交換水５２５０部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子の配合条件を表２に示す。
【０１２２】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２３】
〔比較例１〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、水５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２４】
〔比較例２〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入すると共に、微粒子として平均粒径４５μｍの生石灰８４０部を添加し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に水５６００部をスプレーを用いて約１．５分間かけて噴霧した。噴霧後、さらに同回転速度で３分間撹拌することにより造粒操作を行った。生石灰の配合条件を表２に示す。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２５】
〔実施例１６〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、自己分散型の微粒子であるコロイダルシリカの「スノーテックスＣ」（商品名；日産化学製、不揮発分２０％）６３００部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２６】
〔実施例１７〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、自己分散型の微粒子であるコロイダルシリカの「スノーテックスＣ」（商品名；日産化学製、不揮発分２０％）６３００部と、分散剤としての、固形分４５％に調整した実施例１記載のポリアクリル酸ナトリウム４７部とを予め混合したものを霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２７】
【表２】
【０１２８】
【表３】
【０１２９】
表３に示す結果から、本発明によれば、微粒子および分散剤の添加により、擬似粒子の平均粒径、ＧＩ指数を大きく増加させることができることが判る。したがって、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、焼結原料を擬似粒化するのに優れた効果を発揮することが判る。
【０１３０】
〔実施例１８〕
実施例１で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３１】
〔実施例１９〕
実施例１４で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３２】
〔比較例３〕
比較例１で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３３】
〔比較例４〕
比較例２で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結機の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３４】
【表４】
【０１３５】
表４に示す結果から、本発明によれば、微粒子および分散剤の添加により、得られた擬似粒子を焼結してなる焼結機の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を向上させることができることが判る。焼結鉱強度が弱い焼結鉱は微粉が発生し易くなるので、返鉱が多くなり成品歩留が低下し、その生産効率が低下する。しかしながら、上記した結果から、本発明によれば、このような問題点を解消することができることが判る。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、以上のように、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で分散剤を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【０１３８】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、以上のように、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【０１３９】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、以上のように、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように、上記製鉄用原料に、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を、上記製鉄用原料中の鉄鉱石に対して０．０１重量％以上、３０重量％以下の範囲内で添加するとともに、分散剤を、上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【０１４０】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、微粉の鉄鉱石を含む製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する際に、微粉粒子を核粒子の周りに付着させる効果に優れるため、通気性に良好な擬似粒子の形成を促し、さらに造粒物の強度を高めるため、焼結ベッド内での擬似粒子の崩壊を低減することができる。このため、焼結時の焼結層の通気性を上げることができ、焼結機の生産効率を向上させることができるという効果を奏する。
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄用原料となる焼結鉱の製造方法またはペレットの製造方法に関わり、製鉄用原料を造粒処理する際、特に製鉄用原料の水分を調節して造粒し擬似粒化またはペレット化するのに好適に用いられる製鉄用原料の造粒処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
焼結鉱の製造においては、先ず焼結原料となる鉄鉱石、副原料、燃料等を混合し、ドラムミキサー、ペレタイザー、アイリッヒミキサー等の造粒機で水分を調節しながら造粒して擬似粒子を造る。擬似粒子とは、一般的に、０．５ｍｍ以下の微粒子が１〜３ｍｍの核粒子に付着している粒子である。この際、造粒に求められる作用は、微粉粒子が核粒子の周りに付着する擬似粒化性を向上すること、擬似粒子が焼結過程における湿潤帯、乾燥帯等で崩壊し難いこと等である。焼結原料をこのように擬似粒子とすることで、焼結機上での焼結原料充填層（焼結ベッド）中の通気性を向上し、焼結機の生産性向上を図ることができる。
【０００３】
焼結原料を焼結する焼結機は下方吸引式を採用しており、焼結原料の下側から吸引することによって焼結に必要な空気を流通させると共に、焼結原料の上側から下側へ向かって燃料を燃焼させることにより、焼結原料を焼結するようになっている。このため、焼結原料が微粉を多く含んでいると、目詰まりを起こす等して通気性が低下し、燃料であるコークスの燃焼速度が遅くなるので焼結機の生産効率が低下する。そこで、通気性を改善すべく、焼結原料を造粒（擬似粒化）する等の事前処理が必要である。該事前処理としては、例えば、焼結原料に少量の水を添加して攪拌する等の造粒操作が行われている。しかし、水だけを用いた造粒操作では、擬似粒化性を向上させる効果が乏しいため、焼結原料に含まれる微粉の量をあまり低減することができない。
【０００４】
このために、従来から擬似粒化性を向上させる対策として、焼結原料に粘結剤として種々の造粒添加剤を添加する方法が提案されている。造粒添加剤として用いられるものは、数多く知られている。例えば、ベントナイト、リグニン亜硫酸塩（パルプ廃液）、澱粉、砂糖、糖蜜、水ガラス、セメント、ゼラチン、コーンスターチ等が結合剤或いは増粘剤として、その使用が検討されている。
【０００５】
また、特開昭５９−５０１２９号公報には、特定濃度の分散剤および／または特定濃度の界面活性剤を含有する水を用いた焼結原料の前処理方法が記載されており、分散剤としては、平均分子量２０００〜２００００のアクリル酸系重合体、マレイン酸系重合体、スチレンスルホン酸系重合体等が記載されている。
【０００６】
また、特開昭６１−６１６３０号公報には、平均分子量５００〜３０００００のマレイン酸重合体等の水溶性高分子化合物を含む焼結鉱製造用粘結剤が記載されている。
【０００７】
しかしながら、これらは何れも、焼結鉱の製造において、擬似粒化性が不十分であるという問題点を有しており、焼結原料に含まれる微粒子の量を低減することはできるものの、低減される量が不充分であることに加え、輸送時や焼結ベッドでの水分凝縮帯等での擬似粒子の崩壊は避けられないため、その添加量が比較的多くて高コストとなることや、使用する量の確保が困難である等の問題があり、工業的には使用されていない。
【０００８】
この他にも、特開昭５２−１１７８２０号公報や特開平３−１８３７２９号公報には、鉄鉱石や炭酸カルシウム等の微粉を添加することを特徴とするものの記載があるが、やはり擬似粒化性が不充分である等の問題があり、工業的には使用されていない。
【０００９】
現在実用化されている造粒添加剤としては、例えば、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に開示されている生石灰が広く使われている。これによると、生石灰の効果は、次のように示されている。第一に、ミキサー内での擬似粒化の促進を図ることができる。第二に、擬似粒子よりなる焼結原料を特定の高さに充填し、焼結ベッドを形成した後に表層に点火した後の焼結過程において、乾燥、加熱する過程で擬似粒子が崩壊することを防止し、焼結層中の均一な風の流れを保つことができるとされている。
【００１０】
一方、ペレットの製造においては、原料となる鉄鉱石、ダスト、炭材等を混合した後、ペレタイザー等の造粒機で水分を調節しながら造粒する。ペレットとは、一般的に、１．０ｍｍ以下の粒子が固まって６．０〜５０ｍｍの球状になった粒子を指す。この際、造粒に求められる作用は、乾燥する前の生ペレットの状態での強度が高いこと、乾燥工程中や輸送工程中に破壊されて粉化しないこと等である。そして、従来からペレットの強度を向上させるために、微粉状の原料に造粒添加剤としてベントナイトを１重量％以上加えて混練し、適量の水を散布しながら造粒操作を行い、ペレットを製造する方法が提案されている。尚、ここで述べるペレットとは、高炉原料、焼結原料、転炉原料等になるものであり、その製造方法等は、特に限定されるものではない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焼結鉱の製造においては、生石灰や糖蜜等のバインダーの使用は、一般に高価であるために製造コストの上昇を招く。また、生石灰を用いた造粒方法は実用化されてはいるものの、生石灰は吸湿し易く、このとき発熱するため、取り扱いに注意を要するという問題点を有している。また、現在使用されている生石灰は、使用量を比較的多くしないと充分な効果が得られないため、コストが高くなる。よって、その使用量を極力減少させて操業しているのが現状である。そして、生石灰を２重量％以上添加しても、その擬似粒化性の向上効果は頭打ちとなる傾向にある。さらに、最近では、優良塊鉱の枯渇化と共に、粉鉱石の劣質化も激しく、焼結原料の造粒性が以前よりも悪化している問題がある。このために、生石灰添加による造粒を実施しても、その効果が以前よりも小さくなっている。さらに、生石灰以外のバインダーは、焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果が不充分であり、焼結ベッドの通気性を向上させて焼結時間を短縮する効果が小さく、かつ、得られる焼結鉱の焼結鉱強度が弱い。焼結鉱強度が弱い焼結鉱は、例えば焼結後の破砕時に微粉が発生し易くなるので、返鉱が多くなり成品歩留が低下し、その生産効率が低下する。このため、生石灰以外のバインダーを用いた造粒方法は実用化されていない。
【００１２】
また、生石灰を使用した場合でも焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果はまだ充分とは言えない状態である。これに対し、生石灰以外のバインダーと生石灰とを併用するという考え方があるが、生石灰以外の公知のバインダーには、生石灰と併用しても、焼結原料に含まれる微粉の量を低減させる効果の高いものは知られていない。
【００１３】
それゆえ、擬似粒化性を向上させる効果に優れ、焼結機の生産効率を向上させることができる安価な造粒方法が求められている。
【００１４】
一方、ペレットの製造において、ベントナイトを使用すると、膨潤性が大きいために造粒時に多量の水分を添加する必要がある。このため、生ペレットは柔らかいために変形し易く、乾燥工程時にガスの通気性が悪化し、充分な乾燥を行うのに長時間を要したり、強度が低下する問題がある。さらに、ベントナイト中にはシリコン等の不純物成分が多く含まれており、溶銑、溶鋼中のスラグの増大を招く等の問題がある。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、安価で、製鉄用原料を造粒処理し擬似粒化またはペレット化するのに好適に用いられる製鉄用原料の造粒処理方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本願発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、製鉄用原料を造粒処理するに際し、造粒時に存在する水の中、例えば添加水および原料の持ち込み水分中に、微粒子を一定量以上、安定して分散せしめることにより、擬似粒化性を著しく向上させ、擬似粒子の強度を上げ、焼結ベッドの通気性を向上させ、焼結機の生産性を向上させることができることを見出して本発明を完成させるに至った。
【００１８】
すなわち、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で分散剤を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴としている。
【００１９】
さらに、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように、上記製鉄用原料に、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を、上記製鉄用原料中の鉄鉱石に対して０．０１重量％以上、３０重量％以下の範囲内で添加するとともに、分散剤を、上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴としている。
【００２１】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記分散剤が酸基および／またはその塩を有する高分子化合物であることを特徴としている。
【００２２】
本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子が、コロイダルシリカ、重質炭酸カルシウム、ソープフリーエマルションから選ばれる少なくとも一種であることを特徴としている。また、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記平均粒径が０.０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子が、鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石、カオリンクレー、ベントナイト、製鉄所内で発生するダスト、フライアッシュ、シリカヒューム、無水石膏、コロイダルシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種の微粒子であることを特徴としている。さらに、本発明の製鉄用原料の造粒処理方法は、上記の課題を解決するために、上記製鉄用原料は、鉄鉱石、カオリンクレー、石灰石、製鉄所内で発生するダストから選ばれる少なくとも一種の微粒子を含んでいることを特徴としている。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記造粒処理用組成物を配合して該造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。つまり、上記造粒処理用組成物とは、造粒剤等を含む最終配合の製鉄用原料であり、造粒処理がなされる、造粒処理用の最終の組成物（以下、造粒処理用最終組成物と記す）を示す。また、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に分散剤を添加（配合）して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。さらに、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が２００μｍ以下の微粒子を添加（配合）して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。また、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を混合、調湿等して造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する方法において、上記製鉄用原料を含む造粒処理用組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が２００μｍ以下の微粒子と分散剤とを添加（配合）して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【００２４】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理において、微粒子の役割は、該微粒子が分散された水の凝集力を高めることにある。上記微粒子を造粒時に存在する水、例えば造粒に使用する添加水および原料の持ち込み水分に分散させることにより、該微粒子が分散された水の凝集力が高まり、擬似粒化性が向上されると共に、造粒後の擬似粒子の強度や焼結時における焼結ベッド内での擬似粒子の崩壊が軽減され、焼結後の成品歩留等を向上させることができる。
【００２５】
このため、擬似粒化性は、造粒に使用する水の中に分散する微粒子量によって大きな影響を受けるものと考えられる。本願発明者らが鋭意検討した結果、製鉄用原料を含む造粒処理用最終組成物を所定の割合で水に分散させたときに、所定時間経過後、水中に浮遊（分散）している微粒子の量（分散微粒子量と記す）が、用いた造粒処理用最終組成物の固形分の２重量％以上となる造粒処理用最終組成物を造粒処理すると、良好な擬似粒化性を示すことを見出した。上記分散微粒子量は、２．５重量％以上であることがより好ましく、３．０重量％以上であることがより一層好ましく、３．５重量％以上であることが特に好ましい。
【００２６】
擬似粒化性を良好とならしめる上記分散微粒子量は、最終配合の製鉄用原料である上記造粒処理用最終組成物の分散性試験で測定することができる。すなわち、本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、最終配合の製鉄用原料の分散性試験で分散微粒子量が２重量％以上となる上記最終配合の製鉄用原料を造粒する方法である。
【００２７】
上記分散性試験は、最終的に配合された製鉄用原料（造粒処理用最終組成物）を所定の割合で水に分散させ、所定時間経過後、水中に浮遊（分散）している微粒子の量（分散微粒子量）を測定する方法であり、このときの分散微粒子量が、水に分散させた上記造粒処理用最終組成物、つまり、上記分散性試験に用いた造粒処理用最終組成物の２重量％以上となる時に、擬似粒化性が良好であると判断できる。
【００２８】
上記分散性試験は、具体的には、以下の方法により実施される。
先ず、最終的に配合された製鉄用原料（造粒処理用最終組成物）を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加え、よく撹拌する。これを約１０秒間程度撹拌した後、得られた分散液を１０分間放置する。この時に粒径の大きな粒子や分散安定化していない粒子が沈降する。１０分間放置後、分散液を全て抜き取り、この残りの沈降体積した粒子を１１０℃の乾燥機を用いて蒸発乾固させ、その乾燥重量を測定し、減量分を計算することで、上記分散液中に浮遊（分散）していた微粒子の重量を測定する。そして、採取した造粒処理用最終組成物の固形分の重量に対する上記分散微粒子の乾燥重量の比率（分散微粒子量）を求める。
【００２９】
本発明においては、擬似粒化性を良好とならしめるために、上記比率、すなわち、分散微粒子量が２重量％以上となるように上記造粒処理用最終組成物を配合して該造粒処理用最終組成物の造粒処理を行う。
【００３０】
このため、本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、例えば、上記分散性試験により分散微粒子量を測定する工程を含んでいる。また、本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、さらに、上記分散微粒子量が２重量％以上となるように上記造粒処理用最終組成物の組成を調整する工程を含んでいる。
【００３１】
上記分散微粒子量を２重量％以上とする方法としては、例えば、
(1)上記製鉄用原料に微粒子を添加するか若しくは微粒子量が多い製鉄用原料を使用（配合）する等して上記造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子自体の量（絶対量）を多くし、これにより製鉄用原料に対する微粒子の比率を大きくして水に浮遊（分散）する微粒子量を大きくする方法、
(2)例えば分散剤の種類や使用量を適切に設定する等して上記製鉄用原料に上記分散微粒子量が２重量％以上となるように分散剤を添加する方法、
並びにこれら(1)および(2)の方法の組み合わせ等が挙げられる。
【００３２】
上記分散性試験は、造粒処理の度に行い、その都度、造粒処理用最終組成物の組成を調整してもよいが、造粒処理に要する時間を短縮するため、(i)上記分散微粒子量が２重量％以上となる配合条件を予め決定し、この配合条件に基づいて造粒処理用最終組成物の配合を行うか、若しくは、(ii)造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子の絶対量、つまり、製鉄用原料に対する微粒子の比率を大きくすることで、分散微粒子量を増やすこともできる。これにより、上記分散性試験を省くこともできる。
【００３３】
造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子の絶対量、つまり、製鉄用原料に対する微粒子の比率を大きくする場合、(a)使用する製鉄用原料中に含まれる微粒子の分散微粒子量を測定し、上記分散微粒子量が２重量％以上となるように微粒子を添加してもよいし、(b)製鉄用原料に対し、上記分散微粒子量が２重量％以上となる一定量以上の微粒子を添加してもよい。製鉄用原料に微粒子を添加する方法としては、製鉄用原料に、水に分散する２００μｍ以下の微粒子を単独で、つまり、製鉄用原料とは別に添加する方法が、造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子量、つまり、製鉄用原料に対する微粒子の比率を容易に調整することができることから好ましい。
【００３４】
しかしながら、微粒子を多く含む配合原料を添加（配合）することにより、造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子量を調整することも可能である。上記配合原料として製鉄用原料を配合するに際しては、通常、複数種の製鉄用原料を組み合わせて用いられる。さらに、製鉄用原料の造粒に際しては、配合原料として、製鉄所内で発生するダスト、例えば高炉・焼結・転炉等で発生したダストが用いられる場合もある。そこで、微粒子を多く含む配合原料の割合を多くすることで、造粒処理用最終組成物中に含まれる微粒子量を増やし、水に分散する微粒子の割合、つまり、分散微粒子量を増加させることもできる。この場合、微粒子と共に分散剤を添加することで、分散微粒子量を増加させることができる。
【００３５】
上記分散微粒子量が２重量％以上となる構成としては、例えば、以下の構成、
▲１▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）が水だけで、つまり、分散剤を使用することなく、２重量％以上分散する場合、
▲２▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）が分散剤を使用することにより２重量％以上分散する場合、
▲３▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）にさらに微粒子を加え、水だけで２重量％以上分散する場合、
▲４▼元々の配合原料中に含まれる微粒子（微粉）にさらに微粒子を加え、分散剤を使用することにより２重量％以上分散する場合、
が考えられる。
【００３６】
通常、製鉄用原料中には、元々製鉄用原料に付着、混入している微粒子が含まれている。例えば、製鉄用原料として配合される鉄鉱石には、鉄鉱石の微粒子やカオリンクレー等の粘土が付着している。また、石灰石には、石灰石（炭酸カルシウム）の微粒子等が含まれている。さらに、上記したように製鉄用原料の造粒に際しては、配合原料として、製鉄所内で発生するダスト、例えば高炉・焼結・転炉等で発生したダストが用いられる場合もある。
【００３７】
しかしながら、これらの微粒子は通常、水への自己分散能が低く、製鉄用原料の造粒に際し、例えば上記▲３▼または▲４▼に示すように、これらの微粒子と同種または異種の微粒子を上記製鉄用原料にさらに添加することで添加水中に微粒子を多量に存在させるか▲２▼または▲４▼に示すように分散剤を使用しなければ、添加水中における分散微粒子の濃度を上げることができず、そのままでは擬似粒化性を著しく向上させることはできない。
【００３８】
鉄鉱石の造粒は水でもある程度なされるが、これは、鉄鉱石の表面に付着している２００μｍ以下の微粒子や配合原料の石灰石中に含まれる２００μｍ以下の微粒子が水に分散し、この微粒子分散水の凝集力によって２００μｍよりも大きな鉄鉱石をバインディングし、擬似粒子をなしていることによる。
【００３９】
しかしながら、元々製鉄用原料中に含まれている水に分散し得る微粒子量は少なく、微粒子自体も凝集体を作っていることが多いため、水がこの凝集体中に捕えられる等して、結果的に、この微粒子分散水の量が少なくなるため、水だけの造粒では添加水量を増やさなければ充分に擬似粒化させることはできない。
【００４０】
そこで、本発明においては、例えば上記▲２▼に示すように、上記した条件を満たすように分散剤を上記製鉄用原料（製鉄用原料組成物）に添加するかもしくは▲４▼に示すように、鉄鉱石と鉄鉱石の微粒子とを結合させるバインダーとなり得る、平均粒径が２００μｍ以下の微粒子を補充すると共に、分散剤を上記製鉄用原料（製鉄用原料組成物）に添加している。
【００４１】
上記分散剤の役割は、配合原料が元々僅かに持っている２００μｍ以下の微粒子の凝集体および／または、配合原料（製鉄用原料）に後から添加した平均粒径が２００μｍ以下の範囲内の微粒子の凝集体をほぐし、微粒子を水に分散させることによって、凝集体に捕らわれる水を解放すると共に、水に分散される粒子量を増加させることにある。これにより、上記分散剤には、擬似粒子化に働くバインダーを増加させ、バインダー自体の凝集力をも向上させる働きがある。
【００４２】
したがって、上記の方法によれば、上記したように分散剤を使用、好適には、平均粒径が２００μｍ以下の微粒子を補充すると共に分散剤を使用することで、微粒子の凝集を防ぎ、添加水を増やすことなく、バインダーとなる微粒子分散水を充分な量確保することができる。上記の方法によれば、擬似粒化性を向上させることができるので、微粒子を添加しているにも拘らず、造粒後の微粉量は飛躍的に減少する。
【００４３】
また、上記▲４▼の方法によれば、微粒子分散水中の微粒子量も増加しているため、造粒後の擬似粒子の強度が増加し、焼結時における焼結ベッド内での擬似粒子の崩壊が軽減する。その結果、焼結ベッドの通気性が向上し、焼結機の生産性を上げることができる。また、焼結後の焼結鉱の強度、成品歩留等も向上し、焼結機の生産率を飛躍的に向上させることができる。
【００４４】
つまり、上記製鉄用原料中に含まれる、平均粒径が２００μｍ以下の範囲内の微粒子としては、上記したように、製鉄用原料として用いられる鉄鉱石に付着している鉄鉱石の微粒子やカオリンクレー、石灰石中に含まれる石灰石（炭酸カルシウム）の微粒子、各種ダスト等が挙げられるが、擬似粒化に作用する微粒子量が少ない場合、これら製鉄用原料中に含まれる微粒子と同種のまたは別種の微粒子をさらに添加することもできる。これにより、擬似粒子化に作用する微粒子量を増加させることができる。
【００４５】
なお、上記▲３▼または▲４▼に示すように上記製鉄用原料に微粒子を添加するに際し、微粒子を多く含む製鉄用原料を添加したり、上記▲１▼に示すように微粒子を多く含む製鉄用原料を配合することで、造粒処理用最終組成物中、さらには微粒子分散水中に微粒子を多量に存在させることもできるが、上記平均粒径を有する、上記製鉄用原料中に含まれる微粒子と同種のまたは別種の微粒子を上記製鉄用原料とは別に上記製鉄用原料にさらに添加する方が、上記造粒処理用最終組成物中の微粒子量の調整が容易であることに加えて、より効果の高い種類の粒子、より効果の高い粒度分布の粒子を選択的にコントロールすることができることから好ましい。
【００４６】
別途添加する微粒子としては、鉄鉱石の微粒子やカオリンクレー、石灰石（炭酸カルシウム）の微粒子、各種ダスト等、製鉄用原料に含まれている微粒子と同種の微粒子でもよいが、コロイダルシリカ、フライアッシュ、シリカヒューム、無水石膏等、製鉄用原料に含まれている微粒子とは異なる微粒子でもよい。
【００４７】
別途添加する微粒子としては、上記した平均粒径を有する微粒子であれば特に限定されるものではないが、鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石（炭酸カルシウム）、カオリンクレー、ベントナイト、製鉄所内で発生するダスト、シリカヒューム、フライアッシュ、無水石膏、コロイダルシリカ等の無機物の微粒子が、焼結時並びに焼結後の強度が向上するため好ましく、そのなかでも、炭酸カルシウム、カオリンクレー、コロイダルシリカが、焼結機の生産性がさらに向上するので特に好ましい。
【００４８】
すなわち、上記造粒処理用最終組成物に含まれる微粒子としては、配合原料( 製鉄用原料) に混入されている微粒子の他に、後から別途添加する微粒子が含まれ、これら微粒子としては上記した種々の微粒子が挙げられるが、該微粒子としては、上記鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石（炭酸カルシウム）、カオリンクレー、ベントナイト、上記製鉄用原料のダスト、シリカヒューム、フライアッシュ、無水石膏、コロイダルシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００４９】
また、上記微粒子の平均粒径は、２００μｍ以下の範囲内であればよいが、造粒性の向上効果に優れていることから、より好ましくは０．０１μｍ以上、１５０μｍ以下の範囲内であり、さらに好ましくは、０．０２μｍ以上、１００μｍ以下の範囲内である。上記平均粒径が０．０１μｍ未満であれば、微粒子が凝集し易い傾向にある。一方、上記平均粒径が２００μｍを越えると、バインダーとしての能力が低下する傾向にあり、高い擬似粒化性を得ることができないため好ましくない。上記微粒子が凝集し難く、分散安定性が良い場合、粒径は小さいほど造粒性がよい。しかしながら、製鉄用原料によって分散安定化に適した粒径は異なるため、上記微粒子の平均粒径は、用いる製鉄用原料の種類によって、上記した範囲内において適宜設定することが好ましい。
【００５０】
また、上記製鉄用原料組成物、さらには造粒処理用最終組成物中における上記微粒子の鉄鉱石に対する添加量（比率）は、０．０１重量％以上、３０重量％の範囲内であることが好ましく、０．１重量％以上、２０重量％の範囲内であることがより好ましい。上記添加量が０．０１重量％未満である場合は、焼結ベット中での擬似粒子の崩壊を防止する効果が得られ難く、擬似粒子化の促進効果も小さく、微粉はあまり減少しない。また、３０重量％よりも多い場合は、多量のスラグ等の廃棄物が増えたり、微粒子分が逆に増加し、通気性が低下するため、焼結機の生産性が低下する虞れがある。
【００５１】
また、上記▲２▼および▲４▼の方法において用いられる上記分散剤としては、上記の微粒子を水に分散する能力を有するものであれば、無機化合物、有機化合物、低分子化合物あるいは高分子化合物に限らず、特に限定されるものではない。上記分散剤としては、例えば、酸基および／またはその塩を有する高分子化合物が好適に用いられる。
【００５２】
より具体的には、上記分散剤としては、例えば、リン酸三ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム等の無機の分散剤；ナトリウムドデシルサルフェート、カリウムドデシルサルフェート、アンモニウムアルキルサルフェート等のアルキルサルフェート塩；ナトリウムドデシルポリグリコールエーテルサルフェート；ナトリウムスルホリシノエート；スルホン化パラフィン塩、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、アルカリフェノールヒドロキシエチレンのアルカリ金属サルフェート、等のアルキルスルホネート；長鎖アルキルナフタレンスルホン酸塩；ナフタレンスルホン酸とホルムアルデヒドとの縮合物；ラウリル酸ナトリウム、オレイン酸トリエタノールアミン、アビエチン酸トリエタノールアミン等の不飽和脂肪酸塩；ポリオキシアルキルエーテル硫酸エステル塩；ポリオキシエチレンカルボン酸エステル硫酸エステル塩；ポリオキシエチレンフェニルエーテル硫酸エステル塩；コハク酸ジアルキルエステルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールサルフェート塩等の、不飽和基を有する反応性アニオン乳化剤；ポリオキシエチレンアルキルエーテル；ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル；ソルビタン脂肪族エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪族エステル；グリセリンのモノラウレート等の、脂肪族モノグリセライド；ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン共重合体；エチレンオキシドと、脂肪族アミン、アミドまたは酸との縮合物；ヒドロキシエチルセルロース、メチルセルロース、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールおよびその変性物、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート系水溶性高分子、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート系水溶性高分子、ポリビニルピロリドン等の水溶性ノニオン系高分子化合物；カルボキシエチルセルロース、リグニンスルホン酸ナトリウム等酸基またはその塩を有する半合成高分子化合物；β−ナフタレンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、メラミンスルホン酸塩ホルマリン縮合物、芳香族アミノスルホン酸ポリマー等酸基またはその塩を有する縮合系高分子化合物；等が挙げられる。
【００５３】
また、上記分散剤としては、その他の酸基またはその塩を含有する高分子化合物が挙げられる。具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸等のカルボキシル基含有単量体；ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、スルホエチル（メタ）アクリレート等のスルホ基含有単量体；２−（メタ）アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシ−３−クロロプロピルアシッドホスフェート、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルフェニルホスフェート等の酸性リン酸エステル基含有単量体；ビニルフェノール等の石炭酸系単量体；等の酸基含有単量体、およびその塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の単量体を重合成分（単量体成分）の一つとして重合（共重合）させることにより、酸基またはその塩が導入された高分子化合物が挙げられる。
【００５４】
また、上記単量体として酸基含有単量体の塩を使用する場合、その中和塩基としては、特に限定されるものではないが、カリウムイオン、ナトリウムイオン等のアルカリ金属イオン；カルシウムイオン等のアルカリ土類金属イオン；アンモニウム、１級〜４級アミン等の窒素含有塩基；等が挙げられる。
【００５５】
上記例示の単量体由来の酸基は、一種類のみが含まれていてもよく、また、二種類以上が含まれていてもよい。これら単量体由来の酸基のうち、カルボキシル基および／またはその塩が好ましく、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、およびそれらの塩からなる群より選ばれる少なくとも一種の単量体を重合成分の一つとして重合（共重合）させることによって導入されるものがさらに好ましい。
【００５６】
また、上記の酸基含有単量体にポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体を重合成分の一つとして共重合させてもよい。ポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体としては、具体的には、例えば、ポリエチレングリコールモノメタアクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、メトキシポリエチレングリコールモノアクリル酸エステル等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリル酸エステル；３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを付加してなるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体；アリルアルコールにエチレンオキサイドを付加してなるポリエチレングリコールモノエテニルエーテル単量体；無水マレイン酸にポリエチレングリコールを付加させたマレイン酸ポリエチレングリコールハーフエステル；等を挙げることができるが、特に限定されるものではない。これらポリアルキレングリコール鎖含有単量体は、一種類または二種類以上使用することができる。
【００５７】
上記ポリアルキレングリコール鎖含有単量体のなかでも、エチレンオキサイド換算で５ｍｏｌ以上、１００ｍｏｌ以下、好適には１０ｍｏｌ以上、１００ｍｏｌ以下の鎖長のポリアルキレングリコール鎖を含有する単量体が、入手が容易であり、また、擬似粒化性の向上させる上で好ましく、また、重合性の面から良好である。
【００５８】
また、必要に応じて、上記単量体に、さらに、共重合可能なその他の単量体を共重合させてもよい。すなわち、上記分散剤として用いられる高分子化合物は、上記酸基およびポリアルキレングリコール鎖を構成する上記の単量体の他に、必要に応じて、上記の単量体と共重合可能な他の単量体（以下、共重合性単量体と記す）に由来する構造単位を含んでいてもよい。該共重合性単量体としては、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル等の、（メタ）アクリル酸と炭素数１〜１８の一価アルコールとのエステル化物である（メタ）アクリル酸アルキルエステル；シクロヘキシル（メタ）アクリレート等の（メタ）アクリル酸シクロアルキルエステル；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸とポリプロピレングリコールとのモノエステル化物、等のヒドロキシル基含有（メタ）アクリル酸エステル；スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、エチルビニルベンゼン、クロロメチルスチレン、等のスチレンおよびその誘導体；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、等の（メタ）アクリルアミドおよびその誘導体；酢酸ビニル；（メタ）アクリロニトリル；Ｎ−ビニル−２−ピロリドン；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド、ビニルピリジン、ビニルイミダゾール等の塩基含有単量体；Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチル（メタ）アクリルアミド等の、架橋性を有する（メタ）アクリルアミド系単量体；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−（メタ）アクリロイルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、アリルトリエトキシシラン等の、加水分解性を有する基がケイ素原子に直結しているシラン系単量体；グリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルエーテル（メタ）アクリレート等のエポキシ基含有単量体；２−イソプロペニル−２−オキサゾリン、２−ビニル−２−オキサゾリン等のオキサゾリン基含有単量体；２−アジリジニルエチル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルアジリジン等のアジリジン基含有単量体；フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン基含有単量体；（メタ）アクリル酸と、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等の多価アルコールとのエステル化物等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能（メタ）アクリル酸エステル；メチレンビス（メタ）アクリルアミド等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能（メタ）アクリルアミド；ジアリルフタレート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート等の、分子内に不飽和基を複数有する多官能アリル化合物；アリル（メタ）アクリレート；ジビニルベンゼン；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら単量体は、必要に応じて、一種類を用いてもよく、また、二種類以上を用いてもよい。
【００５９】
さらに、これら単量体の他に、分子量の調節を目的として、連鎖移動剤を用いることもできる。該連鎖移動剤としては、具体的には、例えば、メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、ｔ−ドデシルメルカプタン等のメルカプト基含有化合物；四塩化炭素；イソプロピルアルコール；トルエン；等の連鎖移動係数の高い化合物が挙げられる。これら連鎖移動剤もまた、必要に応じて、一種類を用いてもよく、また、二種類以上を用いてもよい。これら連鎖移動剤の使用量は特に限定されないが、前記単量体、すなわち、酸基含有単量体および該酸基含有単量体と共重合可能な単量体１ｍｏｌに対し、０．００５〜０．１５ｍｏｌの範囲内が適当である。
【００６０】
上記酸基またはその塩を有する高分子化合物に占める酸基の割合は、特に限定されるものではないが、下限値が好ましくは５モル％以上であり、さらに好ましくは１０モル％以上である。
【００６１】
酸基またはその塩を有する高分子化合物の製造方法、つまり、上記単量体成分の重合方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の重合法、例えば、水中油型乳化重合法、油中水型乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈澱重合法、溶液重合法、水溶液重合法、塊状重合法等を採用することができる。上記例示の重合方法のなかでも、重合コスト（生産コスト）の低減並びに安全性等の観点から、水溶液重合法が好ましい。
【００６２】
上記の重合法に用いられる重合開始剤は、熱または酸化還元反応によって分解し、ラジカル分子を発生させる化合物であればよい。また、水溶液重合法を採用する場合においては、水溶性を備えた重合開始剤が好ましい。該重合開始剤としては、具体的には、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩類；２，２’−アゾビス−（２−アミジノプロパン）二塩酸塩、４，４’−アゾビス−（４−シアノペンタン酸）等の水溶性アゾ化合物；過酸化水素等の熱分解性開始剤；過酸化水素およびアスコルビン酸、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイドおよびロンガリット、過硫酸カリウムおよび金属塩、過硫酸アンモニウムおよび亜硫酸水素ナトリウム、等の組み合わせからなるレドックス系重合開始剤；等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら重合開始剤は、一種類のみを用いてもよく、また、二種類以上を併用してもよい。尚、重合開始剤の使用量は、単量体成分の組成や重合条件等に応じて適宜設定すればよい。
【００６３】
反応温度や反応時間等の重合条件は、単量体成分、つまり単量体組成物の組成や、重合開始剤の種類等に応じて適宜設定すればよいが、反応温度は０〜１００℃の範囲内であることがより好ましく、４０〜９５℃の範囲内であることがさらに好ましい。また、反応時間は３〜１５時間程度が好適である。水溶液重合法を採用する場合における単量体成分の反応系への供給方法としては、例えば、一括添加法、分割添加法、成分滴下法、パワーフィード法、多段滴下法等を行うことができるが、特に限定されるものではない。
【００６４】
酸基またはその塩を有する上記高分子化合物の重量平均分子量は、１０００以上、５０万以下であることが好ましい。上限値（重量平均分子量）は、１０万であることがより好ましい。上記重量平均分子量が、１０００未満の場合、擬似粒化性が低下する傾向にあり、５０万を超える場合、粘度が高くなりすぎ、高分子化合物が鉄鉱石に充分に廻らなくなり、擬似粒化性が低下するおそれがある。
【００６５】
これら分散剤は、一種類のみを用いてもよく、二種類以上を適宜混合して用いてもよい。これら分散剤の中でも、酸基またはその塩を有する高分子化合物が、前述の微粒子の分散力が高く良好である。その中でも、重量平均分子量が１０００以上、１０万以下のポリアクリル酸ナトリウムまたはポリアクリル酸アンモニウムが微粒子の分散性が高く、価格的にも安価なため、最も好適に使用できる。
【００６６】
本発明において、分散剤の使用量は、用いる分散剤の種類並びに使用する製鉄用原料の種類や組み合わせに応じて、前記した分散微粒子量が得られるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではないが、製鉄用原料に対し、０．００１重量％以上、１重量％以下の範囲内が好ましく、０．００５重量％以上、０．５重量％以下の範囲内がより好ましい。上記分散剤の使用量が０．００１重量％よりも少ない場合は分散剤の効果が出ず、擬似粒化性が向上しない。また、分散剤を１重量％以上使用すると、全体がべとべとした状態になり、結果的に造粒がうまく行かないことがあるため好ましくない。
【００６７】
よって、粉鉄鉱石を含む製鉄用原料組成物（製鉄用配合原料）に微粒子として平均粒径が２００μｍ以下のカオリンクレーか炭酸カルシウムを添加し、さらに重量平均分子量が１０００以上、１０万以下のポリアクリル酸ナトリウムを分散剤として添加したものが、造粒効果が高く好ましい。
【００６８】
上記の説明においては、微粒子の分散に、微粒子を造粒用の水の中に一定量以上、安定して分散させるために分散剤を用いる方法について説明した。しかしながら、微粒子として、分散剤を用いなくても前記分散性試験で２０重量％以上、水に分散する、自己分散型の微粒子を上記製鉄用原料に添加する場合は、分散剤を添加しなくても分散微粒子量を増加させることができ、擬似粒化性が向上させることができる。このため、上記製鉄用原料に微粒子を添加するに際し、該微粒子として自己分散型の微粒子を用いることは、前記▲３▼に示したように、分散剤を必ずしも使用しなくてもよいので好ましい。
【００６９】
上記自己分散型の微粒子としては、具体的には、例えば、コロイダルシリカ、ソープフリーエマルション等が挙げられるが、特に限定されるものではない。これら自己分散性を有する微粒子は、一種類のみを添加してもよく、二種類以上を併用してもよい。
【００７０】
上記▲１▼〜▲４▼の方法において、上記した各微粒子や分散剤を配合原料（製鉄用原料）に添加する方法は、特に限定するものではないが、微粒子の添加方法としては、例えば、配合原料に予め配合しておく方法；ミキサー等による原料混合時に添加する方法；添加水を散布し、造粒を行っているときに添加する方法；添加水に分散させて散布する方法等が挙げられる。
【００７１】
また、分散剤の添加方法としては、例えば、原料混合前、または原料混合後に散布する方法；原料混合時に散布する方法；造粒時に添加水と別系列で散布する方法；添加水に混合して散布する方法；等が挙げられる。また、この他にも、微粒子と分散剤とを併用する場合には、分散剤を使用して微粒子を添加水に分散したものを散布し、造粒する方法等が挙げられる。
【００７２】
さらに、上記配合原料（製鉄用原料）には、鉄鉱石の微粒子を含む製鉄用原料の造粒に用いた場合における擬似粒化性の向上効果を阻害しない範囲内で、あるいはさらに擬似粒化性を向上するために、必要に応じて、他の成分、例えば生石灰、増粘剤等の従来公知の他の造粒添加剤等を添加してもよい。すなわち、上記▲１▼〜▲４▼の方法においては、上記した各微粒子や分散剤に、必要に応じて、他の成分、例えば生石灰、増粘剤等の従来公知の他の造粒添加剤等を併用してもよい。
【００７３】
本発明にかかる造粒処理方法は、以上のように、微粒子および分散剤を製鉄用原料に添加するか、造粒用の組成物の組成を調整することにより、分散微粒子量を増加させ、擬似粒化性を向上させる方法であり、これにより、微粉の鉄鉱石を含む製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を造粒処理（擬似粒化またはペレット化）するのに好適な造粒処理方法を提供することができる。
【００７４】
上記の方法によれば、製鉄用原料の水分を調節して造粒処理し、擬似粒化またはペレット化するに際し、造粒用の水の中、例えば添加水中に、微粒子を一定量以上、安定して分散せしめることができ、擬似粒化性を著しく向上させ、擬似粒子の強度を上げ、焼結時の通気性を向上させ、焼結機の生産性（生産率）を向上させることができる。
【００７５】
また、本発明によれば、造粒後の鉄鉱石（擬似粒子）のＧＩ指数が７６％以上、好適には８４％以上という、非常に高いＧＩ指数を得ることができる。なお、造粒された擬似粒子のＧＩ指数とは、核粒子の周りに付着する微粉粒子の割合を示す値であり、この値が大きいものほど造粒性が良好で、焼結ベッドの通気性が向上し、焼結機の生産効率が高くなる。
【００７６】
また、本発明によれば、副原料や燃料等を含む製鉄用原料の各銘柄の粒度分布、造粒性、組成等に応じて、製鉄用原料の一部を混合・混練・造粒した後、これを残りの製鉄用原料に混合して造粒する処理方法についても、本発明にかかる造粒処理方法を用いて、上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を上記製鉄用原料に添加することにより、擬似粒化することができる。例えば、製鉄用原料の一部が難造粒性を示す場合には、この難造粒性の製鉄用原料に上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を添加することにより、擬似粒化性を向上させることができる。
【００７７】
本発明によれば、製鉄用原料や造粒機、各成分、つまり、例えば上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を添加するタイミングや場所等の組み合わせを自由に選択することができ、従ってその組み合わせは、特に限定されるものではない。つまり、複数の処理工程を有し、各処理方法と、上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤の各添加方法を組み合わせる造粒処理方法についても、本発明にかかる造粒処理方法を適用して上記上記した平均粒径を有する微粒子および分散剤を製鉄用原料に添加することにより、擬似粒化することができる。勿論、公知の擬似粒化方法（手段）に対しても有効である。
【００７８】
【実施例】
以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。実施例および比較例における擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数、製鉄用原料に対する微粒子量、焼結鉱強度、生産率、成品歩留は、下記方法により測定した。尚、実施例および比較例に記載の「部」は「重量部」を示し、「％」は「重量％」を示す。
【００７９】
（擬似粒子の平均粒径、ＧＩ指数）
造粒操作を行って得られた擬似粒子を８０℃で１時間乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、その粒度（擬似粒度）並びに平均粒径を求めた。造粒された擬似粒子のＧＩ指数とは、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に開示されている評価方法の一つであり、核粒子の周りに付着する微粉粒子の割合を示す。なお、ＧＩ指数の測定は、製鉄研究第２８８号（１９７６）９頁に記載の方法に準じて行った。
以下の各実施例および比較例の測定においては、何れも、造粒後の粒径が０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数を求めた。
【００８０】
また、０．２５ｍｍ以下の擬似粒子のＧＩ指数（擬似粒化指数）は以下の式により計算した。
ＧＩ指数＝（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率−造粒後の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）／（造粒前の０．２５ｍｍ以下の原料の比率）×１００
以下に記載の実施例および比較例における焼結原料並びにペレット原料は、全て、絶乾状態のものを使用した。また、ポリマー水溶液中のポリマーの重量平均分子量測定には、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）によるポリエチレングリコール換算を用いた。
【００８１】
（成品歩留、焼結鉱強度、生産率）
成品歩留は、焼結鍋試験において、焼結後の焼結鉱（シンターケーキ）５０ｋｇを２ｍの高さから鉄板上に５回落下させたときの、粒径５ｍｍ以上の粒度を有する粒子の割合を測定することにより評価した。
【００８２】
焼結鉱強度は、以下の強度測定方法（ＳＩ：シャッターインデックス）により測定した。焼結鉱強度は、上記成品歩留評価後の焼結鉱（粒径５ｍｍ以上の粒子）を粒度分布が変わらないように１０ｋｇ採取し、２ｍの高さからさらに４回鉄板上に落下させたときの、粒径５〜１０ｍｍの粒度を有する粒子の割合を測定することにより評価した。
【００８３】
生産率は、以下の式
【００８４】
〔実施例１〕
表１に示す組成を有する焼結原料（製鉄用原料）を調製した。
【００８５】
【表１】
上記の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。
その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、分散剤として、予め不揮発分０．４％に調製した重量平均分子量６０００のポリアクリル酸ナトリウム水溶液５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対するポリアクリル酸ナトリウムの割合は０．０３％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。上記微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００８７】
また、得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００８８】
〔実施例２〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径０．１５μｍの軽質炭酸カルシウム１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００８９】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９０】
〔実施例３〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径２０μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９１】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９２】
〔実施例４〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径３μｍの軽質炭酸カルシウム３５０部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９３】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９４】
〔実施例５〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒径２μｍの「ＪＩＳ試験用粉体Ｉ １１種」（商品名；関東ローム粉、超微粉、日本粉体工業技術協会販売）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９５】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９６】
〔実施例６〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径２００μｍの転炉湿ダスト１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９７】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【００９８】
〔実施例７〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径１．５μｍのカオリンクレー（商品名「ＫＡＯＦＩＮＥ」、Thiele Kaolin Company 製）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【００９９】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１００】
〔実施例８〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径２μｍのベントナイト（商品名「クニゲルＶ１」、クニミネ工業株式会社製）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１０１】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１０２】
〔実施例９〕
実施例１において、平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウムに代えて、微粒子として平均粒子径９２μｍに分級した鉄鉱石（カラジャス）１４００部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１０３】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１０４】
〔実施例１０〕
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製の反応容器に、イオン交換水１２９１部と、３−メチル−３−ブテン−１−オールにエチレンオキサイドを平均５０モル付加してなるポリアルキレングリコールモノアルケニルエーテル単量体１８１２部（ポリアルキレングリコール鎖含有単量体）と、無水マレイン酸１８８部（酸基含有単量体）とを仕込み、反応溶液とした。次いで、この反応溶液を６０℃に昇温した。
【０１０５】
続いて、この反応溶液に、重合開始剤としての、「ＮＣ−３２Ｗ」（商品名；日宝化学社製、２，２’−アゾビス−２メチルプロピオンアミジン塩酸塩の８７％濃度品）の１５％水溶液５０部を加えて７時間攪拌し、さらに温度を８０℃まで上昇した後、１時間攪拌して重合反応を完結させた。
その後、この反応溶液を３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和して、重量平均分子量が２６２００、不揮発分の濃度が５５．１％であるポリマー水溶液（ａ）を得た。
【０１０６】
次いで、この得られたポリマー水溶液（ａ）６６．５部に、水５４３３．５部を添加してよく撹拌し、分散剤としてのポリマー水溶液（１）５５００部を得た。
【０１０７】
表１の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。
その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、上記ポリマー水溶液（１）５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対する上記ポリマー水溶液（１）の固形分、すなわち、ポリマーの割合は０．０５％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１０８】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１０９】
〔実施例１１〕
温度計、撹拌機、滴下ロート、窒素導入管および還流冷却器を備えたガラス製の反応容器に、イオン交換水１５１０部を仕込み、６５℃に昇温した。
【０１１０】
続いて、上記反応容器中に、重合開始剤としての３０％過酸化水素水溶液３１．７部を投入した。その後、上記反応容器中に、酸基含有単量体としてのアクリル酸７９１．７部、共重合性単量体としてのアクリル酸メチル２５８．３部、イオン交換水１５部を予め混合してなる混合物を３時間かけて攪拌しながら滴下した。また、これと平行して、重合開始剤としてのＬ−アスコルビン酸１２．３部、連鎖移動剤としてのメルカプトプロピオン酸３７．１部、イオン交換水２００．６部を予め混合してなる混合物を３時間３０分かけて滴下した。さらに上記反応容器中の反応液を６５℃で、１時間攪拌して重合反応を完結させた。
【０１１１】
その後、この反応溶液を３０％水酸化ナトリウム水溶液で中和して、重量平均分子量が３２６００、不揮発分の濃度が３１．３％であるポリマー水溶液（ｂ）を得た。
【０１１２】
次いで、この得られたポリマー水溶液（ｂ）１１７．１部に、水５４６０部を添加してよく撹拌し、分散剤としてのポリマー水溶液（２）５５００部を得た。
【０１１３】
表１の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径２μｍの重質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、上記ポリマー水溶液（２）５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対する上記ポリマー水溶液（２）の固形分、すなわち、ポリマーの割合は０．０５％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１１４】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１１５】
〔実施例１２〕
表１の焼結原料７００００部に微粒子として平均粒径３μｍの軽質炭酸カルシウム１４００部を加え、ドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、分散剤として１．３％リグニンスルホン酸ナトリウム水溶液５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。焼結原料に対するリグニンスルホン酸ナトリウムの割合は０．１％であった。噴霧後、分散剤が添加された上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１１６】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１１７】
〔実施例１３〕
実施例１２において、１．３％リグニンスルホン酸ナトリウム水溶液５２５０部に代えて、分散剤として１．３％トリポリリン酸３ナトリウム５２５０部を用いた以外は、実施例１２と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１１８】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１１９】
〔実施例１４〕
実施例１において、重質炭酸カルシウムを添加しない以外は実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた分散剤の配合条件を表２に示す。
【０１２０】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２１】
〔実施例１５〕
実施例１において、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液に代えて、イオン交換水５２５０部を用いた以外は、実施例１と同様の操作を行って造粒処理を行った。用いた微粒子の配合条件を表２に示す。
【０１２２】
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２３】
〔比較例１〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、水５２５０部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２４】
〔比較例２〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入すると共に、微粒子として平均粒径４５μｍの生石灰８４０部を添加し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に水５６００部をスプレーを用いて約１．５分間かけて噴霧した。噴霧後、さらに同回転速度で３分間撹拌することにより造粒操作を行った。生石灰の配合条件を表２に示す。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２５】
〔実施例１６〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、自己分散型の微粒子であるコロイダルシリカの「スノーテックスＣ」（商品名；日産化学製、不揮発分２０％）６３００部を霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２６】
〔実施例１７〕
表１に示される焼結原料７００００部をドラムミキサーに投入し、回転速度２４ｍｉｎ-1で１分間、予備撹拌することにより、上記焼結原料を含む造粒処理用の組成物を得た。その後、該組成物を同回転速度で撹拌しながら、該組成物（焼結原料）に、自己分散型の微粒子であるコロイダルシリカの「スノーテックスＣ」（商品名；日産化学製、不揮発分２０％）６３００部と、分散剤としての、固形分４５％に調整した実施例１記載のポリアクリル酸ナトリウム４７部とを予め混合したものを霧吹きを用いて約１．５分間かけて噴霧（添加）した。噴霧後、上記の組成物（造粒処理用最終組成物）をさらに同回転速度で３分間撹拌することにより、造粒処理（擬似粒化）を行った。用いた微粒子および分散剤の配合条件を表２に示す。
得られた擬似粒子に含まれる水分を測定すると共に、該擬似粒子を乾燥後、ふるいを用いて分級することにより、擬似粒子の平均粒径およびＧＩ指数を求めた。また、前記分散性試験により分散微粒子量を求めた。これらの結果をまとめて表３に示す。
【０１２７】
【表２】
【表３】
表３に示す結果から、本発明によれば、微粒子および分散剤の添加により、擬似粒子の平均粒径、ＧＩ指数を大きく増加させることができることが判る。したがって、本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、焼結原料を擬似粒化するのに優れた効果を発揮することが判る。
【０１３０】
〔実施例１８〕
実施例１で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３１】
〔実施例１９〕
実施例１４で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３２】
〔比較例３〕
比較例１で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結鉱の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３３】
〔比較例４〕
比較例２で得られた擬似粒子を５０ｋｇスケールの鍋試験にて焼結を行い、焼結鉱を得た。該試験の条件は、焼結鍋は直径３００ｍｍ、高さ６００ｍｍ、層厚５５０ｍｍとし、吸引負圧を９．８ｋＰａ（一定）とした。得られた焼結機の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を測定した。これらの結果をまとめて表４に示す。
【０１３４】
【表４】
表４に示す結果から、本発明によれば、微粒子および分散剤の添加により、得られた擬似粒子を焼結してなる焼結機の生産率、成品歩留、焼結鉱強度を向上させることができることが判る。焼結鉱強度が弱い焼結鉱は微粉が発生し易くなるので、返鉱が多くなり成品歩留が低下し、その生産効率が低下する。しかしながら、上記した結果から、本発明によれば、このような問題点を解消することができることが判る。
【０１３７】
【発明の効果】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、以上のように、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で分散剤を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【０１３８】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、以上のように、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【０１３９】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒処理方法は、以上のように、焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように、上記製鉄用原料に、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を、上記製鉄用原料中の鉄鉱石に対して０．０１重量％以上、３０重量％以下の範囲内で添加するとともに、分散剤を、上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行う方法である。
【０１４０】
本発明にかかる製鉄用原料の造粒方法は、微粉の鉄鉱石を含む製鉄用原料（焼結原料またはペレット原料）を造粒処理（擬似粒化またはペレット化）する際に、微粉粒子を核粒子の周りに付着させる効果に優れるため、通気性に良好な擬似粒子の形成を促し、さらに造粒物の強度を高めるため、焼結ベッド内での擬似粒子の崩壊を低減することができる。このため、焼結時の焼結層の通気性を上げることができ、焼結機の生産効率を向上させることができるという効果を奏する。
Claims (7)
- 焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、
上記製鉄用原料と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で分散剤を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴とする製鉄用原料の造粒処理方法。 - 焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、
上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように上記製鉄用原料に平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴とする製鉄用原料の造粒処理方法。 - 焼結原料またはペレット原料からなる製鉄用原料を造粒処理する方法において、
上記製鉄用原料と、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子と、分散剤とからなる造粒処理用組成物を１００ｍｌのメスシリンダーに固形分で１０ｇとなるように採取し、これに全量で１００ｍｌとなるようにイオン交換水を加えて１０秒間撹拌した後、１０分間放置後に水中に浮遊している微粒子の量が、用いた造粒処理用組成物の固形分の２重量％以上となるように、上記製鉄用原料に、平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子を、上記製鉄用原料中の鉄鉱石に対して０．０１重量％以上、３０重量％以下の範囲内で添加するとともに、分散剤を、上記製鉄用原料に対して０ . ００１重量％以上、１重量％以下の範囲内で添加して得られた造粒処理用組成物の造粒処理を行うことを特徴とする製鉄用原料の造粒処理方法。 - 上記分散剤が酸基および／またはその塩を有する高分子化合物であることを特徴とする請求項１または３記載の製鉄用原料の造粒処理方法。
- 上記平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子が、コロイダルシリカ、重質炭酸カルシウム、ソープフリーエマルションから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項２または３記載の製鉄用原料の造粒処理方法。
- 上記平均粒径が０ . ０１μｍ以上、２００μｍ以下の微粒子が、鉄鉱石、鉄鋼用副原料、石灰石、カオリンクレー、ベントナイト、製鉄所内で発生するダスト、フライアッシュ、シリカヒューム、無水石膏、コロイダルシリカからなる群より選ばれる少なくとも１種の微粒子であることを特徴とする請求項３記載の製鉄用原料の造粒処理方法。
- 上記製鉄用原料は、鉄鉱石、カオリンクレー、石灰石、製鉄所内で発生するダストから選ばれる少なくとも一種の微粒子を含んでいることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の製鉄用原料の造粒処理方法。
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