JP3840891B2 - High-grade fired agglomerate for iron making and method for producing the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高炉で使用される製鉄用原料としての焼成塊成鉱及びその製造方法に関するものであり、特に、品質が良好且つ品位が高く、しかもコークスの代替として微粉炭を多量に吹き込む高炉操業において、燃料比の低減を図ろうとする高炉操業時に、高炉装入用原料として適した焼成塊成鉱及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
高炉を有する製鉄所においては、従来、高炉で発生する多量のガスが、製鉄所全体への燃料供給源として確保され、製鉄所内における適切なエネルギーバランスをとることに寄与している。しかしながら、上記燃焼性ガスの利用は同時にCO2の発生を伴なう。そこで、製鉄所におけるCO2発生量低減による環境改善への寄与の観点から、将来の望ましい製鉄所における高炉操業では、高炉における燃料比の低減を図ることにより、上記燃焼性ガスの発生量を低減することが重要な課題となる。
【0003】
高炉で発生するガスの低減要因及び低減阻止要因は、いくつかのものが互いに複雑に関連しているが、特に最近の重要な開発技術との関連でみると、高炉への微粉炭多量吹込み操業、高炉原料である焼結鉱の低SiO2焼結鉱製造工程、及び高炉への装入物分布制御方法のそれぞれにおいて実施される反応操作要因がそれに相当する。
【0004】
高炉への微粉炭多量吹込み操業、及び低SiO2焼結鉱製造技術を、高炉での燃料比の増減の観点から、従ってまたガス発生量の増減の観点からみると下記の通りである。
【0005】
高炉への微粉炭多量吹込み操業は、コークス用原料炭の枯渇化に対処するために、安価な非微粘結炭を主体とした微粉炭によるコークス代替をねらってコークス比の低減を図ると共に、コークス炉の操業負荷を減らし炉寿命の延長を図ることにより、高炉及びコークス炉におけるコストの低減を目標としている。ところが、微粉炭の多量吹込みによりコークス比は低減するが、反面、微粉炭吹込み量の増加につれてガス発生量が増加すると共に、オールコークス操業に比較して微粉炭吹込み操業においては、炉内の熱流比(固体の熱容量/ガスの熱容量)が低下して、高炉内の通気性・通液性が悪化する。また、発生ガス量増加に伴い高炉内でのガス流れ分布が悪化し、その結果、高炉における燃料比は増加傾向をたどる。
【0006】
低SiO2焼結鉱の製造は、高炉内における被還元性向上、炉内の通気・通液性向上、及び高炉スラグ比低下を図ることを目的とする。しかしながら、高炉燃料比低下を意図して、塩基度(CaO/SiO2)一定の条件で焼結鉱配合率を上昇させると、焼結鉱塩基度よりはるかに低い高炉スラグの目標塩基度に合わせるため、高炉でSiO2系の添加が必要となる。その結果、低SiO2焼結鉱を使用するにもかかわらず、高炉のスラグ比低下効果を鈍らせる。
【0007】
上記事情に鑑み本発明者等は、上述した最近の開発技術を生かしつつ、しかも経済的に高炉における燃料比の低減を図り、製鉄所におけるCO2発生量の低減に結び付けることにより、環境改善に寄与し得る高炉操業技術の確立を目指すことにした。
【0008】
そこで、本発明者等は、高炉における燃料比低減の方向として、高炉装入原料中、70〜85mass%程度を占める焼結鉱中のスラグ化成分組成を一層低減させ、しかも当該焼結鉱の高温性状を更に改善することにより、高炉の炉内通気・通液性を損なうことなく、特に、高炉への微粉炭吹込み量を高水準に維持しつつ高炉の安定操業を確保し、高炉での燃料比低減を図ることを目的とした。
【0009】
上記観点から従来の焼結鉱製造技術をみると、最も先行していると思われる焼結鉱の製造技術として、特公平2−4658号公報等に開示されている焼成塊成鉱とその製造方法に関するものがある。これらの技術は、所謂HPS(Hybrid Pelletized Sinter)と称される新しいタイプの焼成塊成鉱に関する技術である。このHPSは、例えば特公平2−4658号公報に次の通り開示されている。即ち、所定粒径の微粉を所定割合で含有している微粉鉄鉱石と、他の所定粒径の粗粒を他の所定割合で含有している粗粒鉄鉱石とを主原料として、両者を所定の比率で配合し、媒溶剤を添加し混合して造粒する。こうして粗粒鉄鉱石を核として形成された擬似粒子(ミニペレット)の表面に粉コークス等の粉状燃料を被覆して、粒径3〜12mmのペレットを調製し、これを焼結機で焼成して焼成塊成鉱を得る。
【0010】
得られた焼成塊成鉱は、元の擬似粒子(ミニペレット)の核部分の一部が残留し、この多数の残留核部分で一塊りとなり、各残留核部分の外層部にカルシウムフェライト相と少量のスラグ相とからなる相が形成され、この相が各残留核部分を相互に結合する結合相を形成すると共に、各残留核部分は多孔質形態を有するというものである。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記HPSは上述した通り、残留核部分(元の擬似粒子(ミニペレット)の核部分の一部が残留したもの)が多孔質形態であり、残留核部分同士の間隙には、カルシウムフェライト相と少量のスラグ相とからなる結合相が形成している。しかも、HPS中のSiO2含有率は低い水準にある。その結果、高炉装入原料として、炉内での通気・通液性が確保され、高炉の高生産性及び安定操業に寄与している。
【0012】
しかしながら、HPSの品質面及び生産性等についての利点を維持しつつ、今後の鉄鉱石及び原料炭の供給動向に適切に対処し、しかも、設備及び運転コストの上昇を抑制して溶銑の製造コストを上昇させずに、高炉における燃料比の低減を図り、高炉で発生するガス(高炉ガス)を減らして、所期目的を達成するためには、高炉操業において発生するスラグ量、即ち、高炉スラグ比の低減を図り、スラグ顕熱を減らすことが重要であり、効果的である。本発明者等は、かかる着想に立脚し、従来のHPSを更に改善するために、焼結原料の事前処理工程で調製すべき擬似粒子の設計改善が必要であることに着眼した。
【0013】
かくして、この発明の課題は、焼成塊成鉱の鉱物学的形態及び物理特性として、内部に酸化鉄主体で多孔質形態の多数の粒子状核部分が含まれ、しかもこの粒子状核部分同士の間隙に、この多孔質核部分の集合体の低い強度を補完して、十分な強度を維持し得る結合相を、必要最低限度量だけ形成させる。かくして、被還元性、耐還元粉化性及び冷間強度共に、従来のHPSと同程度以上の水準を有し、しかも、スラグ化成分組成を一層低減させ、高温性状が一層改善された焼成塊成鉱を得ることにより、所期目的の高炉スラグ比の低減を可能とする。このような塊成鉱の焼成を可能とする焼結原料に適した、核部分とその結合相となるべき外層部分とで構成される擬似粒子を調製する技術を創案することにある。
焼成され得るように、鉄鉱石、媒溶剤及び固体燃料の分布と成分組成分布とを有する擬似粒子を設計し、これを適切に焼成することにある。
【0014】
こうしてこの発明の目的は、従来のHPSと同程度ないしそれ以上に被還元性、耐還元粉化性及び冷間強度に優れ、高温性状に優れており、高炉内における通気・通液性に優れた特性を維持しつつ、しかも、従来のHPSよりもSiO2含有率が低く、塩基度(CaOmass%/SiO2mass%)が低く、且つ全鉄含有率が高い塊成鉱を製造し、これを高炉装入原料とすることにより、高炉スラグ比の低減、組織の多孔質化、その結果として、被還元性の向上、高炉燃料比の低減が可能となるような製鉄用高品位焼成塊成鉱及びその製造方法を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記課題に対して鋭意試験及び研究を行ない、次の知見を得た。即ち、上述した特性を備えた焼成塊成鉱用の擬似粒子の設計は、焼成過程における初期融液の生成状態を支配する焼結原料中の塩基度(CaO含有率(mass%)/SiO2含有率(mass%))を、核部分と外層部分とにおいて適切に配分・制御する、即ち、1.5〜1.8(CaO:SiO2=60:40〜64:36)程度を境界として、核部分の塩基度を十分に小さくし、外層部分の塩基度を十分に大きくすると共に、擬似粒子全体の塩基度を従来のHPSよりも適切に低下させること、しかも、固体燃料の分布についても当該核部分と外層部分とに対して適切に配分・制御することが、上記望ましい擬似粒子設計の実現にとって重要であるとの知見を得た。
【0016】
上記外層部分の塩基度調整においては、焼成後における残留核部分の相互間隙領域にカルシウムフェライト主体の結合相が生成するように当該結合相の塩基度が2.0〜4.0程度の範囲内になるようにしてやることが必要である。焼成過程においては通常、外層部分に含まれる固体燃料は全量燃焼させ、CaO源物質も全量融体化させて、核部分表層領域の構成物質と反応させる。従って、上記結合相の塩基度は、外層部分の量と、焼成過程で融体化反応を起こす核部分表層領域の量とにも影響されてきまる。このような焼成過程の前後における組成的及び量的関係は、他の焼結操業条件によっても影響を受ける。従って、上記に関する定量的条件は、操業する焼結機を用いた試験により把握しておくことができる。
【0017】
本発明者等は、かかる観点から、擬似粒子の外層部分の塩基度調整について試験すると共に、前述のこの発明で解決すべき課題において述べた通りの「鉱物学的形態及び物理特性」として望ましい性状を備えた焼成塊成鉱を得るための、CaO分の添加量配分についての条件を検討した。その結果、少なくとも、擬似粒子の核部分に全石灰分添加量の内10mass%以下を添加し、残部をその外層部分に添加することが必要であるとの結論を得た。
【0018】
この発明は、主として上記知見に基づきなされたものであり、その要旨は下記の通りである。
【0019】
請求項1に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱は、事前処理の造粒工程において鉄鉱石及び媒溶剤が含まれた混合原料から調製された核部分と、固体燃料及びCaO源物質を前記核部分の表面に被覆した外層部分とからなる擬似粒子粒子の集合の内、前記核部分の一部が残留しており、当該残留核部分は、多孔質ヘマタイト及び多孔質マグネタイト、並びに、少量のカルシウムシリケート系スラグ及び少量のカルシウムフェライトからなり、そして、当該残留核部分同士の間隙には、焼成過程で生成したカルシウムフェライト融液と少量のオリビン系溶融スラグとの凝固相からなる結合相が形成しており、前記結合相中のCaO含有率(mass%)とSiO 2 含有率(mass%)との比(CaO/SiO 2 ) bond. は、前記残留核部分中のCaO含有率(mass%)とSiO 2 含有率(mass%)との比(CaO/SiO 2 ) rem-gr. よりも大きく、下記(1)及び(2)式の関係:
2.0≦(CaO/SiO 2 ) bond. ≦4.0 ・・・・・・(1)
0.3≦(CaO/SiO 2 ) rem-gr. ≦0.9 ・・・・・・(2)
を満たし、且つ、前記残留核部分と前記結合相とからなる前記焼成塊成鉱中の、CaO含有率(mass%)とSiO 2 含有率(mass%)との比(CaO/SiO 2 ) PROD. は、1.5〜2.0の範囲内にあり、前記結合相は、前記残留核部分の内部への浸透が抑制されている形態を呈していることに特徴を有するものである。
【0020】
請求項2記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱は、請求項1記載の発明において、前記残留核部分の構成物質として、ヘマタイト、マグネタイト、並びに、少量のカルシウムシリケート系スラグ及び少量のカルシウムフェライトに加えて、少量のマグネシオフェライトが当該残留核部分自体の結合強化相として付加されていることに特徴を有するものである。
【0023】
請求項3記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱は、請求項1または請求項2に記載の発明において、前記焼成塊成鉱中のSiO2含有率が、4.8mass%以下であることに特徴を有するものである。
【0024】
請求項4記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱は、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記焼成塊成鉱中の全鉄含有率が、58mass%以上であることに特徴を有するものである。
【0025】
請求項5記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱は、請求項1〜4のいずれかに記記載の発明において、前記焼成塊成鉱中のMgO含有率が、0.5〜2.0mass%の範囲内であることに特徴を有するものである。
【0026】
請求項6記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法は、鉄鉱石を主体とする主原料に媒溶剤及び固体燃料を配合し、得られた配合原料を1次ミキサーに装入して混合する。得られた混合原料を造粒機に装入して擬似粒化させ、得られた擬似粒化体を擬似粒子の核部分とし、当該核部分からなる原料に固体燃料及びCaO源物質を配合して、調整原料を得る。得られた調整原料を2次ミキサーで処理して、当該固体燃料及び当該CaO源物質を前記核部分の表面に付着外装し、前記核部分の表面に外層部分が形成された擬似粒子を調製する。こうして得られた前記擬似粒子を焼結原料として、焼結機へ装入する製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法であり、次の通り行なう。即ち、前記1次ミキサーに装入する主原料と媒溶剤と固体燃料との配合、及び、前記核部分の表面に外装する前記固体燃料と前記CaO源物質との配合を、成品焼結鉱中のSiO2含有率が、4.8mass%以下となるように調整し、且つ、前記擬似粒子の核部分中に全固体燃料の20〜0mass%の範囲内の固体燃料及び/又は固体燃料を含有する原料を含有させ、そして、前記擬似粒子の外層部分中に当該全固体燃料の残部を全量含有させた擬似粒子を調製する。こうして得られた擬似粒子に焼成処理を施すことに特徴を有するものである。
【0029】
請求項7記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法は、鉄鉱石を主体とする主原料に媒溶剤及び固体燃料を配合し、得られた配合原料を1次ミキサーに装入して混合する。得られた混合原料を造粒機に装入して擬似粒化させ、得られた擬似粒化体を擬似粒子の核部分とし、当該核部分からなる原料に固体燃料及びCaO源物質を配合して、調整原料を得る。得られた調整原料を2次ミキサーで処理して、当該固体燃料及び当該CaO源物質を前記核部分の表面に付着外装し、前記核部分の表面に外層部分が形成された擬似粒子を調製する。こうして得られた前記擬似粒子を焼結原料として、焼結機へ装入する製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法であり、次の通り行なう。
【0030】
即ち、前記1次ミキサーに装入する主原料と媒溶剤と固体燃料との配合を、前記混合原料中のCaO含有率(mass%)とSiO2含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)mix.が、0.3〜0.9の範囲内となるように調整し、且つ、前記核部分の表面に外装する前記固体燃料と前記CaO源物質との配合を、前記外層部分中のCaO含有率(mass%)とSiO2含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)surf.が、1.5〜4.5の範囲内となり、しかも成品焼結鉱中のCaO含有率(mass%)とSiO2含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)PRODが、1.5〜2.0の範囲内となるように、前記外層部分に添加するCaO源物質中のCaO分添加量を調整する。こうして得られた擬似粒子に焼成処理を施すことに特徴を有するものである。
【0031】
請求項8記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法は、鉄鉱石を主体とする主原料に媒溶剤及び固体燃料を配合し、得られた配合原料を1次ミキサーに装入して混合する。得られた混合原料を造粒機に装入して擬似粒化させ、得られた擬似粒化体を擬似粒子の核部分とし、当該核部分からなる原料に固体燃料及びCaO源物質を配合して、調整原料を得る。得られた調整原料を2次ミキサーで処理して、当該固体燃料及び当該CaO源物質を前記核部分の表面に付着外装し、前記核部分の表面に外層部分が形成された擬似粒子を調製する。こうして得られた前記擬似粒子を焼結原料として、焼結機へ装入する製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法であり、次の通り行なう。即ち、前記1次ミキサーに装入する主原料と媒溶剤と固体燃料との配合、及び、前記核部分の表面に外装する前記固体燃料と前記CaO源物質との配合を、成品焼結鉱中のSiO2含有率が、4.8mass%以下となるように調整し、且つ、前記擬似粒子の核部分中に全固体燃料の20〜0mass%の範囲内の固体燃料を含有させ、そして、前記擬似粒子の外層部分中に当該全固体燃料の残部を全量含有させる。そして、前記1次ミキサーに装入する主原料と媒溶剤と固体燃料との配合を、前記混合原料中のCaO含有率(mass%)とSiO2含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)mix.が、0.3〜0.9の範囲内となるように、且つ、前記核部分の表面に外装する前記固体燃料と前記CaO源物質との配合を、前記外層部分中のCaO含有率(mass%)とSiO2含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)surf.が、1.5〜4.5の範囲内となるようにし、しかも、前記擬似粒子全体のCaO含有率(mass%)とSiO2含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)ps-gr.が、1.5〜2.0の範囲内となるように調整する。こうして得られた擬似粒子に焼成処理を施すことに特徴を有するものである。
【0032】
請求項9記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法は、請求項6〜8のいずれかに記載の発明において、前記1次ミキサーに装入する主原料と媒溶剤と固体燃料との配合、及び、前記核部分の表面に外装する前記固体燃料と前記CaO源物質との配合を、当該請求項8、9又は10に記載の配合調整条件に加えて更に、前記擬似粒子中の全鉄含有率が、58mass%以上となるように調整する条件を付加することに特徴を有するものである。
【0033】
請求項10記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法は、請求項6〜9のいずれかに記載の発明において、前記1次ミキサーに装入する主原料と媒溶剤と固体燃料との配合、及び、前記核部分の表面に外装する前記固体燃料と前記CaO源物質との配合を、当該請求項6〜9のいずれかに記載の配合調整条件に加えて更に、前記擬似粒子中のMgO含有率が、0.5〜2.0mass%の範囲内となるように調整する条件を付加することに特徴を有するものである。
【0034】
請求項11記載に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法は、請求項6〜10のいずれかに記載の発明において、前記主原料中には、結晶水を4mass%以上含有する鉄鉱石を、25mass%以上配合することに特徴を有するものである。
【0035】
【発明の実施の形態】
この発明に係る製鉄用高品位焼成塊成鉱の製造方法の特徴は、各種原料及び固体燃料の事前処理方法にある。鉄鉱石を主体とする主原料に媒溶剤及び固体燃料を配合し、得られた配合原料を次の通り事前処理して、擬似粒子を調製する。ここで、この発明で用いる主原料の種類としては、通常使用されているものを使用する。即ち、粉状鉄鉱石或いは多銘柄の粉状鉄鉱石を混合して作ったいわゆるB粉及び返鉱等を使用する。また適宜、雑原料として製鉄所で発生するダスト、即ち鉄分を含有するダストや、ニッケルスラグ、MgOを含有するフラックス等を使用する。媒溶剤としては、CaO源物質は添加するが、蛇紋岩や珪石等のSiO2源物質は、低SiO2焼結鉱製造に不利であるから、通常の鉱石需給条件下においては、使用しないこととする。
【0036】
図1に、この発明に係る焼成塊成鉱を製造するために望ましい製造工程の一例を説明する概略フロー図を示す。主原料として粉鉄鉱石1及び返鉱2を、適宜雑原料として製鉄所発生ダスト3等を、媒溶剤として生石灰4、又は、生石灰4とマグネサイト5とを、そして、固体燃料として粉コークス6を、それぞれのホッパーから所定の重量割合で切り出し、水分30を添加して1次ミキサー7において混合・処理し、混合原料8を調製する。マグネサイト5の替わりにドロマイトを用いてもよい。次いで混合原料8を造粒機9へ装入する。
【0037】
造粒機9としては、皿型造粒機(ディスクペレタイザー)を用いるのが望ましいが、ドラムミキサーの内、滞留時間の長いものを用いることもできる。水分25を添加して加湿された混合原料8を造粒機9で、粒径が3〜12mm程度の範囲内に入る不規則形状体に擬似粒化して、擬似粒子の核部分10を調製する。造粒機9としてディスクペレタイザーを用いれば、核部分10を効率的に調製することができる。得られた核部分10に、固体燃料として粉コークス11と、CaO源物質として粉石灰石12、消石灰13又は生石灰14とを配合し、水分26を添加して加湿された調整原料15を調製する。こうして得られた調整原料15を2次ミキサー16で処理し、核部分10の表面に固体燃料及びCaO源物質が外装された擬似粒子17を調製する。
【0038】
図2は、この発明に係る焼成塊成鉱を製造する過程において、上記のように事前処理を施された擬似粒子17が焼成されて本発明の焼結ケーキ3が得られる状況を、CaO−Fe2O3−SiO2の平衡状態図を用いて説明する模式図である。
【0039】
先ず、事前処理を施された擬似粒子17の構造を説明する。擬似粒子17(図2の(a)参照)は、核部分10と外層部分27とからなる。そして、核部分10は、ヘマタイト及び少量の脈石、並びに少量の粉コークス11及び生石灰4と適宜少量添加されたマグネサイト5等とのMgO含有フラックスからなる。核部分10は、低塩基度組成物である。そして、外層部分27は、粉コークス11と、粉石灰石12又は消石灰13、及び適宜生石灰14を添加したCaO源物質とからなる高塩基度組成の混合粉でなる。
【0040】
こうして事前処理を施されて調製された擬似粒子17を焼結機18へ搬送し、これを焼結原料として原料装入装置19により焼結機18のパレット20内へ、厚さ500〜700mm程度の層状に充填装入する。原料装入装置19には、焼結原料の粒度偏析装入機構21を装備し、底面がグレートで構成されたパレット20に装入される焼結原料、即ち擬似粒子17は、偏析装入機構21により、下層から上層に向かって細粒から粗粒に変化する粒度分布となるように調整する。焼結機18は無端移動グレート式焼結機であって、パレット20内に形成された焼結原料層22の上面に点火し、擬似粒子17は乾燥、加熱、溶融、冷却過程を経て焼成塊成鉱の焼結ケーキ23を得る。得られた焼結ケーキ23を冷却、破砕、篩分けして所定粒度の焼結鉱、例えば4mm〜50mmのものを成品焼結鉱24とし、高炉装入用原料にする。一方、−4mmのものは返鉱2として焼結鉱製造原料にリターンする。
【0041】
上記工程において、主原料と媒溶剤との配合においては、1次ミキサー7で得られる混合原料8中のCaO成分の含有率(mass%)とSiO2成分の含有率(mass%)との比(CaO/SiO2)mix.、即ち、混合原料8の塩基度が、0.3〜0.9の範囲内に入るように調整し、更に、この混合原料8中には、本焼成塊成鉱用の製造工程で原料中に添加する全固体燃料の内、20〜0mass%の範囲内の固体燃料を配合調整する。固体燃料としては、例えば前述した通り、粉コークス6を用いるのが望ましい。その他の固体燃料として、粉状チャー、微粉炭、粉状石油コークス等がある。
【0042】
上記混合原料8を調製する工程での各種原料及び固体燃料の配合調整における第1の特徴は、焼成塊成鉱の成分組成の内、SiO2含有率を4.8mass%以下に制限するようにし、且つ、混合原料8に添加する固体燃料(ここでは粉コークス6)の全固体燃料中の比率を20〜0mass%の範囲内と、相当に低くしていることであり、その比率は0であってもよい。即ち、混合原料8中には一切固体燃料を添加しなくてもよいということである。これに対して、後工程で混合原料8が造粒されて得られる、核部分10の表面に外装されて形成される外層部分27には、全固体燃料の残部の全量を、即ち全固体燃料の80〜100mass%の範囲内で含有させることにある。
【0043】
そして、第2の特徴は、混合原料8の塩基度を0.3〜0.9の範囲内と相当に低くし(いわば「低塩基度ライン」を構成し)、これに対して、後工程で混合原料8が造粒されて得られる、核部分10の表面に外装されて形成される外層部分27の塩基度は、1.5〜4.5の範囲内と相当に高い値に調整し(いわば「高塩基度ライン」を構成し)、しかも擬似粒子(即ち上記核部分10の表面に外層部分が被覆された造粒物)17の塩基度を、焼成後の塊成鉱(焼結ケーキ23)の塩基度が1.5〜2.0の範囲内となるように、CaO分の添加量を調整することにある。焼成過程においては、焼成前擬似粒子17の核部分10の表層の一部が溶融して、焼成後の結合相29(図2の(c)参照)の一部を構成する。こうして、焼成塊成鉱の結合相29の塩基度は、2.0〜4.0の範囲内となるようにする。
【0044】
結合相29の塩基度が、2.0〜4.0の範囲内となる成分組成のCaO−Fe2O3−SiO23元系平衡状態図(図2、(b)参照)上の領域は、CaO濃度軸上の67〜80mass%の範囲であって、その下限濃度67mass%とFe2O3100mass%の点とを結ぶ直線と、その上限濃度80mass%とFe2O3100mass%の点とを結ぶ直線とで囲まれた3角形領域内部に相当する。この領域内のFe2O3コーナーよりに存在するβ相領域でカルシウムフェライト系初期融液(溶融温度<約1200℃)を生成させる。これにより、焼成後の焼結ケーキ23に対して、残留核部分28同士の強固な結合機能を与えると共に、当該結合相29に被還元性に比較的優れた特性を確保させる。
【0045】
なお、焼結ケーキ23の塩基度1.5〜2.0の範囲内となる成分組成のCaO−Fe2O3−SiO23元系平衡状態図(図2、(b)参照)上の領域は、同じように、CaO濃度軸上の60〜67mass%の範囲であって、Fe2O3100mass%の点とを結ぶ直線とで囲まれた3角形領域内部に相当する。
【0046】
この発明においては、上記の通り、擬似粒子17の核部分10及び外層部分27に対する固体燃料の配分調整及び塩基度調整を行ない、しかも、擬似粒子全体に含まれるSiO2含有率を低く抑えることにより、焼成塊成鉱の焼結ケーキ23として、下記特徴を有するものが得られる。
【0047】
図2(a)〜(c)により、擬似粒子17が焼成されて焼結ケーキ23が得られる状況を説明する。擬似粒子17は、外層部分27に粉コークスの大半が含まれており、これが焼結工程で、吸引空気中の酸素ガスで燃焼される。擬似粒子17内への酸素の拡散は遅いので、外層部分27にある固体燃料(粉コークス)の燃焼によって擬似粒子は短時間で強熱され、高温短時間焼結のパターンで焼成される。従って、核部分10は、図2中の一点鎖線l1の経路にしたがって、一部分のみが溶融して図2の(b)に示すマグネタイト相となり、外層部分27に移行して結合相29に溶け込み、残部はヘマタイトとマグネタイトとになって、図2の(c)に示す焼結ケーキ23の残留核部分28になる(一点鎖線l1’)。一方、外層部分27は、強熱されるので、図2中の一点鎖線l2の経路にしたがって、全体が溶融して図2の(b)に示すβ相となり、上記核部分の一部溶融によるマグネタイト相を吸収して、カルシウムフェライトと、局所的に塩基度の低い部分は少量のオリビン系スラグになり、これら両者が図2の(c)に示す結合相29になる。結合相29は上述した通り、短時間で生成した後急速に冷えるので、残留核部分28内部への融液浸透は抑制される。こうして、残留核部分28は、多孔質ヘマタイトと多孔質マグネタイトとからなる状態が確保される。よって、優れた被還元性を示すことになる。
【0048】
ここで、焼結ケーキ23のSiO2含有率としては、4.8mass%以下であることが望ましい。SiO2含有率が、4.8mass%を超えると、残留核部分28中のスラグ成分(カルシウムシリケート系スラグ)及び結合相中のオリビン系スラグの量が限度以上に増加し、焼結鉱の被還元性を高水準に維持できなくなる。
【0049】
上記のようにして、本発明で得られる焼成塊成鉱の鉱物学的形態及び物理特性として、内部に形成される多数の残留核部分28については、固体燃料配合量が少なく、且つ低SiO2含有率であって低塩基度であるため、多孔質ヘマタイトと多孔質マグネタイトとが主体をなし、カルシウムシリケート系スラグとカルシウムフェライトとが少量生成するに留まる。そして、残留核部分の主体を構成する多孔質ヘマタイト及び多孔質マグネタイトは、拡散結合主体の結合力によりその強度維持に寄与する。
【0050】
一方、多数個が形成されたこの残留核部分28の間隙には、焼成過程で生成したカルシウムフェライト融液(CaO・Fe2O3及びCaO・2Fe2O3)と少量のオリビン系溶融スラグ(2(Fe,Ca)O・SiO2)との凝固相からなる結合相29が形成され、この結合相29は、残留核部分28の内部への浸透が抑制された形態を呈する。得られる焼結ケーキ23はこのような形態を呈するので、多数の残留核部分28を取り巻く結合相29が、内部の拡散結合主体による多孔質ヘマタイト及び多孔質マグネタイト部分の強度維持を補完して、局部的に強度劣化部分が生じていても強固に被覆保護する。ここで、多孔質ヘマタイト及び多孔質マグネタイトを被覆する結合相29の主体はカルシウムフェライトであり、これは被還元性が比較的優れている。そして、上記主原料、媒溶剤及び固体燃料の配合条件が満たされているので、この結合相29の形成量に関しては、残留核部分28同士の強固な結合と、衝撃や摩耗による焼結ケーキ23の表面に対する外力からの保護作用を発揮し得るに十分なだけの量を確保することができる。但し、擬似粒子17の外層部分27の塩基度を、1.5〜4.5と相当に高い値に調整してあり、且つ、上記の高温短時間焼結であるため、残留核部分28の最外層部中のカルシウムフェライトあるいは微量のオリビン系溶融スラグが、残留核部分28の内部に浸透する量は少なく、しかもSiO2含有率を低く調整してあるので、残留核部分自体のスラグ量も少なく、焼結ケーキ23の被還元性は優れた水準に維持される。
【0051】
上記混合原料8の塩基度調整において用いるCaO源物質としては、石灰石を用いず、生石灰4を用いるのが望ましい。石灰石は焼成過程で吸熱反応により分解熱を吸収するので、配合すべき固体燃料の増加につながる。その点、生石灰4は有利であり、また造粒過程でバインダー機能を発揮するから造粒性向上に有利となるからである。また、生石灰4と共にマグネサイト8を用いると、マグネタイト及びマグネシオフェライト((Mg,Fe)O・Fe2O3)の生成を助長し、結果的に耐還元粉化性が改善される。ここで、MgO源物質としてドロマイトを用いると、MgO成分がマグネタイト中のFeOと十分に置換しないが、マグネサイトを用いれば、これが解消され、またマグネサイトのSiO2含有率が僅少であり(1mass%以下)、Al2O3含有率も微小だからである。
【0052】
この発明においては、主原料中の鉄鉱石として、結晶水含有率が4mass%程度以上含有される鉄鉱石(本願明細書において、「高結晶水鉱石」という)を適宜用いる。但し、高結晶水鉱石の主原料中配合率が、25mass%以上になると、この発明の焼成塊成鉱の製造においても、従来の焼結鉱製造におけると同様、擬似粒子の造粒性の劣化、及び溶融・焼結過程における局部的な過溶融部分と未焼部分との発生や通気性の劣化等による、成品焼結鉱歩留の低下や生産性低下を招く。一方、高結晶水鉱石の焼結鉱への大量使用は、今後回避困難な情勢にある。従って、この発明においても、高結晶水鉱石の多量使用技術が必要である。その際の高結晶水鉱石使用技術は、当該高結晶水鉱石の物性特徴に応じた事前処理を施すことを付加するものとする。例えば、結晶水を予め除去する事前処理や、逆に予め十分に吸水させる事前処理が考えられ、また、これらを粒度に注目してその処理方法を変えることも考えられる。
【0053】
次に、混合原料8の各構成体粒子の望ましい粒度分布は、鉄鉱石については、−0.04mmの微粉部分割合が、50〜80mass%程度を占める粉鉄鉱石と、1〜−8mmの粗粒部分割合が、30〜50mass%程度を占める粒度−8mm程度の粗粒鉄鉱石とからなり、その粉鉄鉱石と粗粒鉄鉱石との重量構成比率が30:70から70:30程度までの範囲内に入るようにするのが望ましい。こうすることにより、次の造粒工程において、粗粒鉄鉱石が核粒子となり、この表面に粉鉄鉱石が付着粒子となって充填密度の大なる不規則形状体である、擬似粒子の核部分の形成が促進される。
【0054】
固体燃料として、製鉄所のコークス炉で発生するCDQ粉(コークス乾式消火設備粉)等のコークス粉6、11を用いれば、粒度構成が微粉であることから有利である。
【0055】
この発明による焼成塊成鉱では、全鉄含有率を58mass%以上に制限する。その理由は、成品焼結鉱を高炉原料として装入するに当たり、銑鉄1t当たりの製造に要する高炉装入主原料の重量(以下、「高炉主原料比」という)を、所定値以下に低くして、高炉スラグ比を低下させ、高炉燃料比を減らすためである。高炉装入主原料は、一般に処理鉱と塊鉱石とからなり、処理鉱の主なものは、焼結鉱とペレットである。わが国においては、多くの高炉において処理鉱として焼結鉱を主体とし、残部を購入ペレットでまかなっており、一部の高炉においては処理鉱として、自社製造のペレットを使用している。わが国の上記多くの高炉で使用されている焼結鉱の主原料に占める割合は、70〜85mass%程度である。このように高炉装入主原料中に多くを占める焼結鉱の鉄分含有率を高くすることは、高炉主原料比を減らし、その結果スラグ比を低下させるのに極めて効果的である。わが国においては、高炉主原料比は、凡そ1600〜1650kg/t程度であり、焼結鉱中の全鉄含有率は、凡そ57mass%弱〜59mass%弱である。
【0056】
この発明による焼成塊成鉱では、MgO成分の望ましい含有率は、0.5〜2.0mass%の範囲内とし、残留核部分に含有させる。その理由は、当該MgO含有率が、0.5mass%よりも低いと、マグネタイト及びマグネシオフェライトの生成量が少なく耐還元粉化性が悪化し、一方、当該MgO含有率が2.0mass%を超えて含有させると、緻密質マグネタイトの影響で、成品焼結鉱の被還元性を悪化させるからである。
【0057】
【実施例】
この発明を実施例により更に説明する。
【0058】
(試験1)
図1に示した焼成塊成鉱の製造フローに準じて、本発明の製鉄用高品位焼成塊成鉱を製造した。主原料として粉鉄鉱石1及び返鉱2を、媒溶剤として生石灰4及びマグネサイト5を、そして固体燃料として粉コークス6をそれぞれ所定量切出して配合し、得られた配合原料を1次ミキサー7で混合し、混合原料8を得た。次いで、混合原料8を造粒機9に装入し、水分25を添加して造粒処理を行なった。造粒機9としてディスクペレタイザーを用い、混合原料8から擬似粒化体を調製した。擬似粒化体は擬似粒子17の核部分10となるものである。ディスクペレタイザーから排出された核部分10に粉コークス11及び粉石灰石12を配合し、水分26を添加して調整原料15とした。調整原料15を2次ミキサー16で処理して擬似粒子17を調製した。擬似粒子17の核部分の表面には粉石灰石12と粉コークス11とが外装されて外層部分が形成される。擬似粒子17を焼結機18に装入し、焼成塊成鉱の焼結ケーキ23を製造した。
【0059】
ここで使用した粉鉄鉱石1、返鉱2、生石灰4、マグネサイト5、その他の成分組成を表1に示し、粉コークス6の工業分析値を表2に示す。なお、使用した粉鉄鉱石1は、−44μmの微粉部分の割合が40mass%以上を占める鉱石を40〜70mass%程度と、ペレットフィードを20〜30mass%程度使用した。
【0060】
【表1】
【0061】
【表2】
【0062】
本発明に係る焼成塊成鉱の製造試験として、1次ミキサー7に装入する粉鉄鉱石1及び返鉱2からなる主原料、生石灰4、及び粉コークス6並びにマグネサイト5からなる配合原料を、その塩基度目標値を0.5に設定して、0.3〜0.9の範囲内に入るように調整した。ここでの粉コークス6の添加量としては、全粉コークス添加量の内、20mass%以下とし、種々の水準に設定した。この配合原料を混合して混合原料8とし、水分6〜8mass%程度でディスクペレタイザーで粒度約3〜12mm程度の不規則形状体に擬似粒化して、擬似粒子17の核部分10を調製した。
【0063】
次いで、造粒された核部分10に粉コークス11と粉石灰石12とを外装被覆して、擬似粒子17を次の通り調製した。
【0064】
ここで、外装被覆の粉コークス11と粉石灰石12とを、その外装部分の塩基度目標値を、焼成後において2.5におき、2〜4の範囲内に入るように、しかも、焼成後における塊成鉱の平均塩基度の目標値を1.75におき、少なくとも1.5〜2.0の範囲内に入るように、核部分10の原料に対する粉コークス11と粉石灰石12との添加量及び両者の配合比率を調整して、調整原料15を調製した。ここでの粉コークス11の添加量としては、全粉コークス添加量の内、上記配合原料8に添加した粉コークス6を差し引いた残部の全量を添加した。そして、上述した焼成後における塊成鉱のSiO2含有率が4.8mass%以下、全Fe含有率が58mass%以上、且つMgO含有率が0.5〜2.0mass%の範囲内に入るように調整した。こうして得られた調整原料15を2次ミキサー16で処理して、粒径約4〜15mmの擬似粒子17を調製した。
【0065】
なお、上記本発明の範囲内の試験(実施例)においては、鉄鉱石1の銘柄別配合比率において、高結晶水鉱石の主原料に占める割合が25mass%以上となるように調整した。
【0066】
上記条件で調製された擬似粒子17を焼結機18へ搬送し、装入ホッパーへ貯留せずに、コンベアベルト型の原料装入装置19により焼結機18のパレット20内へ装入した。ここで、装入ホッパーへ焼結原料を貯留しない理由は、核部分10に含ませたバインダー機能も有する生石灰添加量を、当該部分の塩基度を0.3〜0.9の範囲内という低い範囲に抑えたのに伴い少なくしている。これを考慮して擬似粒子17の崩壊をできるだけ無くすためである。擬似粒子17即ち焼結原料の装入は、粒度偏析装入機構21により、パレット20内の焼結原料層22の上層部に細かい粒度焼結原料が分布し、下層部にいくにつれて粗い粒度の焼結原料が分布するようにした。従って、焼結原料層22の層厚方向の粉コークス11の含有率は、細粒側原料が分布する上層部において相対的に高く、粗粒側原料が分布する下層部において相対的に低くなる。
【0067】
なお、これは、擬似粒子17の核部分に含ませた粉コークス6は擬似粒子17の大きさよらず、ほぼ同じ含有率になる。これに対して、核部分に外装して外層部分に含ませた粉コークス11は、核部分の表面にほぼ均一に付着するので、擬似粒子17の比表面積(単位質量に対する表面積)当たりの粉コークス11の量は、細粒側原料に多く、粗粒側原料に少なくなるからである。
【0068】
こうして、層厚約600mmに充填装入した焼結原料22を、ドワイトロイド式焼結機18で焼成した。焼成時の原料層内の雰囲気圧力は、焼成・冷却ゾーンで−450mm程度の負圧で吸引した。このように低い負圧条件で操業できるのは、原料層内の通気性が良好に維持されているためである。
【0069】
上記実施例に対して、本発明の範囲外の試験(比較例)として、実施例と同じく図1に示した概略フローの製造工程により焼成塊成鉱を製造した。但し、比較例においては、同図において核部分10の原料に造粒する前の混合原料8の原料配合、及びその核部分10の表面を外装被覆するための原料配合において、下記のように、実施例における配合とは、次の2点において異なった調整を行なった。第1点は、塩基度に関して、焼成後における塊成鉱の平均塩基度の目標値を1.5未満(比較例1)、又は、2.0超え(比較例2)としたこと、そして、第2点は、それぞれの平均塩基度の場合において、焼成後における外装部分相当領域、即ち、焼成ケーキ23における結合相29(図2、(c)参照)の塩基度を2〜4の範囲外とし、且つ、焼成ケーキ23における残留核部分(図2、(c)参照)の塩基度を0.3〜0.9の範囲外としたことである。
【0070】
実施例及び比較例1及び2の操業試験で製造された成品焼結鉱の成分組成、鉱物学的組織、成品品質及び操業成績を、表3に示す。ここで表3のミクロ組織は研磨試料を反射顕微鏡で観察した結果であり、厳密な意味での定量評価は困難であるが、その組織の特徴を示すものである。
【0071】
【表3】
【0072】
本発明による焼結鉱の成分組成については、SiO2含有率、塩基度(CaO/SiO2)、全鉄(T.Fe)含有率、及びMgO含有率の全てにわたり、本発明の望ましい範囲内にあり、また、鉱物学的組織観察結果においても、特に、被還元性に優れた焼結鉱の組織を呈している。成品焼結鉱の品質特性は、冷間強度TI+5mm、還元率RI、及び耐還元粉化指数RIのいずれにおいても優れている。一方、焼結操業成績は、粉コークス原単位、成品焼結鉱の歩留、及び焼結鉱生産率のいずれにおいても優れている。
【0073】
(試験2)
上記試験1の実施例並びに比較例1及び2において製造された焼成塊成鉱を高炉原料として用い、高炉操業試験を行なった。高炉操業は、内容積3443m3の高炉において、送風温度1200℃、酸素富化率3.2%、調湿蒸気25.3g/Nm3、スラグ目標塩基度1.22、微粉炭吹込み比150〜200kg/t設定、溶銑目標温度1500℃の条件で操業した。
【0074】
この操業試験で得られた高炉の操業成績を、表4に示す。
【0075】
【表4】
【0076】
本発明による焼結鉱を使用した実施例の高炉操業においては、高炉装入の主原料比(銑鉄1tを製造するのに要する鉱石の重量)がほぼ1600kg/t以下となり、高炉スラグ比がほぼ250kg/t以下になり、こうして、高炉燃料比は、コークス比306kg/tと、微粉炭吹込み比203kg/tとの和である、ほぼ509kg/tという低燃料比が達成された。
【0077】
【発明の効果】
この発明によれば、既存の製造設備を利用して、極めて高品質で歩留に優れた焼成塊成鉱を製造することができる。また、本発明の焼成塊成鉱の製造方法によれば、焼結鉱の生産性が向上する。そして、この焼結鉱を高炉装入原料として用いることにより、高炉スラグ比は低減し、高炉における燃料比が低下する。また、その結果、製鉄所における二酸化炭素の排出量が減り、環境改善にも寄与する。このような製鉄用高品位焼成塊成鉱及びその製造方法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明に係る焼成塊成鉱を製造するために望ましい製造工程の一例を説明する概略フロー図である。
【図2】 この発明に係る焼成塊成鉱を製造する過程において、擬似粒子が焼成されて焼結ケーキが得られる状況を、平行状態図を用いて説明する模式図である。
【符号の説明】
1 鉄鉱石
2 返鉱
3 ダスト
4 生石灰
5 マグネサイト
6 粉コークス
7 1次ミキサー
8 混合原料
9 造粒機
10 (擬似粒子の)核部分
11 粉コークス
12 粉石灰石
13 消石灰
14 生石灰
15 調整原料
16 2次ミキサー
17 擬似粒子
18 焼結機
19 原料装入装置
20 パレット
21 粒度偏析装入機構
22 焼結原料層
23 焼結ケーキ
24 成品焼結鉱
25 水分
26 水分
27 (擬似粒子の)外層部分
28 (焼結ケーキの)残留核部分
29 (焼結ケーキの)結合相
30 水分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a calcined agglomerated ore as a raw material for iron making used in a blast furnace and a method for producing the same, and in particular, a blast furnace operation in which quality is high and quality is high and pulverized coal is blown in large quantities as a substitute for coke. The invention relates to a calcined agglomerate suitable as a raw material for charging a blast furnace during a blast furnace operation for reducing the fuel ratio and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In steelworks having a blast furnace, conventionally, a large amount of gas generated in the blast furnace has been secured as a fuel supply source to the entire steelworks, contributing to an appropriate energy balance in the steelworks. However, the use of the above-mentioned combustible gas is simultaneously CO2Accompanied by the occurrence of Therefore, CO in steelworks2From the viewpoint of contributing to environmental improvement by reducing the generation amount, it is important to reduce the generation amount of the above-mentioned combustible gas by reducing the fuel ratio in the blast furnace in the future desirable blast furnace operation at steelworks. Become.
[0003]
Some of the factors that reduce and prevent the reduction of gas generated in a blast furnace are intricately related to each other, but especially in relation to recent important development technologies, a large amount of pulverized coal is injected into the blast furnace. Operation, low SiO of sintered ore as raw material for blast furnace2The reaction operation factor implemented in each of the sinter production process and the charge distribution control method to the blast furnace corresponds to it.
[0004]
Operation of large quantity of pulverized coal injection into blast furnace and low SiO2The sinter production technology is as follows from the viewpoint of increasing or decreasing the fuel ratio in the blast furnace, and from the viewpoint of increasing or decreasing the amount of gas generated.
[0005]
In order to cope with the depletion of coking coal for coke, the operation of large-scale pulverized coal injection into the blast furnace is aimed at reducing the coke ratio with the aim of substituting coke with pulverized coal, mainly cheap non-coking coal. The goal is to reduce costs in blast furnaces and coke ovens by reducing the operating load of coke ovens and extending the life of the furnaces. However, the coke ratio is reduced by a large amount of pulverized coal injection, but on the other hand, the amount of gas generated increases as the amount of pulverized coal injection increases, and in the pulverized coal injection operation compared to the all coke operation, The heat flow ratio (solid heat capacity / gas heat capacity) decreases, and the air permeability and liquid permeability in the blast furnace deteriorate. In addition, the gas flow distribution in the blast furnace deteriorates as the amount of generated gas increases, and as a result, the fuel ratio in the blast furnace tends to increase.
[0006]
Low SiO2The purpose of the production of sintered ore is to improve the reducibility in the blast furnace, improve the ventilation and liquid permeability in the furnace, and lower the blast furnace slag ratio. However, with the intention of lowering the blast furnace fuel ratio, basicity (CaO / SiO2) When the sinter blending ratio is increased under certain conditions, in order to match the target basicity of the blast furnace slag, which is much lower than the basicity of the sinter,2System addition is required. As a result, low SiO2Despite the use of sintered ore, the slag ratio reduction effect of the blast furnace is dulled.
[0007]
In view of the above circumstances, the present inventors have made use of the recent development technology described above, while also economically reducing the fuel ratio in the blast furnace, and reducing the CO ratio in the steelworks.2We decided to aim to establish blast furnace operation technology that could contribute to environmental improvement by reducing the amount of generation.
[0008]
Therefore, the present inventors have further reduced the slagging component composition in the sinter occupying about 70 to 85 mass% in the blast furnace charge as the direction of reducing the fuel ratio in the blast furnace, By further improving the high-temperature properties, the stable operation of the blast furnace is ensured while maintaining a high level of pulverized coal injection to the blast furnace without impairing the ventilation and liquid permeability of the blast furnace. The purpose was to reduce the fuel ratio.
[0009]
Looking at the conventional sinter ore production technology from the above viewpoint, the sintered agglomerate disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-4658, etc. There is something about the method. These techniques are related to a new type of calcined agglomerated so-called HPS (Hybrid Pelletized Sinter). This HPS is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 2-4658 as follows. That is, the main raw materials are fine iron ore containing fine powder of a predetermined particle size at a predetermined ratio and coarse iron ore containing other predetermined particle diameter of coarse particles at another predetermined ratio. It mix | blends with a predetermined | prescribed ratio, adds a solvent and mixes and granulates. The surface of pseudo particles (mini-pellets) formed with coarse iron ore as a core is coated with powdered fuel such as powdered coke to prepare pellets with a particle size of 3 to 12 mm, which are fired with a sintering machine. Thus, a calcined agglomerated mineral is obtained.
[0010]
In the obtained agglomerated ore, a part of the core part of the original pseudo-particle (mini-pellet) remains, and a large number of the residual core parts lump together, and a calcium ferrite phase is formed on the outer layer part of each residual core part. A phase composed of a small amount of slag phase is formed, and this phase forms a bonded phase that bonds the respective remaining core parts to each other, and each residual core part has a porous form.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the HPS has a porous form in which a residual core portion (a part of the core portion of the original pseudo particle (mini-pellet) remains), and a gap between the residual core portions includes a calcium ferrite phase. A bonded phase composed of a small amount of slag phase is formed. Moreover, SiO in HPS2The content is at a low level. As a result, as a blast furnace charging raw material, air permeability and liquid permeability in the furnace are secured, contributing to high productivity and stable operation of the blast furnace.
[0012]
However, while maintaining the advantages of HPS quality and productivity, etc., it will appropriately cope with the future supply trend of iron ore and coking coal, and suppress the increase in equipment and operating costs, and the manufacturing cost of hot metal In order to reduce the fuel ratio in the blast furnace and reduce the gas generated in the blast furnace (blast furnace gas) without increasing the slag, the amount of slag generated in the blast furnace operation, that is, blast furnace slag It is important and effective to reduce the ratio and reduce the slag sensible heat. Based on this idea, the present inventors have noted that it is necessary to improve the design of pseudo particles to be prepared in the pretreatment step of the sintering raw material in order to further improve the conventional HPS.
[0013]
Thus, the problem of the present invention is that the mineralized morphology and physical properties of the calcined agglomerate include a large number of particulate core parts mainly composed of iron oxide and porous, and the particulate core parts are A necessary minimum amount of a binder phase that can maintain sufficient strength is formed in the gap while complementing the low strength of the aggregate of the porous core portions. Thus, both the reducibility, the resistance to reduction dusting and the cold strength have the same level as or higher than that of conventional HPS, and the slag component composition is further reduced and the high temperature properties are further improved. By obtaining the ore, it is possible to reduce the desired blast furnace slag ratio. An object of the present invention is to devise a technique for preparing pseudo particles composed of a core portion and an outer layer portion to be a binder phase thereof suitable for a sintering raw material capable of firing such agglomerates.
The object is to design pseudo particles having the distribution of iron ore, medium solvent and solid fuel and the composition distribution of the components so that they can be fired and to fire them appropriately.
[0014]
Thus, the object of the present invention is excellent in reducibility, reducing dust resistance and cold strength, excellent in high temperature properties, and excellent in ventilation and liquid permeability in a blast furnace. In addition, while maintaining the characteristics, it is more SiO than conventional HPS.2Low content, basicity (CaOmass% / SiO2mass%) and high agglomerates with a high total iron content, and using this as a raw material for blast furnace charging, reducing the blast furnace slag ratio, making the structure porous, and as a result, reducibility An object of the present invention is to provide a high-quality fired agglomerated ore for iron making and a method for producing the same so that improvement of the blast furnace fuel ratio can be achieved.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention conducted intensive studies and research on the above-mentioned problems, and obtained the following knowledge. That is, the design of the pseudo-particles for the calcined agglomerate having the above-described characteristics is based on the basicity (CaO content (mass%) /
[0016]
In adjusting the basicity of the outer layer part, the basicity of the binder phase is within the range of about 2.0 to 4.0 so that a binder phase mainly composed of calcium ferrite is formed in the inter-gap region of the residual core part after firing. It is necessary to do so. In the firing process, the solid fuel contained in the outer layer portion is generally burned in whole, the CaO source material is also melted in its entirety, and reacted with the constituent materials in the core surface region. Therefore, the basicity of the binder phase is also affected by the amount of the outer layer portion and the amount of the core partial surface region that causes a melting reaction in the firing process. The compositional and quantitative relationships before and after such a firing process are also affected by other sintering operating conditions. Therefore, the quantitative conditions related to the above can be grasped by a test using the operating sintering machine.
[0017]
From such a viewpoint, the present inventors have tested the basicity adjustment of the outer layer portion of the pseudo particle, and desirable properties as “mineralogical morphology and physical properties” as described in the above-mentioned problems to be solved by the present invention. In order to obtain a calcined agglomerated mineral ore, conditions for adding the CaO content were examined. As a result, it was concluded that it is necessary to add at least 10 mass% of the total amount of lime added to the core part of the pseudo particle and to add the remainder to the outer layer part.
[0018]
The present invention has been made mainly based on the above findings, and the gist thereof is as follows.
[0019]
The high-grade fired agglomerated ore for iron making according to claim 1 includes a core part prepared from a mixed raw material containing iron ore and a medium solvent in a granulation process of a pretreatment, a solid fuel and a CaO source material as the core. A part of the core part remains in the aggregate of the pseudo particle particles composed of the outer layer part coated on the surface of the part, and the residual core part includes porous hematite and porous magnetite, and a small amount of calcium. It consists of a silicate-based slag and a small amount of calcium ferrite, and in the gap between the residual core parts, a bonded phase consisting of a solidified phase of calcium ferrite melt produced in the firing process and a small amount of olivine-based molten slag is formed. And, CaO content (mass%) and SiO in the binder phase 2 Ratio (CaO / SiO) with content (mass%) 2 ) bond. Is the CaO content (mass%) in the residual core part and SiO 2 Ratio (CaO / SiO) with content (mass%) 2 ) rem-gr. Larger than the relationship of the following formulas (1) and (2):
2.0 ≦ (CaO / SiO 2 ) bond. ≦ 4.0 (1)
0.3 ≦ (CaO / SiO 2 ) rem-gr. ≦ 0.9 (2)
And the CaO content (mass%) and SiO in the calcined agglomerate composed of the residual core portion and the binder phase 2 Ratio (CaO / SiO) with content (mass%) 2 ) PROD. Is in the range of 1.5 to 2.0,The combined phase is characterized in that it has a form in which permeation into the inside of the residual core portion is suppressed.
[0020]
The high-grade fired agglomerated ore for iron making according to
[0023]
ClaimItem 3The high-grade fired agglomerate for iron making according to the above list is claimed1 or claim 2In the described invention, SiO in the calcined agglomerated mineral2The content is characterized by being 4.8 mass% or less.
[0024]
ClaimItem 4The high-grade fired agglomerated ore for iron making according to claim 1~ 3In any one of the inventions, the total iron content in the calcined agglomerate is 58 mass% or more.
[0025]
ClaimItem 5The high-grade fired agglomerated ore for iron making according to claim 1~ 4In any one of the inventions described above, the MgO content in the calcined agglomerate is characterized by being in the range of 0.5 to 2.0 mass%.
[0026]
ClaimItem 6The manufacturing method of the high-grade calcination agglomerated ore for iron manufacture which concerns mounting is mix | blended with the solvent and solid fuel with the main raw material which has iron ore as a main body, and the obtained mixing | blending raw material is charged into a primary mixer, and is mixed. . The obtained mixed raw material is charged into a granulator and pseudo-granulated, and the obtained pseudo-granulated material is used as a core part of the pseudo particle, and a solid fuel and a CaO source material are blended into the raw material composed of the core part. To obtain the adjusted raw material. The obtained adjustment raw material is processed by a secondary mixer, and the solid fuel and the CaO source material are attached to the surface of the core part to prepare pseudo particles having an outer layer part formed on the surface of the core part. . The pseudo-particles thus obtained are used as a sintering raw material to produce a high-quality fired agglomerate for iron making that is charged into a sintering machine. That is, the blending of the main raw material, the solvent and the solid fuel charged in the primary mixer, and the blending of the solid fuel and the CaO source material on the surface of the core part, SiO2A raw material containing a solid fuel and / or a solid fuel within a range of 20 to 0 mass% of the total solid fuel in the core part of the pseudo particles, the content ratio being adjusted to be 4.8 mass% or less. Then, pseudo particles are prepared in which the entire amount of the remaining solid fuel is contained in the outer layer portion of the pseudo particles. The pseudo-particles thus obtained are characterized by firing treatment.
[0029]
ClaimItem 7The manufacturing method of the high-grade calcination agglomerated ore for iron manufacture which concerns mounting is mix | blended with the solvent and solid fuel with the main raw material which has iron ore as a main body, and the obtained mixing | blending raw material is charged into a primary mixer, and is mixed. . The obtained mixed raw material is charged into a granulator and pseudo-granulated, and the obtained pseudo-granulated material is used as a core part of the pseudo particle, and a solid fuel and a CaO source material are blended into the raw material composed of the core part. To obtain the adjusted raw material. The obtained adjustment raw material is processed by a secondary mixer, and the solid fuel and the CaO source material are attached to the surface of the core part to prepare pseudo particles having an outer layer part formed on the surface of the core part. . The pseudo-particles thus obtained are used as a sintering raw material to produce a high-quality fired agglomerate for iron making that is charged into a sintering machine.
[0030]
That is, the blending of the main raw material, the medium solvent and the solid fuel charged into the primary mixer, the CaO content (mass%) in the mixed raw material and SiO2Ratio (CaO / SiO) with content (mass%)2)mix.Is adjusted to be within the range of 0.3 to 0.9, and the composition of the solid fuel and the CaO source material that is externally packaged on the surface of the core portion is the CaO content in the outer layer portion. (Mass%) and SiO2Ratio (CaO / SiO) with content (mass%)2)surf.Is within the range of 1.5 to 4.5, and the CaO content (mass%) in the sintered product ore and SiO2Ratio (CaO / SiO) with content (mass%)2)PRODHowever, the CaO content addition amount in the CaO source material added to the outer layer portion is adjusted so as to be within the range of 1.5 to 2.0. The pseudo-particles thus obtained are characterized by firing treatment.
[0031]
ClaimItem 8The manufacturing method of the high-grade calcination agglomerated ore for iron manufacture which concerns mounting is mix | blended with the solvent and solid fuel with the main raw material which has iron ore as a main body, and the obtained mixing | blending raw material is charged into a primary mixer, and is mixed. . The obtained mixed raw material is charged into a granulator and pseudo-granulated, and the obtained pseudo-granulated material is used as a core part of the pseudo particle, and a solid fuel and a CaO source material are blended into the raw material composed of the core part. To obtain the adjusted raw material. The obtained adjustment raw material is processed by a secondary mixer, and the solid fuel and the CaO source material are attached to the surface of the core part to prepare pseudo particles having an outer layer part formed on the surface of the core part. . The pseudo-particles thus obtained are used as a sintering raw material to produce a high-quality fired agglomerate for iron making that is charged into a sintering machine. That is, the blending of the main raw material, the solvent and the solid fuel charged in the primary mixer, and the blending of the solid fuel and the CaO source material on the surface of the core part, SiO2The content is adjusted so as to be 4.8 mass% or less, and a solid fuel within a range of 20 to 0 mass% of the total solid fuel is contained in the core portion of the pseudoparticle, and the pseudoparticle The entire remaining amount of the solid fuel is contained in the outer layer portion. And the mixing | blending of the main raw material, medium solvent, and solid fuel which are charged in the said primary mixer is made into CaO content rate (mass%) in the said mixed raw material, and SiO.2Ratio (CaO / SiO) with content (mass%)2)mix.Is in the range of 0.3 to 0.9, and the blend of the solid fuel and the CaO source material that is sheathed on the surface of the core portion is the CaO content rate (mass in the outer layer portion). %) And SiO2Ratio (CaO / SiO) with content (mass%)2)surf.Is within the range of 1.5 to 4.5, and the CaO content (mass%) of the pseudo particles as a whole and
[0032]
ClaimItem 9The manufacturing method of high-grade fired agglomerated ore for iron making according toItem 6-8In any one of the inventions, the blending of the main raw material, the solvent and the solid fuel to be charged into the primary mixer, and the blending of the solid fuel and the CaO source material to be sheathed on the surface of the core part Further, in addition to the blending adjustment conditions according to
[0033]
Claim10 notesThe manufacturing method of high-grade fired agglomerated ore for iron making according toItem 6-9In any one of the inventions, the blending of the main raw material, the solvent and the solid fuel to be charged into the primary mixer, and the blending of the solid fuel and the CaO source material to be sheathed on the surface of the core part The claimItem 6-9In addition to the blending adjustment conditions described in any one of the above, the addition of conditions for adjusting the MgO content in the pseudo particles to be in the range of 0.5 to 2.0 mass% It is.
[0034]
Claim11The manufacturing method of high-grade fired agglomerated ore for iron making according toItem 6-10In any one of the inventions, the main raw material is characterized by blending 25 mass% or more of iron ore containing 4 mass% or more of crystal water.
[0035]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A feature of the method for producing a high-grade fired agglomerated ore for iron making according to the present invention resides in a pretreatment method for various raw materials and solid fuel. A main solvent mainly composed of iron ore is blended with a solvent and a solid fuel, and the obtained blended material is pretreated as follows to prepare pseudo particles. Here, as a kind of main raw material used by this invention, what is normally used is used. That is, so-called B powder made by mixing pulverized iron ore or multi-brand pulverized iron ore and return ore are used. In addition, dust generated at steelworks, that is, dust containing iron, nickel slag, flux containing MgO, or the like is appropriately used as a miscellaneous raw material. As a solvent, a CaO source material is added, but SiO such as serpentine and quartzite is added.2Source material is low SiO2Because it is disadvantageous for the production of sintered ore, it will not be used under normal ore supply and demand conditions.
[0036]
FIG. 1 shows a schematic flow diagram for explaining an example of a desirable production process for producing a fired agglomerated ore according to the present invention. Powder iron ore 1 and return
[0037]
As the granulator 9, it is desirable to use a dish granulator (disc pelletizer), but a drum mixer having a long residence time can also be used. The mixed raw material 8 that has been humidified with the addition of moisture 25 is pseudo-granulated into an irregularly shaped body having a particle size in the range of about 3 to 12 mm by the granulator 9 to prepare the
[0038]
FIG. 2 shows a situation where the sintered cake 3 of the present invention is obtained by firing the pseudo-particles 17 that have been pretreated as described above in the process of producing the sintered agglomerated mineral according to the present invention. Fe2OThree-SiO2It is a schematic diagram demonstrated using an equilibrium state figure.
[0039]
First, the structure of the pre-processed pseudo particle 17 will be described. The pseudo particle 17 (see FIG. 2A) includes a
[0040]
The pseudo particles 17 thus prepared by being pre-treated are conveyed to the
[0041]
In the above process, in the blending of the main raw material and the solvent medium, the CaO component content (mass%) in the mixed raw material 8 obtained by the primary mixer 7 and
[0042]
The first feature in the blending adjustment of various raw materials and solid fuel in the step of preparing the mixed raw material 8 is that of the component composition of the calcined agglomerated
[0043]
The second feature is that the basicity of the mixed raw material 8 is considerably low within the range of 0.3 to 0.9 (so-called “low basicity line”), and in contrast, a post-process The basicity of the outer layer portion 27 formed by being coated on the surface of the
[0044]
CaO-Fe having a component composition in which the basicity of the binder phase 29 is in the range of 2.0 to 4.0.2OThree-SiO2The region on the ternary equilibrium diagram (see FIG. 2, (b)) is a range of 67-80 mass% on the CaO concentration axis, and its lower limit concentration of 67 mass% and Fe2OThreeA straight line connecting the points of 100 mass%, its upper limit concentration of 80 mass% and Fe2OThreeThis corresponds to the inside of a triangular region surrounded by a straight line connecting points of 100 mass%. Fe in this region2OThreeA calcium ferrite-based initial melt (melting temperature <about 1200 ° C.) is generated in the β-phase region existing from the corner. Thereby, the
[0045]
In addition, CaO-Fe of the component composition which becomes in the range of basicity 1.5-2.0 of the sintered cake 232OThree-SiO2Similarly, the region on the ternary equilibrium diagram (see FIG. 2, (b)) is in the range of 60 to 67 mass% on the CaO concentration axis, and Fe2OThreeThis corresponds to the inside of a triangular region surrounded by a straight line connecting points of 100 mass%.
[0046]
In the present invention, as described above, the distribution adjustment and basicity adjustment of the solid fuel to the
[0047]
The situation where the pseudo particles 17 are fired to obtain the
[0048]
Here, the SiO of the sintered
[0049]
As described above, as the mineralogical form and physical characteristics of the calcined agglomerated mineral obtained in the present invention, a large amount of the residual core portion 28 formed therein has a small amount of solid fuel and low SiO.2Since the content is low and the basicity is low, porous hematite and porous magnetite are mainly used, and only a small amount of calcium silicate slag and calcium ferrite is generated. And the porous hematite and porous magnetite which comprise the main body of a residual nucleus part contribute to the intensity | strength maintenance by the binding force of a diffusion coupling main body.
[0050]
On the other hand, in the gaps between the residual core portions 28 in which a large number are formed, a calcium ferrite melt (CaO · Fe produced in the firing process) is formed.2OThreeAnd CaO 2Fe2OThree) And a small amount of olivine-based molten slag (2 (Fe, Ca) O.SiO)2) And a solidified phase 29 is formed, and this bonded phase 29 has a form in which penetration into the residual core portion 28 is suppressed. Since the obtained sintered
[0051]
As the CaO source material used in the basicity adjustment of the mixed raw material 8, it is desirable to use quick lime 4 without using limestone. Limestone absorbs heat of decomposition through an endothermic reaction during the firing process, leading to an increase in the amount of solid fuel to be blended. In that respect, quicklime 4 is advantageous, and since it exhibits a binder function in the granulation process, it is advantageous for improving granulation properties. When magnesite 8 is used together with quicklime 4, magnetite and magnesiferrite ((Mg, Fe) O.Fe2OThree), And as a result, the resistance to reduction dusting is improved. Here, when dolomite is used as the MgO source material, the MgO component is not sufficiently substituted with FeO in the magnetite. However, if magnesite is used, this is eliminated, and the magnesite SiO2The content rate is very small (less than 1 mass%), Al2OThreeThis is because the content is very small.
[0052]
In the present invention, iron ore containing a crystal water content of about 4 mass% or more (referred to as “high crystal water ore” in the present specification) is appropriately used as the iron ore in the main raw material. However, when the blending ratio of the high crystal water ore in the main raw material is 25 mass% or more, in the production of the calcined agglomerated ore according to the present invention, the granulated property of the pseudo particles is deteriorated as in the conventional sintered ore production. In addition, the yield of the product sintered ore and the productivity are reduced due to the occurrence of local overmelted and unfired portions in the melting / sintering process and deterioration of air permeability. On the other hand, the use of high-crystal water ore as a sintered ore is difficult to avoid in the future. Therefore, also in this invention, a technique for using a large amount of high crystal water ore is necessary. The high-crystal water ore use technology in that case adds that it pre-processes according to the physical property characteristic of the said high-crystal water ore. For example, a pretreatment for removing crystallization water in advance or a pretreatment for sufficiently absorbing water in advance can be considered, and the treatment method can be changed by paying attention to the particle size.
[0053]
Next, the desirable particle size distribution of each constituent particle of the mixed raw material 8 is as follows. For iron ore, a fine powder portion ratio of -0.04 mm accounts for about 50 to 80 mass%, and a coarse particle size of 1 to -8 mm. The grain portion ratio is composed of coarse iron ore having a particle size of about 8 mm, which occupies about 30 to 50 mass%, and the weight composition ratio of the fine iron ore to coarse iron ore is about 30:70 to about 70:30. It is desirable to be within the range. By carrying out like this, in the next granulation process, coarse iron ore becomes a core particle, and powder iron ore becomes an adhering particle on this surface, which is an irregularly shaped body having a high packing density, and the core part of the pseudo particle The formation of is promoted.
[0054]
Use of
[0055]
In the calcined agglomerate according to the present invention, the total iron content is limited to 58 mass% or more. The reason is that when charging the product sintered ore as a blast furnace raw material, the weight of the blast furnace charging main raw material required for production per 1 ton of pig iron (hereinafter referred to as “the ratio of the blast furnace main raw material”) is lowered below a predetermined value. This is because the blast furnace slag ratio is reduced and the blast furnace fuel ratio is reduced. The main raw material charged in the blast furnace is generally composed of treated ore and lump ore, and the main processed ore is sintered ore and pellets. In Japan, many blast furnaces mainly use sintered ore as processing ore, and the remainder is covered with purchased pellets. Some blast furnaces use in-house manufactured pellets as processing ore. The ratio of the sintered ore used in many of the above blast furnaces in Japan to the main raw material is about 70 to 85 mass%. Thus, increasing the iron content of sintered ore, which occupies a large amount in the main raw material charged in the blast furnace, is extremely effective in reducing the blast furnace main raw material ratio and consequently reducing the slag ratio. In Japan, the blast furnace main raw material ratio is about 1600 to 1650 kg / t, and the total iron content in the sintered ore is about 57 mass% to slightly less than 59 mass%.
[0056]
In the calcined agglomerated ore according to the present invention, the desirable content of the MgO component is in the range of 0.5 to 2.0 mass% and is contained in the residual core portion. The reason for this is that if the MgO content is lower than 0.5 mass%, the amount of magnetite and magnetioferrite produced is small and the reduction dust resistance deteriorates, while the MgO content is 2.0 mass%. This is because if it is contained in excess, the reducibility of the product sintered ore is deteriorated due to the influence of dense magnetite.
[0057]
【Example】
The invention is further illustrated by the examples.
[0058]
(Test 1)
The high-grade fired agglomerate for iron making of the present invention was produced according to the production flow of the fired agglomerate shown in FIG. Powdered iron ore 1 and return
[0059]
Table 1 shows the composition of the powdered iron ore 1, returned
[0060]
[Table 1]
[0061]
[Table 2]
[0062]
As a production test of the calcined agglomerated ore according to the present invention, a main raw material consisting of fine iron ore 1 and return
[0063]
Next, the
[0064]
Here, the
[0065]
In addition, in the test (Example) within the scope of the present invention described above, the iron ore 1 was adjusted so that the proportion of the high crystal water ore in the main raw material was 25 mass% or more in the brand-specific blending ratio.
[0066]
The pseudo particles 17 prepared under the above conditions were transferred to the
[0067]
In addition, this is because the
[0068]
In this way, the sintering
[0069]
As a test (comparative example) outside the scope of the present invention with respect to the above example, a fired agglomerated ore was manufactured by the general flow manufacturing process shown in FIG. However, in the comparative example, in the raw material composition of the mixed raw material 8 before granulating the raw material of the
[0070]
Table 3 shows the component composition, mineralogy structure, product quality, and operation results of the product sintered ore produced in the operation test of Examples and Comparative Examples 1 and 2. Here, the microstructure in Table 3 is a result of observing the polished sample with a reflection microscope, and quantitative evaluation in a strict sense is difficult, but shows the characteristics of the structure.
[0071]
[Table 3]
[0072]
Regarding the component composition of the sintered ore according to the present invention,
[0073]
(Test 2)
A blast furnace operation test was conducted using the calcined agglomerated ore produced in the Example of Test 1 and Comparative Examples 1 and 2 as a blast furnace raw material. Blast furnace operation has an internal volume of 3443mThreeIn the blast furnace, the blast temperature is 1200 ° C, the oxygen enrichment rate is 3.2%, the humidity control steam is 25.3 g / Nm.ThreeThe slag target basicity was 1.22, the pulverized coal injection ratio was set to 150 to 200 kg / t, and the hot metal target temperature was 1500 ° C.
[0074]
Table 4 shows the operation results of the blast furnace obtained in this operation test.
[0075]
[Table 4]
[0076]
In the blast furnace operation of the embodiment using the sintered ore according to the present invention, the main raw material ratio of the blast furnace charge (the weight of ore required to produce 1 ton of pig iron) is about 1600 kg / t or less, and the blast furnace slag ratio is about Thus, a low fuel ratio of approximately 509 kg / t, which is the sum of the coke ratio of 306 kg / t and the pulverized coal injection ratio of 203 kg / t, was achieved.
[0077]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to produce a calcined agglomerated mineral with extremely high quality and excellent yield using existing production equipment. Moreover, according to the manufacturing method of the sintered agglomerated mineral of this invention, productivity of a sintered ore improves. And by using this sintered ore as a blast furnace charging raw material, the blast furnace slag ratio is reduced and the fuel ratio in the blast furnace is lowered. As a result, the amount of carbon dioxide emissions at steelworks is reduced, contributing to environmental improvement. Such a high-grade fired agglomerate for iron making and a method for producing the same can be provided, and industrially useful effects are brought about.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic flow diagram illustrating an example of a production process desirable for producing a calcined agglomerated mineral according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a situation in which a pseudo cake is fired to obtain a sintered cake in the process of producing a fired agglomerated mineral according to the present invention, using a parallel state diagram.
[Explanation of symbols]
1 Iron ore
2 Returning
3 Dust
4 Quicklime
5 Magnesite
6 Powdered coke
7 Primary mixer
8 Mixed raw materials
9 Granulator
10 Core part (of pseudoparticle)
11 Powdered coke
12 Powdered limestone
13 Slaked lime
14 Quicklime
15 Preparation raw materials
16 Secondary mixer
17 Pseudoparticles
18 Sintering machine
19 Raw material charging equipment
20 palettes
21 Grain segregation charging mechanism
22 Sintering raw material layer
23 Sintered cake
24 Product Sinter
25 moisture
26 Moisture
27 Outer layer part (of pseudo particles)
28 Residual core (sintered cake)
29 Binder phase (for sintered cake)
30 moisture
Claims (11)
2.0≦(CaO/SiO 2 ) bond. ≦4.0 ・・・・・・(1)
0.3≦(CaO/SiO 2 ) rem-gr. ≦0.9 ・・・・・・(2)
を満たし、且つ、前記残留核部分と前記結合相とからなる前記焼成塊成鉱中の、CaO含有率(mass%)とSiO 2 含有率(mass%)との比(CaO/SiO 2 ) PROD. は、1.5〜2.0の範囲内にあり、前記結合相は、前記残留核部分の内部への浸透が抑制されている形態を呈していることを特徴とする、製鉄用高品位焼成塊成鉱。In the pre-processing granulation step, a pseudo-particle particle comprising a core part prepared from a mixed raw material containing iron ore and a medium solvent, and an outer layer part in which the surface of the core part is coated with a solid fuel and a CaO source material. A part of the core part remains in the assembly, and the residual core part is composed of porous hematite and porous magnetite, and a small amount of calcium silicate slag and a small amount of calcium ferrite, and the residual In the gap between the core parts, a bonded phase composed of a solidified phase of a calcium ferrite melt produced in the firing process and a small amount of olivine-based molten slag is formed, and the CaO content (mass%) in the bonded phase And the SiO 2 content (mass%) ratio (CaO / SiO 2 ) bond. Is the CaO content (mass%) and SiO 2 content (ma ss%) and the ratio (CaO / SiO 2 ) rem-gr., and the relationship of the following formulas (1) and (2):
2.0 ≦ (CaO / SiO 2 ) bond. ≦ 4.0 (1)
0.3 ≦ (CaO / SiO 2 ) rem-gr. ≦ 0.9 (2)
And the ratio of CaO content (mass%) to SiO 2 content (mass%) in the calcined agglomerated mineral comprising the residual core portion and the binder phase (CaO / SiO 2 ) PROD . is in the range of 1.5 to 2.0, the sintered Gosho is characterized in that the interior to the penetration of the residual nucleus portion and has a form as it is suppressed, and high for steel Grade fired agglomerate.
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