JP5043533B2 - Method for drying humidified dust and method for producing reduced iron - Google Patents
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Description
本発明は、加湿ダストの乾燥方法および還元鉄の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for drying humidified dust and a method for producing reduced iron.
高炉ダストに転炉集塵ダストを混合した後に塊成化処理を施して塊成物とし、この塊成物を連続的に移動する炉床上で加熱・還元する、還元鉄の製造方法が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 There is a known method for producing reduced iron, in which converter dust collection dust is mixed with blast furnace dust and then agglomerated to form an agglomerate, which is then heated and reduced on a continuously moving hearth. (For example, refer to Patent Document 1).
また、製鋼工程で発生する湿式ダストを天日乾燥により強制乾燥して、使用目的ごとに分級した後に再利用する方法も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。 There has also been proposed a method in which wet dust generated in a steelmaking process is forcibly dried by sun-drying and classified for each purpose of use and then reused (for example, see Patent Document 2).
ところで、他の製鉄所で発生したM−Feの低いダスト(例えば高炉の2次灰等)を海路等で搬送し、鉄源として再利用する試みがなされている。搬送に際しては、ダストの発塵を防止するために、当該ダストの水分含有率が13〜17%程度となるように加水され、搬送先の製鉄所において転炉から発生したダストと混合されて、還元鉄製造のための鉄源として利用される。 By the way, an attempt has been made to transport M-Fe low dust (for example, secondary ash of a blast furnace, etc.) generated in other steelworks by sea or the like and reuse it as an iron source. When transporting, in order to prevent dust generation, the water content of the dust is hydrated to be about 13 to 17%, mixed with dust generated from the converter at the steel mill of the transport destination, Used as iron source for the production of reduced iron.
しかしながら、上記特許文献1および特許文献2に記載の発明では、加水されたM−Feの低い加湿ダストと転炉から発生したダストの詳細な混合方法については言及しておらず、混合後のダストの水分含有率を調整して高金属化率の還元鉄を製造可能な方法が希求されていた。
However, the inventions described in Patent Document 1 and
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、加湿ダストの粉砕性を向上させることが可能な、新規かつ改良された加湿ダストの乾燥方法およびこの加湿ダストを使用した還元鉄の製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved method for drying humidified dust, which can improve the pulverization properties of the humidified dust, and the humidified dust. It is in providing the manufacturing method of the used reduced iron.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、加水処理が施されたダストである加湿ダストを乾燥する加湿ダストの乾燥方法であって、水分含有率13〜17%まで加水され、M−Feが5%未満である前記加湿ダストと、M−Feが5%以上である転炉ダストと、を混合して混合ダストとし、前記混合ダストの水分含有率を10%以下とすることを特徴とする、加湿ダストの乾燥方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problem, according to an aspect of the present invention, there is provided a method for drying humidified dust, which is a humidified dust that has been subjected to water treatment, and is added to a moisture content of 13 to 17%. The humidified dust having M-Fe of less than 5% and the converter dust having M-Fe of 5% or more are mixed to form mixed dust, and the moisture content of the mixed dust is set to 10% or less. A method for drying humidified dust is provided.
前記M−Feが5%以上である転炉ダストは、天日乾燥での酸化発熱により水分含有率を低下させたものであってもよい。 The converter dust having 5% or more of M-Fe may have a reduced moisture content by oxidation heat generated by sun drying.
前記M−Feが5%以上である転炉ダストは、水分含有率が5%以下であってもよい。 The converter dust having 5% or more of M-Fe may have a moisture content of 5% or less.
前記加湿ダストと、前記M−Feが5%以上である転炉ダストとを、質量比1:1〜1:2の割合で混合してもよい。 The humidified dust and the converter dust in which the M-Fe is 5% or more may be mixed at a mass ratio of 1: 1 to 1: 2.
前記加湿ダストの粒径は、前記M−Feが5%以上である転炉ダストの粒径よりも小さくてもよい。 The particle size of the humidified dust may be smaller than the particle size of the converter dust in which the M-Fe is 5% or more.
上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、加水処理が施されたダストである加湿ダストを用いて、金属化率80%以上で、かつ、DRI成品化率65%以上の還元鉄を製造する還元鉄の製造方法であって、水分含有率13〜17%まで加水され、M−Feが5%未満である前記加湿ダストと、M−Feが5%以上である転炉ダストと、を混合して混合ダストとし、当該混合ダストの水分の含有率を10%以下とするステップと、前記混合ダストに還元材を配合し、前記還元鉄の原料とするステップと、前記原料を粉砕するステップと、粉砕された前記原料を塊成化するステップと、塊成化された前記原料を乾燥し還元するステップと、を含む還元鉄の製造方法が提供される。 In order to solve the above-mentioned problems, according to another aspect of the present invention, using humidified dust that is dust subjected to water treatment, the metallization rate is 80% or more and the DRI productization rate is 65% or more. A reduced iron production method for producing reduced iron in which the moisture content is 13 to 17% and the humidified dust is less than 5%, and the M-Fe is 5% or more. Furnace dust, mixed dust to make a mixed dust, the moisture content of the mixed dust is 10% or less, a reducing material is blended in the mixed dust, the reduced iron raw material, There is provided a method for producing reduced iron, comprising a step of pulverizing a raw material, agglomerating the pulverized raw material, and drying and reducing the agglomerated raw material.
前記原料を粉砕するステップにより、粉砕後の前記原料の粒径を、80%篩下粒径で500μm以下とするようにしてもよい。 In the step of pulverizing the raw material, the particle size of the raw material after pulverization may be set to 500 μm or less with an 80% under-sieving particle size.
前記混合ダストに還元材を配合するステップでは、還元材添加後の前記還元鉄の原料の水分含有率が10%以下となるように、前記還元材を配合してもよい。 In the step of blending the reducing material with the mixed dust, the reducing material may be blended so that the moisture content of the reduced iron raw material after addition of the reducing material is 10% or less.
前記混合ダストと前記還元材との質量配合比は、82〜93:7〜18であってもよい。 82-93: 7-18 may be sufficient as the mass compounding ratio of the said mixed dust and the said reducing material.
本発明に係る加湿ダストの乾燥方法により、加湿ダストの粉砕性を向上させることが可能であり、この加湿ダストを用いて還元鉄を製造することにより、製造される還元鉄の金属化率を向上させることが可能である。 By the humidified dust drying method according to the present invention, it is possible to improve the grindability of the humidified dust. By producing reduced iron using this humidified dust, the metallization rate of the produced reduced iron is improved. It is possible to make it.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
なお、以下の説明においては、振動ミルの一種であるボールミルを粉砕機として用いる場合について詳細に説明するが、本発明がボールミルを用いる場合に限定されるわけではなく、ロッドミル等の他の振動ミルを粉砕機として用いてもよいことは言うまでもない。 In the following description, a case where a ball mill which is a kind of vibration mill is used as a pulverizer will be described in detail. However, the present invention is not limited to the case where a ball mill is used. It goes without saying that may be used as a grinder.
<加湿ダストおよび転炉ダストについて>
まず、本発明の好適な実施の形態について説明するに先立ち、本発明で用いられる加湿ダストおよび転炉ダストについて、図3を参照しながら詳細に説明する。ここで、上記加湿ダストは、加水処理が施されたダストを意味する。図3は、加湿ダストおよび転炉ダストの水分含有率の変化を説明するためのグラフ図である。図4は、ボールミル出側粒径と還元鉄の金属化率との関係を説明するためのグラフ図である。また、図5は、ボールミル出側水分含有量と水分補正係数との関係を説明するためのグラフ図であり、図6は、ボールミル処理速度と出側原料の粒径との関係とを説明するためのグラフ図である。
<About humidified dust and converter dust>
First, prior to describing a preferred embodiment of the present invention, humidified dust and converter dust used in the present invention will be described in detail with reference to FIG. Here, the humidified dust means dust that has been subjected to a hydration treatment. FIG. 3 is a graph for explaining changes in moisture content of humidified dust and converter dust. FIG. 4 is a graph for explaining the relationship between the ball mill outlet side particle size and the metallization rate of reduced iron. FIG. 5 is a graph for explaining the relationship between the ball mill outlet water content and the moisture correction coefficient, and FIG. 6 explains the relationship between the ball mill processing speed and the outlet raw material particle size. FIG.
従来、海路により搬送された水分が13〜17%まで加水された加湿ダストは、搬送先において転炉ダストと混合され、水分含有量が15%となるように調整された後に、粉砕および還元されていた。この場合に、粉砕後のダストの粒径は約1920μmであり、このダストを用いて製造された還元鉄(以下、DRIとも称する。)の金属化率は、49.6%程度と低品位なものであった。 Conventionally, the humidified dust in which the moisture transported by sea is added to 13 to 17% is mixed with the converter dust at the transport destination, adjusted to a moisture content of 15%, and then pulverized and reduced. It was. In this case, the particle size of the dust after pulverization is about 1920 μm, and the metallization rate of reduced iron (hereinafter, also referred to as DRI) manufactured using this dust is about 49.6%, which is low quality. It was a thing.
そこで、本願発明者らは、まず、原料となる加湿ダストと、この加湿ダストに混合される転炉ダストの水分含有率とその変化について、詳細に検討を行った。ここで、上記加湿ダストは、水分含有率13〜17%まで加水された、M−Feが5%未満のダストである。 Therefore, the inventors of the present application first examined in detail the humidified dust as a raw material and the moisture content of the converter dust mixed with the humidified dust and the change thereof. Here, the humidified dust is dust having a water content of 13 to 17% and M-Fe of less than 5%.
図3は、搬送された加湿ダストと搬送先の製鉄所で発生した転炉ダストの水分含有率の変化を示している。ここで、図中のAダストとは、水分含有率13〜17%まで加水された、M−Feが5%未満の加湿ダストを表し、図中のBダストは、搬送先の製鉄所で発生した転炉ダストである。また、図3の縦軸は、それぞれのダストの水分含有率(%)を表し、横軸は、加水された日を始点とした経過日数(Aダスト)および発生日を始点とした経過日数(Bダスト)である。AダストおよびBダストは、ヤードへと搬送され、天日乾燥されている。以下では、ヤードにおいてダストを天日乾燥させることを、「養生する」と称することとする。 FIG. 3 shows changes in the moisture content of the humidified dust transported and the converter dust generated at the steel mill at the transport destination. Here, A dust in the figure represents humidified dust having a water content of 13 to 17% and M-Fe of less than 5%, and B dust in the figure is generated at the steel mill at the transport destination. Converter dust. Moreover, the vertical axis | shaft of FIG. 3 represents the moisture content rate (%) of each dust, and a horizontal axis is the elapsed days (A dust) which started from the day of water addition, and the elapsed days (A dust) which started from the generation | occurrence | production day ( B dust). A dust and B dust are conveyed to the yard and are sun-dried. Hereinafter, drying the dust in the sun in the yard is referred to as “curing”.
図3を参照すると、Aダストは、60日間養生したとしても水分含有率は低下せず、むしろ、降雨等の影響により、水分含有率が上昇していることがわかる。他方、Bダストは、約30日間養生することで水分含有率が著しく低下し、水分含有率が0%近傍まで低下していることがわかる。これは、発生時のBダストは、20%以上のM−Feを有しているために、天日乾燥によりダスト自体が酸化発熱し、水分含有率が低下するからである。なお、酸化発熱により水分含有率が低下したダストは、M−Feも10%以下まで低下することとなる。他方、加湿ダストは、M−Feが5%未満しかないために、天日乾燥されたとしても酸化発熱が起こらず、水分含有率が低下しない。 Referring to FIG. 3, it can be seen that even when A dust is cured for 60 days, the water content does not decrease, but rather the water content increases due to the influence of rainfall or the like. On the other hand, it can be seen that the moisture content of B dust is remarkably lowered by curing for about 30 days, and the moisture content is reduced to around 0%. This is because the B dust at the time of generation has 20% or more of M-Fe, so that the dust itself generates heat by oxidation due to sun drying, and the moisture content decreases. In addition, the dust in which the moisture content has decreased due to oxidation heat generation will also reduce M-Fe to 10% or less. On the other hand, since the humidified dust has M-Fe of less than 5%, even if it is sun-dried, no oxidation heat is generated, and the moisture content does not decrease.
以下に示す図1は、図3に示したAダストおよびBダストとは異なるダストについて、それぞれ化学成分と水分含有率を示したものである。なお、表1に示した転炉ダスト(Bダスト)は、30日間養生を行う前後での値を併せて示している。 FIG. 1 shown below shows the chemical components and the moisture content of dust different from the A dust and B dust shown in FIG. The converter dust (B dust) shown in Table 1 also shows the values before and after curing for 30 days.
表1からも明らかなように、M−Feが19.2%程度で発生した転炉ダストは、養生によりM−Feは9.5%まで低下するものの、水分含有率が22%から4.6%へと大きく減少する。 As is clear from Table 1, the converter dust generated at about 19.2% of M-Fe has a moisture content of 22% to 4.4, although M-Fe is reduced to 9.5% by curing. It greatly decreases to 6%.
<粉砕後の混合ダストの粒径と還元鉄の金属化率との関係について>
続いて、図4〜図6を参照しながら、粉砕後の混合ダストの粒径と還元鉄の金属化率との関係について、詳細に説明する。図4は、ボールミル出側粒径と還元鉄の金属化率との関係を説明するためのグラフ図であり、図5は、ボールミル出側水分含有量と水分補正係数との関係を説明するためのグラフ図であり、図6は、ボールミル処理速度と出側原料の粒径との関係とを説明するためのグラフ図である。
<Relationship between particle size of mixed dust after grinding and metallization rate of reduced iron>
Next, the relationship between the particle size of the mixed dust after pulverization and the metallization rate of reduced iron will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 4 is a graph for explaining the relationship between the ball mill outlet side particle size and the reduced iron metallization rate, and FIG. 5 is for explaining the relationship between the ball mill outlet side water content and the moisture correction coefficient. FIG. 6 is a graph for explaining the relationship between the ball mill processing speed and the particle size of the outgoing side raw material.
粉砕機として用いられるボールミルの出側(すなわち、粉砕後)における混合ダストの粒径と、還元鉄の金属化率とは、図4に示すような関係になることが知られている。図4の横軸は、ボールミル出側における混合ダストの粒径(μm)であり、縦軸は、還元鉄の金属化率である。 It is known that the particle size of the mixed dust on the exit side (that is, after pulverization) of a ball mill used as a pulverizer and the metallization ratio of reduced iron have a relationship as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 4 is the particle size (μm) of the mixed dust on the ball mill exit side, and the vertical axis is the metallization rate of reduced iron.
図4を参照すると、ボールミル出側粒径が小さくなるほど、還元鉄の金属化率は向上することがわかる。図4より、金属化率が80%以上となるような高金属化率の還元鉄を製造するためには、ボールミル出側粒径を約500μm以下にしなければならないことがわかる。 Referring to FIG. 4, it can be seen that the metallization rate of reduced iron increases as the ball mill exit side particle size decreases. FIG. 4 shows that in order to produce reduced iron with a high metallization rate such that the metallization rate is 80% or more, the ball mill outlet side particle size must be about 500 μm or less.
ここで、ボールミルの粉砕性について、以下の式1に示したような理論式が成立することが知られている。 Here, with respect to the grindability of the ball mill, it is known that the theoretical formula shown in the following formula 1 holds.
ここで、上記式1において、
F80[μm]:ボールミル入側における篩下80%粒径
P80[μm]:ボールミル出側における篩下80%粒径
W[kW]:ボールミル動力、(350)
Wi[kWh/t]:粉砕仕事指数、(ダスト:14.2、石炭:28.6)
Q[wet−t/h]:ボールミル処理速度
C1[−]:ボールミル径補正係数、(0.88)
C2[−]:乾式補正係数、(1.3)
C3[−]:微粉砕補正係数、(1)
C4[−]:過大供給補正係数、(1)
C5[−]:開回路係数、(1.3)
C6[−]:補正係数
である。なお、( )内の数字は、実際に式1に代入した値である。なお、上記の篩下80%粒径とは、篩分けを行った場合に、篩を通過した粉体が全体の質量の80%となる際の粒径を意味する。
Here, in Equation 1 above,
F 80 [μm]: 80% particle size under sieve on the ball mill entry side P 80 [μm]: 80% particle size under sieve on the ball mill exit side W [kW]: Ball mill power, (350)
W i [kWh / t]: Grinding work index, (Dust: 14.2, Coal: 28.6)
Q [wet-t / h]: Ball mill processing speed C 1 [-]: Ball mill diameter correction coefficient, (0.88)
C 2 [−]: dry correction coefficient, (1.3)
C 3 [−]: Fine grinding correction coefficient, (1)
C 4 [−]: Oversupply correction coefficient, (1)
C 5 [−]: open circuit coefficient, (1.3)
C 6 [−]: Correction coefficient. The numbers in () are the values actually substituted into Equation 1. The 80% particle size under the sieve means the particle size when the powder passing through the sieve becomes 80% of the total mass when sieving is performed.
また、上記C1およびWiは、以下の式2および式3により算出することが可能である。ここで、以下の式2において、Dは、ボールミルの内径(m)であり、式3において、HGIは、粉砕性指数(Hard Globe Index、無次元量)である。
The C 1 and W i can be calculated by the following
また、上記式1における物理的意味のない補正係数C6は、ボールミル実機での基礎調査結果から、ボールミル出側におけるダストの水分含有率に対して、図5に示したような関係になることを見いだした。図5から明らかなように、補正係数C6は、ボールミル出側における水分含有率が低い場合に小さな値となることがわかる。図5にプロットされている各点の近似曲線を求めると、ボールミル出側の水分含有率をx(%)、補正係数の値をyとした場合に、以下の式4となった。
In addition, the correction coefficient C 6 having no physical meaning in the above formula 1 has a relationship as shown in FIG. 5 with respect to the moisture content of dust on the ball mill exit side, based on the results of the basic investigation on the actual ball mill. I found. As is apparent from FIG. 5, the correction coefficient C 6 it is seen that a small value in the case of a low water content in the ball mill exit side. When an approximate curve of each point plotted in FIG. 5 is obtained, the following
ここで、式3および式4を用いて、ボールミル処理速度Qとボールミルの出側における篩下80%粒径との関係を求めると、図6中に示した実線のようになる。ここで、図6中の実線は、ボールミルの出側における水分含有率がそれぞれ1%、2%、3%、5%および7%である場合の理論曲線である。また、図6中には、実機試験を行った場合の、ボールミル処理速度とボールミルの出側における篩下80%粒径の関係もプロットされている。なお、各プロットに記載されている数値は、ボールミルの出側における水分含有率である。
Here, when the relationship between the ball mill processing speed Q and the 80% particle size under the sieve on the exit side of the ball mill is obtained using Equation 3 and
図6を参照すると、実機試験において得られた各条件におけるプロットは、式3および式4に基づいて算出した理論曲線と良く一致していることがわかる。また、図6より、ボールミルの出側における水分含有率を小さくすることで、ボールミルの処理速度を大きくすることが可能であることがわかる。
Referring to FIG. 6, it can be seen that the plots obtained in the actual machine test under the respective conditions are in good agreement with the theoretical curves calculated based on Equation 3 and
図4において説明したように、ボールミルの出側における粒径が500μm以下となり、かつ、ある程度のボールミル処理速度を維持するためには、図6からも明らかなように、ボールミルの出側における水分含有率を7%以下にする必要があることがわかる。また、ボールミルの出側における水分含有率が7%以下となるためには、ボールミルの入側での水分含有率は、少なくとも10%以下になっている必要があると考えられる。 As described with reference to FIG. 4, in order to maintain a particle diameter of 500 μm or less on the exit side of the ball mill and to maintain a certain ball mill processing speed, it is clear from FIG. 6 that moisture content is present on the exit side of the ball mill. It can be seen that the rate needs to be 7% or less. Further, in order for the moisture content on the exit side of the ball mill to be 7% or less, it is considered that the moisture content on the entry side of the ball mill needs to be at least 10% or less.
<本実施形態に係る加湿ダストの乾燥方法について>
本実施形態に係る加湿ダストの乾燥方法は、以上のような知見を基になされたものであり、養生しても酸化発熱せず、そのままでは乾燥することのない加湿ダスト(Aダスト)と、M−Feが19%程度で発生し、養生による酸化発熱によって、M−Feが10%程度、水分含有率が5%以下となった転炉ダスト(Bダスト)とを混合することで、乾燥機等を用いることなく、混合後の混合ダストの水分含有率を10%以下まで低減させることを特徴とする。
<About the drying method of the humidified dust which concerns on this embodiment>
The method for drying humidified dust according to the present embodiment is based on the above knowledge, and does not generate oxidation heat even after curing, and humidified dust (A dust) that does not dry as it is, M-Fe is generated at about 19%, and it is dried by mixing with converter dust (B dust) in which M-Fe is about 10% and moisture content is 5% or less due to oxidation heat generated by curing. The water content of the mixed dust after mixing is reduced to 10% or less without using a machine or the like.
以下に、図1を参照しながら、本実施形態に係る加湿ダストの乾燥方法について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る加湿ダストの乾燥方法を説明するための説明図である。 Below, the drying method of the humidified dust which concerns on this embodiment is demonstrated in detail, referring FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a humidifying dust drying method according to the present embodiment.
本実施形態に係る加湿ダストの乾燥方法は、M−Feが19%程度で発生した転炉ダスト11を、天日乾燥により酸化発熱させることで養生し、M−Feが10%程度であり、水分含有率が5%以下となった養生後の転炉ダスト13にする。この養生後の転炉ダスト13を、水分含有量が13〜17%まで加水され、M−Feが5%未満である加湿ダスト15と混合することで、混合ダスト17とするものである。
The humidifying dust drying method according to the present embodiment cures the
ここで、養生後の転炉ダスト13と加湿ダスト15の比重は、約1.8程度となっており、加湿ダスト15の粒径は、養生後の転炉ダスト13の粒径よりも小さい。
Here, the specific gravity of the
養生後の転炉ダスト13(Bダスト)と加湿ダスト15(Aダスト)は、例えば、質量比が1:1となるように混合されてもよい。養生後の転炉ダスト13と加湿ダスト15とが混合されて混合ダスト17となると、加湿ダスト15の水分含有率は低下し、混合ダスト17全体の水分含有率は10%以下となる。
The converter dust 13 (B dust) and the humidified dust 15 (A dust) after curing may be mixed so that the mass ratio becomes 1: 1, for example. When the
混合ダスト17は、養生を行うことなく還元鉄製造のための原料として使用されることが好ましい。混合ダスト17を養生することなく使用することで、降雨等の天候による影響を排除することが可能であり、低下させた水分含有率を再び上昇させることなく、還元鉄製造のための原料として使用することができる。
The
なお、混合ダスト17は、後述する粉砕工程を行うために搬送される間に搬送による振動によって撹拌され、更には、搬送時の積み込みや荷卸しによっても撹拌されて、AダストおよびBダストが均一に分布するようになる。
The
以上説明したように、本実施形態に係る加湿ダストの乾燥方法を用いることにより、乾燥機等の設備を利用することなく、水分含有量が13〜17%であり、M−Feが5%未満である加湿ダストの水分含有率を低下させることが可能であり、水分含有率が10%以下である混合ダストを製造することが可能となる。かかる混合ダストは、水分含有率が10%以下であるため、上述のように、粉砕機であるボールミルにおけるダストの粉砕性を向上させることが可能であり、還元鉄の原料として使用される原料ダストの微細化を図ることが可能となる。 As described above, by using the humidified dust drying method according to the present embodiment, the moisture content is 13 to 17% and M-Fe is less than 5% without using equipment such as a dryer. It is possible to reduce the moisture content of the humidified dust, and it is possible to produce a mixed dust having a moisture content of 10% or less. Since the mixed dust has a water content of 10% or less, as described above, it is possible to improve the pulverization property of dust in a ball mill as a pulverizer, and the raw material dust used as a raw material of reduced iron It is possible to reduce the size.
<還元鉄の製造方法について>
続いて、上記乾燥方法を用いて製造された混合ダストを用いて高金属化率の還元鉄を製造する方法について、図2を参照しながら詳細に説明する。図2は、本実施形態に係る還元鉄の製造方法を説明するための説明図である。
<About the manufacturing method of reduced iron>
Next, a method for producing reduced iron having a high metallization rate using the mixed dust produced using the drying method will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining a method for producing reduced iron according to the present embodiment.
図2に示したように、本実施形態に係る還元鉄の製造方法は、M−Feが10%程度であり、水分含有率が5%以下となった養生後の転炉ダスト13と、水分含有率13〜17%に加水され、M−Feが5%未満である加湿ダスト15とを混合して、混合ダスト17を製造する工程と、混合ダスト17と還元材19とを配合槽20へと装入する工程と、配合槽20から混合ダスト17および還元材19を所定の配合比となるように配合して還元鉄の原料とする工程と、得られた原料を粉砕機の一種であるボールミル30で粉砕する工程と、粉砕された原料を造粒機40により塊成化する工程と、塊成化された原料を乾燥機50により乾燥させる工程と、乾燥させた原料を回転炉床炉(RHF)60へと装入し、加熱・還元して還元鉄を製造する工程と、を含む。
As shown in FIG. 2, the method for producing reduced iron according to the present embodiment includes the
ここで、混合ダスト17を製造する工程は、上述の加湿ダストの乾燥方法を用いて加湿ダスト15と、養生後の転炉ダスト13とを混合して、加湿ダスト15の水分含有率を10%以下に低下させるとともに、混合ダスト17とする工程である。
Here, the process of manufacturing the
混合ダスト17と還元材19とを配合槽20へと装入する工程では、ヤード等で製造された混合ダスト17と、ヤード等に保管されている石炭、コークス、チャー、オイルコークス、廃プラスチック、廃タイヤ等の還元材19とをそれぞれ搬送し、配合槽20へと装入する。この搬送過程において、養生後の転炉ダスト13および加湿ダスト15は、搬送時の振動等により撹拌され、均一な混合ダスト17となる。
In the process of charging the
還元鉄の原料を製造する工程では、混合ダスト17および還元材19がそれぞれ装入されている配合槽20から、所定の質量配合比となるように混合ダスト17および還元材19を取り出して配合し、還元鉄の原料とする。また、混合ダスト17と還元材19との配合比率は、後述する還元工程において良好な還元鉄を得るために好適な条件を考慮して調整される。製造された原料は、後述するボールミル20まで搬送される。
In the process of producing the reduced iron raw material, the
ボールミル30での粉砕工程は、製造された原料を混合・粉砕して微細化する工程である。本実施形態に係る混合ダスト17は、上述のように水分含有率が10%以下まで低くなっているため、ボールミル処理速度を、図6等を参考にしながら適切な処理速度とすることで、ボールミル出側における篩下80%粒径を、500μm以下とすることが可能である。具体的には、ボールミルの出側での粒径の目標値と、振動ミル出側における水分含有率の目標値における理論曲線とから、ボールミルの処理速度を決定することができる。なお、500μm以下となった原料を、例えばミックスマーラー等で混練および調湿してもよい。
The pulverizing step in the
本実施形態に係る還元鉄の製造方法においては、粉砕後の原料の粒径が、還元処理時に80%以上の金属化率を示すような粒径となっているため、この粉砕後の混合物を用いることで、高金属化率の還元鉄を製造することが可能である。 In the method for producing reduced iron according to the present embodiment, since the particle size of the raw material after pulverization is such that the metallization rate is 80% or more during the reduction treatment, the mixture after pulverization is used. By using it, it is possible to produce reduced iron with a high metallization rate.
原料を塊成化する工程では、500μm以下の粒径となった原料を、造粒機40により塊成化して、塊成物を製造する工程である。製造された塊成物は、乾燥機50まで搬送され、所定の水分含有量(例えば、1%未満)まで乾燥される。塊成物とは、ペレット、ブリケット、押し出し成形して裁断した成形品、粒度調整された塊状物等の粒状物や塊状物のことをいう。
In the step of agglomerating the raw material, the raw material having a particle diameter of 500 μm or less is agglomerated by the
所定の水分含有量まで乾燥された塊成物は、回転炉床炉(RHF)60に装入されて、加熱・還元され、還元鉄となる。RHF60は、炉内の床部が回転するようになっており、RHF60に装入された塊成物はRHF内を所定の速度で一周する間に加熱・還元され、還元鉄(DRI)となる。RHF内を移動する速度や加熱温度は、適宜設定することが可能であるが、例えば、1350℃程度のRHF60内を約15分間で一周するように設定してもよい。
The agglomerate dried to a predetermined moisture content is charged into a rotary hearth furnace (RHF) 60, heated and reduced, and reduced iron. In the
本実施形態に係る還元鉄の製造方法においては、還元鉄の原料の一つである混合ダスト17の水分含有量が10%以下まで乾燥されているため、ボールミル出側における篩下80%粒径を500μm以下とすることが可能である。そのため、かかる混合ダスト17を原料として使用することで、例えば図4に示したように、製造されたDRIの金属化率を80%以上にすることが可能となる。
In the method for producing reduced iron according to the present embodiment, since the moisture content of the
以下に、実施例および比較例を示しながら、本発明に係る加湿ダストの乾燥方法および還元鉄の製造方法について、更に説明を行う。なお、以下に示す実施例は、本発明のあくまでも一具体例であって、本発明が以下に示す実施例に規制されるわけではない。 Hereinafter, the method for drying humidified dust and the method for producing reduced iron according to the present invention will be further described with reference to Examples and Comparative Examples. The following embodiment is merely a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to the embodiment described below.
(加湿ダストの製造)
他箇所より搬送されてきた、水分含有率13〜17%まで加水され、M−Feが5%未満の加湿ダスト(Aダスト)と、M−Feが10%程度であり、水分含有量が5%以下となった養生後の転炉ダスト(Bダスト)とを混合して、混合ダストを製造した(表1参照。)。Bダストの配合比および混合後の養生日数は、以下の表2に示した通りである。なお、以下に示した表2において、Bダストの配合比が0のものは、Aダストのみ(Aダスト100%)の場合を意味している。
(Manufacture of humidified dust)
Humidified dust (A dust) having a water content of 13 to 17%, M-Fe less than 5%, M-Fe is about 10%, and the water content is 5%. The mixed dust was produced by mixing the converter dust (B dust) after curing which became less than or equal to% (see Table 1). The blending ratio of B dust and the number of days of curing after mixing are as shown in Table 2 below. In Table 2 shown below, the case where the blending ratio of B dust is 0 means that only A dust (A
表2に示したように、Aダストのみの場合(表2のNo.1およびNo.2)は、養生することでは乾燥せず、逆に降雨等の影響によって水分は上昇する。また、Bダストのみの場合(表2のNo.6およびNo.7)では、養生することによって逆に水分含有率が低下していることがわかる。 As shown in Table 2, in the case of only A dust (No. 1 and No. 2 in Table 2), it is not dried by curing, and conversely, the moisture rises due to the influence of rainfall or the like. Moreover, in the case of only B dust (No. 6 and No. 7 of Table 2), it turns out that the moisture content has fallen conversely by curing.
また、水分含有率が14.7%であったAダストと、水分含有率が4.6%であったBダストとを1:1の配合比で混合すると、養生しない場合には混合ダストの水分含有率が9.7%となり(表2のNo.4)、10%以下となっていることがわかる。同様に、AダストとBダストとを1:2の配合比で混合すると、養生しない場合には混合ダストの水分含有率が8.0%となり(表2のNo.5)、10%以下となっていることがわかる。また、養生した場合(表2のNo.3)には、降雨等の影響により水分含有率が若干悪化し、11.0%となる。 Further, when A dust having a moisture content of 14.7% and B dust having a moisture content of 4.6% are mixed at a mixing ratio of 1: 1, It can be seen that the moisture content is 9.7% (No. 4 in Table 2), which is 10% or less. Similarly, when A dust and B dust are mixed at a mixing ratio of 1: 2, the moisture content of the mixed dust becomes 8.0% (No. 5 in Table 2) and 10% or less when not cured. You can see that In addition, when cured (No. 3 in Table 2), the moisture content is slightly deteriorated to 11.0% due to the influence of rainfall or the like.
(還元鉄の製造)
続いて、表2に示したNo.1〜No.7の混合ダストを用いて、上述の工程により還元鉄(DRI)を製造した。なお、以下に示す例では、還元材として石炭を使用した。混合ダストと還元材の配合比および還元材である石炭の水分含有率は、以下の表3の通りである。また、ボールミル入側での水分含有率、ボールミル出側での篩下80%粒径、DRI金属化率およびDRI成品率を、以下の表4に示した。
(Manufacture of reduced iron)
Subsequently, No. 1 shown in Table 2 was obtained. 1-No. Using the mixed dust of No. 7, reduced iron (DRI) was produced by the above-described process. In the example shown below, coal was used as the reducing material. The mixing ratio of the mixed dust and the reducing material and the moisture content of coal as the reducing material are as shown in Table 3 below. Table 4 below shows the moisture content on the ball mill entry side, the 80% particle size under sieve on the ball mill exit side, the DRI metalization rate, and the DRI product rate.
ここで、上記表4において、DRI成品率とは、還元後に大きさが20mm以上であったものの質量が、RHFに装入したブリケットの合計質量に占める割合(%)である。かかるDRI成品率は、装入したブリケットがRHF内で爆裂しなかった割合に相当する。なお、上記表4において、「ボールミル粉砕性」は、ボールミル出側粒径が500μm以下であったものを○、500μm超過であったものを×とした。また、「RHF還元性」は、DRI金属化率が80%以上であったものを○、80%未満であったものを×とした。また、「DRI形状」は、DRI成品率が65%以上であったものを○、65%未満であったものを×とした。 Here, in Table 4 above, the DRI product rate is the ratio (%) of the total mass of briquettes charged into the RHF, although the mass after the reduction was 20 mm or more. Such a DRI product rate corresponds to the rate at which the inserted briquette did not explode in the RHF. In Table 4 above, “ball mill grindability” was evaluated as “◯” when the ball mill exit side particle size was 500 μm or less, and “x” when it exceeded 500 μm. In addition, “RHF reducibility” was evaluated as “◯” when the DRI metallization rate was 80% or more, and “X” when it was less than 80%. In addition, “DRI shape” indicates that the DRI product rate was 65% or more, and ○ was less than 65%.
表4を参照すると、混合ダストの水分含有率が10%超過であったNo.1〜No.3では、ボールミル入側においても水分含有率は10%超過であり、ボールミル出側における篩下80%粒径も500μm超過となっていることがわかる。そのため、ボールミル出側における粒径が1000μm超過であったNo.1〜No.3は、DRIの金属化率も70%以下となっており、DRI成品率も65%未満と低くなっている。 Referring to Table 4, the moisture content of the mixed dust exceeded 10%. 1-No. 3 shows that the moisture content exceeds 10% even on the ball mill entry side, and the 80% particle size under the sieve on the ball mill exit side also exceeds 500 μm. Therefore, the particle size on the ball mill exit side was over 1000 μm. 1-No. No. 3, the metallization rate of DRI is 70% or less, and the DRI product rate is as low as less than 65%.
また、混合ダストの水分含有率が10%以下であったNo.4〜No.7では、ボールミル入側においても水分含有率は10%以下であり、ボールミル出側における粒径も500μm以下となっていることがわかる。そのため、DRIの金属化率も80%超過となっており、成品率も65%以上と良好であることがわかる。 Moreover, No. in which the moisture content of the mixed dust was 10% or less. 4-No. 7 shows that the moisture content is 10% or less on the ball mill entry side, and the particle size on the ball mill exit side is 500 μm or less. Therefore, it can be seen that the metallization rate of DRI is also over 80%, and the product rate is as good as 65% or more.
以上説明したように、本発明によれば、水分含有率13〜17%まで加水され、M−Fe5%未満である加湿ダストの水分を10%以下まで低減させることが可能であり、加湿ダストを養生後の転炉ダストと1:1〜1:2の配合比で混合することで、水分含有率を約5%低下させることが可能である。また、養生をしないことで、降雨等の影響による水分含有率の上昇を避けることが可能である。 As described above, according to the present invention, it is possible to reduce the moisture content of the humidified dust which is watered to a moisture content of 13 to 17% and is less than 5% of M-Fe to 10% or less. It is possible to reduce the water content by about 5% by mixing with converter dust after curing at a blending ratio of 1: 1 to 1: 2. Moreover, by not curing, it is possible to avoid an increase in water content due to the influence of rainfall or the like.
このようにして製造した混合ダストは、500μm以下まで微細化することが可能であり、かかる混合ダストを還元鉄の原料として使用することで、金属化率が80%以上であり、DRI成品率が65%以上である高品位の還元鉄を製造することが可能である。 The mixed dust produced in this way can be refined to 500 μm or less, and by using such mixed dust as a raw material for reduced iron, the metallization rate is 80% or more and the DRI product rate is high. It is possible to produce high-quality reduced iron that is 65% or more.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
11 転炉ダスト
13 養生後の転炉ダスト
15 加湿ダスト
17 混合ダスト
19 還元材
20 配合槽
30 ボールミル
40 造粒機
50 乾燥機
60 回転炉床炉
DESCRIPTION OF
Claims (8)
水分含有率13〜17%まで加水され、M−Feが5%未満である前記加湿ダストと、M−Feが5%以上である転炉ダストと、を混合して混合ダストとし、
前記混合ダストの水分含有率を10%以下とすることを特徴とする、加湿ダストの乾燥方法。 A method for drying humidified dust that dries humidified dust, which is dust that has been subjected to water treatment,
Mixing the humidified dust having a water content of 13 to 17% and M-Fe of less than 5% and the converter dust having M-Fe of 5% or more into mixed dust,
A method for drying humidified dust, wherein the moisture content of the mixed dust is 10% or less.
水分含有率13〜17%まで加水され、M−Feが5%未満である前記加湿ダストと、M−Feが5%以上である転炉ダストと、を混合して混合ダストとし、当該混合ダストの水分の含有率を10%以下とするステップと、
前記混合ダストに還元材を配合し、前記還元鉄の原料とするステップと、
前記原料を粉砕するステップと、
粉砕された前記原料を塊成化するステップと、
塊成化された前記原料を乾燥し還元するステップと、
を含むことを特徴とする、還元鉄の製造方法。 A method for producing reduced iron that produces reduced iron having a metallization rate of 80% or more using humidified dust, which is dust that has been subjected to water treatment,
Mixing the humidified dust having a water content of 13 to 17% and M-Fe of less than 5% with the converter dust having M-Fe of 5% or more to obtain mixed dust, the mixed dust The step of setting the moisture content of
Mixing a reducing material with the mixed dust and using the reduced iron as a raw material;
Crushing the raw material;
Agglomerating the crushed raw material;
Drying and reducing the agglomerated raw material;
A method for producing reduced iron, comprising:
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