JP5131058B2 - Iron-containing dust agglomerate and hot metal production method - Google Patents

Iron-containing dust agglomerate and hot metal production method Download PDF

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Description

鉄鋼製造プロセスなどで発生する鉄含有ダストを水硬性バインダーで水和硬化させて得られる鉄含有ダスト塊成化物と、この鉄含有ダスト塊成化物を用いた溶銑製造方法に関する。   The present invention relates to an iron-containing dust agglomerate obtained by hydrating and hardening iron-containing dust generated in a steel production process or the like with a hydraulic binder, and a hot metal production method using the iron-containing dust agglomerate.

鉄鋼製造プロセスでは、種々の工程で鉄含有ダストが発生するが、このような鉄含有ダストを塊成化し、これをキュポラなどの竪型溶解炉に鉄源としてリサイクル装入する方法が知られている(例えば、特許文献1)。鉄含有ダストを塊成化する理由は、竪型溶解炉では炉下部から炉頂に向かうガスの流れがあり、粉体のままでは炉頂装入したダストの一部または全部がガス流に同伴して炉外に排出されてしまい、溶銑を得ることができないためである。   In iron and steel manufacturing processes, iron-containing dust is generated in various steps, and there is a known method of agglomerating such iron-containing dust and recycling it into a vertical melting furnace such as a cupola as an iron source. (For example, Patent Document 1). The reason for the agglomeration of iron-containing dust is that in vertical melting furnaces, there is a gas flow from the bottom of the furnace to the top of the furnace. This is because it is discharged outside the furnace and hot metal cannot be obtained.

特許文献1の方法では、酸化鉄粉に所定量の生石灰または消石灰を配合し、必要に応じて炭質物粉を配合し、1ペレットあたりの圧壊強度が20kg以上になる期間、炭酸ガス含有気流中で養生することで塊成化物を得ている。
特開昭48−23613号公報
In the method of Patent Document 1, a predetermined amount of quick lime or slaked lime is blended with iron oxide powder, carbonaceous powder is blended as necessary, and during the period when the crushing strength per pellet is 20 kg or more, The agglomerates are obtained by curing in
JP-A-48-23613

しかし、本発明者が行った試験によると、上記従来技術で製造されたダスト塊成化物を竪型溶解炉に装入した場合、炉の通気抵抗が増大して安定的な操業が困難になることが判った。
竪型溶解炉の安定操業に特に重要なことは、炉下部から吹き込まれた送風が、装入物により構成される炉内充填層を通過して炉頂から定常的に排出されることである。そのためには、炉内充填層の空隙が埋まって通気抵抗が高くならないように留意する必要があり、通気抵抗の悪化を防止するためには粉の発生を抑制することが重要である。また、還元・溶融時に発生する融液が、炉内充填層の空隙を埋めることも防止する必要があると考えられる。
However, according to the test conducted by the present inventor, when the dust agglomerate produced by the above prior art is charged into the vertical melting furnace, the ventilation resistance of the furnace increases and stable operation becomes difficult. I found out.
What is particularly important for stable operation of the vertical melting furnace is that the air blown from the lower part of the furnace passes through the in-furnace packed bed constituted by the charge and is constantly discharged from the top of the furnace. . For that purpose, it is necessary to take care not to fill the voids in the packed bed in the furnace and increase the airflow resistance. In order to prevent the deterioration of the airflow resistance, it is important to suppress the generation of powder. Further, it is considered necessary to prevent the melt generated during the reduction / melting from filling the voids in the packed bed in the furnace.

従来技術では、塊成化物の強度を大きくして容易に破壊・粉化しないものを製造することはできるが、還元・溶融時に融液が空隙を埋めることを防止できないため、竪型溶解炉の操業が不安定化したものと考えられる。
したがって本発明の目的は、破壊・粉化しにくい高い強度を有するとともに、還元・溶融時に発生する融液が炉内充填層の空隙を埋めないような性能を有する鉄含有ダスト塊成化物を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、そのような鉄含有ダスト塊成化物を鉄源として、溶銑を安定的に製造することができる溶銑製造方法を提供することにある。
In the prior art, the strength of the agglomerated material can be increased to produce a material that does not easily break or pulverize, but the melt cannot prevent the melt from filling the gap during reduction / melting. It is thought that the operation has become unstable.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an iron-containing dust agglomerate having a high strength that is difficult to break and pulverize, and has a performance such that the melt generated during reduction and melting does not fill the voids in the packed bed in the furnace. There is.
Another object of the present invention is to provide a hot metal production method capable of stably producing hot metal using such an iron-containing dust agglomerate as an iron source.

本発明者らは、製鉄所発生ダスト等から製造される鉄含有ダスト塊成化物(以下、単にダスト塊成化物という)について、その強度を維持しつつ、還元・溶融時に発生する融液が炉内充填層の空隙を埋めないような性能を付与する方法について検討を行い、その結果、以下のような知見を得た。
まず、ダスト塊成化物の融液が炉内充填層の空隙を埋めないようにするには、ダスト塊成化物の溶融開始温度をできるだけ高温側にすればよいことが判った。融液の粘度は一般に高温になるほど低下するため、高温で発生した融液はすみやかに滴下して空隙を埋める効果は小さい。逆に低温から融液が生成すると、容易に滴下せずに空隙を埋め、炉内充填層の通気を阻害することになる。
In the present invention, the iron-containing dust agglomerates (hereinafter simply referred to as dust agglomerates) produced from iron mill-generated dusts, etc., maintain the strength of the melt generated during reduction / melting in the furnace. A method for imparting performance not to fill the voids in the inner packed layer was studied, and as a result, the following knowledge was obtained.
First, it was found that the melting start temperature of the dust agglomerate should be as high as possible in order to prevent the melt of the dust agglomerate from filling the voids in the packed bed in the furnace. Since the viscosity of the melt generally decreases as the temperature rises, the effect of filling the voids by dripping the melt generated at a high temperature quickly is small. On the contrary, when the melt is generated from a low temperature, the gap is easily filled without dripping, and the ventilation of the packed bed in the furnace is hindered.

竪型溶解炉に装入されたダスト塊成化物は、炉内を降下していく際に高温ガスと接触して温度が上がっていく。このとき外部から熱を供給されるため、ダスト塊成化物内で温度分布を生じることになる。すなわち、ダスト塊成化物の中心部は比較的温度が低く、外側部分は比較的高温となっている。組成が全体に均一なダスト塊成化物がそのような温度分布を持つと、外側部分が先に還元・溶融を開始し、炉の比較的低温側(炉上部側)の領域から融液が生成する。一方、中心部は昇温に時間がかかるため、炉の比較的高温側(炉下部側)の領域に至って初めて融液を生成する。この結果、炉高さ方向の広い領域で融液が存在することになり、融液がこのような状態で炉内に存在すると、前述のように炉内充填層の空隙を埋めて通気性が阻害されることになる。   The dust agglomerated material charged in the vertical melting furnace comes into contact with the high temperature gas when descending the furnace, and the temperature rises. At this time, since heat is supplied from the outside, a temperature distribution is generated in the dust agglomerate. That is, the temperature of the central part of the dust agglomerate is relatively low, and the outer part is relatively hot. When a dust agglomerate with a uniform composition has such a temperature distribution, the outer part starts to reduce and melt first, and a melt is generated from a relatively low temperature side (furnace upper side) region of the furnace. To do. On the other hand, since it takes time to raise the temperature in the center, the melt is generated only after reaching the relatively high temperature side (furnace lower side) region of the furnace. As a result, the melt is present in a wide region in the furnace height direction. Will be disturbed.

このような課題を解決するためには、ダスト塊成化物の組成に半径方向で分布を持たせればいよい。つまり、ダスト塊成化物の外層部の組成を調整してその溶融開始温度を内層部よりも高め、炉内においてダスト塊成化物内部に温度分布が生じた際に、内層部が溶融するタイミングに合わせて、外層部が溶融するようにすればよい。これにより、ダスト塊成化物の外層部と内層部について、炉内の同じ領域(位置)で融液を生成させることができ、この結果、炉内でダスト塊成化物の融液の存在する領域が小さくなるので、融液が炉内充填層の空隙を埋めることが抑えられ、通気性の悪化を防止することが可能となる。   In order to solve such a problem, the composition of the dust agglomerate may have a distribution in the radial direction. That is, by adjusting the composition of the outer layer part of the dust agglomerate and raising its melting start temperature higher than the inner layer part, when the temperature distribution occurs inside the dust agglomerate in the furnace, at the timing when the inner layer part melts In addition, the outer layer portion may be melted. Thereby, about the outer layer part and inner layer part of a dust agglomerate, a melt can be produced | generated in the same area | region (position) in a furnace, As a result, the area | region where the melt of a dust agglomerate exists in a furnace Therefore, it is possible to prevent the melt from filling the gaps in the packed bed in the furnace, and to prevent deterioration of air permeability.

本発明は、以上のような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
[1]水硬性のバインダーを混合した鉄含有ダストを水和硬化させて得られる塊成化物であって、内層部と外層部とからなり、内層部中のバインダーのAl含有量x(mass%)と外層部中のバインダーのAl含有量y(mass%)が、y>xを満足することを特徴とする鉄含有ダスト塊成化物。
[2]上記[1]の鉄含有ダスト塊成化物において、外層部中のバインダーがアルミナセメントからなり、内層部中のバインダーがアルミナセメントよりもAl含有量が低いバインダーからなることを特徴とする鉄含有ダスト塊成化物。
[3]上記[1]または[2]の鉄含有ダスト塊成化物において、鉄含有ダスト塊成化物中の外層部の比率が、10mass%を下限とし、90mass%または下記(1)式で求められる値α(mass%)のいずれか小さい方を上限とすることを特徴とする鉄含有ダスト塊成化物。

Figure 0005131058
The present invention has been made on the basis of the above-described findings and has the following gist.
[1] An agglomerate obtained by hydrating and hardening iron-containing dust mixed with a hydraulic binder, comprising an inner layer part and an outer layer part, and the Al 2 O 3 content of the binder in the inner layer part x An iron-containing dust agglomerated product characterized in that (mass%) and the Al 2 O 3 content y (mass%) of the binder in the outer layer portion satisfy y> x.
[2] In the iron-containing dust agglomerated product of [1], the binder in the outer layer portion is made of alumina cement, and the binder in the inner layer portion is made of a binder having a lower Al 2 O 3 content than alumina cement. Featuring iron-containing dust agglomerates.
[3] In the iron-containing dust agglomerated product of [1] or [2] above, the ratio of the outer layer portion in the iron-containing dust agglomerated product is 10 mass% as a lower limit, and is determined by 90 mass% or the following formula (1) An iron-containing dust agglomerated product characterized in that the smaller one of the obtained values α (mass%) is the upper limit.
Figure 0005131058

[4]上記[1]〜[3]のいずれかの鉄含有ダスト塊成化物において、外層部および内層部中のバインダーの配合量が2〜25mass%であることを特徴とする鉄含有ダスト塊成化物。
[5]上記[1]〜[4]のいずれかの鉄含有ダスト塊成化物において、外層部および/または内層部が、さらに炭材粉を含有することを特徴とする鉄含有ダスト塊成化物。
[6]竪型溶解炉において、炉頂部から鉄源とコークスを装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込み、コークスの燃焼熱で鉄源を溶解することにより溶銑を製造する方法であって、鉄源の少なくとも一部として、上記[1]〜[5]のいずれかの鉄含有ダスト塊成化物を用いることを特徴とする溶銑製造方法。
[4] The iron-containing dust agglomerated product according to any one of [1] to [3] above, wherein the binder content in the outer layer part and the inner layer part is 2 to 25 mass%. Chemicals.
[5] The iron-containing dust agglomerated product according to any one of [1] to [4] above, wherein the outer layer part and / or the inner layer part further contains carbonaceous material powder. .
[6] In a vertical melting furnace, iron source and coke are charged from the top of the furnace, hot air is blown from a plurality of tuyere provided at the bottom of the furnace, and the iron source is melted by the combustion heat of the coke. A method for producing hot metal, wherein the iron-containing dust agglomerated product of any one of [1] to [5] is used as at least part of an iron source.

本発明の鉄含有ダスト塊成化物は、外層部を構成する組成の溶融開始温度が内層部のそれに較べて高いため、炉内に装入されて塊成化物内部に温度分布を生じた際に、外層部と内層部で融液が生成する時間差を小さくし若しくは実質的に無くすことができる。これにより、鉄含有ダスト塊成化物の外層部と内層部について、炉内の同じ領域(位置)で融液を生成させることができる。この結果、炉内で鉄含有ダスト塊成化物の融液の存在する領域を小さくし、融液が炉内充填層の空隙を埋めることを抑えることができ、通気性の悪化を防止することが可能となる。   The iron-containing dust agglomerate of the present invention has a higher melting start temperature of the composition constituting the outer layer part than that of the inner layer part, so when the temperature distribution is generated inside the agglomerate when charged in the furnace. Thus, the time difference in which the melt is generated between the outer layer portion and the inner layer portion can be reduced or substantially eliminated. Thereby, a melt can be produced | generated in the same area | region (position) in a furnace about the outer layer part and inner layer part of an iron containing dust agglomerate. As a result, the area where the melt of iron-containing dust agglomerates exists in the furnace can be reduced, and the melt can be prevented from filling the voids in the packed bed in the furnace, thereby preventing deterioration of air permeability. It becomes possible.

本発明の鉄含有ダスト塊成化物(以下、単にダスト塊成化物という)は、水硬性のバインダーを混合した鉄含有ダストを水和硬化させて得られる塊成化物であって、内層部と外層部とからなり、内層部中のバインダーのAl含有量x(mass%)と外層部中のバインダーのAl含有量y(mass%)が、y>xを満足するものである。このようなダスト塊成化物は、例えば、外層部中のバインダーをアルミナセメントで構成し、内層部中のバインダーをアルミナセメントよりもAl含有量が低いバインダー、例えば、ポルトランドセメントなどで構成することができる。 The iron-containing dust agglomerated product of the present invention (hereinafter simply referred to as dust agglomerated product) is an agglomerated product obtained by hydrating and hardening iron-containing dust mixed with a hydraulic binder, and has an inner layer portion and an outer layer. The Al 2 O 3 content x (mass%) of the binder in the inner layer part and the Al 2 O 3 content y (mass%) of the binder in the outer layer part satisfy y> x. is there. Such a dust agglomerate is composed of, for example, a binder in the outer layer portion made of alumina cement, and a binder in the inner layer portion made of a binder having a lower Al 2 O 3 content than alumina cement, such as Portland cement. can do.

このような本発明のダスト塊成化物は、内層部中のバインダーのAl含有量xと外層部中のバインダーのAl含有量yがy>xであるため、外層部を構成する組成の溶融開始温度が内層部のそれに較べて高くなる。このため、炉内に装入されて塊成化物内部に温度分布を生じた際に、外層部と内層部で融液が生成する時間差が小さくなり或いは実質的に時間差が無くなる。この結果、ダスト塊成化物の外層部と内層部について、炉内の同じ領域(位置)で融液を生成させることができ、炉内でダスト塊成化物の融液の存在する領域を小さくして融液が炉内充填層の空隙を埋めることを抑えることができる。 In such a dust agglomerate of the present invention, since the Al 2 O 3 content x of the binder in the inner layer portion and the Al 2 O 3 content y of the binder in the outer layer portion are y> x, The melting start temperature of the constituent composition is higher than that of the inner layer portion. For this reason, when the temperature distribution is generated in the agglomerate by being charged into the furnace, the time difference in which the melt is generated between the outer layer portion and the inner layer portion is reduced or substantially no time difference is generated. As a result, the melt can be generated in the same region (position) in the furnace for the outer and inner layer portions of the dust agglomerate, and the region where the dust agglomerate melt exists is reduced in the furnace. Thus, it is possible to suppress the melt from filling the voids in the packed bed in the furnace.

このダスト塊成化物は、外層部の比率が、10mass%を下限とし、90mass%または後述する(1)式で求められる値α(mass%)のいずれか小さい方を上限とすることが好ましい。
竪型溶解炉(以下、単に竪型炉という)中の初期融液は、CaO、SiO、Al等で構成されるスラグ分に未還元の鉄(FeO)が加わって低融点の化合物を生成することにより発生する。竪型炉の操業では、最終スラグの塩基度は通常0.8〜1.3の範囲に設定されている。このスラグ塩基度は、流動性の面から竪型炉からのスラグの排出に適していることや、溶銑中の不純物が濃縮しない(例えば、硫黄分がスラグによく吸収される)ように設定された値である。ここで、スラグ塩基度とは、スラグ中のCaO含有量(mass%)とSiO含有量(mass%)との比[%CaO/%SiO]である。
In this dust agglomerated product, it is preferable that the ratio of the outer layer portion is 10 mass% as the lower limit, and 90 mass% or the value α (mass%) obtained by the formula (1) described later, whichever is smaller.
The initial melt in the vertical melting furnace (hereinafter simply referred to as vertical furnace) has a low melting point by adding unreduced iron (FeO) to slag composed of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3, etc. Generated by producing a compound. In the operation of a vertical furnace, the basicity of the final slag is usually set in the range of 0.8 to 1.3. This slag basicity is set so that it is suitable for the discharge of slag from vertical furnaces from the viewpoint of fluidity, and impurities in hot metal do not concentrate (for example, sulfur is well absorbed by slag). Value. Here, the slag basicity is the ratio [% CaO /% SiO 2 ] between the CaO content (mass%) and the SiO 2 content (mass%) in the slag.

上述の理由から、従来のダスト塊成化物のバインダーは、Al含有量の比較的少ない水硬性バインダー、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、高炉スラグ微粉末、生石灰、フライアッシュなどを単独でまたは組み合わせて使用されることが多かった。これらバインダーを用いた場合の初期融液は、2CaO・FeO・2SiO(融点1203℃)やCaO・FeO・SiO
(融点1208℃)などのような比較的低融点の化合物を生成しやすい。
For the reasons described above, conventional dust agglomerate binders include hydraulic binders with relatively low Al 2 O 3 content, such as Portland cement, blast furnace cement, fine blast furnace slag powder, quick lime, fly ash, etc. alone. Or they were often used in combination. When these binders are used, the initial melt is 2CaO · FeO · 2SiO 2 (melting point 1203 ° C.) or CaO · FeO · SiO 2.
A compound having a relatively low melting point such as (melting point 1208 ° C.) is likely to be produced.

一方、ダスト塊成化物のバインダーにアルミナセメントを用いると、スラグ組成は2CaO・Al・SiOとFeOの化合物を生成するが、その初期融液生成温度は1280℃であり、Al含有量の少ないバインダーを用いた場合に比較して80℃程度高くすることができる(CaO−FeO−Al−SiOの4元系状態図については、例えば、文献「J.F. Schairer, “The system CaO-FeO-Al2O3-SiO2.
I. Results of quenching experiments on five joins”, J. Am. Ceram. Soc., 25 [10]
241-274(1942)等を参考にした)。
また、最終的に竪型炉下部から溶銑とともに排出されるスラグを最終スラグと呼ぶが、最終スラグ中のAlが増大すると流動性が悪化するため、最終スラグ中のAlは高くとも25mass%以下、望ましくは19mass%以下に調整されている。
On the other hand, when alumina cement is used as the binder for the dust agglomerated material, the slag composition produces a compound of 2CaO.Al 2 O 3 .SiO 2 and FeO, but the initial melt production temperature is 1280 ° C., and Al 2 The temperature can be increased by about 80 ° C. as compared with the case where a binder having a low O 3 content is used (for a quaternary phase diagram of CaO—FeO—Al 2 O 3 —SiO 2 , for example, reference “JF Schairer , “The system CaO-FeO-Al 2 O 3 -SiO 2 .
I. Results of quenching experiments on five joins ”, J. Am. Ceram. Soc., 25 [10]
241-274 (1942) etc.)
In addition, the slag that is finally discharged together with the hot metal from the lower part of the vertical furnace is called the final slag. However, when Al 2 O 3 in the final slag increases, the fluidity deteriorates, so the Al 2 O 3 in the final slag is At most, it is adjusted to 25 mass% or less, desirably 19 mass% or less.

アルミナセメントをバインダーに使用した場合に生成される2CaO・Al・SiO中のAl組成は37.2mass%に達し、流動性が悪化することが懸念される。ダスト塊成化物から生成するスラグのAl組成を、望ましいレベルである19mass%以下にするためには、ダスト塊成化物全体に含まれるAlの量を、ダスト塊成化物全体から生成するスラグの量、すなわちダスト塊成化物中のSiO、Al、CaO、MgOの合計量の19mass%以下にする条件から、下記(1)式で求められる値αを外層部の比率の上限とする必要がある。
下記(1)式では、ダスト中のスラグ分が多いときにはアルミナセメント由来のAlが容易に希釈されるため、計算される値が90mass%を超えることがある。このような場合には、後述するような図1(b)の結果に基づき、外層部の比率の上限を90mass%とする。
There is a concern that the Al 2 O 3 composition in 2CaO · Al 2 O 3 · SiO 2 produced when alumina cement is used as a binder reaches 37.2 mass%, and the fluidity deteriorates. In order to make the Al 2 O 3 composition of the slag produced from the dust agglomerated material less than the desirable level of 19 mass%, the amount of Al 2 O 3 contained in the entire dust agglomerated material is changed to the total amount of the dust agglomerated material. From the condition that the amount of slag generated from slag is 19 mass% or less of the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, and MgO in the dust agglomerated material, the value α obtained by the following formula (1) is set to the outer layer portion. It is necessary to set the upper limit of the ratio.
In the following formula (1), when the amount of slag in the dust is large, Al 2 O 3 derived from alumina cement is easily diluted, so the calculated value may exceed 90 mass%. In such a case, the upper limit of the ratio of the outer layer portion is set to 90 mass% based on the result of FIG.

Figure 0005131058
Figure 0005131058

図1(a)〜(c)は、実際の竪型炉での操業に本発明のダスト塊成化物を使用し、ダスト塊成化物の外層部の比率が圧力損失に及ぼす影響を調査したものである。図1において圧力損失指数とは、半径方向に組成分布がない従来型のダスト塊成化物の圧力損失を“1”とした場合の指数である。
図1(a)に示すように、外層部の比率が小さくなると圧力損失が増大し、本発明の効果は小さくなる。外層部の比率が概ね20mass%以下になると、送風圧力が増大する傾向がある。外層部の比率が十分に大きいときは、送風圧力指数は0.6程度まで低下するが、送風圧力指数が好ましい上限である0.8となる外層部の比率はほぼ10mass%であることが判る。したがって、外層部の比率は10mass%以上とすることが好ましい。
1 (a) to 1 (c) show the effect of the ratio of the outer layer portion of the dust agglomerated material on the pressure loss when the dust agglomerated material of the present invention is used for actual operation in a vertical furnace. It is. In FIG. 1, the pressure loss index is an index when the pressure loss of a conventional dust agglomerate having no composition distribution in the radial direction is set to “1”.
As shown in FIG. 1A, when the ratio of the outer layer portion decreases, the pressure loss increases, and the effect of the present invention decreases. When the ratio of the outer layer portion is approximately 20 mass% or less, the blowing pressure tends to increase. When the ratio of the outer layer portion is sufficiently large, the blowing pressure index decreases to about 0.6, but the ratio of the outer layer portion at which the blowing pressure index becomes a preferable upper limit of 0.8 is approximately 10 mass%. . Therefore, the ratio of the outer layer part is preferably 10 mass% or more.

一方、図1(b)に示すように、外層部の比率が80mass%を超えると送風圧力が増大する傾向がある。外層部の比率が低い側と同様に、送風圧力指数が好ましい上限である0.8となる外層部の比率は90mass%であることが判る。したがって、外層部の比率は90mass%以下が好ましい(但し、上記(1)式で計算される値αが90mass%を超える場合)。
また、図1(c)に示すように、上記(1)式で計算される値αが90mass%以下の時(ここでは、上記(1)式で計算される値αが50mass%の場合を示している)、外層部の比率が10〜50mass%の範囲で圧力損失が大きく低下している。この場合、外層部の比率が50mass%以上で送風圧力が増大するのは、ダスト塊成化物から生成されるスラグ中のAlが19mass%を超えるため、生成スラグの粘度が大きくなり、容易に滴下しないことによるものと推定される。但し、外層部の比率が上記(1)式で計算される値以上90mass%の間でも、本発明を実施しない場合に較べて送風圧力を小さく抑えることができていることが判る。
On the other hand, as shown in FIG.1 (b), when the ratio of an outer layer part exceeds 80 mass%, there exists a tendency for blowing pressure to increase. It can be seen that the ratio of the outer layer portion at which the blowing pressure index is 0.8, which is the preferred upper limit, is 90 mass%, similarly to the lower side of the outer layer portion. Therefore, the ratio of the outer layer portion is preferably 90 mass% or less (provided that the value α calculated by the above equation (1) exceeds 90 mass%).
Further, as shown in FIG. 1C, when the value α calculated by the above equation (1) is 90 mass% or less (in this case, the value α calculated by the above equation (1) is 50 mass%). The pressure loss is greatly reduced when the ratio of the outer layer portion is in the range of 10 to 50 mass%. In this case, the ratio of the outer layer portion is increased by 50 mass% or more because the blowing pressure increases because Al 2 O 3 in the slag generated from the dust agglomerate exceeds 19 mass%, and thus the viscosity of the generated slag increases. It is presumed that it was not easily dropped. However, it can be seen that even when the ratio of the outer layer portion is greater than or equal to the value calculated by the above equation (1) and is 90 mass%, the blowing pressure can be kept small as compared with the case where the present invention is not carried out.

ここで、外層部の比率が90mass%以上となった場合に圧力損失が上昇する理由は、図2で説明できる。図2は、ダスト塊成化物が竪型炉に装入されてからの時間と温度の関係を内層部と外層部のそれぞれについて模式的に示したものである。従来技術のダスト塊成化物では、A点に達したとき外側部分の初期融液生成が開始され、B点で中心部の融液が生成する。初期融液が存在している時間は(i)で表され、比較的長い時間融液が存在していると言える。これに対して本発明のダスト塊成化物では、外層部の初期融液はC点で初めて生成し、内層部の初期融液はB点で開始するため、初期融液が存在している時間は(ii)で表され、(i)に比較して短くなっている。これが圧力損失低減に寄与するものと推定される。一方、外層部の比率が90mass%を超えると、外層部の初期融液生成点はC点であり上記同じであるが、内層部の初期融液生成点は本来Bであるにもかかわらず、Al量が多いため見掛け上D点となる。これは結果的に、外層部の初期融液生成開始は高温部にシフトするが、同様に内層部の初期融液生成開始も高温側にシフトするため、融液が存在している時間を短くできないことを示している。したがって、外層部の比率は90mass%以下が好ましいことが理解される。 Here, the reason why the pressure loss increases when the ratio of the outer layer portion is 90 mass% or more can be explained with reference to FIG. FIG. 2 schematically shows the relationship between time and temperature after the dust agglomerates are charged in the vertical furnace for each of the inner layer portion and the outer layer portion. In the dust agglomerates of the prior art, when the point A is reached, the initial melt generation at the outer portion is started, and the melt at the center is generated at the point B. The time during which the initial melt exists is represented by (i), and it can be said that the melt exists for a relatively long time. On the other hand, in the dust agglomerate of the present invention, the initial melt of the outer layer portion is generated for the first time at the point C, and the initial melt of the inner layer portion starts at the point B. Is represented by (ii) and is shorter than (i). This is presumed to contribute to pressure loss reduction. On the other hand, when the ratio of the outer layer portion exceeds 90 mass%, the initial melt generation point of the outer layer portion is the C point, which is the same as above, but the initial melt generation point of the inner layer portion is originally B, Since the amount of Al 2 O 3 is large, an apparent D point is obtained. As a result, the initial melt generation start of the outer layer portion shifts to the high temperature portion, but the initial melt generation start of the inner layer portion also shifts to the high temperature side, so the time during which the melt exists is shortened. Indicates that it is not possible. Therefore, it is understood that the ratio of the outer layer portion is preferably 90 mass% or less.

外層部および内層部中のバインダーの配合量は2〜25mass%であることが好ましい。
バインダーの配合量が2mass%未満では必要な強度が発現せず、一方、25mass%を超えると、ダスト塊成化物の強度は十分であるが、生成するスラグにより竪型炉の操業が不安定化する場合がある。バインダーを構成する主成分はCaO、SiO、Al、CaSOなどであり、これらは竪型炉内で溶解してスラグとして排出される必要がある。スラグは一般に溶銑に比べて流動性が悪いため、量が増えるとその排出が困難となり、竪型炉中に蓄積しやすくなり、溶解量と排出量のバランスが取りにくくなる。なお、鉄のリサイクルのためには、水硬性バインダーの配合量は少ない方がよく、2〜12mass%とすることがより望ましい。
It is preferable that the compounding quantity of the binder in an outer layer part and an inner layer part is 2-25 mass%.
If the blending amount of the binder is less than 2 mass%, the required strength is not expressed. On the other hand, if it exceeds 25 mass%, the strength of the dust agglomerate is sufficient, but the operation of the vertical furnace becomes unstable due to the generated slag. There is a case. The main components constituting the binder are CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , CaSO 4, etc., which need to be dissolved in a vertical furnace and discharged as slag. Since slag is generally less fluid than hot metal, it becomes difficult to discharge the slag as it increases, and it tends to accumulate in the vertical furnace, making it difficult to balance the amount of dissolution and discharge. In addition, in order to recycle iron, it is better that the blending amount of the hydraulic binder is small, and it is more desirable to set it to 2 to 12 mass%.

前記鉄含有ダストは、酸化鉄及び/又は金属鉄を含むダストであり、その種類に特に制限はないが、代表的なものとしては、鉄鋼製造プロセスで生じる製鋼ダストを挙げることができる。この製鋼ダストには、溶銑予備処理工程で生じる溶銑予備処理ダスト、転炉脱炭工程で生じる転炉ダスト、電気炉で生じる電気炉ダストなどが含まれる。これらの製鋼ダストは、製鋼工程で発生した排ガスから集塵することにより回収されたものである。また、これらの中でも、転炉脱炭工程で生じる転炉ダスト、いわゆるOGダストが、不純物の含有量が少なく、したがって鉄含有量が高いため特に好ましい。また、製鋼ダスト以外の鉄含有ダストとしては、例えば、高炉ダスト、圧延ダストなどがある。
また、製鉄所の各工程で湿式回収される微粉かつ含水率の高いダスト(いわゆるスラッジまたはフィルターケーキなどと呼ばれるもので、例えば、圧延スラッジ、表面処理スラッジなどがある)についても使用可能である。但し、塊成化物の製造には後述のように水分の制約があるため、所定の水分量になるまで乾燥させるか、乾燥したダストと混合して含水率を下げてから使用することが好ましい。
The iron-containing dust is dust containing iron oxide and / or metallic iron, and the type thereof is not particularly limited, but typical examples include steel-making dust generated in a steel manufacturing process. The steelmaking dust includes hot metal pretreatment dust generated in the hot metal pretreatment process, converter dust generated in the converter decarburization process, electric furnace dust generated in the electric furnace, and the like. These steelmaking dusts are collected by collecting dust from the exhaust gas generated in the steelmaking process. Among these, converter dust generated in the converter decarburization step, so-called OG dust, is particularly preferable because it has a low impurity content and therefore a high iron content. Examples of iron-containing dust other than steelmaking dust include blast furnace dust and rolling dust.
It is also possible to use fine dust and high moisture content dust (called so-called sludge or filter cake, etc., such as rolling sludge and surface-treated sludge) that are wet-recovered in each step of the steelworks. However, since the production of the agglomerates is limited in moisture as described later, it is preferable to use the agglomerated product after it is dried until it reaches a predetermined moisture content or mixed with dried dust to lower the moisture content.

前記水硬性のバインダーとしては、例えば、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセメント、フライアッシュセメントなどの各種セメント、高炉水砕スラグ微粉末、生石灰などの1種以上を用いることができる。
本発明では、内層部中のバインダーのAl含有量xと外層部中のバインダーのAl含有量yがy>xを満足することが必要なので、これに対応してバインダー種が選択される。一般には、外層部のバインダーとしてはアルミナセメントまたはアルミナセメントを主成分とするものが用いられ、内層部にはアルミナセメント以外のバインダー(通常、ポルトランドセメントまたはポルトランドセメントを主成分とするもの)が用いられる。
As the hydraulic binder, for example, one or more of various types of cement such as Portland cement, blast furnace cement, alumina cement, fly ash cement, ground granulated blast furnace slag, and quick lime can be used.
In the present invention, it is necessary that the Al 2 O 3 content x of the binder in the inner layer portion and the Al 2 O 3 content y of the binder in the outer layer portion satisfy y> x. Is selected. Generally, the binder of the outer layer portion is mainly composed of alumina cement or alumina cement, and the inner layer portion is made of a binder other than alumina cement (usually, Portland cement or Portland cement is the main component). It is done.

外層部および/または内層部には、必要に応じて、炭材粉を配合してもよい。
この炭材粉とは炭素を主成分とする粉体のことであり、竪型炉中で酸化鉄の還元材となる。一般に、製鉄用の竪型炉では還元材として塊コークスが用いられるが、塊コークスよりもコークス粉などの炭材粉の方が価格が安く、コスト的に有利なことに加え、酸化鉄と炭素の接触面積が増大するため、酸化鉄の還元反応も速やかに進行する利点がある。炭材粉としては、コークス粉、石炭粉(好ましくは無煙炭粉)、プラスチック粉などの1種以上を用いることができるが、特に、コークス粉などのように揮発分が少ないものが好ましい。また、ダスト塊成化物中に大きな炭材が存在すると、その部分から亀裂が生じ、強度を低下させる原因となるため、炭材粉は粒径3mm以下が好ましい。原料中の炭材粉の配合量は、一般に2〜25mass%程度が好ましい。
You may mix | blend carbonaceous powder with an outer layer part and / or an inner layer part as needed.
This carbonaceous material powder is a powder containing carbon as a main component and becomes a reducing material of iron oxide in a vertical furnace. In general, lump coke is used as a reducing material in a vertical furnace for iron making, but in addition to lump coke, carbonaceous powder such as coke powder is cheaper and more advantageous in terms of cost, as well as iron oxide and carbon. Therefore, there is an advantage that the reduction reaction of iron oxide proceeds rapidly. As the carbonaceous material powder, one or more types such as coke powder, coal powder (preferably anthracite coal powder), plastic powder and the like can be used, and those having a low volatile content such as coke powder are particularly preferable. Further, when a large carbon material is present in the dust agglomerated material, cracks are generated from the portion, which causes a decrease in strength. Therefore, the carbon material powder preferably has a particle size of 3 mm or less. In general, the blending amount of the carbonaceous powder in the raw material is preferably about 2 to 25 mass%.

また、ダスト塊成化物中には、上述した鉄含有ダスト、水硬性バインダーおよび炭材粉以外の成分を必要に応じて適宜配合してもよい。例えば、硬化速度調整剤、界面活性剤、ベントナイト、さらには、ダスト塊成化物の圧縮強度を高めるための塩化物、原料に適度な粒度分布を与えて成型性を高めるための材料として焼結篩下粉、ミルスケールなどの鉄含有粉粒物、スラグの塩基度を調整するための石灰石、硅石などの粉粒物などの1種以上を配合してもよい。
また、生成するスラグ量をなるべく少なくするという観点から、原料中でのSiO、Al、CaO、MgOの合計量を25mass%以下とすることが好ましい。当然、これら成分は水硬性バインダーなどに含有されるものも含まれる。
Moreover, you may mix | blend components other than the iron-containing dust mentioned above, a hydraulic binder, and carbonaceous powder suitably as needed in a dust agglomerate. For example, a curing sieve, surfactant, bentonite, chloride for increasing the compressive strength of dust agglomerates, and a sintered sieve as a material for imparting an appropriate particle size distribution to the raw material to enhance moldability. You may mix | blend 1 or more types, such as granular materials, such as iron-containing granular materials, such as a lower powder and a mill scale, and limestone for adjusting the basicity of slag, and meteorite.
Further, from the viewpoint of reducing the amount of slag to be generated as much as possible, the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, and MgO in the raw material is preferably set to 25 mass% or less. Of course, these components include those contained in hydraulic binders.

本発明のダスト塊成化物を製造するには、通常、内層部用の原料(鉄含有ダスト、水硬性バインダーなど)に水を加えて混合した後、これを成形または造粒などの方法で塊成化する。これとは別に、外層部用の原料(鉄含有ダスト、水硬性バインダーなど)に水を加えて混合し、これを前記内層部用の塊成化物の外側に成形または造粒などの方法で被覆する。或いはこの方法とは逆に、水を加えた外層部用の原料の一部を型枠で凹状に成型し、その成型物の凹部に、水を加えた内層部用の原料を充填した後、その上に外層部用の原料の残りを被せ、全体をさらに成型する。
水の量は原料の配合によっても異なるが、成形時に圧縮しても水がしみ出てこない最大水量が望ましい。定量的には、JIS−A−1101(コンクリートのスランプ測定方法)に準じた測定においてスランプが0である最大水量となるように調整することが好ましい。水の量が少なすぎると適切に成形または造粒できず、また水硬性バインダーの硬化も進行しない。一方、水の量が多すぎて成形時に水がしみ出てくると、その水の処理などに特別な対応が必要になるからである。
In order to produce the dust agglomerated product of the present invention, water is usually added to the raw material for the inner layer (iron-containing dust, hydraulic binder, etc.) and mixed, and then this is agglomerated by a method such as molding or granulation. Naturalize. Separately, water is added to the raw material for the outer layer (iron-containing dust, hydraulic binder, etc.) and mixed, and this is coated on the outside of the agglomerated material for the inner layer by a method such as molding or granulation. To do. Or, conversely to this method, a part of the raw material for the outer layer part added with water is molded into a concave shape with a mold, and the concave part of the molded product is filled with the raw material for the inner layer part added with water, Then, the rest of the raw material for the outer layer portion is covered, and the whole is further molded.
Although the amount of water varies depending on the composition of the raw material, the maximum amount of water that does not ooze out even when compressed during molding is desirable. Quantitatively, it is preferable to adjust the slump so that the maximum water amount is zero in the measurement according to JIS-A-1101 (method of measuring concrete slump). If the amount of water is too small, it cannot be molded or granulated properly, and curing of the hydraulic binder does not proceed. On the other hand, if the amount of water is too large and water oozes out during molding, special measures are required for the treatment of the water.

原料の塊成化物を成形法で得る場合、成形工程は、型枠を用いた成形、押し出し成形、ロールプレス成形など任意の方式で行うことができるが、成形物を高密度にするとダスト塊成化物は高強度化する傾向があるため、できるだけ高密度化に成形することが好ましい。このため原料と水の混合物を圧縮成形し、または加振しつつ圧縮成形することが好ましい。具体的には、ブリケット成形機、プレス成形機、押出成形機などのような圧縮成形機や、これに加振機能を持たせたものなどを用いて成形することが好ましい。
成形物の形状は任意であるが、炉に装入した際の粉化をなるべく抑えるために角部が少ない方が好ましい。また、成形物の大きさも任意であるが、あまり小さいと竪型炉に装入した際に炉の圧力損失を増大させ、一方、あまり大きいと竪型炉に装入した際に塊成化物の中心部の昇温遅れによる還元・溶解遅れを生じるので、一般には容積で20〜2000cm程度のサイズが好ましい。
When the agglomerated material is obtained by a molding method, the molding process can be performed by any method such as molding using a mold, extrusion molding, roll press molding, etc. Since the chemicals tend to increase in strength, it is preferable to form them as densely as possible. For this reason, it is preferable to compression-mold the mixture of raw material and water or to perform compression molding while vibrating. Specifically, it is preferable to perform molding using a compression molding machine such as a briquette molding machine, a press molding machine, an extrusion molding machine, or the like having a vibration function.
Although the shape of a molded product is arbitrary, in order to suppress powdering at the time of charging to a furnace as much as possible, it is preferable that there are few corners. Also, the size of the molded product is arbitrary, but if it is too small, the pressure loss of the furnace will increase when it is charged into the vertical furnace, while if it is too large, the agglomerated material will not be formed when charged in the vertical furnace. Since reduction and dissolution delay due to temperature rise delay in the center portion occurs, generally a size of about 20 to 2000 cm 3 in volume is preferable.

また、原料の塊成化物を造粒法で得る場合、例えば、内層部用原料の造粒と、外層部用原料の被覆のための2台のペレタイザイーを用いて塊成化物を得る。
原料と水の混合物を成形また造粒して得られた塊成化物は、水硬性バインダーにより水和硬化させるため、一定期間養生させる。この養生の方法や期間は任意であり、例えば、蒸気による一次養生を行った後、大気下での二次養生を行ってもよい。養生期間は、養生スペースや生産性などの面からはなるべく短い方が好ましいが、養生後の必要強度に応じて適宜選択すればよい。一般には1〜7日間程度が好ましい。
When the agglomerated material is obtained by a granulation method, for example, the agglomerated material is obtained by using two pelletizers for granulating the raw material for the inner layer part and coating the raw material for the outer layer part.
The agglomerated product obtained by molding or granulating a mixture of raw material and water is cured for a certain period of time because it is hydrated and cured by a hydraulic binder. The curing method and period may be arbitrary. For example, after performing primary curing with steam, secondary curing in the atmosphere may be performed. The curing period is preferably as short as possible from the aspects of curing space and productivity, but may be appropriately selected according to the required strength after curing. Generally, about 1 to 7 days is preferable.

以下、本発明のダスト塊成化物の製造方法の実施形態について説明する。
図3は、本発明のダスト塊成化物の製造フローの一例を模式的に示すものである。
1は内層部用原料の貯留設備であり、この貯留設備1は、鉄含有ダストの貯留槽1a、水硬性バインダー(ポルトランドセメントなどのようなAl含有量の少ない水硬性バインダー)の貯留槽1b、炭材粉の貯留槽1cを備えている。貯留槽1a〜1cは、それぞれの貯留原料を定量供給するための機能を備えている。これら貯留槽1a〜1cからコンベア3上に定量供給された原料は、水供給ライン(図示せず)から供給される水とともに加湿混合機2に導入される。この加湿混合機2で十分に混合された水と原料の混合物は、コンベア4で貯留槽5に搬送・装入され、ここで一次貯留される。この貯留槽5内の混合物は内層部用原料として使用される。
Hereinafter, an embodiment of a method for producing a dust agglomerated product of the present invention will be described.
FIG. 3 schematically shows an example of the production flow of the dust agglomerate of the present invention.
Reference numeral 1 denotes a storage facility for the inner layer raw material. This storage facility 1 stores a storage tank 1a for iron-containing dust and a hydraulic binder (a hydraulic binder having a low Al 2 O 3 content such as Portland cement). A tank 1b and a storage tank 1c for charcoal powder are provided. The storage tanks 1a to 1c have a function for quantitatively supplying each stored raw material. The raw materials supplied in a fixed amount from the storage tanks 1a to 1c onto the conveyor 3 are introduced into the humidification mixer 2 together with water supplied from a water supply line (not shown). The mixture of water and raw material sufficiently mixed by the humidifying mixer 2 is conveyed and charged into the storage tank 5 by the conveyor 4 and is primarily stored here. The mixture in the storage tank 5 is used as a raw material for the inner layer portion.

6は外層部用原料の貯留設備であり、この貯留設備6は、鉄含有ダストの貯留槽6a、水硬性バインダー(アルミナセメントなどのようなAl含有量の多い水硬性バインダー)の貯留槽6b、炭材粉の貯留槽6cを備えている。貯留槽6a〜6cは、それぞれの貯留原料を定量供給するための機能を備えている。これら貯留槽6a〜6cからコンベア8上に定量供給された原料は、水供給ライン(図示せず)から供給される水とともに加湿混合機7に導入される。この加湿混合機7で十分に混合された水と原料の混合物は、コンベア9で貯留槽10に搬送・装入され、ここで一次貯留される。この貯留槽10内の混合物は外層部用原料として使用される。
貯留槽5から切り出される内層部内原料と、貯留槽10から切り出される外層部用原料は、例えば、成型機11で成形されて塊成化され、塊成化物Aが得られる。この塊成化物Aは、必要に応じ養生場所12において静置され、竪型炉で使用されるまで養生される。
6 is a storage facility for the raw material for the outer layer. This storage facility 6 stores a storage tank 6a for iron-containing dust and a hydraulic binder (a hydraulic binder having a high content of Al 2 O 3 such as alumina cement). A tank 6b and a storage tank 6c for charcoal powder are provided. The storage tanks 6a to 6c have a function for quantitatively supplying each stored raw material. The raw materials supplied in a fixed amount from the storage tanks 6a to 6c onto the conveyor 8 are introduced into the humidification mixer 7 together with water supplied from a water supply line (not shown). The mixture of water and raw material sufficiently mixed by the humidifying mixer 7 is conveyed and charged into the storage tank 10 by the conveyor 9, and is primarily stored here. The mixture in the storage tank 10 is used as a raw material for the outer layer.
The raw material in the inner layer part cut out from the storage tank 5 and the raw material for the outer layer part cut out from the storage tank 10 are formed and agglomerated by the molding machine 11, for example, and an agglomerated product A is obtained. This agglomerated product A is allowed to stand in the curing place 12 as necessary, and is cured until it is used in a vertical furnace.

図4(a)〜(e)は、原料を成型法(型枠を用いたプレス成型)で塊成化する場合の一実施形態を示しており、以下のような工程で成型がなされる。なお、各図面は型枠、プレスおよび原料の断面を示しているが、型枠とプレスの断面線は省略してある。
図4(a):所定の大きさ、形状を持つ型枠13を準備する。
図4(b):型枠13に外層部用の原料14a(水と原料の混合物)を充填する。
図4(c):凸型のプレス型15により原料14aをプレス成型する。このプレス成型により原料14aの上面には凹部140が形成される。
図4(d):原料14aの凹部140に内層部用の原料16(水と原料の混合物)を充填し、さらにその上から外層部用の原料14b(水と原料の混合物)を被せる。
図4(e):平らな圧下面を持つプレス型17により、原料全体をプレス成型する。これにより塊成化物Aが得られる。
FIGS. 4A to 4E show an embodiment in which raw materials are agglomerated by a molding method (press molding using a mold), and molding is performed by the following steps. In addition, although each drawing has shown the cross section of a formwork, a press, and a raw material, the cross section line of a formwork and a press is abbreviate | omitted.
FIG. 4A: A mold 13 having a predetermined size and shape is prepared.
FIG. 4B: The mold 13 is filled with the outer layer raw material 14a (mixture of water and raw material).
FIG. 4 (c): The raw material 14 a is press-molded with a convex press die 15. By this press molding, a recess 140 is formed on the upper surface of the raw material 14a.
FIG. 4D: The inner layer portion raw material 16 (mixture of water and raw material) is filled in the recess 140 of the raw material 14a, and the outer layer portion raw material 14b (mixture of water and raw material) is further covered thereon.
FIG. 4E: The entire raw material is press-molded by a press die 17 having a flat pressed surface. Thereby, the agglomerate A is obtained.

図5は、原料を造粒法(ディスクペレタイザイーによる造粒)で塊成化する場合の一実施形態を示している。ここで、内層部用原料の貯留設備1、コンベア3、加湿混合機2、外層部用原料の貯留設備6、コンベア8、加湿混合機7は、図3の実施形態と同様である。
加湿混合機2で十分に混合された内層部用原料(水と原料の混合物)は、コンベア18で第1のディスクペレタイザー19に搬送・装入され、ここでほぼ球状に造粒(塊成化)される。この造粒物23はコンベア20により第2のディスクペレタイザー21に搬送・装入される。一方、加湿混合機7で十分に混合された外層部用原料(水と原料の混合物)は、コンベア22で前記ディスクペレタイザー21に搬送・装入され、このディスクペレタイザー21において外層部用原料が造粒物23の外側に被覆され、塊成化物Aが得られる。
FIG. 5 shows an embodiment in which raw materials are agglomerated by a granulation method (granulation by a disk pelletizer). Here, the inner layer raw material storage facility 1, the conveyor 3, the humidification mixer 2, the outer layer raw material storage facility 6, the conveyor 8, and the humidification mixer 7 are the same as in the embodiment of FIG.
The raw material for the inner layer part (mixture of water and raw material) sufficiently mixed by the humidifying mixer 2 is conveyed and charged into the first disk pelletizer 19 by the conveyor 18, where it is granulated (agglomerated) into a substantially spherical shape. ) The granulated material 23 is conveyed and charged into the second disk pelletizer 21 by the conveyor 20. On the other hand, the raw material for the outer layer (mixture of water and raw material) sufficiently mixed by the humidifying mixer 7 is conveyed and charged into the disk pelletizer 21 by the conveyor 22, and the raw material for the outer layer is produced in the disk pelletizer 21. The agglomerate A is obtained by coating the outside of the granules 23.

鉄含有ダストを塊成化してダスト塊成化物を製造し、竪型溶解炉(鉄スクラップ溶解炉)において使用した。鉄含有ダストとしては転炉OGダストまたは高炉ダストを、水硬性バインダーとしてはポルトランドセメント、アルミナセメントの1種または2種を、炭材粉としてはコークス粉を、それぞれ用いた。表1に、使用した高炉ダスト、転炉OGダスト、ポルトランドセメント、アルミナセメント、コークス粉の各成分組成を示す。表1中のスラグ分とは、SiO、Al、CaO、MgO(スラグを構成する主要な化合物)の合計量を示す。これら以外のものは燃焼するか、溶銑の一部となるか、揮発してダスト中へ移行する。
以下に示す発明例1〜10および比較例において、図3および図4に示す製造フローに従いダスト塊成化物を製造し、このダスト塊成化物を竪型溶解炉に装入して操業を行った。その結果を、ダスト塊成化物の原料配合量、圧縮強度、炉の操業条件などとともに表2に示す。
表2において、「スラグ化する不純物量」とは、原料中のSiO,Al,CaO,MgOの合計量である。なお、これ以外のものは燃焼するか、溶銑の一部となるか、揮発してダスト中へ移行する。
An iron-containing dust was agglomerated to produce a dust agglomerate, which was used in a vertical melting furnace (iron scrap melting furnace). Converter iron OG dust or blast furnace dust was used as the iron-containing dust, Portland cement or alumina cement was used as the hydraulic binder, and coke powder was used as the carbonaceous powder. Table 1 shows each component composition of the used blast furnace dust, converter OG dust, Portland cement, alumina cement, and coke powder. The slag content in Table 1 indicates the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, and MgO (main compounds constituting slag). Anything other than these burns, becomes part of the hot metal, or volatilizes and moves into the dust.
In Invention Examples 1 to 10 and Comparative Examples shown below, a dust agglomerate was produced according to the production flow shown in FIGS. 3 and 4, and the dust agglomerate was charged into a vertical melting furnace for operation. . The results are shown in Table 2 together with the raw material blending amount of the dust agglomerate, compressive strength, furnace operating conditions, and the like.
In Table 2, the “amount of impurities to slag” is the total amount of SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, and MgO in the raw material. Other than this, it burns, becomes part of the hot metal, or volatilizes and moves into dust.

[発明例1]
鉄含有ダストとして高炉ダストを用い、外層部の質量比率を50mass%とし、内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。また、使用した高炉ダストは炭素を33mass%含有しており、ダスト中の酸化物を還元するに十分と判断されたため、コークス粉など炭材粉は配合しなかった。ダスト塊成化物は、製造後約1週間静置養生した後、竪型炉で使用されるため、ダスト塊成化物の強度の指標として7日養生後の冷間での圧縮強度を用いた。ダスト塊成化物の冷間強度は概ね10MPa以上あれば十分と言えることが別途実験により確認されているが、本実施例では22.1Mpaと十分に強く、竪型炉の通気性を悪化(送風圧力を増大)させることも無く操業も順調であった。本実施例では、スラグ化する不純物量は23.2mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグが炉内に蓄積することもなく、順調に竪型炉の操業が可能であった。
[Invention Example 1]
Blast furnace dust was used as the iron-containing dust, the mass ratio of the outer layer portion was 50 mass%, 10 mass% of Portland cement was blended as the binder of the inner layer portion, and 10 mass% of alumina cement was blended as the binder of the outer layer portion. Moreover, since the used blast furnace dust contained 33 mass% of carbon and it was judged that it was sufficient to reduce | restore the oxide in dust, carbonaceous powder, such as coke powder, was not mix | blended. Since the dust agglomerated material is allowed to stand for about one week after production and then used in a vertical furnace, the cold compressive strength after curing for 7 days was used as an index of the strength of the dust agglomerated material. It has been confirmed by experiments that the cold agglomerate has a cold strength of about 10 MPa or more. However, in this example, it was sufficiently strong at 22.1 MPa, and the air permeability of the vertical furnace deteriorated (air blowing Operation was also smooth without increasing pressure. In this example, the amount of impurities to be slag was 23.2 mass%, which was the limit value of 25 mass% or less, so that the generated slag was not accumulated in the furnace, and the vertical furnace could be operated smoothly. there were.

[発明例2]
鉄含有ダストとして転炉OGダストを用い、外層部の質量比率を50mass%とし、内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。転炉OGダスト中の炭素含有量はわずか0.66mass%で、このままではダスト中の酸化物を還元するに不十分と判断されたため、炭材粉としてコークス粉を内層部および外層部にそれぞれ15mass%配合した。ダスト塊成化物の冷間強度は25.1Mpaと十分に強く、竪型炉の通気性を悪化(送風圧力を増大)させることも無く操業も順調であった。本実施例では、スラグ化する不純物量は14.3mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグが炉内に蓄積することもなく、順調に竪型炉の操業が可能であった。
[Invention Example 2]
Converter OG dust was used as the iron-containing dust, the mass ratio of the outer layer portion was 50 mass%, 10 mass% of Portland cement was blended as the binder of the inner layer portion, and 10 mass% of alumina cement was blended as the binder of the outer layer portion. The carbon content in the converter OG dust is only 0.66 mass%, and it was judged that this would be insufficient to reduce the oxide in the dust. Therefore, the coke powder as carbon material powder was 15 mass in the inner layer portion and the outer layer portion, respectively. % Blended. The cold agglomerate of the dust agglomerated material was sufficiently strong at 25.1 MPa, and the operation was smooth without deteriorating the air permeability of the vertical furnace (increasing the blowing pressure). In this example, the amount of impurities to slag was 14.3 mass%, and the limit value was 25 mass% or less. Therefore, the generated slag was not accumulated in the furnace, and the vertical furnace could be operated smoothly. there were.

[発明例3]
鉄含有ダストとして高炉ダストを用い、外層部の質量比率をやや小さい11mass%とした。内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。発明例1と同様に、還元用の炭材粉はとくに配合しなかった。ダスト塊成化物の冷間強度は22.5Mpaと十分に強く、竪型炉の通気性を悪化(送風圧力を増大)させることも無く操業も順調であった。本実施例では、スラグ化する不純物量は22.9mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグが炉内に蓄積することもなく、順調に竪型炉の操業が可能であった。
[Invention Example 3]
Blast furnace dust was used as the iron-containing dust, and the mass ratio of the outer layer portion was set to 11 mass%, which was slightly smaller. 10 mass% of Portland cement was blended as an inner layer binder, and 10 mass% of alumina cement was blended as an outer layer binder. Similarly to Invention Example 1, no carbon material powder for reduction was blended. The cold agglomerate of the dust agglomerated material was sufficiently strong at 22.5 Mpa, and the air permeability of the vertical furnace was not deteriorated (the blowing pressure was increased), and the operation was smooth. In this example, the amount of impurities to be slag was 22.9 mass%, and the limit value was 25 mass% or less, so that the generated slag was not accumulated in the furnace, and the vertical furnace could be operated smoothly. there were.

[発明例4]
鉄含有ダストとして高炉ダストを用い、外層部の質量比率をやや大きい88mass%とした。内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。発明例1と同様に、還元用の炭材粉はとくに配合しなかった。ダスト塊成化物の冷間強度は23.2Mpaと十分に強く、竪型炉の通気性を悪化(送風圧力を増大)させることも無く操業も順調であった。本実施例では、スラグ化する不純物量は23.5mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグが炉内に蓄積することもなく、順調に竪型炉の操業が可能であった。
[Invention Example 4]
Blast furnace dust was used as the iron-containing dust, and the mass ratio of the outer layer portion was set to 88 mass%, which was a little larger. 10 mass% of Portland cement was blended as an inner layer binder, and 10 mass% of alumina cement was blended as an outer layer binder. Similarly to Invention Example 1, no carbon material powder for reduction was blended. The cold agglomerate of the dust agglomerate was sufficiently strong as 23.2 MPa, and the operation was smooth without deteriorating the air permeability of the vertical furnace (increasing the blowing pressure). In this example, the amount of impurities to be slag is 23.5 mass% and the limit value is 25 mass% or less, so that the generated slag does not accumulate in the furnace, and the vertical furnace can be operated smoothly. there were.

[発明例5]
鉄含有ダストとして高炉ダストを用い、外層部の質量比率をやや小さい5mass%とした。内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。発明例1と同様に、還元用の炭材粉はとくに配合しなかった。ダスト塊成化物の冷間強度は21.1Mpaと十分に強い。外層部の比率が10mass%よりも小さい値であったことから、外層部の初期融液の生成温度を上昇させる効果が小さいため、竪型炉の通気性がやや悪化(送風圧力がやや増大)したが、その変化は小さく実操業上問題のない範囲であった。また、本実施例では、スラグ化する不純物量は22.9mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグの炉外への排出は問題なかったと考えられる。
[Invention Example 5]
Blast furnace dust was used as the iron-containing dust, and the mass ratio of the outer layer portion was set to 5 mass%, which is slightly smaller. 10 mass% of Portland cement was blended as an inner layer binder, and 10 mass% of alumina cement was blended as an outer layer binder. Similarly to Invention Example 1, no carbon material powder for reduction was blended. The cold strength of the dust agglomerated material is sufficiently strong at 21.1 Mpa. Since the ratio of the outer layer portion was smaller than 10 mass%, the effect of increasing the generation temperature of the initial melt in the outer layer portion was small, so the air permeability of the vertical furnace was slightly deteriorated (the blowing pressure was slightly increased). However, the change was small and there was no problem in actual operation. Moreover, in the present Example, since the amount of impurities to slag was 22.9 mass%, which was a limit value of 25 mass% or less, it was considered that there was no problem with discharging the generated slag out of the furnace.

[発明例6]
鉄含有ダストとして高炉ダストを用い、外層部の質量比率をやや大きい95mass%とした。内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。発明例1と同様に、還元用の炭材粉はとくに配合しなかった。ダスト塊成化物の冷間強度は24.6Mpaと十分に強い。外層部の比率が90mass%よりも大きい値であったことから、内層部の質量比率が相対的に小さくなり、内層部の初期融液の生成温度に対して外層部の初期融液の生成温度を上昇させる効果がやや小さく、竪型炉の通気性がやや悪化(送風圧力がやや増大)したが、その変化は小さく実操業上問題のない範囲であった。また、本実施例では、スラグ化する不純物量は23.6mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグの炉外への排出は問題なかったと考えられる。
[Invention Example 6]
Blast furnace dust was used as the iron-containing dust, and the mass ratio of the outer layer portion was set to 95 mass%, which was a little larger. 10 mass% of Portland cement was blended as an inner layer binder, and 10 mass% of alumina cement was blended as an outer layer binder. Similarly to Invention Example 1, no carbon material powder for reduction was blended. The cold strength of the dust agglomerate is sufficiently strong at 24.6 Mpa. Since the ratio of the outer layer portion was a value larger than 90 mass%, the mass ratio of the inner layer portion was relatively small, and the initial melt generation temperature of the outer layer portion relative to the initial melt generation temperature of the inner layer portion. Although the effect of raising the temperature was slightly small and the air permeability of the vertical furnace was slightly deteriorated (the air pressure was slightly increased), the change was small and there was no problem in actual operation. Moreover, in the present Example, since the amount of impurities to slag was 23.6 mass%, which was a limit value of 25 mass% or less, it was considered that there was no problem with discharging the generated slag out of the furnace.

[発明例7]
鉄含有ダストとして転炉OGダストを用い、外層部の質量比率をやや大きい70mass%とし、内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。転炉OGダスト中の炭素含有量はわずか0.66mass%で、このままではダスト中の酸化物を還元するに不十分と判断されたため、炭材粉としてコークス粉を内層部および外層部にそれぞれ15mass%配合した。ダスト塊成化物の冷間強度は26.1Mpaと十分に強い。外層部の比率は90mass%よりも小さい値であるが、Al濃度の限界から(1)式で計算される外層部の計算比率51mass%よりもやや大きい値であったことから、内層部の質量比率が相対的に小さくなり、内層部の初期融液の生成温度に対して外層部の初期融液の生成温度を上昇させる効果がやや小さく、竪型炉の通気性がやや悪化(送風圧力がやや増大)した。しかしながら、その変化は小さく実操業上問題のない範囲であった。また、本実施例では、スラグ化する不純物量は14.4mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグの炉外への排出は問題なかったと考えられる。
[Invention Example 7]
Converter OG dust was used as the iron-containing dust, the mass ratio of the outer layer portion was set to 70 mass%, the Portland cement was compounded as 10 mass% as the binder in the inner layer portion, and alumina mass was compounded as 10 mass% as the binder in the outer layer portion. The carbon content in the converter OG dust is only 0.66 mass%, and it was judged that this would be insufficient to reduce the oxide in the dust. Therefore, the coke powder as carbon material powder was 15 mass in the inner layer portion and the outer layer portion, respectively. % Blended. The cold strength of the dust agglomerate is sufficiently strong at 26.1 Mpa. Although the ratio of the outer layer portion is a value smaller than 90 mass%, the inner layer was slightly larger than the calculated outer layer portion ratio of 51 mass% calculated by the formula (1) from the limit of the Al 2 O 3 concentration. The mass ratio of the part is relatively small, the effect of increasing the initial melt generation temperature of the inner layer part relative to the initial melt generation temperature is slightly small, and the vertical furnace air permeability is slightly deteriorated ( The air pressure increased slightly). However, the change was small and there was no problem in actual operation. Moreover, in the present Example, since the amount of impurities to slag was 14.4 mass%, which was a limit value of 25 mass% or less, it was considered that there was no problem with discharging the generated slag out of the furnace.

[発明例8]
鉄含有ダストとして転炉OGダストを用い、外層部の質量比率を50mass%とし、内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを1mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを1mass%配合した。転炉OGダスト中の炭素含有量はわずか0.66mass%で、このままではダスト中の酸化物を還元するに不十分と判断されたため、炭材粉としてコークス粉を内層部および外層部にそれぞれ15mass%配合した。ダスト塊成化物の冷間強度はバインダー量が少ないため8.8Mpaと低い。このため、竪型炉内でダスト塊成化物が粉化したため竪型炉の通気性がやや悪化(送風圧力がやや増大)した。しかしながら、ダスト塊成化物の外層部と内層部での初期融液生成温度を適切に制御できていたため、送風圧力の増大は小さく実操業上問題のない範囲であった。また、本実施例では、スラグ化する不純物量は6.6mass%であり、限界値25mass%以下であったため、生成したスラグの炉外への排出は問題なかったと考えられる。
[Invention Example 8]
Converter OG dust was used as the iron-containing dust, the mass ratio of the outer layer portion was 50 mass%, 1 mass% of Portland cement was blended as the binder of the inner layer portion, and 1 mass% of alumina cement was blended as the binder of the outer layer portion. The carbon content in the converter OG dust is only 0.66 mass%, and it was judged that this would be insufficient to reduce the oxide in the dust. Therefore, the coke powder as carbon material powder was 15 mass in the inner layer portion and the outer layer portion, respectively. % Blended. The cold strength of the dust agglomerate is as low as 8.8 Mpa because the amount of the binder is small. For this reason, since the dust agglomerate was pulverized in the vertical furnace, the air permeability of the vertical furnace was slightly deteriorated (the blowing pressure was slightly increased). However, since the initial melt generation temperature in the outer layer portion and the inner layer portion of the dust agglomerated material could be appropriately controlled, the increase in the blowing pressure was small and there was no problem in actual operation. Moreover, in the present Example, since the amount of impurities to slag was 6.6 mass%, which was a limit value of 25 mass% or less, it was considered that there was no problem in discharging the generated slag outside the furnace.

[発明例9]
鉄含有ダストとして転炉OGダストを用い、外層部の質量比率を35mass%とし、内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを27mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを27mass%配合した。転炉OGダスト中の炭素含有量はわずか0.66mass%で、このままではダスト中の酸化物を還元するに不十分と判断されたため、炭材粉としてコークス粉を内層部および外層部にそれぞれ15mass%配合した。ダスト塊成化物の冷間強度はバインダー量が多いため34.8Mpaと非常に高い。また、外層部の比率も適した範囲である。但し、本実施例では、スラグ化する不純物量は28.4mass%であり、限界値25mass%を超える値であったため、生成したスラグの炉外への排出がやや困難となった結果、竪型炉の通気性がやや悪化(送風圧力がやや増大)した。しかしながら、送風圧力の増大は小さく実操業上問題のない範囲であった。
[Invention Example 9]
Converter OG dust was used as the iron-containing dust, the mass ratio of the outer layer portion was 35 mass%, 27 mass% of Portland cement was blended as the binder of the inner layer portion, and 27 mass% of alumina cement was blended as the binder of the outer layer portion. The carbon content in the converter OG dust is only 0.66 mass%, and it was judged that this would be insufficient to reduce the oxide in the dust. Therefore, the coke powder as carbon material powder was 15 mass in the inner layer portion and the outer layer portion, respectively. % Blended. The cold strength of the dust agglomerate is very high at 34.8 Mpa due to the large amount of binder. The ratio of the outer layer portion is also in a suitable range. However, in this example, the amount of impurities to slag was 28.4 mass%, which was a value exceeding the limit value of 25 mass%. As a result, it was somewhat difficult to discharge the generated slag out of the furnace. The air permeability of the furnace was slightly deteriorated (the air pressure was slightly increased). However, the increase in the blowing pressure was small and there was no problem in actual operation.

[発明例10]
鉄含有ダストとして転炉OGダストを用い、外層部の質量比率を50mass%とし、内層部のバインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合し、外層部のバインダーとしてアルミナセメントを10mass%配合した。塊成化の際には、還元用の炭材粉を添加しなかった。このとき、還元用の炭素が不足したためコークス比を増大させる必要があった。この増大幅は問題と言えるほど大きくはないが、ダスト塊成化物に添加した場合に比較してやや大きくなると考えられる。例えば、発明例2ではコークス比が162kg/t・pigで、ダスト塊成化物の15mass%、すなわち15kg/t・pigのコークス粉が供給されるため、トータルのコークス使用量は177kg/t・pigである。本実施例ではコークス比は185kg/t・pig必要であった。これは、コークス粉の方が、ダスト塊成化物中の酸化物と炭素の接触面積が増大するため、酸化物の還元反応が効率的に進行したためと推定される。また、一般には、ダスト塊成化物中に炭材粉を添加する場合に比較して、塊コークスの使用量が増大することになるため、製造コストがやや増大すると思われるが、コークス粉や塊コークスの価格、在庫量などを考慮して使用する炭材を決定すれば良い。一方、ダスト塊成化物の冷間強度は27.3Mpaと高く、また、外層部の比率も適した範囲である。スラグ化する不純物量は13.9mass%であり、限界値25mass%よりも小さく生成したスラグの炉外への排出も問題無かったと言える。
[Invention Example 10]
Converter OG dust was used as the iron-containing dust, the mass ratio of the outer layer portion was 50 mass%, 10 mass% of Portland cement was blended as the binder of the inner layer portion, and 10 mass% of alumina cement was blended as the binder of the outer layer portion. In the agglomeration, no carbon powder for reduction was added. At this time, the coke ratio had to be increased due to the lack of reducing carbon. This increase is not so large as to be a problem, but is considered to be slightly larger than when added to the dust agglomerate. For example, in Example 2, since the coke ratio is 162 kg / t · pig and 15 mass% of the dust agglomerate, that is, 15 kg / t · pig of coke powder is supplied, the total amount of coke used is 177 kg / t · pig. It is. In this example, the coke ratio required 185 kg / t · pig. This is presumably because the coke powder increased the contact area between the oxide and carbon in the dust agglomerate, so that the reduction reaction of the oxide proceeded efficiently. In general, since the amount of lump coke used is increased compared to the case where carbonaceous powder is added to the dust agglomerated product, the production cost seems to increase slightly. The carbon material to be used may be determined in consideration of the price of coke and the amount of inventory. On the other hand, the cold strength of the dust agglomerated material is as high as 27.3 MPa, and the ratio of the outer layer portion is also in a suitable range. The amount of impurities to be slag is 13.9 mass%, and it can be said that there was no problem in discharging the slag generated below the limit value of 25 mass% to the outside of the furnace.

[比較例]
ダスト塊成化物の組成を全体で均一にしたものであり、鉄含有ダストとして転炉OGダストを用いた。バインダーとしてポルトランドセメントを10mass%配合した。また、還元用の炭材粉としてコークス粉を15mass%添加した。ダスト塊成化物の冷間強度は20.1Mpaと高く、スラグ化する不純物量も14.7mass%であり、限界値25mass%よりも小さく生成したスラグの炉外への排出も問題無かったと言える。しかしながら、ダスト塊成化物の外層部と内層部での初期融液生成温度が適切に制御できていないため、竪型炉の高さ方向で広い範囲に亘って融液が存在し、このため炉内充填層の空隙が減り、送風圧力の増大が著しくなった。このため操業は不安定化し、吹き抜けを頻発するようになりコークス比も208kg/t・pigと大幅に増大した。
[Comparative example]
The composition of the dust agglomerated material was made uniform throughout, and converter OG dust was used as iron-containing dust. 10 mass% of Portland cement was blended as a binder. Moreover, 15 mass% of coke powder was added as carbon material powder for reduction. The cold agglomerate has a high cold strength of 20.1 Mpa, the amount of impurities to slag is 14.7 mass%, and it can be said that there was no problem with the discharge of slag produced below the limit value of 25 mass% to the outside of the furnace. However, since the initial melt formation temperature in the outer and inner layer portions of the dust agglomerate is not properly controlled, the melt exists over a wide range in the vertical direction of the vertical furnace. The voids in the inner packing layer were reduced, and the increase in blowing pressure became significant. For this reason, the operation became unstable, and blow-throughs occurred frequently, and the coke ratio was greatly increased to 208 kg / t · pig.

Figure 0005131058
Figure 0005131058

Figure 0005131058
Figure 0005131058

本発明のダスト塊成化物を竪型炉の操業に使用し、ダスト塊成化物の外層部の比率が圧力損失に及ぼす影響を調査した結果を示すグラフThe graph which shows the result of having investigated the influence which the ratio of the outer layer part of dust agglomerate has on pressure loss, using the dust agglomerate of the present invention for operation of a vertical furnace ダスト塊成化物が竪型炉に装入されてからの時間と温度との関係を、内層部と外層部のそれぞれについて模式的に示した説明図Explanatory diagram schematically showing the relationship between time and temperature after the dust agglomerates are charged in the vertical furnace for each of the inner layer and outer layer 本発明のダスト塊成化物の製造フローの一例を模式的に示す説明図Explanatory drawing which shows typically an example of the manufacturing flow of the dust agglomerate of this invention 本発明のダスト塊成化物の製造における塊成化工程の一例を模式的に示す説明図Explanatory drawing which shows typically an example of the agglomeration process in manufacture of the dust agglomerate of this invention 本発明のダスト塊成化物の製造における塊成化工程の他の例を模式的に示す説明図Explanatory drawing which shows typically the other example of the agglomeration process in manufacture of the dust agglomerate of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,6 原料貯留設備
1a〜1c,6a〜6c 貯留槽
5,10 貯留槽
2,7 加湿混合機
3,4,8,9 コンベア
11 成型機
12 養生設備
13 型枠
14a,14b,16 原料
15,17 プレス型
18,20,22 コンベア
19,21 ディスクペレタイザー
23 造粒物
140 凹部
A 塊成化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,6 Raw material storage equipment 1a-1c, 6a-6c Storage tank 5,10 Storage tank 2,7 Humidification mixer 3, 4, 8, 9 Conveyor 11 Molding machine 12 Curing equipment 13 Formwork 14a, 14b, 16 Raw material 15 , 17 Press mold 18, 20, 22 Conveyor 19, 21 Disc pelletizer 23 Granulated product 140 Concave part A Agglomerate

Claims (6)

水硬性のバインダーを混合した鉄含有ダストを水和硬化させて得られる塊成化物であって、
内層部と外層部とからなり、内層部中のバインダーのAl含有量x(mass%)と外層部中のバインダーのAl含有量y(mass%)が、y>xを満足することを特徴とする鉄含有ダスト塊成化物。
An agglomerate obtained by hydrating and hardening iron-containing dust mixed with a hydraulic binder,
It consists of an inner layer part and an outer layer part, and Al 2 O 3 content x (mass%) of the binder in the inner layer part and Al 2 O 3 content y (mass%) of the binder in the outer layer part satisfy y> x. An iron-containing dust agglomerate characterized by satisfaction.
外層部中のバインダーがアルミナセメントからなり、内層部中のバインダーがアルミナセメントよりもAl含有量が低いバインダーからなることを特徴とする請求項1に記載の鉄含有ダスト塊成化物。 The iron-containing dust agglomerated product according to claim 1, wherein the binder in the outer layer portion is made of alumina cement, and the binder in the inner layer portion is made of a binder having a lower Al 2 O 3 content than alumina cement. 鉄含有ダスト塊成化物中の外層部の比率が、10mass%を下限とし、90mass%または下記(1)式で求められる値α(mass%)のいずれか小さい方を上限とすることを特徴とする請求項1または2に記載の鉄含有ダスト塊成化物。
Figure 0005131058
The ratio of the outer layer portion in the iron-containing dust agglomerated product is characterized in that 10 mass% is the lower limit, and 90 mass% or the value α (mass%) obtained by the following formula (1) is the lower limit. The iron-containing dust agglomerated product according to claim 1 or 2.
Figure 0005131058
外層部および内層部中のバインダーの配合量が2〜25mass%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の鉄含有ダスト塊成化物。   The iron-containing dust agglomerated product according to any one of claims 1 to 3, wherein a blending amount of the binder in the outer layer portion and the inner layer portion is 2 to 25 mass%. 外層部および/または内層部が、さらに炭材粉を含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の鉄含有ダスト塊成化物。   The iron-containing dust agglomerated product according to any one of claims 1 to 4, wherein the outer layer part and / or the inner layer part further contains carbonaceous powder. 竪型溶解炉において、炉頂部から鉄源とコークスを装入し、炉下部に設けられた複数の羽口から熱風を吹き込み、コークスの燃焼熱で鉄源を溶解することにより溶銑を製造する方法であって、
鉄源の少なくとも一部として、請求項1〜5のいずれかに記載の鉄含有ダスト塊成化物を用いることを特徴とする溶銑製造方法。
In a vertical melting furnace, a method of producing hot metal by charging an iron source and coke from the top of the furnace, blowing hot air from a plurality of tuyere provided at the lower part of the furnace, and melting the iron source with the combustion heat of the coke Because
A hot metal production method using the iron-containing dust agglomerated product according to any one of claims 1 to 5 as at least a part of an iron source.
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