JP5857977B2 - 高炉用焼結原料の製造装置および高炉用焼結鉱の製造方法 - Google Patents
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Description
石灰石の粒径を3mm未満とし、かつ、全石灰石中の2mm以上3mm未満の粒径の石灰石の質量比率が40質量%以上となるように粒度調整する破砕、分級工程と、
予め、上記石灰石および粉コークス以外の原料を造粒して擬似粒子を得る擬似粒子形成工程と、
上記擬似粒子の外周に、上記破砕、分級工程で粒度調整された石灰石および粉コークスをドラムミキサーの内部でコーティングして焼結原料を得るコーティング工程と、
前記焼結原料を焼結する焼結工程とを含む。
また、上記高炉用焼結鉱の製造方法は、上記コーティング工程において、上記ドラムミキサーの排出側における上記破砕、分級工程で粒度調整された石灰石および粉コークスを投射する投射位置を、上記ドラムミキサーの内部で転動する擬似粒子群の裾野を外れた位置とすることが好ましい。
石灰石を破砕する破砕機と、
上記破砕機で破砕された石灰石を3mm以上の粒径の石灰石と3mm未満の粒径の石灰石とに分ける篩と、
上記篩で分けられた3mm以上の粒径の石灰石を上記破砕機に再投入する搬送コンベアと、
鉄鉱石を主原料とし、石灰石および粉コークスを含む焼結原料を造粒するドラムミキサーと、
上記ドラムミキサーの排出側に設置され、該ドラムミキサーの内部に石灰石および粉コークスを投入する投入装置と、
を有する。
上記破砕機の出口に配置された
第2の別の篩とを有することが好ましい。
本発明の高炉用焼結原料(以下、単に焼結原料という)の製造装置の一実施態様の構成を示す概略図を図1に示す。本実施態様の焼結原料の製造装置で製造される焼結原料は、例えば、ドワイドロイド式焼結機を用いて焼成され、高炉用焼結鉱(以下、単に焼結鉱ということがある)が得られる。図1に示すように、本発明の一実施態様の焼結原料の製造装置は、鉄鉱石貯蔵槽1と、生石灰貯蔵槽2と、粉コークス貯蔵槽3と、石灰石貯蔵槽4と、原料切出し装置5(5A,5B,5C,5D)と、原料搬送用ベルトコンベア6A,6Bと、原料投射用ベルトコンベア6Cと、破砕機7および篩8と、ドラムミキサー9とを備えている。
鉄鉱石貯蔵槽1は、原料ヤードYから供給された粉状の鉄鉱石を貯蔵するものである。鉄鉱石は擬似粒子を形成するための原料となる。貯蔵された鉄鉱石は、原料切出し装置5Aから原料搬送用ベルトコンベア6Aの上に供給される。
生石灰貯蔵槽2は、生石灰を貯蔵するものである。生石灰は擬似粒子を形成するための原料となる。貯蔵された生石灰は、原料切出し装置5Bから鉄鉱石と同様に原料搬送用ベルトコンベア6Aの上に供給される。
破砕機7は、石灰石を破砕するものであって、この破砕機7に供給された石灰石は、篩8において3mm未満の粒径の石灰石と3mm以上の粒径の石灰石とに分けられ、3mm未満の粒径の石灰石は石灰石貯蔵槽4に供給される。
一方、篩8において分級された3mm以上の粒径の石灰石は、搬送コンベア等で再び破砕機7に投入され、破砕される。 このような作業を繰り返すことにより、石灰石は3mm未満に粒度調整され、石灰石貯蔵槽4には、全て3mm未満の粒径の石灰石が供給されることになる。破砕機7としては、一般にハンマークラッシャーやジョークラッシャーが用いられる。
破砕強度が強すぎると、2mm以上の粒径の石灰石比率が増加し、破砕強度が弱すぎると、2mm以上の粒径の石灰石比率は減少するが、篩上として戻る石灰石の量が増加し、石灰石の処理能力が低下するので、破砕強度は適宜調整するのが良い。
ドラムミキサー9は、2つの原料搬送用ベルトコンベア6A,6B、および原料投射用ベルトコンベア6Cにより搬送された原料を混合して焼結原料を造粒するものであって、このドラムミキサー9で造粒された焼結原料は、焼結機(図示せず)に供給され、焼結鉱となる。
ここで、原料搬送用ベルトコンベア6Aによって、鉄鉱石を主原料とし、石灰石および粉コークス以外の焼結原料がドラムミキサー9に供給され、ドラムミキサー9で擬似粒子が得られる。そのため、ドラムミキサー9の上流側(入口側)に擬似粒子造粒部が形成される。
ここで、本実施形態で用いる焼結原料の製造装置は、図2に示すような構成とするのがより好ましい。図2は、本発明の焼結鉱の製造方法において用いられる焼結原料の製造装置の他の実施態様の構成を示す概略図である。なお、図2に示す焼結原料の製造装置は、原料ヤードYから供給された石灰石を石灰石貯蔵槽4に供給するまでの構成が図1に示す焼結原料の製造装置と異なるだけであるので、他の重複する構成要素の説明は省略する。図2に示すように、この焼結原料の製造装置は、原料ヤードYから供給された石灰石を破砕機7で破砕する前に、篩8Aにかけ、篩8Aによって分級された3mm以上の粒径の石灰石を破砕機7で破砕する構成を有する。このとき、篩8Aによって分級された3mm未満の粒径の石灰石は石灰石貯蔵槽4に供給される。
本実施形態の高炉用焼結鉱の製造方法は、上述した図1または図2に示すような構成をなす高炉用焼結原料の製造装置を用いて、図3に示すように、破砕、分級工程S1と、擬似粒子形成工程S2と、コーティング工程S3と、焼結工程S4とを含む工程によって行われる。具体的に、本実施形態の高炉用焼結鉱の製造方法は、鉄鉱石を主原料とし、石灰石および粉コークスを含む焼結原料を造粒し、造粒された焼結原料をドワイドロイド式焼結機により焼結することによって高炉用焼結鉱を得るものである。
破砕、分級工程S1は、石灰石の粒径を3mm未満とし、かつ、全石灰石中の2mm以上3mm未満の粒径の石灰石の質量比率が40質量%以上となるように粒度調整する工程である。
ここで、破砕、分級工程S1は、第1の篩8Aによって分級された篩上である3mm以上の粒径の石灰石のみを破砕し、該破砕した石灰石を第2の別の篩8Bによって3mm以上の粒径の石灰石と3mm未満の粒径の石灰石とに分級することがより好ましい。
擬似粒子形成工程S2は、予め、石灰石および粉コークス以外の原料を造粒して擬似粒子を得る工程である。
コーティング工程S3は、上記擬似粒子の外周に、破砕、分級工程S1で粒度調整された石灰石および粉コークスをドラムミキサー9の内部でコーティングして焼結原料を得る工程である。
焼結工程S4は、上記焼結原料を焼成する工程である。この焼結工程S4で用いられる焼結機としては、例えば、ドワイドロイド式焼結機が用いられる。この工程において上記焼結原料を焼成することによって、高炉用焼結鉱が製造される。
さらに、コーティング工程S3は、図4に示すように、ドラムミキサー9の排出側において粉原料(石灰石および粉コークス)10を投射する投射位置を、ドラムミキサー9の内部で転動する擬似粒子群11の裾野を外れた位置とすることが好ましい。
このようにすることで、焼結機での通気性、焼結鉱の生産性が向上しかつ、カルシウムフェライト組織が増加し、焼結鉱強度が向上する。
図5は、第1実施形態として、ドラムミキサー9の排出側における粉原料(石灰石および粉コークス)の投射位置(図5(a))と、ドラムミキサー9から排出された擬似粒子の表面性状を示すグラフ(図5(b))とを示す図である。
図5に示す第1実施形態では、コーティング工程S3において、石灰石および粉コークスを投射する原料投射用ベルトコンベア6Cによる投射位置を、図5(a)に示す位置(ドラムミキサー9の内部で転動する擬似粒子群11の裾野を含む位置)とした形態である。この場合、図5(b)に示すように、ドラムミキサーに装入された擬似粒子のうち、粒子径が4.75mm以上のものに粉コークスが多く付着することがわかった。
原料投射用コンベア6Cからの投射位置を横方向に調整することにより、ドラムミキサー9の内部で転動する擬似粒子群11の裾野を外れた位置に外装材(石灰石や粉コークス)を投入できる。
なお、図7の横軸の「+8.0mm」、「+4.75mm」、「+2.75mm」、「+1.0mm」、「+0.5mm」、「+0.25mm」は、粒子径が8.0mm以上、4.75mm以上、2.75mm以上、1.0mm以上、0.5mm以上、0.25mm以上の焼結原料を示し、「−0.25mm」は粒子径が0.25mm未満の焼結原料を示している。
なお、実施例1,2は、第1実施形態の装入方法を用いた焼結方法であり、実施例3は、第2実施形態の装入方法を用いた焼結方法である。
また、実施例1においても比較例1と同様に、参考例より石灰石と造粒粒子の平均径は僅かに下回るが、パレットスピードが維持され、成品歩留の増加と合わせ、生産率は参考例を上回る1.57t/h/m2となった。焼結鉱性状においても、落下強度は参考例を上回る90%となり、生産率と焼結鉱強度の両方の改善が確認された。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。
2 生石灰貯蔵槽
3 粉コークス貯蔵槽
4 石灰石貯蔵槽
5 原料切出し装置
6A 原料搬送用ベルトコンベア
6B 原料搬送用ベルトコンベア
6C 原料投射用ベルトコンベア
7 破砕機
8 篩
8A 第1の篩
8B 第2の別の篩
9 ドラムミキサー
10 粉原料
11 擬似粒子群
Claims (5)
- 鉄鉱石を主原料とし、石灰石および粉コークスを含む原料を造粒し、造粒された焼結原料をドワイドロイド式焼結機により焼成して製造される高炉用焼結鉱の製造方法であって、
石灰石の粒径を3mm未満とし、かつ、全石灰石中の2mm以上3mm未満の粒径の石灰石の質量比率が40質量%以上となるように粒度調整する破砕、分級工程と、
予め、前記石灰石および粉コークス以外の原料を造粒して擬似粒子を得る擬似粒子形成工程と、
前記擬似粒子の外周に、前記破砕、分級工程で粒度調整された石灰石および粉コークスをドラムミキサーの内部でコーティングして焼結原料を得るコーティング工程と、
前記焼結原料を焼結する焼結工程とを含むことを特徴とする高炉用焼結鉱の製造方法。 - 前記破砕、分級工程において、第1の篩によって分級された篩上である3mm以上の粒径の石灰石のみを破砕し、該破砕した石灰石を第2の別の篩によって3mm以上の粒径の石灰石と3mm未満の粒径の石灰石とに分級することを特徴とする請求項1に記載の高炉用焼結鉱の製造方法。
- 前記コーティング工程において、前記ドラムミキサーの排出側における前記破砕、分級工程で粒度調整された石灰石および粉コークスを投射する投射位置を、前記ドラムミキサーの内部で転動する擬似粒子群の裾野を外れた位置とすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の高炉用焼結鉱の製造方法。
- 石灰石を破砕する破砕機と、
上記破砕機で破砕された石灰石を3mm以上の粒径の石灰石と3mm未満の粒径の石灰石とに分ける篩と、
前記篩で分けられた3mm以上の粒径の石灰石を前記破砕機に再投入する搬送コンベアと、
鉄鉱石を主原料とし、石灰石および粉コークスを含む焼結原料を造粒するドラムミキサーと、
前記ドラムミキサーの排出側に設置され、該ドラムミキサーの内部に石灰石および粉コークスを投入する投入装置と、
を有することを特徴とする高炉用焼結原料の製造装置。 - 前記篩は、前記破砕機の前段に配置され、その篩上を前記破砕機に供給する第1の篩と、
前記破砕機の出口に配置された第2の別の篩とを有することを特徴とする請求項4に記載の高炉用焼結原料の製造装置。
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