JP5995005B2 - 焼結原料の製造方法 - Google Patents
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Description
以上のように、製鋼スラグの取り扱いに関しては、溶融性の向上と造粒性の確保を両立する方法を採用する必要があるが、それらを共に満足する有効な操業方法を見出す必要があった。
上記製鋼スラグの造粒粒子については、その表面に、粒径が150μm以下の大きさである微粉鉱石を被覆して被覆層を形成することを特徴とする焼結原料の製造方法を提案する。
上記製鋼スラグの造粒粒子については、その表面に、粒径が150μm以下の大きさである微粉鉱石を被覆して被覆層を形成することを特徴とする。これによって、製鋼スラグ中に含まれるA12O3成分から生成する融液を、微細な微粉鉱石の粒子の間隙に吸収させ、製鋼スラグを造粒した造粒粒子の外部に流出するのを抑止し、内部に封じ込めることができるので、Al2O3の弊害を解消することができるからである。
なお、上記の大きさの造粒粒子に1.2mmの厚さのPF被覆層を形成させるのに必要なPFの投入量は、製鋼スラグに対する質量比で33%程度である。
ここで、図3に示したT1〜T5の各条件について説明すると、T1は、製鋼スラグを一切含まない粉鉱石にCaO系、SiO2系等の副原料を配合し、混合・撹拌し、造粒粒子とした後、これを焼結原料とするベース条件(比較例1)であり、T2は、製鋼スラグを1次造粒機で副原料とともに粉鉱石に配合し、混合・撹拌し、造粒粒子とした後、これを焼結原料とする条件(比較例2)であり、ベッディングヤードで製鋼スラグを混合する従来技術に相当する。また、T3は、T1で製造した通常原料からなる造粒粒子中に、製鋼スラグを別途にペレタイザーで造粒した造粒粒子を混在させたものを焼結原料に用いる比較例3であり、特許文献5に開示の従来技術に相当する。
また、T4は、製鋼スラグと、篩目で粒径が64μm以下のヘマタイト系ペレットフィード(PF)とを質量比で2:1の割合で混合・被覆し、ペレタイザーで造粒した造粒粒子を、T3の条件と同様、製鋼スラグ以外の通常原料を造粒した造粒粒子中に混在させたものを焼結原料に用いる発明例1である。また、T5は、上記T4で製造したPFを混合した製鋼スラグの造粒粒子を、製鋼スラグ以外の通常原料を造粒する造粒ラインの2次造粒機の排出部近傍で投入し、15秒間造粒して製鋼スラグの造粒粒子表面に未造粒の通常原料や副原料、粉コークスを付着・被覆した発明例2である。
なお、いずれの条件も、焼結原料全体に対する製鋼スラグの配合率は5mass%とした。また、2次造粒機における副原料および粉コークスの添加は、いずれの条件も2次造粒機の排出までの滞留時間が30秒となる位置で投入し、この際の副原料の投入量は、焼結原料全体の塩基度(CaO/SiO2)が2.0となる量に、また、粉コークスの焼結原料全体に対する添加量は4.8mass%となるように調整した。
この際、各焼結原料の焼結に要した時間を測定した。また、得られた成品焼結鉱の冷間強度(SI)をJIS M8711に準じて測定するとともに、製品焼結鉱の歩留りを求め、生産率(単位炉床面積(m2)、単位時間(hr)当たりの焼結鉱生産量(t))を算出した。
粉鉱石に製鋼スラグを混合して造粒粒子とし、これを焼結原料に用いて焼結するT2の条件では、焼結時間が大幅に延長するとともに、SI強度、成品歩留まりが大きく低下する結果、生産率は大きく低下している。また、製鋼スラグと製鋼スラグ以外の通常原料をそれぞれ別々に造粒し、それらを混在させて焼結するT3の条件では、製鋼スラグの悪影響が分別造粒により緩和される結果、T2よりも、焼結時間が短縮し、SI強度、成品歩留まりも向上しているが、生産率はベース条件のT1と比較してまだ低い。
これに対して、製鋼スラグの造粒粒子の表面にさらにPFからなる被覆層を形成した造粒粒子を、製鋼スラグ以外の通常原料を造粒した造粒粒子中に混在させた焼結原料を用いたT4の条件では、焼結時間、SI強度、成品歩留りが、T3の条件と比較して大幅に向上し、ベースのT1の条件に近い値を示しており、生産率もベースのT1に近い値まで向上している。これは、製鋼スラグの造粒粒子の表面に形成されたPF被覆層によって、Al2O3融液の浸透が抑制され、製鋼スラグ以外の通常原料の造粒粒子から生成した融液への悪影響が抑止されたためである。
また、製鋼スラグの造粒粒子の表面にさらにPFからなる被覆層を形成した造粒粒子を、製鋼スラグ以外の通常原料を造粒する2次造粒機の排出部近傍で投入して得た焼結原料を用いたT5の条件では、焼結時間、SI強度、成品歩留りがさらに向上して、ベースのT1の条件に比較して僅かに劣る程度であり、生産率もベース条件のT1と大差ない値まで向上している。
なお、マグネタイト系ペレットフィードを同様に用いた場合についても同様にして焼結実験を行ったが、ヘマタイト系ペレットフィードを用いた場合と同等以上の効果が得られることが確認された。
Claims (7)
- 高炉用焼結鉱の原料の一部として、Al 2 O 3 の含有量が6.0mass%以下の、脱硫スラグ、脱燐スラグあるいは脱炭スラグからなる転炉スラグである製鋼スラグを用いる場合に、その製鋼スラグと製鋼スラグ以外の原料とに分けて、それぞれを別々に造粒して製鋼スラグの造粒粒子と製鋼スラグ以外の原料の造粒粒子とを得る焼結原料の製造方法において、
上記製鋼スラグの造粒粒子については、その表面に、粒径が150μm以下の大きさである微粉鉱石を被覆して被覆層を形成することを特徴とする焼結原料の製造方法。 - 上記微粉鉱石の被覆層の厚さを1.2mm以上とすることを特徴とする請求項1に記載の焼結原料の製造方法。
- 上記微粉鉱石を、ドラムミキサーまたはペレタイザーを用いた造粒時の後段で投入して被覆層を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の焼結原料の製造方法。
- 上記微粉鉱石を、製鋼スラグを造粒した造粒粒子を搬送するベルトコンベアー上で投入して被覆層を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の焼結原料の製造方法。
- 上記製鋼スラグを造粒した造粒粒子を、製鋼スラグ以外の原料を造粒した造粒粒子中に混在させて焼結機へ装入することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の焼結原料の製造方法。
- 上記製鋼スラグとして、融点が1350℃以下のものを用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の焼結原料の製造方法。
- 上記製鋼スラグを、焼結鉱全体に対して0mass%超え10mass%以下の範囲で焼結原料中に混合することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の焼結原料の製造方法。
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