JP6834720B2 - 焼結用配合原料の製造方法 - Google Patents
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Description
焼結用原料は、銘柄毎に原料槽に貯蔵されて、配合に応じて定量切り出しされる。切り出された各原料は、原料搬送用のベルトコンベア上で合流し、ドラムミキサー等の造粒機に搬送される。造粒機では、焼結用原料に水分が添加されて造粒される。
焼結充填層はパレットとともに水平方向に移送され、充填層の最上部に点火される。さらに、焼結充填層の上方から下方に向かって、大気中の空気が同層内を通して下方吸引されることによって、粉コークスが燃焼する。燃焼により生成した高温ガスにより焼結用配合原料の粒子が加熱昇温される。
例えば、特許文献1には、焼結用原料を造粒した後に、返鉱を焼結用配合原料に対して5〜25質量%の比率で添加することにより、造粒物の水分含有率を低下させる技術が記載されている。
特許文献1は炭材を先に添加するため、炭材が造粒物に埋没するという問題があった。
炭材が埋没すると、焼結の際に炭材が充填層内の空気と接触し難くなるため、燃焼速度が低下するという問題があった。
しかしながら、特許文献3では炭材と返鉱の全量を後添加しているため、後添加のための設備が大型化し、コストが高くなるという問題があった。
この発明によれば、返鉱は一部のみを後添加するので、後添加設備の大型化を防ぐことができ、後添加工程を実施することによるコストの上昇を防ぐことができる。
この発明によれば、返鉱が炭材と原料との接触を阻止する効果が高い範囲で返鉱を後添加する。
そのため、返鉱を全量後添加しなくても造粒中の炭材の埋没を防ぐことができる。
まず、本発明を創出するに至った経緯について、簡単に説明する。
特許文献3に記載のように、炭材と返鉱を、他の原料の造粒後(主原料の造粒後)に後添加することにより、造粒物への炭材の埋没を防ぐことができることは公知である。
一方で、質量比が1/15〜7/15の範囲では、参考線よりも生産性が高くなっていた。この結果は、質量比が1/15〜7/15の範囲では、他の範囲よりも、造粒物への炭材の埋没を返鉱が防ぐ効果が、高いことを示している。
以上が、本発明を創出するに至った経緯である。
原料槽7は、返鉱の一部、鉄鉱石、副原料がそれぞれ貯蔵された槽である。原料槽7の一つは、返鉱が貯蔵された原料槽7Bである。
主原料搬送コンベア9は、原料槽7から切り出された原料を、造粒機11に搬送する装置であり、例えばベルトコンベアが用いられる。主原料搬送コンベア9は、原料槽7の下方に設けられる。
原料槽15は、炭材が貯蔵された槽である。原料槽17は、返鉱が貯蔵された槽である。
後添加原料搬送コンベア19は、原料槽15、17から切り出された炭材および返鉱を、造粒物搬送コンベア13に搬送する装置であり、例えばベルトコンベアが用いられる。後添加原料搬送コンベア19は、造粒物搬送コンベア13の上方に設けられる。
以上が、焼結用配合原料製造装置1の構成の説明である。
具体的には、まず、原料槽7から鉄鉱石、副原料、返鉱の一部を含む原料を切り出して主原料搬送コンベア9で造粒機11に搬送する。
具体的には、まず、原料槽15、17から炭材と返鉱を切り出して、後添加原料搬送コンベア19に搭載する。
後添加ライン5には、必ずしも炭材と返鉱を混合する混合機等を設ける必要はない。炭材と返鉱が、搬送時の造粒物搬送コンベア13上、焼結機(図不示)のサージホッパー(図不示)内およびスローピングシュート(図不示)上で、自然に混合されれば十分である。
この際、炭材と主原料との接触を返鉱が阻止するため、炭材が主原料に埋没するのを防ぐ。
これは、他の範囲よりも、造粒物への炭材の埋没を返鉱が防ぐ効果が高いためである。後添加する返鉱がこの範囲の下限を外れると、後添加の効果が十分に得られない可能性がある。後添加する返鉱がこの範囲の上限を外れると、埋没防止効果が飽和する。
以上が、焼結用配合原料製造装置1を用いた焼結用配合原料の製造方法の説明である。
そのため、造粒物への炭材の埋没を防ぐ効果を高くできる。
そのため、返鉱を全量後添加しなくても、埋没防止効果が得られ、コストを大幅に上昇させることなく、造粒中の炭材の埋没を防ぐことができる。
第2の実施形態は、第1の実施形態において、後添加ライン5に原料槽15、17を設けない構成としたものである。
なお、第2の実施形態において、第1の実施形態と同様の機能を果たす要素については同一の番号を付し、主に第1の実施形態と異なる部分について説明する。
原料槽15には抜き取り装置23が設けられ、切り出された炭材は、主原料搬送コンベア9に搭載されずに、後添加原料搬送コンベア19に搬送される。
原料槽17には分配器21が設けられ、返鉱の一部が主原料搬送コンベア9に分配され、残りが後添加原料搬送コンベア19に分配される。
このような構造とすることにより、既存の原料槽7をそのまま用いても、返鉱の一部と、炭材を後添加できる。
なお、焼結用配合原料製造装置1Aを用いた焼結用配合原料の製造方法は、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。
よって、第1の実施形態と同様の効果を奏する。
後添加する返鉱の割合を変化させて焼結用配合原料を製造して焼結し、生産性への影響を評価した。具体的な手順は以下の通りである。
次に、鍋試験装置の試験鍋(内径300mm、高さ660mm)に約1.5kgの床敷鉱を投入した。次に、表1に示す配合比率の焼結用配合原料約70kgを用意した。
次に、焼結用配合原料を試験鍋に投入し、充填層の表面を90秒間バーナーで加熱して点火した後、吸引負圧14.7kPa(1500mmAqをkPaに換算)で試験鍋内の空気を吸引した。これにより、焼結用配合原料の上層から下層へと焼結を進行させ、焼結ケーキを製造した。
以上の試験を、後添加する返鉱の割合を0〜15質量%の範囲で変化させて行った。結果を図1に示す。
ただし、添加量が10質量%以上の場合は、図1の点線に示すように、後添加する返鉱の割合と生産性の関係が線形だったのに対し、1質量%以上、7質量%以下の場合は、線形の関係が見られなかった。また、1質量%以上、7質量%以下の場合は、点線よりも生産性が上にあり、返鉱の添加による効果が高いことが分かった。
ここで、増加量aとは、求めた生産性と、後添加する返鉱が0%の場合の生産性の差である。増加量bは、後添加する返鉱の質量比と生産量との関係が、返鉱が0%の場合と、15%の場合の、測定点を通る直線で表せる(線形である)と仮定した場合の生産性と、後添加する返鉱が0%の場合の生産性の差である。増加量bよりも増加量aが大きい場合、返鉱の添加による効果が高いことを意味する。逆に増加量aが増加量b以下の場合、返鉱の添加による効果が低いことを意味する。
結果を表2に示す。後添加する返鉱の質量比と、増加量a、bの関係を図5に示す。
この結果から、返鉱の添加量が1質量%以上、7質量%以下の場合は、10質量%以上の場合と比べて返鉱の添加による生産性の向上効果(表2の「a−b」)が高いことが分かった。
Claims (1)
- 鉄鉱石、副原料、炭材、返鉱を含む原料を混合・造粒して焼結用配合原料を製造する、焼結用配合原料の製造方法であって、
前記原料のうちの返鉱の一部、鉄鉱石、副原料を混合・造粒して主原料とする、主原料造粒工程と、
前記原料のうちの返鉱の残り、および炭材の全量を同時に前記主原料に添加する、後添加工程と、
を実施し、
前記後添加工程は、前記焼結用配合原料100質量%に対して前記返鉱を1質量%以上、7質量%以下の範囲で後添加する工程であることを特徴とする、焼結用配合原料の製造方法。
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JP2017076048A JP6834720B2 (ja) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | 焼結用配合原料の製造方法 |
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