JP6986342B2 - 返鉱を含む配合原料の造粒方法 - Google Patents
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そこで、特許文献1では、高温(例えば500〜700℃)の返鉱(熱返鉱)のみに散水して冷却した後、他の配合原料と混合して造粒処理を行うことにより、水分の蒸発による造粒物の崩壊を防止する技術が開示されている。
そこで、特許文献2では、配合原料を造粒処理した造粒物に返鉱を混合することにより、造粒物中の過剰水分を返鉱に吸収させ、造粒物の水分が所定の値になるように調整する技術が開示されている。
120℃以下とされた焼結鉱粉からなる返鉱に0.5〜3.0質量%(外数)の水分を添加する工程(但し、返鉱を加湿して擬似粒子化する場合を除く)と、
返鉱を含まない配合原料Aに、水分を添加した前記返鉱を混合した配合原料Bをドラムミキサーで造粒処理する工程とを備え、
前記配合原料Bから自由水を控除した量を100質量%として、水分を添加した前記返鉱の量を15〜30質量%、前記配合原料Bに含まれる自由水の量を6〜10質量%(但し、7質量%以下及び7.2質量%を除く)とする(但し、前記配合原料Bを前記ドラムミキサーで造粒する際、該ドラムミキサーに加える前記自由水が前記配合原料Bの1トン当り11リットル以上である場合を除く)ことを特徴としている。
ドワイトロイド式の焼結機10では、パレット台車(図示省略)に積載された焼結原料層に対して下方から吸気することで、点火炉(図示省略)によって着火した焼結原料層は上層から下層に向けて順次燃焼する。そして、このとき発生する燃焼熱によって焼結原料が溶融して焼結ケーキとなる。製造された焼結ケーキは焼結機10の排鉱部10bから排鉱され、クラッシャー(図示省略)で破砕されて焼結鉱となる。
回転式焼結鉱冷却装置は、逆台形状の縦断面を有する環状のホッパー(図示省略)を備えている。焼結機10から排鉱された焼結鉱は、水平面内で回転するホッパー内に上方から連続的に投入される。一方、ホッパー内には冷却空気がホッパー下部から送給される。ホッパー内に送給された冷却空気はホッパー内の焼結鉱と熱交換して焼結鉱を冷却した後、熱回収ボイラ(図示省略)に送られ熱回収される。
水分添加前の返鉱量を100質量%として、当該返鉱に添加する水分量は0.5〜3.0質量%とする(但し、返鉱を加湿して擬似粒子化する場合を除く)。
一方、0.5質量%(外数)未満の水分を返鉱に添加した場合、造粒時に、配合原料中の水分を返鉱が吸水するため水分不足となり、未造粒微粉が発生する。
配合原料Aは、鉄鉱石、石灰石や硅石などの副原料、炭材などの凝結材などから構成される。
返鉱を含まない配合原料Aに、水分を添加した返鉱を混合した配合原料Bから自由水を控除した量100質量%に対して、水分を添加した返鉱の量は15〜30質量%、配合原料Bに含まれる自由水の量は6〜10質量%(但し、7質量%以下及び7.2質量%を除く)とする(但し、配合原料Bをドラムミキサーで造粒する際、該ドラムミキサーに加える自由水が配合原料Bの1トン当り11リットル以上である場合を除く)。
また、配合原料Bから自由水を控除した量100質量%に対して、配合原料Bに含まれる自由水の量が6質量%未満であると、例えば返鉱を核としてその周囲にその他の配合原料粉が付着する造粒物では、水分が少ないため付着粉が付着せず、また付着しても造粒物が崩壊しやすい。
一方、配合原料Bに含まれる自由水の量が10質量%超の場合、配合原料に含まれる水分が過多となり、造粒が進まず、造粒機の内壁面やコンベア等に配合原料が付着して造粒処理の支障となる。また、水分過多の造粒物は、例えば焼結過程時における多量の水分蒸発に伴って造粒物が崩壊し、粉が多く発生する。
返鉱に水分を添加するときの返鉱温度、返鉱に添加する水分量、及び配合原料Bに含まれる自由水量をパラメータとして造粒試験を実施し、製造された造粒物の評価を行った。
配合原料Bから自由水を控除した量100質量%に対する前記返鉱の量は20質量%とした。
配合原料Bの造粒には、直径500mmの小型ドラムミキサーを使用し、配合原料Bに含まれる自由水の量を調整した後、25rpmの回転速度で3分間撹拌造粒した。
各試験ケースごとに、造粒処理によって得られた造粒物500gを完全乾燥(110℃の雰囲気下で24時間以上乾燥)させた後、篩(篩目:0.5mm)を使用して篩上の質量を測定し、篩下の質量(後述するP)を算出した。そして、各試験ケースについて指標GI−1(以下では、単に「GI値」と記す。)を算出した。
GI値=(Q−P)/Q×100
ただし、
P:粒径が0.5mmアンダーの未造粒微粉の量(g)
Q:配合原料Bに含まれる粒径0.5mmアンダーの粉量(g)
・実施例1及び参考例1、2はGI値が◎、参考例3はGI値が○であった。
・水分添加時の返鉱温度が120℃超であった比較例1、返鉱に添加した水分量が3.0質量%超であった比較例2、返鉱に水分を添加しなかった比較例3は、いずれもGI値が×であった。
Claims (1)
- 120℃以下とされた焼結鉱粉からなる返鉱に0.5〜3.0質量%(外数)の水分を添加する工程(但し、返鉱を加湿して擬似粒子化する場合を除く)と、
返鉱を含まない配合原料Aに、水分を添加した前記返鉱を混合した配合原料Bをドラムミキサーで造粒処理する工程とを備え、
前記配合原料Bから自由水を控除した量を100質量%として、水分を添加した前記返鉱の量を15〜30質量%、前記配合原料Bに含まれる自由水の量を6〜10質量%(但し、7質量%以下及び7.2質量%を除く)とすることを特徴とする返鉱を含む配合原料の造粒方法(但し、前記配合原料Bを前記ドラムミキサーで造粒する際、該ドラムミキサーに加える前記自由水が前記配合原料Bの1トン当り11リットル以上である場合を除く)。
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