JP7151055B2

JP7151055B2 - How to use steelmaking slag in sintering

Info

Publication number: JP7151055B2
Application number: JP2019060774A
Authority: JP
Inventors: 宏児大菅; 一也宮川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2022-10-12
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: JP2020158848A

Description

本発明は、製鋼スラグなどの難溶融物を焼結鉱の原料として有効に使用して、焼結鉱を製造する技術に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for producing sintered ore by effectively using a difficult-to-melt material such as steelmaking slag as a raw material for sintered ore.

焼結とは、炭材の燃焼熱でもって溶剤として添加した石灰石と、一部の鉄鉱石を反応させることで、カルシウムフェライト(CF)系の融液を生成させて、鉱石どうしを液相（融液）結合で塊成化して、焼結鉱を製造するプロセスである。
ところで近年では、焼結工場に対しては、製鉄所内の各プロセスで生じる発生品（副産物）を、有価な原料としてリサイクルする役割が期待されている。 Sintering is the process of reacting limestone added as a solvent with the heat of combustion of carbonaceous material and some iron ore to generate a calcium ferrite (CF)-based melt, and the ores are separated into a liquid phase ( It is a process to produce sintered ore by agglomeration by melt bonding.
By the way, in recent years, sintering plants are expected to play a role in recycling products (by-products) generated in each process in steelworks as valuable raw materials.

焼結工場でリサイクルされる対象となる発生品の一つとしては、例えば、路盤材などの原料として商品化されている製鋼スラグなどが挙げられる。
このような製鋼工程で発生する製鋼スラグ（例えば、脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱燐スラグ、転炉スラグなど）には、精錬特性を発現させるため、CaO,MgOなどが多く含まれている。 One of the generated products to be recycled in sintering plants is, for example, steelmaking slag, which is commercialized as a raw material for roadbed materials and the like.
Steelmaking slag generated in such steelmaking processes (for example, desiliconization slag, desulfurization slag, dephosphorization slag, converter slag, etc.) contains large amounts of CaO, MgO, etc. in order to develop refining characteristics.

これらCaO,MgOなどの成分は、焼結鉱の結合生成や性状向上において必要とされているので、石灰石（CaO源）やドロマイト（CaOおよびMgO源）などを副原料として、添加されている。
そのため、製鋼スラグの中でも、不純物（燐、硫黄分など）が比較的少ない、すなわち燐、硫黄分の濃度が低い転炉スラグを、焼結鉱の原料として活用（リサイクル）することについては、石灰石やドロマイトの添加量の削減や、スラグ処理にかかる費用低減など、製造コストに対して多くのメリットが得られる。 These components such as CaO and MgO are required for forming bonds and improving the properties of sintered ore, so limestone (CaO source) and dolomite (CaO and MgO sources) are added as auxiliary raw materials.
Therefore, even among steelmaking slags, there are relatively few impurities (phosphorus, sulfur, etc.). There are many advantages in terms of manufacturing costs, such as a reduction in the amount of dolomite added and a reduction in the cost of slag treatment.

このような、転炉スラグを焼結鉱の原料として用いて、焼結鉱を製造する技術としては、例えば、特許文献１～４に開示されているものがある。
特許文献１は、焼結原料用の造粒物において、転炉スラグと微粉原料を付着層内に配置した造粒物を用いて焼結鉱を製造することを目的としている。
具体的には、造粒物を分割造粒し、転炉スラグを含む造粒物Ａの被覆層の母材の[C/F]を0.15以上0.49以下とし、且つ、付着層の厚みを1.0mm以上3.5mm以下、且つ、付着層内の転炉スラグの体積比率を0より大きく40vol%以下とすることとしている。残りの原料を用いた造粒物Ｂと混合して、焼成することで、溶融性の低い転炉スラグを母材から生成する融液で結合させて取り込むことができるとされている。 Techniques for producing sintered ore using such converter slag as a raw material for sintered ore are disclosed in Patent Documents 1 to 4, for example.
Patent Document 1 aims at producing sintered ore using granules for sintering raw material in which converter slag and fine powder raw material are arranged in an adhesion layer.
Specifically, the granules are separately granulated, and the [C/F] of the base material of the coating layer of the granules A containing converter slag is 0.15 or more and 0.49 or less, and the thickness of the adhesion layer is 1.0. mm or more and 3.5 mm or less, and the volume ratio of the converter slag in the adhesion layer is set to be more than 0 and 40 vol% or less. By mixing with granules B using the remaining raw materials and firing, it is possible to incorporate low-melting converter slag by binding it with a melt generated from the base material.

特許文献２は、製鋼スラグ中のCaOを最大限、同化反応に活用し、焼結歩留まりの向上を図ることを目的としている。
具体的には、転炉スラグを1-3mmの分級点で粗粒と細粒に分け、細粒側は遊離CaOが多いため生石灰代替としてその他配合原料と混合・造粒して造粒物Ａとする。また粗粒側の転炉スラグは核とし、周囲に石灰石と鉄鉱石の微粉の付着層を形成した造粒物Ｂとする。この造粒物ＡとＢを混合し、焼結機のパレット上に供給して焼結鉱を製造することとしている。 Patent Document 2 aims at maximally utilizing CaO in steelmaking slag for an assimilation reaction to improve the sintering yield.
Specifically, the converter slag is divided into coarse particles and fine particles at a classification point of 1-3 mm. and Further, the converter slag on the coarse grain side is used as a nucleus, and the granule B is formed by forming an adhesion layer of fine powder of limestone and iron ore around it. The granules A and B are mixed and fed onto a pallet of a sintering machine to produce sintered ore.

特許文献３は、転炉スラグを用いた低シリカ塊成鉱を高生産率で製造する方法において、投機困難となった転炉スラグを塊成鉱製造プロセスに積極的に利用することを目的としている。
具体的には、塊成鉱製造方法において、転炉スラグを-3mmに粉砕して、平均粒子径が0.4-0.6mmとなるように粒度調整し、塩基度[CaO/SiO₂]を1.80～2.20荷維持するように転炉スラグを石灰石または生石灰の代替として、フラックスとして使用することとしている。 Patent Document 3 discloses a method for producing low-silica agglomerate ore using converter slag at a high production rate, with the aim of actively utilizing converter slag, which has become difficult to speculate, in the agglomerate ore production process. there is
Specifically, in the agglomerate ore production method, the converter slag is pulverized to −3 mm, the particle size is adjusted so that the average particle size is 0.4-0.6 mm, and the basicity [CaO/SiO ₂ ] is 1.80 to 1.80. 2.20 To maintain load, converter slag should be used as flux instead of limestone or quicklime.

特許文献４は、焼結鉱製造用の炭材内装擬似粒子とその製造方法において、製鉄ダストやミルスケールなどの金属鉄含有酸化鉄粉を用いることなく、鉄含有原料と炭材とが近接配置された炭材内装焼結鉱を得ることを目的としている。
具体的には、中心部に炭材核としての小塊コークスを有し、その炭材核の周囲を融点を調整した鉄鉱石粉で被覆した擬似粒子を、ペレタイザーを用いて造粒する。該鉄鉱石粉に生石灰を添加して融点を低下させて、焼成時に緻密質の外層を形成させることによって、炭材核の燃焼・消失を防止する。炭材内装擬似粒子は、従来の原料をドラムミキサなどで攪拌し、造粒することで得られる通常の焼結用造粒粒子と合流させて両造粒粒子を混在させて焼結機のサージホッパに搬入して焼成することとしている。 Patent Document 4 describes a carbon material-containing pseudo-particle for producing sintered ore and a method for producing the same, in which an iron-containing raw material and a carbon material are closely arranged without using metallic iron-containing iron oxide powder such as iron-making dust or mill scale. The purpose is to obtain a carbonaceous material-containing sintered ore.
Specifically, a pelletizer is used to granulate pseudo-particles having small coke as a carbonaceous core in the center and covering the carbonaceous core with iron ore powder having an adjusted melting point. Quicklime is added to the iron ore powder to lower the melting point and form a dense outer layer during firing, thereby preventing burning and disappearance of the carbon core. Pseudo-particles containing carbonaceous materials are mixed with conventional granulated particles for sintering, which are obtained by mixing conventional raw materials with a drum mixer or the like and granulating them. It will be brought in and fired.

特開２０１８－０６６０４６号公報JP 2018-066046 A 特開２０１５－１８３２８９号公報JP 2015-183289 A 特開平０５－０５１６５３号公報JP-A-05-051653 特開２０１５－１２９３５３号公報JP 2015-129353 A

ところで、転炉スラグは、製鋼工程（1500℃以上）の熱履歴を受けた影響により、(Fe, Mg)O個溶体（＝マグネシオウスタイト,FMO）や、Mnなどの焼結工程（1200℃～1400℃）では、溶融しない組織を含有している。
そのため、図１に示すように、転炉スラグは、同じCaO源として添加している石灰石から生成されるカルシウムフェライト系融液と比較すると、融液が少なく固液共存となるため粘性が上昇し、流動性が悪いため、結合剤しての機能が弱いものとなっている。 By the way, the converter slag is affected by the heat history of the steelmaking process (1500℃ or higher), and the (Fe, Mg)O solid solution (= magnesioustite, FMO) and the sintering process of Mn etc. (1200℃ ~1400°C), it contains structures that do not melt.
Therefore, as shown in Fig. 1, compared with the calcium ferrite-based melt generated from limestone, which is also added as a CaO source, converter slag has less melt and solid-liquid coexistence, so the viscosity increases. , the flowability is poor, so the function as a binder is weak.

つまり、石灰石が1250℃で溶融同化が完了するのに対し、転炉スラグは1300℃～1350℃で溶融同化が完了する。このことより、転炉スラグは、焼結結合強度を高める結合剤としての役割が弱いことが分かる。そのため、転炉スラグは、焼結成品（焼結原料用の造粒物）へ溶融同化しにくく、焼結成品への転炉スラグ歩留は低くなる。
また、流動性の悪い高粘性（低流動性）の融液は、原料充填層の粒子間に滞留して空隙を閉塞してしまうため、焼成中の通気性を悪化させ、生産性を低下させるものとなる。 Limestone completes melting and assimilation at 1250°C, while converter slag completes melting and assimilation at 1300-1350°C. From this, it can be seen that the converter slag has a weak role as a binder that increases the sintering bond strength. Therefore, the converter slag is difficult to be melted and assimilated into the sintered product (granulated material for sintering raw material), and the yield of the converter slag to the sintered product is low.
In addition, a highly viscous (low fluidity) melt with poor fluidity stays between particles in the raw material packed bed and clogs the voids, which deteriorates air permeability during firing and reduces productivity. become a thing.

さて、特許文献１は、転炉スラグを含む高石灰側（石灰石が多く配合）の造粒物Ａの被覆層組成に関しての記載はされているものの、低石灰側（造粒物Ａに対して石灰石の配合が少ない）の造粒物Ｂの被覆層組成について触れられていない。すなわち、特許文献１は、造粒物Ａに関する技術であり、本発明は造粒物Ｂに関しても考慮することとしている。
特許文献２は、転炉スラグを核とする高石灰側の造粒物の構造について記載されているが、低石灰側の造粒物の被覆層構造については記載や示唆が全くないので、被覆層の[C/F]が不明である。さらに、低石灰側の造粒物、高石灰側の造粒物ともに転炉スラグを含有しており、転炉スラグを片寄せ配合（一方側の造粒物に多く配合）して、溶融同化促進を図ることを目的としている本発明とは技術が異なる。また、焼結鉱を製造する際、造粒物Ａと造粒物Ｂとの混合比に関しても、明確な記載はない。 Now, although Patent Document 1 describes the coating layer composition of granules A on the high lime side (containing a large amount of limestone) containing converter slag, No mention is made of the composition of the coating layer of the granule B in which the limestone content is small. That is, Patent Document 1 is a technique relating to the granule A, and the present invention also considers the granule B.
Patent Document 2 describes the structure of granules on the high lime side with converter slag as the core, but there is no description or suggestion about the coating layer structure of the granules on the low lime side. Layer [C/F] is unknown. Furthermore, both the granules on the low-lime side and the granules on the high-lime side contain converter slag, and the converter slag is blended to one side (a large amount is mixed with the granules on one side) to melt assimilate. The technology is different from the present invention, which is intended to facilitate. In addition, there is no clear description of the mixing ratio of the granules A and B when producing sintered ore.

特許文献３は、高石灰側の擬似粒子Ａと低石灰側の擬似粒子Ｂとを作り分けることが可能な並列造粒設備を対象とした技術ではない。また、造粒物の構造に関する記載や示唆が全くなく、被覆層の組成設計の思想が本発明と異なる。
特許文献４は、未燃焼の炭材を残留させる炭材内装焼結鉱を製造する技術であり、転炉スラグの溶融同化を促進することを目的としている本発明とは目的が異なる。また、炭材内装擬似粒子側の造粒物の外層については融点に関する記載があるが、通常の造粒物については記載や示唆が全くなく、被覆層の[C/F]が不明である。 Patent Document 3 is not a technique intended for a parallel granulation facility capable of separately producing pseudo-particles A on the high-lime side and pseudo-particles B on the low-lime side. Moreover, there is no description or suggestion regarding the structure of the granules, and the concept of the composition design of the coating layer is different from that of the present invention.
Patent document 4 is a technique for producing a carbonaceous material-containing sinter in which unburned carbonaceous material remains, and has a different purpose from the present invention, which aims to promote melting and assimilation of converter slag. In addition, although there is a description of the melting point of the outer layer of the granules on the side of the pseudo-particles containing the carbonaceous material, there is no description or suggestion about ordinary granules, and the [C/F] of the coating layer is unknown.

そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、石灰石が配合された造粒物Ａと造粒物Ｂとを造粒し、それらを混合して焼結鉱を製造する際に、製鉄所で発生する製鋼スラグを、焼結原料として焼結プロセスでリサイクルしても、生産性や品質を低下させることなく、焼結鉱を製造することができる焼結での製鋼スラグの使用方法を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, the present invention granulates granules A and granules B containing limestone, and mixes them to produce sintered ore. To provide a method for using steelmaking slag in sintering, capable of producing sintered ore without deteriorating productivity and quality even if the steelmaking slag is recycled as a sintering raw material in the sintering process. With the goal.

上記の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明にかかる焼結での製鋼スラグの使用方法は、核粒子の外周囲に被覆層が形成されている焼結原料用の造粒物を用いて、焼結鉱を製造する方法において、ドラムミキサごとに装入する石灰石の量を変更して配合する「石灰石の傾斜配合」によって造粒される、組成が異なる複数種類の前記焼結原料用の造粒物を用い、前記被覆層の平均成分におけるCaOとFe₂O₃との質量比である[CaO(mass%)/Fe₂O₃(mass%)]が、0.15以上0.25以下とされ且つ、前記石灰石が多く配合されている造粒物Ａと、前記被覆層の[CaO/Fe₂O₃]が、0.10以上0.15未満とされ且つ、前記石灰石が前記造粒物Ａより少なく配合されている造粒物Ｂと、を造り分けておき、製鋼スラグを前記造粒物Ａに配合するものとし、前記造粒物Ａと前記造粒物Ｂとを混合し焼結機に装入して、前記焼結鉱を製造する際に、前記造粒物Ａの配合原料全体の割合が、前記造粒物Ａと前記造粒物Ｂとの合計に対して、0より大きく55重量%以下となるように混合して、前記焼結鉱の製造することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has taken the following technical means.
The method for using steelmaking slag in sintering according to the present invention is a method for producing sintered ore using granules for sintering raw materials in which a coating layer is formed around the outer periphery of core particles, in which a drum mixer is used. Using a plurality of types of granules for the sintering raw material with different compositions, which are granulated by "limestone gradient blending" in which the amount of limestone charged is changed and blended every time, the average component of the coating layer [CaO (mass%)/Fe ₂ O ₃ (mass%)], which is the mass ratio of CaO to Fe ₂ O ₃ in A and granules B in which the [CaO/Fe ₂ O ₃ ] of the coating layer is 0.10 or more and less than 0.15 and the limestone is less than the granules A. , Steelmaking slag is mixed with the granule A, and the granule A and the granule B are mixed and charged into a sintering machine to produce the sintered ore. The sintered ore is mixed so that the ratio of the total blended raw material of the granule A is greater than 0 and 55% by weight or less with respect to the total of the granule A and the granule B. It is characterized by manufacturing.

本発明によれば、石灰石が配合された造粒物Ａと造粒物Ｂとを造粒し、それらを混合して焼結鉱を製造する際に、製鉄所で発生する製鋼スラグを、焼結原料として焼結プロセスでリサイクルしても、生産性や品質を低下させることなく、焼結鉱を製造することができる。 According to the present invention, granules A and B containing limestone are granulated and mixed to produce sintered ore. Even if it is recycled as a binder in the sintering process, sintered ore can be produced without lowering productivity or quality.

石灰石と転炉スラグの溶融同化性を比較したものを模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing a comparison of melting assimilation properties of limestone and converter slag. 石灰石の傾斜配合（ドラムミキサ毎に異なる量の石灰石を配合）による溶融制御のコンセプトの概要を示した図である。FIG. 13 outlines the concept of melt control by limestone gradient blending (different amounts of limestone blended per drum mixer). 焼結層内のヒートパターンの一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the heat pattern in a sintered layer. CaO-Fe₂O₃系の状態図である。FIG. 2 is a phase diagram of a CaO-Fe ₂ O ₃ system; 焼結鍋試験の焼成結果を示した図である。It is the figure which showed the baking result of the sintering pot test. 拡散対試験の同化率と、試験後サンプルの断面を示した図である。FIG. 4 shows diffusion vs. test assimilation rate and post-test sample cross section. 焼結鍋試験の焼成結果を示した図である。It is the figure which showed the baking result of the sintering pot test. 転炉スラグの組織を撮影した写真（画像）である。1 is a photograph (image) of a structure of converter slag. 焼結鍋試験の焼成結果を示した図である。It is the figure which showed the baking result of the sintering pot test. 焼結鍋試験装置の概要を模式的に示した図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is the figure which showed typically the outline|summary of a sintering pot test apparatus.

以下、本発明にかかる焼結での製鋼スラグの使用方法の実施形態を、図を参照して説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を具体化した一例であって、その具体例をもって本発明の構成を限定するものではない。
また、以降の説明において、ドラムミキサ８，９の転動により造粒される焼結用原料１を、擬似粒子又は造粒物と呼ぶこともある。その焼結用原料１の元となる原料を、造粒原料と呼ぶこともある。 Hereinafter, an embodiment of a method for using steelmaking slag in sintering according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The embodiment described below is an example of the present invention, and the specific example does not limit the configuration of the present invention.
Further, in the following description, the sintering raw material 1 granulated by rolling of the drum mixers 8 and 9 may be called pseudo-particles or granules. The raw material that is the source of the sintering raw material 1 is sometimes called a granulated raw material.

まず、本発明の焼結での製鋼スラグの使用方法の概要について、述べる。
図２に、石灰石４の「傾斜配合（詳細は後述）」による溶融制御のコンセプトの概要、すなわち本発明の焼結での製鋼スラグの使用方法の概要を示す。
図２に示すように、本発明の焼結での製鋼スラグの使用方法は、並列造粒設備７において、石灰石４の「傾斜配合（石灰石４をドラムミキサ８，９毎に異なる量を配合）」によって、石灰石４が多く配合された造粒物Ａと、その造粒物Ａに対して石灰石４が少なく配合された造粒物Ｂとに作りわける際に、融液生成量の多い造粒物Ａに転炉スラグ５（製鋼スラグ）を配合することで、造粒物Ａと造粒物Ｂとを混合して焼結鉱を製造する際に、多量の融液で転炉スラグ５の溶解を促進させて、流動性悪化に伴う原料充填層の通気阻害を解消し、焼結結合強度を高めることができるものとしている。 First, an overview of the method of using steelmaking slag in sintering according to the present invention will be described.
FIG. 2 shows an outline of the concept of melting control by "gradient blending (details will be described later)" of limestone 4, ie, an outline of the method of using steelmaking slag in sintering according to the present invention.
As shown in FIG. 2, the method of using steelmaking slag in the sintering of the present invention is as follows. When separately producing granules A containing a large amount of limestone 4 and granules B containing a small amount of limestone 4 with respect to the granules A, the granules having a large amount of melt generated By blending converter slag 5 (steelmaking slag) with A, when sintered ore is produced by mixing granules A and granules B, converter slag 5 is dissolved with a large amount of melt. can be promoted to eliminate the obstruction of gas flow in the raw material packed bed due to the deterioration of fluidity, and to increase the sintering bond strength.

これにより、製鉄所で発生する転炉スラグ５を、焼結原料として焼結プロセスでリサイクルする際に、高生産性および高強度の焼結鉱を製造することができる。
次に、本発明の焼結での製鋼スラグの使用方法について、詳しく説明する。
焼結プロセスでは、鉄鉱石に対して、石灰石４などの溶剤および炭材（例えば、粉コークスや、ブリーズと呼ばれる高炉用コークスの篩下など）を添加して、焼結鉱の原料（焼結用原料１）を造粒した後、その焼結用原料１を焼結機１０で焼き固めて、焼結鉱を製造する。 As a result, sintered ore with high productivity and high strength can be produced when the converter slag 5 generated in an ironworks is recycled as a raw material for sintering in the sintering process.
Next, the method of using steelmaking slag in sintering according to the present invention will be described in detail.
In the sintering process, a solvent such as limestone 4 and a carbonaceous material (for example, coke fine, blast furnace coke sieve called Breeze, etc.) are added to the iron ore to obtain a raw material for sintered ore (sintering After granulating the raw material 1) for sintering, the raw material 1 for sintering is sintered in a sintering machine 10 to produce sintered ore.

造粒とは、造粒原料（鉄鉱石や石灰石など）に水分を添加して転動作用を与えることで、核となる粒子２（粒径が1mm以上）に、微粉（粒径が1mm以下）を被覆させた擬似粒子１（造粒物）を製造することで、粒径を大きくする工程である。
ここで、粒子径(mm)について、述べる。
例えば、粉体工学便覧（粉体工学会編,日刊工業新聞社,初版（昭和61年2月28日）,P.1）によれば、「粉体は、色々な大きさを持つ多くの粒子からなるが、この構成粒子群の平均的な大きさの概念を粒度と呼び、個々の粒子の大きさの代表寸法を粒子径と呼ぶ。実際の粒子は複雑な形状を有するために、球や直方体などの単純なものに還元した代表寸法が用いられる。」と記載されている。このことから、粒径は、粒子径とも表し、粒子の大きさを指す代表寸法である。 Granulation is the addition of water to the granulation raw material (iron ore, limestone, etc.) to give it rolling motion, so that the core particles 2 (particle size is 1 mm or more) and fine powder (particle size is 1 mm or less) ) to increase the particle size by producing pseudo-particles 1 (granules) coated with ).
Here, the particle size (mm) will be described.
For example, according to the Handbook of Powder Technology (Edited by Society of Powder Technology, Nikkan Kogyo Shimbun, First Edition (February 28, 1986), P.1), ``Powder consists of many particles of various sizes. The concept of the average size of this constituent particle group is called particle size, and the representative size of individual particles is called particle diameter.Since actual particles have a complicated shape, they are spherical. and representative dimensions reduced to simple ones such as rectangular parallelepipeds are used." For this reason, the particle size is also expressed as a particle diameter, and is a representative dimension indicating the size of particles.

また、粒子径を測定する方法の一つとして、「篩い分け法」が挙げられる。「篩い分け法」は、見開きの分かった大小２種の篩いによって粉体を分けると、細かい方の篩い網の上に残留した粒子群は二つの目開きの間の大きさを有する。ここで、篩い目の上に残留したものを篩目寸法を超える粒径とし、その篩い目を通過したものを篩目寸法以下の粒径と定義する。 Moreover, as one of the methods for measuring the particle size, there is a “sieving method”. In the "sieving method", when powder is separated by two kinds of sieves with known openings, the particle groups remaining on the finer sieve have a size between the two openings. Here, particles remaining on the sieve mesh are defined as particle sizes exceeding the sieve mesh size, and particles passing through the sieve mesh are defined as particle sizes equal to or smaller than the sieve mesh size.

擬似粒子化された造粒物１は、核粒子２の外周に、微粉が水の表面張力によって被覆しており、あたかもひとつの粒子であるかの様に振る舞っている。つまり、造粒物１は、核粒子２を有し、その核粒子２の外周囲には被覆層３が形成されている。
造粒の工程により、擬似粒子化された造粒物１の平均粒径が大きくなり、未造粒の微粉が減少することで、擬似粒子化された造粒物１を焼結機１０に充填した際に、原料充填層内の空隙が多く保たれることとなる。 In the quasi-particle granules 1, the outer periphery of the core particles 2 is covered with fine powder due to the surface tension of water, and behaves as if they are a single particle. That is, the granules 1 have core particles 2 and the coating layer 3 is formed around the core particles 2 .
The granulation process increases the average particle diameter of the granules 1 that have been pseudo-granulated and reduces the amount of ungranulated fine powder. When this is done, many voids are maintained in the raw material packed bed.

焼結機１０では、原料充填層の下方から大気を吸引することで、炭材の燃焼を上層から下層にかけて連続的に伝播させている。そのため、原料充填層内の空隙が多いほど、ガスが流れやすくなるので、焼成が速く完了することとなり、焼結鉱の生産性が向上する。
このような製鉄原料における造粒の工程においては、例えば、ドラムミキサやパンペレタイザなどの造粒設備を用いることが一般的である。 In the sintering machine 10, the atmosphere is sucked from below the raw material packed bed, so that the combustion of the carbonaceous material is continuously propagated from the upper layer to the lower layer. Therefore, the more voids in the raw material packed layer, the easier it is for the gas to flow, and the faster the firing is completed, the higher the productivity of the sintered ore.
In the process of granulating such raw materials for iron production, it is common to use granulating equipment such as a drum mixer and a pan pelletizer, for example.

図２に示すように、本発明は、焼結機１０に対して、造粒設備７を複数で且つ並列に配備された焼結工場６に適用するものとしている。
並列に配備された造粒設備７の場合、同時に成分の異なる擬似粒子化された造粒物１を造粒することができ、それらの造粒物１を混合した上で、焼結機１０に供給することができる。 As shown in FIG. 2, the present invention is applied to a sintering plant 6 in which a plurality of granulating equipments 7 are arranged in parallel with respect to the sintering machine 10 .
In the case of the granulation equipment 7 arranged in parallel, it is possible to simultaneously granulate pseudo-granulated granules 1 having different components, and after mixing the granules 1, the sintering machine 10 can supply.

ただし、図２に示した造粒設備７のフローや、造粒設備７の構成は一例であり、本発明を限定するものではない。
例えば、成分の異なる複数の造粒物１を造り分けることができれば、直列に配備された造粒機であっても良いし、バッチ式の造粒機で複数の造粒物１を交互に製造するものであっても良い。 However, the flow of the granulation equipment 7 and the configuration of the granulation equipment 7 shown in FIG. 2 are examples, and do not limit the present invention.
For example, as long as a plurality of granules 1 with different components can be separately produced, a granulator arranged in series may be used, or a batch type granulator may alternately produce a plurality of granules 1. It may be something to do.

焼結鉱の成分については、高炉の操業設計に合わせて決められており、焼結プロセスで使用できる石灰石４（CaO源）の量も規定されている。
ところで、石灰石４の「傾斜配合」とは、並列に配備された造粒設備７（本実施形態では、ドラムミキサ８，９）において、石灰石４の総使用量を一定とした下で（石灰石の全体量を変えずに）、各ドラムミキサ８，９毎に石灰石４の量を変えて配合する方法である。例えば、一方側（Ａ系統）のドラムミキサ８に石灰石を多く配合し、他方側（Ｂ系統）のドラムミキサ９に石灰石４を少なく配合する方法である。 The composition of sinter ore is determined according to the operation design of the blast furnace, and the amount of limestone 4 (CaO source) that can be used in the sintering process is also specified.
By the way, the “gradient blending” of limestone 4 means that the total amount of limestone 4 used is constant in the granulating equipment 7 (drum mixers 8 and 9 in this embodiment) arranged in parallel (the total amount of limestone In this method, the amount of limestone 4 is changed for each of the drum mixers 8 and 9 without changing the amount. For example, there is a method of blending a large amount of limestone in the drum mixer 8 on one side (system A) and blending a small amount of limestone 4 in the drum mixer 9 on the other side (system B).

このように、ドラムミキサ８，９に対して、石灰石４を「傾斜」して（石灰石４の量を変えて）配合することで、石灰石４の配合量が多い造粒物Ａ（溶剤が多く溶けやすい）と、石灰石４の配合量が少ない造粒物Ｂ（溶剤が少なく溶けにくい）とを、同時に製造することができる。
なお、以降の説明においては、ドラムミキサ８，９ごとに石灰石４の量を変えて配合することを、石灰石４の「傾斜配合」と呼ぶこととする。 In this way, by mixing the drum mixers 8 and 9 with the limestone 4 "inclined" (by changing the amount of the limestone 4), the granules A containing a large amount of the limestone 4 (the solvent is It is possible to simultaneously produce granules B containing a small amount of limestone 4 (small amount of solvent and difficult to dissolve).
In the following description, mixing the limestone 4 by changing the amount of the limestone 4 for each of the drum mixers 8 and 9 is referred to as "inclined mixing" of the limestone 4. FIG.

また、その石灰石４の「傾斜配合」により、石灰石４の配合量を多くした造粒物１を、「高石灰側の造粒物Ａ」又は単に「造粒物Ａ」と呼び、造粒物Ａより石灰石４の配合量を少なくした造粒物１を「低石灰側の造粒物Ｂ」又は単に「造粒物Ｂ」と呼ぶこととする。
以上より、本発明においては、核粒子２の外周囲に被覆層３が形成されている焼結原料用の造粒物１を用いて、焼結鉱を製造する方法において、ドラムミキサ８，９ごとに装入する石灰石４の量を変更して配合する「石灰石４の傾斜配合」によって造粒される、組成が異なる複数種類の焼結原料用の造粒物１を用いることとしている。 In addition, the granules 1 in which the amount of the limestone 4 is increased by the "gradient blending" of the limestone 4 are called "granules A on the high lime side" or simply "granules A". The granules 1 in which the blending amount of limestone 4 is smaller than that of A will be referred to as "granules B on the low-lime side" or simply "granules B".
As described above, in the present invention, in the method for producing sintered ore using the granules 1 for sintering raw material in which the coating layer 3 is formed around the core particles 2, the drum mixers 8 and 9 A plurality of types of granules 1 for sintering raw materials with different compositions are used, which are granulated by "gradient blending of limestone 4" in which the amount of limestone 4 charged into the sintering chamber is changed.

ところで、焼結プロセスでは、鉄鉱石に対して、溶剤としてCaO源である石灰石４を添加することで、低融点のカルシウムフェライト(CF)系の融液が生成され、粒子間に浸潤して凝固し、結合を形成して塊成化される。
このとき、造粒物１全体が溶融してしまうと、溶けた融液により原料充填層の空隙が閉塞されてしまい、炭材の燃焼を維持して伝播させるために必要な空気が通過しなくなり、不具合が生じる。 By the way, in the sintering process, limestone 4, which is a CaO source, is added as a solvent to the iron ore to generate a low-melting-point calcium ferrite (CF)-based melt, which infiltrates between particles and solidifies. and agglomerated by forming bonds.
At this time, if the entire granule 1 is melted, the melted liquid clogs the gaps in the raw material packed bed, preventing the passage of the air necessary for maintaining and propagating the combustion of the carbonaceous material. , a problem occurs.

一方で、溶融した融液量が不足すると、十分な結合が形成されず、低強度の焼結鉱となってしまう。
すなわち、マクロでは、焼結鉱成分の均一性を保ちつつ、焼成時に溶融する部分と溶融しない部分を作るためのミクロな不均一性を制御する必要がある。
そこで、本発明者は、溶剤である石灰石４を「傾斜配合」する上での適正な配合条件を検討した。 On the other hand, if the amount of molten liquid is insufficient, sufficient bonding will not be formed, resulting in a sintered ore with low strength.
In other words, macroscopically, it is necessary to control microscopic non-uniformity in order to create a portion that melts and a portion that does not melt during firing while maintaining uniformity of sintered ore components.
Therefore, the present inventors studied appropriate blending conditions for "gradient blending" of the limestone 4, which is the solvent.

図３に示すように、焼成過程の原料充填層内では、炭材の燃焼により、次のように温度が変化する。
すなわち、造粒時に添加した水分が蒸発するまで100℃以下で推移し（湿潤帯）、乾燥過程（乾燥予熱帯）に入ると急激に温度が上昇し、炭材の燃焼により1200℃～1400℃に到達する（燃焼帯）。この間に、カルシウムフェライト系の融液が生成され、鉄鉱石の粒子間に浸潤して結合を形成する。 As shown in FIG. 3, in the raw material packed bed during the firing process, the temperature changes as follows due to the combustion of the carbonaceous material.
That is, until the moisture added during granulation evaporates, the temperature remains below 100°C (wet zone), and when the drying process (dry preheat zone) begins, the temperature rises sharply to 1200°C to 1400°C due to the combustion of the carbonaceous material. (combustion zone). During this time, a calcium-ferritic melt is produced which infiltrates and forms bonds between the iron ore particles.

その後、炭材の燃焼が終了すると、緩やかな冷却過程（酸化帯、冷却帯）に入り、融液が凝固することとなる。
図４に、カルシウムフェライト系のCaO-Fe₂O₃状態図を示す。
図４を参照すると、1200℃～1400℃の焼成温度域で多量の融液を生成させるためには、液相線温度が1400℃以下となるように、被覆層３の平均成分におけるCaOとFe₂O₃との質量比である[CaO(mass%)/Fe₂O₃(mass%)]（以下、[C/F]と記載する）を、0.15以上とすることが好ましいことがわかる。 After that, when the combustion of the carbonaceous material is completed, a slow cooling process (oxidation zone, cooling zone) begins, and the melt is solidified.
FIG. 4 shows a CaO-Fe ₂ O ₃ phase diagram of a calcium ferrite system.
Referring to FIG. 4, in order to generate a large amount of melt in the firing temperature range of 1200°C to 1400°C, CaO and Fe in the average composition of the coating layer 3 should be adjusted so that the liquidus temperature is 1400°C or less. ₂ O ₃ mass ratio [CaO (mass%)/Fe ₂ O ₃ (mass%)] (hereinafter referred to as [C/F]) is preferably 0.15 or more.

そこで、本発明者は、図４のCaO-Fe₂O₃状態図上での検討を基にして、実際の焼結プロセスでの[C/F]の適正範囲を見極めるため、焼結機１０上での焼成を模擬することができる焼結鍋試験を実施した。
本実験は、大型の焼結鍋試験装置１１を用いて実施した（図１０参照）。
焼結鍋試験の詳細については、以下の通りである。 Therefore, based on the examination on the CaO-Fe ₂ O ₃ phase diagram of FIG. A sintering pot test was performed that could simulate the firing on the top.
This experiment was conducted using a large sintering pot test apparatus 11 (see FIG. 10).
Details of the sintering pot test are as follows.

・試験装置：大型の焼結鍋（焼成面積=280mm×280mm）
・鉱石層厚：500mm
・原料装入量：80kg
・焼成条件：大気吸引（点火時=-1.0kPa、焼成時=-1.6kPa）
・点火時間：90sec
まず、角型で大型の焼結鍋１２に、パレットの保護用床敷きとして、粒径が10mm～20mmの焼結鉱を装入する。その焼結鉱の上に鉄鉱石、石灰石４等の副原料、凝結材として粉コークスを疑似粒子化した造粒物１を装入した。・Test equipment: Large sintering pot (sintering area = 280mm x 280mm)
・Ore layer thickness: 500mm
・Raw material charging amount: 80 kg
・Firing conditions: Atmospheric suction (at ignition = -1.0 kPa, at firing = -1.6 kPa)
・Ignition time: 90sec
First, sintered ore having a particle size of 10 mm to 20 mm is charged into a large rectangular sintering pot 12 as a bedding for protection of pallets. On top of the sintered ore, auxiliary raw materials such as iron ore and limestone 4 and granules 1 obtained by pseudo-granulating coke fine as a coagulant were charged.

なお、配合条件としては、焼結後の成品中のSiO₂が5.4質量%、塩基度[CaO/SiO₂]が2.1となるように、調整した。
次いで、風箱１３に接続された排風機１４（吸引機）で、吸引圧=-1.0kPaの一定条件下において、点火バーナーで原料充填層の表面に着火した。その後、吸引圧=-1.6kPaの一定条件下で大気吸引して、造粒物１中の粉コークスを燃焼させた。 The compounding conditions were adjusted so that the SiO ₂ content in the sintered product was 5.4% by mass and the basicity [CaO/SiO ₂ ] was 2.1.
Next, the surface of the raw material packed bed was ignited with an ignition burner under a fixed condition of a suction pressure of -1.0 kPa with an exhaust fan 14 (suction machine) connected to the wind box 13 . After that, the atmosphere was sucked under a constant condition of suction pressure = -1.6 kPa, and the coke breeze in the granules 1 was burned.

なお、焼成終了については、排ガス中CO₂濃度が0.5%以下に到達した時刻とした。
焼成した焼結ケーキを、落下強度試験装置（JIS M8711:1993）を用いて、床敷きを除いた焼成物全量を2mの高さから4回落下させて、粒径が10mm以上として残留したものを成品とした。
その後、成品中の粒径が10mm～50mmを、更に2mの高さから4回落下させて、落下試験を行った。 The end of the firing was defined as the time when the CO ₂ concentration in the exhaust gas reached 0.5% or less.
Using a drop strength tester (JIS M8711:1993), the baked sintered cake was dropped from a height of 2m four times, and the remaining particle size was 10mm or more. was the final product.
After that, a drop test was conducted by dropping a product with a particle size of 10 mm to 50 mm four times from a height of 2 m.

なお、焼成時間(min)については、点火バーナでの着火から、焼成終了（排ガス中CO₂濃度が0.5%以下）までの時間と定義する。
また、生産性(t/h/m²)については、以下の式で求めることができる。
・生産性(t/h/m²)={成品重量(kg)÷1000(kg/t)}÷{焼成時間(min)/60(min/hr)}÷焼結鍋の焼成面積(m²)
また、落下強度(%)については、以下の式で求めることができる。 The firing time (min) is defined as the time from the ignition of the ignition burner to the end of firing (when the CO ₂ concentration in the exhaust gas is 0.5% or less).
Further, the productivity (t/h/m ² ) can be calculated by the following formula.
・Productivity (t/h/m ² ) = {product weight (kg) ÷ 1000 (kg/t)} ÷ {firing time (min)/60 (min/hr)} ÷ sintering pot firing area (m ² )
Further, the drop strength (%) can be obtained by the following formula.

・落下強度(%)=落下試験後の10mm以上の残存量(kg)÷10mm～50mmの成品重量(kg)×100
表１に、２系統の並列造粒設備７を模した条件での焼結鍋試験の配合条件を示す。なお、表１の混合割合の単位は(重量%)であり、造粒物１の配合割合の単位は(質量%)である。また、表１は、それぞれ一続きのものであり、見やすくするため、分割して上下に配置している。・Drop strength (%) = Remaining amount (kg) of 10 mm or more after drop test ÷ Product weight (kg) of 10 mm to 50 mm × 100
Table 1 shows the compounding conditions of the sintering pot test under the conditions simulating the parallel granulation equipment 7 of two systems. The unit of the mixing ratio in Table 1 is (% by weight), and the unit of the mixing ratio of Granule 1 is (% by mass). Moreover, Table 1 is a continuous one, and is divided and arranged vertically for easy viewing.

ここで、[CaO/Fe₂O₃(mass%/mass%)]について、より詳しく説明する。
図３に示すように、焼結プロセスでは、1200℃以上での高温の時間が数分と短く、完全な平衡状態には到達し得ないものとなっている。その結果、擬似粒子化された造粒物１の表層に位置する被覆層３において、細かく反応しやすい粒子が主に溶融することとなる。
そのため、本実施形態での[CaO/Fe₂O₃](=[C/F])は、擬似粒子化された造粒物１の被覆層３中の平均成分におけるCaOとFe₂O₃との質量比を表している。 Here, [CaO/Fe ₂ O ₃ (mass%/mass%)] will be described in more detail.
As shown in FIG. 3, in the sintering process, the high temperature time above 1200° C. is short, only a few minutes, and complete equilibrium cannot be reached. As a result, in the coating layer 3 located on the surface layer of the pseudo-particle granules 1, mainly fine and reactive particles are melted.
Therefore, [CaO/Fe ₂ O ₃ ] (=[C/F]) in the present embodiment is equivalent to CaO and Fe ₂ O ₃ in the average components in the coating layer 3 of the pseudo-granulated material 1 represents the mass ratio of

被覆層３は、主に1mm以下の微粉で構成されているため、造粒した造粒物１中の1mm以下の各銘柄配合量および成分から、被覆層３の[C/F]を予測することができる。
また、擬似粒子化された造粒物１を乾燥させた後に振動などで崩壊させ、粒径が1mm以下の微粉成分を測定することでも、[C/F]を特定することができる。
本実施形態では、[C/F]を、造粒物１中の1mm以下の各銘柄配合量と成分から計算で求めた値とした。 Since the coating layer 3 is mainly composed of fine powder of 1 mm or less, the [C/F] of the coating layer 3 is predicted from the blending amount and components of each brand of 1 mm or less in the granulated material 1. be able to.
[C/F] can also be specified by drying the pseudo-particle granules 1 and then disintegrating them by vibration or the like, and measuring fine powder components with a particle size of 1 mm or less.
In the present embodiment, [C/F] is a value obtained by calculation from each brand compounding amount and components of 1 mm or less in the granules 1 .

なお、転炉スラグ５由来のCaOについては、高融点物質と共存しており反応性が悪い。このことから、[C/F]は、転炉スラグ５由来のCaOを除いて計算している。
表１の比較例１は、転炉スラグ５および石灰石４を均等に配合した条件である。本実施形態においては、比較例１をベースの条件としている。
なおこのとき、造粒物Ｂと造粒物Ａの混合比については、65重量%対35重量%とした。 CaO derived from the converter slag 5 coexists with high-melting-point substances and has poor reactivity. From this, [C/F] is calculated excluding CaO derived from the converter slag 5.
Comparative Example 1 in Table 1 is a condition in which converter slag 5 and limestone 4 are evenly blended. In this embodiment, Comparative Example 1 is used as a base condition.
At this time, the mixing ratio of granules B and granules A was 65% by weight to 35% by weight.

また、返鉱とブリーズの配合割合は、その他の原料（新原料と呼ばれるもの）の合計を100%としたときの割合（外数）で示している。
なお、比較例１において造粒物Ａの[C/F]が低いことについては、粒径が1mm以下の粒子を多く含む微粉鉱石を配合しているためである。
比較例２～３は、石灰石４の「傾斜配合」を過剰に行い、高石灰側の造粒物Ａへ転炉スラグ５を配合した条件である。 In addition, the mixing ratio of return ore and breeze is indicated by the ratio (external number) when the total of other raw materials (so-called new raw materials) is taken as 100%.
The reason why the [C/F] of Granule A in Comparative Example 1 is low is that fine ore containing many particles with a particle size of 1 mm or less is blended.
Comparative Examples 2 and 3 are conditions in which limestone 4 is excessively “inclined blended” and converter slag 5 is blended with granulated material A on the high lime side.

比較例４は、石灰石４の「傾斜配合」を過少に行い、高石灰側の造粒物Ａへ転炉スラグ５を配合した条件である。
実施例１～４は、石灰石４の「傾斜配合」を適正に行い、高石灰側の造粒物Ａへ転炉スラグ５を配合した条件である。
ここで、使用原料について、述べる。 Comparative Example 4 is a condition in which limestone 4 is "inclined blended" too little and converter slag 5 is blended with granulated material A on the high lime side.
Examples 1 to 4 are conditions in which limestone 4 is appropriately "inclined blended" and converter slag 5 is blended with granulated material A on the high lime side.
Here, the raw materials used will be described.

表２に、本実験で使用した鉄鉱石および副原料の成分、粒径が-1mmの割合を示す。なお、表２の配合割合の単位は(質量%)である。また、表４は、それぞれ一続きのものであり、見やすくするため、分割して上下に配置している。 Table 2 shows the composition of the iron ore and auxiliary raw materials used in this experiment, and the ratio of -1 mm particle size. In addition, the unit of the blending ratio in Table 2 is (% by mass). Also, Table 4 is a continuous one, and is divided and arranged vertically for easy viewing.

表２に示すように、鉄鉱石については、3銘柄を以下のようにブレンドして使用した。
低石灰側の造粒物Ｂについては、Ore A:Ore Bを、50:50の比率で混合して使用した。
高石灰側の造粒物Ａについては、Ore A:Ore B:Ore Cを、5:50:45の比率で混合して使用した。
表３に、焼結鍋試験の結果を示す。なお、表２の混合割合の単位は(重量%)である。また、表３は、それぞれ一続きのものであり、見やすくするため、分割して上下に配置している。 As shown in Table 2, three brands of iron ore were blended and used as follows.
For granulated material B on the low lime side, Ore A:Ore B was mixed at a ratio of 50:50 and used.
For the granulated material A on the high lime side, Ore A:Ore B:Ore C was mixed at a ratio of 5:50:45 and used.
Table 3 shows the results of the sintering pot test. The unit of mixing ratio in Table 2 is (% by weight). Also, Table 3 is a continuous one, and is divided and arranged vertically for easy viewing.

表３、図５などを参照すると、高石灰側の造粒物Ａの[C/F]が、0.17付近で生産性が最大となっていることがわかる。
なお、焼結鉱の生産性は、歩留と焼成速度を掛け合わせた指標である。また、歩留は、成品の回収量を原料の総量で除した値である。焼成速度は、焼成時間の逆数である。
すなわち、焼結鉱の生産性が高いことを示した範囲の[C/F]は、カルシウムフェライト(CF)系融液の主要成分である、CaO・2Fe₂O₃（以下、CF2とする）組成である0.17に近い。 Referring to Table 3, FIG. 5, etc., it can be seen that the [C/F] of granule A on the high lime side has the maximum productivity at around 0.17.
The productivity of sintered ore is an index obtained by multiplying the yield and the firing rate. Yield is a value obtained by dividing the amount of collected products by the total amount of raw materials. Firing rate is the reciprocal of firing time.
That is, [C/F] in the range where the productivity of sintered ore is high is CaO 2Fe ₂ O ₃ (hereinafter referred to as CF2), which is the main component of calcium ferrite (CF)-based melt close to 0.17, which is the composition.

また、高石灰側の造粒物Ａの[C/F]については、0.15を超えた付近より、焼成速度が向上し、焼成時間が短縮するという効果が得られた。
この理由については、高石灰側の造粒物Ａに配合した転炉スラグ５の近傍に存在する融液の量が増大し、その融液により転炉スラグ５の溶解を促進させた結果、融液の流動性が向上して原料充填層の通気阻害が解消されたためと推察される。なお、このことについては、後ほど詳しく述べる。 In addition, when the [C/F] of the granules A on the high-lime side exceeded 0.15, the firing rate was improved and the firing time was shortened.
The reason for this is that the amount of melt present in the vicinity of the converter slag 5 blended in the granules A on the high-lime side increases, and the melt accelerates the dissolution of the converter slag 5. It is presumed that this is because the fluidity of the liquid was improved and the obstruction of ventilation in the raw material packed bed was eliminated. This will be described in detail later.

上記の効果については、[C/F]が0.25のときの条件まで確認することができた。しかし、局所的な過溶融による原料充填層の閉塞が見られた。
したがって、[C/F]を0.25より高くすると、原料充填層の通気性悪化による生産性の低下を招くものと推定される。すなわち、焼成時間が長くなってしまうものと推察される。
以上の結果より、本発明の効果が発現する範囲は、高石灰側の造粒物Ａの[C/F]が0.15以上0.25以下と知見した。 The above effect was confirmed up to the condition where [C/F] was 0.25. However, clogging of the raw material packed bed due to local overmelting was observed.
Therefore, if the [C/F] is higher than 0.25, it is presumed that the permeability of the raw material packed bed deteriorates, leading to a decrease in productivity. That is, it is inferred that the baking time becomes longer.
From the above results, it was found that the range in which the effects of the present invention are exhibited is when the [C/F] of the granules A on the high lime side is 0.15 or more and 0.25 or less.

なお、図５中の横線は、ベース条件（比較例１）の測定値（生産性=1.56t/h/m²，焼成時間=18.2min）を示す。この測定値を閾値として、生産性と焼成時間の改善の有無を判断した。
つまり、本発明においては、被覆層３の平均成分におけるCaOとFe₂O₃との質量比である[CaO(mass%)/Fe₂O₃(mass%)]が、0.15以上0.25以下とされ且つ、石灰石４が多く配合されている造粒物を「造粒物Ａ」としている。 The horizontal line in FIG. 5 indicates the measured values (productivity=1.56 t/h/m ² , baking time=18.2 min) under the base conditions (comparative example 1). Using this measured value as a threshold value, it was determined whether or not there was an improvement in productivity and baking time.
That is, in the present invention, the mass ratio [CaO (mass%)/Fe ₂ O ₃ (mass%)] between CaO and Fe ₂ O ₃ in the average component of the coating layer 3 is set to 0.15 or more and 0.25 or less. In addition, the granules containing a large amount of limestone 4 are referred to as "granules A".

さて、[C/F]が低い低石灰側の擬似粒子化された造粒物Ｂについては、単独で十分な融液を生成しない。そのため、造粒物Ａと造粒物Ｂとを混合して焼結鉱を製造する際に、高石灰側の造粒物Ａの融液を受けて同化させる必要がある。
そこで、本発明者は、歩留低下の原因などを調査するため、被覆層３の成分を模擬したタブレットを作成し、高石灰側の造粒物Ａから低石灰側の造粒物Ｂへの融液の浸潤状態を観察した。 Now, the pseudo-granulated material B on the low lime side where [C/F] is low does not produce a sufficient melt by itself. Therefore, when sintered ore is produced by mixing granules A and granules B, it is necessary to receive and assimilate the melt of granules A on the high lime side.
Therefore, in order to investigate the cause of the decrease in yield, etc., the present inventor created a tablet simulating the components of the coating layer 3, and transferred from the granule A on the high lime side to the granule B on the low lime side. The infiltration state of the melt was observed.

図６に、拡散対試験の同化率と、試験後サンプルの断面を示す。
低石灰側の造粒物Ｂの上に、高石灰側の造粒物Ａのタブレットを重ねて拡散対を作成し、焼結プロセスの焼成過程と同等の熱履歴で、電気炉にて焼成した。
冷却後の拡散対を樹脂に埋め込み、中央を切断して研磨した後に浸潤界面を観察し、高石灰側の造粒物Ａから低石灰側の造粒物Ｂへの融液の浸潤範囲を測定した。 FIG. 6 shows the assimilation rate of the diffusion versus the test and the cross-section of the post-test sample.
A tablet of granule A on the high lime side was layered on the granule B on the low lime side to create a diffusion pair, and it was fired in an electric furnace with the same heat history as the firing process of the sintering process. .
After cooling, the diffusion couple is embedded in resin, the center is cut and polished, and then the infiltration interface is observed to measure the infiltration range of the melt from granule A on the high lime side to granule B on the low lime side. did.

拡散対試験の詳細については、以下の通りである。
・試験装置：高周波加熱炉
・タブレット形状
・上側：φ10mm×高さ10mm（造粒物Ａの被覆層３を模擬）
・下側：φ20mm×高さ10mm（造粒物Ｂの被覆層３を模擬）
・焼成条件：昇温速度=400℃/min、保持温度=1200℃、保持時間=3min、焼成雰囲気：大気
表４に、タブレット（拡散対）試験の[C/F]の条件を示す。 Details of the diffusion pair test are as follows.
・Test equipment: High-frequency heating furnace ・Tablet shape ・Upper side: φ10 mm × height 10 mm (simulating coating layer 3 of granule A)
・Lower side: φ20 mm × height 10 mm (simulating coating layer 3 of granule B)
Firing conditions: heating rate = 400°C/min, holding temperature = 1200°C, holding time = 3 min, firing atmosphere: air Table 4 shows the [C/F] conditions for the tablet (diffusion pair) test.

まず、表４に示すように、粒径が-1mmの鉄鉱石と石灰石４を混合して、[C/F]を調整する。その際、3質量%相当の転炉スラグ５を、上側（高石灰側の造粒物Ａ）のタブレット原料に混合した。
その上側のタブレット原料（高石灰側の造粒物Ａ）をφ10mmの型に入れ、高さ10mmになるように1tonの荷重をかけて整形した。また、下側のタブレット原料（低石灰側の造粒物Ｂ）も同様にφ20mmの型に入れ、高さ10mmになるように1tonの荷重で整形した。 First, as shown in Table 4, iron ore having a particle size of −1 mm and limestone 4 are mixed to adjust [C/F]. At that time, converter slag 5 corresponding to 3% by mass was mixed with the tablet raw material on the upper side (granulated material A on the high lime side).
The tablet raw material on the upper side (granulated material A on the high lime side) was placed in a mold of φ10 mm and shaped so that the height was 10 mm by applying a load of 1 ton. Similarly, the lower tablet raw material (granulated material B on the low lime side) was put into a mold of φ20 mm and shaped with a load of 1 ton so as to have a height of 10 mm.

整形した上側のタブレットと下側のタブレットを重ねて、高周波加熱炉内に設置し、大気中で400℃/minにて1200℃まで昇温して3min保持した。
その炉冷した拡散対を樹脂に埋め込み、中央を切断して研磨した後に浸潤界面を観察し、高石灰側の造粒物Ａから低石灰側の造粒物Ｂへの融液の浸潤範囲を測定した。
なお、浸潤により同化した範囲の同化率すなわち、拡散対試験の同化率については、次のように定義した。 The shaped upper tablet and the lower tablet were placed on top of each other, placed in a high-frequency heating furnace, heated to 1200°C at 400°C/min in the air, and held for 3 minutes.
The furnace-cooled diffusion couple was embedded in resin, the center was cut and polished, and then the infiltration interface was observed, and the infiltration range of the melt from the high-lime side granule A to the low-lime side granule B was measured. It was measured.
The assimilation rate of the range assimilated by infiltration, that is, the assimilation rate of diffusion versus test was defined as follows.

・同化率(%)=浸潤が認められる領域(m²)/低石灰側（造粒物Ｂ）のタブレットの断面積(m²)×100
また、浸潤している領域については、顕微鏡観察でカルシウムフェライトの生成による反射率の違いで判断した。
図６に示すように、拡散対タブレット試験の結果、造粒物Ａへの石灰石の「傾斜配合」の割合が75重量%を超えると、同化率が低下することがわかった。・ Assimilation rate (%) = area where infiltration is observed (m ² ) / cross-sectional area of tablet on low lime side (granule B) (m ² ) × 100
In addition, the infiltrated region was judged by the difference in reflectance due to the formation of calcium ferrite by microscopic observation.
As shown in Figure 6, the results of the Diffusion vs. Tableting Test showed that the rate of assimilation decreased when the proportion of Limestone "graded" in Granulation A exceeded 75% by weight.

すなわち、焼結鍋試験における焼結鉱の強度の低下は、高石灰側の造粒物Ａで生成された融液が、低石灰側の造粒物Ｂへ浸潤することができず、擬似粒子化された造粒物Ａ、Ｂどうしの溶融同化が不十分であったためと推察される。
拡散対の浸潤界面をより精緻に観察し、走査型電子顕微鏡(SEM)およびエネルギー分散型X線分析装置(EDS)で浸潤形態を特定した。 That is, the decrease in the strength of the sintered ore in the sintering pot test is that the melt generated in the high lime side granules A cannot infiltrate the low lime side granules B, and pseudo-particles It is presumed that the melt assimilation of the granulated products A and B was insufficient.
The infiltration interface of the diffusion pair was observed more precisely, and the infiltration morphology was identified with a scanning electron microscope (SEM) and an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS).

低石灰側の造粒物Ｂへ融液が良く浸潤している拡散対（Ａ）では、浸潤界面が低石灰側の造粒物Ｂの石灰石４を起点に櫛歯状に浸潤しており、融液の先端部までCF2組成が残留していることを確認した。
一方で、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]が低い拡散対（Ｂ）では、浸潤界面が平板状に停止し、融液の最前面が脈石が溶け込んだ高融点の４元系カルシウムフェライト(SFCA)組成に変化していることを確認した。 In the diffusion pair (A) in which the melt is well infiltrated into the granules B on the low lime side, the infiltration interface is infiltrated in a comb-like shape starting from the limestone 4 of the granules B on the low lime side, It was confirmed that the CF2 composition remained up to the tip of the melt.
On the other hand, in the diffusion pair (B) with low [C/F] of granule B on the low-lime side, the infiltration interface stops in a flat plate shape, and the forefront of the melt is a high melting point 4 with gangue dissolved. It was confirmed that the composition changed to the original calcium ferrite (SFCA) composition.

このことから、低石灰側の造粒物Ｂの被覆層３の[C/F]（すなわち、石灰石４の配合量）には、下限が存在すると知見した。
図７に示すように、上記と同様の観点で、焼結鍋試験の結果を整理すると、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]が0.10より大きくなると、焼結鉱の強度の向上が認められた。また、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]が0.10以上、0.13より小さい場合には、生産性の向上が確認された。 From this, it was found that the [C/F] of the coating layer 3 of the granulated material B on the low-lime side (that is, the amount of the limestone 4 blended) has a lower limit.
As shown in FIG. 7, when the results of the sintering pot test are arranged from the same viewpoint as above, when the [C/F] of the granules B on the low-lime side is greater than 0.10, the strength of the sintered ore decreases. Improvement was observed. Further, when the [C/F] of the granules B on the low lime side is 0.10 or more and less than 0.13, an improvement in productivity was confirmed.

なお、[C/F]が0.13以上において、焼結鉱の強度および生産性が低下に転じているのは、高石灰側の造粒物Ａの[C/F]低下に伴う融液の流動性低下によるものと考えられ、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]の上限を意味するものではない。
ただし、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]を高くし過ぎると、原料全体が溶融して原料充填層の空隙が閉塞されてしまうことから、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]は、高石灰側の造粒物Ａよりも低く設定する必要がある。 At [C/F] of 0.13 or more, the strength and productivity of sintered ore turned to decline because the flow of the melt accompanying the decrease in [C/F] of granule A on the high-lime side This does not mean the upper limit of [C/F] of granules B on the low lime side.
However, if the [C/F] of the low-lime side granule B is too high, the entire raw material will melt and the gaps in the raw material packed bed will be blocked, so the low-lime side granule B [C/F] needs to be set lower than the granules A on the high lime side.

ここで、図４に戻って、CaO-Fe₂O₃状態図より、焼成時に完全に溶融させないためには、液相線温度が1400℃以上となるように、[C/F]を0.15以下とすることが好ましいことがわかる。
以上の検討より、本発明の効果が発現する範囲は、低石灰側の造粒物Ｂの[C/F]が0.10以上0.15未満と知見した。 Here, returning to FIG. 4, from the CaO-Fe ₂ O ₃ phase diagram, in order not to completely melt during firing, [C/F] should be 0.15 or less so that the liquidus temperature is 1400 ° C or higher. It can be seen that it is preferable to
From the above studies, it was found that the range in which the effects of the present invention are expressed is that the [C/F] of the granules B on the low-lime side is 0.10 or more and less than 0.15.

なお、図７中の横線は、ベース条件（比較例１）の測定値（生産性=1.56t/h/m²，落下強度=82.0%）を示す。この測定値を閾値として、生産性と落下強度の改善の有無を判断した。
つまり、本発明においては、被覆層３の[CaO/Fe₂O₃]が、0.10以上0.15未満とされ且つ、石灰石４が造粒物Ａより少なく配合されている造粒物を「造粒物Ｂ」とし、その造粒物Ｂと造粒物Ａとを造り分けておくこととしている。 The horizontal line in FIG. 7 indicates the measured values (productivity=1.56 t/h/m ² , drop strength=82.0%) under the base conditions (Comparative Example 1). Using this measured value as a threshold, the presence or absence of improvement in productivity and drop strength was determined.
That is, in the present invention, the granules in which the [CaO/Fe ₂ O ₃ ] of the coating layer 3 is 0.10 or more and less than 0.15 and the limestone 4 is less than the granules A is defined as the "granules B", and the granule B and the granule A are produced separately.

ところで、近年では、焼結工場６に対しては、製鉄所内の各プロセスで生じる発生品（副産物）を、有価な原料としてリサイクルする役割が期待されている。
焼結工場６でリサイクルされる対象となる発生品の一つとしては、例えば、路盤材などの原料として商品化されている製鋼スラグ５などが挙げられる。
このような製鋼工程で発生する製鋼スラグ５（例えば、脱珪スラグ、脱硫スラグ、脱燐スラグ、転炉スラグ５など）には、精錬特性を発現させるため、CaO,MgOなどが多く含まれている。 By the way, in recent years, the sintering plant 6 is expected to play a role in recycling products (by-products) generated in each process in the ironworks as valuable raw materials.
One of the products to be recycled in the sintering plant 6 is, for example, steelmaking slag 5 that is commercialized as a raw material for roadbed materials.
Steelmaking slag 5 (for example, desiliconization slag, desulfurization slag, dephosphorization slag, converter slag 5, etc.) generated in such a steelmaking process contains large amounts of CaO, MgO, etc. in order to develop refining characteristics. there is

これらCaO,MgOなどの成分は、焼結鉱の結合生成や性状向上において必要とされているので、石灰石４（CaO源）やドロマイト（CaOおよびMgO源）などを副原料として、添加されている。
そのため、製鋼スラグ５の中でも、不純物（燐、硫黄分など）が比較的少ない、すなわち燐、硫黄分の濃度が低い転炉スラグ５を、焼結鉱の原料１として活用（リサイクル）することについては、石灰石４やドロマイトの添加量の削減や、スラグ処理にかかる費用低減など、製造コストに対して多くのメリットが得られる。 These components such as CaO and MgO are required for forming bonds and improving the properties of sintered ore, so limestone 4 (CaO source) and dolomite (CaO and MgO sources) are added as auxiliary raw materials. .
Therefore, among the steelmaking slag 5, the converter slag 5, which has relatively few impurities (phosphorus, sulfur, etc.), that is, has a low concentration of phosphorus and sulfur, is used (recycled) as the raw material 1 for the sintered ore. can obtain many advantages in terms of production cost, such as reduction in the amount of limestone 4 and dolomite added and reduction in the cost of slag treatment.

一方で、図８に示すように、転炉スラグ５は、製鋼工程（1500℃以上）の熱履歴を受けた影響により、(Fe, Mg)O個溶体（＝マグネシオウスタイト, FMO）やMnなどの焼結工程（1200℃～1400℃）では、溶融しない組織を含有している。
そのため、転炉スラグ５は、同じCaO源として添加している石灰石４から生成されるカルシウムフェライト系融液と比較すると、融液が少なく固液共存となるため粘性が上昇し、流動性が悪いため、結合剤しての機能が弱いものとなっている（図１参照）。 On the other hand, as shown in FIG. 8, the converter slag 5 is affected by the heat history of the steelmaking process (1500° C. or higher), resulting in (Fe, Mg)O solid solution (= magnesioustite, FMO) and Mn It contains a structure that does not melt in the sintering process (1200°C to 1400°C) such as.
Therefore, the converter slag 5 has less melt than the calcium ferrite-based melt generated from limestone 4, which is also added as a CaO source, and the solid-liquid coexistence occurs, so the viscosity increases and the fluidity is poor. Therefore, the function as a binder is weak (see FIG. 1).

また、流動性の悪い高粘性（低流動性）の融液は、原料充填層の粒子間に滞留して空隙を閉塞してしまうため、焼成中の通気性を悪化させ、焼結鉱の生産性を低下させるものとなる。
そこで、本発明者は、転炉スラグ５を多量の石灰石４と混ぜて造粒物Ａを造粒し、転炉スラグの近傍で発生する低融点のカルシウムフェライト系融液により、転炉スラグ５の溶解を促進させて、融液の流動性を向上させることを着想した。 In addition, the highly viscous (low fluidity) melt with poor fluidity stays between the particles of the raw material packed bed and blocks the voids, which deteriorates the air permeability during sintering and reduces the production of sintered ore. reduce sexuality.
Therefore, the present inventor mixed the converter slag 5 with a large amount of limestone 4 to granulate the granules A, and the low-melting point calcium ferrite-based melt generated in the vicinity of the converter slag, the converter slag 5 The idea was to improve the fluidity of the melt by promoting the dissolution of the

高石灰側の造粒物Ａと、低石灰側の造粒物Ｂとの両方に転炉スラグ５を配合した場合（表１、３の比較例１参照）は、上で述べたとおり、適正な[C/F]に被覆層３を制御した配合条件（例えば、表１、３の実施例３参照）と比較して、焼成時間が長く、焼結鉱の強度も低いものとなっている。
この理由としては、低石灰側の造粒物Ｂに含まれる高融点の転炉スラグ５が、高石灰側の造粒物Ａからの融液浸潤を阻害し、通気パスの形成や結合強度の発現に悪影響を及ぼすためと推察される。 When the converter slag 5 is blended with both the high-lime-side granules A and the low-lime-side granules B (see Comparative Example 1 in Tables 1 and 3), as described above, the appropriate Compared to the formulation conditions in which the coating layer 3 is controlled to [C/F] (for example, see Example 3 in Tables 1 and 3), the firing time is long and the strength of the sintered ore is low. .
The reason for this is that the high-melting-point converter slag 5 contained in the granules B on the low-lime side inhibits the infiltration of the melt from the granules A on the high-lime side, thereby forming ventilation paths and reducing bonding strength. It is presumed that this is because it has an adverse effect on expression.

なお、本発明については、転炉スラグ５に限らず、製鉄所内の高温プロセスで熱履歴を受けた、他の発生品についても同様の効果を期待することができる。
以上より、本発明においては、転炉スラグ５（製鋼スラグ）を造粒物Ａに配合するものとしている。
さて、高石灰側の造粒物Ａは、融液の供給源であり、焼結鉱を製造する際、適正な造粒物１の配合量であれば、原料充填層内の液相結合や、通気パスの形成を促進させる効果を期待することができる。 It should be noted that the present invention is not limited to the converter slag 5, and similar effects can be expected for other generated products that have undergone thermal history in high-temperature processes in steelworks.
As described above, in the present invention, the converter slag 5 (steel-making slag) is blended with the granules A.
Now, the granules A on the high-lime side are the supply source of the melt. , the effect of promoting the formation of ventilation paths can be expected.

しかし一方で、造粒物Ａと造粒物Ｂを混合する際、高石灰側の造粒物Ａを配合し過ぎると、融液の過剰生成により原料充填層の空隙が閉塞されて、通気性が悪化してしまう。
そこで、本発明者は、擬似粒子化された、高石灰側の造粒物Ａと低石灰側の造粒物Ｂの適正な配合割合を、焼結鍋試験で検討した。
本実験は、小型の焼結鍋試験装置１５を用いて実施した。なお、その装置構成については、図１０に示す大型の焼結鍋試験装置１１と同様である。 However, on the other hand, when the granules A and B are mixed, if the granules A on the high lime side are blended too much, the melt will be excessively generated, and the voids in the raw material packed bed will be blocked, resulting in air permeability. gets worse.
Therefore, the present inventor examined the proper blending ratio of the pseudo-granulated material A on the high lime side and the granulated material B on the low lime side by a sintering pot test.
This experiment was conducted using a small sintering pot test apparatus 15 . The configuration of the apparatus is the same as that of the large sintering pot test apparatus 11 shown in FIG.

焼結鍋試験の詳細については、以下の通りである。
・試験装置：小型の焼結鍋（焼成面積=φ130mm）
・鉱石層厚：350mm
・原料装入量：8kg
・焼成条件：大気吸引（点火時=-1.0kPa、焼成時=-1.0kPa）
・点火時間：90sec
まず、丸型で小型の焼結鍋１６に、パレットの保護用床敷きとして、粒径10mm～20mmの焼結鉱を装入する。その焼結鉱の上に鉄鉱石、石灰石４等の副原料、凝結材として粉コークスを疑似粒子化した造粒物１を装入した。 Details of the sintering pot test are as follows.
・Test equipment: Small sintering pot (sintering area = φ130mm)
・Ore layer thickness: 350mm
・Raw material charging amount: 8kg
・Firing conditions: Atmospheric suction (at ignition = -1.0 kPa, at firing = -1.0 kPa)
・Ignition time: 90sec
First, sintered ore having a particle size of 10 mm to 20 mm is charged into a round and small sintering pot 16 as bedding for protection of pallets. On top of the sintered ore, auxiliary raw materials such as iron ore and limestone 4 and granules 1 obtained by pseudo-granulating coke fine as a coagulant were charged.

なお、配合条件としては、焼結後の成品中のSiO₂が5.4質量%、塩基度[CaO/SiO₂]が2.1となるように、調整した。
次いで、風箱１７に接続された排風機１８（吸引機）で、吸引圧=-1.0kPaの一定条件下において、点火バーナーで原料充填層の表面に着火した。その後、吸引圧=-1.0kPaの一定条件下で大気吸引して、造粒物１中の粉コークスを燃焼させた。 The compounding conditions were adjusted so that the SiO ₂ content in the sintered product was 5.4% by mass and the basicity [CaO/SiO ₂ ] was 2.1.
Next, an exhaust fan 18 (suction machine) connected to an air box 17 was used to ignite the surface of the raw material packed bed with an ignition burner under a constant suction pressure of -1.0 kPa. After that, the atmosphere was sucked under a constant condition of suction pressure = -1.0 kPa to burn the coke breeze in the granules 1 .

なお、焼成終了については、排ガス中CO₂濃度が0.5%以下に到達した時刻とした。
焼成した焼結ケーキを、落下強度試験装置（JIS M8711:1993）を用いて、床敷きを除いた焼成物全量を2mの高さから2回落下させて、粒径が10mm以上として残留したものを成品とした。
なお、焼成時間(min)については、点火バーナでの着火から、焼成終了（排ガス中CO₂濃度が0.5%以下）までの時間と定義する。 The end of the firing was defined as the time when the CO ₂ concentration in the exhaust gas reached 0.5% or less.
Using a drop strength tester (JIS M8711:1993), the baked sintered cake was dropped twice from a height of 2m, excluding the bedding, and the remaining particle size was 10mm or more. was the final product.
The firing time (min) is defined as the time from the ignition of the ignition burner to the end of firing (when the CO ₂ concentration in the exhaust gas is 0.5% or less).

表５に、２系統の並列造粒設備７を模した条件での焼結鍋試験の配合条件を示す。なお、表５の配合割合の単位は(質量%)であり、混合割合の単位は(重量%)である。また、表５は、それぞれ一続きのものであり、見やすくするため、分割して上下に配置している。 Table 5 shows the compounding conditions of the sintering pot test under the conditions simulating the parallel granulation equipment 7 of two systems. In Table 5, the unit of mixing ratio is (% by mass), and the unit of mixing ratio is (% by weight). In addition, Table 5 is a continuous one, and is divided and arranged vertically for easy viewing.

実施例５～７は、適正な割合で高石灰側の造粒物Ａを配合した条件である。
比較例５、６は、過剰な割合で高石灰側の造粒物Ａを配合した条件である。
ところで、高石灰側の造粒物Ａから生成される融液が、低石灰側の造粒物Ｂへ浸潤して吸収されることで、通気パスが形成される。このことから、造粒物Ｂに対する造粒物Ａの配合量は、等量以下が好ましいと推測される。 Examples 5 to 7 are conditions in which the granulated material A on the high lime side is blended in an appropriate ratio.
Comparative Examples 5 and 6 are conditions in which the granulated material A on the high lime side was blended in an excessive proportion.
By the way, the melt generated from the granules A on the high-lime side infiltrates into the granules B on the low-lime side and is absorbed, thereby forming a ventilation path. From this, it is presumed that the blending amount of granule A with respect to granule B is preferably equal to or less than the same amount.

表６に、焼結鍋試験の結果を示す。なお、表６の混合割合の単位は(重量%)である。 Table 6 shows the results of the sintering pot test. The unit of mixing ratio in Table 6 is (% by weight).

生産性(t/h/m²)については、以下の式で求めることができる。
・生産性(t/h/m²)={成品重量(kg)÷1000(kg/t)}÷{焼成時間(min)/60(min/hr)}÷焼結鍋の焼成面積(m²)
また、落下強度(%)については、以下の式で求めることができる。
・落下強度(%)=10mm以上の成品重量(kg)÷焼結ケーキ重量(kg)×100
なお、小型の焼結鍋試験では、得られる成品量が少ないため、大型の焼結鍋試験とは異なる方法で強度を指標化した。 Productivity (t/h/m ² ) can be obtained by the following formula.
・Productivity (t/h/m ² ) = {product weight (kg) ÷ 1000 (kg/t)} ÷ {firing time (min)/60 (min/hr)} ÷ sintering pot firing area (m ² )
Further, the drop strength (%) can be obtained by the following formula.
・Drop strength (%) = product weight (kg) of 10 mm or more ÷ sintered cake weight (kg) × 100
In the small-sized sintering pot test, the amount of product obtained was small, so the strength was indexed by a method different from that used in the large-sized sintering pot test.

造粒物Ａの配合比(重量%)は、返鉱や炭材（粉コークス、ブリーズ）を含む、造粒物１全体に対する造粒物Ａの配合比（混合割合）であり、以下の式（１）で定義される。
・造粒物Ａの配合比(重量%)=造粒物Ａの配合量(kg)/{造粒物Ａの配合量(kg)+造粒物Ｂの配合量(kg)}×100 ・・・（１）
表６、図９に示すように、高石灰側の造粒物Ａの配合量が35重量%付近で焼成時間が最小となり、55重量%を超えると急激に焼成時間が延長する傾向が認められた。 The blending ratio (% by weight) of the granules A is the blending ratio (mixing ratio) of the granules A to the entire granules 1, including return ore and carbonaceous material (coke fine, breeze), and is expressed by the following formula: Defined in (1).
・Blending ratio of granules A (% by weight) = Blending amount of granules A (kg)/{Blending amount of granules A (kg) + Blending amount of granules B (kg)} × 100 (1)
As shown in Table 6 and FIG. 9, the firing time becomes the minimum when the blending amount of granule A on the high lime side is around 35% by weight, and when it exceeds 55% by weight, the burning time tends to increase rapidly. rice field.

また、造粒物Ａの配合量の増加に伴い、焼結強度の低下が見られることから、過溶融部の増加によりガス流れが不安定化し、焼成ムラ（過溶融部の直下にガスが流れず、焼成が不十分となる現象）が生じていることが推察される。
以上の結果より、本発明の効果が発現する範囲は、高石灰側の造粒物Ａが原料（造粒物Ａ＋造粒物Ｂ）全体の0より大きく、55重量%以下（式（１）が0より大きく、55重量%以下）と知見した。 In addition, as the amount of granulated material A increased, the sintering strength decreased. It is presumed that a phenomenon in which the firing is insufficient due to insufficient firing occurs.
From the above results, the range in which the effect of the present invention is exhibited is that the granule A on the high lime side is greater than 0 and 55% by weight or less of the entire raw material (granule A + granule B) (formula (1) is greater than 0 and less than or equal to 55% by weight).

つまり、本発明においては、造粒物Ａと造粒物Ｂとを混合し焼結機１０に装入して、焼結鉱を製造する際に、造粒物Ａの配合原料全体の割合を、造粒物Ａと造粒物Ｂとの合計に対して、0より大きく55重量%以下となるように混合して、焼結鉱の製造することとしている。
まとめると、本発明にかかる焼結での製鋼スラグの使用方法は、核粒子２の外周囲に被覆層３が形成されている焼結原料用の造粒物１を用いて、焼結鉱を製造する方法において、ドラムミキサ８，９ごとに装入する石灰石４の量を変更して配合する「石灰石４の傾斜配合」によって造粒される、組成が異なる複数種類の焼結原料用の造粒物１を用い、被覆層３の平均成分におけるFe₂O₃とCaOとの質量比である[CaO(mass%)/Fe₂O₃(mass%)]が、0.15以上0.25以下とされ、石灰石４が多く配合されている造粒物Ａと、被覆層３の[CaO/Fe₂O₃]が、0.10以上0.15未満とされ、石灰石４が造粒物Ａより少なく配合されている造粒物Ｂと、を造り分けておき、転炉スラグ５（製鋼スラグ）を造粒物Ａに配合するものとし、造粒物Ａと造粒物Ｂとを混合し焼結機１０に装入して、焼結鉱を製造する際に、造粒物Ａの配合原料全体の割合が、造粒物Ａと造粒物Ｂとの合計に対して、0より大きく55重量%以下となるように混合して、焼結鉱の製造することを特徴としている。 That is, in the present invention, the granules A and B are mixed and charged into the sintering machine 10 to produce sintered ore. , the sintered ore is produced by mixing the granules A and the granules B so that the total amount of the granules A and B is greater than 0 and 55% by weight or less.
In summary, in the method of using steelmaking slag in sintering according to the present invention, sintered ore is obtained by using granules 1 for sintering raw materials in which coating layers 3 are formed around the outer periphery of core particles 2. In the manufacturing method, granulation for a plurality of types of sintering raw materials with different compositions, which is granulated by "gradient blending of limestone 4" in which the amount of limestone 4 charged to each drum mixer 8, 9 is changed and blended. Using the material 1, the mass ratio of Fe ₂ O ₃ and CaO in the average component of the coating layer 3 [CaO (mass%) / Fe ₂ O ₃ (mass%)] is set to 0.15 or more and 0.25 or less, and limestone Granule A in which a large amount of 4 is blended, and Granule A in which [CaO/Fe ₂ O ₃ ] of the coating layer 3 is 0.10 or more and less than 0.15, and limestone 4 is less than Granule A. B and B are prepared separately, and the converter slag 5 (steel-making slag) is mixed with the granules A. The granules A and B are mixed and charged into the sintering machine 10. , When producing sintered ore, the ratio of the total raw material for granule A is mixed so that it is greater than 0 and 55% by weight or less with respect to the total of granule A and granule B. It is characterized by the production of sintered ore.

以上、本発明によれば、並列造粒設備７において、石灰石４の「傾斜配合」をすることよって、石灰石４が多く配合された「高石灰側の造粒物Ａ」と、その造粒物Ａに対して石灰石４が少なく配合された「低石灰側の造粒物Ｂ」とに作りわける際に、融液生成量の多い高石灰側の造粒物Ａ（擬似粒子）に転炉スラグ５を配合することで、造粒物Ａと造粒物Ｂとを混合して焼結鉱を製造する際に、多量の融液で転炉スラグ５の溶解を促進させて、流動性悪化に伴う原料充填層の通気阻害を解消し、焼結結合強度を高めることができる。 As described above, according to the present invention, the "high lime side granules A" in which a large amount of limestone 4 is blended by "gradient blending" of limestone 4 in parallel granulation equipment 7, and the granules thereof When separately producing “low-lime-side granules B” in which limestone 4 is less than A, converter slag is added to high-lime-side granules A (pseudo-particles) with a large amount of melt generation. By blending 5, when sintered ore is produced by mixing granules A and granules B, a large amount of melt promotes dissolution of converter slag 5, and deterioration of fluidity is prevented. It is possible to eliminate the accompanying blockage of gas flow in the raw material packed bed and increase the sintering bond strength.

その結果、製鉄所で発生する製鋼スラグ（転炉スラグ５）を焼結プロセスでリサイクルする際に、高生産性および高強度の焼結鉱を製造することができる。
すなわち、本発明によれば、生産性や焼結鉱の品質を低下させること無く、製鋼スラグ（転炉スラグ５）を焼結鉱の原料１としてリサイクルすることができる。
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。 As a result, sintered ore with high productivity and high strength can be produced when steelmaking slag (converter slag 5) generated in an ironworks is recycled in a sintering process.
That is, according to the present invention, steelmaking slag (converter slag 5) can be recycled as raw material 1 of sintered ore without reducing productivity and quality of sintered ore.
It should be noted that the embodiments disclosed this time should be considered as examples and not restrictive in all respects.

特に、今回開示された実施形態において、明示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。 In particular, matters not specified in the embodiments disclosed this time, such as operating conditions, operating conditions, various parameters, dimensions, weights, volumes, etc. of components, do not deviate from the range normally performed by those skilled in the art. Instead, values that can be easily assumed by those of ordinary skill in the art are adopted.

１造粒物（擬似粒子）
Ａ造粒物（擬似粒子）
Ｂ造粒物（擬似粒子）
２核粒子
３被覆層
４石灰石
５転炉スラグ（製鋼スラグ）
６焼結工場
７並列造粒設備
８ドラムミキサＡ
９ドラムミキサＢ
１０焼結機
１１焼結鍋試験装置（大型）
１２焼結鍋（角型）
１３風箱
１４排風機
１５焼結鍋試験装置（小型）
１６焼結鍋（丸型）
１７風箱
１８排風機 1 Granules (Pseudoparticles)
A granules (pseudo-particles)
B granules (pseudo-particles)
2 core particles 3 coating layer 4 limestone 5 converter slag (steelmaking slag)
6 sintering plant 7 parallel granulator 8 drum mixer A
9 Drum mixer B
10 sintering machine 11 sintering pot test device (large)
12 sintering pan (square)
13 Wind box 14 Exhaust fan 15 Sintering pot test device (small size)
16 sintering pan (round)
17 Wind box 18 Exhaust fan

Claims

In a method for producing sintered ore using granules for sintering raw material in which a coating layer is formed on the outer periphery of core particles,
Using a plurality of types of sintering raw material granules with different compositions, which are granulated by "limestone gradient blending" in which the amount of limestone charged for each drum mixer is changed and blended,
[CaO (mass%) / Fe ₂ O ₃ (mass%)], which is the mass ratio of CaO and Fe ₂ O ₃ in the average component of the coating layer, is 0.15 or more and 0.25 or less, and the limestone is included in a large amount. Granulated material A being
A granule B in which the [CaO/Fe ₂ O ₃ ] of the coating layer is set to 0.10 or more and less than 0.15 and the limestone is less than the granule A, and
Steelmaking slag shall be blended with the granule A,
When the granule A and the granule B are mixed and charged into a sintering machine to produce the sintered ore, the ratio of the total blended raw material of the granule A is the granulation Use of steelmaking slag in sintering characterized in that the sintered ore is produced by mixing so that the amount is greater than 0 and 55% by weight or less with respect to the total of the substance A and the granule B. Method.