JPH01201427A - 焼結原料の装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、床敷きとして使用される粗粒焼結鉱を製品と
して使用することができ、且つバインダーとして有用な
生石灰を副生ずることができる焼結原料の装入方法に関
する。

〔従来の技術〕

粉鉱石等の製鉄原料から焼結鉱を製造する方法において
は、約１０ｍｍ以下、平均２ｍｍ前後の鉄鉱石粉末に適
度な粒度のコークス及び必要に応じて３ｍｍ以下の石灰
石粉末を混合し、この混合物を焼結パレットに供給して
いる。そして、供給された焼結原料の表層にあるコーク
スに点火し、下方に向けて空気を吸引しながらコークス
を燃焼させ、このときに発生した燃焼熱によって粉鉱石
を焼結している。

ここで、原料層の高さ方向に沿って均一粒度分布をもっ
て焼結原料を分布させるとき、原料層内部の焼結完了帯
の増加に伴う空気予熱炭の上昇に起因して、原料層の下
部はど高温になり、過溶融傾向になる。また、表層部に
おいては予熱をうけない吸引外気が燃焼帯で使用される
ので、昇温不足となり、焼結度が不足する傾向にある。

その結果、焼結鉱の強度が低下して、塊砕、篩い分は等
の後処理を行ったときに粉化するため、高炉装入原料と
して使用されない割合が増加する。

そこで、本発明者等は、安定した条件下で連続的な粒度
分布をもって分配しながら焼結原料を焼結機のパレット
に装入するため、焼結原料の流れ方向に沿って複数の条
材を配置したフルイを使用する装入方法を開発し、特顆
昭６２−２１４０１号、特願昭６２−８５５４３号等と
して出願した。

この条材を配列したフルイによるとき、焼結機のパレッ
ト上に形成される焼結原料層に所定の粒度偏析、コーク
ス偏析１公散度等を与えることが・、・できる。そのた
め、従来の装入方法に比較して、焼結反応が均一化され
、高い歩留りで焼結鉱を製造することが可能となった。

ところで、この焼結原料が充填されるパレットには、通
常厚さ２０〜３０ｍｍ程度の床敷き層が形成されている
。この床敷き層は、パレット下面に敷設されているグレ
ートバーの隙間から焼結原料が落下したり、焼成過程に
発生する高熱からグレートバーを保護することを目的と
して設けられるものである。この床敷きに使用される原
料としては、−旦製造した焼結鉱の一部を返送して利用
することが一般的であった。このように焼結鉱を返送し
て利用することから、高炉装入原料として使用される割
合を低下させる原因となる。

そこで、本発明者等は、焼結鉱を返送して床敷き層とし
て使用することに代え、床敷き層となる屈粒鉱石を添加
した焼結原料を分級装置によって焼結機のパレットに篩
１分けしながら供給することを開発し、これを特願昭６
１−９１８７６号として出願した。

〔発明が解決しようとする課題〕

複数の条材を配列したフルイを使用して焼結原料を装入
することによって、パレット上に形成された原料充填層
の高さ方向に沿って、下層になるほど粗粒原料で構成さ
れた粒度偏析及び上層になるほど高カーボン濃度になる
コークス偏析が生じる。そのため、焼結反応が均一化さ
れ、高歩留りで焼結鉱を製造することが可能となる。し
かし、更に篩分は整粒による充填層の形成により通気改
善を指向し、吸引ブロアーの負担を軽くして、その電力
費を節減することが望まれている。

このための手段としては、バインダーとなる生石灰を添
加して、造粒を強化し、原料を粗粒化することが有効で
ある。ところが、生石灰は高価な材料であって、これを
添加することによる効果はその経済性の面から相殺され
、製造コストの節減を図ること、ができない。このよう
に、高価な生石灰の添加によって焼結鉱の製造コスト節
減を狙うには、依然として限界がある。

そこで、本発明は、この床敷き層の形成方法に、、。

更に改良を加え、簡単な方法によりしかも高価な生石灰
を副生ずることができ、且つＳ　Ｏｘ＋　Ｎ　Ｏｘ等の
発生が抑制できる状態で焼結原料の装入を行うことを目
的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の焼結原料の装入方法は、その目的を達成するた
めに、焼結原料の流れ方向に沿って複数の条材を配列し
たフルイを介して焼結機のパレットに焼結原料を装入す
る際、該焼結原料に対して３　ｍｍ以上の粒子を含む石
灰石及び／又は粒径３ｍｍ以上に塊成した石灰石を配合
したものを装入原料として使用することを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本発明の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本発明の第１実施例で使用した装置の概略を
示す。

本実施例においては、焼結原料１の搬送経路２の途中に
、３　＋＋＋ｍ以上の粒径を含む石灰石３（以下、これ
を単に石灰石という）を配合するベルトコンベア等の搬
送手段を設けている。焼結原料１としては、粒径が１０
ｍｍ以下、平均２　ｎ＋ｍ前後の粉鉱石が使用される。

また、石灰石３の粒径は２０ｍｍ以下であり、３　ｍｍ
以上の粒径のものが約３０％を占める。

この石灰石３の３　ｍｍ以上の粒径のもの及び粒径が３
　ｍｍ以上の焼結原料中の粗粒鉱石の一部は、後続する
装入装置で分級されて、床敷き材として使用される。

石灰石３が配合された焼結原料１は、サージホッパー５
に一旦貯留された後、定量づつ切り出される。サージホ
ッパー５から切り出された焼結原料１は、ドラムフィー
ダ６に送られ、ドラムフィーダ６の周面を経て傾斜シュ
ート７に落下する。

この傾斜シュート７の下方には、焼結原料１の流下方向
に沿って複数の条材が配列されたフルイ８が配置されて
いる。フルイ８を構成する条材は、各条材間の間隙がそ
の基端側で小さく、先端側で大きくなるように保持され
ている。したがって、フルイ８の傾斜シュート７側では
フルイ目が小さく、先端側で大きくなる。

傾斜シュート７から流下した石灰石３を含む焼結原料１
は、このフルイ８上を流動するとき、小さな粒度の焼結
原料１が基端側のフルイ目を優先的に通過する。そして
、粒度の大きな石灰石及び焼結原料中の粗粒鉱石は、先
端側になって始めてフルイ目を通過する。このようにフ
ルイ８によって分級されながら焼結原料１が供給される
ため、フルイ８の下方に配置した焼結機のパレット９上
には、上層部が主として焼結原料１の細粒部分からなり
、下層部が主として粗粒石灰石及び焼結原料中の粗粒鉱
石からなる原料充填層１０が形成される。特に、最下部
のグレートバー直上には、粗粒が集中する。また、原料
充填層１０の表層には、焼結原料１に予め添加されてい
る細粒コークスが配置される。なお、必要に応じて、原
料充填層１０の上部にコークスを更に撒布し、これらコ
ークスを着火・燃焼させることによって、原料充填層１
０の焼結が行われる。

原料充填層１０の上層部１１は、フルレイ目の変化に対
応して上部はど細粒になった粒度偏析をもち、また多く
の場合にカーボン濃度の高いコークス偏析が形成される
。そのため、上層部１１の着火性及びヒートパターンが
改善され、焼結反応が円滑に行われる。また、下層部は
、粗粒化及び整粒化によってムラ焼けが減少して、歩留
り及び通気性が改善される。他方、原料充填層１０最下
部の粗粒集中部分は、床敷き層１２として利用される。

ここで、床敷き層１２は粗粒石灰石１２ａ及び粗粒鉱石
１２ｂで構成されているので、粗粒石灰石１２ａが熱を
受けて粉化或いは石灰石と鉱石との反応によって過溶融
物が生成しても、粗粒鉱石１２ｂの間隙に吸収される。

そのため、通気性の劣化が生じることなく、焼結反応が
円滑に行われ、しかも生石灰を生成する石灰の脱炭酸反
応も確保される。この点、この床敷き層１２を石灰石だ
けで構成すると、石灰石が粉化してグレートの目詰りが
生じ易く、また焼結原料との境界で過溶融状態となり、
原料充填層の通気性が阻害されて、焼結反応が遅延化す
る。

通常、石灰石は、焼結鉱のＣａＯ源として添加され、焼
結鉱中の５ＩＯ２の量とのバランスで決定されている。

Ｓ１０．に対するＣａＯの比率Ｃａｂ／Ｓ　１０２は通
常１．６程度であり、これに対する石灰石の量は１３％
程度である。そこで、本実施例にふいては、焼結原料に
対する石灰石の配合量を１３．５％とした。

この１３．５％の石灰石３の３　ｍｍ以上の占める割合
は約３０％であるため、石灰石の配合量１３．５％のう
ち約４％の石灰石が床敷き１２中の粗粒石灰石１２ａと
なって、生石灰に変化する。このようにして生成した生
石灰は、未焼結の返鉱と共に返鉱ホッパー１３に蓄えら
れる。この返鉱ホッパー１３から切り出された生石灰及
び返鉱は、焼結原料１と石灰石３との混合物に混合され
た後、造粒される。したがって、系内の床敷きとなる石
灰石を除いた原料のＣａＯは、はぼ１３．５％に維持さ
れる。また、この混合造粒時において、床敷き１２の一
部となった粗粒石灰石１２ａが生石灰に変化したものが
返鉱と一緒に返鉱ホッパー１３に返送されているため、
この生石灰がバインダーとなり、焼結原料１自体の造粒
も強化された。

また、本実施例において、石灰石以外の原料としては、
１５　ｍｍ以下の粒度のものを使用した。したがって、
床敷き層１２を、主として３〜２０ｍｍの石灰石と３〜
１５ｍｍの鉱石で構成することにより、床敷き材料とし
て使用されている焼結鉱の代替とすることができた。

３ｍｍ以上の粒子を含む石灰石の粒度は、焼結時のコー
クス添加量で定まる熱量レベルを考慮して決定されるべ
きである。この熱量レベルが低い場合、配合された石灰
石が生石灰に変化する割合が小さく、粒度の大き°な石
灰石、たとえば５　ｍｍ以上の粒度の石灰石は、そのま
まの形態で残存することになる。この５　ｍｍ以上の粒
度をもつ石灰石は、製品である５　ｍｍ以上の粒度をも
つ焼結鉱と同時にフルイ上となって、高炉装入原料側に
移行する。

このような大径の石灰石は、高炉の炉内反応には好まし
くない。したがって、焼結原料１に配合される石灰石の
粒度としては、床敷き層１２として熱を受けた後、生石
灰となった部分が剥離した後で５　ｍｍ以下となること
が好ましく、この点から最大粒径として３　ｍｍ以下で
あることが好ましい。また、現在使用されている３　＋
ｎｎ＋以下の石灰石に、たとえば５〜８　ｍｍの整粒石
灰石を添加して使用しても良い。

なお、床敷き層１２の一部を構成する粗粒鉱石１２ｂの
割合が少ない焼結原料１を使用する場合には、３　ｍｍ
以上の粒子を含む割合が大きな粗粒鉱石４を焼結原料１
に別途配合することが好ましい。

なお、図中符番１４は焼結原料１１石灰石３等の混合物
をむらなく混合させるためのミキサーである。

このようにして形成された床敷き層１２をもつ原料充填
層１０を焼結すると、焼結鉱を返送して床敷き層を設け
る必要がなくなる。そのために、高炉装入原料として直
接送鉱される焼結鉱の割合が増加する。たとえば、従来
は製造された焼結鉱の約３重量％を床敷き材として返送
していたのであるが、この必要が無くなったため、リサ
イクルによる破損分と層厚上昇分との合計に近い歩留り
の向上が図られた。また、同時に、焼結時に発生する排
熱を利用して、焼結原料の造粒用のバインダー等として
使用される生石灰を副生ずることができるため、付加価
値の高い焼結ラインとなる。ここで、原料の粗粒部分が
少ない場合には、通常採用されている床敷きラインによ
って焼結鉱を床敷きとしてもよい。

なお、特開昭６１−３８４７号公報においては、石灰石
を床敷き層として使用することが提案されている。しか
し、単に石灰石をパレット９上に供給しただけでは、焼
結時に石灰石が加熱されて溶融過度となる。その結果、
グレートバーの閉塞を起こし、原料充填層１０の厚み方
向に吸引される空気の通気抵抗を増大し、焼結反応が阻
害される。

この点、本発明にあっては、焼結原料１を石灰石３と混
合して、それぞれの粗粒部分をフルイ８を介して焼結機
のパレット９上に供給することによって床敷き層１２を
形成しているため、焼結に必要な通気性が確保されると
同時に、石灰石３中の粗粒石灰石１２ａを仮焼して生石
灰を生成する反応も充分に行われる。したがって、高い
歩留りで焼結鉱が製造される。

第２図は、塊成した石灰石を使用する第２実施例を説明
するための図である。

本実施例においては、粒度３　ｍｍ以下の石灰石を１３
．５％配合したが、この１３．５％のうちの２割にあた
る２．７％を塊成化するための石灰石として別途ホッパ
ーに蓄え、これを３　ｍｍ以上に塊成化して焼結原料と
混合した。この２．７％の石灰石を３１１１ｆｆ１以上
に塊成して焼結原料と混合することを除いては第１実施
例と同様であり、塊成化石灰石を除いた残りの１０．８
％は、石灰石３として使用される。したがって、以下の
説明においては、粉粒状石灰石の塊成から焼結原料への
混合までを述べる。

ホッパー２１には、粒径３ｍｍ以下の粉粒状石灰石２２
が蓄えられている。粉粒状石灰石２２は、ベルトコンベ
ア等の適宜の搬送手段によって造粒機２３に搬送される
。粉粒状石灰石２２は、造粒機２３でバインダー２４と
混練されて、粒径３　ｍｍ以上に塊成化される。この塊
成化は、成型機などでも可能である。

このとき使用するバインダー２４としては、バルブ廃液
、タール等の有機質バインダーやセぜント。

クリンカー、ガス灰、生石灰等の無機質バインダーが使
用される。

塊成化された石灰石は、ミキサー１４がら搬出された焼
結原料に投入された後、サージホッパー５及びドラムフ
ィーダ６を経て、焼結原料と共にパレット９に装入され
る。或いは、この塊成化した石灰石を、サージホッパー
５及びドラムフィーダ６を経ずに、フルイ８に直接、又
は床敷きホッパー（図示せず）を介してパレット９に直
接装入することもできる。

このようにして、粉粒状原料を塊成化した石灰石を使用
すると、パレット９上で原料充填層１０を焼結反応させ
る際、石灰石から生石灰に転換する反応が促進され、効
率良く生石灰が製造される。

造粒機２３では、バインダー２４に加えて、コークス、
粉炭等の炭材２５を更に粉粒状石灰石２２に混入するこ
とが好ましい。この炭材２５としては、粒度１　ｍｍ以
下程度のものが粉粒状石灰石２２に対し３０％以下の割
合で添加される。混入された炭材２５は、塊成化した石
灰石粒子に分散状態で含有され、生石灰生成反応に必要
な熱源として働き、石灰石から生石灰への転換が一層促
進される。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明においては、焼結機のパ
レットに供給される焼結原料に３　ｍｍ以上の粒子を含
む石灰石及び／又は粒径３　ｍｍ以上に塊成化した石灰
石を含むものを配合し、この石灰石中の粗粒部分と焼結
原料中の粗粒部分とで床敷き層を形成し、また必要に応
じて粗粒鉱石を別途配合し焼結原料からの粗粒部分が占
める割合を増大させ、更には現行の床敷きラインで一部
焼結鉱を床敷きとしても良いため、焼結反応を阻害する
ことなく、パレット上に原料充填層を形成できる。

また、床敷き暦の一成分として使用された粗粒石灰石及
び／又は塊成化石灰は、有用な生石灰になると同時に、
ＳｏＸ、　　ＮＯｘ等の有害物質が大気に放散されるこ
とも抑制する。このように、本発明によるとき、焼結鉱
を床敷きオとして使用しないので、高炉に装入される焼
結鉱の割合を高くすることができると共に、付加価値の
高い焼結ラインを設けることが可能きなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例で使用した焼結原料装入
装置を示し、第２図は第２実施例で使用した焼結原料装
入装置を示す。 １：焼結原料　　　　　１ａ；粉鉄鉱石２：搬送経路　
　　　　３：石灰石 ４：粗粒鉱石　　　　　５：サージホッパー６：ドラム
フィーダ　　７；傾斜シュート８：フルイ　　　　　　
　９：パレット１０：原料充填層　　　　１１：上層部
１２；床敷き層　　　　　１２ａ：粗粒石灰石１２ｂ：
粗粒鉱石　　　　１３：返鉱ホッパー１４：ミキサー　
　　　　２１：　ホッパー２２：粉粒状石灰石　　　２
３：造粒機２４ニバインダー　　　２５：炭材 特許出願人　　　　新日本製鐵　株式會社代　理　人　
　　　小　堀　　益（ほか２名）第　１　閃 ｆｎ　２　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、焼結原料の流れ方向に沿って複数の条材を配列した
   フルイを介して焼結機のパレットに焼結原料を装入する
   際、該焼結原料に対して３ｍｍ以上の粒子を含む石灰石
   及び／又は粒径３ｍｍ以上に塊成した石灰石を配合した
   ものを装入原料として使用することを特徴とする焼結原
   料の装入方法。