JPH02225627A - 焼結鉱の製造法 - 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、銑鉄製造における高炉装入原＄４の焼結鉱を
製造するに際し、微粉鉄鉱石を多量に使用しても生産性
の向上ならびにエネルギーコストの低減を可能にする焼
結鉱の製造法に関し、特に焼結原料の事前処理を適切に
行なう方法に関するものである。

〔従来の技術〕

近年１鉄鉱石原料は、＆粉鉄鉱石の増加傾向にあり、こ
れの多量使用は焼結時の通気性の劣化による生産性の低
下や焼成エネルギーコストの増大が問題となる。しかし
微粉鉄鉱石は一般にＳ　Ｉ　Ｏ！等の脈石成分が少ない
ため、これを多量配合すれば、焼結鉱の高品質化が可能
となるという一面も有している。

このようなことから２例えば特開昭６０−２４８８２７
号公報や特開昭６３−１７６４３６号公報において、微
粉原料の多量使用を意図した焼結原料の処理法が捷案さ
れている。前者の特開昭６０−２４８８２７号公報では
、微粉鉱石と１石灰石粉、生石灰または消石灰と粗粒鉱
石を一定の条件、すなわち、粗粒鉱石重量／（＠ＦＡ鉱
石十石灰石粉＋生石灰＋消石灰）の重量が２０／８０〜
６０／４０の範囲のもとで、事前造粒すれば、焼結ベツ
ドの通気性の向上と焼結鉱の被還元性が向上すると教示
している。また後者の特開昭６３−１７６４３６号公報
では、微粉原料を粗粒原料ならびに微粉石灰石に生石灰
をバインダーに用いてミニベレット化すると、焼結ベツ
ドの通気性改善ならびに焼結鉱の冷間強度の改善ができ
ると教示している。

〔発明が解決しようとする問題点］ 特開昭６３−１７６４３６号公報や特開昭６０−２４８
８２１号公報の方法で得られる造粒物の擬似粒子は、粗
粒原料が核となり１　その周囲に微粉鉱石と生石灰等の
混合粉が付着した。核と付着層の二層構造を有すると考
えられる。このような二相構造の造粒品を焼結原料とし
て焼成すると１核となる精粒子がほぼ未反応のままであ
るのに対し、外層の微粉原料層は主に鉄鉱石と融剤で構
成されているため５バインダーの主成分であるＣａ０分
が鉄鉱石と反応してカルシウムフェライト系の融液を生
成し。

それが凝固・収縮する結果、二層間が剥離し、これが焼
結時の歩留りや焼結鉱の強度低下を招来する原因となる
ことがわかった。

微粉鉱石とバインダーが混在しなければ、つまり、バイ
ンダーを添加せずに事前造粒を実施すれば前述の二層間
の剥ｐｓ現象は生じないが、この場合には処理後の造粒
物の強度が小さく、シたがって十分な微粉原料の保持が
できず処理法本来の目的を達成できない。

このように従来の焼結原料の事前処理方法では生産性の
改善や焼結鉱品質の点で十分効率的とはいい難かった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、上述のような問題を解決するために種々
の試験検討を重ねた結果、微粉原料を粗粒原料と共に事
前処理する場合、従来法のように二層構造ではなく、特
定の三層構造の擬似粒子に造粒するならば、焼成時にお
ける剥離領域の発生を抑止でき、前述した問題を解決で
きることを見出した。

すなわち本発明の要旨とするところは８粒径が１０以下
の微粉鉄鉱石を原料に使用して高炉装入用焼結鉱を製造
するさいに１粒径が１０から１０−蒙の粗粒原料に対し
て該微粉鉄鉱石を、（粗粒原ｔ４）／＜ｉａ粉鉄鉱石）
の重量比が１．０〜２．３の範囲で配合し且つＣａＯ系
バインダーなしで造粒する第一工程と、第一工程で得ら
れた造粒物に対して該微粉鉄鉱石を、（微粉鉄鉱石）ハ
第−工程の造粒物）の重量比が０．４〜４．０の範囲で
配合し且つＣａＯ系バインダーを用いて造粒する第二工
程と、を経て造粒し、得られた造粒物を他の焼結原料と
混合造粒して焼結機に供給することを特徴とする。その
さい。

該粗粒原料としては焼結時の返鉱を使用することができ
５また第二工程のＣａＯ系バインダーの使用量は、第二
工程で得られる造粒物に対しＣａ０量が０．５〜１０％
の範囲となる量とするのがよい。

〔作用〕

本発明に従う第一工程および第二工程を経て造粒された
各粒子は１例えば第１図に図解的に示したような三層構
造を有する。第１図において、１は粗粒原料（例えば返
ｍ）の核粒子であり、この核粒子ｌの周囲に第一工程で
被覆された微粉鉄鉱石の層２が存在し、この微粉鉄鉱石
の層２の周囲に第二工程で被覆された微粉鉄鉱石とバイ
ンダーとからなる層３が被着している。この構造により
バインダーは核粒子ｌには直接的には接触せずしたがっ
て、焼結処理のさいに核粒子との接触部近傍において融
液が生成しない、この結果として剥離領域が存在せず微
粉原料間の結合が強い焼結鉱が得られると共に焼結鉱歩
留りは向上する。

本発明において、粗粒原料はｌ−閣からｌ〇−膳までの
粒度を有するものを使用するが、これは、１ｅｎｉ未満
の原料では擬似粒子の核として造粒に寄与しない粒度で
あり、核として造粒に寄与する粒度は１ａｓｓ以上であ
ること、また、　１０ｍｍより大きい原料は焼成時に熱
不足となり元鉱として残ってしまうからである。

第一工程において、粗粒原料／微＄５）鉄鉱石の重量比
が２．３より大きいと、焼結時の剥離現象の発生を抑制
する効果が小さくなり１本発明の効果は従来の二層構造
の場合の効果とそれほど変わらなくなってしまう、これ
は第１図の微粉鉄鉱石の層２の厚みが十分に得られない
ことによる。また。

第一−工程における粗粒原車４／微粉鉄鉱石の重量比が
１．０未満の場合、＠粉鉄鉱石のＮ２が厚くなり過ぎて
付着強度が弱くなり、第二工程での造粒に供したときに
崩壊し、微粉原料の擬似粒子化が進行しがたくなる。し
たがって、第一工程では粗粒原料／　；ｊｌｉ、　１５
）鉄鉱石（７３ｔ！比ヲ１．０〜２．３　）ｌｉｌニ調
整することが必要である。

第−Ｆ程ではバインダーを使用せず、第二工程でバイン
ダーを使用するのであるが、そのさいのバインダーの添
加量は、ＣａＯが０．５％未満であると擬似粒子中の微
粉量、志の結合力が弱く、バインダー添加の効果が発揮
されない、他方、ＣａＯを１０％より多く添加すると、
焼成時に微粉鉄鉱石が過溶融になる。この過溶融が発生
すると、その部分が冷却時に凝固・収縮し、第２図に図
解的に示すように、微粉鉄鉱石の付着層部分に大きな気
孔４が生成し、これが焼結鉱強度を低下させる。

したがって第二工程におけるバインダーの添加量はＣａ
ｖｉｌが０．５から１０％の範囲のものとする必要があ
る。

また第二工程において、（微粉鉄鉱石）／（第一工程の
造粒物）の重量比が０．４未満の場合には。

第一工程で得られた搬信粒子、すなわち第二工程での核
粒子になりうるものの量に対して付着粉となる微粉鉄鉱
石の割合が小さく、微粉鉄鉱石を焼結原料に使用すると
いう目的のうえからも効率的でない、また、該重量比が
４．０より大きいと、第二工程で付着する微粉鉄鉱石の
層が厚くなり、バインダーが添加されているものの十分
な強度を持った搬信粒子が形成されず、処理法本来の目
的を達成できない。

（実施例） 造粒物の核となる粗粒原料として焼結鉱の返鉱を使用し
、ｖ＆粉鉄鉱石としては南米産ペレットフィード（ＰＦ
）を、またバインダーとしてＣａＯを使用した。第１表
にＰＦと返鉱の粒度分布を。

また第２表にそれらの化学成分値（重量％）を示した。

また第３表に焼結に使用した原料とその配合割合を示し
た。焼結実験は３０ｋｇ鍋（内径３３０ｍ（高さ３６０
ｍｍ）を用いて実施した。

焼結に先立ち、ＰＦ（微粉鉄鉱石）と返ｔ！（粗粒原料
）とを本発明法に従って２段階で造粒した（ケースＡ）
、また、比較のために１段階でも造粒した（ケースＢ）
。

ケースＡでは、第一工程の（粗粒原料）ハ微粉鉄鉱石）
の重量比と、第二工程の（微粉鉄鉱石）／（第一工程の
造粒物）の重量比がいずれも本発明で規定する笥囲内の
もの３例（階１〜［［ｌ）　　と、範囲外のもの１例（
ＮｃＬＩＶ）を代表例として挙げ、それらの重量比を第
４表に示した。ケースＢにおける粗粒原料と微粉鉄鉱石
の配合はケースＡの２段階全量の使用量に各々対応させ
た。したがって２ケースＢは、実際にはケースＡの４例
に対応する配合で４例実施した。ケースＡおよびＢとも
バインダーとしてＣａＯを事前処理原料に対し１．０％
添加した。

第４表に、各偶の処理原料を用いて焼結したさいの焼結
時間１歩留り、生産性およびコークス原単位を、ケース
Ｂの結果を１．０として、その増減比で示した。第４表
より１本発明の実施例であるケースＡ　１ｔｌＶを除く
）は、従来法のケースＢと比較して焼結時間は同程度で
あったが１歩留りが向上し且つコークス原単位も改善さ
れたことがわかる。ただし、ケースＡのＮｃｕＶのよう
に、２段階造粒を行っても本発明に従う配合条件を満足
しない場合には効果が望めない。

第５表は、ケースＡのＨａｆｔの造粒条件に従ったうえ
、ＣａＯの添加量を変化させた場合の焼結実験の結果を
示したものである。第５表に見られるように、バインダ
ーとしてのＣａＯ添加量は処理原料に対し１．０％でか
なりの効果を示し、ＣａＯ添加量が１０％までは効果が
認められることがわかる。

第４表 ＊　：　ＣａＯ添加量は、ケースＡの各々の条件に対応
する。

以上のように１本発明法によれば、ｍ粉鉄鉱石を焼結原
料に使用する場合の従来の事前処理方法に比較して１歩
留りが改善され、焼結鉱の生産性の向上やエネルギーコ
ストの低減ができ、この分野に大きな貢献ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法に従って焼結原料を事前処理した場合
の粒子構造を説明するための擬似粒子の略断面図、第２
図はバインダーを多量に添加した場合の同粒子構造を説
明するための擬似粒子の略断面図である。 ｌ・・粗精原料（返りの核粒子 ２・・第一工程で被覆された微粉鉄鉱石の府３・・第二
工程で被覆された微粉鉄鉱石とバインダーとからなる層
。 ４・・気孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒径が１ｍｍ以下の微粉鉄鉱石を原料に使用して
   高炉装入用焼結鉱を製造するさいに、 粒径が１ｍｍから１０ｍｍの粗粒原料に対して該微粉鉄
   鉱石を、（粗粒原料）／（微粉鉄鉱石）の重量比が１．
   ０〜２．３の範囲で配合し且つＣａＯ系バインダーなし
   で造粒する第一工程と、 第一工程で得られた造粒物に対して該微粉鉄鉱石を、（
   微粉鉄鉱石）／（第一工程の造粒物）の重量比が０．４
   〜４．０の範囲で配合し且つＣａＯ系バインダーを用い
   て造粒する第二工程と、 を経て造粒し、得られた造粒物を他の焼結原料と混合造
   粒して焼結機に供給することを特徴とする焼結鉱の製造
   法。
2. （２）第二工程のＣａＯ系バインダーは、第二工程で得
   られる造粒物に対し、ＣａＯ量が０．５〜１０％の範囲
   となる量で使用する請求項１に記載の焼結鉱の製造法。
3. （３）粗粒原料は焼結時の返鉱である請求項１または２
   に記載の焼結鉱の製造法。