JPH0280521A

JPH0280521A - 高炉装入用二層構造ペレット

Info

Publication number: JPH0280521A
Application number: JP23279588A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Shigaki; 志垣　一郎; Kunihiko Tokukasa; 徳嵩　国彦; Yasuhiko Igawa; 井川　泰彦; Nobuhiro Hasegawa; 信弘長谷川
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1988-09-16
Filing date: 1988-09-16
Publication date: 1990-03-20

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）この発明は、高炉の鉄原料として優れた性状を備えた高
炉装入用二層構造ペレットに関する。

（従来の技術）鉄鉱石の微粉や、製鉄所内で発生した粉鉱石は、そのま
まの状態では高炉に装入できないため、これらを−旦、
生ペレットに造粒した後、グレートもしくはキルンで焼
成して装入ペレットとし、これを高炉装入原料とするこ
とか一般的に行われている。このような装入ペレットに
は製鉄効率を向上させるために、高被還元性を有するこ
とが要求される。そこで、この要求に対応すべく。

従来より、石灰石やＭｇ０分を添加してスラグを高融点
にすることが行われている。

上記のようにスラグの融点を高めた装入ペレットを高炉
に装入して還元する場合、この還元はペレットの外周部
より進行する。高炉シャフト部においては、上記ペレッ
トの外周部は金属鉄とスラブより成っており、内部はウ
スタイトとスラグより成っている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、上記状態から、１２００℃以上の軟化溶融帯
に達すると、ペレット外部で金属鉄粒子が同相で焼結し
、次にペレット内部の低融点スラグから融液が生成する
が、これが次第にウスタイトを溶かし込んで外周部にし
み出してくると、外周部の金属鉄は融液を介して焼結が
進み、以後、還元ガスのペレット内部への拡散が妨げら
れて、還元停滞を生じてしまうという不都合がある。

（発明の目的）この発明は、上記のような事情に注目してなされたもの
で、高炉で装入ベレットを還元する場合に、この装入ペ
レットに還元停滞が生じることを防止して、その被還元
性を向上させることを目的とする。

（発明の構成）上記目的を達成するためのこの発明の特徴とするところ
は、高炉用装入ベレットを製造するに際し、このペレッ
トを成分の異なる芯部と、これをｔｎう外周部とで構成
される二層構造にすることであり、即ち、鉄含有かが６
３％以下、ＭｇＯ含有量が３％以上、かつ、５ｉＯｚと
　ＣａＯのうち少なくとも一方の含有量が１％以下の芯
部と、この芯部を覆い鉄含有量が６３％以下、かつ、Ｃ
ａＯ／５ｉＯｚが１．４以上の外周部とで上記ペレット
を構成した点にある。

（作　用）上記構成による作用は次の如くである。

ペレットが高炉内で還元を受けるとき、その外周部は金
属鉄とスラグより成る。この部分で、金属鉄粒子が固体
状態で焼結することを防止すためには、１３００℃まで
固体で存在する十分な量のスラグが必要である。つまり
、このようにスラグを存在させれば、金属鉄粒子の間に
スラグ粒子が入り込み、鉄の焼結が防止される。また、
上記スラブの融点を１３００℃以上にするにはＣａＯ／
５ｉＯｚ　（塩基度）を１．４以上にすることが適当で
ある。

また、上記スラグの必要量を調べるため、融点が１４０
０℃の同一スラグでスラブ量を変えてペレットを製造し
、焼結度合を調べてみた。その結果は第２図に示される
。これは１２７０℃で焼成したペレットを１１００℃で
金属鉄まで還元し、気孔径分布を測定し、２μｍ以上の
気孔が０．０３ｃｍ’／ｇ以下になる温度を焼結温度と
して定義して示したものである。これによるとＴ、　Ｆ
ｅが６４％（重量％、以下同じ）を越えると急速に同相
焼結が進むことが分かる。

一方、ペレットの内部はウスタイトとスラグ鉱物より成
り、通常のペレットでは１２００℃を越えると融液を生
成する。これを防止する手段の一つは、できるだけ鉄分
の高い鉱石を使うことである。そのため、特願昭５５−
９３１３８号において示されたように、鉄含有率を６４
％以上にした二重構造ペレットも試みられている。しか
し、これは上記実験からも分かるように、この部分が金
属鉄までに還元された時に同相焼結が進行し、還元停滞
が起こる。

そこで、同相焼結を抑制するために高融点のスラグ量を
増加させることとし、このために、Ｍｇ０分を利用した
。そして、　　ＭｇＯを含む物質としてドロマイトと蛇
紋岩とを利用してそれぞれ荷重還元実験を行った。この
際の１３００℃の還元率を第３図と第４図に示しである
。この実験によると、ＭｇＯの含有量がいずれの実験の
場合でも、３％以上が好ましく、かつ、ＣａＯとＳｉＯ
□が共存すると融液が生成し易いため、これらＣａＯと
ＳｉＯ□のうち少なくとも一方の含有量が１％以下であ
ることが有効であることが分かった。

本発明の装入ペレットを荷重還元すると、このペレット
の外周部では十分な量の高融点スラグによって金属鉄の
同相焼結が防止される。また、このペレットの内部では
１３００℃まで融液が存在しないことから、融液が外周
部に鴎み出して金属鉄の液相焼結を促進することも抑制
される。そのため、この装入ペレットは被還元性が良く
、この結果、１ｉｉ２元停滞が著しく軽減されることと
なる。

（実施例）以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第１図において、装入ペレットｌは芯部２と、この芯部
２を覆う外周部３とで構成されている。

そして、上記芯部２は鉄含有量が６３％以下、ＭｇＯ含
有量が３％以上、かつ、　ＳｉＯ□と　ＣａＯのうち少
なくとも一方の含有量が１％以下とされている。また、
外周部３は鉄含有量が６３％以下、かつ、ＣａＯ／５ｉ
Ｏｚが１．４以上とされている。

次に、上記装入ペレットｌの成形手順を示すと、まず、
鉄含有量が６３％以下で＆４ｇｏの含有量が３％以上に
なるように微粉鉱石にＭｇＯを含む物質を配合し、適ｔ
４の水分を含ませ混練し、次いで散水しつつ造粒し、直
径的８ｍｍの径の小さい生ペレットを得る。更に、鉄含
有量が６４％以下でＣａｂ／５ｉｎ２が１．４以上にな
るように微粉鉱石に石灰石を配合し、この配合原料によ
り上記生ベレットを核として重に造粒し直径１１ｍ１１
の生ペレットを造る。

そして、この生ベレットを乾燥、予熱した後に１２７０
℃で焼成する。すると上記装入ベレット１が得られる。

この際、上記した径の小さい生ペレットが芯部２を構成
することとなり、この芯部２を覆う部分が外周部３を構
成することとなる。

上記のようにして得られた装入ベレットｌを高炉に近似
した条件の下で還元する。この場合、９００℃〜１３０
０℃近（まで達すると、この装入ベレットＩの外周部は
金属鉄と高融点のスラグ鉱物となる。また、この装入ベ
レットの内部はウスタイトと高融点スラグ鉱物となる。

この間、外周部では十分な量のスラグが金属鉄粒子の間
に介在し、金属鉄の焼結を防ぐ、また、ベレット内部は
ウスタイトと高融点のスラブからなっているため、この
温度まではほとんど、もしくは全く融液が生成せず、よ
って、内部のガス還元が進行し。

そのため、ペレットの被還元性が向上する。

（具体的実施例）本発明者らは、本発明の効果を確認するため、次の実験
を行った。

下記第１表に、実験に用いたペレット原料の化学組成を
示す。

（以下余白）上記ベレット原料を所定の割合に配合し、混合造粒して
三種類の生ベレットを成形し、これら生ペレットをそれ
ぞれ１２７０℃で焼成して本発明に係る二種類の装入ベ
レットＡ、Ｂと従来例に係る装入ベレットＣとを得た。

これら各装入ベレットＡ〜Ｃの各種原料の配合を第２表
に示す。

（以下余白）また、上記各装入ペレットＡ−Ｃの化学組成を下記第３表に示す。

（以下余白）上記第３表から分かるように、本発明による装入ペレッ
トＡ、Ｂは、芯部、外周部共にそれぞれ鉄分を６３％以
下に下げ、しかも、芯部はＭｇＯ含有含有３％以上に高
め、かつ、５ｉＯｚと　ＣａＯのうち少なくとも一方の
含有量が１％以下となるようにし、一方、外周部はＣａ
ｂ／Ｓｉｎｇを１．４以上にし、これによって、融点を
高くしている。

そして、これら各装入ペレットＡ−Ｃを高炉に近似した
条件下で荷重還元実験を行った。その結果を第５図に示
す、この図から明らかなように、従来例による装入ペレ
ットＣでは、　１２００℃を越えると未還元の芯部で低
融点スラグが溶融し、還元停滞を生じている。一方、本
発明による装入ペレットＡ、Ｂでは、１２００℃以上に
おいて還元停滞が生じることはなく、良好な還元性状を
示している。よって、本発明の装入ペレットＡ、Ｂによ
れば、被還元性の向上することが理解される。

（発明の効果）この発明によれば、装入ペレットが高炉で還元される場
合、十分な量のスラグによって、この装入ペレットの外
周部の金属鉄粒子が同相で焼結することが防止される。

また、その芯部はウスタイトと高融点のスラグより成る
ため、１３００℃まではほとんど、もしくは全く融液が
生成しない、このため、融液が外周部にしみ出して気孔
を閉塞したり、融液を介しての金属鉄の焼結が起こるこ
とが防止される。よって、還元ガスが装入ペレットの内
部までよく入り込み、ガス還元は容易となる。

このように、本発明による装入ペレットは高炉の鉄原料
として優れた性状を備えている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す装入ペレットの断面図
、第２図から第５図は実験結果を示すグラフ図である。１・・装入ペレット、２・・芯部、３・・外周部。

Claims

【特許請求の範囲】

１、鉄鉱石原料粉末で成形される製鉄用の装入ペレット
であって、鉄含有量が６３％以下、ＭｇＯ含有量が３％
以上、かつ、ＳｉＯ＿２とＣａＯのうち少なくとも一方
の含有量が１％以下の芯部と、この芯部を覆い鉄含有量
が６３％以下、かつ、ＣａＯ／ＳｉＯ＿２が１．４以上
の外周部とで構成した高炉装入用二層構造ペレット。