JPH0361728B2

JPH0361728B2 -

Info

Publication number: JPH0361728B2
Application number: JP23426184A
Authority: JP
Inventors: Takazo Kawaguchi; Shun Sato; Kozo Takada
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1984-11-06
Filing date: 1984-11-06
Publication date: 1991-09-20
Also published as: JPS61113731A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、焼結鉱の製造方法に関し、特に、冷
間強度、耐還元粉化性および被還元性を改善する
ことができる自溶性焼結鉱の製造方法に関する。（従来の技術）自溶性焼結鉱は周知の通り鉄鉱石、コークス等
の原料に石灰石を添加して配合した原料を焼成す
ることによつて、石灰石の分解とスラグ化を行な
い焼結せしめて製造されるが、被還元性、耐還元
粉化性および冷間強度の三つの品質をすべて備え
た成品を得ることは容易でない。すなわち、これ
は、被還元性を改善すれば冷間強度もしくは耐還
元粉化性が悪化するため、この三つの品質を同時
に改善することが困難であることによる。この焼結鉱の三つの品質について成品CaO成分
でみると、第２図に示すような関係がある。すな
わち、冷間強度はCaO成分の増加とともに改善さ
れ、耐還元粉化性はCaOが15wt％付近が最低点
として存在し、被還元性はCaO成分CaO成分6wt
％付近が最低点として存在する。一方、高炉で使
用する焼結鉱の場合は高炉の制限からCaO成分は
6.5〜12wt％程度に抑えられている。従つて、高
炉用焼結鉱のCaO成分6.5〜12wt％の範囲内では、
CaO成分量を変更しても前記三つの品質を同時に
改善することは困難である。しかし、高炉の要求するCaO成分はマクロ的な
ものであり、一方品質を決定するCaO成分はミク
ロ的なものである。そこで、焼結鉱のミクロ的な
CaO成分を高い側と低い側に分け偏在させ、マク
ロ的には高炉の要求するCaO成分になるような焼
結鉱を製造し、焼結鉱還元性状（被還元性および
耐還元粉化性）を改善する方法が、特開昭57−
200529号、特願昭57−140558号に提案されてい
る。特開昭57−200529号は焼結時固体のままで残
留するか、あるいは焼結時カルシウム・フエライ
ト生成に寄与しない粗粒焼結原料のまわりに、焼
結時溶融させてカルシウム・フエライトを生成す
る微粉焼結原料を付着させて造粒したものを焼結
原料として用いる方法であり、特願昭57−140558
号はCaO成分の低いセミペレツトを内核とし、
CaO成分の高い原料で外殼を形成したセミペレツ
トを焼結原料として用いる方法である。また一方、ミクロ的なCaO成分濃度を上昇させ
る方法として、CaO成分の高い原料と鉄鉱石等を
事前に予備混合造粒する方法が、特公昭46−
31652号、特開昭59−50130号、特開昭59−83727
号公報等に開示されている。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、内核と外殼とで成分を異ならし
めたセミペレツトを用いる上記方法は、一応内外
層間でCaO成分の偏在化を図つているが、実際に
はCaO成分の偏在化は必ずしも十分なものではな
く、また、焼結時にCaOの同化反応が進むため、
焼結後にはかなり均一化されて所期の目的を達成
するのが困難である。さらに、二重構造のセミペ
レツトを製造しなければならず、製造が複雑とな
る問題がある。一方、高CaO成分の原料と鉄鉱石等を事前に予
備混合造粒する方法は、CaO成分の分散性が悪く
なるため冷間強度が改善されない問題がある。す
なわち、上記したように、成品焼結鉱の全CaO成
分は6.5〜12.0wt％に制限されているので、高
CaO成分濃度の予備混合造粒を行なうと、CaO成
分の分散性が悪くなり、冷間強度が低下すること
となる。造粒産物のCaO濃度を高めることは、焼
結鉱還元性状改善に有効ではあるが、分散性を損
なうが故に却つて冷間強度を悪化させる結果とな
る。（問題点を解決するための手段）上記したように、全体のCaO成分が6.5〜
12.0wt％に制限される自溶性焼結鉱製造において
は、単にCaO成分の高い原料と鉄鉱石とを予備混
合造粒するのみによつては、CaO成分の分散性の
問題から、冷間強度を改善することはできない。
これは、第３図においてＢで示されるように、耐
還元粉化性を改善するためには原料中のCaO成分
を20wt％以上にする必要があり、CaO量のバラ
ンスから、CaO高濃度の予備混合造粒物の量が少
なくなり、分散性が悪くなるためである。そこ
で、本発明者らは、耐還元粉化性におけるCaO成
分の最悪点15wt％を引き下げることができれば
CaO成分の分散の問題は解決され、冷間強度も改
善されるとの着想に基いて種々の実験を行なつた
ところ、予備混合造粒物のFeO成分を５〜20wt
％とすることにより、耐還元粉化性におけるCaO
成分の最悪点15wt％を引き下げることができ、
さらに被還元性および冷間強度をも改善すること
ができることを知見し、本発明を成すに到つた。すなわち、本発明は、CaO成分が6.5〜12.0wt
％の自溶性焼結鉱を製造する場合に、CaO成分を
16.5〜30wt％およびFeO成分を５〜20wt％含有
するよう配合された原料を事前に予備混合造粒
し、この予備混合造粒産物を焼結原料の一部とし
て他の焼結原料と混合および／または造粒した後
焼結することを特徴とするものである。さらに詳細に説明すると、第１ａ図に示す原料
処理フローのように、CaO成分が16.5〜30wt％好
ましくは16.5〜25.0wt％最も好ましくは21.0wt
％、およびFeO成分が5.0〜20.0wt％好ましくは
8.0〜13.0wt％最も好ましくは11.0wt％となるよ
う、鉄鉱石類、石灰類、スケール、砂鉄等の焼結
鉱原料の成分調整を行なつた後、混合造粒機１に
供給し、混合造粒を行なう。この混合造粒機１と
しては、ドラム型、パンペレタイザー型等が適宜
使用される。造粒性の観点からは、パンペレタイ
ザー型のものが望ましい。このようにして得られ
た事前混合造粒物は、他の残り焼結原料とともに
混合造粒機２において造粒され、焼結機３に供給
される。あるいは、事前混合造粒物は、第１ｂ図
に示されるように、別途他の残り焼結原料のみを
混合造粒機４により予備混合造粒したものととも
に焼結機３に供給するようにしてもよい。この場
合、２種の予備混合造粒物をミキサー等により混
合しておくことが望ましいが、焼結パレツト装入
までの搬送過程を利用して混合してもよい。上記のように事前処理した焼結原料を焼結する
と、高CaO高FeO成分濃度の造粒物は焼成過程で
高CaOおよび高FeO成分融液を形成して残留し、
低CaO低FeO成分焼結原料造粒物を上記融液で結
合する。したがつて、製造された焼結鉱は、マク
ロ的にはCaO成分6.5〜12wt％の自溶性焼結鉱で
あるが、ミクロ的にはCaO、FeO成分の偏析した
ものが得られ、被還元性および耐還元粉化性に優
れるとともに冷間強度も良好である。なお、本発明においては、予備造粒する原料粒
度を２mm以下が80％以上とすることが好ましい。
これは、予備混合造粒物の造粒性を向上させ、ま
た予備混合造粒物内での成分的分散均一性を高
め、目的の鉱物形成を確実に行なわしめるためで
ある。また、本発明では、予備混合造粒する原料とし
て高アルミナ褐鉄鉱を添加するのが望ましい。高
アルミナ褐鉄鉱は、反応が良好な褐鉄鉱とカルシ
ウムフエライトを安定させるAl₂O₃成分を多く含
むので、CaOおよびFeO成分の高い予備混合造粒
を行なつてカルシウムフエライトを形成するのに
好適である。高アルミナ褐鉄鉱を使用する場合、
予備混合造粒原料成分として、1.6wt％以上の結
晶水（CW）と1.6wt％以上のAl₂O₃成分を含有す
るのが好ましい。（作用）一般に、還元粉化はヘマタイトがマグネタイト
に還元する時に膨張し、応力を発生して脆弱な鉱
物組織であるカルシウムフエライトを破壊するの
が主な原因である。したがつて、焼結鉱中にヘマ
タイトのみが存在する場合には、還元粉化はする
がその量は少ない。逆にカルシウムフエライト組
織のみでは還元粉化しない。一方、ヘマタイト
（Fe₂O₃）とCaOとの反応においては、CaO成分
増とともにカルシウムフエライトが形成される関
係にあるが、還元粉化にとつては、ヘマタイトと
カルシウムフエライトとが共存する、CaO成分が
15wt％近傍である場合が最悪である。ここで、
５〜20wt％のFeO成分を添加すると、ヘマタイ
トの形成が抑制され、ヘマタイト形成がなくなる
限界CaO成分濃度が引き下げられる。したがつ
て、耐還元粉化性が最悪となるCaO成分濃度が引
き下げられる。たとえば、FeO成分を5wt％とす
ると、耐還元粉化性の最悪点は、CaO成分濃度
15wt％から11wt％に引き下げられる。この結果、
耐還元粉化性を改善するための予備混合造粒物中
のCaO成分濃度は16.5wt％まで引き下げることが
できる（第３図Ａ）。このように、予備混合造粒
物中のCaO成分が引き下げられると、CaO成分の
分散性は良好となり、冷間強度は改善される。一方、形成鉱物としては、FeO成分の添加によ
り、Fe₂O₃とCaOから成るカルシウムフエライト
からFeOとFe₂O₃とCaOとから成るカルシウムフ
エライトの形態が多くなる。このように、添加
FeO成分は被還元性の悪いマグネタイト鉱物形成
に振り向けられることなく、被還元性の良好な
FeOとFe₂O₃とCaOとから成るカルシウムフエラ
イト形成に振り向けられるため、被還元性が改善
される。これは、FeO成分を低CaO成分側に添加
するとマグネタイト鉱物が形成されるのに対し、
高CaO成分側に添加するとFeO−Fe₂O₃−CaO形
態のカルシウムフエライトが形成されることによ
る。したがつて、FeO成分を焼結原料に使用する
場合、高CaO成分濃度部分に添加する方が被還元
性にとつては有利である。以上のように、予備混合造粒物においてFeO成
分を５〜20wt％、CaO成分を16.5〜30wt％とす
ることにより、耐還元粉化性、被還元性、冷間強
度の３つの品質が同時に改善される。（実施例）第１表に示す性状の原料を用いて第２表および
第４表に示す条件で焼結鍋テストを行なつた。焼
成操業条件は各テストにおいて一定となるよう行
なつた。結果を第３表、第５表、第４図に示す。
なお、第２表および第４表において、（）で示
されているものは事前予備混合造粒原料である。

【表】

【表】（発明の効果）上記したところから明らかなように、特定範囲
のCaO成分およびFeO成分を焼結原料の一部とし
て事前に予備混合造粒しておくことにより、冷間
強度、耐還元粉化性、被還元性のいずれの性質を
も同時に改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図および第１ｂ図は本発明による原料処
理フロー図、第２図は焼結鉱品質とCaO成分との
関係を示すグラフ、第３図はFeO成分存在時にお
ける焼結鉱品質とCaO成分との関係を示すグラ
フ、第４図は焼結鍋テストの結果を示す図であ
る。１，２，４…混合造粒機、３…焼結機。

Claims

【特許請求の範囲】１ CaO成分が6.5〜12.0wt％の自溶性焼結鉱を
製造する場合に、CaO成分を16.5〜30wt％および
FeO成分を５〜20wt％含有するよう配合された
原料を事前に予備混合造粒し、この予備混合造粒
産物を焼結原料の一部として他の焼結原料と混合
および／または造粒した後焼結することを特徴と
する焼結鉱製造方法。２ CaO成分が6.5〜12.0wt％の自溶性焼結鉱を
製造する場合に、CaO成分を16.5〜30wt％および
FeO成分を５〜20wt％含有するよう配合され、
粒径２mm以下のものが80wt％以上となるよう調
整された原料を事前に予備混合造粒し、この予備
混合造粒産物を焼結原料の一部として他の焼結原
料と混合および／または造粒した後焼結すること
を特徴とする焼結鉱製造方法。３ CaO成分が6.5〜12.0wt％の自溶性焼結鉱を
製造する場合に、結晶水を1.6wt％以上、Al₂O₃
を1.6wt％以上含み、CaO成分を16.5〜30wt％、
FeO成分を５〜20wt％含有するよう配合された
原料を事前に予備混合造粒し、この予備混合造粒
産物を焼結原料の一部として他の焼結原料と混合
および／または造粒した後焼結することを特徴と
する焼結鉱製造方法。