JPH0413818A - 高炉用焼結鉱原料の事前処理方法 - 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、高ゲーサイト鉱石を使用する高炉用焼結鉱原
料の事前処理に関するものである。

［従来の技術］ 高炉製銑法の主要原料である焼結鉱は、以下のようにし
て製造されるのが一般的である。まず約１０ｍｍ以下の
鉄鉱石粉に石灰石、ドロマイト、転炉滓などの含ＣａＯ
系原料、珪石、蛇紋岩などの含ＳｉＯ□系原料等の副原
料および粉コークス、無煙炭などの固体燃料、さらに適
量の水分を加えて、造粒機例えばドラムミキサーにより
混合・造粒して擬似粒子化する。

つぎにこの擬似粒子化した配合原料を、火格子移動式の
焼結パレット上に５００ｍｍ前後の高さに充填し、この
充填ベット表層部の固体燃料に点火し、下方に向けて空
気を吸引しながらコークスを燃焼させてその時に発生す
る燃焼熱によって配合原料を焼結し、焼結ケーキを製造
する。この焼結ケーキを破砕、整粒し、３闘以上の粒子
とするものである。

前記鉄鉱石は、従来磁鉄鉱（マグネフィト、Ｆｅ３０４
）と赤鉄鉱（ヘマタイト、Ｆｅ２０ａ　）を主体とした
ものであったが、世界の良質鉄鉱石賦存状態等の鉱石事
情により敬遠されがちであったゲサイト（Ｆｅ２０３・
Ｈ２Ｏ）を多く含む鉄鉱石の使用比率が次第に増大して
きている。

しかしゲーサイトは結晶水を含有しており、特に結晶水
／Ｔ、　　　Ｆｅ２Ｏ，０３のようなゲーサイトを多く
含む鉱石ｃ高ゲーサイト鉱石）は、焼結ベツド内で脱水
して多孔質化し、歩留５強度、還元性状を低下させる問
題を引き起こす。つまり高ゲーサイト鉱石は、前記焼結
パレット上で２５０〜５００℃前後になると、結晶水が
分解・脱水しかつ亀裂も発生して多孔質なものに変わる
。

一方ＣａＯとへマタイトは、焼結過程で略１．２００℃
になると反応して粘性の低い融液となる。ここでその融
液は、直ちに多孔質となった前記高ゲーサイト鉱石の気
孔および亀裂のなかへ浸入する。

この浸入によりヘマタイト粒子間は急速に分断されて、
一部は融液に溶は込み同化反応を起こす。

また融液の浸入が速いために、気孔および亀裂内にあっ
た気体が融液中に取り残される。この状態で冷却された
焼結鉱は、多量の粒状へマタイト粒子、および多量の１
００−１．０００　ＬＬｍの粗大気孔から構成されるよ
うになる。この多量の粒状へマタイトと多量の粗大気孔
の存在によって、耐還元粉化性が低下すると共に、強度
５歩留が低下することになる。さらに焼結時に発生する
融液との同化が速いために、焼晧ベツド内の融液生成帯
の空隙が急速に閉塞し、コークスなどの固形燃料の燃焼
が遅れ、生産性が低下する。

このような問題は、島ゲーサイト鉱石のなかでも焼結過
程での亀裂の発生の多い粗粒（２ｍｍ以上）部分での発
生が多い。

以上の問題のため、高ゲーサイト鉱石の使用量は増えて
きているとはいえ・まださほど多くハナい。しかし前述
のような鉄鉱石蟇情に鑑ミｈ　ｌｆ、高ゲーサイト鉱石
の効果的使用のＪ４発。意義、よ大きく、この高ゲーサ
イト鉱石を多量番こ使用ｔａ：とが試み始められている
。

この方法として、例えば特開平１−Ｘ９１７□。号公報
の提案がある。これは高ゲーサイト鉱石と蛇紋岩をドラ
ムミキサーで造粒し、この造粒した造粒物と前記した従
来の焼結原料と配合して、更にミキサーで造粒して焼結
原料とすることにより、前記融液とＭｇＯ−３ｉ０２系
原料と反応せしめて融液の流動性を抑制し、高ゲーサイ
ト鉱石との同化を阻止しようとするものである。

［解決しようとする課題］ しかし特開平１−１９１７５０号公報は、高ゲーサイト
鉱石と蛇紋岩を造粒した造粒物を再び従来より使用して
いる焼結原料と共に造粒するために、前記造粒物の高ゲ
ーサイト鉱石より蛇紋岩が剥離して、蛇紋岩が従来より
使用している焼結鉱原料に混入する結果、高ゲーサイト
鉱石を単独に用いた場合と同様に前記問題点を生じるも
のであった。

本発明は前記造粒物の被覆層を剥離させることなく焼結
ベツドに装入することにより、焼結鉱生産性１歩留５強
度、還元性状を低下させることなく２ｍｍ以上の高ゲー
サイト鉱石を多量に使用することを可能とする焼結鉱原
料の事前処理方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、本発明者等は種々の実験検
討を重ねた結果、 ■　高ゲーサイト鉱石を含ＭｇＯ−８ｉＯ□系原料（蛇
紋岩、撒攬石、滑石など数多くの粘土鉱物があるが、造
粒性及び焼結の改善効果は原料銘柄で大きく変わらなか
ったので、以下には最も産出量の多い蛇紋石の例で説明
する）で被覆した被覆層厚が、焼結ベツド内で４００μ
ｍ以上あれば前記焼結鉱の生産性２歩留１強度、還元性
状を低下することなく、従来の焼結鉱と同等レベルの生
産性１歩留２強度、還元性状を確保できる。

■　高ゲーサイト鉱石を蛇紋岩で造粒被覆した造粒物の
強度を、小型■型ドラム（ＪＩＳ　３４５２の５ＧＰ−
５Ｂ）にその造粒物を３００ｇ装入し、２０ｒｐｍで２
分間回転後３ｍｍ以上の比率が９５％以上有れば、高ゲ
ーサイト鉱石を蛇紋岩により造粒被覆した状態のまま、
他の焼結原料と一緒にベルトコンベアーで焼結機へ搬送
する際に、その乗継部等による落下衝撃による蛇紋岩の
剥離が少なくなり、効率的な搬送が出来ることの知見を
得た。

これらの知見に基づいて、本発明はなされたものであり
、その特徴とする手段は、鉄鉱石、副原料、及び固体燃
料をドラムミキサーで混合造粒して擬似粒化せしめた擬
似粒化焼結鉱原料を焼結機に搬送して焼結する高炉用焼
結鉱原料の事前処理方法において、２ｍｍ以上の高ゲー
サイト鉱石と、１ｍｍ以下で且つ高ゲーサイト鉱石に対
して１０〜６０％のＭｇＯ−ＳｉＯ２系原料とを配合原
料として前記ドラムミキサーとは別に設けた造粒用ドラ
ムミキサーに導入すると共に、該造粒用ドラムミキサー
で水を添加して前記配合原料の水分（配合原料が造粒用
ドラムミキサー内に持込んだ水分量＋造粒用ドラムミキ
サー内で添加した水分量）を外掛けで７〜１２％に調整
して混合造粒し、該造粒用ドラムミキサーからの造粒物
を前記焼結機に搬送途中の擬似粒化焼結鉱原料に合流さ
せるものである。

尚造粒用ドラムミキサーは、焼結工程で一般に使用され
ている構造のものでよい。

［作　用］ 本発明は高ゲーサイト鉱石のなかでも焼結過程での亀裂
の発生が多く、しかも造粒に際して核となる２ｍｍ以上
の粗粒部分と、１ｍｍ以下の蛇紋岩を前記配合割合で造
粒用ドラムミキサーに導入して造粒することにより、高
ゲーサイト鉱石を蛇紋岩で被覆した造粒物を作るもので
ある。この際、蛇紋岩の粒度な１ｍｍ超とすると、高ゲ
ーサイト鉱石表面への付着性が悪くなり造粒歩留りが大
幅に低下するため、その粒度を１ｍｍ以下とするもので
ある。

更に高ゲーサイト鉱石を２ｍｍ未満にすると、該高ゲー
サイト鉱石が造粒核にならないために粒状に造粒出来な
くなり、造粒歩留りが大幅に悪化する。

また水分（ＪＩＳ　Ｍ　８１０５での測定値）を外掛け
で７〜１２％、好ましくは８〜１１％に調整することに
よって、蛇紋岩による高ゲーサイト鉱石の被覆造粒を良
好に促進して、造粒用ドラムミキサー出口で蛇紋岩被覆
層厚を９００μｍ以上に形成すると共に、第２図に示す
ように造粒物の前記工型強度を９５％以上にする。

これによって、他の擬似粒化焼結鉱原料と合流させて、
コンベヤーベルトを乗継いでサージホッパーを介して焼
結ベット上に装入（総落下距離ニアｍ）しても、第３図
に示すごとく蛇紋岩被覆層厚は４００μｍ以上を維持し
て前記効能を確保させることが出来るものである。

即ち水分（配合原料が造粒用ドラムミキサー内に持込ん
だ水分量＋造粒用ドラムミキサー内で添加した水分量）
が高ゲーサイト鉱石表面に蛇紋岩を付着させるバインダ
ーの役目をするものであって、その水分が７％以下にな
ると、バインダーとしての水分が不足して、前記蛇紋岩
が高ゲーサイト鉱石表面に付着し難くなり、該蛇紋岩層
が薄くなる。更にその蛇紋岩被覆層の付着力が弱く、そ
の強度も弱く、ベルトコンベヤーで焼結機に搬送中、そ
の乗継部等における衝撃により簡単に破損や剥離してし
まう。

また水分が１２％以上では、水分過多となり蛇紋岩がス
ラリー状となり、前記同様に蛇紋岩が高ゲーサイト鉱石
表面に殆ど付着しなくなる。

高ゲーサイト鉱石に対する蛇紋岩の配合割合を１０％以
下にすると、ドラムミキサーで造粒の際、高ゲーサイト
鉱石に対して蛇紋岩が不足し前記焼結で必要とする蛇紋
岩被覆層の確保が困難となり、蛇紋岩被覆の前記作用（
ＣａＯとへマタイトの反応生成融液の流動性抑制作用）
を得られなくなる。

また６０％以上にすると、高ゲーサイト鉱石に対して蛇
紋岩が多くなり、蛇紋岩被覆層が厚くなり過ぎて該蛇紋
岩が付着し難くなって、高ゲーサイト鉱石を核とする造
粒歩留が悪くなり、コスト的に不利になる。

更に、１ｍｍ以下の蛇紋岩を７０％程度、２ｍｍ以上の
高ゲーサイト鉱石を８０％程度とすることが、最も経済
的に有利となり好ましい。これは蛇紋岩の全て（１００
％）が１ｍｍ以下、高ゲーサイト鉱石の全て（１００％
）が２ｍｍ以上であると、前記のように造粒歩留りが極
めて良好となる反面、整粒（破砕、分級）のための設備
コストが高くなるからである。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図を参照して説明する。

原料ホッパー１ａより高ゲーサイト鉱石を切り出すと共
に、原料ホッパー１ｂより蛇紋岩を切り出して造粒用ド
ラムミキサー２（直径・５ｍ、長さ：２５ｍ、回転数＋
６ｒｐｍ、滞留時間、５分間）に装入する。

この際の高ゲーサイト鉱石及び蛇紋岩の成分を第１表に
示し、粒度及び配合重量割合を第２表に示す。

この造粒用ドラムミキサー２で、水を第２表の条件で加
えて原料のトータル水分を調整し、該造粒用ドラムミキ
サー２で造粒する。

このように高ゲーサイト鉱石と蛇紋岩は造粒用ドラムミ
キサー２で造粒されて、高ゲーサイト鉱石を核としてそ
の周囲に蛇紋岩が付着して第２表に示す特性を有する造
粒物となる。

一方原料ホツバ−１ｃ〜１ｇから、第１表に示す成分を
有する通常の焼結原料として使用する鉄鉱石としての均
鉱、副原料としての石灰石、固体燃料としての粉コーク
ス、さらには返し鉱を第３表に示す配合割合で切り出し
てドラムミキサー３に装入し、水分を加え造粒し擬似粒
子化せしめる。

第　　３　　表 そしてこのドラムミキサー３から払出した擬似粒化物を
、ベルトコンベアー６ｄ、６ｅにより焼結機５上に設け
たサージホッパー４へ搬送する。

この搬送途中で、前記ドラムミキサー２で造粒してベル
トコンベアー６０で搬送されて来た高ゲーサイト鉱を、
蛇紋岩で被覆した造粒物を上面に乗せて搬送する。

この際ドラムミキサー３から払出された擬似粒化物（通
常の焼結原料）と、ドラムミキサー２から払出された蛇
紋岩被覆造粒物の配合割合は、５％〜２０％が焼結鉱品
質面から好ましい。

更に該造粒物と擬似粒化物は、ベルトコンベアー６ｄ、
６ｅの乗継部及びサージホッパー４に装入される際に落
下して混合される。

このサージホッパー４より背定量の造粒物と擬似粒化物
を切り出して焼結機５に装入する。

このサージホッパー４直下の焼結パレット上における造
粒物をサンプリングして、蛇紋岩の被覆層厚を測定した
結果を第２表に示す。

かくして焼結原料を焼結ベット上で焼結した結果、第２
表に示す特性を有する焼結鉱を製造することが出来た。

この第２表かられかるように、本発明例は比較例に比し
て良好な焼結鉱特性を有するものである。

［効　果］ 以上に説明したように本発明は、従来焼結原料として多
量に使用することが困難であった２ｍｍ以上の高ゲーサ
イト鉱石を、その表面に含ＭｇＯ−ＳｉＯ２系原料とし
ての蛇紋岩を被覆して、焼結原料中のＣａｂ−Ｆｅ２ｅ
３と同化することを防止して、層焼結鉱生産性１歩留１
品質を低下させることなく多量に使用することができ、
また、所定粒度の核となるべき粗粒高ゲーサイト鉱石と
、付着粉と成るべき所定粒度の細粒蛇紋岩を組み合わせ
ると共に、水分量を所定範囲に調整することにより、セ
メント、タール等のバイングー類を添加することなく造
粒することができるので、焼結鉱製造コストを大幅に低
減することができる等、多大な効果を奏するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の設備フロー図、第２図は蛇紋
岩被覆層のＩ型強度と水分量との関係を示す図、第３図
は焼結ベツド内の蛇紋岩被覆層厚と水分量との関係を示
す図である。 １ａ・・・高ゲーサイト鉱石ホッパー　１ｂ・・・蛇紋
岩ホッパー、ｌｃ・・・均鉱ホッパー　１ｄ・・・石灰
石ホッパー、ｌｅ・・・その他側原料ホッパーｉｆ・・
・粉コークスホッパー、１ｇ・・・返鉱ホッパ２・・・
造粒用ドラムミキサー、３・・・ドラムミキサー、４・
・・サージホッパー、５・・・焼結機、６ａ〜６ｅ・・
・ベルトコンベアー 代理人　弁理士　　秋　沢　政　光 他１名 才２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄鉱石、副原料、及び固体燃料をドラムミキサー
   で混合造粒して擬似粒化せしめた擬似粒化焼結鉱原料を
   焼結機に搬送して焼結する高炉用焼結鉱原料の事前処理
   方法において、２ｍｍ以上の高ゲーサイト鉱石と、１ｍ
   ｍ以下で且つ高ゲーサイト鉱石に対して１０〜６０％の
   ＭｇＯ−ＳｉＯ＿２系原料とを配合原料として前記ドラ
   ムミキサーとは別に設けた造粒用ドラムミキサーに導入
   すると共に、該造粒用ドラムミキサーで水を添加して前
   記配合原料の水分を外掛けで７〜１２％に調整して混合
   造粒し、該造粒用ドラムミキサーからの造粒物を前記焼
   結機に搬送途中の擬似粒化焼結鉱原料に合流させること
   を特徴とする高炉用焼結鉱原料の事前処理方法。