JPH0621298B2

JPH0621298B2 - 塊成鉱の製造方法

Info

Publication number: JPH0621298B2
Application number: JP61016910A
Authority: JP
Inventors: 汎斎藤; 登坂本; 嘉人岩田
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1994-03-23
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPS62177128A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、高炉又は直接還元用原料として好適な、還
元性状の優れた焼成塊成鉱特に複数個の焼成ペレットの
不規則形状の集合体からなる塊成鉱の還元性状（ＲＩ）
並びに還元粉化率（ＲＤＩ）を改善した塊成鉱の製造方
法に関するものである。

〔従来技術〕

近来、高炉又は直接還元用原料として、主原料である粉
粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加混合し、得られた混合物を造
粒し、焼成してなる焼成ペレットが用いられることが多
くなってきた。

このような焼成ペレットの性状改善のために、従来から
種々の方法が研究されている。

例えば特開昭５８−９９３６号には、粒径５mm以下を主
要粒度とする粉粒状鉄鉱石に、媒溶剤と粉粒状固体燃料
とを添加し、これらを混合し、得られた混合物を成形し
て、１０〜２０mmの粒径の生ペレットを調製し、該生ペ
レットを、上向き乾燥ゾーン、下向き乾燥ゾーン、点火
ゾーン及び焼成ゾーンを有する無端移動グレート式焼成
炉に装入して、該焼成炉により連続的に焼成ペレットを
製造することからなる方法が開示されている。

然しながら、上記方法は、主原料である粉粒状鉄鉱石の
粒径について配慮されておらず、５mm以下の幅広い粒径
の粉粒状鉄鉱石を使用している。

従って、主原料中に粗粒鉄鉱石が多い場合は、生ペレッ
トの調製工程において生ペレットがよく固まらないた
め、焼成工程において生ペレットが崩壊しやすく、一
方、主原料中に微粉鉄鉱石が多い場合は、焼成工程にお
いて、生ペレット中から蒸発する水分の逃げる空間がな
いため、生ペレットが水蒸気爆発を起こして崩壊しやす
くなる等の問題がある。

このため上記方法は、このような生ペレットの崩壊を防
止するために、無端移動グレート式焼成炉において、生
ペレットをその下方から上方に向けて上向き乾燥し次い
でその上方から下方に向けて下向き乾燥しているが、こ
のような上向き乾燥及び下向き乾燥を行なった場合は、
生ペレットの乾燥のために多くのエネルギーが必要とな
り、コスト高となる。

更に上記方法における生ペレットの粒径は１０〜２０mm
であって大きい。生ペレットの粒径が大きいと次のよう
な問題が起こる。

(1)生ペレットを乾燥し次いで焼成するときに、生ペレ
ットの表面の昇温速度と中心部の昇温速度との差が大き
くなるため、生ペレットが崩壊しやすい。

(2)一個の焼成ペレットの粒径は、生ペレットの粒径と
同じであるから、上記のような粒径の焼成ペレットを高
炉用原料として使用すると、高炉内において、還元ガス
が焼成ペレットの中心まで浸透するまでの時間が長くな
る。この結果、焼成ペレットの還元性が劣化し、且つ上
記還元性の劣化によって、１０００℃以上の温度領域で
の収縮性即ち高温軟化性状が劣化する。

また特公昭５５−２７６０７号には、 0.044mm以下の粒
径の微粉を７０ｗｔ%以上含有する微粉鉄鉱石中に、0.1
77〜1.0mmの粒径の粗粒鉄鉱石を30wt・％以上添加した主
原料を使用して焼成することからなる焼成ペレットの製
造方法が開示されている。

然しながら上記方法は、微粉鉄鉱石に添加する粗粒鉄鉱
石の粒径が0.177〜1.0mmの範囲であるから、使用しうる
鉄鉱石の範囲が限られ、且つ、このような粒径にするた
めには鉄鉱石を粉砕及び分級しなけければならず、粉砕
及び分級のための費用を要してコスト高となる問題が生
ずる。

一方生ペレットの粒径が例えば１〜３mmのように小さい
と、次のような問題が起る。

(1)生ペレットの焼成を、無端移動グレート式焼成炉ま
たはシャフト炉で行う場合は、生ペレット層内通気性が
悪化するため、生ペレットの焼成が不十分となる。

(2)また生ペレットの焼成を、キルン式焼成炉で行う場
合は、生ペレットが小さいために互いに融着し、且つキ
ルン内壁に生ペレットがリング状に付着して、焼成を円
滑に行うことが出来なくなる。

(3)このような生ペレットを焼成して得られた小粒径の
焼成ペレットを高炉用原料として使用すると、高炉内に
於ける通気性が悪化し、棚吊りやスリップ等が発生して
円滑な高炉操業を妨げる。

上述のような従来方法で製造された焼成ペレットは、何
れも単体の球状からなっており、その安息角は小さい。
従って、高炉用原料として高炉内に装入したときに、焼
成ペレットが高炉の中心部に集まるため、炉内の通気性
を悪化させる問題がある。

このような問題を解決するため、特公昭５８−５３６９
７号には、焼成ペレットが互いにフアイアライト相によ
り結合された、複数個の焼成ペレットの集合体からなる
焼成塊成鉱が開示されている。然しながら、このような
焼成塊成鉱は、上述したように、互いにフアイアライト
相により結合されているので、還元性状が悪い等の問題
がある。

本出願人は、先に、特願昭５９−227944号にて、高温性
状に優れ、高還元性（ＲＩ）で、低還元粉化率（ＲＤ
Ｉ）且つ製品歩留りの高い塊成鉱を得るために、粒度５
mm以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石を原料として、３〜
９mmの粒径に造粒されたミニペレットを焼成し、拡散結
合させてミニペレットの複数個をカルシウムフエライト
による結合で表層部を結合塊成化したことを特徴とする
塊成鉱及びその製造方法を出願した。

上記方法は、粒度５mm以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石
に媒溶剤を添加して一次造粒し、次にこの造粒物の表面
に粉コークス、粉状チヤー、微粉炭、粉状石油コークス
等の固体燃料をコーテイングする二次造粒を行って、３
〜９mm粒径のミニペレットに造粒し、このミニペレット
を乾燥、点火、焼成、冷却ゾーンを有するグレート式焼
成炉を用いて焼成し、ミニペレットの塊成体を製造する
ことを特徴とするものである。

更に本出願人は、特願昭６０-1389966号にて、粒径０．
０４４mm以下の微粉を５０〜８０ｗｔ% を含有する微粉
鉄鉱石と、１〜８mmの粒径の粗粒を３０〜５０wt%含有
する粗粒鉄鉱石とを主原料とし、前記微粉鉄鉱石を３０
〜７０ｗｔ％と、前記粗粒鉄鉱石を７０〜３０ｗｔ％と
に媒溶剤を添加して混合し造粒し、その表面に粉状固体
燃料を被覆し３〜１２mmの粒径の生ペレットを焼成して
なる焼成塊成鉱及びその製造方法を開示した。

これらの焼成塊成鉱は、その表層部が主としてカルシウ
ムフエライト相及びスラグ相の少なくとも一つにより互
いに結合された、複数個の焼成ペレットの不規則形状の
集合体からなるものである。

又、その製造方法は、粉粒状鉄鉱石として、粒径０．０
４４mm以下の微粉を５０〜８０ｗｔ%を含有する微粉鉄
鉱石と、１〜８mmの粒径の粗粒を３０〜５０wt%含有す
る粗粒鉄鉱石とを主原料とし、前記微粉鉄鉱石を３０〜
７０ｗｔ％と、前記粗粒鉄鉱石を７０〜３０ｗｔ％の割
合で配合し、これに前記媒溶剤を添加して混合し造粒
し、得られた造粒物の表面上に粉状固体燃料を被覆し、
３〜１２mmの粒径の生ペレットを調製し、このような粒
径の生ペレットを、無端移動グレート式焼成炉に装入
し、この無端移動グレート式焼成炉によって、前記生ペ
レットを連続的に製造することを特徴とする製造方法で
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前述の如く本出願人が開示した塊成鉱の製造
方法において、無端移動グレート式焼成炉における塊成
鉱の還元性状（ＲＩ）80%以上並びに還元粉化率（ＲＤ
Ｉ）35% 以下を確保するための改良された塊成鉱の製造
方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、０．０４４mm以下の粒径の微粉を５０〜８０
重量％含有する微粉鉄鉱石と、１mm超〜８mmの粒径の粗
粒を３０〜５０重量％含有する粗粒鉄鉱石とを主原料と
し、前記微粉鉄鉱石を３０〜７０重量％と、前記粗粒鉄
鉱石を７０〜３０重量％とに媒溶剤を添加・混合・造粒
し、得られた３〜１２mm粒径の造粒物の表面に粉状固体
燃料を被覆し生ペレットを調整し、前記生ペレットを無
端移動グレート式焼成炉に装入して、焼成ペレットの不
規則形状の塊成鉱を連続的に製造する方法において、前
記生ペレット中の固体燃料配合を燃焼可能全炭素割合
（以下Ｔ−Ｃと略記する）で２．８重量％〜３．８重量
％未満とし、焼成することを特徴とする塊成鉱の製造方
法である。

〔作用〕

本願発明は、前記本出願人による塊成鉱の製造方法にお
いて、装入生ペレットの被覆固体燃料配合をT-C 2.8〜
3.8重量％未満に限定したものである。

その限定理由について述べる。

固体燃料としては、前述の如く粉コークス、粉状チヤ
ー、微粉炭、粉状石油コークス等の固体燃料をコーテイ
ングするものであるが、その際原料として高炉灰等の炭
素を含んだ微粉鉄鉱石の混合品のＢ粉（以下高炉灰等の
炭素を含んだ世界各地から産出される微粉鉄鉱石の混合
品ブレンディング粉をＢ粉と略記する）等の炭素含有原
料を使用するのでＴ−Ｃにて配合を決定する必要があ
る。

後述する実施例より、本発明者等は、このＴ−Ｃ含有率
（重量％）と焼成塊成鉱の還元率（ＲＩ）及び還元粉化
率（ＲＤＩ）との間には臨界的条件があることを見知し
た。

即ち第２図に示す如く、T-C2.8重量％未満の場合、その
塊成鉱の還元率（ＲＩ）は維持できるが、還元粉化率
（ＲＤＩ）並びにシャッター強度が著しく低下するので
そのＴ−Ｃ配合（重量％）を２．８％とした。尚Ｔ−Ｃ
を３．８重量％以上使用するとＲＩおよびＲＤＩが著し
く悪化し、本願発明の目的である焼成塊成鉱が得られな
い。

従って生ペレット中のＴ−Ｃ％を2.8〜3.8重量％未満に
限定すると塊成鉱のＲＩとＲＤＩは向上し、生産率も向
上するものである。

次に本発明の実施例を示す。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施するための工程説明図であ
る。

第１図において、(1)〜(3)は供用原料ホッパー、(4)は
媒溶剤・蛇紋岩ホッパー、(5)は返鉱ホッパー、(6)は生
石灰ホッパー、(7)は供用原料のドラム型ミキサー、(8)
は一次造粒用デイスクタイプペレタイザー、(9)はペレ
ットスクリーン、(10)は二次造粒用デイスクタイプペレ
タイザー、(11)は固体燃料（Ｃ．Ｄ．Ｑ粉コークス：コ
ークス乾式消火設備 Coke Dry Quencherにおいて発生す
る粒径３mm以下の微粉コークスをいう）の粉コークスホ
ッパー、(12)は生ペレット装入装置、(13)は移動式グレ
ート焼成炉、(14)は床敷ホッパー、(15)はレーヤー、(1
6)は電気集塵器、(17)はメーンブロワー、(18)はクラッ
シャー、(19)はホットグリズリー、(20)は固定グリズリ
ー、(21)はクーラー、(22)は焼成ペレットスクリーン、
(23)はダブルロールクラッシャー、(24)は循環フアン、
(131)は乾燥ゾーン、(132)は点火ゾーン、(132a)は点火
炉、(133)は冷却ゾーン、(134)はパレット、(135)は風
箱である。

また第１表に本発明方法に用いた原料の化学成分ならび
に粒度構成を示す。

先ず原料ホッパー（１）〜（６）に本発明の塊成鉱製造
用原料として微粉鉄鉱石Ａ、−５mm粗粒鉄鉱石Ｂ、−３
mm粗粒鉄鉱石Ｃ、Ｂ粉Ｄ_１（−３mm）、Ｂ粉Ｄ_２（−８
mm）、媒溶剤として蛇紋岩Ｅ、並びに３mm未満の塊成鉱
の返鉱を夫々貯わえ、これら原料をミクサー（７）に
て、所定配合割合にて水を添加し、混合し、一次造粒用
デスクタイプペレタイザー（８）に装入し一次造粒す
る。造粒された一次造粒物はペレタイザー(8)の回転に
より壁を越えて溢流し、４mmペレットスクリーン(9a)に
て篩分けられ、−４mm粒径の造粒物は一次造粒用ペレタ
イザー(8)に繰り返され、+4mm造粒物は25mmスクリーン
(9b)にて篩分けられ、-25mm造粒物は二次造粒用ペレタ
イザー(10)に装入する。

一方固体燃料Ｆ例えばＣ．Ｄ．Ｑ粉コークスはホッパー
(11)より、二次造粒用ペレタイザー(10)に装入され、一
次造粒物の表面に前記Ｃ．Ｄ．Ｑ粉コークスをコーテイ
ングし、二次造粒し、４〜１０mm粒径の生ペレットが得
られる。

上記造粒に際して、一次造粒物の表面に固体燃料をコー
テイングするにあたり、生ペレットのＴ−Ｃ％を種々変
更し造粒生ペレットを製造した。これら造粒に当たって
の造粒条件を第２表に示す。

次に得られた生ペレットを移動グレート式焼成炉(13)を
用いて焼成する。

この焼成炉(13)は、乾燥ゾーン(131)、点火ゾーン(132)
及び焼成・冷却ゾーン(133)からなり、生ペレットがパ
レット(134)のグレート上に装入され、上記各ゾーンを
生ペレットを載せたグレートが通過出来るように設置さ
れている。

主原料であるペレットは、ロールフイーダーを介してパ
レット(134)のグレート上部に厚み50mmにて敷かれた床
敷鉱の上部に装入され、全レーヤー(15)の層厚を３５０
〜４００mmにし、焼成を開始する。乾燥ゾーン(131)は
下向きに乾燥であって、その熱源として焼成・冷却ゾー
ン(133)の高温部分の廃ガスを風箱(135)から循環フアン
(24)により回収し、この廃ガスの熱を利用し、グリーン
ペレットを乾燥する。

また点火ゾーン(132)の点火炉(132a)にて生ペレットの
上層に着火する。

焼成・冷却ゾーン(133)で焼成・冷却された生ペレット
は、塊状体となっており、スクリーン(22)により、４mm
以上の塊状体が製品塊成鉱となる。-4mmの篩下鉱は返鉱
として床敷鉱として再利用される。尚パレット(134)下
方の風箱(135)から電気集塵機(16)を介して排出された
ガスはメーンブロワー(17)により、系外に排出される。

以上の焼成工程における焼成条件を下記第３表に示す。

次に第１図の焼成装置を用いて、第４表に示す配合条件
並びに第３表の焼成条件により、固体燃料を配合してペ
レット中のＴ−Ｃ割合で２．６重量％から４．２重量％
に変え、塊成鉱を製造した。その焼成塊成鉱の特性を第
２図に示す。

第２図は本実施例で得られた塊成鉱の還元粉化率ＲＤＩ
(%)、還元率ＲＩ(%)、落下強度ＳＩ₊₅(%)、成品歩留り
(%)、及び生産率(t/m² h)と固体燃料Ｔ−Ｃ配合率との
関係グラフである。

得られた塊成鉱の組織は、拡散結合で結合し、微細型カ
ルシウムフエライトと微細型ヘマタイトからなり、ミク
ロポアが各所に平均的に散在したものであり、第２図に
示すごとく、生ペレット中のＴ−Ｃ割合（重量％）が
２．８重量％未満の場合、その塊成鉱の還元率（ＲＩ）
は維持できるが、還元粉化率（ＲＤＩ）並びにシヤッタ
ー強度（ＳＩ₊₅）が著しく低下する。また生ペレット中
のＴ−Ｃ割合（重量％）が３．８重量％以上を添加した
場合、塊成鉱の還元率（ＲＩ）及び還元粉化率（ＲＤ
Ｉ）が著しく悪化することが判った。

生ペレット中のＴ−Ｃ２．８重量％〜３．８重量％未満
の場合は、ＲＤＩ（％）は３５％以下で、ＲＩ（％）は
８０％以上となり、極めて優れた成績が得られている。

〔発明の効果〕

本発明の塊成鉱の製造方法によれば、還元率並びに還元
粉化率の優れた複数箇の焼成ペレットの不規則形状の集
合体からなる焼成塊成鉱が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における全体装置の説明図、第
２図は実施例における塊成鉱ＲＤＩ(%)、ＲＩ(%)、ＳＩ
₊₅(%)、成品歩留り(%)及び生産率（t/m²h）と生ペレッ
ト中のＴ−Ｃ割合（重量％）との関係グラフを示す。図において、(1)〜(3)：供用原料ホッパー、(4)：媒溶
剤・蛇紋岩ホッパー、(5)：返鉱ホッパー、(6)：生石灰
ホッパー、(7)：供用原料のドラム型ミキサー、(8)：一
次造粒用デスクタイプペレタイザー、(10)：二次造粒用
ペレタイザー、(11)：粉コークスホッパー、(12)：生ペ
レット装入装置、(13)：グレート式焼成炉、(14)：床敷
ホッパー、(15)：レーヤー、(16)：電気集塵機、(17)：
メーンブロワー、(18)：クラッシャー、(19)：ホットグ
リズリー、(20)：固定グリズリー、(21)：クーラー、(2
2)：焼成ペレットスクリーン、(23)：ダブルロールクラ
ッシャー、(24)：循環フアン、(131)：乾燥ゾーン、(13
2)：点火ゾーン、(132a)：点火炉、(133)：冷却ゾー
ン、(134)：パレット、(135)：風箱である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．０４４mm以下の粒径の微粉を５０〜８
０重量％含有する微粉鉄鉱石と、１mm超〜８mmの粒径の
粗粒を３０〜５０重量％含有する粗粒鉄鉱石とを主原料
とし、前記微粉鉄鉱石を３０〜７０重量％と、前記粗粒
鉄鉱石を７０〜３０重量％とに媒溶剤を添加・混合・造
粒し、得られた３〜１２mm粒径の造粒物の表面に粉状固
体燃料を被覆し生ペレットを調整し、前記生ペレットを
無端移動グレート式焼成炉に装入して、焼成ペレットの
不規則形状の塊成鉱を連続的に製造する方法において、前記生ペレット中の固体燃料配合を燃焼可能全炭素割合
で２．８重量％〜３．８重量％未満とし、焼成すること
を特徴とする塊成鉱の製造方法。