JPH0623412B2 - 樹脂被覆還元鉄ペレツトの製法 - Google Patents

樹脂被覆還元鉄ペレツトの製法

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JPH0623412B2
JPH0623412B2 JP60122143A JP12214385A JPH0623412B2 JP H0623412 B2 JPH0623412 B2 JP H0623412B2 JP 60122143 A JP60122143 A JP 60122143A JP 12214385 A JP12214385 A JP 12214385A JP H0623412 B2 JPH0623412 B2 JP H0623412B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は樹脂で被覆した還元鉄ペレットの製法に関す
る。
従来技術 還元ガスを用いて鉄鉱石を直接還元する直接還元製鉄法
としては例えばミドレックス法、ヒル法、フィオール法
等が広く知られている。
直接還元鉄は鉄鉱石原料や製鉄法の違いにより粉状或は
多孔質状を呈する。ミドレックス法、及びヒル法は塊状
又は粉状の鉄鉱石を直径5〜20mm程度のペレット状に
固め、これを還元炉中に投入し、還元ガスを導入するこ
とにより還元鉄を得る方法である。この還元鉄ペレット
あ通常空隙率約50%程度のものであり、ペレットどう
しの摩擦により、比較的微粉化し易く、又、空気、或は
水との接触により酸化を起こしやすい欠点がある。
一方、フィオール法等の製鉄法では、天然の塊状又は粉
状の鉱石をそのまま使用するため安価である一面、生成
物が粉状並びにスポンジ状であるため、更に酸化を起こ
しやすい。従って、この方法では、生成した還元鉄を再
度熱間(例えば770〜780℃)圧縮し、空隙率20〜
30%のブリケットとして保管又は輸送に供している。
酸化、腐蝕反応は対象が空気(酸素)或は水によって異な
り、生成物もヘマタイト(Fe23)やマグネタイト(Fe3
4)というように異なるが、大方は発熱を伴うため、貯
蔵形態によっては火災の原因になり、又、水素ガスを発
生するなど還元鉄は取り扱いの困難なものである。
酸化を防止する手段として、物理的には前述のようなフ
ィオール法にみられる圧縮成形によるブリケット化、化
学的には主としてペレット状還元鉄用に水ガラスによる
処理、或は浸炭による処理等が行なわれている。
ブリケットは外観は鉄様の均一な表面をしているが、な
お吸水率が3〜5%あり、又、設備の損耗が激しく、化
学的処理は空気酸化には有効であるが、水分の吸収によ
る再酸化にはほとんど効果がなく、摩擦による粉化、破
れ現象をも生じやすい。
吸水現象を防止するため、米国特許3,573,959
号明細書では、ブリケット細孔に樹脂を含浸せしめて、
ブリケット自体の熱で樹脂を硬化させ、細孔を封ずる方
法が記載されている。ここに用いられている樹脂は、脂
環式オレフィン、環状オレフィン、ジオレフィン、トリ
オレフィン等であり、シクロポリエンのオリゴマーを含
む混合物が好ましい旨記載され、特にナフサ分解残査部
分重合物が適当ある旨述べられている。これらは一般
に、炭素数5〜9程度より重合される液状石油樹脂の一
種で、ブリケット細孔中でブリケット自体により重合
し、封孔するものと考えらる。
しかしながら、このブリケットの細孔を封じ吸水を防ぐ
技術は、還元鉄ペレットの吸水防止並びに微粉化防止に
は有用でない。
その理由は、還元鉄ペレットがブリケットに比べ著しく
大きい空隙率を有し、かつブリケットに比べ脆く、又、
一般に、樹脂含浸後のペレット自体の温度がポリエン類
を重合するのに十分高くないことが多い。
米国特許第3,573,959明細書に記載のごとき液
状樹脂を還元鉄ペレットの被覆に用いると、重合可能な
温度では樹脂の含浸量が著しく増加し、採算性がない。
又、ペレット表面の被覆厚が薄くなり、耐摩耗性が低下
する。又、温度が低い場合、ポリエン類の重合を促進す
るための別の加熱工程を必要としたり、元素的に好まし
くない金属化合物等の促進剤が必要となる。還元鉄ペレ
ットの樹脂による吸水、被れ防止の技術は確立されてい
ない。
さらに英国特許第2129708A号明細書には、還元
鉄の再酸化を防止するため、還元鉄を溶融パラフィン等
に110〜120℃で浸漬し、還元鉄表面をパラフィン
で被覆する技術が開示されている。この浸漬法では、還
元鉄はパラフィンの軟化点以上に上昇し、パラフィンは
還元鉄の微細孔中に含浸されるため、完全な被覆を達成
するには多量のパラフィンを要し、経済的ではない。
発明が解決しようとする問題点 本発明は、還元鉄ペレットが有する前記問題点、即ち、
微粉化し易く、吸水により錆び易いと云った問題点、お
よび吸水した還元鉄ペレットを電気炉等に投入すると水
の突沸を生じ極めて危険である等の問題点を解決するこ
とを目的とする。
問題点を解決するための手段 本発明は還元鉄ペレットの表面温度を熱可塑性樹脂の軟
化温度より低く保持し、これに熱可塑性樹脂を粘度80
cps以上に維持しながら接触させ、還元鉄ペレットを熱
可塑性樹脂で被覆することを含む樹脂被覆還元鉄ペレッ
トの製法に関する。
本発明で用いられる還元鉄ペレットはミドレックス法や
ヒル法等から得られるものであって、通常、空隙率約5
0〜60容量%、吸水量12〜15重量%(水中浸漬飽
和)、見掛比重3〜4程度のものであり、粒径約5〜2
0mm程度の実質上球形のペレットである。これらは鉄鉱
石をペレット化して得られた未還元鉄ペレットを還元炉
中、還元ガスと接触させることにより得られる。
還元鉄ペレットを被覆するために用いる樹脂は熱可塑性
樹脂、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビ
チレン、メチルペンテン等のポリオレフィン樹脂、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エチ
ル(メチル)共重合体等のオレフィン系共重合体;ポリ−
p−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、
ポリメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリ
デン、ポリビニルエーテル、ポリアクリロニトリル、熱
可塑性ポリエステル、ポリカーボネート、ポリブタジエ
ン、ポリイソプレン等が例示される。好ましい熱可塑性
樹脂はポリオレフィン類、ポリオレフィン系共重合樹
脂、酢酸ビニル等であり、ポリオレフィン、特にポリエ
チンレンが好ましい。
本発明に好適な樹脂の粘度は200℃において1〜10
000cps 、特に10〜7000cps が好ましく、軟化
溶融点が60〜195℃、特に80〜120℃であるのが
好ましい。
熱可塑性樹脂の粘度が10000cps より大きいと、還
元鉄ペレット表面への樹脂被覆が不均一となり、吸水防
止のためにより多くの樹脂を必要とすることになる。こ
れは極めて不経済である。
粘度を下げるためにむやみに加熱すると分野を誘起する
ことになる。
又、樹脂粘度が1cps より小さいと、樹脂を適正な粘度
に維持することが困難となり、還元鉄ペレットの細孔内
部に浸透し細孔の封鎖に消費されるため、ペレット表面
への樹脂の付着量が減少する。その結果、処理ペレット
の耐摩耗性や耐微粉化性が低下する。又、本発明ではペ
レットの表面被覆が目的である。細孔及び空隙の封鎖は
必ずしも必要でない。
従って、経済的には樹脂が細孔の奥まで浸入しないよう
な粘度を選定するのが望ましい。
熱可塑性樹脂は望ましくは無溶媒下、その軟化溶融点以
上、好ましくは軟化溶融点より2〜3℃以上高くなるよ
うに還元鉄ペレットと接触させ、かつ、接触時の粘度が
少なくとも80〜90cps 以上を保持させるのが望まし
く、樹脂又は還元鉄ペレットの温度を調整することによ
り可能である。
樹脂と還元鉄ペレットの接触は後述のごとき粉末投入法
やスプレー法等が適当である。浸漬法は樹脂の還元鉄ペ
レットへの付着量が多くなるため好ましくない。
熱可塑性樹脂で被覆した還元鉄ペレットの製造法の一例
を第1図〜第4図に示す。
第1図は本発明樹脂被覆還元鉄ペレット製造用装置の模
式的断面図であり、第2図は第1図の装置の左側面図、
第3図はI−I断面図および第4図は右側面図を示す。
回転ドラム(1)はモーター(2)によって回転する回転支
持台(3)によって回転可能に設置されており、ドラム外
側面に設けられたヒーター(4)により加熱される。ドラ
ム左側面にはドラムの回転に際して、ヒーターに通電し
得るようカーボンリング(5)が配設され、ブラシ(6)に
より電源と接続されている。ヒーターに供給される電力
はスライダックス(7)により、ドラム内部温度に対応し
てコントロールされる。この温度と供給電力の調節は手
動でもよいがコンピューターにより容易に管理し得る。
Aは電流計、Vは電圧計を示す。ドラム右側面には還元
鉄ペレットを供給するための供給口(8)と蓋(9)および不
活性ガス(例えば、窒素ガス)供給用バルブ(10)が設け
られている。ドラム内部に羽根(11)が設けられてい
る。
還元鉄ペレットはその温度が樹脂の溶融温度より上らな
いように保持する。ペレット温度がその温度より高くな
ると樹脂がペレット内に含浸され、少量の樹脂で均一な
表面被覆を行うのが困難になる。
還元鉄ペレットとこれを被覆するための熱可塑性樹脂を
供給口から仕込み、不活性ガスでドラム内部の空気を完
全に置換した後、バルブ(10)および蓋(9)を完全に密
閉し、ドラムを回転させながら、ヒーターで加熱する。
ペレットは羽根によって回転が邪魔されるため、お互い
よく接触し、加熱により溶融した樹脂が均一に付着す
る。樹脂融点および内部温度を調節することにより、樹
脂の粘度を適当な範囲に選定することが可能であり、樹
脂が還元鉄ペレットの内部に浸入することなく、表面に
均一に付着させることができる。
還元鉄ペレットの樹脂被覆は2工程で行ってもよい。即
ち、上記と同様にして熱可塑性樹脂を被覆した還元鉄ペ
レット表面にさらに第1工程同様の操作を繰り返して熱
可塑性樹脂を被覆してもよい。その際、第1工程で使用
する樹脂と第2工程で使用する樹脂を変えてもよい。例
えば第1工程では還元鉄ペレット内部に含浸し難い樹
脂、例えば分子量5000程度の熱可塑性樹脂を用い、
第2工程で分子量1500程度の樹脂を用いてもよい。
また、第2工程で耐摩耗性の高い樹脂を使用してもよ
い。
この第2工程は必ずしも本件上記の方法を採用しなくと
もよく、浸漬法を採用してもよい。この場合は第1工程
で樹脂被膜が形成さているため、浸漬による樹脂のペレ
ットへの浸入は抑えられる。しかしながらこの用な場合
も、第1工程で形成された樹脂被膜が再溶解しないよう
な条件を採用すべきである。
還元鉄ペレットに対する熱可塑性樹脂の付着量は還元鉄
ペレット100重量部当り、熱可塑性樹脂0.1〜4重
量部、特に、0.5〜3重量部が適当である。0.1重
量部より少ないと被膜厚さが不十分となり、逆に4重量
部より多く用いても不経済になるだけである。本発明方
法を採用すると上記のごとき少量の樹脂でペレットを均
一に被覆することができる。
以上の如く、本発明により多孔性還元鉄ペレット表面に
吸い込みを極力おさえつつ均一に塗布することが可能と
なり、又、酸化、粉化、破れ等を生じない樹脂被覆還元
鉄ペレットの供給が可能となるものである。尚、本発明
はブリケットにも適用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明する。
実施例1 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
を第1図に示すごときドラムに入れ、窒素ガス雰囲気下
で50℃に加熱し、これに分子量1400、軟化点83
℃のポリエチレン樹脂2kgを入れ、昇温しポリエチレン
の粘度を90cps に保ち、3分間ドラムを回転させた。
得られたポリエチレン被覆ペレットを屋外に1ケ月放置
し、金属化率の変化、降雨時の吸水率、強振による粉化
を観察した。結果を表−1に示す。
金属化率:JIS−M−8202に基づく湿式分析によ
り測定。
吸水率:平均降雨量2mm/Hrの降雨時に試料100g
を5時間曝露し、表面付着水分を紙に吸収後、直ちに
秤量して算出。
粉化率:鉄容器(20cmφ、高さ5cm)に試料100gを
入れ、振幅巾30cmで上下に15回強振し、−0.10
4mm(150mesh)を秤量して算出。
実施例2 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
を第1図に示すごときドラムに入れ、窒素ガス雰囲気下
で50℃に加熱し、これに分子量5000、軟化点11
0℃のポリエチレン樹脂2.5kgを4000cps に保
ち、3分間ドラムを回転させた。得られたポリエチレン
被覆ペレットを実施例と同様にして金属化率の変化、降
雨時の吸水率および粉化を評価した。結果を表−1に示
す。
比較例1 未塗布還元鉄ペレット100kgを1ケ月屋外に曝露し、
金属化率変化を調べるともに、降雨時の吸水、強振によ
る粉化を観察した。
結果を表−1に示す。
比較例2 還元鉄ペレット(空隙率55%、吸水率15%)100kg
に液状ジオレフィン(商品名:QUINTOL MW5
00)100重量部にシクロペンタジエン8重量部を加
えたもの5kgを常温で3分間回転塗布したが、30分後
も粘着性大であり、乾燥のため200℃まで昇温したと
ころ、処理剤は全てペレット内部に吸収されてしまい被
覆効果は殆んど認められなかった。
発明の効果 本発明樹脂被覆還元鉄ペレットの製造法により、少量の
樹脂でペレット表面の被覆を完全に行うことができる。
得られた被覆ペレットは酸化を受け難く、吸水量が少な
く、しかも粉塵化し難い。従って還元鉄ペレットの保
存、搬送が容易となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明還元鉄ペレット製造装置の模式的断面
図、第2図は第1図装置の左側面図、第3図はI−I断
面図および第4図は右側面図を示す。 (1)……回転ドラム、(2)……モーター (3)……回転支持台、(4)……ヒーター (5)……カーボンリング、(6)……ブラシ (7)……スライダックス、(8)……供給口 (9)……蓋、(11)……羽根 (10)……不活性ガス供給バルブ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】還元鉄ペレットの表面温度を熱可塑性樹脂
    の軟化温度より低く保持し、これに熱可塑性樹脂を粘度
    80cps以上に維持しながら接触させ、還元鉄ペレッ
    トを熱可塑性樹脂で被覆することを含む樹脂被覆還元鉄
    ペレットの製法。
  2. 【請求項2】熱可塑性樹脂がポリオレフィン樹脂である
    第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】熱可塑性樹脂が軟化点80〜120℃の熱
    可塑性樹脂である第1項記載の方法。
  4. 【請求項4】熱可塑性樹脂を還元鉄ペレット100重量
    部当り0.1〜5重量部使用する第1項記載の方法。
  5. 【請求項5】還元鉄ペレットの熱可塑性樹脂による被覆
    を2工程に分けて行う第1項記載の方法。
  6. 【請求項6】1工程目の被覆に用いる熱可塑性樹脂とし
    て2工程目の被覆に用いる樹脂より分子量の大きい樹脂
    を用いる第5項記載の方法。
JP60122143A 1985-06-04 1985-06-04 樹脂被覆還元鉄ペレツトの製法 Expired - Lifetime JPH0623412B2 (ja)

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