JPH0645829B2 - 焼結原料及び焼結鉱の製造方法 - Google Patents

焼結原料及び焼結鉱の製造方法

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JPH0645829B2 JP1330992A JP33099289A JPH0645829B2 JP H0645829 B2 JPH0645829 B2 JP H0645829B2 JP 1330992 A JP1330992 A JP 1330992A JP 33099289 A JP33099289 A JP 33099289A JP H0645829 B2 JPH0645829 B2 JP H0645829B2
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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、銑鉄製造に用いられる焼結原料及び焼結鉱製
造法に関する。
従来の技術 これまで焼結機における微粉鉱石、褐鉄鉱系鉱石の高配
合は多くの鍋試験で検討され、一部は実操業で実施され
ている。
たとえば、特開昭58−141341号公報には、結晶水を2%
以上含む含褐鉄鉱石に、微粉鉱石を、前者/後者=25%
/15%の割合で加えて予備造粒してミニペレットとな
し、このミニペレットを他鉱石ならびに副原料60%と共
に混合し、焼結原料とし、これを造粒し、さらに焼結す
る焼結鉱の製造方法が記載されている。
発明が解決しようとする課題 前記特開昭58−141341号の方法は、予備造粒が必要であ
り、製造コストが大巾に増加する問題がある。
本発明は生産性を一定に維持して、難焼結性である低Al
2O3の微粉鉱石と褐鉄鉱を夫々多量配合し、焼結鉱品質
を向上しようとするものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するための本発明の構成は、 (1)焼結原料中の平均粒度1.0mm以下又は−125μを30
%以上含有する微粉鉱石(以下Aとする)と平均粒度1.
5mm以上4mm以下で結晶水を5%以上含有する褐鉄鉱石
(以下Bとする)をほぼ同割合で夫々25〜35重量%を予
備造粒することなく、残りA、B以外の鉄鉱石ならびに
副原料と共に配合し、且つ焼結鉱中のAl2O3が1.7%以下
となるようにAの配合量ならびに銘柄を調節した焼結原
料。
(2)A重量/B重量=40/60〜60/40である請求項1
記載の焼結原料。
(3)請求項1記載の焼結原料を通常の混合造粒後、30
0〜500mmの低層厚で焼結することを特徴とする焼結鉱の
製造方法。
である。
以下、詳細に説明する。
作用 含褐鉄鉱石は、焼結原料として広く用いられているが、
褐鉄鉱が本質的に易溶融性であるがために、多量配合が
困難とされてきた。すなわち、含褐鉄鉱石は、とりわけ
焼結層の下層において容易に溶融して脆弱なガラス質の
スラグを多量に形成する。その結果、焼結層の通気が低
下し、生産率の低下、焼結鉱品質の劣化を招来する。そ
れ故、従来より焼結操業においては含褐鉄鉱石の使用量
が制限されてきたのが実情である。
本発明はかかる問題点を解決し、生産率、焼結鉱品質を
悪化させずに、含褐鉄鉱石の多量配合を可能にするもの
である。
含褐鉄鉱石は反応性が良く溶融しやすいことはよく知ら
れているが、その傾向は結晶水が5%以上含む含褐鉄鉱
石において顕著である。したがって本発明においては、
焼結原料として通常用いられている平均粒径1.5mm以上
4mm以下で、結晶水を5%以上含有する含褐鉄鉱石を対
象とする。
一般に焼結層では上層よりも下層の方が熱レベルが高い
ために、含褐鉄鉱石の過溶融は焼結ベッドの下層におい
て顕著である。そのため、含褐鉄鉱石を多量に使用する
と、焼結後半において通気が急激に低下する。含褐鉄鉱
石の過溶融抑制については、含褐鉄鉱石を低反応性の微
粉鉱石で被覆してから使用すること、即ち、微粉鉱石を
付着層とするミニペレットとなし、これを使用すること
が過溶融抑制に極めて有効であることが知られている。
本発明は、上記含褐鉄鉱石を低反応性の微粉鉱石で被覆
するという課題について、種々実験の結果、焼結原料中
の褐鉄鉱石と微粉鉱石の配合割合を大幅に増加させるこ
とにより、通常の焼結原料の混合造粒処理のみでも褐鉄
鉱石の表面を微粉鉱石で効果的に被覆できることを確認
した。しかし、焼結原料中の褐鉄鉱石の配合割合が増加
すると焼結鉱の品質低下という問題が発現するものであ
るが、焼結鉱中のAl2O3の含有量を特定量以下となるよ
うに配合設計しておくことによって、生産率、焼結鉱品
質を悪化させることなく焼成できることを確認した。
具体的には、平均粒度1.0mm以下又は−125μを30%以上
含有する微粉鉱石(A)と平均粒度1.5mm以上4mm以下
で結晶水を5%以上含有する褐鉄鉱石(B)をほぼ同割
合で夫々25〜35重量%と残部30〜50%である他の鉄鉱石
ならびに副原料からなる焼結原料を混合造粒すると、従
来技術のようにAとBの配合原料を予備造粒せずとも、
通常の焼結原料の混合造粒のみで効果的に含褐鉄鉱石を
低反応性の微粉鉱石で被覆できる。
しかも、焼結鉱中のAl2O3が1.7%以下となるように上記
Aの配合量ならびに銘柄を調節することによって、結晶
水を5%以上含有する褐鉄鉱石を多量に配合しても得ら
れる焼結鉱の品質を維持でき、焼結鉱の歩留り向上が達
成できる。
含褐鉄鉱石は表面の凹凸度が大きく、濡れやすいので、
その表面に微粉鉱石を容易にとりこんで微粉付着層を形
成する。つまり、含褐鉄鉱石を核として微粉鉱石を付着
層とする。微粉鉱石は、微粉ほど容易に含褐鉄粒子表面
に付着する。微粉鉱石は、その粒径が0.25mmを超えると
付着性が低下するので、微粉鉱石の粒度としては0.25mm
以下であることが望ましく、少なくとも0.25mm以下の粒
子を60%以上含有する微粉鉱石を用いることが、付着層
の円滑な形成を確保する上で必要である。また、微粉鉱
石は含褐鉄鉱石表面にあって、褐鉄鉱がフラックスと反
応するのを抑制する機能を果すので、なるべく低反応性
であることが要求される。微粉鉱石としては、特に反応
性の低い赤鉄系が好ましい。
含褐鉄鉱石に加えるべき微粉鉱石の量にはおのずと適正
な範囲が存在する。微粉鉱石(P)と含褐鉄鉱石(N)との重
量比をP/Nと表わすと、P/Nが40/60未満では含褐
鉄鉱石の過溶融を抑制するという本来の目的が達成され
ず、またP/Nが60/40を超えると微粉鉱石が含褐鉄鉱
石表面に付着しきらず、良好な造粒が形成されないので
結晶層の通気が低下し、生産率、焼結鉱品質が悪化す
る。したがって、P/Nは40/60〜60/40の範囲に調整
する必要がある。
本発明では、微粉鉱石Aと褐鉄鉱石Bを夫々25〜35%、
残部A、B以外の鉄鉱石および副原料と共に配合する。
このように高配合を行ったことにより、特開昭58−1413
41号のように、予備造粒が不要となった。
副原料は、石灰石(CaCO3)や蛇紋岩(SiO2−MgO)等で
ある。
又、焼結鉱の品質(TI、RDI、RI)を向上させる
ため、焼結鉱中のAl2O3を1.7重量%以下とすることが好
ましく、このためには、微粉鉱石の配合量ならびに銘柄
を調節することによって達成できる。
焼結原料は、通常ドラムで混合し、造粒を行った後、台
車上に積んで焼結する。造粒時、配合原料水分は6〜6.
5重量%程度である。
上記した焼結原料の焼結に際しては、前述したように微
粉鉱石の配合量が25〜35%と相対的に多いため、通常の
混合造粒処理のみであると通気性に難点がある。焼結ベ
ッドの通気性は層厚を薄くすれば確保できるものである
が、層厚を薄くすればするほど焼結歩留りが低下すると
いう問題を内在する。
本発明は、焼結鉱中のAl2O3が1.7%以下となるように上
記Aの配合量ならびに銘柄を調節して低Al2O3を指向し
たことによって歩留り向上が達成されたので、300〜500
mmの低層厚化が可能となった。
以下実施例に基づき説明する。
実施例 これまで焼結機における微粉鉱石、褐鉄鉱系鉱石の高配
合は多くの鍋試験で検討され、一部は実操業で実施され
ている。今回、難焼結性である微粉鉱石(低Al2O3)と
褐鉄鉱系鉱石を組み合わせることにより、焼結鉱Al2O3
を低下させ、かつ褐鉄鉱系鉱石の同化を制御して焼結鉱
品質を向上することを目的として、名古屋3焼結(280
m2)において「微粉鉱石約30%配合+褐鉄鉱系鉱石約30
%配合」の工場実験を実施した。
この結果、生産率を一定に維持して焼結鉱品質が向上す
る知見を得た。
実験方法 第1表にベース期間と微粉鉱石高配合テスト期間の焼結
原料配合割合を示す。ここで鉱石1、2は緻密質赤鉄
鉱、鉱石3、4はペレット・フィードである。また、鉱
石5は豪州産褐鉄鉱系鉱石である。ベース期間中は「微
粉鉱石15.4%+褐鉄鉱系鉱石12.1%」配合、テスト期間
中は「微粉鉱石31.6%+褐鉄鉱系鉱石28.8%」配合で操
業を行った。配合原料はドラムミキサー2基(滞留時間
約3.5分)を使用し、水分6.5%で造粒した。ベースおよ
びテスト期間の生産率は、34.0〜34.5t/d/m2(メインブ
ロアー風量原単位約1300Nm3/t-配合原料)でほぼ一定に
推移した。
実験結果と考察 第1図に操業比較を示す。テスト期間中は微粉鉱石増に
よるベッド通気性の低下に対して、焼結鉱強度、歩留を
考慮しつつ低層厚化(580mm→445mm)で対応し、生石灰の
増配合を最小限にとどめた。以下に概要を示す。
原料配合により焼結鉱Al2O3は1.64%に低下した。ま
た、焼結鉱品質を考慮しつつSiO2は5.3%まで低下させ
た。SiO2低減後も焼結鉱品質は向上した。
RI :6.7%(66.6→73.3) RDI:4.9%(36.4→31.5) TI :0.9%(65.9→66.8) 生石灰原単位はベース期間4.2kg/t-s、テスト期間10.
5kg/t-sであった。操業条件を考慮すれば、低層厚化し
た結果10kg/t-s以上の生石灰低減効果があったと推定さ
れた。
層厚低減により成品歩留が0.9%低下し、コークス原
単位は1.8kg/t-s、COG原単位は0.2Nm3/t-s悪化し
た。
以上の結果より、微粉鉱石と褐鉄鉱系鉱石の組み合わせ
により、生産性を維持しつつ焼結鉱品質を向上できるこ
とを確認した。
RIの向上は、微粉鉱石および褐鉄鉱系鉱石の高配合に
より焼結鉱微細気孔が増加したためと考えられ、RDI
の向上は焼結原料微粉部(−1mm)のAl2O3/SiO2の低
下(0.33→0.28)により2次ヘマタイトとカルシウム・
フェライトの共存組織が減少したためと推定される。
結言 「微粉鉱石約30%+褐鉄鉱系鉱石約30%」の高配合実機
操業において、低層厚化により生産率を一定に維持しつ
つ焼結鉱品質向上を達成した。
発明の効果 本発明により、微粉・褐鉄鉱系鉱石高配合操業におい
て、低層化により生産率を一定に維持しつつ焼結鉱品質
向上を達成できた。又、褐鉄鉱と微粉原料の安価原料を
多量に使用するため、製造コストが大巾に低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実験結果を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高崎 誠 愛知県東海市東海町5―3 新日本製鐡株 式會社名古屋製鐡所内 (56)参考文献 特開 昭58−141341(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】焼結原料中の平均粒度1.0mm以下又は−125
    μを30%以上含有する微粉鉱石(以下Aとする)と平均
    粒度1.5mm以上4mm以下で結晶水を5%以上含有する褐
    鉄鉱石(以下Bとする)をほぼ同割合で夫々25〜35重量
    %を予備造粒することなく、残りA、B以外の鉄鉱石な
    らびに副原料と共に配合し、且つ焼結鉱中のAl2O3が1.7
    %以下となるようにAの配合量ならびに銘柄を調節した
    焼結原料。
  2. 【請求項2】A重量/B重量=40/60〜60/40である請
    求項1記載の焼結原料。
  3. 【請求項3】請求項1記載の焼結原料を通常の混合造粒
    後、300〜500mmの低層厚で焼結することを特徴とする焼
    結鉱の製造方法。
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