JPH0660358B2

JPH0660358B2 - 塊成鉱の製造方法

Info

Publication number: JPH0660358B2
Application number: JP61016913A
Authority: JP
Inventors: 汎斎藤; 登坂本; 嘉人岩田
Original assignee: 日本鋼管株式会社
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPS62177131A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕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を無端移動グレート
式焼成炉により製造するに当たり、生ペレットのグレー
ト上の層厚を厚くして焼成する塊成鉱の製造方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

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ツトが崩壊しやすく、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。

一(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、0.17
7〜1.0mm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こる。

(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。

一このような問題を解決するため、特公昭５８−５３６
９７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）且つ成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、特開昭６０−138996号にて、粒径0.04
4mm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３０／７０
％wt％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、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0.044m
m以下の微粉を５０〜８０wt％含有する微粉鉄鉱石と、
１〜８mmの粒径の粗粒を３０〜５０wt％を含有する粗粒
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グレ
ート上の造粒生ペレット層厚を高くし、生産性の向上を
図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〕

前述の本出願人が開示した塊成鉱の製造方法は、原料処
理段階において、全量を造粒するため、通常の焼結プロ
セスに比較し、層内通気性が著しく優れていることに鑑
み本発明はなされたものである。

即ち、本発明は、0.044mm以下の粒径の微粉を50〜80wt
％含有する微粉鉄鉱石と、1mm超〜8mmの粒径の粗粒を30
〜50wt％を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・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、前記造粒生ペレットの層厚を
グレート上６００mm以上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〕

前記本出願人による塊成鉱の製造方法は通常の焼結プロ
セスに比較し、層内通気性が著しく優れており、後述す
る実施例１の試験焼成ポットの焼成試験の結果によると
成品強度ＳＩ₊₅の高い塊成鉱を成品歩留り良く製造で
き、生産品の向上が図られるものである。

即ち実施例１によると前述した塊成鉱製造方法による生
ペレットの通気性良好のため、生ペレットの装入層厚を
１ｍとしても、生ペレットの充填時衝撃及び焼成時の高
負圧による崩壊は認められず生産率及び塊成鉱強度を保
持できるものである。

次に本発明の実施例について述べる。

〔実施例〕

〔実施例１〕ポットグレート炉の吸引ブロワーラインに内径150mm
φ、高さ1050mmのポットを接続した。ポット内の高さ方
向に熱伝対を２ケ所取付け、ポットの表面は断熱材で覆
った。

一方、微粉鉄鉱石Ａ40％，−８mm焼結原料（粉コークス
無添加）60％，生石灰7.0％を原料とし、1.3mφデイス
クペレタイザーによる連続造粒により５〜１０mm径粒度
９０％粒度構成の生ペレットを作った。これに粉コーク
スを4.5％添加被覆し、上記ポットに床敷鉱を３０mmと
し1.0mの高さで充填し、乾燥1.5分の点火後1300mmAq負
圧により焼成を行なった。

この結果を第１図に示す。

第１図は、上層，中層，下層の温度及び焼成ペレットの
差圧の変化を焼成時間毎に示したグラフである。

なお、原料水分は3.6％，生ペレット水分は9.1％コーク
ス4.5％、生石灰7.02％の条件で焼成した。

この結果、生ペレットの充填時衝撃によっても、又焼成
時の高負圧によっても、下層部ペレットの崩壊は認めら
れず、生産率は2.2t/m²h，ＳＩ₊₅は94.3％であり、グレ
ート上での層厚を通常の500mm以上の１ｍとに於ても、
高生産性が図られることが判明した。

〔実施例２〕第２図は本発明方法を実施するための工程説明図であ
る。

第２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
クス乾式消化設備ＣｏｋｅＤｒｙＱｕｅｎｃｈｅｒ
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、(1
2a)は生ペレットホッパー、(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、(16)は電気
集塵機、(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、(13
3)は冷却ゾーン、(134)はパレット、(135)は風箱であ
る。

又第１表に本実施例において用いた原料の化学成分並び
に粒度構成を示す。尚、次の第１表中の「Ｂ粉」とは高
炉灰等の炭素成分を含んだ、世界各地から産出される微
粉鉄鉱石の混合品（Ｂｌｅｎｄｉｎｇｏｒｅ）のブレ
ンディング粉をいうものであり、以下Ｂ粉という。

先ず原料ホッパー(1)〜(6)に本発明の塊成鉱製造原料と
して微粉鉄鉱石Ａ、Ｂ粉Ｂ（−８mm）、媒溶剤として蛇
紋岩Ｃ、生石灰Ｄ並びに粒度４mm未満の塊成鉱の返鉱を
夫々蓄え、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・混合し、一次造粒用デスクタイプペレ
タイザー(8)に装入して一次造粒する。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デスクタイプペレタイザ
ー(8)に繰り返され、＋４mm造粒物は25mmスクリーン(9
b)にて篩分し、-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Ｅ例えばＣ．Ｄ．Ｑ粉コークスをホッパー
(11)より、二次造粒用ペレタイザー(10)に装入し、一次
造粒物の表面に前記Ｃ．Ｄ．Ｑ粉コークスＥをコーテイ
ングし、二次造粒し、４〜１０mm粒径の生ペレットを得
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。

主原料である生ペレットは、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700mm及び1000mmに変化せしめ、焼成を開始する。乾
燥ゾーン(131)は下向き乾燥であって、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。

一また点火ゾーン(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、次のクラッシャー(18)で粉砕
され、スクリーン(22)により、４mm以上の塊状体が成品
塊成鉱となる。

ー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(1
6)を介して排出されたガスはメーンゾーンブロワー(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、全レーヤー(15)の層厚
を変え塊成鉱を製造した。その焼成成績並びに焼成塊成
鉱の特性を第５表に示す。

第５表に示す如く、焼成・冷却ゾーンにおける吸引圧を
1300mmとすれば、レーヤー層高1000mmにても、ＲＩ
（％）及びＲＤＩ（％）を従来法における成績を確保で
き且つ成品強度ＳＩ₊₅（％）及び生産率の高い塊成鉱が
得られる。

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る。

〔発明の効果〕

本発明の塊成鉱の製造方法によれば、成品強度が高く、
還元率並びに還元粉化率を確保した優れた複数個の焼成
ペレットの不規則形状の集合体からなる焼成塊成鉱が得
られ、生産性の向上に資するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１における上層，中層，下層毎
の温度及び焼成ペレットの差圧の焼成時間毎の変化を示
すグラフ、第２図は実施例２における本発明実施のため
の全体装置の説明図である。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)：返鉱ホツパー、(6)：生石灰
ホツパー、(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、(22)：
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、(132)：
点火ゾーン、(132a)：点火炉、(133)：冷却ゾーン、(13
4)：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50〜80wt％含
有する微粉鉄鉱石と、1mm超〜8mmの粒径の粗粒を30〜50
wt％を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・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、前記造粒生ペレットの層高をグレート上600mm以上とし
焼成することを特徴とする塊成鉱の製造方法。