JPH07224329A

JPH07224329A - 非焼成塊成鉱の製造方法

Info

Publication number: JPH07224329A
Application number: JP1816094A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Noda; 英俊野田; Masanori Nagano; 誠規長野; Sumiyuki Kishimoto; 純幸岸本; Kazumasa Wakimoto; 一政脇元; Atsushi Sakai; 敦酒井; Kenichi Nemoto; 謙一根本; Minoru Ueda; 稔上田; Kiyoshi Omizo; 潔大溝
Original assignee: KEIHAN KK; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: KEIHAN KK; JFE Engineering Corp
Priority date: 1994-02-15
Filing date: 1994-02-15
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】添加バインダーの作用を損なうことなく良好
な非焼成塊成鉱を製造することができる非焼成塊成鉱の
製造方法を提供する。【構成】焼結返鉱または焼結篩下粉（高炉成品篩下
粉、庫下品）の１種あるいは２種と、これより相対的に
粒度の細かいダストの混合粉に、１〜６重量％の糖蜜あ
るいは前記量の糖蜜を含有した希釈液をバインダーとし
て添加して混練し、成型機にて１ｍｍ以上に塊成化する
際に、混合及び調湿した混合原料を室温下で所定の養生
時間を設けて放置した後に、これを成型する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉または直接還元炉
等の冶金反応炉用原料用として、好適な非焼成塊成鉱の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば図８に示すように、焼結鉱を製造
する場合は、配合槽１において大略粒径８ｍｍ以下の粉
鉄鉱石に生石灰、石灰石等の媒溶剤を成品中の塩基度
（ＣａＯ／ＳｉＯ₂ ）の値が１．０〜２．５程度となる
ように調整し、さらに燃料用粉コークスを添加する。次
いで、ドラム式のミキサー２及び３において所要量の水
分をこれに添加、混合し、造粒された後に、サージホッ
パー６に投入される。次いで、造粒された焼結原料はロ
ールフィーダー７によって切り出されて、直前に既に床
敷ホッパー９より切り出されている床敷鉱と共に焼結機
４のパレット上に給鉱され、点火され、焼結が行われな
がら排鉱部の方向へ移動して行く。焼結後は、粗破砕、
冷却、篩分け工程を経て、概ね４〜５０ｍｍの粒径を成
品とし、これを高炉に投入する一方、４ｍｍ以下の粒径
は返鉱となって焼結工程で再焼成される。また、高炉搬
送過程等で発生する４ｍｍ以下の粉を途中に設けられた
篩にて除去したものは通常、焼結篩下粉（庫下粉）とし
てヤードに戻され焼結原料の一部として返鉱と同様に再
焼成される。この返鉱及び篩下粉は、焼結工程にて既に
焼結したものであり、これらを再循環することは焼成コ
ストおよび輸送コストの面から極めて不合理である。

【０００３】そこで、これらを団塊化し、高炉等に装入
可能な成品を製造する製造方法が提案されている。例え
ば、特開昭５８−１２３８３９号公報には、２０〜２５
重量％の水を添加、混練したボール状のポルトランドセ
メントを核とし、これに返鉱を付着結合させて団鉱化
し、養生後、団鉱成品として使用する焼結返鉱の団鉱法
が開示されている。

【０００４】しかしながら、上記の従来方法において
は、セメントが硬化して強度発現するまでに長時間を要
するため、少なくとも４８時間以上の養生期間が必要に
なる。さらに、成品養生を行うためにバンカーあるいは
ヤードスペースを確保する必要性もある。

【０００５】このような欠点を補うために特公昭５８−
５３０５４号公報及び特公昭５９−３３６４８号公報で
は連続急速養生方法が提案されているが、このような養
生方法は養生塔や蒸気ガス吹込装置等の多くの付帯設備
を設置する必要があり、広面積の敷地を要し、設備コス
トが高い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、原料を混合
及び調湿した後に直ちに成型機にて成型すると、焼結返
鉱及び焼結篩下粉中に０．５〜１．０重量％程度含まれ
ている生石灰状態のＣａＯ（フリーライム）がバインダ
ー（糖蜜など）と急激に化学反応を起こし、粘結作用が
著しく低下する。このため、成品強度の不足が生じると
ともに歩留りが低下するという問題点がある。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、添加バインダーの作用を損なうこ
となく良好な非焼成塊成鉱を製造することができる方法
を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る非焼成塊成
鉱の製造方法は、焼結返鉱または焼結篩下粉（高炉成品
篩下粉、庫下品）の１種あるいは２種と、これより相対
的に粒度の細かいダストの混合粉に、１〜６重量％の糖
蜜あるいは前記量の糖蜜を含有した希釈液をバインダー
として添加して混練し、成型機にて１ｍｍ以上に塊成化
する際に、混合及び調湿した混合原料を室温下で所定の
養生時間を設けて放置した後に、これを成型することを
特徴とする。

【０００９】なお、養生時間は少なくとも１時間以上と
することが好ましい。また、養生時間は２４時間以内と
することが望ましい。２４時間を越える養生は成品の圧
潰強度およびＤＩ強度をかえって低下させるからであ
る。

【００１０】

【作用】図２に示すように、焼結返鉱５１および焼結篩
下粉５２からなる混合物に細粒ダスト５３を混合する
と、粗い返鉱５１および篩下粉５２の粒子間に細粒ダス
ト５３が充填され、全体としての成型性や結合性が向上
し、塊成鉱の強度が増大する。

【００１１】ここで、混合及び調湿した後に混合原料を
直ちに成型機にて成型せずに室温下での放置状態で少な
くとも１時間以上の養生時間を設けることにより、生石
灰状態のＣａＯ（フリーライム）が原料中あるいは原料
調湿時に添加される水分と水和反応を生じてＣａ（Ｏ
Ｈ）₂ 等に転化し、これがバインダーとして添加されて
いる糖蜜と緩やかに反応するようになり、急激な反応が
抑制される。

【００１２】このため、その粘結作用を損なうことなく
成品強度が向上するとともに歩留りの良好な塊成鉱を得
ることができる。成型されたブリケットは搬送時のハン
ドリングに十分に耐え得る圧潰強度（例えば３０kg／Ｐ
以上）を有するようになる。

【００１３】

【実施例】以下、添付の図面を参照しながら本発明の実
施例について説明する。図１は本発明の実施例に係る非
焼成塊成鉱の製造方法を示すプロセスフロー図である。
この実施例では成型機によるブリケットの製造工程につ
いて説明するが、成型機の代わりとして造粒機を用いて
も同様の効果が得られることは勿論である（成品はペレ
ットとなる）。焼結返鉱、焼結篩下粉およびダストは配
合槽３１〜３３にそれぞれ貯鉱され、各定量切出装置２
０によって所定の配合割合となるようにコンベア１２上
に切出される。なお、ダストは集塵機などで集められた
細粒のものを用いるが、これは小ホッパ３０からコンベ
ア１１に移載され、コンベア１１により第１配合槽３１
に輸送されるようになっている。これらの原料はコンベ
ア１２，１３により第１ミキサー３４および第２ミキサ
ー３５に輸送され、混ぜ合される。この混練工程におい
て必要に応じて調湿（水分添加）し、原料はコンベア１
４，１５を経て受入配合槽３６に輸送される。

【００１４】発生粉貯鉱槽４３にはグリズリまたは振盪
篩４２で篩われた成品発生粉が貯えられており、これら
及び原料を定量切出装置２４によって所定の配合比率で
切出し、所定の配合比率で原料に配合する。そして、こ
れにバインダー添加設備３８より送られてきた糖蜜を混
合機３７（通常はハグミル）において混合し、混合原料
中の水分を調整し、これを混練する。

【００１５】この調湿（水分添加）量は、成品製造時の
総水分量が１．５〜４．５重量％の範囲となるように予
め原料及びバインダー等から持ち込まれる含有水分に基
づき算出された値、あるいは各原料または混合原料を測
定した水分値との偏差分に相当する。無論、水分の調整
は前記総水分量の値をフィードバックすることにより第
１及び第２のミキサー３４，３５にて行なうことも可能
である。

【００１６】ここで、成品製造時の総水分量とは、使用
原料、バインダー、添加水分の全てを含む混合原料中の
絶対水分量のことをいう。なお、バインダー（糖蜜）の
添加量はコスト的な観点からも、極力少なくすることが
望ましい。本実施例では糖蜜添加量を１〜６重量％とし
ている。糖蜜添加量の下限値を１重量％としたのは、１
重量％未満では成型性や成型後の強度が悪化するためで
ある。一方、糖蜜添加量の上限値を６重量％としたの
は、６重量％を超えるとバインダーの固化に時間がかか
り、成型直後の圧潰強度が低下するためである。

【００１７】次いで、ニーダー３９より成型機４０に供
給された混合原料は塊成化され、グリズリまたは振盪篩
４２を経て搬出される。この場合に、ロール成型圧力
は、原料条件によって異なるが、概ね０．５〜３．５ト
ン／ｃｍ程度の範囲とすることが望ましい。

【００１８】表１に本発明の実施例に用いた焼結返鉱の
粒度分布を示す。表２には実施例に用いた焼結返鉱の化
学成分を示す。表３には実施例に用いた焼結篩下粉の粒
度分布を示す。表４には実施例に用いた焼結篩下粉の化
学成分を示す。表５には実施例に用いたダストの粒度分
布を示す。表６には実施例に用いたダストの化学成分を
示す。なお、それぞれの組成の成分表示は重量％であ
る。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】

【表４】

【００２３】

【表５】

【００２４】

【表６】

【００２５】図３は、横軸に温度をとり、縦軸に粘度を
とって、各種バインダー材料における両者の関係を示す
特性図である。図中、曲線Ａは糖蜜を、曲線Ｂはデキス
トリン１を、曲線Ｃはアルコール廃液１を、曲線Ｄはア
ルコール廃液２を、曲線Ｅはデキストリン２を、それぞ
れ示す。図から明らかなように、バインダーに用いる糖
蜜はそれ自身の粘度が高く、結合作用をもたらすが、圧
縮成型過程あるいは成型後に水分が蒸発することによ
り、短時間で固化し強固な結合状態を示す。なお、液送
可能限界は粘度１×１０³ のところにあり、これを上回
る粘度の液は実質的に輸送管を通過できない。

【００２６】表７にバインダーとして用いる糖蜜の主要
成分（重量％）を示す。表８に実施例１〜８及び比較例
１，２の原料配合条件および養生条件をそれぞれ示す。
実施例１〜８では養生時間をそれぞれ３０分間、６０分
間、１２０分間、１８０分間、３０分間、６０分間、１
２０分間、１８０分間とした。比較例１，２は養生せず
に混合原料を直ちに成型した。また、実施例１〜４及び
比較例１では糖蜜添加量を３．０重量％、調湿時の水分
添加量を２．５重量％とした。一方、実施例５〜８及び
比較例２では糖蜜添加量を３．５重量％、調湿時の水分
添加量を３．０重量％とした。さらに、実施例１〜４及
び比較例１では焼結返鉱とダストとの配合比を８５対１
５とした。一方、実施例５〜８及び比較例２では焼結返
鉱とダストとの配合比を７０対３０とした。なお、表８
においてバインダーおよび水の添加量は焼結返鉱、焼結
篩下粉、ダストの粉体原料総重量（１００％）に対する
外掛割合を示す。

【００２７】

【表７】

【００２８】

【表８】

【００２９】このような一連の装置において、表１〜表
７に示す原料及びバインダーを用いて、表８に示す配合
および養生条件にて調整した混合原料をそれぞれ使用
し、成型されたブリケットの圧潰強度およびドラム強度
（ＤＩ強度）につきそれぞれ調べた。その結果を図４乃
至図７にそれぞれ示す。

【００３０】図４は、横軸に比較例１および実施例１〜
４の識別を示し、縦軸にブリケットの圧潰強度（ｋｇ／
Ｐ）をとって、各成品の圧潰強度についてそれぞれ調べ
た結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ｆは養生時間
を１時間とした結果を示し、曲線Ｇは養生時間を２４時
間とした結果を示す。図から明らかなように、１時間の
養生で実施例１〜４の成品圧潰強度は比較例１のそれを
上回っており、２４時間の養生で実施例１〜４の成品圧
潰強度は比較例１のそれを大幅に上回る結果が得られ
た。

【００３１】図５は、横軸に比較例１および実施例１〜
４の識別を示し、縦軸に成品ＤＩ強度（＋１５mm％）を
とって、各成品のドラム強度について調べた結果を示す
グラフ図である。図中、曲線Ｈは養生時間を１時間とし
た結果を示し、曲線Ｊは養生時間を２４時間とした結果
を示す。図から明らかなように、１時間の養生では実施
例１〜４の成品ＤＩ強度は比較例１のそれと大差ない
が、２４時間の養生では実施例１〜４の成品ＤＩ強度は
比較例１のそれを大幅に上回る結果が得られた。

【００３２】図６は、横軸に比較例２および実施例５〜
８の識別を示し、縦軸にブリケットの圧潰強度（ｋｇ／
Ｐ）をとって、各成品の圧潰強度についてそれぞれ調べ
た結果を示すグラフ図である。図中、曲線Ｋは養生時間
を１時間とした結果を示し、曲線Ｌは養生時間を２４時
間とした結果を示す。図から明らかなように、１時間の
養生で実施例５〜８の成品圧潰強度は比較例２のそれを
上回っており、２４時間の養生で実施例５〜８の成品圧
潰強度は比較例２のそれを大幅に上回る結果が得られ
た。

【００３３】図７は、横軸に比較例２および実施例５〜
８の識別を示し、縦軸に成品ＤＩ強度（＋１５mm％）を
とって、各成品のドラム強度について調べた結果を示す
グラフ図である。図中、曲線Ｍは養生時間を１時間とし
た結果を示し、曲線Ｎは養生時間を２４時間とした結果
を示す。図から明らかなように、１時間の養生では実施
例５〜８の成品ＤＩ強度は比較例２のそれと大差ない
が、２４時間の養生では実施例５〜８の成品ＤＩ強度は
比較例２のそれを大幅に上回る結果が得られた。

【００３４】これらの結果より明らかなように、配合及
び調湿した混合原料を室温下で１〜２４時間の養生を行
なった後に、これを成型すると、粘結作用を損なうこと
なく成品強度を向上させることができるとともに、歩留
りの良好な塊成鉱を得ることができた。このように成型
されたブリケットは搬送時のハンドリングに十分に耐え
得る圧潰強度（例えば３０kg／Ｐ以上）を有するように
なる。

【００３５】

【発明の効果】本発明方法によれば従来法に比較して、
成型時の圧縮成型性や圧潰強度、ＤＩ強度を低下させる
ことなく、焼結返鉱、焼結篩下粉、ダスト等を強固に塊
成化することができる。

【００３６】また、焼結返鉱、焼結篩下粉、ダストとい
った本来循環再処理、再焼成を行っていた原料を塊成化
し、これを高炉等の原料として使用することができるた
め、焼結コスト及び各種原単位の低減、焼結設備費、保
全コストの削減を達成することができる。さらに、資源
の有効活用、環境保全への貢献といった波及効果をもた
らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る非焼成塊成鉱の製造方法
を示すプロセスフロー図。

【図２】本発明方法により製造された塊成物の構造概念
図。

【図３】各種バインダー材料における粘度と温度との関
係を示す特性図。

【図４】本発明方法の各実施例における成品の圧潰強度
を示すグラフ図。

【図５】本発明方法の各実施例における成品の圧潰強度
を示すグラフ図。

【図６】本発明方法の各実施例における成品のドラム強
度（Ｄｌ）を示すグラフ図。

【図７】本発明方法の各実施例における成品のドラム強
度（Ｄｌ）を示すグラフ図。

【図８】従来の焼結鉱の製造工程を説明するためのプロ
セスフロー図である。

【符号の説明】

３１，３２，３３，３６，４３…配合槽、３４，３５…
ミキサー、３７…混合機、３８…バインダ添加設備、４
０…成型機、４１…成品槽、４２…振盪篩

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者長野誠規東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者岸本純幸東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者脇元一政東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者酒井敦東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者根本謙一東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者上田稔京都府京都市中京区新町通四条上ル小結棚町429番地株式会社ケイハン内 (72)発明者大溝潔京都府京都市中京区新町通四条上ル小結棚町429番地株式会社ケイハン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焼結返鉱または焼結篩下粉（高炉成品篩下
粉、庫下品）の１種あるいは２種と、これより相対的に
粒度の細かいダストの混合粉に、１〜６重量％の糖蜜あ
るいは前記量の糖蜜を含有した希釈液をバインダーとし
て添加して混練し、成型機にて１ｍｍ以上に塊成化する
際に、混合及び調湿した混合原料を室温下で所定の養生
時間を設けて放置した後に、これを成型することを特徴
とする非焼成塊成鉱の製造方法。
【請求項２】養生時間を少なくとも１時間以上とするこ
とを特徴とする請求項１記載の非焼成塊成鉱の製造方
法。