JPH08176686A - 高アルミナ鉄鉱石を高配合した焼結鉱製造方法 - Google Patents

高アルミナ鉄鉱石を高配合した焼結鉱製造方法

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JPH08176686A
JPH08176686A JP33463594A JP33463594A JPH08176686A JP H08176686 A JPH08176686 A JP H08176686A JP 33463594 A JP33463594 A JP 33463594A JP 33463594 A JP33463594 A JP 33463594A JP H08176686 A JPH08176686 A JP H08176686A
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iron ore
alumina
ore
sintered
ores
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JP33463594A
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Shunji Kasama
俊次 笠間
Tetsuzo Haga
哲三 芳我
Akiyoshi Oshio
昭義 大塩
Takuma Kozono
琢磨 小園
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な高アルミナ鉄鉱石とペレットフィード
を素材として、焼結鉱の強度低下、および低温還元粉化
性の悪化をきたすことなく、低焼成コストで良質の焼結
鉱を製造する。 【構成】 カオリナイト系のアルミナを含有した高アル
ミナ鉄鉱石と他の鉄鉱石を配合し、これに石灰石、珪石
および蛇紋岩などの副原料と、粉コークスや無煙炭など
の固体燃料を添加配合して焼結する焼結鉱の製造方法に
おいて、前記他の鉄鉱石として0.25mm以下の粒度
で、かつ鉄分を67wt%以上含有する高品位鉄鉱石を
全鉄鉱石中の15〜25wt%配合して、全鉄鉱石中の
微粉部のAl23 /T・Feの重量比率を0.023
〜0.027にする焼結鉱の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高アルミナ鉄鉱石を多量
配合した焼結原料を基にした焼結鉱の製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】一般的な高炉製銑法において焼結鉱は、
原料となる鉄鉱石を粉コークスなどの燃料や石灰石など
の副原料と混合造粒し焼結機で自己焼結させることで塊
成化したのち、高炉へ装入し溶融および還元を行わせ
る。この焼結反応において、原料中のアルミナ成分は焼
結時の融液の融点を上昇させる作用があるため、高アル
ミナ原料を多量に使用した場合には融液生成量が不足
し、焼結鉱の強度が低下する原因となる。
【0003】このような高アルミナ鉄鉱石の悪影響が顕
著となるのは、通常、その配合率を25wt%以上とし
た場合である。残念ながら、日本のメインソースである
オーストラリア鉄鉱石については、鉄鉱石中に約25重
量%相当の0.25mm以下の微粉を含有しており、そ
の微粉部にカオリナイト系の粘土質鉱物が混入する高ア
ルミナ鉄鉱石が多い。従って現在は、これらの難焼結性
鉄鉱石の使用技術の確立が望まれている。高アルミナ鉄
鉱石の焼結性を改善することによって、日本の鉄鋼業は
資源政策面でも経済面でも大きなメリットを享受するこ
とができる。
【0004】このような高アルミナの鉄鉱石の悪影響を
回避する技術としては、特公昭58−18413号公報
(従来技術1)に開示されているように配合原料中の微
粉部分の成分管理を行う焼結配合技術がある。すなわち
配合原料中のAl23 /SiO2 重量比を0.25以
下に管理することでアルミナの悪影響をシリカのバイン
ダー効果で補い焼結鉱の品質を維持する方法である。
【0005】また高アルミナの鉄鉱石の悪影響を回避す
るもう1つの技術として、特開昭60−138020号
公報(従来技術2)に開示されているような粘土質微粉
部の選択造粒法による高アルミナ微粉部の封じ込め技術
がある。これは高アルミナ鉄鉱石中でもアルミナ濃度の
高い微粉部分を選択的に分離造粒して他の鉄鉱石や副原
料との融液反応を防止しアルミナの悪影響を発現させな
い方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術1の方法ではシリカに対する比でアルミナの配合制約
が決められているため、現実的に使用できる高アルミナ
鉄鉱石の配合量に制約が生じる。きわめてアルミナ混入
率の高いハマスレイなどの豪州系鉄鉱石を使用した場合
には、珪石などのシリカソースを補填せねばならず、結
果として後工程となる高炉においてFe歩留りの低下お
よびスラグ量の増大などの問題が生じる。
【0007】また、従来技術2の方法は高アルミナ原料
を多量に使用するための有効な手段であるが、実施にあ
たってはパンペレタイザーなどの多大な設備投資が必要
となり、造粒のための電力費などランニングコストが高
いという問題がある。
【0008】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、焼結鉱を製造する際に使用する原料鉄鉱石の特
性およびそれらの配合比率を規定することにより、特別
な設備投資を行わずとも、焼結鉱の強度や低温還元粉化
指数(RDI)の悪化、および歩留り低下をきたすこと
なく、高アルミナ鉄鉱石を焼結原料として多量に使用で
きる焼結鉱の製造方法を提供することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明はなされたものであり、その手段はカオリナイ
ト系のアルミナを含有した高アルミナ鉄鉱石と他の鉄鉱
石を配合し、これに石灰石、珪石および蛇紋岩などの副
原料と、粉コークスや無煙炭などの固体燃料を添加配合
して焼結する焼結鉱の製造方法において、その他の鉄鉱
石として0.25mm以下の粒度で、かつ鉄分を67w
t%以上含有する高品位鉄鉱石を全鉄鉱石中の15〜2
5wt%配合して、全鉄鉱石中の微粉部のAl23
T・Feの重量比率を0.023〜0.027に調整し
た焼結鉱の製造方法にある。
【0010】
【作用】本発明の焼結鉱の製造方法は、オフラインにお
ける鉄鉱石溶融性テストなどにより、鉄鉱石の品質特性
を考慮した鉄鉱石配合を行うことで、カオリナイト系の
アルミナ鉱物を含有する高アルミナ鉄鉱石高配合時の品
質悪化を回避できるとの知見を得て完成させたものであ
る。
【0011】本発明における高アルミナ鉄鉱石として
は、カオリナイト系のアルミナ鉱物を含有する鉄鉱石、
すなわちオーストラリア産のハマスレイやマウントニュ
ーマンなどの難焼結性高アルミナ鉄鉱石が使用出来る。
また、本発明で使用する高品位鉄鉱石としては、MBR
ペレットフィード、リオドセペレットフィード、ロメラ
ルペレットフィード、あるいはクドレムクペレットフィ
ードなどのペレットフィード類、もしくはLKABやキ
ャロルレイクなどの高品位微粉鉄鉱石などがある。更
に、カラジャスやMBRなどの比較的粗粒の高品位粉鉄
鉱石も使用出来るが、これは、0.25mm以下に破砕
処理するか、または、0.25mm以下の微粉部分のみ
を予め篩い分けるなどの事前処理を行う必要がある。
【0012】本発明者らは、前記高アルミナ鉄鉱石をベ
ースとするモデル配合原料に種々の鉄鉱石を添加して焼
結時の融液性状の変化を解析した。すなわち高アルミナ
鉄鉱石としては表1に示す0.25mm以下の鉄鉱石G
(ハマスレイ)を用い、これに0.25mm以下の石灰
石粉15wt%を配合したモデル配合原料を調整し、円
筒形ピース(6mmφ×10mmH)を作成した。これ
を1250℃で3分間の電気炉加熱したときのピースの
高さの減少代を溶融性指数xとして定量化した。
【0013】
【表1】
【0014】表1に示す銘柄の異なる種々の鉄鋼石粉
(0.25mm以下)を鉄鉱石Gの代替として振り替え
たときの溶融性指数の測定結果を図1に示す。なお溶融
性指数x(%)の定義は次式のとおりであり、溶融性指
数が大きいほど溶融性が高いことを意味する。 x=(1−H/Ho)×100 ・・・(1) Ho:ピースの焼成前の高さ(mm) H :ピースの焼成後の高さ(mm)
【0015】図1の結果より、Fe>67wt%の高品
位鉄鉱石(表1中の鉄鉱石A,鉄鉱石Bおよび鉄鉱石
C)はいずれも配合原料の溶融性を改善する効果を持つ
ことがわかる。従来技術1に示されたようにシリカ成分
の高い鉄鉱石でも溶融性の改善効果は見られるが、配合
率で30〜40wt%以上を境として、いずれのシリカ
レベルの場合にも溶融性の大幅な改善が見られる。
【0016】この図1は高アルミナ鉱石以外を配合しな
い極端な例であるが、この試験結果より融液性状が大き
く変化する臨界点の融液組成は、Al23 /T・Fe
の重量比率で0.027に相当することがわかる。本発
明者らの知見によれば、シリカの多配合は溶融反応の起
点となる微粉部分の塩基度を低下させることになるた
め、溶融性という面では好ましくない。むしろシリカや
アルミナが少なく鉄分の多い高品位鉄鉱石の方が、溶融
反応の改善という面からは寄与が大きく、溶融性に対し
てはAl23 /T・Feの比率が良い相関を与える。
【0017】本発明者らは、この高品位鉄鉱石を高配合
した場合の高アルミナ融液の性状改善効果に着目し、更
にオフラインの鍋試験で焼結鉱品質の変化を確認した。
高アルミナ鉄鉱石としては代表的な高アルミナ鉄鉱石で
あるハマスレイ(鉄鉱石G)とMt.ニューマン(鉄鉱
石H)をそれぞれ25wt%ずつ配合し、これにリオド
セ(鉄鉱石D)およびサルガオンカ(鉄鉱石E)を、そ
れぞれ25wt%ずつ配合したブレンド鉱を調製した。
高品位鉄鉱石としてはMBRペレットフィード(鉄鉱石
A)、リオドセペレットフィード(鉄鉱石B)およびカ
ラジャス鉄鉱石(鉄鉱石C)の0.25mm以下の粉砕
物の3種類を使用した。高品位鉄鉱石の配合率は0〜3
0wt%の範囲で変更し、先のブレンド鉱との振り替え
試験を行った。その鍋試験の結果を図2に示す。
【0018】図2からいずれの鉄鉱石においても、高品
位鉄鉱石を15wt%以上の配合条件で品質が改善して
いることが判る。これはAl23 /T・Feの重量比
率で0.0270以下である。即ち、このような条件下
では、融液の流動性が良い高品位鉄鉱石を微粉化して多
量に配合することで、融液性状へのアルミナ成分の悪影
響が効果的に抑制されるものと思われる。ただし、高品
位微粉鉄鉱石の配合率を30wt%とした場合には、逆
に低温還元粉化指数が悪化した。これは微粉の鉄鉱石を
多量配合したために通気性が著しく悪化したためであ
る。
【0019】また、本発明法において高品位鉄鉱石の粒
度を0.25mm以下に限定した理由は、0.25mm
超の粒度では、融液中へのアルミナ成分の溶け込み速度
に比べ、高品位鉄鉱石の溶融速度が遅くなるため、短時
間の焼結反応では十分な融液量が確保できないという理
由からである。
【0020】また高品位鉄鉱石は微粉であるにもかかわ
らず、25wt%以下の配合率では通常のドラムミキサ
ー造粒を行うことで、特に通気性の問題もなく焼成する
ことができた。微粉原料であるにもかかわらず通気性が
確保できた原因は、赤熱層の通気抵抗が改善したためで
ある。図3は本発明法と従来法の定風量焼成時の負圧の
変化を示す。本発明法においては、焼結時に多量の融液
が発生するため融液の流動、合一が速やかに行われ、通
気性の高い気孔構造が形成されるものと推測される。
【0021】
【実施例】以下に、本発明の実施例を表2を参照して説
明する。本例はパレット幅:5m、機長:120m、火
格子面積:600m2 の機焼結機を用いて、パレット上
の焼結原料の層厚を600mmとして焼結したものであ
る。
【0022】
【表2】
【0023】表2の比較例1は高品位鉄鉱石(鉄鉱石
A)の配合比率を10wt%、カオリナイト系のアルミ
ナを含有した高アルミナ鉄鉱石(鉄鉱石G,H)を28
wt%配合して、微粉部のAl23 /T・Feが本発
明の範囲より多くしたものであり、この条件に対応する
実施例が表2の実施例1であり、高品位鉄鉱石(鉄鉱石
A)の配合比率を20wt%として微粉部のAl23
/T・Feが本発明の範囲内としたものである。
【0024】比較例2は前記高アルミナ鉄鉱石の配合比
率を45wt%にまで高め、高品位鉄鉱石(鉄鉱石A)
の配合比率を10wt%にして、微粉部のAl23
T・Feが本発明の範囲外の難焼結性の条件であり、こ
の条件に対応する本発明は実施例2、実施例3および実
施例4であり、それぞれ高品位鉄鉱石を、鉄鉱石Aの
み:20wt%(実施例2)、鉄鉱石A+鉄鉱石B:2
5wt%(実施例3)、および鉄鉱石Cb:25wt%
(実施例4)を使用したものである。
【0025】更に、比較例3は前記高アルミナ鉄鉱石の
配合比率を42wt%と高目にし、かつ、高品位鉄鉱石
を33wt%と高くして、微粉部のAl23 /T・F
eを本発明の範囲より高くしたものである。
【0026】表2の試験結果より、いずれの条件におい
ても、本発明の実施例は高アルミナ鉄鉱石配合時に特有
な強度低下および低温還元性の悪化が改善できることが
わかる。また通気性指数をみても、微粉鉄鉱石の配合に
よって点火前の原料充填層の通気性は若干悪化したもの
の、赤熱帯での通気性が改善することにより焼結ベッド
平均の通気性は殆ど悪化しない。但し、比較例3に示す
とおり、高品位微粉鉄鉱石を30%以上にまで過配合し
た場合には、点火前の原料層通気度が著しく悪化し、生
産性および焼結品質が大幅に悪化した。
【0027】
【発明の効果】本発明法においては、焼結性の悪い高ア
ルミナ鉄鉱石を多量に配合する条件においても、焼結鉱
の強度低下および低温還元粉化性の悪化を回避すること
ができる。すなわち、安価な鉄鉱石資源を素材として、
焼成コストを増加させずに、良質の焼結鉱を製造するこ
とが可能となる等の多大な効果を奏することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】鉄鉱石Gの一部を各種鉄鉱石と振り替えたとき
の添加鉄鉱石比率と溶融性指数の関係を示す図
【図2】高品位微粉鉄鉱石の添加比率と焼結鉱品質の関
係を示す図
【図3】定風量焼成時の焼成負圧の経時変化を示す図
フロントページの続き (72)発明者 小園 琢磨 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カオリナイト系のアルミナを含有した高
    アルミナ鉄鉱石と他の鉄鉱石を配合し、これに石灰石、
    珪石および蛇紋岩などの副原料と、粉コークスや無煙炭
    などの固体燃料を添加配合して焼結する焼結鉱の製造方
    法において、前記他の鉄鉱石として0.25mm以下の
    粒度で、かつ鉄分を67wt%以上含有する高品位鉄鉱
    石を全鉄鉱石中の15〜25wt%配合して、全鉄鉱石
    中の微粉部のAl23 /T・Feの重量比率を0.0
    23〜0.027にすることを特徴とする焼結鉱の製造
    方法。
JP33463594A 1994-12-20 1994-12-20 高アルミナ鉄鉱石を高配合した焼結鉱製造方法 Withdrawn JPH08176686A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100469296B1 (ko) * 2000-11-24 2005-01-31 주식회사 포스코 소결광 제조원료의 배합방법
JP2012021213A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Nippon Steel Corp 焼結鉱の製造方法

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