JPH0884917A

JPH0884917A - 転動造粒方法

Info

Publication number: JPH0884917A
Application number: JP24883194A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Eto; 一郎江藤; Masayoshi Chiisagata; 正佳小縣; Yoshihiro Inoue; 義弘井上; Shinroku Matsuzaki; 眞六松崎
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-09-16
Filing date: 1994-09-16
Publication date: 1996-04-02

Abstract

(57)【要約】【目的】細粒コークスの配合割合を粗粒コークスの粒
径の変化に応じて変えることにより、常に造粒物品質特
性を最適範囲に維持することの可能な転動造粒方法を提
供する。【構成】粒径５００μｍ以下の粉粒原料と、粒径５ｍ
ｍ以上の粗粒原料にバインダーを添加して転動造粒する
造粒方法であって、粗粒原料の平均粒径に応じて、粉粒
原料の配合割合を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粗粒原料を粉粒原料で
被覆する転動造粒方法に係り、更に詳しくは、歩留り、
常温圧潰強度、熱間圧潰強度及びＪＩＳ反応性で表せる
すべての造粒物特性を最適範囲に調整する転動造粒方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、高炉用コークスの製造及
び搬送過程において、そのままでは高炉に装入不可能な
細粒コークスが発生する。例えば、コークス炉の集塵機
で集塵したものや、コークス化したものが搬送中に粉化
して細粒コークスになる。これらの細粒コークスの再利
用の方法として、従来より種々の方法が提案されてい
る。例えば、本発明者等が先に出願した特願平５−９２
９７０号に提案されているように、高炉燃料用コークス
として、所定の大きさ以下で所定の重量を含む細粒コー
クス又は細粒無煙炭の何れか一方、又は両方と５〜６５
ｍｍを主体とする塊コークスを原料とし、これに硬化剤
としてセメント等のバインダーを配合して、１０〜７０
ｍｍの径に転動造粒するものがある。さらに、特公昭６
３−６２５５８号公報には、焼結燃料用コークスとし
て、粒径が０．３ｍｍ以下の微細コークスが粗粒コーク
ス、特に１ｍｍ以上の粗粒コークスによく捕捉、被着さ
れやすいという知見に基づいて、粒径が０．３ｍｍ以下
の微細コークスを１５重量％以上含む細粒コークスに、
水とセメントを配合した配合材料を転動造粒するに際し
て、粒径が１ｍｍ以上の粗粒コークスを細粒コークスの
３０重量％以上前記配合材料中に含有させる方法が開示
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
願平５─９２９７０号で提案の高炉燃料用コークス、及
び、特公昭６３−６２５５８号公報に示されている焼結
燃料用コークスのいずれの場合も、造粒物の核となる塊
コークス又は粗粒コークス（以下粗粒コークスと呼ぶ）
の粒径に関係なく、細粒コークスの重量を粗粒コークス
の重量に対して一定にしている。このように粗粒コーク
スの粒径の変化に関係なく一定重量の細粒コークスを配
合して長期間造粒していると、その造粒された造粒物
は、順次、歩留り、常温圧潰強度、熱間圧潰強度、ＪＩ
Ｓ反応性〔炭酸ガスとの反応性（Ｃ＋ＣＯ₂→２Ｃ
Ｏ）〕という造粒物品質特性すべてが悪化してくる問題
点が明らかになった。本発明はこのような事情に鑑みて
なされたもので、細粒コークスの配合割合を粗粒コーク
スの粒径の変化に応じて変えることにより、常に造粒物
品質特性を最適範囲に維持することの可能な転動造粒方
法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の転動造粒方法は、粒径５００μｍ以下の粉粒原料
と、粒径５ｍｍ以上の粗粒原料にバインダーを添加して
転動造粒する造粒方法であって、前記粗粒原料の平均粒
径に応じて、前記粉粒原料の配合割合を調整するように
構成されている。この粗粒原料、粉粒原料は特に限定さ
れるものではなく、コークス、石炭、鉄鉱石、ダスト等
が用いられる。さらに、請求項２記載の転動造粒方法
は、請求項１記載の方法において、前記粉粒原料の粒径
５ｍｍ未満を５％以下とするように構成されている。

【０００５】

【作用】本願発明者等は、造粒物の造粒特性が操業につ
れて順次変化することの原因を調査した結果、粉粒原料
である細粒コークスの平均粒径の変化は殆どないのに対
し、粗粒原料である粗粒コークスの平均粒径が経時的に
変化する、即ち、粗粒コークスは塊状コークスを破砕装
置及び篩装置により粒径５〜６５ｍｍに破砕整粒してい
ることから、その破砕装置及び篩装置の摩耗により順次
その平均粒度が大きくなり、また、篩装置を新品に交換
した際には平均粒径が小さくなることを見出した。

【０００６】この粗粒コークスの平均粒径が変化した場
合の造粒特性について、更に、実験を行った。この結
果、図１に示すように、粗粒コークスの平均粒径を変化
させた場合、配合する細粒コークスの割合を斜線の範囲
Ａ内に調整しないと造粒物の強度不足が生じたり、造粒
物の粒径不足となり歩留りが低下することが判明した。
この事から、従来のように粗粒コークスの粒径にかかわ
らず細粒コークスを一定量配合して造粒するのではな
く、粗粒コークスの粒径の変化に応じて細粒コークスの
配合割合を変化させて造粒することにより、その造粒物
の造粒物品質特性の維持を図るものであり、これを達成
することができるのは、次の考え方に基づいている。

【０００７】造粒により粗粒コークスの周囲に細粒コー
クスが付着するが、この際、粗粒コークスの粒径の差に
より粗粒コークスの表面積が異なるので、その表面積に
応じて細粒コークスの付着量が変化する。もし、粗粒コ
ークスの表面積に対して細粒コークスの配合量を多くし
て造粒するならば、細粒コークス同士で造粒されるた
め、細粒コークスが粗粒コークスに付着されないことに
なるので、結果として、小粒径の造粒物が多くなり、歩
留りが低下することになる。反対に、粗粒コークスの表
面積に対して細粒コークスが不足しているなら、細粒コ
ークスは全て粗粒コークスに付着されて造粒は安定する
が、その付着層厚が所定の厚さより薄くなり、強度不足
となる。

【０００８】このため、粗粒コークスの平均粒径が小さ
くなるに従って、最大の歩留りを達成するためには、粗
粒コークスに対する細粒コークスの配合割合を徐々に多
くさせることが必要であるということである。逆に、粗
粒コークスの粒径が大きくなれば、細粒コークスの配合
割合を少なくする必要があることがわかる。これは、粗
粒コークスの平均粒径が小さくなるほど、粗粒コークス
全体としての表面積が大きくなるために、造粒物におけ
る所定の付着層厚を確保して強度を維持するには、細粒
コークスの配合割合を多くする必要がある。また、ここ
で、細粒コークスを粒径５００μｍ以下、粗粒コークス
を粒径５ｍｍ以上としたのは、これを外れると効率的な
転動造粒ができなくなるからである。

【０００９】さらに、請求項２記載のように、粗粒コー
クスの粒径５ｍｍ未満を５％以下になるように調整する
ことにより、造粒歩留りが向上する。

【００１０】

【実施例】続いて、添付した図及び表を参照しつつ、本
発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に
供する。ここに、図３は本発明の一実施例に係る転動造
粒方法を示すフロー図である。図中、１１は搬送路ａで
搬送した粉粒原料としての平均粒径８０μｍの細粒コー
クスと、搬送路ｂで搬送したバインダーとしてのセメン
ト（ポルトランドセメント）及び微粉鉄鉱石を導入して
混合し、搬送路ｃに排出するドラムミキサー、１２は搬
送路ｃを介して導入したドラムミキサー１１で混合した
混合物と、搬送路ｄで搬送した表１に示す粗粒原料とし
ての塊コークスと、配管ｅで送られる水及び／又は水ガ
ラス水溶液を導入して、造粒し、搬送路ｆに排出する転
動造粒装置としてのパンペレタイザーである。

【００１１】造粒手順は、先ず、細粒コークス及びセメ
ントをドラムミキサー１１に導入し、ここで所定時間混
練した後、この混合物を搬送路ｃを介して回転中のパン
ペレタイザー１２に供給する。更に、搬送路ｄで散水し
て充分に加水した塊コークスを供給し、更には、水又は
水ガラスを散水ノズルで散布して、前記細粒コークスの
水分を所定値に調湿しながら造粒物を製造した。この造
粒物を乾燥し、品質評価を行った。表２に原材料混合割
合と造粒物品質特性を示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】表２に示されている造粒物品質特性とその
評価方法について説明する。ここで、歩留りとは、造粒
物を分級した結果、所定の粒径１５〜２５ｍｍ範囲以内
のものの割合を示す。（この範囲を外れるものはリター
ンされて再利用される。）この値は６５〜７０％以上が
望ましい。常温圧潰強度とは、常温での強度を表してお
り、搬送時や装入時の強度の目安となり、５０ｋｇ以上
必要である。また、熱間圧潰強度とは、６００°Ｃにお
ける熱間強度であり、例えば、高炉炉内での強度の指標
として用いられ、２５ｋｇ以上必要である。さらに、Ｊ
ＩＳ反応性とは、ＣＯ₂との反応割合を示すもので、３
０％以上必要である。

【００１５】表２に３の実施例Ｉ、II、III を示す。こ
こで、調整前１は正常な操業状態を示し、調整後は、調
整前２において造粒特性が悪化したために、細粒コーク
スの配合割合を調整して造粒特性を改善した後の状態を
示す。なお、調整前２については、実施例Ｉ、IIにおい
ては、調整前１で操業中の篩が摩耗して篩目が大きくな
ったために、塊コークスの平均粒度が大きくなり、その
結果、造粒特性が悪化した状態を示し、一方、実施例II
I においては、調整前１で操業中の篩装置を新品に取り
替えたので、篩目が小さくなり、塊コークスの平均粒度
が小さくなり、その結果、造粒特性が悪化した状態を示
す。

【００１６】まず、実施例Ｉについて説明する。調整前
１に示すように、細粒コークスが４５．０％、塊コーク
スの平均粒径が１４．２ｍｍで造粒した造粒物の造粒物
品質特性は、すべての項目とも基準値を上回り問題なか
った。しかし、この調整前１の正常な操業状態は、やが
て操業中の篩が摩耗して篩目が大きくなるために、調整
前２に示すように、塊コークスの平均粒径が１４．２ｍ
ｍから１５．０ｍｍへと大きくなり、その結果、造粒物
粒径が全体的に小さくなり（１５ｍｍ未満が２１．３％
から３６．９％へ増大）、これによって、造粒物品質特
性すべてが悪化し、特に、歩留りは７８．７％から６
３．１％へと低下する。そこで、正常な操業状態に改善
するために、調整後に示すように、１５．０ｍｍと大き
くなった塊コークスの平均粒径に対して、図１に示す関
係に基づいて、細粒コークスの配合割合を調整前２の４
５．０％から３７．５％に減じて転動造粒した結果、常
温圧潰強度とＪＩＳ反応性はほぼ同程度、熱間圧潰強度
は若干大きくなり、歩留りは８１．４％と基準値以上と
なった。

【００１７】次に、実施例IIについて説明する。調整前
１に示すように、細粒コークスを実施例Ｉより５％多く
して５０．０％、塊コークスの平均粒径を実施例Ｉと同
じ１４．２ｍｍで造粒した造粒物の造粒物品質特性は、
すべての項目とも実施例Ｉと同様基準値を上回り問題な
かった。しかし、この調整前１の操業状態も、実施例Ｉ
と同様、やがて篩が摩耗して篩目が大きくなり、調整前
２に示すように、塊コークスの平均粒径が１４．２ｍｍ
から１５．８ｍｍへと大きくなり、そのため、造粒物粒
径が全体的に小さくなり（１５ｍｍ未満が３１．８％か
ら５５．５％へ増大）、これによって、造粒物品質特性
すべてが悪化し、特に、歩留りは４３．６％と基準値を
大幅に下回った。そこで、正常な操業状態に改善するた
めに、調整後に示すように、１５．８ｍｍの塊コークス
の平均粒径に対して、細粒コークスの配合割合を調整前
２の５０．０％から実施例Ｉと同様３７．５％に減じて
転動造粒した結果、常温圧潰強度と熱間圧潰強度は若干
大きくなり、ＪＩＳ反応性は若干小さくなったが、歩留
りは７７．８％と基準値以上となった。

【００１８】更に、実施例III においては、調整前１に
示すように、実施例IIの調整後と全く同一条件（細粒コ
ークスを３７．５％、塊コークスの平均粒径を１５．８
ｍｍ）で造粒した場合で、造粒物の造粒物品質特性は、
すべての項目とも実施例IIの調整後と全く同一で問題な
かった。しかし、この調整前１の操業状態で、操業中の
篩を新品に取り替えた場合、節目が小さくなるため、調
整前２に示すように、塊コークスの平均粒径が１５．８
ｍｍから１４．２ｍｍへと小さくなり、その結果、造粒
物品質特性すべてが悪化し、特に、歩留りは６１．４％
と基準値を下回った。そこで、操業状態を改善するため
に、調整後に示すように、１４．２ｍｍの塊コークスの
平均粒径に対して、細粒コークスの配合割合を、実施例
Ｉ、IIとは逆に、調整前２の３７．５％から４５．０％
に増やして転動造粒した結果、常温圧潰強度、熱間圧潰
強度及びＪＩＳ反応性とも大きくなり、歩留りも７８．
７％と基準値以上となった。

【００１９】以上のことから明らかなように、操業中、
破砕装置及び篩装置の摩耗により、順次、塊コークスの
平均粒度が大きくなったり、また、篩装置を新品に交換
した際には塊コークスの平均粒径が小さくなるので、図
１に示すように、塊コークスの平均粒径に応じて細粒コ
ークスの配合割合を変えないと、所要の造粒物品質特性
が得られないことがわかる。つまり、塊コークスの平均
粒径が大きくなれば、細粒コークスの配合割合を減少さ
せ、反対に、塊コークスの平均粒径が小さくなれば、細
粒コークスの配合割合を増加させる必要がある。もし、
細粒コークスの配合割合が上限値より大きい場合は、細
粒コークス同士が造粒されるために、造粒物の粒径の制
御が困難となり、造粒性の不良を生じる。また、反対に
細粒コークスの配合割合が下限値より小さい場合には、
造粒性は良好であるが、付着層厚が薄いために、常温圧
潰強度や熱間圧潰強度が低下するとともに、ＪＩＳ反応
性も悪化する。

【００２０】図２は塊コークス中の粒径５ｍｍ未満の塊
コークスの配合割合（横軸）に対する造粒物の歩留りの
関係を示した図である。この図から明らかなように、粒
径５ｍｍ未満の塊コークスの配合割合が０〜５％では、
歩留りは８１〜８３％と高いが、配合割合が５％を越え
て大きくなると、急激に歩留りが減少することが分か
る。この結果から明らかなように、造粒物の歩留りを確
保するためには、粒径５ｍｍ未満の塊コークスの配合割
合を５％以下に抑えることが大切である。

【００２１】なお、実施例における細粒コークスの成分
として、細粒コークスの他に、微粉鉄鉱石を用いている
が、この微粉鉄鉱石を用いるのは高炉に装入する高炉燃
料用コークスの造粒の場合で、バインダーとしてセメン
トだけでは冷間強度しか出ないので配合している。しか
し、焼結用原料用コークスのように熱間強度を必要とし
ない場合は、この微粉鉄鉱石を配合する必要はない。

【００２２】

【発明の効果】請求項１及び２記載の転動造粒方法にお
いては、粉粒原料と、造粒の核となる粗粒原料とを転動
造粒する際に、粗粒原料の平均粒径に応じて、粉粒原料
の配合割合を変えるようにしているので、歩留り、常温
圧潰強度、熱間圧潰強度及びＪＩＳ反応性というすべて
の造粒物品質特性を最適な範囲に収めることができる。
特に、請求項２記載の転動造粒方法においては、粉粒原
料の粒径５ｍｍ未満を５％以下になるように調整してい
るので、上記に比べ、更に歩留り特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】塊コークスの平均粒径に対する細粒コークスの
配合割合を示すグラフである。

【図２】塊コークス中の粒径５ｍｍ未満の塊コークスの
配合割合に対する造粒物の歩留りの関係を示したグラフ
である。

【図３】転動造粒方法を説明するフロー図である。

【符号の説明】

１１ドラムミキサー１２パンペレタイザー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松崎眞六千葉県富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】粒径５００μｍ以下の粉粒原料と、粒径
５ｍｍ以上の粗粒原料にバインダーを添加して転動造粒
する造粒方法であって、前記粗粒原料の平均粒径に応じ
て、前記粉粒原料の配合割合を調整することを特徴とす
る転動造粒方法。
【請求項２】前記粗粒原料の粒径５ｍｍ未満を５％以
下としたことを特徴とする請求項１記載の転動造粒方
法。