JPH0941047A

JPH0941047A - 含鉄微粉を用いた塊状物の製造方法とその装置

Info

Publication number: JPH0941047A
Application number: JP21650695A
Authority: JP
Inventors: Akira Takahashi; 顕高橋; Yuichi Yamamura; 雄一山村; Takushi Kawamura; 拓史川村; Yasuo Kaneko; 靖男金子; Akira Sakamoto; 章坂本
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1995-08-03
Filing date: 1995-08-03
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、含鉄微粉にバインダー等を加える
ことなく製銑工程（高炉も含む）および製鋼工程にて使
用可能な、高強度の塊状物を歩留り良く製造する方法お
よび装置を提供する。【構成】製鉄所等から発生する含鉄微粉、またはこれ
にコークス粉を混合して水分１０〜１６％とし、この混
合物を押出成形により塊状化し、該塊状物を横型転動ド
ラム機に装入して、その塊状物の角部を除去した後、竪
型炉に装入して加熱焼成する塊状物の製造方法およびそ
の装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所内等で発生
する含鉄微粉を用いて、製銑および製鋼工程にて使用可
能な高強度の塊状物を製造する方法および装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】製鉄所内では製銑、製鋼、圧延の各工程
から多量の含鉄ダストおよびスラッジが発生し、それを
回収するために湿式または乾式の集塵装置が設置されて
いる。この回収されたダストおよびスラッジの成分は鉄
分を４０〜６０％を含んでおり、鉄源あるいは副原料と
して再利用することが従来より図られている。

【０００３】例えば、製鉄所における含鉄ダストを水分
調整して水分１５〜４０重量％のペースト状となし、粒
径１０ｍｍ以下のコークス粉および／または焼結返鉱を
加えてドラムミキサーで混練し、水分１６重量％以下の
塊状混合物とし、さらに、この塊状混合物を潰砕し、粒
径１〜５ｍｍの疑似粒子とし焼結用原料として使用する
方法が、特開昭５５−２１５８１号公報で提案されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記特開昭５
５−２１５８１号公報の提案による方法で製造された疑
似粒子は強度が弱く、搬送中あるいは貯蔵ホッパー中で
粉化することがあり、歩留り低下の原因となっていた。
これに対して、含鉄微粉にバインダーとしてセメントを
加えて強度を向上させる造粒方法が考えられる。しかし
ながら、該方法ではスラッジ中の含油率が高いと造粒時
にバインダーとの接触が十分でなく強度不足になるた
め、あらかじめ油分を除去する必要があり、その分コス
ト高となる。

【０００５】本発明は、含鉄微粉にバインダー等を加え
ることなく製銑工程（高炉も含む）および製鋼工程にて
使用可能な、高強度の塊状物を歩留り良く製造する方法
および装置を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたものであり、その手段１は、含
鉄微粉またはこれとコークス粉を混合して水分１０〜１
６％とし、この混合物を押出成形により塊状化し、該塊
状物を横型転動ドラム機に装入して、その塊状物の角部
を除去した後、竪型炉に装入して３００〜４００℃に加
熱焼成する含鉄微粉を用いた塊状物の製造方法にある。

【０００７】さらに、手段２は、含鉄微粉またはこれと
コークス粉を混合して水分１０〜１６％にする混合機
と、該混合機で混合した混合物を成形して塊状物とする
押出成形機と、該押出成形機で押出成形した塊状物の角
部を除去する横型転動ドラム機と、該横型転動ドラム機
で角部を除去した塊状物を加熱して焼成する竪型炉から
成る含鉄微粉を用いた塊状物の製造装置にある。

【０００８】この含鉄微粉としては転炉湿式集塵ダス
ト、製鋼・圧延スラッジなどの湿潤物およびペレットフ
ィード、製鋼換気集塵ダスト、石炭混合スラッジ、焼成
含油スラッジ等の乾燥物が使用できる。１６％以上の水
分を含有する上記湿潤含鉄微粉を使用する際には前記乾
燥含鉄微粉を混合して使用することが好ましい。また、
コークス粉としては、集塵機コークス粉、無煙炭、微粘
結炭などが使用できる。

【０００９】押出成形機で成形する塊状物の形状として
は直方体、立方体、その他多角形断面を持つ角柱状でも
良いが、角部からの粉化を防止できることから円柱状と
することが好ましく、長さは５〜５０ｍｍで良いが、１
５〜４０ｍｍとすることがハンドリング上、好ましい。

【００１０】

【作用】本発明者らは含鉄微粉の塊状物の強度をバイン
ダー等を添加することなく、自己発現するために、種々
実験、検討を行った結果、前記塊状物の少なくとも表面
のＦｅＯを酸化させてＦｅ₂ Ｏ₃ にし、しかも、この酸
化反応（ＦｅＯ→Ｆｅ₂Ｏ₃ ）を短時間に効率よく起こ
させることが重要であるとの判断に至った。また、塊状
物の製造に当たり、原料としてコークス粉を配合してい
る。これは、コークス粉が比較的粗粒であるために、成
形性が向上して、歩留り良くできること、また加熱焼成
時に塊状物中の酸化鉄の自己還元を促進させ、還元鉄の
収率を増大させることにある。前記塊状物の製造に当た
り、３００〜４００℃に加熱焼成できる竪型炉を用いる
ことが最良であることを見出した。

【００１１】さらに、前記含鉄微粉、コークス粉の粒径
は０．０３〜０．５ｍｍと非常に小さく、かつ、水分を
２５重量％も含有した湿潤含鉄微粉もあり、しかも、こ
の原料を使用して生産性良く塊状物を製造するには、押
出成形機が最適であることを見出し、しかも、この押出
成形機は、構造が簡単であり、メンテナンスの面からも
優位である。しかし、この押出成形機で塊状物を押出成
形するには、水分が過度であると、成形時に粘性が高く
て成形ができず、また、水分が過小であっても、成形性
が悪くなり成形歩留りが悪化することから、湿潤含鉄微
粉を使用する際には乾燥した含鉄微粉、コークス粉を添
加し、湿潤含鉄微粉を使用せずに乾燥含鉄微粉を使用す
る際には、水を添加することで水分含有率を１０〜１６
重量％に調整する必要がある。

【００１２】また、押出成形機で押出成形して所定大き
さ（１５〜４０ｍｍ）の塊状物を得るには、必然的にそ
の塊状物には角部が生じて、その部分は壊れて粉化し易
くなる。この塊状物をそのまま前記竪型炉に装入して加
熱焼成すると、この角部が壊れて目詰が発生し、この竪
型炉内を上昇する熱風の通気状態が悪化して前記塊状物
の加熱焼成が不均一になり、安定した加熱焼成塊状物が
得られなくなったり、該竪型炉内の塊状物の降下が悪化
して安定した操業ができなくなることから、前記押出成
形機で押出成形した塊状物の角部を除去した状態で竪型
炉に装入する必要がある。

【００１３】この塊状物の角部を除去するために横型転
動ドラム機を設けるものであり、これは、塊状物の角部
を削り取って除去する（歩留りの低下の原因となる）の
ではなく、該横型転動ドラム機の内壁で塊状物の角部を
押さえて除去し、滑らかにするので歩留りの低下を招か
ず、しかも、角部除去に有効な接触面積を広くすること
ができると共に生産性を向上できるのでコンパクトな設
備で良い。また、押出成形機で押出成形して製造する塊
状物の形状は円柱状にすることが、該塊状物の角部が最
小となり、上記横型転動ドラム機をさらにコンパクトに
することができるので好ましい。また、前記のように含
鉄微粉にコークス粉を添加して塊状物とすると、これを
高炉用原料と使用した際に、コークス粉が高炉炉内で含
鉄微粉を直接還元するために高炉での燃料比を低減する
ことが可能となり好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１のフロー図に
基づいて説明する。２はフィルタープレスであり、シッ
クナー１からスラリーポンプを介して受けた、粒径０．
０３〜０．５ｍｍのスラリー状態の製鋼湿潤ダストを脱
水して水分２５重量％として排出する。３は混合機であ
り、フィルタープレス２からの水分２５重量％の該製鋼
湿潤ダストと貯蔵タンク４から払い出した粒度０．０３
〜０．５ｍｍ、水分０．５重量％の乾燥したペレットフ
ィードと、粒度０．０５〜１．０ｍｍ、水分０．２重量
％の乾燥したコークス粉を混合して、水分を８〜１６重
量％に調整する。

【００１５】５は直径１６ｍｍの排出口を有する押出成
形機であり、水分を１０〜１６重量％に調整した混合物
を、直径１５〜２５ｍｍ、長さ１５〜４０ｍｍの円柱状
塊成物Ａに成形する。６は回転数１５〜４５ｒｐｍ、傾
斜角度３〜８°の横型回転ドラム機であり、上記円柱状
塊成物の角部を該横型回転ドラム機の内側壁で押さえつ
けて表面を丸めて、滑らかな状態にして排出する。

【００１６】７は竪型炉であり、最上部に装入部ａ、底
部に切出部ｂを有し、最上部から装入した角部を丸めら
れた円柱状塊成物Ａが切出部ｂに達するまでに加熱焼結
し、さらに冷却するものである。これは、適度な加熱焼
結により、塊状物の表面を酸化し、強度を発現させ、さ
らに冷却により、過度の酸化を防止することで、製銑
（高炉を含む）および製鋼工程にて使用する際に、最小
限のエネルギーで酸化鉄を還元することを可能にでき
る。

【００１７】これにより、上部は急激な反応による円柱
状塊成物Ａの粉砕を防止しつつ予熱乾燥させるための予
熱部（１００〜２００℃）となり、中間部は円柱状塊成
物Ａ中のＦｅＯが酸素と効率良く反応してＦｅ₂ Ｏ₃ に
変化して強度を発現するために必要な焼結部（３００〜
４００℃）を構成し、下部は過度の反応を抑制するため
の冷却部（常温〜５０℃）を構成している。この竪型炉
７の各部の温度を一定に保つように熱風炉からの熱風温
度および前記切出部ｂに設けた切出装置により、加熱焼
結塊成物の切出量を調節して、塊状物の加熱焼成温度が
３００〜４００℃（最高）、加熱焼成時間が３０〜４０
ｍｉｎとなるようにする。

【００１８】

【表１】

【００１９】上記装置により塊状物を製造した際の製造
条件とその品質を表１の実施例１〜４に示す。また、表
１の実施例５は貯蔵タンク４から払出した上記ペレット
フィードとコークスを混合機３に供給すると共に水を添
加した例である。

【００２０】比較例１の如く、成形機入側の混合物の水
分率が低い場合、成形機から塊状物が良好に排出され
ず、歩留りが下がるのに対して、実施例１〜３の如く、
成形機入側の混合物の水分率が１０〜１６重量％におい
ては、高い落下強度、歩留りが得られた。また、比較例
２の如く、成形機入側の混合物の水分率が高い場合、混
合物は成形機内に付着し、成形機が良好に稼働できない
ため、品質が低下するが、実施例４の如く、コークス粉
がないために、歩留りが実施例１〜３に対して７〜１０
％下がるものの、十分な品質を確保できた。表１より本
発明によって製造した塊状物は、製銑および製鋼原料と
して十分な品質を有していることが判る。

【００２１】

【発明の効果】本発明により、含鉄微粉にバインダー等
を加えることなく製銑工程（高炉も含む）および製鋼工
程にて使用可能な、高強度の塊状物を歩留り良く製造す
ることができ、かつ製銑および製鋼原料として十分な品
質を持つ製品を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を推進するための装置フロー図

【符号の説明】

１シックナー２フィルタープレス３混練機４貯蔵タンク５押し出し成形機６横置き回転ドラム機７竪型炉Ａ円柱状塊成物ａ装入部ｂ切出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者金子靖男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 (72)発明者坂本章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

【特許請求の範囲】

【請求項１】含鉄微粉またはこれとコークス粉を混合
して水分１０〜１６％とし、この混合物を押出成形によ
り塊状化し、該塊状物を横型転動ドラム機に装入して、
その塊状物の角部を除去した後、竪型炉に装入して３０
０〜４００℃に加熱焼成することを特徴とする含鉄微粉
を用いた塊状物の製造方法。
【請求項２】含鉄微粉またはこれとコークス粉を混合
して水分１０〜１６％にする混合機と、該混合機で混合
した混合物を成形して塊状物とする押出成形機と、該押
出成形機で押出成形した塊状物の角部を除去する横型転
動ドラム機と、該横型転動ドラム機で角部を除去した塊
状物を加熱して焼成する竪型炉から成ることを特徴とす
る含鉄微粉を用いた塊状物の製造装置。