JPH10280058A - 焼結原料の処理方法 - Google Patents

焼結原料の処理方法

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JPH10280058A
JPH10280058A JP9373397A JP9373397A JPH10280058A JP H10280058 A JPH10280058 A JP H10280058A JP 9373397 A JP9373397 A JP 9373397A JP 9373397 A JP9373397 A JP 9373397A JP H10280058 A JPH10280058 A JP H10280058A
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JP
Japan
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raw material
sintering raw
sintering
dust
particles
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JP9373397A
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English (en)
Inventor
Katsuya Tajiri
勝也 田尻
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 Al2O3 を2wt%以上含有し、かつ、粒径
が1mm以下の粒子を80wt%以上含有する焼結原料を
処理する方法である。前記焼結原料の一部に、集塵機8
で捕集される乾ダストや湿ダストのうち1種又は2種以
上と、水及びスラリー状のダストを添加し、目標水分と
なるように高速攪拌ミキサー10で調湿,混合,造粒し
た後、これを前記焼結原料の残りと混合若しくは混合造
粒する。 【効果】 粒度の細かい焼結原料や、ダスト、及び、品
質に悪影響を及ぼすAl2O 3 を2wt%以上含有する焼結原
料であっても、良好に擬似粒子が製造でき、焼結鉱製造
の生産性が良くなり、かつ、品質の向上も図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、焼結原料を焼結す
る際における原料の擬似粒子化を促進し、通気性の向上
による生産性の改善を目的とした焼結原料の処理方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】高炉装入物中、焼結鉱は最も多く、その
生産量及び品質は高炉操業に多大な影響を与える。ここ
でドワイトロイド式焼結機(以下、「DL式焼結機」と
いう)においては、給鉱部からパレット上に400〜6
00mm程度の層厚で供給された焼結原料層に表面側か
ら点火した後、焼結原料層の上部から下部に向かって空
気を吸引し、原料中に混合してあるコークスを順次燃焼
させ、ここで発生した熱によって原料鉱石粒子相互の焼
結反応及び溶融反応を促進して焼成し、これを冷却する
事によって気孔率の高い塊状の焼結鉱を得ている。
【0003】このDL式焼結機を用いた焼結鉱の製造に
おいては、焼結は焼結原料と粉コークスを混合したもの
をパレット上に装入し、焼成するものであるから、焼成
過程での原料帯及び焼成帯における通気性を改善するこ
とが生産性及び品質の向上につながる。
【0004】そこで、DL式焼結機上での通気性改善策
として、微粉原料を予備造粒する方法(特開昭60−2
48827号)が、また、焼結鉱の品質改善策として、
原料の微粉部分を特定量以上のCaO 含有量として混合
し、造粒することで、還元粉化性を改善する方法(特開
昭61−257431号)、焼結原料をAl2O3 含有量
で区分し、低Al2O3 原料のみを分割処理する方法(特開
平1−172529号)等が提案されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年若しくは将
来的には焼結原料の粒度は細かくなってきており、さら
に助長されると言われている。また、近年の資源リサイ
クルの面からも、電気集塵機等の集塵ダストや湿式集塵
機の湿ダスト等を焼結に利用する割合が増加してきてい
る。さらに、高炉操業上、成分的にもAl2O3 の含有量が
多く、粒度が細かい砂鉄でも焼結では利用せざるを得な
くなってきている。しかしながら、前記特許公報に記載
された方法では、焼結原料の粒度が非常に細かい場合に
は、必ずしも品質のよい焼結鉱が得られない。
【0006】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、成分的にAl2O 3 の含有量が多く、
粒度が非常に細かく、焼結性を妨げる原料であっても、
その造粒性を改善し通気性を向上させることによって、
生産性及び品質を改善することができる焼結原料の処理
方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の焼結原料の処理方法は、Al2O3 を2wt
%以上含有し、かつ、粒径が1mm以下の粒子を80wt
%以上含有する焼結原料の一部に、集塵機で捕集される
乾ダストや湿ダストのうち1種又は2種以上と、水及び
スラリー状のダストを添加し、目標水分となるように高
速攪拌ミキサーで調湿,混合,造粒した後、これを前記
焼結原料の残りと混合若しくは混合造粒することとして
いる。そして、高速攪拌ミキサーで粒子にエネルギーを
与えることにより、粒子表面が活性化されて水和性が向
上して粘着性が上昇し、擬似粒子化が促進される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の焼結原料の処理方法は、
Al2O3 を2wt%以上含有し、かつ、粒径が1mm以下の
粒子を80wt%以上含有する焼結原料を処理する方法に
おいて、前記焼結原料の一部に、集塵機で捕集される乾
ダストや湿ダストのうち1種又は2種以上と、水及びス
ラリー状のダストを添加し、目標水分となるように高速
攪拌ミキサーで調湿,混合,造粒した後、これを前記焼
結原料の残りと混合若しくは混合造粒することとしてい
る。
【0009】上記した本発明の焼結原料の処理方法にお
いて、Al2O3 を2wt%以上含有し、かつ、粒径が1mm
以下の粒子を80wt%以上含有する焼結原料の一部に添
加する焼結原料を、Al2O3 を2wt%未満含有し、かつ、
粒径が1mm以下の粒子を80wt%以上含有するものと
し、微粉部のAl2O3/SiO2が1.00以下となるように制
御すれば、還元粉化指数が良くなり、強固な擬似粒子を
得ることができる。ここで、微粉部とは、粒径が1mm
以下の粒子を80wt%以上含有する原料をいう。
【0010】
【実施例】以下、本発明の焼結原料の処理方法を図1に
示す実施例に基づいて説明する。図1は本発明の焼結原
料の処理方法を実施する焼結鉱製造ラインの概略説明図
である。
【0011】1は焼結原料の原料槽であり、これらの原
料槽1より切り出された焼結原料は、通常は、一次ドラ
ムミキサー2で水分を添加されて混合,調湿,造粒さ
れ、二次ドラムミキサー3で水分を微調整されて造粒を
強化され、所定の物理性状を有する配合原料となされ
る。そして、配合原料槽4を介して焼結機5のパレット
5a上に装入し、点火炉6で表面側から着火し、以後、
主排風機7による吸引により、パレット5aの移動に伴
って順次下部に向かって焼成される。なお、図1中の8
は集塵機を示す。
【0012】しかしながら、上記したような従来の処理
方法によれば、焼結原料の細粒化がすすんだり、下記表
1の銘柄a,b,hに示すような吸水性指数の低い焼結
原料の使用量が増加したり、あるいは、諸条件により集
塵ダスト等の投棄が出来なくなり、資源リサイクルの観
点から焼結利用を余儀なくされた場合には、通気性が悪
化して焼成速度が遅くなり、冷却速度も低下することか
ら、生産性及び品質が悪化することになる。なお、吸水
性指数とは、焼結原料の親水性を表すものであり、その
表面の形状により若干左右されるが、一般に吸水性指数
の低い焼結原料は粘着性が低く、造粒性が悪い。また、
集塵機ダストに至っては、極微粉である上に、油分も若
干含んでいるので造粒性が最悪である。
【0013】
【表1】
【0014】そこで、本発明の焼結原料の処理方法で
は、原料槽1から切り出される焼結原料を全て一次ドラ
ムミキサー2にて処理するのではなく、その一部、例え
ば焼結原料の40wt%以下に相当する量に、集塵機8か
ら送られてくるダストと、スラリー槽9にて予め濃度が
均一になるように攪拌混合されたスラリーと、水を添加
して高速攪拌ミキサー10に導き、目標水分となるよう
に調湿,混合,造粒処理するのである。なお、図1中の
11はダスト槽を示す。
【0015】この時、搬送されるスラリーの濃度は濃度
計12で計測され、ダスト量と水分量をそれぞれ演算器
13で計算し、高速攪拌ミキサー10での添加水量に反
映する。なお、図1中の14は高速攪拌ミキサー10で
調湿,混合,造粒処理したものを再造粒するドラムミキ
サー、16は焼結原料,ダスト,スラリーに添加する水
の流量調整弁、17は水分計を示す。
【0016】すなわち、本発明では、原料槽1から切り
出した焼結原料が、細粒であっても、また、吸水性が悪
く造粒性が悪いものであっても、高速攪拌ミキサー10
で粒子にエネルギーを与えることにより、粒子表面が活
性化されて水和性が向上し、粘着性が上昇する。そし
て、これにより、擬似粒子化が促進され、通気性が改善
される。
【0017】次に、本発明方法の効果を確認するために
行った実験結果について説明する。実験に供した焼結原
料の化学組成を表2に、また、その粒径分布を表3に示
す。なお、表2には、原料槽1から切り出した割合を併
せて示している。
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】上記した表2、表3で示したa〜hの焼結
原料を表2に示す割合で原料槽1から切り出し、その内
の80wt%(銘柄cが15wt%、銘柄dが10wt%、銘
柄eが25wt%、銘柄fが10wt%、銘柄gが20wt
%)は一次ドラムミキサー2で混合,調湿,造粒し、残
りの20wt%(銘柄aが3.5wt%、銘柄bが0.5wt
%、銘柄cが6.0wt%、銘柄hが10.0wt%)は、
集塵機で捕集される乾ダストと、水及びスラリー状のダ
ストと一緒に高速攪拌ミキサー10で混合,調湿,造粒
した後、ドラムミキサー14で再造粒し、強化した。そ
して、これらを一緒に二次ドラムミキサー3で水分の微
調整をしながら、混合,造粒し、擬似粒子化(水分:
8.3%)した。
【0021】上記した本発明方法によって製造した造粒
物(擬似粒子)の擬似粒度を図3に示した(実機試
験)。なお、図3には比較として、同一の焼結原料を用
い、高速攪拌ミキサー10で予備造粒しない従来方法で
製造した造粒物の擬似粒度も併せて示している。
【0022】図3より明らかなように、本発明方法によ
り製造した造粒物は、従来方法により製造した造粒物と
比較して、表3に示すように、粒度が細かく非常に造粒
性の悪い銘柄a,b,h等を含んでいても、焼結性が良
いとされる2〜10mmの造粒物を形成する割合が大幅
に増加しているのが判る。そして、その結果、これらの
造粒物を焼成した場合(層厚:490mm、パレット
幅:3.7m、パレット速度:3.2m/分)には、従
来方法で製造した造粒物を焼成した場合と比較して、図
4に示すように、通気性が改善されて焼成速度が速くな
り、生産率が改善できた。
【0023】また、焼結は、原料が完全に溶融し、固化
するものではなく、図2に示すように、粗粒部(核)1
5に微粉原料が付着して造粒物を形成し、この造粒物が
焼成されることにより、粗粒部(核)15よりも微粉部
分が溶融固化することによって焼結される。従って、焼
結鉱の強度はこの溶融部分の強度によるところが大き
い。一方、原料中のAl2O3 は例えば図5の通りであり、
この図5に示すように、Al 2O3 は還元粉化性に悪影響を
及ぼし、Al2O3 が少ないほど還元粉化性は良好である。
また、原料中のSiO2は、図6に示すように、SiO2が多い
ほど還元粉化性が良くなる。従って、焼結鉱の強度を維
持するには、溶融部分すなわち微粉部にAl2O 3 が多く含
有すると自ずと還元粉化性も悪化し、焼結鉱の強度も半
減するため、Al2O3 含有量にある限界が生じる。本発明
者の研究によれば、Al2O3 /SiO2の値が1を超えると還
元粉化性に対する悪影響が限界に達することが判明して
いる。
【0024】しかるに、例えば銘柄a等は粒径が1mm
以下の粒子を80Wt%以上含有する微粉であり、しか
も、表2より明らかなように、Al2O3/SiO2が約1と、還
元粉化性に対する悪影響が限界に達する。従って、本発
明方法のように、微粉でしかもAl2O3 含有量の低い、例
えば銘柄hを銘柄aとともに別系統で処理すれば、焼結
原料全体としての成分は同一であるにも係わらず、別系
統のみの核原料に付着する部分の成分を、Al2O3/SiO2
0.95から0.45と半分以下に引き下げることがで
き、しかも、高速攪拌ミキサーで攪拌するから造粒性が
向上する。すなわち、本発明方法を採用することによ
り、従来方法を採用した場合と比較して、図7に示すよ
うに、還元粉化性においても良好な焼結鉱を製造できる
ことになる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の焼結原料
の処理方法によれば、粒径が1mm以下の粒子を80wt
%以上含有し、かつ、ダスト、及び、品質に悪影響を及
ぼすAl 2O3 を2wt%以上含有する焼結原料であっても、
良好に擬似粒子が製造でき、焼結鉱製造の生産性が良く
なり、かつ、品質の向上も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の焼結原料の処理方法を実施する焼結鉱
製造ラインの概略説明図である。
【図2】焼結状態を説明する図である。
【図3】本発明方法と従来方法で製造した疑似粒子の粒
度を示す図である。
【図4】本発明方法と従来方法で製造した疑似粒子を焼
成した場合の通気性、焼成速度、生産率を示す図であ
る。
【図5】Al2O3 が還元粉化性に及ぼす影響を示す図であ
る。
【図6】SiO2が還元粉化性に及ぼす影響を示す図であ
る。
【図7】本発明方法と従来方法で製造した疑似粒子を焼
成した場合の還元粉化性指数を示す図である。
【符号の説明】
1 原料槽 2 一次ドラムミキサー 3 二次ドラムミキサー 8 集塵機 9 スラリー槽 10 高速攪拌ミキサー 15 粗粒部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al2O3 を2wt%以上含有し、かつ、粒径
    が1mm以下の粒子を80wt%以上含有する焼結原料を
    処理する方法において、前記焼結原料の一部に、集塵機
    で捕集される乾ダストや湿ダストのうち1種又は2種以
    上と、水及びスラリー状のダストを添加し、目標水分と
    なるように高速攪拌ミキサーで調湿,混合,造粒した
    後、これを前記焼結原料の残りと混合若しくは混合造粒
    することを特徴とする焼結原料の処理方法。
  2. 【請求項2】 Al2O3 を2wt%以上含有し、かつ、粒径
    が1mm以下の粒子を80wt%以上含有する焼結原料の
    一部に添加する焼結原料を、Al2O3 を2wt%未満含有
    し、かつ、粒径が1mm以下の粒子を80wt%以上含有
    するものとし、微粉部のAl2O3/SiO2が1.00以下とな
    るように制御することを特徴とする請求項1記載の焼結
    原料の処理方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1541700A1 (en) * 2002-08-21 2005-06-15 Nippon Steel Corporation Method of granulating sintering material for iron manufacturing
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040127