JPH10317068A

JPH10317068A - 焼結原料の処理方法

Info

Publication number: JPH10317068A
Application number: JP12570697A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Tajiri; 勝也田尻; Atsuhiro Koboso; 温弘小細; Fukuo Hamaguchi; 福雄浜口; Hideaki Kono; 英明河野
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-02

Abstract

(57)【要約】【課題】粒度が細かく、造粒性が低い焼結原料を生石
灰を配合して造粒する際に、限られた生石灰の使用量で
最適な造粒物を得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する。【解決手段】本発明の焼結原料の処理方法は、原料槽
１から切り出される焼結原料の一部に微粉鉱石及びダス
トのうち１種又は２種以上を添加すると共に生石灰を配
合して事前造粒した後、この事前造粒物を原料槽１から
切り出される残りの焼結原料と混合もしくは混合造粒す
る焼結原料の処理方法であって、事前造粒工程で配合す
る生石灰配合割合を下記式で求める値とした。事前造粒系生石灰割合＝（事前造粒系生石灰量／全体生
石灰量）＝(0.5〜1.5)×（事前造粒系純原料量／全純原料量）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼結原料の焼結時
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、例えば特開昭６０−２４８８２７号では、０．
１２５ｍｍ以下の粒子を７０ｗｔ％以上含有する微粉鉱
石と、平均粒度が１．５０ｍｍ以下の石灰石粉、生石
灰、又は消石灰のうち１種又は２種以上とを用い、完成
焼結原料の重量を基準にして、１．０ｗｔ％以上の微粉
鉱石と、石灰石粉、生石灰又は消石灰のうちの１種類又
は２種類以上を０．５ｗｔ％以上と、粗粒鉱石の粗粒鉱
石重量／（微粉鉱石＋石灰石粉＋生石灰＋消石灰）重量
＝２０／８０〜６０／４０の範囲の量とを事前造粒し、
これを焼結主原料と混合又は混合造粒する方法が提案さ
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。

【０００６】上記した傾向を考慮すると、焼結原料は微
粉化し、その造粒性について安定した品質を保持するこ
とが困難となる。従来では、そのような場合の対策とし
て、微粉化する焼結原料の造粒性を改善するためにバイ
ンダーとして、生石灰や水などを造粒時の焼結原料に配
合するようにしている。このバインダーは、造粒する際
にできるだけ多配した方が造粒性は改善されるのではあ
るが、水については過剰に配合すると、焼成時の着火性
の低下や給鉱部やシュートでの付着増加が懸念され、ま
た、生石灰については得られる焼結鉱のCaO/SiO₂比を一
定化するなどの理由により、トータルの使用量は一定に
することが望ましい。また、特に生石灰については、コ
スト面から見ても高価であり、必然的に配合量に制限を
設けざるを得ない。

【０００７】従って、焼結原料の粒度が非常に細かい場
合には、その造粒性を向上させる生石灰の使用量に制限
が加わることから、造粒物の性状をトータルとして良品
質で最適なものとすること、及びそのような品質を安定
して保持することが困難であり、また、上記した特開昭
６０−２４８８２７号の方法においては、微粉鉱石の増
加に伴う焼結原料層の通気性の改善を図ることを目的と
しているものの、石灰石粉、生石灰又は消石灰のうち１
種又は２種以上を全原料中の０．５ｗｔ％以上配合する
ので、コスト面から見ても良策とは言い難い。

【０００８】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、粒度が非常に細かく、造粒性が低
い焼結原料を生石灰を配合して造粒する際において、生
石灰を適正に利用することによって、限られた生石灰の
使用量で最適な造粒物を得ることができ、また、通気性
の向上が図れ、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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の焼結原料の処理方法は、事前造粒系生石灰
配合割合（事前造粒系生石灰量／全体生石灰量）を、
（事前造粒系純原料量／全純原料量）の0.5 〜1.5 倍で
配合するのである。そして、このようにすることで、粒
子表面が活性化され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。なお、純原料とは、バインダ
ーとしての生石灰や消石灰など及びコークスなどの原料
を除いたものをいう。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の焼結原料の処理方法は、
原料槽から切り出される焼結原料の一部に微粉鉱石及び
ダストのうち１種又は２種以上を添加すると共に生石灰
を配合して事前造粒した後、この事前造粒物を原料槽か
ら切り出される残りの焼結原料と混合もしくは混合造粒
する焼結原料の処理方法であって、事前造粒工程で配合
する生石灰配合割合を下記式で求める値としたものであ
る。事前造粒系生石灰割合＝（事前造粒系生石灰量／全体生石灰量）＝(0.5〜1.5)×（事前造粒系純原料量／全純原料量）

【００１１】本発明方法において、事前造粒工程で造粒
される焼結原料中には、当然にこの工程での造粒性を向
上させるために生石灰が配合され、事前造粒工程での造
粒物のみに着目すると、生石灰は多配するほど良好な造
粒物を得ることができる。しかし、全体として用いる生
石灰量が制限されているので、事前造粒工程で配合する
生石灰量を増加すると、必然的に従来系の造粒工程で使
用する生石灰の配合量が減少して従来系の造粒工程で得
られる造粒物の品質が劣化し、結果として、造粒工程で
得られるトータルの造粒物の品質が低下してしまう。よ
って、本発明では、事前造粒系生石灰割合の上限を、事
前造粒系に供する焼結原料量の割合の1.5 倍とし、ま
た、その下限を、0.5 倍とし、この範囲で配合するよう
にした。

【００１２】こうしたことにより、従来のように、生石
灰をある割合以上に配合して造粒物の向上を図る方法と
は異なり、常に全体としての原料量及び生石灰配合量に
対して事前造粒工程での原料量及び生石灰配合量が考慮
されて、焼成前のトータルとしての造粒物の品質の向上
が図れる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の焼結原料の処理方法の実施例
を図１〜図４を参照して説明する。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を示す。
図２は、造粒時の粒径割合を示す。図３は、生石灰の配
合量による造粒工程を通過したときの状態を比較する図
である。図４は、本発明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。

【００１４】図１において、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１次ドラムミキサー２で水分や生石灰が配合されて
混合、調湿、造粒され、２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、８は、集塵機である。

【００１５】しかしながら、上記のような従来系の焼結
原料の処理方法によれば、焼結原料の細粒化が進んだ
り、環境上の観点から集塵ダスト等の焼結再利用が増加
すると通気性が悪化し、焼成速度が遅くなり、冷却速度
も低下することにより生産性及び品質が悪化する。

【００１６】そこで本発明の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の全てを従来系処理の１
次ドラムミキサー２、及び２次ドラムミキサー３にて処
理するのではなく、その一部、例えば焼結原料の２０ｗ
ｔ％を事前造粒系処理として高速攪拌ミキサー９、３次
ドラムミキサー１０に導入して処理する。すなわち、本
発明の原料の処理方法のラインでは、焼結原料が細粒で
あっても、高速攪拌ミキサー９にてエネルギーを粒子に
与えることにより、粒子表面が活性化され、水和性が向
上して粘着性が上昇することにより造粒性が向上し、ま
た、混合する焼結原料に混合ムラがなくなる。そして、
高速攪拌ミキサー９にて造粒した焼結原料がさらに３次
ドラムミキサー１０に送られるので、造粒性が向上す
る。

【００１７】上記によって事前造粒した造粒物を使用し
た場合、擬似粒子化は促進されるが、パレット５ａに装
入するまでの搬送過程における落下衝撃などにより崩壊
し、図３に示すように、パレット５ａに装入される際に
は擬似粒化度が低下してしまう。

【００１８】従って、事前造粒における擬似粒子の強度
を上昇せしめ、従来系と事前造粒系とが２次ドラムミキ
サー３で造粒された際、トータルの造粒物の性状を良好
にして、焼結機５に供するために本発明方法では、事前
造粒系生石灰割合（事前造粒系生石灰量／全体生石灰
量）を、（事前造粒系純原料量／全純原料量）の0.5 〜
1.5 倍で配合する。

【００１９】以下に、本発明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。まず、実験に供した焼
結原料の銘柄と配合割合などを表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】この配合量に基づいて造粒した結果、粒径
２ｍｍ以下の造粒率は、図２に示すようになった。ここ
で、粒径２ｍｍ以下の造粒率は、｛真粒度中２mm以下(w
t%)−擬似粒度中２mm以下(wt%) ｝／真粒度中２mm以下
(wt%) ×１００％で示される指数であり、高いほど造粒
率がよく通気性が改善され、生産性が向上する。

【００２２】その結果をまとめると、３次ドラムミキサ
ー１０の出口で観察した造粒物については、図２（ａ）
に示すように事前造粒工程において生石灰を多く配合す
るほど、つまりケース３ほど良好な品質になっている。
一方、２次ドラムミキサー３の出口で観察した造粒物に
ついては事前造粒系及び従来系の造粒物が合流して、図
２（ｂ）に示すように、事前造粒工程で生石灰を全体配
合量に対してケース２の２０ｗｔ％配合したところでピ
ークに達している。

【００２３】図２（ｂ）に示すような現象が生じるの
は、従来系の造粒工程に供する銘柄中にも、粉鉱石中に
含まれる微粉原料が存在するので、事前造粒工程に使用
する生石灰量を増加すると、必然的に制限のある生石灰
量のうち従来の造粒工程に使用する生石灰量が少なくな
り、トータルとしての造粒性が低下するからである。

【００２４】そして、事前造粒工程で配合する生石灰配
合割合（事前造粒工程で配合する生石灰０．３％／全体
として用いる生石灰１．５％）が、（事前造粒工程で用
いる純原料２０％／全体で用いる全純原料１００％）の
0.5 〜1.5 倍、つまり本発明で規定する範囲にあるケー
ス２は、図３の●と実線で示すように、○と破線で示す
比較例（ケース１）の場合と比較して搬送過程での崩壊
率が、大きく低下し、２次ドラムミキサー３の出口で観
察した造粒物の性状は非常に良好であった。

【００２５】ちなみに、本発明で得た造粒物（ケース２
について）を焼結機５にて層厚４９０ｍｍ、パレットス
ピード３．２ｍ／ｍｉｎ、パレット幅３．７ｍで焼成し
た結果、粒度の細かい焼結原料やダストを配合したにも
拘わらず、使用可能量に制限のある生石灰を最適に利用
したことで、図４のケース２のときは、比較例のケース
１及びケース３に較べて最も焼結生産性、品質がよく、
また、最も増産ができた。

【００２６】

【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、事前造粒系生石灰配合割合（事前
造粒系生石灰量／全体生石灰量）を、（事前造粒系純原
料量／全純原料量）の0.5 〜1.5 倍としたので、粒度が
細かく、造粒性が低い原料を生石灰を利用して造粒する
際、限られた使用量の生石灰を適正に利用して最適な造
粒物を得ることができ、通気性を向上させ、生産性及び
品質を改善することができる。

【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
製造ラインの説明図である。

【図２】造粒時の粒径状況を説明する図であり、（ａ）
は３次ドラムミキサーにおける状態、（ｂ）は２次ドラ
ムミキサーにおける状態である。

【図３】生石灰の配合量による造粒工程を通過したとき
の状態を比較する図である。

【図４】本発明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。

【符号の説明】

１原料槽２１次ドラムミキサー３２次ドラムミキサー５焼結機８集塵機９高速攪拌ミキサー１０３次ドラムミキサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河野英明和歌山県和歌山市湊1850番地住友金属工業株式会社和歌山製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料槽から切り出される焼結原料の一部
に微粉鉱石及びダストのうち１種又は２種以上を添加す
ると共に生石灰を配合して事前造粒した後、この事前造
粒物を前記原料槽から切り出される残りの焼結原料と混
合もしくは混合造粒する焼結原料の処理方法であって、
前記事前造粒工程で配合する生石灰配合割合を下記式で
求める値とすることを特徴とする焼結原料の処理方法。事前造粒系生石灰割合＝（事前造粒系生石灰量／全体生石灰量）＝(0.5〜1.5)×（事前造粒系純原料量／全純原料量）