JPH10330850A - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents

焼結鉱の製造方法

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JPH10330850A
JPH10330850A JP14533097A JP14533097A JPH10330850A JP H10330850 A JPH10330850 A JP H10330850A JP 14533097 A JP14533097 A JP 14533097A JP 14533097 A JP14533097 A JP 14533097A JP H10330850 A JPH10330850 A JP H10330850A
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ore
grain
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iron ore
coating
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JP14533097A
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English (en)
Inventor
Hidetoshi Noda
英俊 野田
Takaya Akashi
孝也 明石
Noboru Sakamoto
登 坂本
Tatsuro Ariyama
達郎 有山
Hitoshi Kawada
仁 川田
Hideaki Sato
秀明 佐藤
Naoki Yamamoto
直樹 山本
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JFE Engineering Corp
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】被覆能力が低下した際に、被覆に寄与しない微
粉原料が増加することによる層内通気性の悪化を抑制す
るとともに、高結晶水含有鉱石と副原料との反応によっ
て発生する融液の粒子外部への流れ出しを効果的に抑制
し、歩留りや強度などの悪化を抑制する焼結鉱の製造方
法を提供する。 【解決手段】高結晶水含有鉱石を原料鉱石として使用す
る焼結鉱の製造方法であって、高結晶水含有鉱石と含C
aO副原料とを主体とする粒子1の表層に、粒径0.1
mm以下の粒子を80重量%以下含有する鉄鉱石と固体
燃料とを主体とする被覆層2を形成して擬似粒子3を作
製し、この擬似粒子3を焼結する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばピソライト
鉱石などの高結晶水含有鉱石を原料鉱石として多量に使
用する焼結鉱の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】焼結鉱の原料として、従来、赤鉄鉱(ヘ
マタイト)や磁鉄鉱(マグネタイト)の良質な鉱石を使
用していたが、近年ゲーサイト(Fe23 ・H2 O)
を多く含むピソライト鉱石(魚卵状の組織を有する)の
使用量が増加してきている。このピソライト鉱石は焼結
の生産性を維持する上で問題が多く、これに対応する技
術開発が望まれている。
【0003】ピソライト鉱石は4%以上の結晶水を含有
しており、300℃で結晶水を解離したピソライト鉱石
は多孔質となる。このため、1200℃以上の焼結過程
において、多孔質なピソライト鉱石は通常の鉱石と比較
してフラックスと反応しやすく、過剰の融液を生成す
る。この過剰の融液が焼結層の通気を悪化させ、生産性
を低下させることが報告されている。
【0004】そこで、このような問題に対応する技術と
して、特公平5−83620号公報では、粗粒高ゲーサ
イト鉱石の周囲に蛇紋岩などの含MgO−SiO2 副原
料粉からなる被覆層を形成した後、焼結する方法が提案
されている。これによって、焼結過程で1200℃以上
になった時、カルシウムフェライト融液が高ゲーサイト
鉱石と接触する前に、高ゲーサイト鉱石の緻密化が進行
すると報告されている。
【0005】また、特開平5−339652号公報で
は、粗粒のピソライト鉱石の表面にCaO分の一部を付
着させた後、残りのCaO分、ピソライト粉鉱石および
他の粉鉱石とを付着させた2層の付着層からなる擬似粒
子を焼結する方法が提案されている。これによれば、2
層の付着層のCaO分の割合を所定の割合にすることで
融液の生成量を適正化している。さらに最近では、特開
平8−269584号公報において、前述の技術を改善
した方法が提案されている。これは原料鉱石として高結
晶水含有鉱石、例えばピソライト鉱石を用い、その中の
微粒のものは積極的に反応させるが、粗粒のものは緻密
化して残留元鉱として残存させるという思想に基づいて
いる。すなわち、図5に示すように、高結晶水含有鉱石
と含CaO副原料とを主体とする粒子の表層に微粉の難
溶融性鉱石と固体燃料とを主体とする被覆層を形成する
ことによって擬似粒子を形成し、この被覆層が高結晶水
含有鉱石のうち微粒のものの過度の溶融を抑制するとと
もに、粗粒に対する融液の侵入を抑制して粗粒の緻密化
を促し、もって適度な融液を確保するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、生産性が高く被覆層を形成せしめる造粒機(ドラム
ミキサー、ディスクペレタイザーなど)の負荷が大きい
場合には被覆に寄与しなかった未被覆微粉鉱石が原料中
に増加することがある。この結果、層内通気性が悪化
し、歩留りや強度などが悪くなる。上記した特開平8−
269584号公報の技術には、この場合の解決手段が
示されていない。
【0007】本発明の目的は、被覆能力が低下した際
に、被覆に寄与しない微粉原料が増加することによる層
内通気性の悪化を抑制するとともに、高結晶水含有鉱石
と副原料との反応によって発生する融液の粒子外部への
流れ出しを効果的に抑制し、歩留りや強度などの悪化を
抑制する焼結鉱の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決し目的
を達成するために、本発明は以下に示す手段を用いてい
る。 (1)本発明の方法は、高結晶水含有鉱石を原料鉱石と
して使用する焼結鉱の製造方法であって、高結晶水含有
鉱石と含CaO副原料とを主体とする粒子の表層に、粒
径0.1mm以下の粒子を80重量%以下含有する鉄鉱
石と固体燃料とを主体とする被覆層を形成して擬似粒子
を作製し、この擬似粒子を焼結することを特徴とする焼
結鉱の製造方法である。
【0009】(2)本発明の方法は、被覆用鉄鉱石が、
粒径0.5mm以上の粒子を10重量%以上含有するこ
とを特徴とする上記(1)に記載の焼結鉱の製造方法で
ある。
【0010】(3)本発明の方法は、被覆用鉄鉱石が、
重量%で下記(1)式を満たすことを特徴とする上記
(1)または(2)に記載の焼結鉱の製造方法である。 (Fe23 %+Fe34 %)/FeOOH%≧0.5 …(1)
【0011】
【発明の実施の形態】本発明者らは、被覆能力が低下し
た際に、被覆に寄与しない微粉原料が増加することによ
る層内通気性の悪化を抑制するとともに、高結晶水含有
鉱石と副原料との反応によって発生する融液の粒子外部
への流れ出しを効果的に抑制し、歩留りや強度などの悪
化を抑制する焼結鉱の製造方法を得るために鋭意研究を
重ねた。
【0012】その結果、被覆原料として用いる鉄鉱石の
0.1mm以下及び0.5mm以上の粒子の粒度及び
(ヘマタイト+マグネタイト)/ゲーサイト比率(すな
わち、(Fe23 %+Fe34 %)/FeOOH
%)を調整することにより、被覆能力が低下した際に、
被覆に寄与しない微粉原料が増加することによる層内通
気性の悪化を抑制するとともに、概ね0.5mm以上の
非高結晶水含有鉱石粒子が高結晶水含有鉱石を含む擬似
粒子間あるいは周囲に存在することで、過剰融液発生の
抑制を効果的に達成できるという知見が得られた。
【0013】この知見に基づき、本発明者らは被覆層を
形成する鉄鉱石の粒度及び鉱成分(結晶水含有量)を一
定範囲内に調整するようにして、層内通気性悪化と過剰
融液生成の両者を効果的に防止でき歩留りや強度などの
悪化を抑制する焼結鉱の製造方法を見出し、本発明を完
成させた。
【0014】すなわち、本発明は被覆層を形成する鉄鉱
石の粒度及び鉱成分(結晶水含有量)の最適化により、
被覆能力が低下した際に、被覆に寄与しない微粉原料が
増加することによる層内通気性の悪化を抑制するととも
に、高結晶水含有鉱石と副原料との反応によって発生す
る融液の粒子外部への流れ出しを効果的に抑制し、歩留
りや強度などの悪化を抑制する焼結鉱の製造方法を得る
ことができる。
【0015】以下に本発明の製造条件の限定理由につい
て説明する。 (1)焼結鉱の製造工程 (製造条件)高結晶水含有鉱石と含CaO副原料とを主
体とする粒子の表層に、粒径0.1mm以下の粒子を8
0重量%以下、かつ粒径0.5mm以上の粒子を10重
量%以上含有する鉄鉱石と固体燃料とを主体とする被覆
層を形成して擬似粒子を作製し、この擬似粒子を焼結す
る。但し、被覆用鉄鉱石は、重量%で下記(1)式を満
たす。
【0016】 (Fe23 %+Fe34 %)/FeOOH%≧0.5 …(1) 本発明では被覆原料として、粒径0.1mm以下の粒子
の含有率が80重量%以下および粒径0.5mm以上の
粒子の含有率が10重量%以上でかつ(ヘマタイト+マ
グネタイト)/ゲーサイト比率(すなわち、(Fe2
3 %+Fe34 %)/FeOOH%)が0.5以上の
鉄鉱石(結晶水含有量が約6%以下の鉄鉱石に相当)を
用いることにより、造粒機の占積率が上昇した場合など
被覆能力が低下した際に、被覆に寄与しない微粉原料が
増加することによる層内通気性の悪化を抑制するととも
に、概ね0.5mm以上の非高結晶水含有鉱石粒子が高
結晶水含有鉱石を含む擬似粒子間あるいは周囲に存在す
ることで、過剰融液発生の抑制を効果的に達成できる。
【0017】本発明における擬似粒子は図1の(a)に
示すような構造を有している。すなわち、高結晶水含有
鉱石と含CaO副原料とからなる集合粒子1の表層に、
鉄鉱石と固体燃料からなる被覆層2を形成した擬似粒子
である。
【0018】図5は従来法に基づく擬似粒子イメージで
あり、本発明法では図1の(b)に示すごとく、外層被
覆後の擬似粒子間に被覆に寄与しなかった概ね0.5m
m以上の粗粒粒子が存在するいわば擬似粒子、粗粒鉱石
混合状態となる。
【0019】被覆用鉱石中の粒径0.1mm以下の粒子
の含有率を80重量%以下としたのは、これ以上の割合
の微粉鉱石が存在しても被覆作用が少なく、また高結晶
水鉱石を含有した擬似粒子の周辺に粒径0.5mm以上
の粗粒鉱石が10%以上存在することにより、仮に被覆
不充分な高結晶水鉱石含有擬似粒子が過剰な融液を生成
してもこれの流れ出しを抑える堰の役割を果たす(ピン
作用)ためである。
【0020】また、(Fe23 %+Fe34 %)/
FeOOH%の割合を0.5以上としたのは過剰融液が
生成した場合、いわゆるFeOOH(=高結晶水鉱石)
はこれに同化してピン作用の効果が小さくなってしま
い、焼結ベッド内での空洞化、偏流による歩留り低下が
著しくなるためである。
【0021】なお、被覆用鉄鉱石の粒径0.1mm超え
0.5mm未満の粒子の含有量については、本発明では
特に規定しない。これらの作用を得るために、所定の粒
度、鉱物相となるように2種類以上の鉱石を組み合わせ
て調整、配合してもよい。
【0022】被覆用鉱石の配合割合は、原料鉱石全体の
5〜15重量%であることが好ましい。また、固体燃料
としては、コークス、無煙炭、チャー、廃プラスチック
等を用いることができ、これら単独でも混合して用いて
もよい。この中ではコークスが最適である。固体燃料の
粒度は特に問わないが、被覆効果を高めるためには3m
m以下であることが好ましい。
【0023】なお、本発明における高結晶水含有鉱石は
およそ6重量%以上の結晶水を含有しているものを指
す。また、高結晶水含有鉱石の原料鉱石全体に対する配
合割合はおよそ60重量%以下が好ましい。本発明では
焼結方法については特に規定しない。すなわち、通常の
焼結方法に従えばよい。例えば、実際の焼結に際して
は、上述のような擬似粒子構造を持つ原料を、焼結機パ
レット上に装入して焼結層(焼結ベッド)を形成し、そ
こにコークス炉ガスなどを供給して点火し焼結を行う。
以下に本発明の実施例を挙げ、本発明の効果を立証す
る。
【0024】
【実施例】表2の配合条件(従来法、本発明例1〜5)
に基づき、図4に示す製造フローに従って擬似粒子の作
製および焼結鉱の製造を実施した。なお、本発明例5は
請求項1及び2の条件を満たしている。
【0025】外層として被覆する鉄鉱石は表1、図2に
示した粒度及び鉱成分を有するA〜Eの5種類を用いた
(A:比較例、B,C,D,E:本発明例)。なお、本
発明例Bは請求項1及び2の条件を満たしている。
【0026】被覆用鉱石は全鉄鉱石の10%とし、添加
燃料(粉コークス)は全原料に対して全て3.3%とし
た。配合率は重量比率で示し、被覆鉱石のSiO2 含有
量が異なるため、いずれの配合も成品SiO2 含有量
(目標値)が5.2%、塩基度(CaO/SiO2 )が
1.8となるように石灰石、硅石で適宜調整した。
【0027】造粒は図4に示すように内層用原料8をミ
キサー5に装入し、混合後、水分を添加しながら造粒を
行う。さらに、この後、外層用原料9として所定の鉄鉱
石と粉コークスをそれら粒子(内層用原料を造粒したも
の)とともにミキサー6に装入し、粒子の表層部に被覆
させ擬似粒子を形成した。その後、いずれの方法におい
てもこの擬似粒子を焼結装置に装入し、焼結を行った。
これらの成品焼結鉱の生産率、歩留り、落下強度、品質
(RI,RDI)を図3に示す。この図に示すように、
本発明例1〜5の配合条件で製造した焼結鉱はいずれも
本発明の範囲から外れる従来法の配合条件で製造した焼
結鉱に対して、生産率、歩留り、落下強度、品質(R
I,RDI)の改善の効果が認められた。
【0028】
【表1】
【0029】
【表2】
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、被覆層を形成する鉄鉱
石の粒度及び鉱成分(結晶水含有量)の最適化により、
被覆に寄与しない余剰の微粉鉄鉱石が原料中に存在しな
いため、層内の通気性が適正に保たれるとともに粗粒非
高結晶水含有鉱石が擬似粒子間に存在することにより過
剰融液生成も二重に抑制できる。この結果、層内通気性
悪化と過剰融液生成の両者を効果的に防止でき歩留りや
品質の改善が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る外層被覆後の擬似粒
子の状況を示す模式図。(a)は擬似粒子の構造を示す
模式図。(b)は擬似粒子と被覆に寄与しなかった粗粒
鉱石の混合状態を示す模式図。
【図2】本発明の実施例に係る被覆用原料の粒度分布を
示す図。
【図3】本発明の実施例に係る焼結鉱製造試験結果を示
す図。
【図4】本発明の実施例に係る焼結鉱の製造フロー図。
【図5】従来法に基づく擬似粒子の構造を示す模式図。
【符号の説明】
1…集合粒子、2…被覆層、3…擬似粒子、4…被覆用
鉱石粗粒部分、5…造粒ミキサー、6…被覆ミキサー、
7…焼結装置、8,9…原料、10…高結晶水含有鉱
石、11…含CaO副原料、12…被覆層
フロントページの続き (72)発明者 有山 達郎 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川田 仁 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 佐藤 秀明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山本 直樹 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高結晶水含有鉱石を原料鉱石として使用
    する焼結鉱の製造方法であって、高結晶水含有鉱石と含
    CaO副原料とを主体とする粒子の表層に、粒径0.1
    mm以下の粒子を80重量%以下含有する鉄鉱石と固体
    燃料とを主体とする被覆層を形成して擬似粒子を作製
    し、この擬似粒子を焼結することを特徴とする焼結鉱の
    製造方法。
  2. 【請求項2】 被覆用鉄鉱石は、粒径0.5mm以上の
    粒子を10重量%以上含有することを特徴とする請求項
    1に記載の焼結鉱の製造方法。
  3. 【請求項3】 被覆用鉄鉱石は、重量%で下記(1)式
    を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の焼
    結鉱の製造方法。 (Fe23 %+Fe34 %)/FeOOH%≧0.5 …(1)
JP14533097A 1997-06-03 1997-06-03 焼結鉱の製造方法 Pending JPH10330850A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001226120A (ja) * 2000-02-17 2001-08-21 Taki Chem Co Ltd 硫酸第二鉄溶液の製造方法
KR100433251B1 (ko) * 1999-10-18 2004-05-27 주식회사 포스코 고결정수 철광석을 함유하는 소결광 제조 방법

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