JPH1121634A

JPH1121634A - 焼結鉱の製造方法

Info

Publication number: JPH1121634A
Application number: JP17580297A
Authority: JP
Inventors: Hidetoshi Noda; 英俊野田; Koichi Ichikawa; 孝一市川; Noboru Sakamoto; 登坂本; Hideaki Sato; 秀明佐藤; Takashi Watanabe; 隆志渡辺
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1997-07-01
Filing date: 1997-07-01
Publication date: 1999-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】ドラムミキサー占積率に応じて適正な被覆鉱石
を選択することで被覆性悪化による層内通気性悪化、歩
留り、強度の低下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、占積率が１０％以上の被
覆用ドラムミキサーを用いて、高結晶水含有鉱石と含Ｃ
ａＯ副原料とを主体とする粒子の表層に、粒径０．１ｍ
ｍ以下の粒子を５０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成し、
この擬似粒子を焼結することを特徴とする。

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（Ｆｅ₂ Ｏ₃ ・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。

【０００６】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１
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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、被覆用
造粒機をドラムミキサーとした場合、例えば生産率が高
く負荷が大きくなると被覆効果が著しく低下し、被覆に
寄与しない微粉鉱石が原料中に増加する。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。

【０００８】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。本発
明の目的は、この問題点を解決するため、ドラムミキサ
ー占積率に応じて適正な被覆鉱石を選択することで被覆
性悪化による層内通気性悪化、歩留り、強度の低下を抑
制する焼結鉱の製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、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）本発明の製造方法は、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、占積率が
１０％以上の被覆用ドラムミキサーを用いて、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５０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
似粒子を作成し、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。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明者らは、ドラムミキサー占
積率に応じて適正な被覆鉱石を選択することで、被覆性
悪化による焼結層内通気性悪化、歩留り、強度の低下を
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
た結果、以下の知見を得るに至った。

【００１１】一般にドラムミキサーにおいて占積率が概
ね１０％となると撹拌、造粒域に入ってしまい、被覆効
果が低下してしまう。ところで、被覆用鉱石として効率
良く機能するのはほぼ粒径０．１ｍｍ以下の粒子である
が、ミキサーの占積率が１０％以上では、粒径０．１ｍ
ｍ以下の粒子の含有率が９５％以上の微粉鉱石を使用し
た場合、その約５０％が未被覆原料として排出されて焼
結層内通気性の悪化を招くことがわかった。一方、占積
率が１０％未満ではミキサー内はすべり領域から造粒領
域にあり適正な被覆がなされ、例え粒径０．１ｍｍ以下
の粒子含有率が１００％の微粉原料を用いても被覆鉱石
添加量１０％以下においては未被覆原料はほとんど発生
しないという知見が得られた。

【００１２】以上の知見に基づき、本発明者らは、被覆
用ドラムミキサーの占積率が１０％以上の場合、被覆用
鉱石中の粒径０．１ｍｍ以下の割合（重量％）を該被覆
鉱石添加量の５０％以下に調整するようにして、被覆性
悪化による層内通気性悪化、歩留り、強度の低下を抑制
する焼結鉱の製造方法を見出し、本発明を完成させた。

【００１３】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）占積率が１０％以上の被覆用ドラムミキサ
ーを用いて、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５
０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成し、この擬似粒子を焼
結する。

【００１４】本発明では、粒径０．１ｍｍ以下の粒子を
５０重量％以下含有するように粒度を調整した鉄鉱石を
用いることにより、被覆用ドラムミキサーの占積率が１
０％以上の場合、すなわち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焼結層内
通気性の悪化を抑制することができる。

【００１５】本発明における擬似粒子は図１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。

【００１６】占積率が１０％以上の被覆用ドラムミキサ
ーを用いる場合、被覆用鉱石中の粒径０．１ｍｍ以下の
粒子の含有率を５０重量％以下としたのは、前述したよ
うに、一般にドラムミキサーにおいて占積率が概ね１０
％以上となると撹拌、造粒域に入ってしまい、被覆効果
が低下してしまい、被覆用鉱石として効率良く機能する
ほぼ粒径０．１ｍｍ以下の微粉鉱石が、含有率５０重量
％を超えて存在しても被覆作用が少なく、未被覆原料と
して排出されて焼結層内通気性の悪化を招いてしまうた
めである。

【００１７】なお、本発明では、占積率が１０％未満の
被覆用ドラムミキサーを用いた場合の被覆用鉄鉱石の粒
度については、特に限定しない。これは前述したよう
に、占積率が１０％未満ではミキサー内はすべり領域か
ら造粒領域にあり、粒度に関わらず、適正な被覆がなさ
れるためである。

【００１８】また、被覆用鉄鉱石の粒径０．１ｍｍ超え
の粒子の含有量については、本発明では特に限定しな
い。これらの作用を得るために、所定の粒度となるよう
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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】

【実施例】表１の配合条件（従来法１，２、比較例、本
発明例１〜３）に基づき、図２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。外層
として被覆する鉄鉱石は粒径０．１ｍｍ以下の粒子の含
有量が異なるＡ〜Ｃの３種類を用いた。被覆鉱石は全鉄
鉱石の１０％とし、添加燃料（粉コークス）は全原料に
対し全て３．３％とした。図１は本発明法にて製造され
る擬似粒子のイメージ図である。

【００２２】配合率は重量比率で示し、被覆鉱石のＳｉ
Ｏ₂ 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／ＳｉＯ
₂ ）が１．８となるように石灰石、硅石で適宜調整し
た。

【００２３】造粒は図２に示すように内層用原料６をミ
キサー３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７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６を造粒したも
の）とともにミキサー４に装入し、粒子の表層部に被覆
させ擬似粒子を形成した。

【００２４】表１に示すごとく、ミキサーの占積率が１
０％を超えた場合は、本発明例１〜３では、粒径０．１
ｍｍ以下の粒子含有量が本発明範囲内の５０％以下の
Ｂ，Ｃ鉱石あるいは本発明範囲内の５０％以下となるよ
うにＡ〜Ｃ鉱石の配合を調整した原料を用いた。

【００２５】一方、従来法２では、粒径０．１ｍｍ以下
の粒子含有量が本発明範囲外の５０％超えのＡ鉱石を用
いた。また、従来法１及び比較例は、ミキサー占積率が
１０％未満の場合であり、各々粒径０．１ｍｍ以下の粒
子含有量が本発明範囲外の５０％超えのＡ鉱石、本発明
範囲内の５０％以下のＣ鉱石を用いた。

【００２６】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５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、落下強度などを図３に示す。本
図に示すように、本発明例１〜３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２の配
合条件で製造した焼結鉱に対して生産率、歩留、落下強
度、品質（ＲＩ，ＲＤＩ）の改善の効果が認められた。

【００２７】また、ミキサー占積率が１０％未満の場合
の従来法１及び比較例については、粒径０．１ｍｍ以下
の粒子含有量が本発明範囲外（従来法１の場合）であっ
ても、生産率、歩留、落下強度、品質（ＲＩ，ＲＤＩ）
において、本発明例１〜３と同等の効果が認められた。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、被覆を行うドラムミキ
サー内の占積率に応じた被覆微粉鉱石量の適正化を行う
ことで、焼結層内通気性の悪化を改善でき生産率、歩
留、品質（落下強度，ＲＩ，ＲＤＩ）の向上が達成でき
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る擬似粒子の構造を示す
図。

【図２】本発明の実施例に係る焼結鉱の製造フロー図。

【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。

【符号の説明】

１…集合粒子、２…被覆層、３…造粒ミキサー、４…被
覆ミキサー、５…焼結装置、６，７…原料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)発明者渡辺隆志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

【特許請求の範囲】

【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、占積率が１０％以上の
被覆用ドラムミキサーを用いて、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５０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成
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。