JPS581180B2 - ＳｉＯ↓２含有量の少ない焼結鉱の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＳｉＯ２含有量の少ない焼結鉱の製造方法に関
するものである。

高炉において副生するスラグ量は通常３００Ｋｇ／ｔ−
ｐｉｇ程度であるが、これは高炉操業上必要とする最低
限量という訳ではなく、高炉装入物、とりわけその主体
をなす焼結鉱のＳｉＯ２量が多いことに専ら原因してい
る。

それは、焼結鉱のＳｉＯ２量を少なくすると、焼結鉱の
生産性や、強度とりわけ還元強度が著しく悪化するから
であって、このため、通常は焼結鉱のＳｉＯ２量は５．
５〜６．０％程度に管理されている。

しかしながら、高炉スラグ量の増加は、高炉におけるコ
ークス比の増大をもたらすことを考えると、省エネルギ
ーが強く叫ばれている今日、高炉スラグ量の低減は重要
な課題といわねばならない。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであって、
生産性や品質を何等損うことなしに、ＳｉＯ２含有量や
ＣａＯ含有量が少ない焼結鉱、望ましくはＳｉＯ２含有
量が５．４％以下の低ＳｉＯ２焼結鉱を、少ないコーク
ス配合率で製造することを目的とするものである。

一般に自溶性焼結鉱は、酸化鉄粒子をスラグが結合する
、いわゆる溶融結合型であり、スラグボンドによって焼
結鉱の品質、生産性などが大きく左右される。

ところが、ドワイトロイド型焼結機による焼結鉱製造法
に代表される、充填層吸気型式の現状焼結プロセスにお
いては、高温での反応時間が極めて短かいから、いかに
して、スラグを迅速、かつ均一に生成せしめるかが最も
重要な問題である。

したがって、スラグを構成する基本的な組成であるＣａ
Ｏ，ＳｉＯ２，ＭｇＯなどを主成分とする造滓源を、迅
速に滓化することが極めて重要となる。

従来より造滓源としては、石灰石、珪石、ジュナイト、
ドロマイト、蛇紋岩、ＮｉスラグなどＣａＯ ，ＳｉＯ
２，ＭｇＯ等の非鉄系スラグ成分を主成分とする鉱石類
が用いられており、これら鉱石類により必要スラグ量の
確保が図られてきた。

石灰石の配合量は焼結鉱のＳｉ０２含有量と塩基度によ
って決まり、通常１０％〜１５％の場合が多い。

石灰石以外の造滓源の配合量は、鉄鉱石の持込みＳｉｑ
やＭｇＯの量に応じて変わるが、殆どの場合２〜３％以
下である。

しかしながら、従来の焼結鉱製造の実操業においては、
添加造滓源は完全にその効果を発揮しているとはいえな
い。

本発明者等はこれらの点について、種々検討を加えた結
果造滓源を１ｍｍ未満に粒度調整して使用することが、
滓化を支配する重要なポイントであることを見出した。

すなわち、焼結原料は一般に水分６％程度を含んでいる
ので、１〜５ｍｍ程度の粗粒を核として、そのまわりに
１間未満の微粉が付着した擬似粒子を形成し、スラグ融
液の生成はこの付着粉の微粉原料を起点として始まる。

この初期のスラグ融液が次第にまわりの粗粒原料をとか
し込んで焼結が進行するが、高温での原料の滞留時間が
短いために、粗粒原料は完全に溶融せずに未反応のまま
残留し、いわゆる元鉱として残存する。

したがって、特に滓化をよく行なわねばならない造滓源
は、従来のようにトップサイズが１０ｍｍ、あるいは５
ｍｍというような粗粒を多く含む粒度分布のものは好ま
しくなく、全量１ｍｍ未満に粒度調整して使用し、擬似
粒子の付着粉として粗粒鉱石のまわりに確実に付着せし
めることが必要なのである。

つまり、従来はまず１間程度あるいはそれ以下の微粉を
起点として融液が生成し、それが粗粒の造滓源、鉄鉱石
をとかしこんでいく形をとっており、したがって特に滓
化性の悪い粗粒の珪石や、ジュナイトなどは、未滓化の
まゝその機能を果すことなく、元鉱として残存すること
が多かった。

これに対して、本発明では造滓源を予め１ｍｍ未満に細
粒化しておくので、造滓源を含む原料部分から先ず溶融
が始まり、造滓源を主体とした初期融液が粗粒の酸化鉄
粒子を溶かしこむ形をとるため、造滓源は全量、優先的
にスラグ生成に与り、その機能を完全に全うすることが
できるのである。

つまり、造滓源の有効率が高くなるから、造滓源配合量
を減らしても、品質を維持した焼結鉱を製造できること
になる。

この効果は焼結熱レベルを考慮することによってさらに
大きなものとなる。

その場合特に問題となるのは、ベッド上層部である。

ベッド上層部においては、一般に、そこに付与される熱
が不足していることはよく知られている。

したがって造滓源を細粒化する効果が上層部では十分に
発揮されない。

換言すると、ベッド上層部においても中、下部層におけ
ると同様の、造滓源細粒化の効果を得るには、上層の熱
レベルを従来よりも高める必要がある。

上層の熱レベルを向上するには、上層部を熱ガスによっ
て予熱する方法が有効である。

熱レベルを高めるべき厚さは、ベッド表面から１００ｍ
ｍ位まで、特に表層の５０ｍｍが熱不足となるので、最
低５０ｍｍの厚さが熱レベルを向上すべき対象となる。

予熱はコークスの着火を起さない範囲で行なわねばなら
ないので、予熱ガスに加熱空気を用いる場合には、加熱
空気の温度を４００℃以下とする必要がある。

非酸化性ガス、還元性ガスを用いる場合はこの限りでな
く、高ければ高いほど予熱効果も大きくなる。

この予熱により、上層部の造滓源の滓化性は一段と促進
され、品質も向上するので、シンターケーキの垂直方向
における品質の差が減少する。

上層予熱の影響は、下方に吸引されるガスによって、中
、下層部にまで若干持来たされるので、配合原料のコー
クス配合率を削減できる。

したがって本発明の実施によって、従来よりも少ないコ
ークス配合量で、ＳｉＯ２含有量の低い、しかも品質バ
ラツキの少ない焼結鉱の製造が可能となる。

造滓源のうち、特に滓化性の悪い珪石やジュナイトなど
配合量の少ない銘柄のみを細粒化する場合は、細粒化に
より原料層の通気が大きく変化することはないが、滓化
性をより徹底して行なうために、石灰石までも含めて多
量の造滓源を細粒化して用いる場合にはベッドの通気性
が悪化する。

原料層の予熱は、ベッド中、下層部における水分凝縮量
を減少し、ベッド通気性の向上に寄与するから、特に多
量の造滓源を細粒化する場合には、通気性確保の面から
も有効である。

上層の熱レベルを高める方法として、上層原料のコーク
ス配合率を中、下層よりも相対的に高くする方法も考え
られるが、原料供給系統の２系列化、ヒートパターンコ
ントロールなどにむずかしさがある。

なお、スラグ成分を多く含有する原料を細粒化する本発
明の主旨から云って、鉄鉱石にくらべ、ＣａＯ，ＳｉＯ
２，ＭｇＯなどのスラグ成分を多量に含有している例え
ば高炉滓、転炉滓、返鉱なども細粒化して使用するなら
ば本発明の効果が得られることは勿論である。

次に本発明の実施例を示す。

実施例 基準の配合原料は赤鉄鉱６５．２％、スケール２．４％
、砂鉄１．６％、石灰石９．２％、珪石１．６％、返鉱
２０．０％、およびコークス３．５％（外掛）からなる
。

但し予熱を行う場合は、コークス量を減じた。

基準の配合原料の１ｍｍ未満微粉量は４０．２受、水分
含有率は６．０％である。

また、焼結鉱のＣａＯ／ＳｉＯ２は１．３とし、ＳｉＯ
２量は５．７０％を基準として下弐に基づき順次配合原
料中のＳｉＯ２含有率を減少させて試験を行った。

ここに、 Ａは配合原料のＳｉＯ２含有率（％）。

Ｂは焼結鉱のＳｉＯ２含有率（％）。

焼結は２５０ｍｍφ×４００ｍｍＨの焼結試験鍋を用い
、負圧１７００ＩＩＩｍＨ２０で行った。

予熱には３００℃の熱風を用い、原料層表面から７０ｍ
ｍの厚さを３００℃に予熱した。

使用した造滓源の粒度分布を第１表に試験条件は第２表
の通りである。

試験結果は、第１図にみられるように、単純にＳｉＯ２
量を減少する従来の方法では、焼結鉱中ＳｉＯ２量の減
少に伴って還元粉化の著しい増大を招くが１ｍｍ未満の
細粒造滓源を使用する本発明の実施例１ではベース及び
比較例よりも生産率、コークス原単位、落下強度、還元
粉化指数がいずれも良好な値を示し、特に還元粉化指数
の向上は著しい。

珪石を細粒化すると共に予熱を行った実施例２はコーク
ス配合率を低減したにもかかわらず生産率は向上し、焼
結鉱の落下強度及び還元粉化指数は良好な値を示した。

更に珪石と石灰石を共に細粒化し予熱を行った実施例３
はコークス原単位の著しい低減となり、生産性及び焼結
鉱の品質も良好であった。

また、本発明は第２図に示すように火格子の上下方向に
おける焼結鉱の品質のバラツキが減少する。

以上のように、本発明は造滓原料を粒度１ｕ未満に粒度
調整するものであるから、第１表に例示したものにあっ
ては従来珪石の４８％は１ｍｍ以上の粗粒でありこの粗
粒珪石は焼結時にボンド形成に関与しない部分であって
この部分に相当する珪石の一部又は全部を細粒化せしめ
る本発明により品質の優れた焼結鉱の製造が可能となり
、従来の焼結鉱品質を維持せしめつつ前記粗粒珪石に相
当する珪石の全量又は一部を低減せしめることによりＳ
ｉＯ２含有量の少ない焼結鉱が製造でき更に予熱を併用
することにより品質バラツキの少ない、低ＳｉＯ２焼結
鉱を低コークス原単位で製造することができ極めて優れ
た焼結鉱製造方法である。

【図面の簡単な説明】

第１図は焼結鉱中ＳｉＯ２量に対する生産率、コークス
原単位、落下強度、還元粉化指数との関係を本発明の実
施例及び比較例について示した図、第２図イ及び第２図
口は、シンターケーキ垂直方向における焼結鉱の品質の
バラツキを示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 珪石を１朋未満に粒度調整して配合原料へ添加混合
   した後この配合原料をパレット上へ装入し、この配合原
   料の上層部を乾燥予熱し、しかる後配合原料表層に点火
   し下方から吸気して焼結を行うことを特徴とするＳｉＯ
   ２含有量の少ない焼結鉱の製造方法。 ２ 珪石、石灰石等非鉄成分を主成分とする造滓原料を
   １非未満に粒度調整し、かつ焼結鉱のＳｉＯ２含有率が
   ５．４％以下となるように配合原料中のＳｉＯ２含有率
   を調整した配合原料をパレット上へ装入し、この配合原
   料の上層部を乾燥予熱した後、該配合原料表層に点火し
   下方から吸気して焼結を行うことを特徴とするＳｉＯ２
   含有量の少ない焼結鉱の製造方法。