JPS58127155A - 焼結性状の予測・評価方法 - Google Patents
焼結性状の予測・評価方法Info
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- JPS58127155A JPS58127155A JP947982A JP947982A JPS58127155A JP S58127155 A JPS58127155 A JP S58127155A JP 947982 A JP947982 A JP 947982A JP 947982 A JP947982 A JP 947982A JP S58127155 A JPS58127155 A JP S58127155A
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- Japan
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度パターン制御が可能な加熱電気炉装置を
用いて種々の原料に焼結層内あるいは任意に設定したヒ
ートパターンを与えることによって生じた焼成物の生成
組織、収縮率などから、焼結鉱の諸性状を予測、評価す
る方法に関する。
用いて種々の原料に焼結層内あるいは任意に設定したヒ
ートパターンを与えることによって生じた焼成物の生成
組織、収縮率などから、焼結鉱の諸性状を予測、評価す
る方法に関する。
焼結鉱の製造には、一般にドワイトロイド式焼結機が広
く採用されており、配合原料に水を添加し混合、造粒後
、焼結機に連続的に装入し、点火炉内において表層に着
火、下向通風によって内在スルコークスを燃焼させて焼
結反応を進行させるものである。
く採用されており、配合原料に水を添加し混合、造粒後
、焼結機に連続的に装入し、点火炉内において表層に着
火、下向通風によって内在スルコークスを燃焼させて焼
結反応を進行させるものである。
ところで、このような焼結鉱製造においては、高生産率
、低コークス原単位でいかに目標とする品質を安定して
供給できるかということが常に問題となる。
、低コークス原単位でいかに目標とする品質を安定して
供給できるかということが常に問題となる。
従って、このような考え方に基づいて造粒、成分、装入
方法などを改善した製造方法は数多く提案されているけ
れども、焼結反応が進行する上で最も重要であり本質的
なものと考えられる層内のヒートパターンとその性状を
定量的に結びつけ、これを制御することで前述の高品質
焼結鉱の安定供給を図ること、若しくはこれとは一逆に
粒度、成分、−蓋 ゝ 〜− 銘柄の影響々どを予測しようとする試みは、未だなされ
ていない。
方法などを改善した製造方法は数多く提案されているけ
れども、焼結反応が進行する上で最も重要であり本質的
なものと考えられる層内のヒートパターンとその性状を
定量的に結びつけ、これを制御することで前述の高品質
焼結鉱の安定供給を図ること、若しくはこれとは一逆に
粒度、成分、−蓋 ゝ 〜− 銘柄の影響々どを予測しようとする試みは、未だなされ
ていない。
特に実験室的規模で簡便にその特性を把握する手段とし
ては通常の加熱電気炉に試料を装入方法が行われている
が、これでは複雑な焼結反応のヒートパターンをシミュ
レートすることはもとより、正確な温度設定を行うこと
は不可能である。さらに、ここで得られた試料に対して
その性状を定量的に評価する方法は確立されていないの
が現状である。
ては通常の加熱電気炉に試料を装入方法が行われている
が、これでは複雑な焼結反応のヒートパターンをシミュ
レートすることはもとより、正確な温度設定を行うこと
は不可能である。さらに、ここで得られた試料に対して
その性状を定量的に評価する方法は確立されていないの
が現状である。
本発明は、上記の実情に鑑みてこれらの問題を解決する
ためになされたものである。
ためになされたものである。
すなわち、本発明は、雰囲気ガスの供給装置、至近部に
側渦機構を備えた試料支持台、該試料支持台を所望の空
間に維持しかつ試料の装入、取出しを行うために進退可
能な支持アーム、該支持アームを駆動する駆動装置を設
けた加熱炉を用い、装入試料に各種のヒートパターンを
与えることを特徴とする焼結性状の予測・評価方法であ
る。
側渦機構を備えた試料支持台、該試料支持台を所望の空
間に維持しかつ試料の装入、取出しを行うために進退可
能な支持アーム、該支持アームを駆動する駆動装置を設
けた加熱炉を用い、装入試料に各種のヒートパターンを
与えることを特徴とする焼結性状の予測・評価方法であ
る。
次に、図に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説明
する。第１図は典型的な焼結層内の測温結果を示したグ
ラフであり、通常層内は約３〜４分で最高温度に達し、
２０分程度で焼結が完了することは知られている。しか
しながら、焼結反応で重要なことは、低融点のカルシウ
ムフェライト融液が形成され始める１２０ＯＣ付近、な
らびにシリケートスラグ系融液形成が完了する１３０Ｏ
ｐ付近での反応であり、従ってこれらの温度付近におけ
る反応と諸性状との間に密接な関係があることも知られ
ている。ところで、通常反応実験に用いられている加熱
電気炉は、第１図に示すようカヒートパターンは勿論の
こと、所望の温度で所望の時間試料を正確に加熱制御す
ることは難しく、まだ温度勾配なども一定とはな沙難い
。そこで、本発明では第２図に示すような縦型電気炉の
上部より試料を装入し、炉外の駆動装置によって該試料
を任意のスピードで温度差のある炉内を移動させること
により所望のヒートパターンを与えるものである。この
ようにして、特定または任意のヒートパターンで試料（
焼結配合原料または単味、銘柄原料）を焼成し、実際に
焼結機で焼結した場合の性状に影響を及ぼす因子を予め
把握することが可能となるのである。
する。第１図は典型的な焼結層内の測温結果を示したグ
ラフであり、通常層内は約３〜４分で最高温度に達し、
２０分程度で焼結が完了することは知られている。しか
しながら、焼結反応で重要なことは、低融点のカルシウ
ムフェライト融液が形成され始める１２０ＯＣ付近、な
らびにシリケートスラグ系融液形成が完了する１３０Ｏ
ｐ付近での反応であり、従ってこれらの温度付近におけ
る反応と諸性状との間に密接な関係があることも知られ
ている。ところで、通常反応実験に用いられている加熱
電気炉は、第１図に示すようカヒートパターンは勿論の
こと、所望の温度で所望の時間試料を正確に加熱制御す
ることは難しく、まだ温度勾配なども一定とはな沙難い
。そこで、本発明では第２図に示すような縦型電気炉の
上部より試料を装入し、炉外の駆動装置によって該試料
を任意のスピードで温度差のある炉内を移動させること
により所望のヒートパターンを与えるものである。この
ようにして、特定または任意のヒートパターンで試料（
焼結配合原料または単味、銘柄原料）を焼成し、実際に
焼結機で焼結した場合の性状に影響を及ぼす因子を予め
把握することが可能となるのである。
第２図における（月は縦型電気炉であり、発熱体（１）
を周囲に備えている。該電気炉本体（１）の上部には試
料支持台（２）が支持アーム（３）の下端に固定されて
おり、この支持アーム（３）は前記試料支持台（２）を
炉内の所望の空間に維持できるようになっていて炉外に
設けた駆動装置（４）により適当な速度で移動させるこ
とにより前記試料支持台（２）に固定されたルツボ中の
試料が所望のヒートパターンの加熱を受けるようにしで
ある。（５）は雰囲気ガス供給装置であり、ここから任
意の流量、組成のガスを供給することが可能なようにし
である。（６）は試料の装入、取出しを行う試料口であ
り、（７）（力はそれぞれ炉内上、下に設けた開閉シャ
ッターであり、（８）はのぞき窓である。（９）は前記
試料支持台（２）の測温をする温度測定装置であり、試
料支持台（２）の至近部に熱電対（イを備えている。０
０は制御装置であり、前述のヒートパターン設定のため
設けである。
を周囲に備えている。該電気炉本体（１）の上部には試
料支持台（２）が支持アーム（３）の下端に固定されて
おり、この支持アーム（３）は前記試料支持台（２）を
炉内の所望の空間に維持できるようになっていて炉外に
設けた駆動装置（４）により適当な速度で移動させるこ
とにより前記試料支持台（２）に固定されたルツボ中の
試料が所望のヒートパターンの加熱を受けるようにしで
ある。（５）は雰囲気ガス供給装置であり、ここから任
意の流量、組成のガスを供給することが可能なようにし
である。（６）は試料の装入、取出しを行う試料口であ
り、（７）（力はそれぞれ炉内上、下に設けた開閉シャ
ッターであり、（８）はのぞき窓である。（９）は前記
試料支持台（２）の測温をする温度測定装置であり、試
料支持台（２）の至近部に熱電対（イを備えている。０
０は制御装置であり、前述のヒートパターン設定のため
設けである。
なお、第２図に示す実施例では電気炉（月は縦型である
が、必ずしもこれに限定されるものではない。
が、必ずしもこれに限定されるものではない。
実験の際の試料の調製法は、測定すべき焼結配合原料ま
たは単味原料をプレスして円筒形となし、耐火性ルツボ
に入れて試料支持台（２）に吊される。
たは単味原料をプレスして円筒形となし、耐火性ルツボ
に入れて試料支持台（２）に吊される。
また、収縮率を測定する場合には前記の如く調製した試
料を水銀中に浸漬して体積域を測定する。
料を水銀中に浸漬して体積域を測定する。
次に、以上の加熱炉を用いて焼結性状の実験を行った結
果を示す。
果を示す。
第３図、第４図は、試料の収縮率と焼成時間及び塩基度
の関係を示したグラフである。これらの図によると、反
応の進行ならびに融液の形成が大きい程収縮率が増加し
、同時に塩基度の影響が良くわかる。組織定量値を示し
だ第７図（但し５ｉＯ２＝５．８チ、焼成温度１２００
ｔｒ、ａｉｒ中）と合せて考えると、ある温度パターン
での生成組織や反応の進行状況が簡単に調査でき、予測
も容易となる。実際に鍋試験を行った結果を第５図、第
６図に示す。
の関係を示したグラフである。これらの図によると、反
応の進行ならびに融液の形成が大きい程収縮率が増加し
、同時に塩基度の影響が良くわかる。組織定量値を示し
だ第７図（但し５ｉＯ２＝５．８チ、焼成温度１２００
ｔｒ、ａｉｒ中）と合せて考えると、ある温度パターン
での生成組織や反応の進行状況が簡単に調査でき、予測
も容易となる。実際に鍋試験を行った結果を第５図、第
６図に示す。
これらの図によると、生産率、強度（タンブラ−インデ
ックス）が塩基度と共に向上しており、これはＯａＯ量
増加により反応性、融液形成が促進されることを示すも
ので、先の収縮率結果と良く一致する。
ックス）が塩基度と共に向上しており、これはＯａＯ量
増加により反応性、融液形成が促進されることを示すも
ので、先の収縮率結果と良く一致する。
第８図、第９図は幾種類かの焼結鉱原料として用いられ
る銘柄鉱石に、一定量の石灰石を加え、第１図に示した
ヒートパターン（焼結層内温度）を与えた場合の収縮率
即ち、ｔ−（ＶＯ−１／ＶＯ（但し、Ｅは収縮率、馬は
最初の体積、■は焼成後の体積）と、生産率及び強度の
関係を示したグラフである〔この場合の試料は各銘柄鉱
石粉（粒度一定）にＯａＯ／５ｉＯ２＝ １．６相当の
ＯａＯ源を加え、１３００ｔＺ’で２分焼成した場合の
収縮率である〕。
る銘柄鉱石に、一定量の石灰石を加え、第１図に示した
ヒートパターン（焼結層内温度）を与えた場合の収縮率
即ち、ｔ−（ＶＯ−１／ＶＯ（但し、Ｅは収縮率、馬は
最初の体積、■は焼成後の体積）と、生産率及び強度の
関係を示したグラフである〔この場合の試料は各銘柄鉱
石粉（粒度一定）にＯａＯ／５ｉＯ２＝ １．６相当の
ＯａＯ源を加え、１３００ｔＺ’で２分焼成した場合の
収縮率である〕。
これらの図によると、通常生産率、強度に対してマイナ
スにはたらくリモナイト系のローブリバーやボア鉱石で
は収縮率が大きく、易溶融の傾向の強いヘマタイト系の
ＭＢＲ１工ＴＡでは収縮率がさほど大きくないことがわ
かる。
スにはたらくリモナイト系のローブリバーやボア鉱石で
は収縮率が大きく、易溶融の傾向の強いヘマタイト系の
ＭＢＲ１工ＴＡでは収縮率がさほど大きくないことがわ
かる。
以上のようなヒートパターンを基にしての焼成実験から
は、さまざまな焼結反応や性状の情報が得られるので、
この方面の研究、操業改善に貢献するところが多大であ
る。
は、さまざまな焼結反応や性状の情報が得られるので、
この方面の研究、操業改善に貢献するところが多大であ
る。
第１図は焼結層内温度と焼結時間の関係を示すグラフ、
第２図は本発明の方法に用いる加熱炉の縦断面図、第３
図は焼成時間と収縮率の関係を温度別に示したグラフ、
第４図は焼成時間と収縮率の関係を塩基度別に示したグ
ラフ、第５図は塩基度と生産率の関係を示したグラフ、
第６図は塩基度と、Ｔ、■（タンブラ−インデックス）
の関係を示したグラフ、第７図は焼成時間と生成組織（
Ｘ線ピーク強度）の関係を塩基度別に示したグラフ、第
８図は収縮率と各銘柄１０チ配合時の生産率の関係を示
したグラフ、第９図は収縮率と各銘柄１０％配合時のｓ
、■（シャッター強度）の関係を示したグラフ、である
。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 回 同 木村三朗 同 同 佐々木 宗 治 （％）毒翳ル Ｑ５゜ 〜 （ＪＨ−、ａｌｌ／、） 相ｐ 第７図 ハ４ｔＭｆｉ （廻 第８図 ２０ ４０ ６０収
怖雫（％） ２０ ４０ ６０取
誦竿（％］
第２図は本発明の方法に用いる加熱炉の縦断面図、第３
図は焼成時間と収縮率の関係を温度別に示したグラフ、
第４図は焼成時間と収縮率の関係を塩基度別に示したグ
ラフ、第５図は塩基度と生産率の関係を示したグラフ、
第６図は塩基度と、Ｔ、■（タンブラ−インデックス）
の関係を示したグラフ、第７図は焼成時間と生成組織（
Ｘ線ピーク強度）の関係を塩基度別に示したグラフ、第
８図は収縮率と各銘柄１０チ配合時の生産率の関係を示
したグラフ、第９図は収縮率と各銘柄１０％配合時のｓ
、■（シャッター強度）の関係を示したグラフ、である
。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 回 同 木村三朗 同 同 佐々木 宗 治 （％）毒翳ル Ｑ５゜ 〜 （ＪＨ−、ａｌｌ／、） 相ｐ 第７図 ハ４ｔＭｆｉ （廻 第８図 ２０ ４０ ６０収
怖雫（％） ２０ ４０ ６０取
誦竿（％］
Claims (1)
- 雰囲気ガスの供給装置、至近部に測温機構を備えた試料
支持台、該試料支持台を所望の空間に維持しかつ試料の
装入、取出しを行うために進退可能支持アーム、該支持
アームを駆動する駆動装置を設けた加熱炉を用い、装入
試料に所望のヒートパターンを与えることを特徴とする
焼結性状の予測・評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP947982A JPS58127155A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 焼結性状の予測・評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP947982A JPS58127155A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 焼結性状の予測・評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58127155A true JPS58127155A (ja) | 1983-07-28 |
Family
ID=11721385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP947982A Pending JPS58127155A (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 焼結性状の予測・評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58127155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112992284A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-06-18 | 无锡东研信科科技研发有限公司 | 一种基于pso-elm算法的烧结矿质量预报方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52134792A (en) * | 1976-05-07 | 1977-11-11 | Nippon Steel Corp | Measuring method and its device for dynamic character of filling layer |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP947982A patent/JPS58127155A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52134792A (en) * | 1976-05-07 | 1977-11-11 | Nippon Steel Corp | Measuring method and its device for dynamic character of filling layer |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112992284A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-06-18 | 无锡东研信科科技研发有限公司 | 一种基于pso-elm算法的烧结矿质量预报方法 |
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