JPS5837132A - 焼結操業方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、製鉄用焼結鉱製造における焼結操業方法に関
するものである。

焼結鉱は、製鉄用溶鉱炉原料として広く用いられている
。焼結鉱の品質を判断する基準としては、化学成分、粒
度分布、冷間強度、還元粉化性等がある。これらは溶鉱
炉操業にあたってきわめて重要な因子となるので、不断
の管理が行われている。

焼結鉱は、粉鉱石を溶融させ、これを結合ボンドとして
接着結合させて製造される。したがって、この結合ポン
ドが多い（すなわち、未溶融残留物が少ない）方が、焼
結鉱の常温強度は高くなる〇一方、還元粉化の主原因は
一度溶融して凝固したヘマタイト　（以下、２次へマタ
イトという。）の量によって定まり、あ寸り溶融させす
ぎると、２次へマタイト量が増加し、還元粉化性を悪化
させることになる。ｔた、多く溶融させるには、焼成時
間を長くとるか、燃料消費量を多くする必要がある。溶
融量が少なければ、冷間強度が低下する。これらの傾向
を第１図に示す。実際には、焼結鉱の品質、生産性、燃
料原単位等の各観点から、適性な溶融率が決定される　
（例えば、第１図の斜線範囲）。

ここで、溶融率とは、後に詳述するが、一般に焼結鉱製
造過程中で溶融した履歴をもつものの焼結ケーキ中の体
積比率と定義する。

焼結鉱の製造においては、その原料は種々雑多な鉱石を
用いており、その溶融に関する性質も異なるところから
、同じ操業条件でも原料配合が変れば、異なった溶融率
を示す。

従来における原料鉱石の配合は、これら溶融率の測定が
多大な工数を要することから、溶融率を把握せずに、直
接製造した成品の品質試験を実施し、満足する品質を得
るまで配合変更を繰り返さなければならなかった。した
がって、適正々原料配合条件をつかむまでに多大な時間
を必要とし、無駄な原料配合および焼結鉱の製造を行わ
なければならなかった。

本発明の目的は、焼結原料の諸物性値と実測焼成速度か
ら事前に焼結炉中の溶融率を予測し、これが目標値にな
るように原料配合率または焼成速度を設定し、無駄な焼
結鉱の製造をなくし、焼結鉱の品質を安定させ、諸態単
位の低減を図ることにある。

本発明の操業方法は、焼結鉱の製造過程において、焼成
速度の実測値と予め算出した各原料鉱石の物性から配合
原料の溶融率を算出し、該算出値が目標溶融率になるよ
うに原料配合または焼成速度を制御することを特徴とし
ている。

焼結鉱の製造においては、極めて多種類の原料鉱石が用
いられているが、これら原料の溶融に関する性質はすべ
て異なっており、同一温度履歴でも異なった値を示す。

本発明者等は、実験の結果、焼結鉱製造中の鉱石粒子の
溶融現象は１１００℃以上になると、原料中のＣａＯが
反応を起し、カルシウム・フェライトを形成し、初期溶
融液をつくり、この溶融液が遂次鉱石粒子の外周から内
側に向かって侵食するように溶融を進行させる反応であ
ることを見い出した。

したがって、１１００℃以上の保持時間ｔと配合原料の
溶融率Ｑとは次の（１１式で表される。さらに、１１０
０℃以上で保持時間６分間の場合における配合原料の溶
融率Ｔば、各単味鉱石銘柄別の溶融率ｑｊ（１１０ｏ℃
以上６分間）を加重平均することによって（２）式のよ
うに表される。

Ｑ＝τ・虜）ｎ　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・　（１）τ＝Σ　（ｑｊ−ｗｊ）・・・・・・
・・・・・・・・・・・・　（２）ただし、 ｔ　：　１１００℃以上保持時間（分）ｎ　：定数 ｊ　：原料の各種銘柄を示すインデックスｑｊ：鉱石銘
柄ｊにおける溶融率（気孔、空隙部を除く） ｗｊ：配合原料中の鉱石銘柄ｊの体積配合率単味鉱石銘
柄別の１１００℃以上で保持時間６分の場合の溶融率ｑ
ｊは原料入荷時に実験室で試験的に求めることができる
。その測定結果の一例を第１表に示す。

第１表 測定溶融率を、１１００℃以上の保持時間を６分間とし
たときのものにした理由は、焼結操業時の層内温度履歴
では１１００℃以上の平均保持時間が６分間となってい
るからである。以下、ある鉱石銘柄の１１００℃以上の
保持時間が６分間の場合の溶融率をその鉱石銘柄の溶融
度指数という。

異なる溶融度指数を適当に組合せることによって配合原
料の溶融率を変えることができる。この場合、鉱石の銘
柄を変えるか、または同じ銘柄で粒度を調整することに
よっても配合原料の溶融率を変えることができる。例え
ば、ＳＦハマスレーの場合には、乎均径力が６．２．１
−のとき、溶融度指数がそれぞれ７９．０，８４．０．
９８．　［３Ｖｏｌ　％となる。

さて、この保持時間ｔは焼成速度Ｖと密接な関係があり
、との関係を第２図に示す。また式で表示すると（３）
式で示される。第２図は、焼成速度Ｖを種々変化させな
がら１１００℃以上の保持時間ｔを調べた本のである。

ｔ＝ａｖ＋ｂｖ＋ｃ　　・・・・・・・・・・・・・・
・（３）ただし、 Ｖ：焼成速度（ｗＲ／分） ａ　ｚｂＳＣ！　　＊定数 焼成速度Ｖは、種々の計測方法があるが、最も簡単な方
法は、第６図に示すように、焼結機１において最終前段
のウィンド・ボックス３ａにおける焼結排ガス温度の？
−り時をもって焼結完了とみなし、焼結時間（Ｔ）を計
測し、このときの配合原料の層高（Ｈ）からｖ　＝　Ｈ
／　Ｔを求めることができる。

焼成速度Ｖは、第４図に示すように、焼結機１において
焼成プロワ２の回転数、ウィンド・ボックス３のダンパ
６１の開度、パレット４内の原料層高、原料充填密度、
原料造粒ミキサ５への原料添加水分量および造粒度等を
調整することによって制御される。これらの諸因子を変
化させた時の焼成速度Ｖへの影響の一例を第５図に示す
。

以上のようにして求めた鉱石銘柄ごとの溶融度指数ｑｊ
およびその体積配合率ｗｊと焼成速度Ｖとを前述の（１
１〜（３）式に代入することによって溶融率をように原
料配合または焼成速度を制御する。

〈実施例〉 ＤＬ型焼結機に本発明の操業方法を実施した。

第２表に示す異なる溶融度指数を有する鉱石銘柄Ａ−Ｈ
を用いて配合原料の溶融率が一定となるようにＤＬ型焼
結機を制御した。

第２表 第４図に示すＤＬ型焼結機１において、原料鉱石の配合
率が変更されるたびに、焼成速度が一定であるとすれば
、配合原料の溶融率が変ることになる。焼成速度Ｖは、
前述したように、ウィンド・ボックス６内に設けた温度
計６２によって焼結排ガス温度のピーク時（すなわち、
焼結時間Ｔ）を検出し、また、原料カットオフのプレー
ト乙の設定高さからパレット４内の原料層高Ｈを検出す
ることによって算出した（ｖ＝Ｈ／Ｔ）。

そのときの原料鉱石の設定体積配合率と、各原料鉱石の
溶融度指数から配合原料の溶融率Ｑが一定となる焼成速
度を算出し、この焼成速度を保持するように焼成プロワ
２の回転数、ウィンド会ボックス６のダンパ６１の開度
、カットオフ・プレート乙の設定高さ、ミキサ注水管５
１から原料造粒ミキサ５への注水量をそれぞれ調整して
操業した（第６図）。

また逆に、生産量を確保するために、焼成速度Ｖを一定
にし、配合原料の溶融度指数１）；一定となるように、
原料鉱石の体積配合率ｗｊを調整して操業した（第７図
）。

本発明法にもとづ〈実施例と従来法との比較例を第６表
に示す。第６表かられかるように、本発明法によれば焼
結鉱の品質が安定すると同時に焼結鉱品質向上、コーク
ス原単位の低減を図ることができた。

第３表

【図面の簡単な説明】

第１図は溶融率と焼結鉱の品質との関係を示すグラフ。 第２図は焼成速度と溶融層内温度１１００℃以上保持時
間との関係を示すグラフ。第６図は各ウィンド・ボック
スにおける焼結排ガス温度を示すグラフ。第４図は本発
明の方法が適用されるＤＬ型焼結機の概略構成図。第５
図は焼成速度と各条件との関係の傾向の一例を示すグラ
フ。第６図は本発明の方法にもとづいて焼成速度を制御
したときの実施例を説明するグラフ。第７図は本発明の
方法にもとづいて配合原料の配合率を制御したときの実
施例を説明するグラフ。 １：焼結機　　　　２：焼成ブロワ ６：ウィンド・ポック丙：パレット ５：原料造粒ミキサ６：カットオフ・プレート３１：ダ
ンパ　　　６２：温度計 ５１：注水管 特許出願人　住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 焼結鉱の製造過程において、実測焼成速度と、予め算出
   した各原料鉱石の諸物性とから配合原料の溶融率を算出
   し、該算出値が目標値になるように、焼成速度または原
   料鉱石の配合率を調整することを特徴とした焼結操業方
   法。