JPS5853697B2 - 塊成鋼及びその製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塊成鉱及びその製造法の創案に係り、高炉を主
体とした各種溶鉱炉ないし竪型炉に対する装入原料とし
て炉内における装入原料の分布状態を改善し、ガス流分
布の均一化を図ると共に燃料原単位を低減することがで
きる塊成鉱を提供し、更にはその好ましい製造法を提案
しようとするものである。

溶鉱炉などにおける装入原料として粉鉱石を用いること
は今日においては不可避的であり、斯かる粉鉱石の採用
に当ってはこれを塊成することが必要である。

ところで斯かる粉鉱石の塊成化法としては該粉鉱石を溶
融化して焼結させる焼結法と、これを拡散結合させて塊
成化するペレット法とが存することは公知の通りであり
、これら両者の還元性状を検討した場合には前者より気
孔率の高い状態に装入することのできる後者の方が優れ
ている。

然るにそれらのものの炉内での分布状態においては後者
のペレットの方がその物理性状に原因して装入時に炉体
中心部への流れ込みが生じ、このために装入物分布が乱
れることとなって炉の操業安定上問題がある。

そこでこのようなペレットの高還元性を維持し且つ炉内
での装入物分布状態を改善するために一部に該ペレット
を粒径の大きなものとして形成し、これを破砕して焼結
鉱に近い物理的形状をもった塊成鉱とするようなことが
提案されている。

即ちこの方法の概要は第２図に示す通りで、元鉱をボー
ルミルのような粉砕機１１で粉砕し、スクリーン１２で
篩別し所定粒度とされたものをペレタイザー１３で造粒
し、それによって得られたグリーンペレットをトラベリ
ンググレート炉１４又はロータリーキルン１５で焼成し
、このようにして得られる焼成ペレットをクラッシャ１
６に装入して破砕するものであり、該破砕物は次いでス
クリーン１７に導かれて分別され、その篩上が製品とし
て利用されるものであり、篩下は粉化物として再び造粒
過程に戻し造粒されることとなるものであって、上記の
ようにペレタイザー１３で造粒されたものは転勤性の球
状物であるとしても、このものが前記クラッシャ１６に
掛けられて破砕されることによりその転勤性が大きく損
われ、焼結鉱に殆んど準じた物理的形状として得られる
わけである。

然しこのような方法によるときはそのペレタイザー１３
による造粒物が例えば２０ｍｍ以上のような通常のペレ
ットより相当に大粒径として造粒することが必要である
がらその造粒にそれなりの困難さが伴うだけでなく、斯
うしたペレットの焼成過程において該ペレットの中心部
まで充分に熱量が伝達され難い不利があり、このため例
えば還元時の膨れや荷重還元時における収縮などの高温
性状に問題が残り、又製品ペレットをショークラッシャ
などで破砕することが必要であるからその製造プロセス
が複雑になると共に特別な破砕費を必要とし、しかもこ
の破砕過程で相当の粉粒が発生し、通常のペレットプロ
セス又は焼結プロセスに比較して製品歩留りが著しく低
下するなどの不利がある。

本発明は上記したような実情に鑑み検討を重ねて創案さ
れたものであって、鉄鉱石などの鉄源原料粉粒物を集成
して形成された粒状体の複数個が特殊なファイアライト
凝結部で凝結塊成化されたものを提案するものであり、
その製造法としては上記鉄源原料粉粒物を一旦ペレット
成形し、このペレット成形の略完了した時点から該グリ
ーンペレットの焼成に到る間において炭素源又はげい６
源の何れカ一方又は双方を上記ペレットの周側にまぶし
て焼成することにより前記のような凝結塊成を図るもの
である。

蓋しこのような本発明によるものについて更に説明する
と、従来における酸性ペレットの問題点として還元過程
で発生するウスタイ）（Ｆｅｄ）と脈石中のシリカとが
反応して下記■、■式に示すように低融点スラグ （２ＦｅＯ５１０２：融点１２００℃以下）を生成する
ことによる高温性状の悪化がある。

本発明においてはこのような低融点スラップを一旦形成
されたペレットの表面部のみにおいて部分的に適度に形
成してペレット同志の凝結塊成を図るもので、このため
自溶性ペレットの表面にカーボン源とシリカ源の混合粉
を被覆してペレット焼成するものであり、それによって
ペレット表面部で次の■、■、式に示すような反応が起
り、ペレット相互を結合させる。

即ちこのようにして得られる本発明による塊成鉱の状態
は第１図に示す通りであって、ヘマタイトやカルシウム
フェライト、マグネシオフェライトなどから成る拡散結
合を主体とした塩基性ペレット粒子１相互間にファイア
ライト （２ＦｅＯ−８ｉＯ２）による凝結部２が形成して好ま
しくはペレット粒子１相互が図示のように多層状に凝結
した塊成鉱（ペレットブロック）とするものである。

又グリーンペレットの表面にカーボン源をコーティング
し、この燃焼反応を利用するため従来法のものに比し焼
成温度を５０〜１００℃程度下げることが可能となり、
焼成に必要な重油使用量を低減することができる。

即ち本発明による製造プロセスは第３図に示す通りであ
って、ボールミルのような粉砕機構１１によって適宜に
粉砕しスクリーン１２で篩別してからペレタイザーに装
入すること自体は上記した従来の第１図のものと同様で
あるが、本発明の場合にはこのペレタイザー１３を必要
に応じて重複して採用し、第１のペレタイザー１３ａで
一旦所定粒径に造粒してから第２のペレタイザー１３ｂ
に移し、この第２ペレタイザー１３ｂに対して石炭又は
コークス粉を収容したホッパー２１及び硅石粉を収容し
たホッパー２２から夫々切出したものをミキサー２３で
混合して装入し、上記のように第１ペレタイザー１３ａ
において一旦造粒されたグリーンペレットの表面にこれ
らの粉末をまぶし、このものをトラベリンググレートそ
の他の静止状態で塊成を行うようにした焼成機構１８で
焼成する。

このようにして焼成されたものは次いでブレーカ１９に
送られて大塊となった焼成塊をペレット粒１の損壊しな
いように分塊して適当な大きさ前記第１図に示すような
塊成鉱とする。

上記したような炭素粉および硅石粉の粒度、添加量につ
いては夫々の場合において適宜に選ばれるが、一般的に
は炭素粉は２００〜４００メツシユ、硅石粉も２００〜
４００メツシュ程度の範囲のものとし、それらの配合関
係については硅石粉に対し炭素粉を０．５〜５．０％程
度とする。

又このような混合粉のグリーンペレットに対する添加量
はグリーンペレットの粒径変動によってそれなりに異る
としても５〜２０ｍｍとされたグリーンペレットに対し
て１〜１０％の範囲内とする。

前記した第２図のものにおいては重複してペレタイザー
１３ａ、１３ｂを用い、連続的に作業するように成って
いるが勿論本発明のものは間けつ的に作業してよく、即
ち単一のペレタイザーにおいてグリーンペレットの造粒
をなす作業中は上記したような混合粉の供給を停止して
おき、ペレットの造粒完成後に該混合粉を供給してグリ
ーンペレット表面へのまぶし行程を行ってよいことは明
かである。

トラベリンググレートなどによる焼成の温度は一般的に
１２００〜１３５０℃であり、又焼成時間としては１０
分以上で充分である。

上記したような本発明による製造法の具体的な実施例に
ついて説明すると以下の如くである。

実施例 １ ２００〜４００メツシユの鉄鉱粉および石炭石粉に対し
てベントナイト又は消石灰を添加しペレタイザーによっ
て５〜１５闘のペレットを造粒し、このグリーンペレッ
トに対し２００〜４００メツシユの石炭粉と２００〜４
００メツシユの硅石粉を１：２０の割合で混合したもの
をペレット１００ｋｇに対して５ｋｙの割合で添加して
ペレット表面にまぶし、このものをトラベリンググレー
トに装入して１１００℃、５分間に亘る焼成をなし、そ
れによって得られた凝結物をフレーカによって軽く分塊
処理して前記ペレットが５〜１２粒程度に夫々多層状態
で凝結した塊成鉱を得た。

実施例 ２ 実施例１におけると同じ鉄鉱粉及び石灰石粉を採用して
、同様にペレタイザーにより５〜１５ｍｍとされたグリ
ーンペレットに対し２００〜４００メツシユのコークス
粉と同じく２００〜４００メツシユの硅石粉を１：２０
の割合で混合した混合粉をペレツ）１００ｋｇに対し混
合粉５ｋｙの割合で添加して該混合粉をペレット周面に
まぶし、次いでこのものをトラベリンググレート炉に装
入して１２００℃、５分間に亘る焼成をなし、このもの
を実施例１におけると同じにブレーカ−によって分塊し
、ペレット粒が４〜１５粒前後のように凝結した塊成鉱
を得た。

なお上記したような各実施例で得られたものは炉容約３
０００ｍ″の高炉に対する装入原料として用い、即ち該
塊成鉱とコークスとを４：１の割合で装入して高炉操業
した結果によればその炉内における装入物の分布状態が
均一で、比較例としてこの塊成鉱に代え単なる従来のペ
レットを装入した場合に比し配合率で５０％程度の増加
が可能で、鉱石／コークス比：０／Ｃを３．５から４，
０重量此程度まで高めても円滑且つ安定した高炉操業を
なすことができた。

以上説明したような本発明によるときはファイアライト
凝結部によって複数個のペレットが強固に結合せしめら
れ、この種高炉などの竪形炉に対するペレットを用いた
原料装入に当って原料分布の偏析をなくし、従ってガス
流の分布を均一化して安定且つ有利な操業をなし得るも
のであり、しかもその塊成化行程における粉化は皆無で
歩留りの高い製品が得られ、戒程分塊如埋を必要とする
としてもペレット自体を破砕するものでないから軽微な
フレーカ−程度で充分であって破砕コストを大幅に低減
でき、ペレット自体は従来のものと同様粒度でよいから
焼成に当って中心部まで簡易に伝熱し熱不足による高温
性状の悪化などを来すことがなく、又カーボンの燃焼反
応を利用せしめることにより燃料原単位が低く、加うる
に炉内装入後においてはその凝結部は比較的低温で溶融
し、一般的な溶鉱温度レベル以上では通常のペレットに
おけると同一の挙動を示し好ましい高炉操業を実施し得
るなどの作用効果を有しており、工業的にその効果の大
きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明による塊成鉱の１例を示した側面図、第２図は
従来法による粉鉱塊製造法の１例を示した説明図、第３
図は本発明による塊成鉱形成プロセスの説明図である。 然してこれらの図面において、１はペレット粒、２は凝
結部、１３゜１３ａ、１３ｂ、は何れもペレタイザー
１８はトラベリンググレートのような焼成機構、２１は
コークス又は石炭のような炭素粉末収容ホッパー２２は
硅石粉収容ホッパー ２３はミキサーを示すものである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄鉱石などの鉄源原料粉粒物で形成された粒状体を
   焼成するに当り、該粒状体の表面部のみにファイアライ
   トの低融点スラグを形成させ、前記粒状体の複数個がフ
   ァイアライトによる凝結部で凝結塊成化されたことを特
   徴とする塊成鉱。 ２ 鉄鉱石などの鉄源原料粉粒物をペレット成形し、該
   成形の略完了した時点から該グリーンペレット焼成に到
   る間に炭素源及びけい６源の粉状混合物を上記ペレット
   の外側にまぶして焼成することにより該ペレットの複数
   個をファイアライトによる凝結部で塊成化せしめること
   を特徴とする塊成鉱の製造法。