JPS586941A - 非焼成塊成鉱の製造方法 - 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】 この発明は、高炉に使用する非焼成塊成鉱の製造方法に
関し、良好な高温性状を付与することを目的とするもの
である。

高炉に使用する非焼成塊成鉱に要求される性状としては
、■冷間強度が大であること、■還元時の粉化が小であ
ること、■軟化温度が高いことの３点が挙げられるが、
従来これらの性状を十分に満足する非焼成塊成鉱は得ら
れていない。

非焼成塊成鉱としては、微粉鉱石にバインＩ−と適当な
水分を加えて製造されるコールドボンドペレットが代表
的であり、その製造フローは第１図に示すとおりである
。すなわち、従来のコールドボンドベレットの製造方法
は、０．４１１ｆｍｌ以下の粒径を有する粉鉱石にセメ
ントと水を加え、ペレタイザーで造粒し、得られたペレ
ットを養生ｌ〜、ハンドリングに十分耐え得る強度にな
った後、高炉装入物として用いる。

しかるに、このような方法で製造されるコールドボンド
ベレットの高温性状の改善方法としては、〔１〕脈石組
成を改善する方法、〔２〕被還元性を改善する方法が知
られているっしかし、これらの方法では、次のような問
題があった。

Ｃ１）　脈石組成の改善 この方法は、脈石組成を調整して、■高塩基性とする、
■塩基性でＭｇＯを含有させる、［相］脈石貴を少なく
することによシ高湿性状を改善する方法である。一般に
、コールドボンドベレットハ、８〜ｌＯ％のセメントを
添加し、そのセメントは約２２％（ＤＢ（０，，５％〕
ＡＩ、０．．６５％のＣａＯを含んでいる。このため、
脈石組成が増加するのみならず、Ｓｉｎ、、ＡＩ、０．
の酸性酸化物が混合され、塩基度を高くするために多量
の石灰石を添加する必要がある。しかし、多量の石灰石
を添加すると、脈石量が増大することとなり、ペレット
自体の品位の低下となるだけでなく、高温での溶融部の
量が増加し軟化収縮に対する変形抵抗が小さくなり高温
性状が悪化する。このため、コールドボンドペレットで
は、高品位鉱石の使用が必要となる。

〔Ｉ〕　被還元性の改善 被還元性の改善には、気孔を大にして粒子内への還元ガ
ス流れを良くする方法と、コークス粉等の還元剤を添加
してＦｅＯから金属鉄への還元を促進する方法があるｏ
しかし、気孔率を入圧する方法は、被還元性は高くなる
が、気孔率が高くなるにつれて冷間強度、還元過程での
強度が低くなり粉化の原因となり好ましくないク一方、
コークス粉等を混合する方法においても、冷間強度の低
下、還元時の粉化が大で高炉装入物としては好ましくな
い。

このようＫ、コールドボンドペレットの被還元性を向上
することは、金黒鉄の発生が早（なり閘量が少なくなる
ため、高温性状の改善には有利であっても、・冷間強度
の低下、還元時の粉化等の問題が生じ、他の改善方法の
検討が必要であった。

この発明は、従来の前記実情に鑑みてなされたものであ
り、低品位鉱石の使用を可能とし、かつ良好な高温性状
を有するコールドボンド鉱を製造し得る方法を提案する
ものである。

この発明は、鉄鉱石を主体とした粉粒鉱石にバインダー
と必要なら水分を加えて団塊化させて非焼成塊成鉱を製
造する方法罠おいて、粒径が１０電以下で１ｆ１以上を
１０〜７０−含む鉱石を用い、粒径が１０〜５０顛の大
きさに成型、硬化して、そのままの状態で使用すること
を特徴とするものである。

コールドボンドペレットを加重下で昇温還元を行なうと
、１０００〜１１００’ｃで収縮を開始する。この場合
、ペレットの表面と内部は、第２図に示す　　　Ｑ、、
１ごとく、表面は金属鉄まで還元された金属部Ｃ）とな
り、内部はＦｅＯまで還元された酸化鉄部０となる。こ
の発明者らは、高温での収縮にいずれの相が関与するか
を調査した結果、金属鉄部Ｖ）は高温まで収縮せず、酸
化鉄部ρ）が低温から収縮することが明らかとなった。

酸化鉄部の軟化はＦｅＯと脈石の反応による低融点の溶
融物の生成による溶融軟化である。この溶融軟化は、組
成に影響されることが知られている。

第３図は塩基度と軟化開始温度の関係を示す図表であり
、塩基度が高くなる穆軟化開始温度は高く、高温性状は
良好となる０また、高温性状は軟化速度圧も関係し、軟
化速度は第４図に示す組成のみならずスラグ量に大きく
依存する。

以上の結果よシ、コールドボンドペレットの高温性状の
改善には、従来から実施されているように高塩基度にす
ることと、脈石組成を少なくすることが有効である。し
かし、この方法で＃′ｉ描然のことながら、原料鉱石が
制限され低品位鉱石を使用することができない。

そこで、この発明者らは、原料鉱石の使用拡大をはかる
ため種々研究した結果、粒径が１０＋ｗ以下で１ｆｆ以
上を１０〜７０％含む鉱石であれば、良好な高温性状が
得られることが判明した。

すなわち、１２００〜１２５０℃における種々の大きさ
の鉱石を含むコールドボンド鉱の昇温還元試料を観察し
、九結果、０．５〜ＩＭ以下の鉱石は、セメント、副原
料と反応し均一な溶融組織となっているが、１ｍｍ以上
の鉱石は、そのままの状態で残留し軟化収縮Ｋ　Ｆｉｔ
ｌとんど寄与しないことを見い出した。第８図は一５１
１ｎｌ鉱石を使用した場合のＦｅＯ相の状況を示すコー
ルドボンド鉱の顕微鏡写真とその説明図であり、１１Ｉ
ＩＩ以上の鉱石がそのままの状態で残留していることが
わかる。その理由は、鉱石粒とセメントとの反応は表面
でおこり、鉱石内部までセメントの組成が拡散しないこ
と、鉱石自体は脈石量が著しく少ないととによると推察
される０ 次に、セメントと反応しない１ｎ以上の鉱石晩を変化さ
せて高温性状を調査した結果、第５図に示すごとく、鉱
石中Ｋ１ｍ以上の粒径のものが１０−以上あれば、通常
の高炉原料と同等の軟化性状が得られることが判゛明−
した。その結果は、通気抵抗においても第６図に見られ
るごとく、良好な圧損抵抗になることが確認された。

また、１ｆｆ以上の鉱石量と回転強度の関係を調べた結
果、第６図に示すごとく、１Ｍ以上の鉱石粒の比率が７
０％を越えると、実用に耐え得る目標値の回転強度８５
％よシ低くな）実用に耐えないものとなる。これは、高
温性状は１ｇ１ＩＩ以上の鉱石粒の比率が大となるＳ良
好となる一方、微粉鉱石が減少するにともない充填性が
悪化することがその原因と推察される。

以上の知見により、この発明では粒径が１０鱈以下でｌ
ｌｌ１１以上の鉱石粒を１０〜７０％含む粉粒鉱石を用
いることとしたつ なお、鉱石粒の上限を１０ｆｆ以下としたのは、１０削
以上の鉱石はそのままの状態で高炉への装入が可能で、
何等塊成化する必要がないからである。

また、この発明法において、非焼成塊成鉱の大きさを１
０〜５０１０１０粒径に限定したの社、次の理由による
。

の充填率が増加し、ガス流れに影響を与えるため好まし
くない。ま九、５０日以上のものは、高炉内で還元ガス
による反応において鉄酸化物はＦｅＯを経てＦｅに還元
されるが、内部に未反応のＦｅＯが残り還元停帯が起こ
るため好ましくない。

また、この発明では、前記したごとく、１ｆ１以上の鉱
石粒子を多量に含む鉱石を用いるため、従来のようにペ
レタイザーで造粒してペレットにするためには、少なく
とも０．５ｆｆ以下、好ましくは０．２〜０，３ｆｆ以
下に磨砕する必要はなく、従ってコストも高くつくこと
はない。

以上説明したごとく、この発明法によれは、１ｎ以上の
鉱石粒子を多量に含む原料の使用が可能となり、使用鉱
石の品位の制限を緩和することができる。

なお、この発明では、バインダーとして固形の粉状セメ
ントを用いる場合は、水分を加えなければならないが、
液状のバインダーを用いる場合は、水分を加えなくても
よいので、水分は必要に応じて加えることとした。

次に１この発明の実施例について説明する。

〔実施例〕

第１表に示す組成を有し、第２表に示す粒度構成の原料
を混合し、粒径が１０〜５０Ｍの大きさの５角柱に成型
し、１０日間養牢して得られたコールドボンド鉱の性状
を第３表に示す。第３表には、従来例として、ペレタイ
ザーで造粒したコールドボンド鉱、焼成ペレットおよび
焼結鉱の性状を併記した。

第３表から明らかなごとく、この発明法では低品位鉱で
苔干スラグ量が高いに４１かかわらず、鉱石中の＋１ｆ
ｆが高いため、被還元性、圧力損失等の高温性状が良好
である。

第　１　表　　　使用原料の組成 ■ ■ 「 − ［ 第　２　表　　使用原料の粒度構成 − ［− 第　３　表　　高・炉装入物の性状

【図面の簡単な説明】

１１１　［ｉ！！［従来のコールドボンドペレットの製
造フローの一例を示すブロック図、第２図はコールドボ
ンドペレットの昇温還元時の状況を示す説明図、第３図
は同上ペレットにおける塩基度と軟化開始温度の関係を
示す図表、第４図は同上ペレットにおけるスラグ量と収
縮速度の関係を示す図表、第５図は同上ペレットにおけ
る粒径１１Ｍ１以上の鉱石量と収縮速度の関係を示す図
表、第６図は同上ペレットにおける粒径１ｆ１以上の鉱
石量を変化させた場合の通気抵抗を調べた結果を示す図
表、第出願人　　住友金属工業株式会社 代理人　　　押　　　１）　　良　　　／Ａｆ”’：’
ｔ１１ １′！！ 第１図 第３図 塩基度 第４図 スラグ量（ｋｇ／ＴｏｎＦｓ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄鉱石を主体とした粉粒鉱石にバインダーと必要なら水
   分を加えて団塊化させて非焼成塊成鉱を製造する方法に
   おいて、粒径が１０ｆｆ以下で１Ｍ以上を１０〜７０外
   含む鉱石を用い、粒径が１０〜５０１１１１の大きさに
   成型、硬化することを特徴とする非焼成塊成鉱の製造方
   法。