JPS59222538A - 擬似粒子の粒度分布の推定値を利用する焼結操業方法 - 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】 本発明は個々の焼結原料の物性やそれらの配合比３・か
ら程合造粒後の擬似粒子の粒度分布を精度よ〈］ｆ１定
し、この推定イ１ｔｉに基づいて焼結原料の選択または
焼結操業条件の調整を行うことにより、安定した焼結操
業を行う方法に関する。

焼結鉱製造プロセスでは原料充填層の通気性が焼結鉱の
生産性やコークス原単位に対して重要な意味を有するが
、従来、原料層の通気性の計（ｉ［Ｉｉは、配合した原
料をミキサーで水分ととも番こ程合造粒した後、実際の
焼結機に装入する直前σ）状ｙハ。

で擬似粒子の粒度性ｉｊあるいは通気性を３０分１Ｑに
直接ｌ！ＩＩＩ定する方法で行われていた。

この理由は焼結原料はミキサーで混合造粒されることに
よって、巾に配合されたままの原料層こ比して通気性が
大幅に改善されるが、従来はミキサーで造粒された後の
粒度分布を予め推定することか出来す、造粒後の原料を
直接測定する以外に擬似粒子の粒度を知る方法がなかっ
たためである。

焼結原料には、通常１０ｍｍ以ドの数種類の鉄錆、石と
石灰石などの副原料とを混合したものか使用される。こ
の原料をミキサーで水分とともに混合すると焼結原料中
の微粉部分は粗粒に伺着して造粒され、擬似粒子となる
。焼結操業における原料の通気性はこの擬似粒子の通気
性によって評価できることが知られている。−力、擬似
粒子の通気性は、焼結操業では原料を焼結バレント」―
に層状１こ装入して使用するため、公知の充填層の圧力
損失式を使用し推定することができる。この圧力損失を
知るためには擬似粒子の粒度分布を知ることが必要で、
従来擬似粒子の粒度分布を予め推定する適当な推定方法
がなかったため、装入原料の才１１匹分ｌｌ１ｉを直接
測定する以外に方法がなかった。

本発明はこのような通気性の推定に対して、種々のノ、
（礎的研究から得られた結果に基づいて、個／、−の焼
結用原料の吸水率、付着率、粒度分布およびこれらの原
料の配合比とＩｆル合水分とから、ミキサーで７！コ合
造粒した後の擬似粒子の粒度分布を１１１定する方法を
提供するもの□セ、この推定値に基ついて合理的な焼結
操業を予め企図することができるものである。

以１・−擬似あｒイの粒度分布の推定方法の詳細につい
て述へる。

１．　　　　　　　本発明者らは焼結原料の混合造粒性
ならびに擬似、＄ζＣ１′−の構造に関する詳細な基礎
実験から、擬似粒子は模式的には第１図に示すように焼
結原料中の０．５　ｍ　ｍ以ドの粒径の微粉２（以下微
粉部分と称す）が０．５　ｍ　ｍ以」−の粒径の粗粒ｌ
（以下粗粒と称す）の周囲にイづ着したものであり、こ
の伺着層のノゾさＸが粗粒の粒径の１１方根に比例する
ことを見出した。すなわち ｘ　＝　ａ　ｄ　：４　　・・・・・・・・・・・・（
１）ここにＸ：伺着層の厚さ ａ、比例定数 ｄ４：粒子の代表直径 である。

この実験の結果を基に粗粒の粒子形状を球とみなし、微
粉部分のＳ（％／１００）が粗粒に付着するとすれば、
擬似粒子の粒度分布は以下のようにして求めることがで
きる。

原料鉱石、および擬似粒子を篩分ける１番１」の篩目の
大きさをＤ９、ｉ＃ｌ」と（ｉ＋１）番Ｈの篩目の間に
入る原料の重量％をＷｉ、この粒子の代表直径をｄカと
し、擬似粒化によるＷ４なる原料の重量増加をΔＷカと
すれば、 ここに ρｆ　：微粉部分の嵩密度 ｐｏ、：和才１）の見掛密度 である。

さて、粗あＬにイ・］清した微粉部分のＪトは、原才ｌ
中の０．５　ｍ　ｍ以上０枚の篩目について６ｗ４をｊ
ｌｔ　Ｗした＋、＋が伺ノ「１ツた微粉）花のの一１′
、ｉ。に等しいがら、微粉ｆイ１１分の１′、１をＷ。

とするど・・・・・・・・・（３） が成）ノ、ち、原料の粒度分布（ｄ、、ｗえ　、ｗｏ）
と伺！ｒ　−４＜　ｓを代入することで（１）式の比例
定数ａの値を求めることができる。

次にここで（５）られた比例定数ａを用いて擬似顆−ｒ
の粒度分布を次にように求める。

代表径ｄ９の作る擬似粒子の屯耶−Ｗ８は凱−Δｗ２＋
ｗ２ ・・・・・・・・・（４） で求められるが、この粒子は（Ｄ、＋２ｘ）と（Ｄ−、
＋２ｘ）の篩１」に入る大きさになっているから、これ
をＤ９とＤ　、、、に補正する。すなわち、ΔＷ、、な
るｊ、ｊ かＤ　＋ｊ、０からＤＧ、ゎの篩Ｌ１に移る。従って擬
似粒子−の粒度分布は次のように求めることができる。

０、５　ｍ　ｍ以」二の部分： 粒径ｄ４の重量＝Ｗ、＋ΔＷ、、、１１−ΔＷ４・・・
・・・・・・・・・（６） Ｏ〜０．５　ｍ　ｍの量： 粒１’Ｙ：　０．５　ｍ　ｍ未満（７）ｉｉ−（Ｉ　　
５）ＷＯ・・・・・・・・・・・・　（７） である。

ここで、使用する原ネ゛１の刺着率Ｓに対する知見か心
霊だが、この刺着率Ｓは添加水分量と微粉部分の銘柄に
よって変化する。しかし基礎実験から混合原ネ１のＳの
値は個々の原料の付着率３ｊ　を微粉部分中の各銘柄の
配合比で加重平均したものを使用することかでき、また
個々の銘柄の刺着率は中味原料を一定の水分添加量で造
粒したときの伺イ１ドオ・（を銘柄による固有値として
測定することで得られる。

また水分１１：゛の影響は次のように実験式で補止する
ことかできる。

５＝−１５０Ｘ（Ａ本−へ〇）２ ＋２９　（Ａ＊−Ａ’　）＋Ｓ’ ２　　　　　ここでＡ木、Ａｏは次式で計９される有効
水分で、Ａ木は実際の程合時の有効水分％、Ａｏは各ｌ
ｊ；Ｉ：料の刺着率Ｓｊを求めたときの有効水分量であ
る。

ここに Ｑ：Ｊシ合水分帛　（ｔｏｎ） Ｑ■：原料中に吸収される水の’ｉ’：　（ｔ　ｏ　ｎ
　）Ｗｏ　＝微粉のＦｉｊ　（ｊ　Ｏｎ　）である。

またＳｏは水分を補止する前のＨ，７合原料の伺ｒｉ率
Ｓである。

」１式の原料中に吸収される水の量Ｑ山は原料鉱石の吸
水率により決まる。

以上に説明した計算を用いることによって、混合造粒し
たときの擬似粒子の粒度分布を原料を配合する以前に予
め推定することができる。

第１表は本発明を用いて計算により求められた擬似粒子
の粒度分布から求めた焼結原料の１１均粒径と、実測し
た粒度分布から求めた平均粒径の比較を行ったもので、
本発明による推定方法を用いることで、擬似粒子の粒度
分布を精度よく求め得ることが示される。

第２図は混合造粒後の粒度分布を上記演算によってｊｌ
；（料の性状とその混合割合とから推定し、コレに基つ
いて焼結操業を行ったときパレ・ントスピートの外乱が
小さくなった例を示す。周知のように原料層の通気性の
変化はパレットスピードの変化にあられれる。パレット
上の原料層厚を５００ｍｍに一定に保ち、バレントスピ
ード［１標仙が２．３　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎにおける操
業において、点線は従来操業のデータを示し、実線は従
来操業時に使用した原料とほぼ近似する原料粒度の原ネ
１を使用し、７７．４合造れ後の粒度分布を前述の（６
）。

（７）式からａ定し、この推定値に基づいて通気悪化が
Ｐ　Ａｌｌされる場合は原料にバインダーを添加するこ
とで対処し、通気向上か予測される場合はυｌ風機のタ
ンパ−制御によって対処するようにしたものである。こ
のように′バ前に通気予Ａ１１ｌすることにより、その
対応処置が速やかになり、バレントスピーＩ・の外乱が
小さくなった。

このような操業では生産性、焼結鉱品質の安定した焼結
操業を行うことかできる。

本発明方法によって擬似粒子の粒度分布を予め高精度で
推定することにより、従来から一般番こ用いられている
充填層の圧力損失式を使って焼結原料の通気性を予め推
定することか可能となったので、この推定に基つき個々
の原料の選択、または焼結操業条件の調整を予め行うこ
とかｒ＋ｆ能となつ第１表 擬似粒子−のｉｌＺ均粒径のＭｌ：定値と実測平均粒径
の比較（調和平均径）

【図面の簡単な説明】

第１図は焼結原料擬似粒子の模式的断面図、第２図は本
発明方法の効果を例示するグラフである。 １・・・擬似粒子の核粒子 ２・・・擬似粒子の付着粉 出願人　　　川崎製鉄株式会社 代理人　　　弁理士　　小杉佳男

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　鉄鉱石の焼結操業において、個々の焼結用原料の吸
   水率、刺着率、粒度分布およびこれら原料の配合比とＪ
   へ合水分とから混合造粒後の焼結原料擬似粒子の粒度分
   布を一定の実験戊を用いて■１″定し、この棺定値にノ
   、（づき、原料配合または焼結操業条件を調整すること
   を、、ｔ１１徴とする焼結操業方法。