JPS5926651B2 - 非焼成塊成鉱の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭材を含有する非焼成塊成鉱の製造における炭
材の添加法に関するものである。

従来、粉鉱石の塊成鉱製造方法としては、焼結法、ペレ
ット、１が広く採用されているが、いずれも１２００℃
前後の高温度で焼成硬化を行なうため、発塵や排煙中の
ＳＯ、ＮＯｘなどの発生があり環境上好ましくない問題
を有している。

そこで近年、常温近辺において粉鉱石を塊成化する試み
が種々行なわれるようになり、例えば水硬性バインダー
すなわちセメント類を用いて水和物結合により強度を維
持する方法、炭酸塩結合により強度を維持するために水
酸化カルシウムなどを粉鉱石に加え、これに炭酸ガスを
反応させる方法、あるいは珪酸系、石灰系の化合物例え
ば製鉄所等で発生するスラグ類を粉鉱石に加えオートク
レーブなどで高温、高圧下で処理し水熱合成により強度
を得る方法などが考えられている。

鉄鉱石を高炉あるいは直接還元炉例えばシャフト炉、ロ
ータリーキルン炉などによって還元する場合、鉄鉱石中
に炭材を含有させることが有効であることが知られてい
る。

またダスト類を原料とした塊成鉱では原料中にコークス
等の炭材を含有するから含炭塊成鉱の技術が重要な問題
になる。

これら含炭付塊成鉱を上記方法により非焼成で製造する
場合には一般的に次のような欠点を有している。

１）炭材を配合することにより塊成鉱の強度（圧潰強度
、摩耗強度など）が低下しノーンドリンク時に破壊する
。

２）高温性状が悪化する。

含炭非焼成塊成鉱を還元炉に装入した場合、還元膨張に
より粉化あるいは荷重下での収縮率増大によるガスの圧
損上昇のため炉操業時に棚吊りあるいは通気障害を起こ
す。

本発明は炭材を含有する非焼成塊成鉱の上記性状悪化を
改善するため種々の実験研究を行なった結果完成させた
ものであり、常温、高温いずれの性状も良好な非焼成塊
成鉱の製造方法を提供するものである。

本発明は塊成鉱の強度低下の原因となる炭材の配合法に
関するものであり、その骨子は炭材の全部又は大部分を
塊成鉱の内芯に、炭材の少量又は炭材を加えない鉄鉱石
粉を外殻部に配合させることを特徴とする。

非焼成塊成鉱に炭材を配合すると常温強度、高温強度い
ずれも低下する。

特に高温強度の悪化は著しく、炭材配合量が数％以上に
なると７００〜８００℃から膨張を始め、少しばかりの
外力で粉化するようになる。

更に高温（１２００〜１４００℃）になると荷重下での
収縮率が増大し通気性が著しく悪化する。

本発明者らはこの性状悪化の原因について各種の実験を
行なった結果、常温での強度低下は粉鉱石と炭材との粒
度構成に原因があり、高温性状の悪化は粉鉱石同志の結
合を異種炭材が阻害することが大きな要因になっている
ことを見出した。

本発明は炭材を含有する非焼成塊成鉱におけるこのよう
な強度低下の要因をとり除いた画期的な方法である。

本発明に使用する粉鉱石はどのような銘柄でも使用可能
であるが、粒度の比較的大きいものはブリケットに、粒
度の細かいものはペレットにするのが望ましい。

ブリケット用の粉鉱石の適用範囲はかなり広いが０，５
〜２ｍｍの割合が重量比で５０％以上あることが好まし
い。

ペレット用の粉鉱石は微粉砕されたほうが強度維持のた
めに望ましく、−３２５メツシユの重量割合が８０％以
上が最適である。

バインダーその他の添加剤の粒度は塊成鉱全体に均一に
混合される必要があるためできる限り小さく粉砕した方
がよく、−３２５メツシユの重量比が９０％以上あるこ
とが望ましい。

固化のためのバインダー等の添加剤は炭材含有非焼成塊
成鉱の用途によっては例えば高炉などに装入する場合に
はスラグ量を増加させることになるためできるだけ少な
い方がよい。

でき得れば成品塊成鉱に対し重量比で２０％以下である
ことが望ましい。

炭材としては石炭、コークス、タール、ピッチ、アスフ
ァルトなど固形材料あるいは炭材を含有したダスト類を
用いる。

もちろんこれら炭材を混合使用してもよい。

これら炭材を非焼成塊成鉱の原料とするが、本発明はこ
の炭材の全部又は大部分と粉鉱石、結合剤、添加剤と混
合するか、あるいは結合剤、添加剤と混合して塊成鉱の
内芯側に。

残余の少量の炭材と粉鉱石、結合剤あるいは粉鉱石、結
合剤を外殻部に配合する。

ブリケットを製造する場合にはブリケット成型機に給鉱
する際あらかじめ用意された内芯配合材槽と外殻配合材
槽から切出した原料が供給口で内芯配合材に内側に外殻
配合材は外側になるよう供給するか、あるいは内芯配合
材のみでブリケットを製造しその外側に外殻配合材を付
着させて団塊化してもよい。

ペレットを製造する場合には一段目の造粒機で内芯配合
材でミニペレットを製造し二段目の造粒機で外殻配合材
を供給して所定粒度のペレットを製造するのが便利であ
る。

ブリケット製造の際の炭材の粒度は５ｕ以下が望ましい
。

従って使用する炭材の粒度が５朋よりも大きい場合には
破砕する必要がある。

ペレット製造の場合には粉鉱石に合わせて当然細かく破
砕する必要がある。

しかしながら炭材をあまり細かく破砕しすぎることはペ
レットの強度維持上好ましくない。

３２５メツシユ以下の割合が重量比で３０％以下である
ことが好ましい。

炭材含有塊成鉱に配合する炭材の配合割合は必要な炭材
の量に応じて変更できるが、炭材が多くなれば塊成鉱の
強度が低下するので成品塊成鉱重量当り３０％以下にす
ることが望ましい。

塊成鉱の強度は主に外殻部の結合力により保たせている
から、外殻部に配合する炭材量は少ないほうが好ましい
。

外殻部に配合する炭材の許容量は結合剤の種類、量によ
ってことなるが、結合剤として、外殻粉鉱石重量当り１
０％を超えるセメントクリンカ−をもちいた場合には許
容される炭材量は外殻粉鉱石重量当り１０％で、１０％
以下のセメントクリンカ−を用いる場合には許容される
炭材量は８％である。

本発明による炭材を含む非焼成塊成鉱を高炉あるいはシ
ャフト炉のように強度を必要とする装入原料として用い
る場合、あるいは結合力の弱い結合剤を用いた場合には
外殻部に配合する炭材量は外殻粉鉱石重量当り６％以下
にすることが望ましい。

本発明により製造した含炭非焼成塊成鉱は常温、高温強
度いずれも良好で高炉、シャフト炉のような荷重を受け
る条件、あるいはロータリーキルンのような転勤を受け
る条件にも十分耐え得ることが明らかになった。

次に本発明を実施例によって説明する。

表１に使用した鉱石および炭材の化学組成および粒度条
件を示す。

実施例１では鉱石重量当り１０％のコークスにセメント
クリンカ−２％を加え、これを第１段の造粒機に装入し
て９〜１ｉｓｔベレツト核を作り、次いで第２段の造粒
機に装入し、外殻部をリオドセ鉱石とセメントクリンカ
−および石灰石をそれぞれ鉱石重量当り１０％、および
５％を加えて１５ｍｍのペレットに造粒して本発明によ
る炭材含有ペレットを製造した。

このペレットを７日間空気中で養生し乾燥後各種試験に
供した。

実施例２ではリオドセ鉱石を内芯用鉱石と外殻用鉱石と
に重量比で４０：６０に分け、内芯用鉱石にコークス、
セメントクリンカ−および石灰石をそれぞれ全すオドセ
鉱石重量当り６％、３％および１．５％（内芯用鉱石重
量当りそれぞれ２０％、１０％および５％）を配合し、
第一段造粒機で１０〜１３ ｍｍに造粒してミニペレッ
トを製造した。

次いで外殻用鉱石にコークス、セメントクリンカ−およ
び石灰石をそれぞれ全鉱石重量当り４％、７％および３
．５％（外殻用鉱石重量当り６．６７％１１．６７％お
よび５．８３％）を加えた配合原料をミニペレット上に
第二段の造粒機で被覆して約１５ｍｍのペレットを製造
した。

養生方法は実施例１と同様にして各種試験に供した。

試験結果を表２に示す。

表２には比較のため炭材を配合しない非焼成ペレットお
よび炭材を本発明方法によらず均一に混合した同一粒径
の非焼成ペレットの結果も示している。

表２からも明らかなように本発明方法により常温強度も
高温強度も同時に良好な非焼成ペレットを製造すること
ができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 炭材を含有する非焼成塊成鉱の製造において、加え
   るべき炭材の全部又は大部分を芯部に配合し、外殻部に
   １部分の炭材を配合又は炭材を配合しないことを特徴と
   する非焼成焼成塊の製造方法。