JPS6021338A - 焼結原料の循環造粒方法 - 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ＦＪＡは高炉の主要装入原料である焼結鉱の製造
過程の前段階における焼結原料の造粒方法に関する。

周知のように焼結鉱は、粉鉄鉱石、石灰石粉、ミルスケ
ール、砂鉄、高炉ダスト、返鉱、生石灰等を所定の粒度
および配合比としたものを出促原料とし、これに燃料と
して粉コークスを数チおよび水を添加して、ドラムミキ
サーに投入して混合と造粒を行い、これを焼結原料とし
て焼結機の移動パレット上に装入するものである。

パレット上の焼結原料はその厚さ方向に吸引される空気
によって欝焼し焼結される。

この際、成品である焼結鉱に要求される品質は、焼きむ
らによる品質のバラツキが少いこと、落下強度、被還元
性、粒度分布が適正である仁と等であシ、さらに生産性
および製品歩留を向上させなければならない。これらを
維持し安定化させる重要なポイントは、パレット上の焼
結原料層の通気性の向上およびその均一性の保持にある
。このためには、ドラムミキサーで生産される焼結原料
の造粒状態を最適化することが最も有効である。

ところでドラム型ミキサーは通常ドラム径６〜〆 ５ｍ、ドラム長さ１５〜２６ｍ１回転数は６〜９ｒｐｍ
であるが、その構造上被造粒物の転勤距離に大きな差が
ないので造粒物の強度にはバラツキは少いが、反面粒径
が不揃いとなるという欠点を有している。

まだ、ドラムミキサー造粒物の粒径は、投入される出発
原料のうち、核となるは１１１ｍ以上の粒子の周りに０
．２５＃Ｉｌｌ＋以下の微粉が水または造粒剤によって
付着した擬似粒径であって０．５〜５．０朔のものが大
部分である。この擬似粒径が大きくかつ擬似粒反分布が
安定している程、パレット上の焼結原料層の通気性が大
きくかつ均一性が保持され、従って焼結鉱の品質と生産
性が向上するのである。

ところが従来のドラムミキサーによる造粒方法では、投
入される出発原ｔトの粒度構成が変化する度に抽出され
る造粒物Ｐυち焼結原料の擬似粒径がバラツクのでパレ
ット上での通気性の変動が大きく、従って焼結鉱の品質
と生産性が不安定となる。

そこでやむを得ず生石灰等高価なバインダーを添加して
擬似粒子化の促進を図ることによって品質と生産性の安
定化を図っていた。

この発明は従来の造粒方法における前記問題点を解消し
て、ドラムミキサーにおける擬似粒子化を促進しかつ安
定させ、通気性の向上とその変動の縮少および被還元性
の改善を図ることによって、焼結鉱の生産性と歩留シの
向上、さらにその品質の改善を図ることを目的とするも
のである。

この発明の特長は、ドラムミキサーから排出される造粒
物のうち、その一部を分取し、これをドラムミキサーの
装入側へ還元しな力；ら造粒運転を行う焼結原料の循環
造粒方法にある。

排出側で造粒物を分取する方法は容量でも重量でもよく
、例へば排出側に設けたグンバー状の分離堰またはベル
トコンベアの乗継部で分割する方法等適宜の方法でよい
が、ここで排出側から見て右回転のドラムミキサーの場
合、落下する排出造粒物は左側が粒径が小さく右側が太
きいとゆうバラツキが生ずるので注意する必要がある。

今、分取して再びミキサーの装入側に還元する量即ち循
環部分への排出量をＡ１　ミキサーからの全排出量をＢ
とすると で表される。

即ち分配比とはミキサーからの排出量のうち何チを分取
して装入側へ還元させるかの数値である。

従って全排出量のうち　ろを分取して循環させれは分配
比は２０チ、同じく　シ２を分取すれば分配比は５０％
である。

一方ミキサーの装入側において投入される出発原料は一
定であるから、上記の循環部分への排出量がこれに上乗
せされてミキサー装入側へ供給されるので、ミキサー内
の被造粒原オ・■は分配比に応じて増量し次いで排出量
も分配比に応じて増加する。

例へは分配比を２０％として循環させるとミキサーへの
供給ｉｔは、最初の供給出発原料を１００とすると最初
は１２０に変化し、循環を継続するに従って１２４．１
２４．８，１２４．９６．　１２４．９９と逐次増量し
て１２５に無限に近づき、実質的には短時間で安定して
ミキサーへの供給量１２５で定常化する。これに要する
時間は分配比によって多少異るがミキサー内の原料滞留
時間（２〜３分間）の４−５倍である。

一方ミキサー供給側への最終的な安定化した戻シ量即ち
循環量をＡ′とし出発原料（新原料）供給量をＢ′とす
る循環率は、 で表される。

ｆｆ１Ｊ　チ　分配比　２０チのとき　循環率　２５．
０％ｌ　６０チのとき　＃　４２．９％ 〃　４０チのとき　ｌ　６６．６％ ＃　５０％のとき　Ｉ　ｉｏｏ、ｏ％ となる。

即ち循環率は供給される出発原料に対する上乗せ循環量
の割合を表すものである。しかして上記したように分配
比をわずかに変えるだけで循環率が大巾に変わり、平均
転動距離と滞留時間が長くなるので擬似粒子化が促進さ
れるのである。

第１図は、ドラムミキサーにおいて分配比を２０．６０
．４０．５０チと変化させて造粒物を分取し、安定化し
たときのミキサー供給側への戻り号を奥側し循環率を算
出してプロット、した分配比と循環率の関係実績グラフ
である。

循環率が大きいということは、装入側への戻９景か大き
く従って全体の循環脩が大かくなることを意味し、これ
によってミキサー内における平均転動距離および滞溜時
間が長くなるので擬似粒子化が促進される。従って装入
される出発原料の粒度変動に応じて分配比を若干調整し
て循環率を大巾に変動させることによって擬似粒子化の
調整ができるので、出発原料の粒度構成がバラライても
排出造粒物の擬似粒度のバジッキを著しく少くすること
が可能となるのである。

次に分配比の変化ｖＩＪち循環率の変化と、造粒物の性
状、焼結速度、生産寒、成品歩留との関係について実験
した結クーを説明する。

実、験の方法は、実機の焼結装置で使用している出発原
料を使用し、装置は相似則に基いて縮尺した試験ドラム
ミキサーを使用して造粒実験をし、この造粒物を９１Ｆ
、結原料として、焼結実操業と同一条件にした試験鍋で
焼結した。

■　分配比が造粒物の性状に与える影響ミキサーから排
出される造粒物即ち擬似粒子の平均粒度は、第２図−１
（実線）で示すように、分配比が増加するに従い大きく
なる。ここで平均粒径の測定方法は排出側において造粒
物をたてに４分割してそれぞれ試料を採取し、それぞれ
ＪＩＳ標準篩で篩分けして全平均値を算出した。

図における擬似粒度とは、排出１１１１の造粉物を水分
２．５％に乾燥して手篩いした時の粒度をいい、−男児
全乾燥した時の粒度は完全乾燥粒度である。

擬似粒子が成長するのは前述したように粗粒子に微粉が
付着する清粉高の問題である。いまミキサー装入側の出
発原料の完全乾燥粒度分布と、従来法で通常造粒した後
の排出造粒物の擬似粒度分布の両者を比較したグラフを
第４図１（示す。−図示するように擬似粒度分布におい
ては１〜５−の粒子は増加し、０．５ｍｍ以下の粉粒子
がりン２に著しく減少していることがわかる。

これを着初率分布で示すと第５図のようになる。

第５図１・：Ｌ各粒度における粒子のｔｌ”！　ＩＭ、
　％を示すもので、５０以上の粒子が最も増加し０．２
５−以下の微粉の減９方が根も大きいことを示している
。

この微粉の減シ方即ち微粉のＵ着量の程度をＰ■指数　
（Ｐａｒｔｉｃｌｅ　１ｎｄｅｘ　）で示すと、で表さ
れる。

ここでｒ−０，２５％」とは粒度分布において粒径０、
２５　ｒｔｕｎ以下の微粉の含まれる百分率をいう。従
ってこのＰ　Ｌ　Ｊｆｔ数の数値が大きいほど微粉の清
粉が充分性われ、擬似粒子化が促進したことを示す。

第２図−２は分配比の増加に伴ってＰＩ指数が増加した
ことを示す実験結果で（実線で示す）分配比０　即ち循
環させない場合はＰＩ指数は５０％であるが、分配比を
２０チにするとこれが５６チに向上し、分配比４０チで
は５７％に向上した。

さらに第２図−３は、分配比と焼結原料層の通気度（単
位ＪＰＵ）の関係を示すグラフで（実線で示す）、分配
比を増加させると４０％までは通気性が向上することを
示している。川」ち分配比が０から４０チ前后まで増加
するに従い擬似粒子化が促進され、また清粉率の増加が
確認され、これによって焼結原料層の通気性が向上する
ことが明らかとなった。

ｑ）分配比が生産性に与える影響 分配比を増すことによって、焼結原料の焼結速度、焼結
鉱の生産率および成品歩留に与える影響について実験し
た結果を第６図−１、第６図−２、第６図−６に示す。

それぞれ実線で図示するように分配比を６０〜４０チも
しくは５０チまで増加させるに従い生産性を示す上記各
指標がそれぞれ向上することが認められた。

次にＰＩ指数（微粉付着率）の増加が焼結原料の被還元
性および気孔率に与える影響について実験した結果を第
６図−１および第６図−２に示す。

被還元性はＪＩＳＭ−８７１３に規定する測定法によシ
ＲＩ（酸素除去割合二重ｔ％）の記号で示す。第６図−
１に図示するように、出発原料の種類にかかわらずＰＩ
指数が５％増す毎にＲＩ指数も５チ増加する、即ち被還
元性が向上することが判った。また気孔率も同様の割合
で増加することは第６図−２に示す通シである。

即ち分配比が０から４０チ前后まで増加すると前述のよ
うにＰＩ指数（着初率）が増加し、これに伴って焼結原
料の被還元性と気孔率が向上して焼結鉱の品質改善に寄
与することが明らかとなった。

以上説明したように、ドラムミキサーから排出される造
粒物の一部を分取してドラムミキサーの装入側へ還元し
、これを出発原料に加えて装入し、循遼造粒させること
によって次の効果を秦する。

■　造粒品の擬似粒子化が促進され、平均粒度が大きく
なシ被還元性が改善される。

■　焼結原料層の通気性が向上する。

■　焼結速度の上昇、焼結鉱の生産車（ｔ　／ｈｒ／　
ｍ”、）の向上、成品歩留の向上が図れる。

■　造粒物の粒度分布のづラツキが小さくなる。

等によって焼結鉱の品質および生産性が向上しかつ安定
化する効果を有する。

しかしてこれらの効果は、分配比２０〜５０％１ つまり造粒物の分取割合を全排出畢°のろ〜乃とするこ
とによって顕著であることが判明した。

以上は排出造粒物の粒度に関係なくこれを分取し循環さ
せた場合について説明したが、排出造粒物のうち、粒径
３Ｂ以下の細かい部分のみを篩い分けて分取し、これを
分配比１０．２０．６０％の場合について実醸し比較し
た結果を第２図−１乃至６、第６図１乃至６のグラフ中
に破線で示す。

こ＼で６−以下の細粒を分取するにはドラムミキサーの
排出側から見て右回転の場合は排出口付込の左側即ち内
容物の掻き上げ側で採取する。

（左回転の場合は右側）。これは排出される造粒物の粒
度分布は、掻き上は側に常に細かい粒子が多く反対側は
粗い粒子が多いからである。

３ｓｍ以下の粒子を採取し循環させると、図で明らかな
ように、造粒物の性状および成品の生産性を示す各指標
は前述の単純に分取し循環させる場合に比較してすべて
においてよシ効果的であることが確認された。

以上詳述したようにこの発明の循卯造粒方法は、本η的
に造粒物の粒径が不揃いとなるドラムミキサーにおける
造粒物の粒度分布のバラツキを小さくシ、かつ擬似粒子
化の促進によろつ１０気性−被還元性の改善、および焼
結速度、生産率、成品歩留の向上を図ることができるの
で、焼結鉱の品質と生産性の改善に大きな効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

第１図は造粒物の分配比と循環率の関係を示すグラフ、
第２図−１乃至第２図−６はそれぞれ分配比と擬似粒度
、倣粉着粉率、通気度との関係を示すグラフ、第６図−
１乃至第６図−６は分配比と焼結鉱の生産性との関係を
示すグラフで、分配比が焼結速度、生産率、成品歩留に
与える影響を示す。第４図はミキサーの装入側出発原料
の粒度分布と排出側擬似粒度分布の差異を示すグラフ、
第５図は清粉の状況を示す着初率分布図、第６図は微粉
付着案と焼結原料の性状との関係を示すグラフで第６図
−１は被還元性との関係、第６図−２は気孔量との関係
を示すグラフである。 代騨人　弁理士　木　村　三　朗 第１図 ＩＱ　２０　３）　４０　５０ 局　ｉｆｌ己　ｔ’ｃ、（％） 第２図−１第２図−２ ０２０４００２０４０ り配出（％）　ダー配ししく％） 第２　図−３ り＠てししく％） 氾度旺届　（ｍｍ） 第５図 勤度範１ｔｌ　（ｍｍ） 第６図−１ Ｐ、１．ｔ％） 第６図−２ ５０５５６０６５ Ｐ、１．　（％）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、焼結原料の造粒工程において、ドラムミキサーから
   排出される造粒物の一部を分取してドラムミキサーの装
   入側へ還元しながら造粒することを特徴とする焼結原料
   の循環造粒方法。 ２、　排出される造粒物のうち２０〜５０俤を分取する
   特許請求の範囲第１項記載の焼結原料の循環造粒方法。 ６、　排出される造粒物のうち粒径が６．０−以下の細
   粉を、排出口の焼結原料掻上げ側で分取する特許請求の
   範囲第１項または第２項記載の焼結Ｒ相の循環造粒方法
   。