JPS6148536A - 焼結鉱の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、良品質の焼結鉱を生産性よく製造する焼結鉱
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、高炉装入用の鉄鉱石の焼結鉱（本明細書では
これを単に焼結鉱と呼ぶ）を製造するには、各種銘柄の
粉状の鉄鉱石に副原料や雑原料および燃料を適量配合し
、これに水を添加して混合造粒してから焼結機に装填し
、この焼結機の点火炉で点火して焼成している。

そのさい、鉄鉱石、副原料、雑原料および燃料からなる
粉状の焼結原料は、使用する銘柄の変更によって、また
配合割合の変更によって、その中身は異なったものとな
ることがしばしばあるが。

造粒時に添加する水分量については特に考慮を払うこと
なく、経験的に適切であると思われる量の添加が行われ
ており１通常は、かような銘柄変更や配合割合変更によ
って水分を変更するようなことはしないで、同じような
量の水を添加して造粒していた。これは、使用する銘柄
の変更や配合割合の変更と水分量との間には特別な基準
が存在しなかったからである。

焼結技術は、還元率（Ｒ，！　）および還元粉化率（Ｒ
，Ｄ、Ｉ　）が良好な焼結鉱を如何に生産性よく製造す
るかにあるが、従来においては、使用する銘柄が変更し
また配合割合が変更したときに製造条件をどのように調
整するかについての基準が存在しなかった故に、焼結鉱
の品質面でも生産率の面でもバラツキが生じていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、焼結鉱製造時において２焼結原料として使用
する銘柄や種類が変更しまた配合割合が変更した場合に
、焼結鉱成品の品質の変動や生産率の変動が発生すると
いう問題を解決しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、鉄鉱石、副原料、雑原料および燃料か
らなる粉状の焼結原料に水を添加して混合造粒し、これ
を焼結機に装填して焼結鉱を製造するにさいし、混合前
の各粉状物質のそれぞれの飽和水分値Ｗｉを予め求めて
おき、この各飽和水分値引と各粉状物質の配合割合Ｍｉ
とから焼結原料の飽和水分値の加重平均（ΣＷｉＸＭｉ
）を算出し、この算出された加重平均の５０±２％の水
量を該焼結！　　　　　　　　　　原料に含有させて造
粒するという処決によって。

前記の問題点を解決したものである。

以下に本発明の内容を具体的に説明しよう。

焼結鉱の主原料である鉄鉱石は、　１０ｍｍ以下の粒径
の粒子からなっているが、これに水を加えて造粒する場
合に、一般に、造粒前粒度（真粒度）中の−０，５ｍｍ
の微粉部分は、＋Ｑ、５ｍｍ部分の粒子の回りに付着し
て造粒されることが知られている。

このような造粒性→が、鉄鉱石の銘柄によって差異があ
るか否かを知るために９本発明者らは次のような試験を
行った。銘柄の異なる６種類の鉄鉱石（Ａ〜Ｆ）を供試
材料とし、　２５９　ｍｍφ×３０２ｍｍＬのドラムミ
キサーを使用して、供試重量は各２．７　ｋｇ　（占有
率９．０％）１回転数３５　ｒ、ｐ、ｍ、　（フルード
数９．ＯＸ　１０−３’）　、造粒時間３５分（総転勤
距離１．１８５　ｍ　）として、水分添加量を２〜１０
％の範囲で変化させた。そして得られた造粒品について
、その造粒の程度を指標としてり、Ｆ、１．を採用し、
このり、Ｆ、１．と水分量との関係を調べ、第１図の結
果を得た。なお、造粒指数（Ｄ、Ｆ、１．　）は−５ｍ
ｍ部分が付着した割合（単位は％）を調べたものであり
、この値が大きいほど、造粒は進行していることを示す
。第１図の結果から、鉄鉱石の銘柄によってこの造粒指
数（Ｄ、Ｆ、１．　）はその水分量との間でかなり相違
していることがわかる。

すなわち、鉄鉱石は、その銘柄によって吸着水分量が、
各銘柄の生因によって各々相違するので。

造粒に及ぼす水分の影響は銘柄間で大きく異なるものと
考えられる。

第２図は、造粒指数（Ｄ、Ｆ、１．　）と焼結鉱製造の
生産率との関係を調べたものである。試験は。

実際の焼結原料（鉄鉱石のほかに、副原料、雑原料、燃
料コークス粉などを配合したもの）を銘柄と配合割合を
変えて、下記の第１表のように３種類準備し、その水分
量を変えて造粒したものを。

３０ｋｇ試験焼結鍋焼結用して焼結したものである。

そして水分量と造粒指数（Ｄ、Ｆ、１．　）との関係並
びに水分量と生産率（Ｊ＠位時間当たり単位焼結面積当
たりの生産量）との関係を整理して示したものである。

第２図の結果から、銘柄や配合割合とは無関係に、造粒
指数（Ｄ、Ｆ、１．　）がほぼ９０％となる水分量の場
合には、生産率がピークを示すことがわかる。より具体
的には、造粒指数が７５〜９３％の範囲となる水分量に
調整して造粒すると、銘柄や配合割合にかかわらず、良
好な生産性が得られることがわかる。このことは、造粒
指数は高ければ高いほどよいわけではなく、一定の上限
があることを示しており、この造粒指数が９３％を越え
るような高い値になると、造粒された粒子の間に水が存
在し、これが焼結時の通気性を悪くするようになるから
その生産性が悪くなるのであろう。また、造粒指数が７
５未満のような水分量では、　　０．５ｍｍの微粒子が
造粒されないままに存在し、これが粒子間に存在してや
はり通気性を劣化させ、焼結条件を悪化させるようにな
ると考えられる。

以上の事実より、造粒指数が７５〜９３％の範囲となる
水分量に調整して造粒すればよいことになるが、実際に
は、第１図に示したように、造粒指数１　　　　　　　
　は銘柄毎にその水分量との間で異なった挙動を示すか
ら、銘柄や配合割合を変えた場合に、この最適造粒指数
が得られる水分量に調整することは事実上できない。し
かし、もし、ここにこの造粒指数に対応する客観的尺度
が存在すれば、この客観的尺度から造粒指数が最適とな
るように水分量を調整することが可能となる。

本発明者らは、この造粒指数に対応する客観的指標を見
いだすべく種々の試験研究を重ねた。その結果、飽和水
分値というパラメーターがこの造粒指数を最適範囲とな
るように調整するのに適した客観的指標となることを見
いだした。飽和水分値は、焼結原料に配合する鉄鉱石、
副原料、雑原料、コークス粉などの、銘柄別に、予め求
めておくことができる。この飽和水分値の測定は２例え
ば測定原料粉をロートに入れ、上部より水を注いでもは
や水が下方に滴下しないような時間がたったら（つまり
、その粉体に水が飽和した状態に保持されたら）、その
保持された単位重量当たりの水分量（％）を測定すれば
よい。

数多くの試験の結果、この飽和水分値と造粒指数（Ｄ、
Ｆ、１．　）との間には極めて明確な相関があることを
見いだしたのである。

第３図はこの関係を示す。第３図は、造粒指数が前記７
５〜９３の範囲となる水分値で造粒した場合（○印）に
、その原料の飽和水分値はどのような値のものであるか
を、原料配合を変えた５種類の試料（焼結原料）につい
て調べた結果を示す。従って、縦軸は、造粒指数（Ｄ、
Ｆ、１．　）が７５〜９３の範囲点なるように添加した
水分値（％）を、横軸はその原料の飽和水分値（％）を
示す。

なお、参考のために、この第３図には造粒指数が前記の
７５〜９３の範囲を外れた場合の飽和水分値との関係も
併記しである。すなわち、ム印は、造粒指数が９３を越
える場合、また■印は、造粒指数が７５未満の場合を示
している。

第３図の結果は、造粒指数が７５〜９３の範囲となる水
分値（○印）とその原料の飽和水分値との間には、たと
えその原料の銘柄と配合量が異なっても、明確な相関が
存在することを示している。より具体的には、この相関
は、造粒指数が７５〜９３の範囲となる水分値は、焼結
原料の種類や配合割合が変化したとしても、その原料の
飽和水分値の５０±２％の範囲となる。造粒指数が９０
％の水分値はその原料の飽和水分値のほぼ５０％、つま
り第３図に示された直線の勾配は１．／２である。従っ
て。

造粒指数が７５〜９３の最適範囲を示す水分量は、飽和
水分値を銘柄別に予知していれば、この飽和水分値から
計算で求めることができることになる。

つまり、鉄鉱石、副原料、雑原料および燃料からなる粉
状の焼結原料に水を添加して混合造粒し。

これを焼結−機に装填して焼結鉱を製造するにあたって
は、その混合造粒前の各粉状物質のそれぞれの飽和水分
値Ｗｉを予め求めておき、この各飽和水分値引と各粉状
物質の配合割合旧とから焼結原料の飽和水分値の加重平
均（ΣＷｉＸ旧）を算出し。

この算出された加重平均のほぼ１／２．より具体的には
、その加重平均飽和水分値の５０±２％の水量を含有さ
せて造粒するならば、造粒指数が７５〜９３の範囲の最
適水分量のもとで造粒ができることになり、これによっ
て、第２図に示したように。

その生産性の向上を図ることができる。

なお、この加重平均（ΣＷｉ　Ｘ　Ｍｉ）の値が、実際
の焼結原料の飽和水分値と一致するか否かについて調べ
た結果を第４図に示す。第４図は、いろんな配合の焼結
原料について、その配合に使用した各粉状物質の飽和水
分値を計測し、この各飽和水分値Ｗｉと各粉状物質の配
合割合旧とから焼結原料の飽和水分値の加重平均（ΣＷ
ｉＸＭｉ）を算出した値を横軸に、そして、配合したあ
との焼結原料の実際の飽和水分値を実測した値を縦軸に
示したものである。第４図より、加重平均で求めた計算
飽和水分値は実測飽和水分値に明瞭な対応関係が認めら
れ、加重平均による加成性が成立することがわかる。し
たがって、主原料である各種銘柄の鉄鉱石、副原料であ
る砂鉄、スケール、返鉱など。

雑原料である蛇紋岩、珪砂２石灰石など、さらには燃料
であるコークス粉などの焼結に実際に使用する各種配合
原料粉の飽和水分値を個々に予め求ｊ　　　　　　　　
　めでおけば、この各々の飽和水分値引と配合割合Ｍｉ
とから焼結原料全体の飽和水分値は、それらを加重平均
（Σ制×旧）して計算によって求めることができ、この
計算値から、前述した造粒指数７５〜９３の範囲の最適
水分値を得るべく、この計算値の５０±２％の水を添加
して造粒すればよいことになる。

以上のようにして９本発明によると、従来は経験的に調
整していた焼結鉱製造時の造粒水分値について、焼結原
料中の配合銘柄や配合割合が変更した場合にも、各粉状
原料の飽和水分値という測定可能で且つ客観的な尺度を
用いて、最も適正な値に調整することが可能となり、そ
の生産性を常に高く維持することができるようになると
共に。

後記実施例でも示すように、得られる焼結晶の還元率（
Ｒ，Ｉ）および還元粉化率（Ｒ，Ｄ、Ｉ　）に示される
品質面でも大幅な向上が達成され、焼結鉱製造における
生産面および品質面での向上に大きく貢献することがで
きる。

実施例１ 第２表に示す配合の焼結原料で、実機焼結操業を実施し
た。そのさい、焼結機に装入する焼結原料の造粒時の水
分値について、従来より経験的に使用されていた水分量
６．０％に代えて９次のようにして水分量を決定した。

すなわち、各配合原料の飽和水分値を予め求め（各原料
について測定した飽和水分値は第２表に併記した）、こ
の各々の配合原料の飽和水分値と各々の配合原料の配合
割合から焼結原料全体の飽和水分値の加重平均を求め、
　１２．９２％の値を得た。そして、この加重平均１２
．９２％の５０％にあたる６．４８％の値を、この焼結
原料の混合造粒時の添加水分量として、この６．４８％
の水分値となるように水を添加して焼結原料を造粒した
。そして、この造粒した原料を従来と同様にして焼結処
理した。そのさいの生産率と得られた焼結鉱の還元率（
Ｒ，Ｉ　）と還元粉化率（１１１，０゜■）の値とを第
３表に示した。

第２表の結果より２本発明に従って、造粒時の水分量を
調整すると、従来の経験的水分調整値に比べて高い生産
率が得られ且つ焼結鉱品質も向上することが明らかであ
る。この焼結鉱品質が向上したのは、焼結温度が低下し
且つ高温度の保持時間が短縮したことによって焼結原料
の溶重量が減少して、被還元性にとって好ましい気孔部
が増加し、熔融時に生成して低温還元粉化の原因になる
と言われている二次へマタイト量が減少したことによる
と考えられる。

第２表（焼結原料の配合表） 第３表 実施例２ 第４表に示した配合のように焼結原料の配合割合を代え
た以外は、実施例１と同様にして焼結操業を実施した。

本例では、従来の経験的水分量（６，０％）よりも、水
分量が少なくなったが、第５表に示すように、その生産
性が向上し且つ焼結鉱品質も従来の場合よりも向上した
。

を 第４表（焼結原料の配合表） 第５表

【図面の簡単な説明】

第１図は、鉄鉱石の銘柄別の水分量と造粒指数（Ｄ、Ｆ
、１．　）との関係図。 第２図は、各種の焼結原料を水分量を変えて造粒した場
合の、造粒指数と生産率に対する関係を示す図。 第３図は、最適造粒指数と飽和水分値との相関を示す図
。 第４図は、各粉状原料の飽和水分値と配合割合とから焼
結原料の飽和水分値の加重平均を求めた計算飽和水分値
（横軸）と、実測した焼結原料の飽和水分値（縦軸）と
の関係を示す図である。 第１図 水　分（％） 第２図 、水分（％） 第３図 飽和水分値（％） 第４図 計算飽和水分値部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄鉱石、副原料、雑原料および燃料からなる粉状の焼結
   原料に水を添加して混合造粒し、これを焼結機に装填し
   て焼結鉱を製造するにさいし、各粉状物質のそれぞれの
   飽和水分値Ｗｉを予め求めておき、この各飽和水分値Ｗ
   ｉと各粉状物質の配合割合Ｍｉとから焼結原料の飽和水
   分値の加重平均（ΣＷｉ×Ｍｉ）を算出し、この算出さ
   れた加重平均飽和水分値の５０±２％の量の水を該焼結
   原料に含有させて造粒することを特徴とする焼結鉱の製
   造法。