JPS62174335A - 塊成鉱の製造方法及び製造装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、高炉又は直接還元用原料として好適な、還
元性状の擾れた焼成沈成砿待に焼成ペレットの不規則形
状の集合体からなる塊成鉱の製造方法及び製造装置に関
するものである。

〔従来技術〕

近来、高炉又は直接還元用原料として、主原料である粉
粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加混合し、得られた混合物を造
粒し、焼成してなる焼成ぺＬ−ソトが用いられることが
多くなってきた。

このような焼成ぺＬ−７１・の性状改善のために、従来
から種々の方法が研究されている。

例えば持［用昭５８−９９３６号には、粒径５　ｍｍ以
下を主要粒度とする粉粒状鉄鉱石に、媒溶剤と粉粒状固
体燃料とを添加し、これらを混合し、得られた混合物を
成形して、１０〜２０ｍｍの粒径の生ペレットを調製し
、該生ペレットを、上向き乾燥ゾーン、下向き乾燥シー
ツ、点火ゾーン及び焼成ゾーンを形成する無端移動グレ
ート式焼成炉に装入して、該焼成炉により連続的に焼成
ペレットを製造することからなる方法が開示されている
。

然しなから、上記方法は、主原料である粉粒状鉄鉱石の
粒径について配慮されておらず、５　ｍｍ以下の幅広い
粒径の粉粒状鉄鉱石を使用している。

従って、主原料中に粗粒鉄鉱石が多い場合は、生ベレッ
トの調製工程において生ペレットがよ（固まらないため
、焼成工程において生ベレットが崩壊しやすく、一方、
主原料中に微粉鉄鉱石が多い場合は、焼成工程において
、生ペレツト中から蒸発する水分の逃げる空間がないた
め、生ペレッ！・が水蒸気爆発を起こして崩壊しやすく
なる等の問題がある。

このため上記方法は、このような生ペレッＩ・の崩壊を
防止するために、無端移動グレート式焼成炉において、
生ペレットをその下方から上方に向けて上向き乾燥し次
いでその上方から下方に向けて下向き乾燥しているが、
このような上向き乾燥及び下向き乾燥を行なった場合は
、生ぺＬ−ｙｌ・の乾燥のために多くのエネルギーが必
要となり、コスト高となる。

更に上記方法における生ペレットの粒径は１０〜２０園
であって大きい。生ペレッ１−の粒径が大さいと次のよ
うな問題が起こる。

（１）生ペレットを乾燥し次いで焼成するときに、生ベ
レットの表面の昇温速度と中心部の昇温速度との差が大
きくなるため、生ペレッ１−が崩壊しやすい。

＋２ｌ−（ＩＩの焼成ペレットの粒径は、生ペレ・ソト
の粒径と同じであるから、上記のような粒径の焼成ペレ
ットを高炉用原料として使用すると、高炉内において、
還元ガスが焼成ペレットの中心まで浸透するので時間が
長くなる。この結果、焼成ペレットの還元性が劣化し、
且つ上記還元性の劣化によって、１０００℃息上の温度
領域での収縮性即ち高温軟化性状が劣化する。

また特公昭５５−２７６０７号には、０．０４４ｗ＋ｍ
以下の粒径の微粉を７０ｗｔＸ以上含有する微粉鉄鉱石
中に、０．１７７〜１．０ＬＩＩ＋１１の粒径の粗粒鉄
鉱石を３０ｗｔ・％以上添加した主原料を使用して焼成
することからなる焼成ぺＬ・ツトの製造方法が開示され
ている。

然しなから上記方法は、微粉鉄鉱石に添加する粗粒鉄鉱
石の粒径が０．１７７〜１．０ｍｍの範囲であるから、
筒用し得る鉄鉱石の範囲が限られ、且つ、このような粒
径にするためには鉄鉱石を粉砕及び分級しなげければな
らず、粉砕及び分級のための費用を要してコスト高とな
る問題が生ずる。

−力士ペレットの粒径が例えば１〜３　ｍｍのように小
さいと、次のような問題が起る。

（１）生ペレットの焼成を、無端移動グシ・−１・式焼
成炉またはシャフト炉で行う場合は、生ペレント層内通
気性が悪化するため、生ぺＬ−２ｚｌ・の焼成が不十分
となる。

（２）生ペレットの焼成を、キルン式焼成炉て行う場合
は、生ペレットが小さいために互いに融着し、且つキル
ン内壁に生ペレットがリング状に付着して、焼成を円滑
に行うことが出来なくなる。

（３）このような生ペレットを焼成して得られた小粒径
の焼成ペレットを高炉用原料として使用すると、高炉内
に於ける通気性が悪化し、棚吊りやスリップ等が発生し
て円滑な高炉操業を妨げる。

上述のような従来方法で製造された焼成ペレットは、何
れも単体の球状からなっており、その安息角は小さい。

従って、高炉用原料として高炉内に装入したときに、焼
成ペレットが高炉の中心部に集まるため、炉内の通気性
を悪化させる問題がある。

このような問題を解決するため、特公昭５８−５３６９
７号には、焼成ペレットが互いにファイアライ）・相に
より結合された、ナρ数趨の焼成ペレットの集合体から
なる焼成塊成鉱が開示されている。然しながら、このよ
うな焼成塊成鉱は、上述したように、互いにファイアラ
イト相により結合されているので、還元性状が悪い等の
問題がある。

本出願人は、先に、特願昭５９−２２７９４４号にて、
高温性状に優れ、高還元性（Ｒ１）で、低還元粉化率（
［’ｔＤＩ）且つ製品歩留りの高い塊成鉱を得るために
、粒度５岨以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石を原料とし
て、３〜９ｍ＋ａの粒径に造粒されたミニペし・ソトを
焼成し、拡散結合させてミニペレットの複数個をカルシ
ウムフェライトによる結合で表層部を結合塊成化したこ
とを特徴とする塊成鉱及びその製造方法を出願した。

上記方法１よ、粒度５ＩＩＩＩ１１以下を主要粒度とす
る微粉鉄鉱石に媒溶剤を添加して一次造粒し、次にこの
造粒物の表面に粉コークス、粉状チャー、微粉炭、粉状
石油コークス等の固体燃料をコーティレグする二次造粒
を行って、３〜９　ｍｍ粒径のミニペレットに造粒し、
このミニペレットを乾燥、点火、焼成、冷却ゾーンを有
するグレート式焼成炉を用いて焼成し、ミニペレットの
塊成体を製造することを特徴とするものである。

更に本出願人は、特願昭６０−１３８９９６号にて、粒
径０，０４４ｍｍ以下の微粉を５０〜８０　ｗ　ｔ　Ｚ
を含有する微粉鉄鉱石と、１〜８間の粒径の１１粒を３
０〜５０ｗｔＸ含有する粗粒鉄鉱石とを主原料とし、前
記微粉鉄鉱石を３０〜７０ｗｔ％と、前記ｍ粒鉄鉱石を
７０〜３０ｗｔ％とに媒溶剤を添加して混合し造粒し、
その表面に粉状固体燃料を被覆し３〜１２１１１１１１
の粒径の生・ぐレットを焼成してなる焼成塊成鉱及びそ
の製造方法を開示した。

これらの焼成塊成鉱は、その表層部が主としてカルシウ
ムフエライ）・相及びスラグ相の少なくとも一つにより
互いに結合された、複数個の焼成ペレ７１・の不規則形
状の集合体からなるものである。

又、その製造方法は、粉粒状鉄鉱石として、粒径０，０
４４閣以下の微粉を５０〜８０ｗｔＸを含有する微粉鉄
鉱石と、１〜８鴫の粒径の粗粒を３０〜５０ｖｔｌ含有
するｍ粒鉄鉱石とを主原料とし、前記微粉鉄鉱石を３０
〜７０ｗｔ％と、前記粗粒鉄鉱石を７０〜３０ｗｔ％の
割合で配合し、これに前記媒溶剤を添加して混合し造粒
し、得られた造粒物の表面上に粉状固体燃料を被覆し、
３〜１２閤の粒径の生ペレットを調製し、このような粒
径の生ペレットを、無端移動グレート式焼成炉に装入し
、この無端移動グレート式焼成炉によって、前記生ペレ
ットを連続的に製造することを特徴とする製造方法であ
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記、本出願人がＵＦｉ示した塊成鉱１よ、通常の焼結
鉱並びに塊成鉱に比較し、造粒が著しく強化されている
ため、グＬ−−１一層内の通気性が潰れている。その反
面通気性が良すぎるので、無端移動グレート式焼成炉の
グし・−１−上のサイドゴレ−１・付近の成品歩留りが
塊成鉱に比較し稍々劣ろ傾向を示す等の問題がある。

本発明の目的は、上記問題点を解決するための塊成鉱の
製造方法及び製造装置を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記問題点を解決するためになされｔこもの
である。

即ち粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加、１合、造粒し、該造
粒物の表面に粉粒状固体燃料を被覆し生ペレットを調整
し、前記生ベレットを、無端移動グレート式焼成炉に装
入して、焼成ペレットの不規則形状の集合体からなる塊
成鉱を連続的に製造する方法において、該生ペレットを
前記無端移動式グレート焼成炉のグレート上に装入し焼
成するに当たり、擾られた成品のうち４〜１０ｆｆｎ＋
＋の粒径の細粒焼成品を前記焼成炉のパし・ツトのサイ
ドウオール近傍に装入し焼成することを特徴とする塊成
鉱の製造方法であり、 更に、粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加、屁合、造粒し、該
造粒物の表面に粉粒状固体燃料を被覆し生ペレッｊ・を
調整し、前記生ペレットを、無端移動グＬ−−１一式焼
成炉に装入して焼成ぺＬ−１７１・の不規則形状の集合
体からなる塊成鉱を連続的に製造する装置において、該
焼成炉のグし・−１・の装入端に床敷・サイドし・−ヤ
ーホッパーを設け、該ホッパーに接続するサイドし・−
ヤーシュー）・並びに前記焼成品と装入生ベレノ］−間
のサイドレー−１−一仕切り板とからなる装入装置を設
けたことを特徴とする塊成鉱の製造装置である。

〔作用〕

本願発明は、前記本出願人による塊成鉱の製造方法にお
いて、焼成炉のパレットサイドウオール近傍に４〜１０
　ｍｖｎ粒径の細粒焼成ペレットを装入し、焼成ベレッ
トと生ペレットを焼成炉にて焼成することを特徴とし、
そのための手段として、焼成炉の装入端に床敷・サイド
レーヤーホッパーを設け、該ホッパーに接続するサイド
レーヤーシュート並びに焼成品と生ペレツト間にサイド
レーヤー仕切り板を設けた装入装置を特徴としたもので
ある。

以下その理由並びに作用について述べる。

無端移動グレート式焼成炉のグレート上のガス流れ線図
を、等温条件下で、連続の式と、Ｄａｒｃｙの式を連立
させ、グレートの形状を境界条件として解き求めろ。

第１図は、生ペレット均一装入の場合のグレート上のガ
ス流れ線図を示すものであり、第２図は、粒径の小さい
焼成ペレット成品をサイドレイヤーとして使用した場合
のグレート上のガス流れ線図を示すものである。

図において、（１５）はし・−ヤー、　（１６）はグし
・−１・、（２６）はサイドレーヤー、（２７）は床敷
鉱、（２８）はサイドプレー）・、（２９）１′：Ｌサ
イドレーヤー仕切り板である。

第１図の均一装入の場合、サイドプレー１・（２８）付
近では空間率が大きいためガススピードが速く、また図
示する如くサイドプレー１・（２８）の継ぎ目よりの漏
風率も高い。この結果サイドプレー１・（２８）付近の
成品歩留りは悪化する。

これに対してサイドプレー１−　（２８）付近にグレー
Ｉ・幅の２〜５％具体的には５０〜１２５　ｍｍに亘っ
て粒径の細かい（空間率の小さい）焼成ペレット成品を
サイドレーヤー仕切り板（２９）を設は装入すると、第
２図に示すように側壁部のガス流れは抑制され、漏風量
も減少する。

従ってサイドプレー１・付近の成品歩留りは向上し、全
体の成品歩留りが向上するものである。

歯幅の下限２％と定めたのは、２％未満では効果が少な
く上限５％を越えると繰り返し率が大となり、成品歩留
りを悪くするためである。

また本願発明方法による塊成鉱の表面性状は、生ベレッ
トの表面の炭材の燃焼により、凹凸が多く、塊成鉱単球
となっても安息角が大きく、高炉に装入した場合従来の
焼成ベレ・ソトの如く炉中心に偏るよううなことがない
。

次に本発明の実施例を示す。

〔実施例〕

第３図及び第４図は、本発明の実施例の一態様の工程及
び全体装置の説明図、第５図は本発明の製造装置の装入
部分を模式的に示した説明図である。

第３図〜第５図において、（１）〜（３）は供用原料ホ
ッパー、（４）は媒溶剤・蛇紋岩ホッパー、（５）は返
鉱ホッパー、（６）は生石灰ホ・ソバ−１（７）は供用
原料のドラム型ミキサー、（８）＋よ一次造粒用ディス
クタイゴペレタイザー、（９）はベレットスクリーノ、
（１０）は二次造粒用ディスクタイプペレタイザー、（
１１）は固体燃料（Ｃ，Ｄ、Ｑ、粉コークス）の粉コー
クスホッパー、（１２）はフィーダー、（１２ａ）は生
ペレットホッパー、（１３）は移動式グレート焼成炉、
（１４）は床敷・サイドレーヤーホッパー、（１７）は
電気集塵機、（１８）はメーンブロヮー、（１９）はク
ラッシャー、（２０ａ）はホットグリズリ−１（２０ｂ
）は固定グリズリ−１（２１）はクーラー、（２２）は
焼成ペレットスクリーン、（２３）はダブルロールクラ
ッシャー、（２４）は循環ファン、（２５）はサイドレ
ーヤーシュート、（１３１）は乾燥ゾーン、（１３２）
は点火ゾーン、（１３２ａ）は点火炉、（１３３）は冷
却ゾーン、（１３４）はパレット、（１３５）は風箱で
ある。

尚第１〜２図において説明したものについては省略する
。

また第１表に本発明方法に用いた原料の化学成分並びに
粒度構成を示す。

第１表　原料の化学成分並びに粒度分布（−ｔｘ）先ず
原料ホンパー（１）〜（６）に本発明の塊成鋼製造用原
料として微粉鉄鉱石Ａ、−５ｍｍ粗粒鉄鉱石Ｂ１、−３
　ｍｍ粗粒鉄鉱石Ｃ１媒溶剤として蛇紋岩Ｄ、並びに４
　ｍｍ未満の塊成鉱の返鉱を夫々貯わえ、これら原料を
ミクサー（７）にて、所定配合割合にて水を添加し、混
合し、−次造粒用デスクタイプペレタイザー（８）に装
入し一次造粒する。

−次造粒用デスクタイプペレクイザ−（８）にて造粒さ
れた一次造粒物は４輔ペレ、シトスクリーン（９ａ）に
て篩分けられ、−４ｍｍ粒径の造粒物は一次造粒用デス
クタイプペレクイザー（８）に繰り返され、−）−４ｎ
ｏ＋＋造粒物は２５ｍｍスクリーン（９ｂ）にて篩分け
し、−２５ｍｍ造粒物は、二次造粒用ペレタイザー（１
０）に装入する。

一方固体燃料Ｅ例えばＣ，Ｄ、Ｑ粉コークスはホッパー
（１１）より、二次造粒用ペレタイザー（１０）に３．
２〜３．４ｚ添加装入し、−次造粒物の表面にＭ記Ｃ，
Ｄ、Ｑ粉コークスＥをコーティングし、二次造粒し、４
〜１０ｍｍ粒径の生ペレットが得られる。

これら造粒に当たっての造粒設備並びに条件を第２表に
示す。

尚本実施例では、デスクタイプペレタイザーを二段にて
造粒したが、内側に隔壁を設けたデスクタイプペレタイ
ザー一段にて炭材をコーティングしたベレットを造粒し
てもよい。

次に得られた生ペレットを移動グレート式焼成炉（１３
）を用いて焼成する。

乙の焼成炉（１３）は、乾燥ゾーン（１３１）、点火ゾ
ーン（１３２）及び焼成、冷却・ｊ−ン（１３３１から
なり、生ペレットがパレッＩ−（１３４）のグレー１−
（１Ｂ）上に装入され、上記各ゾーンを生ペレットを載
せたグレート（１６）が通過出来るように設置されてい
る。

グレート（１６）上に生ペレットを装入する場合は、第
５図に示す装入装置（１２）に矢印で示す方向に送られ
て装入される。

フィーダー（１２）は、第５図に示す如く、生ペレット
、ホッパー（１２ａ）　、床敷、サイドレーヤー、ホッ
パー（１４）、サイドレーヤー、シュー）　（２５）並
びにサイドレーヤー仕切り板（２９）とから構成されて
いる。

造粒された生ペレットは生ペレット、ホッパー（１２ａ
）に、４〜１０ｍｍ粒径の成品焼成品は床敷。

サイドレーヤー、ホッパー（１４）に夫々装入され、図
示する如くグレー１−（１６）上に床敷鉱が５０ｉｎｍ
の層厚にて装入され、更に前記床敷、サイドレーヤー、
ホッパー（１４）の上部側面にサイドレーヤーシュー１
−（２５）を設け、このサイドレーヤーシュー１・（２
５）により、４〜１０ｍｍ粒径の成品をパレット（１３
４）のグｖ−１−（１６）上のサイドプレー１−（２８
）　　とサイドレーヤー仕切り板（２９）との間ｆＩＸ
５０　ｍ　ｍにサイドレイヤー（２６）として装入する
。

主原料である生ペレットは、生ペレット、ホッパー（１
２ａ）から、ロールフィーダーを介してパレッ１−（１
３４）のグレー１−（１６）上に装入され、レーヤー（
１５）の全層厚を３５０〜４５０　ｍｍにし、焼成を開
始する。

乾燥ゾーン（１３１）は下向き乾燥であって、その熱源
として焼成、冷却ゾーン（１３３）の高温部分の廃ガス
を風箱（１３５）から循環ファン（２４）により回収し
、この廃ガスの熱を利用し、グリーンペレットを乾燥す
る。

尚造粒物の平均粒径が相対的に小さい場合、原料中の粒
径含有量が多い場合には、点火炉からの輻射熱のみで乾
燥は充分である。

次いで点火ゾーン（１３２）の点火炉（１３２ａ）にて
生ペレットの上層に着火する。

焼成、冷却ゾーン（１３３）で焼成、冷却されたペレッ
トは、塊状体となっており、次のクラッシャー（１９）
で粉砕され、スクリーン（２０ａ）及び（２０ｂ）によ
り、４鴫以上の塊状体が成品塊成鉱となる。スクリーン
（２０ａ）の篩下鉱は返鉱として床敷鉱に、スクリーン
（２０ｂ）の４〜１０ｍｍ粒径の焼成ペレットは、前述
のサイドレーヤー（２Ｂ）として利用するために床敷、
サイドレーヤーホッパー（１４）に送鉱する。

尚パレット（１３４）の下方の風箱（１３５１から電気
集塵機（１７）を介して、廃ガスはメーンブロワー（１
８）により糸外に排出される。

以上の焼成工程における焼成条件を下記第３表に示す。

第３表　焼成条件 次に第４図及び第５図の装置を用いて、第２表に示す造
粒性並びに第３表の焼成条件により、塊成鉱を製造した
。その試験成績をを第５表に示す。

第５表　試験成績 得られた塊成鉱の組織は、拡散結合で結合し、微細型カ
ルンウムフエライトと微細型へマクイｌ゛からなり、ミ
クロポアが各所に平均的に散在したものであり、第５表
に示すこと＜　ＲＤ　Ｉ　（Ｘ）平均２８．４％、ＲＩ
　（Ｘ）は８７．３％となり、極めて浸れた成品性状が
得られている。又成品歩留りは、平均８６．８％、生産
率は、従来１．９６Ｔ／ｈａ２に対して２．２３Ｔ／ｈ
ｍ２を示している。

〔発明の効果〕

従来の塊成鉱の製造方法において、生ペレットを均一装
入する場合は、焼成炉のサイドプレー１・付近では、空
間率が大きいためガススピードが速くまたサイドプレー
トの継ぎ目よりの浦風率も高い。

これに対して本発明の塊成鉱の製造方法及び装置は、グ
レートのサイドプレート付近に、４〜１０　ｍｍの成品
焼成ペレットをサイドレーヤーとして、装入したことに
より、パレットのグレート上の側壁部のガス流れは抑制
され、漏風量も減少し、サイドプレー１・付近の成品歩
留りは向上し、全体の成品歩留りが向上し、且つ還元性
状の浸れた複数筒の焼成ペレットの不規則形状の集合体
からなる焼戒壇成鉱が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は均一装入の場合のグレート上のガス流れ線図、
第２図は本発明方法のグレート上のガス流れ線図、第３
図及び第４図は本発明の実施例における工程及び全体装
置の説明図、第５図は本発明の原料装入装置の説明図で
ある。 図において、（１）〜（３）及び（５）：原料ホッパー
。 （４）及び（６）媒溶剤ホッパー、（７）：　　ミクサ
ー。 （８）ニー次造粒用デスクタイプペレタイザー、（１０
）　：二次造粒用デスクタイプペレタイザー、（１１）
：粉コークスホッパー、（１２）：生ペレツト装入装置
、（１３）ニゲレート式焼成炉、　（１４）：床敷。 サイドレーヤーホッパー、（１５１：　レーヤー、（１
６）：　グレート、（１３１）　゛乾燥ゾーン、　（１
３２１・点火ゾーン、　（１３３）焼成、冷却ゾーン、
　（１３４）パレット、　　（１２ａ）生ペレッＩ・ホ
ッパー、　　（２５）サイドレイヤーシュート、　　（
２６）　サイドレイヤー、　　（２７）床敷Ｍ　（２ｇ
）・サイドプレート、（２９）？　サイドレーヤー仕切
り板である。 図面中間符号は同−又は同一機能を示すものである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加、混合、造粒し、該
   造粒物の表面に粉粒状固体燃料を被覆し生ペレットを調
   整し、前記生ペレットを、無端移動グレート式焼成炉に
   装入して、焼成ペレットの不規則形状の集合体からなる
   塊成鉱を連続的に製造する方法において、該生ペレット
   を前記焼成炉のグレート上に装入し焼成するに当たり、
   得られた成品のうち４〜１０ｍｍ粒径の細粒焼成品を前
   記焼成炉のパレットのサイドウオール近傍に装入し焼成
   することを特徴とする塊成鉱の製造方法。
2. （２）粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加混合し、得られた混
   合物を造粒し、該造粒物の表面に粉粒状固体燃料を被覆
   し生ペレットを調整し、前記生ペレットを、無端移動グ
   レート式焼成炉に装入して焼成ペレットの不規則形状の
   集合体からなる塊成鉱を連続的に製造する装置において
   、該焼成炉のグレートの装入端に床敷・サイドレーヤー
   ホッパーを設け、該ホッパーに接続するサイドレーヤー
   シュート並びに前記焼成品と装入生ペレット間のサイド
   レーヤー仕切り板とからなる装入装置を設けたことを特
   徴とする塊成鉱の製造装置。