JPS62177129A - 塊成鉱の製造方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 この発明【よ、高炉又は直接還元用原料として好適な、
還元性状の優れた焼成塊成鉱特に複数個の焼成ぺし・ソ
トの不規則形状の集合体からなろ塊成鉱の成品歩留り並
びに成品強度の優れた塊成鉱の製造方法の改良に関する
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、焼成してなる焼成ペレットが用いられることが多
くなってきた。

コノヨウな焼成ペレット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。

例えば特開昭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の粒径の生ベレットを調製し、
該生ベレットを、上向き乾燥ゾーン、下向き乾燥ゾーン
、点火ゾーン及び焼成ゾーンを有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。

黙しながら、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、５１唾以下の幅広い粒
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、生ペレッ
トの調製工程において生ペレットがよく固まらないため
、焼成工程において生ペレットが崩壊しやす（、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、生ペレット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、このような生ベレットの崩壊を防
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、
生ペレット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１０〜２０ｍ
ｍであって大きい。生ペレットの粒径が大きいと次のよ
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、生ペ
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、生ペレットが崩壊しやすい。

（２）−個の焼成ペレットの粒径は、生ペレットの粒径
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までの時間が長く
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℃以上の温度領域
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、０．０４４ｍｍ以
下の粒径の微粉を７０ｗｔＸ以上含有する微粉鉄鉱石中
に、０．１７７〜１．０ｍ＋ａの粒径の粗粒鉄鉱石を３
０ｗｔ・％以上添加した主原料を使用して焼成すること
からなる焼成ベレットの製造方法が開示されている。

黙しながら上記方法は、微粉鉄鉱石に添加する粗粒鉄鉱
石の粒径が０．１７７〜１．０閣の範囲であるから、使
用しうろ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けければなら
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。−力先ペレットの粒径が例えば１〜３−
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、無端移動グレート式焼成炉
またはシャフト炉で行う場合は、生ペレツト層内通気性
が悪化するため、生ペレットの焼成が不十分となる。

（２）また生ペレットの焼成を、キルン式焼成炉で行う
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）このような生ベレットを焼成して得られた小粒径
の焼成ベ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
成ベ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ト相によ
り結合された、複数個の焼成ベ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（ＲＩ）で、低還元粉化率（
ＲＤＩ）且つ製品歩留りの高い塊成鉱を得るために、粒
度５ＩＩＩ１１以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石を原料
として、３〜９ｍの粒径に造粒されたミニペレットを焼
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。

上記方法は、粒度５胴息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、次にとの造粒物の表面
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ングする二次造粒を行って、３
〜９ｍｍ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１−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６０−１３８９（ｉ６号にて、
粒径０．０４４ａ＋ｍ以下の微粉を５０〜８０　ｗ　ｔ
　Ｘを含有する微粉鉄鉱石と、１〜８Ｍの粒径の粗粒を
３０〜５０ｗ１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、前記粗粒鉄鉱石を
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３〜１２ｍｍの粒径の
生ベ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
ムフェライト相及びスラグ相の少な（とも一つにより互
いに結合された、複数個の焼成ペレットの不規則形状の
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
４４ｍｍ以下の微粉を５０〜８０ｗｔ％を含有する微粉
鉄鉱石と、１〜８ｍｍの粒径の粗粒を３０〜５０ｗｔ’
ｌ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、前記粗粒鉄鉱石を７０〜３０ｗ
ｔ％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、３〜１２ＩｌＩＩ１１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間層点〕

本発明は、前述の如く本出願人が開示した塊成鉱の製造
方法において、無端移動グレート式焼成炉における塊成
鉱の成品歩留り並びに成品強度の向上を図るための改良
された塊成鉱の製造方法を提供するにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、粉粒状鉄鉱石に媒溶剤を添加、混合。

造粒し、得られた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
塊成鉱を連続的に製造する方法において、該生ペレット
中の固体燃料としての炭材内装率を５〜２５％とし、焼
成することを特徴とする塊成鉱の製造方法である。

更に上記方法において、焼成する生ペレットの十１０　
＋ａｍ粒度を１０〜６０％の範囲とすることを特徴とす
るものである。

〔作用〕

本願発明の塊成鉱を製造するに当り、造粒生ベレットの
炭材内装率はその成品特性を決める大きな要因である。

ここで炭材内装率とは次に定義されろものである。

炭材内装率とは、生ペレット（乾燥基準時）に添加され
る全コークス量（炭材）に対する第１段目に造粒される
生ペレット中の炭材量又は予め塊成鉱混合原料中に含有
された炭材量の比率をを言う。

後述する実施例より、本発明者等は、この炭材内装率と
成品歩留り及び塊成鉱の成品強度とには臨界的条件があ
ることを見知した。

即ち第２図に示す如く、コークス内装率５％未満の場合
、その塊成鉱の成品強度及び成品歩留りは低下するので
そのコークス内装率の下限を５％とした。尚炭材内装率
を２５％を越えて使用すると最高温度が上がり、本願発
明の目的である焼成塊成鉱が得られないので上限を２５
％とした。

従って生ペレット中の炭材内装率を５〜２５％に限定す
ると塊成鉱の成品強度並びに成品歩留りは向上し、生産
率も向上するものである。

更に生ペレツト中の＋１０ｍｍ粒度を１０％未満並びに
６０％を越えると成品強度及び成品歩留りりは低下し、
生産率も低下するので生ペレツト中の＋１０＋ｎｎ＋粒
度（％）を１０〜６０％の範囲とした。

次に本発明の実施例を示す。

〔実施例〕

第１図は本発明方法を実施するための工程説明図である
。

第１図において、（１１〜（３１１，を供用原料ホッパ
ー、（４）は媒溶剤、蛇紋岩ホッパー、（５）は返鉱ホ
ッパー、（６）は生石灰ホッパー、（７）は供用原料の
ドラム型ミキサー、（８）は−次造粒用デスクタイプペ
レタイザー、［９）はペレットスクリーン、００）は二
次造粒用デスクタイプペレタイザー、（１１）は固体燃
料（Ｃ６Ｄ、Ｑ粉コークス）の粉コークスホッパー、（
１２）は生ペレツト装入装置、（１３）は移動式グレー
ト焼成炉、（１４）床敷ホッパー、（１５）はレーヤー
、（１６）は電気集塵機、（１７）はメーンブロワー、
（１ｇ）はクラッシャー、（１９）はホットグリズリ−
１（２０）は固定グリズリ−１（２１）はクーラー、（
２２）は焼成ペレッｌ、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、（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。

又第１表に本実施例において用いた原料の化学成分並び
に粒度構成を示す。

先ず原料ホッパー（１）〜（６）に本発明の塊成［！進
用原料として微粉鉄鉱石Ａ　、　−５ｏ＋ｍ粗粒鉄鉱石
Ｂ。

Ｄ、−３ｍｍ粗粒鉄銃石Ｃ，Ｅ、、Ｂ粉Ｆ　、　（−５
ｍｍ）、Ｂ粉Ｆ２（５１１１１１１１、Ｂ粉Ｆｓ（−８
ｍｍ）、媒溶剤として蛇紋岩Ｇ、並びに４ｍｍ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、混合し、−次造粒用
デスクタイプベレタイザー（８）に装入し一次造粒する
。造粒された一次造粒物はペレタイザー（８）の回転に
より、壁を越えて溢流し、４ＩｎＩＩＩペレットスクリ
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タイザ−（８）に繰り返さ
れ、＋４閣造粒物ば２５順スクリーン　（９ｂ）にて篩
分けし、−２５ｍｍ造粒物は二次造粒用ペレタイザー（
１０）に装入する。

一方固体燃料Ｈ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）に装入
され、−次造粒物の表面に前記Ｃ０Ｄ、Ｑ粉コークスＨ
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。

上記造粒に際して、−次造粒物の表面に固体燃料をコー
ティングするにあたり、生ペレットの炭材内装率％を種
々変更し造粒生ペレットを製造した。

これら造粒に当たっての造粒条件を第２表に示す。

次に得られた生ベレットを移動グレート式焼成炉（１３
）を用いて焼成する。

この焼成炉（１３）は、乾燥ゾーン（１３１）　１点火
ゾーン（１３２）及び焼成、冷却ゾーン（１３３）から
なり、生ペレットがパレット（１３４）のグレート上に
装入され、上記各ゾーンを生ペレットを載せたグレート
が通過出来るように設置されている。

主原料である生ペレットは、ロールフィーダーを介して
、パレット（１３４）のグレート上部に厚み５０ＩＩＩ
Ｉ１１にて敷かれた床敷鉱の上部に装入され、全レーヤ
ー（１５）の層厚を３５０〜４５０目にし、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＃４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。

また点火ゾーン（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、冷却された生ペレ
ッ）−は、塊状体となっており、次のクラッシャー（１
８）で粉砕され、スクリーン（２２）により、４ｍｍ以
上の塊状体が製品塊成鉱となる。

−４ｍｍの筒下鉱は返鉱として床敷鉱として再利用され
る。尚パレット（１３４）下方の風箱（１３５）から電
気集塵機（１６）を介して排出されたガスはメーンブロ
ワ−（１７）により、系外に排出される。

９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１図の焼成装置を用いて、第４表に示す配合条件
並びに第３表の焼成条件により、コークスの内装率を変
え塊成鉱を製造した。その焼成塊成鉱の特性を第２図に
示す。

第４表　配合条件 第２図は本実施例で得られた塊成鉱の生ペレット中の１
０ｍｍ０％（Ａ）、１０％（Ｂ）、３０・％（Ｃ）６０
％（Ｄ）における落下強度ＳＩ＋ｓ（％）、成品歩留り
　（％）、及び生産率（ｔ／ｍ’　ｈ　）と炭材（コー
クス）内装率との関係グラフである。

第２図に示す如く、炭材内装率５％未満の場合は、Ｓｌ
、、（％）、成品歩留り（％）は低下し、生産率も低下
する。内装率２５％を越えると着火時間６０〜９０秒の
短時間の着火時間により、内部２火が通らないため、未
焼成の成品が増え、炭材の有効活用が図られない。

また、第２図に示す如く生ペレツト中の＋１０１粒度（
％）が１０％及び６０％において、Ｓｌ＋８（％）及び
成品歩留り（％）に及ぼす影響が臨界的であることが認
められた。

また、塀られた塊成鉱の組織は、拡散結合で結合し、微
細型カルシウムフェライトと微細型へマタイトからなり
、ミクロポアが各所に平均的に散在したものであり、第
２図に示すこと＜、Ｓｌ、。

（％）は８７％以上並びに成品歩留りは９０％以上とな
り、極めて浸れた成績が得られている。

〔発明の効果〕

本発明の塊成鉱の製造方法によれば、成品歩留り並びに
成品強度の優れた複数筒の焼成ペレットの不規則形状の
集合体からなる焼成塊成鉱が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における全体装置の説明図、第
２図は実施例における塊成鉱炭材内装率及び生ペレット
中の＋１０ｍｍ粒度（％）毎における３　Ｉ　＋ｓ　（
％）、成品歩留り（％）及び生産率（ｔ／ｎＸ″ｈ）と
の関係グラフを示す。 図において、（１）〜（３）：供用原料ホッパー、（４
）：媒溶剤、蛇紋岩ホッパー、（５）：返鉱ホッパー、
（６）：生石灰ホッパー、（７）：供用原料のドラム型
ミキサー、（８）ニー次造粒用デスクタイプペレタイザ
ー、（１０）：二次造粒用ペレタイザー、（１１）：粉
コークスホッパー、（１２）生ペレット装入袋Ｗ、（１
３）グレート式焼成炉、　（１４）：床敷ホッパー、（
１５１：　レーヤー、（ｌｆｉ）：電気集塵機、（１７
）：　メーンブロワー、（１８）：　クラッシャー、（
１９）：　ホットグリズリ−１（２０）：固定グリズリ
−１（２１）：　クーラー、（２２）　：焼成ペレット
スクリーン、（２３）：　ダブルロールクラッシャー、
（２４）　：　循環ファン、（１３１）：乾燥ゾーン、
　（１３２）：点火ゾーン、（１３２ａ）　：　は点火
炉、（１３３）：冷却ゾーン、（１３４）：パレッ１１
、（１３５）　：風箱である。

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、得
   られた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塊成鉱を連
   続的に製造する方法において、該生ペレット中の固体燃
   料としての炭材内装率を５〜２５％とし焼成することを
   特徴とする塊成鉱の製造方法。
2. （２）前記特許請求の範囲第（１）項の方法において、
   該生ペレット中の＋１０ｍｍ粒度を１０〜６０％の範囲
   とし焼成することを特徴とする塊成鉱の製造方法。