JPS62177131A - 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】 〔産業上の利用分前〕 この発明は、高炉又は直接還元用原料として好適な、還
元性状の優れた焼成塊成鉱特に複数個の焼成ペレットの
不規則形状の集合体からなる塊成鉱を無端移動グレート
式焼成炉により製造するに当たり、生ベレットのグレー
１・上の層厚を厚くして焼成する塊成鉱の製造方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

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。

このよう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、
該生ペレットを、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。

然しながら、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、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
、生ペレッ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。

乙のため上記方法；よ、乙のような生ペレットの崩壊を
防止するために、無端移動グレート式焼成炉において、
生ベ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１０〜２０鵬
であって大きい。生ペレッＩ・の粒径が大きいと次のよ
うな問題が起こる。

（１）生ペレッ１−を乾燥し次いで焼成するときに、生
ペレッ】・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。

（２１−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）・
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℃以上のン品度
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、０．０４４關以下
の粒径の微粉を７０Ｗ（％以上含有する微粉鉄鉱石中に
、０．１７７〜１．Ｏｍｎａの粒径の粗粒鉄鉱石を３０
ｗｔ％以上添加した主原料を使用して焼成ずろことから
なる焼成ペレットの製造方法が開示されている。

然しながら上記方法（よ、微粉鉄鉱石に添加する粗粒鉄
鉱石の粒径が０．１７７〜１．０ｍｍ範囲であるから、
使用しう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−
のように小さいと、次のような問題が起こる。

（１）生ペレットの焼成を、無端移動グレート式焼成炉
まなはシャツ）・炉で行う場合は、生ペレット層内通気
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ｔコ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
っ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！・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）・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。然しなから、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（ｒｔＩ）で、低還元扮化率
（ＲＤＩ）且つ成品歩留りの高い塊成鉱を得るために、
粒度５　ｍａｎ以下を主要粒度とする微粉鉄鉱石を原料
として、３〜９　ｍｍ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ベ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暦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　ｍｍ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
表面に扮コークス、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
、３〜９胴粒径のミニペし・ツトに造粒し、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、特開昭６０−１３８９９６号にて、粒
径０．０４Ａｎｎｎｊｆｆ下の微粉を５０〜８０ｗｔ％
を含有する微粉鉄鉱石と、１〜８　ｍｍの粒径の粗粒を
３０〜５０ｗｔ％含有する粗粒鉄鉱石とを主原料とし、
前記微粉鉄鉱石を３０／７０％ｗｔ％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
径の生ペ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くとも一つにより互
いに結合され、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
４４＋ｎｍ以下の微粉を５０〜８０ｗｔ％を含有する微
粉鉄鉱石と、１〜３　ｍｍの粒径の粗粒を３０〜５０ｗ
ｔ％含有する粗粒鉄鉱石とを主原料とし、前記微粉鉄鉱
石を３０〜７０ｗ【％と、前記ｆ１１１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　ｍ＋ｎの粒径の生ペレッ）・
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〕

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グレ
ート上の造粒生ペレツト層厚を高くし、生産性の向上を
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〕

前述の本出願人が開示した塊成鉱の製造方法は、原料処
理段階において、全量を造粒するため、通常の焼結プロ
セスに比較し、層内通気性が著しく優れている乙とに鑑
み本発明はなされたものである。

即ち本発明は、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
生ペレットを調製し、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、該造粒生ペレッ
トの層厚をグレート上６００　ｌｌ１ｍ以上とし焼成す
ることを特徴とする塊成鉱の製造方法である。

〔作用〕

前記本出願人による塊成鉱の製造方法は通常の焼結プロ
セスに比較し、層内通気性が著しく優れており、後述す
る実施例１の試験焼成ポットの焼成試験の結果によると
高さＳＩ＋５強度の高い塊成鉱を成品歩留り良く製造で
き、生産性の向上が図られろものである。

即ち実施例１によると前述した塊成鉱製造方法による生
ペレットの通気性良好のため、生ペレットの装入層厚を
１ｍとしても、生ペレットの充填時衝撃及び焼成時の高
負圧による崩壊は認められず生産率及び塊成鉱強度を保
持できろものである。

次に本発明の実施例について述べろ。

〔実施例〕

〔実施例１〕 ボッ！・グレート炉の吸引ブロワ−ラインに内径１５０
ｍｍφ、高さ１０５０ｍｍのポットを接続した。ポット
内の高さ方向に熱伝対を２ケ所取付け、ボッ１−の表面
は断熱材で覆った。

一方、微粉鉄鉱石Ａ　４０％、　−８＋＋ｕａ焼結原料
（粉コークス無添加）６０％２生石灰７．０％を原料と
し、１．３ｍφディスクペし・クィザーによる連続造粒
により５〜１０胴径粒度９０％粒度構成の生ペレットを
作った。これに粉コークスを４．５％２７１＋加被覆し
、上記ポットに床敷鉱を３０　ｍｍとし１．０＋ｎの高
さで充填し、乾燥１．５分の点火後１３００ｍｍ人ｑ負
圧により焼成を行なった。

この結果を第１図に示す。

第１図は、上層、中層、下筋の温度及び焼成ペレットの
差圧の変化を焼成時間毎に示したグラフである。

なお、原料水分は３．６％、生ペレット水分は９．１％
コークス４．５％、生石灰７．０２％の条件で焼成した
。

この結果、生ペレットの充填時衝撃によっても、又焼成
時の高負圧によっても、下層部ペレットの崩壊は認めら
れず、生産率は２，２ｔ／ｒｎ’　ｈ　、　Ｓ　Ｉや。

は９４．３％であり、グレート上での層厚を通常の５０
０ｍｍ以上の１ｍとに於ても、高生産性が図られること
が判明した。

〔実施例２〕 第２図は本発明方法を実施するための工程説明図である
。

第２図において、（１）〜（３）は供用原料ホッパー、
（４）（よ媒溶剤・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）はベレットスクリーン、ｕＯ）は二次
造粒用デスククィブペレクィザー、（１１）は固体燃料
（Ｃ０ｏ、Ｑ粉コークス）の粉コークスホッパー・　（
１２）は生ペレッ１、装入装置、（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、（１８）はクラ
ッシャー、（１９）はボットグリズリ−１（２０）は固
定グリズリ−１（２１）（まクーラー、（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、（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、（１３
５）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。

第１表　原料の化学成分並びに粒度構成（ｗｔ駕）先ず
原料ホッパー（１）〜（６）に本発明の塊成鉱製造原料
として微粉鉄鉱石Ａ、Ｂ粉Ｂ（−８ｍｍ）、媒溶剤とし
て蛇紋岩Ｃ１生石灰り並びに粒度４＋ｎｍ未満の塊成鉱
の返鉱を夫々蓄え、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
タイプペレタイザ−（８）に装入して一次造粒する。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、４ｍｍベレットスクリーン（９ａ
）にて篩分けられ、−４ｎ＋＋ｎ粒径の造粒物は一次造
粒用デスクタイプペレクィザー（８）に繰り返され、＋
　４　ｍｍ造粒物は２５ｍｍスクリーン（９ｂ）ｌζて
篩分し、−２５ｆｆ１ｍ造粒物は二次造粒用ペレタイザ
ー〇〇）に装入する。

一方固体燃料Ｅ例えばＣ，Ｄ、Ｑ粉コークスをホッパー
（１１）よす、二次造粒用ペレタイザ−００）に装入し
、−次造粒物の表面に前記Ｃ，Ｄ、Ｑ粉コークスＥをコ
ーティングし、二次造粒し、４〜１０ＩＩＩＩ１１粒径
の生ペレットを得る。

上記造粒に際して、−次造粒物の表面に固体燃料をコー
ティングするに当たっての造粒条件を第２表に示す。

第２表　造粒条件 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。

この焼成炉（１３）は、乾燥ゾーン（１３１）、点火ゾ
ーン（１３２）及び焼成・冷却ゾーン（１３３）からな
り、生ベレットがパレッＩ−（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
、バレット（１３４）のグレー！・上部に厚み５０ｍｍ
にて敷かれた床敷鉱の上部に装入され、全レーヤー（１
５）の層厚を７００印及び１００１００Ｏご変化せしめ
、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１−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
ットは、塊状体となっており、次のクラッシャー（１８
）で粉砕され、スクリーン（２２）により、４鴫以上の
塊状体が成品塊成鉱となる。

−４ｍの篩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（１３５１から電気
集塵機（１Ｇ）を介して排出されたガスはメーンゾーン
ブロワ−（１７）により、系外に排出されろ。

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、全レーヤー（１５）の
層厚を変え塊成鉱を製造した。その焼成成績並びに焼成
塊成鉱の特性を第５表に示す。

第４表　配合条件 第５表　焼成成績及び特性 第５表に示す如く、焼成・冷却ゾーンにおける吸引圧を
１３００ｍｍとすれば、レーヤ一層高１０００　ｍｍに
ても、Ｒ１形）及びＲＤＩ（％）を従来法における成績
を確保でき且つ成品強度ｓ　ｒ　＋ｉ　（％）及び生産
率の高い塊成鉱が得られる。

得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ルからなり、ミ
クロポアが各所に平均的に散在したものである。

〔発明の効果〕

本発明の塊成鉱の製造方法によれば、成品強度が高く、
還元率並びに還元粉化率を確保した侵れた複数個の焼成
ペレットの不規則形状の集合体からなる焼成塊成鉱が得
られ、生産性の向上に資するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１におけろ上層、中層。 下層毎の温度及び焼成ペレットの差圧の焼成時間毎の変
化を示すグラフ、第２図は実施例２におけろ本発明実施
のための全体装置の説明図である。 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）：返鉱ホンパー、
（６）：生石灰ホッパー、（７）供用原料のドラム型ミ
キサー　Ｆ８１　ニー次造粒用デスクタイプペレクィザ
ー、（１０１：二次造粒用ペレタイザー、（１１）：粉
コークスホッパー、（１２）　：生ペレット装入装置、
（１３）：　グレー１・式焼成炉、（１４）：床敷ホッ
パー、（１５）：　　レーヤー、（ＩＧＩ：電気集邸機
、（１７）：　メーンブロワー、（１８）：　　クラッ
シャー、（１９）：　ホラＩ・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
クラッンヤー、（２４）：　循環ファン、（１３１）：
乾燥ゾーン、（１３２）：点火ゾーン、（１３２ａ）：
点火炉、（１３３１：冷却ゾーン、（１３４）：　パレ
ット、（１３５）：風筒である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、該造粒生ペレットの層厚をグレ
   ート上６００ｍｍ以上とし焼成することを特徴とする塊
   成鉱の製造方法。