JPS62211327A - 微粉鉱石の擬粒化方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はそのままでは多量使用が困難な微粉鉱石を通常
のバインダーを使用°することなく、高強度の擬粒化を
行なわしめ、焼結原料として多量使用を可能とする微粉
鉱石の擬粒化方法である。

（従来の技術］ 現在ベレット原料等の微粉状焼結原料はその配合量を５
“！も前後以上使用することは焼結過程で通気阻害を起
こし生産性６よび品質保持の面で１刊難である。こｆし
を解決するために、これまで焼結配合原ｔ１中に生石灰
′６？添加して配合中Ｖこ擬似粒化能を向ヒさ１て微粉
鉱石の使用増を計ってきた。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、二の方法Ｃは配合原料中に高価な生石灰等？添
ＩＪＩＴするためコスト高となっていた。

又、通常ｌ　ａｍφ以ドが９０％以上ある微粉鉱石？焼
結原料として使用する場合はその配合量が５％未満の場
合は他の配合原料と共に混合機で混合し擬似粒子を形成
させて焼結機に装入しても焼結過程で通気阻害を起こす
ことはないが、５％を超えると混合過程で擬似粒子を構
成する核粒子が微粉原料と比較して不足しでくることか
ら、焼結機ンこ装入された場合、焼結過程Ｃ通気阻害を
起こｒことになる。ところで微粉鉱石を焼結原料に５％
以上使用する場合微粉原料のみをペレタイザー等の造粒
機で３朋φ前後しこ粒化して配合原料に況合し使用して
いる場合もある。しかも微粉鉱石ｌｉｉ味での造粒では
粒化後の強度が不足して輸送過程等で崩潰するため粒化
物の強度を発現させるため生石灰等の高価なバインダー
を開用している。

（問題点を解決するための手段） 本発明は１朋φ以ドが９０％以上の微粉鉱石を混合機、
又は造粒機で成粒化又はミニペレ・ノド化する際に製鋼
工程で発生し湿式捕集される転炉スラッジを微粉鉱石に
対し重量比で５〜３０′％添加し混合を行ない、その後
の転動工程でＣＯ□又はＣＯ２含有ガスを吹込み炭酸化
反応を起こさ亡ることによって微粉鉱石の成粒化を行な
わしめ且つその強度を強化させようとするものである。

このことによって多量使用が困難であるか又は高師な・
くイングー使用を余儀無くされていｔこ微粉鉱石の使用
量？安価に増量させることが可能とな・フな。

（作用） 鉄鋼製造過程で転炉に冷いては、その精錬過程で吹錬ガ
スと共に多量の酸化鉄粉を発生することが知られている
。この酸化鉄粉は湿式捕集され転炉スラッジとなるが、
その成分の一例は第１表シこ示Ｕように通常６０〜７２
％の鉄分を含有し、又脱水後の該スラノジンこは通常１
０〜３５　％の水分を含んで（・る。

本発明は安価に得られる前記転炉スラッジを微粉鉱６擬
粒化のバインダーとして積極的に利用しようとするもの
である。本方法による微粉鉱６擬粒化の機（ｎは種々研
究調査の結果下記のような作用で行なわれることが判明
した。即ち、本発明による成粒化は大別すれば４工程で
進行する。第１工稈は混合過程であり、ここで微粉鉱石
と転炉スラッジは充分に混合され微視的には鉱石粒子表
面ニ転炉スラッジがコーティングされた状態？こしてお
く、第２．３工程は転勤装置内で行なわれるが第２工程
で混合物は転動作用を受けて鉱石粒子相互がその表面シ
こコートサれた転炉スラッジを介して相互は着が起こ１
〕、所謂擬粒化が始まる。この時点では擬似粒子の強度
そのものは単に転炉スラッジ粘着性のみの結合力である
ため非常ｅこ弱く実用性ははない。第３工程は同じ転動
装置内で行なわれるが成粒化が始まる過程をＣＯ２又は
ＣＯ２を含むガス雰囲気Ｆにして守ることによって鉱石
粒子表面を覆っている転炉スラッジ中の水酸化鉄Ｆｅ　
（ＯＨ）　２が炭酸反応を起こしＦｅＣＯ３なる炭酸化
鉄になる。この反応は鉱石粒子相互をその粘着性で辛う
じて結合な保フている部分にも当然起こるものであり、
その結果その架橋は強固なものとなり崩潰゛することな
く第４工程に移行する。第４工程は養生ホゾパーで行な
われるが第３工程で炭酸化反応が不充分であった場合の
ためにホン・ζ−内に前記ガスを通して炭酸化反応を完
全に終息させるものである。

このように本発明では、まず充分な混合によって鉱石粒
子表面に転炉スラッジをコートさせ、その後の転勤装置
内で脆弱な擬似粒化が起きる時点で炭酸化反応を起こさ
せること１こまって、鉱石粒子表面および鉱石粒子相互
の架橋が生成している部分の強度を強固にすることによ
って崩潰しにくい擬似粒化物を製造しようとするもので
ある。

尚、炭酸化反応によって粒化物の強度を向上させようと
いう試みは数多くある、例えば、特願昭５０−８１４５
２に開示されているものは非焼成鉱の製造に際して粉鉄
鉱石中に消石灰Ｃａ　（ＯＨ）　２およびポルトランド
セメントを添加してベレットを造粒し、その後炭酸化反
応とセメントの水和反応を起ニごせて、ペレット強度を
発現させている。

しかも、この方法を含めて炭酸化反応を起こさせる原料
は高１＋ｌＩｉなＣａ　（ＯＨ）　２、Ｎａ　（ＯＨ）
　、Ｋ　（ＯＨ）等の物質であり経済性および成分の面
で難点が残されている。本発明はこのような高価な生石
灰等のバインダーを使用゛することなく、前述した機構
に店づいて製造することによって、生産性を阻害するこ
となく微粉鉱石の使用増を計ろうとするものである。

（実施例） 第１図は本発明に基づく受粒化方法を実施するための設
備フロー実施例を示す図である。第１図において（１）
は微粉鉱石、（２）は転炉スラッジ、（３）、（４）は
ＣＯ２又はＣＯ２を含有するガスの供給管である。

（５）は微粉鉱石と転炉スラッジを混練する混練機、（
６）は混練物の受粒化を促進させるドラム型転勤装置で
あり、（７）は反応を完全に行なわしめるための養生ホ
ッパーである。

尚、炭酸化処理による受粒化工程は前記実施例に限定す
るものではなく、例えば＠１図の混線機（５）で微粉鉱
石と転炉スラッジを混練した後、転動装置（６）て受粒
化および炭酸化反応を完全に起こさせれば（７）のホッ
パー？不要ンこすることも可能て、らる。ところ′Ｃ１
ｉ＋前記凝粒化を実施する場合ンこは通常５〜１６％の
水分を含んでいることが必要である。

通常湿式集塵された転炉スラッジは１０〜３５％の含水
率？有しているので本発明シこＨい°Ｃは、それを積極
的に利用することにより前記擬似粒化物が容易にできる
。尚、転炉スラッジ又は微粉鉱石の水分が少ない場合に
は前記混練機（５）で水分を適宜添加すればよい。

尚、（３）、（４）より供給されるＣＯ２ガスあるいは
ＣＯ２含有ガスは所定濃度のＣＯ２雰囲気に調整できる
よう構成されている。ＣＯ３含有ガスとしては加熱炉又
はその他燃焼炉等の燃焼排ガスやこの燃焼排ガスを二Ｃ
Ｏ□ガスを適宜な割合で混合せしめるなどして用いれば
よい。又Ｃｏ２ａ度は５〜１００％で温度は室温〜１２
０Ｃの温度範囲が炭酸化処理を効果的に行なわせるうえ
から好ましい。

次に本発明に基づいて製造される穀粒化物の具体的実施
例について説明する・ 本実施例は第２表に示すような粒度分布をもつ微粉鉱石
と転炉スラッジを８５：　１５に高速混練機で混合した
。混練時間は５分間、調湿水分は１５％とした。尚、１
回の原料投入量は５０　ｋｆｌとした。次にドラム型転
動装置（６）に混練物を移動させ１０分間試料を転動さ
せながらガス供給管（３）よりＣＯ２を２０％含有する
ガスを５　Ｊ　／、ｔ−注入した。

この工程で炭酸化反応による受粒化は、はぼ完成するが
穀粒化物の強度を向上させるために第１図のホッパ−（
力に投入した。該ホッパー（７）にはガ？　　／ｌト　
ｋム　ＡＩ＋　　ｌハ　　）Ｍｆｉ　　ラコ　をｎ　ｄ
？　　ｉｌ　Ｊ／　　ｑ　　　Ｌ　　ｎフ　１１　リ　
ｌ−−／　　−Ｊ　　づ１ｔ　ｌ／−５＝−注入した。

十ソバ−（７）での静止時間は３時間行なった。

以上のような処理な行なった後、次のような方法で本発
明の効果を調査した。

（１）粒度分布の測定 １）前記の配合で混練機（５）のみ処理した混合物の粒
度分布 ２）第１図に示ｒ工程で炭酸化処理を行なわない場合の
粒度分布 ３）第１図に示す工程で本発明を実施した場合の粒度分
布 （２）擬似粒度強度ＧＩ２のｎｌり定 粒度分布の測定と同じ条件で実験を行ない焼結原料の擬
似粒度強度を測定するＧ１２を測定し３者を比較した。

尚、ＧＩ２の測定はド記の式を使用した。

上記事項の測定結果を第２図および第３図に示している
。

（発明の効果） 第２図は本発明を実施することによって穀粒化が進入粒
度分布が粗粒側に移動することを示したものであり１例
えば０．１２５順を境界として、その効果を比較すると
混練り人の場合■−０，１２５龍は８９％、炭酸化処理
を行なわない場合■同じく７６％であるのが、本発明の
方法■を行なうことにより２４％に減少している。即ち
、この減少分が穀粒化して＋０．１２５順に移動したこ
とになり、第２図に示しているように０．１２５順以上
の粒度区分で２０〜８％粗粒化していることがわかる。

次に穀粒化した粒子の強度なＧＩ２で比較すると第３図
のようになる。即ち、混練のみの場合■Ｇ１２指数１１
、炭酸化処理を行なわない場合■ではＧ１２指数２６．
５であるのｔ二対し本発明の方法では飛躍的にＧ１２指
数は向上して７０．１に達している。

以上の如く本発明の方法全実施すること（こより穀粒化
が促進ゴｈると共に生成した穀粒化の強度も向上するこ
とがなく確認された。このようンこ穀粒化の促進ｔｄよ
びその強度が向上することにより前述の如く多情使用が
困難であった微粉鉱石の使用量？増加させることが可能
になると共に、これまで取扱いが困難であった転炉スラ
ッジをバインダーとして有効に活用出来る道も拓けた。

尚、本発明の方法は応用が可能であり例えば微粉コーク
ス又は微粉スラグ等の穀粒化にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく一実施例を示す設備ツー−図で
ある。尚、図中 （１）：微粉鉱石 （２）二転炉スラッジ （３）、（４）、二力′ス供給管 （５）：混練機 （６）：温合機 （７）：ホノパー 第２図は本発明の方法を行なう前後試料の粒度分布を示
している。 特許出願人　新日本製鐵株式自社 （ほか１名） 代　　　理　　　人　　　　　　　戸　　島　　省　　
四　　部第１図 ヒーーーーーーーー 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）微粉状鉄鉱石に重量比で５〜３０％の転炉スラッジ
   を添加混合し擬粒化物を製造するにあたり原料混合工程
   後に転動工程を設け、これにＣＯ＿２ガスもしくはＣＯ
   ＿２を５％以上含有する燃焼排ガス等を注入することに
   より、擬粒化過程で炭酸化処理を行わしめ、高強度の擬
   粒化物を製造することを特徴とする微粉鉱石の擬粒化方
   法。