JPS6254036A - 焼結用ミニペレツトの製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は焼結用原料たるミニペレットの製造方法に関す
る。

〔従来の技術〕

近年、オイル価格の高騰により海外ペレット工場が相次
いで操業を停止し１：こと等から、従来ペレット用とし
て使用されてきた微粉原料（０，２５ｍ以下、平均粒径
８０〜１００μｍ）が焼結用原料として使用されるよう
になってきた。その結果、従来焼結原料中−０，１２５
簡の割合は１５％程度であったものが、現在２０％を越
えており、今後も増々倣粉化する傾向にあると考えらｎ
る。

焼結原料の微粉化は焼結ベッド内の通気性を著しく阻害
し、生産性の低下をもたらす。

このような問題に対しては、ミキサーでの造粒を強化し
、焼結層内での通気性を向上させることが重要であり、
その具体的方策としては、（１１ミキサ一内滞留時間を
延長させる。（２）ミキサーを増設する。（３）生石灰
などのバインダーを添加する、等が考えら７する。しか
し、これらのうち（１１（２１の方法は、設備改造成い
は新設を伴う上、際だった造粒効果は期待できない。す
なわち、これらの方法では焼結原料は造粒されるが、個
々の粒子の強度が弱いため、ベッド上で焼成時の熱履歴
を受けて容易に崩壊し、通気性を阻害してしまう。一方
、（３）の方法は強固な粒子を造粒するのに極めて効果
的な方法ではあるが、高価な生石灰を大量に使用する必
要があり、また微粉化が今後さらに進んだ場合、生石灰
の増配合だけでは十分に造粒を行い得ない可能性がある
。

このような問題に対し、焼結原料中の微粉部（例えばペ
レットフィードのような微粉原料）だけを取り出し、事
前に造粒してミニペレット化する方法が提案されている
。しかし。

この方法でも単に微粉原料だけを造粒機（ドラム型造粒
機或いはパン型ペレタイザー）に供給しただけでは１強
度の弱い団子状の造粒物ができるだけで、搬送過程にお
ける落下衝撃や、焼成過程における熱的衝撃を受けて容
易に崩壊してしまう七いう問題がある。この種の焼結用
ミニペレットの製造性に関しては、例えば特公昭４６−
３１６５２号、特開昭５８−９３８３０号が提案されて
いる。このうち前者はミニペレット中に２〜５％のカー
ボンと５〜３５％の石灰石を配合させたものであるが、
この方法では、焼結ベッド上におけるミニペレットの分
布状態如何によっては、熱とスラグ成分が過剰になって
局部的な溶融反応が起り、焼成が不均一になる可能性が
ある。

一方、後者は、微粉原料と粗粒原料を所定の割合に配合
してミニペレットを製造するものであるが、得られたミ
ニペレットは機械的及び熱的衝撃に耐え得るだけの十分
な強度を有するものとは言い難く、実用上問題がある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明者等は以上のような従来法の問題に鑑み検討を重
ねたものであり、この結果、微粉原料に粗粒原料を配合
添加する方式において、微粉原料及び粗粒原料の各粒度
及び配合率を所定の範囲に規制ししかもバインダーとし
て適量の生石灰を配合した原料を用い、こｎを所定の粒
径に造粒することにより優れた強度のミニペレットが得
られることを見い出した・ すなわち本発明は、０，２５−以下の粒子からなる微粉
原料に、１ｍ以上８ｗ１未満の粒子を５０ｗｔ％以上含
み、平均粒径が１．５　ｍを越える粗粒原料と、バイン
ダーとして２〜ｌｏｗｔ係の生石灰とを配合し、且つ（
微粉原料／粗粒原料）の重量比が４．０以下になるよう
調整した原料を、ディスク型ペレタイザーオたはドラム
型ミキサー等の転勤型造粒機により１〜８　ｎｍに造粒
することをその基本的特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

微粒原料に粗粒原料を配合する目的は粗粒原料を核とし
て造粒を行わしめることにある。

・上述した従来方式もこのような目的の下に両原料の配
合を行い゛、しかもその配合率１粒度等の規制を行った
ものであるが、このような規制では造粒性が十分でない
ことが判明した＠係以上含み、且つ平均粒径が１．５１
！１ｍｌを超える粗粒原料を用い、これらを（微粉原料
／粗粒原料）：４．０以下となるよう配合したものをベ
ースとし、これにさらに２〜１０　ｗｔ％の生石灰を配
合した原料を造粒する。

粗粒原料の第１の条件として、１ｍ以上８■未満の粗粒
子を５０ｗｔ％以上含む必要がある。

粗粒子が造粒の核として効果的に機能するためには、少
なくとも１ｍの粒径が必要であるが、逆に粒径が８ｗ以
上となると、焼結過程においてコークスの燃焼反応によ
って生じる熱だけでは不足し、元鉱として未溶融のまま
残存するという問題があり、このため本発明の対象とす
る粗粒子は１ｍ以上８鴫未溝の粒径のものとする。粗粒
原料はこのような粗粒子を５０ｗｔ％以上含む必要があ
り、これを下回ると粗粒を核とする微粉の造粒が十分得
られない。このような条件に加え、本発明では粗粒原料
全体の平均粒径が１，５鱈以上であることを必要とする
。この平均粒径が１．５　ｗｘ　ｆ下回ると１粒成長が
十分性なわれない。

第１図は、生石灰無添加及び生石灰５％添加の各場合に
ついて核粒度を変更して造粒した時のミニペレット粒径
の変化を示したものである。これによれば、生石灰添加
の有無にかかわらず核粒径が低下するとミニペレット粒
径も低下していることが判る。生石灰が２〜１０ｗｔ％
の範囲では、核粒度が１．５　ｗｍを下回るとミニペレ
ット径を２．５　＋ｍ　（通常の焼結原料の造粒径）以
上に造粒することが難しく。

このため粗粒の平均粒径は１．５■以上とされる。

粗粒原料は微粉原料に対し、重量比（微粉原料／粗粒原
料）で４．０以下となるよう配合される。この重量比が
４．０を上回ると原料中の粗粒が不足し、十分な造粒性
が期待できなくなる。

以上のような微粉原料及び粗粒原料の粒度及び配合率の
規制に加え１本発明ではバインダーとして生石灰が全体
の２〜１０ｗｔ％の割合で配合される。生石灰の配合量
が２　ｗｔ　４未満であると、上述したような原料の粒
径、配合率の規制を行ったとしても十分な造粒性が得ら
れない。すなわち、このような原料により造粒されたミ
ニペレットは乾燥させると核となる粗粒から微粉がほと
んど剥離してしまう。一方、生石灰配合量が１０ｗｔ％
を超えると、過剰な生石灰の反応に時間を要するため造
粒そのものに支障を米たし、加えて乾燥時に過剰生石灰
が剥落し、ペレット粒径を低下させてしまう問題がある
。

第２図は微粉原料として全量０．２５ｗ以下の微祿子か
らなるペレットフィードに、全ｆ１■以下８ｍｍ未満の
粒子（平均粒径１．５１以上）ヵ）らなる粗粒原料と、
バインダーとして生石灰とを配合添加し、混合造粒する
ことによりミニペレットを製造し、その造粒性を調べた
ものである。ミニペレットの造粒性を指す指標として、
含水時のミニペレット平均粒径。

乾燥時の平均粒径及び付着粉剥離率をプロットとした。

ここで、付着粉剥離率とは、乾燥時のミニペレットの一
１■粉率を、供試原料の粒度分布及び配合割合から求め
らｎ、る初期１ｗｎ１で徐した値である。したがって、
この値が高いほど乾燥時に剥離する微粉原料が多く、ミ
ニペレット強度が弱いことを意味している。試験内容と
しては、生石灰配合量二０　、１　ｗｔ幅、２ｖｔ係、
５ｖｔ係、１０　ｗｔ、％。

１５　ｗｔ　％の６水醜、また重量比（＠粉／粗粒）：
　８０／２０．６０／４０．４０／６０．２０／８０　
　の４水準を設定した。

なお、この試験で使用し、た原料粒度分布を下記第１表
に示す。籾粒原料としては、２．０〜３３６箇に整粒し
た返鉱を使用した。

第１表によれば、生石灰の多少に拘らず含水時のミニペ
レットは、平均粒径３〜５ｍにまで成長している（図中
実線）。但し、最適造粒状態になるまでに要する時間（
造゛粒時間）及び最終水分値は、生石灰配合量、（微粉
／粗粒）比に応じて異なり、彼粉量が多くなるほど造粒
時間が延び、水分値も旙くなっている。

生石灰配合量が１　ｗｔ　％以下の場合、乾燥させると
ミニペレットは元の微粉原料と核（粗粒）とにほぼ完全
に分離するため乾燥平均粒径（図中破線）は大幅に低下
する。換言すわば付着粉剥離率は９０〜１００チにも達
する。

これに対し、生石灰配合量が２ｗｔ％以上となると、ミ
ニペレット強度は大きく向上し、乾燥後の粒径低下の度
合いが小さくなる。付着粉剥離率は生石灰配合量２ｗｔ
％を境に急激に低下し、５ｗｔ％で最も低くなる。この
５　ｗｔ％では（微粉／粗粒）比の影響はほとんどない
。

一方、生石灰配合量が１０ｗｔ％超となると過剰生石灰
の水利反応に時間を要し、造粒が容易でなくなり、この
傾向は１５ｗｔ％になると特に顕著になる。また、乾燥
時に過剰な生石灰が剥な脱落し、付着粉剥離率も高くな
る。

したがって、生石灰配合量は２〜１０　ｗｔ％の範囲に
限定される口 以上のような配合原料はディスク型ペレタイザーやドラ
ム型ミキサー等の転勤型造粒機により所定の造粒水分下
で造粒されミニペレットが製造される。

なお、上記微粉原料としては、粉鉄鉱石、ペレットフィ
ード、製鉄所内発生ダスト等を。

また粗粒原料としては返鉱、高炉層下篩下粉。

粉鉄鉱石等をそれぞれ使用することができる。

〔実施例〕

焼結性に及ぼすミニペレットの影響を調査するために行
なった焼結銅試験結果を実施例として以下に示す。試験
内容は生石灰を７．４ｗｔ％含み、（微粉／核）比が４
０７６０の条件で造粒したミニペレットを新原料中に１
５％（試験１）、３０ｗｔ％（試験２）の２水準配合し
たものと、試験１および試験２のミニペレット中に含ま
れるペレットフィードを造粒しないで単味で混合したも
の（それぞれ試験３゜試験４）、および基準の計５水準
である（第２表参照）。

第　　　　２　　　　表 各水準において、５ｉｎ２および塩基度は一定になるよ
うに配合調整した。試験結果を第３表第　　　　３　　
　　表 第３表より、微粉原料（ここではペレットフィード）を
そのまま焼結原料中に配合して使用するよりもミニペレ
ット化して使用するほうが、生産性の向上、耐還元粉化
性の改善に効果的であることがわかる。これは強度の強
いミニペレットヲ配合したことにより通気性が向上した
ためである。

〔発明の効果〕 以上述べた本発明によれば、搬送過程における落下衝撃
や焼成過程における熱的衝撃に耐え得る優れた強度を有
するミニペレットを製造することができる。

【図面の簡単な説明】

ｉ１図は核粒子たる粗粒原料の平均粒径とミニペレット
粒径との関係を示すものである。第２図は（微粉原料／
粗粒原料）比及び生石灰配合率とミニペレット造粒性と
の関係を示すものである。 特許出願人　　日本鋼管株式会社 発　　明　者　　　山　　　本　　　亮　　　二同　　
　　　　　　　服　　　部　　　道　　　紀同　　　　
　　　　　小　　　松　　　　　　　修同　　　　　　
　　　谷　　　中　　　秀　　　臣同　　　　　　　　
　清　　　水　　　正　　　安同）　　　　　　　　　
高　　　木　　　　　　　昭同　　　　　　　　　長　
　　野　　　誠　　　規第　　１　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０．２５ｍｍ以下の粒子からなる微粉原料に、１ｍｍ以
   上８ｍｍ未満の粒子を５０ｗｔ％以上含み、平均粒径が
   １．５ｍｍを越える粗粒原料と、バインダーとして２〜
   １０ｗｔ％の生石灰とを配合し、且つ（微粉原料／粗粒
   原料）の 重量比が４．０以下になるよう調整した原料を、転動型
   造粒機により１〜８ｍｍに造粒することを特徴とする焼
   結用ミニペレットの 製造方法。