JPS6256936B2

JPS6256936B2 -

Info

Publication number: JPS6256936B2
Application number: JP14187083A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Myashita; Masaharu Matsui
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1983-08-04
Publication date: 1987-11-27
Also published as: JPS6033319A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、還元鉄粉またはマンガン鉱石やク
ロム鉱石のような非鉄鉱石粉を原料とした非焼成
ブリケツトの製造方法に関するものである。

鉄鉱石粉や主として鉄の酸化物を含有するダス
トの如き粉粒状金属に、結合剤および水を添加し
て得た混合物を圧縮して生ブリケツトに成形し、
そして、このようにして成形された生ブリケツト
を非焼成で硬化させて非焼成ブリケツトを製造す
る方法が知られている。

しかしながら、還元鉄粉またはマンガン鉱石、
クロム鉱石などの非鉄鉱石粉のような高硬度の粉
粒状金属を原料としてブリケツトを製造する場
合、前記高硬度の粉粒状金属を、通常の圧縮力で
所定のハンドリング強度をもつ生ブリケツトに成
形することは困難である。

そこで、このような高硬度の粉粒状金属を、所
定のハンドリング強度をもつ生ブリケツトに成形
する場合には、消石灰、糖密、澱粉、パルプ廃液
のような高価な粉結剤を多量に添加した混合物
を、非常に高い圧縮力をもつ成形機を使用して成
形するか、または、約600℃の高温状態で成形し
なければならない。

生ブリケツトの成形は、通常１対の対向する表
面に多数の凹みが形成された回転するロール間に
前記混合物を導き、前記凹み内にある前記混合物
を、ロールの圧縮力によつて塊状化するものであ
るが、高硬度の粉粒状金属を成形する場合には、
ロール間に高い圧縮力を加えなければならないた
め、電力消費量およびロール消耗量が増大し、且
つ、高価な粘結剤を多量に必要とすることから、
ブリケツトの製造費用が嵩む。

また、前記混合物を高温成形する場合には、酸
化しない雰囲気下での加熱手段が必要となり、高
温のためにロール消費量が増大し、且つ、成形後
の生ブリケツトの冷却手段が必要となつて、その
作業が複雑となり、ブリケツトの製造費用も嵩
む。

そのため、還元鉄から発生する還元鉄粉または
マンガン鉱石、クロム鉱石などの非鉄鉱石粉のよ
うな高硬度の粉粒状金属は、その有効利用が図ら
れず、廃棄されることが多かつた。

一方、粉粒状金属を原料として非焼成で塊成鉱
を製造する方法として、次の方法が知られてい
る。

(1) 酸化鉄粉に結合剤としてCaO：１〜10wt％
の生石灰または消石灰を配合して得た混合物を
生ペレツトに成形し、この生ペレツトを圧潰強
度が20Kg以上になるまでCO₂気流中で養生する
ことからなる製鉄原料ペレツトの製造方法。
（特開昭48−23613号） (2) 鉄鉱石粉に結合剤としてCa（OH）₂および
CaNO₃を添加して得た混合物を生ペレツトに
成形し、この生ペレツトをCO₂を含むガス中で
養生することからなる冷間結合ペレツトの製造
方法。（特公昭54−41011号） (3) 微粉の金属含有物質に結合剤としてアルカリ
土類金属の酸化物または水酸化物を添加して得
た混合物を生ペレツトに成形し、この生ペレツ
トを100％のCO₂ガス中で養生することからな
る塊状化鉱石の製造方法。（特公昭44−19024
号） (4) 粉状鉄鉱石に結合剤として水硬性バインダー
と消石灰とを添加して得た混合物を生ペレツト
に成形し、この生ペレツトをCO₂ガス中で養生
することからなる非焼成塊成鉱の製造方法（特
開昭52−5610号） (5) 鉄鉱石粉に結合剤として消石灰と炭酸水素カ
ルシウムを70ppm以上含有する水とを添加し
て得た混合物を生ペレツトに成形し、この生ペ
レツトをCO₂ガス中で養生することからなる冷
間結合ペレツトの製造方法。（特公昭54−25887
号）しかしながら、上述した方法は、何れも結合剤
に消石灰などの高価な物質を必要とし、所定のハ
ンドリング強度をもたせるための養生に、上記(1)
は数日間、上記(2)〜(5)も１時間以上を要するなど
の問題があり、また主原料に本願発明のような高
硬度の還元鉄粉などを使用するものではない。

この発明は、上述のような観点から、高硬度の
還元鉄粉や非鉄鉱石粉を原料として、非焼成ブリ
ケツトを製造するに当り、生ブリケツトの成形の
ために高圧縮力や加熱手段を必要とせず、高価な
結合剤を多量に添加する必要のない、経済的な非
焼成ブリケツトの製造方法を提供するもので、還元鉄粉および非鉄鉱石粉の少なくとも１つか
らなる原料に、結合剤として、粒径44μｍ以下が
70％以上からなる塩基性スラグ粉を総量に対して
５〜15wt％の割合で添加し、そして、これらを
混合し、その結果得られた混合物を成形して生ブ
リケツトを調製し、前記生ブリケツトを予備養生用容器内に供給し
て、前記予備養生用容器内に吹込まれた、少なく
とも10vol％の炭酸ガスを含有する50から200℃の
範囲内の温度の炭酸化反応用ガスにより、前記生
ブリケツトを予備養生して、前記生ブリケツトに
所定のハンドリング強度を付与し、次いで、前記所定のハンドリング強度が付与さ
れた生ブリケツトを、本養生用容器内に供給し
て、前記本養生用容器内に吹込まれた水和反応用
ガスおよび炭酸化反応用ガスの少なくとも１つの
ガスにより、前記生ブリケツトを所定時間養生
し、かくして、前記生ブリケツトを硬化させて非
焼成のブリケツトを製造することに特徴を有する
ものである。

この発明において、結合剤として添加される塩
基性スラグ粉は、例えば原料の還元鉄粉の発生源
である還元鉄、または、非鉄鉱石粉の発生源であ
る非鉄鉱石を、電気炉により精錬する際に発生し
たスラグを、所定粒度に粉砕して使用することが
有利である。

即ち、このようなスラグ粉を結合剤として非焼
成ブリケツトは、これを電気炉によつて精錬する
際に、添加した結合剤が精錬に悪影響を及ぼすこ
とがなく、且つ、効率的な操業を行なうことがで
きる。なお、塩基性スラグとしては、上記のほか
に例えば転炉スラグなどを使用することができ
る。

上述した塩基性スラグ粉は、粒径44μｍ以下が
70wt％以上あるように微粉砕されていることが
必要である。即ち、44μｍを超える粒径のものが
30wt％を超えて多いと、炭酸化反応が活発にな
らず養生に長時間を必要とする。

また、塩基性スラグ粉の添加量は、総量に対し
て５から15wt％の範囲内とすべきである。即
ち、その添加量が5wt％未満では、ブリケツトの
強度が不足し、一方、その添加量が15wt％を超
えると、ブリケツトのスラグ含有量が多すぎて、
精錬効率が悪く、製品品質も劣化する。なお、塩
基性スラグ粉のCaO／SiO₂は、0.8以上であるこ
とが必要であつて、CaO／SiO₂が0.8未満では養
生時の炭酸化反応が不活発となる。

この発明における生ブリケツトの成形に当つて
は、特に高圧縮力による成形や高温成形を行なう
必要はなく、通常の圧縮力またはそれよりも低い
圧縮力で常温により成形すればよい。

なお、原料である還元鉄粉または非鉄鉱石粉
は、スクリーンによつて篩い分け、粒径３mm以下
の篩下を使用する。即ち、原料の粒径が３mmを超
すと成形が困難になる。

この発明において、生ブリケツトを予備養生用
容器内に供給して、前記生ブリケツトを前記予備
養生用容器内に吹込まれた炭酸化反応用ガスによ
つて予備養生する目的は、前記生ブリケツトを本
養生用容器内に供給して本養生する際に、前記生
ブリケツトが崩壊することのないようにこれを硬
化させ、前記生ブリケツトに所定のハンドリング
強度を付与するためである。

予備養生用容器内に吹込まれる炭酸化反応用ガ
スは、少なくとも10vol％の炭酸ガスを含有して
おり、そして、その温度を50から200℃の範囲内
とすべきである。

即ち、炭酸ガスの含有量がが10vol％未満で
は、生ブリケツトの硬化に長時間を要し、生ブリ
ケツトに短時間でハンドリング強度を付与するこ
とができない。また、炭酸化反応用ガスの温度が
50℃未満では、炭酸化反応が活発に行なわれず、
一方その温度が200℃を超えると、生ブリケツト
の水分が蒸発するため、同じく炭酸化反応が活発
に行なわれず、いづれも生ブリケツトに短時間で
所定のハンドリング強度を付与することができな
い。

次に、この発明にかかる非焼成ブリケツトの製
造方法を、図面を参照しながら説明する。

第１図は、この発明方法に使用される非焼成ブ
リケツトの製造装置の１つの実施態様を示す概要
図である。第１図において、１は還元鉄の篩用ス
クリーン、２は電気炉、３は還元鉄粉を収容する
容器、４は所定粒度に粉砕された電気炉スラグ粉
を収容する容器であつて、還元鉄は、スクリーン
１で篩われてその篩上は電気炉２に供給され、篩
下の粒度３mm以下の還元鉄粉は容器３に収容され
る。

５は混合機、６はブリケツト成形機で、容器３
内の還元鉄粉と容器４内の電気炉スラグ粉とは、
各々所定量が切出され、混合機５で混合された
上、その混合物はブリケツト成形機６の成形用ロ
ール６ａ，６ｂによつて、直径25〜50mmの生ブリ
ケツトに通常の圧縮力で成形される。

７は予備養生用容器で、予備養生用容器７は水
平の予備養生室７ａを有しており、予備養生室７
ａ内には少くとも10vol％の炭酸ガスを含有する
50から200℃の範囲内の温度の炭酸化反応用ガス
が封入されている。予備養生用容器７内に供給さ
れた生ブリケツトは、予備養生室７ａ内に設けら
れた図示されていないコンベアによつて移送さ
れ、その出口から排出されるまでの間に、予備養
生室７ａ内に封入された炭酸化反応用ガスによつ
て予備養生される。なお、炭酸化反応用ガスは、
予備養生室７ａからの漏洩分を随時補充する。

生ブリケツトの予備養生室７ａ内における予備
養生時間は、予備養生によつて前記生ブリケツト
に所定のハンドリング強度が付与される程度の約
30分以内の短時間で十分である。

８は予備養生された生ブリケツトの篩用スクリ
ーン、９は本養生用容器で、予備養生用容器７に
より予備養生された所定のハンドリング強度を有
する生ブリケツトは、スクリーン８によつて篩わ
れ、その篩上は本養生用容器９内に、篩下は還元
鉄粉収容用容器３に戻される。

本養生用容器９は垂直の養生室９ａを有してお
り、養生室９ａ内にその上部から連続的に供給さ
れた所定のハンドリング強度をもつ生ブリケツト
は、養生室９ａ内を降下し、養生室９ａの下部か
ら排出されるまでの間に、養生室９ａ内に吹込ま
れる水和反応用ガスまたは炭酸化反応用ガスまた
はその両方により所定時間養生されて硬化し、非
焼成のブリケツトとなる。

本養生用容器９から排出された非焼成のブリケ
ツトは、電気炉２に装入されて、精錬が行なわれ
る。

次に、この発明を実施例により説明する。

原料としての還元鉄粉85wt％に、結合剤とし
ての粒径44μｍ以下が70wt％以上からなる電気
炉スラグ粉15wt％と、所定量の水とを添加し、
そして、これを混合し、その結果得られた混合物
を成形して、直径が25から50mmの生ブリケツトを
調製した。

このようにして調製された生ブリケツトを、第
１図に示す予備養生用容器内に供給して、CO₂を
30vol％含有する温度100℃の炭酸化反応用ガスに
より予備養生を行なつた。第２図は、予備養生時
間を10分乃至60分としたときの各時間毎の生ブリ
ケツトの落下強度と圧潰強度で、点線は落下強度
を示し、実線は圧潰強度を示す。なお落下強度
は、生ブリケツトを50cmの落差で複数回落下させ
たときにおける前記生ブリケツトが破壊するまで
の回数によつて表わした。

第２図からわかるように、10分間の予備養生で
生ブリケツトの落下強度は13回にそして圧潰強度
は48Kg／cm²になり、30分間の予備養生で生ブリケ
ツトの落下強度は30回にそして圧潰強度は63Kg／
cm²になつて、生ブリケツトは30分以内の予備養生
で十分なハンドリング強度をもつことができた。

このようにして、30分間の予備養生により十分
なハンドリング強度を具えた生ブリケツトを、本
養生用容器内に供給し、CO₂ガスを30vol％含有
する65℃の温度の飽和水蒸気によつて８時間養生
し、続いて200℃の温度の乾燥ガスによつて２時
間乾燥した結果、圧潰強度が280Kg／cm²の非焼成
ブリケツトを製造することができた。

以上述べたように、この発明によれば、高硬度
の還元鉄粉や非鉄鉱石粉を原料として、非焼成ブ
リケツトを製造するに当り、生ブリケツトの成形
のために高圧縮力や加熱手段を必要とせず、また
高価な結合剤を多量に添加する必要もなくて、経
済的に品質の優れた生ブリケツトを製造すること
ができる等、工業上優れた効果がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法に使用される非焼成ブリ
ケツトの製造装置の１つの実施態様を示す概要
図、第２図は予備養生された生ブリケツトの落下
強度と圧潰強度とを予備養生時間との関係におい
て示すグラフである。図面において、１…還元鉄篩用スクリーン、２…電気炉、３…
還元鉄粉収容用容器、４…電気炉スラグ粉収容用
容器、５…混合機、６…ブリケツト成形機、７…
予備養生用容器、７ａ…予備養生室、８…ブリケ
ツト篩用スクリーン、９…本養生用容器、９ａ…
養生室。

Claims

【特許請求の範囲】１還元鉄粉および非鉄鉱石粉の少なくとも１つ
からなる原料に、結合剤として、粒径44μｍ以下
が70wt％以上からなる塩基性スラグ粉を総量に
対して５〜15wt％の割合で添加し、そして、こ
れらを混合し、その結果得られた混合物を成形し
て生ブリケツトを調製し、前記生ブリケツトを予備養生用容器内に供給し
て、前記予備養生用容器内に吹込まれた、少なく
とも10vol％の炭酸ガスを含有する50から200℃の
範囲内の温度の炭酸化反応用ガスにより、前記生
ブリケツトを予備養生して、前記生ブリケツトに
所定のハンドリング強度を付与し、次いで、前記所定のハンドリング強度が付与さ
れた生ブリケツトを、本養生用容器内に供給し
て、前記本養生用容器内に吹込まれた水和反応用
ガスおよび炭酸化反応用ガスの少なくとも１つの
ガスにより、前記生ブリケツトを所定時間養生
し、かくして、前記生ブリケツトを硬化させて非
焼成のブリケツトを製造することを特徴とする、
非焼成ブリケツトの製造方法。