JPS6333526A

JPS6333526A - 高炉用原料の事前処理方法

Info

Publication number: JPS6333526A
Application number: JP17708686A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Kojima; 清小島; Hiroshi Kurokawa; 博黒川; Junsuke Haruna; 春名　淳介
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-07-28
Filing date: 1986-07-28
Publication date: 1988-02-13
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPH0742519B2

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】本発明は、鉄鉱業における銑鉄製造方法に関するもので
あシ、更に詳しくは粉状鉄鉱石を塊成化し溶鉱炉用原料
とし、これによシ銑鉄を製造する方法に関するものであ
る。

（ロ）　従来の技術現在、製鉄業における銑鉄製造方法としては、溶鉱炉法
によるものが主流である。その原料としては、そのまま
高炉に装入できる塊状鉄鉱石及び何らかの方法で塊成化
した後、高炉に装入する粉状鉄鉱石の２者に大別され、
このうち、後者（粉状鉄鉱石）が７〜８割方を占めてい
る。

従って、銑鉄の製造のためには、粉状鉄鉱石の塊成化が
不可欠であり、粉状鉄鉱石を能率的に、高品質に低コス
トで塊成化することが銑鉄製造の使命を制するといって
も過言ではない。

しかるに、従来の粉状鉄鉱石の塊成化方法としては、焼
結法によるものが一般的であった◇即ち、粉状鉄鉱石に
石灰石等の副原料及び燃料として粉コークスを混合して
、水を添加して造粒し、これを焼成する方法によるもの
である。

一方、焼結法によらずセメント等の結合剤を粉状鉄鉱石
に添加し、これをペレット化またはブリケット化する非
焼成塊成法も古くから知られている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点昨今の原料事情から日本に輸入される粉状鉄鉱石として
は、その粒度が小さく、また成分としてはＡ７２０３含
有量が高いものが漸増傾向となってきており、このよう
な粉状鉄鉱石を用いて、焼結鉱を製造した場合、粒度が
小さいことに起因する生産能率の低下及びＡｌ２Ｏ３含
有量が高いことに起因する焼結鉱品質、特に還元粉化率
（ＲＤＩ）・常温強度の悪化、歩留の低下が顕著となり
、粉コークス原単位や電力原単位等粉状鉄鉱石塊成化コ
ストの上昇のみならず溶鉱炉の操業変動、燃料比上昇を
引き起こし、大きな問題となりつつある。

このような問題を解決するための従来技術として、特開
昭６０−１３８０２０号に示されるように、粉状鉄鉱石
のうち、Ａｌ２Ｏ３含有量の高いものを２〜４　ｍｍの
篩分は機で分級し、その篩下については、事前にディス
ク型ペレタイザー等の造粒機に送り２〜５　ｍｍのサイ
ズまでに造粒し、これを他原料と共に混合造粒し、焼結
機に供給する方法が提案されている。

しかしながら、この方法は、生産能率の向上、焼結鉱品
質の改善効果は必ずしも十分であるとは言えず現在及び
今後の原料事情に充分対応できるものではないと考えら
れる。

また非焼成塊成法においては、鉄鉱石中の結晶水、セメ
ント等バインダーの結合水及び付着水分を含有し、高炉
に装入されてから蒸発潜熱を奪うために、高炉の燃料比
上昇・操業変動の原因となるために、一般的な高炉用原
料の塊成化方法とは成り得なかった。

に）問題点を解決するための手段および作用本発明の要
旨は、前記問題点を解決するために、高炉用原料として
用いる鉄鉱石のうち、ＡｔｚＯａ含有量の高い粉鉱石の
一部或は全部を１ないし４　ｍｍ篩分は機で分級し、そ
の篩下を非焼成塊成鉱用原料、篩上を焼結鉱用原料とし
て他の原料と共にそれぞれ塊成化処理して、高炉に装入
することを特徴とする高炉用原料の事前処理方法である
。

本発明方法によれば、焼結鉱および非焼成塊成鉱双方の
改善が可能になシ、その結果、効率的に銑鉄を製造する
ことが可能となる。

本発明の作用を順を追って説明すると、まず本発明者ら
は、焼結鉱製造の生産性とその品質について鋭意研究を
重ねた結果、これらに悪影響を及ぼすものが、Ｍ２Ｏ３
含有量の高い赤鉄鉱・磁鉄鉱系粉鉱石であシ、その中で
も、特に、Ａ７２０３成分の偏在している微粒部分が著
しい悪影響を及ぼすことが明らかになった。これを実験
例を用いて説明すると、第２図は、第１表に掲げる平均
組成を持つＡｌ２Ｏ３含有量の高い豪州産粉鉱石Ａ、　
Ｂ、　Ｏ及び印度産粉鉱石りについて、粒度別に成分分
析を行った結果であるが、微粒になるほどＭ２Ｏ３含有
量が高くなっている。

第　　１　　表Ｍ２Ｏ３分は、焼結過程において、融液生成開始温度を
高め、焼結反応の進行に悪影響を与えるものと考えられ
るので、これを焼結用原料から除外すれば焼結鉱の品質
・生産性が改善されるものと考え、内径３００ｍｍψ９
層高４００ｍｍＨの小型鍋実験装置により実験してみた
ところ、第３図に示すような結果が得られた。

即ち、基準条件Ａは、Ｍ２Ｏ３含有量の高い赤鉄鉱系・
磁鉄鉱系粉鉱石を全原料に対して４５チ含んだ粉鉱石原
料に副原料と粉コークスを添加して焼成した実験条件で
あり、一方実験条件Ｂｌｔ　Ｂ２．　Ｂ３１　Ｂ４ｅ　
Ｂ５はＭ２Ｏ３含有量の高い粉鉱石をそれぞれ、１　ｍ
ｍ、　２　ｍｍ、　３ｍｍ、　４　ｍｍ、　５　ｍｍで
分級し、それぞれ篩上のみを他の粉鉱石、副原料と共に
粉コークスを添加して、焼成した条件である。基準条件
Ａに対し、微粉部を除去したＢ１〜Ｂ５条件では生産能
率が向上し、焼結鉱強度が向上し、還元粉化指数が低下
した。

Ｂｌから８５に行くにしたがって除去されるＡ１．２Ｏ
ａ分の高い鉱石量が増すために生産能率・品質の改善効
果が増加していくが、４ｒｒｍの分級即ちＢ４でその効
果はほぼ飽和する。また実際に改善効果の大きいのは３
　ｍｍ分級までである。

一方、非焼成塊成域側から見ると、次の作用がある。

非焼成塊成法としては、コールドペレット法及びコール
ドブリケット法があるが、これらに供給される粉鉱石の
粒度は、通常、１０ｍｍ以下であったものが、本発明法
によれば、１ないし４ｍｍ以下の粒度で供給されること
となる。そのためコールドベレット法においては、第５
図に示すようにボールミルにより微粉砕する電力原単位
の低減が可能になシ、また、微粉部に偏在していだｋ１
２０３分は、カオリナイト等の粘土成分であるために、
ペレットの造粒性を著しく向上させ、同じく第５図に示
すように、造粒歩留、生ペレットの落下強度・圧潰強度
が向上する。

コールドブリケット法においても、同じくブリケットマ
シン或はロール成形機に供給される粉鉱石の上限サイズ
が１０ｍｍから１ないし４ｍｍに下がるために、成形の
電力原単位が低減できるほか、成型歩留・成形物のシャ
ッター強度が向上する（９）４ｗｉ入さらに、非焼成塊成鉱の問題としては、セメント等の結
合剤由来の結晶水および鉄鉱石由来の結晶水が高炉内で
分解吸熱を起こし、燃料比の上昇や操業不安定化の原因
になることがおった。

しかるに、本発明法によれば、コールドペレット、コー
ルドブリケットにおける造粒性、成型性が向上するため
に、添加結合剤の量を減らすことが出来、したがって結
合剤由来の結晶水を低減させることが出来る。

また、コールドブリケットにおいては、　Ａｌ２Ｏ３含
有率の高い粉鉱石のトップサイズと難成型性かつ結晶水
含有量の低いペレットフィードの配合可能量との間には
、第６図に示すような関係があｌ）、Ａ７ｓ＋Ｏａ含有
量の高い粉鉱石のトップサイズが小さいほど、ペレット
フィードを高配合でき、それに応じてブリケット中の結
晶水も低減させることが出来る。

以上に述べた如く、本発明方法によれば、焼結の生産性
と品質を向上させかつ、コールドペレット、コールドブ
リケットの電力費低減・強度向上および含有水分の低減
に寄与することによシ、効率的かつ安価な高炉用原料の
事前処理方法となる。

（ホ）実施例第１図は本発明によって事前処理を行うフローを示した
もので、ベレットフィード２　、Ａ７ｚＯａ含有量の高
い赤鉄鉱３、および鏡鉄鉱系粉鉱石４のそれぞれ全部、
又は一部を分級機５で１乃至４ｍｍに分級し、その篩下
を非焼成塊成鉱製造装置９へ、篩上を焼結鉱製造装置６
へそれ以外の粉状鉄鉱石と共に供給した。

焼結鉱製造設備６ではコークス７、副原料８を配合して
焼結鉱を製造し、非焼成塊成鉱製造装置９ではバインダ
ー１０．副原料１１を添加して塊成鉱を製造した。

これらを塊鉱石、輸入レイレット類１と共に溶鉱炉１２
に装入して銑鉄を製造した。

以下に１乃至４　ｍｍの各分級サイズの具体的な実施例
を、また比較例として、粉状鉄鉱石を全量焼結機により
塊成化して溶鉱炉に装入した例、及び粉状鉄鉱の一部を
分級せず、そのままコールドペレット化、或はコールド
ブリケット化し、残シを焼結鉱とし、これらを焼成ペレ
ット塊鉱石と共に溶鉱炉に装入し銑鉄を製造した例を説
明する。

第２表にその実施仕様、第３表にその製造結果を示す。

〔実施例１〕赤鉄鉱系粉状鉄鉱石を８　ｍｍで分級し、３ｍｍ以上を
他の鏡鉄鉱、磁鉄鉱と共に焼結機に供給し、石灰石等の
副原料・粉コークスを添加して焼結鉱とした。

一方、８ｍｍ以下はペレットフィードと共に、セメント
をバインダーとしてコールドペレット製造設備によシコ
ールドペレソトとした。このコールドペレットは、ヤー
ドで養生させた後、焼結機クーラー排風によシ乾燥させ
た。

これら、焼結鉱、コールドペレットを焼成ペレット、塊
鉱石と共に溶鉱炉に投入し、銑鉄を製造した。

〔実施例２〕磁鉄鉱系粉状鉄鉱石の一部及び赤鉄鉱系粉状鉄鉱石の一
部を３　ｍｍで分級し、３　ｍｍ以上を他の鏡鉄鉱、褐
鉄鉱、赤鉄鉱系粉状鉄鉱石と共に焼結機に供給し、石灰
石等の副原料、粉コークスを添加して焼結鉱とした。

一方３ｍｍ以下はベレットフィードと共に、バインダー
として２０ａＯφＳ　ｉＱ２を、還元促進剤として粉コ
ークスを、また塩基度調整剤として石灰石の一部を添加
して、コールドベレットとした。このコールドベレット
は、溶鉱炉の熱風炉排ガスにより急速養生および乾燥さ
せた。

コレら、焼結鉱、コールドベレットを焼成ベレット、塊
鉱石と共に溶鉱炉に投入し、銑鉄を製造した。

〔実施例３〕磁鉄鉱系粉状鉄鉱石の一部及び赤鉄鉱系粉状鉄鉱石を２
　ｍｍで分級し、２ｍｍ以上を鏡鉄鉱及び褐鉄鉱と共に
焼結機に供給し、石灰石等の副原料、粉コークスと共に
焼結鉱とした〇一方３ｍｍ以下は、ベレットフィードと共にセメントを
バインダーとしてコールドブリケットとした。このコー
ルドブリケットはヤードで養生させた後、焼結機クーラ
ー排風により乾燥させた。

これら焼結鉱、コールドブリケットを焼成ベレット、塊
鉱石と共に溶鉱炉に投入し、銑鉄を製造した。

コールドブリケットは異形であシ、かつ、水分含有量が
少ないので、溶鉱炉に２９．８％まで配合使用が可能で
あった０〔実施例９赤鉄鉱系粉状鉄鉱石、及び磁鉄鉱系粉状鉄鉱石の一部を
ｌ　ｍｍで分級し、１ｍｍ以上を、鏡鉄鉱、褐鉄鉱と共
に焼結機に供給し、石灰石等の副原料、粉コークスと共
に焼結鉱とした０一方１「圃以下は、ベレットフィードと共に２　ＣａＯ
−８１ｏ２ヲバインダーとしてコールドブリケットとし
た。このコールドブリケットは、焼結機クーラー排ガス
で予備乾燥した後、溶鉱炉の熱風炉排ガスにより、急速
養生・乾燥させた。

これら、焼結鉱、コールドブリケットを焼成ベレット、
塊鉱石と共に溶鉱炉に投入し銑鉄を製造した。コールド
ブリケットは異形であす、カつ、水分含有量が低く、ま
た内装コークス添加による還元促進効果もあいまって、
３５％まで配合使用が可能であった〇〔比較例１〕鏡鉄鉱、褐鉄鉱、赤鉄鉱系粉状鉄鉱石およびベレットフ
ィードに、石灰石等の副原料、粉コークスを添加し、焼
結鉱とし、他の焼成ベレット塊鉱石と共に、溶鉱炉に投
入し銑鉄を製造した。

〔比較例２〕赤鉄鉱系粉状鉄鉱石の一部と、ベレットフィードの一部
をセメントをバインダーとして、コールドベレットとし
た。なお、内装コークスを添加し、養生は、屋外ヤード
で行った。残りの鏡鉄鉱、褐鉄鉱および赤鉄鉱の一部は
、石灰石等の副原料と粉コークスと共に焼結鉱とした。

これらコールドベレット、焼結鉱を焼成ベレット、塊鉱
石と共に溶鉱炉に投入し、銑鉄を製造した。

〔比較例３〕赤鉄鉱系粉状鉄鉱石の一部とベレットフィードの一部を
２０ａＯ−８ｉＯｚをバインダーとして、コールドブリ
ケットとした。なお、養生は、溶鉱炉熱風炉排ガスを用
いて、急速養生し、併せて乾燥を行った。残りの粉状鉄
鉱石は、石灰石等の副原料・粉コークスと共に焼結鉱と
した。

これら、焼結鉱、コールドプリケラトラ焼成ベレット・
塊鉱石と共に溶鉱炉に投入し、銑鉄を製造した〇第３表からも明らかの如く１本発明法は従来法に比べ、
焼結鉱製造においては、燃料、電力原単位が低く、成品
歩留、成品強度、生産率においても優れ、又非焼成塊成
鉱の製造においても、原料の粉砕、混練、造粒、或は成
形の電力原単位が低く、造粒、成形の歩留、成品強度に
優れ、バインダー及び含有水分を低減できた等高炉用原
料の事前処理において優位性を得ることができた。

（へ）発明の効果以上に示した如く、本発明方法によれば、昨今及び今後
の粉状鉄鉱石の微粉化および高Ａｌ２Ｏ３化の趨勢に対
して、該粉状鉄鉱石の塊成化作業を容易ならしめ、処理
コストを低減するとともに、非焼成塊成鉱の欠点である
含有結晶水を低減し、かつ焼結鉱品質を向上させること
によシ、銑鉄をより効率的に安定して製造することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明方法により、粉状鉄鉱石全塊成化し、
溶鉱炉により銑鉄を製造する７０−図。第２図は％−Ａ、４７０３含有量の高い鉱石における粒
径毎のＡｌ２Ｏ，、含有量分布グラフ。第３図は、本発
明方法による焼結の品質と生産率の向上効果を示す図。第４図は、本発明方法による非焼成ブリケットの品質と
操業成績の向上効果を示す図。第５図は、本発明方法に
よる非焼成ベレットの品質と操業成績の向上効果を示す
図。第６図は、非焼成ブリケットに使用するＭ２Ｏ３含
有率の高い鉱石の粒度範囲とベレットフィード配合可能
割合、ブリケット中の結晶水割合の関係を示す図である
０１・・・塊鉱石、輸入ベレット類２・・・ベレットフィード３・・・Ａｌ２Ｏ３含有量の高い赤鉄鉱磁鉄鉱系粉鉱石４・・・鏡鉄鉱系粉鉱石　５・・・１乃至４　ｍｍ分級
機６・・・焼結機　　　　　７・・・コークス８・・・
副原料９・・・非焼成ベレットまたは非焼成ブリケット製造設
備１０・・・バインダー　　　１１・・・副原料１２・
・・溶鉱炉第２図肢　種（−）策３図

Claims

【特許請求の範囲】

高炉用原料として用いる鉄鉱石のうち、Ａｌ＿２Ｏ＿３
含有量の高い粉鉱石の一部或は全部を１ないし４ｍｍの
篩分け機で分級し、その篩下を非焼成塊成鉱用原料、篩
上を焼結鉱用原料として、他の原料と共にそれぞれ塊成
化処理して、高炉に装入することを特徴とする高炉用原
料の事前処理方法。