KR100943359B1

KR100943359B1 - 소결 원료의 사전 처리 방법

Info

Publication number: KR100943359B1
Application number: KR1020077026037A
Authority: KR
Inventors: 겐이찌 야까시로; 다께시 이마이; 아끼라 구시마; 쯔네오 이께다
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2005-05-10
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2010-02-18
Also published as: KR20070119083A; CN101184855B; EP1887091A4; US8834596B2; EP2098601A1; KR101049338B1; KR20090108741A; WO2006120773A1; ATE484601T1; DE602005024184D1; BRPI0520278B1; ATE502126T1; EP2098601B1; EP1887091A1; BRPI0520278A2; DE602005027008D1; UA90903C2; CN101184855A; EP1887091B1; US20090044662A1

Abstract

거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료로 하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 50 내지 300 ㎛로 되도록, 제1 조립 장치에 공급하는 미분의 양을 조정하여, S형 조립물을 제조하여, 제1 조립 장치에 공급하지 않는 잔부의 미분을, 제2 조립 장치에 공급한다.

바인더, 혼련 더스트, MBR-PF, 피소라이트 광석, 조립 장치

Description

소결 원료의 사전 처리 방법 {METHOD FOR PRETREATMENT OF RAW MATERIALS FOR SINTERING}

본 발명은, 소결 원료의 사전 처리 방법에 관한 것이다.

최근, 소결기에 있어서, 종래, 주류로서 사용되고 있는 적철광 등의 철광석의 공급량이 감소하고, 결정수함유율이 높은 (3 mass％ 이상) 철광석의 공급량이 증가해 왔다. 이 결정수함유율이 높은 철광석은, 종래 사용해 온 철광석에 비교하여 미분이 많기 때문에, 이 철광석을 사전 처리하지 않고 소결기에 장입한 경우, 소결기의 통기성을 저해하여, 품질이 양호한 소결광을 생산성 좋게 제조할 수 없다.

이 때문에, 소결기에 장입하기 전에 철광석을 조립할 필요성이 있지만, 종래 사용해 온 철광석에 비하여 물과의 습윤성이 나빠, 조립성이 낮다는 결점이 있기 때문에, 이것을 조립하는 기술이 필요해져 왔다.

통상적으로, 조립 기술로서는, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시키는 방법(이 방법에 의한 조립물을, 이하 「S형 조립물」이라고 함)의 것이 주류이지만, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하는 방법(이 방법에 의한 조립물을, 이하, 「P형 조립물」이라고 함)도 제안되어 있다.

예를 들어, 일본 특개평4-80327호 공보에는, 철광석과 석회석을, 250 ㎛ 이하가 80중량％ 이상으로 되도록 분쇄하고, 물의 존재 하에서 P형 조립물을 제조하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 일본 특개소53-123303호 공보에는, 분광석의 조립물을, 2번의 조립을 거쳐 조립물을 제조하는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 상기 종래의 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 아직 해결해야 할 이하와 같은 문제가 있었다.

일본 특개평4-80327호 공보에 개시된 방법은, 바인더의 역활을 다하는 석회석을 모두 분쇄할 필요가 있어, 분쇄에 의한 제조 코스트의 증대를 초래하여 경제적이지 않으며, 조립물의 생산성도 매우 나쁘다.

또한, 분쇄 입자 직경 250 ㎛ 이하가 80중량％ 이상으로 하는 것만으로는, 제조한 P형 조립물의 강도를, 목적으로 하는 강도까지 높일 수 없어, 예를 들어 조립물을 복수의 벨트 컨베이어를 경유하여 반송할 경우, 그 환승 시에 조립물이 분화될 우려가 있었다.

일본 특개소53-123303호 공보에 개시된 방법은, 조립물의 강도를 향상시킬 수 있을 가능성이 있다. 그러나, 예를 들어, S형 조립물을 제조할 경우, 미분의 부착 두께를 제어할 수 없다.

이로 인해, 부착 두께가 두꺼우면, 조립물 내부에 코크스가 매몰되어, 목적으로 하는 품질을 갖는 소결광을 제조하는 것이 곤란해져, 소결광의 수율 저하를 초래하여, 소결광의 생산성이 저하된다.

본 발명은, 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 종래보다도 다량의 미분을 포함하는 철광석의 원료에 대응하는 것이 가능하고, 게다가 조립성 및 강도를 종래보다도 향상시킨 조립물을 제조하여, 양호한 품질을 구비한 소결광을 제조하는 것이 가능한 소결 원료의 사전 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 따르는 청구범위1에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 결정수함유율이 3 mass% 이상이며, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료의 일부 또는 전부로 이용하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 50 내지 300 ㎛로 되도록, 상기 제1 조립 장치에의 미분 배합량을 조정하여 S형 조립물을 제조하고, 상기 제1 조립 장치에 공급하지 않는 잔부의 미분을, 상기 제2 조립 장치의 원료로서 사용하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 따르는 청구범위2에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 결정수함유율이 3 mass% 이상이며, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료의 일부 또는 전부로 이용하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 50 내지 300 ㎛로 되도록, 상기 제1 조립 장치로 공급하는 거친 입자의 양을 조정하여, S형 조립물을 제조하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시킨 S형 조립물을 제조할 때에, 핵 입자(거친 입자의 철광석 또는 거친 입자의 코크스)에의 미분 부착 두께가 증가하면, 조립물이 내부까지 연소되기 어려워, 소결기에서의 소결광의 생산성이 악화된다.

또한, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립시킨 P형 조립물을 제조할 때에, 철광석을 P형 조립물로 하기 위해서는, 최적의 입도까지, 모두 분쇄할 필요가 있어, 분쇄 장치의 부하가 다대하게 되어 현실적이지 않다.

따라서, 청구범위1에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 소결기에서의 소결광의 생산성을 양호하게 하는 최적의 미분 부착 평균 두께, 즉 평균 두께 50 내지 300 ㎛(바람직하게는, 상한을 250 ㎛, 더 바람직하게는 220 ㎛)를 갖는 S형 조립물을 제조할 수 있도록, 제1 조립 장치에 공급하는 철광석의 미분 배합량을 조정하여, 잔부의 미분을 P형 조립물의 원료로서 사용한다.

또한, 미분 배합량의 조정에는, 미분을 제1 조립 장치에 공급하지 않는 조정 방법도 포함된다.

또한, 청구범위2에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 소결기에서의 소결광의 생산성을 양호하게 하는 최적의 미분 부착 평균 두께, 즉 평균 두께 50 내지 300 ㎛(바람직하게는, 상한을 250 ㎛, 더 바람직하게는 220 ㎛)를 갖는 S형 조립물을 제조할 수 있도록, 철광석의 핵 입자가 되는 거친 입자를 제1 조립 장치로 공급한다.

이 때, 미분량에 대한 핵 입자의 수를 상대적으로 증가시킴으로써 미분 부착 평균 두께를 현 상황보다도 얇게 할 수 있고, 또한 미분량에 대한 핵 입자의 수를 상대적으로 감소시킴으로써, 미분 부착 평균 두께를 현 상황보다도 두껍게 할 수 있다.

청구범위3에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위2에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 제1 조립 장치에 공급하는 거친 입자가, 상기 제2 조립 장치에 공급하는 미분을 제외한 상기 철광석 내의 거친 입자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

청구범위3에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을, 제1과 제2 조립 장치에 나누어 처리할 경우, 제2 조립 장치로 제조하는 P형 조립물의 원료로서 적합하지 않은 철광석 내의 거친 입자를, 분쇄 처리 등을 실시하지 않고, 제1 조립 장치로 제조하는 S형 조립물의 핵 입자로서 사용하는 것이 가능하게 된다.

상기 목적을 따르는 청구범위4에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 결정수함유율이 3 mass% 이상이며, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료의 일부 또는 전부로 이용하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 철광석의 일부를, 0.5 내지 10㎜, 바람직하게는, 0.5 내지 7㎜(보다 바람직하게는 0.5 내지 2㎜)의 체눈으로 분류하고, 체의 아래의 철광석을 분쇄하여, 500 ㎛ 언더(보다 바람직하게는 100 ㎛ 언더)가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상으로 되도록 정립하여 상기 P형 조립물의 원료로 하고, 체의 위의 철광석을, 상기 제2 조립 장치에 공급하지 않는 잔여의 철광석과 함께, 상기 제1 조립 장치에 공급하는 것을 특징으로 한다.

소결기에서의 소결광의 생산에 있어서, 생산성을 향상시키기 위해서는, 소결기의 통기성을 확보하는 것이 필요하다.

여기서, 소결기에 장입되는 철광석 내에, 예를 들어 1㎜ 이하의 미분이 혼재할 경우, 소결기의 통기성이 저해된다. 또한，1㎜ 이하의 미분 중, 예를 들어 250 ㎛ 이하의 미분에 대해서는, S형 조립물의 핵 입자에의 부착 미분으로 되기 때문에, 소결기의 통기성 저해를 회피할 수 있다.

또한, 1㎜ 이하의 미분 중, 250 ㎛ 이상, 1㎜ 이하의 미분에 대해서는, S형 조립물의 핵 입자나 부착 미분으로 되지 않는 중간 입자로 되기 때문에, 여전히 소결기의 통기성 저해의 원인으로 될 수 있지만, 종래의 철광석은, 이 중간 입자를 많이 함유하지 않아, 소결기에서의 소결광의 생산을 악화시키는 문제는 현재화되기 어려웠다.

그러나, 최근 공급량이 증가하고 있는 결정수함유율이 높은(3 mass％ 이상) 철광석에 있어서는, 미분이 많아, 소결기에서의 소결광의 생산성을 악화시키는 문제가 현재화된다.

따라서, 청구범위4에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 소결광의 생산성을 향상시키고, 또한 중간 입자의 증가 억제 혹은 감소시키는 것을 목적으로, 체눈을 0.5 내지 10㎜(바람직하게는, 하한을 0.8㎜, 더 바람직하게는 1㎜)의 범위로 했다.

이에 의해, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께를 최적화하여, 소결광의 수율을 향상시키고, 또한 중간 입자를 분쇄해 P형 조립물의 원료에 사용하여 소결기의 통기성을 향상시켰다.

또한, 이 분류는, 소결기에 공급하는 모든 철광석에 행할 필요는 없으며, 적어도 1종 이상의 철광석종 또는 광석 상표에 적용하면 된다.

또한, 분류는, 종래 공지의 체 선별기 등을 사용하여 행하는 것이 가능하다.

그리고, 체의 아래의 분쇄는, 입자 직경을 작게 하는 방법이면 무엇이든 되며, 예를 들어 쌍을 이루는 롤을 근소한 간극을 두고 인접 배치하고, 롤을 누르는 압력으로 분쇄하는 롤식 분쇄기를 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 룰의 누르는 압력에 의해, 분쇄와 동시에 조립하는 효과도 있다.

분쇄 후의 체의 아래 철광석이 소정의 입도 분포로 되지 않은 경우, 예를 들어 22 ㎛ 언더가 5 mass％에 미치지 않는 경우에는, 22 ㎛ 언더의 미분을 별도로 첨가하여 정립하면 된다. 상기 첨가가 불필요한 경우에는, 분쇄만으로 정립하면 된다.

이상, 청구범위1, 2, 및 4에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 거친 입자 및 미분을 포함하는 철광석(철광석종이라고도 함)으로서, 예를 들어 마라맘바 광석(산지상표 : 웨스트앤젤러스), 피소라이트 광석(산지상표 : 얀디, 로블리버), 고인(高燐) 브록맨 광석 등을 사용할 수 있다. 또한, 일반적으로 산지상표가 상이하면, 성분 구성이나 입도 구성이 바뀌므로, 산지상표가 상이한 경우를 본 발명에서는 상이한 철광석종으로 하고 있다.

또한, 제1, 제2 조립 장치로서는, 예를 들어 드럼 믹서, 아이리히 믹서, 디스펠레타이저, 프로샤 믹서 등을 사용할 수 있다.

청구범위5에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위4에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 S형 조립물의 미분 부착 평균 두께에 따라, 상기 체눈의 크기를 바꾸어, 상기 미분 부착 평균 두께를 목적으로 하는 소정의 범위로 하는 것을 특징으로 한다.

청구범위5에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 미분 부착 평균 두께의 목적으로 하는 소정의 범위는, 50 내지 300 ㎛, 바람직하게는 50 내지 250 ㎛, 더 바람직하게는 50 내지 220 ㎛이다.

청구범위6에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위4에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 체눈의 크기를 바꾸어 체 위와 체 아래의 철광석의 중량 비율을 변경함으로써, 상기 제2 조립 장치에의 철광석의 공급량을 변경하는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 상기 제2 조립 장치 및 상기 제2 조립 장치 전에 구비하는 사전 처리 장치의 어느 한 쪽 또는 쌍방의 제조 능력에 따른 생산이 가능하다.

사전 처리 장치로서는, 예를 들어, 체 선별기, 분쇄기, 교반 장치 등이 있다.

여기서, 체눈의 크기를 바꿈으로써, 제1, 및/또는 제2 조립 장치에의 철광석의 공급량(예를 들어, 철광석의 공급 비율)을 제어할 수 있다. 이 때, 제1, 및/또는 제2 조립 장치에 공급하는 철광석의 입자 직경 조정도 가능하게 된다.

청구범위7에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위1 내지 3에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 P형 조립물의 원료가 되는 미분을 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％를 초과하도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하는 것을 특징으로 한다.

청구범위8에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위4 내지 6에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 분쇄한 상기 체의 아래의 철광석을, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％ 초과되도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하는 것을 특징으로 한다.

청구범위9에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위1 내지 3에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 P형 조립물의 원료를 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 되도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하고, 그 후에 건조하는 것을 특징으로 한다.

청구범위10에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위4 내지 6에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 분쇄하여 정립한 상기 체의 아래의 철광석을, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 되도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하고, 그 후에 건조하는 것을 특징으로 한다.

청구범위11에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위1 내지 3에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 P형 조립물의 원료를 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상, 70 mass％ 이하로 되도록 정립하고, 또한 수분 및 바인더의 존재 하에서 조립하고, 그 후에 건조하는 것을 특징으로 한다.

청구범위12에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위4 내지 6에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 분쇄한 상기 체이 아래의 철광석을, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상 70 mass％ 이하로 정립하고, 또한 수분 및 바인더의 존재 하에서 조립하고, 그 후에, 상기 조립물을 건조하는 것을 특징으로 한다.

이상, 청구범위7 내지 12에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, P형 조립물은, 원료로서 미분만으로 또는 미분을 주체로서 이용하여 조립하므로, P형 조립물의 강도(압궤 강도)를 적정한 값까지 강하게 해 두는 것이 필요하다.

예를 들어, 조립물의 반송에는, 복수의 벨트 컨베이어가 사용되고, 그 환승부에서 조립물이 분화되고, 이것이 소결기에 장입되어 소결기의 통기성을 저해하거나, 또한 소결기의 팔레트 내에서 조립물이 붕괴되어 통기성을 저해시킬 우려가 있다.

이러한 상황은, S형 조립물보다도 P형 조립물에 현저하게 보이므로, 특히 P형 조립물에 있어서 대책을 취할 필요가 있다.

일반적으로, 액체의 존재 하에서 미립자를 조립할 경우, 조립물의 강도는, Rumpf의 식으로부터, 액체의 표면 장력('대'일수록 강도 '대')과 입자 직경('소'일수록 강도 '대')에 의존하는 것이 알려져 있다.

본 발명자들은, 상기한 공지 사항 외에 철광석의 입자 중에 내장되는 매우 미세한 입자에 새롭게 주목하고, 이 매우 미세한 입자를, 조립물의 강도 향상에 유효하게 이용할 수 있는 것을 새롭게 발견했다.

최근, 공급량이 증가하는 결정수함유율이 높은 (3 mass％ 이상) 철광석의 50 ㎛ 내지 1㎜의 철광석 입자를 조사한 바, 22 ㎛ 언더로부터 서브 마이크로미터급의 입자 직경을 갖는 매우 미세한 입자를 많이 내장하는 철광석종이 있는 것을 알았다(예를 들어, 마라맘바 광석, 고인 블록맨 광석 등).

이 때문에, 내장한 매우 미세한 입자를 취출하기 위해, 상기한 철광석을 분쇄하여 정립하고, (a) 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상, (b) 바람직하게는, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％를 초과하고, (c) 더 바람직하게는, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％를 초과하는 입도 분포로 함으로써 매우 미세한 입자를 존재시켜, 물을 개재시켜 조립하고, 조립물의 한층 더한 강도 향상을 기대할 수 있다.

또한，상기한 매우 미세한 입자에 의한 강도 향상은, 입도가 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하이면 발현되지만, 더 작은 입도이면, 한층 더한 강도 향상을 기대할 수 있다.

따라서, 청구범위7 및 8에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 철광석의 입도를, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 8O mass％를 초과하도록 하고, 수분의 존재 하에서 조립함으로써, 목적으로 하는 강도를 얻을 수 있다.

또한, 청구범위9 및 10에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 철광석의 입도를, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 한 것에 의한 평균 입자 직경의 상승을, 수분의 존재 하에서 조립한 후에 행하는 건조에 의해 보충하여, 한층 더한 강도 향상을 도모하고 있다.

그리고, 청구범위11 및 12에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 철광석의 입도를, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상 70 mass％ 이하로 한 것에 의한 평균 입자 직경의 상승을, 수분 및 바인더를 사용하여 보충하고, 이것을 조립한 후, 건조에 의해 보충함으로써 한층 더한 강도 향상을 도모하고 있다.

또한, 바인더는, 조립물의 강도 향상에 기여하지만, 종래의 생석회, 석회암 등의 무기물계 바인더는, 조립물에 혼입하기 위해, 분쇄할 필요가 있다.

한편, 예를 들어, 펄프 폐수, 콘스터치 등의 수용액이나 콜로이드인 유기질, 고체 가교를 촉진하는 분산제(분산제를 첨가한 수용액이나 콜로이드를 포함함) 등을 바인더로서 사용(전기한 무기계 바인더와의 병용을 포함함)하면, 보다 적합하다.

여기에서 말하는 분산제는, 소결 원료의 조립 시에 물과 함께 첨가함으로써, 소결 원료 중에 함유되는 10μ 이하의 초미립자의 수분 중에서의 분산성을 촉진시키는 작용을 갖는 것이면 되고, 무기 화합물, 유기 화합물, 저분자 화합물 혹은 고분자 화합물에 한하지 않고, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 산기 및/또는 그의 염을 갖는 고분자 화합물이 적합하다.

이 중에서, 중량 평균 분자량이 1000 이상, 10 만 이하의 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리아크릴산 암모늄이, 미립자를 분산시키는 능력이 높고, 가격면에서도 저렴하기 때문에, 가장 적합하게 사용할 수 있다.

청구범위13에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위9 내지 12에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 P형 조립물의 건조 온도를 40℃ 이상 250℃ 이하로 하는 것을 특징으로 한다. 청구범위13에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, P형 조립물의 원료인 철광석에는, 예를 들어, 결정수함유율이 높은 (3 mass％ 이상) 것이 사용되므로, 결정수의 분해를 억제하고, 더 나아가서는 방지하는 건조 온도의 설정을 행하고 있다.

결정수함유율이 3 mass％ 이상인 철광석으로서, 예를 들어, 마라맘바 광석, 피소라이트 광석, 고인 블록맨 광석 등이 있다. 이와 같이, 결정수함유율이 높은 (3 mass％ 이상) 철광석의 조립물에 있어서는, 결정수가 분해되면 조립물이 붕괴, 분화된다.

이로 인해, 청구범위13에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서는, 건조 온도의 하한을 40℃, 바람직하게는 100℃, 상한을 250℃, 바람직하게는 240℃, 또한 결정수가 분해하는 이론 온도 239℃로 하는 것이 바람직하다.

청구범위14에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위1 내지 13에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 P형 조립물의 크기가 1 내지 10㎜의 범위에 있는 것을 특징으로 한다.

청구범위14에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, P형 조립물의 크기가 10㎜을 초과하면, 소결광의 제조 시에, P형 조립물의 중앙부까지 소결시킬 수 없어, 소결광의 품질이 저하된다. 한편，P형 조립물의 크기가 1㎜미만이면, 소결기에 장입했을 때에 밀하게 충전되어, 소결기의 통기성의 향상을 기대할 수 없다.

따라서, P형 조립물의 크기의 하한을 1㎜, 바람직하게는 2㎜, 더 바람직하게는 3㎜로 규정하고, 상한을 10㎜, 바람직하게는 9㎜, 더 바람직하게는 8㎜로 규정함으로써 소결기 내에서의 P형 조립물의 소결을, 그 내부까지 적정하게 행하여, 양호한 품질의 소결광을 제조하는 것이 가능하게 된다.

청구범위15에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위1 내지 14에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 상기 원료에, 실질적으로 미분만으로 이루어지는 철 함유 원료가 더 가해지는 것을 특징으로 한다.

청구범위15에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 미분만으로 이루어지는 철 함유 원료로서, 예를 들어 입자 직경이 100 ㎛ 이하 정도의 더스트(혼련 더스트, 분진 더스트), 250 ㎛ 이하 정도의 펠릿 원료(펠릿 피드 : PF) 등을 사용할 수 있다.

상기 목적을 따르는 청구범위16에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 청구범위1 내지 15에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 결정수함유율이 3 mass％ 이상인 철광석을, 상기 원료의 일부 또는 전부에 이용하는 것을 특징으로 한다.

청구범위16에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서, 결정수함유율이 3 mass％ 이상인 철광석으로서, 예를 들어, 마라맘바 광석(산지상표 : 웨스트앤젤래스), 피소라이트 광석(산지상표 : 얀디, 러블리버), 고인 블록맨 광석 등을 사용할 수 있다. 또한, 일반적으로, 산지상표가 상이하면 성분 구성이나 입도 구성이 바뀌므로, 산지상표가 상이한 경우에는, 상이한 철광석종으로 취급하면 된다.

또한 결정수함유율이 3 mass％ 이상인 철광석을 이용하는 경우에는, 철광석의 신원료(소결기를 거친 후에 원료로서 사용되는 반광 등을 제외한 것) 중, 40 mass％ 이상을, 결정수함유율이 3 mass％ 이상인 철광석으로 하면 된다.

상기 철광석의 비율이 4O mass％ 이상으로 되면, 미분의 증가가 현저하게 되어 발명의 효과가 현저하게 되기 때문이다. 40 mass％ 미만에서는 발명의 효과는 있지만, 현저한 것은 아니다.

청구범위1, 및 이것에 종속하는 청구범위7, 9, 11, 및 13 내지 16에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, S형 조립물의 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 최적화되도록, 제1 조립 장치에의 미분 배합량을 조정하므로, 양호한 품질을 구비한 소결광을 제조하는 것이 가능하다.

또한, 제1 조립 장치에 공급하지 않는 잔부의 미분을 제2 조립 장치의 원료로서 사용하므로, 조립성 및 강도를 종래보다도 향상시킨 조립물을 용이하게 제조 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 종래보다도 다량의 미분을 포함하는 철광석의 원료에 대응하는 것이 가능한 소결 원료의 사전 처리 방법을 제공할 수 있다.

청구범위2, 및 이것에 종속하는 청구범위3, 7, 9, 11, 및 13 내지 16에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, S형 조립물의 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 최적화되도록, 제1 조립 장치에의 조립의 배합량을 조정하므로, 종래보다도 다량의 미분을 포함하는 철광석의 원료에 대응할 수 있어, 양호한 품질을 구비한 소결광을 제조하는 것이 가능하다.

특히, 청구범위3에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, P형 조립물을 제조하는 제2 조립 장치에 공급하는 미분을 제외한 철광석 내의 거친 입자를, 제1 조립 장치에 공급하므로, S형 조립물 및 P형 조립물의 제조에 알맞은 입자 직경의 철광석을, 예를 들어 분쇄 처리 등을 실시하지 않고 사용할 수 있어, 조립물을 경제적으로 제조할 수 있다.

청구범위4, 및 이것에 종속하는 청구범위5, 6, 8, 10, 및 12 내지 16에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 분류를 행한 체의 위의 철광석에 의해, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께의 최적화를 도모하여, 소결광의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 분류를 행한 체의 아래의 철광석을 분쇄 정립하여, P형 조립물의 원료에 사용함으로써 소결기의 통기성을 향상시킬 수 있다.

청구범위5에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께에 따라 체눈의 크기를 바꾸므로, 예를 들어 사용하는 철광석의 입도 분포의 변화가 생긴 경우에도, 소결기의 통기성을 향상시키는 것이 가능한 조립물을 용이하게 제조할 수 있다.

청구범위6에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 체눈의 크기를 바꾸어, 제2 조립 장치에의 체의 아래의 철광석의 공급량을 변경하므로, 예를 들어 P형 조립물의 제2 조립 장치 및 사전 처리 장치의 제조 능력에 따른 생산을 할 수 있어, 사용하는 철광석의 입도 분포의 변화가 생긴 경우에도, P형 조립물을 안정적으로 제조할 수 있다.

청구범위7 및 8에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 철광석의 입도를 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％를 초과하도록 하여 수분의 존재 하에서 조립함으로써, 액체의 표면 장력 및 입자 직경에 의해, 목적으로 하는 강도를 갖춘 P형 조립물을 제조할 수 있다.

청구범위9 및 10에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 철광석의 입도를, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 되도록 하는 것에 의한 평균 입자 직경의 상승을, 수분의 존재 하에서 조립한 후, 건조함으로써 보충, 한층 더한 강도 향상을 도모한 P형 조립물을 제조할 수 있다.

청구범위11 및 12에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 철광석의 입도를, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상 70 mass％ 이하로 되도록 한 것에 의한 평균 입자 직경의 상승을, 수분 및 바인더를 사용하여 보충하고, 이것을 조립한 후, 건조함으로써 보충, 한층 더한 강도 향상을 도모한 P형 조립물을 제조할 수 있다.

청구범위13에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 건조 온도를, 40℃ 이상 250℃ 이하로 하고 있으므로, 결정수의 분해를 억제하고, 더 나아가서는 방지하여, 조립물이 붕괴, 분화하는 것을 억제하고, 더 나아가서는 방지할 수 있다.

청구범위14에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, P형 조립물의 크기를 1 내지 10㎜의 범위로 규정하므로, 소결기 내에서의 P형 조립물의 소결을, 그 내부까지 적정하게 행하여, 양호한 품질의 소결광을 제조하는 것이 가능하게 되어, 종래보다도 소결광의 수율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

청구범위15에 기재된 소결 원료의 사전 처리 방법은, 종래 사용량이 제약되기 쉬운 미분, 예를 들어 더스트, 펠릿 원료 등의 철광석을, 제약없이 사용 할 수 있다.

도1은, 본 발명의 한 실시예에 관한 소결 원료의 사전 처리 방법을 설명하는 도면이다.

도2는, 코크스 연소 지수에 미치는 S형 조립물의 미분 부착 두께의 영향을 도시하는 도면이다.

도3은, P형 조립물의 붕괴 억제에 필요한 압궤 강도를 도시하는 도면이다.

도4는, 압궤 강도에 미치는 P형 조립물의 제조 조건의 영향을 도시하는 도면이다.

첨부한 도면을 참조하면서, 본 발명을 구체화한 실시 형태에 대하여 설명하고, 본 발명의 이해에 이바지한다.

여기서, 도1은, 본 발명의 한 실시예에 따른 소결 원료의 사전 처리 방법을 설명하는 도면이고, 도2는, 코크스 연소 지수에 미치는 S형 조립물의 미분 부착 두께의 영향을 도시하는 도면이고, 도3은, P형 조립물의 붕괴 억제에 필요한 압궤 강 도를 도시하는 도면이고, 또한 도4는, 압궤 강도에 미치는 P형 조립물의 제조 조건의 영향을 도시하는 도면이다.

도1에 도시한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 소결 원료의 사전 처리 방법은, 거친 입자 및 미분을 포함하는 3종의 철광석, 즉 피소라이트 광석, 마라맘바 광석, 및 고인 블록맨 광석을 원료로 하여 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시킨 S형 조립물과, 미분을 주체로 하여 조립하는 P형 조립물을 제조하는 방법이다.

또한, 원료에는, 또한 실질적으로 미분만으로 이루어지는 철광석, 즉 제철소 내에서 발생하는 혼련 더스트, 펠릿 피드(광석종:MBR-PF), 및 그 밖의 철광석이 첨가되어 있다. 이하, 자세하게 설명한다.

마라맘바 광석, 피소라이트 광석, 및 고인 블록맨 광석은, 모두 갈철광(Fe₂O₃·nH₂O)이라고도 하고, 결정수함유율이 3 mass％ 이상인 철광석이며, 예를 들어 10㎜ 정도(본 실시예에 있어서는 8㎜ 정도)의 거친 입자부터 250 ㎛ 이하의 미분까지 갖는 것이다.

이 피소라이트 광석, 가루 코크스, 그 밖의 철광석, 및 석회석을 사용하여 S형 조립물을 제조하고, 마라맘바 광석, 고인 블록맨 광석, 혼련 더스트, 및 펠릿 피드를 사용하여 P형 조립물을 제조한다.

우선，S형 조립물의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도1에 도시한 바와 같이 거친 입자 및 미분을 포함하는 피소라이트 광석을 체 선별기(10)에 의해 분류한다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 체 선별기(10)의 체눈으로서 3㎜의 것을 사용했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

분류된 체의 위의 철광석은 거친 입자이므로, 처리하지 않고, 그 상태 그대로 핵 입자로서 사용된다. 한편, 체의 아래의 철광석은, 아이리히 믹서(11)에 장입되어, 예를 들어 석회석 등의 바인더 등과 함께 혼련되어, 조립된다.

상기 혼련 조립물은, 가루 코크스, 그 밖의 철광석, 및 석회석과 함께 S형용 드럼 믹서(제1 조립 장치의 일례)(12)에 장입되어, 핵 입자 주위에, 가루 코크스, 그 밖의 철광석, 및 석회석 중에 포함되는 미분(예를 들어, 250 ㎛ 이하)이 부착된다.

이에 의해, 핵 입자의 주위에 부착된 미분의 평균 두께가, 50 내지 300 ㎛로 된 S형 조립물을 제조한다. 또한，S형 조립물의 제조 시에 있어서는, 가루 코크스, 그 밖의 철광석, 및 석회석 내에 포함되는 입자 직경이 250 ㎛를 초과하는 입자의 일부가, S형 조립물과 함께 S형용 드럼 믹서(12) 내로부터 배출된다.

여기서, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께를, 50 내지 300 ㎛의 범위로 규정한 이유에 대해서, 도2를 참조하면서 설명한다.

도2의 횡축인 미분 부착 평균 두께는, 제조한 S형 조립물을 사용하여, 이하의 수순으로 산출했다.

(1) 우선, 대상 원료를, 수세 등에 의해 미분이나 조립 등의 각 입자에 완전하게 분리하여, 5㎜, 2㎜, 1㎜, 0.5㎜, 0.25㎜의 체눈의 분류순으로 체의 아래를 분류해 나가고, 각 입도 구간의 중량 비율을 구하였다(전체를 10Og으로 한 경우의 각 입도 구간의 중량 g).

(2) 핵 입자가 되는 5㎜ 이상, 5㎜ 미만 2㎜ 이상, 및 2㎜ 미만 1㎜ 이상의 각 구간의 대표 입자 직경(각각 7.5㎜, 3.5㎜, 1.5㎜)을 결정하고, 전체를 100g으로 한 경우의 각 입도 구간 중량 비율로부터, 상기 대표 입자 직경마다의 핵 입자의 개수를 계산했다. 그 때, 핵 입자 밀도를 4g/㎤로 했다.

(3) 핵 입자에의 부착분이 되는 0.25㎜ 이하의 미분을 상기의 각 핵 입자 구간마다 분배할 때, 상기의 각 핵 입자 구간의 핵 입자 중량 비율에 비례시켜, 각 핵 입자 구간에 분배하는 미분 중량을 결정하였다.

(4) (2)에서 산출한 핵 입자의 각 구간 대표 입자 직경의 입자 개수와, (3)에서 산출 결정한 분배하는 미분 중량으로부터, 각 핵 입자의 부착 두께를 계산하였다. 그 때, 부착분층의 부피 밀도를 2g/㎤로 했다.

(5) 그리고, 각 핵 입자 구간의 부착분 두께를, 각 입도 구간 중량 비율로 가중 평균하여, 미분 부착 평균 두께로 했다.

도2의 종축인 코크스 연소 지수는, S형 조립물을 소결시켜 얻어지는 소결광의 수율에 대응하는 것이며, 코크스 연소 지수가 높아지는 것에 수반하여, 소결광의 수율도 향상되는 것을 나타내고 있다.

도2는, 입도 분포를 다양하게 변경시킨 원료를 조립한 후에 냄비 시험에서 소결시킨 테스트에 있어서, 미분 부착 두께( ㎛)와 코크스 연소 지수의 관계를 도시한 것이다.

도2에 도시한 바와 같이 코크스 연소 지수는, 미분 부착 두께가 100 ㎛로 될 때까지 두께의 증가에 수반하여 상승하고, 그 후에 두께의 증가에 수반하여 저하되어 가는 경향이 있다.

이상, 소결광의 수율 악화에 영향을 미치지 않는 것을 고려하여, 미분 부착 평균 두께를, 50 내지 300 ㎛로 규정하고, 바람직하게는 상한을 250 ㎛, 더욱 바람직하게는 220 ㎛로 한다.

상기 지견에 기초하여, 현 상황의 조업에 사용되고 있는 미분 부착 평균 두께가 204 ㎛인 것(현 상황)과, 이것보다 부착 두께가 얇은 88 ㎛의 것, 및 부착 두께가 두꺼운 327 ㎛, 3 종류의 S형 조립물을 준비하고, 이 각 S형 조립물을, 소결기에 각각 장입하여, 소결광 수율에의 영향을 조사했다.

또한, 각 S형 조립물은, 철광석의 원료량이 일정한 조건 하에서 제조하기 때문에，327 ㎛의 S형 조립물(분쇄만)은, 부족한 미분량을, 철광석을 분쇄하여 핵 입자의 주위에 부착시킴으로써 제조하여 소결기에 장입하고, 88 ㎛의 S형 조립물은, S형 조립물에 사용되지 않은 잔부의 미분을 조립하여 제조한 P형 조립물(펠릿화)과 함께 소결기에 장입했다.

여기서, 88 ㎛의 S형 조립물에 관한 조사 결과는, S형 조립물만의 결과는 아니지만, P형 조립물의 배합량은 적고(예를 들어, S형 조립물과 P형 조립물의 합계량의 20 내지 30 mass％ 정도), 게다가, 열원으로 되는 가루 코크스가 P형 조립물 내에 포함되지 않기 때문에, 얻어진 결과는, S형 조립물의 결과에 대략 대응할 수 있을 것으로 생각되어진다.

상기 전제 하에 있어서의 조사의 결과, 도2의 냄비 시험 결과의 코크스 연소 지수에 따른 소결광 수율이 얻어졌다.

다음에 P형 조립물의 제조 방법에 대하여 설명한다.

도1에 도시한 바와 같이 거친 입자 및 미분을 포함하는 마라맘바 광석 및 고인 블록맨 광석을 체 선별기(13)에 의해 분류한다. 또한, 체 선별기(13)의 체눈은, 0.5 내지 10㎜의 범위(본 실시예에서는 3㎜)로 설정되어 있다.

체 선별기(13)로 분류된 체의 아래의 철광석은, 분쇄기(15)로 분쇄된 혼련 더스트 및 펠릿 피드(MBR-PF)와 함께 혼련기(17)에 장입되어, 혼련된다. 또한, 체 선별기(13) 및 분쇄기(15)가, 사전 처리 장치를 구성한다.

이 때, P형 조립물을 제조하기 위하여 사용한 철광석의 분쇄 정립한 입자 직경 분포에 따라, 그 후의 처리가 행해진다.

P형 조립물의 원료가 되는 체의 아래 철광석을 분쇄하고, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％를 초과하도록 정립한 경우, P형용 드럼 믹서(제2 조립 장치의 일례)(18)에 장입하고, 물(예를 들어, 외분으로 5 내지 15 mass％)을 사용하여 조립한 후, 체 선별기(19)로 분류한다.

또한, P형 조립물의 원료가 되는 체의 아래 철광석을 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가, 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 되도록 정립한 경우, P형용 드럼 믹서(18)에 장입하여, 물(예를 들어, 외분으로 5 내지 15 mass％)을 사용하여 조립한 후, 체 선별기(19)로 분류하고, 또한 건조기(20)로 건조 처리한다.

그리고, P형 조립물의 원료가 되는 체의 아래 철광석을 분쇄하여, 500 ㎛ 언 더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상 70 mass％ 이하로 되도록 정립한 경우, P형용 드럼 믹서(18)에 장입하여, 예를 들어 펄프 폐수, 콘스터치 등의 유기질의 바인더(예를 들어, 외분으로 0.01 내지 3 mass％로 하는 것이 바람직하고, 또한 0.1 내지 3 mass％로 하는 것이 바람직함) 및 물(예를 들어, 외분으로 5 내지 15 mass％)을 사용하여 조립한 후, 체 선별기(19)로 분류하고, 또한 건조기(20)로 건조 처리한다.

또한, 건조는, 40℃ 이상 250℃ 이하로 설정된 분위기 중에서, 예를 들어 20 내지 60분간 정도 행한다. 또한, 500 ㎛ 언더 22 ㎛ 언더 등의 미분 입자의 mass％를 측정할 때에는, 레이저 회절 산란법의 측정 기기(니키소 주식회사 제품MICROTRAC FRA형, 측정 범위:0.1 내지 700 ㎛)를 이용했다.

여기서, 철광석의 분쇄 정립한 입자 직경 분포에 따라, 그 후의 처리를, 각각 바꾼 이유에 대하여 설명한다.

P형 조립물(이하, 펠릿이라고 함)의 원료로서 미분을 이용할 경우, P형 조립물의 강도(압궤 강도)는 낮으므로, 이 강도를 적정한 값까지 높이는 것이 필요하다. 이로 인해, P형 조립물에 있어서 필요한 강도를, 벨트 컨베이어(도시하지 않음)의 환승이 5회(실기 환승 상당) 이상이어도 문제가 생기지 않을 정도의 강도를 갖추는 것을 고려하여 규정하면, 도3에 도시한 바와 같이 직경 10㎜의 P형 조립물 1개당 2kgf(2kgf/10㎜f·1개) 이상의 강도가 필요한 것을 알았다.

따라서, 이 2kgf/10㎜f·1개 이상을 만족하는 처리 방법을, 도4를 참조하면서 설명한다. 또한, 사용한 원료는, 마라맘바 광석을 3㎜ 이하로 분쇄한 것, 펠릿 피드, 및 혼련 더스트이다.

도4에 도시한 바와 같이 (1) 분쇄 처리만, (2) 분쇄 처리 및 건조 처리, (3) 분쇄 처리, 건조 처리, 및 바인더의 첨가 처리에서, 동일한 평균 입도에서는，(1)→(2)→(3)으로 됨에 따라, 펠릿의 압궤 강도가 상승하는 경향이 얻어졌다.

또한, 조립에 사용한 수분량은, 외분으로 10 mass％, 바인더(펄프 폐수)의 첨가량은, 외분으로 1 mass％이며, 그리고, 건조는 250℃에서 30분간 행하여, 조립물 내에 포함되는 수분량을, 외분으로 5 mass％까지 저하시켰다.

여기서, 철광석에 분쇄 처리만을 실시한 경우, 평균 입도가 20 ㎛ 이하(500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％를 초과)이면, 제조한 펠릿이 2kgf/10㎜f·1개 이상의 조건을 만족할 수 있다.

또한, 이 조립물에 건조 처리를 더 실시한 경우, 평균 입도를 크게 하여, 100 ㎛ 이하(500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하)로 해도, 제조한 펠릿은, 2kgf/10㎜f·1개 이상의 조건을 만족할 수 있다.

또한 바인더가 첨가된 조립물에 건조 처리를 실시한 경우, 평균 입도를 더 크게 하고, 700 ㎛ 이하(500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상 70 mass％ 이하)로 해도, 제조한 펠릿은, 2kgf/10㎜f·1개 이상의 조건을 만족할 수 있다.

이상의 점으로부터, 분쇄 입자 직경에 따라, 전기한 처리를 실시했다.

P형용 드럼 믹서(18)로 조립된 조립물을 분류하는 체 선별기(19)의 체눈은, 입자 직경이 1 내지 10㎜의 범위로 된 조립물을 분류할 수 있게 조정되어 있다.

또한, 입자 직경이 1㎜ 미만인 조립물은, 처리되지 않고 다시 혼련기(17)에 장입되고, 또한 입자 직경이 10㎜를 초과하는 조립물은, 분쇄기(도시하지 않음)로 분쇄되어, 다시 혼련기(17)에 장입되어, 입도 조정된다.

이에 의해, 입자 직경이 1 내지 10㎜의 범위로 조정된 조립물은, 상기한 바와 같이, 필요에 따라 건조 처리가 실시되어, P형 조립물로 된다.

또한，P형 조립물의 제조 시에, 마라맘바 광석 및 고인 블록맨 광석을, 체 선별기(13)의 0.5 내지 10㎜의 범위로 설정한 체눈에 의해 분류하여 발생한 체의 위의 철광석은, P형 조립물의 원료에는 적합하지 않다.

이것은, 상기한 바와 같이, 분쇄 처리를 실시하지 않으면, 제조된 P형 조립물의 강도가 확보되기 어렵고, 또한 체의 아래 철광석과 비교하여 상대적으로 큰 분쇄의 부하가 있어, 조업에 부하가 걸리기 때문이다.

따라서, 체의 위의 철광석을, 분쇄 처리를 실시하지 않고, 주로 S형 조립물의 핵 입자로서 사용한다.

이와 같이, 마라맘바 광석 및 고인 블록맨 광석에 포함되는 미분은, 체 선별기(13)의 체눈에 의해 미분 배합량을 조정하여, 즉 S형용 드럼 믹서(12)에 공급하지 않는 상태로 조정하여, S 형용 드럼 믹서(12)에 최대한 공급하지 않는 잔부, 즉 거의 모든 미분을, P형용 드럼 믹서(18)의 원료로서 사용한다.

여기서, 체 선별기(13)의 체눈은, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께에 따라, 그 크기를 바꾸고, P형용 드럼 믹서(18)에 공급하는 미분을 제외한 철광석 내 의 거친 입자의 S형용 드럼 믹서(12)에의 배합량을 조정함으로써 미분 부착 평균 두께를, 목적으로 하는 소정의 범위의 50 내지 300 ㎛로 할 수 있다.

예를 들어, 사용하는 철광석의 입도 분포의 변화에 의해, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께가 증가할 경우, 1㎜ 이상의 범위에서 1㎜에 가까운 체눈을 이용하여, S 형용 드럼 믹서(12)에 공급하는 S형 조립물의 핵 입자량을 증가시킴으로써 미분 부착 평균 두께의 최적화를 도모할 수 있다.

한편, 예를 들어, 사용하는 철광석의 입도 분포의 변화에 의해, S형 조립물의 미분 부착 평균 두께가 감소할 경우, 10㎜에 가까운 체눈을 이용하여, S 형용 드럼 믹서(12)에 공급하는 S형 조립물의 핵 입자량을 저감시킴으로써 미분 부착 평균 두께의 최적화를 도모할 수 있다.

또한, 체 선별기(13)의 체눈은, P형용 드럼 믹서(18) 및 사전 처리 장치의 어느 한 쪽 또는 쌍방의 제조 능력에 따라, 그 크기를 바꾸어, 각 장치에의 철광석의 공급량을 제어(변경)할 수 있다.

예를 들어, 사용하는 철광석의 입도 분포의 변화에 의해, P형 조립물을 제조하는 각 장치의 제조 능력에 여유가 있는 경우에는, 10㎜에 가까운 체눈을 이용하여, P형 조립물을 제조하는 원료의 공급량을 증가시킬 수 있다.

한편, 예를 들어, 사용하는 철광석의 입도 분포의 변화에 의해, P형 조립물을 제조하는 각 장치의 제조 능력이 부족한 경우에는, 0.5㎜에 가까운 체눈을 이용하여, P형 조립물을 제조하는 원료의 공급량을 저감시킬 수 있다.

이 때, 체의 아래의 철광석을 일시적으로 스톡(저류)하고, P형 조립물을 제 조하는 각 장치의 능력에 여유가 있는 경우에, 스톡한 철광석의 처리를 실시하는 등의 대책을, 필요에 따라 사용하는 것도 가능하다.

또한, 체 선별기(13)의 체눈의 조정 시에, 체의 위의 철광석 내에 포함되는 미립자가 되기 어려운 중간 입자(예를 들어, 250 ㎛ 이상, 1㎜ 이하)는, S형 조립물에 부착되지 않고, S형용 드럼 믹서(12)로부터 배출될 경우가 많다. 또한, 이 중간 입자는, 분쇄 처리를 실시함으로써 P형 조립물의 원료로서 사용하는 것도, 또한 S형 조립물의 부착 미분으로서 사용하는 것도 가능하다.

이상의 방법에 의해 제조한 S형 조립물과 P형 조립물을, 예를 들어 그 합계량의 70 내지 80 mass％가 S형 조립물로 되도록, 혼련하지 않고, 쌓으면서 소결기(21)에 장입하여 소결광을 제조한다.

이에 의해, 종래보다도 다량의 미분을 포함하는 철광석의 원료에 대응하는 것이 가능하여, 조립성 및 강도를 종래보다도 향상시킨 조립물을 제조하여, 양호한 품질을 갖춘 소결광을 제조할 수 있다.

이상, 본 발명을, 한 실시예를 참조하여 설명해 왔지만, 본 발명은, 상기한 실시 형태에 기재된 구성에, 어느 것도 한정되는 것은 아니며, 청구범위에 기재되어 있는 사항의 범위 내에서 생각되는 그 밖의 실시 형태나 변형예도 포함하는 것이다.

예를 들어, 상기한 각각의 실시 형태나 변형예의 일부 또는 전부를 조합하여 본 발명의 소결 원료의 사전 처리 방법을 구성할 경우에도, 본 발명의 범위에 포함된다.

또한, 상기 실시 형태에 있어서는, 거친 입자 및 미분을 포함하는 3종의 철광석으로서, 피소라이트 광석, 마라맘바 광석, 및 고인 블록맨 광석을 사용한 경우에 대하여 설명했지만, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석이면 되고, 예를 들어, 피소라이트 광석 및 마라맘바 광석을 사용하는 것도, 또한 다른 철광석, 예를 들어 자철광(Fe₃O₄), 적철광(Fe₂O₃) 등을 사용하는 것도 가능하다.

또한, 이들 철광석에, 다른 철원, 예를 들어, 제철소 내에서 발생하는 철원 등을 첨가함으로써 원료를 구성하는 것도 물론 가능하다.

그리고, 상기 실시 형태에 있어서는, P형 조립물의 제조 시에, 미분의 분쇄 정립 후의 입자 직경을, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％ 초과로 된 경우, 바인더를 첨가하지 않고 조립하여, 건조 처리를 행하지 않고 소결기에 장입했지만, 필요에 따라 바인더의 첨가 및 건조 처리 중 어느 한 쪽 또는 쌍방의 처리를 실시하는 것도 가능하다.

또한, 미분의 분쇄 정립 후의 입자 직경을 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 된 경우, 바인더를 첨가하지 않고 조립하여, 건조 처리를 실시하여 소결기에 장입했지만, 필요에 따라 바인더를 첨가하는 것도 가능하다.

본 발명은, 종래보다도 다량의 미분을 포함하는 철광석을 소결용 원료로서 이용할 수 있는 것이므로, 철강 산업상, 이용 가능성이 큰 것이다.

Claims

결정수함유율이 3 mass% 이상이며, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료의 일부 또는 전부로 이용하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서,

상기 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 50 내지 300 ㎛로 되도록, 상기 제1 조립 장치에 공급하는 미분의 양을 조정하여, S형 조립물을 제조하고,

상기 제1 조립 장치에 공급하지 않는 잔부의 미분을, 상기 제2 조립 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
결정수함유율이 3 mass% 이상이며, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료의 일부 또는 전부로 이용하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서,

상기 핵 입자에의 미분 부착 평균 두께가 50 내지 300 ㎛로 되도록, 상기 제1 조립 장치에 공급하는 거친 입자의 양을 조정하여, S형 조립물을 제조하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제2항에 있어서, 상기 제1 조립 장치에 공급하는 거친 입자는, 상기 제2 조 립 장치에 공급하는 미분을 제외한 상기 철광석 내의 거친 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
결정수함유율이 3 mass% 이상이며, 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석을 원료의 일부 또는 전부로 이용하고, 제1 조립 장치로, 핵 입자가 되는 거친 입자에 미분을 부착시켜 S형 조립물을 제조하고, 제2 조립 장치로, 미분만으로 또는 미분을 주체로 하여 조립하여 P형 조립물을 제조하는 소결 원료의 사전 처리 방법에 있어서,

상기 철광석의 일부를, 0.5 내지 10㎜의 체눈으로 분류하고, 체의 아래의 철광석을 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상으로 되도록 정립하여 상기 P형 조립물의 원료로 하고,

체의 위의 철광석을, 상기 제2 조립 장치에 공급하지 않는 잔여의 철광석과 함께, 상기 제1 조립 장치에 공급하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제4항에 있어서, 상기 S형 조립물의 미분 부착 평균 두께에 따라, 상기 체눈의 크기를 바꾸어, 상기 미분 부착 평균 두께를 50 내지 300㎛로 하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제4항에 있어서, 상기 체눈의 크기를 바꾸어 체 위와 체 아래의 철광석의 중량 비율을 변경함으로써, 상기 제2 조립 장치에의 철광석의 공급량을 변경하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 P형 조립물의 원료를 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％를 초과하도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 분쇄한 상기 체의 아래의 철광석을, 500 ㎛ 언더가 90 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 80 mass％ 초과되도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 P형 조립물의 원료를 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 되도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하고 그 후에 건조하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 분쇄한 상기 체의 아래의 철광석을, 500 ㎛ 언더가 80 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 70 mass％ 초과, 80 mass％ 이하로 되도록 정립하고, 또한 수분의 존재 하에서 조립하고, 그 후에 건조하는 것 을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 P형 조립물의 원료를 분쇄하여, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상, 70 mass％ 이하로 되도록 정립하고, 또한 수분 및 바인더의 존재 하에서 조립하고, 그 후에 상기 조립물을 건조하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 분쇄한 상기 체의 아래의 철광석을, 500 ㎛ 언더가 40 mass％ 이상, 또한 22 ㎛ 언더가 5 mass％ 이상, 70 mass％ 이하로 정립하고, 또한 수분 및 바인더의 존재 하에서 조립하고, 그 후에 상기 조립물을 건조하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제9항에 있어서, 상기 P형 조립물의 건조 온도를, 40℃ 이상 250℃ 이하로 하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 P형 조립물의 크기가 1 내지 10㎜의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원료에, 또한 실질적으로 미분만으로 이루어지는 철 함유 원료가 가해지는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
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제13항에 있어서, 상기 P형 조립물의 크기가 1 내지 10㎜의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제13항에 있어서, 상기 원료에, 또한 실질적으로 미분만으로 이루어지는 철 함유 원료가 가해지는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분쇄에는 롤식 분쇄기를 사용하는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 거친 입자 및 미분을 포함하는 2종 이상의 철광석에는, 마라맘바 광석 및 고인 블록맨 광석 중 어느 한쪽 또는 양쪽이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 소결기에 장입하는 상기 P형 조립물의 배합량은 상기 S형 조립물과 상기 P형 조립물의 합계량의 20 내지 30mass% 인 것을 특징으로 하는 소결 원료의 사전 처리 방법.