KR102085054B1

KR102085054B1 - 소결광의 제조 방법

Info

Publication number: KR102085054B1
Application number: KR1020187003837A
Authority: KR
Inventors: 토시유키 히로사와; 타카히데 히구치; 테츠야 야마모토; 노부유키 오야마
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2015-08-11
Filing date: 2016-07-05
Publication date: 2020-03-05
Also published as: WO2017026203A1; TW201706417A; CN107849633B; JP2017036480A; JP6380762B2; TWI596213B; CN107849633A; KR20180030596A; PH12018550011A1; TR201801470T1

Abstract

(과제) 미분 철광석을 소결광 제조용 배합 원료로서 사용하는 경우에 있어서, 적정한 의사 입자를 조립하여, 소결기에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 소결광의 제조 방법을 제공한다.
(해결 수단) 소결 원료를 조립 후 소결기로 소결하여 소결광을 얻는 소결광의 제조 방법에 있어서, 125㎛ 이하의 미분 철광석을 10∼50mass％ 포함하는 소결 원료의 사전 처리를 고속 교반 장치로 행한 후, 조립 장치로 조립을 행한다.

Description

소결광의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING SINTERED ORE}

본 발명은, 소결 원료에 대해서 조립(granulating) 후 DL식 소결기 등을 이용하여 제조되는, 고로 원료로서의 소결광의 제조 방법에 관한 것이다.

소결광은, 복수 브랜드의 분(粉)철광석(일반적으로, 125∼1000㎛ 정도의 신터 피드(sinter feed)라고 불리고 있는 것)에, 석회석이나 규석, 사문암 등의 부원료분(粉)과, 더스트, 스케일, 반광(return ore) 등의 잡원료분과, 분코크스 등의 고체 연료를 적당량씩 배합한 소결 배합 원료에, 수분을 첨가하여 혼합-조립하고, 얻어진 조립 원료를 소결기에 장입하여 소성함으로써 제조된다. 그 소결 배합 원료는, 일반적으로, 수분을 포함함으로써 조립시에 서로 응집하여 의사 입자(quasi-particles)가 된다. 그리고, 이 의사 입자화한 소결용 조립 원료는, 소결기의 팰릿(pallet) 상에 장입되었을 때, 소결 원료 장입층의 양호한 통기를 확보하는 데에 도움이 되어, 소결 반응을 원활히 진행시킨다.

그런데, 소결용 분철광석은, 최근, 고품질 철광석의 고갈에 의해 저품위화하고 있다. 즉, 철광석의 저품위화는, 슬래그 성분의 증가나 미분화(particle size reduction)의 경향을 초래하고, 그 때문에 알루미나 함유량의 증대나 미분 비율의 증대에 의한 조립성을 저하시킨다. 그 한편으로, 고로에서 사용하는 소결광으로서는, 고로에서의 용선 제조 비용의 저감이나 CO₂ 발생량의 저감이라는 관점에서 저슬래그비, 고피환원성(high reducibility), 고강도의 것이 요구되고 있다.

소결용 분철광석을 둘러싼 이러한 환경 중에서, 최근, 펠릿 피드(pellet feed)라고 불리는 펠릿용으로서 이용되어 온 난(難)조립성의 미분 철광석을 사용하여, 고품질의 소결광을 제조하기 위한 기술이 제안되어 있다. 예를 들면, 이러한 종래 기술의 하나로, Hybrid Pelletized Sinter법(이하, 「HPS법」이라고 함)이 있다. 이 기술은, 펠릿 피드와 같은 미분 철광석을 다량으로 포함하는 소결 배합 원료를 드럼 믹서와 펠리타이저를 사용하여 조립함으로써, 저슬래그비·고피환원성의 소결광을 제조하자고 하는 것이다(특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3, 특허문헌 4, 특허문헌 5).

그 외, 소결 원료분 조립 공정의 전에, 고속 회전 믹서로 조습(humidity control) 혼합하는 방법(특허문헌 6)이나, 조립 공정의 전에, 미분 철광석과 제철 더스트를 교반 혼합기로 미리 혼합하는 방법(특허문헌 7), 미분(펠릿 피드)을 아이리히 믹서(Eirich mixer)로 미리 혼합 처리한 후 드럼 믹서로 조립하는 방법(특허문헌 8), 입경 250㎛ 이하의 입자를 60중량％ 이상 포함하는 철광석 원료를 혼련 후, 드럼 믹서로 조립하는 방법(특허문헌 9) 등의 제안도 있다.

일본특허공고공보 평2-4658호 일본특허공고공보 평6-21297호 일본특허공고공보 평6-21298호 일본특허공고공보 평6-21299호 일본특허공고공보 평6-60358호 일본공개특허공보 소60-52534호 일본공개특허공보 평1-312036호 일본공개특허공보 평7-331342호 일본공개특허공보 2001-247020호

그러나, 펠릿 피드 등의 미분 철광석, 특히 초미분 철광석을 다량으로 포함하는 소결 배합 원료는, 이를 상기 특허문헌 1∼5에 기재되어 있는 바와 같은 HPS법을 이용하여 조립하거나, 상기 특허문헌 6∼9에 기재되어 있는 바와 같은 고속 교반기 등을 사용하여 미리 혼합 처리하거나 하는 방법에서는, 다음과 같은 문제가 있다.

즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이들 방법에서는, 세립(0.5㎜ 미만)뿐만 아니라, 조대(10㎜ 초과)한 의사 입자가 많이 생성된다. 그 이유는, 펠릿 피드와 같은 미분 철광석은, 젖음성이 동일하면, 세립만큼 비(比)표면적이 크기 때문에 수분을 흡수하기 쉽고, 또한 분체 간에 많은 수분을 유지하기 쉽기 때문에, 개개의 미분 철광석이 수분을 우선적으로 흡수하기 쉬워지기 때문이다. 그 결과, 미분끼리가 단지 응집했을 뿐에 불과한 것이나, 핵 입자의 주위에 미분이 부착된 형태의 입경이 고르지 않은 조대한 의사 입자가 생성되기 쉬워지는 것이다. 또한, 이들 방법에서는 분체의 부착의 문제나, 미분이나 수분의 균일 분산이 나쁘고, 또한 설비 가동률의 저하를 초래한다는 문제도 있다.

이 점에 관해서는, 발명자들이 행한 하기의 실험으로부터도 명백하다. 우선, 이 실험에서는, 펠릿 피드 등의 난조립성의 미분 철광석(바나듐 함유량: 40mass％)을 함유하는 배합 원료를 사용하여 조립하고, 이때, 생성된 조립 입자(의사 입자)의 입도 분포와 펠릿 피드의 입도 분포를 계측했다. 그 결과를 도 2에 나타낸다. 우선, 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 소결 배합 원료 중에 펠릿 피드를 다량으로 포함하는 것은, 펠릿 피드를 포함하지 않는 것에 비하면, 조립(coarse particle)(8㎜ 초과)이 되는 비율이 높아졌다. 그 중량 비율은 75mass％ 정도에 달했다. 또한, 조립된(granulated) 의사 입자 중의 펠릿 피드의 입도 분포(도 2(b))는, 조립 입자의 입도 분포(도 2(a))와 동일한 경향을 나타냈다. 즉, 조립(coarse particle) 중의 펠릿 피드는, 그 비율이 80mass％ 정도로 높아, 펠릿 피드의 대부분이 당해 조립 중에 편재하는 것을 알 수 있었다. 이것으로부터, 조대한 의사 입자라는 것은, 펠릿 피드끼리가 서로 응집함으로써 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고, 조립 영역에 속하는 이 의사 입자는, 또한, 수분량도 높다는 것을 알 수 있었다(도 2(b)). 이것으로부터, 수분은 펠릿 피드가 우선적으로 흡수하고, 그 때문에 펠릿 피드끼리가 서로 응집하여 조대한 의사 입자를 형성하고, 그 결과, 조대한 유사 입자 중에는 많은 수분이 흡수되게 된다.

이와 같이 펠릿 피드 등의 미분 철광석을 많이 포함하는 배합 원료는, 이를 조립하면, 아무리 해도 입경이 고르지 않게 됨과 함께, 미분끼리가 단지 응집한 것에 불과한 것이 되어, 결합 강도가 약한 조대한 의사 입자를 생성하기 쉬워진다. 그 때문에, 이러한 유사 입자를 소결기의 팰릿 상에 장입하여 퇴적시키면, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 소결 원료 장입층은 조밀한 퇴적 구조가 되어, 부피 밀도가 커진다. 또한, 이러한 조대한 의사 입자는, 소결기의 팰릿 상에 일정한 층두께로 퇴적시키면, 당해 의사 입자에 하중(압축력)이 가해졌을 때에 깨지기 쉬워지기 때문에, 가루화되어 공극률의 저하를 초래하고, 나아가서는 통기성의 악화를 초래하여 소결기 조업의 저해 요인이 된다. 그 결과로서, 소결 시간이 길어지고, 소결광의 수율 저하를 초래하여 생산성이 저하될 우려가 있다. 나아가서는, 조립에 이용되는 바인더인 생석회의 사용량을 증가시키지 않을 수 없게 되어, 소결광 제조 비용의 증대를 초래하고, 후공정에 있어서 분코크스 등의 고체 연료를 피복할 때에, 소결 원료 전체로서의 분코크스 등의 부존 상태(existence state)의 불균일을 초래하게 된다. 그 결과, 연소나 착열 불량을 초래하여 소성 속도를 저하시킨다.

본 발명의 목적은, 미분 철광석을 소결광 제조용 배합 원료로서 사용하는 경우에 있어서, 적정한 의사 입자를 조립하여, 소결기에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 소결광의 제조 방법을 제안하는 것에 있다.

전술한 종래 기술이 갖고 있는 과제에 대해서 예의 검토를 거듭한 결과, 발명자들은, 소정의 입도의 미분의 소정량을 갖는 소결 원료를 고속 교반 장치에 의한 사전 처리함으로써, 그 후의 조립시에, 입경이 고르지 않고 결합 강도가 약한 조대한 조립 입자(의사 입자)가 발생되는 것을 저지할 수 있고, 적정한 의사 입자를 조립하여, 소결기에서의 생산성을 향상시킬 수 있는 것을 밝혀내어, 본 발명을 개발했다.

즉, 본 발명은, 소결 원료를 조립 후 소결기로 소결하여 소결광을 얻는 소결광의 제조 방법에 있어서, 125㎛ 이하의 미분 철광석을 10∼50mass％ 포함하는 소결 원료의 사전 처리를 고속 교반 장치로 행한 후, 조립 장치로 조립을 행하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법에 있다.

또한, 전술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 소결광의 제조 방법에 있어서는,

(1) 상기 고속 교반 장치의 날개의 주속(circumferential velocity) U(㎧)에 대하여, 상기 고속 교반 장치에 의한 교반 시간 t(초)로 한 경우에, 300＜U×t＜2000의 조건을 충족시키도록 사전 처리를 행하는 것,

(2) 상기 고속 교반 장치의 날개의 주속 U(㎧)에 대하여, 상기 고속 교반 장치에 의한 교반 시간 t(초)로 한 경우에, 400＜U×t＜1200의 조건을 충족시키도록 사전 처리를 행하는 것,

(3) 상기 조립 장치는, 드럼 믹서 및/또는 디스크 펠리타이저인 것,

(4) 상기 조립 장치의 조립에 있어서는, 처리한 원료에 대하여 석회석을 피복하고, 그 조립 입자의 표면에 고체계 연료를 피복하는 것,

(5) 상기 소결 원료로서는, 적어도 1종류 이상은 결정수 광석(crystal water ore)을 포함하고, 결정수의 함유량을 4mass％ 이상으로 한 것,

(6) 상기 125㎛ 이하의 미분 철광석에 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것,

(7) 상기 고속 교반기로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회(slaked lime) 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것,

(8) 상기 고속 교반기에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것

이 보다 바람직한 해결 수단이 되는 것으로 생각된다.

본 발명은, 미분 철광석과 세립이 강고하게 응집한 것, 또는 핵 입자의 주위에 미분 철광석 등이 부착된 구조의, 입경이 비교적 고르고 입도 분포가 작은 의사 입자로 이루어지는 소결용 조립 원료의 제조 방법을 제안하는 것이다. 이러한 방법에 의해 얻어진 소결용 조립 원료는, 이를 소결기의 팰릿 상에 장입했을 때, 팰릿 상에 형성되는 소결 원료 장입층의 밀도의 저감이나, 통기성의 향상에 수반하는 소성 시간의 단축을 도모할 수 있고, 나아가서는 고품질 소결광의 생산성을 향상시키는 데에 유효하다.

도 1은 미분 철광석 배합의 유무에 있어서의 의사 입자의 입도 분포의 비교 그래프이다.
도 2는 의사(조립) 입자의 입경마다의 펠릿 피드의 분포와 수분의 분산 상황을 나타내는 그래프이다.
도 3은 종래의 조립 입자 퇴적층(a)과 본 발명의 조립 입자 퇴적층(b)의 비교도이다.
도 4는 본 발명의 소결광의 제조 방법을 실시하는 설비열(facility line)의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 조립 전의 사전 처리의 영향을 조사하기 위해 이용한 설비열을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 조화 평균경(harmonic mean diameter)과 추가 혼합 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 입도 분포 함수와 추가 혼합 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 상대 통과 풍량과 추가 혼합 시간의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 9는 주속 U를 U＝9㎧의 조건으로 고정하고 교반 시간 t를 t＝0∼240초의 범위로 바꾼 경우의 생산율과 (U×t)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10은 교반 시간 t를 t＝120초의 조건으로 고정하고 주속 U를 U＝0∼18㎧의 범위로 바꾼 경우의 생산율과 (U×t)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 주속 U를 U＝6㎧의 조건으로 고정하고 교반 시간 t를 t＝0∼240초의 범위로 바꾼 경우의 생산율과 (U×t)의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 12는 (U×t)와 생산율의 관계를 U＜8㎧와 U≥8㎧의 경우로 나타낸 산포 상태를 나타내는 그래프이다.

(발명을 실시하기 위한 형태)

<본 발명의 특징 사항인 조립 전의 사전 처리에 대해서>

도 4는, 본 발명의 소결광의 제조 방법을 실시하는 설비열의 일 예를 설명하기 위한 도면이다. 도 4에 따라 본 발명의 소결광의 제조 방법을 설명하면, 우선, 125㎛ 이하의 미분 철광석을 10∼50mass％ 포함하는 소결 원료(11)를 준비한다. 소결 원료(11)는, 전술한 10∼50mass％의 125㎛ 이하의 펠릿 피드나 테일링광(tailing ore)인 미분 철광석과, 잔부가 신터 피드인 분철광석 외에, 반광, 규석, 석회, 생석회 등의 그 외의 원료로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서, 소결 원료(11)로서, 125㎛ 이하의 미분 철광석을 10∼50mass％ 포함하는 것으로 한정한 이유는, 이하와 같다.

즉, 상기 미분 철광석의 발명 범위는 입경이 고르지 않고 결합 강도가 약한 조대한 입자가 생기기 때문에 설정한 것으로, 10mass％ 미만에서는 결합 강도가 약한 의사 입자가 생기지 않는 등, 또한 50mass％ 초과에서는 동일하게 결합 강도가 약한 조대한 입자가 생기는 문제가 있지만, 실질적으로 125㎛ 이하의 미분 철광석을 50mass％ 초과하여 배합하는 일은 없고 상한을 50mass％로 했다. 입경을 125㎛ 이하로 한 이유는, 입경 125㎛ 이하에 있어서는, 수분을 첨가한 분체 충전층에 있어서의 입자층끼리의 접착성을 나타내는 부착력이 증가하기 때문에 조립성이 크게 상이한 거동을 나타냈기 때문에, 125㎛를 입도의 구간으로 설정했다.

다음으로, 준비한 소결 원료(11)의 사전 처리를 고속 교반기(12)에서 실시한다. 고속 교반기(12)의 목적은, 조대한 조립 입자의 생성을 억제하기 위해, 조대한 조립 입자의 원인이 되는 미분의 응집체를 조립 전에 무너뜨려 부수는(crush) 것에 있다. 미분의 응집체를 효율적으로 무너뜨려 부수기 위해서는, 마이크로적으로는, 응집체 자신에게, 전단력을 가하여, 직접 미분을 박리시키는 것이 유효하다. 고속 교반기(12)의 일 예로서는, 예를 들면, 아이리히 믹서(니혼 아이리히 제조), 페레가이아(Pellegaia) 믹서(키타가와 텟코 제조), 프로쉐어(Proshear) 믹서(타이헤이요 키코) 등을 이용할 수 있다. 이 중 아이리히 믹서는, 「고속 교반 조립」기로서 알려지고, 액체 가교에 의한 입자의 응집, 성장에 수반하는 조립 기능을 겸비하는 설비이다.

다음으로, 사전 처리가 고속 교반기(12)로 행해진 소결 원료(11)를, 드럼 믹서(13)에 의해, 수분 첨가하에서 교반 혼합하여 조립한다. 조립 후의 소결 원료(11)는 소결기(14)로 공급되고, 소결기(14)에 있어서 소결광이 된다. 그리고, 소결광은, 코크스, 석회석 등과 함께 고로 원료로서 고로(15)에 공급되어 선철을 제조한다.

본 발명의 특징이 되는, 조립 전의 사전 처리의 영향을 조사하기 위해, 125㎛의 미분 철광석을 30mass％ 포함하는 동일한 소결 원료에 대하여, 도 5에 나타내는 바와 같이, 고속 교반 믹서(아이리히 믹서)와 드럼 믹서에 의해, 조립 전의 사전 처리를 실시했다. 각각의 믹서에 의한 혼합 시간을 0∼160초간으로 변화시켜, 사전 처리 후 드럼 믹서로 160초간 조립을 행한 후의 소결 원료에 대하여 입도 분포를 구하고, 그에 기초하여 이하의 식으로 정의되는 Is, Ip를 구하고, 각각의 조화 평균경(Dp)(㎜), 입도 분포 함수(Isp), 나아가서는, 소결 전 충전층의 상대 통과 풍량을 도 6, 도 7 및 도 8에 나타낸다. 또한, 어느 예에 있어서도, 드럼 믹서에 의한 사전 처리가 0초인 예가 종래예가 된다. 고속 교반 믹서의 사용에 의해 조화 평균경이 증가하여, 입도 분포 함수(Isp)에 의한 입도 분포가 급격하게 되는 효과가 얻어졌다. 상대 통과 풍량에 대해서도 증가 효과가 얻어졌다. 여기에서, 상대 통과 풍량이 큰 값일수록, 일정 부압으로 조업하는 소결기에 있어서 가스량을 크게 할 수 있어, 생산성이 높아진다.

Dp＝1/Σ(wi/di)

Isp＝100√(Is×Ip)

Is＝Dp²Σwi(1/di－1/Dp)²

Ip＝(1/Dp)²Σwi(di－Dp)²

여기에서,

Dp: 조화 평균경(㎜)

wi: 구간에 있어서의 중량 존재율(－)

di: 구간의 대표 평균경(㎜)

Isp: 입도 분포 함수

Is: 세립에 있어서의 입도 분포 함수(－)

Ip: 조립에 있어서의 입도 분포 함수(－)

도 6, 도 7 및 도 8의 결과로부터, 조립 전의 사전 처리를 고속 교반 믹서로 실시한 본 발명예는, 사전 처리를 행하지 않았던 종래예 및 조립 전의 사전 처리를 드럼 믹서로 실시한 비교예에 비해, 높은 조화 평균경(도 6), 낮은 입도 분포 함수(도 7) 및 높은 소결 전 충전층의 상대 통과 풍량(도 8)을 얻을 수 있어, 양호한 성상(good nature)의 소결 원료가 얻어지는 것을 알 수 있었다.

<고속 교반기의 적합한 조업 조건에 대해서>

본 발명의 소결광의 제조 방법에 있어서의 고속 교반기의 적합한 조업 조건을 조사하기 위해, 125㎛의 미분 철광석을 30mass％ 포함하는 동일한 소결 원료에 대하여, 고속 교반기의 고속으로 회전하는 날개의 주속 U(㎧)와 교반 시간 t(초)의 관계에 주목했다. 그리고, 주속 U를 U＝9㎧의 조건으로 고정하고 교반 시간 t를 t＝0∼240초의 범위로 바꾼 예와, 교반 시간 t를 t＝120초의 조건으로 고정하고 주속 U를 U＝0∼18㎧의 범위로 바꾼 예와, 주속 U를 U＝6㎧의 조건으로 고정하고 교반 시간을 0∼240초의 범위로 바꾼 예에 대해서, 조립 후 소결기로 소결하여 얻은 소결광의 생산율을 구함과 함께, (U×t)로 정리했다.

여기에서, 입경이 고르지 않고 결합 강도가 약한 조대한 조립 입자(의사 입자)가 발생하는 것을 저지할 수 있어, 적정한 의사 입자를 조립할 수 있는 조건으로서, 주속 U에 교반 시간 t를 곱한 U×t에 대해서 주목했다. U×t의 차원으로서는 길이 「m」의 차원을 가진 물리량을 갖고 있고, 고속으로 회전하는 날개에 의해 주어진 이동 거리라고 생각되기 때문에, 상이한 주속 및 교반 시간에 의해 정리할 수 있다고 생각했다. 고속 교반기에 있어서, 상부로부터 투입된 원료가 하부로 흘러나오는 구조인 점에서, 장치 내의 원료의 점유율이 일정한 경우, 투입 속도가 변경된 경우에 교반 시간이 변화한다. 그때, 적절한 범위 U×t를 정함으로써 안정된 품질의 소결광이 제조 가능하게 되는 것을 알 수 있다.

주속 U를 U＝9㎧의 조건으로 고정하고 교반 시간 t를 t＝0∼240초의 범위로 바꾼 경우의 생산율(t/hr/㎡)과 (U×t)의 관계를 도 9 및 이하의 표 1에 나타내고, 교반 시간 t를 t＝120초의 조건으로 고정하고 주속 U를 U＝0∼18㎧의 범위로 바꾼 경우의 생산율(t/hr/㎡)과 (U×t)의 관계를 도 10 및 이하의 표 2에 나타내고, 주속 U를 U＝6㎧의 조건으로 고정하고 교반 시간 t를 t＝0∼240초의 범위로 바꾼 경우의 생산율(t/hr/㎡)과 (U×t)의 관계를 도 11 및 이하의 표 3에 나타낸다.

도 9∼도 11(표 1∼표 3의 데이터에 기초함)의 결과로부터, U＜8㎧와 U≥8㎧의 2조건에 대해서 (U×t)와 생산율의 관계를 구하여, 도 12에 산포도로서 나타낸다. 도 12의 결과로부터, 어느 예에 있어서, U×t를 300＜U×t＜2000의 조건을 충족시키도록 고속 교반기에 의해 사전 처리를 행하는 것이 바람직하고, U×t를 400＜U×t＜1200의 조건을 충족시키도록 고속 교반기에 의해 사전 처리를 행하는 것이 더욱 바람직한 것을 알 수 있다. 어느 예에 있어서도 U×t의 적합 범위가 거의 동일한 점에서, 상기 U×t의 범위는, 고속 교반기의 주속 및 교반 시간의 여러 가지의 예에 대해서도 적합예로서 일반화할 수 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 9의 결과로부터, 고속 교반 장치에서 행하는 소결 원료의 사전 처리에 있어서, 고속 교반 장치의 고속으로 회전하는 날개의 주속 U를 9(㎧)로 했을 때, 고속 교반 장치의 교반 시간을 30초 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또한, 도 10의 결과로부터, 고속 교반 장치의 교반 시간을 120초로 했을 때, 고속 교반 장치의 고속으로 회전하는 날개의 주속 U(㎧)를 6≤U≤12로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 그리고 또한, 도 11의 결과로부터, 고속 교반 장치로 행하는 소결 원료의 사전 처리에 있어서, 고속 교반 장치의 고속으로 회전하는 날개의 주속 U를 6(㎧)으로 했을 때, 고속 교반 장치의 교반 시간을 60초 이상으로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다.

<그 외의 적합한 조업 조건에 대해서>

본 발명의 소결광의 제조 방법에서는, 전술한 실시예에 있어서의 조립 장치로서의 드럼 믹서 외에, 디스크 펠리타이저(disk pelletizer)를 단독으로 또는 드럼 믹서와 병용하여 이용할 수도 있다.

또한, 조립 장치의 조립에 있어서는, 처리한 원료에 대하여 석회석을 피복하고, 그 조립 입자의 표면에 고체계 연료를 피복하는 소위 외장(outer coating)을 하는 것이 바람직하다. 외장을 하면 바람직한 것은, 석회석을 외장화함으로써 표면에 강도가 높은 칼슘 페라이트를 생성시키기 때문이고, 고체계 연료의 소수성(hydrophobicity) 때문에 조립성으로의 악영향을 미치기 때문에 표면에 부착시킴으로써 억제시키고, 조립 입자경을 증가시켜 생산성을 높이기 때문이다.

또한, 소결 원료로서는, 적어도 1종류 이상은 결정수 광석을 포함하고, 결정수의 함유량을 4mass％ 이상으로 한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 결정수의 함유량을 4mass％ 이상으로 하는 것이 바람직한 것은, 결정수가 높은 광석은 비표면적이 높고, 미분 광석의 조립성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 그리고 또한, 125㎛ 이하의 미분 철광석에 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것이 바람직하다. 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것이 바람직한 것은, 미세한 석회석을 포함함으로써, 미분 광석과 석회석의 혼합성을 향상시킬 수 있어, 소결 반응의 촉진이 가능하다.

또한, 고속 교반기로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것이 바람직하다. 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것이 바람직한 것은, 소석회 혹은 생석회의 첨가는, 조립 입자의 압괴 강도(crushing strength)를 향상시켜 소결 원료 충전층에서의 통기성을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 상기 고속 교반기에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 소결 원료를 건조 처리하는 것이 바람직하다. 30mass％ 이상에서 건조 처리하는 것이 바람직한 것은, 소결 과정에 있어서의 수분은 증발시키기 위한 잠열이 필요하고, 사전에 건조시킴으로써 필요한 분코크스 등의 탄재를 저감시킬 수 있기 때문이다.

(산업상의 이용 가능성)

본 발명의 소결광의 제조 방법에 의하면, 여러 가지의 소결기를 이용하여 높은 생산성으로 고품위의 소결광을 제조할 수 있어, 고로 원료로서 본 발명에서 얻어진 소결광을 이용함으로써, 높은 생산성의 고로 조업을 행하는 것이 가능해진다.

Claims

소결 원료를 조립 후 소결기로 소결하여 소결광을 얻는 소결광의 제조 방법에 있어서, 125㎛ 이하의 미분 철광석을 10∼50mass％ 포함하는 소결 원료의 사전 처리를 고속 교반 장치로 행한 후, 조립 장치로 조립을 행하고, 상기 사전 처리는, 상기 고속 교반 장치의 날개의 주속(circumferential velocity) U(㎧)에 대하여, 상기 고속 교반 장치에 의한 교반 시간 t(초)로 한 경우에, 300＜U×t＜2000의 조건을 충족시키도록 행하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 고속 교반 장치의 날개의 주속 U(㎧)에 대하여, 상기 고속 교반 장치에 의한 교반 시간 t(초)로 한 경우에, 400＜U×t＜1200의 조건을 충족시키도록 사전 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 조립 장치는, 드럼 믹서 및 디스크 펠리타이저 중 어느 한쪽 또는 양쪽인 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제2항에 있어서,
상기 조립 장치는, 드럼 믹서 및 디스크 펠리타이저 중 어느 한쪽 또는 양쪽인 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조립 장치의 조립에 있어서는, 처리한 원료에 대하여 석회석을 피복하고, 그 조립 입자의 표면에 고체계 연료를 피복하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소결 원료로서는, 적어도 1종류 이상은 결정수 광석을 포함하고, 결정수의 함유량을 4mass％ 이상으로 한 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 소결 원료로서는, 적어도 1종류 이상은 결정수 광석을 포함하고, 결정수의 함유량을 4mass％ 이상으로 한 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 125㎛ 이하의 미분 철광석에 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 125㎛ 이하의 미분 철광석에 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 125㎛ 이하의 미분 철광석에 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 125㎛ 이하의 미분 철광석에 석회석을 5mass％ 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 고속 교반 장치로 처리하는 소결 원료에는, 피복하는 석회분 이외에, 소석회 혹은 생석회를 3mass％ 이하 첨가하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제5항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제7항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제9항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제11항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제12항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제13항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제14항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제15항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제16항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제17항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제18항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.
제19항에 있어서,
상기 고속 교반 장치에 사용하는 소결 원료에 있어서, 미분 철광석의 비율이 30mass％ 이상에 있어서는 원료를 건조 처리하는 것을 특징으로 하는 소결광의 제조 방법.