TWI464270B - Manufacture method of iron source raw material for blast furnace - Google Patents

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Description

高爐用鐵源原料之製造方法
本發明係關於耐還原粉化優異的燒結礦及鐵礦石等高爐用鐵源原料之製造方法。
高爐中所使用的燒結礦係在高爐爐身部400~600℃的較低溫域會明顯引發粉化現象，因而阻礙高爐內的氣體通氣性，成為高爐爐況惡化的肇因。所以，在高爐內的塊狀帶550℃附近，假設赤鐵礦被還原為磁鐵礦時之粉化的還原粉化試驗，係在日本工業規格M8720或ISO4696-2中有所規定，表示特性的品質指標係指數化為還原粉化指數(Reduction Degradation Index)(RDI)。
自習知起已對用於改善高爐用鐵源原料的耐還原粉化性與被還原性之技術進行檢討，該等係以相關調整高爐用鐵源原料之粒度與配方等的方法、或在燒結裝置中的燒成方法為主體。
再者，針對直接裝入高爐中的塊狀鐵礦石，亦會發現上述還原粉化現象，近年使用量趨多之結晶水含量較多的鐵礦石，其粉化特別明顯。
相對於此，亦有嘗試對高爐用鐵源原料施行後處理俾改善上述品質的方法。例如已知有藉由在燒結礦中散佈鹵化水溶液而改善還原粉化性，非專利文獻1中係闡明使用氯化鈣水溶液的機構。又，專利文獻1與專利文獻2係提案有：藉由將含有氯化物的水溶液散佈於燒結礦中、或浸漬於其中，而在其周圍形成氯化物的皮膜，俾改善耐還原粉化特性的方法。又，專利文獻3係提案有：作為含碳之流體，將經加熱焦油、焦碳粉漿料或微粉碳漿料散佈於燒結礦中或浸漬於其中，藉此在其開氣孔中填充入含碳物質，俾同時改善耐還原粉化性與被還原性的方法。又，專利文獻4係提案有：將鐵礦石或燒結礦等高爐用鐵源原料的表面利用有機高分子化合物之皮膜形成被覆，使在高爐鐵源原料中所存在的開氣孔由有機高分子化合物填充阻塞，藉此抑制引發還原粉化的低溫域之高爐用鐵源原料表面、以及與開氣孔內部的還原氣體間之反應，俾防止還原粉化，且在高溫域利用有機高分子化合物的碳分促進還原反應的方法。
但是，隨良質塊礦石的枯竭傾向，目前一般均屬於高爐用鐵源原料中所佔燒結礦等處理礦的比率較高之操作。此處，因為現況燒結礦的SiO2 含有率較高於塊礦石，因而隨高爐用鐵源原料的燒結礦比率提高，高爐熔渣量亦會隨之增加，導致高爐還原材比及熔渣處理費用的增加。
再者，作為改善燒結礦的還原性與高溫性狀之方法，係已知減少燒結礦中之熔渣量，從而降低SiO2 含有率係有效果。但，會有還原粉化性惡化的相反關係，難以二者同時獲得改善。
習知從省資源的觀點，高爐還原材比與熔渣比降低的需求係逐漸提高，已提案有如專利文獻5、6所記載之使用菱鎂礦或氫氧鎂石中之其中一者或二者作為含MgO副原料，俾嘗試降低燒結礦SiO2 含有率。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭59-104437號公報
[專利文獻2]日本專利特開昭63-145724號公報
[專利文獻3]日本專利特開2000-73127號公報
[專利文獻4]日本專利特開2009-19252號公報
[專利文獻5]日本專利特開2000-178659號公報
[專利文獻6]日本專利特開2001-294945號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻1]田口昇、大友崇穗、田阪興、大森康男「鐵與鋼」73、1987年、p.1909-1915
然而，如專利文獻1與專利文獻2中使用氯化物的方法因為高爐內的氯會增加，導致高爐底磚較早損傷、或混入高爐氣體中的氯附著於高爐氣體處理裝置的氣體通路中而造成發生阻塞、或加速腐蝕等，此對高爐操作、設備而言並不佳。
再者，如專利文獻3般，使用焦油作為含碳的流體的情況，係需要利用高溫焦油施行處理的嚴苛作業，又，使用微粉碳或焦碳粉漿料的方法，因為微粉碳與焦碳粉係屬於疏水性，因而會有難以調整分散性佳的漿料且使該漿料在高爐鐵源用原料表面上附著充分量之情況等，故會有無法獲得對於耐還原粉化性之提升係充分的效果等缺點，故而期待能有更有效的方法。
再者，如專利文獻4般，當利用屬於有機高分子的丙烯酸系聚合物、聚乙烯醇、直鏈澱粉形成被覆的情況，因為無機物或單體係屬於較高價，因而會有經濟性問題。
再者，如專利文獻5、6般，使用菱鎂礦或氫氧鎂石中之一者或二者作為含MgO副原料而製造低二氧化矽燒結礦的情況，因為一般菱鎂礦及氫氧鎂石係屬於取得不易的原料，因而難以製造大量燒結礦。
現況中，為使高爐操作無障礙，將燒結礦的RDI設為38%以下，燒結礦中SiO2 含有率係滯留於4.9質量%左右以上，亦為降低燒結礦中SiO2 含有率，燒結礦的耐還原粉化性之提升係成為重要課題。
本發明之目的係在於解決此種習知技術的問題，提供耐還原粉化性優異的高爐用鐵源原料之製造方法。
為解決此種問題，本發明的特徵係如下。
(1)一種高爐用鐵源原料之製造方法，其特徵為，係具有使含有從鈣及鎂的群組中選擇之至少1種金屬、與從醋酸、碳酸及硝酸的群組中選擇之至少1種酸之金屬鹽的水溶液附著於高爐用鐵源原料之表面的第1附著步驟。
(2)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括將上述金屬鹽的水溶液散佈或塗佈於高爐用鐵源原料，並使金屬鹽的水溶液附著於上述高爐用鐵源原料。
(3)如(2)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括將金屬鹽的水溶液散佈於堆積在場地的高爐用鐵源原料。
(4)如(3)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，係具有在上述第1附著步驟後，當利用原料搬送輸送帶將上述高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，在通過上述原料搬送輸送帶的轉乘部之後，至少一次將上述金屬鹽的水溶液散佈於上述高爐用鐵源原料的第2附著步驟。
(5)如(2)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括當利用原料搬送輸送帶將高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，在上述原料搬送輸送帶的轉乘部，將上述金屬鹽的水溶液散佈於上述高爐用鐵源原料。
(6)如(2)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括當利用原料搬送輸送帶將高爐用鐵 源原料搬送至高爐中時，從高爐用鐵源原料的上方散佈金屬鹽的水溶液。
(7)如(6)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，係具有在上述第1附著步驟後，當利用原料搬送輸送帶將上述高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，在通過上述原料搬送輸送帶的轉乘部之後，至少一次將上述金屬鹽的水溶液散佈於上述高爐用鐵源原料的第2附著步驟。
(8)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係相對於上述高爐用鐵源原料1噸為0.1~30莫耳。
(9)如(8)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係相對於上述高爐用鐵源原料1噸為0.3~10莫耳。
(10)如(9)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係相對於上述高爐用鐵源原料1噸為0.3~5莫耳。
(11)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係燒結礦。
(12)如(11)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係SiO2 含量為4.9質量%以下的燒結礦。
(13)如(12)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係SiO2 含量為4.6~4.9質量%的燒結礦。
(14)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上 述高爐用鐵源原料係鐵礦石。
(15)如(14)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述鐵礦石係高結晶水鐵礦石。
(16)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係從碳酸氫鈣及碳酸氫鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
(17)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係從硝酸鈣及硝酸鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
(18)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係從醋酸鈣及醋酸鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
(19)如(2)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液之散佈，係包括相對於每噸高爐用鐵源原料，散佈或塗佈0.001~0.05噸的水溶液。
(20)如(19)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液之散佈，係包括相對於每噸作為對象之高爐用鐵源原料，散佈或塗佈0.001~0.025噸的水溶液。
(21)如(1)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液係具有0.002~26莫耳/kg的金屬鹽濃度。
(22)如(21)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液係具有0.01~5莫耳/kg的金屬鹽濃度。 (23)如(22)所記載的高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液係具有0.01~1莫耳/kg的金屬鹽濃度。
根據本發明，在未使用有機高分子等高價材料、及菱鎂礦與氫氧鎂石等取得不易原料的情況下，可經濟地防止高爐用鐵源原料的還原粉化。
本發明所使用的高爐用鐵源原料，係從高爐的爐頂裝入之含鐵原料，主要為燒結礦、鐵礦石(塊礦石)，含有3價氧化鐵(赤鐵礦)。以下就燒結礦與鐵礦石的情況進行說明。
本發明中，為抑制燒結礦與鐵礦石的還原，係使表面附著由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合而獲得之金屬鹽的水溶液。
由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合而獲得之金屬鹽的水溶液，係可為：鈣或鎂的醋酸鹽水溶液、鈣或鎂的硝酸鹽水溶液、鈣或鎂的碳酸氫鹽水溶液之任一種，亦可為上述水溶液中的2種以上之混合水溶液。
本發明改善高爐用鐵源原料之還原粉化性的理由，係可認為與非專利文獻1中所敘述氯化鈣析出、附著於燒結礦的內壁，妨礙礦粒與還原氣體的接觸俾使還原的進行遲緩同樣地，使由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合所獲得金屬鹽析出、附著於燒結礦的內壁，俾妨礙礦粒與還原氣體的接觸俾使還原的進行遲緩。然而，關於還原性，在氯化鈣的情況，因為即便1000℃亦能以熔融狀態停留於燒結礦表面，因而還原的進行即便超越粉化溫度區域仍會停滯，因為由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合所獲得的金屬鹽在800℃左右以下的溫度會分解，所以附著層會使還原氣體穿透，而具有還原的進行較快速之特徵。
鐵礦石或燒結礦係在高爐上部的400~600℃附近之溫度中被還原，使鐵礦石或燒結礦中的赤鐵礦(Fe2 O3 )成為磁鐵礦(Fe3 O4 )。在此相變化時會伴隨體積膨脹，因而鐵礦石或燒結礦中會產生應變或龜裂而導致變脆，強烈引發鐵礦石或燒結礦的還原粉化。
當使在鐵礦石或燒結礦的表面附著含有鈣或鎂的溶液時，若因對高爐內的裝入等而導致周圍溫度上升，則所附著溶液的溶劑(水分及低溫揮發份)會蒸發，導致鈣鹽的結晶或鎂鹽的結晶析出於鐵礦石或燒結礦表面。
在鐵礦石或燒結礦表面析出的鹽之結晶，係利用阻塞面對鐵礦石或燒結礦表面的氣孔而阻礙還原氣體通過氣孔擴散於鐵礦石或燒結礦內部，俾使鐵礦石或燒結礦內部的還原變遲緩，因而減少鐵礦石或燒結礦內部的磁鐵礦生成量，俾抑制還原粉化。
上述所析出的鈣鹽之結晶或鎂鹽之結晶，在相較於會引發還原粉化的溫度域而言更高溫中會分解，藉由隨容積縮小而變化為氧化物，使還原氣體通過氣孔擴散於鐵礦石或燒結礦內部變容易，並進行鐵礦石或燒結礦內部的還原，因而被還原性的降低僅有些微。
此處，將每莫耳當量的金屬鹽體積、與高溫中經分解後的金屬氧化物體積之比，依各金屬鹽進行比較時，係依序由碳酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽的順序變大，可認為隨分解衍生的容積收縮量變大，故推定還原氣體通過氣孔朝鐵礦石或燒結礦內部的擴散，係依照碳酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽的順序趨於容易。
特別係SiO2 含量較低的燒結礦因為熔渣量較少，因而相較於普通燒結礦之下，被還原性較良好，雖被還原性指數(RI)高達68%左右，但還原粉化性差，RDI高達38%以上。對於改善此還原粉化性，菱鎂礦與氫氧鎂石等係屬有效，但該等有取得困難的缺點。藉由在此種RDI高達38%以上的燒結礦中應用本發明，而提升燒結礦的耐還原粉化性，便可更有效地活用本發明。作為此種燒結礦，較佳係使用SiO2 含量為4.9質量%以下的燒結礦。更佳係SiO2 含量為4.6~4.9質量%。
再者，作為鐵礦石，較佳係在還原粉化明顯的含高結晶水之鐵礦石中應用本發明。含高結晶水之鐵礦石係含有結晶水5~10%。
關於燒結礦的被還原性，在日本工業規格M8713或ISO7215中有規定，將表示特性的到達還原率指數化為被還原性指數(Reducibility Index)(RI)。
較佳係藉由使由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合所獲得的金屬鹽，薄薄地附著於鐵礦石或燒結礦的全表面，而以較少的使用量呈現效果。在以水或有機溶劑等作為溶劑的溶液狀態下，利用散佈或塗佈等便可使上述金屬鹽薄薄地附著於鐵礦石或燒結礦表面，因為鈣或鎂的醋酸鹽、硝酸鹽或碳酸氫鹽係屬於水溶性，因而溶劑較佳係使用取得容易且廉價的水。
因為鈣或鎂的碳酸鹽對水的溶解度較低，所以較佳係在使屬於弱酸性的碳酸溶解而成之碳酸水中，溶解碳酸鹽，而獲得碳酸氫鈣或碳酸氫鎂的碳酸氫鹽水溶液。即便將鈣或鎂的碳酸鹽溶解於醋酸或硝酸的稀薄水溶液中，仍可獲得本發明的效果，但此情況，碳酸鹽其中一部分會分解並生成碳酸氣體，成為混雜著醋酸鹽或硝酸鹽的水溶液。
所以，較佳係使用由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合而獲得之金屬鹽的水溶液。
再者，當使該等溶液進行附著時，較佳係相對於作為對象的高爐用鐵源原料1噸，將上述金屬鹽的量設為0.1~30莫耳。若未滿0.1莫耳時，會有抑制還原的效果減少，致使還原粉化未獲改善。又，若超過30莫耳，則因為呈附著物充分覆蓋鐵礦石或燒結礦表面的狀態，因而抑制還原的效果達飽和。此時，溶解上述金屬鹽的溶液之量，係只要充分溶解，並覆蓋鐵礦石或燒結礦全體的量便可。上述金屬鹽的量較佳係相對於上述高爐用鐵源原料1噸為0.3~10莫耳。更佳係相對於上述高爐用鐵源原料1噸為0.3~5莫耳。
上述金屬鹽的水溶液之散佈較佳係相對於每噸作為對象的高爐用鐵源原料，散佈或塗佈0.001~0.05噸的水溶液。若未滿0.001噸時，水溶液便無法覆蓋鐵礦石或燒結礦全體，導致抑制還原的效果減少，致使還原粉化未獲改善。又，若超過0.05噸時，因為呈附著物充分覆蓋鐵礦石或燒結礦表面的狀態，因而抑制還原的效果達飽和。若水溶液的散佈或塗佈係相對於每噸作為對象的高爐用鐵源原料為0.001~0.05噸，便可充分獲得鐵礦石或燒結礦的表面由水溶液被覆的效果。較佳係相對於每噸作為對象的高爐用鐵源原料為0.001~0.025噸。且，金屬鹽的水溶液較佳係具有0.002~26莫耳/kg金屬鹽的濃度。若未滿0.002莫耳/kg的情況，因為金屬鹽的量較少，因而抑制還原的效果減少，致使還原粉化未獲改善。又，若超過26莫耳/kg的情況，因為呈附著物充分覆蓋鐵礦石或燒結礦表面的狀態，因而抑制還原的效果達飽和。上述金屬鹽的水溶液更佳係具有0.01~5莫耳/kg金屬鹽的濃度，最佳係0.01~1莫耳/kg。若未滿0.01莫耳/kg時，還原粉化的改善較少，且配合所使用的藥劑量，會導致費用提高，就經濟性的觀點，較佳係設為5莫耳/kg以下、最佳係設為1莫耳/kg。
圖1、2係顯示本發明高爐用鐵源原料之製造方法之一實施形態之圖，顯示藉由將由鈣、鎂中之1種以上的金屬、與醋酸、碳酸、硝酸中之1種以上的酸之組合而獲得之金屬鹽的水溶液散佈於高爐用鐵源原料而進行製造之方法。
圖1係顯示在高爐用鐵源原料的堆積場地施行散佈之方法，圖2係顯示在高爐用鐵源原料的搬送裝置施行散佈的方法。圖2(a)係顯示一邊利用原料搬送輸送帶進行搬送，一邊從高爐用鐵源原料的上方散佈金屬鹽的水溶液的實施形態之圖，圖2(b)係顯示一邊利用原料搬送輸送帶進行搬送，一邊從高爐用鐵源原料的上方散佈金屬鹽的水溶液，且在原料搬送輸送帶的轉乘部，將上述金屬鹽的水溶液散佈於高爐用鐵源原料的實施形態之圖。
圖1中，對在場地上所堆積之作為高爐用鐵源原料的鐵礦石或燒結礦1之山堆，從水溶液槽2將上述金屬鹽的水溶液3，利用噴霧器等散佈設備4或灑水水槽車(未圖示)等灑水手段施行散佈。
圖2(a)係在原料搬送輸送帶施行散佈的例子，將作為高爐用鐵源原料的鐵礦石或燒結礦1，利用原料搬送輸送帶等搬送裝置5進行搬送移動時，從鐵礦石或燒結礦1的上方利用噴霧器等散佈設備4，從水溶液槽2散佈上述金屬鹽的水溶液3。
再者，圖2(b)係將作為高爐用鐵源原料的鐵礦石或燒結礦1，利用原料搬送輸送帶等搬送裝置5a、5b進行搬送移動時，從鐵礦石或燒結礦1的上方利用噴霧器等散佈設備4a、4b散佈上述金屬鹽的水溶液，且在從搬送裝置5a朝搬送裝置5b的轉乘部，利用散佈設備4c散佈上述金屬鹽的水溶液。此情況，因為高爐用鐵源原料在原料搬送輸送帶轉乘部會被攪拌，因而可使上述金屬鹽的水溶液更均勻地附著於高爐用鐵源原料表面整體。當在轉乘部散佈金屬鹽的水溶液時，可從落下的高爐用鐵源原料之下方、上方、或側面散佈金屬鹽的水溶液。
再者，當採取藉由對高爐用鐵源原料塗佈上述金屬鹽的水溶液而進行製造之方法的情況，可使用刷毛、或經由樹脂、布等可撓性素材供應上述金屬鹽的水溶液，並塗佈於高爐用鐵源原料的表面。
[實施例1]
以下，實施例1~18中，利用表1所示之本發明例1~18、比較例1~4及圖3~圖14，針對本發明進行更具體說明。
所使用燒結礦的成分係如表2所示，鐵礦石的成分係如表3所示。
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之醋酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈醋酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖3所示係醋酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖3，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之醋酸鈣附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例1)之還原粉化指數(RDI)係33%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於醋酸鈣量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。又，得知此項效果係在醋酸鈣附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。
[實施例2]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之醋酸鎂的莫耳量，並利用灑水機散佈醋酸鎂水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖4所示係醋酸鎂量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖4，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之醋酸鎂附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例2)之還原粉化指數(RDI)係32%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於醋酸鎂量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。又，得知此項效果係在醋酸鎂附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。
[實施例3]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之碳酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈將碳酸鈣溶解於碳酸水中的水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖5所示係已溶解的碳酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖5，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之碳酸鈣附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例3)之還原粉化指數(RDI)係31%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於碳酸鈣量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。又，得知此項效果係在碳酸鈣附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。
[實施例4]
相對於鐵礦石，改變相對於鐵礦石1噸之碳酸鎂莫耳量，並利用灑水機散佈將碳酸鎂溶解於碳酸水中的水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖6所示係已溶解的碳酸鎂量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖6，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之碳酸鎂附著量為0.3莫耳的鐵礦石(本發明例4)之還原粉化指數(RDI)係53%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通鐵礦石(相當於碳酸鎂量0。比較例2。)的還原粉化指數(RDI)係59%，得知已獲改善。又，得知此項效果係在碳酸鎂附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。
[實施例5]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖7所示係已溶解的硝酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖7，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鈣附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例5)之還原粉化指數(RDI)係31%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。又，得知此項效果係在硝酸鈣附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。
[實施例6]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鎂的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鎂水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖8所示係已溶解的硝酸鎂量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖8，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鎂附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例6)之還原粉化指數(RDI)係32%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於硝酸鎂量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。又，得知此項效果係在硝酸鎂附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。
[實施例7]
對SiO2 含量為4.9質量%、且還原粉化指數(RDI)為38%、被還原性指數(RI)為68%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之醋酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈醋酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)及被還原性指數(RI)的測定。圖9所示係醋酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖9，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之醋酸鈣附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例7)之還原粉化指數(RDI)係35%，而沒有施行處理的普通燒結礦(相當於醋酸鈣量0。比較例3。)的還原粉化指數(RDI)係38%，得知已獲改善。得知此項效果係在醋酸鈣附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。圖10所示係醋酸鈣量與被還原性指數(RI)的結果。根據圖10得知，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料，相對於沒有施行處理的普通燒結礦(相當於醋酸鈣量0。比較例3。)，可在被還原性指數(RI)的降低較少之情況下，改善還原粉化指數(RDI)。
[實施例8]
對SiO2 含量為4.9質量%、且還原粉化指數(RDI)為38%、被還原性指數(RI)為68%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)及被還原性指數(RI)的測定。圖11所示係硝酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖11，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鈣附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例8)之還原粉化指數(RDI)係33%，而沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例3。)的還原粉化指數(RDI)係38%，得知已獲改善。得知此項效果係在硝酸鈣附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。圖12所示係硝酸鈣量與被還原性指數(RI)的結果。根據圖12得知，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料，相對於沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例3。)，可在被還原性指數(RI)的降低較少之情況下，改善還原粉化指數(RDI)。
[實施例9]
對SiO2 含量為4.6質量%、且還原粉化指數(RDI)為42%、被還原性指數(RI)為73%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)及被還原性指數(RI)的測定。圖13所示係硝酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖13，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鈣附著量為0.3莫耳的燒結礦(本發明例9)之還原粉化指數(RDI)係37%，而沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例4。)的還原粉化指數(RDI)係42%，得知已獲改善。得知此項效果係在硝酸鈣附著量為30莫耳/噸時便幾乎呈飽和。圖14所示係硝酸鈣量與被還原性指數(RI)的結果。根據圖14得知，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料，相對於沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例4。)，可在被還原性指數(RI)的降低較少之情況下，改善還原粉化指數(RDI)。
[實施例10]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之醋酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈醋酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖3所示係醋酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖3，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之醋酸鈣附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例10)之還原粉化指數(RDI)係34%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於醋酸鈣量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。
[實施例11]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之醋酸鎂的莫耳量，並利用灑水機散佈醋酸鎂水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖4所示係醋酸鎂量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖4，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之醋酸鎂附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例11)之還原粉化指數(RDI)係32%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於醋酸鎂量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。
[實施例12]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之碳酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈將碳酸鈣溶解於碳酸水中的水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖5所示係已溶解的碳酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖5，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之碳酸鈣附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例12)之還原粉化指數(RDI)係32%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於碳酸鈣量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。
[實施例13]
相對於鐵礦石，改變相對於鐵礦石1噸之碳酸鎂莫耳量，並利用灑水機散佈將碳酸鎂溶解於碳酸水中的水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖6所示係已溶解的碳酸鎂量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖6，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之碳酸鎂附著量為0.1莫耳的鐵礦石(本發明例13)之還原粉化指數(RDI)係54%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通鐵礦石(相當於碳酸鎂量0。比較例2。)的還原粉化指數(RDI)係59%，得知已獲改善。
[實施例14]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖7所示係已溶解的硝酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖7，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鈣附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例14)之還原粉化指數(RDI)係32%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。
[實施例15]
對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鎂的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鎂水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)的測定。圖8所示係已溶解的硝酸鎂量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖8，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鎂附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例15)之還原粉化指數(RDI)係32%，而沒有施行金屬鹽水溶液附著處理的普通燒結礦(相當於硝酸鎂量0。比較例1。)的還原粉化指數(RDI)係36%，得知已獲改善。
[實施例16]
對SiO2 含量為4.9質量%、且還原粉化指數(RDI)為38%、被還原性指數(RI)為68%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之醋酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈醋酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)及被還原性指數(RI)的測定。圖9所示係醋酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖9，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之醋酸鈣附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例16)之還原粉化指數(RDI)係36%，而沒有施行處理的普通燒結礦(相當於醋酸鈣量0。比較例3。)的還原粉化指數(RDI)係38%，得知已獲改善。圖10所示係醋酸鈣量與被還原性指數(RI)的結果。根據圖10得知，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料，相對於沒有施行處理的普通燒結礦(相當於醋酸鈣量0。比較例3。)，可在被還原性指數(RI)的降低較少之情況下，改善還原粉化指數(RDI)。
[實施例17]
對SiO2 含量為4.9質量%、且還原粉化指數(RDI)為38%、被還原性指數(RI)為68%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)及被還原性指數(RI)的測定。圖11所示係硝酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖11，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鈣附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例17)之還原粉化指數(RDI)係34%，而沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例3。)的還原粉化指數(RDI)係38%，得知已獲改善。圖12所示係硝酸鈣量與被還原性指數(RI)的結果。根據圖12得知，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料，相對於沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例3。)，可在被還原性指數(RI)的降低較少之情況下，改善還原粉化指數(RDI)。
[實施例18]
對SiO2 含量為4.6質量%、且還原粉化指數(RDI)為42%、被還原性指數(RI)為73%的燒結礦，改變相對於燒結礦1噸之硝酸鈣的莫耳量，並利用灑水機散佈硝酸鈣水溶液，於80℃施行乾燥後，施行還原粉化指數(RDI)及被還原性指數(RI)的測定。圖13所示係硝酸鈣量與還原粉化指數(RDI)的結果。根據圖13，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料每1噸之硝酸鈣附著量為0.1莫耳的燒結礦(本發明例18)之還原粉化指數(RDI)係38%，而沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例4。)的還原粉化指數(RDI)係42%，得知已獲改善。圖14所示係硝酸鈣量與被還原性指數(RI)的結果。根據圖14得知，使用本發明所製造的高爐用鐵源原料，相對於沒有施行處理的普通燒結礦(相當於硝酸鈣量0。比較例4。)，可在被還原性指數(RI)的降低較少之情況下，改善還原粉化指數(RDI)。
1‧‧‧高爐用鐵源原料(鐵礦石或燒結礦)
2‧‧‧水溶液槽
3‧‧‧水溶液
4、4a、4b、4c‧‧‧散佈設備
5、5a、5b‧‧‧搬送裝置
圖1係顯示本發明的製造方法之一實施形態之圖。
圖2係顯示本發明的製造方法之另一實施形態之圖。圖 2(a)係顯示一邊利用原料搬送輸送帶搬送，一邊從高爐用鐵源原料的上方散佈金屬鹽的水溶液的實施形態之圖；圖2(b)係顯示一邊利用原料搬送輸送帶搬送，一邊從高爐用鐵源原料的上方散佈金屬鹽的水溶液，且在原料搬送輸送帶的轉乘部，將上述金屬鹽的水溶液散佈於高爐用鐵源原料的實施形態之圖。
圖3係顯示相對於醋酸鈣對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖4係顯示相對於醋酸鎂對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖5係顯示相對於碳酸氫鈣對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖6係顯示相對於碳酸氫鎂對鐵礦石之附著量的RDI變化之圖。
圖7係顯示相對於硝酸鈣對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖8係顯示相對於硝酸鎂對SiO2 含量為5.1質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖9係顯示相對於醋酸鈣對SiO2 含量為4.9質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖10係顯示相對於醋酸鈣對SiO2 含量為4.9質量%的燒結礦之附著量的RI變化之圖。
圖11係顯示相對於硝酸鈣對SiO2 含量為4.9質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖12係顯示相對於硝酸鈣對SiO2 含量為4.9質量%的燒結礦之附著量的RI變化之圖。
圖13係顯示相對於硝酸鈣對SiO2 含量為4.6質量%的燒結礦之附著量的RDI變化之圖。
圖14係顯示相對於硝酸鈣對SiO2 含量為4.6質量%的燒結礦之附著量的RI變化之圖。
1．．．高爐用鐵源原料(鐵礦石或燒結礦)
2．．．水溶液槽
3．．．水溶液
4．．．散佈設備

Claims (23)

  1. 一種高爐用鐵源原料之製造方法，其特徵為，係具有使含有從鈣及鎂的群組中選擇之至少1種金屬、與從醋酸、碳酸及硝酸的群組中選擇之至少1種酸之金屬鹽的水溶液附著於高爐用鐵源原料之表面的第1附著步驟，上述金屬鹽係從硝酸鈣、硝酸鎂、醋酸鈣及醋酸鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
  2. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括將上述金屬鹽的水溶液散佈或塗佈於上述高爐用鐵源原料，並使上述金屬鹽的水溶液附著於上述高爐用鐵源原料。
  3. 如申請專利範圍第2項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括將上述金屬鹽的水溶液散佈於堆積在場地的上述高爐用鐵源原料。
  4. 如申請專利範圍第3項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，係具有在上述第1附著步驟後，當利用原料搬送輸送帶將上述高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，在通過上述原料搬送輸送帶的轉乘部之後，至少一次將上述金屬鹽的水溶液散佈於上述高爐用鐵源原料的第2附著步驟。
  5. 如申請專利範圍第2項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括當利用原料搬送輸送帶將上述高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，在上述原料搬送輸送帶 的轉乘部，將上述金屬鹽的水溶液散佈於上述高爐用鐵源原料。
  6. 如申請專利範圍第2項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述第1附著步驟係包括當利用原料搬送輸送帶將上述高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，從高爐用鐵源原料的上方散佈上述金屬鹽的水溶液。
  7. 如申請專利範圍第6項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，係具有在上述第1附著步驟後，當利用原料搬送輸送帶將上述高爐用鐵源原料搬送至高爐中時，在通過上述原料搬送輸送帶的轉乘部之後，至少一次將上述金屬鹽的水溶液散佈於上述高爐用鐵源原料的第2附著步驟。
  8. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽之附著量係相對於作為對象之上述高爐用鐵源原料1噸為0.1~30莫耳。
  9. 如申請專利範圍第8項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽之附著量係相對於作為對象之上述高爐用鐵源原料1噸為0.3~10莫耳。
  10. 如申請專利範圍第9項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽之附著量係相對於作為對象之上述高爐用鐵源原料1噸為0.3~5莫耳。
  11. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係燒結礦。
  12. 如申請專利範圍第11項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係SiO2 含量為4.9質量%以下的燒結礦。
  13. 如申請專利範圍第12項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係SiO2 含量為4.6~4.9質量%的燒結礦。
  14. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述高爐用鐵源原料係鐵礦石。
  15. 如申請專利範圍第14項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述鐵礦石係含有高結晶水之鐵礦石。
  16. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係從碳酸氫鈣及碳酸氫鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
  17. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係從硝酸鈣及硝酸鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
  18. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽係從醋酸鈣及醋酸鎂所構成群組中選擇之至少1種金屬鹽。
  19. 如申請專利範圍第2項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液之散佈，係包括相對於每噸作為對象之上述高爐用鐵源原料，散佈或塗佈0.001~0.05 噸的水溶液。
  20. 如申請專利範圍第19項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液之散佈，係包括相對於每噸作為對象之上述高爐用鐵源原料，散佈或塗佈0.001~0.025噸的水溶液。
  21. 如申請專利範圍第1項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液係具有0.002~26莫耳/kg的金屬鹽濃度。
  22. 如申請專利範圍第21項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液係具有0.01~5莫耳/kg的金屬鹽濃度。
  23. 如申請專利範圍第22項之高爐用鐵源原料之製造方法，其中，上述金屬鹽的水溶液係具有0.01~1莫耳/kg的金屬鹽濃度。
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