WO2004081240A1

WO2004081240A1 - 回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法

Info

Publication number: WO2004081240A1
Application number: PCT/JP2003/002950
Authority: WO
Inventors: Tetsuharu Ibaraki; Hiroshi Oda; Yoichi Abe; Shigeki Takahashi; Masaharu Takahashi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-09-23
Also published as: AU2003213329A1

Abstract

本発明は、転炉ガスから集塵された微粒のダストを回転炉床式還元炉にて、還元・脱亜鉛する処理を効率的に行ない、リサイクルする方法を提供するものであり、非燃焼式集塵機で集塵されてシックナー沈殿物として集められた転炉ダストを、スラリー濃縮または脱水のみの事前処理して、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合した後に、17～27質量％の含水率の混合物とする。これを成形して、気孔率が40～54％の成形体を製造し、これを回転炉床式還元炉で還元する方法、および、上記転炉ダストを含有水分が５～16質量％の状態、かつ、含有される金属鉄の比率が８～35質量％である状態にして、これを酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合して、成形体を製造し、これを回転炉床式還元炉で、還元する方法である。

Description

明細書回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法技術分野

本発明は、一貫製鉄所で発生する、非燃焼式のガス処理装置で集麈された転炉ダストを鉄原料として、回転炉床式還元炉でリサイクル処理する方法に関するものである。背景技術

高炉 ·転炉による一貫製鉄業では、 1製鉄所で、年間 300万〜 10 00万トンの鉄鋼の生産が行われており、これは非常に効率的な製鉄法である。転炉では、高炉で製造された溶融状態の銑鉄とスクラップに、酸素を吹き付けて、銑鉄中の炭素や珪素などの燃焼熱で、温度を上昇させて、炭素濃度の低い溶鋼を得る。この時に、転炉から、一酸化炭素を主体とするガスが発生する。ガス量は銑鉄 1 トン当たり lOONm³である。この転炉ガスには、 100 g / Nm³程度、つまり、 10kg/ t - s t e e l 程度の鉄ダストが混在している。

転炉ガスに混在する鉄ダスト (以下、転炉ダストと称す) は、粒子の粗いものと細かいものがある。粗粒の転炉ダストは、粒径が 30 mから 1 mm程度のものであり、これは、転炉中の溶けた鉄が吹き飛ばされたもので、金属鉄が 80〜90質量％、また、酸化鉄が 10質量 %程度入っているものである。細粒の転炉ダストは、粒径が 1 〜 5 μ πι程度のものである。これは、酸素の燃焼熱で、転炉中の溶けた鉄が蒸発して、これが凝集して、ガスとともに吹き飛ばされたもので、金属鉄が約 70質量％、酸化鉄が約 30質量％入っているものである。微粒転炉ダストには、同じく転炉の炉内から蒸発してきたスクラップ起因の亜鉛も混在している。使用するスクラップの亜鉛含有率等により異なるが、通常は、亜鉛濃度は 0. 2〜 1質量％程度である。

転炉ガスは、非燃焼式のガス処理装置、いわゆる 0G装置で集められて、集塵された後に、発電や鋼材の加熱の燃料ガスとして使用される。 0G装置は、ベンチュリースクラパー方式の集塵装置を有しており、水をかけながら、ダストを集塵する。集塵水の中の転炉ダストは、まず、一次沈殿槽で、粗粒分を分離して、シックナ一に注がれる。シックナー内では、微粒転炉ダストを沈殿させて、濃度が濃くなつたものを脱水機で、含有水分が 20〜30質量％に脱水する。粗粒転炉ダストは粒径が大きいことと、金属鉄比率が高く、亜鉛比率が低いことから、有用な鉄資源として、種々のリサイクル方法が行われている。特に、焼結機の原料として使用することや、転炉でスクラップの替わりに使用することで、リサイクルしている。

しかし、一方、微粒転炉ダストは、 1〜 5 μ mと粒径が極めて細かいことから、比表面積が大きく、保管時の金属鉄の酸化が激しい。この酸化に伴う発熱があることから、単純に微粒転炉ダストを使用することが難しい。また亜鉛等の成分的な問題もあり、これもリサイクル上の障害となっている。

まず、微粒転炉ダストをリサイクルする有効な手段として、高炉から出銑された後の溶銑の中に供給して、溶銑中の珪素や燐を除去する方法などが行われている。また、亜鉛の少ない部分を選別して、焼結機経由で高炉にリサイクルすることも一部で行われている。このように、微粒転炉ダストのリサイクルのために、種々の方法がなされてきた。しかし、高炉に使用する以外の従来法では、リサイクル使用できる微粒転炉ダストの量が限られていることから、これら方法のみで微粒転炉ダストをすべてリサイ.クル利用することは不可能であった。そこで、大量の微粒転炉ダストを使用するためには、高炉にリサイクルすることが有効である。

しかし、微粒転炉ダストには、亜鉛が含まれており、そのままでは、高炉で使用することが制限されている。つまり、微粒転炉ダストの亜鉛が多いため、焼結機経由で高炉にリサイクルすると、亜鉛が高炉炉内の高温部で蒸発して、これが酸化亜鉛や塩化亜鉛となり、高炉の炉壁に付着する。その結果、高炉での鉱石ゃコータスが炉内を降下しなくなる問題がある。

この問題に対する対応として、微粒転炉ダストを脱亜鉛処理すれば、高炉でも使用できる。このために、ゥエルッキルン法や回転炉床法で脱亜鉛して、高炉で使用する試みも行われている。また、このうち、回転炉床法は、脱亜鉛率が 90 %以上と高く、また、還元鉄を得られるため、脱亜鉛プロセスとして用いられている例が増加している。最近、本発明者らが特許出願した特開 2000- 34526号公報に示されるように、回転炉床法で還元したペレットの強度を、高炉で使用できるまで高める方法が開発されて、高炉で使用されるようになってきた。

なお、回転炉床法は、固定した耐火物の天井および側壁の下で、中央部を欠いた円盤状の耐火物の炉床がレールの上を一定速度で回転する型式の焼成炉を主体とするプロセスであり、酸化金属の還元や製鉄ダストの処理に用いられる。回転炉床式還元炉の炉床直径は 10〜50メ一トルかつ、幅は 2〜6 メートルを有するものである。原料は粉体を、回転するパン状の造粒装置で、造粒した球形ペレットを用いることが一般的である。微粒転炉ダストを回転炉床式還元炉で使用するには、微粒転炉ダストを単独で、または、他の酸化鉄を含む粉体との混合物を、粉コータス等の炭素を含む粉体と混合して、球形べレットを製造する。微粒転炉ダストは、脱水後にも水分を 20〜35質量％含んでおり、かつ、非常に細かいことから、粘土状であり、ハンドリング性や他の粉体との混合が悪い問題があった。微粒転炉ダストも、含有水分を低下させれば、ハンドリング性や混合性が改善する。しかし、従来技術においては、ただ単に、微粒転炉ダストを乾燥すればよいとの認識しかなく、後述するような種々の問題が生じていた。

特開 2000 - 54034号公報に示されるように、従来からも、回転炉床式還元炉で、微粒転炉ダストの処理を行っていた。しかし、第一に、単純に、微粒転炉ダストを乾燥させすぎると、微粒状態で比表面積の大きい金属鉄が空気と反応して酸化を始めて発熱する。特に、従来の技術では、粉体としてのハンドリング性や備蓄槽内での居付きの防止を重要視することから、微粒転炉ダストを乾燥しすぎて、発熱の問題が大きくなることもあった。ひどい場合は、 800°C 程度まで温度が上がり、火災を起こす危険もあった。

使用工程での発熱問題を防止する目的で、微粒転炉ダストを事前に完全に酸化させる方法もある。しかし、この場合には、リサイクル利用するための前処理での酸化処理中に、微粒転炉ダストの山がひどい場合は 800°C 以上にまで加熱されて、微粒転炉ダストの微細な粒子同士が焼結反応を起こして、平均粒径が大きくなる問題があつた。焼結現象により、粒子によっては、数から数十 mm以上のものとなり、強固な焼結塊となる。これを破砕しなければ、他の粉体と混合して、造粒することができず、また、その場合でも、平均粒子径が大きくなりすぎて、ペレットの造粒に困難が生ずることがあつた。特に、粒径が数十〜 100 /X m の微粒転炉ダストを用いると安定して良質のペレットを製造できない問題があった。つまり、酸化を完全に進行させる方法においても技術的な問題があった。

従来は、前述した酸化に伴う発熱の問題などで、他の粉体と混合して使用できる比率が制約されていた。また、ほぼ完全に酸化された微粒転炉ダストを用いる場合は、事前に酸化させる操作の費用と焼きついた微粒転炉ダストの破砕処理のための費用がかかる問題があった。また、せっかく回収した金属鉄を含むダストを酸化して原料とすることから、回転炉床式還元炉で還元するための還元エネルギ一原単位が多くかかり、経済的な方法とはいえなかった。

微粒転炉ダストの酸化反応にともなう発熱を解決するために、金属鉄の大半を酸化して回転炉床式還元炉でリサイクル使用する方法においては、せっかく金属鉄を多量に含む微粒転炉ダストを酸化して、これを還元するのは、エネルギー的にも不利である。したがつて、なるべく微粒転炉ダストを酸化させずに、回転炉床式還元炉の原料とする技術が求められている。

微粒転炉ダストは、平均 1 〜 5 μ mと微粒であるため、水分を含んでいると粘土状となり、ハンドリングが困難である問題は微粒転炉ダス卜のリサイクルに対して重大な支障となっていた。つまり、備蓄槽などの内部で、微粒転炉ダストが居付き（付着して取れ難くなること）を起こして、排出不良を起こす問題もあった。この問題の対策として、微粒転炉ダストを乾燥すると、含有されている金属鉄の酸化が進行しやすくなるため、備蓄槽などの内部での微粒転炉ダス卜の酸化発熱問題が発生していた。

これらの問題が解決されてこなかったために、従来技術では、重機械を用いて土間で、微粒転炉ダストを他の鉄含有ダストなどと、混合して、この混合物を回転炉床式還元炉の原料としていた。しかし、この方法では、原料を定量的、かつ、安定して混合することができなかった。その結果、原料を定量で混合して、適正な混合比率を実現することにより、粉体の造粒を安定させることや、回転炉床式還元炉での還元反応を安定させることが、十分になされていなかつた。つまり、微粒転炉ダストを原料の一部として利用する場合の回転炉床式還元炉の処理は必ずしも安定しているわけではなかったさらに、回転炉床式還元炉での微粒転炉ダストの還元方法についても十分な知識がなく、従来技術では、ただ単に、炭素粉と微粒転炉ダストを混合して製造したペレットを高温で還元すれば良いとの認識しかなく、効率的にかつ大量に使用する還元炉の処理は行われていなかつた。

このように、微粒転炉ダストを原料として、回転炉床法で使用できる生ペレツトを製造することは技術的な困難があった。したがつて、微粒転炉ダストを原料の一部として、回転炉床法式還元炉向けのペレツトを製造して、これを還元する新しい技術が求められていた。

したがって、本発明は、このような微粒転炉ダストを原料とし、回転炉床式還元炉で効率的に還元する方法を提供するものであって

、 1 ) 微粒転炉ダストをできるだけ酸化させず回転炉床式還元炉の原料として使用できるようにしてリサイクルする技術、また、 2 ) 微粒転炉ダストを適正な混合比率で混合できるようにして造粒を安定させ、回転炉床式還元炉の還元反応が安定するようにしてリサイクルする技術を提供するものである。発明の開示

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、その要旨は、以下のとおりである。

( 1 ) 転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵されてシッタナー沈殿物として集められた転炉ダストに、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合した後、含有水分を 17〜27質量％に調整し、気孔率が 40〜 54%の成形体を製造し、当該成形体を回転炉床式還元炉に装入して還元することを特徴とする回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 2 ) 転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵されてシッタナー沈殿物として集められた転炉ダストに、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合した後、含有水分が 55質量％以上のスラリ一を製造し、当該スラリ一を脱水して含有水分が 17〜 27質量％の脱水物とし、当該脱水物を成形して気孔率が 40〜54%の成形体を製造し、当該成形体を回転炉床式還元炉に装入して還元することを特徴とする回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 3 ) 前記転炉ダストが、転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵し、当該転炉ダストを粗粒分離槽で粗粒を分離した後、シックナー沈殿物として集められたものであることを特徴とする（ 2 ) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 4 ) 前記転炉ダストが、転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵し、当該転炉ダストを粗粒分離槽で粗粒を分離した後、シッタナー沈殿物として集められたものであり、かつ、含有水分が 20〜35質量％の範囲に脱水されていることを特徴とする（ 2 ) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 5 ) 前記転炉ダストの金属鉄比率が、 30質量％以上であることを特徴とする（ 1 ) 〜（ 4 ) 項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 6 ) 押し出し式の成形装置を用いて、前記脱水物を成形し、成形体を製造することを特徴とする（ 2 ) 〜（ 5 ) 項のいずれかに記载の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 7 ) 転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵されてシッタナー沈殿物として集められた転炉ダストを、含有水分が 5〜： 16質量。 /₀、かつ、金属鉄の比率が 8〜35質量％である状態に調整し、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合して混合物とした後、当該混合物を成型して成形体を製造し、当該成形体を回転炉床式還元炉に装入して還元することを特徴とする回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイタル方法。

( 8 ) 前記混合物は、含有水分が 5〜16質量％、かつ、金属鉄の比率が 8〜35質量％である状態に調整した前記転炉ダストを、備蓄槽内に備蓄し、当該転炉ダストを備蓄槽より定量切り出し装置で切り出し、所定の混合比率で、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体と混合したものであることを特徴とする（ 7 ) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 9 ) 前記混合物をパン式造粒装置を用いて、球形ペレットとして成形体に製造することを特徴とする（ 7 ) 項または（ 8 ) 項に記载の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

(10) 前記転炉ダストと酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合すると共に粉砕して混合物とした後、当該混合物をパン式造粒装置を用いて、球形ペレツトとして成形体に製造することを特徴とする（ 7 ) 項または（ 8 ) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

(11) 前記混合物を、複数の凹状の成形型を有する一対のローラ一を備える成形装置を用いて、ブリゲットとして成形体に製造することを特徴とする ( 7 ) 項または（ 8 ) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

(12) 前記成形体中に含有される炭素と鉄、マンガン、ニッケル、クロム、鉛、および亜鉛の酸化物の酸素との原子モル比率が、 0. 5〜： 1.5の範囲であることを特徴とする（ 1 ) 〜（11) 項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。 ( 13) 前記成形体を回転炉床式還元炉に供給し、 1200°C以上の雰囲気温度で 6分間以上、加熱して還元することを特徴とする（ 1 ) 〜（12) 項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 14) 前記成形体を供給する回転炉床式還元炉の供給部の雰囲気温度を、 1150°C以下とすることを特徴とする（ 1 ) 〜（13) 項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 15) 含有水分が 5〜16質量％、かつ、金属鉄の比率が 8〜35質量％である状態とした前記転炉ダストが、その下部のコーン部が加熱されており、かつ混在する酸素濃度が 5 %以下の不活性ガスを流している備蓄槽に備蓄されていることを特徴とする（ 8 ) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

( 16) 前記備蓄槽において、混在する酸素濃度が 5 %以下の窒素を備蓄されている転炉ダスト 1 トン当たり、毎時 0. 5Nm³以上流すことを特徴とする（15) 項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明を実施する回転炉床式還元炉とその付帯設備の 1 例であり、微粒転炉ダストを高含有水分で処理する際の設備構成を示す図である。

図 2は、本発明を実施する回転炉床式還元炉とその付帯設備の他の例であり、微粒転炉ダストを含有水分 5〜16質量％にして処理する際の設備構成を示す図である。

図 3は、本発明を実施するための微粒転炉ダストの備蓄槽の加熱装置と不活性ガス吹き込み口を示す図である。発明を実施するための最良の形態

まず、微粒転炉ダストをできるだけ酸化させずにリサイクルする本発明の方法について説明する。

本発明を実施するパン式の粉体造粒装置を有する回転炉床法によるダスト還元プロセス設備の一例を図 1 に示す。設備は、微粒転炉ダスト備蓄ピット 1 、スラリ一備蓄槽 2、および、粉コークス備蓄槽 3からなる原料の備蓄設備を有する。さらに、スラリー混合槽 4 、脱水機 5および成形装置 6、からなる原料設備を有し、また、焼成還元装置である回転炉床式還元炉 7を有し、これには、還元鉄冷却装置 8 と排ガス処理装置 9が付随している。

最初に、原料となる微粒転炉ダストの事前処理について説明する転炉ガスとともに発生した微粒転炉ダストは、ベンチュリースクラパーにて、湿式で集塵される。この転炉ダストと水のスラリーを粗粒分離装置で、 1 0 μ m程度以上の大きな粒子を分離した後に、シックナ一でダストを濃縮し、脱水機で含有水分を 20〜35質量％とする。この時、微粒転炉ダストの化学成分は、金属鉄が 60〜75質量％、酸化鉄が 20質量％程度であり、平均粒径は、 1〜5 μ πι程度のものである。また、転炉で使用するスクラップの亜鉛が微粒転炉ダストに濃縮されるので、亜鉛濃度は一般的には、 0. 2〜 1質量％である。

次に、回転炉床法で微粒転炉ダストを還元する本発明の方法を説明する。本発明の方法では、微粒転炉ダストの含有水分を 15〜20質量％以下に低下させないことにより、含有される金属鉄の酸化を最小限に抑えて、回転炉にて還元と脱亜鉛処理する。

まず、脱水を終えた含有水分が 20〜35質量％の微粒転炉ダストを微粒転炉ダスト備蓄ピット 1に入れる。また、場合によっては、脱水処理せずに、シッタナーで濃縮したスラリ一状態の微粒転炉ダストを用いる場合もある。その場合は、微粒転炉ダストの含有水分は

70〜90質量％程度である。この微粒転炉ダストをスラリ一備蓄槽 2 と粉コークス備蓄槽 3から供給される他スラッジ類ゃ粉コークスとを混合槽 4で混合して、含有水分が 55質量％以上の混合スラリ一にする。本発明においては、この時の微粒転炉ダストの金属鉄を 30〜 70質量％とすることが可能である。

本発明において、微粒転炉ダストの含有水分を低下させずに、他の粉体と混合して、含有水分を 55質量％以上とする理由は、高含有水分の状態では、金属鉄の酸化問題を解決できるためである。つまり、例え、金属鉄比率が高い場合でも、水中では、微粒転炉ダストと空気の接触が悪く、金属鉄の酸化が遅いこと、また、水の熱容量の関係から、金属鉄が酸化した場合でも高温にならない効果があるからである。さらに、含有水分を 55質量％以上とすると、湿式での混合が良好であることもその理由である。この結果、原料である微粒転炉ダストの金属鉄比率を高くでき、リサイクル処理のための還元エネルギー消費が減少する効果が得られる。

この混合スラリ一を脱水装置 5で脱水する。脱水後の含有水分は 17 ~ 27質量％とする。脱水装置 5 としては、脱水後の含有水分が上記の値になるものであれば、いずれの型式でも良いが、濾布上にスラリーを注ぎ、このスラリーと濾布を上下一対の圧搾口ールで搾る型式の脱水機、フィルタ一プレス式脱水機、真空ドラム式脱水機、または、遠心分離式脱水機が良い。また、含有水分が多い微粒転炉ダストと混合する際に、他の粉体の含有水分が低い場合は、脱水ェ程を省略して、単純に混合の後に、成形することもある。特に、脱水した微粒転炉ダストと比較的含有水分の少ない粉体を混合して用いる場合は、この方法を行うことは有利である。

この脱水物を成形装置 6で、 10〜40mm程度の円筒、または、粒状の成形体を製造する。成形体の気孔率は 40 ~ 53 °/oとするのが良い。成形体の気孔率を 40〜53 %とする理由は後述する。成形方法としては、樽型の外筒のエンドプレートに穴型があり、この外筒の内部にスクリュー式の押し出し装置を有する、押し出し成形機を用いることが有効な方法である。また、他の方式の押し出し成形機やプリケット成形機でも良い。

また、脱水機 5で、厚みが 10〜25mmの脱水ケーキを製造する場合は、成形工程を省略できる。この場合は、脱水機 5で、含有水分を 17~ 27質量％とし、気孔率を 40〜53 %とする。これを砕いて、長さが 15〜30mmの粒状にすることにより、回転炉床式還元炉 7の原料成形体とする方法がある。この場合に用いる脱水機はフィルタープレス式の脱水機が良い。

次に、回転炉床式還元炉 7に、この成形体を供給して、焼成還元する。本発明の方法では、成形体が水分を多く含むことから、成形体の爆裂を防止する必要がある。本発明者らは、種々の実験を重ね、気孔率が高ければ、水蒸気の抜けが良く、内部圧力が高くならないため、爆裂が生じないことを解明した。実験の結果では、気孔率が 40 %以上では、 1150°C程度の高温の炉内でも、爆裂を起こさないことが判明した。一方、気孔率が 54 %以上では、成形体が多孔質過ぎ、成形体の強度が低く、成形機 5から回転炉床式還元炉 7への搬送に耐えないことも解明した。

回転炉床式還元炉 7においては、高温の炉内で、成形体内部の微粒転炉ダストゃ他の酸化物粉体に含まれる酸化鉄、酸化マンガン、酸化クロム、酸化亜鉛等を、混合されている炭素で還元する。

次に、微粒転炉ダストを適正な混合比率で混合し、造粒を安定させリサイクルする本発明の方法について説明する。

本発明を実施するパン式の粉体造粒装置を有する回転炉床法によるダスト還元プロセス設備の一例を図 2に示す。設備は、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' 、他粉体備蓄槽 10、粉コークス備蓄槽 3、パインダー備蓄槽 11などの原料の備蓄設備を有し、さらに、粉体コンベア 12、粉体破砕混合装置 13、破碎物コンベア 14、パン式造粒装置 6 ' を有する。さらに、ペレットコンベア 15を経由して、ダストの焼成還元装置である回転炉床式還元炉 7があり、これには、排ガス処理装置 9 と還元鉄冷却装置 8が付随している。

最初に、原料となる微粒転炉ダストの事前処理について説明する。なお、この事前処理については、前述と方法と同じである。転炉ガスとともに発生した微粒転炉ダストは、ベンチュリースクラバーにて、湿式で集塵した転炉ダストと水のスラリ一を粗粒分離装置で、 10 μ m程度以上の大きな粒子を分離した後に、シックナ一でダストを濃縮し、脱水機で含有水分を 20〜35質量％とする。この時、微粒転炉ダストの化学成分は、金属鉄が 60〜75質量％、酸化鉄が 20質量％程度であり、平均粒径は、 1〜 5 μ m程度のものである。また、転炉で使用するスクラップの亜鉛が微粒転炉ダストに濃縮されるので、亜鉛濃度は一般的には、 0. 2〜 1質量％である。

次に、回転炉床式還元炉で、この微粒転炉ダストを還元する本発明の方法を説明する。

この微粒転炉ダストを含有水分が 5〜16質量％となるように乾燥する。含有水分を 5〜16質量％の範囲とする理由は、微粒転炉ダスト備蓄方法の説明の際に述べる。微粒転炉ダストの乾燥は、金属鉄の酸化熱を利用する方法が望ましい。乾燥方式はいずれのものでもよいが、円筒が回転する装置内部に微粒転炉ダストを装入し、空気を通して、微粒転炉ダストの金属鉄を酸化させる方法や、微粒転炉ダストをヤードに広げて空気を通して金属鉄を酸化させる方法などにより、鉄の酸化熱で含有水分を蒸発させる方法などが経済的である。

この時に、微粒転炉ダストの酸化の度合いを調整して、金属鉄の残留が 8〜35質量％とする。酸化の度合いは、微粒転炉ダストの含有水分変化率（水分蒸発量）を計測して制御するなどの方法がある。含有水分除去のために、あまり金属鉄比率が低くなる場合は、事前に天日乾燥などの方法で、処理前の含有水分を調整しておく。乾燥後の金属鉄比率を 8質量％以下とすると、通常の条件では、乾燥に関わる熱よりも多く、金属鉄の燃焼熱が発生することになることから、微粒転炉ダストの温度が高くなりすぎて、一部が焼結し、ハンドリングしづらい塊ができるとレヽぅ問題が生じる。また、酸化が進みすぎるため、後工程である回転炉床式還元炉での還元エネルギ一が増大する問題も生ずる。一方、乾燥後の金属鉄比率が 35質量％以上であると、乾燥前の微粒転炉ダストの含有水分が 25質量％以上の場合では、乾燥に必要な発熱量を確保できず、乾燥のために外部からのエネルギー供給が必要になる。この結果、乾燥のために、余分の装置とエネルギーが必要となり、経済的な方法ではない。したがって、本発明での微粒転炉ダストの性状としては、金属鉄の比率が 8〜 35質量％であることが重要である。さらに、含有水分が比較的低く、金属鉄比率が 35質量。/。を超える場合は、備蓄中の金属鉄の酸化による発熱がひどく、機械を破損する問題もあるため、金属鉄比率は 35質量％以下であることが重要である。

含有水分を 5〜： L6質量％、かつ、金属鉄比率を 8〜35質量％とした微粒転炉ダストを微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' に受け入れる。微粒転炉ダストは平均粒径が 1 〜 5 m程度と細かいことから、含有水分が 5 %よりも少ないと、トラックからの降ろしや、ヤードでのハンドリングの際の発麈が激しく、環境上の問題が生じる。また、前述したように、含有水分が 5質量。/。以下の微粒転炉ダストは、空気との接触が良くなり、金属鉄酸化熱の発熱が激しく、設備破損を引き起こすこともある。このため、含有水分は 5質量％以上となるように管理する。

また、微粒転炉ダストは微粒であるために、水分を多く含んだ状態の微粒転炉ダストは、粘土状になりやすく、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' から排出されづらい問題もある。本発明者らは、含有水分が 16質量％以上の場合に、微粒転炉ダストの微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' 内部の居付き現象（付着して取れ難くなること）が多発することを突き止めた。したがって、微粒転炉ダストの含有水分は 16質量％以下とする。

また、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の内部で、微粒転炉ダストと空気中の酸素が徐々に反応することにより、槽内部の温度がやや高くなる。この反応により、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' 内部の微粒転炉ダストの温度は、外気温よりも、 10〜40。C高くなる。この結果、微粒転炉ダストの水分が徐々にではあるが蒸発する。この水蒸気が微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の鉄皮に到達すると、ここで結露する。この現象が、図 3に示すように微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' 下部のコーン部 16でも発生する。この結果、コーン部 16での微粒転炉ダストの払い出しが不能となる。このように、微粒転炉ダストの含有水分が 16質量％以下であつても、コーン部 16からの粉体排出不良が発生する問題がある。

この問題を解決するために、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' 下部のコーン部 16を加熱する。加熱方法はいずれの方法でも良いが、電気加熱器や蒸気加熱器で加熱することが望ましい。図 3の装置の例では、電気加熱器での加熱装置 17を示した。コーン部 16では、結露を防止することが目的であるため、コーン部 16の加熱温度は、 50〜 80°C とすることが良い。コーン部 16を加熱することにより、結露を防止する際に、この部分で水に戻らなかった水蒸気が微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の内部を上昇していく。微粒転炉ダストが含有する水分が少ない場合は、問題は少ないが、含有水分が多い場合は、この水蒸気が内部を上昇して、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の側壁にたまったりする場合もある。この結果、この部分での微粒転炉ダストの居付き（付着して取れ難くなること）が生ずる。この問題を解決するために、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の内部に不活性ガスを流す。ガスの流入口はコーン部 16に位置することが望ましい。本発明の設備の例である図 3では、ガス供給管 18から、不活性ガスを供給する。不活性ガスで水蒸気を希釈して流すことにより、水蒸気をうまく微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の外部に排出することができる。

ガスが不活性ガスである必要性は、微粒転炉ダストの金属鉄を酸化させないためでもある。したがって、不活性ガスとしては、窒素や炭酸ガスなどが良いが、酸素濃度が 5 %以下の不純窒素や燃焼排ガスなどでも同様の効果がある。また、備蓄されている微粒転炉ダスト 1 トン当たり毎時 0. 5ノルマル立方メートル/以上の流量であれば、十分な水蒸気の排出効果がある。

他の粉体として、高炉ガスダストや粉鉱石を他粉体備蓄槽 10に、還元剤である粉コータスを粉コータス備蓄槽 3に、また、ベントナイトなどのパインダーをパインダー備蓄槽 11に入れる。原料の種類が多い場合は、さらに多くの備蓄槽を備える。

各備蓄槽に備蓄した粉体を粉体コンベア 12上に、所定の比率となるように、定量切り出しを行う。これを粉体コンベア 12にて搬送し、粉体破砕混合装置 13にて、混合と破砕を行う。混合機械としては、いくつかあるが、ボールミル式の破砕混合装置が最も適している。また、破砕装置を通した後に、粉体を混合する方法もある。次に、破砕混合を行った粉体を破碎物コンベア 14で、パン式造粒装置 6 ' に送る。パン式造粒装置 6 では、含有水分を 8〜13質量 %に調整した粉体を直径が 3〜 6 メートルの中華鍋型回転パンの上で、転がすことにより、球形の生ぺレットを製造する。生ぺレットの直径は 5〜 30mmが良い。安定して強度の高い生ペレツトを製造するためには、 1〜10 μ mの微粒分と 50 μ m以上の粗粒分が適切な比率で混合されていることが重要である。したがって、粒径の小さい微粒転炉ダストは 20〜80質量％の比率で配合されていると良い生ぺレットが製造できる。

また、成形体の製造方法としては、ローラーに複数の凹状の成形型を有する一対のローラ一を備える装置を用い、この凹状の内部で混合物体を成形することにより、プリケットを製造する方法が本発明の成形体の製造に適している。この成形方法では、混合粉体を凹状の成形型を有する一対の口一ラーの上部から供給して、ローラーで押し付ける。その際に、凹状の成形型の内部で、粉体が圧縮されて、成形体が製造される。なお、成形体の強度を保っために、バインダーを用いることが一般的である。

この成形体をペレットコンベア 15にて、回転炉床式還元炉 7に送る。回転炉床式還元炉 7では、この成形体を焼成還元する。時として、回転炉床式還元炉 7の炉内で加熱の際に成形体の水分蒸発による爆裂の問題があることから、成形体を乾燥した後に、回転炉床式還元炉 7に供給することが望ましい。回転炉床式還元炉 7においては、高温の炉内で、微粒転炉ダストや他の酸化物粉体に含まれる酸化鉄、酸化マンガン、酸化クロム、酸化亜鉛等を、混合されている炭素まで還元する。

このように、本発明の方法においては、いずれも、転炉ダストを酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体と混合してペレツト、プリケットなどの成形体に製造して、この成形体を回転炉床式還元炉で還元するものである。

回転炉床式還元炉の炉内では、ペレツトゃプリケットなどの成形体温度が 1100°C以上になると、還元反応が起こる。特に、 1200°C以上の温度では、反応が活発となる。成形体内部の温度を 1100°C以上として、かつ、活発に反応,させるためには、炉内の雰囲気温度が 12 00°C以上であることが必要である。本発明者らは、炉内の雰囲気温度が 1200°C以上である時間が 6分間以上とすることにより、亜鉛の除去率を 80質量％以上、鉄の還元率を 70質量％以上とすることができることを解明した。したがって、微粒転炉ダストを含む成形体を 1200°C以上の炉内に 6分間以上滞在するように処理時間を設定することが良い。

回転炉床法の処理条件下では、回転炉床式還元炉 7で還元される物質と炭素の比率を適正にする必要がある。つまり、成形体中の炭素と、鉄、マンガン、ニッケル、クロム、鉛および、亜鉛の酸化物の酸素との原子モル比率（炭素当量）力 0. 5〜1. 5の範囲である場合は、上記のように、高い還元率で、かつ、高脱亜鉛率の処理が可能となる。炭素当量が 0. 5以下では、還元が完全に進まず、鉄の還元率を 70質量％以上とすることができず、また、脱亜鉛率も 60〜80 質量％程度となり、本発明の目的の 1つである脱亜鉛が十分に実施できない。また、炭素当量が 1. 5以上の場合は、炭素が余剰となり、反応が終了した後も、炭素が残留して、還元ペレツト (成形体) 内部の粒子の結合を阻害することから、還元鉄ペレット（成形体）の強度が低くなり、高炉で使用できないものとなる問題がある。回転炉床式還元炉 7の炉内で、還元された成形体は、スクリュー式の排出装置で炉内から排出される。排出された還元成形体は、還元鉄冷却装置 8で、冷却されて、高炉に原料として供給されて、溶銑となる。還元剤として、粉コータスや石炭を使用することから、還元鉄の硫黄含有率が高いため、還元成形体のリサイクル先としては脱硫機能を有する高炉が最も望ましい。しかし、転炉や電気炉にもリサイクルすることでも効果は発揮できる。排気ガスは、排ガス処理装置 9で除塵されて、大気に放散される。実施例

以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。

実施例 1〜 2

先ず、転炉ダストをできるだけ酸化させないようにしてリサイクルする方法の例を説明する。

微粒転炉ダストと他の粉体を混合して、含有水分 17〜27質量％で気孔率 40〜 54 %の成形体を製造し、還元処理した結果を表 1 の実施例 1， 2に示す。また、これを還元する方法は本発明の方法と類似するが従来技術による処理結果を表 1の比較例 1， 2に示す。設備は図 1 に示されるものを用いた。

本発明の方法では、微粒転炉ダストが水に浸っている状態であるので、金属鉄と酸素の接触が少ないことと、含有水の熱容量が大きいことから、金属鉄の酸化発熱の問題はなかった、実施例 1および 2では、微粒転炉ダストの金属鉄比率が 66〜67質量％でも、発熱の問題はなかった。

実施例 1 では、脱水物を脱水したのみの成形体を用いた例である。この微粒転炉ダストを 32質量％混合した混合脱水物を砕いて、厚み 20mm、かつ、長さの平均が 25mmの成形体を製造した。これを本発明の条件で還元した。この結果、炉内での粉化の比率も 6質量％と少なく、処理は良好であった。しかし、 1200°C以上の還元温度が 5 分間と短かったため、還元率が 75質量％で、脱亜鉛率が 81質量％とやや低かった。製品の圧漬強度は 67kgと比較的良好であった。

なお、粉化の比率とは、装入重量に対する 3 mmふるい下の重量の比率（質量％) である。

実施例 2では、この微粒転炉ダストを 32質量％混合した混合脱水物を、スクリュー式の押し出し成形装置を用いて、直径が 12mmで長さが 16〜25MIの円筒状の成形体を製造した。成形体の含有水分は、 21質量。/。であり、気孔率は 46 %であった。この成形体を回転炉床式還元炉 7で還元処理した。成形体の供給部の温度は 1050°Cであり、本発明の範囲であった。また、還元温度は 1240°C、還元時間は 10分間と本発明の反応条件範囲内の処理であった。この結果、粉化率は 6質量％と少なく、還元率、脱亜鉛率、製品圧潰強度のいずれもが良好であった。

一方、比較例 1 では、図 1の装置で行なった処理例である。ただし、微粒転炉ダストの成分や含有水分などは、実施例 1 とほぼ同一であるが、成形体の気孔率が低い処理の例である。この処理例では、成形体の気孔率が低いため、回転炉床式還元炉 7での成形体の粉化が激しく、 56質量％もの原料が粉となってしまった。これが影響して、製品の還元率と脱亜鉛率も低かった。これは、粉となったものの周囲では、炭素から発生する一酸化炭素が十分な還元雰囲気を形成できずに、粉の還元率が低下することが原因であった。

比較例 2 も、図 1 の装置で行なった処理例であるが、これも微粒転炉ダストの成分や含有水分などは、実施例 1 とほぼ同一であるものの、成形体の含有水分が高すぎる処理例である。この処理では、成形の際に、成形体の含有水分が多すぎて、成形体が柔らかくなり、成形体同士の粘着が発生する問題が起きた。この結果、回転炉床式還元炉 7に入れる際に、炉床上での成形体の分散が悪く、上部空間のガス輻射をうまく受けられない問題が生じた。また、成形体の含有水分が多いことから、成形体の粉化も激しい問題があった。その結果、製品粉化率は 37質量％と高く、また、還元率が 48質量％、脱亜鉛率が 61質量％と反応が不十分であった。また、製品の強度の 25kgと悪かった。

本発明の処理方法では、微粒転炉ダストの金属鉄を酸化させずに、回転炉床式還元炉 7で処理したことから、微粒転炉ダスト中の還元されるべき酸化鉄量が少なく、還元に関わるエネルギーが少なくてすむ'効果もあった。表 2に示される比較例 3では、従来法である、微粒転炉ダストの金属鉄を酸化させて、これと他の粉体を混合して、これで球形ペレットを製造し、還元した処理の例である。比較例 3では、微粒転炉ダストを金属鉄比率 11質量％まで、酸化したものを用いたため、還元エネルギー原単位が原料 1 トンあたり、 6. 44 GJであった。一方、表 2に示される本発明の方法で処理を行なった実施例 2では、原料配合率、還元条件などを比較例 3の処理とほぼ同一にしたにも関わらず、 6· 11GJと、約 5 %エネルギー消費が少なかった。

以上に説明したように、本発明を用いた微粒転炉ダストの処理では、効果的に還元処理が行え、亜鉛が除去するとともに、還元率の高くかつ、強度の高い還元鉄を製造することができた。この結果、微粒転炉ダストを高炉原料にして、大量にリサイクルすることができた。〔表 1〕単位実施例 1 実施例 2 比較例 1 比較例 2 含有水分質量％ 56 57 51 51 炉展金属鉄比率質量％ 66 67 64 63 微粒転炉ダスト混合率質量％ 33 32 32 33 成形装置による成形あり ·

なしありありありなし

成形体 (脱水物)含有水分質量％ 22 21 22 32 成形体 (脱水物)気孔率 % 49 46 36 48 炭素当量 1. 1 1. 1 0. 88 1. 1 兀？显度 °c 1215 1240 1240 1240 還元時間（1200°C以上）分 5 10 10 10 成形体粉化率質量％ 6 6 56 37 質量％ 75 81 57 48 脱亜鉛率質量％ 81 93 71 61 状圧潰強度 kg 67 87 22 25

〔表 2 )

実施例 3〜 6

次に、転炉ダストを適正な比率で混合できるようにし、還元を安定させてリサイクルする本発明を実施した例を説明する。含有水分が 5〜16質量％、かつ、金属鉄の比率が 8〜35質量％である微粒転炉ダストを用いて球状のペレツトを製造し、これを還元する方法を行った結果を表 3に示す。また、本発明の方法に類似であるが、従来技術による処理結果を表 4に示す。設備は図 2に示されるものであり、成形方法はパン式のペレタイザ一を用いた結果である。

まず、実施例 3では、微粒転炉ダストの含有水分を 12質量％、金属鉄比率 21質量％として、本発明の範囲とした処理である。この結果、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の内部での金属鉄の発火現象は起きなかった。また、含有水分が適正であったため、払い出し操作を比較的順調し行うことができた。しかし、数日の 1度程度の軽い居付き現象（付着して取れ難くなること）が起きたため、ハンマリングで対応した。反応条件は、本発明の範囲内であったため、造粒や還元は順調に進行した。その結果、ペレット製品の還元率 81質量％、脱亜鉛率 93質量％、また、圧潰強度 110k_g と良好な製品を得られた。この製品は高炉に直接使用できた。

また、実施例 4では、本発明の範囲であるが、比較的含有水分が少なく、また、金属鉄比率の比較的多い微粒転炉ダストを用いた例である。含有水分が少ないため、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' からの微粒転炉ダストの払い出しには全く問題がなかった。一方、含有水分が少ない場合に問題となる金属鉄の酸化を防止する目的から、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の気密を良くしていたことから、金属鉄酸化の発熱もなかった。また、還元条件は適正であったので、製品である還元ペレットの反応の良く、金属化率は 82質量％で、脱亜鉛率は 96質量％、また、圧潰強度は 133kg と問題がなかった。

次に、原料の微粒転炉ダス卜の性状は、ほぼ実施例 3 と同様であるが、炭素当量が、 0. 43と比較的炭素不足ぎみの配合で処理した結果を実施例 5に示す。この例では、造粒処理は問題なく実施できたものの、酸化鉄と酸化亜鉛の還元に必要な炭素がやや不足していたために、製品としては使用可能な状態であつたが、製品の還元率が 73質量％、脱亜鉛率が 81質量％とやや還元が不足している結果であつた。

実施例 6では、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の下部のコーン部 16を電気加熱器 17で 70°Cに加熱して、かつ、 97 %純度の窒素を 65ノルマル立方メートル流した処理例である。なお、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の微粒転炉ダスト備蓄量は 95トンであった。本実施例では、実施例 3 と同一の微粒転炉ダストを使用しているにもかかわらず、コーン部 16での微粒転炉ダスト付着が発生せず、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' からの切り出しにはまったく問題がなかった。外気温が 10°C 以下の結露に厳しい状態でも、本実施例では、問題なく処理できた次に、実施例 3〜 6の設備と同一の設備を用いた比較例の処理結果を以下に示す。比較例 4は、転炉ダスト含有水分が 3. 5質量％と含有水分が低く、かつ、金属鉄比率が 37質量％と多い場合の例である。この含有水分では、空気と金属鉄の反応が激しく、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' に供給する前のヤード処理の段階で、発熱が激しく、また、発塵も激しかった。さらに、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' の内部でも発熱が激しく、槽内部温度が 330°C となって、緊急排出しなければならなかった。したがって、この後の処理が不可能であつた。比較例 5では、含有水分が 18質量％と本発明の範囲よりも含有水分が多い処理の例を示すものである。この場合は、微粒転炉ダスト備蓄槽 1 ' での微粒転炉ダストの居付きが激しく、槽内の微粒転炉ダストを払い出しできなかった。したがって、この例でも、以降の処理は実施できなかった。

次に、反応条件が本発明の範囲を外れる処理の例を示す。比較例 6は、反応させるための 1200°C以上の反応時間が 5分間と短い処理の例であり、反応温度が 1145 °Cと 1200°Cよりも低い処理を比較例 7 として示す。表 4に示されるように、これらの条件の処理では、製品の還元率と脱亜鉛率が低かった。また、製品である還元ペレットの強度も低く、高炉での直接使用に問題があった。

以上に説明したように、本発明を用いた微粒転炉ダストの処理では、効果的に還元処理が行え、亜鉛を除去するとともに、還元率の高くかつ、強度の高い還元鉄を製造することができた。この結果、微粒転炉ダストを高炉原料にして、大量にリサイクルすることができた。〔表 3〕室倫例 Q 室偷例. 4 ま倫例 5 室偷例 fi ダ

f ^ 含有水分 j賃iS. .

单 0/o 12 7 11 12 立ト

¾の

金属鉄比率質量％ 21 34 21 21 微粒転炉ダスト混合率質量％ 32 48 42 42 炭素当量 1. 1 1. 3 0. 43 0. 63 コーン部の加熱と窒素なしなしなしありパージの有無

備蓄槽内の発火の有無なしなしなしなし備蓄槽からの払出し時折、ハ良好時折、ノヽ良好詰まりの有無ンマリンンマリン

グで対応グで対応

還元温度。c 1230 1230 1230 1230 還元時間分 7. 7 7. 7 9 9

Β 還元率質量％ 81 82 73 72 の脱亜鉛率質量％ 93 96 81 83 性

状圧潰強度 Kg 110 133 93 90

〔表 4〕

産業上の利用可能性

本発明の方法を行うことにより、亜鉛を含む転炉ガスを集塵して得られた微粒の転炉ダストを効果的に、回転炉床式還元炉で処理することができ、脱亜鉛するとともに、還元して、鉄原料として、リサイクルできる。また、亜鉛や鉛を除去できることから、微粒転炉ダストから良質の還元鉄を製造することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵されてシックナー沈殿物として集められた転炉ダストに、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合した後、含有水分を 17〜27質量％に調整し、気孔率が 40 〜54%の成形体を製造し、当該成形体を回転炉床式還元炉に装入して還元することを特徴とする回転炉床式還元炉への転炉ダストリサィクル方法。

2 . 転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵されてシックナー沈殿物として集められた転炉ダストに、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合した後、含有水分が 55質量％以上のスラリーを製造し、当該スラリ一を脱水して含有水分が 17〜27質量％の脱水物とし、当該脱水物を成形して気孔率が 40〜54 %の成形体を製造し、当該成形体を回転炉床式還元炉に装入して還元することを特徴とする回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

3 . 前記転炉ダストが、転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵し、当該転炉ダストを粗粒分離槽で粗粒を分離した後、シックナー沈殿物として集められたものであることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

4 . 前記転炉ダストが、転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵し、当該転炉ダストを粗粒分離槽で粗粒を分離した後、シックナー沈殿物として集められたものであり、かつ、含有水分が 20〜35質量％の範囲に脱水されていることを特徴とする請求の範囲第 2項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

5 . 前記転炉ダストの金属鉄比率が、 30質量％以上であることを特徴とする請求の範囲 1項〜第 4項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

6 . 押し出し式の成形装置を用いて、前記脱水物を成形し、成形体を製造することを特徴とする請求の範囲第 2項〜第 5項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

7 . 転炉ガスの非燃焼式集塵機で集塵されてシックナ一沈殿物として集められた転炉ダストを、含有水分が 5〜： 16質量％、かつ、金属鉄の比率が 8〜35質量％である状態に調整し、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合して混合物とした後、当該混合物を成形して成形体を製造し、当該成形体を回転炉床式還元炉に装入して還元することを特徴とする回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。 .

8 . 前記混合物は、含有水分が 5〜16質量％、かつ、金属鉄の比率が 8〜 35質量％である状態に調整した前記転炉ダストを、備蓄槽内に備蓄し、当該転炉ダストを備蓄槽ょり定量切り出し装置で切り出し、所定の混合比率で、酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体と混合したものであることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

9 . 前記混合物をパン式造粒装置を用いて、球形ペレットとして成形体に製造することを特徴とする請求の範囲第 7項または第 8項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

10. 前記転炉ダストと酸化鉄を含む粉体および炭素を含む粉体を混合すると共に粉砕して混合物とした後、当該混合物をパン式造粒装置を用いて、球形ペレットとして成形体に製造することを特徴とする請求の範囲第 7項または第 8項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

11. 前記混合物を、複数の凹状の成形型を有する一対のローラーを備えた成形装置を用いて、プリケットとして成形体に製造することを特徴とする請求の範囲第 7項または第 8項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

12. 前記成形体中に含有される炭素と鉄、マンガン、ニッケル、クロム、鉛、および亜鉛の酸化物の酸素との原子モル比率が、 0. 5 〜1. 5の範囲であることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 11項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法

13. 前記成形体を回転炉床式還元炉に供給し、 1200°C以上の雰囲気温度で 6分間以上、加熱して還元することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 12項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

14. 前記成形体を供給する回転炉床式還元炉の供給部の雰囲気温度を、 1150°C以下とすることを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 13 項のいずれかに記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

15. 含有水分が 5〜16質量％、かつ、金属鉄の比率が 8〜35質量 %である状態とした前記転炉ダストが、その下部のコーン部が加熱されており、かつ混在する酸素濃度が 5 %以下の不活性ガスを流している備蓄槽に備蓄されていることを特徴とする請求の範囲第 8項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。

16. 前記備蓄槽において、混在する酸素濃度が 5 %以下の窒素を備蓄されている転炉ダスト 1 トン当たり、毎時 0. 5Nm³以上流すことを特徴とする請求の範囲第 15項に記載の回転炉床式還元炉への転炉ダストリサイクル方法。