WO2006038539A1 - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents

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WO2006038539A1
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meteorite
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average pore
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Nobuyuki Oyama
Hideaki Sato
Satoshi Machida
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    • C22B1/16Sintering; Agglomerating

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing ⁇ used as a high price.
  • the charge for the blast furnace; tffiK is determined as follows. First, the dark stone, lime ⁇ C a O-containing adjuncts, blended S i 0 2 containing auxiliary raw material ⁇ Pi Kotasu dust carbonaceous material such as silica Ya, Ru mixed and added an appropriate amount of water thereto .
  • This blended raw material (am raw material) is added to a predetermined thickness on a Dwytroid pallet, and after igniting the charcoal material of the male bed 3 ⁇ 4i part, the air is drawn downward and the inside of the bed The charcoal material is burned and the blended raw material is made into a male cake by the fine male. By crushing and sizing the cake, a product with a thickness of several millimeters or more can be obtained.
  • In order to perform stable blast furnace keys, high-quality ⁇ is required.
  • the quality of ⁇ is the power that is indexed by the shutter bow (cold daughter), the return 3 ⁇ 43 ⁇ 4 ⁇ index (RD I), the originality (RI), etc.
  • the quality has a great influence on 'stable life in the state of unloading in the furnace in the blast furnace key, in-furnace in-furnace' ⁇ 1 liquid 'property, efficiency of ore, high temperature I ⁇ raw'.
  • Strict quality control is carried out in the ⁇ ! ⁇ process, and in order to reduce the difficulty of shochu, it is required to improve the product yield of! TOS. Improvement is required.
  • a typical example of limonite ore is pisolite ore. This pisolite ore has an internal gill that is made of gooseite (F e 2 0 3 'H 2 0) with a gap between fish-like hematite (F e 2 O 3 ) Crystal water is 8% fine It is a rock with a content rate.
  • Roburiper ore, Yandiku, ⁇ "IS" etc. are skeletal «stones.
  • the P content is less than 0.1 0IIHSS% (usually less than 0.06 IIHSS%) as in the various types of meteorites described above, and generally contains P in an amount of 0.1 0IIBSS% or more.
  • Such stones are called high-precious stones.
  • Such a high P content and dredging of meteorite as raw material for blast furnace increases the load of hot metal i and increases the load of, so conventionally it was hardly ffl .
  • TO * of high-quality IS stones has been decreasing as shown in ⁇ 3 ⁇ 4E, this high-grade stone is also being studied for its ability to combine 41 materials as a raw material.
  • High crystal water ore was used as ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ ⁇ ⁇ , (1)
  • maramamba ore has a large amount of ⁇ and inferior in properties, so that the product is reduced due to aeration in the fiber bed (raw material layer). Problems such as a decrease in product yield have been pointed out.
  • Patent Document 1 Conventionally, when dripping a large amount of Mara Mamba ore, 3 ⁇ 4is is the key to the strength of mixing dredging with the aim of increasing tr (Patent «1: JP 7-3 3 1 3 4 2).
  • Patent Document 1 since the provision of Patent Document 1 requires a special step, there is a problem that the equipment cost and the cost increase.
  • blending of maramanba ore as in Patent Document 1 even if the male raw material is strengthened, the fertility and product yield are not necessarily improved, and in particular, maramanba. It was found that the cold key (shutter bow) force s very low;
  • Takashin stone there is not much conversion as a ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ in the past, so the examination of the effects on the quality, fertility, and product yield of the age when a considerable amount was mixed in the male raw material Little has been done. Therefore, when the present inventors investigated and examined the effect of the composition of high-precious stones on the quality of ⁇ is, when the distribution of high-precious stones * increased;
  • the object of the present invention is to produce high-quality regardless of the raw agate stone blended in the raw material. It is possible to produce a high quality product with a high level of bells and a product yield.
  • Patent Document 1 the method of strengthening the male raw material as shown in Patent Document 1 is the same as that of Mara Mamba ore;
  • the lack of a positive effect on yield improvement suggests that the essential problem is not in the raw material inertia but in another point. Therefore, the present inventors made various “ ⁇ ” in order to clarify the point, and at the same time, studied various effects of the high-grade stone composition on the quality of the product; As a result, we found the following facts.
  • the effect of the blending of high-grade stones in the raw materials, the quality of the product, etc. cannot be reduced only by the pore volume of the ore.
  • the average pore volume of the high-grade meteorite is approximately halfway between the hematite ore and maramamba ore. Based on such average pore volume, the high-grade meteorite is formulated according to the key as described in (3) above. But I can't get a cold girl.
  • Raw stone «Meteorite A with an average pore volume measured by water measurement method of 0.03 to 0.05 cm 3 / g (excluding pellet feed) as at least ⁇ 15 of raw stone, also average pore The amount is 0. 10-0. 12.
  • Average pore volume X 0.0 x [A%] +0.11 x [B%] + (X 08 x [C%] + 2.0x0.06x [D%]-(1)
  • the ratio of the hard stone D is 20-60nHss%.
  • the ratio of the meteorite D is preferably 20-50nass%.
  • the mean pore volume of the meteorites of the present invention is about 4 to 7 mm of ore, and the water IE input measurement method (pressing pressure: 0. 007-412M P a)
  • the average value of Grada porosity (N : LO average fD).
  • the upper pressure range is the pore diameter of 0.0 3 5 to 200 ⁇ m. This is a pressure that can measure the amount of pores. By measuring in such a pressure range, the present invention is used in the present invention; It is possible to accurately measure the amount of observatory pores of the crushed stone D.
  • Fig. 1 is a graph showing the relationship between the blending ratio of maramampa ore in the raw stone and the product; knee ratio and yield of tffls.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the mixing ratio of the raw ore in FIG.
  • Figure 3 shows the transition between the coke ratio and the cold bow of the ⁇ in the raw material ⁇ ! Mixed with ore and the difficult example mixed with marampa ore + ordinary ore. It is.
  • Figure 4 shows the original stones and cakes in the record. This figure shows the layout used to make and destroy the melt.
  • FIG. 5 is an example of an X-ray CT image of the detached cake obtained by the arrangement of Fig. 4 ⁇ "r. Fig. 6 is a picture of Makoto's stones and cakes.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a view taken to perform the process.
  • Figure 7 is a schematic diagram showing the meteorites being detached and; taken to perform the slashing of the cake melt dragon.
  • Fig. 8 is a graph showing the transition of the branch width of the i ⁇ stone and; ⁇ cake during firing.
  • Fig. 9 is a duraf that shows the growth width of the branch width obtained from Fig. 8 and the night-time index.
  • Fig. 10 shows the behavior of the melt that melts around the "Malamanba Ore and Hematite Ore" It is explanatory drawing which showed as an example.
  • Fig. 11 shows an example of the texture of hematite ore, maramamba ore and limonite ore measured by the flooding method.
  • Fig. 12 is a graph of the mass ratio and chemical destruction of each key of high-grade meteorites and blended ores.
  • Fig. 13 shows the raw ores of No. 1 to No. 3 in Table 4 blended into the raw materials and baked! ⁇
  • FIG. 14 is a graph showing the quality, yield, and yield of No. 1 to No. 3 raw ores shown in Table 4;
  • FIG. 15 is a graph showing the change in air permeability of No. 1 and No. 3 refractory stones in Table 4;
  • Fig. 16 is a graph that accepts the formation of exhaust gas when the raw materials of No. 1 and No. 3 in Table 4 are combined together.
  • FIG. 17 is a t diagram illustrating the ball pulling method used for measuring the viscosity of the melt.
  • Figure 18 is a Ru graph der showing the viscosity of a C aO-Fe 2 0 3 KeiTorueki was added v3 ⁇ 4 the A 1 2 0 3 reagent.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing an apparatus for measuring an immersion example of a melt in a packed bed.
  • FIG. 20 is a graph showing the relationship between the viscosity of the melt and the?
  • FIG. 21 is a graph showing the average porosity X of meteorites mixed with the raw material and the cold product (shutter bow ⁇ ) of the product! ⁇ .
  • Figure 1 shows the results of examining the dredging rate and product yield of the raw ore by changing the blending ratio of maramamba ore in the raw ore.
  • the blending ratio of maramamba ore and stone hematite ore as shown in Fig. 2 is as follows: (a) Hematite ore: 1 0 OnHss%, (b) Hematite ore: approx. 80 mss%, Maramamba ore: approx. 2 OnHss%, (c) Hematite ore: approx. 6 Omss%, Maramamba ore: approx.
  • the knee rate and yield strength of the s have decreased. As a result of investigating this reason, when the blending ratio of Mara Mamba ore increases, the cold key strength of s decreases, and as a result, the product yield and the knee rate can be reduced.
  • Figure 3 shows the composition of the ore in the original ore in the difficulty of! ⁇ S.
  • thigh hematite ore approx. 10 IIHSS%
  • other ores abrox. 90 HHSS%
  • Maramanpa ore approx. 1 Omass%
  • its female stone progressive stone mainly composed of hematite ore
  • approx. 90 nBss% is the result of examining changes in the ratio between the daughters (tumbler boats).
  • the blending ratio of the ore (pellet feed) in the raw stone is about 10mass%; t male raw material, the blending ratio of the maramamba ore in the old meteorite is about 1 O ss% I switched to the A male raw material and investigated the effect, ilffi ing the 3 ⁇ nature of the raw material ( ⁇ so-called HPS method); ⁇ ⁇ Doo ⁇ ⁇ , difficult
  • the X-ray CT image is binarized into a solid and a pore, and this is further subdivided into 1 ⁇ 2®, and a branch is created from this detailed image.
  • obtains the total ®3 ⁇ 4A P of (pores) (mm 2) and a total length Lb t (mm), was determined branch width by the branch width ApZLb t.
  • This branch width corresponds to the thickness of the cavity inside the male cake.
  • melt leakage index (S1 + S2) / (t2 -The melt index was obtained by ti). This melting index is a record of the amount of movement of the melt between the rough particles (movement g per unit time).
  • Figure 8 shows the gradual results of the texture of the raw stone and straw cake.
  • N o .2 Hematite Ore: 40 mass% Maramamba Ore: 60 mass%)
  • N o .3 Hematite Ore: 40 Nas%, Limonite Ore: 6 OIIHSS%)
  • No 1 Hematite Ore: 10 Onass%
  • the growth of the planch width 3 ⁇ 4 and; ⁇ the branch width of the cake is considerably smaller. That is, these No. 2 and No. 3
  • the pores formed in the process are mainly formed by the movement of the melt between the minerals (that is, the portion after the melt moves concealed).
  • the formation of the width: is big and powerful! ⁇
  • the large branch width of the cake (the pores are thick) means that the amount of movement of the soot between the ore particles is large.
  • FIG. 9 shows the 3 ⁇ 4 ⁇ of the melt index and the branch width growth 3 ⁇ based on the result of FIG. 8 , which is shown in a straightforward manner.
  • the melt is a bond that connects between the stone particles, if a considerable amount of the night is absorbed in the Tsuruta pores, the amount of bond bonding between the ore particles is insufficient, resulting in a cold Wrinkles will drop.
  • the majority of the melt formed around the ore particles is contained in the fine pores because there are few Grada pores inside the ore particles. Since it stays between the ore particles without being absorbed, the amount of movement of the melt between the ore particles increases, resulting in thick pores.
  • Figure 11 shows hematite ore, maramamba ore and limonite ore measured by water IIE input measurement method (using water ⁇ thole distribution measurement, ⁇ pressure: measured at 0.0 7 to 4 1 2 ⁇ a). This shows an example of the pore size distribution of (ores of 4 to 7 mm particle size).
  • the same porous fabric was prepared using various building stones, and the calorific weight average pore volume based on the porous fabric was calculated. Excluding) is classified into the following three categories according to the number of microporosity related to the behavior of cocoons.
  • the major ores contained in meteorite A include hematite ore, magnetite ore, and other forces S, and » ⁇ 8
  • S stone contained in stone 8 includes maramamba ore, etc.
  • Limonite ores represented by pisolite ore are examples of stones included in the same.
  • the pellet feed an MIS stone, is used as part of the raw scalpel for the sickle, and this pellet feed is a force S and pellet feed belonging to the hematite or magnetite ore on the mineral ffi ⁇ .
  • the Gorita pores have a great influence on the behavior of the melt. I found that it was not possible.
  • the pellet feed is from the meteorite A! ⁇ .
  • the above is a cattle suitable for the age at which meteorites A, B, and C are mixed, but as described below, it is important for formulating high stones.
  • Table 2 shows the typical chemical castle and LOI (reduction rate of carotian mass highly correlated with crystal water content) for high-hardness stone, limonite ore, hematite ore, and maramamba ore. 13 ⁇ 4 composition (male distribution, arithmetic flat fiber is shown in Table 3. According to this, high oresite has a prominently higher P content than other ores. In general, other ores have a P content of 0.06. Mass%: 3 ⁇ 4 lower than 0 ⁇ 1 OiiBss% i3 ⁇ 4 P. Also, high ⁇ £ stone has a relatively high content of A 1 2 0 3 and higher than 2. OIIHS S % , LOI is lower than limonite ore, but is about twice that of hematite ore, and ⁇ o.
  • the ratio of impacts of 5 mm or less is 33 ss%, which is as high as that of Mara Mamba ore, and the arithmetic mean diameter is 1,86 mm, and it is W
  • Figure 12 shows the high ore and blended ores A: 5 Onass%, 1 Omass%
  • Figure 13 shows the raw materials 3 ⁇ 4 ⁇ density, diameter, and medium] «3 ⁇ 4price time using a size of 300 ⁇ 40 OmmH).
  • ⁇ f cattle suction pressure: 1000mmH 2 O
  • coke ratio 5.3%
  • mixed I ⁇ in CaO ratio 9%
  • mixed raw material S i 0 2 ratio 5%
  • raw material Key 1 1 Omm.
  • the quality, rate, and yield of the resulting product are shown in Figure 14 ⁇ ". 4
  • every 10ness% of the high-grade meteorite and limonite ore is reduced by 0 ⁇ 0 1 t / hr 'm 2 .
  • the cold dredging with the increase in the distribution of high meteorite decreases, and as a result, the product yield and the decrease in the B rate can be reduced.
  • the retentivity is reduced, although the coverability does not change much.
  • Figure 15 shows the ⁇ raw material (No. 1 in Table 4) formulated with 100mss% limonite ore and high The change in air permeability in the fibers was investigated on 10 ⁇ on the raw material (No. 3 in Table 4) containing limonite ore 40mss%. According to this, No. 1 limonite ore 10% of Oma SS % blended with high-grade meteorites, N o .3; ⁇ In raw materials; ⁇ Time force S is longer and air permeability is reduced I understand the power S.
  • the air permeability (attention to the change in gas orchid, Ohara Doo blended with the high meteorite is apologetic even in the half part where ventilation in the wet zone is mainly supported.
  • the 'breathing male in the leak zone is dominant! ⁇
  • the air permeability in the latter half is markedly deteriorated.
  • FIG. 16 shows the result of investigating the exhaust gas thread! ⁇
  • N o .1 with a mixture of high calcite and N o. C 0 2 is falling. This is thought to be due to the inhibition of Kotas's craving due to the addition of high-precious stones.
  • Inakaku et al. Reported that if the acupuncture was apologized, the rate at which coatus was wrapped in the melt and burned increased, and as a result, the expansion of coatus was inhibited (iron and steel vol. .78 (1992), 1053).
  • the reason for the high air permeability (0 1 5) is that the high temperature of the melt has decreased due to the high phosphorus ore content. .
  • the inventors of the present invention have found that the composition of the high-precious stones mentioned above, that is, the cocoon on the surface, that is, the proportion of the rise is high and the content of A 1 2 0 3 in the cocoon is very high. that focuses on ⁇ , fusion » ⁇ of that a 1 2 0 3 in ⁇ that is also is and melting parts group points include many of the formulated with high flame stone melt leakage of firewood spoon Presuming that this is the cause
  • the viscosity of the melt is calculated based on the moving boat in a certain section.
  • Fig. 18 shows the results. It can be seen that the viscosity of the melt increases as the amount of A 1 2 O 3 added increases regardless of the melt.
  • the melts are immersed in 3 ⁇ 43 ⁇ 4®.
  • is A 1 2 . 3
  • the viscosity of the melt generated by the large amount of inconvenienced content is large, so the potency of midnight is reduced (that is, the amount of movement of the melt between the ore particles decreases) and the pores in the cake It is thought that the growth of water is hindered, and this leads to the production of air permeability and the production of coke, which leads to a decrease in coldness, chain rate and yield of the product.
  • [D%]: [Stone DK / [Condition of meteorites A, B, C, D] Fig. 2 is the ⁇ result of the difficulty of ⁇ 3 ⁇ 4 ⁇ .
  • the average pore volume X is preferably 0.0 4—0.0 8 cm 3 / g.
  • two or more kinds of meteorites selected from the above-mentioned meteorites A to C and calcite D are blended as at least the raw fs ⁇ stone; From the raw material, when adding the rubble, mix the raw material so that the average pore volume X of the meteorite defined by the above formula (1) is 0.09 cm 3 / g or less. This is made from the raw material. It is especially useful for blending a considerable amount of «Stone 13 which is the same as the present invention; For example, ( ⁇ ) «Stone A,
  • the combination ratio of stone 8 is 2 Omasso / o or more in 3 ⁇ 41 "in B, crushed stone C and meteorite D (provided that b in calcite A to C is not mixed ⁇ 3 ⁇ 4raii)

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Abstract

原料鉱石の少なくとも一部として、水銀圧入測定法によって測定される平均気孔量が0.03~0.05cm3/gの鉱石A、同じく平均気孔量が0.10~0.12cm3/gの鉱石B、同じく平均気孔量が0.07~0.09cm3/gの鉱石Cの中から選ばれる2種以上の鉱石と、P含有量が0.10mass%以上で且つAl2O3含有量が2.0mass%以上の鉱石Dとを配合した焼結原料から焼結鉱が製造される。平均気孔量X=0.04×[%鉱石A]+0.11×[%鉱石B]+0.08×[%鉱石C]+2.0×0.06×[%鉱石D] で定義される鉱石の平均気孔量Xが0.09cm3/g以下となるように鉱石が配合される。

Description

明纏
嫌分野
本発明は、 高;^等の極料として用いられる^^の製 法に関する。
高炉の 料である; tffiKは、 に以下のようにして^ される。 まず、 滅石に、 石灰^の C a O含有副原料、 珪石ゃ 等の S i 02含有副原料及ぴコータス粉等の 炭材を配合し、 これに適量の水を加えて混合 · る。 この雜された配合原料 am 原料) を、 ドワイトロイド のパレット上に所定の厚さに雄し、 この雄ベッド ¾i部の炭材に着火後、 下方に向けて空気を吸引しながら べッド内部の炭材を燃焼さ せ、 その微雄により配合原料を赚させて雄ケーキとする。 そして、 この赚ケーキ を粉砕 .整^ Tることにより、 が数 mm以上の成品 が得られる。
安定した高炉鍵を行うためには、 高品質の^^が求められる。 一般に、 ^^の品 質はシャッター弓嫉 (冷間娘) 、還 ¾¾匕指数 (RD I ) 、ネ鐘元性 (R I ) などが指 標とされる力 これら力撤票となる成品; の品質は、'高炉鍵における炉内荷下がり 状態の安定十生、 炉内通気十生 "^1液'性、鉱石の^ ¾効率、 高温 I·生^に対して大きな影響を 及ぼす。 このため^!^の^ プロセスでは厳しい品質管理が行なわれている。 また、 焼 纖の難コストを纖させるために !TOSの成品歩留まりの向上が求められ、 さらに焼 ラインの効率化と^ ¾性の向上が求められる。
ところで、; の M«石としては、従来、 主としてへマタイト鉱石 や マグネタイト鉱石 i^m) 力 s用いられてきたが、 厳このような良質な滅石の供^ * 力 s減少しつつあることに伴レヽ、 リモナイト鉱石^ ^ラマンバ鉱石 (ヽ も豪州 石) などのような結晶水の含有量が高レヽ纖石を用いる必要に迫られており、 的にそ の棚量は益々増; るものと思われる。 ここで、 マラマンパ鉱石とは、豪州のマラマン パ雌から産出される^ S石の鍵であって、 にはゲーサイト (F e 203 ' H20) とマータイト (マグネタイト «5tを有する F e 2Os) を^鉱物とし、 力つ結晶水を 5 %碰の高い含有率で^ |£石である。 銘柄名では、 ウェストアンジェラス鉱、 MAC鉱 など力 S代表的な纖石である。 また、 リモナイト鉱石の代表例としては、 ピソライト鉱石 がある。 このピソライト鉱石は、 "^には、魚卵状のへマタイト (F e 2O3) の隙間を グーサイト (F e 203 ' H20) 力 めた内咅隱を有し、 力 結晶水を 8 %繊の高い 含有率で含¾ ^石である。 銘柄名では、 ローブリパー鉱、 ヤンディクー、^ "ISなどが骸 的な «石である。
また、 上述した各種の^ Κ石のように P含有量が 0. 1 0IIHSS%未満 (通常、 0. 0 6 IIHSS%以下) の «石に対して、 一般に Pを 0. 1 0IIBSS%以上含有するような 石は 高難石と呼ばれる。 このような P含有量の高レ、纖石を高炉原料として麵することは、 i される溶銑の ΡΜ^を高め、 の負荷を増大させることになるため、 従来では ほとんど^ fflされていなかった。 しかし、 ±¾Eしたように良質な^ IS石の TO*が減少し つつあることから、 この高 «石についても、 原料として相当 41己合すること力 S検討 されつつある。 高結晶水鉱石を;^ ¾^枓として した^、 (1) における結晶水 HE時の
に対して醒償が必要であるため、 その分、配合する炭材 (粉コータスなど) を増量 する必要がある、 (2)結晶水の賺に起因して、 過程で^ "Tる融液により局部
½«ι»εが引き起こされる結果、 生産性や成品歩留まりが低下する、 などの問題が指 摘されている。
また、特にマラマンバ鉱石については、 ^^分が多く 性が劣るため、 維ベッド 原料層) 内の通気' ι·生の Si匕に起因して成品 が低下し、 これに伴って生産率や成 品歩留まりも低下する、 などの問題が指摘されている。
従来、 、分の多いマラマンバ鉱石を删して ¾isを^ る際に、 混合灘による を強 {trることを狙いとして、 マラマンバ鉱石が配合された歸原料を高 して 混合 · る嫌が鍵されている (特許 «1 :特開平 7— 3 3 1 3 4 2号錄) 。 しかし、 特許文献 1の擁は特別な 段を必要とするため、設備コストや麵コス トが増^ τΤるという問題がある。 また、本発明者らが検討したところによれば、 特許文献 1のようにマラマンバ鉱石を配合した;雄原料の を強化したとしても、必ずしも錢 性や成品歩留りは向上しないこと、 また、 特にマラマンバ鉱石を多酒己合した には、 冷間鍵 (シャッター弓艘) 力 s非常に低い; し力 4辱られないことカ判った。
また、 高進石については、従来では^ ¾歸斗としての翻»があまりないことから、 雄原料中に相当量を配合した齢の; の品質ゃ缠性、 成品歩留りに及ぼす影響に ついての検討は殆どなされていない。 そこで、本発明者らが高難石の配合が;^ isの品 質等に及ぼす影響にっ 、て調査 ·検討したところ、 高難石の配 · *が増加すると;
の冷間 ¾ ^や^性が低下する傾向があることが判明した。 発明の開示
本発明の目的は、 ^^原料に配合する原雕石の觀に関わりなく高品質の を製 造することができ、 とりわけ、 高 »石 ラマンパ鉱石を相当 S3合した でも冷間 嫉が高レ、高品質の を高レ、鐘 1·生と成品歩留りで^ ることができる; の製 去を«することである。
_h¾したようにマラマンバ鉱石を;^原料に多 S3合した に、 特許文献 1に示され るような雄原料の鄭立を強化する方法では、成品^^の冷間艘ゃ雖性、 成品歩留 まりの改善について必ずしも な効果が挙げられないということは、本質的な問題が原 料の雜性ではなく別の点にあることを示唆している。 そこで本発明者らは、 その点を解 明すべく種々の と^"を行い、 同時に、 高 «石の配合が成品; の品質等に及ぼ す影響とその改善策についても種々の錄と検討を行い、 それらの結果、次のような事実 を知見した。
(1) ί原料となる 石は、 その を問わず元々の鉱石粒子内部に »田気孔 «田 な空險) を有しているが、 マラマンバ鉱石はその微細気孔量が他の鉱石〖こ較べて格段に多 い。 このため 程で した融液が元々あった猶田気孔に謹してしまうため、鉱石 粒子間を結合する融液が不足し、 その結果、成品 の冷間娘が大きく低下してしま
5。
(2)上記のよう 石粒子内部の需田気孔と ΐ厳の挙動との^ 、から、成品 の冷 間嫉は雄原料中に配合される原^ S石の平均気孔量に大きく依存しており、 したがつ て、鉱石の■に関わりなく、 ¾原料に配合する原 «石の平均気孔量を所定の水準以 下とすることにより、成品;^ Sの冷間 ¾ ^を効果的に高めることができる。
(3) したがって、 マラマンバ鉱石を多 β合した ^でも、 配合する他の滅石の觀 やその配合率を .誰することで、 雄原料に配合する原 石の平均気孔量を 所定の水報下とすることにより、 冷間赌が高レ、高品質の; Μ¾を高い继性と成品歩 留りで ¾itすることができる。
(4)一方、 t原料中に高 «石を配合する^、 高 石の配合が成品; の品質 等に及ぼす影響は同鉱石の気孔量だけでは觀できない。 すなわち、 高雖石の平均気孔 量はへマタイト鉱石とマラマンバ鉱石との略中間離であるが、 そのような平均気孔量に 基づいて高纖石を上記 (3)のような鍵に従い配合したとしても、 な冷間娘を得 ることができない。
(5) その理由としては、 高; t纖石¾«、の割合が多いことに加えて、 他の鉱石に較べて 膽中の A 1 203含有量がかなり高く、 このことに起因して鎌べッド内で 気性が悪 化し、 ;^^;の冷間艘カ S劣化するものと考えられる。 したがって、 高; «石を配合する 齢には、 その気孔量の影響に加えて、 上記の点の影響を加味する必要がある。 本発明は、 以上のような知見に基づきなされたもので、 その賺は以下のとおりである。
[1]原 «石の少なくとも^ 15として、水 測定法によって測定される平均気孔量 が 0. 03〜0. 05 cm3/gの纖石 A (但し、 ペレットフィードを除く) 、 同じく 平均気孔量が 0. 10-0. 12。1113/§の«石8、 同じく平均気孔量が 0. 07〜 0. 09 cm3Zgの纖石 Cの中から選ばれる 2種以上の赚石 (但し、 赚石 A, B, Cは、 P含有量が 0. 1 OIIBSS%以上で且つ Al 203含有量が 2. Omass%以上であるも のを除く) と、 P含有量が 0, 10IIHSS%以上、 A1203含有量が 2. Omass%以上の鉄 鉱石 D
Figure imgf000006_0001
下記 (1)式で定義される «石の平均気孔量 が 0. 09 c m3/ g以下となるように、 «石を配合した; t雄原料から を ¾ ^することを難とする ^£の
平均気孔量 X=0.0 x [A%] +0.11 x [B%] +(X 08 x [C%] +2.0x0.06x [D%] - (1)
伹し [A%]: [纖石 A¾ / [纖石 A, B, C, Dの合言†¾
[B%]: [纖石 B¾ / [纖石 A, B, C, Dの合計
[c%]: mk^c / [纖石 A, B, C, Dの合調
[D%]: [纖石 Dfi] / [難石 A, B, C, Dの合 tfK
[2]上記 [1]の M ^去において、 it雄 料に纖石 8カ 己合されることを赚とする焼 維の^
[3]上記 [1]の 法において、; ί雄原料に纖石 A、 滅石 B及び滅石 C力 ¾B合さ れることを とする;^ ^の
[4]上記 [2]又は [3]の^ t ^去において、 難石 A、 纖石 B、纖石 C及び纖石 Dの 合 ft*に る纖石 Bの害 IJ合が 20nHSS%以上であることを赚とする; の
¾ 纖石 Βの害【J合が 20-70mass%であるの力 S好ま L 、。 滅石 Bの割合が 20— 6 0 mass%であるのがより好ましレ、。
[5]上記 [2:]〜 [4]のレ、 かの^ 去において、 纖石 A、謹石 B、纖石 C及び鉄 鉱石 Dの合f*に ¾ "る^ ¾石 Dの害 ij合が 20nHssoA¾上であることを « [とする
(D JT^ 難石 Dの割合が 20— 60nHss%であるの力 子ましい。 纖石 Dの割合が 20-50nass%であるのが好ましレヽ。
ここで、 本発明力 S脏する纖石の平均気孔量は、 4〜 7 mmの鉱石について、 水 i!EA^田孔分布測 ^¾置を用いた水IE入測定法 (押 ¾圧力: 0. 007〜412M P a ) により測定した猶田気孔量の平均値 (N=:L Oの平均fίD である。 なお、 上 |Εί¥込 み圧力範囲は、 細孔径 0. 0 3 5〜2 0 0 μ mの気孔量を測定可能な圧力であり、 このよ うな圧力範囲で測定することにより、 一般的な水 ΙΗΕΛ^田孔分布測 置を用いて、本 発明; ^纖とする纖石 A〜C及ぴ滅石 Dの観田気孔量を正確に測定することができる。 本発明によれば、 原料に配合される原權石の平均気孔量であって且つ高 «石の
^^生を考慮して定義された特定の平均気孔量を することにより、原 石の «に 関わりなく高品質の;^^を^ tすることができ、 とりわけ、 高 «石^ ^ラマンパ鉱石 を相当羅合する龄でも、冷間艇が高い高品質の;^!^を高い膝性と成品歩留りで Mitすることができる。 図面の簡 よ説明
図 1は、 原 石中のマラマンパ鉱石の配合率と成品; tfflsの膝率及び歩留まりとの 関係を示すグラフである。
図 2は、 図 1の における原料鉱石の配合率を示 ¾明図である。
図 3は、 原料中に » 石 鉱石を配合した^!例と、 マラマンパ鉱石 +普通 鉱石を配合した難例にっレ、て、 コークス比及び;^^の冷間弓嫉の推移を示すダラフで ある。
図 4は、 録中の原難石及び難ケーキの気? 造と融液葡 TOの滅を行うため に用レヽた^^置を^ n¾明図である。
図 5は、 図 4の^^置で得られた離ケーキの X線 C T画像の一例を^" r図面である。 図 6は、 誠中の赚 石及び雕ケーキの気?購造の籠を行うために採られた雜 を示 " ¾明図である。
図 7は、 離中の驗 石及び;^ケーキの融液灘龍の角斬を行うために採られた を示す 1¾明図である。
図 8は、 焼成中の i^ 石及び;^ケーキのブランチ (気孔) 幅の推移を示すグラフで ある。
図 9は、.図 8で得られたブランチ幅の成長聽と酣夜葡指数との隱を示すダラフで 図 1 0は、 程で^ "Τる融液の挙動をマラマンバ鉱石とへマタイト鉱石を例に示 した説明図である。
図 1 1は、 水 入法で測定したへマタイト鉱石、 マラマンバ鉱石及びリモナイト鉱石 の気?し^ ·布の一例を^ "Tダラフである。
図 1 2は、 高雖石とブレンド鉱石の鍵毎の質量割合と化学糸滅を^ rグラフである。 図 13は、 表 4の No. l〜No. 3の原料鉱石をそれぞれ 原料に配合し、 焼!^
Figure imgf000008_0001
を示すグラフである。
図 14は、表 4の No. l〜No. 3の原料鉱石をそれぞれ;^ ^原料に配合し、 焼^ 讓を用いて $¾ された の品質、 趙率及び歩留まりを示すグラフである。
図 15は、 表 4の No. 1と No. 3の原難石をそれぞ; ίΐβ合した; t雄原料にっレヽ て、 中の通気性の変化を示すグラフである。
図 16は、 表 4の No. 1と No. 3の原 石をそれぞ i 己合した; t 原料を «し た際の排ガス鉬成を承すグラフである。
図 17は、 融液の粘度測定に用いた球引き上げ法を示" t ¾明図である。
図 18は、 A 1203試薬を添 v¾した C aO-Fe 203系融液の粘度を示すグラフであ る。
図 19は、融液の充填層中での浸 ¾¾¾を測定するための装置を示す説明図である。 図 20は、 融液の粘度と 中での? との関係を示すグラフである。
'図 21は、 ^^原料に配合される纖石の平均気孔量 Xと成品!^^の冷間艇 (シャ ッター弓^) との,を示すグラフである。
発明を ^feするため 態
高難石 の^ S石 (纖石 A〜C) の配合条件について説明する。
図 1は、 実機による;^ ^の において、原料鉱石中のマラマンバ鉱石の配合率 を変化させ、 の雖率と成品歩留まりを調べた結果を示している。 この鍵 (全 3 日間) では、原 石中でのマラマンバ鉱石と 石であるへマタイト鉱石の配合比を、 図 2に示すように、 (a)へマタイト鉱石: 1 0 OnHss%、 (b)へマタイト鉱石:約 8 0 mss%、 マラマンバ鉱石:約 2 OnHss%, (c)へマタイト鉱石:約 6 Omss%、 マラマンバ 鉱石:約 4 OnasS%、 という 3水準に変化させ、標準的な 立 去及び ¾ ^件で; t雄原 料を «¾ϊ子に 立し、 これをドワイトロイド に ¾Λして «し、 を^ した。 マラマンバ鉱石として ¾MAC鉱を、 またへマタイト鉱石としてはマウントニュー マン鉱をそれぞれ用い その他の難 . ^^ί牛としては、新原料中の生石灰比率: 2 . O ss%、 ^ ' ^ λ : 5 8 0 mmとし、 また、 の化学糸滅が S i O z: 5 . l mass%、 C a O: 1 0. 2mass%、 M g O: 1 . 0IIHSS%になるように、 ^原料 中の石灰石、珪石、 N iスラグ、 ドロマイトの配合率を した。
図 1によれば、原¾S石中でのマラマンバ鉱石の配合率が増加するに従い、成品;
の膝率と歩留まり力 s低下している。 この理由を調べた結果、 マラマンバ鉱石の配合率が 増加すると; の冷間鍵力 s低下し、 その結果、成品歩留まりと膝率の低下を招くこ とが廳でき^
図 3は、 議による !^ Sの難において、原職石中の鉱石の配合を、 (a)腿のへ マタイト鉱石:約 1 0IIHSS%、 その他鉱石 (へマタイト鉱石主体の普進石) :約 9 0 HHSS%、 (b)マラマンパ鉱石:約 1 Omass%、 その雌石 (へマタイト鉱石主体の普進 石) :約 9 0nBss%、 という 2水準とした鍵を行い、 成品;^^の冷間娘 (タンブラ ー艇) ゃ缠率等の変化を調べた結果を示している。 この麟では、原«£石中の賺 鉱 (ペレットフィード) の配合率が約 1 0mass%の; t雄原料を、 途中で齢撒石中のマラ マンバ鉱石の配合率が約 1 O ss%の A雄原料に切り替え、 その影響を調査したものであ り、原料の 3 ^性を強化した (^謂 H P S法) を ilffiして; ^ ^斗の^ Ϊを行い、 を難し
図 3の結果によれば、原料鉱石中に 1 0IIHSS%の微 石 (ペレットフィード) を配合 した (a)の原^ f己合に対して、 その »^石分をマラマンパ鉱石に置き換えた (b)の原糊己 合の には、成品; の冷間艇 (タンブラー艇) は大きく低下し、 ほとんど 限界に近づいている。
以上の図 1及び図 3の結果から、 牛の如何に関わりなぐ 或る の 配合率でマラマンバ鉱石を配合した には、成品^^の冷間 3娘が低下してしまうこ と力 S«、できた。 ここで、 マラマンパ鉱石は、他の纖石に比べて鉱石粒子内部の猶田気 孔が非常に多いこと力 s知られており、 このよう ¾ts石粒子内部に する鶴田気孔が、 焼 ¾程で » る融液の挙動に影響を及ぼし、成品; の冷間艇に悪影響を与えてレ、 ること力 S考えられ そこで、 (Φ 1 OOmmxl 00mm) と X線 CT装置とを 備えた図 4に示すような試^ ¾置を用い、表 1 ί す原料鉱石を配合した: »原料を焼成 し (^中謹: 0. 29NmZs、 コークス比: 5. 5%、 混合原料中 C a O比: 9. 0%、 混合原料中 S i〇2比: 5. 0%、原料鍵: -3mm) 、 !^S§程での原離石 及び; «ケーキの気?購造と 夜 » ^况の^ fを行った。
Figure imgf000010_0001
Figure imgf000010_0002
*1:マウン卜ニユーマン
*2: MAC
*3:ヤンディクージナ この では、表 1の No. :!〜 No. 3の各原料鉱石を配合した; t維原料について、 開始から焼結が完了して一定時間経過後までの一連の過程における 石及び焼結 ケーキの X線 CT画像を得た。 図 5に、 备 ケーキの X線 CT画像の一例. 了後 のもの) を示す。 これらの X線 CT画像に基づき、 以下のような で歸中の各原 « 石及び維ケーキの気?購造の角斬と 夜灘 况の角靳を行った。
気? 造の讀では、 図 6に示すように X線 CT画像を固脑と気孔部に二値化し、 こ れをさらに細謝 1^2®し、 この細謝 ί^Ο®画像からブランチ (気孔) の総 ®¾AP (mm 2) と総長さ Lb t (mm) を求め、 ブランチ幅 =ApZLb tによりブランチ幅を求め た。 このブランチ幅は雄ケーキ内部に する空洞の太さに相当するものである。
また、 融液漏状況の角靳では、 図 7に示すように時間間隔をおレヽた 2つの X線 C T画 像 (X線 CT画像 l = tl秒、 X線 CT画像 2=t2秒) を固脑と気孔部に二値化し、 この二値化画像に基づき、 「t2— tl秒」 間に固脑から気孔部に変化した蔵 SIと、 同 じく気孔部から固 に変化した蔵 S2を求め、 融液漏指数 = (S1+S2) / (t2 - t i) により融液»指数を求めた。 この融夜 «指数は原 石粒子間での融液の移 動量 (単位時間当たりの移動 g) の ί¾票となるものである。
図 8は、 程における原^^石及び赚ケーキの気? 造の漸結果を示すもので ある。 これによれば、 N o . 2 (へマタイト鉱石: 4 0mass% マラマンバ鉱石: 6 0 mass%) や N o . 3 (へマタイト鉱石: 4 0nass%、 リモナイト鉱石: 6 OIIHSS%) の試 験例は、 N o . 1 (へマタイト鉱石: 1 0 Onass%) の難例に比べてプランチ幅の成長 ¾ と;^ケーキのブランチ幅がかなり小さレ、。 すなわち、 これら N o . 2と N o . 3の
N o . 1に比べて気孔の成 s¾g力遅く、 力つ気孔そのものもの太くなり難い ことを示している。 また、 N o . 2 (へマタイト鉱石: 4 0IIHSS%、 マラマンバ鉱石: 6 0 %) と N o . 3 (へマタイト鉱石: 4 0mss%、 リモナイト鉱石: 6 Onass%) を比べ ると、 N o . 3の方が N o . 2よりも;^ケーキのブランチ幅は大きくなつている。
; 程で する気孔は、 主として鉱 子間での融液の移動により形成される (す なわち、融液が匿^^動した後の部分が気孔となる) ものであり、 したがって、 ブラン チ幅の成: が大きく力つ! ^ケーキのブランチ幅が大きい (気孔が太い) ということ は、鉱石粒子間での赚の移動量が大きいことを意味している。 図 9は、 融液灘指数と 図8の結果に基づくブランチ幅の成長 3 ^との ¾ ^を示したものであるが、 そのことが端 的に示されている。
上記のように、 配合する鉱石の とその配合率の違いによって鉱石粒子間での融液の 移動量が大きく異なる理由について検討した結果、鉱石粒子間での融液の移動量が、鉱石 粒子力 S元々有する »田気孔の多寡に大きく依存していることが判明し o これをマラマン ノ《鉱石とへマタイト鉱石を例に、 図 1 0の模式図に基づレヽて説明すると、 図 1 0 ( a ) に 示 ラマンパ鉱石の;^には、へマタイト鉱石に比べて鉱石粒子内部に鶴田気孔が非常 に多く被するため、鉱石粒子の周囲で «した融液の相当量がその猶田気孔内に吸収さ れ、 その結果、 鉱石粒子間での融液の移動量が少なくなる。 そして、
Figure imgf000011_0001
融液《is石粒子間を^するボンドとなるため、離夜の相当量が鶴田気孔内に吸収されて しまうと、鉱石粒子間を結合するボンド量が不足し、 この結果として; の冷間艘が 低下してしまう。 これに対して図 1 0 (b ) ί¾¾すへマタイト鉱石の場合には、鉱石粒子 内部の猶田気孔が少ないため、鉱石粒子の周囲で «した融液の大部分が、微田気孔内に 吸収されることなく鉱石粒子間に留まるため、鉱石粒子間での融液の移動量が多くなり、 その結果として気孔も太くなる。 そして、 この鉱石粒子間に留まった多量の鬲蠊が鉱石粒 子間を^するボンドとなるため、 高 w合間弓 t¾を有する; 力 s得られるものである。 以上の検討結果から、成品; の冷間鍵を高めるには、 ; t雄原料中に配合される原
»;石の平均気孔量を規制することが^!であり、 これにより鉱石の觀に関わりなく、 所定の水準以上の冷間娘を有する成品; が得られること力 s判っ^ したがって、 マ ラマンバ鉱石を多爆拾した でも、配合される他の鉱石の觀やその配合率を適麵 整.職することで、原纖石の平均気孔量を規制することにより、 冷間赚が高い高品 質の成品^!^を得ることができる。
図 1 1は、 水 IIE入測定法 (水 ^田孔分布測 置を用い、 ^圧力: 0. 0 0 7〜4 1 2ΜΡ aで測定) で測定したへマタイト鉱石、 マラマンバ鉱石及ぴリモナイト 鉱石 (いずれも粒径 4〜 7 mmの鉱石) の気孔径分布の一例を示したものである。 同様の 気孔 布を各種の建石にっレヽて調查し、 その気孔 布に基づくカロ重平均気孔量を求 めた結果、 ¾ ^られている赚用赚石 (但し、 後财る高赚石は除く) を赚の挙 動に関係するような微細気孔量の多寡で分類すると、 以下のような 3■に大別できるこ とが判った。
纖石 A 平均気孔量: 0. 0 3〜0. 0 5 c m3/ g
纖石 B 平均気孔量: 0. 1 0 -0. 1 2 c m3/g
纖石 C 平均気孔量: 0. 0 7〜0. 0 9 c m3/g
ここで、 纖石 Aに含まれる主要な鉱石としてはへマタイト鉱石、 マグネタイト鉱石等 力 S挙げられ、 また、 »石8に含まれる^ ¾|S石としてはマラマンバ鉱石等が挙げられ、 «石じに含まれる 石としてはピソライト鉱石に代表されるリモナイト鉱石等が 挙げられる。
このような 3觀の «石 A〜Cを用いて;^^ ^を繰り返し、 それらの猶田気孔量と 成品^^の冷間^^との TOについて觀した結果、 «原料に配合される »;石にお いて、 赚の挙動と隱する纖石の平均気孔量は下記 (a)式で定義することができ、 力 つこの平均気孔量 Xを 0. 0 9 c m3/ g以下とすることにより、成品; tffiKの冷間艘 を効果的に高めることができること力 s判明し^ なお、 上記平均気孔量は、雖 4〜7m mの鉱石について、 水赃 田孔分布測趨置を用いた水赃入測定法 (押 圧力: 0. 0 0 7〜4 1 2ΜΡ a) により測定した猶田気孔量の平均値 (N= 1 0の平均働 で ある。
平均気孔量 X=0.0 x [A%] +0.11 x [B%] +0.08 [C%] … (a)
但し [A%]: [«石 A¾ /
Figure imgf000012_0001
B, Cの合 fi*
[B%]: 瞧石 B / 瞧石 A, B, Cの合調
[C%]: 瞧石 C /瞧石 A, B, Cの合調
なお、 MIS石であるペレツトフィードが鎌用の原撤石の一部として用 ヽられてお り、 このペレツトフイードは鉱物 ffi^上はへマタイト鉱石及びマグネタイト鉱石に属する 力 S、ペレットフィード であるために、 その猶田気孔は融液の挙動に大きな景灣を与 えないことが判った。 このため本発明では、ペレツトフィードは纖石 Aの から!^ する。
以上が纖石 A, B, Cを配合する齢に妥当する^ ί牛であるが、 以下に述べるように、 高 石を配合する には^少事' I·青が異なる。
高難石、 リモナイト鉱石、へマタイト鉱石、 マラマンバ鉱石について、 それらの代表 的な化学糸城と L O I ( 晶水含有量と高い相関があるカロ赚質量減少割合) を表 2に、 同じく代表的な 1¾構成 (雄分布、 算術平繊 を表 3に示す。 これによれば、 高赚 石は P含有量が他の鉱石よりも突出して高く、 一般に他の鉱石の P含有量は 0. 0 6 mass%:¾下であるのに対して、 0 · 1 OiiBss%i¾上の Pを含有する。 また、 高 ^£石は A 1 203含有量が 2. OIIHSS%以上と比較的高く、 L O Iもリモナイト鉱石よりは低いもの の、 へマタイト鉱石の約 2倍である。 また、 高難石の ¾¾¾構成につレヽては、 ^o. 2
. 5 mm以下の衝の割合は 3 3 ss%とマラマンバ鉱石に並みに高く、算術平均径も 1 , 8 6 mmであってマラマンバ鉱石並みに糸啦であることが W [である。
以上のような、 いわゆる高難石の難からして、 高離石は P含有量と A l 203含 有量とにより他の鉱石 洗に挙げた «石 A〜C) から区別することができ、 このため本 発明では、 P含有量: 0. 1 0藝%以上、 A 1 203含有量: 2. 0 %以上の鉱石 を 「高難石」 と定義する。
2
Figure imgf000014_0001
*1:ローブリバ一
*2:ヤンディクージナ
*3:イタビラ
*4:マウン卜ニューマン
*5:MAC
*6:加熱後重量減少割合
3
Figure imgf000015_0001
*1 :C1—ブリバー
*2:ヤンディクージナ *3:イタビラ
*4:マウン卜ニューマン *5: AC
2
14 図 12に、 高難石とブレンド鉱石 石 A: 5 Onass%、 : 1 Omass%
: 40mass%) の粒度毎の質量割合と化学鉬成の比較を示す。 これによれば、 高 難石 0 · 063 mm以下の歸の割合が 24 IIHSS%と多く、 且つその藤中での A 1203含有量がプレンド鉱石に較べて非常に高く、 «、部分に A 1203が濃化してい ること力 S判る。
表 4に N o · 1〜N o . 3として示した、 リモナイト鉱石 100 IIHSS%の原: 石と、 その"^を高雕石に置き換えた原«;石を、 それぞれ維原料に配合し、 ' mi
サイズ: 300ππηφχ40 OmmH) を用いて^!^を^ tし その際の原 料 ¾Λ密度、 子径、 中 ]«¾ぴ«時間を図 13に示す。 その他の;^^ f牛と しては、 吸引圧力: 1000mmH2O、 コークス比: 5. 3%、 混合 I ^中 CaO比: 9%、 混合原料中 S i 02比: 5%、原料鍵:一 1 Ommとした。 得られた成品 の品質、 率及び歩留まりを図 14に ^ "。 4
Figure imgf000016_0002
図 13によれば、 No. 1のリモナイト鉱石 100mass%に対して高 石の配^ 4 力 S増加するに従い (No. 2→No. 3) 、 比重が小さく粗粒であるリモナイ ト鉱石との難であるため、 ¾Λ嵩密度が増加するとともに、 »1粒子径は低下する。 ま た、 高難石の配合量の増加に伴い、 維中の贿 (通気' 14) 力 S低下し、舰時間力 S長く なっている。 また、 図 14によれば、 高^ Κ石の配合量の増加に伴レヽ、劣質とレ、われて 、 るリモナイト鉱石と難したにも拘わらず、成品; の雖率と歩留まりは低下してい る。 具体的には、 高纖石をリモナイト鉱石と 10ness%纖する毎に、鍾率は 0· 0 1 t/hr 'm2低下している。 この理由を調べた結果、 高纖石の配^ *が増加すると の冷間艘が低下し、 その結果、成品歩留まりと^ B率の低下を招くこと力 ¾ ^で き 1 o さらに、 高難石の配合量の増加に伴い、被 51¾性はそれほど変化しないものの、 還 匕性が 匕している。
図 15は、 リモナイト鉱石 100mss%を配合した^^原料 (表 4の No. 1) と、 高
Figure imgf000016_0001
リモナイト鉱石 40mss%を配合した 原料 (表 4の No. 3) の 上 10^^において、 維中の通気性の変化を調べたものである。 これによれば、 No. 1のリモナイト鉱石 1 0 OmaSS%を配合した維原料に対し、 高赚石を相当翻己合した N o . 3の;^原料では;^時間力 S長くなり、通気性が 匕していること力 S判る。
ここで、 程における通気性 (ガス蘭 の変化に注目すると、 高雖石を配合し た雄原斗は、 主に湿潤帯での通気滅が支隨な^ 半部においても通気性は謝匕し ているものの、 特に、 主に'漏帯での通気雄が支配的な!^後半部における通気性の悪 化が著しい。 つまり、 高難石の配合が通気性の謝匕に及ぼす影響としては、 同鉱石が細 粒であるために 性が低下し (鄭立による衡 立子径が大きくならない) 、 これに起因 した湿潤帯での通気 'Ιβί匕は認められるものの、 その景灣は小さく、 一方、 主に高雖石 力 s漏している状態 (漏帯) での通気性の 匕が顕著であり、 これが冷間艘ゃ確性 に大きな悪影響を与えるものと考えられる。
図 1 6は、 図 1 5と同様の «原料を «した際の排ガス糸!^を調べた結果を示してい る。 これによれば、 N o . 1のリモナイト鉱石 1 0 OnHss%を配合した 1 ^料に対し、 高難石を相当翩 S合した N o . 3の;^原料では排ガス中の C O が上昇し、 C 02 が低下している。 これは、 高難石の配合に伴いコータスの騰宪性が阻害されたこと によるものと考えられる。 ここで、稲角らにより、 賺の 性が謝はるとコータスが 融液に包まれて燃焼する比率が高まり、 その結果、 コータスの膨宪性が阻害されることが 報告 (鉄と鋼 vol.78 (1992), 1053) されている。
_Βίベた通気性の衝匕 (0 1 5) ゃコータス燃焼性の 匕 (図 1 6 ) の原因は、 高燐 鉱石の配合によって 時の融液の «性が低下したためであると推察される。 本発明者 らは、先に挙げた高難石の成分«¾ひ¾ ^成上の赚、 すなわち、騰の割合が多 く且つこの歸中での A 1 203含有量が非常に高いという赚に着目し、融» ^の基 点であり且つ融 の 部でもある歸中に A 1 203が多く含まれることが、 高 難石を配合した の融液漏性の薪匕の原因であると推定し、 これを麵、すべく、 以 下のような鎌を行つ^
C a O : 2 Omass%、 F e 203 : 8 O IIHSS%の C a O— F e 203系融液に、 それぞれ 0. 5IIHSS%、 l nass%、 2mss%、 6HESS%、 8HBSS%の割合で A 1 203|ί¾を添 し、 1 3 0 0°C、 1 3 5 0°C、 1 4 0 0°Cの各温度における各融液の米占度を測定した。
なお、 投に 1 3 0 0°Cは;^^べッド上層の焼 風度に、 1 4 0 0。Cは;^べッド下層の 賊艇に、 それぞ; 当する。 この融液の粘度測定では、 図 1 7に;^ ような球引き上 げ法を棚した。 この測 去は、 融液中に吊り下げられた球を引き上げる際に、 ^
の一定区間での移動艇を基に融液の粘度を算出するものである。 図 1 8は、 その結 果を示すものであり、 融液の に拘わりなく A 1 2 O 3添卩量の増大に従ヽ、 融液の粘 度が上昇することが判る。 次に、 上記纖において様々な粘度を示した赚を用い、 これら融液の ¾¾®中での浸
MSを測定し、融液の粘度と 中における賺の との H ^を調べた。 このI¾S ^の測定では、 図 1 9に示すような^^^ g置を用いた。 この^ ^置は、 « のシリンダ容器内にガラスビーズの 層を形成し、 この の上部から融液を滴下さ せ、 充填層内での B ^夜の浸 M¾を測定するものである。 図 2 0は、 測定された顧液の浸¾gに基づき、融液の粘度と? との Γ應を示したもので、 融液粘度の上昇ととも に、融液の^ o 力 s低下することが判る。
以上の結果から、 高難石の:^には、 A 1 23含有量が謝匕した多量の により 生じる融液の粘度が大きいため、 酣夜の藤性が低下し (すなわち、鉱石粒子間での融液 の移動量が少なくなる) 、 ケーキ中での気孔の成長が阻害され、 これらによって通気 性の割匕やコークス赚生の割匕が引き起こされ、成品; の冷間艘の低下と鎖率、 歩留まりの低下につながるものと考えられる。
したがって、 高雖石を配合する齢の配合^ (牛については、 先に述べた雄石 A〜C と同様の平均気孔量による冷間赚への耀に加えて、 « (A 1 203が濃化した微 粉) により生じる融液の灘性低下に起因した冷間艘の低下等を考慮する必要がある。 まず、 図 1 1と同様の水 ilffi入測定法 (水 ISEA^田孔分布測; ¾置を用い、 押 圧 力: 0. 0 0 7〜 4 1 2MP aで測定) により高 石の気孔^布を調査し、 その気孔 ^^布に基づく加重平均気孔量を求めた結果、 高雖石 (纖石 D) の平均気孔量 (融液 の挙動に関係するような猶田気孔 4) は、 以下のような範囲になること力 S判つた。
纖石 D 平均気孔量: 0. 0 5〜0. 0 7 c m3/g
そして、 この高«石 石 D) と した 3«の«石 A〜。を用いて ¾m を繰り返し、 したような高 «石 (纖石 D) の »|4を加味した上で、 それらの微 細気孔量と成品; の冷間鍵との隠について觀した結果、 高纖石 (纖石 D) を酉己合する には、融夜の挙動と TOする^ S石の平均気孔量は下記 (1)式で定義する ことができ、 力 この平均気孔量 Xを 0. 0 9 c m3/g以下とすることにより、成品焼 纖の冷間艇を効果的に高めることができること力 s判明した。 なお、 上記平均気孔量は、 縫 4〜 7 mmの鉱石にっレヽて、水ΙΕΛ^田孔分布測践置を用レヽ θΚΙΙΕ入測定法
(押 ^圧力: 0. 0 0 7〜4 1 2MP a ) により測定した猶田気孔量の平均値 (N= 1 0の平均働 である。
平均気孔量 X=0.0 X [Α%] +0. llx [B %] +0.08 x [C%] +2.0x0.06 x [D%]
…(1)
但し [A%]: [滅石 A¾ / 石 A, B, C, Dの合 f S
[B%]: 瞧石 / 瞧石 A, B, C, Dの合調 [C%]: 瞧石 C4 / [纖石 A, B, C, Dの合調
[D%]: [難石 DK / [纖石 A, B, C, Dの合調 図 2 1は、 ±¾ϋした難の結果を βしたもので、 原料に配合される纖石 (高燐 鉱石 ¾«石) の平均気孔量 X (上記 (1) 定義される平均気孔量 X) と成品;^ 鉱の冷間弓嫉 (シャッター娘) との隱を示している。 同図に示されるように、 ; t雄原 料に配合される «石の平均気孔量 Xを 0. 0 9 c m3/ g以下とすることにより、 成品 i ^- . (シャッター娘) を^ a値である 8 9. 5 %以上の水準にできること が判る。 平均気孔量 Xは 0. 0 4— 0. 0 8 c m3/ gであるのが好ましレヽ。
したがって、本発明では、原? fs ^石の少なくとも として、 上言 石 A〜Cの中か ら選ばれる 2種以上の赚石と、 難石 D (高雖石) とを配合した; t維原料から; を羅する際に、; ί雄原料中に上記 (1)式で定義される纖石の平均気孔量 Xが 0. 0 9 c m3/g以下となるように滅石を配合し、 この; 原料から^ «を するもので このような本発明の;^^の^^法〖ま、 マラマンバ鉱石が属する »5Έや高皿石 である «石13を相当量配合する に特に有用であり、 例えば、 (ι)«石 A、
B、滅石 C及び纖石 Dの合龍 (但し、 難石 A〜Cの中のい bかが配合されない ^¾raii) に ¾1 "る «石8の配合割合が 2 Omasso/o以上であるような «石 高配合 の:^、 (2)纖石 A、 «石 B、 難石 C及ぴ灘石 Dの合霞 (但し、滅石 A〜C の中のレ、 かが配合されなレ、¾ ^^^む) に る »石 Dの酉己合割合が 2 0 !^33%以 上であるような滅石 D高配合の齢、 (3)滅石 A、 纖石 B、 滅石 C及び滅石 D の合言 (但し、纖石 A〜。の中のレ、 かが配合されなレ、 に ¾ "る赚 石 Bの配合割合が 2 0IIBSS%以上、纖石 Dの配合割合が 2 0IIHSS%以上であるような鉄 鉱石 B '難石 D高配合の 、 などにおいても冷間 ¾ ^が高い高品質の! を高い成 品歩留まりと ^率で^ することができる。

Claims

1. 原難石の少なくとも" ^として、水 i!E入測定法によって測定される平均気孔量 が 0. 03〜0. 05
Figure imgf000020_0001
(但し、ペレットフィードを除く) 、 同じく 平均気孔量が 0. 10-0. 12 cm3/gの^ £¾"B、 同じく平均気孔量が 0. 07〜 0. 09 cm3Zgの滅石 Cの中から選ばれる 2種以上の纖石 (但し、 纖石 A, B, Cは、 P含有量が 0. 1 OnHss%以上で且つ Al 203含有量が 2. OHBSS%以上であるも のを除く) と、 P含有量が 0. 10IIHSS%以上、 Α 12Ο3含有量が 2. OHHSS%以上の鉄 mとを配合した; t 原料から; を^ tする ^去であって、
下記 (1)式で定義される «石の平均気孔量 が 0. 09 c m g以下となるように、 纖石を配合した; t雄原枓から; を^ することを赚とする; ^^の Mi *¾o 平均気孔量 X=0.04x [Α%]+0.11 [B%]+0.08 [C%]+2.0x0.06x [D%] …(1)
[A%] 瞧石 A¾ /瞧石 A, B, C, Dの合誦
[B%] 瞧石 B¾ Z赚石 A, B, C, Dの合計 4]
LC%] 匪石 C¾ / [纖石 A, B, C, Dの合調
[D%] 匪石 Ε>ϋ , [纖石 A, B, C, Dの合計 S]
2. 雄原料に^ S石 B力 S配合されることを難とする請求項 1に記載の; の製造 紘
3. 原料に 石 A、滅石 B及ぴ纖石 C力 ¾H合されることを賺とする請求項
1に雄の; の^
4. 纖石 A、 纖石 B、 纖石 C及ぴ纖石 Dの合龍に ¾ "る纖石 Bの割合が 2 0mss%以上であることを雖とする請求項 2又は 3に謹の の^ ^
5. 灘石 A、 雌石 B、 «石。及び難石 Dの合 ISに る纖石 Dの割合が 2 0mass%以上であることを赚とする請求項 2〜4のいずれかに記載の;^!^;の製 ^
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