WO2024038643A1 - 焼結鉱の製造方法 - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing sintered ore, which is a raw material for blast furnaces, and particularly to a method characterized in that it focuses on a method of granulating a sintered compound raw material.
- Sintered ore is usually manufactured by the following steps. First, powdered iron ore (generally called -10mm sinter feed) consisting of multiple brands is mixed with auxiliary raw material powder such as limestone, silica stone, and serpentine, as well as dust, scale, return ore, etc. A sintered blended raw material is obtained by blending appropriate amounts of miscellaneous raw material powder and solid fuel such as coke powder. Next, water is added to the obtained sintered compound raw material. Then, the mixed sintering raw material to which water has been added is mixed and granulated to obtain a granulated raw material for sintering. Next, the obtained sintering granulation raw material is charged into a sintering machine and fired to obtain sintered ore.
- powdered iron ore generally called -10mm sinter feed
- auxiliary raw material powder such as limestone, silica stone, and serpentine
- dust, scale, return ore etc.
- a sintered blended raw material is obtained by blending appropriate amounts of miscellaneous
- the sintered compound raw materials contain water and aggregate with each other during granulation to form pseudo particles.
- this pseudo-granulated sintering granulated raw material is charged onto the pallet of the sintering machine, it helps to ensure good ventilation of the sintering raw material charging layer and facilitates the sintering reaction. Proceed to.
- Patent Document 1 proposes a method in which iron ore pulverized to 10 ⁇ m or less is used as a binder using an anionic polymer dispersant.
- the purpose of the present invention is to propose a method for producing sintered ore with high productivity without requiring either a step of pulverizing iron ore into fine powder or an expensive anionic polymer dispersant. .
- the inventors investigated a method of utilizing dust generated in steel mills, which has a particle size of several micrometers to several hundreds of micrometers, as a binder, and created a dust slurry solution in which solid dust is suspended in water. I came up with the idea of adding it as a.
- a sintering compound raw material containing iron ore of multiple types of brands is granulated in a granulator together with added water, and the obtained sintering granulation raw material is fired in a sintering machine.
- the method for producing sintered ore in which sintered ore is obtained, part or all of the water added during granulation is replaced with a dust slurry solution in which solid dust is suspended in water at a concentration of 20 to 55 mass%.
- the solid dust is generated in the steel manufacturing process and contains 50 mass% or more of particle size -10 ⁇ m; (2) increasing the solid dust concentration to 30 to 50 mass%; (3) increasing the solid dust concentration to 35 to 45 mass%; (4) The method for increasing the solid dust concentration is concentration using a thickener; is considered to be a more preferable solution.
- the method for producing sintered ore according to the present invention by replacing part or all of the water added during granulation with a dust slurry solution in which solid dust is suspended in water at a concentration of 20 to 55 mass%, the granulation of the sintered compound raw material can be improved to various degrees.
- FIG. 1 is a flowchart for explaining an example of each step in the method for producing sintered ore of the present invention.
- step 1 powdered iron ore consisting of a plurality of brands is prepared (step 1).
- step S3 appropriate amounts of the auxiliary raw material powder, miscellaneous raw material powder, and solid fuel prepared in step S2 are blended into the fine iron ore prepared in step S1 to obtain a sintered blended raw material (step S3).
- added water is added to the obtained sintering compound raw material, and the sintering compound raw material is mixed and granulated (step S4) to obtain a granulated raw material for sintering (step S5).
- step S6 the obtained sintering granulation raw material is charged into a sintering machine and fired (step S6), thereby obtaining sintered ore (step S7).
- step S4 part or all of the added water added during granulation (step S4) is replaced with a dust slurry solution in which solid dust is suspended in water.
- step S4 includes (1) generation of nuclei, (2) granulation and collapse of pseudo particles based on the nuclei, as shown in FIG. Granules are produced through the steps of repeating the steps.
- the fine powder acts as a binder, but if the fine powder and water are not uniformly dispersed, for example, a granulated or non-granulated product containing only the fine powder with low strength will be formed.
- the inventors created a dust slurry solution in which dust was suspended in water at a concentration of 20 to 55 mass% through a granulation process. It has been found that by adding it, fine powder and water are uniformly dispersed, granulation properties are improved, and high sintering productivity can be achieved.
- particles with a particle size of -10 ⁇ m or less have excellent transportability using dust slurry piping and are also effective in improving granulation properties, so the particle size of -10 ⁇ m should be 50 mass% or more. It is desirable that the
- the greatest feature of the present invention is that part or all of the water added during granulation is replaced with a dust slurry solution in which solid dust is suspended in water at a concentration of 20 to 55 mass%.
- the solid dust has a particle size of several ⁇ m to several 100 ⁇ m generated in the steel manufacturing process, the solid dust concentration is concentrated to 30 to 50 mass%, and the solid dust concentration is increased to 30 to 50 mass%.
- the solid dust concentration must be concentrated to 35 to 45 mass%, and the method for increasing the solid dust concentration is one or more of the following: natural sedimentation using a thickener, specific gravity separation using a hydrocyclone, decanter, etc., and forced dehydration using a filter press. , is possible.
- ⁇ particle size> refers to the following.
- ⁇ Particle size> The particle size is sieved using a sieve with a nominal opening according to JIS (Japanese Industrial Standards) Z 8801-1.
- a particle size of 1 mm or less means the nominal opening according to JIS Z 8801-1. It refers to the particle size that allows the entire amount to pass through a 1 mm sieve, and is also written as -1 mm.
- the minimum value of the nominal opening specified by JIS (Japanese Industrial Standard) Z 8801-1 is 20 ⁇ m, and if it is smaller than that, for example 10 ⁇ m or less, laser diffraction/scattering method based on JIS 8825 or the , refers to a particle size in which the cumulative fraction of particles with a particle size of 10 ⁇ m or less, determined by liquid phase gravity sedimentation method in accordance with JIS Z8820-2, is approximately 100%.
- Example 1 Slurry generated during wet dust collection in the steel manufacturing process was sampled and the solid concentration was measured, and it was found to be about 20 mass%.
- the particle size distribution of the solid content was measured using a laser scattering type particle size measuring device, the weight ratio of ⁇ 10 ⁇ m to the entire solid content was approximately 100 mass%.
- a granulation test was conducted on the mixed raw material of iron ore under conditions where the slurry concentration was variously changed, and the granulation performance, transportability, and sintering productivity were confirmed.
- a natural sedimentation method was used, and after putting the slurry in a container and allowing it to settle for a certain period of time, the supernatant water was removed to recover a slurry with a predetermined concentration.
- a mixed raw material of iron ore (water content 5.5 maa%) was mixed and granulated using a drum mixer to obtain pseudo particles. At that time, additional water was added to obtain appropriate granulation moisture. According to a preliminary investigation, the appropriate moisture value was 7.5 mass%, so the amount of water added was set so that the total of the water contained in the slurry and the water added separately was 7.5 mass%.
- a nozzle, pump, and piping for injection were configured to add water.
- the ore raw material was put into a drum mixer, and water and slurry were added at the same time as the mixer started rotating. The total granulation time was 5 min.
- the pseudo particles were charged into a small iron sintering test pot with a diameter of 300 mm ⁇ and a height of 600 mm, and the raw material above the packed bed was ignited to conduct a sintering test.
- the baked cake was dropped once from a height of 2 m, and the ratio of +10 mm in the cake after the fall was defined as the finished product ratio.
- Productivity was calculated using the time required for firing and the grate area of the sintering machine tester.
- the slurry transportability was evaluated based on the clogging of pipes added to the mixer.
- Mixability in the drum mixer was evaluated as nozzle clogging.
- Productivity was evaluated using a pot test.
- Comparative Example 1 which shows the results when the slurry is completely dried and used as a powder, although it has excellent transportability, because it is an ultra-fine powder, it absorbs water and aggregates in the drum mixer, causing other ore raw materials to A large amount of ungranulated powder was produced due to insufficient moisture distribution.
- Comparative Example 2 which shows the results when the sampled slurry was diluted to a concentration of 15 mass%, although the transportability and mixability were excellent, there was no significant difference in production rate from Comparative Example 1. . This is considered to be because the fine powder ratio in the charged raw material was as low as 0.5 mass%, and no clear binder effect was observed.
- Comparative Example 3 which shows the results when the sampled slurry was concentrated to a concentration of 60 mass%, the viscosity of the slurry increased rapidly, and the property became sludge, making it difficult to transport through piping, and causing problems in the flow from the nozzle. Injection also became difficult. As a result, the sludge could not be uniformly mixed with the raw materials, and ungranulated powder and coarse particles were generated, resulting in a decrease in sintering productivity.
- Example 2 As a preferred example, 10 mass% of a difficult-to-granulate hematite-based high-grade fine powder ore (concentrate) is added to the sintering raw materials (45 mass% Australian ore, 45 mass% South American ore), and a concentrated slurry is added. The effect was confirmed.
- High-grade fine ore is a raw material that has a higher specific gravity than normal raw materials and lacks fine particles that contribute to adhesion. The particle size distribution is narrow, and water permeability is high, but adhesion is poor. Therefore, when a slurry is not used as in the conventional method, there is a problem in that it is easily peeled off during the rolling process in a drum mixer and ungranulated powder is generated.
- Invention Example 10 similar to Invention Example 9, slurry with an initial concentration of 20 mass% was concentrated, slurry with a concentration of 40 mass% was added and granulated, and then a sintering test was conducted to produce the product. I wanted sex.
- Comparative Example 5 a sintering test was conducted in the same manner as Invention Example 10 using a slurry having a concentration of 15 mass% to determine productivity. The results are shown in Table 3 below. From the results in Table 3, it was found that in Invention Example 10, compared to Comparative Example 5, the pseudo particle diameter increased and the firing time was shortened, resulting in improved productivity.
- the method for producing sintered ore according to the present invention by replacing part or all of the water added during granulation with a dust slurry solution in which solid dust is suspended in water at a concentration of 20 to 55 mass%, the granulation of the sintered compound raw material can be improved in various stages, and this manufacturing method can be applied to various sintered compound raw materials in addition to the exemplified one.
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Abstract
鉄鉱石を微粉に粉砕する工程と、高価なアニオン性高分子分散剤のいずれをも必要とすることなく、生産性の高い焼結鉱の製造方法を提案する。複数種類の銘柄からなる鉄鉱石を含む焼結配合原料を添加水とともに造粒機にて造粒し、得られた焼結用造粒原料を焼結機にて焼成することにより焼結鉱を得る焼結鉱の製造方法において、造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換える。
Description
本発明は、高炉用原料である焼結鉱の製造方法、特に焼結配合原料の造粒方法に着目した点に特徴を有する方法に関する。
焼結鉱は、通常、以下の工程により製造される。まず、複数種類の銘柄からなる粉鉄鉱石（一般に、－１０ｍｍ程度のシンターフィードと呼ばれているもの）に、石灰石や珪石、蛇紋岩等の副原料粉と、ダスト、スケール、返鉱等の雑原料粉と、粉コークス等の固体燃料とを適量ずつ配合して焼結配合原料を得る。次に、得られた焼結配合原料に水分を添加する。そして、水分を添加した焼結配合原料を混合－造粒して焼結用造粒原料を得る。次に、得られた焼結用造粒原料を焼結機に装入して焼成することによって、焼結鉱を得ている。その焼結配合原料は、一般に、水分を含むことで造粒時に互いに凝集して擬似粒子となる。そして、この擬似粒子化した焼結用造粒原料は、焼結機のパレット上に装入されたとき、焼結原料装入層の良好な通気を確保するのに役立ち、焼結反応を円滑に進める。
上述した焼結鉱の製造方法において、造粒時における焼結配合原料に添加する水分には適正水分値が存在する。水分値が適正値を超えると粒径の小さな微粉のみが凝集して強度の低い粗大粒子を形成し、水分値が適正値を下回ると未造粒粉が発生するが、これらはいずれも前記焼結原料装入層内での通気性を低下させ生産性を低下させる原因となる。一方で、焼結配合原料を造粒する際に微粉を添加するとそのバインダーとしての作用により造粒時における粗大粒子や未造粒粉の発生を抑制することができる。
例えば、特許文献１では、アニオン性高分子分散剤を用いて、１０μｍ以下に粉砕した鉄鉱石をバインダーとして活用する方法を提案している。
しかしながら、特許文献１で提案している技術の場合、鉄鉱石を１０μｍ以下に粉砕する工程と、高価なアニオン性高分子分散剤を使用するという問題があった。
本発明の目的は、鉄鉱石を微粉に粉砕する工程と、高価なアニオン性高分子分散剤のいずれをも必要とすることなく、生産性の高い焼結鉱の製造方法を提案することにある。
前記の目的を実現するため、発明者らは、粒径が数μｍ～数１００μｍである製鉄所で発生するダストをバインダーとして活用する方法を検討し、水に固体ダストが懸濁したダストスラリー溶液として添加することを着想した。
即ち、本発明は、複数種類の銘柄からなる鉄鉱石を含む焼結配合原料を添加水とともに造粒機にて造粒し、得られた焼結用造粒原料を焼結機にて焼成することにより焼結鉱を得る焼結鉱の製造方法において、前記造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換えることを特徴とする、焼結鉱の製造方法である。
なお、前記のように構成される本発明に係る焼結鉱の製造方法においては、
（１）前記固体ダストは、製鉄工程で発生し、かつ、粒径－１０μｍを５０ｍａｓｓ％以上含むものであること、
（２）前記固体ダスト濃度を３０～５０ｍａｓｓ％に濃化させること、
（３）前記固体ダスト濃度を３５～４５ｍａｓｓ％に濃化させること、
（４）前記固体ダスト濃度を濃化させる方法は、シックナーによる濃化であること、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
（１）前記固体ダストは、製鉄工程で発生し、かつ、粒径－１０μｍを５０ｍａｓｓ％以上含むものであること、
（２）前記固体ダスト濃度を３０～５０ｍａｓｓ％に濃化させること、
（３）前記固体ダスト濃度を３５～４５ｍａｓｓ％に濃化させること、
（４）前記固体ダスト濃度を濃化させる方法は、シックナーによる濃化であること、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
本発明に係る焼結鉱の製造方法によれば、造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換えることで、焼結配合原料の造粒を各段に改善することができる。
図１は、本発明の焼結鉱の製造方法における各工程の一例を説明するためのフローチャートである。図１に従って本発明の焼結鉱の製造方法の各工程を説明すると、まず、複数種類の銘柄からなる粉鉄鉱石を準備する（ステップ１）。次に、ステップＳ１で準備した微粉鉄鉱石に、ステップＳ２で準備した副原料粉と、雑原料粉と、固体燃料を適量ずつ配合して焼結配合原料を得る（ステップＳ３）。次に、得られた焼結配合原料に、添加水を加えて焼結配合原料を混合し、造粒して（ステップＳ４）、焼結用造粒原料を得る（ステップＳ５）。次に、得られた焼結用造粒原料を焼結機に装入して焼成することによって（ステップＳ６）、焼結鉱を得ている（ステップＳ７）。本発明では、造粒（ステップＳ４）時に添加する添加水の一部または全部を、水に固体ダストが懸濁したダストスラリー溶液で置き換える。
上述した図１に従って、複数種類の銘柄からなる鉄鉱石を含む焼結配合原料を造粒機にて造粒し、得られた焼結用造粒原料を焼結機にて焼成することにより焼結鉱を得る焼結鉱の製造方法において、造粒プロセス（ステップＳ４）では、図２に示すように、（１）核の生成、（２）核をもとに疑似粒子の造粒・崩壊を繰り返すという段階を経て造粒物を生成する。この際、微粉を添加すると微粉がバインダーとして働くが、微粉と水が均一に分散していないと、たとえば、微粉のみの強度が低い造粒物や未造粒物が出来てしまう。発明者らは、粒径が数μｍ～数１００μｍである製鉄所で発生するダストをバインダーとして活用するにあたり、ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液を造粒プロセスで添加することによって、微粉と水が均一に分散して造粒性が向上し高い焼結生産性を達成できることを見出した。ダストスラリー溶液に懸濁させるダストについては、粒径－１０μｍ以下のものがダストスラリーの配管を用いた搬送性に優れ、造粒性の向上効果にも優れるので、粒径－１０μｍを５０ｍａｓｓ％以上含むものであることが望ましい。
すなわち、本発明の最大の特徴は、造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換えることにある。また、より好ましい形態としては、前記固体ダストは、製鉄工程で発生する粒径が数μｍ～数１００μｍであること、前記固体ダスト濃度を３０～５０ｍａｓｓ％に濃化させること、前記固体ダスト濃度を３５～４５ｍａｓｓ％に濃化させること、前記固体ダスト濃度を濃化させる方法は、シックナーによる自然沈降、ハイドロサイクロンやデカンター等による比重分離、フィルタープレスによる強制脱水、のいずれか１つ以上であること、が考えられる。
なお、上述した本発明の焼結鉱の製造方法において、＜粒径＞は、以下のものをいう。
＜粒径＞
ＪＩＳ（日本工業規格） Ｚ ８８０１－１に準拠した公称目開きの篩を用いて篩分けされた粒径であり、例えば、粒径１ｍｍ以下とは、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１に準拠した公称目開き１ｍｍの篩を全量が通過する粒径をいい、－１ｍｍとも記す。また、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｚ ８８０１－１で規定される公称目開の最小値は２０μｍであり、それよりも小さい、たとえば１０μｍ以下の場合は、ＪＩＳ ８８２５に準拠したレーザー回折・散乱法や、ＪＩＳ Ｚ８８２０－２に準拠した液相重力沈降法で求めた粒径１０μｍ以下の積算分率が略１００％である粒径をいう。
＜粒径＞
ＪＩＳ（日本工業規格） Ｚ ８８０１－１に準拠した公称目開きの篩を用いて篩分けされた粒径であり、例えば、粒径１ｍｍ以下とは、ＪＩＳ Ｚ ８８０１－１に準拠した公称目開き１ｍｍの篩を全量が通過する粒径をいい、－１ｍｍとも記す。また、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｚ ８８０１－１で規定される公称目開の最小値は２０μｍであり、それよりも小さい、たとえば１０μｍ以下の場合は、ＪＩＳ ８８２５に準拠したレーザー回折・散乱法や、ＪＩＳ Ｚ８８２０－２に準拠した液相重力沈降法で求めた粒径１０μｍ以下の積算分率が略１００％である粒径をいう。
実際に以下の試験を行い、本発明の焼結鉱の製造方法に必須の構成、および、好適な構成を検討した。
＜実施例１＞
製鉄工程の湿式集塵で発生するスラリーを採取し、固体濃度を測定した所、２０ｍａｓｓ％程度であった。固体分をレーザー散乱式の粒度測定装置を用いて粒度分布を測定したところ、固体分全体に対して－１０μｍの重量比率はほぼ１００ｍａｓｓ％であった。このスラリー濃度を種々変更した条件において、鉄鉱石の混合原料の造粒試験を実施し、造粒性・搬送性・焼結生産性を確認した。スラリー濃度の変更には、自然沈降法を採用し、容器内にスラリーを入れて一定時間沈降させたのち、上澄み水を除去して、所定濃度のスラリーを回収した。
製鉄工程の湿式集塵で発生するスラリーを採取し、固体濃度を測定した所、２０ｍａｓｓ％程度であった。固体分をレーザー散乱式の粒度測定装置を用いて粒度分布を測定したところ、固体分全体に対して－１０μｍの重量比率はほぼ１００ｍａｓｓ％であった。このスラリー濃度を種々変更した条件において、鉄鉱石の混合原料の造粒試験を実施し、造粒性・搬送性・焼結生産性を確認した。スラリー濃度の変更には、自然沈降法を採用し、容器内にスラリーを入れて一定時間沈降させたのち、上澄み水を除去して、所定濃度のスラリーを回収した。
最初に鉄鉱石の混合原料（含水率５．５ｍａａ％)をドラムミキサーで混合・造粒し、疑似粒子を得た。その際、適正造粒水分となるように添加水を添加した。事前に調査したところ、適正水分値は７．５ｍａｓｓ％であったので、スラリー中に含まれる水分と、別途加える水分の合計が７．５ｍａｓｓ％となるように水分添加量を設定した。水分の添加には、噴射用のノズル・ポンプ・配管を構成した。ドラムミキサー内に鉱石原料を投入し、ミキサーの回転を開始させると同時に水およびスラリーを添加した。合計の造粒時間を５ｍｉｎとした。
次に、擬似粒子を直径３００ｍｍφ、高さ６００ｍｍの鉄製の小型焼結試験鍋に装入し、充填層上部の原料に点火し、焼成試験を実施した。焼成後のケーキを高さ２ｍから１回落下させて、落下後のケーキ中の＋１０ｍｍ比率を成品比率と定義した。焼成に要した時間と、焼結機試験機のグレート面積を用いて生産性を算出した。
上述した工程に従って、以下の表１に示すように、発明例１～１０および比較例１～３の例について、スラリー搬送性、ドラムミキサー内での混合性、焼結生産性の比較をした。ここで、発明例１は、採取したスラリーをそのまま用いたものである。発明例２～８は、採取したスラリーを濃化させ、濃度２０～５５ｍａｓｓ％としたものである。発明例９、１０は、採取したスラリーを濃化させ、濃度２０～５５ｍａｓｓ％としたもので、添加水の一部を置き換えたものである。比較例１は、スラリーを完全に乾燥させて粉体として用いたものである。比較例２および比較例３は、採取したスラリーを濃化させ、それぞれ濃度１５ｍａｓｓ％、６０ｍａｓｓ％としたものである。
また、スラリー搬送性は、ミキサーに添加の配管詰まりとして評価した。ドラムミキサー内での混合性は、ノズルでの詰まりとして評価した。生産性は、鍋試験で評価した。
表１の結果から、以下のことがわかった。スラリーを完全に乾燥させて粉体として用いた場合の結果を示す比較例1では、搬送性には優れるものの、超微粉のため、ドラムミキサー内で水分を吸収して凝集化し、他の鉱石原料に水分が行き渡らずに、未造粒粉が多く生成した。採取したスラリーを希釈して濃度１５ｍａｓｓ％としたものを用いた場合の結果を示す比較例２では、搬送性および混合性には優れるものの、生産率は比較例1と大きな差は見られなかった。これは装入原料中の微粉比率が０．５ｍａｓｓ％と低く、バインダー効果として明瞭な効果が見られなかったためと考えられる。採取したスラリーを濃化して濃度６０ｍａｓｓ％としたものを用いた場合の結果を示す比較例３では、スラリーの粘度が急激に上昇し、性状としてはスラッジとなり、配管輸送が困難となり、ノズルからの噴射も困難となった。その結果、原料に対して均一にスラッジを混合する事ができずに、未造粒粉や粗大粒子が生成し、焼結生産性が低下した。
一方、採取したスラリーをそのまま用いた場合の結果を示す発明例１では、比較例１、２に比べて生産率が向上した。採取したスラリーを濃化させて濃度２０～５５ｍａｓｓ％としたものを用いた場合の結果を示す発明例２～１０では、装入原料中の微粉比率の増加にともない、焼結生産性が向上した。さらに、発明例２～１０について比べてみると、発明例７と１０では、濃化スラリーの搬送性には問題は見られなかったが、ノズルからの噴射時に詰まりなどの現象が見られた。その結果、発明例６に比べてドラムミキサー内でのスラリーが均一噴射されずに、未造粒粉が発生し、生産率が若干低下した。発明例８では、スラリーの粘性が上昇し、ポンプでの搬送、ノズルからの噴射時に詰まりなどの現象が見られた。その結果、発明例７に比べて、ドラムミキサー内でのスラリーが均一噴射されずに、未造粒粉が発生し、生産率が若干低下した。
以上の検討より、発明例１～１０と比較例１～３とを比較することで、造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換えることが、鉄鉱石を微粉に粉砕する工程と、高価なアニオン性高分子分散剤のいずれをも必要とすることなく、生産性の高い焼結鉱を得ることができることがわかった。また、ダスト粒子の性状の違いなどを考慮すると、より好ましい範囲としては、ダストスラリー溶液中の固体ダストを３０～５０ｍａｓｓ％とすることであり、さらに好ましくは、ダストスラリー溶液中の固体ダストを３５～４５ｍａｓｓ％とすることであることがわかる。
＜実施例２＞
好適な実施例として、焼結原料（豪州鉱４５ｍａｓｓ％、南米鉱４５ｍａｓｓ％）中に、難造粒性のヘマタイト系の高品位微粉鉱石（コンセントレート）を１０ｍａｓｓ％添加し、濃化スラリーの添加効果を確認した。高品位微粉鉱石は、通常原料よりも比重が高く、付着性に寄与する細粒が不足している原料である。粒度分布もせまく、水の浸透性は高いが、付着性に乏しい。そのため、従来法のように、スラリーを用いない場合には、ドラムミキサー内での転動過程で剥離しやすく、未造粒粉が発生するという問題がある。
好適な実施例として、焼結原料（豪州鉱４５ｍａｓｓ％、南米鉱４５ｍａｓｓ％）中に、難造粒性のヘマタイト系の高品位微粉鉱石（コンセントレート）を１０ｍａｓｓ％添加し、濃化スラリーの添加効果を確認した。高品位微粉鉱石は、通常原料よりも比重が高く、付着性に寄与する細粒が不足している原料である。粒度分布もせまく、水の浸透性は高いが、付着性に乏しい。そのため、従来法のように、スラリーを用いない場合には、ドラムミキサー内での転動過程で剥離しやすく、未造粒粉が発生するという問題がある。
そこで、実際に、発明例１０として、発明例９と同様に、初期濃度２０ｍａｓｓ％のスラリーを濃化させ、濃度４０ｍａｓｓ％のスラリーを添加して造粒し、その後焼結試験を実施して生産性を求めた。比較例５として、濃度１５ｍａｓｓ％のスラリーを用いて、発明例１０と同様に焼結試験を実施して生産性を求めた。結果を以下の表３に示す。表３の結果から、発明例１０では、比較例５と比べて、擬似粒子径が増加し、焼成時間の短縮効果により、生産性が向上することがわかった。
本発明に係る焼結鉱の製造方法によれば、造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換えることで、焼結配合原料の造粒を各段に改善することができ、この製造方法は例示のものの他、種々の焼結配合原料に対しても適用することが可能である。
Claims (5)
- 複数種類の銘柄からなる鉄鉱石を含む焼結配合原料を添加水とともに造粒機にて造粒し、得られた焼結用造粒原料を焼結機にて焼成することにより焼結鉱を得る焼結鉱の製造方法において、前記造粒時の添加水の一部または全部を、固体ダストが２０～５５ｍａｓｓ％の濃度で水に懸濁したダストスラリー溶液で置き換えることを特徴とする、焼結鉱の製造方法。
- 前記固体ダストは、製鉄工程で発生し、かつ、粒径－１０μｍを５０ｍａｓｓ％以上含むものであることを特徴とする、請求項１に記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記固体ダスト濃度を３０～５０ｍａｓｓ％に濃化させることを特徴とする、請求項１または２記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記固体ダスト濃度を３５～４５ｍａｓｓ％に濃化させることを特徴とする、請求項１または２記載の焼結鉱の製造方法。
- 前記固体ダスト濃度を濃化させる方法は、シックナーによる濃化であること特徴とする、請求項３に記載の焼結鉱の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
| JPH01162729A (ja) * | 1987-12-18 | 1989-06-27 | Nkk Corp | 燒結用ブリケットの製造方法 |
| JPH10280058A (ja) * | 1997-04-11 | 1998-10-20 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 焼結原料の処理方法 |
| JP2004137596A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-05-13 | Nippon Steel Corp | マラマンバ鉱石を含む焼結原料の造粒処理方法 |
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