BR112018067367B1

BR112018067367B1 - Método para fabricar minério sinterizado

Info

Publication number: BR112018067367B1
Application number: BR112018067367-6A
Authority: BR
Inventors: Kenta Takehara; Tetsuya Yamamoto; Toshiyuki Hirosawa; Takahide Higuchi; Nobuyuki Oyama
Original assignee: Jfe Steel Corporation
Priority date: 2016-03-04
Filing date: 2017-02-27
Publication date: 2022-05-03
Also published as: PH12018550145A1; CN108699623A; KR102189069B1; BR112018067367A2; AU2017227235A1; CN108699623B; KR20180110034A; AU2017227235B2; JP6508500B2; JPWO2017150428A1; WO2017150428A1

Abstract

Propõe-se um método para fabricar um minério sinterizado, que tem capacidade para fabricar partículas granuladas de alta resistividade e pode fornecer um minério sinterizado de alta qualidade até mesmo no uso de um minério de ferro que contém uma grande quantidade de pó fino de difícil granulação, que é caracterizado pelo fato de que uma matéria-prima de sinterização é composta de um minério de ferro que contém não menos do que 20% em massa de partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e 10 a 50% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm, um material de ajuste e um material auxiliar são agitados em um agitador de alta velocidade, granulados e, então, sinterizados.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] Esta invenção refere-se a um método para fabricar um minério sinterizado como uma matéria-prima para um alto forno usado em uma máquina de sinterização do tipo Dwight-Lloyd ou similares.

ANTECEDENTES

[002] O minério sinterizado é fabricado pela composição de minérios de ferro em pó de várias marcas (que é geralmente chamado de finos de minério de cerca de 125 a 1.000 μm) com quantidades adequadas de pós de material auxiliar como calcário, pedra de sílica, serpentinito ou similares, pó de materiais diversos como poeira, carepa, minério de retorno ou similares e combustível sólido como moinha de coque ou similares para formar um material de composição bruto para sinterizar, adicionar água ao mesmo, misturar e granular a mistura resultante, carregar a matéria-prima granulada resultante em uma máquina de sinterização e, então, sinterizar na mesma. O material de composição bruto para sinterização geralmente contém água e é aglomerado durante a granulação para formar quase-partículas. Essa matéria-prima quase-granulada para sinterização é útil para assegurar permeabilidade a gás satisfatória em uma camada de carregamento da máquina de sinterização e prosseguir para uma reação de sinterização de modo suave. Na reação de sinterização, água é evaporada aquecendo-se as partículas granuladas e, por conseguinte, o teor de água das partículas granuladas localizadas em um lado a jusante se torna alto para formar uma zona que tem uma resistividade reduzida (zona úmida). A zona úmida é susceptível a esmagar as partículas granuladas e bloqueia um trajeto de fluxo de ar na camada de carregamento para deteriorar a permeabilidade a gás.

[003] A pulverização fina do minério de ferro avançou recentemente, e as partículas granuladas desse minério de ferro em pó fino se tornam pequenas em termos de resistividade. Particularmente, a resistividade é bem reduzida na adição de água, que tem um problema de causar a redução de permeabilidade a gás. Além disso, sabe-se que o minério de ferro em pó fino é difícil de conduzir granulação, o que é importante na fabricação de minério sinterizado. Nesse ambiente que circunda o minério de ferro em pó para sinterização propôs-se recentemente uma técnica para fabricar um minério sinterizado de alta qualidade com o uso de um minério de ferro que contém uma grande quantidade de pó fino de difícil granulação.

[004] Outrora, as seguintes técnicas foram conhecidas como um método para fabricar um minério sinterizado como uma matéria-prima para um alto forno (Literaturas de Patente 1 a 9). LISTA DE CITAÇÃO LITERATURA DE PATENTE Literatura de Patente 1: JP-A-S62-37325 Literatura de Patente 2: JP-A-H01-312036 Literatura de Patente 3: JP-A-2007-247020 Literatura de Patente 4: JP-A-H11-61282 Literatura de Patente 5: JP-A-H07-331342 Literatura de Patente 6: JP-A-H07-48634 Literatura de Patente 7: JP-A-2005-194616 Literatura de Patente 8: JP-A-2006-63350 Literatura de Patente 9: JP-A-2003-129139

SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA TÉCNICO

[005] A Literatura de Patente 1 revela um método de sinterização peletizada híbrida (doravante referido como "método de HPS"). Essa técnica é feita para fabricar um minério sinterizado que tem uma índice de basicidade da escória baixo e uma redutibilidade alta granulando-se um material de composição bruto para sinterização que contém uma grande quantidade de minério de ferro em pó fino com um teor de ferro alto com o uso de um misturador de tambor e um peletizador. Entretanto, esta técnica tem um problema em que o custo de produção se torna alto devido ao fato de que é necessário para fornecer muitos peletizadores quando uma grande quantidade da matéria-prima de sinterização for tratada.

[006] Além disso, é proposto um método de misturar anteriormente o minério de ferro em pó fino e poeira de produção de ferro em um misturador de agitação antes de uma etapa de granulação e realizar, adicionalmente, a granulação no misturador de agitação e um método de agitação de uma matéria-prima de sinterização composta principalmente de minério de ferro em pó fino em um agitador e granular em uma máquina de granulação (Literaturas de Patente 2 a 3). Nesses métodos, entretanto, as partículas granuladas são compostas principalmente de matéria-prima em pó fina, de modo que haja um problema em que a resistividade das partículas granuladas é reduzida em comparação a um caso que tem partículas nucleares (minério de ferro) com uma resistividade maior do que aquela das partículas granuladas.

[007] Adicionalmente, propõe-se um método em que uma matéria-prima de sinterização formada compondo-se minério de ferro em pó fino e finos de minério é misturada anteriormente em um misturador Eirich e, então, granulada em um misturador de tambor e assim por diante (Literaturas de Patente 4 a 6). Nesses métodos, entretanto, uma quantidade de uma camada de pó fixada se torna excessiva quando uma razão de minério de ferro em pó fino é aumentada e, por conseguinte, a combustibilidade das partículas granuladas é deteriorada. A propriedade de granulação também é deteriorada devido à pequena quantidade de partículas nucleares, causando um problema em que a sinterização é realizada em um estado de granulação incompleta.

[008] Adicionalmente, propõe-se um método que minério de difícil granulação que contém minério de ferro em pó fino e um teor alto de água de cristalização é processado (Literaturas de Patente 7 a 9). Nesse caso, entretanto, é difícil evitar que um aumento de perda de pressão em uma zona úmida devido à evaporação de uma grande quantidade de água de minério do ferro altamente cristalino durante a sinterização. Além disso, quando uma grande quantidade do minério de ferro em pó fino sujeito à redução da resistividade das partículas granuladas for usada, existe um problema em que a perda de pressão na zona úmida é aumentada adicionalmente.

[009] A presente invenção é feita focada nos problemas acima, e um objetivo da mesma é propor um método para fabricar um minério sinterizado em que as partículas granuladas de alta resistividade podem ser produzidas até mesmo no uso de minério de ferro que contém uma grande quantidade de pó fino de difícil granulação e também um minério sinterizado de alta qualidade pode ser obtido.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA

[010] Os inventores estudaram um método para aumentar uma resistividade das partículas granuladas no caso de uso de minério de ferro em pó fino, um método para reduzir uma evaporação de água de cristalização para suprimir um aumento de perda de pressão em uma zona úmida, e um método para realizar granulação de modo eficiente no uso de minério que contém um teor baixo de água de cristalização e uma grande quantidade de pó fino, e como resultado, a invenção foi realizada.

[011] Isto é, a invenção consiste em um método para fabricar uma matéria-prima de sinterização composta de um minério de ferro que contém não menos do que 20% em massa de partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e 10 a 50% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm, um agente de ligação e um material auxiliar é agitado em um agitador de alta velocidade, granulado e, então, sinterizado.

[012] Além do mais, os seguintes são considerados como um meios mais preferencial no método para fabricar um minério sinterizado de acordo com a invenção: (1) a matéria-prima de sinterização que contém minério de ferro inclusive de 25 a 40% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm é agitada e granulada; (2) o minério de ferro não contém mais do que 4% em massa de água de cristalização; (3) uma velocidade circunferencial de uma lâmina de agitação no agitador de alta velocidade não é menor do que 6 m/s; e (4) o teor de água em um pré-tratamento através do agitador de alta velocidade não é maior do que 6% em massa.

EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO

[013] De acordo com a invenção, até mesmo quando o minério de ferro que contém uma grande quantidade de pó fino de difícil granulação é usado, um minério sinterizado de alta qualidade pode ser fabricado ao conter uma grande quantidade das partículas nucleares, e também é possível aprimorar uma produtividade do minério sinterizado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[014] A Figura 1 é uma vista esquemática que ilustra um exemplo da fileira de equipamento para executar o método para fabricar um minério sinterizado de acordo com a invenção.

[015] A Figura 2 é um gráfico que mostra uma comparação de uma produtividade de sinterização entre um caso que realiza uma agitação de alta velocidade e um caso que não realiza agitação de alta velocidade quando uma razão de minério de ferro em pó fino for variada.

[016] A Figura 3 é um gráfico que mostra uma relação entre uma razão de partículas nucleares e uma produtividade de sinterização.

[017] A Figura 4 é um gráfico que mostra uma relação entre uma velocidade circunferencial de uma lâmina de agitação em um agitador de alta velocidade e um diâmetro médio harmônico.

[018] A Figura 5 é um gráfico que mostra uma relação entre um teor de água e uma razão de partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm na agitação.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES

[019] A Figura 1 é uma vista esquemática que ilustra um exemplo de uma fileira de equipamento para realizar o método para fabricar um minério sinterizado de acordo com a invenção. O método de fabricação de um minério sinterizado de acordo com a invenção é descrito com referência à Figura 1. Primeiramente, é fornecida uma matéria-prima de sinterização 11 composta de um minério de ferro que contém não menos do que 20% em massa de partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e 10 a 50% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm, um agente de ligação e um material auxiliar. A matéria-prima de sinterização 11 é preferencial para ser composta de minério de ferro que contém não menos do que 30% em massa das partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e 10 a 50% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm, um agente de ligação como moinha de coque ou similares, e um material auxiliar como minério de retorno, pedra de sílica, cal, cal viva ou similares.

[020] Então, um pré-tratamento da matéria-prima de sinterização 11 preparada é realizada em um agitador de alta velocidade 12. Um propósito do agitador de alta velocidade 12 é destinado a suprimir a formação de partículas granuladas grosseiras, um agregado do pó fino como uma “semente” das partículas granuladas grosseiras é esmagado antes da granulação. A fim de esmagar o agregado do pó fino de modo eficiente, é eficaz descascar diretamente o pó fino aplicando-se microscopicamente força de cisalhamento ao próprio agregado. Como um exemplo do agitador de alta velocidade 12 pode ser usado, por exemplo, um misturador Eirich, um misturador Pellegaia, um misturador Proshear ou similares. Dentre os mesmos, o misturador Eirich é conhecido como um "granulador de agitação em alta velocidade" e é um equipamento que possui uma função de granulação associada à agregação e crescimento de partículas através da reticulação líquida.

[021] A matéria-prima de sinterização 11 sujeita ao pré-tratamento no agitador de alta velocidade 12 é granulada por agitação e mistura em um misturador de tambor 13 mediante uma agitação de água. A matéria-prima de sinterização 11 após a granulação é fornecida a uma máquina de sinterização 14, através da qual um minério sinterizado é formado na máquina de sinterização 14. Então, o minério sinterizado é alimentado a um alto forno 15 como uma matéria-prima para o alto forno juntamente com coque, calcário e assim por diante para fabricar ferro-gusa.

[022] Na fileira de equipamento mostrada na Figura 1, as partículas granuladas após a granulação no misturador de tambor são carregadas diretamente na máquina de sinterização e sinterizadas na mesma, mas a seguinte fileira de equipamento pode ser considerada como a construção até a máquina de sinterização. Isto é, a invenção pode ser aplicada, de preferência, a (1) uma fileira de equipamento que dispõe vários misturadores de tambor como uma ordem de um agitador, um misturador de tambor e outro misturador de tambor, e (5) uma fileira de equipamento que dispõe um peletizador entre vários misturadores de tambor como uma ordem de um agitador, um misturador de tambor, um peletizador e outro misturador de tambor, e (6) uma fileira de equipamento que dispõe um processo de secagem após a granulação no misturador de tambor a fim de suprimir adicionalmente a formação da zona úmida embora o uso do minério que contém um baixo teor de água de cristalização tenha sido desenvolvido para reduzir a perda de pressão na zona úmida na invenção.

[023] A fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção é realizada pela fileira de equipamento supracitada. A particularidade no método de fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção está em um ponto em que um minério de ferro que contém não menos do que 20% em massa de partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e 10 a 50% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm é usado como a matéria-prima de sinterização e a agitação no agitador de alta velocidade é realizada como um pré-tratamento antes da granulação.

[024] No método de fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção, não menos do que 20% em massa de partículas nucleares com o tamanho de partícula não menor do que 1 mm estão contidas no minério de ferro, de modo que as partículas nucleares atuem como um núcleo na granulação e, por conseguinte, a granulação é promovida em comparação a um caso que contém um número pequeno de partículas nucleares. Visto que as partículas granuladas que contêm uma grande quantidade do minério de ferro em pó fino são baixas na resistividade, é importante suprimir a quebra das partículas granuladas pela pressão a fim de aumentar a resistividade. Para essa finalidade, as partículas nucleares que têm uma resistividade maior do que aquela do agregado do minério de ferro em pó fino são usadas para reduzir uma porção sujeita a ser quebrada nas partículas granuladas, o que leva ao aumento da resistividade das partículas.

[025] O motivo para limitar as partículas nucleares com o tamanho de partícula não menor do que 1 mm é devido ao fato de que o tamanho de partícula das partículas nucleares é, de modo geral, não menor do que 1 mm. Além disso, o motivo pelo qual a quantidade das partículas nucleares é limitada a não menos do que 20% em massa é devido ao fato de que quando a quantidade das partículas nucleares for menor do que 20% em massa, a produtividade de sinterização é deteriorada como visto a partir do resultado do Exemplo 2 abaixo. Adicionalmente, a quantidade é, de preferência, não menor do que 30% em massa. O limite superior não é particularmente colocado, mas é, de preferência, não maior do que 80% em massa.

[026] No método de fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção, 10 a 50% em massa do minério de ferro em pó fino com o tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm está incluso no minério de ferro. Entretanto, a matéria-prima que contém uma grande quantidade do minério de ferro em pó fino está apta a formar com facilidade partículas granuladas produzidas a partir apenas do pó fino que tem uma resistividade baixa devido à água polarizada. Com o uso do agitador de alta velocidade, essas partículas são quebradas e a agregação do minério de ferro em pó fino é esmagada para dispersar a matéria-prima de modo uniforme. Portanto, a agregação do pó fino é solucionada e a camada de pó fixada é reduzida, pela qual é possível fabricar partículas granuladas de alta resistividade.

[027] O motivo pelo qual 10 a 50% em massa do minério de ferro em pó fino com o tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm está incluso no minério de ferro é devido ao fato de que quando a quantidade for menor do que 10% em massa, uma quase-partícula que tem uma resistividade de ligação fraca não pode ser formada, ao mesmo tempo em que quando excede 50% em massa, existe um problema em que partículas grosseiras que têm uma resistividade de ligação fraca são formadas. O limite superior é estabelecido como 50% em massa devido ao fato de que o minério de ferro em pó fino não maior do que 125 μm não é substancialmente composto no minério de ferro em uma quantidade que excede 50% em massa. O motivo pelo qual o tamanho de partícula é limitado a não mais do que 125 μm é devido ao fato de que a força de adesão que indica uma adesividade entre camadas de partícula mútuas em uma camada preenchida de pó adicionada com água é aumentada quando o tamanho de partícula não for maior do que 125 μm para mostrar um comportamento extremamente diferente da propriedade de granulação.

[028] No método de fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção, o esmagamento com o agitador de alta velocidade requer uma força suficiente para quebrar a agregação do minério de ferro em pó fino. É possível quebrar a agregação do minério de ferro em pó fino aplicando-se uma força maior do que uma velocidade circunferencial convencionalmente proposta da lâmina de agitação. Além disso, a agregação do minério de ferro em pó fino já é alto quando o teor de água da matéria-prima de sinterização atinge o teor de água de granulação. Portanto, a matéria-prima é agitada em um estado de um teor de água baixo antes da adição de água para promover adicionalmente o efeito de quebra da agregação do minério de ferro em pó fino.

[029] Em um exemplo preferencial do método de fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção propõe-se um método para fabricar o minério sinterizado, em que uma matéria-prima de sinterização é granulada com o uso de um minério um que tem um teor baixo de água de cristalização, que causa a formação de uma zona úmida, a fim de suprimir a zona úmida que também causa uma produção reduzida no uso de minério de ferro em pó fino. Nas partículas granuladas obtidas por esse método, a ocorrência de água é reduzida quando a temperatura for elevada na máquina de sinterização em comparação ao caso de uso de um minério que contém um teor alto de água de cristalização, conforme mencionado anteriormente. Quando o teor de água na zona úmida for reduzido, a perda de pressão da zona úmida é reduzida para aprimorar a permeabilidade a gás na matéria-prima de sinterização (leito de sinterização) durante a sinterização. Como resultado, é possível aprimorar a produtividade do minério sinterizado. Além disso, um efeito de diminuir o agente de ligação como um combustível pode ser obtido suprimindo-se a evaporação de água.

[030] A explicação acima é feita com referência à modalidade da invenção. Após a agitação de alta velocidade de acordo com a invenção, o volume total das partículas granuladas pode ser usado como a matéria-prima de sinterização. Além do mais, o uso de uma matéria-prima de sinterização obtida misturando-se as partículas granuladas formadas por granulação após a agitação de alta velocidade de acordo com a invenção com partículas granuladas formadas por granulação sem a agitação de alta velocidade ser incluída no escopo da invenção. Além do mais, a invenção não se limita à construção descrita na modalidade acima e inclui outras modalidades concebíveis e exemplos modificados dentro de matérias descritas nas seguintes reivindicações.

EXEMPLOS

[031] Haverá exemplos descritos realizados para confirmar os efeitos da invenção abaixo.

[032] Na invenção, uma razão de partícula nuclear é definida como uma razão de peso de partículas com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm, e uma razão de pó fino é definida como uma razão de peso de partículas com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm no minério de ferro. No presente contexto, um minério de ferro amostrado é submetido à secagem e crivado com uma malha definida em JIS Z 8801 para medir o peso de cada partícula, e, então, uma razão de peso de cada partícula é calculada a partir do peso total do minério de ferro. Além disso, um teor de água de uma matéria-prima de sinterização é um valor obtido dividindo-se um peso de água na matéria-prima de sinterização por um peso da matéria-prima de sinterização que contém água, que é um valor calculado a partir da matéria-prima de sinterização submetida à secagem e o peso de água adicionada na invenção. Nesse caso, a matéria-prima de sinterização contém o minério de ferro acima que contém as partículas nucleares e pó fino, um agente de ligação e um material auxiliar. Em geral, uma matéria-prima de sinterização é obtida compondo-se minérios de ferro em pó de várias marcas com quantidades adequadas de um pó de material auxiliar como calcário, pedra de sílica, serpentinito ou similares, um pó de materiais diversos como poeira, carepa, minério de retorno ou similares, um ligante como cal viva ou similares e um agente de ligação como um combustível sólido como moinha de coque ou similares.

[033] Utiliza-se como uma amostra um minério de ferro que contém não menos do que 30% em massa de partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e não maior do que 4% em massa de água de cristalização e que tem uma razão de pó fino de 10% em massa (partícula nuclear: 42% em massa, água de cristalização; 4% em massa), 25% em massa (partícula nuclear: 40% em massa, água de cristalização: 3% em massa) ou 40% em massa (partícula nuclear: 36% em massa, água de cristalização: 3% em massa). No presente contexto, a água de cristalização da amostra é um valor médio medido a partir de uma razão de peso de água de cristalização em cada minério de ferro composto como uma média ponderada. Na invenção, a água de cristalização no minério de ferro composto é determinada pelo método de cálculo acima do valor médio. A água de cristalização de cada minério de ferro é medida de acordo com o documento JIS M 8700. A matéria-prima de sinterização é obtida compondo-se 69 a 70% em massa do minério de ferro com 16% em massa de minério de retorno, 14% em massa de calcário e 0 a 1% em massa de pedra de sílica na porcentagem interna e adicionando-se 5% em massa de moinha de coque como um agente de ligação na porcentagem externa. Adicionalmente, água é adicionada com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 6% em massa.

[034] Em relação a essas amostras, conduz-se testes quando um pré-tratamento com um agitador de alta velocidade for usado ou não usado. Utiliza-se como o agitador de alta velocidade um misturador Eirich em que um comprimento de uma lâmina de agitação como um diâmetro é 350 mm, e um diâmetro de um vaso é 750 mm. Uma velocidade circunferencial v (m/s) da lâmina de agitação é calculada como v = 0,35 x π x N/60 a partir do número de revoluções N (rpm) da lâmina de agitação e o comprimento da lâmina de agitação de 350 mm. Na invenção, a agitação é conduzida em uma velocidade circunferencial de 6 m/s por 60 segundos.

[035] Posteriormente, água é adicionada com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 7% em massa, durante o qual a granulação é realizada em um misturador de tambor por 5 minutos e, então, a sinterização é conduzida em uma máquina de teste de pote. Um bolo sinterizado após a sinterização é soltado de uma altura de 2 m uma vez para obter partículas com um tamanho de partícula de +10 mm como um produto, e um rendimento é calculado dividindo-se o peso do produto por (peso de bolo sinterizado - peso de minério de proteção da grelha). Uma produtividade de sinterização (t/(m2 • h)) é um valor obtido dividindo-se o peso do produto por um tempo de sinterização e uma área em corte do pote de teste.

[036] Os resultados medidos são mostrados na Figura 2. Como visto a partir da Figura 2, quando a razão de pó fino for aumentada em comparação à razão de pó fino usual não menor do que 10% em massa, a produtividade de sinterização é reduzida no caso de apenas usar o misturador de tambor. Por outro lado, quando o pré-tratamento através da agitação de alta velocidade for conduzido, a produtividade de sinterização é reduzida com o aumento do pó fino, mas a redução é consideravelmente suprimida em comparação ao caso em que a granulação é conduzida apenas no misturador de tambor.

[037] Um teste é conduzido com um minério de ferro que contém não mais do que 4% em massa de água de cristalização e que tem uma razão de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm de 40% em massa variando-se uma razão de partícula nuclear. A razão de partícula nuclear é 13% em massa (água de cristalização: 2% em massa), 25% em massa (água de cristalização: 2% em massa), 32% em massa (água de cristalização: 2% em massa) ou 43% em massa (água de cristalização: 4% em massa). Uma matéria-prima de sinterização é obtida compondo-se 69 a 70% em massa do minério de ferro com 16% em massa de minério de retorno, 14% em massa de calcário e 0 a 1% em massa de pedra de sílica na porcentagem interna e adicionar 5% em massa de moinha de coque como um agente de ligação na porcentagem externa. Água é adicionada com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 6% em massa. Essa amostra é agitada em um agitador de alta velocidade. No agitador de alta velocidade, um comprimento de uma lâmina de agitação como um diâmetro é 350 mm e um diâmetro de um vaso é 750 mm. Na invenção, a agitação é realizada em uma velocidade circunferencial de 6 m/s por 60 segundos. Água é adicionada com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 7% em massa, durante o qual a granulação é realizada com um misturador de tambor por 5 minutos e a sinterização é conduzida em uma máquina de teste de pote.

[038] Os resultados medidos são mostrados na Figura 3. Como visto a partir da Figura 3, a produtividade de sinterização é aprimorada quando a quantidade de partículas nucleares não for menor do que 20% em massa, e particularmente a produtividade de sinterização é consideravelmente aprimorada quando as partículas nucleares forem usadas em uma quantidade não menor do que 30% em massa. Isso é considerado devido ao fato de que resistividade das partículas granuladas é aumentada pela inclusão das partículas nucleares e a granulação é promovida incluindo-se as partículas nucleares na matéria-prima de sinterização para aprimorar permeabilidade a gás durante a sinterização.

[039] Uma velocidade circunferencial preferencial é examinada quando uma matéria-prima de sinterização que contém um teor baixo de água de cristalização e que tem uma razão de pó fino alta e uma razão de partícula nuclear for tratada por uma agitação de alta velocidade. Como uma condição de uma amostra utiliza-se um minério de ferro que contém 2% em massa de água de cristalização e que tem uma razão de pó fino de 25% em massa e uma razão de partícula nuclear de 30% em massa. Uma matéria-prima de sinterização é obtida compondo-se 70% em massa do minério de ferro com 16% em massa de minério de retorno e 14% em massa de calcário na porcentagem interna e adicionando-se 5% em massa de moinha de coque como um agente de ligação na porcentagem externa. Água é adicionada com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 6% em massa.

[040] A amostra é agitada por meio de um agitador de alta velocidade por 60 segundos. No agitador de alta velocidade, um comprimento de uma lâmina de agitação é 350 mm como um diâmetro e um diâmetro de um vaso é 750 mm. Na invenção, uma velocidade circunferencial é variada em uma faixa de 0 a 12 m/s. Posteriormente, água é adicionada à matéria-prima de sinterização com a finalidade de tornar o teor de água em 7% em massa, durante o qual a granulação é conduzida em um misturador de tambor por 5 minutos. Nesse exemplo avalia-se um diâmetro médio harmônico das partículas após a granulação. O diâmetro médio harmônico é uma indicação geralmente usada para avaliar a permeabilidade a gás de uma camada de pó. À medida que o diâmetro médio harmônico se torna maior, a granulação é mais promovida para aprimorar a permeabilidade a gás.

[041] O diâmetro médio harmônico é determinado pegando-se 1 kg de uma amostra pó após a agitação, secagem e peneiração a amostra de pó com crivos que têm tamanhos de malha de 0,25, 0,5, 1, 2, 8, 4,75 e 8 mm na ordem de tamanho de malha mais amplo para medir uma razão de peso de cada tamanho de partícula. O diâmetro médio harmônico é calculado pela seguinte equação (1):

[042] No presente contexto, wi é uma razão de peso obtida em cada tamanho de partícula, e xi é um tamanho de partícula típico em cada tamanho de partícula. O tamanho de partícula típico em cada tamanho de partícula é 0,125 mm em partículas não maiores do que 0,25 mm e 8 mm em partículas não menores do que 8 mm através da média geométrica entre o tamanho de malha maior e o tamanho de malha menor, que é uma média geométrica de tamanho de partícula máximo nas partículas amostradas.

[043] Na Figura 4, mostra-se um diâmetro médio harmônico das partículas granuladas após a granulação no misturador de tambor. Como visto a partir desse resultado, o diâmetro médio harmônico é aumentado com o aumento da velocidade circunferencial até a velocidade circunferencial atingir 6 m/s. Quando a velocidade circunferencial não for menor do que 6 m/s, o diâmetro médio harmônico é constante. O motivo pelo qual o diâmetro médio harmônico é aumentado com o aumento da velocidade circunferencial é devido ao fato de que a dispersão de água na matéria-prima de sinterização com as lâminas de agitação é insuficiente quando a velocidade circunferencial for baixa na agitação e partículas não granuladas retêm devido à dispersão de água insatisfatória. Quando a velocidade circunferencial for suficiente grande, a dispersão de água é suficiente e partículas não granuladas são diminuídas para aumentar o diâmetro médio harmônico.

[044] Examina-se um teor de água preferencial antes da agitação quando uma matéria-prima de sinterização produzida a partir de um minério que contém um teor baixo de água de cristalização e que tem uma razão de pó fino alta e uma razão de partícula nuclear alta é tratada através de uma agitação de alta velocidade. Como uma condição de uma amostra utiliza-se um minério de ferro que contém 2% em massa de água de cristalização e que tem uma razão de pó fino de 25% em massa e uma razão de partícula nuclear de 30% em massa. Uma matéria-prima de sinterização é obtida compondo-se 70% em massa do minério de ferro com 16% em massa de minério de retorno, 14% em massa de calcário na porcentagem interna e adicionar 5% em massa de moinha de coque como um agente de ligação na porcentagem externa. Água é adicionada com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 0 a 7% em massa. Posteriormente, a granulação é conduzida em um misturador de tambor por 5 minutos enquanto adiciona água com a finalidade de tornar o teor de água da matéria-prima de sinterização em 7% em massa.

[045] Nesse teste, uma avaliação é feita por uma razão de partículas maiores que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm dentre as partículas após a agitação a fim de examinar o teor de água, esmagando com facilidade agregados de pó fino através da agitação. Em geral, as partículas granuladas são formadas por um processo para fabricar partículas de 3 a 5 mm. As partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm antes da granulação formam partículas grosseiras após a granulação, e essas partículas grosseiras causam a deterioração de combustibilidade na sinterização. Portanto, é desejável reduzir as partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm dentre as partículas após a agitação. Além disso, a redução das partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm significa o esmagamento de pó fino fixado às partículas nucleares. Isso é uma indicação de que a dispersão do pó fino é promovida e a matéria-prima é dispersada e misturada de modo uniforme.

[046] Na Figura 5 mostra-se um teor de água na agitação e uma razão de partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm após a agitação. Como visto a partir desse resultado, a razão de partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm pode ser reduzida diminuindo-se o teor de água. Especificamente, quando o teor de água não for maior do que 6% em massa, a razão de partículas que têm um tamanho de partícula não menor do que 4,75 mm é constante. Isso se deve ao fato de que um teor de água de um agregado do pó fino na matéria-prima de sinterização também é reduzido pela diminuição do teor de água. A força de adesão entre as partículas necessária para a agregação ser diminuída reduzindo-se o teor de água do agregado do pó fino, através qual o esmagamento do agregado através das lâminas de agitação é promovido.

[047] O acima é explicado com referência às modalidades, mas a invenção não é limitada à construção das modalidades acima e inclui outras modalidades e exemplos modificados considerados abrangidos em um escopo de matérias descrito nas reivindicações. Por exemplo, um caso de constituir o método de mistura do material de pó fino de acordo com a invenção combinando-se uma parte ou todas as modalidades acima e exemplos modificados está incluso em um escopo de direitos da invenção.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[048] No método de fabricação do minério sinterizado de acordo com a invenção, um minério sinterizado que tem uma qualidade alta pode ser fabricando contendo-se uma grande quantidade de partículas nucleares até mesmo quando se usa um minério de ferro que contém uma grande quantidade de pó fino de difícil granulação, e é possível aprimorar a produtividade do minério sinterizado, de modo que a invenção possa ser aplicada, de preferência, ao método de fabricação de vários minérios sinterizados. LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA 11matéria-prima de sinterização 12agitador de alta velocidade 13misturador de tambor 14máquina de sinterização 15alto forno

Claims

1. Método para fabricar um minério sinterizado, CARACTERIZADO pelo fato de que uma matéria-prima de sinterização composta de um minério de ferro que contém não menos do que 20% em massa de partículas nucleares com um tamanho de partícula não menor do que 1 mm e 10 a 50% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm, um agente de ligação e um material auxiliar é agitado em um agitador de alta velocidade, em que uma velocidade circunferencial de uma lâmina de agitação no agitador de alta velocidade não é menor do que 6 m/s e um teor de água em um pré-tratamento através do agitador de alta velocidade não é maior do que 6% em massa, granulado e, então, sinterizado.

2. Método para fabricar um minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a matéria-prima de sinterização que contém um minério de ferro inclusive de 25 a 40% em massa de pó fino com um tamanho de partícula não maior do que 0,125 mm é agitada e granulada.

3. Método para fabricar um minério sinterizado, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o minério de ferro tem não mais do que 4% em massa de água de cristalização.