JP4348387B2 - 予備還元鉄の製造方法 - Google Patents
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Description
続いて、図2〜図4を参照しながら、前述の転炉製鋼において発生する転炉ダストを含む酸化鉄原料について、詳細に検討する。なお、以下の説明では、酸化鉄原料を粉砕する際に用いる粉砕機として、振動ミルの一種であるボールミルを用いる場合について説明するが、本発明に係る予備還元鉄の製造方法が、以下の場合に限定されるわけではない。
酸化鉄原料の粒径差による還元性の評価を行うために、実際にタブレットを製造し電気炉にて還元を行った。得られた結果を図2に示す。図2は、還元用の炭材を含む酸化鉄原料の粒径と、酸化鉄原料を加熱還元することで得られた予備還元鉄(DRI)の金属化率との関係を示している。ここで、還元用の炭材は、例えば、石炭、コークス、タイヤ乾留時の残渣として発生する微粒カーボン等である。図2を参照すると、予備還元鉄の金属化率は、酸化鉄原料の粒径が小さくなるほど向上していくが、150μm以下になると、金属化率は逆に悪化していくことがわかる。これは、粒径が小さくなるにつれて酸化鉄原料の反応界面積が増大するため、還元速度が上昇するためである。しかしながら、還元反応の進行に伴いCOガスが発生するため、粒径が極度に小さくなると、ガス発生時の内部圧力に耐えきれず爆裂してしまうため、還元性を表す金属化率が低下すると考えられる。種々の検証の結果、粒径が150μm未満となると、爆裂の危険性が高くなり、粒径が70μm以下となると爆裂する可能性が極めて高くなることがわかった。
続いて、酸化鉄原料の粒径差による造粒性について評価するために、実際にタブレットを製造し、圧壊強度を測定した。得られた結果を図3に示す。図3は、還元用炭材を含む酸化鉄原料の粒径と、この酸化鉄原料を用いて製造された還元前タブレットの圧壊強度との関係を示している。ここで、図3の縦軸は、還元前タブレットの圧壊強度をkgf単位で示しているが、1kgfは、約9.8Nである。
また、造粒時においては、酸化鉄原料に加水を行い、水分含有率が造粒の適正水分である6〜8%となるようにすることが好ましい。そのためには、酸化鉄原料の吸水性が問題となる。そこで、蒸発皿に静置した20gの酸化鉄原料に、水分含有率が6〜8%となるように加水を行い、吸水時間を測定することで評価を行った。
次に、酸化鉄原料の粉砕に用いられる振動ミルの一種であるボールミルの粉砕能力について検討する。
Pw:ボールミル動力(kW)
Wi:粉砕仕事指数
P:ボールミル出側における篩下80%粒径(μm)
F:ボールミル入側における篩下80%粒径(μm)
C:ボールミルに応じた補正係数
であり、補正係数Cには、水分含有率に応じた補正係数やボールミルの処理速度に関する補正係数が含まれる。
続いて、図6を参照しながら、本実施形態に係る予備還元鉄の製造方法について、詳細に説明する。図6は、本実施形態に係る予備還元鉄の製造方法を説明するための流れ図である。
20 脱硫設備
30 精錬用転炉
40 湿式集塵装置
50 フィルタープレス
60 塊成化装置
70 乾燥炉
80 予備還元炉
90 還元鉄溶解用転炉
Claims (3)
- 回転炉床炉により塊成化還元鉄を製造する方法であって、
製鉄プロセスで発生する製鉄ダストおよび鉄鉱石からなる群より選択される酸化鉄原料を所定の水分含有率まで乾燥する工程と、
乾燥後の前記酸化鉄原料と所定水分含有率の還元材とを混合する工程と、
前記酸化鉄原料と前記還元材との混合物を、篩下80%粒径で70μm〜500μmまで粉砕し、前記混合物の水分含有率を1%〜3%とする工程と、
粉砕後の前記混合物の水分含有率を調整した後に、当該混合物を混練する工程と、
混練後の前記混合物を塊成化して塊成物とする工程と、
前記塊成物を前記回転炉床炉により還元し、予備還元鉄とする工程と、
を含むことを特徴とする予備還元鉄の製造方法。 - 前記粉砕工程後の前記混合物の粒径は、篩下80%粒径で150μm〜300μmであることを特徴とする、請求項1に記載の予備還元鉄の製造方法。
- 前記混練工程では、前記粉砕後の混合物の水分含有率が6%〜8%となるまで、加水を行うことを特徴とする、請求項1に記載の予備還元鉄の製造方法。
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