JPH0425327B2

JPH0425327B2 -

Info

Publication number: JPH0425327B2
Application number: JP29669386A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sakamoto; Hidetoshi Noda; Hideomi Yanaka
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1992-04-30
Also published as: JPS63153225A

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕この発明は、高炉用または直接還元鉄用原料と
して好適な焼成塊成鉱の製造方法に関するもので
ある。〔従来技術とその問題点〕高炉用原料または直接還元製鉄用原料として、
粉鉄鉱石をペレツト化して焼成した焼成塊成鉱が
知られており、使用が拡大されつつある。この焼成塊成鉱は、通常、次のように製造され
ている。すなわち、粒径約８mm以下の粉鉄鉱石に、生石
灰、消石灰、石灰石、ベントナイト、高炉水砕ス
ラグおよびドロマイト等のうちの少なくとも１つ
からなる媒溶剤を、焼成塊成鉱中のCaO／SiO₂
の値が1.0〜2.5程度となるように添加し、ミキサ
ーで混合する。そして、得られた混合物をデイス
ク型の第１の造粒機に供給し、水を加えて、第１
の造粒機により混合物を造粒し、粒径が例えば約
３〜13mmの生ペレツトに成形する。次いで、得ら
れた生ペレツトをデイスク型の第２の造粒機に供
給し、2.5〜4.0wt％程度の粉コークスを添加し
て、第２の造粒機により生ペレツトを更に造粒
し、これによつて表面に粉コークスを被覆した生
ペレツトを調製する。そして、このようにして得られた生ペレツトを
無端移動グレート式焼成炉内に装入して、装入さ
れた生ペレツトの層を焼成炉のグレート上に乗つ
て、焼成炉の乾燥帯、点火帯および焼成帯を順次
通過させる。乾燥帯においては、生ペレツトの層
に上方から温度150〜350℃の乾燥用ガスを吹込
み、生ペレツトを乾燥する。点火帯においては、
乾燥された生ペレツトの層に上方から高温燃焼ガ
スを吹込み、生ペレツトの表面の粉コークスを点
火する。燃焼帯においては、粉コークスの燃焼に
よつて生じた高温燃焼ガスを生ペレツト層を通つ
て下方に吸引して、生ペレツトを焼成温度まで加
熱する。生ペレツトは、焼成帯における加熱によ
つて、その表面に形成されたカルシウムフエライ
トおよびスラグの少なくとも１つにより結合され
た焼成ペレツトからなる、大きいブロツク状の塊
りの焼成塊成鉱に焼成される。そして、このようにして得られた大きいブロツ
ク状の塊りの焼成塊成鉱を焼成炉の下流端から排
出し、クラツシヤーによつて破砕したのち、スク
リーンによつて篩分けて、粒径３mm未満の篩下げ
の焼成塊成鉱片を除去し、かくして、複数個の焼
成ペレツトが結合した塊状の形の最大粒径50mm程
度の焼成塊成鉱および単体の焼成ペレツトの形の
粒径３〜13mm程度の焼成塊成鉱が製造される。以上のようにして製造された焼成塊成鉱は、主
として還元性に優れた微細なカルシウムフエライ
トおよび微細なヘマタイトが多く形成されている
ので、優れた還元性を有している。また、複数個
の焼成ペレツトが結合した塊状の形の場合のみな
らず、単体の焼成ペレツトの形の場合にも、不規
則な形状を有しているので、高炉内に装入したと
きに、高炉内の中心部に偏つて流れ込むことがな
く、且つ、焼成塊成鉱間に隙間が生ずるために、
還元ガスの円滑な通過を阻害することがない。さ
らに、移送中の衝撃等によつて崩壊があつても、
複数個の焼成ペレツトが結合した塊状の形の焼成
塊成鉱が単体の焼成ペレツトに分離するだけなの
で、支障なく使用することができる。しかしながら、従来の焼成塊成鉱はSiO₂を5.5
〜6.0wt％程度含有していたため、還元率が60〜
70％程度と低く、また還元粉化率が35〜45％程度
と高かつた。さらに、焼成塊成鉱がSiO₂を5.5〜
6.0wt％程度含有していることから、高炉のスラ
グ比も例えば360Kg／トンと高く、燃料比（また
はコークス比）も例えば520Kg／トンと高くなる
難点があつた。〔発明の目的〕この発明は、上述の現状に鑑み、粉鉄鉱石に媒
溶剤を添加、混合した混合物を造粒して生ペレツ
トを成形し、得られた生ペレツトに粉コークスを
被覆し、前記生ペレツトを無端移動グレート式焼
成炉に装入して、焼成塊成鉱を連続的に製造する
に際して、焼成塊成鉱の還元率および還元粉化率
を向上させることを目的とするものである。〔発明の概要〕この発明は、粉鉄鉱石に媒溶剤を添加、混合し
た混合物をデイスク型の造粒機で造粒して生ペレ
ツトを成形し、得られた生ペレツトに粉コークス
を被覆し、前記生ペレツトを無端移動グレート式
焼成炉に装入して連続的に焼成し、かくして、焼
成塊成鉱を連続的に製造する、焼成塊成鉱の製造
方法において、前記粉鉄鉱石として、前記焼成塊成鉱中の
SiO₂が0.5〜5.0wt％となるように配合した粉鉄鉱
石を使用することに特徴を有するものである。〔発明の構成〕以下、この発明の焼成塊成鉱の製造方法につい
て詳述する。本発明者等は、粉鉄鉱石に媒溶剤を添加、混合
した混合物を造粒して生ペレツトを成形し、得ら
れた生ペレツトに粉コークスを被覆し、前記生ペ
レツトを無端移動グレート式焼成炉に装入して、
焼成塊成鉱を連続的に製造するに際して、焼成塊
成鉱の還元率および還元粉化率を向上すべく、鋭
意研究を重ねた。従来、焼成塊成鉱中にSiO₂を5.0〜6.0wt％も含
有していたのは、生ペレツトの焼成時に、粉鉄鉱
石中のSiO₂に媒溶剤中のCaOと共にスラグを形
成させて、粉鉄鉱石同志を結合させ、塊状化させ
るためには、焼成塊成鉱中のSiO₂含有率が約
5.0wt％以上となるように、粉鉄鉱石中にSiO₂が
含有されていることが必要であるとされていたか
らである。しかし、研究を進めたところ、粉鉄鉱石の造粒
にドラム型の造粒機を用い、しかも、粉鉄鉱石に
媒溶剤のみならず粉コークスをも添加して、造粒
して得られた生ペレツトの場合ならばともかく、
粉鉄鉱石の造粒にデイスク型の造粒機を用い、し
かも、粉コークスは粉鉄鉱石の造粒後に表面に被
覆するようにし、粉鉄鉱石には媒溶剤のみを添加
して、造粒して得られた生ペレツトの場合には、
造粒性が良く、球形の良好な塊まりに成形されて
いるので、粉鉄鉱石中のSiO₂含有量が少なくて
も、生ペレツトの焼成時に粉鉄鉱石中のSiO₂に
媒溶剤中のCaOと共にスラグを形成させて、粉鉄
鉱石同志を結合させ、良好に塊状化させることが
できることが判つた。従つて、焼成塊成鉱の還元
率および還元粉化率を向上させることが可能とな
る。そこで、SiO₂含有量の異なる配合の粒径約８
mm以下の粉鉄鉱石の各々から調製した生ペレツト
を用い、SiO₂含有量を変化させて焼成塊成鉱を
製造する実験を行なつた。そして、焼成塊成鉱中
のSiO₂含有量と、還元率および還元粉化率並び
に成品歩留りおよび落下強度を調べた。その結果、焼成塊成鉱中のSiO₂含有量を0.5〜
5.0wt％とすれば、焼成塊成鉱の還元率および還
元粉化率を大幅に向上でき、しかも、成品歩留り
および落下強度を低下させることがないことが判
つた。第１図は、得られた焼成塊成鉱中のSiO₂含有
量と還元率との関係を示すグラフ、第２図は、同
じく、SiO₂含有量と還元粉化率との関係を示す
グラフ、第３図は、同じく、SiO₂含有量と落下
強度との関係を示すグラフ、第４図は、同じく、
SiO₂含有量と成品歩留りとの関係を示すグラフ
である。第１図に示されるように、焼成塊成鉱の還元率
は、焼成塊成鉱中のSiO₂含有量が多くなるにつ
れて低下しているが、SiO₂含有量が0.5〜5.0wt％
の範囲内では80％以上と高い。そして、SiO₂含
有量が5.0wt％を超えると、還元率は80％を下廻
り急激に低下する。焼成塊成鉱の還元粉化率は、
第２図に示されるように、焼成塊成鉱中のSiO₂
含有量が0.5〜5.0wt％の範囲内では30％以下にな
つているが、SiO₂含有量が5.0wt％を超えると還
元粉化率は30％を上廻る。一方、焼成塊成鉱の落下強度は、第３図に示さ
れるように、焼成塊成鉱中のSiO₂含有量が多く
なるにつれて増加しているが、SiO₂含有量が0.5
〜5.0wt％の範囲内でも落下強度は約85％以上あ
つて、充分に維持されている。焼成塊成鉱の成品
歩留りは、第４図に示されるように、焼成塊成鉱
中のSiO₂含有量が多くなるにつれて増加してい
るが、SiO₂含有量が0.5〜5.0wt％の範囲内でも成
品歩留りは約75％以上あつて、充分に維持されて
いる。なお、以上で、焼成塊成鉱中のSiO₂含有量の
下限を0.5wt％までとしたのは、SiO₂含有量が
0.5wt％未満の焼成塊成鉱を得ることは、粉鉄鉱
石の品位の点から殆ど困難であり、0.5wt％未満
は実用上意味がないからである。従つて、焼成塊成鉱の成品歩留りおよび落下強
度を低下させずに、焼成塊成鉱の還元率を80％以
上、還元粉化率を30％以下とするためには、焼成
に使用する粉鉄鉱石として、焼成塊成鉱中の
SiO₂含有量が0.5〜5.0wt％となるように配合した
粉鉄鉱石を用いるべきである。この発明においては、以上のように、焼成に使
用する粉鉄鉱石として、焼成塊成鉱中のSiO₂含
有量が0.5〜5.0wt％となるように配合した粉鉄鉱
石を使用して、焼成塊成鉱の還元率および還元粉
化率を大幅に向上させるものである。この発明において、生ペレツトに被覆する粉コ
ークスの量は、従来と同様2.5〜4.0wt％とするの
が好ましい。これは、被覆する粉コークスの量が
2.5wt％未満では、焼成炉における生ペレツトの
焼成効率を高めることができず、生ペレツトを短
時間で高強度の焼成塊成鉱に焼成できないからで
あり、被覆する粉コークスの量が4.0wt％を超え
ると、焼成時の生ペレツトの温度が高くなり過ぎ
て、焼成塊成鉱の組織が緻密で気孔の少ないもの
となると同時に、被還元性の悪い溶融型組織、す
なわち、２次ヘマタイトや短冊型カルシウムフエ
ライトの多い組織となるためである。この発明において、使用する粉鉄鉱石の粒径
は、従来と同様約８mm以下とするのが好ましい。
これは、粒径８mm超の粉鉄鉱石は焼成塊成鉱化し
ないでもそのまま使用でき、焼成塊成鉱化する必
要があるのは粒径８mm以下の粉鉄鉱石であるから
である。この発明において、生ペレツトの粒径は、従来
と同様約３〜13mmとするのが好ましい。その理由
は、次の通りである。即ち、生ペレツトの粒径が
３mm未満であると、焼成炉における生ペレツトの
焼成時に、粉コークスの燃焼によつて生じた高温
燃焼ガスが、生ペレツトの層を円滑に通過するの
を阻害されるため、焼成塊成鉱の生産率がが低下
する問題が生ずる。のみならず、単体の焼成ペレ
ツトの形の焼成塊成鉱も粒径３mm未満となるため
に、このような小さい粒径の焼成塊成鉱を高炉内
に装入した場合に、還元ガスの円滑な通過を阻害
する。その結果、高炉内において棚吊りおよびス
リツプが発生し、高炉操業が不安定になる問題が
生ずる。一方、生ペレツトの粒径が13mmを超える
と、衝撃に対する抵抗力が弱くなるため、生ペレ
ツトを焼成炉に移送する際に、生ペレツトが崩壊
する問題を生ずる。のみならず、焼成塊成鉱の焼
成ペレツト個々の粒径も13mmを超えるため、この
ような大きい焼成ペレツトの焼成塊成鉱を高炉内
に装入した場合に、焼成塊成鉱の中心部まで還元
ガスが浸透するのに長時間を必要とする。その結
果、高炉内における焼成塊成鉱の還元性が悪くな
り、且つ、未還元の芯が残つて、焼成塊成鉱の、
荷重下における高温特性が悪くなる問題を生ず
る。〔実施例〕第１表に示す粒度構成を有し、第２表に示す化
学成分組成を有する５種類の銘柄の粉鉄鉱石Ａ〜
Ｅを、この発明に従い、焼成塊成鉱中のSiO₂含
有量が0.5〜5.0wt％の範囲内となるよう、第３表
に示すように、適宜の割合で配合した。比較のた
めに、焼成塊成鉱中のSiO₂含有量が5.0wt％超と
なるよう、同じく、第３表に示すように、適宜の
割合で配合した。

【表】

【表】次いで、これらの配合の粉鉄鉱石に媒溶剤およ
びバインダーとして、第４表に示す粒度構成の生
石灰を1.0〜2.7wt％添加、混合し、また塩基度調
整用として表５に示す粒度構成の石灰石を用い、
塩基度を1.8〜2.2の範囲に調整した。ここで得ら
れた混合物をデイスク型の造粒機で造粒して、第
６表に示す粒径分布を有する、水分含有量８〜
9wt％の生ペレツトに成形した。

【表】

【表】次いで、第７表に示す粒度構成の粉コークスを
生ペレツトに3.5wt％添加して造粒し、生ペレツ
トに粉コークスを被覆した。

【表】そして、無端移動グレート式焼成炉のグレート
上に生ペレツトを400mmの厚さに装入して、生ペ
レツトを焼成炉の乾燥帯、点火帯および焼成帯を
順次移動させ、焼成塊成鉱に焼成した。そして、
このようにして得られた大きいブロツク状の焼成
塊成鉱を焼成炉の下流端から排出し、クラツシヤ
ーによつて破砕したのち、スクリーンによつて粒
径３mm未満の篩下の焼成塊成鉱片を除去し、かく
して、複数個の焼成ペレツトが結合した最大粒径
50mmの塊状の形の焼成塊成鉱および単体の焼成ペ
レツトの形の粒径３〜50mmの焼成塊成鉱が製造さ
れた。以上のように製造された焼成塊成鉱中のSiO₂
含有量および焼成塊成鉱の還元率等を第８表に示
す。

【表】

【表】第８表に示されるように、焼成塊成鉱中の
SiO₂含有量がこの発明の範囲内である本発明No.
１〜６においては、いずれも焼成塊成鉱の還元率
および還元粉化率が良好で、落下強度および成品
歩留りを低下させることなく、還元率および還元
粉化率が向上されている。これに対し、焼成塊成
鉱中のSiO₂含有量がこの発明の範囲外である比
較例No.７〜８においては、いずれも、焼成塊成鉱
の落下強度および成品歩留りは良いものの、還元
率および還元粉化率が悪化している。〔発明の効果〕この発明によれば、焼成塊成鉱の還元率および
還元粉化率を容易に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、得られた焼成塊成鉱中のSiO₂含有
量と還元率との関係を示すグラフ、第２図は、同
じく、SiO₂含有量と還元粉化率との関係を示す
グラフ、第３図は、同じく、SiO₂含有量と落下
強度との関係を示すグラフ、第４図は、同じく、
SiO₂含有量と成品歩留りとの関係を示すグラフ
である。

Claims

【特許請求の範囲】１粉鉄鉱石に媒溶剤を添加、混合した混合物を
デイスク型の造粒機で造粒して生ペレツトを成形
し、得られた生ペレツトに粉コークスを被覆し、
前記生ペレツトを無端移動グレート式焼成炉に装
入して連続的に焼成し、かくして、焼成塊成鉱を
連続的に製造する、焼成塊成鉱の製造方法におい
て、前記粉鉄鉱石として、焼成塊成鉱中のSiO₂が
0.5〜5.0wt％となるように配合した粉鉄鉱石を使
用することを特徴とする、焼成塊成鉱の製造方
法。