JPH0430445B2

JPH0430445B2 -

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Publication number: JPH0430445B2
Application number: JP29669286A
Authority: JP
Priority date: 1986-12-15
Filing date: 1986-12-15
Publication date: 1992-05-21
Also published as: JPS63149336A

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、従来は、粉鉄鉱石として、粒径
0.5mm以下が30〜70wt％、粒径0.5mm超８mm以下が
残りからなる配合の相対的に粗い粉鉄鉱石を使用
していたため、粉鉄鉱石をペレツトに成形して焼
成したときに、得られる焼成塊成鉱中には多くの
マクロ気孔が形成されず、このため、焼成塊成鉱
の還元率が低下していた。また、粉鉄鉱石に生媒
溶剤を添加、造粒して生ペレツトに成形したとき
に、強度のある緻密な生ペレツトが得られないの
で、得られる焼成塊成鉱の落下強度も低い。〔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、混合した混合物を生ペレツトに成形
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、使用する粉鉄鉱石の粒径およびその配合割合
を選択することによつて、得られる焼成塊成鉱の
還元率および落下強度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、粒径125μm以下が30〜
95wt％、粒径125μm超が残りからなる配合の粉
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、焼成塊成鉱の落
下強度および還元率を向上させるべく、使用する
粉鉄鉱石について検討を重ねた。細粒の粉鉄鉱石の配合割合が増して、使用する
粉鉄鉱石の粒径が相対的に細かくなれば、粉鉄鉱
石を生ペレツトに成形して焼成したときに、得ら
れる焼成塊成鉱中には多くのマクロ気孔が形成さ
れるので、焼成塊成鉱の還元率を高められること
が予想される。また、粉鉄鉱石に媒溶剤を添加、
造粒して生ペレツトを成形したときに、強度のあ
る緻密な生ペレツトが得られるので、焼成塊成鉱
の落下強度も高められることが予想される。そこで、使用する粉鉄鉱石の粒径およびその配
合割合を種々に変化させて生ペレツトを成形し、
焼成塊成鉱を製造する実験を行なつて、そのとき
の焼成塊成鉱の還元率および落下強度を調べた。その結果、粒径125μm以下が30〜95wt％、粒
径125μm超が残りからなる配合の粉鉄鉱石を使用
すれば、焼成塊成鉱の還元率および落下強度を大
幅に向上できることが判つた。第１図は、使用した粒径８mm以下の粉鉄鉱石中
の、粒径125μm以下の粉鉄鉱石の配合割合と、得
られた焼成塊成鉱の還元率との関係を示すグラ
フ、第２図は、同じく、粒径125μm以下の粉鉄鉱
石の配合割合と得られた焼成塊成鉱の落下強度と
の関係を示すグラフである。第１図に示されるように、粒径125μm以下の粉
鉄鉱石の配合割合が多くなるにつれて、得られた
焼成塊成鉱中のマクロ気孔が多くなるので、焼成
塊成鉱の還元率は増加しており、配合率が30wt
％以上では、還元率は75％以上と高い。第２図に
示されるように、粒径125μm以下の粉鉄鉱石の配
合割合が30wt％以上になると、生ペレツトは緻
密さおよび強度が充分になるので、得られた焼成
塊成鉱の落下強度は85％以上と高い。しかし、配
合割合が95wt％を超えて多くなると、生ペレツ
トが点火時にバーステイングを起こし易くなり層
内通気度が悪化するため、乾燥時間を長くせねば
ならず、また過度に加熱されたときに溶け易くな
るので、ガラス質スラグを生じ、落下強度は急激
に低下する。従つて、焼成塊成鉱の還元率を75％以上、落下
強度を85％以上とするためには、粒径125μm以下
が30〜95wt％、粒径125μm超８mm以下が残りか
らなる配合の粉鉄鉱石を使用すべきである。この発明においては、以上のように、粒径
125μm以下が30〜95wt％、粒径125m超が残りか
らなる配合の粉鉄鉱石を使用して、焼成塊成鉱の
還元率および落下強度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、ま
た、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、即
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、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。また、本プロセスの如く短期
間の焼成時間では、生ペレツトの芯まで熱が伝わ
らず、熱不足により高品質の焼成塊成鉱が得られ
ない。さらに、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表に示す粒度構成で第２表に示す化学成分
組成の微粉鉄鉱石と、第３表に示す粒度構成で第
４表に示す化学成分組成の粗粒鉄鉱石とを、第５
表に示す、この発明の範囲内の配合で使用し、こ
れに媒溶剤およびバインダーとして第６表に示す
粒度構成の生石灰を2.7wt％添加、混合して、得
られた混合物を造粒することによつて、第７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。比較のために、同じ粉鉄
鉱石を、同じく第５表に示す、この発明の範囲外
の配合で使用し、同様に生ペレツトに成形した。

【表】

【表】次いで、第８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、点火帯および燃焼帯を
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
約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約３〜13mm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の還元率お
よび落下強度は、第９表に示す通りであつた。

〔発明の効果〕

この発明によれば、使用する粉鉄鉱石の粒径お
よびその配合割合を選択することによつて、高い
還元率および落下強度を有する焼成塊成鉱を、容
易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、使用した粒径８mm以下の粉鉄鉱石中
の、粒径125μm以下の粉鉄鉱石の配合割合と、得
られた焼成塊成鉱の還元率との関係を示すグラ
フ、第２図は、同じく、粒径125μm以下の粉鉄鉱
石の配合割合と得られた焼成塊成鉱の落下強度と
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
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、粒径125μm以下が30〜
95wt％、粒径125μm超が残りからなる配合の粉
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。