JPH0995742A - Production of sintered ore by using iron ore high in water of crystallization - Google Patents
Production of sintered ore by using iron ore high in water of crystallizationInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、結晶水の含有率
が３％以上の高結晶水鉄鉱石を原料の一部として用いて
高炉用焼結鉱を製造する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a sinter for a blast furnace by using a high crystal water iron ore having a crystal water content of 3% or more as a part of a raw material.
【０００２】[0002]
【従来の技術】高炉を安定かつ高効率で操業するには高
品質の焼結鉱が要求され、冷間強度、被還元性、耐還元
粉化性などの品質が厳しく管理されている。また、焼結
鉱の製造コストを下げるため、成品の歩留り及び生産性
も重要な管理項目となっている。2. Description of the Related Art In order to operate a blast furnace stably and efficiently, high quality sinter is required, and qualities such as cold strength, reducibility and resistance to reduction powder are strictly controlled. Moreover, in order to reduce the manufacturing cost of sinter, the yield and productivity of the product are also important management items.
【０００３】そしてこのような焼結鉱は一般的に次のよ
うな方法で製造されている。まず、１０ｍｍ程度以下の
粉鉄鉱石に石灰石などのＣａＯ含有副原料、珪石、蛇紋
岩等のＳｉＯ2 含有副原料およびコークスなどの固体燃
料を混合し、これに適当な水分を加えて造粒する。この
造粒物をドワイトロイド式焼結機のパレット上に適当な
厚さに装入して表層部の固体燃料に着火する。着火後は
下方に向けて空気を吸引しながら固体燃料を燃焼させ、
その燃焼熱により配合原料を焼結させて、焼結ケーキと
する。この焼結ケーキを破砕・整粒し、一定の粒径以上
の焼結鉱を得る。一定粒径未満（通常は−５ｍｍ）の焼
結鉱は返鉱と呼ばれ、焼結鉱の原料に戻される。Such sintered ore is generally manufactured by the following method. First, CaO-containing auxiliary materials such as limestone, SiO 2 -containing auxiliary materials such as silica stone and serpentine, and solid fuels such as coke are mixed with iron ore powder of about 10 mm or less, and suitable water is added to this to granulate. . The granulated material is loaded on a pallet of a Dwightroid type sintering machine to an appropriate thickness and the solid fuel in the surface layer is ignited. After ignition, burn the solid fuel while sucking air downward,
The blended raw materials are sintered by the heat of combustion to obtain a sintered cake. This sintered cake is crushed and sized to obtain a sintered ore having a certain particle size or more. Sintered ore having a particle size smaller than a certain size (usually -5 mm) is called return ore and is returned to the raw material of the sintered ore.
【０００４】従来、焼結鉱の鉄原料としては主に赤鉄鉱
（Ｆｅ2 Ｏ3 ：Ｈｅｍａｔｉｔｅ）や磁鉄鉱（Ｆｅ3 Ｏ
4 ：Ｍａｇｎｅｔｉｔｅ）などが使用されてきた。しか
し、近年良質のこれら鉄鉱石の産出量が減少するにつ
れ、針鉄鉱（Ｆｅ2Ｏ3 ・ｎＨ2 Ｏ：ゲーサイト：Ｇｏ
ｅｔｈｉｔｅ）を多量に含有する鉄鉱石の使用量が次第
に増加する傾向にある。針鉄鉱は、多量の結晶水を含有
しており、常温および加熱後の気孔率が高いことが特徴
であり、焼結原料として多量に使用すると、成品強度が
低下するばかりでなく、歩留りや生産性が低下する問題
点があった。Conventionally, as the iron raw material of the sintered ore, hematite (Fe 2 O 3 : Hematite) and magnetite (Fe 3 O) are mainly used.
4 : Magnetite) and the like have been used. However, as the production of these high-quality iron ores has decreased in recent years, goethite (Fe 2 O 3 · nH 2 O: goethite: Go
There is a tendency that the amount of iron ore containing a large amount of ethite) gradually increases. Goethite contains a large amount of water of crystallization and is characterized by high porosity at room temperature and after heating.If used in large amounts as a sintering raw material, not only the product strength will decrease, but also yield and production will increase. There was a problem that it deteriorated.
【０００５】このような問題が生じる理由は次のように
考えられる。すなわち焼結過程において、ＣａＯと Ｆ
ｅ2 Ｏ3 が反応してカルシウムフェライト系の融液を生
成する際に、ゲーサイトを多量に含有する鉄鉱石の加熱
後の気孔率は他の鉄鉱石と比較して非常に高いために、
反応性が高く、融液中のＦｅ2 Ｏ3 濃度が高くなる。こ
のために液相温度が高くなり、気孔の再配列に必要な時
間が短かくなる。この結果、気孔の再配列が阻害され、
１〜５ｍｍ程度の粗大気孔の割合が増加し、焼結鉱の強
度、歩留りが低下する。The reason why such a problem occurs is considered as follows. That is, in the sintering process, CaO and F
When e 2 O 3 reacts to generate a calcium ferrite-based melt, the porosity of the iron ore containing a large amount of goethite after heating is very high compared to other iron ores,
The reactivity is high, and the Fe 2 O 3 concentration in the melt is high. As a result, the liquidus temperature becomes high and the time required for rearrangement of the pores becomes short. As a result, stomatal rearrangement is inhibited,
The ratio of coarse air holes of about 1 to 5 mm increases, and the strength and yield of the sintered ore decrease.
【０００６】上記のように高結晶水を含有する鉄鉱石、
例えばゲーサイトを多量に含有する鉄鉱石を焼結原料と
して使用すると、多くの問題が生じてくる。そこで、こ
れらの鉄鉱石を多量に使用するために様々な技術が提案
されてきた。例えば、特開平３−４７９２７号公報には
これら鉄鉱石の周辺に所定割合のＭｇＯ−ＳｉＯ2 を含
有する副原料を配合することにより、カルシウムフェラ
イト系の融液中にＦｅ2 Ｏ3 が多量に溶融することを防
止する方法が開示されている。この方法では、焼結原料
としてゲーサイトを多く含有する鉄鉱石を多量に用いた
場合、ＭｇＯ−ＳｉＯ2 を含有する副原料をかなり多く
配合しなければならず、製造コストが高くなる。さらに
この方法では、ＭｇＯ−ＳｉＯ2 を含有する副原料の被
覆を完全に行うために、固体燃料を添加する必要があ
り、消費熱量の増大により製造コストが、更に高くなる
という問題があった。また、ＭｇＯ−ＳｉＯ2 含有副原
料と高結晶水を含有する鉄鉱石の比が指定されているこ
とから、高結晶水を含有する鉄鉱石の配合率が３０％を
超えると、ＭｇＯ−ＳｉＯ2 を大量に配合する必要があ
り高炉でのスラグ比が上昇するという問題が生じる。Iron ore containing high water of crystallization as described above,
For example, when iron ore containing a large amount of goethite is used as a sintering raw material, many problems occur. Therefore, various techniques have been proposed to use a large amount of these iron ores. For example, by incorporating auxiliary materials in Japanese Unexamined Patent Publication No. 3-47927 that contains MgO-SiO 2 in a predetermined ratio to the periphery of these iron ore, Fe 2 O 3 is a large amount in the melt of calcium ferrite A method of preventing melting is disclosed. In this method, when a large amount of goethite-rich iron ore is used as a sintering raw material, a considerably large amount of an auxiliary raw material containing MgO—SiO 2 must be blended, resulting in a high manufacturing cost. Further, in this method, it is necessary to add solid fuel in order to completely cover the auxiliary raw material containing MgO—SiO 2, and there is a problem that the production cost is further increased due to an increase in heat consumption. Further, since the ratio of the MgO-SiO 2 -containing auxiliary material and the iron ore containing the high crystal water is specified, if the mixing ratio of the iron ore containing the high crystal water exceeds 30%, MgO-SiO 2 Since it is necessary to mix a large amount of slag, there arises a problem that the slag ratio in the blast furnace increases.
【０００７】また 一方、特開平３−１００２７号公報
にはゲーサイトを多く含有する鉄鉱石を１２００℃以上
の温度で一定時間加熱し、鉄鉱石を緻密化させることに
よって、気孔率を低下させ、カルシウムフェライト系の
融液中にＦｅ2 Ｏ3 が多量に溶融することを防止する方
法が開示されている。この方法では原料を予め高温で加
熱処理をしなければならないので、消費熱量の増大によ
り製造コストが高くなるという問題がある。On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-10027 / 1993, porosity is lowered by heating iron ore containing a large amount of goethite at a temperature of 1200 ° C. or higher for a certain period of time to densify the iron ore, A method for preventing a large amount of Fe 2 O 3 from melting in a calcium ferrite-based melt is disclosed. In this method, since the raw material has to be heat-treated at a high temperature in advance, there is a problem that the manufacturing cost becomes high due to an increase in heat consumption.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な現象に着目してなされたものであって、その目的は焼
結原料として高結晶水を含有する鉄鉱石、例えばゲーサ
イト等を多量に使用した場合において、消費熱量の増大
や生産性の低下、副原料の大幅な増加と言った問題を生
じることなく、焼結鉱を歩留り良く生産する方法を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made by paying attention to the above phenomena, and its purpose is to provide an iron ore containing high crystal water as a sintering raw material, such as goethite. An object of the present invention is to provide a method for producing a sintered ore with a high yield without causing problems such as an increase in heat consumption, a decrease in productivity, and a large increase in auxiliary raw materials when used in a large amount.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するためになされたもので、高結晶水鉄鉱石を原料
の一部として焼結鉱を製造するに当たり、高結晶水鉄鉱
石を返鉱と混合、造粒したのち、他の原料と配合して焼
結することを特徴とする高結晶水鉄鉱石を原料とする焼
結鉱の製造方法である。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and in producing a sinter using high crystal hydrous iron ore as a part of a raw material, high crystal hydrous iron ore is used. Is mixed with return ore, granulated, and then mixed with another raw material and sintered, which is a method for producing a sintered ore using a high crystal hydrous iron ore as a raw material.
【００１０】さらに具体的には結晶水の含有率が３％以
上の高結晶水鉄鉱石と５ｍｍ以下の返鉱とを返鉱／高結
晶水鉄鉱石の比が１／５以上になる割合で混合、造粒し
た後、他の原料と混合して焼結することを特徴とする高
結晶水鉄鉱石を原料とする焼結鉱の製造方法である。こ
の場合に、前記返鉱としてはＣａＯ含有率が８〜１５重
量％である返鉱を用いることが好ましく、また、前記返
鉱は粒度が小さい方が好ましく、例えば１ｍｍ以下であ
ると好適である。More specifically, a high crystal water iron ore having a crystal water content of 3% or more and a return ore of 5 mm or less are provided at a ratio of a return or high crystal water iron ore of 1/5 or more. It is a method for producing a sintered ore using a highly crystalline hydrous iron ore as a raw material, which comprises mixing and granulating, and then mixing with another raw material and sintering. In this case, it is preferable to use the return ore having a CaO content of 8 to 15% by weight, and the return ore preferably has a small particle size, for example, 1 mm or less. .
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】以下、実験の経過を追って本発明
の構成及び作用を説明する。まず、本発明者らはゲーサ
イトを主体とする高結晶水鉄鉱石（以下鉄鉱石Ａと略記
する）の配合率を増加させたときの焼結鉱歩留りの変化
を調査した。その結果を図２に示す。これより、鉄鉱石
Ａを多量に使用すると焼結鉱歩留りが大きく低下するこ
とが分かった。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The structure and operation of the present invention will be described below with reference to the course of experiments. First, the present inventors investigated the change in the yield of the sintered ore when the compounding ratio of the high crystal water iron ore (hereinafter abbreviated as iron ore A) mainly containing goethite was increased. The result is shown in FIG. From this, it was found that the yield of the sintered ore was significantly reduced when the iron ore A was used in a large amount.
【００１２】図３に鉄鉱石Ａ配合率０％と４０％の時の
焼結ケーキの気孔径分布を調査した結果を示す。図３
は、縦軸には気孔径Ｄ（ｍｍ）を、横軸には測定した気
孔径以上の度数割合Ｒ（％）をとり、両対数でプロット
したものである。図３より鉄鉱石Ａの配合率を増加させ
て行くにつれ、１ｍｍ〜５ｍｍ程度の粗大気孔の割合が
増加していることが分かった。FIG. 3 shows the results of investigation of the pore size distribution of the sintered cake when the iron ore A content was 0% and 40%. FIG.
Is a logarithmic plot in which the vertical axis represents the pore diameter D (mm) and the horizontal axis represents the frequency ratio R (%) equal to or larger than the measured pore diameter. From FIG. 3, it was found that the proportion of coarse air holes of about 1 mm to 5 mm increased as the blending ratio of the iron ore A was increased.
【００１３】ここで、焼結鉱の歩留は焼結ケーキの強度
と高い相関があり、焼結鉱の歩留は（１）〜（４）の式
により焼結ケーキの強度から推定できる。 Ｙ＝Ｋ・σS n …（１） σS ＝σ0 ・ｅｘｐ（−ｃ・Ｐ） …（２） σ0 ＝Ｓ・ｍT ・ｅｘｐ（−Ｕ・Ｑ） …（３） ｃ＝ｈ1 ・β＋ｈ2 …（４） Ｙ：焼結鉱の歩留（％） σS ：焼結ケーキの引張強度（ＭＰａ） σ0 ：焼結ケーキの基質強度（ＭＰａ） Ｐ：焼結ケーキの気孔率（−） ｍ：焼結ケーキ中のカルシウムフェライト含有率 Ｕ： Ｑ：焼結ケーキ中のカルシウムシリケイト含有率 β：気孔径分布指数（図３のグラフの傾き） Ｋ，ｎ，Ｓ，Ｔ，ｈ1 ，ｈ2 ：定数 気孔径分布指数（β）は、図３のグラフの傾きであり、
各焼結ケーキ固有の値である。これを用いて上記（４）
式から上記（２）式中のｃを求めることができる。Here, the yield of the sinter has a high correlation with the strength of the sinter cake, and the yield of the sinter can be estimated from the strength of the sinter cake by the equations (1) to (4). Y = K · σ S n ... (1) σ S = σ 0 · exp (-c · P) ... (2) σ 0 = S · m T · exp (-U · Q) ... (3) c = h 1 · β + h 2 (4) Y: Yield of sintered ore (%) σ S : Tensile strength of sintered cake (MPa) σ 0 : Substrate strength of sintered cake (MPa) P: Porosity of sintered cake Ratio (−) m: Calcium ferrite content in the sintered cake U: Q: Calcium silicate content in the sintered cake β: Pore size distribution index (slope of the graph in FIG. 3) K, n, S, T, h 1 , h 2 : constants Pore size distribution index (β) is the slope of the graph in FIG.
It is a value specific to each sintered cake. Using this, (4)
C in the above formula (2) can be obtained from the formula.
【００１４】鉄鉱石Ａの配合率を０％から４０％へ増加
させたときの鉱物組成、気孔率、気孔径分布指数の測定
値と上記（１）〜（４）式を用いて要因別に歩留りの変
化を計算した結果、歩留りの低下の約８０％は気孔径分
布指数の低下に起因するものと推定された。以上より、
鉄鉱石Ａによる歩留りの低下は気孔径分布に代表される
気孔構造の変化に起因するものと考えられる。そこで、
鉄鉱石Ａの増加に伴う気孔構造の変化は気孔の合体を支
配する融液の流動性と密接な関係があると考え、融液の
性状を表わす指数として融液の移動距離を測定して、融
液の流動性に及ぼす鉄鉱石Ａの影響を調査した。Yield by factor using the measured values of mineral composition, porosity, and pore size distribution index and the above equations (1) to (4) when the content of iron ore A was increased from 0% to 40%. As a result of calculating the change in γ, it was estimated that about 80% of the decrease in the yield was due to the decrease in the pore size distribution index. From the above,
The decrease in yield due to iron ore A is considered to be due to the change in the pore structure represented by the pore size distribution. Therefore,
It is considered that the change in the pore structure with the increase of the iron ore A is closely related to the fluidity of the melt that controls the coalescence of the pores, and the migration distance of the melt is measured as an index representing the properties of the melt, The effect of iron ore A on the fluidity of the melt was investigated.
【００１５】図４はＳｒＯをトレーサーとして用い、投
入熱量一定条件で融液の移動距離を測定した結果であ
る。図４より、鉄鉱石Ａの増加に伴い、融液の移動距離
は減少することが分かった。図５に融液の移動距離と気
孔径分布指数の関係を示す。融液の移動距離の減少とと
もに気孔径分布指数は低下している。これは融液の流動
性の低下により、気孔の合体が阻害されたことに起因す
るものと考えられる。FIG. 4 shows the results of measuring the moving distance of the melt using SrO as a tracer under the condition that the amount of heat input is constant. From FIG. 4, it was found that as the iron ore A increases, the moving distance of the melt decreases. FIG. 5 shows the relationship between the moving distance of the melt and the pore size distribution index. The pore size distribution index decreases with the decrease of the melt migration distance. It is considered that this is due to the fact that the coalescence of the pores was hindered by the decrease in the fluidity of the melt.
【００１６】また、表１は鉄鉱石Ａの配合率を０％から
４０％へ増加させたときのカルシウムフェライト系融液
の組成を示したものである。これより、鉄鉱石Ａの配合
率が増加するにつれて、カルシウムフェライト系融液中
のＦｅ2 Ｏ3 濃度が高くなっていることが分かった。こ
のことから、鉄鉱石Ａの配合率の増加に伴い融液の移動
距離が減少するのは、図６に示すＣａＯ−Ｆｅ2 Ｏ3 系
の状態図より、Ｆｅ2 Ｏ3 濃度の増加にともない液相温
度が高くなり、融液の移動時間が減少するためと考えら
れる。Table 1 shows the composition of the calcium ferrite-based melt when the content of iron ore A was increased from 0% to 40%. From this, it was found that the Fe 2 O 3 concentration in the calcium ferrite-based melt increased as the blending ratio of the iron ore A increased. From this, it can be seen from the phase diagram of the CaO—Fe 2 O 3 system shown in FIG. 6 that the movement distance of the melt decreases with an increase in the mixing ratio of the iron ore A, as the Fe 2 O 3 concentration increases. It is thought that this is because the liquidus temperature rises and the time required for the melt to move decreases.
【００１７】これまでの結果から鉄鉱石Ａの増加に伴う
歩留りの低下は融液中のＦｅ2 Ｏ3濃度の上昇に起因す
るものと考えられる。そこで、融液組成は鉄鉱石と生石
灰との反応性と密接な関係があるものと考えられ、図７
に示す実験を行った。図７（ａ）に示すように、１６ｍ
ｍ×１６ｍｍ×高さ１０ｍｍの鉄鉱石１１の上に８ｍｍ
φ×８ｍｍ×高さ８ｍｍの石灰石１２を乗せたサンプル
を、１３００℃の温度にそれぞれ２、４、６分保持した
後、水冷した。冷却後、サンプルの中心部を切断したと
ころ、図７（ｂ）に示すように鉄鉱石中１１に石灰石１
２が貫入していた。この切断面を研磨し、断面を１０倍
の投影機で撮影し、図７（ｂ）に示す溶融深度１４を求
めた。From the results obtained so far, it is considered that the decrease in yield accompanying the increase in iron ore A is due to the increase in the Fe 2 O 3 concentration in the melt. Therefore, it is considered that the melt composition is closely related to the reactivity between iron ore and quick lime.
The experiment shown in was carried out. As shown in FIG. 7 (a), 16 m
8mm on the iron ore 11 of m × 16mm × height 10mm
The sample on which the limestone 12 of φ × 8 mm × height 8 mm was placed was kept at a temperature of 1300 ° C. for 2, 4 and 6 minutes, respectively, and then cooled with water. After cooling, when the central part of the sample was cut, as shown in FIG.
2 was penetrating. The cut surface was polished, and the cross section was photographed with a 10 × projector to obtain the melting depth 14 shown in FIG. 7B.
【００１８】図８に鉄鉱石１１の気孔率が上記溶融深度
１４に及ぼす影響を示した。曲線２１，２２，２３はそ
れぞれ鉄鉱石の気孔率が１１．０％、２２．８％、３
２．４％のものを示したものである。図８から明らかな
ように、鉄鉱石の気孔率が高くなるにつれて、溶融深度
は増加しており、鉄鉱石の反応速度に対して、鉄鉱石の
気孔率の影響が大きいことが分かった。FIG. 8 shows the influence of the porosity of the iron ore 11 on the melting depth 14. Curves 21, 22, and 23 have iron ore porosities of 11.0%, 22.8%, and 3 respectively.
2.4% is shown. As is clear from FIG. 8, the melting depth increased as the porosity of the iron ore increased, and it was found that the porosity of the iron ore greatly affects the reaction rate of the iron ore.
【００１９】次に、図９に示すように、これまで生石灰
１２を乗せていたところに、表２に示すように、ＣａＯ
濃度を１００．０％、６２．０％、４２．０％、２２．
０％に変化させたタブレット１５を乗せ、図７と同様の
実験を行った。図１０にタブレット１５中のＣａＯ濃度
が上記溶融深度１４に及ぼす影響を示した。図１０にお
いて、鉄鉱石１１の気孔率（１１．０％）、保持時間
（４分）は一定である。図１０から明らかなように、タ
ブレット１５中のＣａＯ濃度の低下に伴い、溶融深度が
低下することが分かった。Next, as shown in FIG. 9, where calcium oxide 12 has been placed until now, as shown in Table 2, CaO
The concentration is 100.0%, 62.0%, 42.0%, 22.
The tablet 15 changed to 0% was put on and the same experiment as that of FIG. 7 was performed. FIG. 10 shows the influence of the CaO concentration in the tablet 15 on the melting depth 14. In FIG. 10, the porosity (11.0%) and the holding time (4 minutes) of the iron ore 11 are constant. As is clear from FIG. 10, it was found that the melting depth decreases as the CaO concentration in the tablet 15 decreases.
【００２０】さらに、鉄鉱石と生石灰の反応界面におい
てＣａＯの濃度勾配があることから、鉄鉱石と生石灰の
反応は拡散律速と考えられるが、Ｆｉｃｋの法則から拡
散係数を逆算すると、本実験から算出された拡散係数は
従来報告されているものと比較すると、１０3 〜１０4
大きい。これは、生成した融液が鉄鉱石中の気孔や亀裂
に浸透し、通常のバルク拡散ではなく表面拡散が支配的
になっているためと考えられる。Furthermore, since there is a CaO concentration gradient at the reaction interface between the iron ore and the quick lime, the reaction between the iron ore and the quick lime is considered to be diffusion-controlled, but if the diffusion coefficient is calculated back from Fick's law, it is calculated from this experiment. The calculated diffusion coefficient is 10 3 to 10 4 in comparison with the previously reported one.
large. It is considered that this is because the generated melt penetrates into the pores and cracks in the iron ore, and surface diffusion is dominant rather than normal bulk diffusion.
【００２１】このことから、鉄鉱石Ａの配合率を増加さ
せるにつれて、カルシウムフェライト融液中のＦｅ2 Ｏ
3 濃度が高くなっているものと考えられる。これは、実
機焼結層内ではＣａＯがＦｅ2 Ｏ3 に対して不足してい
るため、焼結過程において、ＣａＯとＦｅ2 Ｏ3 が反応
してカルシウムフェライト系の融液を生成する際に、鉄
鉱石Ａの加熱後の気孔率が他の鉄鉱石と比較して非常に
高いために（２〜３倍）、表面拡散が助長され、溶融深
度が増加してＦｅ2 Ｏ3 の反応量が増加するためと考え
られる。従って、鉄鉱石Ａを多量に配合する時には、融
液が過剰に生成する反応を抑制することが重要と考えら
れる。From this, as the content of iron ore A is increased, Fe 2 O in the calcium ferrite melt is increased.
3 It is considered that the concentration is high. This is because CaO is insufficient with respect to Fe 2 O 3 in the actual machine sintered layer, and therefore CaO and Fe 2 O 3 react with each other during the sintering process to generate a calcium ferrite-based melt. Since the iron ore A has a very high porosity after heating (2 to 3 times) compared to other iron ores, surface diffusion is promoted, the melting depth is increased, and the reaction amount of Fe 2 O 3 is increased. Is considered to increase. Therefore, when the iron ore A is mixed in a large amount, it is considered important to suppress the reaction in which the melt is excessively generated.
【００２２】そこで、これまで図７に示す方法で溶融深
度を測定していたのに対して、図１１に示すように、生
石灰１２と鉄鉱石１１の間に表３に示す組成の返鉱１３
をサンドイッチした実験を行った。図１２において曲線
２４は図７（ａ）に示す実験の結果、曲線２５は返鉱１
３をサンドイッチした図１１に示す実験の結果を示すも
のである。図１２より、生石灰１２と鉄鉱石１１の間に
返鉱１３をサンドイッチすることにより溶融深度を抑制
することができる。これは鉄鉱石と石灰石との溶融反応
が反応層内でのＣａＯの濃度勾配が駆動力になっている
ことに起因するものと考えられた。すなわち、あらかじ
め石灰石よりもＣａＯ濃度の低い返鉱を鉄鉱石に被覆す
ることによって、鉄鉱石の溶融反応を抑制することがで
きることを示唆している。Therefore, while the melting depth was measured by the method shown in FIG. 7 so far, as shown in FIG. 11, the return ore 13 having the composition shown in Table 3 is provided between the quicklime 12 and the iron ore 11.
An experiment was conducted in which In FIG. 12, a curve 24 is the result of the experiment shown in FIG.
12 shows the results of the experiment shown in FIG. 11 in which 3 was sandwiched. From FIG. 12, it is possible to suppress the melting depth by sandwiching the return ore 13 between the quick lime 12 and the iron ore 11. It is considered that this is because the melting reaction between the iron ore and the limestone is driven by the CaO concentration gradient in the reaction layer. That is, it is suggested that the melting reaction of the iron ore can be suppressed by coating the iron ore with return ore having a CaO concentration lower than that of limestone in advance.
【００２３】本発明はこれらの実験結果より研究を進め
た結果なされたものである。ＣａＯ濃度が低く既にＦｅ
2 Ｏ3 と反応した返鉱で鉄鉱石Ａの周辺を被覆し、鉄鉱
石Ａと生石灰との急速な反応を抑制し、カルシウムフェ
ライト系の融液中のＦｅ2 Ｏ 3 濃度を減少させることに
よって、気孔の再配列に要する時間を増加させ、固体燃
料の配合量を増大させることなく、焼結鉱の歩留りを高
めることに成功したものである。The present invention advances research based on these experimental results.
It was done as a result. CaO concentration is low and already Fe
2 OThree The iron ore A was coated with the return ore that reacted with
Suppresses the rapid reaction between stone A and quick lime,
Fe in light type melt2 O Three To reduce the concentration
Therefore, the time required for rearrangement of pores is increased and
Increases the yield of sinter without increasing the compounding amount
It was successful in
【００２４】鉄鉱石Ａを被覆する返鉱の粒度は細かいも
のが必要で、５ｍｍ以下のものとする。これは細粒の方
が鉄鉱石Ａの周辺に付着させやすいからであり、望まし
くは１ｍｍ以下の粒度とする。鉄鉱石Ａと混合する返鉱
の量は、鉄鉱石Ａの１重量部に対し、０．２重量部以上
１重量部以下とする。０．２重量部未満では返鉱が鉄鉱
石Ａの表面を被覆するのに不十分であり、１重量部を超
えて混合しても効果が飽和し、また量的なバランスから
も適当でないことによる。The grain size of the return ore covering the iron ore A is required to be fine, and it is 5 mm or less. This is because fine grains are more likely to adhere to the periphery of the iron ore A, and the grain size is preferably 1 mm or less. The amount of the returned ore mixed with the iron ore A is 0.2 parts by weight or more and 1 part by weight or less with respect to 1 part by weight of the iron ore A. If it is less than 0.2 parts by weight, the return ore is insufficient to cover the surface of the iron ore A, and if it exceeds 1 part by weight, the effect is saturated and it is not suitable in terms of quantitative balance. by.
【００２５】なお、前記返鉱としてはＣａＯ含有率が８
〜１５重量％である返鉱を用いることが好ましく、Ｃａ
Ｏ含有率が８重量％未満では、ＣａＯ含有量が少なすぎ
て、溶融反応を阻害するので好ましくなく、１５重量％
を越えると、溶融反応を抑制する効果が少くなく、返鉱
を添加するメリットが失われるからである。The returned ore has a CaO content of 8
It is preferable to use returned ore which is ˜15 wt%,
If the O content is less than 8% by weight, the content of CaO is too small and the melting reaction is hindered, which is not preferable.
If it exceeds, the effect of suppressing the melting reaction is small, and the advantage of adding the return ore is lost.
【００２６】[0026]
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
する。以下、鉄分含有原料を主体としたものを主原料と
呼び、それに石灰石、珪石を加えたものを新原料と呼
び、さらに返鉱、コ−クスを加えたものを配合原料と呼
ぶこととする。 （実施例１）実験に用いた鉄鉱石Ａの化学組成を表４に
示す。この鉄鉱石Ａは、豪州産の鉄鉱石で、算術平均径
が３．１ｍｍ、結晶水含有率が８．９％のものである。
この鉄鉱石Ａを図１に示したフローに従って配合する。
図１において、１は鉄鉱石Ａ、２は返鉱、３は他の残り
の焼結原料、４は皿型造粒機、５はドラムミキサをそれ
ぞれ示している。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples. Hereinafter, a material mainly composed of iron-containing raw materials will be referred to as a main raw material, a material obtained by adding limestone or silica stone to it will be referred to as a new raw material, and a material obtained by adding return ore and coke will be referred to as a blended raw material. (Example 1) Table 4 shows the chemical composition of the iron ore A used in the experiment. This iron ore A is an iron ore produced in Australia, and has an arithmetic mean diameter of 3.1 mm and a crystal water content of 8.9%.
This iron ore A is blended according to the flow shown in FIG.
In FIG. 1, 1 is iron ore A, 2 is return ore, 3 is the other remaining sintering raw material, 4 is a plate type granulator, and 5 is a drum mixer.
【００２７】主原料に対して鉄鉱石Ａ（鉄鉱石１）を６
０％配合することとし、返鉱２を鉄鉱石Ａの１／４だけ
加え、皿型造粒機４を用いて鉄鉱石Ａと混合・擬似粒化
した。これらの擬似粒子をドラムミキサ５において残り
の配合原料３（低結晶水含有鉄鉱石、石灰石、珪石、コ
−クス）と混合して焼結原料とした。これを直径３００
ｍｍ、高さ４００ｍｍの焼結試験鍋に装入し、風量１．
２Ｎｍ3 ／ｍｉｎ．で空気を吸引しながら焼成を行い、
得られた焼結ケーキを２ｍの高さから１回落下させ、そ
のときの１０ｍｍ以上の重量割合をもって歩留りとして
算出した。その結果を図２に示す。ただし、図２におい
て焼結原料中のＣａＯ含有量（９．５ｗｔ％）、ＳｉＯ
2 含有量（５．０ｗｔ％）、コークス配合量（３．５ｗ
ｔ％）をすべて一定とした。図２に示すように鉄鉱石Ａ
を６０％配合したとき、従来法では歩留り６６．３％で
あったが、実施例では６９．５％になった。6 iron ore A (iron ore 1) as the main raw material
The content of 0% was added, and 1/4 of the iron ore A was added to the return ore 2, and the plate ore granulator 4 was used to mix and pseudo-granulate the iron ore A. These pseudo particles were mixed in the drum mixer 5 with the remaining compounding raw material 3 (iron ore containing low crystal water, limestone, silica stone, coke) to obtain a sintering raw material. This is diameter 300
mm, height 400 mm, put into a sintering test pot, air volume 1.
2 Nm 3 / min. Firing while sucking air with
The obtained sintered cake was dropped once from a height of 2 m, and a weight ratio of 10 mm or more at that time was calculated as a yield. The result is shown in FIG. However, in FIG. 2, the CaO content (9.5 wt%) in the sintering raw material, SiO
2 content (5.0wt%), coke blending amount (3.5w
t%) was kept constant. As shown in FIG. 2, iron ore A
When 60% was added, the yield was 66.3% in the conventional method, but was 69.5% in the example.
【００２８】図２からも明らかなように鉄鉱石Ａの周辺
に返鉱を添加することにより、製造コストの増加といっ
た問題を生じる事なく、歩留り良く高品質の焼結鉱を製
造することが可能になった。 （実施例２）実験に用いた鉄鉱石Ａと返鉱の化学組成を
表５に示す。この鉄鉱石Ａは豪州産の鉄鉱石で、算術平
均径が３．０ｍｍ、結晶水の含有率が８．４％のもので
ある。この鉄鉱石Ａを図９のフローに従って配合する。
図９において１は鉄鉱石Ａ、２は返鉱、３は他の残りの
焼結原料、５はドラムミキサー、６は鉄鉱石Ａと返鉱の
予備造粒品をそれぞれ示している。As is apparent from FIG. 2, by adding the return ore around the iron ore A, it is possible to produce a high-quality sintered ore with a good yield without causing a problem such as an increase in production cost. Became. (Example 2) Table 5 shows the chemical compositions of the iron ore A and the return ore used in the experiment. This iron ore A is an iron ore produced in Australia, and has an arithmetic mean diameter of 3.0 mm and a crystal water content of 8.4%. This iron ore A is blended according to the flow of FIG.
In FIG. 9, 1 is iron ore A, 2 is return ore, 3 is the other remaining sintering raw material, 5 is a drum mixer, and 6 is iron ore A and a preliminary granulation product of return ore.
【００２９】主原料に対して鉄鉱石Ａ（鉄鉱石１）を５
０％配合することとし、返鉱を鉄鉱石Ａの１／４だけ加
え、ドラムミキサー５を用いて鉄鉱石Ａと混合、造粒し
た。この鉄鉱石Ａと返鉱の予備造粒品６を一旦原料ヤー
ドまで輸送した後、焼結工場内に受け入れて、残りの焼
結原料３と混合、造粒して焼結原料とした。実験は実機
焼結機を用いて行い、生産率、歩留り、ＲＩを従来法と
比較して図１０に示した。鉄鉱石Ａを返鉱で予備造粒す
ることによって生産率を０．０６（ｔ／ｈ・ｍ2 ）、歩
留りを１．７％、ＪＩＳ−ＲＩを２．２％の向上させる
ことができた。5 iron ore A (iron ore 1) was used as the main raw material.
The content of 0% was added, and 1/4 of the iron ore A was added to the return ore, and the drum ore 5 was used to mix and granulate the iron ore A. After the iron ore A and the preliminary granulated product 6 of the returned ore were once transported to the raw material yard, they were received in the sintering plant, mixed with the remaining sintering raw material 3 and granulated to obtain a sintering raw material. The experiment was carried out using an actual sintering machine, and the production rate, yield, and RI are shown in FIG. 10 in comparison with the conventional method. By pre-granulating the iron ore A by returning, it was possible to improve the production rate by 0.06 (t / h · m 2 ), the yield by 1.7% and the JIS-RI by 2.2%. .
【００３０】[0030]
【発明の効果】本発明によれば高結晶水鉄鉱石を原料の
一部に用いる焼結鉱の製造において、焼結ケーキの強度
低下を防止し、歩留り、生産性の低下を防止することが
できる。従って鉄鉱石資源の有効利用に寄与するという
効果を奏する。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in the production of a sinter using a highly crystalline hydrous iron ore as a part of the raw material, it is possible to prevent the strength of the sintered cake from being lowered and to prevent the yield and the productivity from being lowered. it can. Therefore, it has the effect of contributing to the effective use of iron ore resources.
【００３１】[0031]
【表１】 [Table 1]
【００３２】[0032]
【表２】 [Table 2]
【００３３】[0033]
【表３】 [Table 3]
【００３４】[0034]
【表４】 [Table 4]
【００３５】[0035]
【表５】 [Table 5]
【図１】焼結原料の製造工程の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a manufacturing process of a sintering raw material.
【図２】ゲーサイトを主成分とする鉄鉱石Ａの配合率と
歩留りとの関係を示したグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the compounding ratio of iron ore A containing goethite as a main component and the yield.
【図３】鉄鉱石Ａの配合率を変化させたときの焼結ケー
キの気孔径分布を示したグラフである。FIG. 3 is a graph showing the pore size distribution of a sintered cake when the compounding ratio of iron ore A is changed.
【図４】鉄鉱石Ａの配合率と融液の移動距離との関係を
示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the blending ratio of iron ore A and the moving distance of the melt.
【図５】融液の移動距離と気孔径分布指数との関係を示
すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the distance traveled by the melt and the pore size distribution index.
【図６】ＣａＯ―Ｆｅ2 Ｏ3 系の状態図である。FIG. 6 is a phase diagram of CaO—Fe 2 O 3 system.
【図７】溶融深度の実験方法の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of an experiment method of melting depth.
【図８】鉄鉱石の気孔率と溶融深度との関係を示すグラ
フである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between porosity and melting depth of iron ore.
【図９】溶融深度の実験方法の説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram of an experiment method of melting depth.
【図１０】タブレット中のＣａＯ濃度と溶融深度との関
係を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the relationship between the CaO concentration in tablets and the melting depth.
【図１１】溶融深度の実験方法の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of an experiment method of melting depth.
【図１２】返鉱の被覆が鉄鉱石の溶融深度に及ぼす影響
を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the effect of return ore coating on the melting depth of iron ore.
【図１３】実施例２における返鉱被覆実験方法のフロー
シートである。FIG. 13 is a flow sheet of the method for returning slag coating experiment in Example 2.
【図１４】実施例２における実験結果を示すグラフであ
る。14 is a graph showing experimental results in Example 2. FIG.
１ 鉄鉱石 ２ 返鉱 ３ 他の焼結原料 ４ 皿型造粒機 ５ ドラムミキサ ６ 鉄鉱石Ａと返鉱の予備造粒品 １１ 鉄鉱石 １２ 石灰石 １３ 返鉱 １４ 溶融深度 ２１，２２，２３，２４，２５ 曲線 1 Iron Ore 2 Return Ore 3 Other Sintering Raw Materials 4 Dish Granulator 5 Drum Mixer 6 Preliminary Granules of Iron Ore A and Return Ore 11 Iron Ore 12 Limestone 13 Return Ore 14 Melting Depth 21, 22, 23, 24 , 25 curves
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 主代 晃一 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社鉄鋼研究所内 (72)発明者 井川 勝利 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） 川 崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 反町 健一 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） 川 崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 安田 素朗 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 渡辺 実 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐久間 義朗 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 暁彦 千葉市中央区川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Daiichi, 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Steel Research Laboratory, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Inventor Ikatsu Kurashiki, Mizushima Kawasaki-dori 1-chome (no address) Kawasaki Mizushima Steel Works, Ltd. (72) Kenichi Sorimachi, Kenichi Sorimachi 1-chome, Mizushima Kawasaki Dori, Kurashiki City (no address) Kawasaki Steel Co., Ltd., Mizushima Works (72) Shiro Yasuda, Kawasaki, Chuo-ku, Chiba City Kawasaki Steel Chiba Steel Co., Ltd. (72) Minor Watanabe 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Kawasaki Steel Co., Ltd. Chiba Steel Co., Ltd. (72) Yoshiro Sakuma, 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba Kawasaki Steel Co., Ltd. 72) Inventor Akihiko Sato 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City Chiba Works, Kawasaki Steel Co., Ltd.
Claims (4)
鉱を製造するに当たり、該高結晶水鉄鉱石を返鉱と混
合、造粒したのち、他の原料と配合して焼結することを
特徴とする高結晶水鉄鉱石を原料とする焼結鉱の製造方
法。1. When producing a sintered ore using high crystal hydrous iron ore as a part of a raw material, the high crystal hydroiron ore is mixed with return ore and granulated, and then mixed with other raw materials and sintered. A method for producing a sintered ore using a highly crystalline hydroiron ore as a raw material.
鉱石と５ｍｍ以下の返鉱とを返鉱／高結晶水鉄鉱石の比
が１／５以上になる割合で混合、造粒した後、他の原料
と混合して焼結することを特徴とする高結晶水鉄鉱石を
原料とする焼結鉱の製造方法。2. A high crystal water iron ore having a crystal water content of 3% or more and a return ore of 5 mm or less are mixed and produced at a ratio of the return or high crystal water iron ore of 1/5 or more. A method for producing a sintered ore using a highly crystalline hydrous iron ore as a raw material, which comprises granulating and then mixing with another raw material and sintering.
％であることを特徴とする請求項２記載の高結晶水鉄鉱
石を原料とする焼結鉱の製造方法。3. The method for producing a sinter according to claim 2, wherein the returned ore has a CaO content of 8 to 15% by weight.
特徴とする請求項２記載の高結晶水鉄鉱石を原料とする
焼結鉱の製造方法。4. The method for producing a sinter according to claim 2, wherein the return ore has a grain size of 1 mm or less.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22380695A JP3160501B2 (en) | 1994-09-21 | 1995-08-31 | Method for producing sinter from high-crystalline hydroiron ore |
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Applications Claiming Priority (5)
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| JP7-187249 | 1995-07-24 | ||
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006111959A (en) * | 2004-09-17 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | Method for manufacturing sintered ore |
| WO2021148267A1 (en) | 2020-01-20 | 2021-07-29 | Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag | Thermal treatment of mineral raw materials using a mechanical fluidised bed reactor |
| LU101613B1 (en) * | 2020-01-20 | 2021-08-06 | Thyssenkrupp Ag | Thermal treatment of mineral raw materials with a mechanical fluidized bed reactor |
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1995
- 1995-08-31 JP JP22380695A patent/JP3160501B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-09-23 TW TW84109949A patent/TW306934B/zh active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP3160501B2 (en) | 2001-04-25 |
| TW306934B (en) | 1997-06-01 |
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