JPH10158714A - 冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法 - Google Patents
冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法Info
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- JPH10158714A JPH10158714A JP32197096A JP32197096A JPH10158714A JP H10158714 A JPH10158714 A JP H10158714A JP 32197096 A JP32197096 A JP 32197096A JP 32197096 A JP32197096 A JP 32197096A JP H10158714 A JPH10158714 A JP H10158714A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 油で汚染された鋼屑を洗浄等処理をすること
なく主原料の一部として用いて優れた性状の冶金用低水
分低硫黄加炭材を製造する。 【解決手段】 工程(a) 及び(b) により冶金用加炭材を
製造する。(a) 少なくとも微粒状炭材と、水溶性及び/
または非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着し
た研削鋼屑とを含む主原料に、バインダーとして70〜
200℃の範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加
し、混合し、加熱し、そして脱水して成型用原料を調製
する工程。但し、バインダーの添加量を主原料の全装入
量の4〜8wt.%の範囲内とする。(b) 成型用原料を成型
機により成型体に成型する工程。上記主原料として、微
粒状炭材と微粒鉄粉と水溶性及び/または非水溶性金属
研削油の内少なくとも1種が付着した研削鋼屑とを含む
混合物を使用する。上記微粒状炭材としてCDQ粉を、
上記微粒鉄粉として転炉OGダストを使用する。
なく主原料の一部として用いて優れた性状の冶金用低水
分低硫黄加炭材を製造する。 【解決手段】 工程(a) 及び(b) により冶金用加炭材を
製造する。(a) 少なくとも微粒状炭材と、水溶性及び/
または非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着し
た研削鋼屑とを含む主原料に、バインダーとして70〜
200℃の範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加
し、混合し、加熱し、そして脱水して成型用原料を調製
する工程。但し、バインダーの添加量を主原料の全装入
量の4〜8wt.%の範囲内とする。(b) 成型用原料を成型
機により成型体に成型する工程。上記主原料として、微
粒状炭材と微粒鉄粉と水溶性及び/または非水溶性金属
研削油の内少なくとも1種が付着した研削鋼屑とを含む
混合物を使用する。上記微粒状炭材としてCDQ粉を、
上記微粒鉄粉として転炉OGダストを使用する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は冶金炉、例えば製鋼
用転炉や製鋼用電気炉等において溶湯に添加するる冶金
用加炭材の製造方法に関するものである。
用転炉や製鋼用電気炉等において溶湯に添加するる冶金
用加炭材の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】冶金炉、例えば製鋼用電気炉を用いて、
目的とする溶鋼を精錬する過程において、溶鋼の炭素濃
度を高める調整をするときに冶金用加炭材が添加され
る。冶金用加炭材に要求される主な物理的および化学的
特性として、密度が適切に大きくスラグ層の下に沈むの
で溶湯に進入し易く、早く溶解して炭素歩留がよいこ
と、不純物例えば、清浄鋼におけるPやS濃度が低いこ
と、あるいは水分が少ないことがあげられる。また、ハ
ンドリング過程で粉化しにくいこと、および適切な圧潰
強度を有することや、ハンドリングを容易にするためリ
フティングマグネットが使用できるように着磁性を有す
ること等があげられる。一方、加炭材の製造コストを安
くし、また環境保全を図るために、種々の製造工程で回
収されるリサイクル原料を使用すること、そして効率よ
く製造することが要請されていた。
目的とする溶鋼を精錬する過程において、溶鋼の炭素濃
度を高める調整をするときに冶金用加炭材が添加され
る。冶金用加炭材に要求される主な物理的および化学的
特性として、密度が適切に大きくスラグ層の下に沈むの
で溶湯に進入し易く、早く溶解して炭素歩留がよいこ
と、不純物例えば、清浄鋼におけるPやS濃度が低いこ
と、あるいは水分が少ないことがあげられる。また、ハ
ンドリング過程で粉化しにくいこと、および適切な圧潰
強度を有することや、ハンドリングを容易にするためリ
フティングマグネットが使用できるように着磁性を有す
ること等があげられる。一方、加炭材の製造コストを安
くし、また環境保全を図るために、種々の製造工程で回
収されるリサイクル原料を使用すること、そして効率よ
く製造することが要請されていた。
【0003】従来の冶金用加炭材の製造方法として、例
えば、特公平2−44885号公報は、製鉄所の設備で
回収される、コークス消火設備(CDQ)で捕集した粉
や転炉OGダストを主原料とし、各種バインダーを添加
する方法を開示している。即ち、CDQ粉は微粉コーク
ス主体の炭素源とし、転炉OGダストは微粒鉄粉主体の
鉄源として利用するものであり、高速撹拌羽根を有する
混合機(KBミキサー)でこれらを粉砕し、バインダー
を添加し、混合し、加熱し、脱水する工程を一工程で処
理するという、効率的な方法(以下、「先行技術」とい
う)を開示している。なお、転炉OGダストは鉄源とし
て利用する他、密度が大きいことを利用して軽いCDQ
粉の溶鋼への高溶解性を確保する機能も与えている。
えば、特公平2−44885号公報は、製鉄所の設備で
回収される、コークス消火設備(CDQ)で捕集した粉
や転炉OGダストを主原料とし、各種バインダーを添加
する方法を開示している。即ち、CDQ粉は微粉コーク
ス主体の炭素源とし、転炉OGダストは微粒鉄粉主体の
鉄源として利用するものであり、高速撹拌羽根を有する
混合機(KBミキサー)でこれらを粉砕し、バインダー
を添加し、混合し、加熱し、脱水する工程を一工程で処
理するという、効率的な方法(以下、「先行技術」とい
う)を開示している。なお、転炉OGダストは鉄源とし
て利用する他、密度が大きいことを利用して軽いCDQ
粉の溶鋼への高溶解性を確保する機能も与えている。
【0004】ところが最近、鉄鋼製品の製造過程で発生
する研削鋼屑をリサイクルし有効利用することが強く要
請されている。特に、ベアリング鋼等の研削工程におい
ては大量の研削鋼屑が発生する。研削は通常、多量の水
溶性および/または非水溶性研削油を用いて行なわれ、
鋼屑は上記研削油との混合状態で発生する。一方、鋼屑
を洗浄・分離するとコストがかかるし、油を焼却すると
鋼屑が酸化してしまうので鉄分を有効に利用するために
は、未処理のまま再利用することが要請されていた。
する研削鋼屑をリサイクルし有効利用することが強く要
請されている。特に、ベアリング鋼等の研削工程におい
ては大量の研削鋼屑が発生する。研削は通常、多量の水
溶性および/または非水溶性研削油を用いて行なわれ、
鋼屑は上記研削油との混合状態で発生する。一方、鋼屑
を洗浄・分離するとコストがかかるし、油を焼却すると
鋼屑が酸化してしまうので鉄分を有効に利用するために
は、未処理のまま再利用することが要請されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は、
上記水溶性および/または非水溶性研削油と研削鋼屑と
の混合物を冶金用加炭材に混合する鉄源原料として利用
することを考えた。しかしながら、鉄鋼業においては、
従来、油を含んだ製鉄原料を使用することはなく、製鉄
の高温プロセスで含油ダストは発生せず、従って、油を
含んでいない発生ダストを原料としたブリケット化の技
術開発が行なわれてきた。これら原料のブリケット化に
は、原料とバインダーとの反応はないので、カルボキシ
・メチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコー
ル、プロパン・ディ・アスファルティング・アスファル
ト(PDA)、熱可塑性アクリル系樹脂および澱粉等広
範囲のバインダーを使用することができた。また、ベア
リング製造業等においては油を使用し鋼材を加工する
が、加工中に油を含んだ鋼粉が発生し、十分に有効活用
されていない。
上記水溶性および/または非水溶性研削油と研削鋼屑と
の混合物を冶金用加炭材に混合する鉄源原料として利用
することを考えた。しかしながら、鉄鋼業においては、
従来、油を含んだ製鉄原料を使用することはなく、製鉄
の高温プロセスで含油ダストは発生せず、従って、油を
含んでいない発生ダストを原料としたブリケット化の技
術開発が行なわれてきた。これら原料のブリケット化に
は、原料とバインダーとの反応はないので、カルボキシ
・メチルセルロース(CMC)、ポリビニルアルコー
ル、プロパン・ディ・アスファルティング・アスファル
ト(PDA)、熱可塑性アクリル系樹脂および澱粉等広
範囲のバインダーを使用することができた。また、ベア
リング製造業等においては油を使用し鋼材を加工する
が、加工中に油を含んだ鋼粉が発生し、十分に有効活用
されていない。
【0006】上記含油鋼粉の特徴は、鉄粉が油膜で包ま
れているので、酸化度が低く、その結果、金属鉄の多い
鉄粉であり、また柔らかい流動性物質のため取扱いが困
難である。しかしながら、上記鋼粉が高鉄分であること
に着眼し、これを鉄源として有効利用することを考え
た。このようにして、本発明者は、水溶性および/また
は非水溶性金属研削油とベアリング鋼等の研削屑との混
合物(以下、「含油鋼屑」という)を、鉄源原料の少な
くとも一部として加えた冶金用加炭材の製造方法を鋭意
研究した。
れているので、酸化度が低く、その結果、金属鉄の多い
鉄粉であり、また柔らかい流動性物質のため取扱いが困
難である。しかしながら、上記鋼粉が高鉄分であること
に着眼し、これを鉄源として有効利用することを考え
た。このようにして、本発明者は、水溶性および/また
は非水溶性金属研削油とベアリング鋼等の研削屑との混
合物(以下、「含油鋼屑」という)を、鉄源原料の少な
くとも一部として加えた冶金用加炭材の製造方法を鋭意
研究した。
【0007】先ず、上述した先行技術の方法に基づき、
主原料として、更に含水溶性油研削鋼粉を付加した製造
試験を行なった。即ち、主原料として、CDQ粉(炭素
源):33wt.%、転炉OGダスト(鉄源):50wt.%お
よび含水溶性油研削鋼粉(鉄源):17wt.%を準備し、
バインダーとして代表的なプロパン・ディ・アスファル
ティング・アスファルト(PDA):3〜5wt.%を添加
し、混合機KBミキサーおよびブリケット成型機を用
い、所定の方法でブリケットに成型することを試みた。
しかしながら、バインダーのPDAはKBミキサー内
(設定温度:100℃)で水溶性油と反応して軟化点が
下がり、KBミキサーから排出され成型機に装入される
時(温度:約90℃)、成型機から排出される時(温
度:約60℃)、および更に常温(25℃程度)まで温
度が低下してもヘドロ状の液状化状態にあり、なおも軟
化点以上にあった。即ち、上記原料配合では加炭材をブ
リケット状に成型することはできないことが明らかとな
った。
主原料として、更に含水溶性油研削鋼粉を付加した製造
試験を行なった。即ち、主原料として、CDQ粉(炭素
源):33wt.%、転炉OGダスト(鉄源):50wt.%お
よび含水溶性油研削鋼粉(鉄源):17wt.%を準備し、
バインダーとして代表的なプロパン・ディ・アスファル
ティング・アスファルト(PDA):3〜5wt.%を添加
し、混合機KBミキサーおよびブリケット成型機を用
い、所定の方法でブリケットに成型することを試みた。
しかしながら、バインダーのPDAはKBミキサー内
(設定温度:100℃)で水溶性油と反応して軟化点が
下がり、KBミキサーから排出され成型機に装入される
時(温度:約90℃)、成型機から排出される時(温
度:約60℃)、および更に常温(25℃程度)まで温
度が低下してもヘドロ状の液状化状態にあり、なおも軟
化点以上にあった。即ち、上記原料配合では加炭材をブ
リケット状に成型することはできないことが明らかとな
った。
【0008】次に、鋼材研削時に非水溶性油を用いた場
合について試験した。即ち、上記製造試験において、非
水溶性機械油1.1wt.%を含む主原料に、PDAを3〜
5wt.%添加し、上記と同様にブリケット製造試験を行な
った。しかしながら、PDAが非水溶性機械油と反応し
て柔らかい高粘度液状混合物が生成し、成型してもブリ
ケットにならなかった。この場合にも、バインダーのP
DAは非水溶性油と反応して軟化点が常温以下に下がっ
たことがわかる。
合について試験した。即ち、上記製造試験において、非
水溶性機械油1.1wt.%を含む主原料に、PDAを3〜
5wt.%添加し、上記と同様にブリケット製造試験を行な
った。しかしながら、PDAが非水溶性機械油と反応し
て柔らかい高粘度液状混合物が生成し、成型してもブリ
ケットにならなかった。この場合にも、バインダーのP
DAは非水溶性油と反応して軟化点が常温以下に下がっ
たことがわかる。
【0009】このように、水溶性金属研削油および非水
溶性金属研削油の内少なくとも一種が混入すると、従来
の冶金用加炭材の製造方法では、バインダーが添加され
混合された原料は、バインダーの軟化点が常温以下にま
で低くなり、その結果、圧縮成型機を用いても混合原料
を成型体にすることができない。特に、PDAが石油系
から製造されたバインダーであるため、同じ石油系から
製造された油と同じ高分子構造をもち、相性がよいの
で、PDAと油とは加熱されると化学反応し、PDAの
軟化点を降下させたものと考えられた。そこで、非石油
系のバインダーならば油との化学反応に相違がでるとの
予測をした。
溶性金属研削油の内少なくとも一種が混入すると、従来
の冶金用加炭材の製造方法では、バインダーが添加され
混合された原料は、バインダーの軟化点が常温以下にま
で低くなり、その結果、圧縮成型機を用いても混合原料
を成型体にすることができない。特に、PDAが石油系
から製造されたバインダーであるため、同じ石油系から
製造された油と同じ高分子構造をもち、相性がよいの
で、PDAと油とは加熱されると化学反応し、PDAの
軟化点を降下させたものと考えられた。そこで、非石油
系のバインダーならば油との化学反応に相違がでるとの
予測をした。
【0010】この発明の目的は、上述した問題を解決し
て、含油鋼屑のような水溶性および/または非水溶性金
属研削油に汚染された鋼屑を、洗浄等の処理をすること
なく主原料の一部として用い、炭素歩留がよく、特にS
やP等の不純物が少なく、水分が低く0.5wt.%以下に
調整され、ハンドリング中に粉化しにくく圧潰強度に優
れ、且つ着磁性を有する冶金用加炭材を安価に効率よく
製造する方法を提供することにある。
て、含油鋼屑のような水溶性および/または非水溶性金
属研削油に汚染された鋼屑を、洗浄等の処理をすること
なく主原料の一部として用い、炭素歩留がよく、特にS
やP等の不純物が少なく、水分が低く0.5wt.%以下に
調整され、ハンドリング中に粉化しにくく圧潰強度に優
れ、且つ着磁性を有する冶金用加炭材を安価に効率よく
製造する方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から冶金用加炭材の製造方法を開発するために鋭意
研究を重ねた。前述した予測に基づき、含油原料のバイ
ンダーとして石炭系の固形ピッチを使用することに着眼
し、含油鋼粉に石炭系固形ピッチを添加し、加熱したビ
ーカーテストを行なった。その結果、発熱反応を起こす
が、固形ピッチの軟化点は大きく低下しないことを確認
した。そして、含油鋼粉をブリケット化するためのバイ
ンダーとして、石炭系固形ピッチを使用することができ
ると判断した。そして、研究を重ねた結果下記知見を得
た。
観点から冶金用加炭材の製造方法を開発するために鋭意
研究を重ねた。前述した予測に基づき、含油原料のバイ
ンダーとして石炭系の固形ピッチを使用することに着眼
し、含油鋼粉に石炭系固形ピッチを添加し、加熱したビ
ーカーテストを行なった。その結果、発熱反応を起こす
が、固形ピッチの軟化点は大きく低下しないことを確認
した。そして、含油鋼粉をブリケット化するためのバイ
ンダーとして、石炭系固形ピッチを使用することができ
ると判断した。そして、研究を重ねた結果下記知見を得
た。
【0012】冶金用加炭材を製造する時に使用するP
DAは、水溶性および/または非水溶性金属研削油と反
応して軟化点が大幅に下がる。PDAの軟化点は65℃
であるが、上記加炭材を製造するときに水溶性および/
または非水溶性金属研削油の重量が、例えば、PDAの
重量に対して約5〜20%程度存在すると、PDAの軟
化点は常温以下に下がる。
DAは、水溶性および/または非水溶性金属研削油と反
応して軟化点が大幅に下がる。PDAの軟化点は65℃
であるが、上記加炭材を製造するときに水溶性および/
または非水溶性金属研削油の重量が、例えば、PDAの
重量に対して約5〜20%程度存在すると、PDAの軟
化点は常温以下に下がる。
【0013】しかしながら、石炭系ピッチは水溶性お
よび/または非水溶性金属研削油と混合・加熱しても軟
化点の下がり方は小さい。 一方、原料の混合・加熱により原料配合時の水分(通
常10〜20wt.%程度)を所定値(通常0.5〜1.5
wt.%程度)まで脱水した後に成型機に装入する。そこ
で、上記水分を効率的に蒸発させるためには100℃超
え程度に加熱するのが望ましい。このように加熱され
0.5〜1.5wt.%程度まで脱水された成型用原料は、
90〜100℃程度で成型機に装入され、60〜70℃
程度で排出されるのが熱的にも生産性的にも効率的であ
る。成型用原料に混入・添加された状態で、バインダー
の軟化点が、成型用原料のこれらの時点での温度範囲内
(60〜100℃の範囲内)よりも低いと、加炭材はブ
リケット等に正常に成型されない。従って、バインダー
の軟化点は、原料と混合された状態で約60℃以上であ
ることが必要である。そしてこのような条件を満たすバ
インダーとして、石炭系ピッチが適していることがわか
った。
よび/または非水溶性金属研削油と混合・加熱しても軟
化点の下がり方は小さい。 一方、原料の混合・加熱により原料配合時の水分(通
常10〜20wt.%程度)を所定値(通常0.5〜1.5
wt.%程度)まで脱水した後に成型機に装入する。そこ
で、上記水分を効率的に蒸発させるためには100℃超
え程度に加熱するのが望ましい。このように加熱され
0.5〜1.5wt.%程度まで脱水された成型用原料は、
90〜100℃程度で成型機に装入され、60〜70℃
程度で排出されるのが熱的にも生産性的にも効率的であ
る。成型用原料に混入・添加された状態で、バインダー
の軟化点が、成型用原料のこれらの時点での温度範囲内
(60〜100℃の範囲内)よりも低いと、加炭材はブ
リケット等に正常に成型されない。従って、バインダー
の軟化点は、原料と混合された状態で約60℃以上であ
ることが必要である。そしてこのような条件を満たすバ
インダーとして、石炭系ピッチが適していることがわか
った。
【0014】この発明は、上述した知見に基づきなされ
たものであって、この発明の要旨は次の通りである。請
求項1記載の冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法は、
(a)少なくとも粒状炭材と、水溶性金属研削油および
非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着した研削
鋼屑とを含む主原料に、バインダーとして70〜200
℃の範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加し、混合
し、加熱し、そして脱水して冶金用加炭材の成型用原料
を調製する工程。但し、石炭系ピッチの添加量を、主原
料の全装入量の4〜8wt.%の範囲内とすること、およ
び、(b)上記成型用原料を成型機により成型体に成型
する工程からなることに特徴を有するものである。
たものであって、この発明の要旨は次の通りである。請
求項1記載の冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法は、
(a)少なくとも粒状炭材と、水溶性金属研削油および
非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着した研削
鋼屑とを含む主原料に、バインダーとして70〜200
℃の範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加し、混合
し、加熱し、そして脱水して冶金用加炭材の成型用原料
を調製する工程。但し、石炭系ピッチの添加量を、主原
料の全装入量の4〜8wt.%の範囲内とすること、およ
び、(b)上記成型用原料を成型機により成型体に成型
する工程からなることに特徴を有するものである。
【0015】請求項2記載の冶金用低水分低硫黄加炭材
の製造方法は、請求項1の発明において、主原料とし
て、微粒状炭材と、微粒鉄粉と、水溶性金属研削油およ
び非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着した研
削鋼屑とを含む混合物を使用することに特徴を有するも
のである。
の製造方法は、請求項1の発明において、主原料とし
て、微粒状炭材と、微粒鉄粉と、水溶性金属研削油およ
び非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着した研
削鋼屑とを含む混合物を使用することに特徴を有するも
のである。
【0016】請求項3記載の冶金用低水分低硫黄加炭材
の製造方法は、請求項2の発明において、微粒状炭材と
してコークス消火設備で捕集される粉を使用し、微粒鉄
粉として転炉OGダストを使用することに特徴を有する
ものである。
の製造方法は、請求項2の発明において、微粒状炭材と
してコークス消火設備で捕集される粉を使用し、微粒鉄
粉として転炉OGダストを使用することに特徴を有する
ものである。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、この発明を、図面を参照し
ながら説明する。図1に、この発明の冶金用低水分低硫
黄加炭材を製造するために使用する設備例の概略縦断面
フロー図を示す。この設備による加炭材の製造は、混合
機4で1回分の装入原料を処理し、次いで成型機11で
ブリケット10に成型するというバッチタイプで行な
う。
ながら説明する。図1に、この発明の冶金用低水分低硫
黄加炭材を製造するために使用する設備例の概略縦断面
フロー図を示す。この設備による加炭材の製造は、混合
機4で1回分の装入原料を処理し、次いで成型機11で
ブリケット10に成型するというバッチタイプで行な
う。
【0018】所定の主原料1およびバインダー12を、
原料ホッパー3aから装入ホッパー3bへ適量づつ、ベ
ルトコンベア2aにより供給し、所定割合で配合された
原料1’を調製し、貯留する。配合済み原料1’を装入
ホッパー3bからベルトコンベア2bで搬送し、混合機
4の処理槽5へ装入する。処理槽5に装入された配合済
み原料1’は高速回転する撹拌羽根8および15で激し
く混合され、摩擦熱で昇温され、十分に混合される。更
にこの際、バインダーの石炭系ピッチと水溶性金属研削
油とが反応して発熱することを、ビーカー試験および予
備試験で確認した。混合機4では配合済み原料1’中の
水分を所定値まで蒸発させるために、外部加熱装置9で
適切な温度、例えば100℃を若干超える温度まで加熱
する。加熱源は蒸気配管9aにより蒸気を供給してい
る。処理槽5は密閉状態にしてあり、水分蒸発により内
圧が高まるので、適宜、排気管13から蒸気を放出す
る。
原料ホッパー3aから装入ホッパー3bへ適量づつ、ベ
ルトコンベア2aにより供給し、所定割合で配合された
原料1’を調製し、貯留する。配合済み原料1’を装入
ホッパー3bからベルトコンベア2bで搬送し、混合機
4の処理槽5へ装入する。処理槽5に装入された配合済
み原料1’は高速回転する撹拌羽根8および15で激し
く混合され、摩擦熱で昇温され、十分に混合される。更
にこの際、バインダーの石炭系ピッチと水溶性金属研削
油とが反応して発熱することを、ビーカー試験および予
備試験で確認した。混合機4では配合済み原料1’中の
水分を所定値まで蒸発させるために、外部加熱装置9で
適切な温度、例えば100℃を若干超える温度まで加熱
する。加熱源は蒸気配管9aにより蒸気を供給してい
る。処理槽5は密閉状態にしてあり、水分蒸発により内
圧が高まるので、適宜、排気管13から蒸気を放出す
る。
【0019】このようにして混合機4による混合、加熱
および脱水処理が行われた原料1”を、処理槽5から成
型機装入ホッパー19へベルトコンベア2cにより供給
し、貯留する。成型機装入ホッパー19内の原料1”の
温度は100℃前後になっており、水分は1.0wt.%程
度に調整するのが望ましい。このように調製された成型
用原料1”を成型機としてのロール式成型機11に装入
する。成型機はその他の例えばデスク式成型機でもよ
い。ロール式成型機11に装入された原料1”は圧縮成
型され所定形状のブリケット10に成型される。ブリケ
ット10に圧縮成型される過程で、過多の水分が絞り出
されモールド(図示せず)に設けられた脱水溝(図示せ
ず)から排出される。ロール式成型機11から排出され
たブリケット10の温度は70℃前後であり、自然放冷
等の間に水分は更に下がり、0.5wt.%以下となる。
および脱水処理が行われた原料1”を、処理槽5から成
型機装入ホッパー19へベルトコンベア2cにより供給
し、貯留する。成型機装入ホッパー19内の原料1”の
温度は100℃前後になっており、水分は1.0wt.%程
度に調整するのが望ましい。このように調製された成型
用原料1”を成型機としてのロール式成型機11に装入
する。成型機はその他の例えばデスク式成型機でもよ
い。ロール式成型機11に装入された原料1”は圧縮成
型され所定形状のブリケット10に成型される。ブリケ
ット10に圧縮成型される過程で、過多の水分が絞り出
されモールド(図示せず)に設けられた脱水溝(図示せ
ず)から排出される。ロール式成型機11から排出され
たブリケット10の温度は70℃前後であり、自然放冷
等の間に水分は更に下がり、0.5wt.%以下となる。
【0020】なお、成型機から排出された成型体の温度
が60℃未満となるような操業条件で加炭材を製造する
と、成型体が割れ、粉が多くなり生産性および熱効率が
下がりコストも高くなる。従って、成型直後の成型体の
温度は60℃以上に限定するのが望ましい。
が60℃未満となるような操業条件で加炭材を製造する
と、成型体が割れ、粉が多くなり生産性および熱効率が
下がりコストも高くなる。従って、成型直後の成型体の
温度は60℃以上に限定するのが望ましい。
【0021】以上のようにして、冶金用加炭材としての
所定の性状を有するブリケットを製造することができ
る。次に、この発明の冶金用低水分低硫黄加炭材の製造
方法を上述した条件に限定した理由について説明する。
所定の性状を有するブリケットを製造することができ
る。次に、この発明の冶金用低水分低硫黄加炭材の製造
方法を上述した条件に限定した理由について説明する。
【0022】(イ)主原料に少なくとも微粒状炭材を含
むこと:炭材の形状が塊状乃至片状であると、原料を均
一に混合し、成型体内の炭素を均一に分布させることが
困難である。従って、原料炭材の形態は粒状でなければ
ならない。また、他の固体状原料と粒径が近似している
ことが望ましい。そして溶湯に添加された加炭材が速や
かに、歩留よく溶解するためには微粒であることが必要
である。粒径は3mm以下であることが望ましく、一層
望ましくは、1mm以下がよい。
むこと:炭材の形状が塊状乃至片状であると、原料を均
一に混合し、成型体内の炭素を均一に分布させることが
困難である。従って、原料炭材の形態は粒状でなければ
ならない。また、他の固体状原料と粒径が近似している
ことが望ましい。そして溶湯に添加された加炭材が速や
かに、歩留よく溶解するためには微粒であることが必要
である。粒径は3mm以下であることが望ましく、一層
望ましくは、1mm以下がよい。
【0023】(ロ)主原料に少なくとも水溶性および/
または非水溶性金属研削油が付着した研削鋼屑を含むこ
と:水溶性および/または非水溶性金属研削油は混入し
た不純物である。研削鋼屑から上記油を洗浄除去すると
費用がかかり、また、洗浄使用済み液の処理にも費用が
かかる。そこで、上記油が混入したまま研削鋼屑を有効
利用することが必要である。
または非水溶性金属研削油が付着した研削鋼屑を含むこ
と:水溶性および/または非水溶性金属研削油は混入し
た不純物である。研削鋼屑から上記油を洗浄除去すると
費用がかかり、また、洗浄使用済み液の処理にも費用が
かかる。そこで、上記油が混入したまま研削鋼屑を有効
利用することが必要である。
【0024】研削鋼屑は通常、SやP等の不純物元素の
含有率が低い。研削鋼屑は一旦精錬により各種不純物が
除去された鋼材から発生するものであるからである。更
に研削鋼屑は、他の原料と均一に混合しなければならな
い。研削屑は一般に小さな粒状乃至粉状である場合が多
い。このように研削鋼屑は上記炭材と類似の形態である
から望ましい形態であるといえる。更に望ましくは、粒
径1mm以下がよい。
含有率が低い。研削鋼屑は一旦精錬により各種不純物が
除去された鋼材から発生するものであるからである。更
に研削鋼屑は、他の原料と均一に混合しなければならな
い。研削屑は一般に小さな粒状乃至粉状である場合が多
い。このように研削鋼屑は上記炭材と類似の形態である
から望ましい形態であるといえる。更に望ましくは、粒
径1mm以下がよい。
【0025】また、鋼屑は密度が大きいので、密度の小
さい炭材を含む加炭材の密度を増大させ、加炭材投入時
にスラグ層を抜けて溶湯に深く進入させるのに効果的で
ある。
さい炭材を含む加炭材の密度を増大させ、加炭材投入時
にスラグ層を抜けて溶湯に深く進入させるのに効果的で
ある。
【0026】(ハ)バインダーとして70〜200℃の
範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加すること:上
述したように、石炭系ピッチは水溶性および/または非
水溶性研削油と反応しても軟化点が下がる程度は小さ
い。図2は、バインダーとしてのPDAおよび石炭系ピ
ッチ(軟化点:200℃、108℃、80℃および60
℃)が、水溶性および/または非水溶性金属研削油と接
触した場合の各々の軟化点降下の状況を説明する図であ
る。バインダーと混合される水溶性および/または非水
溶性研削油の量が増えると、軟化点降下量も大きくな
る。軟化点降下量は石炭系ピッチでは小さいが、PDA
では大きい。
範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加すること:上
述したように、石炭系ピッチは水溶性および/または非
水溶性研削油と反応しても軟化点が下がる程度は小さ
い。図2は、バインダーとしてのPDAおよび石炭系ピ
ッチ(軟化点:200℃、108℃、80℃および60
℃)が、水溶性および/または非水溶性金属研削油と接
触した場合の各々の軟化点降下の状況を説明する図であ
る。バインダーと混合される水溶性および/または非水
溶性研削油の量が増えると、軟化点降下量も大きくな
る。軟化点降下量は石炭系ピッチでは小さいが、PDA
では大きい。
【0027】図2を参照しながら同図に記載した石炭系
ピッチA、B、CおよびDをバインダーとして含油鋼屑
と併用した場合の操業状況を説明する。 A:軟化点200℃の石炭系高ピッチの場合 研削油の添加量が多い場合(0.5〜1.1wt.%)に使
用する。ピッチの軟化点は図示したように低下する。例
えば、研削油0.9wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は
120℃に低下する。そこで、KBミキサー内の配合原
料を130〜140℃に加熱する。そして、成型直前で
の温度は120〜130℃に低下し、成型状態は良好で
ある。欠点は、配合原料を130〜140℃まで加熱す
るため、電力使用量が多くかかると共に、処理時間が延
びることであり、生産性も低下する。
ピッチA、B、CおよびDをバインダーとして含油鋼屑
と併用した場合の操業状況を説明する。 A:軟化点200℃の石炭系高ピッチの場合 研削油の添加量が多い場合(0.5〜1.1wt.%)に使
用する。ピッチの軟化点は図示したように低下する。例
えば、研削油0.9wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は
120℃に低下する。そこで、KBミキサー内の配合原
料を130〜140℃に加熱する。そして、成型直前で
の温度は120〜130℃に低下し、成型状態は良好で
ある。欠点は、配合原料を130〜140℃まで加熱す
るため、電力使用量が多くかかると共に、処理時間が延
びることであり、生産性も低下する。
【0028】B:軟化点108℃の石炭系高ピッチの場
合 研削油の添加量が0〜0.5wt.%の場合に使用する。ピ
ッチの軟化点は図示したように低下する。例えば、研削
油0.2wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は90℃に低
下し、研削油0.3wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は
80℃に低下する。KBミキサー内の配合原料の温度
は、水分を除去するために100℃以上にする必要があ
るので、100〜110℃の範囲内にする。そして、成
型直前での温度は90〜105℃に低下し、成型状態は
良好である。また、生産性も良好である。
合 研削油の添加量が0〜0.5wt.%の場合に使用する。ピ
ッチの軟化点は図示したように低下する。例えば、研削
油0.2wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は90℃に低
下し、研削油0.3wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は
80℃に低下する。KBミキサー内の配合原料の温度
は、水分を除去するために100℃以上にする必要があ
るので、100〜110℃の範囲内にする。そして、成
型直前での温度は90〜105℃に低下し、成型状態は
良好である。また、生産性も良好である。
【0029】C:軟化点80℃の石炭系中ピッチの場合 研削油の添加量が0.3wt.%未満の場合に使用する。ピ
ッチの軟化点は図示したように低下する。例えば、研削
油0.2wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は60℃強に
低下する。従って、KBミキサー内の配合原料の加熱温
度は70℃程度以上であればバインダーは十分軟化する
が、水分を0.5〜1.5wt.%の範囲内に確保するため
100℃以上にし、100〜110℃の範囲内にする。
そして、成型直前での温度は90〜105℃に低下し、
成型状態は良好である。
ッチの軟化点は図示したように低下する。例えば、研削
油0.2wt.%添加の場合、ピッチの軟化点は60℃強に
低下する。従って、KBミキサー内の配合原料の加熱温
度は70℃程度以上であればバインダーは十分軟化する
が、水分を0.5〜1.5wt.%の範囲内に確保するため
100℃以上にし、100〜110℃の範囲内にする。
そして、成型直前での温度は90〜105℃に低下し、
成型状態は良好である。
【0030】D:軟化点60℃の石炭系軟ピッチの場合 研削油の添加量が0.1wt.%未満の場合に限定される。
ピッチの軟化点は図示したように低下する。例えば、研
削油0.1wt.%未満添加の場合、ピッチの軟化点は50
℃付近まで低下する。従って、KBミキサー内の配合原
料の加熱温度は65℃程度以上であればバインダーは十
分軟化するが、水分を0.5〜1.5wt.%の範囲内に確
保するため100℃以上にし、100〜110℃の範囲
内にする。成型直前での温度が100℃を超えていると
きは100℃以下になるまで放冷すると、90〜100
℃になる。この場合、ブリケットは一応成型されたが、
成品は軟らかく脆い。
ピッチの軟化点は図示したように低下する。例えば、研
削油0.1wt.%未満添加の場合、ピッチの軟化点は50
℃付近まで低下する。従って、KBミキサー内の配合原
料の加熱温度は65℃程度以上であればバインダーは十
分軟化するが、水分を0.5〜1.5wt.%の範囲内に確
保するため100℃以上にし、100〜110℃の範囲
内にする。成型直前での温度が100℃を超えていると
きは100℃以下になるまで放冷すると、90〜100
℃になる。この場合、ブリケットは一応成型されたが、
成品は軟らかく脆い。
【0031】一方、加炭材の製造工程において、成型機
から排出された成型体の温度は、上述した通り、生産性
および熱効率の観点から50℃以上にするのが望まし
い。これに伴い成型体中のバインダーの温度も50℃以
上になっている。もし、バインダーの軟化点が60℃未
満であると、図2からわかるように水溶性および/また
は非水溶性金属研削油との混合により当該バインダーの
軟化点は50℃未満に下がる場合が発生すると推定され
る。
から排出された成型体の温度は、上述した通り、生産性
および熱効率の観点から50℃以上にするのが望まし
い。これに伴い成型体中のバインダーの温度も50℃以
上になっている。もし、バインダーの軟化点が60℃未
満であると、図2からわかるように水溶性および/また
は非水溶性金属研削油との混合により当該バインダーの
軟化点は50℃未満に下がる場合が発生すると推定され
る。
【0032】ところが、成型機から排出された成型体中
のバインダーの軟化点が、50℃以下に低下している場
合には、成型直後、成型ロールから排出され、ベルトコ
ンベア上に落下する時、成型体内部の温度はまだ高いの
で内部のバインダーが全面的に凝固していないため、バ
インダーの機能が発揮されていない。従って、上記成型
体は割れ易く、正常な形状を維持することができない。
また、加炭材が製鋼炉等で使用される準備工程では一般
に常温よりもかなり高温環境(約50℃)に曝されるの
で、加炭材が軟化したり圧潰したりする危険性がある。
従って、この観点からも、水溶性および/または非水溶
性金属研削油と接触する前のバインダーの軟化点は60
℃以上でなければならない。しかしながら、図2の説明
で上述したように、軟化点60℃の石炭系軟ピッチの場
合には、ブリケット成品は軟らかく脆い。従って、バイ
ンダーとしては、軟化点が70℃以上の石炭系ピッチが
必要であることがわかった。
のバインダーの軟化点が、50℃以下に低下している場
合には、成型直後、成型ロールから排出され、ベルトコ
ンベア上に落下する時、成型体内部の温度はまだ高いの
で内部のバインダーが全面的に凝固していないため、バ
インダーの機能が発揮されていない。従って、上記成型
体は割れ易く、正常な形状を維持することができない。
また、加炭材が製鋼炉等で使用される準備工程では一般
に常温よりもかなり高温環境(約50℃)に曝されるの
で、加炭材が軟化したり圧潰したりする危険性がある。
従って、この観点からも、水溶性および/または非水溶
性金属研削油と接触する前のバインダーの軟化点は60
℃以上でなければならない。しかしながら、図2の説明
で上述したように、軟化点60℃の石炭系軟ピッチの場
合には、ブリケット成品は軟らかく脆い。従って、バイ
ンダーとしては、軟化点が70℃以上の石炭系ピッチが
必要であることがわかった。
【0033】次に、バインダーの軟化点の上限ついて述
べる。加炭材の製造工程において、成型機による圧縮成
型時にバインダーが軟化状態にあり、バインダーの機能
を発揮することを前提にするので、成型機の上流にある
混合機内の原料温度は、バインダーの軟化点が高くなる
ほど高くしなければならない。しかしながら、混合機内
の原料温度を高く加熱するほど、その時間を要し且つエ
ネルギーを多量に要する。また、混合機の設備的耐熱限
界温度を高くしなければならない。更に、成型機の寿命
が短くなる等の不利益が生ずる。
べる。加炭材の製造工程において、成型機による圧縮成
型時にバインダーが軟化状態にあり、バインダーの機能
を発揮することを前提にするので、成型機の上流にある
混合機内の原料温度は、バインダーの軟化点が高くなる
ほど高くしなければならない。しかしながら、混合機内
の原料温度を高く加熱するほど、その時間を要し且つエ
ネルギーを多量に要する。また、混合機の設備的耐熱限
界温度を高くしなければならない。更に、成型機の寿命
が短くなる等の不利益が生ずる。
【0034】上記生産性およびコスト上の観点、並び
に、図2に示した軟化点の降下現象を考慮して、バイン
ダーの軟化点の上限を200℃とする。従って、以上よ
りバインダーとしては石炭系ピッチを使用し、その軟化
点が70〜200℃の範囲内のものに限定する。
に、図2に示した軟化点の降下現象を考慮して、バイン
ダーの軟化点の上限を200℃とする。従って、以上よ
りバインダーとしては石炭系ピッチを使用し、その軟化
点が70〜200℃の範囲内のものに限定する。
【0035】(ニ)バインダーとしての石炭系ピッチの
添加量を、主原料装入量の4〜8wt.%の範囲内にするこ
と:石炭系ピッチの添加量を主原料装入量の4wt.%未満
にすると、成型品である加炭材の圧潰強度が劣り、耐粉
化性が劣り、バインダーの機能が十分には発揮されな
い。一方、バインダー添加量が多くなるほど原料混合時
の撹拌負荷が大きくなり、生産性が下がると共に原料コ
ストおよび運転コストが高くなる。しかも一定量以上添
加しても、バインダーの機能は飽和する。そこで、本発
明においては、バインダーの添加量の上限を主原料装入
量の8wt.%とする。
添加量を、主原料装入量の4〜8wt.%の範囲内にするこ
と:石炭系ピッチの添加量を主原料装入量の4wt.%未満
にすると、成型品である加炭材の圧潰強度が劣り、耐粉
化性が劣り、バインダーの機能が十分には発揮されな
い。一方、バインダー添加量が多くなるほど原料混合時
の撹拌負荷が大きくなり、生産性が下がると共に原料コ
ストおよび運転コストが高くなる。しかも一定量以上添
加しても、バインダーの機能は飽和する。そこで、本発
明においては、バインダーの添加量の上限を主原料装入
量の8wt.%とする。
【0036】(ホ)望ましくは、主原料の一部として、
研削鋼屑の他に、微粒鉄粉を使用すること、そして微粒
鉄粉として、転炉OGダストの使用が望ましいこと:微
粒鉄粉も、研削鋼屑と同様に密度が大きいので、密度の
小さい炭材を含む加炭材の密度を増大させ、加炭材投入
時にスラグ層を抜けて溶湯に深く進入させるのに効果的
である。また、溶湯に溶解して鉄源として寄与する。
研削鋼屑の他に、微粒鉄粉を使用すること、そして微粒
鉄粉として、転炉OGダストの使用が望ましいこと:微
粒鉄粉も、研削鋼屑と同様に密度が大きいので、密度の
小さい炭材を含む加炭材の密度を増大させ、加炭材投入
時にスラグ層を抜けて溶湯に深く進入させるのに効果的
である。また、溶湯に溶解して鉄源として寄与する。
【0037】鉄源の形態が塊状、棒状あるいは板状等で
あると、研削鋼屑と均一に混合せず、成型体内の炭素を
均一に分布させることが困難である。従って、原料炭材
の形態は粒状でなければならない。また、他の固体状原
料と粒径が近似していることが望ましい。そして溶湯に
添加されたときに速やかに溶解し、溶け残りが発生しな
いようにして炭素歩留を良好に且つ安定させるためには
微粒であることが必要である。望ましくは、粒径1mm
以下がよい。
あると、研削鋼屑と均一に混合せず、成型体内の炭素を
均一に分布させることが困難である。従って、原料炭材
の形態は粒状でなければならない。また、他の固体状原
料と粒径が近似していることが望ましい。そして溶湯に
添加されたときに速やかに溶解し、溶け残りが発生しな
いようにして炭素歩留を良好に且つ安定させるためには
微粒であることが必要である。望ましくは、粒径1mm
以下がよい。
【0038】転炉OGダストは、主成分がメタリック鉄
と酸化鉄とからなる粒径約3mm以下の微粒鉄粉であ
る。製鉄所の転炉工場で大量に回収されるので原料供給
が安定しており、鉄源のリサイクル利用面からも、加炭
材の主原料として望ましいものである。
と酸化鉄とからなる粒径約3mm以下の微粒鉄粉であ
る。製鉄所の転炉工場で大量に回収されるので原料供給
が安定しており、鉄源のリサイクル利用面からも、加炭
材の主原料として望ましいものである。
【0039】(ヘ)望ましくは、主原料の一部として、
粒状炭材としてコークス消火設備で捕集される粉(CD
Q粉)を、転炉OGダストおよび研削鋼屑とともに使用
すること:CDQ粉は、コークスの微粉からなり主成分
は炭素である。粒径は3mm以下である。従って、転炉
OGダストおよび研削鋼屑と共に加炭材に配合されるこ
とにより、溶湯中への進入深さが確保され、炭素の添加
歩留は良好で安定する。また、製鉄所のコークス工場で
大量に回収されるので原料供給面でも安定しており、コ
ークスのリサイクル利用面からも、加炭材の主原料とし
て望ましいものである。
粒状炭材としてコークス消火設備で捕集される粉(CD
Q粉)を、転炉OGダストおよび研削鋼屑とともに使用
すること:CDQ粉は、コークスの微粉からなり主成分
は炭素である。粒径は3mm以下である。従って、転炉
OGダストおよび研削鋼屑と共に加炭材に配合されるこ
とにより、溶湯中への進入深さが確保され、炭素の添加
歩留は良好で安定する。また、製鉄所のコークス工場で
大量に回収されるので原料供給面でも安定しており、コ
ークスのリサイクル利用面からも、加炭材の主原料とし
て望ましいものである。
【0040】
【実施例】本発明の冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方
法を、実施例により更に詳細に説明する。
法を、実施例により更に詳細に説明する。
【0041】主原料としてCDQ粉、転炉OGダストお
よび含水溶性油ベアリング研磨鋼粉を使用し、また、バ
インダーとして軟化点:200℃、108℃、80℃お
よび60℃の石炭系固形ピッチ、並びに軟化点:65℃
のPDAを使用し、その添加量を適宜変化させた。
よび含水溶性油ベアリング研磨鋼粉を使用し、また、バ
インダーとして軟化点:200℃、108℃、80℃お
よび60℃の石炭系固形ピッチ、並びに軟化点:65℃
のPDAを使用し、その添加量を適宜変化させた。
【0042】主原料の配合割合は、いずれも水分ドライ
換算で、CDQ粉(粒径:0.01〜3mm、揮発性物
質:0.8wt.%、全炭素:88wt.%、S:0.6wt.
%):33wt.%、転炉OGダスト(粒径:0.03〜3
mm、M.Fe:70±6wt.%、T.Fe:86±5w
t.%、S:0.03wt.%):50wt.%、および含水溶性
油ベアリング研磨鋼粉(粒径:0.001〜1mm、
M.Fe:88〜90wt.%、水溶性油:1〜2wt.%、
S:0.02wt.%):17wt.%とした。
換算で、CDQ粉(粒径:0.01〜3mm、揮発性物
質:0.8wt.%、全炭素:88wt.%、S:0.6wt.
%):33wt.%、転炉OGダスト(粒径:0.03〜3
mm、M.Fe:70±6wt.%、T.Fe:86±5w
t.%、S:0.03wt.%):50wt.%、および含水溶性
油ベアリング研磨鋼粉(粒径:0.001〜1mm、
M.Fe:88〜90wt.%、水溶性油:1〜2wt.%、
S:0.02wt.%):17wt.%とした。
【0043】表1に、1チャージ当たりの主原料の重量
内訳および水分含有率を示す。主原料装入量は水分含有
状態で500kgである。そしてバインダー添加量は主
原料装入量の3.0wt.%、5.0wt.%および7.0wt.%
の3水準のいずれかを適宜選択した。
内訳および水分含有率を示す。主原料装入量は水分含有
状態で500kgである。そしてバインダー添加量は主
原料装入量の3.0wt.%、5.0wt.%および7.0wt.%
の3水準のいずれかを適宜選択した。
【0044】
【表1】
【0045】上記原料を使用し、図1に示した加炭材製
造設備を用い、上述した操業方法に準じて冶金用加炭材
の製造試験を行なった。主原料とバインダーとの配合原
料を調製し、混合機に装入した。混合機内原料の温度を
所定値に設定し、その温度まで昇温した時に混合を終了
した。次いで脱水された混合原料を成型機に装入しブリ
ケットに成型した。成型機はダブルロール型成型機、モ
ールドは内部形状が縦30mm×横25mm×厚さ7.
5mmのアーモンド型モールドを使用した。
造設備を用い、上述した操業方法に準じて冶金用加炭材
の製造試験を行なった。主原料とバインダーとの配合原
料を調製し、混合機に装入した。混合機内原料の温度を
所定値に設定し、その温度まで昇温した時に混合を終了
した。次いで脱水された混合原料を成型機に装入しブリ
ケットに成型した。成型機はダブルロール型成型機、モ
ールドは内部形状が縦30mm×横25mm×厚さ7.
5mmのアーモンド型モールドを使用した。
【0046】表2に本発明の範囲内である実施例1〜2
0を、そして、表3に本発明の範囲外である比較例1〜
11について、加炭材の製造条件を示す。試験条件は、
下記(A)〜(C)の観点に応じて設定した。
0を、そして、表3に本発明の範囲外である比較例1〜
11について、加炭材の製造条件を示す。試験条件は、
下記(A)〜(C)の観点に応じて設定した。
【0047】
【表2】
【0048】
【表3】
【0049】(A)バインダーの種類が本発明の範囲内
および外であり、それに伴い各軟化点もそれぞれ本発明
の範囲内および外であり、バインダーの添加量は本発明
の範囲内で同一である場合の比較(実施例1〜11と比
較例9〜11との比較)、(B)バインダーの種類およ
び添加量はいずれも本発明の範囲内で同一であるが、バ
インダーの軟化点を本発明の範囲内から外まで変化させ
た場合(実施例18〜20:200℃、実施例1〜1
1:108℃、実施例15〜17:80℃、および比較
例1〜3:60℃)、および、(C)バインダーの種類
および軟化点はいずれも本発明の範囲内で同一である
(石炭系固形ピッチ、軟化点:108℃)が、バインダ
ーの添加量を本発明の範囲内から範囲外の少ない添加量
まで変化させた場合(実施例12〜14:7%、実施例
1〜11:5%、および比較例4〜8:3%)。
および外であり、それに伴い各軟化点もそれぞれ本発明
の範囲内および外であり、バインダーの添加量は本発明
の範囲内で同一である場合の比較(実施例1〜11と比
較例9〜11との比較)、(B)バインダーの種類およ
び添加量はいずれも本発明の範囲内で同一であるが、バ
インダーの軟化点を本発明の範囲内から外まで変化させ
た場合(実施例18〜20:200℃、実施例1〜1
1:108℃、実施例15〜17:80℃、および比較
例1〜3:60℃)、および、(C)バインダーの種類
および軟化点はいずれも本発明の範囲内で同一である
(石炭系固形ピッチ、軟化点:108℃)が、バインダ
ーの添加量を本発明の範囲内から範囲外の少ない添加量
まで変化させた場合(実施例12〜14:7%、実施例
1〜11:5%、および比較例4〜8:3%)。
【0050】このようにして製造された加炭材のブリケ
ットについて、外観を検査し、個重、見掛比重、圧潰強
度およびトロンメル強度を測定した。外観検査結果の表
記は、表4の通りである。
ットについて、外観を検査し、個重、見掛比重、圧潰強
度およびトロンメル強度を測定した。外観検査結果の表
記は、表4の通りである。
【0051】
【表4】
【0052】トロンメル強度は、ブリケットを5kg、
直径500mm×長さ500mmの回転ドラム試験機に
装入し、回転速度24rpmで50回転させた後、試料
を10mmの篩にかけ、篩上品の重量を測定し、{篩上
品重量(kg)/5(kg)}×100(%)を計算し
て求めた値である。
直径500mm×長さ500mmの回転ドラム試験機に
装入し、回転速度24rpmで50回転させた後、試料
を10mmの篩にかけ、篩上品の重量を測定し、{篩上
品重量(kg)/5(kg)}×100(%)を計算し
て求めた値である。
【0053】表2および3に、各試験の測定結果を併記
した。また、実施例5で得られたブリケットの化学成分
組成の分析結果を、表5に示す。
した。また、実施例5で得られたブリケットの化学成分
組成の分析結果を、表5に示す。
【0054】
【表5】
【0055】更に、ブリケットの撥水性および着磁性の
有無を試験した。上記試験より下記事項が明らかであ
る。 バインダーの添加量を5wt.%で一定とし、種類が本発
明の範囲外のものであり、その軟化点が65℃で本発明
の範囲より低いPDAを使用すると(比較例9〜1
1)、混合機内においてPDAが水性金属研削油と反応
して軟化点が著しく低下した。その結果、原料は成型機
で正常に成型されず、成型機から排出され、更に常温ま
で放冷されてもブリケットにならない。これに対して、
バインダーの種類および軟化点共に本発明の範囲内であ
る、軟化点が200℃、108℃および80℃の石炭系
固形ピッチ(それぞれ、実施例18〜20、実施例1〜
11および実施例15〜17)を使用した場合には、混
合機内で原料を、研削油により降下したバインダーの軟
化点より若干高い温度(それぞれ、135℃前後、11
0℃および100℃)まで加熱すれば、水分も適切に除
去され、成型機で圧縮成型され、外観が良好で、見掛比
重、圧潰強度およびトロンメル強度に優れたブリケット
が成型される。
有無を試験した。上記試験より下記事項が明らかであ
る。 バインダーの添加量を5wt.%で一定とし、種類が本発
明の範囲外のものであり、その軟化点が65℃で本発明
の範囲より低いPDAを使用すると(比較例9〜1
1)、混合機内においてPDAが水性金属研削油と反応
して軟化点が著しく低下した。その結果、原料は成型機
で正常に成型されず、成型機から排出され、更に常温ま
で放冷されてもブリケットにならない。これに対して、
バインダーの種類および軟化点共に本発明の範囲内であ
る、軟化点が200℃、108℃および80℃の石炭系
固形ピッチ(それぞれ、実施例18〜20、実施例1〜
11および実施例15〜17)を使用した場合には、混
合機内で原料を、研削油により降下したバインダーの軟
化点より若干高い温度(それぞれ、135℃前後、11
0℃および100℃)まで加熱すれば、水分も適切に除
去され、成型機で圧縮成型され、外観が良好で、見掛比
重、圧潰強度およびトロンメル強度に優れたブリケット
が成型される。
【0056】バインダーの種類が本発明の範囲内の石
炭系ピッチであり、且つその添加量も本発明の範囲内で
あっても、その軟化点が本発明の範囲よりも低い(60
℃)場合には(比較例1〜3)、ブリケットの外観に混
合原料の粉体が付着して光沢がなく、また圧潰強度およ
びトロンメル強度共に優れたものとはいえない。これに
対して、バインダーの種類、軟化点および添加量がすべ
て本発明の範囲内にあるものは、バインダーの軟化点が
やや低目の80℃の場合(実施例15〜17)であって
も、得られたブリケットの性状特性はいずれも優れたも
のである。
炭系ピッチであり、且つその添加量も本発明の範囲内で
あっても、その軟化点が本発明の範囲よりも低い(60
℃)場合には(比較例1〜3)、ブリケットの外観に混
合原料の粉体が付着して光沢がなく、また圧潰強度およ
びトロンメル強度共に優れたものとはいえない。これに
対して、バインダーの種類、軟化点および添加量がすべ
て本発明の範囲内にあるものは、バインダーの軟化点が
やや低目の80℃の場合(実施例15〜17)であって
も、得られたブリケットの性状特性はいずれも優れたも
のである。
【0057】バインダーの種類が本発明の範囲内の石
炭系ピッチであり、且つその軟化点も本発明の範囲内の
108℃であっても、その添加量が本発明の範囲よりも
少ない3wt.%の場合には(比較例4〜8)、バインダー
の結合機能が十分には発揮されず、ブリケットの外観に
粉体が若干残留し、圧潰強度およびトロンメル強度共に
劣る。これに伴い見掛比重も僅かに低下している。これ
に対して、バインダーの種類、軟化点および添加量がす
べて本発明の範囲内にあるものは、得られたブリケット
の性状特性はいずれも優れたものである(実施例1〜1
4)。この際、バインダーの添加量が5wt.%から7wt.%
に増えてもブリケットの圧潰強度やトロンメル強度にお
いて明確な向上効果は見られず、バインダーの結合機能
は飽和傾向を示している。
炭系ピッチであり、且つその軟化点も本発明の範囲内の
108℃であっても、その添加量が本発明の範囲よりも
少ない3wt.%の場合には(比較例4〜8)、バインダー
の結合機能が十分には発揮されず、ブリケットの外観に
粉体が若干残留し、圧潰強度およびトロンメル強度共に
劣る。これに伴い見掛比重も僅かに低下している。これ
に対して、バインダーの種類、軟化点および添加量がす
べて本発明の範囲内にあるものは、得られたブリケット
の性状特性はいずれも優れたものである(実施例1〜1
4)。この際、バインダーの添加量が5wt.%から7wt.%
に増えてもブリケットの圧潰強度やトロンメル強度にお
いて明確な向上効果は見られず、バインダーの結合機能
は飽和傾向を示している。
【0058】本発明の製造方法により得られたブリケ
ットの化学成分組成は、主原料に転炉OGダストおよび
鋼屑を使用しているのでSおよびP等の不純物が少な
く、また、水分も低く、良好である(表5参照)。
ットの化学成分組成は、主原料に転炉OGダストおよび
鋼屑を使用しているのでSおよびP等の不純物が少な
く、また、水分も低く、良好である(表5参照)。
【0059】なお、ブリケットの撥水性および強力な着
磁性は、実施例および比較例のすべての場合に得られ
た。
磁性は、実施例および比較例のすべての場合に得られ
た。
【0060】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
下記効果が得られる冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方
法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらさ
れる。
下記効果が得られる冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方
法を提供することができ、工業上有用な効果がもたらさ
れる。
【0061】1.ベアリング等鉄鋼製品の製造過程中、
研削工程で大量に発生する水溶性および/または非水溶
性研削油と研削鋼屑との混合物に含まれる鉄分を、冶金
用加炭材の原料の一部として有効利用することができ
る。
研削工程で大量に発生する水溶性および/または非水溶
性研削油と研削鋼屑との混合物に含まれる鉄分を、冶金
用加炭材の原料の一部として有効利用することができ
る。
【0062】2.上記含油鋼屑を冶金用加炭材の原料と
するに際しては、上記鋼屑を洗浄・分離せず未処理のま
ま使用することができるので、処理コストがかからず、
また、環境保全にも寄与する。
するに際しては、上記鋼屑を洗浄・分離せず未処理のま
ま使用することができるので、処理コストがかからず、
また、環境保全にも寄与する。
【0063】3.本発明の方法におけるバインダーを含
油原料と併用すると、バインダーの軟化点が降下して1
00℃に比較的近くなる場合には、加炭材製造工程にお
ける混合機内部での配合原料加熱温度を、上記降下後軟
化点の直上程度の温度まで加熱すれば、混合機内部原料
の脱水処理(0.5〜1.5wt.%水分)に対しても、特
に効率的であり、同時に生産性も向上する。
油原料と併用すると、バインダーの軟化点が降下して1
00℃に比較的近くなる場合には、加炭材製造工程にお
ける混合機内部での配合原料加熱温度を、上記降下後軟
化点の直上程度の温度まで加熱すれば、混合機内部原料
の脱水処理(0.5〜1.5wt.%水分)に対しても、特
に効率的であり、同時に生産性も向上する。
【0064】4.バインダーとしての石炭系ピッチと水
溶性および/または非水溶性金属研削油との反応により
発熱するので、この発熱エネルギーを加炭材製造工程に
おける原料加熱に利用することができ、省エネルギーに
寄与する。
溶性および/または非水溶性金属研削油との反応により
発熱するので、この発熱エネルギーを加炭材製造工程に
おける原料加熱に利用することができ、省エネルギーに
寄与する。
【0065】5.加炭材の原料の一部に鋼屑を利用する
ので、SやPのような鋼材に有害な不純物の含有率が低
い加炭材を、安価に製造することができる。
ので、SやPのような鋼材に有害な不純物の含有率が低
い加炭材を、安価に製造することができる。
【図1】この発明の冶金用低水分低硫黄加炭材を製造す
るために使用する設備例のフローを示す概略縦断面図で
ある。
るために使用する設備例のフローを示す概略縦断面図で
ある。
【図2】バインダーとしてのPDAおよび石炭系ピッチ
が、水溶性および/または非水溶性金属研削油と接触し
た場合の各々の軟化点降下の状況を説明する図である。
が、水溶性および/または非水溶性金属研削油と接触し
た場合の各々の軟化点降下の状況を説明する図である。
1 原料 1’ 配合済み原料 1” 成型用に処理された原料 2a,2b,2c :ベルトコンベア 3a 原料ホッパー 3b 装入ホッパー 4 混合機 5 処理槽 6 温度計 7 圧力計 8 撹拌羽根 9 外部加熱装置 9a 蒸気配管 10 ブリケット 11 ロール式成型機 12 バインダー 13 排気管 14 調圧弁 15 撹拌羽根 16 原動機 17 減速機 18 排出口 19 成型機装入ホッパー 20 製品コンベア 21 接触温度計
Claims (3)
- 【請求項1】 下記(a)および(b)の工程からなる
ことを特徴とする冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方
法。 (a)少なくとも微粒状炭材と、水溶性金属研削油およ
び非水溶性金属研削油の内少なくとも1種が付着した研
削鋼屑とを含む主原料に、バインダーとして70〜20
0℃の範囲内の軟化点をもつ石炭系ピッチを添加し、混
合し、加熱し、そして脱水して冶金用加炭材の成型用原
料を調製する工程。但し、前記石炭系ピッチの添加量
を、前記主原料の全装入量の4〜8wt.%の範囲内とす
る。 (b)前記成型用原料を成型機により成型体に成型する
工程。 - 【請求項2】 前記主原料として、微粒状炭材と、微粒
鉄粉と、水溶性金属研削油および非水溶性金属研削油の
内少なくとも1種が付着した研削鋼屑とを含む混合物を
使用することを特徴とする請求項1記載の冶金用低水分
低硫黄加炭材の製造方法。 - 【請求項3】 前記微粒状炭材としてコークス消火設備
捕集粉を使用し、前記微粒鉄粉として転炉OGダストを
使用することを特徴とする請求項2記載の冶金用低水分
低硫黄加炭材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32197096A JPH10158714A (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32197096A JPH10158714A (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10158714A true JPH10158714A (ja) | 1998-06-16 |
Family
ID=18138470
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32197096A Pending JPH10158714A (ja) | 1996-12-02 | 1996-12-02 | 冶金用低水分低硫黄加炭材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10158714A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100530046B1 (ko) * | 2000-12-23 | 2005-11-22 | 주식회사 포스코 | 고강도 야금용 코크스 제조방법 |
WO2009017059A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法 |
CN104359121A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-18 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种cdq粉的用途及其混烧方法 |
JP2017186607A (ja) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | Jfe条鋼株式会社 | 電気炉精錬方法 |
JP2018204090A (ja) * | 2017-06-09 | 2018-12-27 | 株式会社サンアール | 製鋼用加炭剤、及び製鋼方法 |
CN111500855A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-08-07 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 利用cdq粉制备烧结矿的方法及其制造的烧结矿 |
CN113736952A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-03 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种炼钢用增温剂及其制备方法 |
-
1996
- 1996-12-02 JP JP32197096A patent/JPH10158714A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100530046B1 (ko) * | 2000-12-23 | 2005-11-22 | 주식회사 포스코 | 고강도 야금용 코크스 제조방법 |
WO2009017059A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法 |
JP2009052138A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-03-12 | Kobe Steel Ltd | 炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法 |
US8206487B2 (en) | 2007-07-27 | 2012-06-26 | Kobe Steel, Ltd. | Method for producing carbon composite metal oxide briquettes |
CN104359121A (zh) * | 2014-11-06 | 2015-02-18 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种cdq粉的用途及其混烧方法 |
JP2017186607A (ja) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | Jfe条鋼株式会社 | 電気炉精錬方法 |
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CN113736952A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-12-03 | 广东韶钢松山股份有限公司 | 一种炼钢用增温剂及其制备方法 |
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