JPH10330854A

JPH10330854A - 焼結鉱の製造方法

Info

Publication number: JPH10330854A
Application number: JP14191197A
Authority: JP
Inventors: Toshihide Matsumura; 俊秀松村; Junpei Kiguchi; 淳平木口; Shoken Shimizu; 正賢清水; Yoshio Kimura; 吉雄木村
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1997-05-30
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1998-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】焼結原料充填層の上層部に存在する固体可燃
物の配合量を、下層部よりも多くし、焼結鉱の強度を上
げて、焼結鉱の歩留り向上等の生産性を高めた焼結鉱の
製造方法を提供する。【解決手段】焼結原料１１を、ホッパー４からシュー
ト８により移動パレット１上に載置するに当たり、焼結
原料１１が前記シュート８上を落下および／または前記
シュート８から落下する途中で、固体可燃物１５を焼結
原料１１に混合し、移動パレット１上に載置された焼結
原料充填層の上層部３に存在する前記固体可燃物の配合
量を下層部２よりも多くして操業を行う焼結鉱の製造方
法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄のための主要
鉄鉱石原料となる焼結鉱の製造方法に関し、詳しくは、
焼結強度を均一に高めて歩留りの向上を達成することに
よって、生産性の向上を図った焼結鉱の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】焼結鉱の原料は、粉鉱や粉鉱石、あるい
は製鉄所内で発生する含鉄原料（ミルスケール、高炉ダ
スト、転炉ダスト）などの酸化鉄原料を主原料とし、こ
れに粉状の石灰石や珪石等を副原料として配合し、更に
固体可燃物としての粉コークス等を加えて、焼結して製
造するのが一般的である。

【０００３】図１２は、焼結機として代表的なドワイト
ロイド（ＤＬ）式の焼結機の概要を示す、概略説明図で
あり、図中２１は移動パレット、２２ａはドラムミキサ
ー、２３は点火バーナー、２４はブロアー、２５ａはホ
ッパーを各々示す（なお、ホッパー２５ｂ、ドラムミキ
サー２２ｂの系統は、後述する特開平 5−98358 号公報
の態様である）。この焼結機により、焼結鉱を製造する
に当たっては、焼結済の成品焼結鉱を床敷として20〜30
mm載置した移動パレット1 上に、上記の様な主原料およ
び副原料、固体可燃物を載置する。より具体的には、ホ
ッパー２５ａに各々貯蔵された前記主原料および副原
料、固体可燃物を取り出し、更に水分を添加して、ドラ
ムミキサー２２ａで混合造粒し、疑似粒子化された焼結
鉱原料を、移動パレット1 上に300 〜600mm の厚さに層
状に敷きつめる。そして、原料装入位置の直後に設置さ
れた点火バーナー２３によって、原料層の上層部に存在
する固体可燃物（通常はコークス・ブリーズが使用され
る）に着火する。層状に敷きつめられた原料層中にはブ
ロアー２４による上方から下方への空気吸引によって空
気が流れており、これによって燃焼位置は上層部から下
方の可燃物へ徐々に燃え移っていく。可燃物の燃焼発熱
によって、原料充填物の一部が溶融し、その後冷却され
ることによって原料粒子が相互に結合して、その後クラ
ッシャー（図示せず）によって約50mm以下に破砕され、
ふるい分けされて次工程の高炉などで使用し易い粒度に
調整される。

【０００４】この焼結鉱の製造方法の生産性を高める方
法としては、焼結ベットの通気性を良くして焼結速度
を向上する方法、焼結強度を高めて破砕時の微粉発生
量を低減して歩留りの向上を図る方法、の２通りに大別
される。前記の方法としては、具体的に、8 〜15mmの
小塊鉱石、スラグ等を適当量配合する方法 (特開平1−2
05038号公報) や、原料鉱石類に糖蜜類を添加して造粒
を十分に進める方法 (特開昭58−107428号公報) 等が提
案されている。

【０００５】一方、前記の方法としては、パレット上
層部に溶融性の高い鉱石、下層部に溶融性の低い鉱石を
装入する方法 (特開昭62−130229号公報) や、固定炭素
含有量をパレット上層部に少なく、下層部に多く配合す
る方法 (特開昭62−60829 号公報) 、焼結層の通過風量
を風速計で測定し、幅方向の風量を均一にする方法(特
開昭61−250120号公報) 等が提案されている。

【０００６】ところで、成品焼結鉱の歩留りは、供給熱
量、結合スラグ量とその強度および空隙率等の様々な要
因によって影響を受ける。その要因の中でも、焼結原料
充填層の上層部に存在する脆化層の影響が最も大きく、
成品焼結鉱の歩留りを特に低くしている。この脆化層
は、焼結原料充填層の最表層から30〜50mmまでの深さ部
分の上層部に存在するとされ、焼結鉱の結合に必要な溶
融スラグの形成量が他の部分よりも著しく少なく脆い充
填層である。この脆化層が形成される理由は次の通りと
考えられている。即ち、焼結工程においては、必然的に
焼結原料充填層の上方から室温程度の空気が吸引され
る。このため、この焼結原料充填層の上層部において、
造滓成分の溶融化に必要な高い温度まで鉱石類が加熱さ
れる前に、焼結原料充填層（ベッド）中のコークスの燃
焼が終了してしまう。そして、これにより焼結原料充填
層の上層部では、焼結鉱の結合に必要な溶融スラグの形
成量が不十分な状態となり易く、この溶融スラグの形成
量が不十分な部分が脆化層となる。

【０００７】この脆化層の存在による前記焼結原料充填
層の上層部の歩留り低下の傾向は、近年の良質な鉄鉱石
の減少と、それに伴う高結晶水鉱石などの低廉鉄鉱石原
料の多量使用の状況により、著しく助長されている。し
かし、前記各従来技術は、この脆化層そのものを無くす
乃至低減することに効果がなく、前記焼結原料充填層の
上層部の歩留り低下を防止することができない。

【０００８】このため、この脆化層を無くし、前記焼結
原料充填層の上層部の歩留りを改善する方法として、固
体可燃物（コークス）粒度を微細にし、この微細固体可
燃物を焼結原料の上層部に偏析装入することによって、
上層部のコークス濃度を高くすることが、「材料とプロ
セス」(Vol.13 、1990、第964 頁) に開示されている。
しかし、この方法は、前記脆化層を無くすことには確か
に有効であるものの、前記偏析装入の制御性が悪く、焼
結ベッドの最上層部のみの微細コークス濃度を上昇させ
ることができず、下層部を含めた広い層厚方向におい
て、微細コークス濃度が上昇してしまい、広い範囲にわ
たって充填層が過剰に溶融し、期待するほどの効果は得
られなかった。また、原料装入時に微細コークスが粒子
の大きい原料に付着し、焼結ベッドの下部に装入されて
しまうことがあり、このことも制御性を悪くする要因と
なる。

【０００９】このため、前記コークス粒度を比較的に粗
くし、この粗めのコークス原料を上層部に偏析装入する
ことによって、上層部のコークス濃度を高くし、焼結鉱
の生産性を高めるための手法を、本発明者らは、特開平
5−98358 号公報によって提案している。この方法は、
移動パレット上に載置された焼結原料充填層の最表層か
ら30〜50mmまでの深さ部分に存在する固体可燃物の50%
以上を、粒径1 〜3mmのものによって占める様に粒度分
布を調整するとともに、当該深さ部分に存在する固体可
燃物の配合量をそれより深い部分に存在する固体可燃物
の平均配合量の1.08〜1.42倍とする様に調節しようとす
るものである。

【００１０】この従来技術において、焼結原料充填層の
上層部（最表層から30〜100mm までの深さ部分）の固体
可燃物の配合量を多くするための、新たな固体可燃物の
焼結原料への配合方法は、図１２に示す通り、通常のド
ラムフィーダー２２と点火バーナー２３の間に別系列の
ホッパー２５、鉱石とコークスを混合するミキサー２２
ａおよびフィーダー２６等を設置して、移動パレット上
に載置された焼結原料充填層の上層部から固体可燃物を
堆積することにより行っている。また、その実施例で
は、実験的に、予め焼結原料中の固体可燃物量を、最適
配合量に調整したものを、焼結原料充填層の上層部に載
置して用いている。更に、別の特開昭61−127827号公報
には、固体可燃物を、焼結原料の点火以前の焼結ベッド
中に、空気とともにノズルにより直接吹き込み、目標固
体可燃物の分布を制御する方法についても開示してい
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】これら、焼結原料充填
層に固体可燃物を装入・配合する場合に最も重要なこと
は、焼結原料充填層のうち、固体可燃物を装入・配合し
たい目標の層厚（最表層から30〜100mm までの深さ部
分）に如何に均一に固体可燃物を分布させるかである。
しかしながら、これら従来技術の固体可燃物を供給する
方法では、いずれも、移動パレット上に載置された焼結
原料充填層の幅方向に渡って、均一に固体可燃物を分布
させる制御性が悪く、目標とする分布状態にもっていけ
ないという問題点を有する。

【００１２】特に、前記特開昭61−127827号公報のよう
なノズルにより吹き込む供給方法では、ノズルの吹き込
み位置近傍の焼結充填原料層以外には、固体可燃物を供
給できず、供給固体可燃物が、焼結原料充填層の幅方向
でスジ状の偏析層を呈するなど、局部的にしか供給でき
ない。また、シュートから移動パレット上に落下する焼
結原料の充填（積層）状態が、ノズルの存在や送り込ま
れる空気流によって乱されるという問題も生じる。そし
て、この状態では、かえって焼成ムラが生じ、焼結鉱の
強度を低下させ生産性を阻害するとともに、燃料原単位
を悪化させてしまう。

【００１３】また、前記特開平 5−98358 号公報の、前
記図１２に開示された供給方法では、既に堆積した焼結
原料充填層上に固体可燃物を供給するため、焼結原料と
固体可燃物が十分に混合されず、最表面に固体可燃物の
みの層ができる。このため、固体可燃物のみが燃焼して
局部的に溶融が生じ、却って通気性を阻害するなどの新
たな問題を生じやすい。更に、固体可燃物の供給装置を
別系統にて設けているため、装置自体のコストも高くつ
くという問題がある。

【００１４】即ち、前記脆化層を無くして、焼結鉱の歩
留りを向上させるためには、前記コークスなどの固体可
燃物を焼結原料充填層の上層部に偏析させることによっ
て、この上層部の固体可燃物濃度を高くすることが有効
ではあるが、これまで、これを確実に行う方法が無く、
実際の焼結鉱の製造方法には適用できなかったのが実情
である。

【００１５】本発明は、これら従来技術の問題点に鑑
み、焼結原料充填層の上層部、特に最表層から30〜100m
m までの深さ部分に存在する固体可燃物の配合量を、そ
れより深い部分に存在する固体可燃物の配合量よりも多
くして操業を行うことを可能にする、言い換えると、新
たに加える固体可燃物の配合方法を改善し、焼結鉱の強
度を上げて、焼結鉱の歩留りを向上させる等の生産性を
高めた焼結鉱の製造方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る焼結鉱の製造方法は、主原料である
酸化鉄原料に、固体可燃物を含む副原料を混合して焼結
原料とし、該焼結原料をシュートにより移動パレット上
に層状に載置して焼結鉱を製造するに際し、前記シュー
ト上を落下する焼結原料に固体可燃物を装入し、移動パ
レット上に載置された焼結原料充填層の上層部に存在す
る前記固体可燃物の配合量を、該上層部よりも下層に存
在する充填層の固体可燃物の配合量よりも多くして操業
を行うことを要旨とする。

【００１７】本発明において、前記シュート上を落下す
る焼結原料に固体可燃物を装入するとは、通常の焼結鉱
の製造方法において、前記図１２のように、ドラムミキ
サー２２等で焼結原料に予め混合される固体可燃物（コ
ークス・ブリーズなど）とは別個に乃至別系統で固体可
燃物を混合する意味である。

【００１８】また、本発明において、移動パレット上に
載置された焼結原料充填層の上層部とは、前記従来技術
で述べた脆化層を含む焼結原料充填層部分である。た
だ、焼結によって生じる脆化層は、焼結原料充填層の上
層部に存在するものの、存在する幅（深さ）自体が焼結
条件により種々異なってくるので、一概に特定できない
部分がある。また、本発明で、固体可燃物の配合量を多
くする部分は、必ずしも発生する脆化層の幅（深さ）と
１対１に対応乃至等しくする必要は無く、本発明効果が
発揮されるならば、発生する脆化層の幅（深さ）より多
少大きくても、また小さくても良い。更に、シュート上
を落下する焼結原料に新たな固体可燃物を混合する際、
固体可燃物の配合量を多くする上層部を、前記脆化層の
幅（深さ）と等しくするように混合することも技術的に
かなりな困難である。したがって、本発明では、固体可
燃物の配合量を多くする部分を、脆化層が生じやすい焼
結原料充填層の上層部とした。

【００１９】ただ、焼結原料充填層の上層部における脆
化層の存在状況について、焼結条件が略一定の範囲に操
業されていれば、脆化層は概ね、焼結原料充填層の最表
層から30〜50mmまでの深さ部分に発生および存在してい
る。したがって、この脆化層の存在場所に基づき、固体
可燃物の配合量を多くする上層部は、脆化層がより深く
なった場合を考慮して、焼結原料充填層の最表層から30
〜100mm までの深さ部分とすることが好ましい。

【００２０】本発明においては、この移動パレット上に
載置された焼結原料充填層の上層部（特に最表層から30
〜100mm までの深さ部分）の固体可燃物の配合量を多く
し、該上層部に固体可燃物を偏析させるために、焼結原
料が前記シュート上を落下する途中で、固体可燃物を焼
結原料に装入することを最大の特徴とする。なお、焼結
原料がシュート上を落下する途中とは、シュート上で固
体可燃物を焼結原料に装入する場合だけではなく、シュ
ート下端から落下する途中の焼結原料に固体可燃物を装
入する場合、あるいは、この両者を組み合わせて行う場
合を含む。

【００２１】本発明者らは、前記特開平 5−98358 号公
報等の従来技術が、焼結原料への固体可燃物の配合乃至
分布状態を最適に制御できないのは、焼結原料と新たに
添加した固体可燃物との混合時間が稼げないからである
ことを知見した。この点、焼結原料が前記シュート上を
落下および／または前記シュートから落下する途中で、
新たな固体可燃物を装入することにより、焼結原料が移
動パレットに堆積するまでの時間と、焼結原料と固体可
燃物との落下の運動乃至異なった粒度が持つ慣性力の差
により、焼結原料下部において、焼結原料と固体可燃物
との均一混合が達成される。これは、前記シュート上を
落下および／または前記シュートから落下する際、前記
落下の運動や慣性力の差により一種の「ふるい効果」が
生じ、上層の焼結原料層の細かい粒子が、下層の固体可
燃物層の粒子中に入り込むと同時に、下層の固体可燃物
の粗い粒子が、上層の焼結原料層の粒子中に入り込む現
象が生じるものと推測される。

【００２２】この「ふるい効果」を発揮させるために
は、できるだけシュートの上流側で、焼結原料に固体可
燃物とを装入して、両者の混合時間を稼ぐことが好まし
いと言える。しかし、この「ふるい効果」は、シュート
の角度や長さなどの設備条件や、焼結原料の供給量や粒
径などの操業条件によって異なるので、最適混合位置を
一概には定量化できない。したがって、要は適用条件に
応じて、好ましくは、移動パレット上に載置された焼結
原料充填層の最表層から30〜100mm までの深さ部分に存
在する前記固体可燃物の配合量をそれより深い部分の配
合量よりも多くできるように、更により好ましくは、当
該深さ部分に存在する固体可燃物の50% 以上を、平均粒
径0.5 〜3mm のものによって占めるとともに、該固体可
燃物の配合量をそれより深い部分に存在する固体可燃物
の平均配合量の1.08〜1.42倍となる様に、シュート上乃
至シュートの下端から移動パレットまでの距離（高さ）
における最適混合位置を、適宜選択あるいは調節する。

【００２３】

【発明の実施の形態】通常、焼結原料を移動パレットに
堆積させるシュートは、スローピング（傾斜）シュート
であり、鋼製やこれにベルトが設けられたシュート、あ
るいは直線状乃至湾曲したシュートで構成される。ま
た、これらのシュートの方向は、焼結原料の粒度の大き
いものから順に移動パレット上に積層されるよう、通
常、前記パレットの移動方向とは反対の向きに配置され
る。したがって、このようなシュート配置の焼結機にお
いては、シュート上を落下する焼結原料下部が、移動パ
レットに堆積させた際の焼結原料充填層の上層部とな
る。このため、本発明を適用し、焼結原料充填層の上層
部の固体可燃物の濃度を高めようとすると、シュート上
を落下する乃至シュートから落下する焼結原料充填層の
下部に新たな固体可燃物を装入することが好ましい。ま
た、仮に、シュートの方向を、前記パレットの移動方向
と同じ向きに配置する場合には、前記した場合とは逆
に、シュート上を落下する焼結原料充填層の上層部に新
たな固体可燃物を装入する。これは、シュート下端から
落下する焼結原料に、固体可燃物を装入する場合も同様
である。

【００２４】本発明において、焼結原料に装入する固体
可燃物の平均粒径は、大きいほど、焼結鉱の強度を上げ
ることが可能で、具体的には、0.5mm 以上とすることが
好ましい。そして、また、この平均粒径0.5mm 以上の固
体可燃物により、移動パレット上に載置された焼結原料
充填層の上層部に存在する固体可燃物の50% 以上を、平
均粒径0.5 〜3mm のものによって占める様に粒度分布を
調整することが好ましい。このコークス、ブリーズ、微
粉炭などの固体可燃物の粒度分布調整が好ましい理由
は、固体可燃物の粒径が0.5mm 未満では、その燃焼によ
り、固体である鉱石類への伝熱よりも空気への伝熱の方
が優先的に進行することにより、鉱石類の温度が十分上
昇せず、鉱石粒子間の十分な溶融結合力が得られず、強
度が低下する可能性があるからである。一方、固体可燃
物の粒径が3mm を超えると、点火バーナーで固体可燃物
に着火するまでの時間が長くなり、生産速度の低下要因
となる可能性があるからである。そして、上記のように
粒度分布を調整した固体可燃物を、上層部への配合量に
対して50% 以上とすることにより、上記効果を確実に発
揮することができる。

【００２５】焼結原料充填層の上層部に存在する固体可
燃物の配合量は、焼結鉱の歩留り向上の点からすれば、
該上層部よりも下層の充填層部分への配合量に対して、
できるだけ多く配合するのが好ましい。しかし、その配
合量が多すぎると、逆に焼結速度が低下し始め、生産率
の向上効果が小さくなるので、経済性も考慮すると、該
上層部よりも下層の充填層部分に存在する固体可燃物の
平均配合量の1.08〜1.42倍とする様に調節することが好
ましい。したがって、シュート上を落下する焼結原料に
対する固体可燃物の装入量は、これに見合う分の添加量
とする。

【００２６】このシュート上を落下する焼結原料に固体
可燃物を新たに装入する場合、従来の焼結鉱の基本的な
製造条件を変える必要も無く、また、基本的な製造条件
に影響を与えることも好ましくない。即ち、本発明にお
いては、焼結原料充填層の高さ方向の炭材等の固体可燃
物の賦存状態のみを変化させることが好ましい。したが
って、本発明を適用しない、通常の焼結鉱の製造方法乃
至それまで実施していた焼結鉱の製造方法とは、酸化鉄
原料に対する投入熱量を一定にし、酸化鉄原料に配合す
る固体可燃物全体の配合量は一定にすることが好まし
い。このため、本発明では酸化鉄原料へ予め配合する固
体可燃物の量は、本発明のシュート上を落下する焼結原
料に装入する新たな固体可燃物の装入量を差し引いた量
とし、酸化鉄原料に配合する固体可燃物全体の配合量
を、本発明を適用しない前記製造方法に比して略同一と
することが好ましい。

【００２７】固体可燃物の配合量を多くする焼結原料充
填層の上層部分は、前記した通り、移動パレット上に載
置された焼結原料充填層の最表層から30〜100mm までの
深さとすることが好ましい。この上層部分の深さが30mm
未満では、脆化層の存在位置からずれており、この結
果、脆化層が依然として残り、本発明の効果が得られな
い可能性が生じる。また、この上層部分の深さが100mm
を超えると、移動パレット上に載置された焼結原料充填
層全体の固体可燃物量が多くなるだけで、固体可燃物を
焼結原料充填層の上層部の脆化層に偏析させることにな
らず、本発明の目的である、脆化層だけを無くす効果か
ら逸脱する可能性があるためである。

【００２８】

【実施例】図１および２に、本発明における焼結原料に
固体可燃物を装入する装置の概略を示す。図１におい
て、４は主原料である焼結原料のホッパーであり、下部
に設けられたドラムフィーダー５により、ガイドシュー
ト１０を介して、定量切り出された焼結原料１１を、連
続的にスローピングシュート８上に供給する。なお、こ
の主原料である焼結原料は、通常、酸化鉄原料と副原
料、コークス等の固体可燃物が予め混合されているが、
その点は本発明も同じである。６は焼結原料のホッパー
４よりも上流側に設置された新たに添加する固体可燃物
のホッパーである。新たに添加する固体可燃物１５は、
このホッパー６の下部に設けられた供給口７より、スロ
ーピングシュート８上に設けたノズル９により、スロー
ピングシュート８上を落下（流下）する焼結原料１１の
下部に供給される。

【００２９】新たに添加する固体可燃物の、シュート上
を落下する焼結原料下部への装入方法は、前記ノズル９
のように、焼結原料下部へ強制的に装入する手段を採る
ことが好ましい。スローピングシュート８上を上流側か
ら自然落下（流下）する固体可燃物１５上に、焼結原料
１１を落下させて供給する方法もあるが、固体可燃物と
焼結原料の比重や量が大きく異なる場合には、落下する
焼結原料によって固体可燃物が飛散して、装入乃至混合
がうまくいかない乃至粉塵発生の原因となり易いので、
前記焼結原料下部への強制装入手段を採ることが好まし
い。この強制装入手段としては、前記ノズル９に限定さ
れるものではなく、ノズル９以外にトンネルやガイドな
ど他の手段を適宜用いても良い。

【００３０】新たな固体可燃物装入後の焼結原料は、下
部に固体可燃物層、上部に焼結原料層の基本的に２層構
造となって、シュートから移動パレット１上に層状に載
置(積みつけ乃至堆積) されるが、スローピングシュー
ト８上を落下およびスローピングシュート８から落下す
る際、下部の固体可燃物層と上部の焼結原料層との混合
が行われ、前記「ふるい効果」によって、下部の層は固
体可燃物の割合が高い焼結原料層となる。この下部の固
体可燃物層と上部の焼結原料層との混合時間を確保する
ためのスローピングシュート９長さは適宜選択される。
一方、移動パレット１は、スローピングシュート９の原
料流下方向に対して反対の方向に移動しており、このた
め、移動パレット１上には、上部の固体可燃物の割合が
高い焼結原料層３と、下部の酸化鉄原料などの割合が高
い（固体可燃物の割合が低い）焼結原料層２が層状に載
置されて焼結される。

【００３１】図２は、図１の装置の別の態様であり、固
体可燃物がホッパー１２からドラムフィーダ１３とガイ
ドシュート１４を介して定量供給されるように構成され
ている以外は、基本的に図１の装置と同じ構造を有して
いる。なお、９は図１と同じ強制装入手段としてのノズ
ルである。

【００３２】固体可燃物をシュート上に供給する方法
は、図１、２のような、ホッパーなどからシュートへの
自由落下方式の他に、空気と混合してノズルから吹き出
す（強制的に供給する）ようにしても良い。ただ、図
１、２のように、シュート上で供給する場合は、固体可
燃物の自由落下方式で十分混合できるため、前記ノズル
などを用いて強制的に焼結原料層内に供給する必要性は
ない。また、空気と混合してノズルから吹き出す場合に
は、焼結原料がシュート上を落下中或いはシュートから
落下中に混合するにしても、焼結原料層を吹き抜けて、
焼結原料の移動パレット上への充填状態に悪影響を与え
ない様に注意すべきである。

【００３３】〔実施例１〕この図１の装置を用いて、焼
結原料を積み付け、直径105mm 、高さ370mm の円筒型焼
結鍋にて焼結鉱を製造した。焼結原料の条件は、高結晶
水鉱石などの低廉鉄鉱石を酸化鉄原料とし、これに石灰
石13.8% 、生石灰2.5%、珪石1.8%、コークスブリーズ5.
3%を加えて疑似粒子化した、実機焼結機用原料を用い、
装入炭材 (固体可燃物) は平均粒径0.5mm 径の沈殿ブリ
ーズを使用した。また、固体可燃物( 炭材) の装入条件
として、焼結原料装入量は360kg/回とし、スローピング
シュート上での、固体可燃物としての沈殿ブリーズコー
クスの焼結原料への装入量は0.72kg/ min で、平均ブリ
ーズ配合量を5.5%( 外挿) とした。スローピングシュー
トの角度は50°とし、スライドゲート開度は50mm、カッ
トオフゲージ高さは350mm 、ドラムフィーダ回転数は45
rpm 、パレット台車移動速度は2.0m/ min とし、焼結原
料充填厚み300mm とした。更に、焼結条件は、パレット
上に充填した焼結原料を前記円筒型焼結鍋に装入して、
鍋の下部からファンで空気を吸引すると共に、プロパン
バーナーで充填層に着火した。この時のファンの吸引力
は焼結が完了するまで、360mmH₂O(3.53kPa) の一定にな
るように調整した。尚焼結終了時点は、火格子直下温度
が一旦上昇した後、200 ℃の温度に戻った時点とした。

【００３４】このような条件のもとで、新たな固体可
燃物をスローピングシュート上で添加しない通常（従
来）の装入方法、新たな固体可燃物をスローピングシ
ュートの下端より660mm 上流位置で添加する本発明装入
方法、新たな固体可燃物をスローピングシュートの下
端位置で添加する本発明装入方法の3 種類の方法にて、
焼結原料を移動パレット上に積み付け、充填層の表面か
ら深さ方向に100mm までを20mm間隔で6 点、それより下
部は50mm間隔でサンプリングを行い、粒度と炭素の分布
の測定を行った。またこの充填層を、前記条件にて焼結
鍋にて焼結し、焼結鉱の落下強度と生産率を測定した。
落下強度は、焼結後のケーキを2mの高さから、4 回鉄板
上に落下させて破砕し、5.0mm 以上のものの重量割合に
よって評価した。

【００３５】前記の新たな固体可燃物をスローピング
シュートの下端より660mm 上流位置で添加する本発明方
法の、充填層の深さ（高さ）方向での炭素の分布につい
て、充填層の幅方向での比較を図３に示す。図３から明
らかなように、本発明方法では、前記従来技術のよう
な、供給固体可燃物が、焼結原料充填層の幅方向でスジ
状を呈するなど、局部的にしか配合できないという問題
は一切無く、焼結原料充填層の幅方向での中央部（○
印）、東側（△印）、西側（◇印）の各部とも同様に、
焼結原料充填層の最表層から特定深さ部分に存在する固
体可燃物の配合量を、それより深い部分に存在する固体
可燃物の配合量よりも、幅方向に均一に多くすることが
可能である。

【００３６】図４に、前記の各方法の充填層の深
さ（高さ）方向での炭素の分布を示す。図４から明らか
なように、の本発明方法（△印）、の本発明方法
（□印）とも、従来の方法（○印）に比して、焼結原
料充填層の最表層から30〜100mm までの深さ部分に存在
する固体可燃物の配合量を、それより深い部分に存在す
る固体可燃物の平均配合量よりも0.5 〜1.0%(1.08 〜1.
42倍) 、確実に多くすることが可能である。また、前記
の本発明方法同士の比較において、新たな固体可燃
物を、焼結原料がシュート上を落下する際に装入する方
法（の方法）とシュートから落下する際に装入する方
法（の方法）とでは、焼結原料充填層の最表層から30
〜100mm までの深さ部分に存在する固体可燃物の配合量
に差はない。したがって、焼結原料に新たな固体可燃物
を装入するに際しては、焼結原料がシュート上を落下す
る際に装入するのも、あるいはシュートから落下する際
に装入するのも、固体可燃物の配合に関して同等の効果
を有することが分かる。

【００３７】また、図５に、各々の焼成品（焼結鉱）の
サンプルの落下強度を示す。図５から明らかなように、
本発明方法による焼結鉱、は、従来法に比して、
落下強度が高く2.0 〜3.0%増加している。

【００３８】更に、図６に、前記の各方法の生産
率を示す。焼結原料充填層の最表層から30〜100mm まで
の深さ部分に存在する固体可燃物の配合量を、それより
深い部分に存在する固体可燃物の平均配合量よりも多く
した本発明方法、は、従来法に比して、前記焼成
品（焼結鉱）の落下強度が高く、製品歩留りが増すた
め、生産性が高くなることが分かる。

【００３９】〔実施例２〕実施例１のの本発明方法と
同じ条件で、但し、配合する固体可燃物の平均粒径のみ
を0.32〜5.0mm まで変えて、焼結原料を積み付け、サン
プリングを行い、粒度と炭素の分布を行った。またこの
充填層を焼結鍋にて焼結し、焼結鉱の落下強度を測定し
た。図７に、各方法の充填層の深さ（高さ）方向での炭
素の分布を示す。図７から明らかなように、固体可燃物
の平均粒径が0.5 〜1.0mm の方法（△印）、1.0 〜3.0m
m の方法（□印）と、固体可燃物の平均粒径が大きい方
が、固体可燃物の平均粒径が0.32mmと小さい方法（○
印）に比して、焼結原料充填層の最表層から30〜100mm
までの深さ部分に存在する固体可燃物の配合量を、それ
より深い部分に存在する固体可燃物の配合量よりも0.5
〜1.0%(1.08 〜1.42倍)確実に多くすることが可能であ
る。但し、平均粒径が3.0 〜5.0mm の方法（◇印）のよ
うに、平均粒径が3.0mm を超えても、平均粒径が0.32mm
と小さい方法に比して固体可燃物の配合量を多くでき
ず、固体可燃物の配合量を多くする観点からは、固体可
燃物の平均粒径は、0.5 〜3.0mm の範囲が好ましいこと
が分かる。

【００４０】また、図８に、各々の焼成品（焼結鉱）の
サンプルの落下強度を示す。図８から明らかなように、
前記固体可燃物の平均粒径が、0.5 〜1.0mm や1.0 〜3.
0mmと大きい方が（平均粒径が0.5 mm以上）、平均粒径
が0.32mmと小さい方法に比して焼成品の落下強度を高く
することが可能である。したがって、新たに添加する固
体可燃物の平均粒径は0.5 mm以上が好ましい。

【００４１】〔実施例３〕実施例１のの本発明方法と
同じ条件で、但し、新たに配合する固体可燃物(炭材)
の添加 (装入) 量のみを0.22〜1.39kgまで変えて、焼結
原料を積み付け、この充填層を焼結鍋にて焼結し、充填
層の深さ（高さ）方向の各位置 (表層から100mm 、200m
m 、300mm)の最高到達温度と、その保持時間を測定し
た。図９に、固体可燃物 (炭材) の添加 (装入) 量と、
各充填層位置の最高到達温度との関係を示す。図９から
明らかなように、焼結原料に対する固体可燃物の添加量
が増加すると、表層から100mm の位置( ●印) における
最高到達温度は、固体可燃物の添加量が1.39kgの場合を
除き、上昇している。また、表層から200mm の位置の中
層部( △印) についても若干の温度上昇が見られる。な
お、表層から300mm の位置の下層部（◇印）は、固体可
燃物の添加によってもこの部分の固体可燃物の量は増加
せず、焼結原料配合時に添加された固体可燃物の量のま
ま、即ち従来技術と同様の量であるので、温度上昇効果
は当然見られない。

【００４２】更に、図１０に固体可燃物 (炭材) の添加
(装入) 量と、各充填層位置の最高到達温度の保持時間
を示す。これも、前記最高到達温度の場合と同様に、焼
結原料に対する固体可燃物の添加量が増加すると、表層
から100mm の位置( ●印) における最高到達温度保持時
間は、固体可燃物の添加量が1.39kgの場合を除き、長く
なっている。また、表層から200mm の位置の中層部( △
印) についても若干の保持時間が長くなっている。この
結果を保熱指数で表すと、図１１の通りとなり、焼結原
料に対する固体可燃物 (炭材) の添加 (装入) 量が増加
すると、表層から100mm の位置( ●印) における保熱指
数が増加していることが分かる。

【００４３】本実施例３から、本発明方法におけるシュ
ート上での新たな固体可燃物の装入は、焼結鉱の歩留り
向上による生産性の向上のみに留まらず、焼結原料充填
層の上層部から中層部にかけての熱履歴を改善する効果
乃至熱履歴の制御を可能にする効果を有していることが
分かる。そしてこの熱履歴の改善乃至熱履歴の制御は、
焼結鉱全体の生産量を向上させる乃至制御可能とする点
で非常に有効な手段となる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る焼結
鉱の製造方法によれば、焼結強度を高めて破砕時の微粉
発生量を低減して歩留りの向上などの焼結鉱の生産性を
高めるとともに、焼結原料充填層の熱履歴を改善する効
果乃至熱履歴の制御を可能にする効果も有しており、低
廉鉄鉱石原料の多量でしかも高効率での使用を可能にす
るなど、工業的な意義は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における焼結原料に固体可燃物を装入す
る装置（焼結機の実験装置）の概要を示す、概略説明図
である。

【図２】本発明における焼結原料に固体可燃物を装入す
る装置（焼結機の実験装置）の別の態様を示す、概略説
明図である。

【図３】実施例１の、焼結原料充填層の深さ（高さ）方
向での炭素量の分布を示す説明図である。

【図４】実施例１の、焼結原料充填層の深さ（高さ）方
向での炭素量の分布を示す説明図である。

【図５】実施例１の、焼成品（焼結鉱）の落下強度を示
す説明図である。

【図６】実施例１の、焼成品（焼結鉱）の生産率を示す
説明図である。

【図７】実施例２の、焼結原料充填層の深さ（高さ）方
向での炭素量の分布を示す説明図である。

【図８】実施例２の、焼成品（焼結鉱）の落下強度を示
す説明図である。

【図９】実施例３の、固体可燃物 (炭材) の添加 (装
入) 量と、焼結原料各充填層位置の最高到達温度との関
係を示す説明図である。

【図１０】実施例３の、固体可燃物 (炭材) の添加 (装
入) 量と、焼結原料各充填層位置の最高到達温度の保持
時間との関係を示す説明図である。

【図１１】実施例３の、固体可燃物 (炭材) の添加 (装
入) 量と、焼結原料各充填層位置の保熱指数との関係を
示すを示す説明図である。

【図１２】図１２は、焼結機として代表的なドワイトロ
イド（ＤＬ）式の焼結機の概要を示す、概略説明図であ
る。

【符号の説明】

１；移動パレット２；下部焼結原料
充填層３；上部焼結原料充填層４；焼結原料のホ
ッパー５；ドラムフィーダー６；固体可燃物の
ホッパー７；開口部８；スローピング
シュート９；ノズル１０；ガイドシュー
ト１１；焼結原料１２；固体可燃物
のホッパー１３；ドラムフィーダー１４；ガイドシュ
ート１５；固体可燃物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木村吉雄兵庫県加古川市金沢町１番地株式会社神戸製鋼所加古川製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主原料である酸化鉄原料に、固体可燃物
を含む副原料を予め混合して焼結原料とし、該焼結原料
をシュートにより移動パレット上に層状に載置して焼結
鉱を製造する方法において、前記シュート上を落下する
焼結原料に固体可燃物を装入することにより、移動パレ
ット上に載置された焼結原料充填層の上層部に存在する
固体可燃物の配合量を、該上層部よりも下層の充填層部
分に存在する固体可燃物の配合量よりも多くして操業を
行うことを特徴とする焼結鉱の製造方法。
【請求項２】前記焼結原料充填層の上層部が、充填層
の最表層から30〜100mm までの深さ部分である請求項１
に記載の焼結鉱の製造方法。
【請求項３】前記焼結原料に装入する固体可燃物の平
均粒径を0.5mm 以上とする請求項１または２に記載の焼
結鉱の製造方法。
【請求項４】前記焼結原料充填層の上層部に存在する
固体可燃物の50% 以上の平均粒径が0.5 〜3mm である請
求項１乃至３のいずれか１項に記載の焼結鉱の製造方
法。
【請求項５】前記焼結原料充填層の上層部に存在する
固体可燃物の配合量を、該上層部よりも下層の充填層部
分に存在する固体可燃物の平均配合量の1.08〜1.42倍と
する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の焼結鉱の製
造方法。
【請求項６】前記シュート上を落下する焼結原料の下
部に固体可燃物を装入する請求項１乃至５のいずれか１
項に記載の焼結鉱の製造方法。
【請求項７】前記固体可燃物の装入を強制的に行う請
求項１乃至６のいずれか１項に記載の焼結鉱の製造方
法。
【請求項８】前記強制的な固体可燃物の装入をノズル
により行う請求項１乃至７のいずれか１項に記載の焼結
鉱の製造方法。
【請求項９】シュート上を落下する焼結原料に固体可
燃物を装入しない場合に比して、酸化鉄原料に配合する
固体可燃物全体の配合量を略同じとする請求項１乃至８
のいずれか１項に記載の焼結鉱の製造方法。