JPH11193423A - Iron oxide pellet and its manufacture, and reduced iron pellet and its manufacture - Google Patents
Iron oxide pellet and its manufacture, and reduced iron pellet and its manufactureInfo
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- JPH11193423A JPH11193423A JP29197998A JP29197998A JPH11193423A JP H11193423 A JPH11193423 A JP H11193423A JP 29197998 A JP29197998 A JP 29197998A JP 29197998 A JP29197998 A JP 29197998A JP H11193423 A JPH11193423 A JP H11193423A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転炉床炉等で還
元される酸化鉄ペレットとその製造方法に関する。ま
た、本発明は、酸化鉄ペレットが還元された還元鉄ペレ
ットとその製造方法に関する。The present invention relates to iron oxide pellets reduced in a rotary hearth furnace or the like and a method for producing the same. The present invention also relates to reduced iron pellets obtained by reducing iron oxide pellets and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】還元鉄の製造方法としては、ミドレック
ス法（ＭＩＤＲＥＸ法）がよく知られている。このミド
レックス法は、天然ガスから変成した還元性ガスを羽口
から吹き込み、シャフト炉中を上昇させることによっ
て、炉内に充填された鉄鉱石や酸化鉄ペレットを還元し
て還元鉄を得るものである。しかし、このミドレックス
法は、燃料としてコストの高い天然ガスを大量に供給す
る必要があるため、プラントの立地条件が天然ガスを産
出する地域に限られるという問題があった。2. Description of the Related Art As a method for producing reduced iron, the Midrex method (MIDREX method) is well known. In the Midrex method, reducing gas converted from natural gas is blown from the tuyere and raised in a shaft furnace to reduce iron ore and iron oxide pellets filled in the furnace to obtain reduced iron. It is. However, the Midrex method has a problem in that since a large amount of expensive natural gas must be supplied as a fuel, the location of the plant is limited to an area that produces natural gas.
【０００３】そこで近年では、天然ガスに替えて比較的
安価な石炭を還元剤として使用することができる還元鉄
の製造方法が注目されている。この還元鉄の製造方法の
例として、米国特許第３４４３９３１号がある。この従
来技術は、鉄鉱石の粉末と炭材とを混合してペレット化
し、高温雰囲気下で加熱還元することにより還元鉄を製
造するものである。この方法は、石炭を還元剤として用
いることができる他にも、鉄鉱石の粉末を直接使用でき
ること、還元が高速であること、製品中の炭素含有量を
調整することができること等の利点を有している。[0003] In recent years, attention has been paid to a method for producing reduced iron in which relatively inexpensive coal can be used as a reducing agent instead of natural gas. U.S. Pat. No. 3,443,931 is an example of a method for producing this reduced iron. According to this conventional technique, reduced iron is produced by mixing iron ore powder and a carbonaceous material into pellets, and reducing them by heating under a high-temperature atmosphere. In addition to using coal as a reducing agent, this method has other advantages such as the ability to directly use iron ore powder, rapid reduction, and the ability to adjust the carbon content in products. doing.
【０００４】しかし、炭材にはペレットの粒間を互いに
結合する作用がほとんどないため、炭材を内装した酸化
鉄ペレットの強度は、炭材を含まないペレットに比較し
て低い。乾燥する前の生ペレット状態の強度が低いと、
乾燥工程でのハンドリング中に破壊されて粉化し、酸化
鉄ペレットの歩留りが低下する。また、乾燥後の酸化鉄
ペレットの強度が低いと、還元炉に装入する際に破壊さ
れて粉化し、やはり還元鉄ペレットの歩留りが低下す
る。また、還元炉への装入時に起こる粉化は、還元鉄ペ
レットの品質低下にもつながる。[0004] However, since carbonaceous materials have almost no effect of bonding the pellets to each other, the strength of iron oxide pellets containing carbonaceous materials is lower than that of pellets containing no carbonaceous materials. If the strength of the raw pellet state before drying is low,
During handling in the drying process, the powder is broken and powdered, and the yield of iron oxide pellets is reduced. Further, if the strength of the iron oxide pellets after drying is low, the iron oxide pellets are broken and powdered when charged into the reduction furnace, and the yield of the reduced iron pellets also decreases. In addition, the pulverization that occurs at the time of charging the reduction furnace leads to a reduction in the quality of reduced iron pellets.
【０００５】乾燥後の酸化鉄ペレットの強度と還元プロ
セスにおける還元鉄ペレットの強度を向上した従来技術
として、特公昭５２−２６４８７号がある。この従来技
術は、微粉状の原料鉱石に炭素質の還元剤を含ませたも
のに、１質量％以上のベントナイト（凝集剤）を添加
し、澱粉等の有機質粘結剤に０．３％以下の分散剤を溶
解した調質用水で混練し、適量の水を散布しながらペレ
ットを造粒するものである。[0005] Japanese Patent Publication No. Sho 52-26487 discloses a conventional technique for improving the strength of iron oxide pellets after drying and the strength of reduced iron pellets in a reduction process. According to this prior art, 1% by mass or more of bentonite (coagulant) is added to a fine ore material ore containing a carbonaceous reducing agent, and 0.3% or less is added to an organic binder such as starch. Is kneaded with refining water in which the dispersant is dissolved, and granulates pellets while spraying an appropriate amount of water.
【０００６】この従来技術によって、ペレットの強度を
向上することはできる。しかし、この従来技術には下記
のような問題点があった。[0006] The strength of the pellet can be improved by this conventional technique. However, this prior art has the following problems.
【０００７】まず、第一の問題点を説明する。凝集剤で
あるベントナイトは膨潤性が強いため、ペレタイザーに
よる造粒に多くの水分を添加する必要がある。このた
め、生ペレットが柔らかく変形し易くなる。この変形に
よって、乾燥工程時に乾燥ガスの通気が阻害されるの
で、十分な乾燥を行うには長時間かかる必要になるとい
う問題があった。また、偏平に変形したペレットは強度
が低下するため、還元炉に装入する際に破壊粉化が起こ
りやすかった。さらに、造粒された生ペレットの平均粒
度がベントナイトの増加に応じて低下するという問題点
もあった。First, the first problem will be described. Since bentonite, which is a flocculant, has a strong swelling property, it is necessary to add a large amount of water to granulation by a pelletizer. Therefore, the raw pellets are soft and easily deformed. Due to this deformation, the ventilation of the drying gas is hindered during the drying step, so that it takes a long time to perform sufficient drying. Further, since the flatly deformed pellets have reduced strength, they are liable to be broken into powder when charged into a reduction furnace. Further, there is a problem that the average particle size of the granulated raw pellets decreases as the bentonite increases.
【０００８】次いで、第二の問題点を説明する。ベント
ナイトは、還元鉄ペレットに不純物として残るため、還
元鉄ペレットを還元して製鋼する際に発生するスラグが
増加するという問題点があった。これは、還元鉄ペレッ
トの製品価値を低下することを意味する。さらに、ベン
トナイトを添加すれば使用コストが増大するという問題
もあった。Next, a second problem will be described. Since bentonite remains as an impurity in reduced iron pellets, there has been a problem that slag generated when reducing reduced iron pellets and making steel is increased. This means reducing the product value of the reduced iron pellets. Further, there is a problem that the use cost increases if bentonite is added.
【０００９】本発明の目的は、乾燥後の強度が高く、不
純物の含有量の少ない酸化鉄ペレットとその製造方法を
提供することにある。An object of the present invention is to provide an iron oxide pellet having high strength after drying and a small content of impurities, and a method for producing the same.
【００１０】また、本発明の他の目的は、より金属化率
が高く、歩留りが高い還元鉄ペレットの製造方法を提供
することにある。It is another object of the present invention to provide a method for producing reduced iron pellets having a higher metallization ratio and a high yield.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の混合原料は、酸
化鉄を主成分とし、酸化鉄を還元するのに十分な量の炭
材と、酸化鉄と炭材とを粘結するのに十分な量の有機質
粘結剤と、０．０５％以上１質量％未満の無機質凝集剤
とを含む。この混合原料に水分を添加して生ペレットに
造粒する。次いで、この造粒した生ペレットを水分が
１．０質量％以下になるまで乾燥することによって酸化
鉄ペレットを製造する。The mixed raw material of the present invention contains iron oxide as a main component, and a carbon material in an amount sufficient to reduce the iron oxide. It contains a sufficient amount of an organic binder and from 0.05% to less than 1% by mass of an inorganic coagulant. Water is added to this mixed raw material to granulate raw pellets. Next, iron oxide pellets are produced by drying the granulated raw pellets until the water content becomes 1.0% by mass or less.
【００１２】本発明によれば、混合原料の無機質凝集剤
の量を１質量％未満に抑え、この混合原料に水分を添加
して生ペレットを製造している。したがって、生ペレッ
トを造粒する際の水分添加を少なくすることができるの
で、生ペレットの強度が増加して偏平に変形することが
少ない。このため、乾燥ガスの通気が阻害されることが
なく、短時間で水分が１．０質量％以下になるまで乾燥
することができる。また、変形が少ないのでペレットの
強度が向上し、還元炉に装入する際の破壊粉化が起こり
にくい。さらに、造粒された生ペレットの平均粒度も十
分なものとすることができる。また、混合原料の凝集剤
の量を１質量％未満に抑えているので、凝集剤が還元鉄
ペレットに不純物として残ることがなく、還元鉄を製造
する際に発生するスラグの量を低減することができる。According to the present invention, the amount of the inorganic coagulant in the mixed raw material is suppressed to less than 1% by mass, and moisture is added to the mixed raw material to produce raw pellets. Therefore, the addition of water during granulation of the raw pellets can be reduced, so that the strength of the raw pellets is less likely to be increased and deformed flat. Therefore, drying can be performed in a short time until the water content becomes 1.0% by mass or less without inhibiting the ventilation of the drying gas. In addition, since there is little deformation, the strength of the pellets is improved, and destruction and pulverization at the time of charging the pellets in the reduction furnace hardly occur. Further, the average particle size of the granulated raw pellets can be made sufficient. In addition, since the amount of the coagulant in the mixed raw material is suppressed to less than 1% by mass, the coagulant does not remain as impurities in the reduced iron pellets, and the amount of slag generated when producing reduced iron is reduced. Can be.
【００１３】また、生ペレットに０．１質量％以下の界
面活性作用を有する分散剤（水酸化ナトリウム等）を含
ませれば好適である。It is preferable that the raw pellets contain a dispersant (such as sodium hydroxide) having a surfactant activity of 0.1% by mass or less.
【００１４】この場合、分散剤が疎水性の炭材を親水性
に変えるため、水分を酸化鉄と炭材との間に十分に行き
渡らせることができる。このため、酸化鉄ペレットの均
質性を向上することができ、酸化鉄ペレットの強度を向
上することができる。In this case, since the dispersant changes the hydrophobic carbon material to hydrophilic, water can be sufficiently distributed between the iron oxide and the carbon material. For this reason, the homogeneity of the iron oxide pellets can be improved, and the strength of the iron oxide pellets can be improved.
【００１５】また、生ペレットの直径を６〜３０ｍｍに
揃えればさらに好適である。It is more preferable that the diameter of the raw pellets is set to 6 to 30 mm.
【００１６】この場合、造粒速度を維持しつつ安定した
造粒を行うことができる。また、還元炉でのハンドリン
グも容易で、ペレットの直径が過大になってペレットの
落下強度が低下することもない。In this case, stable granulation can be performed while maintaining the granulation speed. In addition, handling in a reduction furnace is easy, and the diameter of the pellets does not become too large and the drop strength of the pellets does not decrease.
【００１７】さらに、生ペレットの水分を１１〜１４質
量％にすれば好適である。Further, it is preferable that the raw pellets have a water content of 11 to 14% by mass.
【００１８】この場合、造粒工程が容易で生ペレットの
強度も十分になる。水分が１１質量％未満では造粒工程
が困難になり、水分が１４質量％より大きくなると、生
ペレットが柔らかくなり形状が偏平になる。このため、
乾燥に長時間を要する。In this case, the granulation step is easy and the strength of the raw pellet is sufficient. If the water content is less than 11% by mass, the granulation step becomes difficult. If the water content is more than 14% by mass, the raw pellets become soft and the shape becomes flat. For this reason,
It takes a long time to dry.
【００１９】また、酸化鉄と炭材として、高炉ダスト、
転炉ダスト、焼結ダスト、電炉ダスト、またはこれらの
混合物を用いてもよい。Further, blast furnace dust,
Converter dust, sinter dust, electric furnace dust, or a mixture thereof may be used.
【００２０】これらのダストを用いることで、産業廃棄
物の量を減少させることができる。また、製品コストを
減少させることができる。さらに、水酸化ナトリウムの
添加をする必要がない。By using these dusts, the amount of industrial waste can be reduced. Further, the product cost can be reduced. Furthermore, there is no need to add sodium hydroxide.
【００２１】本発明の還元鉄の製造方法は、上述した製
法で製造された酸化鉄ペレットを、還元炉に装入して酸
化鉄ペレットを還元することによって還元鉄ペレットを
製造する。In the method for producing reduced iron of the present invention, reduced iron pellets are produced by charging the iron oxide pellets produced by the above-described production method into a reduction furnace and reducing the iron oxide pellets.
【００２２】本発明では、酸化鉄ペレットの不純物が少
ないため、還元鉄ペレットに含まれる不純物が少なく、
金属化率が高い品質の高い還元鉄ペレットを得ることが
できる。また、酸化鉄ペレットの強度が高いので、還元
炉に装入する際の破壊による粉化が起こりにくく、還元
鉄ペレットの歩留りが向上するとともに、金属化率も向
上する。In the present invention, since the impurities in the iron oxide pellets are small, the impurities contained in the reduced iron pellets are small,
High-quality reduced iron pellets having a high metallization ratio can be obtained. Further, since the strength of the iron oxide pellets is high, powdering due to destruction when the iron oxide pellets are charged into the reduction furnace does not easily occur, and the yield of the reduced iron pellets is improved, and the metallization ratio is also improved.
【００２３】また、還元炉として、炉内温度１１００〜
１４５０℃に保たれた回転炉床炉を用いれば好適であ
る。Further, as the reduction furnace, the furnace temperature 1100-1000
It is preferable to use a rotary hearth furnace maintained at 1450 ° C.
【００２４】この場合、回転炉床炉による還元工程にお
いては、酸化鉄ペレットに殆ど荷重や衝撃がかからない
ので、破壊による粉化がさらに起こりにくく、還元鉄ペ
レットの歩留りが一層向上する。In this case, in the reduction step using the rotary hearth furnace, almost no load or impact is applied to the iron oxide pellets, so that powdering due to destruction is less likely to occur and the yield of the reduced iron pellets is further improved.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】本発明の酸化鉄ペレットの製造方
法の実施形態を説明する。まず、本発明に係る混合原料
は、酸化鉄を主成分とし、酸化鉄を還元するのに十分な
量の炭材と、酸化鉄と炭材とを粘結するのに十分な量の
有機質粘結剤と、０．０５％以上１質量％未満の無機質
凝集剤とを含む。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the method for producing iron oxide pellets of the present invention will be described. First, the mixed raw material according to the present invention contains iron oxide as a main component, a carbon material in an amount sufficient to reduce iron oxide, and an organic viscous material in an amount sufficient to bond iron oxide and the carbon material. It contains a binder and 0.05% or more and less than 1% by mass of an inorganic coagulant.
【００２６】混合原料の主成分である酸化鉄としては、
鉄鉱石の粉末やミルスケールがある。また、高炉ダス
ト、転炉ダスト、焼結ダスト、電炉ダストおよびこれら
の混合物も使用することができる。これらのダストの場
合、炭素成分を含有しているので、新たな炭材の添加は
必要ない。The iron oxide which is a main component of the mixed raw material includes:
There are iron ore powder and mill scale. Blast furnace dust, converter dust, sintered dust, electric furnace dust, and mixtures thereof can also be used. Since these dusts contain a carbon component, it is not necessary to add a new carbon material.
【００２７】本発明の炭材は、還元炉で酸化鉄ペレット
中の酸化鉄を還元するに必要な還元剤である。したがっ
て、炭素を含むものであれば特に炭材の材料に限定はな
い。本発明に用いられる炭材の例としては、石炭、コー
クス、木炭、炭素を含む高炉ダスト等を挙げることがで
きる。The carbon material of the present invention is a reducing agent necessary for reducing iron oxide in iron oxide pellets in a reduction furnace. Therefore, the material of the carbon material is not particularly limited as long as it contains carbon. Examples of the carbon material used in the present invention include coal, coke, charcoal, blast furnace dust containing carbon, and the like.
【００２８】また、本発明の炭材の添加量は、酸化鉄を
還元するのに十分な量であればよい。実際に添加する量
は、酸化鉄ペレット中の酸化鉄の含有量、炭材中の固定
炭素の含有量、還元後の金属化率や残留炭素率等、目標
とする還元鉄ペレットの品質によって変わる。その範囲
は一般的に１０〜３０質量％の範囲である。炭材の添加
量が１０質量％未満では、還元剤として十分でない。ま
た、炭材の添加量が３０質量％を超えると、乾燥後の酸
化鉄ペレットの強度が低下するとともに、炭材が過剰と
なり経済的にも好ましくない。The amount of the carbonaceous material of the present invention may be any amount that is sufficient to reduce iron oxide. The actual amount to be added depends on the target quality of the reduced iron pellets, such as the iron oxide content in the iron oxide pellets, the fixed carbon content in the carbonaceous material, the metallization rate after reduction, and the residual carbon rate. . The range is generally in the range of 10 to 30% by mass. If the amount of the carbonaceous material is less than 10% by mass, it is not sufficient as a reducing agent. If the amount of the carbonaceous material exceeds 30% by mass, the strength of the iron oxide pellets after drying decreases, and the carbonaceous material becomes excessive, which is not economically preferable.
【００２９】また、本発明の有機質粘結剤は、乾燥後の
酸化鉄ペレットの強度を高めるために添加するものであ
る。特に有機質粘結剤の材質に限定はないが、有機質粘
結剤として、小麦粉、トウモロコシ粉、ポテトスター
チ、デキストリン等を使用すれば好適である。有機質粘
結剤の澱粉質は水に溶け、その水溶液は酸化鉄と炭材の
粒子表面に行き渡るため、水分の添加は少なくてすむ。The organic binder of the present invention is added to enhance the strength of the iron oxide pellet after drying. Although the material of the organic binder is not particularly limited, it is preferable to use wheat flour, corn powder, potato starch, dextrin, or the like as the organic binder. The starchy organic binder dissolves in water, and the aqueous solution spreads over the particle surfaces of the iron oxide and the carbonaceous material, so that less water is added.
【００３０】有機質粘結剤のうち、小麦粉、トウモロコ
シ粉、ポテトスターチは主成分が澱粉質である。この澱
粉質は、水分を添加して加熱すると５０〜６０℃で糊化
が始まり、８０〜９０℃で粘度が最大となる。一方、デ
キストリンは澱粉質を変質したもので、水分を添加する
とペースト状となり接着力を持つ。本発明では有機質粘
結剤の粘結性を利用して、酸化鉄ペレットの混合原料の
酸化鉄と炭材を強固に結合させる。Among the organic binders, wheat flour, corn flour and potato starch are starch-based. When the starchy substance is heated by adding water, gelatinization starts at 50 to 60 ° C and the viscosity becomes maximum at 80 to 90 ° C. On the other hand, dextrin is a substance obtained by altering the quality of starch. When dextrin is added, it becomes a paste and has adhesive strength. In the present invention, the iron oxide of the mixed raw material of the iron oxide pellets and the carbon material are firmly bound by utilizing the caking properties of the organic binder.
【００３１】有機質粘結剤中の澱粉は水に溶け水溶液と
なって、造粒時に酸化鉄と炭材の粒子表面に行き渡り、
乾燥時に温度が上昇すると水溶液中の澱粉は糊化して酸
化鉄ペレットの強度が高くなる。さらに乾燥によって温
度が上昇すると水分が蒸発して澱粉は粘っこいゲル状態
から固体の状態になり、酸化鉄と炭材の粒子を接着する
強度が上昇する。この状態になるまで生ペレットを乾燥
させると、還元工程でのハンドリング作業上問題のない
十分な強度を有する酸化鉄ペレットを得ることができ
る。しかし、乾燥温度が２２０℃を超えると澱粉が燃焼
し始め、ペレット強度が低下する。したがって、生ペレ
ットの乾燥温度は、８０〜２２０℃の範囲が望ましい。The starch in the organic binder is dissolved in water to form an aqueous solution, which spreads over the particle surfaces of the iron oxide and the carbonaceous material during granulation,
When the temperature rises during drying, the starch in the aqueous solution gelatinizes and the strength of the iron oxide pellets increases. Further, when the temperature rises due to drying, moisture evaporates and the starch changes from a sticky gel state to a solid state, and the strength of bonding iron oxide and carbonaceous material particles increases. When the raw pellets are dried until this state is reached, iron oxide pellets having sufficient strength without any problem in handling operation in the reduction step can be obtained. However, when the drying temperature exceeds 220 ° C., the starch starts burning, and the pellet strength decreases. Therefore, the drying temperature of the raw pellets is desirably in the range of 80 to 220C.
【００３２】また、有機質粘結剤の添加量は、酸化鉄と
炭材とを粘結するのに十分な量であればよい。一般に、
その添加量は、５質量％以下となる。５質量％を超えて
添加しても、粘結剤としての効果は飽和しており粘結効
果が増すことがなく、経済的に不利益なだけである。粘
結剤として最も効果を発揮する添加量は、１〜２質量％
の範囲である。この範囲の有機質粘結剤を添加すれば、
乾燥後のペレットが十分な強度になる。The amount of the organic binder to be added may be an amount sufficient to bond the iron oxide and the carbonaceous material. In general,
The amount of addition becomes 5 mass% or less. Even if it is added in an amount exceeding 5% by mass, the effect as a binder is saturated and the caking effect does not increase, which is only economically disadvantageous. The most effective amount of the binder is 1-2% by mass.
Range. By adding an organic binder in this range,
The pellets after drying have sufficient strength.
【００３３】本発明の無機質凝集剤は、乾燥後の酸化鉄
ペレットの強度を増すためのものである。また、高温加
熱下での結合力を保持し、還元後の還元鉄ペレットの強
度を高め、還元鉄ペレットの歩留りを向上させるための
ものである。この機能を果たすものであれば、特に無機
質凝集剤の材質に限定はないが、無機質凝集剤としてベ
ントナイトやシリカフラワー等を用いるのが好適であ
る。The inorganic coagulant of the present invention is for increasing the strength of iron oxide pellets after drying. Further, it is for maintaining the bonding force under high-temperature heating, increasing the strength of the reduced iron pellet after reduction, and improving the yield of the reduced iron pellet. The material of the inorganic coagulant is not particularly limited as long as it fulfills this function, but it is preferable to use bentonite, silica flour or the like as the inorganic coagulant.
【００３４】酸化鉄ペレットの製造時に少量のベントナ
イトを添加すると、ベントナイトの粒子が酸化鉄や炭材
よりも微粒であるため、ベントナイトの粒子が酸化鉄と
炭材の粒子間に入り込む。そして、有機質粘結剤から生
じた澱粉の糊の中で骨材として作用して、酸化鉄と炭材
の粒子間の結合力を増加し、乾燥後の酸化鉄ペレットの
強度を高める。When a small amount of bentonite is added during the production of the iron oxide pellets, the bentonite particles are finer than the iron oxide and the carbonaceous material, so that the bentonite particles enter between the iron oxide and the carbonaceous material. Then, it acts as an aggregate in the starch paste generated from the organic binder, increases the bonding force between the iron oxide and the carbonaceous material particles, and increases the strength of the iron oxide pellet after drying.
【００３５】また、ベントナイトは、二酸化珪素やアル
ミナ以外にナトリウムやカリウムを含んでいる。このた
め、澱粉が結合力を失う還元工程での高温下（１０００
〜１２００℃）においても、ナトリウムシリケート等の
溶融物となり、酸化鉄ペレットの結合力を保持すること
ができる。Further, bentonite contains sodium and potassium in addition to silicon dioxide and alumina. For this reason, under high temperature (1000) in the reduction step where starch loses its binding power.
(1200 ° C.), it becomes a melt such as sodium silicate, and can maintain the bonding force of the iron oxide pellets.
【００３６】しかし、ベントナイトは、添加量が多くな
ると酸化鉄ペレットの品位を低下させる。また、ベント
ナイトは膨潤性があるため、水分を添加すると急速に結
合の核となるｓｅｅｄを生成する。このため、酸化鉄ペ
レットの造粒速度が低下し、造粒に多くの水分が必要と
なる。また、生ペレットが柔らかくなって変形すること
によって乾燥効率が低下する。さらに、ペレットの変形
によって乾燥後の酸化鉄ペレット強度が低下する。この
ため、本発明ではベントナイト等の無機質凝集剤の添加
量を０．０５％以上１質量％未満としている。０．０５
％が無機質凝集剤がその結合機能を果たすことができる
下限である。However, as the amount of bentonite increases, the quality of iron oxide pellets decreases. In addition, since bentonite has swelling properties, when water is added, seed that rapidly becomes a bond nucleus is generated. For this reason, the granulation speed of the iron oxide pellets decreases, and a large amount of water is required for granulation. In addition, the drying efficiency is reduced by the raw pellets being softened and deformed. Further, the strength of the iron oxide pellet after drying is reduced due to the deformation of the pellet. For this reason, in the present invention, the amount of the inorganic coagulant such as bentonite is set to 0.05% or more and less than 1% by mass. 0.05
% Is the lower limit at which the inorganic flocculant can perform its binding function.
【００３７】なお、無機質凝集剤の添加量は、０．０８
％以上０．９％以下とすれば、さらに好適である。ま
た、無機質凝集剤の添加量を増やせば、不純物が増加す
るだけでなく、コストも増大するので、０．５％以下で
十分である。さらに、０．１〜０．３質量％の添加量に
すれば、その機能が十分に発揮できるだけでなく、不純
物の混入も十分低い値となるので、ベストである。The amount of the inorganic coagulant added was 0.08
% Or more and 0.9% or less is more preferable. Further, if the amount of the inorganic coagulant added is increased, not only the impurities are increased but also the cost is increased, so that 0.5% or less is sufficient. Further, when the addition amount is 0.1 to 0.3% by mass, not only the function can be sufficiently exhibited, but also the contamination with impurities becomes a sufficiently low value, which is the best.
【００３８】本発明の実施形態として、生ペレットに
０．１質量％以下の界面活性作用を有する分散剤を含ま
せてもよい。この分散剤として、水酸化ナトリウムやア
ルキルベンゼン系の界面活性剤を用いることができる。As an embodiment of the present invention, the raw pellets may contain a dispersant having a surfactant activity of 0.1% by mass or less. As this dispersant, sodium hydroxide or an alkylbenzene-based surfactant can be used.
【００３９】生ペレットに水酸化ナトリウムを分散剤と
して添加することによって、疎水性の炭材を親水性に変
えて水分を酸化鉄と炭材との間に十分に行き渡らせるこ
とができる。また、水分を介在させることにより酸化鉄
と炭材の粒子間の結合を強化することができる。By adding sodium hydroxide as a dispersant to the raw pellets, the hydrophobic carbonaceous material can be made hydrophilic and the water can be sufficiently distributed between the iron oxide and the carbonaceous material. Moreover, the bonding between the iron oxide and the particles of the carbonaceous material can be strengthened by interposing moisture.
【００４０】水酸化ナトリウム等の分散剤の添加量は、
炭材を疎水性から親水性に変えるに必要な量でよい。必
要以上に添加すると設備等の腐食を招くため、分散剤の
添加量は０．１質量％以下が望ましい。また、０．０１
〜０．０３％くらいが、現実的には好適である。The amount of the dispersant, such as sodium hydroxide,
The amount required to change the carbonaceous material from hydrophobic to hydrophilic may be used. If added more than necessary, corrosion of equipment and the like is caused. Therefore, the added amount of the dispersant is desirably 0.1% by mass or less. Also, 0.01
About 0.03% is practically preferable.
【００４１】乾燥前の生ペレットの直径（大きさ）は、
造粒速度を維持しつつ安定した造粒を行うために、ロー
ラスクリーン等の篩によって３０ｍｍ以下に揃えること
が望ましい。また、還元炉でのハンドリングの面から６
ｍｍ以上が望ましい。また、酸化鉄ペレットの直径が大
きくなると、酸化鉄ペレットの質量が大きくなって落下
強度が低下する。また、あまり大きくなると還元炉での
還元反応の速度が低下する。以上のような理由から、生
ペレットの直径は１５〜２５mmがより望ましい。さら
に、１７ｍｍプラスマイナス３ｍｍに揃えることが、実
操業上もっとも望ましい。なお、ここでいう粒径の範囲
は、正確に言えば、その殆どの粒（例えば９９％）が入
る範囲を示しており、当然のことながら仕様外の粒径の
ものも僅かながら含まれている。The diameter (size) of the raw pellet before drying is
In order to carry out stable granulation while maintaining the granulation speed, it is desirable to make the size to 30 mm or less by a sieve such as a roller screen. From the viewpoint of handling in the reduction furnace, 6
mm or more is desirable. Also, when the diameter of the iron oxide pellet increases, the mass of the iron oxide pellet increases, and the drop strength decreases. On the other hand, if it is too large, the speed of the reduction reaction in the reduction furnace decreases. For the above reasons, the diameter of the raw pellet is more preferably 15 to 25 mm. Further, it is most desirable in actual operation that the distance is adjusted to 17 mm plus or minus 3 mm. In addition, the range of the particle size mentioned here is, to be precise, a range in which most of the particles (for example, 99%) are included, and naturally, the range of the particle size out of the specification is slightly included. I have.
【００４２】乾燥後の酸化鉄ペレットの強度は、実操業
で発生する粉率と相関性がよいタンブラー強度で規定さ
れる。本実施形態では、タンブラー強度ＴＩ５０指数を
５質量％以下にすることができる。ここで、タンブラー
強度ＴＩ５０指数は、「製銑ハンドブック １９７９」
の１０．７章に記載された鉄鉱石類（焼結鉱）の還元粉
化試験に準拠する。これによれば、内径１２．６６ｃｍ
で長さ２０ｃｍの円筒内に、対向する高さ２．５ｃｍで
厚さ０．６ｃｍの２枚の仕切板を長手方向に設けた金属
製容器に、約１００ｇの乾燥ペレットを入れ、３０ｒｐ
ｍの回転速度で５０回転させたのち篩にかけ、測定され
た３．５５ｍｍ以下のペレットの量を質量％で表したも
のである。この値が小さいほど乾燥ペレットの強度が高
いことを示す。The strength of the iron oxide pellets after drying is defined by the tumbler strength which has a good correlation with the powder rate generated in the actual operation. In the present embodiment, the tumbler strength TI50 index can be set to 5% by mass or less. Here, the tumbler strength TI50 index is described in “Ironmaking Handbook 1979”.
The test is based on the reduction and pulverization test of iron ores (sinters) described in Chapter 10.7. According to this, the inner diameter is 12.66 cm
Approximately 100 g of the dried pellets is placed in a metal container having two lengthwise opposed plates of 2.5 cm in height and 0.6 cm in thickness in a cylinder having a length of 20 cm in length and 30 rpm.
After 50 rotations at a rotation speed of m, the mixture was sieved and the measured amount of pellets of 3.55 mm or less was expressed in mass%. The smaller this value is, the higher the strength of the dried pellet is.
【００４３】本発明の実施形態の酸化鉄ペレットの具体
的な製造方法を説明する。まず、主成分たる酸化鉄と、
この酸化鉄を還元するのに十分な量の炭材と、前記酸化
鉄と炭材とを粘結するのに十分な量の有機質粘結剤と、
０．０５％以上１質量％未満の無機質凝集剤とを含む混
合原料を混合機で均一になるまで混合する。次いで、こ
の混合原料に、水分を添加してペレタイザーで生ペレッ
トに造粒する。この生ペレットの直径は６〜３０ｍｍで
あり、水分が１１〜１４質量％である。次いで、ペレタ
イザーで造粒された生ペレットを乾燥機に装入し、８０
〜２２０℃の温度で水分が１．０質量％以下になるまで
乾燥する。A specific method for producing iron oxide pellets according to the embodiment of the present invention will be described. First, iron oxide, the main component,
A carbon material in an amount sufficient to reduce the iron oxide, and an organic binder in an amount sufficient to caking the iron oxide and the carbon material;
A mixed material containing 0.05% or more and less than 1% by mass of an inorganic coagulant is mixed by a mixer until it becomes uniform. Next, water is added to the mixed raw material, and the mixture is granulated into a raw pellet by a pelletizer. The diameter of this raw pellet is 6 to 30 mm, and the water content is 11 to 14% by mass. Next, the raw pellets granulated by the pelletizer were charged into a dryer,
It is dried at a temperature of up to 220 ° C. until the water content becomes 1.0% by mass or less.
【００４４】生ペレットへの水分の添加量は、１１〜１
４質量％とすることが望ましい。水分の添加量が１１質
量％未満では、ペレタイザーで造粒することが困難とな
る。一方、水分の添加量が１４質量％を超えると、生ペ
レットが柔らかくなり、生ペレットの形状が偏平にな
る。これによって生ペレットの強度が低下するととも
に、生ペレットの乾燥に長時間かかる。したがって、水
分の添加量は、混合原料の１１〜１４質量％の範囲にす
ることが望ましい。水分は、混合時に混合機で添加して
も良いし、造粒時にペレタイザーに添加してもよい。The amount of water added to the raw pellets is 11 to 1
Desirably, it is 4% by mass. If the amount of water added is less than 11% by mass, it becomes difficult to granulate with a pelletizer. On the other hand, when the amount of water added exceeds 14% by mass, the raw pellets become soft and the shape of the raw pellets becomes flat. As a result, the strength of the raw pellets decreases, and it takes a long time to dry the raw pellets. Therefore, the amount of water to be added is desirably in the range of 11 to 14% by mass of the mixed raw material. Water may be added by a mixer at the time of mixing, or may be added to a pelletizer at the time of granulation.
【００４５】生ペレットの乾燥温度は、８０〜２２０℃
の温度とすることが望ましい。生ペレットの乾燥温度が
８０℃未満では、有機質粘結剤の澱粉が糊化しない。ま
た、生ペレットの乾燥時間が長くなる。一方、乾燥温度
が２２０℃を超えると、有機質粘結剤が燃焼し始めて粘
結剤としての効果がなくなる。この温度調節は、燃焼排
ガスまたは熱交換された空気あるいは窒素ガス等を用い
ればよい。乾燥に用いるガスには特に制限はない。The drying temperature of the raw pellets is 80 to 220 ° C.
Is desirable. When the drying temperature of the raw pellets is lower than 80 ° C., the starch of the organic binder is not gelatinized. In addition, the drying time of the raw pellets becomes longer. On the other hand, if the drying temperature exceeds 220 ° C., the organic binder starts to burn and loses its effect as a binder. The temperature may be adjusted by using combustion exhaust gas, heat-exchanged air, nitrogen gas, or the like. The gas used for drying is not particularly limited.
【００４６】生ペレットの乾燥後の水分は、１．０質量
％以下にする必要がある。これは、乾燥後の水分を１．
０質量％以下にすることによって乾燥後の酸化鉄ペレッ
ト強度が急激に高くなるためである。１．０％を超える
水分が残っていると、ハンドリング作業等に必要とされ
る強度を保持することができない。The moisture content of the raw pellets after drying must be 1.0% by mass or less. This means that the water content after drying is 1.
This is because the iron oxide pellet strength after drying sharply increases by setting the content to 0% by mass or less. If the water content exceeds 1.0%, the strength required for handling work or the like cannot be maintained.
【００４７】ベントナイト等の無機質凝集剤を混合原料
に添加する場合は、ベントナイトが膨潤性であるため、
混合原料に水分を含んでいると混合するのは困難であ
る。このため、混合原料である酸化鉄、炭材、有機質粘
結剤に、乾燥した粉末状態のベントナイトを混合し、粉
末状態の混合原料を混合機を用いて均一に混合する。こ
の後に水分を添加する。When an inorganic coagulant such as bentonite is added to the mixed raw material, the bentonite is swellable.
It is difficult to mix if the mixed raw material contains moisture. For this reason, dried powdered bentonite is mixed with iron oxide, a carbonaceous material, and an organic binder as mixed raw materials, and the mixed raw materials in a powdered state are uniformly mixed using a mixer. After this, water is added.
【００４８】水酸化ナトリウム等の分散剤を混合原料に
添加する場合は、固体状態の水酸化ナトリウムを混合原
料に添加したのちに混合機で均一に混合し、その後に水
分を添加してもよい。また、水酸化ナトリウム以外の混
合原料を先に混合し、その後に水酸化ナトリウム溶液を
添加して混合機で混合してもよい。When a dispersant such as sodium hydroxide is added to the raw material mixture, solid sodium hydroxide may be added to the raw material mixture, and then uniformly mixed by a mixer, followed by addition of water. . Alternatively, a mixed raw material other than sodium hydroxide may be mixed first, and then a sodium hydroxide solution may be added and mixed with a mixer.
【００４９】次いで、本発明の還元鉄の製造方法の具体
的な実施形態を説明する。Next, a specific embodiment of the method for producing reduced iron of the present invention will be described.
【００５０】上述した酸化鉄ペレットを還元炉に装入し
て還元する。還元炉の種類は、特に限定はなく、酸化鉄
を還元することができる炉であれば何でもかまわない。
例えば、ロータリキルンやグレートキルンであってもよ
い。The above-described iron oxide pellets are charged into a reduction furnace and reduced. The type of the reduction furnace is not particularly limited, and may be any furnace that can reduce iron oxide.
For example, a rotary kiln or a great kiln may be used.
【００５１】乾燥した酸化鉄ペレットは、ペレタイザー
での造粒量の変動を吸収するために、一旦ホッパーで受
ける。その後、ホッパーから回転炉床炉に装入し、１１
００〜１４５０℃の炉内温度で、酸化鉄ペレットに内装
された炭材により酸化鉄を還元する。また、１２００℃
以上であることが望ましい。なお、ホッパーを経由せ
ず、乾燥機から直接回転炉床炉に装入してもよい。還元
温度は通常行われている温度であり、還元時間は８〜１
０分程度で十分である。The dried iron oxide pellets are once received in a hopper in order to absorb fluctuations in the amount of granulation in a pelletizer. Then, it was charged into the rotary hearth furnace from the hopper, and
At a furnace temperature of 00 to 1450 ° C., the iron oxide is reduced by the carbon material contained in the iron oxide pellet. 1200 ° C
It is desirable that it is above. In addition, you may charge directly into a rotary hearth furnace from a dryer, without passing through a hopper. The reduction temperature is a usual temperature, and the reduction time is 8 to 1
About 0 minutes is enough.
【００５２】本発明の実施形態では、酸化鉄ペレットの
強度が高いため、回転炉床炉への装入に際して破壊粉化
が起こりにくく、還元後排出された還元鉄ペレットの粉
率も少ない。また、不純物である無機質凝集剤の量が少
ないので、還元鉄ペレットの金属化率が高い。また、ペ
レットに荷重や衝撃が加わることがないので、回転炉床
炉を用いることが望ましい。In the embodiment of the present invention, since the strength of the iron oxide pellets is high, destruction and pulverization during charging into the rotary hearth furnace is unlikely to occur, and the powder ratio of the reduced iron pellets discharged after reduction is small. Further, since the amount of the inorganic coagulant which is an impurity is small, the metallization ratio of the reduced iron pellet is high. Further, since a load or impact is not applied to the pellet, it is desirable to use a rotary hearth furnace.
【００５３】[0053]
【実施例１】表１に示す成分の鉄鉱石（酸化鉄原料）お
よび石炭（炭材）を、表２に示す配合割合で混合機で混
合した。この後、混合原料に水分を添加して混合し、デ
ィスク型ペレタイザーで水分含有量が１２〜１４質量％
の生ペレットに造粒した。造粒後、篩分けられた直径１
６〜１９ｍｍの生ペレットを、電気恒温槽中でペレット
温度１１０℃で１５〜２４時間乾燥し、冷却して乾燥し
た酸化鉄ペレットを得た。この乾燥後の酸化鉄ペレット
について性状の比較試験を行った。乾燥ペレットの水分
と試験結果を表２に示す。Example 1 Iron ore (iron oxide raw material) and coal (carbonaceous material) having the components shown in Table 1 were mixed by a mixer at the mixing ratio shown in Table 2. Thereafter, water is added to the mixed raw materials and mixed, and the water content is 12 to 14% by mass using a disc-type pelletizer.
Was granulated into raw pellets. After granulation, sieved diameter 1
Raw pellets of 6 to 19 mm were dried in an electric thermostat at a pellet temperature of 110 ° C. for 15 to 24 hours, and cooled to obtain dried iron oxide pellets. The dried iron oxide pellets were subjected to a property comparison test. Table 2 shows the moisture content of the dried pellets and the test results.
【００５４】ただし、比較例を示す番号２、３と、本発
明の例を示す番号４は、ペレットの水分と強度との関係
を調べるため、乾燥時間を他の番号より短くした。ま
た、比較例を示す番号１は、小麦粉を添付していない。
また、比較例を示す番号６と８は、ベントナイトを添加
していない。However, Nos. 2 and 3 indicating the comparative examples and No. 4 indicating the examples of the present invention have shorter drying times than other numbers in order to examine the relationship between the moisture and the strength of the pellets. In addition, the number 1 indicating the comparative example does not include flour.
Nos. 6 and 8 showing Comparative Examples do not contain bentonite.
【００５５】酸化鉄ペレットの強度は、落下強度、圧潰
強度、タンブラー強度ＴＩ５０指数で評価した。この表
における落下強度は、酸化鉄ペレットを４５ｃｍの高さ
から水平な鉄板上に落下させた際、破壊せずに形状を保
っていた落下回数で表したものである。The strength of the iron oxide pellet was evaluated by a drop strength, a crush strength, and a tumbler strength TI50 index. The drop strength in this table is represented by the number of times the iron oxide pellet was dropped on a horizontal steel plate from a height of 45 cm and maintained its shape without breaking.
【００５６】表２に示すように、比較例の番号１は小麦
粉等の有機質粘結剤が添加されていないため、落下強度
が３．２回、圧潰強度が９．５ｋｇ／ｐｅｌｌｅｔ、タ
ンブラー強度ＴＩ５０指数が１８．５質量％であった。As shown in Table 2, in Comparative Example No. 1, since an organic binder such as flour was not added, the drop strength was 3.2 times, the crush strength was 9.5 kg / pellet, and the tumbler strength was TI50. The index was 18.5% by mass.
【００５７】比較例の番号２、３は、乾燥後の水分が１
質量％を超えているため，タンブラー強度ＴＩ５０指数
が悪化している。比較例の番号４は乾燥後の水分が０．
５質量％であるため、タンブラー強度ＴＩ５０指数が改
善されている。このように乾燥後の水分が減少するとタ
ンブラー強度ＴＩ５０指数は改善され、乾燥後の水分が
１質量％以下になるとタンブラー強度ＴＩ５０指数は５
質量％以下になる。また、番号５〜８は、小麦粉の添加
量によって異なるが、１．０質量％の添加（番号６）で
落下強度が６．４回、圧潰強度が１４．５ｋｇ／ｐｅｌ
ｌｅｔ、タンブラー強度ＴＩ５０指数が３．５質量％で
あった。さらに小麦粉の添加量を１．５質量％（番号
８）にすると、乾燥後の酸化鉄ペレットの強度はさらに
高くなる。また、番号６と７の比較でわかるように、小
麦粉の添加に加えて、ベントナイトを０．２質量％、水
酸化ナトリウムを０．０２質量％添加することで、乾燥
後の酸化鉄ペレットの強度はさらに高くなるとともに、
生ペレットの強度も高くなり、乾燥させるまでのハンド
リング中に起こる生ペレットの破壊粉化を防止すること
ができる。Nos. 2 and 3 in Comparative Examples indicate that the moisture content after drying was 1
The tumbler strength TI50 index is deteriorated because it exceeds the mass%. In Comparative Example No. 4, the water content after drying was 0.
Since it is 5% by mass, the tumbler strength TI50 index is improved. When the water content after drying is reduced, the tumbler strength TI50 index is improved. When the water content after drying is 1% by mass or less, the tumbler strength TI50 index becomes 5%.
Mass% or less. In addition, although Nos. 5 to 8 differ depending on the amount of added flour, when 1.0 mass% is added (No. 6), the drop strength is 6.4 times, and the crush strength is 14.5 kg / pel.
Let and tumbler strength TI50 index were 3.5% by mass. Further, when the addition amount of the flour is set to 1.5% by mass (No. 8), the strength of the iron oxide pellet after drying is further increased. As can be seen from the comparison between Nos. 6 and 7, in addition to the addition of flour, the strength of the dried iron oxide pellets was increased by adding 0.2% by mass of bentonite and 0.02% by mass of sodium hydroxide. Becomes even higher,
The strength of the raw pellets is also increased, and it is possible to prevent the destruction and powdering of the raw pellets during handling until drying.
【００５８】最後に、番号６と８は、乾燥状態での酸化
鉄ペレットの強度は十分であるが、ベントナイトが添加
されていないため、還元炉で高温に晒された場合の強度
は十分ではない。Finally, in Nos. 6 and 8, the strength of the iron oxide pellets in a dry state is sufficient, but the strength when exposed to high temperatures in a reduction furnace is not sufficient because no bentonite is added. .
【００５９】[0059]
【表１】 [Table 1]
【００６０】[0060]
【表２】 [Table 2]
【００６１】[0061]
【実施例２】実施例２は、有機質粘結剤である小麦粉を
トウモロコシ粉、デキストリンまたはポテトスターチに
代えた例である。表１に示す成分の鉄鉱石および石炭
を、表３に示す配合割合で混合機で混合し、実施例１の
方法で造粒、乾燥して得られた酸化鉄ペレットについて
性状の比較試験を行った。乾燥ペレットの水分と試験結
果を表３に示す。なお、生ペレットの直径は１６〜１９
mmである。Example 2 Example 2 is an example in which wheat flour, which is an organic binder, was replaced with corn flour, dextrin or potato starch. Iron ore and coal having the components shown in Table 1 were mixed in a mixing machine in the mixing ratio shown in Table 3, and granulated and dried by the method of Example 1 to perform a property comparison test on iron oxide pellets obtained. Was. Table 3 shows the moisture content of the dried pellets and the test results. The diameter of the raw pellets is 16-19.
mm.
【００６２】表３に示すように、トウモロコシ粉、デキ
ストリン、ポテトスターチを添加した酸化鉄ペレットの
強度は、従来のＣＭＣを主成分とする有機バインダーと
ベントナイトの組み合わせ（表２の比較例番号１）に比
べて、番号１４は圧潰強度がやや低めであるが、落下強
度、タンブラー強度ＴＩ５０指数についてはいずれも向
上している。この表から分かるように、トウモロコシ
粉、デキストリン、ポテトスターチも、小麦粉に替わる
有機質粘結剤として使用するこができる。As shown in Table 3, the strength of iron oxide pellets to which corn flour, dextrin and potato starch were added was determined by the combination of a conventional organic binder containing CMC as a main component and bentonite (Comparative Example No. 1 in Table 2). In comparison with No. 14, the crushing strength is slightly lower, but the drop strength and the tumbler strength TI50 index are all improved. As can be seen from this table, corn flour, dextrin, potato starch can also be used as an organic binder instead of flour.
【００６３】なお、番号１４〜１６は、ベントナイトと
水酸化ナトリウムを添加していないので、厳密に言うと
本発明例ではない。しかしながら、有機質粘結剤とし
て、小麦粉に代えてトウモロコシ粉、デキストリンまた
はポテトスターチを使用しても、小麦粉と同等の効果が
得れることが見て取れる。Strictly speaking, Nos. 14 to 16 are not examples of the present invention because bentonite and sodium hydroxide were not added. However, it can be seen that the use of corn flour, dextrin or potato starch as an organic binder instead of flour provides the same effect as flour.
【００６４】[0064]
【表３】 [Table 3]
【００６５】[0065]
【実施例３】実施例３は、連続操業を行った例を示して
いる。まず、表１に示す鉄鉱石に表１に示す石炭を２０
〜２２質量％、小麦粉を１．２質量％、ベントナイトを
０．２質量％、水酸化ナトリウムを０．０２質量％添加
した混合原料を混合機で均一に混合した。その後、水分
を添加してディスク型ペレタイザーに供給し、連続的に
水分含有量が１２〜１３質量％の生ペレットに造粒し
た。造粒後、生ペレットをローラースクリーンにかけ、
直径１６〜２０ｍｍの生ペレットのみを取り出した。こ
の生ペレットを、通気乾燥機で１８０℃の燃焼排ガスで
水分が１質量％未満になるように連続的に乾燥し、酸化
鉄ペレットを製造した。この時の乾燥機出口でのペレッ
ト表面温度は１５０〜１７０℃であった。Embodiment 3 Embodiment 3 shows an example in which continuous operation is performed. First, coal shown in Table 1 was added to iron ore shown in Table 1 for 20 times.
２２22% by mass, 1.2% by mass of flour, 0.2% by mass of bentonite, and 0.02% by mass of sodium hydroxide were added, and the mixed raw materials were uniformly mixed by a mixer. Thereafter, water was added to the mixture and supplied to a disk-type pelletizer to continuously granulate raw pellets having a water content of 12 to 13% by mass. After granulation, put the raw pellets on a roller screen,
Only raw pellets having a diameter of 16 to 20 mm were taken out. The raw pellets were continuously dried with a combustion dryer at 180 ° C. so that the water content was less than 1% by mass, to produce iron oxide pellets. At this time, the pellet surface temperature at the dryer outlet was 150 to 170 ° C.
【００６６】また、比較例として、ＣＭＣ（ｓｏｄｉｕ
ｍ ｃａｒｂｏｘｙ ｍｅｔｈｙｌｃｅｌｌｕｌｏｓ
ｅ）を０．１質量％、ベントナイトを０．８質量％、水
酸化ナトリウムを０．０２質量％添加した酸化鉄ペレッ
トを製造した。As a comparative example, CMC (sodiu
m carboxy methylcellulos
e) An iron oxide pellet was prepared by adding 0.1% by mass of bentonite, 0.8% by mass of bentonite, and 0.02% by mass of sodium hydroxide.
【００６７】このようにして得られた本発明法による酸
化鉄ペレットと，比較例の酸化鉄ペレットを実操業に使
用し、この間の強度分布を観察した。その結果を図１お
よび図２に示す。The thus obtained iron oxide pellets according to the method of the present invention and the iron oxide pellets of the comparative example were used in actual operation, and the strength distribution during the operation was observed. The results are shown in FIGS.
【００６８】図１に示すように、本発明法による酸化鉄
ペレットの落下強度は平均値で５回から１２回に、ま
た、図２に示すように、タンブラー強度ＴＩ５０指数は
７質量％から２質量％に大きく改善された。また、乾燥
後の酸化鉄ペレットは、長期にわたって安定した強度を
有する。As shown in FIG. 1, the drop strength of the iron oxide pellets according to the method of the present invention is 5 to 12 times on average, and as shown in FIG. 2, the tumbler strength TI50 index is 7 to 2%. % By mass. Further, the iron oxide pellets after drying have stable strength for a long period of time.
【００６９】[0069]
【実施例４】実施例４は、無機質凝集剤であるベントナ
イトが乾燥ペレットの強度に及ぼす影響を示す例であ
る。Example 4 Example 4 is an example showing the effect of bentonite, an inorganic coagulant, on the strength of dried pellets.
【００７０】表１に示す成分の鉄鉱石および石炭を、表
４に示す配合割合で混合機で混合した。その後、水分を
添加してディスク型ペレタイザーに供給し、水分の含有
量が１２〜１３質量％の生ペレットに造粒した。造粒
後、生ペレットをローラースクリーンにかけ、直径１６
〜２０ｍｍの生ペレットのみを取り出した。この生ペレ
ットを、通気乾燥機で１８０℃の燃焼排ガスで水分が１
質量％以下になるように乾燥して酸化鉄ペレットを製造
した。この時の乾燥機出口でのペレット表面温度は、１
５０〜１７０℃であった。このようにして得られた本発
明法による酸化鉄ペレットの強度を調査した。乾燥ペレ
ットの水分と調査結果を表４に、ベントナイト添加量と
強度との関係を図３に示す。The iron ore and coal having the components shown in Table 1 were mixed in a mixing machine in the mixing ratio shown in Table 4. Thereafter, water was added and supplied to a disk-type pelletizer to granulate raw pellets having a water content of 12 to 13% by mass. After granulation, the raw pellets are rolled on a roller screen and
Only raw pellets of ２０20 mm were removed. The raw pellets are subjected to 180 ° C. combustion exhaust gas with a moisture drier of 180 ° C. using a through-air dryer.
It dried so that it might be set to below mass%, and iron oxide pellets were manufactured. At this time, the pellet surface temperature at the dryer outlet is 1
50-170 ° C. The strength of the thus obtained iron oxide pellets according to the method of the present invention was investigated. Table 4 shows the moisture content of the dried pellets and the investigation results, and FIG. 3 shows the relationship between the amount of bentonite and the strength.
【００７１】図３に示すように、ベントナイトを小麦粉
と組み合わせて少量添加することによって、乾燥後のペ
レット強度が高まる。特に、タンブラー強度ＴＩ５０指
数が大きく向上する。また、ベントナイトは膨潤性であ
るため、ペレタイザーによる造粒に多くの水分を必要と
する。これにより、生ペレットの強度が低下する。した
がって、多量の添加は避けるべきで、ベントナイトの望
ましい添加量は０．１〜０．３質量％の範囲である。As shown in FIG. 3, by adding a small amount of bentonite in combination with flour, the pellet strength after drying is increased. In particular, the tumbler strength TI50 index is greatly improved. In addition, since bentonite is swellable, a large amount of water is required for granulation by a pelletizer. This reduces the strength of the raw pellet. Therefore, large amounts should be avoided and the desired amount of bentonite is in the range of 0.1-0.3% by mass.
【００７２】[0072]
【表４】 [Table 4]
【００７３】[0073]
【実施例５】実施例５は、酸化鉄である鉄鉱石を高炉ダ
ストおよび転炉ダストに替えた例である。表５に示す高
炉ダストおよび転炉ダストを、表６に示す配合割合で混
合機で混合した。この混合原料に水分を４〜５質量％添
加して混合し、ディスク型ペレタイザーによって水分含
有量１３〜１４質量％の生ペレットに造粒した。造粒
後、篩分けられた直径１６〜２０ｍｍの生ペレットを電
気恒温槽中でペレット温度１１０℃で１５〜２０時間乾
燥した。その後、冷却して乾燥ペレットを得た。この乾
燥後の酸化鉄ペレットについて性状の比較試験を行っ
た。乾燥ペレットの水分と試験結果を表６に示す。な
お、本実施例では高炉ダスト中の炭素成分が還元剤とし
て作用するので、新たな炭材の添加は行っていない。し
たがって、表６の炭材量は高炉ダスト中の炭素成分量を
示し、原料配合割合の内数である。Embodiment 5 Embodiment 5 is an example in which iron ore, which is iron oxide, is replaced with blast furnace dust and converter dust. The blast furnace dust and the converter dust shown in Table 5 were mixed in a mixing ratio in the mixing ratio shown in Table 6. 4 to 5% by weight of water was added to this mixed raw material and mixed, and the mixture was granulated into a raw pellet having a water content of 13 to 14% by weight using a disk-type pelletizer. After granulation, the sieved raw pellets having a diameter of 16 to 20 mm were dried in an electric thermostat at a pellet temperature of 110 ° C for 15 to 20 hours. Then, it cooled and obtained the dry pellet. The dried iron oxide pellets were subjected to a property comparison test. Table 6 shows the moisture content of the dried pellets and the test results. In the present embodiment, no new carbon material was added because the carbon component in the blast furnace dust acts as a reducing agent. Therefore, the carbon material amount in Table 6 indicates the carbon component amount in the blast furnace dust, and is the number of the raw material mixing ratio.
【００７４】表６に示すように、主成分である酸化鉄源
に高炉ダストおよび転炉ダストを使用した場合であって
ても、本発明法を示す番号２３〜２６は、乾燥後のペレ
ット強度が十分であることがわかる。また、この場合、
還元剤に石炭を使用していないため、水酸化ナトリウム
を添加する必要がない。As shown in Table 6, even when blast furnace dust and converter dust were used as the iron oxide source, which is the main component, Nos. 23 to 26 indicating the method of the present invention showed pellet strength after drying. Is sufficient. Also, in this case,
Since coal is not used as the reducing agent, there is no need to add sodium hydroxide.
【００７５】[0075]
【表５】 [Table 5]
【００７６】[0076]
【表６】 [Table 6]
【００７７】[0077]
【実施例６】実施例３と同じ乾燥炭材内装酸化鉄ペレッ
トを１２００〜１４５０℃の炉内温度の回転炉床炉に装
入して還元鉄ペレットを製造した。この時の金属化率と
粉率を図４に示す。Example 6 Reduced iron pellets were manufactured by charging the same dry carbonaceous material-containing iron oxide pellets as in Example 3 into a rotary hearth furnace at a furnace temperature of 1200 to 1450 ° C. FIG. 4 shows the metallization ratio and powder ratio at this time.
【００７８】実施例３の図１および図２に示すように、
酸化鉄ペレットの強度が高くなったため、回転炉床炉に
装入される際に発生する小片や粉が減少した。これを図
４に示す。比較例に対して還元鉄ペレットの粉率は半分
以下に減少した。なお、粉率は篩下−３．３５ｍｍの質
量％である。As shown in FIGS. 1 and 2 of the third embodiment,
Due to the increased strength of the iron oxide pellets, particles and powder generated when charged into the rotary hearth furnace were reduced. This is shown in FIG. The powder ratio of the reduced iron pellet was reduced to less than half compared to the comparative example. In addition, a powder rate is the mass% of -35.35 mm under a sieve.
【００７９】また、回転炉床炉に装入される際に発生す
る小片や粉は、ペレットに比べ比表面積が大きいため、
還元後に炉内で再酸化して金属化率が低下する。また、
小片や粉は、小さな粒子であるため、ペレットの陰に隠
れて炉内の輻射熱を受けにくくなる。また、小片や粉
は、還元ガスが留まりにくいため、十分に還元されない
状態で排出される。以上のことから、小片や粉の金属化
率は、ペレットに比べて２０〜５０％低くなる。したが
って、本発明によれば、還元後に炉から排出される小片
や粉の発生量が減少するため、小片や粉を含めた還元後
の金属化率が８５．５％〜８９．０％に上昇した。Further, small particles and powder generated when charged into a rotary hearth furnace have a larger specific surface area than pellets.
After the reduction, it is re-oxidized in the furnace to lower the metallization ratio. Also,
Since the small pieces and the powder are small particles, they are hidden by the pellets and are less likely to receive radiant heat in the furnace. In addition, the small pieces and the powder are discharged in a state where the reducing gas is not sufficiently reduced because the reducing gas does not easily remain. From the above, the metallization ratio of the small pieces and the powder is lower by 20 to 50% than that of the pellets. Therefore, according to the present invention, since the generation amount of the small pieces and the powder discharged from the furnace after the reduction is reduced, the metallization ratio after the reduction including the small pieces and the powder is increased to 85.5% to 89.0%. did.
【００８０】[0080]
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明の酸化鉄ペレットは、乾燥後の強度が高く、不純
物の含有量の少ない。As is apparent from the above description,
The iron oxide pellets of the present invention have a high strength after drying and a low content of impurities.
【００８１】また、本発明の還元鉄ペレットは、より金
属化率が高く、歩留りが高い。The reduced iron pellet of the present invention has a higher metallization rate and a higher yield.
【図１】実施例３における本発明法による乾燥炭材内装
酸化鉄ペレットの実操業における落下強度分布を示すグ
ラフである。FIG. 1 is a graph showing the drop strength distribution of a dry carbonaceous material-containing iron oxide pellet according to the present invention in Example 3 in an actual operation.
【図２】実施例３における本発明法による乾燥炭材内装
酸化鉄ペレットの実操業におけるタンブラー強度ＴＩ５
０指数の分布を示すグラフである。FIG. 2 is a tumbler strength TI5 of a dry carbonaceous material-containing iron oxide pellet according to the present invention in Example 3 in an actual operation.
It is a graph which shows distribution of 0 index.
【図３】実施例４におけるベントナイト添加量と強度と
の関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the amount of bentonite added and the strength in Example 4.
【図４】実施例６における還元鉄ペレットの金属化率と
粉率を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a metallization ratio and a powder ratio of reduced iron pellets in Example 6.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神保 淳 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 (72)発明者 菊池 晶一 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 (72)発明者 井川 泰彦 大阪府大阪市中央区備後町４丁目１番３号 株式会社神戸製鋼所大阪支社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Atsushi Jimbo, Inventor 4-3-1, Bingo-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Kobe Steel, Ltd. Osaka branch office (72) Inventor Shoichi Kikuchi Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 4-2-3, Bingo-cho Kobe Steel, Ltd. Osaka Branch Office (72) Inventor Yasuhiko Igawa 4-3-1, Bingo-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Prefecture Kobe Steel Ltd. Osaka Branch Office
Claims (12)
するのに十分な量の炭材と、前記酸化鉄と炭材とを粘結
するのに十分な量の有機質粘結剤と、０．０５％以上１
質量％未満の無機質凝集剤とを含む混合原料に水分を添
加して造粒した生ペレットを、この生ペレットの水分が
１．０質量％以下になるまで乾燥することによって製造
されたことを特徴とする酸化鉄ペレット。An iron oxide as a main component, a carbon material in an amount sufficient to reduce the iron oxide, and an organic binder in an amount sufficient to bond the iron oxide to the carbon material. , 0.05% or more 1
The raw pellets obtained by adding water to a mixed raw material containing less than 10% by mass of an inorganic coagulant and granulating the raw pellets are dried until the water content of the raw pellets becomes 1.0% by mass or less. Iron oxide pellets.
界面活性作用を有する分散剤を含むことを特徴とする請
求項１記載の酸化鉄ペレット。2. The iron oxide pellet according to claim 1, wherein the raw pellet contains a dispersant having a surfactant activity of 0.1% by mass or less.
ることを特徴とする請求項１または２に記載の酸化鉄ペ
レット。3. The iron oxide pellet according to claim 1, wherein the diameter of the raw pellet is 6 to 30 mm.
ダスト、焼結ダスト、電炉ダスト、またはこれらの混合
物であることを特徴とする請求項１または３に記載の酸
化鉄ペレット。4. The iron oxide pellet according to claim 1, wherein the iron oxide and the carbon material are blast furnace dust, converter dust, sintered dust, electric furnace dust, or a mixture thereof.
するのに十分な量の炭材と、前記酸化鉄と炭材とを粘結
するのに十分な量の有機質粘結剤と、０．０５％以上１
質量％未満の無機質凝集剤とを含む混合原料に水分を添
加して生ペレットに造粒した後、該生ペレットを水分が
１．０質量％以下になるまで乾燥することによって酸化
鉄ペレットを製造することを特徴とする酸化鉄ペレット
の製造方法。5. An iron oxide as a main component, a carbon material in an amount sufficient to reduce the iron oxide, and an organic binder in an amount sufficient to caking the iron oxide and the carbon material. , 0.05% or more 1
After adding water to a mixed raw material containing less than 10% by mass of an inorganic coagulant and granulating the mixture into raw pellets, the raw pellets are dried until the water content becomes 1.0% by mass or less to produce iron oxide pellets. A method for producing iron oxide pellets.
界面活性作用を有する分散剤を含むことを特徴とする請
求項５記載の酸化鉄ペレットの製造方法。6. The method for producing iron oxide pellets according to claim 5, wherein the raw pellets contain a dispersant having a surfactant activity of 0.1% by mass or less.
揃えることを特徴とする請求項５または６記載の酸化鉄
ペレットの製造方法。7. The method for producing iron oxide pellets according to claim 5, wherein the diameter of the raw pellets is adjusted to 6 to 30 mm.
％にすることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか
一に記載の酸化鉄ペレットの製造方法。8. The method for producing iron oxide pellets according to claim 5, wherein the raw pellets have a moisture content of 11 to 14% by mass.
ダスト、焼結ダスト、電炉ダスト、またはこれらの混合
物であることを特徴とする請求項５、７、８のいずれか
１に記載の酸化鉄ペレット。9. The method according to claim 5, wherein the iron oxide and the carbonaceous material are blast furnace dust, converter dust, sintered dust, electric furnace dust, or a mixture thereof. An iron oxide pellet as described.
の酸化鉄ペレットを、還元炉に装入して上記酸化鉄ペレ
ットを還元して製造されたことを特徴とする還元鉄ペレ
ット。10. A reduced iron pellet produced by charging the iron oxide pellet according to claim 1 into a reduction furnace and reducing the iron oxide pellet.
の酸化鉄ペレットを、還元炉に装入して上記酸化鉄ペレ
ットを還元して還元鉄ペレットを製造することを特徴と
する還元鉄ペレットの製造方法。11. Reduced iron pellets produced by charging the iron oxide pellets according to claim 1 into a reduction furnace and reducing the iron oxide pellets to produce reduced iron pellets. Method for producing pellets.
炉内温度１１００〜１４５０℃に保たれた回転炉床炉で
あることを特徴とする請求項１１記載の還元鉄ペレット
の製造方法。12. A reduction furnace for reducing iron oxide pellets,
The method for producing reduced iron pellets according to claim 11, wherein the rotary hearth furnace is maintained at a furnace temperature of 1100 to 1450 ° C.
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