JPS60243235A - 粉状製鉄原料の冷間塊成化法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈発明の目的〉 本発明は粉状製鉄原料の冷間塊成化法に係り、詳しくは
、転炉、高炉等のダストやその他の粉状製鉄原料にセメ
ント等の水硬剤を添加して塊成する際に、きわめて簡単
でかつ製造コストの安いプロセスで塊成化できる方法に
係る。

近年、省エネルギーや環境対策上の見地から、冷間塊成
化法が検討されているが、口の中で最も関心の高いのが
水和ボンド法である。水和ボンド法は鉄の粉鉱石にセメ
ント類を添加混合し、セメントの水和作用により製団す
る塊成化法であって、古くから知られている方法である
。しかしながら、この方法は硬化時間の制約が少ない反
面、硬化時間が長く、強度発現までの間、つまり、養生
の間はペレットの強度が低く、ハンドリングが困難な欠
点を有する。この点から、この欠点を解決する水和ボン
ド法としてブラング礼法が提案されている。この方法は
、生ベレット造粒後、それを生ペレツト原料の粉鉱石の
埋込粉とともに養生ビンに埋込んで養生され、養生後に
埋込粉を篩分回収してペレット原料としてリサイクルす
る方法である。このブラング礼法であると、養生の間に
生ベレット相互の付着や応力分散による割れが防止され
てきわめて優れた方法である。しかしながら、生ペレッ
トや原料粉等の埋込粉の如き粒度の相違するものを養生
ビン内に均一に装入することがきわめてむづかしく、養
生後に篩分する時に発塵等の問題が発生する。

また、ブラング礼法に代って、他の水和ボンド法として
製鉄研究第２９９号（１９７９）第３５〜５１頁に記載
される如く生ペレットのヤード養生法を基本にした方法
も提案実施されている。

すなわち、第１図に示す如く、高炉、転炉等のダストビ
ン１ならびに鉄鉱石ビン２から供給され、粉砕機４なら
びに分級機５で粉砕分級されて粒度調整される。その後
、サイクロン６等によってＺｎ等の有害成分が除去され
、原料はシラフナ７、フィルタ８ならびに乾燥［１９を
経たのち、セメントビン３から水硬剤としてセメントが
添加され、混合機１０で混合混練され、ポーリングデス
ク１１、ブリケラティングマシン１２、鋳込機１３の何
れかで成型されて生ペレットになる。この生ペレットは
ヤード養生１５されてから、成品ビン１６に貯蔵される
。

しかしながら、この方法は通常のベレット等の製団法を
転炉ダスト等の回収法の後工程として連結したものであ
って、プロセス的に無駄が多く、経済的にも不利な方法
であり、操業管理や、設備保全のために多大な労力が必
要で好ましくない。

本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、高炉
、転炉ダスト等にスラリー状態でセメント等の水硬剤を
直接添加し、その後のフィルタによって脱水すると共に
加圧して冷間で塊成化する方法を提案する。

〈発明の構成〉 すなわち、本発明方法は鉄粉鉱石や転炉、高炉ダスト等
の粉鉱石の原料に水硬剤を添加混合して冷間塊成する際
に、この粉鉱石の原料中に水分が含まれてこの水分がフ
ィルタ等で除去される前のスラリー状態のときに水硬剤
を添加し、その後、フィルタ等で水分を除去すると共に
、ケーキ状で製団し、養生することを特徴とする。

以下、この構成ならびにそれにもとずく作用について説
明すると、次の通りである。

まず、本発明方法は、高炉、転炉ダストヤ鉄粉鉱石等の
原料がシラフナ等で濃縮後のスラリー状態のときにセメ
ント等の水硬剤を添加し、それをフィルタ等で濾過して
ケーキ状の団鉱とし、このケーキ状のままで養生しても
従来法と変わらない充分な強度の団鉱物が得られること
を見い出し、これにもとずいて成立したものである。

すなわち、従来例に係る冷間塊成化法はすでに第１図に
より説明した通り、原料は有害物質除去後にシツクナ７
等により濃縮され、その後、フィルタ８、通常、フィル
タプレスにより更に水分を濾過し、その後、成型機に至
るまでの間に、成型に必要な水分量以下にするためにド
ライヤーなどの乾燥機９で脱水されている。また、成型
がポーリングディスク１１などの大量生産可能な成型機
によるときには、成型時には再度少量の水（１〜２％）
が加えられており、′きわめて非効率的である。そこで
、本発明者等は従来例の工程を詳細に検討したところ、
シラフナ等で水分除去後のケーキ状態には、通常、セメ
ント、ベントナイトなどの水硬剤に対しての成型時、あ
るいは、養生に適合する量の水分が含まれており、しか
も、その後に通常のフィルタで濾過するときに、原料を
製団、つまり、団鉱するために要する圧力も加えられて
いることがわかった。

この点から、本発明方法においては原料は第１図に示す
ところと同様に処理するが、第２図に示す如く、シラフ
ナ７で濃縮後フィルタ８に入る前の多量に水を含んだス
ラリー状の原料に直接高炉セメント、ポルトランドセメ
ント、ベントナイトなどの水硬剤を添加する。この状態
でその後フィルタ８において脱水すると共に、そのフィ
ルタ８による濾過時の加圧力を十分にいかされる。つま
り、この加圧力によって、そのケーキはそのままの状態
で高炉、転炉など、後工程での使用に対し、充分な強度
を持った状態に塊成化できる。換言すれば、従来例の如
く、その後に成型機等を用いて加圧する必要がない。

従って、本発明方法はこのような検討結果にもとずいて
なされたもので、従来例の如く、フィルタにより濾過後
に乾燥機、混合、混線機および成型機等の各処理を行な
う必要がなく、プロセスは簡略化された。経済的にも有
利である。

そこで、以下において、第２図によって更に詳しく説明
する。

第２図は、本発明方法の一例の７０−シートであって、
第１図で示す処理と同等の処理は同じ符号で示す。第２
図から明らかな通り、シラフナ７までの処理゛は第１図
に示すところと同様に処理され、シラフナ７から排出さ
れる原料は高濃度のダスト、あるいは、微粉鉱石が水分
を含むスラリー状態であって、この状態に直接高炉セメ
ント、ポルトランドセメント、ベントナイト等の水硬剤
を添加する。この水硬剤としては一般に原料を１結、硬
化させてバインダとしての機能を持つものであれば何れ
のものも用いることができる。

その後、この水硬剤が添加されたスラリーをフィルタ８
により水を濾過するとともに加圧し、このケーキ状で製
団し、団鉱物を得る。この際に、濾過はスラリーを圧送
するかｔ液を減圧吸引するかにより行なわれるが、何れ
の型式のフィルタによってもスラリーは加圧でき、例え
ば、フィルタプレス、リーフフィルタ、オリバ一式フィ
ルタ等を用いることができる。

こめようにして得られたケーキ状の団鉱物はスラリーの
状態で結合剤を加えられているため、結合剤とダストな
どとの混合が充分である。また、この際、フィルタとし
てオリバ一式フィルタなどの如く、攪拌機能も具備して
いるものを用いると、混合度はさらに増長され、結合剤
との混合が均一になり、成型物の強度の発現に対して、
非常に有利になる。

また、Ｐ道後の団鉱物の水分はスラリーの原料粒度、液
濃度および液温により変動するが、通常１０〜１５％程
度である。この範囲の水分値であると、セメント等の水
硬剤と結合し、その後、養生する上には適正であり、そ
の上、コンベヤなどで輸送するときに団鉱物同志で付着
せず、かつ、スクリーンによる篩分は時に詰り現象も全
く生じない。

更に、ケーキ状団鉱物の搬送過程での細粒化を抑制する
ために、スラリーにセメントなどの水硬剤とともに、水
硬剤として急結剤などの補助剤を添加することもできる
。更に、得られた団鉱物の形状では、水分を１０〜１５
％含んでいるため、適当な可塑性を有しているため、搬
送過程でのジャンクションあるいは、スクリーンでの篩
分過程で、焼結鉱並みの粒度および不規則形状となり、
高炉あるいは転炉への装入物として、好適な団鉱物が得
られる。これは、従来例の如く、ポーリングディスクや
ブリケラディング・マシンによって製団されたペレット
に比べて有利である。

次に、実施例について説明する。

まず、第２図に示す通りに本発明法によってダスト原料
を冷間で塊成化し、比較のために。

第１図に示す通りに従来法で冷間塊成化し、これら画法
で得られた２種の非焼成塊成鉱の性状を示すと、第１表
の通りであった。

第１表 この場合の使用原料は、各々も製鉄所内発生ダストであ
って、何れの場合も水硬剤としてポルトランドセメント
を５ｗｔ％（以下、単に％とし、内枠である）を加え、
塊成化し、塊成鉱の形状は各々も２５ｍ／＋ａ程度の大
きさであり、フィルタとしては何れもフィルタプレスを
用いた。

すなわち、従来法による塊成化法はスタンピング法によ
り行なって、この際の調湿原料中の水分ハ１４％トシ、
５００Ｘ’５００Ｘ５０［Ｘ横×高さ）、の型枠に調湿
原料を装入して塊成化を行なった。

一方、本発明方法によるものは、スラリー濃度を４０％
にし、これにポルトランドセメント５％を添加した後、
フィルタープレスにより２５ｋｇ／ｉでプレスしシ濾過
したもので、団鉱物の水分は１３．９％であった。

第１表から明らかな如く、本発明法による場合は、大幅
な工程簡略化が行々われるのにも拘らず、生埋成鉱の圧
潰強度、落下強度および一週間養生後の圧潰強度、落下
強度とも優れており、その適用により、ダストあるいは
微粉鉱石の塊成化プロセスにおける工程の簡略化、これ
に付随して電力費の低減、ひいては、製造コストを大幅
に低減することができる。更に、フィルタとしてフィル
タプレスのほか、連続式のオリバ一式のものを用いても
十分に加圧でき、何れの型式のフィルタを用いることが
できた。

〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明方法は鉄粉鉱石や転炉
、高炉ダスト等の粉鉱石の原料に水硬剤を添加混合して
冷間塊成する際に、この粉鉱石の原料中に水分が含まれ
てこの水分がフィルタ等で除去される前のスラリー状態
のときに水硬剤を添加し、その後、フィルタ等で水分を
除去すると共に；ケーキ状で製団し、養生することを特
徴とする冷間塊成化法である。従って、転炉、高炉等の
ダストやその他の粉状製鉄原料にセメント等の水硬剤を
添加し、きわめて簡単でかつ製造コストの安いプロセス
で塊成化できる。

また、これに付随して、電力費の低減、ひいては、製造
コストを大幅に低減することができる。

なお、上記のところでは製鉄原料を中心に説明したが、
この原料以外にも水硬剤の一雁加により塊成化できる粉
鉱石には全て適用できる。また、水硬剤としては、セメ
ント以外に水和作用により粉鉱石を硬化できるものは硬
イし速度に拘らず全て含まれ、例えｔｆ、石こう、力Ｊ
レシュームハローアルミネート、ベントナイト、更に、
この硬化を促進するものも含まれ、例えば、水酸化カル
シウム等の水Ｉ！（ヒ物も含まれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の一つの冷間塊成４ヒ法のフロー＞−ト
、第２図は本発明の一つの実施例に係る冷間塊成化法の
フローシートである。 符号１・・・・・・高炉、転炉ダストビン２・・・・・
・鉄鉱石ビン　３・・・・・・セメント以外４４・・３
・・・・粉砕機　５・・・・・・分級機６・・・・・・
サイクロン　７・・・・・・シラフナ訃・・・・・フィ
ルター　９・・・・・・乾燥機１０・・・・・・混合、
混線機 １１・、・、１．ポーリングディスク（成型ｌ１）１２
・・・・・・ブリケラティングマシン（成型機）１３・
・・・・・鋳込＠　１４・・・・・・スフ１ノーン１５
・・・・・・養生　１６・・・・・・成品ビンＩＩＩ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄粉鉱石や転炉、高炉ダスト等の粉鉱石の原料に水硬剤
   を添加混合して冷間塊成する際に、この粉鉱石の原料中
   に水分が含ま、れてごの水分がフィルタ等で除去される
   前のスラリー状態のときに水硬剤を添加し、その後、フ
   ィルタ等で水分を除去すると共に、ケーキ状で製団し、
   養生することを特徴とする粉状製鉄原料の冷間塊成化法
   。