JPH0153335B2

JPH0153335B2 -

Info

Publication number: JPH0153335B2
Application number: JP59251642A
Authority: JP
Inventors: Takeo Sato; Yojiro Yamaoka; Terutoshi Sawada; Yoshifumi Matsunaga; Seizaburo Takai; Isamu Uchida; Sadataka Hasegawa; Kazuhiro Yanagida
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1984-11-30
Filing date: 1984-11-30
Publication date: 1989-11-14
Also published as: JPS61130427A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、製鉄用焼結原料のうち、微粉原料粉
を成形、造粒しミニブリケツトを製造する方法に
関するものである。〔従来の技術〕一般に製鉄高炉用装入原料としては、焼結鉱が
用いられ、これら焼結鉱を製造するに当つては、
高炉の生産性を向上するために焼結鉱の強度なら
びに還元性の向上と更に焼結鉱の粒度を約５〜50
mm程度に整粒することが要請されている。それがために、焼結工程、原料及び焼結輸送工
程等において発生する微粉原料は、極力適当な篩
分け手段により篩分け、これを再び焼結工程に焼
結原料として繰返し使用することが行なわれてい
る。然しながら一般に焼結原料中の微粉原料（一般
的には、−0.125mm粒度割合が通常30％以上を占め
る原料を云う）の配合割合が増加すると焼結鉱の
生産性が低下し一定の生産率を維持しようとする
と、その成品歩留りの低下を招き焼結コストのア
ツプならびに冷間強度が低下することが知られて
いる。このため微粉原料の配合割合を高くした場合に
は、焼結原料中の石灰石粉の一部を生石灰または
消石灰に置換したり、生石灰、消石灰の配合率を
増加せしめ、混合原料の通気性を改善せしめるこ
とが一般的に行なわれている。一方、生石灰または消石灰は、石灰石粉に比較
して高価なため、相当の生産コストの上昇をもた
らし、また微粉原料の比率が高くなればなるほ
ど、生石灰または消石灰の置換または添加効果は
小さくなる。また、これら微粉原料の処理法として、特公昭
49−15522号において「凝集剤と分散剤と併用す
る焼結原料の事前処理法」が提案されているが、
この方法は、配合原料中に凝集剤を添加すると共
に分散剤を使用し、ミキサー中で混合した後、焼
結する方法である。この方法も凝集剤及び分散剤が高価なため焼結
鉱製造コストの上昇につながる欠点を有する。さらに特公昭56−21314号の「微粉焼結原料の
事前処理方法」においては、予じめミニペレツト
（１〜７mm粒度を75％以上占めるペレツト）を製
造し、該ミニペレツトを焼結原料に添加し通気性
を改善する方法も提案されている。この方法は、
ミニペレツトを製造する際に相当量のベントナイ
ト等の添加剤を必要とし、かつミニペレツトが焼
結過程で粉化する可能性があり、粉化した場合
は、焼結鉱の生産性向上への寄与は少なくなる。以上の微粉原料処理方法は、高価な添加剤なら
びに設備費を要し、かつ焼結原料として添加した
場合、粉化等を伴ない必ずしも所期の添加効果が
得られず、焼結原料として不十分なものである。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明の目的は、前述の如き従来の技術の欠点
を解消し、焼結原料として使用している各種ダス
ト、砂鉄、ペレツトフイードの微粉を細粒ブリケ
ツト（ミニブリケツト）化した後焼結原料として
添加することにより、生石灰の配合減、歩留の改
善をはかり、焼結鉱の製造コストを低減すること
を目的とした前記細粒ブリケツト即ちミニブリケ
ツトの製造法を提供することにある。また本発明によるミニブリケツト製造法は、今
後予想される焼結原料の微粉化に対し、有効な対
処手段である。〔問題点を解決するための手段〕本発明のミニブリケツト製造法は、鉄鉱石類を
主体とする焼結原料のうち、−４mmかつ−0.125mm
30％以上の単体あるいは混合原料に、粘度が0.5
〜20C.Pの例えばアルコール廃液、生石灰、コー
ルタール、カルボキシ・メチルセルローズ
（CMC）、コーンスターチ、メリケン粉（Ｍ粉）、
ポリビニル、アルコール（PVA）、プロパン脱歴
アスフアルト（PDA）廃油から選ばれた１種ま
たはそれらの混合物溶液を１〜３重量％添加し、
押出し式成形機例えばダイス水平押出し造粒機等
により１〜５mmψ×１〜10mmＬのミニブリケツト
に成形造粒することを特徴とするものである。〔作用〕斯る方法で、砂鉄、ペレツトフイード、高炉集
塵ダスト、転炉集塵ダスト、沈澱スケール等の微
粉を、押出し式成形法にてミニブリケツト化した
場合、前記添加溶液のうちバインダーとしてアル
コール廃液の配合率1.5〜2.0重量％（水分4.5重量
％）で、＋１mmの成形歩留、強度とも最大となり、
＋１mmの成型歩留りは95％が期待でき、熱割れ、
焼結工程における二次添加水による崩壊は極めて
少なく、ブリケツトを室温で乾燥させた場合に
は、強度は徐々に低下する傾向を示し、105℃で
乾燥すると、水分１〜３％で急激に強度は低下す
るが０％に近づくにつれ回復する。またこれらミニブリケツトを配合した焼結鍋試
験によると、ミニブリケツト配合の方が、微粉原
料を配合したケースに比して、生産率、歩留とも
向上する傾向を示し、タンブラー強度一定とした
場合、生産率で約８％歩留で約３％向上するもの
である。以上の結果より本発明のミニブリケツト製造法
において、用いられる押出し式成形機は、前記デ
イスク水平押出し造粒機に限定されず、何れの押
出し成形機も使用し得ることは勿論であり、バイ
ンダーとしての溶液の添加量は、その作用効果の
点から１〜３重量％の範囲としたものである。以下実施例に依つて、本発明方法ならびに、本
発明法によつて成形したミニブリケツト配合の焼
結成積について述べる。〔実施例〕実施例１第１図は本発明のミニブリケツト製造法の工程
図である。先ず第１図における鉱石微粒混合原料
として第１表に示す配合率の混合物を用いた。

【表】また押出し式成形機としては、ダイス水平押出
し造粒機（ダイス径：174mm ロール径：100mm
能力：30Kg／Ｈ）のものを用いた。更にバインダーとして添加する、各種添加溶液
の20℃における粘度と濃度との関係を調査した結
果、第２図の結果が得られた。第２図において
イ：アルコール廃液ロ：−0.5mm生石灰溶液ハ：
食品添加用カルボキシ・メチルセルローズ
（CMC）２％溶液ニ：工業用CMC2％溶液(ホ)：コ
ーンスターチ4.5％溶液(ヘ)メリケン粉５％（但し
100℃以下で加熱）ト：メリケン粉５％（但しメ
リケン粉５％に対してNaOH0.5％混合添加し100
℃以下で加熱）チ：ポリビニル・アルコール５％
溶液イ〜チの夫々20℃における粘度と濃度％を示
すものである。これらバインダ溶液の夫々は、本発明方法に用
いて効果を有するものであるが、ミニブリケツト
の性状は、バインダーの種類並に配合率によつて
変化する。本発明の目的である製造コストの低減
をはかるためには、安価なバインダーを必要と
し、そのため、本実施例においては、比較的低廉
なアルコール廃液をバインダーとして使用し、そ
の添加配合率とブリケツト性状との関係を調べ
た。 (1) 成形性：アルコール廃液配合率と成形時水分
を変えて押出し式成形機による成形性を調べた
結果を第２表に示す。

【表】第２表に示す如くアルコール廃液の配合率の上
昇に伴ない適正水分は低下している。第２表において、造粒可能な（〇印）８ケー
スのブリケツトのドラム強度及び粒度を調べ
た。 (2)ドラム強度：第３表に示すようなドラム試験条
件によりドラム強度試験を実施しその結果を第
３図に示す。

【表】第３図に示す如く、アルコール廃液の配合率上
昇に伴いドラム強度は上昇する傾向を示すが２
％配合で最大となつた。 (3) ブリケツト粒度：ブリケツトの歩留（＋１
mm）及び熱割れ・加水による粒子の崩壊を調べ
るために、成形直後、熱割れ試験後及び添加水
テスト後の夫々の粒度を調べた結果、第４図〜
第６図の結果を得た。図示する如く、ドラム強
度と同様にアルコール廃液1.5〜2.0重量添加に
おいてピークを示しており、歩留は90％以上を
期待できる。また熱割れ、添加水による粒子の
崩壊も極めて少ないことが示された。以上の結果からバインダーとしてのアルコー
ル廃液の配合は１〜３重量％の範囲が成形性に
好結果を与えることが判る。 (4) ブリケツト強度の経時変化：ブリケツトの乾
燥時の強度変化を室温乾燥と105℃乾燥の２ケ
ースについて行なつた結果夫々第７図及び第８
図を得た。第７図及び第８図において（）はアルコー
ル廃液２％（）はアルコール廃液１％の場合
であり、第７図は試験時間を成形後48時間、４
時間毎、第８図は試験時間を成形後６時間、１
時間毎のブリケツト中水分（％）とドラム強度
（DI＋１mm）との関係を示すものである。図示する如く第７図の室温の場合はドラム強
度が、乾燥につれ徐々に低下する傾向を示し、
一方105℃乾燥の第８図の場合では、急激に強
度が低下するが、ミニマム値を過ぎると強度は
回復してくる。この理由は明らかでないが、強
制乾燥の場合には、ブリケツト径方向で水分差
が生ずることが考えられ、これが強度に影響す
るものと予想される。実施例２次にミニブリケツトの焼結性へ及ぼす効果を確
認するために焼結鍋（300mmφ×480mm高）にて焼
結試験を次の条件にて行なつた。 (1) 試験方法

【表】

【表】尚、ブリケツト中の水分の影響を除くため、
ブリケツトは事前に水分０〜0.5％に乾燥させ
て使用した。 (2) ブリケツト粒度第９図に本鍋試験で使用した乾燥後のブリケ
ツト粒度分布を示す。図中〇●印は１％アルコ
ール廃液添加ブリケツト（平均粒径3.09mm）△
▲印は２％アルコール廃液添加ブリケツト（平
均粒径3.19mm）□■印はブリケツト原料（平均
粒径0.25mm）を示し、なお〇△□は夫々累積粒
度（％）を示すものである。第９図より１〜５mm粒度がアルコール廃液１
％配合で85.7％、２％配合で87.6％であり２％
添加配合の方がやや大きい値を示している。 (3) 鍋焼結試験結果 (i) 擬似粒度：試験水準Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ（但し
〇印はケースD′）の擬似（生乾燥）粒子の
調和平均。第１０図及び第１１図に夫々算術平均粒度
を、乾燥後の粒度分布を第１２図に示す。図示する如く、試験水準Ｃ，Ｄケースの粒
度は、ケースＡと比較しても大きく、ミキサ
ー混合に際してのブリケツトの崩壊は少ない
と思われる。また粒度分布は、ブリケツトの
混合（ケースＣ，Ｄ）により0.25mm以下が低
下し、３〜５mmが上昇する傾向を示してい
る。 (ii) 生産性 (a) 第１３図〜第１６図に鍋試験結果即ち
夫々各水準における生産率（Ｔ／Ｈ・m²）
焼結時間、成品歩留（％）TI₊₁₀mmを示す。
図示する如く、試験水準ケースＢが焼結時
間も長く、生産率は最低であつた。一方ミ
ニブリケツト（アルコール廃液２％配合）
を配合したケースＤは、焼結時間がケース
Ａと略々同じにかかわらず、成品歩留が高
く生産率は最も高い値を示した。 (b) 成品歩留、タンブラ強度を焼結時間の函
数として第１７図及び第１８図にプロツト
した。図に明らかな如く同一時間で比較す
ると、ミニブリケツトを配合したケース
CDの方がケースABに比べ歩留、強度と
もに向上する傾向にある。 (c) またタンブラー強度一定（42.8％一定）
となるように、生産率、成品歩留、焼結時
間を補正し図示すると第１９図〜第２１図
の如くなる。図示する如くミニブリケツト
として配合したケースＤが、微粉として配
合するケースＢよりも、生産率で約８％、
歩留りで３％向上していることは明らかで
ある。またケースＣとＤを比較すると、ケ
ースＤの方が良好で、バインダー（アルコ
ール廃液）添加率の配合差が表われてい
る。 (iii) 品質第２２図〜第２４図に得られた焼結鉱の
RDI、RI及びFeO（％）を示す。データのば
らつきは大きいが、各ケースでの顕著な差は
みられず微粉をミニブリケツト化する影響は
小さいと思われる。実施例３次にバインダーとして生石灰及び生石灰を主体
とした組合せからなる溶液を添加したミニブリケ
ツトのドラム強度及び熱割れ、添水後の各々の粒
度分布並びにブリケツト成品歩留、バインダー粘
度を調べた結果、第２５図、第２６図、第４表の
結果を得た。図示する如くバインダーの組合せに
より各指数は変化するが、各バインダーにおける
熱割れ、添水による粒子の崩壊は少なく、この強
度範囲であれば焼結原料として添加しても粉化は
少ないと考える。第４表は本試験に使用したバインダーの粘度を
測定した結果である。Ａ〜Ｄのバインダー粘度は
3.5cpの範囲にある。また実施例１における８ケ
ースのアルコール廃液の粘度が0.5cp〜5cpである
ことからしてバインダーの粘度は0.5cp〜20cpの
範囲が成形性に好結果を与えることが判る。

〔発明の効果〕

本発明法によるミニブリケツトは、焼結原料と
して供用し得て、生石灰の配合減及び焼結鉱の成
品歩留の向上を図り得て、更に微粉原料の増大に
対処し得るものであり、焼結製造コストならびに
従来の焼結原料とペレツトフイードの価格差によ
る原料コストの低減につながり甚だ有用なもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法の工程図、第２図は、各種バ
インダーの粘度と濃度との関係グラフ、第３図は
アルコール廃液配合率とDI₊₁mmとの関係グラフ、
第４〜第６図は夫々、アルコール廃液配合率と粒
度との成形直後、熱割れ試験後、添加水テスト後
における関係グラフ、第７図及び第８図は室温乾
燥と105℃乾燥におけるブリケツト乾燥時の強度
変化グラフ、第９図は鍋試験に供用したブリケツ
トの粒度分布図、第１０図及び第１１図は擬似粒
子の調和平均及び算術平均粒度を示す図、第１２
図は乾燥後の粒度分布図、第１３図〜第１６図は
鍋試験の各水準における生産率、焼結時間、成品
歩留、TI₊₁₀mmを示すグラフ、第１７図及び第１
８図は焼結時間と夫々成品歩留及びTI₊₁₀mmの関
係を示すグラフ、第１９図〜第２１図はTI₊₁₀を
一定とした場合の生産率、成品歩留、焼結時間の
補正図、第２２図〜第２４図は実施例２によつて
得られた焼結鉱のRDI、RI及びFeO％を示すグラ
フ、第２５図及び第２６図は実施例３における各
種バインダーをDI₊₁mm及び成形直後、熱割れ試
験後、添水テスト後の＋１mm粒度並びにブリケツ
ト成品歩留を示すグラフ、第２７図〜第３０図は
実施例４における夫々生産率、焼結時間、成品歩
留及びTI₊₁₀mmを示すグラフであり、第３１図及
び第３２図は夫々焼結時間と成品歩留及びTI₊₁₀
との関係を示す補正グラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１鉄鉱石類を主体とする焼結原料のうち、−４
mmかつ−0.125mm30％以上の単体あるいは混合原
料に、原料水分を含む溶液の粘度が0.5〜20C.P.
となるバインダーを１〜３重量％添加し、押出し
式成形法により、１〜５mmφ×１〜10mmＬのミニ
ブリケツトに成型造粒することを特徴とするミニ
ブリケツト製造法。２前記添加溶液が、原料中に水分を含むアルコ
ール廃液、生石灰、コールタール、カルボキシ・
メチルセルローズ（CMC）、コーンスターチ、メ
リケン粉（Ｍ粉）、ポリビニル・アルコール
（PVA）、プロパン脱歴アスフアルト（PDA）か
ら選ばれた１種又はそれらの組合わせ混合物であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
ミニブリケツト製造法。