JP2000239751A - 焼結原料の造粒方法 - Google Patents
焼結原料の造粒方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 焼結原料の造粒の際、バインダーの添加を均
一かつ効率的に行い、擬似粒化性を向上させる。 【解決手段】 原料粉鉱石、燃料、溶剤を配合した配合
原料２を水を添加しながら造粒機１を用いて造粒する
際、造粒機１内に位置する散水ノズル３から噴出された
水流域４に吹込管１０によりバインダー８を吹き込みな
がら配合原料２を造粒する。バインダー８としては、生
石灰や、親水基あるいは親水基と疎水基を有する高分子
である造粒添加剤を用いるのが好ましい。
一かつ効率的に行い、擬似粒化性を向上させる。 【解決手段】 原料粉鉱石、燃料、溶剤を配合した配合
原料２を水を添加しながら造粒機１を用いて造粒する
際、造粒機１内に位置する散水ノズル３から噴出された
水流域４に吹込管１０によりバインダー８を吹き込みな
がら配合原料２を造粒する。バインダー８としては、生
石灰や、親水基あるいは親水基と疎水基を有する高分子
である造粒添加剤を用いるのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高炉の原料に用いら
れる焼結鉱の製造法に関わり、特に原料となる粉鉱石、
燃料などの配合原料に水及びバインダーを添加して造粒
する焼結原料の造粒方法に関する。
れる焼結鉱の製造法に関わり、特に原料となる粉鉱石、
燃料などの配合原料に水及びバインダーを添加して造粒
する焼結原料の造粒方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に焼結鉱の製造においては、焼結原
料を焼成する前に、先ず鉄鉱石、燃料、副原料等の配合
原料をドラムミキサー、ペレタイザー、アイリッヒミキ
サーなどの造粒機で水を添加しながら混合・造粒して擬
似粒子を造る。ここで擬似粒子とは、一般に０．５ｍｍ
以下の微粒子が１〜３ｍｍの核粒子に付着して形成され
る粒状物であり、配合原料をこのように擬似粒子とする
ことで、焼結機上での焼結原料充填層中の通気性を向上
し、焼結機の生産性向上を図ることができる。
料を焼成する前に、先ず鉄鉱石、燃料、副原料等の配合
原料をドラムミキサー、ペレタイザー、アイリッヒミキ
サーなどの造粒機で水を添加しながら混合・造粒して擬
似粒子を造る。ここで擬似粒子とは、一般に０．５ｍｍ
以下の微粒子が１〜３ｍｍの核粒子に付着して形成され
る粒状物であり、配合原料をこのように擬似粒子とする
ことで、焼結機上での焼結原料充填層中の通気性を向上
し、焼結機の生産性向上を図ることができる。
【０００３】従って、焼結原料の造粒過程で求められる
のは、微粉粒子が核粒子のまわりに付着して形成される
擬似粒子の造粒性（擬似粒化性）の向上と、得られた擬
似粒子が焼成過程、例えば湿潤帯、乾燥帯などで崩壊し
難いことである。
のは、微粉粒子が核粒子のまわりに付着して形成される
擬似粒子の造粒性（擬似粒化性）の向上と、得られた擬
似粒子が焼成過程、例えば湿潤帯、乾燥帯などで崩壊し
難いことである。
【０００４】このために、従来から擬似粒化性を向上す
る対策として、生石灰など数多くの造粒添加剤や添加方
法などが提案されている。
る対策として、生石灰など数多くの造粒添加剤や添加方
法などが提案されている。
【０００５】例えば、特開昭５８−１２０７４９号公報
には、「生石灰粉等の副原料を混合造粒装置内に、熱設
備で発生した排熱を利用した熱流体とともに吹き込むこ
とで、焼結（配合）原料の混合効果を高めると同時に、
混合原料に対する予熱効果を与えて、焼結鉱の品質およ
び生産性の向上が図れる」と記載されている。しかし、
副原料の吹込管の先端がドラムミキサー内の原料中に浸
漬されていると、熱流体の吹き込みがあっても、原料の
付着によるノズルの詰まり、さらに原料流れを阻害する
悪影響が大きかった。
には、「生石灰粉等の副原料を混合造粒装置内に、熱設
備で発生した排熱を利用した熱流体とともに吹き込むこ
とで、焼結（配合）原料の混合効果を高めると同時に、
混合原料に対する予熱効果を与えて、焼結鉱の品質およ
び生産性の向上が図れる」と記載されている。しかし、
副原料の吹込管の先端がドラムミキサー内の原料中に浸
漬されていると、熱流体の吹き込みがあっても、原料の
付着によるノズルの詰まり、さらに原料流れを阻害する
悪影響が大きかった。
【０００６】特開昭６２−２２５２３８号公報には、
「ドラムミキサー内の装入（配合）原料の運動領域のう
ち滞留域内に設置されている噴霧管で擬似粒化促進剤を
添加することにより、効率的な擬似粒化を図れる」と記
載されている。しかし、滞留域内であっても全くの空間
ではなく原料が存在すること、雪崩現象により滞留域が
崩れることがしばしば起こることなどから、前記と同様
に噴霧管への原料の付着によるノズルの詰まりが激しか
った。さらに、回転数や装入量の変化に伴い、小さな滞
留域の存在場所が時々刻々変化することなどから、その
制御は非常に困難であった。
「ドラムミキサー内の装入（配合）原料の運動領域のう
ち滞留域内に設置されている噴霧管で擬似粒化促進剤を
添加することにより、効率的な擬似粒化を図れる」と記
載されている。しかし、滞留域内であっても全くの空間
ではなく原料が存在すること、雪崩現象により滞留域が
崩れることがしばしば起こることなどから、前記と同様
に噴霧管への原料の付着によるノズルの詰まりが激しか
った。さらに、回転数や装入量の変化に伴い、小さな滞
留域の存在場所が時々刻々変化することなどから、その
制御は非常に困難であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これらの従来方法は、
いずれも吹込管あるいは噴霧管への原料の付着によるノ
ズルの詰まりや、原料流れの阻害などが解決されておら
ず、安定的に副原料やバインダー（擬似粒化促進剤）を
ドラムミキサー内で添加する方法に課題があった。
いずれも吹込管あるいは噴霧管への原料の付着によるノ
ズルの詰まりや、原料流れの阻害などが解決されておら
ず、安定的に副原料やバインダー（擬似粒化促進剤）を
ドラムミキサー内で添加する方法に課題があった。
【０００８】ところで、配合原料を造粒するドラムミキ
サーとしては、図２に示すような機構が用いられてい
る。ドラムミキサー１内に散水ノズル３を設置し、配合
原料２の運動している領域に散水する。さらに、散水ノ
ズル３からバインダーを散布する。
サーとしては、図２に示すような機構が用いられてい
る。ドラムミキサー１内に散水ノズル３を設置し、配合
原料２の運動している領域に散水する。さらに、散水ノ
ズル３からバインダーを散布する。
【０００９】このようなドラムミキサー１で造粒した場
合、ドラムミキサー１内の上方から配合原料の運動領域
に散水する際に、水に事前に生石灰を加えておくと、瞬
時に水和反応を起こして発熱するので、生石灰添加時の
原料の予熱効果が得られず、活性度の低い生石灰を添加
することになり、擬似粒化性の向上効果を低下させてし
まう。
合、ドラムミキサー１内の上方から配合原料の運動領域
に散水する際に、水に事前に生石灰を加えておくと、瞬
時に水和反応を起こして発熱するので、生石灰添加時の
原料の予熱効果が得られず、活性度の低い生石灰を添加
することになり、擬似粒化性の向上効果を低下させてし
まう。
【００１０】また、バインダーとして添加水に水の粘性
を増加する添加剤を加えると、散水ノズルの詰まりを引
き起こしたり、溶解する工程が新たに必要となるなどの
問題があった。
を増加する添加剤を加えると、散水ノズルの詰まりを引
き起こしたり、溶解する工程が新たに必要となるなどの
問題があった。
【００１１】本発明は、バインダーを添加して安定的か
つ均一に理想的な擬似粒子に造粒できる焼結原料の造粒
方法を提供することを目的とする。
つ均一に理想的な擬似粒子に造粒できる焼結原料の造粒
方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは以下の通りである。
ろは以下の通りである。
【００１３】（１）原料粉鉱石、燃料、溶剤を配合した
配合原料を水を添加しながら造粒機を用いて造粒する方
法において、前記造粒機内に位置する散水ノズルから噴
出された水流域に吹込管によりバインダーを吹き込みな
がら前記配合原料を造粒することを特徴とする焼結原料
の造粒方法。
配合原料を水を添加しながら造粒機を用いて造粒する方
法において、前記造粒機内に位置する散水ノズルから噴
出された水流域に吹込管によりバインダーを吹き込みな
がら前記配合原料を造粒することを特徴とする焼結原料
の造粒方法。
【００１４】（２）バインダーとして生石灰を用いるこ
とを特徴とする前記（１）の焼結原料の造粒方法。
とを特徴とする前記（１）の焼結原料の造粒方法。
【００１５】（３）バインダーとして、親水基あるいは
親水基と疎水基を有する高分子である造粒添加剤を用い
ることを特徴とする前記（１）又は（２）の焼結原料の
造粒方法。
親水基と疎水基を有する高分子である造粒添加剤を用い
ることを特徴とする前記（１）又は（２）の焼結原料の
造粒方法。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明を図１を用いて説明する。
【００１７】図１（ａ）は、本発明の実施に用いる造粒
機の一例であるドラムミキサー１の横断面を示すもので
ある。配合原料２はドラムミキサー１の中に装入され、
ドラムミキサー１の回転により、転動域５と輸送域６を
形成しながら運動する。散水ノズル３はドラムミキサー
１内の上方に設置される。本発明においては、この散水
ノズル３から噴出される水流域４内へバインダー８を吹
き込むことによって、水とバインダーが混合した状態で
配合原料２に添加する。バインダー８は、図１（ｂ）に
示すように吹込管１０を介して圧縮空気と共にインジェ
クションフィーダー９を用いて散水ノズル３直下の水流
域４に吹き付ける。
機の一例であるドラムミキサー１の横断面を示すもので
ある。配合原料２はドラムミキサー１の中に装入され、
ドラムミキサー１の回転により、転動域５と輸送域６を
形成しながら運動する。散水ノズル３はドラムミキサー
１内の上方に設置される。本発明においては、この散水
ノズル３から噴出される水流域４内へバインダー８を吹
き込むことによって、水とバインダーが混合した状態で
配合原料２に添加する。バインダー８は、図１（ｂ）に
示すように吹込管１０を介して圧縮空気と共にインジェ
クションフィーダー９を用いて散水ノズル３直下の水流
域４に吹き付ける。
【００１８】このようにして生石灰などの微粉であるバ
インダー８を吹き込むことにより、吹込管により原料流
れを阻害することもなく、吹込管自体に原料が付着して
ノズル部の詰まりを引き起こすこともない。さらに、添
加水と共に原料全域に混合できるので、均一に造粒され
た擬似粒子を安定的に得ることができる。さらに、配合
原料へ添加する直前に水へ混合するので、生石灰などの
ように水和反応によって発熱するバインダーを用いる場
合には、その予熱による擬似粒化性の向上効果を最大限
に生かすことができる。
インダー８を吹き込むことにより、吹込管により原料流
れを阻害することもなく、吹込管自体に原料が付着して
ノズル部の詰まりを引き起こすこともない。さらに、添
加水と共に原料全域に混合できるので、均一に造粒され
た擬似粒子を安定的に得ることができる。さらに、配合
原料へ添加する直前に水へ混合するので、生石灰などの
ように水和反応によって発熱するバインダーを用いる場
合には、その予熱による擬似粒化性の向上効果を最大限
に生かすことができる。
【００１９】また、微粉であるバインダーを直接ドラム
ミキサー内で噴射すると、原料中へ添加されずに、ドラ
ムミキサーの外へ粉塵としてバインダーが多量に噴出す
る問題は、水流域にバインダーを吹込むことで、微粉が
水流に巻き込まれる状態を形成するので、粉塵を発生さ
せることなく、配合原料中にバインダーを効率的に添加
できる。
ミキサー内で噴射すると、原料中へ添加されずに、ドラ
ムミキサーの外へ粉塵としてバインダーが多量に噴出す
る問題は、水流域にバインダーを吹込むことで、微粉が
水流に巻き込まれる状態を形成するので、粉塵を発生さ
せることなく、配合原料中にバインダーを効率的に添加
できる。
【００２０】本発明に用いるバインダーは特に限定され
るものではないが、生石灰の他、親水基、あるいは親水
基と疎水基を有する高分子で、水の粘性を増加して擬似
粒化性を向上する水溶性の添加剤も好ましい。例えば、
天然高分子を変性させた親水基、あるいは親水基と疎水
基を有する半合成高分子としては、メチルセルロース、
エチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロースなどが挙げられる。これらのバインダーは水
溶性であるが、水へ溶解するまでには長時間を必要とし
た。しかし、本発明では、散水ノズルからの水流域にこ
れらのバインダーを噴霧することで、瞬時に溶解でき
る。これら高分子の造粒添加剤を生石灰と併用すること
もできる。
るものではないが、生石灰の他、親水基、あるいは親水
基と疎水基を有する高分子で、水の粘性を増加して擬似
粒化性を向上する水溶性の添加剤も好ましい。例えば、
天然高分子を変性させた親水基、あるいは親水基と疎水
基を有する半合成高分子としては、メチルセルロース、
エチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロースなどが挙げられる。これらのバインダーは水
溶性であるが、水へ溶解するまでには長時間を必要とし
た。しかし、本発明では、散水ノズルからの水流域にこ
れらのバインダーを噴霧することで、瞬時に溶解でき
る。これら高分子の造粒添加剤を生石灰と併用すること
もできる。
【００２１】また、これらのバインダーを使用する場
合、事前に水に溶解しておくと、水の粘性を増加するた
めに、散水ノズルを詰まらせる悪影響があったが、本発
明では、ノズルから出た水流域に直接バインダーを添加
するので、このようなノズル詰まりの問題を生じること
なく、安定的にバインダーを添加することができる。
合、事前に水に溶解しておくと、水の粘性を増加するた
めに、散水ノズルを詰まらせる悪影響があったが、本発
明では、ノズルから出た水流域に直接バインダーを添加
するので、このようなノズル詰まりの問題を生じること
なく、安定的にバインダーを添加することができる。
【００２２】
【実施例】本発明を比較例および実施例１、２により詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２３】表１に本実験に供した配合原料の配合割合
を示す。配合原料は、種々の鉄鉱石および雑原料として
石灰石、蛇紋岩、スケールを焼結鉱中のＳｉＯ2、Ａｌ2
Ｏ3がそれぞれ５．２％、１．８％になるように調整
し、塩基度は１．８になるように配合した。生石灰配合
時は、反応効率相当分の石灰石を差し引いて塩基度が一
定となるように調節した。返鉱配合率は新原料に対して
１５．０ｗｔ％一定、コークス配合率は新原料に対して
４．０ｗｔ％一定とした。比較例、実施例１、２ともに
同じ配合であり、添加水分は６．８％となるようにし
た。造粒機には回転数１５ｒｐｍ、直径２．５ｍ、長さ
２０ｍのドラムミキサーを用いた。
を示す。配合原料は、種々の鉄鉱石および雑原料として
石灰石、蛇紋岩、スケールを焼結鉱中のＳｉＯ2、Ａｌ2
Ｏ3がそれぞれ５．２％、１．８％になるように調整
し、塩基度は１．８になるように配合した。生石灰配合
時は、反応効率相当分の石灰石を差し引いて塩基度が一
定となるように調節した。返鉱配合率は新原料に対して
１５．０ｗｔ％一定、コークス配合率は新原料に対して
４．０ｗｔ％一定とした。比較例、実施例１、２ともに
同じ配合であり、添加水分は６．８％となるようにし
た。造粒機には回転数１５ｒｐｍ、直径２．５ｍ、長さ
２０ｍのドラムミキサーを用いた。
【００２４】
【表１】
【００２５】実施例１においては、新原料の１．０ｗｔ
％の量の生石灰を、吹込管から散水ノズル直下へ吹き込
んだ。吹込ガスには圧縮空気を用い、圧力は２．０ｋｇ
／ｃｍ2、ガス量は２００Ｎｍ3／Ｈｒとした。
％の量の生石灰を、吹込管から散水ノズル直下へ吹き込
んだ。吹込ガスには圧縮空気を用い、圧力は２．０ｋｇ
／ｃｍ2、ガス量は２００Ｎｍ3／Ｈｒとした。
【００２６】実施例２においては、新原料の０．０５ｗ
ｔ％の量のカルボキシルメチルセルロースを、吹込管か
ら散水ノズル直下へ吹き込んだ。吹込ガスには圧縮空気
を用い、圧力は２．０ｋｇ／ｃｍ2、ガス量は２００Ｎ
ｍ3／Ｈｒとした。
ｔ％の量のカルボキシルメチルセルロースを、吹込管か
ら散水ノズル直下へ吹き込んだ。吹込ガスには圧縮空気
を用い、圧力は２．０ｋｇ／ｃｍ2、ガス量は２００Ｎ
ｍ3／Ｈｒとした。
【００２７】比較例においては、新原料の１．０ｗｔ％
の量の生石灰を、配合原料と同様にホッパーからベルト
コンベア上に切り出して配合原料と共にドラムミキサー
へ供給した。
の量の生石灰を、配合原料と同様にホッパーからベルト
コンベア上に切り出して配合原料と共にドラムミキサー
へ供給した。
【００２８】表２に、造粒された擬似粒子のＧＩ指数と
平均粒径、ＪＰＵを示す。 なお、擬似粒子のＧＩ指数
とは、製鉄研究第２８８号（１９７６）、ｐ９．に示さ
れている評価方法の一つであり、核粒子の周りに付着す
る微粉の割合を示す。ＪＰＵは通気性を示す指標であ
り、数１にしたがって計算した。
平均粒径、ＪＰＵを示す。 なお、擬似粒子のＧＩ指数
とは、製鉄研究第２８８号（１９７６）、ｐ９．に示さ
れている評価方法の一つであり、核粒子の周りに付着す
る微粉の割合を示す。ＪＰＵは通気性を示す指標であ
り、数１にしたがって計算した。
【００２９】
【数１】
【００３０】
【表２】
【００３１】この結果から分かるように、実施例１、２
では、比較例に対して擬似粒子のＧＩ指数と平均粒径が
ともに大きく増加し、ＪＰＵも向上した。
では、比較例に対して擬似粒子のＧＩ指数と平均粒径が
ともに大きく増加し、ＪＰＵも向上した。
【００３２】表３に比較例と実施例１、２で得られた焼
結鉱の生産率、成品歩留、ＲＤＩ、ＮＯｘ排出量原単位
を示す。
結鉱の生産率、成品歩留、ＲＤＩ、ＮＯｘ排出量原単位
を示す。
【００３３】
【表３】
【００３４】表３から分かるように、実施例１、２では
比較例に対して生産率が著しく向上した。また、従来は
生産率が向上すると成品歩留が低下する傾向があった
が、本発明では成品歩留も向上した。さらに、ＲＤＩと
ＮＯｘ排出量原単位も改善され、操業面および環境面に
おいて優れた効果を発揮できた。
比較例に対して生産率が著しく向上した。また、従来は
生産率が向上すると成品歩留が低下する傾向があった
が、本発明では成品歩留も向上した。さらに、ＲＤＩと
ＮＯｘ排出量原単位も改善され、操業面および環境面に
おいて優れた効果を発揮できた。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、バインダーの噴霧管な
どへの原料の付着もなく、均一な擬似粒子を効率的に造
ることができ、原料層の通気性を向上して焼結機の生産
率を大幅に向上させることができる。
どへの原料の付着もなく、均一な擬似粒子を効率的に造
ることができ、原料層の通気性を向上して焼結機の生産
率を大幅に向上させることができる。
【図１】本発明の焼結原料の造粒方法を示す図である。
【図２】従来のドラムミキサーによる焼結原料の造粒方
法を示す図である。
法を示す図である。
１ ドラムミキサー ２ 配合原料 ３ 散水ノズル ４ 水流域 ５ 転動域 ６ 輸送域 ７ 滞留域 ８ バインダー ９ インジェクションフィーダー １０ 吹込管
フロントページの続き (72)発明者 細谷 陽三 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4K001 AA10 BA04 CA33 CA37 CA39
Claims (3)
- 【請求項１】 原料粉鉱石、燃料、溶剤を配合した配合
原料を水を添加しながら造粒機を用いて造粒する方法に
おいて、前記造粒機内に位置する散水ノズルから噴出さ
れた水流域に吹込管によりバインダーを吹き込みながら
前記配合原料を造粒することを特徴とする焼結原料の造
粒方法。 - 【請求項２】 バインダーとして生石灰を用いることを
特徴とする請求項１に記載の焼結原料の造粒方法。 - 【請求項３】 バインダーとして、親水基あるいは親水
基と疎水基を有する高分子である造粒添加剤を用いるこ
とを特徴とする請求項１又は２に記載の焼結原料の造粒
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040963A JP2000239751A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 焼結原料の造粒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040963A JP2000239751A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 焼結原料の造粒方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239751A true JP2000239751A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12595150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11040963A Withdrawn JP2000239751A (ja) | 1999-02-19 | 1999-02-19 | 焼結原料の造粒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000239751A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061126A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Jfe Steel Corporation | 焼結鉱の製造方法 |
| JP2009019252A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Nippon Steel Corp | 高炉用鉄源原料およびその製造方法 |
| CN114931895A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-23 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 一种降低混合机粘料的加水方法 |
| JP2023041617A (ja) * | 2021-09-13 | 2023-03-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 造粒焼結原料の製造装置および製造方法 |
-
1999
- 1999-02-19 JP JP11040963A patent/JP2000239751A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007061126A1 (ja) * | 2005-11-25 | 2007-05-31 | Jfe Steel Corporation | 焼結鉱の製造方法 |
| JP2009019252A (ja) * | 2007-07-13 | 2009-01-29 | Nippon Steel Corp | 高炉用鉄源原料およびその製造方法 |
| JP2023041617A (ja) * | 2021-09-13 | 2023-03-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 造粒焼結原料の製造装置および製造方法 |
| JP7501576B2 (ja) | 2021-09-13 | 2024-06-18 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 造粒焼結原料の製造装置および製造方法 |
| CN114931895A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-08-23 | 阳春新钢铁有限责任公司 | 一种降低混合机粘料的加水方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |