專利名稱：燒結(jié)用原料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在使用下方抽吸式的DL型燒結(jié)機(jī)(Dwight-Lloyd sinteringmachine)制造燒結(jié)礦時(shí)使用的燒結(jié)用原料的制造方法。
背景技術(shù)：
待裝入高爐的燒結(jié)礦一般經(jīng)過如下的處理來制造。首先，將大致區(qū)分為下述(a) (d)的原材料裝入滾筒式混合機(jī)中，然后添加適量的水分進(jìn)行混合并進(jìn)行造粒，來制造粒狀的燒結(jié)用原料。(a)鐵礦石(礦石、返礦)(b)由硅石，蛇紋巖，鎳礦渣等構(gòu)成的含SiO2原料(c)石灰石等含有CaO的石灰石類原料粉

(d)焦炭粉、無煙炭等成為熱源的固體燃料類原料粉包含由上述(a) (d)的原材料經(jīng)過混合、造粒而形成的造粒物粒子的燒結(jié)用原料在DL型燒結(jié)機(jī)的臺(tái)車上以層狀裝載至規(guī)定厚度(通常為500 700mm)。接著，對(duì)分布于裝載在臺(tái)車上的燒結(jié)用原料層的上層部的固體燃料類原料粉點(diǎn)火，點(diǎn)火后，一邊向下方抽吸空氣，一邊使固體燃料類原料粉燃燒，利用其燃燒熱使燒結(jié)用原料燒結(jié)而制成燒結(jié)餅。此時(shí)，鐵礦石中所含的赤鐵礦和石灰石類原料粉、鐵礦石中所含的CaO反應(yīng)，生成鐵酸鈣熔液(以下稱為CF熔液)，該CF熔液有助于燒結(jié)用原料的結(jié)合。該燒結(jié)餅經(jīng)過破碎、整粒，成為具有規(guī)定粒徑的燒結(jié)礦。另一方面，不滿足規(guī)定粒徑的燒結(jié)礦成為返礦，作為燒結(jié)原料進(jìn)行再利用。在進(jìn)行燒結(jié)用原料的燒結(jié)時(shí)，存在下述兩個(gè)課題。i)如果使固體燃料類原料粉有效地附著于燒結(jié)用原料的表面，則可謀求固體燃料類原料粉的燃燒性的改善。ii)如果能夠通過使CF熔液在燒結(jié)用原料的表面選擇性地生成來提高CF熔液的功能，則不僅可以有效地制造燒結(jié)礦，而且可以減少燒結(jié)用原料中配合的各種原材料的使用量。為了解決上述課題，針對(duì)使固體燃料類原料粉、CF熔液在燒結(jié)用原料的表面選擇性地生成的技術(shù)進(jìn)行了研究。例如，關(guān)于前者，專利文獻(xiàn)I中公開了如下技術(shù)除了固體燃料類原料粉之外，將(a)鐵礦石、(b)含SiO2原料和(C)石灰石類原料粉從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入并進(jìn)行造粒，在該造粒物粒子(以下稱為準(zhǔn)粒子(擬似粒子))到達(dá)排出口為止的滯留時(shí)間達(dá)到10 120秒鐘的位置添加固體燃料類原料粉。對(duì)于利用該技術(shù)得到的燒結(jié)用原料而言，可以使固體燃料類原料粉附著于由鐵礦石和含SiO2原料、石灰石類原料粉經(jīng)造粒而得到的準(zhǔn)粒子的表面。由此，固體燃料類原料粉不會(huì)進(jìn)入到準(zhǔn)粒子內(nèi)、而是在準(zhǔn)粒子表層燃燒，因此，除了能大大改善燃燒性以外，由于作為固體燃料類原料粉的焦炭粉、無煙炭等顯示難造粒性，因此，通過將其排除而造粒，可以使準(zhǔn)粒子粒徑增大。另外，關(guān)于后者，在專利文獻(xiàn)2中公開了如下技術(shù)將上述的(a)鐵礦石和(b)含SiO2原料從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入并進(jìn)行造粒，在造粒后的準(zhǔn)粒子到達(dá)排出口為止的滯留時(shí)間達(dá)到10 90秒鐘的位置，相對(duì)于準(zhǔn)粒子添加(C)石灰石類原料粉和(d)固體燃料類原料粉。對(duì)于利用該技術(shù)得到的燒結(jié)用原料而言，在由鐵礦石和含SiO2原料構(gòu)成的準(zhǔn)粒子的表面附著有石灰石類原料粉和固體燃料類原料粉。由此，在對(duì)這樣的燒結(jié)用原料進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，會(huì)在燒結(jié)用原料的表面選擇性地生成CF熔液，硅酸鈣的生成得到抑制。但是，這樣的技術(shù)也可能導(dǎo)致如下的問題在從近年來削減CO2的要求出發(fā)而削減作為固體燃料類原料粉的焦炭粉的情況下，會(huì)導(dǎo)致焦炭粉包覆量減少，無法獲得充分的效果O在進(jìn)行燒結(jié)用原料的燒結(jié)時(shí)，作為固體燃料類原料粉，使用焦炭粉、無煙炭等。另一方面，制造焦炭時(shí)的焦炭冷卻方式包括濕式和干式(稱為CDQ)，從裝置的特性方面出發(fā)，無論使用哪種裝置，均會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)量的微粉焦炭，而所述微粉焦炭被長期堆積在室外。

但是，從資源的有效利用的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選對(duì)所述微粉焦炭加以利用。因此，例如在專利文獻(xiàn)3中提出了如下技術(shù)將在焦炭制造過程中產(chǎn)生的微粉焦炭用作作為裝入高爐的鐵源的用于制造燒結(jié)礦的燃料。即，其理由在于為了制造燒結(jié)礦，在粉狀的鐵礦石、石灰石等中混合作為熱源的粉狀的焦炭，利用該焦炭的燃燒熱進(jìn)行成塊。上述專利文獻(xiàn)3為如下技術(shù)將轉(zhuǎn)爐塵、燒結(jié)塵等微粉原料及水以適當(dāng)?shù)谋壤鞜捴晾肅DQ回收的微粉焦炭中，得到作為燒結(jié)礦制造用燃料(以下稱為燒結(jié)用燃料)優(yōu)選的粒徑。由此，可期待能夠在抑制粉塵產(chǎn)生的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)處于干燥狀態(tài)的微粉焦炭的再利用。但是，就通過上述方法制造的燒結(jié)用燃料而言，由于各個(gè)粒子的強(qiáng)度弱，因此，在與其它燒結(jié)原料一起在滾筒式混合機(jī)中混合時(shí)會(huì)發(fā)生破壞，將所述燒結(jié)原料在燒結(jié)機(jī)的臺(tái)車上形成填充層時(shí)，會(huì)在填充層中發(fā)生微粉焦炭的混合存在/存在不均。因此，以該狀態(tài)點(diǎn)火而進(jìn)行所謂的“燒結(jié)操作”時(shí)，存在下述問題在燒結(jié)機(jī)中產(chǎn)生不均燃燒，無法進(jìn)行理想的操作。另外，⑶Q產(chǎn)生的微粉焦炭由于為干燥狀態(tài)，因此在處理時(shí)會(huì)產(chǎn)生粉塵，另一方面，由于在濕式滅火裝置中產(chǎn)生的微粉焦炭為濕潤狀態(tài)，因此需要在增加干燥工序后進(jìn)行再利用，兩者均存在為了進(jìn)行再利用而需要在處理、干燥上增大成本的不利。因此，不論是濕式方式還是干式方式，均進(jìn)行了如下操作使用焦炭冷卻中產(chǎn)生的微粉焦炭時(shí)，如專利文獻(xiàn)4及專利文獻(xiàn)5中記載的那樣，將其散布于構(gòu)成燒結(jié)用原料的鐵礦石等的堆料(積> 山)，使其均勻地分散在燒結(jié)原料中，從而使燒結(jié)機(jī)中不發(fā)生不均燃燒。此外，在專利文獻(xiàn)6中公開了如下技術(shù)將(a)鐵礦石和(b)含SiO2原料從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入而造粒，相對(duì)于造粒得到的準(zhǔn)粒子添加(C)石灰石類原料粉和(d)固體燃料類原料粉時(shí)，將焦炭粉末在(a)鐵礦石和(b)含SiO2原料中的混入量控制在1. 5質(zhì)量％以下。這樣，對(duì)于目前的微粉焦炭，進(jìn)行了如下操作中止其使用；或是將混入量控制在1. 5質(zhì)量％以下，并使其余部分以廢棄物利用的形式混入原料炭中而進(jìn)行再利用等?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第3794332號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利第3755452號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開昭61-291926號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本特開2000-169915號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)5:日本特開2000-96154號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)6:日本專利第3951825號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是對(duì)上述專利文獻(xiàn)1、2中公開的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步改良的發(fā)明，對(duì)于目前由于在燒結(jié)機(jī)中產(chǎn)生不均燃燒而被視為廢棄物的微粉焦炭等，實(shí)現(xiàn)其作為制造燒結(jié)礦時(shí)的固體燃料類原料粉(凝結(jié)材料)的再利用。S卩，本發(fā)明的目的在于提供一種燒結(jié)用原料的有利的制造方法，該方法在進(jìn)行使固體燃料類原料粉附著于作為由鐵礦石、含SiO2原料和石灰石類原料粉形成的造粒物的準(zhǔn)粒子的表面的處理(以下稱為外裝處理)、或使石灰石類原料粉和固體燃料類原料粉附著于由鐵礦石和含SiO2原料形 成的準(zhǔn)粒子的表面的外裝處理時(shí)，通過有效利用微粉焦炭等，可以與以往的見解相反地，使生產(chǎn)性得以提高。解決問題的方法于是，本發(fā)明人等對(duì)進(jìn)行使固體燃料類原料粉、或石灰石類原料粉和固體燃料類原料粉附著于準(zhǔn)粒子表面的所謂外裝處理時(shí)使生產(chǎn)性提高的技術(shù)進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果，新發(fā)現(xiàn)了下述結(jié)論將在⑶Q等中產(chǎn)生的微粉焦炭等高碳?jí)m以適當(dāng)?shù)谋壤c以現(xiàn)有的焦炭粉、無煙炭等為代表的固體燃料類原料粉組合使用并使它們附著于準(zhǔn)粒子時(shí)，不僅反而會(huì)使生產(chǎn)性提高，而且燃燒性及造粒強(qiáng)度也大幅度地提高。需要說明的是，本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，除了在上述的CDQ等中產(chǎn)生的微粉焦炭之外，還可以使用碳濃度為50質(zhì)量％以上的微粉，因此，將它們統(tǒng)稱為高碳?jí)m。本發(fā)明是基于上述見解而完成的。即，本發(fā)明的要點(diǎn)如下所述。(I) 一種燒結(jié)用原料的制造方法，其包括準(zhǔn)備包含鐵礦石、含SiO2原料、石灰石類原料粉及固體燃料類原料粉的燒結(jié)原料，從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入鐵礦石、含SiO2原料及石灰石類原料粉并進(jìn)行造粒，由此形成準(zhǔn)粒子，相對(duì)于該準(zhǔn)粒子添加固體燃料類原料粉，在從該滾筒式混合機(jī)排出期間使該固體燃料類原料粉附著于該準(zhǔn)粒子的表面，該固體燃料類原料粉含有高碳?jí)m5 40質(zhì)量％。(2) 一種燒結(jié)用原料的制造方法，其包括準(zhǔn)備包含鐵礦石、含SiO2原料、石灰石類原料粉及固體燃料類原料粉的燒結(jié)原料，
從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入鐵礦石及含SiO2原料并進(jìn)行造粒，由此形成準(zhǔn)粒子，相對(duì)于該準(zhǔn)粒子添加固體燃料類原料粉及石灰石類原料粉，在到達(dá)該滾筒式混合機(jī)的排出口期間使該固體燃料類原料粉和該石灰石類原料粉附著于該準(zhǔn)粒子的表面，該固體燃料類原料粉含有高碳?jí)m5 40質(zhì)量％。(3)如⑴或⑵所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述固體燃料類原料粉含
有高碳?jí)m10 40質(zhì)量％。(4)如⑴或⑵所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述高碳?jí)m的大小為50 μ m以下，且具有50質(zhì)量％以上的碳濃度。(5)如⑴或⑵所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述準(zhǔn)粒子不含有高碳?jí)m。(6)如(I)所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，進(jìn)行所述固體燃料類原料粉的添加時(shí)，使得從該添加開始直到從所述滾筒式混合機(jī)排出為止的滯留時(shí)間為10 50秒鐘。(7)如(6)所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述滯留時(shí)間為20 40秒鐘。(8)如(2)所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，進(jìn)行所述固體燃料類原料粉及石灰石類原料粉的添加時(shí)，使得從該添加開始直到從所述滾筒式混合機(jī)排出為止的滯留時(shí)間為10 50秒鐘。(9)如⑶所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述滯留時(shí)間為20 40秒鐘。(10)如⑴或⑵所述的 燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述高碳?jí)m為選自下組中的至少一種CDQ集塵粉、鐵粉制造時(shí)的集塵粉及貯焦槽的集塵粉；且該高碳?jí)m的碳濃度被調(diào)整為50質(zhì)量％以上。(11)如(I)所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述固體燃料類原料粉具有250 μ m 2. 5mm的平均粒徑。(12)如(2)所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述固體燃料類原料粉具有250 μ m 2. 5mm的平均粒徑,所述石灰石類原料粉具有250 μ m 5. Omm的平均粒徑。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于高碳?jí)m外裝于準(zhǔn)粒子表面，因此，可以使準(zhǔn)粒子保持大的粒徑，另外，由于沒有內(nèi)裝于準(zhǔn)粒子內(nèi)，因此，燃燒性提高。而且，由于與通常的固體燃料組合使用，因此，可抑制作為微粉的高碳?jí)m的飛散等，使處理變得容易。另外，外裝時(shí)，由于以在固體燃料空隙部分填充高碳?jí)m的形態(tài)進(jìn)行外裝，因此，外裝部分的強(qiáng)度也上升，其結(jié)果，準(zhǔn)粒子的強(qiáng)度提高，并且供給燒結(jié)機(jī)時(shí)的粉產(chǎn)生也減輕。另外，根據(jù)本發(fā)明，可以使準(zhǔn)粒子粒徑增大，因此，也可以縮短向準(zhǔn)粒子表面的外裝時(shí)間，能夠避免內(nèi)裝化的狀態(tài)。此外，可以使組合使用高碳?jí)m的固體燃料類原料粉和所述石灰石類原料粉附著于準(zhǔn)粒子表面，因此可促進(jìn)CF的生成，抑制強(qiáng)度弱的硅酸鈣的生成。此外，作為燃料，只要碳濃度為50質(zhì)量％以上即可作為燒結(jié)用凝結(jié)材料使用，并且，即使碳濃度低于50質(zhì)量％，只要與其它碳濃度為50質(zhì)量％以上的微粉混合并將碳濃度調(diào)整為50質(zhì)量％以上，即能夠使用。


圖1為模式圖，示出了在適用本發(fā)明而制造燒結(jié)用原料時(shí)使用的優(yōu)選的燒結(jié)用原料的制造裝置的實(shí)例。圖2為模式圖，示出了在適用本發(fā)明而制造燒結(jié)用原料時(shí)使用的優(yōu)選的燒結(jié)用原料的制造裝置的其它例。圖3是示出焦炭粉的粒徑和燃燒速度的關(guān)系的圖。圖4是示出高碳?jí)m在外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉的具有本發(fā)明構(gòu)成的準(zhǔn)粒子中的配合率和燃燒速度及層內(nèi)最高到達(dá)溫度的關(guān)系的圖。圖5是示出對(duì)外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉的具有本發(fā)明構(gòu)成的準(zhǔn)粒子和內(nèi)裝有高碳?jí)m的現(xiàn)有的準(zhǔn)粒子的造粒后的造粒強(qiáng)度及燒結(jié)后的燒結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行比較的圖。圖6是示出對(duì)外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉及石灰石粉的具有本發(fā)明構(gòu)成的準(zhǔn)粒子及內(nèi)裝有高碳?jí)m的現(xiàn)有的準(zhǔn)粒子的燃燒速度進(jìn)行比較的圖。圖7是示出對(duì)外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉及石灰石粉的具有本發(fā)明構(gòu)成的準(zhǔn)粒子及內(nèi)裝有高碳?jí)m的現(xiàn)有的準(zhǔn)粒子的優(yōu)選外裝造粒時(shí)間及燒結(jié)生產(chǎn)性進(jìn)行比較的圖。圖8(a)是按照傳統(tǒng)方法內(nèi)裝有高碳?jí)m的準(zhǔn)粒子的剖面的示意圖，圖8(b)是其表層部放大圖。圖9(a)是按照本發(fā)明外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉及石灰石粉的準(zhǔn)粒子的剖面的示意圖，圖9(b)是其表層部放大圖`。符號(hào)說明I滾筒式混合機(jī)2鐵礦石3 含 SiO2 原料4石灰石類原料粉5固體燃料類原料粉6燒結(jié)用原料
具體實(shí)施例方式下面，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說明。圖1、2模式性地示出了在適用本發(fā)明而制造燒結(jié)用原料時(shí)使用的優(yōu)選的燒結(jié)用原料的制造裝置的實(shí)例。在圖1、2中，符號(hào)I為滾筒式混合機(jī)，2為鐵礦石，3為含SiO2原料，4為石灰石類原料粉，5為固體燃料類原料粉，另外，6為燒結(jié)用原料。圖1為將鐵礦石2、含SiO2原料3及石灰石類原料粉4從裝入口裝入滾筒式混合機(jī)I內(nèi)，并在到達(dá)滾筒式混合機(jī)的排出口之前的期間添加固體燃料類原料粉5的情況。圖2為將鐵礦石2及含SiO2原料3從裝入口裝入滾筒式混合機(jī)I內(nèi)，并在到達(dá)滾筒式混合機(jī)的排出口之前的期間添加石灰石類原料粉4和固體燃料類原料粉5的情況。以下，對(duì)圖1、2所示的燒結(jié)用原料的制造工序進(jìn)行更為具體的說明。圖1的情況下，將鐵礦石2、含SiO2原料3及石灰石類原料粉4從裝入口裝入滾筒式混合機(jī)I內(nèi)并進(jìn)行造粒。由在滾筒式混合機(jī)I內(nèi)經(jīng)過了造粒的鐵礦石2和含SiO2原料3構(gòu)成的準(zhǔn)粒子向排出口移動(dòng)。接著，在設(shè)定于準(zhǔn)粒子到達(dá)排出口為止的滯留時(shí)間(即外裝時(shí)間)為10 50秒鐘范圍的下游側(cè)中途的部位添加固體燃料類原料粉5。作為其具體方法，例如，可以通過調(diào)整帶式輸送機(jī)或螺旋式輸送機(jī)等的前端位置而添加固體燃料類原料粉5，從而將外裝時(shí)間保持在規(guī)定的范圍，所述帶式輸送機(jī)或螺旋式輸送機(jī)等是以能夠從下游側(cè)的排出口在滾筒式混合機(jī)I內(nèi)的長度方向上進(jìn)退的方式配置的。需要說明的是，也可以根據(jù)需要添加適量的水分。其結(jié)果，在準(zhǔn)粒子到達(dá)排出口之前的期間內(nèi)，固體燃料類原料粉5均勻地包覆于準(zhǔn)粒子表面。圖2的情況下，將鐵礦石2及含SiO2原料3從裝入口裝入滾筒式混合機(jī)I內(nèi)并進(jìn)行造粒。由在滾筒式混合機(jī)I內(nèi)進(jìn)行了造粒的鐵礦石2和含SiO2原料3構(gòu)成的準(zhǔn)粒子向排出口移動(dòng)。接著，與圖1的情況同樣 地，在設(shè)定于準(zhǔn)粒子到達(dá)排出口為止的滯留時(shí)間(即外裝時(shí)間)為10 50秒鐘范圍的下游側(cè)途中的部位添加石灰石類原料粉4和固體燃料類原料粉5。其結(jié)果，在準(zhǔn)粒子到達(dá)排出口之前的期間內(nèi)，石灰石類原料粉4和固體燃料類原料粉5均勻地包覆于準(zhǔn)粒子表面。但是，以往用于外裝處理的固體燃料類原料粉5的平均粒徑為250 μ m 2. Omm左右。這樣，以往使用的固體燃料類原料粉的平均粒徑有時(shí)比較大，不一定能夠形成堅(jiān)固的固體燃料類原料粉的外殼層，另外，燃燒速度也不能得到充分滿意的速度。因此，發(fā)明人等為了消除該問題而重復(fù)進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)以適當(dāng)?shù)谋壤M合使用以往因過于微細(xì)而導(dǎo)致其使用受到限制的高碳?jí)m時(shí)，燃燒性及造粒強(qiáng)度會(huì)大幅度地提高，其結(jié)果，生產(chǎn)性也顯著提高。圖3示出了對(duì)焦炭粉的粒徑和燃燒帶移動(dòng)速度(以下簡稱為燃燒速度)的關(guān)系進(jìn)行研究的結(jié)果。如該圖所示，焦炭粉的粒徑越小，焦炭粉的比表面積越大，且氣體氛圍溫度也越高，因此，燃燒速度上升。因此，通過以適當(dāng)?shù)谋壤M合使用這樣的超細(xì)粉/高反應(yīng)性碳材料(高碳?jí)m)，應(yīng)該可以期待燃燒速度的提高。接著，圖4以與高碳?jí)m在準(zhǔn)粒子中的配合率的關(guān)系示出了對(duì)具有本發(fā)明構(gòu)成的外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉的準(zhǔn)粒子的燃燒速度及層內(nèi)最高到達(dá)溫度帶來的影響進(jìn)行研究的結(jié)果。需要說明的是，作為高碳?jí)m，使用了篩下(篩下)50μπι的微粉。另外，準(zhǔn)粒子中的總焦炭量設(shè)定為5質(zhì)量％的恒定值。如該圖所示，在外裝有高碳?jí)m的具有本發(fā)明構(gòu)成的準(zhǔn)粒子中，高碳?jí)m的配合率為O. 25質(zhì)量％以上、即高碳?jí)m在總碳(固體燃料類原料粉)中的配合比例為5質(zhì)量％以上時(shí)，燃燒速度上升，層內(nèi)最高到達(dá)溫度也隨之上升。但是，高碳?jí)m的配合比例超過2質(zhì)量％(相對(duì)于焦炭粉的組合使用比例40質(zhì)量％)時(shí)，層內(nèi)最高到達(dá)溫度開始降低。因此，在本發(fā)明中，高碳?jí)m在固體燃料類原料粉中的配合比例(組合使用比例)限定于5 40質(zhì)量％的范圍。這是因?yàn)?，在固體燃料類原料粉中，高碳?jí)m的配合率不足5質(zhì)量％時(shí)，燃燒性、造粒強(qiáng)度的改善不夠充分，另一方面，其配合率超過40質(zhì)量％時(shí)，層內(nèi)最高到達(dá)溫度降低，燃燒性劣化。
接著，圖5示出了對(duì)按照本發(fā)明外裝組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉時(shí)準(zhǔn)粒子的造粒強(qiáng)度和其后進(jìn)行了燒結(jié)后的燒結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行研究的結(jié)果。需要說明的是，為了便于比較，圖5中也一并示出了對(duì)在準(zhǔn)粒子內(nèi)部內(nèi)裝高碳?jí)m時(shí)的準(zhǔn)粒子的造粒強(qiáng)度及燒結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行研究的結(jié)果。另外，造粒強(qiáng)度及燒結(jié)強(qiáng)度分別基于以下所示的估算式(數(shù)學(xué)式1、數(shù)學(xué)式2)進(jìn)行估算。[數(shù)學(xué)式I]·造粒強(qiáng)度的估算式σ =6 · Φ · S · {(1- ε ) / ε } · {( y cos θ ) /d}其中，O :準(zhǔn)粒子的強(qiáng)度(N)，Ψ :液體的充滿度(-)，S :粉體的表面積(m2)，ε :準(zhǔn)粒子的空隙率(_)，Y :水的表面張力(N/m)，Θ :與水的接觸角(° )，d:準(zhǔn)粒子粒徑(m)[數(shù)學(xué)式2] 燒結(jié)強(qiáng)度的估算式Qt= σ 0 · exp (_c · P)其中，σ t :拉伸強(qiáng)度(MPa)，σ 0 :基質(zhì)強(qiáng)度(MPa)，P :空隙率(一)、c :常數(shù)(—)如該圖所示，按照本發(fā)明而外裝有高碳?jí)m的情況下，準(zhǔn)粒子的造粒強(qiáng)度顯著提高。可以認(rèn)為，其理由歸因于通 過外裝疏水性的碳材料，可大幅改善潤濕性。另外，在按照本發(fā)明構(gòu)成的情況下，準(zhǔn)粒子的燒結(jié)強(qiáng)度也顯著提高，可以認(rèn)為，其理由歸因于空隙率的降低。即，按照本發(fā)明而組合使用適量的高碳?jí)m的情況下，微細(xì)的高碳?jí)m會(huì)侵入于通常的焦炭粉的空隙中，其結(jié)果，可抑制在碳燒制后產(chǎn)生空隙(破壞起點(diǎn))?；诖?，以下，圖6以與高碳?jí)m(超細(xì)粉碳材料)在準(zhǔn)粒子中的配合率的關(guān)系示出了對(duì)具有本發(fā)明構(gòu)成的外裝有組合使用了高碳?jí)m的焦炭粉及石灰石粉的準(zhǔn)粒子和按照傳統(tǒng)方法內(nèi)裝有高碳?jí)m的準(zhǔn)粒子的燃燒速度進(jìn)行研究的結(jié)果。需要說明的是，準(zhǔn)粒子中的總碳(固體燃料類原料粉)量設(shè)定為5質(zhì)量％的恒定值。如該圖所示，在內(nèi)裝有高碳?jí)m的現(xiàn)有的準(zhǔn)粒子中，隨著高碳?jí)m的配合率升高，燃燒速度反而降低。與此相對(duì)，對(duì)于外裝有高碳?jí)m的具有本發(fā)明構(gòu)成的準(zhǔn)粒子的情況而言，隨著高碳?jí)m的配合率升高，燃燒速度大幅上升。根據(jù)圖6的結(jié)果，準(zhǔn)粒子(總碳量5質(zhì)量％)中高碳?jí)m的配合率為O. 25質(zhì)量％以上、即高碳?jí)m在總碳(固體燃料類原料粉)中的配合比例為5質(zhì)量％以上時(shí)，燃燒速度的提高顯著。但是，高碳?jí)m在總碳(固體燃料類原料粉)中的配合率超過40質(zhì)量％時(shí)，出現(xiàn)燃燒熔融帶的寬度擴(kuò)大、燒結(jié)層內(nèi)的壓降增加的不良影響。因此，在本發(fā)明中，固體燃料類原料粉中高碳?jí)m的配合比例(組合使用比例)限定于5 40質(zhì)量％的范圍。另外，在本發(fā)明中，高碳?jí)m優(yōu)選大小為50μπι以下、且碳濃度為50質(zhì)量％以上。這是因?yàn)?，高碳?jí)m的大小超過50 μ m時(shí)，存在與外裝的焦炭粉無法實(shí)現(xiàn)最密填充、粒子表面的包覆性下降的傾向。需要說明的是，高碳?jí)m大小的優(yōu)選下限為ΙΟμπι。另一方面，高碳?jí)m的碳濃度不足50質(zhì)量％時(shí)，產(chǎn)生如下不利燃燒熱小，進(jìn)而，共存的礦渣成分、灰分會(huì)阻礙焦炭粉的燃燒性。
這里，所述高碳?jí)m的大小，在高碳?jí)m為球狀的情況下定義為等效圓直徑，另一方面，在高碳?jí)m為非球形的情況下定義為篩的孔徑。作為所述高碳?jí)m，是選自CDQ集塵粉、鐵粉制造時(shí)的集塵粉及貯焦槽的集塵粉中的至少一種，優(yōu)選碳濃度被調(diào)整為50質(zhì)量％以上的高碳?jí)m。CDQ集塵粉、鐵粉制造時(shí)的集塵粉及忙焦槽的集塵粉的成分例如表I所示。[表I]
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)用原料的制造方法，該方法包括準(zhǔn)備包含鐵礦石、含SiO2原料、石灰石類原料粉及固體燃料類原料粉的燒結(jié)原料，從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入鐵礦石、含SiO2原料及石灰石類原料粉并進(jìn)行造粒，由此形成準(zhǔn)粒子，相對(duì)于該準(zhǔn)粒子添加固體燃料類原料粉，在從該滾筒式混合機(jī)排出期間使該固體燃料類原料粉附著于該準(zhǔn)粒子的表面，該固體燃料類原料粉含有高碳?jí)m5 40質(zhì)量％。
2.一種燒結(jié)用原料的制造方法，該方法包括準(zhǔn)備包含鐵礦石、含SiO2原料、石灰石類原料粉及固體燃料類原料粉的燒結(jié)原料，從滾筒式混合機(jī)的裝入口裝入鐵礦石及含SiO2原料并進(jìn)行造粒，由此形成準(zhǔn)粒子，相對(duì)于該準(zhǔn)粒子添加固體燃料類原料粉及石灰石類原料粉，在到達(dá)該滾筒式混合機(jī)的排出口期間使該固體燃料類原料粉和該石灰石類原料粉附著于該準(zhǔn)粒子的表面，該固體燃料類原料粉含有高碳?jí)m5 40質(zhì)量％。
3.如權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述固體燃料類原料粉含有高碳?jí)m10 40質(zhì)量％。
4.如權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述高碳?jí)m的大小為50μ m以下，且具有50質(zhì)量％以上的碳濃度。
5.如權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述準(zhǔn)粒子不含有高碳?jí)m。
6.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，進(jìn)行所述固體燃料類原料粉的添加時(shí)，使得從該添加開始直到從所述滾筒式混合機(jī)排出為止的滯留時(shí)間為10 50秒鐘。
7.如權(quán)利要求6所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述滯留時(shí)間為20 40秒鐘。
8.如權(quán)利要求2所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，進(jìn)行所述固體燃料類原料粉及石灰石類原料粉的添加時(shí)，使得從該添加開始直到從所述滾筒式混合機(jī)排出為止的滯留時(shí)間為10 50秒鐘。
9.如權(quán)利要求8所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述滯留時(shí)間為20 40秒鐘。
10.如權(quán)利要求1或2所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述高碳?jí)m為選自下組中的至少一種CDQ集塵粉、鐵粉制造時(shí)的集塵粉、及貯焦槽的集塵粉；且該高碳?jí)m的碳濃度被調(diào)整為50質(zhì)量％以上。
11.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述固體燃料類原料粉具有250 μ m 2. 5mm的平均粒徑。
12.如權(quán)利要求2所述的燒結(jié)用原料的制造方法，其中，所述固體燃料類原料粉具有250 μ m 2. 5mm的平均粒徑,所述石灰石類原料粉具有250 μ m 5. Omm的平均粒徑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種燒結(jié)用原料的制造方法，其通過在準(zhǔn)粒子的表面外裝處理固體燃料類原料粉時(shí)有效利用高碳?jí)m，可以使生產(chǎn)性相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有所提高。其中，在準(zhǔn)粒子的表面外裝處理固體燃料類原料粉時(shí)，作為固體燃料類原料粉，使用以5～40質(zhì)量%的比例配合有高碳?jí)m的物質(zhì)。
文檔編號(hào)C22B1/16GK103052724SQ201180037599
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者樋口隆英, 大山伸幸, 竹內(nèi)直幸, 主代晃一 申請(qǐng)人:杰富意鋼鐵株式會(huì)社