JPS6383231A - 非焼成塊成鉱の製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、冶金用原料の事前処理法として含鉄原料を焼
成せずに塊成化する方法に関するものである。

周知のごとく、高炉等の還元炉で使用する塊成鉱として
は、焼結鉱又は焼成ペレットがあるが、これらの塊成鉱
の製造工程は焼結又は焼成の工程を経るため、莫大な熱
エネルギーを必要とすることから、これを改善するため
に非焼成塊成鉱が実用化されるようになった。

（従来の技術） 非焼成塊成鉱の一般的な製造法は、含鉄原料とセメント
の如き冷間硬化性の結合剤を混合した後成型し、所定の
方法で硬化処理をするものである。

製造方法については、すでに多くの提案があるが、特開
昭５７−９８４０号公報に記載されているように、粒状
または粉状の含鉄材料に、ポルトランドセメント及び／
又は高炉水砕と、消石灰及び石膏とを結合剤として配合
し、水を介して混練し、ブリケット又はペレットに成形
してなる製鉄用非焼成塊成鉱の製造方法が知られている
。

（発明が解決しようとする問題点） 前記特開昭５７−９８４０号公報の提案は、養生期間を
著しく短縮し、かつ圧潰強度の上昇のために微量の石膏
を加えることが効果的であることを見出したものである
が、前記の性能を発揮させるためには、養生のために常
温放置処理に加えてスチーム処理及び乾燥処理をしなけ
ればならないと云う問題点がある。

自然放置養生をした場合でも圧潰強度が上昇することが
示されているが、圧潰強度が飽和するまでに３〜４週間
がかかるので、特開昭５１−２５４０２号公報で提案さ
れている金属酸化物の冷間結合ペレットの製造法である
ヤード養生又は自然放置養生、即ち相互に動かすことな
く堆積養生する、通常３日以内の一次養生工程と一次硬
化後に再度堆積して養生する通常１４日以内の二次養生
工程から成る養生法を実施する場合には、長期養生する
ために広いヤードを必要とすること、前記−次養生工程
からの払出し時における圧潰強度が低くて粉化の恐れが
あると云う問題点がある。それにも増して重要な問題は
、目的とする強度の強い塊成鉱とするためには高炉水砕
を含鉄原料に多量に、１４％も配合することによって、
冶金用塊成鉱の鉄分品位を著しく低下させることである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、この問題点を解決するための方策として
、粉状の含鉄原料に高炉水砕微粉末と石膏とを配合し、
造粒もしくは団塊化せしめて非焼成のペレットもしくは
ブリケットを製造する方法において、前記高炉水砕と石
膏を比表面積４　、０００ｃｆｌ／ｇ以上に微粉砕後、
４０°Ｃ以上の状態で前記含鉄原料に対して６乃至９％
の割合で配合し、アルカリ刺激剤を添加して水と混練及
び塊成化処理をした後、養生ヤードへの積付は後保温し
ながら養生ずる非焼成塊成鉱の製造法を発明した。

（作　用） 一般的に知られているように高炉水砕はガラス質であり
、これを微粉砕しても自ら水を吸収して硬化する性質は
ない。しかし、この高炉水砕は微粉砕しても、水ではな
く水とアルカリ性のものを加えるとそのガラスの組織が
ルーズになって硬化する。これを潜在水硬性といってい
るが、ポルトランドセメントに比べた場合、高炉水砕の
硬化が遅く、特に初期にはこの傾向がはっきりしている
。

本発明は、前記高炉水砕の潜在水硬性を活性化ならしめ
るために、高炉水砕を比表面積４．０００　ｃｔ／ｇ以
上に微粉砕するものであるが、重要なことは高炉水砕の
微粉砕処理によって高炉水砕微粉末が保有する熱と、ア
ルカリ刺激剤による発熱を塊成化エネルギーとして利用
するものであり、前記塊成化エネルギーを効果的に利用
するために養生時に保温処理をする。

配合する前記高炉水砕微粉末の量は、前記含鉄原料に対
して６％未満では水硬硬化に不充分であり、９％を越え
て添加することは経済的ではないとともに、前記（発明
が解決しようとする問題点）で述べたように、非焼成塊
成鉱の品位を低下させるものである。

（実施例） 本発明が対象とする含鉄原料は、製鉄工程において発生
するダスト類と、砂鉄及びペレットフィード等の微粉鉱
石であるが、粗粒鉱石でも微粉砕をすれば対象になる。

第１表には実験に使用した前記含鉄原料の配合割合及び
粒度を示す。

第１表 高炉水砕と石膏は比表面積４，２００　ｃｎＴ　／　ｇ
に微粉砕し、石膏約２％の割合であらかじめ混合したも
のを用いた。

まず前記第１表の含鉄原料に前記高炉水砕微粉末と石膏
との混合物を前記含鉄原料に対して５７’Ｊ至９％の割
合で配合し、更に前記アルカリ刺激剤を添加して、塊成
化するのに適量の水で混合した。

次いで、温式ボールミルで混練しディスク型造粒機で転
動造粒した後、恒温恒湿槽に入れて温度４０°Ｃ１湿度
９０％の条件で養生した。前記アルカリ刺激剤としては
製鐵工程で発生する生石灰ダストを使用したが、生石灰
の使用についても経済的ではないが何等これをさまたげ
るものではない。

製鉄工程で発生ずる前記生石灰ダストが不足する場合に
は、発熱剤としては効果が小さいが、ポルトランドセメ
ントで補填することも本発明に含ま・れるものであり実
施例に示した。

第２表には実験結果及び評価結果を示した。評価は、前
記（発明が解決しようとする問題点）に記述した前記特
開昭５１−２５４０２号公報で提案されている養生方法
を実施する場合において、実用上の目安となる２白目圧
潰強度４０　ｋｇ　／　ｃｆ以上、冶金用塊成鉱として
の必要強度の目安となる、７４目圧潰強度５５　ｋｇ　
／　ｃａ以上を基準として行なった。

第２表 （註）○：２日目４０　ｋｇ　／　ｃ１以上、７日日６
０ｋｇ／ｃｎ以上を満足 △：上記基準にほぼ近い値 ×二上記基準を満足しない 前記第２表に示したように前記高炉水砕微粉末と石膏と
の混合物７乃至９％、前記生石灰ダスト１乃至２％の範
囲が圧潰強度基準を満足するか或いはほぼ近い値を示し
、前記高炉水砕微粉末と石膏との混合物６％では、前記
生石灰ダスト２％の時に基準にほぼ近い値を示した。

上記のように、好ましくは前記高炉水砕微粉末と石膏と
の混合物７乃至９％、前記生石灰ダスト１．５乃至２％
の範囲にすることである。

又前記生石灰ダストの発生が不足する場合でも、前記ポ
ルトランドセメントで補填することが効果をもつことは
前記第２表の結果から明らかで、前記生石灰ダストが１
％は越えるが１．５％に満たない発生量の場合には、前
記ポルトランドセメントを２乃至０％の範囲で加えるこ
とも本発明に含まれるものである。この場合の前記高炉
水砕微粉末と石膏との混合物の好ましい配合割合の下限
は、前記含鉄原料に対して６％になる。

本発明を明確にするためにポルトランドセメントを前記
含鉄原料に７％配合した場合の結果を比較例として示す
と、前記２４目圧潰強度及び７４目圧潰強度が、それぞ
れ４３ｋｇ／ｃｎＴ、６４ｋｇ／ｃｎであり、前記第２
表階６の結果はこれを上廻っている。

前記第２表で圧潰強度基準を満足する結果が得られた前
記第２表Ｎ１１６の原料配合条件の下で、前記高炉水砕
微粉末と石膏との混合物の温度を変えた実験を実機で行
った。実験は、粉砕時の発熱を保存しており温度４７℃
を示す前記高炉水砕微粉末と石膏との混合物と、常温ま
で冷却した前記高炉水砕微粉末と石膏との混合物とを、
いずれも前記第１表の含鉄原料に対して７％の割合で配
合し、更に前記アルカリ刺激剤である前記生石灰ダスト
を１．５％の割合で添加して実機ローラーミキサーで混
合した。次いで実機温式ボールミルで混練し、実機ディ
スク型造粒機で転動造粒した後、実機ヤードで第１図の
ように積付は養生した。比較として常温まで冷却した前
記高炉水砕微粉末と石膏との混合物を前記第１表の含鉄
原料に対して７％の割合で配合し、さらに前記アルカリ
刺激剤である前記生石灰ダストを１％の割合で添加した
場合についても実験した。−次養生ヤードで２日間の養
生をした後払出しを行い、二次養生ヤードに移して通算
７日間の養生を行った。

第２図には前記第１図に示す測定点で測った前記−次養
生ヤードでの養生時の温度を、第３表には圧潰強度の測
定結果を示した。

第３表 （註）○：２日目４０ｋｇ／ｃシ以上、７日目６０　ｋ
ｇ　／　ｃＪ以上を満足△：上記基準にほぼ近い値 ×：上記基準を満足しない 前記第２図の（イ）は粉砕時の発熱を保存した状態で温
度４７℃を示す前記高炉水砕微粉末と石膏との混合物を
前記含鉄原料に対して７％の割合で配合し、前記アルカ
リ刺激剤である前記生石灰ダストを１．５％の割合で添
加した場合の結果で、前記第２表の実験条件である前記
恒温恒温槽での養生条件がほぼ２日間に亘って満足され
ている。

（ロ）及び（ハ）は常温の前記高炉水砕微粉末と石膏と
の混合物を７％の割合で配合し、前記アルカリ刺激剤で
ある前記生石灰ダストを、前記含鉄原料に対してそれぞ
れ１．５％及び１％の割合で添加した場合の結果である
が、いずれも養生時の温度条件が不充分であり、特に前
記生石灰ダストの配合が低い程不足が大きい。

この結果前記第３表に示すように（イ）については圧潰
強度基準を満足しているものの（ロ）及び（ハ）につい
ては満足しない結果が得られた。

上記の結果から、前記高炉水砕微粉末と石膏との混合物
を、粉砕による発熱を保存した状態で使用することが効
果的であり、その値は温度４０℃以上が好ましい条件で
ある。又養生のための条件は、積付は時温度３０℃以上
、２日目５０℃以上であることが好ましい。前記二次養
生ヤードでの養生温度については特に規定しないが、引
き続き硬化反応が継続するために前記−次養生ヤードの
温度がしばら＜ｍ続され、その温度は７０℃以下である
。

（発明の効果） 本発明は一般的に使用されているポルトランドセメント
に替えて高炉水砕微粉末を使用して非焼成塊成鉱を製造
するに当たって、養生温度を上昇させて硬化を促進する
ことが不可欠であることに着目し、そのための手段を見
出したものである。

その手段としては、比表面積４，０００　ｃ＋ａ／　ｇ
以上に微粉砕した前記高炉水砕微粉末と石膏との混合物
を、粉砕時の発熱を保存した状態で配合し、前記アルカ
リ刺激剤を添加して造粒もしくは団塊化する時の水温の
上昇を図り、これに加えてボールミルでの混純による発
熱と養生ヤードでのカバーによる保温によって養生温度
を上昇させて硬化を促進するものである。これによって
、安価な高炉水砕を比較的少量使用して非焼成塊成鉱を
製造することが可能になり、製鉄コストの大幅な低減が
達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実機ヤードでの積付は養生の状況と温度測定点
を示す図、第２図は一次養生ヤードでの養生時の温度を
示すグラフである。 （イ）・・・温度４７℃の高炉水砕微粉末と石膏との混
合物を含鉄原料に対して７％配合、生石灰ダストを１．
５％添加。 （ロ）・・・常温の高炉水砕微粉末と石膏との混合物を
含鉄原料に対して７％配合、生石灰ダストを１．５％添
加。 （ハ）・・・常温の高炉水砕微粉末と石膏との混合物を
含鉄原料に対して７％配合、生石灰ダストを１％添加。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 粉状の含鉄原料に高炉水砕微粉末と石膏とを配合し、造
   粒もしくは団塊化せしめて非焼成のペレットもしくはブ
   リケットを製造する方法において、前記高炉水砕と石膏
   を比表面積４，０００ｃｍ＾２／ｇ以上に微粉砕後、４
   ０℃以上の状態で前記含鉄原料に対して６乃至９％の割
   合で配合し、アルカリ刺激剤を添加して水と混練及び塊
   成化処理をした後、養生ヤードへの積付け後保温しなが
   ら養生することを特徴とする非焼成塊成鉱の製造法。