专利名称：烧结用原料的制造方法
技术领域：
本发明涉及使用下方吸引的带式(Dwight-Lloyd)烧结机制造高炉用烧结矿的烧结用原料的制造方法。
背景技术：
用作高炉用原料的烧结矿通常经过下述烧结原料的处理方法来制造。即，首先使用转鼓式混合机，将粒径为IOmm以下的、包括铁矿石、硅石、蛇纹石、或镍渣等的含SW2原料、石灰石等含CaO的石灰石类粉状原料、以及粉状焦或无烟煤等作为热源的固体燃料类粉状原料，与添加在上述原料中的适量的水分混合，并进行造粒，从而形成被称为造粒粒子的造粒物。将包含该造粒物的配合原料装入到带式烧结机的带上使其形成适当的厚度，例如500 700mm，并对表层部的固体燃料点火，在点火后，边向下方吸引空气边使固体燃料燃烧，利用该燃烧热使配合的烧结原料烧结，形成烧结饼。将该烧结饼破碎、筛选，从而得到一定粒径以上的烧结矿。另一方面，将粒径低于一定粒径的物质返矿，作为烧结原料再利用。与以往被指出的一样，上述这样制造的成品烧结矿的还原性特别会成为显著影响高炉操作的因素。烧结矿的还原性，通过在高炉中的气体利用率而与燃料比具有良好的负相关，如果提高烧结矿的还原性，则在高炉中的燃料比降低。另外，制造的成品烧结矿的冷态强度也是确保在高炉中的通气性的重要因素，在各种高炉中，设定冷态强度的下限标准进行操作。由此，高炉所希望的烧结矿是指还原性优异、冷态强度高的烧结矿。于是，在下述专利文献1 3中，完成了如下的涉及烧结用原料的制造方法的技术，该制造方法在制造烧结矿工艺的事前处理中不需要庞大的设备，通过将铁矿石和含SiO2的原料从石灰石类原料和固体燃料类原料中分离，阶段性的形成造粒粒子，制造了选择性地在块表面上生成强度高的铁酸钙(CF)、而在朝向块内部生成还原性高的赤铁矿 (He)的结构的烧结矿，从而使冷态强度提高，并且能够改善烧结矿的还原性。此外，提出了被称为HPS (Hybrid Pelletized Sinter)法的烧结用原料的制造方法，该方法利用混合器将由微粉铁矿石和粗粒铁矿石构成的粉状铁矿石、与石灰石及生石灰混合，在第1造粒机中，向混合物中添加水进行造粒，通过筛子将造粒后的造粒物筛分， 将筛子上的物质装入到第2造粒机中，在造粒物的表面包覆粉状焦(例如，参照专利文献 4)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利第3755452号公报专利文献2 日本专利第3794332号公报专利文献3 日本专利第3656632号公报
专利文献4 日本特公平2-4658号公报
发明内容
发明要解决的问题对于上述专利文献4中记载的烧结用原料的制造方法而言，在烧结用原料的造粒中使用了圆盘造粒机，通过使用该圆盘造粒机，可以造粒含有微粉颗粒进料(pellet feed) 的铁矿石，通过将该HPS法和专利文献1 3中记载的烧结用原料的制造方法组合，可以实现含颗粒进料等微粉的铁矿石的造粒。但是，近年来，铁矿石原料的价格与开发初期有了很大的变化，原料的配合构成也发生了很大的变化。原本，上述专利文献1 3中记载的方法，是以扩大当时价格便宜的微粉铁矿石(平均粒径150 μ m以下)的颗粒进料的使用和烧结矿的高品质化为目的而开发的。但是，现在来说，由于微粉铁矿石的价格升高，因此使用量减少，造粒机中的造粒强度下降。为此，如果直接使用上述专利文献1 3中记载的烧结用原料的制造方法，判断会在造粒粒子粒径小的状态下进行操作，通气性差，容易发生烧制不均，需要进行改良。本发明是着眼于上述这样的问题而进行的，本发明的目的在于提供烧结用原料的制造方法，该制造方法即使在使用圆盘造粒机用于造粒的情况下，也能够高效地制造良好的原料。解决问题的方法为了解决上述问题，本发明的烧结用原料的制造方法的特征在于准备包含铁矿石、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料，利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、含S^2的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料， 利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子，将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中，从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的40秒以下且 ο秒以上的包覆(外装)时间内，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，优选设定所述包覆时间为40秒 20秒。另外，就所述烧结用原料的制造方法而言，更优选设定所述包覆时间为30秒 20秒。此外，本发明的烧结用原料的制造方法的特征在于准备包含铁矿石、含SiO2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料，利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石和含SiO2的原料进行混合，生成混合原料，利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子，将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中，并向所述外层形成用转鼓式混合机中供给石灰石类粉状原料，在供给所述石灰石类粉状原料后，向所述外层形成用转鼓式混合机中添加所述固体燃料类粉状原料，在所述造粒粒子上形成石灰石类粉状原料层及固体燃料类粉状原料层。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，所述石灰石类粉状原料的供给优选包括从所述外层形成用转鼓式混合机的装入侧进行供给，所述固体燃料类粉状原料的添加优选包括从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧进行添加。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，所述石灰石类粉状原料的供给优选将利用所述圆盘造粒机造粒而得到的造粒粒子和石灰石类粉状原料一起供给到所述外层形成用转鼓式混合机中。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，所述固体燃料类粉状原料的添加优选如下进行向所述外层形成用转鼓式混合机中添加所述固体燃料类粉状原料，使得所述固体燃料类粉状原料的添加具有从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的40秒以下且10秒以上的包覆时间。所述包覆时间更优选为40秒以下且20秒以上。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，所述石灰石类粉状原料的供给优选如下进行向所述外层形成用转鼓式混合机中供给所述石灰石类粉状原料，使得所述石灰石类粉状原料的供给具有从所述石灰石类粉状原料的供给开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的90秒以下的包覆时间，并且所具有的包覆时间为从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的时间以上。此外，本发明的烧结原料的制造方法的特征在于准备包含铁矿石、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料，利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、含SiO2的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料，利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子，将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中，从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层，将从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的包覆时间设定为使得造粒粒子粒径、压坏强度及造粒粒子强度中的任意一个变小的短时间。此外，本发明的烧结原料的制造方法的特征在于准备包含铁矿石、超微粉矿、含 SiO2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料，利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、超微粉矿、含SiA的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料，利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子，将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中，从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的70秒以下且30秒以上的包覆时间内，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，所述超微粉矿优选平均粒径为IymW 上且IOym以下，且相对于全部铁矿石占10质量％以上且60质量％以下。此外，本发明的烧结原料的制造方法的特征在于准备包含铁矿石、颗粒进料、含 SiO2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料，利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、颗粒进料、含SiA的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料，利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子，将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中，从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的90秒以下且30秒以上的包覆时间内，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层。
此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，优选所述颗粒进料中平均粒径为75 μ m 以下的颗粒为70%以上，且相对于全部铁矿石占10质量％以上且60质量％以下。此外，就所述烧结用原料的制造方法而言，所述外层形成用转鼓式混合机优选具有120秒以下的停留时间。所述停留时间更优选为90秒以上且120秒以下。发明的效果由此，根据本发明的烧结用原料的制造方法，首先在利用圆盘造粒机造粒的造粒粒子的表面上附着形成石灰石类粉状原料，然后，通过附着形成粉状焦等固体燃料类粉状原料，在利用圆盘造粒机造粒的烧结用造粒粒子的最外层上附着固体燃料类粉状原料，从而可以确实地阻止烧结时不均烧制的产生。此外，优化造粒物的平均粒径可以提高还原性，并可以进一步降低成品率来提高
生产性。此外，通过从外层形成用转鼓式混合机的排出口侧添加所述固体燃料类粉状原料，并将从固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机的排出为止的包覆时间设定为使得造粒粒子粒径、压坏强度及造粒粒子强度中的任意一个变小的短时间， 可以根据仅为粗粒的铁矿石、粗粒的铁矿石和超微粉矿的组合、粗粒的铁矿石和颗粒进料的组合等铁矿石原料配合，进行最佳的造粒。
[图1]使用了本发明烧结用原料的制造方法的附带圆盘造粒机的制造工序的一个实施方式的说明图。[图2]示出使用了传统烧结用原料的制造方法的附带圆盘造粒机的制造工序的一个例子的说明图。[图3]本发明烧结用原料的制造方法的试验方法说明图。[图4]图3的试验结果的说明图。[图5]本发明烧结用原料的制造方法的试验方法说明图。[图6]图5的试验结果的说明图。[图7]省略了圆盘造粒机的传统的造粒粒子制造工序的一个实施方式的说明图。[图8]示出本发明的其它实施方式的试验结果的说明图。图8(a)为示出粉状焦包覆时间和造粒粒子平均粒径之间关系的图，图8(b)为示出粉状焦包覆时间和生产率之间关系的图，图8(c)为示出压坏强度和合适的包覆时间之间关系的图。[图9]为示出造粒粒子的模式图。图9(a)为使用颗粒进料、粉状焦包覆时间为 90秒时的造粒粒子的模式图，图9(b)为仅使用作为粗粒的铁矿石的豆石矿石、粉状焦包覆时间为90秒时的造粒粒子的模式图。[图10]为示出润湿性评价试验的说明图。[图11]为示出评价润湿性的时间和上升水位高度之间关系的特性曲线图。符号说明1搅拌混合用转鼓式混合机2圆盘造粒机3外层形成用转鼓式混合机
4带式烧结机5点火炉6粉状焦投射装置7石灰石投射装置
具体实施例方式接下来，参照附图对本发明的烧结用原料的制造方法的一个实施方式进行说明。图1为使用了本实施方式的烧结用原料的制造方法的附带圆盘造粒机的制造工序的说明图。作为附带圆盘造粒机的烧结用原料制造工序(HPS法)，可以列举例如日本专利第2748782号公报、日本专利第2755036号公报所记载的方法。在该图1中，首先，准备包含铁矿石、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及作为固定燃料类粉状原料的粉状焦的烧结原料。P进料为颗粒进料(Pellet feed)，B粉为混合微粉(Blending fine)。除了该烧结原料中的作为固体燃料类粉状原料的粉状焦一种，或除了该烧结原料中的该粉状焦及作为石灰石类粉状原料的石灰石之外，将烧结原料供给至搅拌用转鼓式混合机1，与添加的水一起搅拌混合，生成混合原料。将该混合原料供给至圆盘造粒机2，利用该圆盘造粒机2造粒，生成造粒粒子。将生成的造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机3中。在外层形成用转鼓式混合机3中， 针对由圆盘造粒机2造粒后的造粒粒子，形成石灰石、粉状焦的外层。将利用该外层形成用转鼓式混合机3形成了外层的烧结用原料装入到下方吸引的带式烧结机4中。在该带式烧结机4中，利用点火炉5添加烧结用原料的粉状焦并进行烧制。在此，在外层形成用转鼓式混合机3上设置例如粉状焦投射装置6，其从外排出口侧投射作为固体燃料类粉状原料的粉状焦，同时设置例如石灰石投射装置7，其从装入侧投射作为石灰石类粉状原料的石灰石。任一种投射装置均由例如传送装置、喷射喷嘴等构成。对于带式烧结机4而言，在点火炉5给粉状焦点火之后，利用鼓风机(blower)从下方边吸引、边利用传送装置输送烧结用原料并烧制。烧结后的烧结原料形成烧结饼，将该烧结饼破碎、筛选，并向高炉中供给例如4mm以上粒径的烧结矿，除此之外的物质作为返矿，作为与铁矿石相当的烧结用原料被再利用。因此，本发明中说明的烧结原料中的铁矿石是以包含返矿的物质进行说明的。图2与图1同样，是在具有圆盘造粒机2的烧结用原料的制造工序中，从外层形成用转鼓式混合机3的装入侧投射作为固体燃料类粉状原料的粉状焦的传统的制造方法。此时，作为石灰石类粉状原料的石灰石从搅拌混合用转鼓式混合机1装入。本发明人首先为了找到作为固体燃料类粉状原料的粉状焦的最适添加点进行了试验。图3示出了试验方法，在外层形成用转鼓式混合机(也称为包覆混合机(coating mixer)) 3中，求出在造粒粒子的表层形成粉状焦层的时间。需要说明的是，外层形成用转鼓式混合机3的长度使得原料装入后、到被排出为止的停留时间为120秒以下。S卩，鼓式混合机为造粒装置，虽然其中通过旋转来进行造粒，但实质上破坏和造粒反复进行，如果停留时间变长，则造粒粒子本身被破坏，因此其界限为120秒以下，优选为90秒以下。试验使用了例如澳洲产的粗粒铁矿石A(8mm以下)、例如南美产的粗粒铁矿石 B (8mm以下)、铁矿石B (Imm以下)、硅石粉、生石灰、返矿、石灰石、粉状焦作为烧结材料，它们按照下述表1中示出的重量比例配合。[表 1]各种原料的重量比例(重量％ )
权利要求
1.一种烧结用原料的制造方法，该方法包括准备包含铁矿石、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料；利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、含S^2的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料；利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子； 将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中；以及从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的40秒以下且 ο秒以上的包覆时间内，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层。
2.根据权利要求1所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述包覆时间为40秒以下且 20秒以上。
3.根据权利要求2所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述包覆时间为30秒以下且 20秒以上。
4.一种烧结用原料的制造方法，该方法包括准备包含铁矿石、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料；利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石和含SW2的原料进行混合，生成混合原料；利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子； 将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中；以及向所述外层形成用转鼓式混合机中供给石灰石类粉状原料，在供给所述石灰石类粉状原料之后，向所述外层形成用转鼓式混合机中添加所述固体燃料类粉状原料，在所述造粒粒子上形成石灰石类粉状原料层及固体燃料类粉状原料层。
5.根据权利要求4所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类粉状原料的供给包括从所述外层形成用转鼓式混合机的装入侧进行供给，所述固体燃料类粉状原料的添加包括从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧进行添加。
6.根据权利要求4所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类粉状原料的供给包括将利用所述圆盘造粒机造粒而得到的造粒粒子和石灰石类粉状原料一起供给到所述外层形成用转鼓式混合机中。
7.根据权利要求4所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述固体燃料类粉状原料的添加包括向所述外层形成用转鼓式混合机中添加所述固体燃料类粉状原料，使得所述固体燃料类粉状原料的添加具有从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的40秒以下且10秒以上的包覆时间。
8.根据权利要求7所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述包覆时间为40秒以下且 20秒以上。
9.根据权利要求4所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述石灰石类粉状原料的供给包括向所述外层形成用转鼓式混合机中供给所述石灰石类粉状原料，使得所述石灰石类粉状原料的供给具有从所述石灰石类粉状原料的供给开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的90秒以下的包覆时间，并且所具有的包覆时间为从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的时间以上。
10.一种烧结用原料的制造方法，该方法包括准备包含铁矿石、含SiO2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料；利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、含S^2的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料；利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子；将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中；从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层；以及将从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的包覆时间设定为使造粒粒子粒径、压坏强度及造粒粒子强度中的任意一个变小的短时间。
11.一种烧结用原料的制造方法，该方法包括准备包含铁矿石、超微粉矿、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料；利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、超微粉矿、含S^2的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料；利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子；将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中；以及从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的70秒以下且30秒以上的包覆时间内，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层。
12.根据权利要求11所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述超微粉矿的平均粒径为1 μ m以上且10 μ m以下，且相对于全部铁矿石占10质量％以上且60质量％以下。
13.一种烧结用原料的制造方法，该方法包括准备包含铁矿石、颗粒进料、含S^2的原料、石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料的烧结原料；利用搅拌混合用转鼓式混合机对所述铁矿石、颗粒进料、含S^2的原料和石灰石类粉状原料进行混合，生成混合原料；利用圆盘造粒机对所述混合原料进行造粒，生成造粒粒子；将所述造粒粒子供给到外层形成用转鼓式混合机中；以及从所述外层形成用转鼓式混合机的排出口侧向供给至所述外层形成用转鼓式混合机的造粒粒子中添加所述固体燃料类粉状原料，在从所述固体燃料类粉状原料的添加开始到从外层形成用转鼓式混合机排出为止的90秒以下且30秒以上的包覆时间内，在所述造粒粒子的表面形成固体燃料类粉状原料层。
14.根据权利要求11所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述颗粒进料中平均粒径为75 μ m以下的颗粒为70%以上，且相对于全部铁矿石占10 质量％以上且60质量％以下。
15.根据权利要求1 14中任一项所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述外层形成用转鼓式混合机具有120秒以下的停留时间。
16.根据权利要求15所述的烧结用原料的制造方法，其中，所述停留时间为90秒以上且120秒以下。
全文摘要
本发明提供一种即使在使用圆盘造粒机进行造粒的情况下，也能够高效地制造良好的原料的烧结用原料的制造方法。将烧结原料中除了石灰石类粉状原料及固体燃料类粉状原料之外的烧结原料装入到搅拌混合用转鼓式混合机(1)中并进行混合，将该混合原料供给到圆盘造粒机(2)中进行造粒，同时将造粒得到的造粒粒子与石灰石类粉状原料一起供给到外层形成用转鼓式混合机(3)中，然后，在从添加固体燃料类粉状原料开始到从外层形成用转鼓式混合机(3)的排出口之间，使石灰石类粉状原料层及固体燃料类粉状原料层附着并形成在造粒粒子的外层部上，由此在利用圆盘造粒机(2)造粒得到的造粒粒子的最外层上附着固体燃料类粉状原料，从而可以确实地阻止烧结时产生不均烧制。
文档编号C22B1/16GK102482729SQ201080033050
公开日2012年5月30日 申请日期2010年7月7日 优先权日2009年7月10日
发明者大山伸幸, 樋口隆英 申请人:Jfe钢铁株式会社