[发明专利]烧结原料的造粒方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在制造用于高炉的烧结矿时的烧结原料的造粒方法，尤其是涉及一种即使在增加作为烧结原料的具有难造粒性的铁矿粉的混合比例的情况下、也能够廉价地维持烧结矿的生产效率的烧结原料的造粒方法。

背景技术

通常，作为用于高炉的铁源的烧结矿是如下这样制造出来的。将多个种类的铁矿石、石灰石等副原料、焦炭粉等碳材料以及返矿（使作为被烧结后的原料的烧结饼破碎并进行筛分而获得作为筛下物的粒子）按照预先确定好的比例进行混合而形成烧结原料，向该烧结原料添加水分并实施混合、调湿以及造粒处理。由此，烧结原料被制造成如下模拟的粒子（以下，称为“模拟粒子”）：以3mm～5mm左右的比较大的粒子作为核，并在该核粒子的周围包围有比核粒子细小的、被称为“附着粉”的1mm以下的粒子。

将被制造成粒子的烧结原料装入烧结机的托盘上，并在托盘上形成烧结原料填充层（以下，简称为“填充层”）。填充层利用烧结机的点火炉在其上部表面点火，于是，存在于填充层内的碳材料开始燃烧，碳材料的燃烧部分形成燃烧带。因为填充层自下方被吸引，燃烧带从填充层的上部朝向下部逐渐移动。在燃烧带中，利用燃烧热使周围的模拟粒子升温并局部熔融，利用该熔融液将模拟粒子间交联起来烧结。由此，填充层最终成为烧结饼。烧结饼从烧结机排出并利用破碎机破碎，再利用筛子整粒，筛上物是烧结矿，筛下物作为返矿返回烧结原料。

但是，烧结矿的铁品质与高炉的作业成绩有很深的关系，还有，鉴于从环境保护的角度出发而强烈要求削减由高炉排出的CO₂量的状况，制造高品质的烧结矿很重要。但是，近年来，作为烧结原料的高品质的铁矿石粉接近枯竭。鉴于这样的状况，可以预见到，为了维持烧结矿的铁品质，今后的烧结矿的制造形式将是使用大量的高品质铁矿粉来取代高品质的铁矿石粉。

这里所说的高品质的铁矿粉指的是基于JIS（Japanese Industrial Standards）M8716规定的铁矿石的粒度分布测定法，利用筛眼为250μm的筛子进行了筛分后的筛下物（粒径为250μm以下）的比例是80质量％以上、T.Fe（全铁）是60质量％以上的铁矿石。作为具体的例子，例举利用选矿处理提升了铁品质的球团矿铁矿石。这样的高品质铁矿粉以下也简称“球团矿”。

但是，在烧结矿的制造中，如果一味地增加球团矿的使用量，烧结原料的粉末比例将增加，在将模拟粒子装入烧结机的托盘时，形成于填充层的空隙被未被造粒而直接残留下来的粉末堵塞，从而阻碍填充层的通气性。其结果，作为燃烧带从上部向下部移动的速度的烧结速度降低，烧结矿的生产效率变差。

以往，相对于伴随烧结原料中粉末比例的增加所导致的生产效率的变差，例如，像下述的非专利文献1所述的那样，通过添加生石灰来应对。但是，如该文献记载的那样，由生石灰带来的附着粉的着粉率提高效果在生石灰的混合率达到2质量％以前是显著的，即使进行混合率超过2质量％的混合，着粉率提高效果几乎没有变化。此外，因为生石灰在工业生产中要将石灰石加热到900℃以上才能生产出来，在制造方面需要较高能量，成本高。因此，希望尽可能抑制生石灰的使用量。

因此，进行如下技术的开发：应对烧结原料中的粉末比例的增加方面不采用生石灰，或者抑制生石灰的使用量。该具体的技术例如在下记的专利文献1～5中被提出。

在专利文献1中记载有如下烧结矿的制造方法：将作为造粒性差的铁原料的集尘灰、铁矿砂、马拉曼巴矿石以及球团矿中的至少一种在全烧结原料中混合30质量％以上，在该铁原料中添加含有表面活性剂的水分，而与其他烧结原料一起进行造粒。采用该方法，能够改善上述造粒性差的铁原料粒子的润湿性，其结果，烧结矿的造粒和生产效率得到改善。

但是，表面活性剂与上述生石灰一样价格高，在混合了大量球团矿的情况下，表面活性剂的使用量也必然增加。因此，在专利文献1所记载的方法中，难以达成廉价地应对由于球团矿的大量混合所导致的粉末比例的增加。

在专利文献2中记载有如下烧结原料的造粒方法：将对生石灰进行湿式粉碎而制造出来的熟石灰浆向造粒机内的烧结原料进行喷雾式添加。采用该方法，与通过对生石灰进行湿式粉碎来进行添加的情况相比更能够提高烧结矿的生产效率。

但是，因为熟石灰浆的原料是生石灰，在利用专利文献2所记载的方法混合了大量的球团矿的情况下，熟石灰浆、进而生石灰的使用量也必然增加，从而难以避免成本的恶化。