(57)【要約】【課題】燃料（炭材）としてコークスと無煙炭を併用して造粒する焼結原料を焼成して焼結鉱を製造する場合において、焼結鉱の歩留を高める。【解決手段】主な炭材としてコークスと無煙炭を併用して造粒した焼結原料を焼成する焼結鉱の製造方法において、（ｉ）上記造粒した焼結原料中、コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上で、かつ、無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％であり、（ii）焼結原料を造粒する過程で、無煙炭２０〜４０質量の１／２〜全量を、造粒開始後、下記式を満たす時間Ｔxの時点で、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに造粒することを特徴とする焼結鉱の製造方法。０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０  Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）  Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）【選択図】図１
2020084252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主な炭材としてコークスと無煙炭を併用して造粒した焼結原料を焼成する焼結鉱の製造方法において、
（ｉ）上記造粒した焼結原料中、コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上で、かつ、無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％であり、
（ii）焼結原料を造粒する過程で、無煙炭２０〜４０質量の１／２〜全量を、造粒開始後、下記式（１）を満たす時間Ｔxの時点で、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに造粒する
ことを特徴とする焼結鉱の製造方法。
０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０                                      ・・・（１）
Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）
Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）
【請求項２】
前記無煙炭の平均粒度が、１．５〜１．８ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の焼結鉱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱を歩留よく製造することができる焼結鉱の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、焼結鉱は、焼結原料（主原料の鉄鉱石［粉］、副原料の石灰石、生石灰、橄欖岩等、燃料［炭材］のコークス、無煙炭等、雑原料のスケール等、及び、返鉱、）を混合、造粒し、造粒した擬似粒子を焼結機に装入し、表層の燃料に点火後、下向きに通風して焼成し製造されている。
【０００３】
焼結原料（擬似粒子）の焼成過程で、焼結原料は、燃料（粉コークス、無煙炭等）の燃焼熱で、１３００℃前後まで加熱されるが、１２００℃前後を超えるところで、擬似粒子中に融液が生成し、温度の上昇に伴い融液量が増加して、最終的に、粗粒鉄鉱石間に結合相が形成される。
【０００４】
焼結鉱の品質と歩留は、基本的には、鉄鉱石（粉）の品質にも依るが、実際には、焼結過程で発生する結合相の量、拡がり程度、及び／又は、結合態様に大きく影響される。焼結鉱の強度を高めるためには、焼結原料の焼成過程において、擬似粒子相互の接触が密な堆積状態にて、焼結原料中の燃料（炭材）を効率よく燃焼させ、強固な結合相を形成する必要がある。
【０００５】
焼結鉱の品質と歩留を高める上記燃焼を実現するには、焼結原料の、配合、混合、及び、造粒からなる事前処理の態様が重要であり、これまで、事前処理を工夫・改良した焼結鉱の製造方法が数多く開示されている。
【０００６】
例えば、非特許文献１には、焼結原料を混合するミキサーを二段とし、第一段目では、コークスの一部として微粉主体のコークスを添加し、第二段目では、造粒時間４０％の時点（中間）で、残りのコークスとして、粗粒主体のコークス（全コークスの５〜２０％）を添加する事前処理技術（コークス分割添加法）が開示されている。この技術によれば、歩留が向上し、生産性が２倍に増加する。
【０００７】
特許文献１には、焼結用燃料の一部として無煙炭を使用する焼結鉱の製造において、前記無煙炭と他の焼結原料を混合するに先立って、該無煙炭と５ｍｍ以下の焼結鉱を混合することを特徴とする焼結用燃料としての無煙炭使用方法が開示されている。特許文献１の無煙炭使用方法によれば、付着性と発塵性をもつ無煙炭を容易に取り扱うことができる。
【０００８】
特許文献２には、焼結原料に、粉コークス及び無煙炭を配合した後、混合・造粒し、焼結機に装入して焼成する焼結鉱の製造方法において、粉コークスを粗粉砕して、０超〜５．０ｍｍが８０ｗｔ％以上の粒度とし、無煙炭を微粉砕して、０超〜２．０ｍｍが８０ｗｔ％以上の粒度に調整して焼結原料中に配合することを特徴とする焼結鉱の製造方法が開示されている。
【０００９】
特許文献２の製造方法によれば、焼結鉱の成品歩留が向上するとともに、ＮＯxの排出量を抑制することができる。
【００１０】
特許文献３には、粉状鉄源、粉状炭材及び粉石灰石をドラムミキサーで混合造粒する焼結原料の造粒方法であって、前記ドラムミキサーの給鉱部から前記粉状鉄源を装入して造粒し、さらに、下記の(1)式で算出される擬似粒子の粒度変化率が0.6〜0.9の範囲内を満足する前記ドラムミキサー内の位置に前記粉状炭材と前記粉石灰石とを装入して造粒した後、前記ドラムミキサーの排鉱部から３層擬似粒子を排出することを特徴とする焼結原料の造粒方法（粒度変化率＝（ｄ−ＤI ）／（ＤO −ＤI ）・・・(1)  ｄ：ドラムミキサー内の任意の位置における擬似粒子の平均粒度（mm）  ＤI ：給鉱部における粉状鉄源の平均粒度（mm）  ＤO ：排鉱部における３層擬似粒子の平均粒度（mm））が開示されている。
【００１１】
特許文献３の造粒方法によれば、焼結原料の擬似粒子を簡便な手段で安価に造粒することができ、また、焼結鉱のRI値（％）と生産性が向上する。
【００１２】
特許文献４には、下方吸引のドワイトロイド式焼結機を用いて高炉用焼結鉱を製造するプロセスの事前処理として、鉄鉱石、SiO2含有粉原料、石灰石系粉原料及び固体燃料系粉原料からなる焼結原料を、ドラムミキサーを用いて造粒するに際し、前記ドラムミキサーの装入口から前記固体燃料系粉原料を除く焼結原料を装入して造粒すると共に、前記固体燃料系粉原料を除く焼結原料が前記ドラムミキサーの排出口に到達するまでの滞留時間が10〜120秒を満足する範囲となる下流側途中に設定した領域で前記固体燃料系粉原料を添加し、前記排出口に至る間に前記固体燃料系粉原料を前記焼結原料の外装部に付着、形成することを特徴とする焼結用原料の製造方法が開示されている。
【００１３】
特許文献４の製造方法によれば、焼結鉱の生産性が向上する。
【００１４】
特許文献５には、製鉄用焼結原料を粉コークス及び／又は無煙炭の存在下で造粒処理する方法であって、該製鉄用焼結原料の造粒処理方法は、粉コークス及び／又は無煙炭を含む燃料を疎水性物質の水系エマルションで疎水処理した後、該疎水処理後の燃料を、残りの製鉄用焼結原料の一部又は全部と共に造粒処理する工程を含むことを特徴とする製鉄用焼結原料の造粒処理方法が開示されている。
【００１５】
特許文献５の造粒処理方法によれば、焼結原料の造粒性が向上するとともに、着火性と燃焼性が向上し、焼結鉱の生産性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平１０−１７６２２８号公報
【特許文献２】特開平１０−２９８６７０号公報
【特許文献３】特開２００２−２８５２５０号公報
【特許文献４】特開２００３−１６０８１５号公報
【特許文献５】特開２００９−２７５２７０号公報
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】製鉄研究  第２８８号（１９７６）、１１７９７〜１１８０６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
無煙炭は、Ｎ含有量が少なく、ＮＯxの発生抑制の点で有効な燃料（炭材）であるが、コークスに比べ、着火性及び燃焼性が低いので、これまで、無煙炭を燃料（炭材）として活用する焼結原料の事前処理技術は少なく（特許文献１及び２、参照）、燃料（炭材）としてコークスと無煙炭を併用する場合において、焼結鉱の歩留を高めることが可能な無煙炭の配合・添加に関する有用な知見は見いだせない。
【００１９】
そこで、本発明は、従来技術の現状に鑑み、燃料（炭材）としてコークスと無煙炭を併用して造粒する焼結原料を焼成して焼結鉱を製造する場合において、コークスと無煙炭の適正な添加手法を見いだし、焼結鉱の歩留を高めることを課題とし、該課題を解決する焼結鉱の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者らは、上記課題を解決する手法について鋭意検討した。その結果、焼結原料に添加する炭材として、コークスと併用する無煙炭の一部又は全部を、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに、造粒して焼成すれば、粗粒鉄鉱石間に強固な結合相を形成することができ、焼結鉱の歩留が向上することを見いだした。
【００２１】
本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。
【００２２】
（１）主な炭材としてコークスと無煙炭を併用して造粒した焼結原料を焼成する焼結鉱の製造方法において、
（ｉ）上記造粒した焼結原料中、コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上で、かつ、無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％であり、
（ii）焼結原料を造粒する過程で、無煙炭２０〜４０質量の１／２〜全量を、造粒開始後、下記式（１）を満たす時間Ｔxの時点で、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに造粒する
ことを特徴とする焼結鉱の製造方法。
０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０                                      ・・・（１）
Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）
Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）
【００２３】
（２）前記無煙炭の平均粒度が、１．５〜１．８ｍｍであることを特徴とする前記（１）に記載の焼結鉱の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、粗粒鉄鉱石間に強固な結合相を形成することができるので、焼結鉱の歩留が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】焼結原料の造粒時、無煙炭を、造粒途中の焼結原料に添加して混合・造粒し、焼成する態様を模式的に示す図である。
【図２】焼結原料の造粒時、無煙炭を、造粒途中の焼結原料に添加して混合・造粒し、焼成する別の態様を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の焼結鉱の製造方法（以下「本発明製造方法」ということがある。）は、焼結原料に添加する炭材として、コークスと併用する無煙炭の一部又は全部を、造粒途中の焼結原料に添加することを基本思想とし、具体的には、主な炭材としてコークスと無煙炭を併用して造粒した焼結原料を焼成する焼結鉱の製造方法において、
（ｉ）上記造粒した焼結原料中、コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上で、かつ、無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％であり、
（ii）焼結原料を造粒する過程で、無煙炭２０〜４０質量の１／２〜全量を、造粒開始後、下記式（１）を満たす時間Ｔxの時点で、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに造粒する
ことを特徴とする。
０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０                                      ・・・（１）
Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）
Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）
【００２７】
また、本発明製造方法は、前記無煙炭の平均粒度が、１．５〜１．８ｍｍであることを特徴とする。
【００２８】
以下、本発明製造方法について説明する。
【００２９】
焼結原料（擬似粒子）は、主原料の鉄鉱石［粉］、副原料の石灰石、生石灰、橄欖岩等、燃料［炭材］のコークス、無煙炭等、雑原料のスケール等、及び、返鉱を、所定の割合で配合し、造粒したものである。なお、焼結原料（擬似粒子）は、通常の焼成条件で焼成する。
【００３０】
表１に、焼結原料（擬似粒子）の配合例を示す。
【００３１】
【表１】
2020084252.tif 000003
【００３２】
返鉱は、焼結鉱を粉砕・整粒した後の篩下で、高炉用原料として適さない粉状焼結鉱である。炭材は、主として、コークスと無煙炭である。コークス、無煙炭以外の雑熱源は、例えば、ＣＤＱ粉、炭素含有ダスト類である。
【００３３】
返鉱と炭材の配合割合は、通常、（主原料＋副原料）の外数で表示する。返鉱と炭材の配合割合は、（主原料＋副原料）の量及び組成、さらに、焼成条件に応じて、適宜、設定されるが、通常、返鉱は、１０〜２５質量％で、炭材は、２．５〜５．０質量％である。
【００３４】
コークスの粒度は、特に特定の範囲に限定されないが、焼結原料（擬似粒子）内にて十分な燃焼熱を確保すること、及び、鉄鉱石等（原料）の造粒性を阻害せずに維持することを考慮すると、平均粒度で１．５〜２．０ｍｍが好ましい。無煙炭の粒度は、特に特定の範囲に限定されないが、造粒途中の焼結原料に添加して、無煙炭を、焼結原料（擬似粒子）の表層に均一に付着させることを考慮すると、平均粒度で１．５〜１．８ｍｍが好ましい。
【００３５】
造粒した焼結原料（擬似粒子）の粒径は、特に特定の範囲に限定されないが、焼結機で、堆積した焼結原料層の通気性を確保し、燃焼熱の伝熱を確保することを考慮すると、平均粒度で２〜５ｍｍが好ましい。
【００３６】
なお、平均粒度は、粒度区分の中央値を、粒度区分毎の質量分率で加重して算出した平均値である。
本発明製造方法では、コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上であり、無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％である。好ましくは、コークスと無煙炭の合計量は９５質量％以上であり、無煙炭の量は２３〜３７質量％である。コークスと無煙炭の合計量の限定理由、及び、無煙炭の量の限定理由については後述する。
【００３７】
次に、本発明製造方法の特徴（無煙炭の造粒途中添加）について、図面に基づいて説明する。
【００３８】
図１に、焼結原料の造粒時、無煙炭を、造粒途中の焼結原料に添加して混合・造粒し、焼成する態様を模式的に示す。
【００３９】
図１において、コークス槽１には、コークスが貯留され、無煙炭槽２には、無煙炭が貯留され、原料槽４には、鉄鉱石、石灰石、生石灰、橄欖岩、その他原料が個別に貯留され、炭材槽３には、コークス、無煙炭以外の炭材（雑熱源：例えば、ＣＤＱ粉、炭素含有ダスト類）が貯留されている。
【００４０】
コークス槽１、原料槽４、適宜、炭材槽３及び／又は無煙炭槽２から、所定量切り出して配合した焼結原料Ｘを、造粒機５に搬送し、所要量の水、結合材等を添加して造粒し、最終的に、焼結機６で焼成する焼結原料（擬似粒子）として、(a)コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上で、かつ、(b)無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％の焼結原料（擬似粒子）Ｙを製造する。
【００４１】
なお、造粒機５は、焼結原料を造粒し得る機能を有する造粒機であればよく、ドラム型造粒機に限らず、他の造粒機、例えば、皿型造粒機でもよい。
【００４２】
そして、焼結原料Ｘを造粒機５で造粒する際、焼結原料に、全炭材に対して２０〜４０質量％の割合で添加する無煙炭の量の１／２〜全量を、造粒開始後、下記式（１）を満たす時間Ｔxの時点で添加し、さらに造粒する。この点が、本発明製造方法の特徴であり、この無煙炭の造粒途中添加で焼結鉱の歩留が向上する。
０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０                                    ・・・（１）
Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）
Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）
【００４３】
ここで、造粒開始の時点は、所要の原料を配合した焼結原料Ｘを造粒機５に搬送した後、水を添加して、造粒機５を稼働し、焼結原料Ｘの造粒を開始する時点であり、造粒終了の時点は、焼結原料Ｘの造粒が終了し、焼結原料（擬似粒子）Ｙを造粒機５から排出する時点である。
【００４４】
１台の焼結機５を用いる焼結原料の造粒において、造粒開始の時点から造粒終了の時点までが造粒時間であり、通常、３〜６分である。
【００４５】
なお、焼結原料中のコークスと無煙炭の合計量と無煙炭の量、及び、造粒途中の焼結原料に添加する無煙炭の量と時点については、後述する。
【００４６】
図２に、焼結原料の造粒時、無煙炭を、造粒途中の焼結原料に添加して混合・造粒し、焼成する別の態様を模式的に示す。図２に示す造粒態様は、焼結原料を、直列に配置した２台の造粒機で造粒する場合の態様である。
【００４７】
図２において、コークス槽１には、コークスが貯留され、無煙炭槽２には、無煙炭が貯留され、原料槽４には、鉄鉱石、石灰石、生石灰、橄欖岩、その他原料が個別に貯留され、炭材槽３には、コークス、無煙炭以外の炭材（雑熱源：例えば、ＣＤＱ粉、炭素含有ダスト類）が貯留されている。
【００４８】
コークス槽１、原料槽４、適宜、炭材槽３及び／又は無煙炭槽２から、所定量切り出して配合した焼結原料Ｘを、造粒機５ａに搬送し、所要量の水、結合材等を添加して造粒する。そして、造粒機５ａをでた焼結原料Ｙａに、無煙炭槽２から、全無煙炭量（全炭材に対して２０〜４０質量％）の（１／２〜全量）の無煙炭を造粒機５ａと造粒機５ｂの間で添加する。
【００４９】
所要量の無煙炭を添加した焼結原料Ｙａを、造粒機５ｂに搬送し、必要に応じ、所要量の水、結合材等を添加して、さらに造粒し、最終的に、焼結機６で焼成する焼結原料（擬似粒子）として、(a)コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％以上で、かつ、(b)無煙炭の量が、全炭材に対して２０〜４０質量％の焼結原料（擬似粒子）Ｙｂを製造する。
【００５０】
なお、造粒機５ａ及び造粒機５ｂは、焼結原料を造粒し得る機能を有する造粒機であればよく、ドラム型造粒機に限らず、他の造粒機、例えば、皿型造粒機でもよいし、また、造粒機５ａと造粒機５ｂが、異なる型の造粒機でもよい。
【００５１】
そして、焼結原料Ｘを造粒機５ａと造粒機５ｂで造粒する際、最終的に、焼結原料に、全炭材に対して２０〜４０質量の割合で添加する無煙炭の量の１／２〜全量を、造粒開始後、下記式（１）を満たす時間Ｔxの時点で添加し、さらに造粒する。前述したように、この点が、本発明製造方法の特徴であり、この無煙炭の造粒途中添加で焼結鉱の歩留が向上する。
０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０                                    ・・・（１）
Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）
Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）
【００５２】
ここで、造粒開始の時点は、所要の原料を配合した焼結原料Ｘを造粒機５ａに搬送した後、水を添加して、造粒機５ａを稼働し、焼結原料Ｘの造粒を開始する時点であり、造粒終了の時点は、造粒機５ａで造粒した焼結原料Ｙａを造粒機５ｂに搬送した後、適宜、水を添加して、造粒機５ｂを稼働して、焼結原料Ｙａを、さらに造粒し、焼結原料Ｙａの造粒が終了し、焼結原料（擬似粒子）Ｙｂとして、造粒機５から排出する時点である。
【００５３】
２台の焼結機５ａと焼結機５ｂを用いる焼結原料の造粒においては、１台目の焼結機５ａにおける造粒時間と、２台目の焼結機５ｂにおける造粒時間との和が、実質的な全造粒時間であり、通常、３〜６分である。
【００５４】
焼結原料を、図２に示す造粒態様で造粒する場合、Ｔx及びＴfは、具体的には、次のようになる。
Ｔx：（造粒機５ａでの造粒時間）
Ｔf：（造粒機５ａでの造粒時間）＋（造粒機５ｂでの造粒時間）
【００５５】
焼結原料の造粒において、図１には、１台の造粒機を用いて造粒する場合を示し、図２には、２台の造粒機を用いて造粒する場合を示すが、造粒機の台数は１台又は２台に限定されない。焼結原料の造粒に、３台以上の焼結機を用いてもよい。この場合においても、全造粒機の造粒時間の総和をＴfとし、１台目を起算点とし、無煙炭を途中で添加するまでの造粒機の造粒時間の総和をＴxとして、上記式（１）を適用することができる。
【００５６】
本発明製造方法において、焼結原料に添加する炭材として、コークスと併用する無煙炭の一部又は全部を、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに造粒して焼成すると、焼結鉱の品質と歩留が向上する理由は、次のように推測される。
【００５７】
無煙炭を焼結原料（擬似粒子）の周囲に付着させると、焼結原料（擬似粒子）全体に無煙炭が均一分散した状態に比べて、焼結原料（擬似粒度）の造粒性が改善され、強固な焼結原料（擬似粒子）が形成される。この焼結原料（擬似粒子）が装入された焼結原料層において、微粉量が少なくなり、通気性が適切に確保される。
【００５８】
さらに、無煙炭が焼結原料（擬似粒子）の周囲に存在するので、酸素との接触が良好となり、焼成時、焼結原料（擬似粒子）の表層及び内部において、高い燃焼熱が発生し、粗粒鉄鉱石間に強固な結合相が形成される。
【００５９】
次に、焼結原料中のコークスと無煙炭の合計量と無煙炭の量、及び、焼結原料の造粒途中に添加する無煙炭の量と時点について説明する。
【００６０】
最初に、焼結原料中のコークスと無煙炭の合計量と無煙炭の量について説明する。
【００６１】
コークスと無煙炭の合計量：全炭材に対して９０質量％以上
所要量の鉄鉱石、石灰石、生石灰、橄欖岩、その他原料、及び、所要量の炭材（コークス、無煙炭、その他炭材）からなる焼結原料において、コークスと無煙炭の合計量は、全炭材に対して９０質量％以上とする。
【００６２】
炭材は、焼結原料（擬似粒子）の焼成時、燃焼して、焼結原料（擬似粒子）を加熱し、焼結鉱の強度確保に必要な結合相の形成に寄与するが、コークスと無煙炭の合計量が、全炭材に対して９０質量％未満であると、充分な燃焼熱が得られず、焼結鉱の強度確保に必要な量の結合相の形成がなされないので、コークスと無煙炭の合計量は、全炭材に対して９０質量％以上とする。好ましくは９５質量％以上であり、上限は１００質量％である。
【００６３】
無煙炭の量：全炭材に対し２０〜４０質量％
無煙炭は、Ｎ含有量が少なく、その点で、好ましい炭材であるが、燃焼性がコークスに比べ低いので、使用量には上限が存在する。無煙炭の量が、全炭材に対して２０質量％未満であると、排ガスのＮＯｘ量が増加するので、無煙炭の量は、全炭材に対して２０質量％以上とする。好ましくは２３質量％以上である。
【００６４】
一方、無煙炭の量が、全炭材に対し４０質量％を超えると、焼結原料（擬似粒子）の焼成速度が遅延し、擬似粒子の表層において、充分な燃焼熱を確保できず、焼結鉱の強度確保に必要な結合相が形成され難いので、無煙炭の量は、全炭材に対して４０質量％以下とする。好ましくは３７質量％以下である。
【００６５】
次に、造粒途中の焼結原料（擬似粒子）に添加する無煙炭の量と時点の限定理由について説明する。
【００６６】
造粒途中添加の無煙炭の量：全炭材に対する無煙炭２０〜４０質量の１／２〜全量
焼結機に搬送する焼結原料（擬似粒子）が含有する全炭材において、最終的な無煙炭の量は、全炭材に対して２０〜４０質量％であるが、その量（２０〜４０質量％）の１／２〜全量を、造粒途中の焼結原料（擬似粒子）に、所定の時点で添加する（図１及び図２、参照）。
【００６７】
全炭材に対して２０〜４０質量％の無煙炭の全量を、造粒途中の焼結原料に添加しない場合には、全炭材に対して２０〜４０質量％の（１／２〜全量）未満の無煙炭（造粒途中に添加しない分の無煙炭）を、予め、造粒機に供する前の焼結原料に添加しておく。
【００６８】
造粒途中の焼結原料（擬似粒子）に添加する無煙炭の量が、１０質量％（＝２０質量％／２）未満であると、焼結原料（擬似粒子）の周囲に付着する無煙炭の量が少なく、焼結原料（擬似粒子）が装入された焼結原料層において、通気性を適切に確保できず、焼成時、焼結原料（擬似粒子）の表層及び内部において高い燃焼熱が得られない。
【００６９】
その結果、粗粒鉄鉱石間に強固な結合相が充分に形成されず、焼結鉱の歩留が向上しないので、造粒途中の焼結原料（擬似粒子）に添加する無煙炭の量は、１０質量％（＝２０質量％／２）以上とする。好ましくは１５質量％以下である。
【００７０】
無煙炭の造粒途中添加の時点：下記式（１）を満たすＴx時点
０．４５≦Ｔx／Ｔf≦０．６０                                    ・・・（１）
Ｔx：造粒開始から無煙炭添加までの時間（分）
Ｔf：造粒開始から造粒終了までの時間（分）
【００７１】
全炭材に対して２０〜４０質量％の（１／２〜全量）の無煙炭の、造粒途中の焼結原料への添加（図１及び図２、参照）は、上記式（１）を満たすＴx時点で行う。
【００７２】
無煙炭の添加時点が、Ｔx／Ｔf：０．４５未満の時点であると、擬似粒子の形状が安定していない状態の時に、無煙炭を添加することになり、さらに造粒した焼結原料（擬似粒子）の形状が安定し難いので、無煙炭の添加時点は、Ｔx／Ｔfが０．４５以上の時点とする。好ましくは、Ｔx／Ｔfが０．４８以上の時点である。
【００７３】
一方、無煙炭の添加時点が、Ｔx／Ｔf：０．６０を超える時点であると、擬似粒子の形状が安定している状態の時に、無煙炭を添加することになるが、擬似粒子の周囲に無煙炭が均等に付着し難いので、無煙炭の添加時点は、Ｔx／Ｔfが０．６０以下の時点とする。好ましくは、Ｔx／Ｔfが０．５７以下の時点である。
【実施例】
【００７４】
次に、本発明の実施例について説明するが、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例であり、本発明は、この一条件例に限定されるものではない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限りにおいて、種々の条件を採用し得るものである。
【００７５】
（実施例１）
造粒した焼結原料（擬似粒子）、及び、造粒途中の焼結原料に、無煙炭を、添加時点と添加量を変更して添加して、さらに、造粒した焼結原料（擬似粒子）について焼結鍋試験を実施し、焼結鉱の歩留を測定した。
【００７６】
焼結鍋試験は、円筒状の焼結鍋に焼結原料を充填し、焼結鍋内の原料充填層の表面に点火した後、焼結鍋の下部に設置した風箱からブロワーで空気を吸引して、原料充填層を焼成し、実機での焼結原料層の焼成過程をシミュレートする試験である。
【００７７】
（焼結原料の造粒）
表１に、使用した焼結原料の配合を示す。ここに、コークス、無煙炭、ＣＤＱ粉の総和は、配合原料に対して外数で３．６質量％（一定）とし、それぞれの配合割合を、表３に示すように変更した。
【００７８】
所要の配合割合で配合した焼結原料を、直径１ｍのドラム型造粒機に装入し、水分７．５％を目標にし、所定時間造粒した後、無煙炭を、表３に示す添加時点と添加量で添加し、さらに、造粒した。全造粒時間は４分である。なお、雑熱源としてＣＤＱ粉を用いた。
【００７９】
（焼結鍋試験装置）
表２に、焼結鍋試験に用いた試験装置の仕様と試験条件を示す。
【００８０】
【表２】
2020084252.tif 000004
【００８１】
（歩留の測定）
焼結鍋で焼成した焼成体を、２ｍ×４回、落下させて破砕し、回収した焼結体（焼結鉱）を篩目５ｍｍで分級し、篩上（焼結鉱）と篩下（返鉱）の質量を、それぞれ計測し、焼結鉱（篩上）の歩留を次式で計算した。
【００８２】
歩留（％）＝１００×（５ｍｍの篩上）／〔（５ｍｍの篩上）＋（５ｍｍの篩下）〕
結果を、表３に併せて示す。
【００８３】
【表３】
2020084252.tif 000005
【００８４】
従来例は、表１に示す焼結原料（炭材：外数で３．６質量％）を造粒して焼成した例である。焼結鉱の歩留は８６．４％に留まっている。
【００８５】
発明例１は、炭材として、コークスだけを、外数で２．７０（＝３．６・０．７５）質量％配合した造粒途中の焼結原料に、外数で０．７２質量％（＝３．６・０．２０、全炭材に対して２０質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔｆが上記式（１）を満たす添加時点に全量添加し、さらに造粒して焼成した“全量途中添加例”である。無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現して、焼結鉱の歩留は８７．４％である。
【００８６】
発明例８は、炭材として、コークスだけを、外数で１．９８（＝３．６・０．５５）質量％配合した造粒途中の焼結原料に、外数で１．４４質量％（＝３．６・０．４０、全炭材に対して４０質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔfが上記式（１）を満たす添加時点に全量添加し、さらに造粒して焼成した“全量途中添加例”である。無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現して、焼結鉱の歩留は８７．１％である。
【００８７】
比較例３は、炭材としてコークスだけを、外数で１．５８（＝３．６・０．４４）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、外数で１．８０質量％（＝３．６・０．５０、全炭材に対して５０質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔfが上記式（１）を満たす添加時点に全量添加し、さらに造粒して焼成した“全量途中添加例”である。炭材に対する無煙炭の量が５０質量％で、４０質量％を超えているので、無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現せず、焼結鉱の歩留は８６．０％に留まっている。
【００８８】
発明例２〜７、及び、９、及び、比較例１、２、及び、４は、焼結原料に炭材として添加する無煙炭の一部を、造粒途中の焼結原料に添加し、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００８９】
発明例２は、炭材として、コークスを、外数で２．７０（＝３．６・０．７５）質量％、無煙炭を、外数で０．３６（＝３．６・０．１０）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、全炭材に対して１０質量％（炭材に対して２０質量％の１／２、焼結原料に対して、外数で、０．３６質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔｆが上記式（１）を満たす０．４５の添加時点に添加して、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００９０】
発明例３は、炭材として、コークスを、外数で２．３４（＝３．６・０．６５）質量％、無煙炭を、外数で０．３６（＝３．６・０．１０）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、全炭材に対して２０質量％（炭材に対して３０質量％の２／３、焼結原料に対して、外数で、０．７２質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔｆが上記式（１）を満たす０．５０の添加時点に添加して、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００９１】
発明例４は、炭材として、コークスを、外数で２．３４（＝３．６・０．６５）質量％、無煙炭を、外数で０．５４（＝３．６・０．１５）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、全炭材に対して１５質量％（炭材に対して３０質量％の１／２、焼結原料に対して、外数で、０．５４質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔｆが上記式（１）を満たす０．５０の添加時点に添加して、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００９２】
発明例２、発明例３、及び、発明例４のいずれも、無煙炭の途中添加量、及び、途中添加時点が、本発明の範囲内にあるので、無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現して、焼結鉱の歩留が、いずれも、８７．０％を超えている。
【００９３】
発明例５、発明例６、及び、発明例７は、炭材として、コークスを、外数で１．９８（＝３．６・０．５５）質量％、無煙炭を、外数で０．７２（＝３．６２・０．２）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、全炭材に対して２０質量％（炭材に対して４０質量％の１／２、焼結原料に対して、外数で、０．７２質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔfが上記式（１）を満たす添加時点（発明例１：０．４５．発明例２：０．５０、及び、発明例３：０．６０で、いずれも０．４５〜０．６０の範囲内）に添加して、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００９４】
発明例５、発明例６、及び、発明例７のいずれも、無煙炭の途中添加量、及び、途中添加時点が、本発明の範囲内にあるので、無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現して、焼結鉱の歩留が、いずれも、８７．０％を超えている。特に、添加時点Ｔx／Ｔfが０、５０の発明例２では、焼結鉱の歩留が８７．２％に達している。
【００９５】
発明例９は、炭材配分と添加時点が発明例２と同じの“一部途中添加例”であるが、無煙炭の平均粒度を１．７μｍに細粒化した例である。無煙炭の平均粒度を細粒化したので、無煙炭の造粒途中添加の効果がより発現して、焼結鉱の歩留は８７．５％に達している。
【００９６】
比較例１、及び、比較例２は、炭材として、コークスを、外数で１．９８（＝３．６・０．５５）質量％、無煙炭を、外数で０．７２（＝３．６・０．２）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、全炭材に対して２０質量％（炭材に対して４０質量％の１／２、焼結原料に対して、外数で、０．７２質量％）の無煙炭を、Ｔx／Ｔfが上記式（１）を満たす添加時点（発明例１：０．４５．発明例２：０．５０、及び、発明例３：０．６０で、いずれも０．４５〜０．６０の範囲内）に添加して、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００９７】
比較例１は、Ｔx／Ｔfが、上記式（１）を満たさない０．３０（０．４５未満）であるので、無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現せず、焼結鉱の歩留は８６．５％に留まっている。比較例２は、Ｔx／Ｔfが、上記式（１）を満たさない０．７０（０．６０超）であるので、無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現せず、焼結鉱の歩留は８６．５％に留まっている。
【００９８】
比較例４は、炭材として、コークスを、外数で１．９８（＝３．６・０．５５）質量％、無煙炭を、外数で１．１２（＝３．６・０．３１）質量％を配合した造粒途中の焼結原料に、全炭材に対して２０質量％（炭材に対する３１質量％の３／５、焼結原料に対して、外数で、０．７２（＝３．６・０．２０）質量％の無煙炭を、Ｔx／Ｔfが上記式（１）を満たす０．５０の添加時点（本発明の０．４５〜０．６０の範囲内）に添加して、さらに造粒して焼成した“一部途中添加例”である。
【００９９】
比較例４は、雑熱源の量が、全炭材に対して１４質量％、コークスと無煙炭の合計量が、炭材に対して８６質量％で、コークスと無煙炭の合計量が９０質量％未満であるので、無煙炭の造粒途中添加の効果が十分に発現せず、焼結鉱の歩留は８５．９％に留まっている。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
前述したように、本発明によれば、焼結鉱全体に、強固な結合相を形成することができるので、焼結鉱の品質と歩留が向上する。よって、本発明は、鉄鋼産業において利用可能性が高いものである。
【符号の説明】
【０１０１】
１    コークス槽
２    無煙炭槽
３    炭材槽
４    原料槽
５、５ａ、５ｂ    造粒機
６    焼結機
Ｘ    焼結原料
Ｙ    焼結原料（擬似粒子）
Ｙａ    焼結原料（擬似粒子）
Ｙｂ    焼結原料（擬似粒子）
【図１】
2020084252.tif 000006
【図２】
2020084252.tif 000007