(57)【要約】【課題】成型ブリケットの成型性（圧密性）を迅速に評価できるブリケット成型性の評価方法とそれに基づくブリケット製造方法を提供すること。【解決手段】成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積によりブリケットの成型性を評価することを特徴とするブリケット成型性の評価方法。              Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）  但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）      Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]      Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]【選択図】図１
2014055788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積によりブリケットの成型性を評価することを特徴とするブリケット成型性の評価方法。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
【請求項２】
成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積を求める工程と、
求めたブリケット１個当りの個基質体積が、目標としてあらかじめ定められたブリケット圧潰強度に対応するブリケット１個当りの個基質体積と成るように成型条件を設定する工程と、
設定した成型条件によりブリケットを成型することを特徴とするブリケット製造方法。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
【請求項３】
成型ブリケットの製造に用いられる原料が変更された場合に、
変更前の成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積と、
変更後の成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積と、が一定となるように成型条件を設定し、
設定した成型条件により原料変更後のブリケットを成型することを特徴とするブリケット製造方法。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブリケット成型性の評価方法及びそれに基づくブリケット製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
酸化鉄、製鉄ダスト又は製鉄スラジなどの粉体は、成型され冶金用ブリケットとして高炉、転炉、電気炉、回転床炉その他の還元炉、金属精錬炉等の原料として用いられる。高炉等の還元炉に用いられる場合、酸化鉄の還元を促進することから、粉コークスや粉石炭等の固形炭材を添加することもある。
【０００３】
酸化鉄、ダスト等の粉体を成型する方法として、ダブルロールで圧縮成型するブリケットの製造方法がある。当該ブリケット製造方法は、酸化鉄、ダスト等の原料にセメント等の結合材と水を混合し、混練した後、成型機でブリケットを成型する。成型後の生ブリケットは、結合材の硬化を促進するため結合材に応じて加温、加湿、乾燥等の養生処理を数日間行なったり、加熱焼成処理を行ったりする。それらの処理後のブリケットは、篩分けにより、微粉を除去し、成品ブリケットとする。そして、成品ブリケットは、その後のハンドリングに耐えるために、一定の圧潰強度が必要とされる。
【０００４】
成品ブリケットの圧潰強度としては、その後のハンドリングの観点から１０００Ｎ以上が必要であるといわれている。成品ブリケットの用途に必要とされる圧潰強度によって、結合材の量が調整され、結合材なしに水のみにより成型される場合もあり、また、焼成処理で強度確保される場合もある。いずれの場合も、生ブリケット圧潰強度としては、初期ハンドリングの観点から一般的に１００Ｎ／ブリケットが必要である。
【０００５】
生ブリケットの圧潰強度を管理する指標として、ブリケットの見掛密度により管理できるが、見掛密度の測定には、手間と時間がかかり、ブリケットの製造現場では、適応性に掛けるという問題がある。そこで、ブリケットの質量、気孔率、原料のかさ密度により成型性（圧密性）を評価する試みがとられてきた。しかし、原料鉄鉱石の密度が銘柄により大きく異なり、その変動の影響を大きく受けるという問題がある。
【０００６】
粉状鉄含有原料と粉状炭材との混合物を２５０〜５５０℃で熱間成型して行う炭材内装塊成化物の製造方法であって、前記粉状鉄含有原料のかさ密度が１．５ｇ／ｃｍ3以上であることを特徴とする炭材内装塊成化物の製造方法の記載がある（特許文献１）。
鉄鋼生成過程で生じる鉄およびその酸化物を主成分とするダストを、成型圧５Ｍｐａ以上で、ラミネーシオンを惹起させない一定圧以下で成型する製鋼ダスト固形化物製造方法の記載がある。製鋼ダスト固形化物の見掛け密度が、完全乾燥状態で２．２５〜３．１ｇ／ｃｍ3である（特許文献２）。
シュレッダーダストから樹脂類を選別・加工し、次いで、回収された樹脂類と鉄類とを混合し、混合された混合物を加熱圧縮して原燃料体を成形する。成形された成型体は、そのかさ密度が１．５〜２．５ｔ／ｍ３となるように、樹脂類と鉄類との比率を調整する記載がある。成形された原燃料体は電気炉に投入され、熱源及び加炭源として機能することができる（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３０３１４３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０４５２８号公報
【特許文献３】特開２００７−０２１４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の発明は、粉状鉄含有原料と粉状炭材の成型において、粉状鉄含有原料のかさ密度を１．５ｇ／ｃｍ３以上とすれば、高炉に装入しうる強度の炭材内装塊成化物が得られるとする。しかし、原料のかさ密度は、原料の本来の真密度の大きさに影響されるので、成型物の成型性（圧密性）を原料のかさ密度のみで評価するのは、不十分である。
特許文献２に記載の発明は、成型物の成型性（圧密性）を見掛け密度により評価しているが、原料の本来の真密度の大きさにも影響されるので、原料の見掛け密度のみで評価するのは、不十分である。
特許文献３に記載の発明では、成型物の電気炉内のフォーミング効果を得るため、成型物は、かさ密度で評価しているが、かさ密度のみによる評価は、不十分である。
【０００９】
ブリケットの製造においては、成型ブリケットの製造に用いられる原料が、しばしば、変更される。ブリケットの品質や生産性は、原料粉体の成型性（圧密性）と関係が深いため、広範な原料に対し、圧密性の評価が必要である。原料の密度が銘柄により大きく異なるため、成型体の重量を管理する方法では、その変動の影響を大きく受けてしまう。成型ブリケットの成型性（圧密性）を一定に保つために、気孔率の管理が必要であるが、気孔率は、真密度測定結果と見掛密度測定結果より算出されるものであり、見掛密度の測定には、時間がかかり、成型物の製造現場では、適応性に欠ける。
本発明の目的は、成型ブリケットの成型性（圧密性）を迅速に評価できるブリケット成型性の評価方法とそれに基づくブリケット製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ブリケット成型性（圧密性）の評価方法及びそれに基づくブリケット製造方法に関するものであるので、乾燥、養生前の生ブリケットについて論じる。従って、以下、ブリケットの記載は、生ブリケットを意味する。
【００１１】
本発明者は、ブリケット１個当りの個基質体積という新たな指標により、ブリケット成型性を迅速に評価することができることの知見を得た。本発明は、かかる知見に基づくものであり、その要旨は、以下のとおりである。
（１）成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積によりブリケットの成型性を評価することを特徴とするブリケット成型性の評価方法。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
（２）成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積を求める工程と、
求めたブリケット１個当りの個基質体積が、目標としてあらかじめ定められたブリケット圧潰強度に対応するブリケット１個当りの個基質体積と成るように成型条件を設定する工程と、
設定した成型条件によりブリケットを成型することを特徴とするブリケット製造方法。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
（３）成型ブリケットの製造に用いられる原料が変更された場合に、
変更前の成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積と、
変更後の成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積と、が一定となるように成型条件を設定し、
設定した成型条件により原料変更後のブリケットを成型することを特徴とするブリケット製造方法。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
【発明の効果】
【００１２】
成型ブリケットの成型性（圧密性）を迅速に評価できるブリケット成型性の評価方法とそれに基づくブリケット製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るブリケット製造方法を説明する図である。
【図２】原料Ａと原料Ｂを用いて成型した生ブリケットの個基質体積と個質量を示す図である。
【図３】原料Ａと原料Ｂを用いて成型した生ブリケットの圧潰強度を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ブリケットの冷間圧密性は、理論的に、下記の式（２）により表される。
Ｓ＝Ｓ０×（１−Ｐ）ｎ・・・・式（２）
但し、Ｓ；ブリケットの冷間圧密性、Ｓ０；ブリケットの生地圧密性、Ｐ；気孔率。
即ち、ブリケットの冷間圧密性（Ｓ）は、気孔の無いブリケットの生地圧密性（Ｓ０）と気孔の関数（１−Ｐ）ｎにより表されると考えられる。
成型ブリケットの成型性（圧密性）を一定に保つために、気孔率の管理が必要である。  しかし、気孔率は、真密度測定結果と見掛密度測定結果より算出されるものであり、見掛密度の測定には、時間がかかり、ブリケットの製造現場では、適応性に掛けるという問題がある。
【００１５】
そこで、本発明は、ブリケット１個当りの個基質体積という新たな指標により、ブリケット成型性を迅速に評価する。
成型ブリケット１個当りの個質量と原料真密度から下記の式（１）により求めたブリケット１個当りの個基質体積によりブリケットの成型性（圧密性）を評価する。
Ｖ０＝Ｇ／Ｍ・・・・・・・・・・・・式（１）
但し、Ｖ０；ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）
Ｇ；ブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）[乾質量基準]
Ｍ；ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３）[乾質量基準]
即ち、Ｖ０（ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個））は、気孔率を除いたブリケット１個当りの体積を意味しており、この数値が大きいことは、ブリケット１個当りに占める真原料の量が多いことであり、ブリケットの成型性（圧密性）を評価することができる。
【００１６】
図１により本発明に係るブリケット製造方法を説明する。原料槽１の原料５について、Ｍ（ブリケットの原料真密度（ｇ／ｃｍ３））を測定する。ピクノメーター等により原料真密度は測定することができる。成型機２により成型したブリケットのＧ（ブリケット１個当りの個質量（ｇ/個））を測定する。測定したＭとＧから前述の式（１）によりＶ０（ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個））を求める。Ｇ及びＭはブリケットの製造現場で迅速に測定できるので、成型ブリケットの製造に用いられる原料の変更に対応して、迅速にＶ０を把握することができる。
【００１７】
Ｖ０は、ブリケットのサイズ、即ち、成型機２のカップサイズにより、それぞれ、定められるものである。即ち、成型機２のカップサイズにおいて、成型すべき原料についてあらかじめ把握したＶ０とブリケット圧潰強度の関係から、あらかじめ目標として定められたブリケット圧潰強度に対応するＶ０と成るように、成型制御部４からの信号に基づき、成型制御手段３において成型圧力、ロール速度、原料供給速度等の成型条件を設定し、ブリケットを成型する。あらかじめ目標として定められたブリケット圧潰強度としては、例えば、１００Ｎ／ブリケットが考えられる。
【００１８】
又、原料が変更された場合に、変更前のＶ０と変更後のＶ０が一定になるように成型条件を設定し、ブリケットを成型することもできる。即ち、原料が変更された場合に、成型ブリケットの成型性（圧密性）が一定となるように、変更後のＶ０が変更前のＶ０と同一となるように、成型制御部４からの信号に基づき、成型制御手段３において成型圧力、ロール速度、原料供給速度等の成型条件を設定し、ブリケットを成型する。
【実施例】
【００１９】
次に、本発明の実施例について説明する。
ロール直径７００ｍｍ、ロール幅６５０ｍｍのダブルロール圧縮成型機により、成型した。凹部（カップ）の形状は、約7ｃｃのピロー型である。
原料は、原料Ａ（ブラジル産微粉鉄鉱石、平均粒度約０．０２ｍｍ）と原料Ｂ（豪州産粉鉄鉱石、平均粒度約０．２ｍｍ）を用いた。原料真比重は、ＪＩＳＭ８７１７（１９９３）により測定した。
原料は、水分が６％となるように混合し、セメント等の結合材を添加することなくブリケットを成型した。成型機の線圧としては、約４×１０４Ｎ/ｃｍで成型した。
成型機から排出された生ブリケットは、圧潰強度を測定した。圧潰強度の測定方法は、ＪＩＳＭ８７１８（２００９）によった。
【００２０】
原料Ａと原料Ｂについて、それぞれ、原料真比重（ｇ／ｃｍ３）を測定し、同じ成型条件で成型した場合のブリケット１個当りの個質量（ｇ／個）を測定した。原料真比重とブリケット１個当りの個質量から式（１）によりブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）を計算した。
結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
2014055788.tif 000003
【００２２】
表１に記載した原料Ａ、Ｂの生ブリケットの個質量（ｇ／個）と個基質体積（ｃｍ３／個）を図２に示した。原料Ａ、Ｂ間で、生ブリケットの個質量（ｇ／個）は、ほぼ同じであるが、生ブリケット個基質体積（ｃｍ３／個）に相違がある。表１に記載した原料Ａ、Ｂの生ブリケット圧潰強度（Ｎ）を図３に示した。図２と図３より、生ブリケット圧潰強度（Ｎ）は、生ブリケット個基質体積（ｃｍ３／個）による影響が大きいことを示している。
生ブリケット１個当りの個基質体積（ｃｍ３／個）により、成型ブリケットの成型性（圧密性）を迅速に評価することができ、当該評価に基づきブリケットを製造することで、生ブリケット圧潰強度（Ｎ）が高いブリケットを成型することができることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
成型ブリケットの成型性（圧密性）の優れたブリケットの成型に利用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１…原料槽、２…成型機、３…成型制御手段、４…成型制御部、５…原料、６…生ブリケット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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