(57)【要約】【課題】微粉を含有する鉄鉱石原料を焼結原料として用いる場合において、品質により優れる焼結鉱を、より生産性高く製造できる焼結鉱の製造方法を提供すること。【解決手段】微粉の含有割合が異なる複数銘柄の鉄鉱石原料を混合することで、粒径が０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合が最大となる粉鉄鉱石Ａと、前記粉鉄鉱石Ａよりも粒径が０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合が１０質量％以上小さい１種または２種以上の粉鉄鉱石Ｂを調製し、次いで、前記粉鉄鉱石Ａを造粒して得た造粒物を、焼結機Ａで焼結し、前記粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、前記焼結機Ａと異なる焼結機Ｂで焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粉の含有割合が異なる複数銘柄の鉄鉱石原料を混合することで、粒径が０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合が最大となる粉鉄鉱石Ａと、前記粉鉄鉱石Ａよりも粒径が０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合が１０質量％以上小さい１種または２種以上の粉鉄鉱石Ｂを調製し、次いで、
前記粉鉄鉱石Ａを造粒して得た造粒物を、焼結機Ａで焼結し、
前記粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、前記焼結機Ａと異なる焼結機Ｂで焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
【請求項２】
さらに、前記粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、前記焼結機Ａ及び前記焼結機Ｂと異なる焼結機Ｃで焼結す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。
【請求項３】
前記粉鉄鉱石Ａを、高速攪拌装置で攪拌した後、造粒することを特徴とする請求項１または２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、焼結鉱の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉原料として使用される焼結鉱は、一般に、焼結原料を造粒した造粒物を焼結機において焼結することにより製造される。従来の焼結鉱の製造方法の一例を、図６を用いて説明すると、先ず、運搬船から荷揚げされた鉄鉱石原料（粉状の鉄鉱石）が、銘柄ごとに粉鉱ヤードに山積みされる。図６に示すように、前記鉄鉱石原料には、産地等の相違により、微粉の含有量が多い細粒鉱石と、微粉の含有量が少ない粗粒鉱石等が存在する。なお、本明細書において、微粉とは、粒径が０．１２５ｍｍ以下の粒子をいう。
【０００３】
細粒鉱石は造粒性が悪く、細粒鉱石を焼結機で焼結すると焼結機の通気性を阻害し、品質に優れる焼結鉱を生産性良く製造できないといった問題が生じる。そのため、細粒鉱石と粗粒鉱石を混合（ベッディング）し、微粉の含有割合を調節した粉鉄鉱石αを焼結原料として用いている。
【０００４】
この粉鉄鉱石αは、返鉱、副原料（石灰石系粉原料等）、凝結材（粉コークス、無煙炭等）等の他の焼結原料とともに、混合・造粒装置（１次ミキサー、２次ミキサー）に導入され、混合、造粒されて造粒物（擬似粒子）とされる。一例として、前記造粒物は、粉鉄鉱石αを５０〜７２質量％、返鉱１５〜３０質量％、石灰石、生石灰、ニッケルスラグ等の副原料を１０〜１５質量％、粉コークス等の凝結材を３〜６質量％含む。
【０００５】
この造粒物を、焼結機α（ドワイトロイド式焼結機）のパレット上に連続的に供給し、表層部の凝結材（炭材）を燃焼させ、この時発生する燃焼熱によって焼結原料を溶融焼結し塊成化して焼結ケーキとする。この焼結ケーキを、破砕し、整粒した粒子を、焼結鉱として高炉に装入する。
【０００６】
上述したとおり、微粉の含有量が多い鉄鉱石原料を焼結原料として用いると、品質に優れる焼結鉱を生産性良く製造できないという問題が生じる。また、従来、結晶水の含有濃度が高い鉄鉱石原料を焼結原料として用いた場合にも、鉄鉱石中に含まれる結晶水を分解、除去するための熱量が余分に必要となること等から、焼結鉱の生産性が低下することが知られている。そのため、焼結原料として用いる粉鉄鉱石の調製方法に関して様々な検討がなされている。
【０００７】
例えば、特許文献１には、核粒子となる粗粒に微粉を付着させて造粒物Ｓを製造する第１の造粒装置と、微粉のみで又は微粉を主体として造粒させる造粒物Ｐを製造する第２の造粒装置を備え、前記核粒子への微粉付着平均厚さが特定の範囲となるように前記第１の造粒装置への微粉配合量を調整し、前記第１の造粒装置に供給しない残部の微粉を、前記第２の造粒装置の原料として使用する焼結原料の事前処理方法が開示されている。
【０００８】
特許文献２には、結晶水を３．０質量％以上、ＳｉＯ２を４．０質量％以下、粒径：０．２５ｍｍ以下の微粉を２０質量％以上含有するマラマンバ鉱石に、比表面積が３ｍ２／ｇ以上で、粒径：３ｍｍ以上５ｍｍ未満の粒子の割合Ａ１（質量％）および粒径：５ｍｍ以上１０ｍｍ未満の粒子の割合Ａ２(質量％)の関係が所定の式を満足する鉱石を配合して配合物とし、この配合物を高速攪拌混合機で混合造粒した後、焼結する焼結鉱の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３５０７７０号公報
【特許文献２】特開２００５−１９４６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１、２に開示された技術では、製造される焼結鉱の品質及び焼結鉱の生産性にいまだ改善の余地があった。
【００１１】
本発明は、微粉を含有する鉄鉱石原料を焼結原料として用いる場合において、品質により優れる焼結鉱を、より生産性高く製造でき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】
【００１２】
本発明者らは、焼結鉱の製造方法について検討を重ね、少なくとも２機の焼結機を用い、そのうちの少なくとも１機の焼結機において、微粉の含有割合が大きい鉄鉱石原料を集中して処理することで、より品質に優れる焼結鉱を、より生産性高く製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１３】
本発明の焼結鉱の製造方法は、以下の構成を有する。
［１］微粉の含有割合が異なる複数銘柄の鉄鉱石原料を混合することで、粒径が０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合が最大となる粉鉄鉱石Ａと、前記粉鉄鉱石Ａよりも粒径が０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合が１０質量％以上小さい１種又は２種以上の粉鉄鉱石Ｂを調製し、次いで、前記粉鉄鉱石Ａを造粒して得た造粒物を、焼結機Ａで焼結し、前記粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、前記焼結機Ａと異なる焼結機Ｂで焼結することを特徴とする焼結鉱の製造方法。
［２］さらに、前記粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、前記焼結機Ａ及び前記焼結機Ｂと異なる焼結機Ｃで焼結することを特徴とする［１］に記載の焼結鉱の製造方法。
［３］前記粉鉄鉱石Ａを、高速攪拌装置で攪拌した後、造粒することを特徴とする［１］または［２］に記載の焼結鉱の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の焼結鉱の製造方法によれば、微粉を含有する鉄鉱石原料を焼結原料として用いた場合においても、品質により優れた焼結鉱を、より生産性高く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の焼結鉱の製造方法の一実施形態を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の焼結鉱の製造方法の他の実施形態を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の焼結鉱の製造方法の他の実施形態を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の焼結鉱の製造方法の他の実施形態を説明する図である。
【図５】図５は、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合の差と、焼結鉱の被還元性の関係を示すグラフである。
【図６】図６は、従来の焼結鉱の製造方法の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の焼結鉱の製造方法について実施形態を示して説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００１７】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態の焼結鉱の製造方法を説明する図である。
図１に示されるように、先ず、運搬船から荷揚げされた鉄鉱石原料（粉状の鉄鉱石）が、銘柄ごとに粉鉱ヤードに山積みされる。前記鉄鉱石原料には、０．１２５ｍｍ以下（−１２５μｍ）の割合として定義される微粉の含有量が多い細粒鉱石と、微粉の含有量が少ない粗粒鉱石が存在する。
【００１８】
前記細粒鉱石としては、例えば、南米産の鉄鉱石原料（微粉含有量１５〜４５質量％、結晶水含有量２〜３質量％）や平均粒径が４０μｍ〜１００μｍの大きさであるペレットフィード（微粉含有量８０質量％以上）が挙げられる。また、前記粗粒鉱石としては、例えば、オーストラリア産の鉄鉱石原料（微粉含有量３〜１０質量％、結晶水含有量７〜９質量％）が挙げられる。
【００１９】
図１に示される焼結鉱の製造方法においては、ベッディングヤードにおいて、前記細粒鉱石と粗粒鉱石を混合（ベッディング）し、微粉の含有割合が最大となる粉鉄鉱石Ａと、前記粉鉄鉱石Ａよりも微粉の含有割合が１０質量％以上小さい粉鉄鉱石Ｂを調製する。なお、粉鉄鉱石Ｂは、粉鉄鉱石Ａよりも微粉の含有割合が１０質量％以上小さい限りにおいて１種である必要はなく、微粉の含有割合が異なる２種以上の粉鉄鉱石であってもよい。
【００２０】
その後、粉鉄鉱石Ａを、返鉱、副原料（石灰石系粉原料等）、凝結材（粉コークス、無煙炭等）等の他の焼結原料とともに、混合・造粒装置（１次ミキサー、２次ミキサー）に導入し、前記装置で混合、造粒して造粒物（擬似粒子）とする。一例として、この造粒物は、粉鉄鉱石Ａを５０〜７２質量％、返鉱１５〜３０質量％、石灰石、生石灰、ニッケルスラグ等の副原料を１０〜１５質量％、粉コークス等の凝結材を３〜６質量％含む。次いで、この造粒物を焼結機Ａで焼結して焼結鉱を製造する。同様に、粉鉄鉱石Ｂを、返鉱、副原料、凝結材等の他の焼結原料とともに、混合・造粒装置に導入し、前記装置で混合、造粒して造粒物とした後、前記造粒物を焼結機Ｂで焼結して焼結鉱を製造する。すなわち、図１に示される焼結鉱の製造方法においては、微粉の含有割合が最大である粉鉄鉱石Ａを造粒して得た造粒物を焼結する焼結機Ａと、微粉の含有割合が粉鉄鉱石Ａよりも１０質量％以上小さい粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を焼結する焼結機Ｂと、の２機の焼結機を用いて焼結鉱を製造する。
【００２１】
ここで、図６に示されるような従来の焼結鉱の製造方法では、細粒鉱石と粗粒鉱石を混合し、微粉の含有割合を調節した粉鉄鉱石αを調製し、この粉鉄鉱石αを造粒して得た造粒物を焼結機αで焼結して焼結鉱を製造していた。すなわち、従来の焼結鉱の製造方法は、本発明のように微粉の含有割合が異なる複数の粉鉄鉱石を調製し、焼結機ごとに微粉の含有割合の異なる粉鉄鉱石を焼結するものではなかった。かかる従来の焼結鉱の製造方法によれば、細粒鉱石をそのまま用いた場合よりも粉鉄鉱石α中の微粉の含有割合を小さく調節でき、擬似粒子の造粒性や焼結機での通気性を確保することができ、焼結鉱の生産性を高めることができる。
【００２２】
しかしながら、かかる従来の焼結鉱の製造方法では、粉鉄鉱石α中の微粉の含有割合を調節するために（例えば、粉鉄鉱石α中の微粉の含有量を１０〜２０質量％程度に調節するために）、粗粒鉱石の混合割合を大きくする（例えば、粉鉄鉱石α中の細粒鉱石の割合を３０〜７０質量％、粗粒鉱石の割合を３０〜７０質量％程度とする）必要があった。
前述のとおり細粒鉱石と粗粒鉱石は結晶水含有量が異なるため、このように調製された粉鉄鉱石αは、結晶水含有量のバラツキが大きかった。
【００２３】
上記粉鉄鉱石αは、その後、副原料、凝結材（炭材）等と混合、造粒され造粒物とされる。この際、凝結材の添加量は、粉鉄鉱石α中に含まれる結晶水含有量及びそのバラツキ等に応じて設定される。上述のように、粉鉄鉱石αは結晶水含有量のバラツキが大きいため、焼結機αでの焼結時に確実に結晶水を分解、除去できるように、凝結材の添加量は、結晶水含有量のバラツキ範囲の上限（最大値）又はその近傍に応じて設定される。つまり、凝結材の添加量が、粉鉄鉱石αの焼結に最適な添加量よりも過多となる傾向となる。これにより、焼結機αでの焼結温度が高くなり過ぎたり、焼結時間が長くなり過ぎたりして、最適な条件で焼結が行われなくなる。そしてこのように製造された焼結鉱は、熱が入りすぎ、回転強度（ＴＩ：タンブラーインデックス）や被還元性（還元率（ＲＩ））等の品質が低下する。また、焼結温度が高温化することで冷却時間が長くなり、さらに焼結時間が長くなることで、焼結鉱の生産性も低下する。
【００２４】
これに対して、本発明の焼結鉱の製造方法では、微粉の含有割合の大きい粉鉄鉱石Ａと、微粉の含有割合の小さい粉鉄鉱石Ｂを調製し、前記粉鉄鉱石Ａと粉鉄鉱石Ｂとを、別々の焼結機（焼結機Ａ、焼結機Ｂ）で焼結する。
【００２５】
この際、粉鉄鉱石Ａは、細粒鉱石の混合割合を大きくして調製される（例えば、粉鉄鉱石Ａ中の細粒鉱石の割合を７０〜９９質量％、粗粒鉱石の割合を１〜３０質量％程度として調製される）。そのため、粉鉄鉱石Ａを焼結原料として用いた場合、擬似粒子の造粒性や焼結機での通気性の点からは不利となり、焼結機Ａでの焼結鉱の生産性は若干低下する傾向となる。しかし、粉鉄鉱石Ａの結晶水含有量のバラツキは狭い範囲に抑えられるため、その後に添加される凝結材の添加量を、焼結時に粉鉄鉱石Ａに含まれる結晶水を分解、除去するために必要な最適な量にコントロールしやすくなる。これにより、焼結機Ａでの焼結を最適な焼結温度、焼結時間で行うことができ、品質に優れる焼結鉱を製造することができる。また、微粉の含有割合が大きい鉄鉱石原料を用いることで生じる焼結鉱の生産性の低下を、より小さく抑えられる。
【００２６】
一方、粉鉄鉱石Ｂは、細粒鉱石の含有割合を小さくして調製される（例えば、粉鉄鉱石Ｂ中の細粒鉱石の割合を１〜３０質量％、粗粒鉱石の割合を７０〜９９質量％程度として調製される）。そのため、粉鉄鉱石Ｂを焼結原料として用いた場合、擬似粒子の造粒性や焼結機での通気性が良好となり、焼結鉱の生産性が向上する。さらに、粉鉄鉱石Ｂの結晶水含有量のバラツキは狭い範囲に抑えられるため、その後に添加される凝結材の添加量を、焼結時に粉鉄鉱石Ｂに含まれる結晶水を分解、除去するために必要な最適な量にコントロールしやすくなる。これにより、焼結機Ｂでの焼結を最適な焼結温度、焼結時間で行うことができ、品質に優れる焼結鉱を製造することができる。また、焼結鉱の生産性も向上する。
【００２７】
このように、微粉の含有割合の大きい粉鉄鉱石Ａを焼結する焼結機Ａと、微粉の含有割合の小さい粉鉄鉱石Ｂを焼結する焼結機Ｂと、の２機の焼結機を用いる焼結鉱の製造方法とすることで、それぞれの焼結機において、焼結温度が高くなりすぎたり、焼結時間が長くなりすぎたりすることを回避でき、最適な焼結条件で焼結鉱を製造できる。これにより、焼結鉱の品質（焼結機Ａと焼結機Ｂで製造された焼結鉱の品質の平均）が高められる。また、焼結鉱の生産性（焼結機Ａと焼結機Ｂの生産率の平均）も高められる。すなわち、本発明の焼結機Ａ及び焼結機Ｂを用いた焼結鉱の製造方法によれば、従来の焼結機αを用いた焼結鉱の製造方法よりも、より品質に優れた焼結鉱を、より生産性高く製造することができる。
【００２８】
さらに、本発明においては、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と、粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合とが１０質量％以上異なるようにする。すなわち、粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合（微粉の含有質量％）を、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合（微粉の含有質量％）よりも１０質量％以上小さくなるように調節する。これにより、２機以上の焼結機を用いて焼結鉱を製造したことによる本発明の効果を十分に享受することができる。
【００２９】
図５は、粉鉄鉱石Ａを焼結する焼結機Ａと、粉鉄鉱石Ｂを焼結する焼結機Ｂとの２機の焼結機を用いて焼結鉱を製造した際の、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合との差（質量％）と、焼結鉱の被還元性（焼結機Ａと焼結機Ｂで製造された焼結鉱のＲＩの平均）の関係を示すグラフである。図５に示すように、粉鉄鉱石Ａ中の０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の０．１２５ｍｍ以下の微粉の含有割合との差が１０質量％以上であると、焼結鉱の被還元性の向上効果がより大きく得られる。これは、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合との差が１０質量％以上であると、粉鉄鉱石Ａ、粉鉄鉱石Ｂ中のそれぞれの結晶水含有量のバラツキを狭い範囲に抑えることができ、焼結鉱を製造する際に添加する凝結材の添加量をそれぞれの粉鉄鉱石に対して最適な量にコントロールしやすくなり、焼結機Ａ、焼結機Ｂのそれぞれにおいて、焼結温度が高くなりすぎたり、焼結時間が長くなりすぎたりすることを回避でき、最適な焼結条件で焼結鉱を製造できるためである。一方、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合との差が１０質量％未満であると、２機以上の焼結機を用いて焼結鉱を製造したことによる効果が十分に享受されなくなる。そのため、本発明においては、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合との間に１０質量％以上の差をつけ、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合との差が１０質量％未満である粉鉄鉱石は用いないこととする。
【００３０】
本発明の効果をより享受することができる点から、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合とは、１５質量％以上異なることが好ましく、２０質量％以上異なることがより好ましい。また、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有割合と粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有割合との差の上限は、特に限定されないが、現在入手が容易な鉄鉱石原料を用いることができ調節が容易である点から、４０質量％以下が好ましく、３５質量％以下がより好ましい。
【００３１】
また、本発明の効果をより享受しやすい点から、粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有量は、２０〜４０質量％が好ましく、２０〜３０質量％がより好ましい。また、粉鉄鉱石Ｂ中の微粉の含有量は、３〜１０質量％が好ましく、５〜１０質量％がより好ましい。
【００３２】
本発明で用いる少なくとも２機の焼結機としては、特に限定されないが、ドワイトロイド式焼結機が好ましい。また、本発明で用いる少なくとも２機の焼結機は、同じ港湾に荷揚げされた鉄鉱石原料を用いることができる距離に存在することが好ましい。具体的には、同じ粉鉱ヤードにストックされた細粒鉱石、粗粒鉱石等の原料や、同じベッディングヤードで調製された粉鉄鉱石Ａ及び粉鉄鉱石Ｂ等の焼結原料を、車両やベルトコンベアで搬送できる距離に存在することが好ましい。したがって、本発明で用いる少なくとも２機の焼結機は、同一製鉄所内に存在することが好ましい。製鉄所が複数の敷地（地区）にまたがって存在する場合には、同一の敷地（地区）内に存在することが好ましい。
【００３３】
＜第二実施形態＞
図２は、本発明の第二実施形態の焼結鉱の製造方法を説明する図である。
図２に示される焼結鉱の製造方法は、粉鉄鉱石Ａを、高速撹拌装置で撹拌した後、混合・造粒装置で造粒して造粒物を製造すること以外は、図１に示される焼結鉱の製造方法と同様である。
【００３４】
上記高速撹拌装置としては、例えば、アイリッヒミキサー、プロシェアミキサー、ヘンシェルミキサー、ペレガイアミキサー、レディゲミキサー、ダウミキサー、ハイスピードミキサー等を用いることができる。これらの中でも、アイリッヒミキサーが好ましい。さらに、粒度が整えられ、強度の高い造粒物が得られる点から、粉鉄鉱石Ａをアイリッヒミキサーで撹拌した後、パンペレタイザー、ドラムミキサーにより造粒して造粒物を製造することが好ましい。
【００３５】
図２に示される焼結鉱の製造方法においては、図１に示される焼結鉱の製造方法で得られる効果と同様の効果が得られる。さらに、粉鉄鉱石Ａを、高速撹拌装置で撹拌した後、混合・造粒装置で造粒することにより、粒度が整えられ、強度が高められた造粒物を製造することができる。これにより、焼結機Ａにおける焼結鉱の生産性をより高めることができ、焼結鉱の生産性をより高めることができる。
【００３６】
＜第三実施形態＞
図３は、本発明の第三実施形態の焼結鉱の製造方法を説明する図である。
図３に示される焼結鉱の製造方法は、３機の焼結機を用いて焼結鉱を製造すること以外は、図１に示される焼結鉱の製造方法と同様である。
【００３７】
すなわち、図３に示される焼結鉱の製造方法では、粉鉄鉱石Ａを造粒して得た造粒物を、焼結機Ａで焼結し、粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、焼結機Ｂ及び焼結機Ｃで焼結する。このような焼結鉱の製造方法とすることで、粉鉄鉱石Ｂの処理を早めることができ、例えば、鉄鉱石原料の需給バランス等によって粉鉄鉱石Ｂの在庫量が増加した場合等にも、柔軟に対応することができる。
【００３８】
なお、本実施形態の焼結鉱の製造方法において、鉄鉱石原料の需給バランス等によって粉鉄鉱石Ａの在庫量が増加した場合等には、粉鉄鉱石Ａを造粒して得た造粒物を、焼結機Ａ及び焼結機Ｃで焼結し、粉鉄鉱石Ｂを造粒して得た造粒物を、焼結機Ｂで焼結するようにしてもよい。
【００３９】
図３に示される焼結鉱の製造方法においては、図１に示される焼結鉱の製造方法で得られる効果と同様の効果が得られる。さらに、鉄鉱石原料の需給バランス等に対応可能な柔軟性により優れた焼結鉱の製造方法とすることができる。
【００４０】
＜第四実施形態＞
図４は、本発明の第四実施形態の焼結鉱の製造方法を説明する図である。
図４に示される焼結鉱の製造方法は、粉鉄鉱石Ａを、高速撹拌装置で撹拌した後、混合・造粒装置で造粒して造粒物を製造すること以外は、図３に示される焼結鉱の製造方法と同様である。
【００４１】
上記高速撹拌装置としては、図２に示される焼結鉱の製造方法と同様のものを用いることができる。これらの中でも、アイリッヒミキサーが好ましい。さらに、図２に示される焼結鉱の製造方法と同様に、粉鉄鉱石Ａをアイリッヒミキサーで撹拌した後、パンペレタイザー、ドラムミキサーにより造粒して造粒物を製造することが好ましい。
【００４２】
図４に示される焼結鉱の製造方法においては、図３に示される焼結鉱の製造方法で得られる効果と同様の効果が得られる。さらに、粉鉄鉱石Ａを、高速撹拌装置で撹拌した後、混合・造粒装置で造粒することにより、粒度が整えられ、強度が高められた造粒物を製造することができる。これにより、焼結機Ａにおける焼結鉱の生産性をより高めることができ、焼結鉱の生産性をより高めることができる。
【００４３】
＜他の実施形態＞
本発明の焼結鉱の製造方法について、第一実施形態〜第四実施形態を示して説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００４４】
例えば、第一実施形態の鉄鉱石の製造方法においては、混合・造粒装置（１次ミキサー及び２次ミキサー）としてドラムミキサーを用いた例を示しているが、これに限定されない。混合・造粒装置として、例えば、ペレタイザー等の他の混合・造粒装置を用いてもよい。また、製造条件等に応じて、１次ミキサーと２次ミキサーのうち、どちらか一方を省略してもよいし、１次ミキサー、２次ミキサーに加えて、或いは、１次ミキサー又は２次ミキサーに代えて、他の混合・造粒装置（ディスクペレタイザー等）による造粒を行ってもよい。第二実施形態〜第四実施形態の焼結鉱の製造方法における１次ミキサー、２次ミキサーについても上記と同様である。
【００４５】
また、第一実施形態〜第四実施形態の鉄鉱石の製造方法においては、粉鉄鉱石Ａ、粉鉄鉱石Ｂはベッディングヤードにおいて調製されたが、これに限定されない。例えば、混合・造粒装置の上流に設けたホッパーに細粒鉱石と粗粒鉱石をそれぞれ充填しておき、ホッパーから所定量の細粒鉱石と粗粒鉱石を供給することで粉鉄鉱石Ａ及び粉鉄鉱石Ｂをそれぞれ調製するようにしてもよい。
【００４６】
また、図１〜図４に示される焼結鉱の製造方法においては、粉鉄鉱石Ｂを１種用いる例を図示したが、これに限定されない。粉鉄鉱石Ｂとして、微粉含有量の異なる複数種の粉鉄鉱石Ｂ１、Ｂ２、…Ｂｎを用いてもよい（ただし、前記粉鉄鉱石Ｂ１〜Ｂｎ中の微粉の含有量は、いずれも粉鉄鉱石Ａ中の微粉の含有量よりも１０質量％以上小さい）。そして、例えば粉鉄鉱石Ｂとして、微粉含有量の異なる２種の粉鉄鉱石Ｂ１、Ｂ２（微粉の含有量Ｂ１＞Ｂ２）を用いる場合、図１、図２に図示される焼結鉱の製造方法において、焼結機Ｂで、前記粉鉄鉱石Ｂ１、Ｂ２を焼結すればよい。この場合、焼結機Ｂで、粉鉄鉱石Ｂ１を焼結した後、粉鉄鉱石Ｂ２を焼結してもよいし、粉鉄鉱石Ｂ２を焼結した後、粉鉄鉱石Ｂ１を焼結してもよいし、粉鉄鉱石Ｂ１と粉鉄鉱石Ｂ２を混合して焼結してもよい。また、図３、図４に図示される焼結鉱の製造方法において、焼結機Ｂで粉鉄鉱石Ｂ１を焼結し、焼結機Ｃで粉鉄鉱石Ｂ２を焼結してもよい。
【００４７】
また、第二実施形態、第四実施形態の焼結鉱の製造方法においては、高速撹拌装置を焼結機Ａの上流に設け、粉鉄鉱石Ａだけを高速撹拌装置で撹拌した後、造粒したが、これに限定されない。例えば、焼結機Ｂ及び焼結機Ｃの上流にも高速撹拌装置を設け、すべての粉鉄鉱石を高速撹拌装置で撹拌した後、造粒してもよい。また、焼結機Ｂ又は焼結機Ｃの上流にだけ高速撹拌装置を設けることや、焼結機Ａ〜Ｃのうちの任意の２機の上流にだけ高速撹拌装置を設けることも任意である。ただし、投資対効果が大きい点から、粉鉄鉱石Ａを焼結する焼結機の上流に高速撹拌装置を設け、粉鉄鉱石Ａを高速撹拌装置で撹拌した後、造粒することが好ましい。
【００４８】
さらに、本発明の焼結鉱の製造方法において、４機以上の焼結機を用いるようにすることも任意である。
【実施例】
【００４９】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５０】
＜実施例１＞
図１に示される焼結鉱の製造方法により焼結鉱を製造した。鉄鉱石原料としては、細粒鉱石（南米産、微粉含有量１６．８質量％、結晶水含有量２．３質量％およびペレットフィード、微粉含有量８５質量％、結晶水含有量１．２％）、粗粒鉱石（オーストラリア産、微粉含有量３．８質量％、結晶水含有量８．２質量％）を用いた。この細粒鉱石と粗粒鉱石を混合し、表１に示す微粉含有量の粉鉄鉱石Ａ及び粉鉄鉱石Ｂを調製した。前記粉鉄鉱石Ａ及び粉鉄鉱石Ｂ中の結晶水含有量は表１に示すとおりであった。なお、表１中の結晶水含有量は平均値を示し、括弧内は結晶水含有量の平均値±３σの値を示す。
【００５１】
粉鉄鉱石Ａと、返鉱、副原料、凝結材（炭材）を、混合・造粒して造粒物を製造した。この際、焼結原料中（造粒物中）の凝結材の添加量を、粉鉄鉱石Ａの結晶水含有量（平均値）及び結晶水含有量のバラツキから設定し、表１に示すとおりとした。ここで、凝結材とは、粉コークスや無煙炭などの固体燃料であり、粉鉄鉱石と石灰石とを焼結反応させる熱源である。そして、前記造粒物を焼結機Ａで焼結して焼結鉱を製造した。また、上記と同様にして、粉鉄鉱石Ｂと、返鉱、副原料、凝結材を、混合・造粒して造粒物を製造し、前記造粒物を焼結機Ｂで焼結して焼結鉱を製造した。
【００５２】
それぞれの焼結機で製造した焼結鉱のＴＩ（回転強度指数）をＪＩＳ  Ｍ８７１２に準拠して測定し、ＲＩ（還元率）をＪＩＳ  Ｍ８７１３に準拠して測定した。また、それぞれの焼結機における焼結鉱の生産率（ｔ／ｈｒ／ｍ２）を、焼結機のパレット単位面積（ｍ２）、単位時間（ｈｒ）当たりの焼結鉱の生産量（ｔ）から求めた。前記ＲＩ、ＴＩの測定結果、焼結鉱の生産率、及びこれらの平均を、表１に示す。
【００５３】
＜実施例２＞
図２に示される焼結鉱の製造方法により焼結鉱を製造したこと以外は、実施例１と同様にして焼結鉱を製造した。すなわち、本実施例２では、粉鉄鉱石Ａを、高速撹拌装置（アイリッヒミキサー）で撹拌した後、パンペレタイザー、ドラムミキサーで造粒して得た造粒物を焼結機Ａで焼結して焼結鉱を製造した。
実施例１と同様にして、それぞれの焼結機で製造した焼結鉱のＴＩ、ＲＩを測定し、焼結鉱の生産率を求めた。前記ＲＩ、ＴＩの測定結果、焼結鉱の生産率、及びこれらの平均を、表１に示す。
【００５４】
＜比較例１＞
表１に示す微粉含有量の粉鉄鉱石αを調製し、前記粉鉄鉱石αを焼結機Ａ及び焼結機Ｂで焼結して焼結鉱を製造したこと以外は、実施例１と同様にして焼結鉱を製造した。粉鉄鉱石α中の結晶水含有量は表１に示すとおりであった。また、焼結原料中の凝結材の添加量を、粉鉄鉱石αの結晶水含有量（平均値）及び結晶水含有量のバラツキから設定し、表１に示すとおりとした。
実施例１と同様にして、それぞれの焼結機で製造した焼結鉱のＴＩ、ＲＩを測定し、焼結鉱の生産率を求めた。前記ＲＩ、ＴＩの測定結果、焼結鉱の生産率を、表１に示す。
【００５５】
【表１】
2018053325.tif 000003
【００５６】
＜実施例３＞
図３に示される焼結鉱の製造方法により焼結鉱を製造したこと以外は、実施例１と同様にして焼結鉱を製造した。すなわち、本実施例３では、粉鉄鉱石Ｂを、焼結機Ｂ及び焼結機Ｃの２機の焼結機で焼結した。鉄鉱石原料としては、実施例１と同じものを用い、表２に示す微粉含有量の粉鉄鉱石Ａ及び粉鉄鉱石Ｂを調製した。前記粉鉄鉱石Ａ及び粉鉄鉱石Ｂ中の結晶水含有量は表２に示すとおりであった。また、実施例１と同様にして凝結材の添加量を設定し表２に示すとおりとした。
実施例１と同様にして、それぞれの焼結機で製造した焼結鉱のＴＩ、ＲＩを測定し、焼結鉱の生産率を求めた。前記ＲＩ、ＴＩの測定結果、焼結鉱の生産率、及びこれらの平均を、表２に示す。
【００５７】
＜実施例４＞
図４に示される焼結鉱の製造方法により焼結鉱を製造したこと以外は、実施例３と同様にして焼結鉱を製造した。すなわち、本実施例４では、粉鉄鉱石Ａを、高速撹拌装置（アイリッヒミキサー）で撹拌した後、パンペレタイザー、ドラムミキサーで造粒して得た造粒物を焼結機Ａで焼結して焼結鉱を製造した。
実施例１と同様にして、それぞれの焼結機で製造した焼結鉱のＴＩ、ＲＩを測定し、焼結鉱の生産率を求めた。前記ＲＩ、ＴＩの測定結果、焼結鉱の生産率、及びこれらの平均を、表２に示す。
【００５８】
＜比較例２＞
表２に示す微粉含有量の粉鉄鉱石αを調製し、前記粉鉄鉱石αを焼結機Ａ〜Ｃで焼結して焼結鉱を製造したこと以外は、実施例３と同様にして焼結鉱を製造した。粉鉄鉱石α中の結晶水含有量は表２に示すとおりであった。また、焼結原料中の凝結材の添加量を、粉鉄鉱石αの結晶水含有量（平均値）及び結晶水含有量のバラツキから設定し、表２に示すとおりとした。
実施例１と同様にして、それぞれの焼結機で製造した焼結鉱のＴＩ、ＲＩを測定し、焼結鉱の生産率を求めた。前記ＲＩ、ＴＩの測定結果、焼結鉱の生産率を、表２に示す。
【００５９】
【表２】
2018053325.tif 000004
【００６０】
表１〜２に示すように、本発明の焼結鉱の製造方法によれば、微粉の含有割合に１０質量％以上の差をつけた粉鉄鉱石Ａと１種または２種以上の粉鉄鉱石Ｂを調製し、少なくとも２機の焼結機を用いて前記粉鉄鉱石Ａと前記粉鉄鉱石Ｂをそれぞれ焼結することで、平均して高いＴＩ値及びＲＩ値を有する焼結鉱が製造でき、焼結鉱の生産率も向上した。実施例２、４の焼結鉱の製造方法では、粉鉄鉱石Ａを高速撹拌装置で撹拌した後、造粒した造粒物を用いることで、焼結鉱の生産率がさらに向上した。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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