(57)【要約】【課題】焼結機へ搬送され、焼結機に装入される工程において炭材内装粒子の崩壊を抑制できる炭材内装粒子の製造方法を提供する。【解決手段】粉状の鉄含有原料と、石灰含有原料と、有機バインダーと、を混合して混合粉とし、混合粉と、炭材とを造粒して、炭材の周囲に混合粉からなる外層が形成された炭材内装粒子を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉状の鉄含有原料と、石灰含有原料と、有機バインダーと、を混合して混合粉とし、
前記混合粉と、炭材とを造粒して、炭材核の周囲に前記混合粉からなる外層が形成された炭材内装粒子を製造する、炭材内装粒子の製造方法。
【請求項２】
前記有機バインダーは、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、α化でんぷんおよびリグニンスルホン酸マグネシウムの何れか１つ以上である、請求項１に記載の炭材内装粒子の製造方法。
【請求項３】
前記ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコール粉である、請求項２に記載の炭材内装粒子の製造方法。
【請求項４】
前記ポリビニルアルコール粉は、１００メッシュの篩で篩下に篩分けされたポリビニルアルコール粉である、請求項３に記載の炭材内装粒子の製造方法。
【請求項５】
前記混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が０．１質量％以上３．０質量％以下になるように前記ポリビニルアルコール粉を配合する、請求項３または請求項４に記載の炭材内装粒子の製造方法。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載の炭材内装粒子の製造方法で製造された炭材内装粒子を、鉄含有原料と、副原料と、凝結材と、を混合、造粒した造粒粒子に配合して焼結原料とし、
前記焼結原料を焼結機のパレットに装入して焼結する、炭材内装焼結鉱の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉などで製鉄原料として使用される焼結鉱の製造技術に関するものであり、具体的には、炭材を内装した炭材内装粒子の製造方法および当該炭材内装粒子を焼結原料の一部として製造される炭材内装焼結鉱の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉製鉄法では、鉄源として焼結鉱や鉄鉱石、ペレットなどを主に用いている。ここで、焼結鉱は、塊成鉱の一種であり、以下の手順にて製造される。まず、粒径が１０ｍｍ以下の鉄鉱石やダスト等の鉄含有原料と、少なくとも石灰石や生石灰、製鋼スラグなどの石灰含有原料を含む副原料と、精錬ニッケルスラグ、ドロマイト、蛇紋岩などのＭｇＯ含有原料と、珪石などからなるＳｉＯ２含有原料と、粉コークスや無煙炭などからなる凝結材と、から構成される造粒原料に適量の水を添加し、ドラムミキサーなどを用いて混合、造粒して擬似粒子とする。次いで、擬似粒子とした造粒原料を、焼結機の循環移動するパレットに装入し、造粒原料に含まれる凝結材を燃焼させて焼結ケーキとする。その後、焼結ケーキを、破砕、冷却、整粒し、一定の粒径以上のものを成品焼結鉱として回収している。
【０００３】
従来、焼結ベッド全体を均一に液相焼結する方法が主流であったが、近年、液相焼結主体の部分と、液相生成を抑えた部分とを焼結ベッドに混在させ、あえて不均一な構造を指向する焼結方法が検討されている。この理由は、融点が高く溶融しにくい部分には焼結後に多くの細かい気孔が残存し、当該部分が還元性ガスとの接触面積が大きい還元されやすい焼結鉱組織になるからである。
【０００４】
このような塊成鉱の製造方法として、特許文献１には、高融点で液相生成を抑えたものとして、炭材を鉄鉱石粉とＣａＯ含有原料で被覆した湿潤ペレットを作製し、これを従来の液相焼結主体の焼結原料に混合後、下方吸引型焼結機において焼結する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５７９０９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたように、炭材内装焼結鉱は、炭材核を有する炭材内装粒子を、炭材核を有しない通常の造粒粒子に配合して焼結原料とし、焼結機で焼結することで製造される。しかしながら、造粒機で造粒された炭材内装粒子が焼結機へ搬送され、焼結機に装入される工程で崩壊すると液相生成を抑えた部分が生成されず、還元されやすい焼結鉱組織が形成されない。本発明は上記課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、焼結機へ搬送され、焼結機に装入される工程において炭材内装粒子の崩壊を抑制できる炭材内装粒子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決できる本発明の特徴は、以下の通りである。
（１）粉状の鉄含有原料と、石灰含有原料と、有機バインダーと、を混合して混合粉とし、
前記混合粉と、炭材とを造粒して、炭材核の周囲に前記混合粉からなる外層が形成された炭材内装粒子を製造する、炭材内装粒子の製造方法。
（２）前記有機バインダーは、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、α化でんぷんおよびリグニンスルホン酸マグネシウムの何れか１つ以上である、（１）に記載の炭材内装粒子の製造方法。
（３）前記ポリビニルアルコールは、ポリビニルアルコール粉である、（２）に記載の炭材内装粒子の製造方法。
（４）前記ポリビニルアルコール粉は、１００メッシュの篩で篩下に篩分けされたポリビニルアルコール粉である、（３）に記載の炭材内装粒子の製造方法。
（５）前記混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が０．１質量％以上３．０質量％以下になるように前記ポリビニルアルコール粉を配合する、（３）または（４）記載の炭材内装粒子の製造方法。
（６）（１）から（５）の何れか１つに記載の炭材内装粒子の製造方法で製造された炭材内装粒子を、鉄含有原料と、副原料と、凝結材と、を混合、造粒した造粒粒子に配合して焼結原料とし、前記焼結原料を焼結機のパレットに装入して焼結する、炭材内装焼結鉱の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の炭材内装焼結鉱の製造方法を実施することで、圧潰強度の高い炭材内装粒子を製造できるので、焼結機へ搬送され、焼結機に装入される工程において、崩壊する炭材内装粒子を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法が実施できる炭材内装粒子の製造工程１０の一例を示す模式図である。
【図２】造粒機３８に存在する混合粉３０、コークス粒子３２（成長途中の炭材内装粒子を含む）および炭材内装粒子４０を示す写真である。
【図３】炭材内装焼結鉱の製造方法が実施できる炭材内装焼結鉱の製造工程１００の一例を示す模式図である。
【図４】炭材内装粒子の水分含有割合と圧潰強度との関係を示すグラフである。
【図５】ポリビニルアルコール粉の配合割合と炭材内装粒子の圧潰強度との関係を示すグラフである。
【図６】実施例および比較例の焼結鉱のＲＩを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を通じて本発明を説明する。図１は、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法が実施できる炭材内装粒子の製造工程１０の一例を示す模式図である。図１を用いて、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法を説明する。
【００１１】
炭材内装粒子の製造工程１０では、まず、貯蔵槽１４に貯蔵された鉄鉱石粉１２と、貯蔵槽１８に貯蔵された生石灰１６と、貯蔵槽２２に貯蔵されたポリビニルアルコール粉２０とがそれぞれの貯蔵槽から搬送機２４に所定量切り出される。鉄鉱石粉１２、生石灰１６およびポリビニルアルコール粉２０は、搬送機２４によってインテンシブミキサーなどの混練機２８に搬送される。鉄鉱石粉１２、生石灰１６およびポリビニルアルコール粉２０は、混練機２８で適量の水２６とともに混合されて混合粉３０となる。
【００１２】
本実施形態において、鉄鉱石粉１２は、粉状の鉄含有原料の一例であり、例えば、粒径が１５０μｍ以下、比表面積が１５００ｃｍ２／ｇ程度の鉄鉱石粉である。生石灰１６は、石灰含有原料の一例であり、生石灰に代えて、または生石灰とともに石灰石を用いてもよい。但し、混合粉３０を造粒するという観点から、造粒効果の高い生石灰を用いることが好ましい。また、焼結時に生じる融液の粘度を増加させるドロマイト［ＣａＭｇ（ＣＯ３）２］を生石灰および／または石灰石に添加してもよい。すなわち、石灰含有原料とは、生石灰、石灰石およびドロマイトの何れか１つ以上を含有する原料である。ポリビニルアルコール粉２０は、有機バインダーの一例であり、有機バインダーとしては、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、α化でんぷんおよびリグニンスルホン酸マグネシウムの何れか１つ以上を用いてよい。
【００１３】
次に、混練機２８で混合された混合粉３０と、貯蔵槽３４に貯蔵されたコークス粒子３２と、が搬送機３６に所定量切り出され、造粒原料となる。本実施形態では、造粒原料に対するコークス粒子３２の配合割合が１質量％以上５質量％以下、より好ましくは、２質量％以上４質量％以下になるように、混合粉３０およびコークス粒子３２を切り出している。
【００１４】
本実施形態において、コークス粒子３２は、炭材の一例であり、当該炭材は、周囲に混合粉３０からなる外層が形成されて炭材核となる。炭材として無煙炭であるホンゲイ炭を用いてもよい。コークス粒子およびホンゲイ炭は揮発分が少ないので、これらを用いることで焼結時に炭材から生じる燃焼ガスが少なくでき、当該炭材内装粒子を用いて製造される炭材内装焼結鉱の強度低下が抑制される。これにより、炭材内装焼結鉱の歩留低下を抑制できる。
【００１５】
造粒原料は、搬送機３６によってディスクペレタイザーなどの造粒機３８に搬送される。造粒原料は、造粒機３８で適量の水２６とともに転動され、水の架橋力等によってコークス粒子３２が炭材核となり、その周囲に混合粉３０からなる外層が形成された炭材内装粒子４０が製造される。
【００１６】
図２は、造粒機３８に存在する混合粉３０、コークス粒子３２（成長途中の炭材内装粒子を含む）および炭材内装粒子４０を示す写真である。図１に示した炭材内装粒子の製造工程１０に従って炭材内装粒子４０が製造されるが、炭材内装粒子４０の強度が低いと、炭材内装粒子４０を焼結機へ搬送し、焼結機に装入される工程で崩壊する。このため、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法では、鉄鉱石粉１２および生石灰１６にポリビニルアルコール粉２０を配合している。これにより、コークス粒子３２の周囲に外層として形成される混合粉３０の強度が高められ、焼結機へ搬送し、焼結機に装入される工程における炭材内装粒子４０の崩壊を抑制できる。
【００１７】
図３は、炭材内装焼結鉱の製造方法が実施できる炭材内装焼結鉱の製造工程１００の一例を示す模式図である。炭材内装焼結鉱の製造工程１００では、図１に示した炭材内装粒子の製造工程１０と平行して、粒径が１０ｍｍ以下の鉄鉱石やダスト等の鉄含有原料と、石灰石、生石灰、製鋼スラグなどのＣａＯ含有原料を含む副原料と、粒径３ｍｍ未満の粉コークスや無煙炭などからなる凝結材と、を含む原料５０を、ドラムミキサー等の造粒機５２で造粒して造粒粒子とする。なお、副原料には、精錬ニッケルスラグ、ドロマイト、蛇紋岩などのＭｇＯ含有原料や、珪石などからなるＳｉＯ２含有原料が含まれてもよい。
【００１８】
次いで、原料５０を造粒した造粒粒子に、炭材内装粒子４０を配合して焼結原料とする。焼結原料のうち、原料５０を造粒した造粒粒子が液相焼結主体の部分となり、炭材内装粒子４０が液相生成を抑えた部分となる。焼結原料に対する炭材内装粒子４０の配合割合が１０質量％以上３０質量％以下になるように、造粒粒子に炭材内装粒子４０を配合することが好ましい。これにより、焼結原料の通気性が向上し、炭材内装焼結鉱の生産性が向上する。
【００１９】
炭材内装粒子が配合された焼結原料は、下方吸引式焼結機６０のサージホッパーに搬入される。焼結原料は、サージホッパーから無端移動式のパレットに装入され、装入層が形成される。装入層は、上方に設置された点火炉によって点火され、下方に設置されたウインドボックスから上方のガスを下方に吸引されることで装入層は順次燃焼、焼結される。装入層は、当該燃焼により発生する燃焼熱で焼結されて焼結ケーキとなる。焼結ケーキは、排鉱部で破砕および整粒され、粒径４ｍｍ以上の塊成物が成品の炭材内装焼結鉱として回収される。このようにして製造された炭材内装焼結鉱が高炉７０の製鉄原料として使用される。なお、本実施形態における粒径とは、ＪＩＳ（日本工業規格）  Ｚ  ８８０１−１に準拠した公称目開きの篩を用いて篩分けされた粒径であり、例えば、粒径４ｍｍ以上とは、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０１−１に準拠した公称目開き４ｍｍの篩を用いて篩上に篩分けされる粒径をいう。
【００２０】
本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法で用いるコークス粒子３２の粒径は、２ｍｍ以上であることが好ましい。粒径が２ｍｍ以上のコークス粒子を用いることで、炭材内装粒子を配合した焼結原料を焼結機で焼結する工程でコークス粒子が消失してしまうことを抑制できる。コークス粒子３２の粒径は、３ｍｍ以上であることがより好ましい。粒径が３ｍｍ以上の炭材を用いることで、コークス粒子の消失をさらに抑制できる。
【００２１】
一方、粒径が大きいコークス粒子を用いると、焼結時にコークスから発生する燃焼ガス量が増加し、炭材内装焼結鉱においてコークス粒子を被覆する外層に亀裂が生じる。コークス粒子を被覆する外層に亀裂が生じると炭材内装焼結鉱の強度が大きく低下し、この結果、炭材内装焼結鉱の歩留が大きく低下する。このため、コークス粒子３２の粒径は、８ｍｍ以下であることが好ましく、６ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
また、製造される炭材内装粒子４０の粒径は、８ｍｍ以上１８ｍｍ以下であることが好ましい。上述したように、粒径が４ｍｍ以上の炭材内装焼結鉱が成品焼結鉱として回収され、粒径４ｍｍ未満の焼結鉱は、焼結原料にリサイクル（返鉱）される。また、炭材内装粒子４０は、焼結機で焼結すると水分の蒸発や部分的な溶融によって体積が小さくなる。従って、炭材内装粒子４０がそのまま焼結されたとしても返鉱にならないように、炭材内装粒子４０の粒径は、８ｍｍ以上であることが好ましく、１０ｍｍ以上であることがより好ましい。
【００２３】
一方、炭材内装粒子４０に形成されたコークス粒子３２の外層の厚さが５ｍｍを超えると、限られた焼結時間内に炭材内装粒子４０の全ての外層を焼結することが困難になる。焼結が不十分な部分が炭材内装焼結鉱に存在すると、炭材内装焼結鉱の強度は低下し、炭材内装焼結鉱の歩留が低下する。従って、炭材内装粒子４０の外層の厚さは５ｍｍ以下であることが好ましく、例えば、コークス粒子３２の粒径が８ｍｍであって外層の厚さが５ｍｍである場合の炭材内装粒子の粒径は１８ｍｍになる。このため、炭材内装粒子４０の粒径は１８ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２４】
また、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法では、バインダーとして、有機バインダーであるポリビニルアルコールを用いている。有機バインダーは、炭材内装粒子４０の焼結時の燃焼によって揮発するので、焼結後の炭材内装焼結鉱に残存しない。このため、有機バインダーを用いることで、当該バインダーを用いることによる炭材内装粒子４０への影響、および、当該炭材内装粒子４０を含む焼結原料を焼結して製造される炭材内装焼結鉱への影響を小さくできる。
【００２５】
また、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法では、有機バインダーとして、粉状のポリビニルアルコール粉２０を用いた例を示した。しかしながら、粉状の有機バインダーに限られず、有機バインダーをある濃度で溶解させた有機バインダー溶液を用いてもよい。
【００２６】
但し、炭材内装粒子の品質を一定に保つには、炭材内装粒子４０の水分含有量およびバインダー含有量を一定にすることが求められるところ、仮に、有機バインダー溶液を撹拌機あるいは造粒機内で鉄鉱石粉１２を含む原料に噴霧すると、鉄鉱石粉１２の持込み水分が変動した際に、溶液中のバインダー濃度を、鉄鉱石粉１２を含む原料の持込み水分に合わせて制御する必要がある。さらに、有機バインダー溶液の濃度が異なると有機バインダー溶液の粘度も異なり、当該粘度に応じて有機バインダー溶液の噴霧条件を調整する必要がある。
【００２７】
このため、バインダーとしては、ポリビニルアルコール粉２０のような粉状バインダーを用いることが好ましい。有機バインダーとして、粉状バインダーを用いることで、上述した制御を行うことなく、有機バインダーと鉄鉱石原料に配合し、撹拌するだけで均一に混合できる。これにより、炭材内装粒子４０の強度は、全体的に平均して向上し、炭材内装粒子４０の品質を一定に保つことができる。
【００２８】
さらに、１００メッシュの篩で篩下に篩分けされたポリビニルアルコール粉を用いることが好ましい。１００メッシュの篩で篩下に篩分けされたポリビニルアルコール粉の粒径は１５０μｍ以下になるので、ポリビニルアルコール粉を混合する鉄鉱石粉１２の粒径と同程度になる。このように、ポリビニルアルコール粉と鉄鉱石粉１２との粒径を同程度にすることで粒径差による偏析が抑制されてさらに均一に混合でき、炭材内装粒子４０の品質を一定に保つことができる。
【００２９】
次に、炭材内装粒子４０の強度について説明する。炭材内装粒子４０が製造されてから下方吸引式焼結機６０に装入されるまでに、炭材内装粒子４０は、複数の搬送コンベアを乗り継ぐ。このため、炭材内装粒子４０は、複数の搬送コンベアの乗り継ぎと、下方吸引式焼結機６０のパレット装入時の衝撃に耐える強度を有することが好ましい。まず、圧潰強度を変えた炭材内装粒子を試験的に製造し、搬送コンベアの乗り継ぎとパレット装入を行った後における炭材内装粒子の崩壊状況を確認した。その結果、炭材内装粒子の圧潰強度を９．８Ｎ／個以上にすることで、複数の搬送コンベアの乗り継ぎと、下方吸引式焼結機６０のパレット装入時の衝撃に耐え、下方吸引式焼結機６０への直送が可能になることが判明した。なお、本実施形態において、圧潰強度とは、圧縮試験機を用いて、圧縮速度１ｍｍ／ｍｉｎで炭材内装粒子を圧縮して測定される最大強度である。
【００３０】
炭材内装粒子の圧潰強度を９．８Ｎ／個以上にするには、ヘマタイトを主体鉱物とする鉄鉱石粉であれば、１８００〜２０００ｃｍ２／ｇ程度のＢｌａｉｎｅ比表面積または粒径４５μｍ以下となる鉄鉱石粉の含有割合が８０質量％以上となる鉄鉱石粉を使用する必要がある。しかしながら、現在、鉄鉱石市場で流通しているヘマタイト精鉱微粉の多くは、Ｂｌａｉｎｅ比表面積が５００〜１５００ｃｍ２／ｇ程度、４５μｍ以下となる鉄鉱石粉の含有割合が３５〜７５質量％程度である。従って、これら原料をこのまま用いても圧潰強度９．８Ｎ／個以上の炭材内装粒子を製造できない。
【００３１】
一方、ボールミル等を用いて鉄鉱石粉を粉砕することで、１８００ｃｍ２／ｇ以上のＢｌａｉｎｅ比表面積または粒径４５μｍ以下となる鉄鉱石粉の含有割合が８０質量％以上が達成できるが、設備コストやランニングコストが高くなる。そこで、炭材の周囲に形成される外層の混合粉３０にポリビニルアルコール粉２０を配合し、炭材内装粒子の圧潰強度を９．８Ｎ／個以上にできるか否かを確認するべく、図１に示した炭材内装粒子の製造工程１０に従って、炭材内装粒子の製造試験を行った。
【００３２】
炭材内装粒子の製造試験は、以下の手順にて実施した。まず、粒径１５０μｍ以下であってＢｌａｉｎｅ比表面積が１５００ｃｍ２／ｇの鉄鉱石粉と、粒径７５μｍ以下の生石灰と、粒径１５０μｍ以下のポリビニルアルコール粉とを、質量比で９５：４：１の割合で配合し、インテンシブミキサーを用いて均一に混合して混合粉とした。この混合粉と、粒径２ｍｍ以上８ｍｍ以下のコークス粒子を質量比９８：２の割合で配合して造粒原料とした。この造粒原料を、ディスクペレタイザーを用いて転動させて造粒原料を造粒し、炭材の周囲に混合粉からなる外層が形成された炭材内装粒子を製造した。造粒原料の造粒に必要な水は、インテンシブミキサーおよびディスクペレタイザー内へ適量噴霧して供給した。
【００３３】
図４は、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法で製造された炭材内装粒子の水分含有割合と圧潰強度との関係を示すグラフである。図４において、横軸は炭材内装粒子の水分含有割合（質量％）であり、縦軸は炭材内装粒子の圧潰強度（Ｎ／個）である。炭材内装粒子が造粒された直後の水分含有割合は７〜８質量％であり、この時点で炭材内装粒子の圧潰強度は、９．８Ｎ／個以上となった。この結果から、Ｂｌａｉｎｅ比表面積が１８００ｃｍ２／ｇ未満または粒径４５μｍ以下となる鉄鉱石粉の含有割合が８０質量％未満の鉄鉱石粉を用いた場合であっても、当該鉄鉱石粉を含む混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が１質量％以上となるようにポリビニルアルコール粉を配合することで、９．８Ｎ／個以上の圧潰強度を有する炭材内装粒子を製造できることが確認された。一方、ポリビニルアルコール粉を配合しない場合には、炭材内装粒子の圧潰強度は２．０〜３．９Ｎ／個となり、９．８Ｎ／個以上の圧潰強度にできなかった。
【００３４】
また、図４に示すように、乾燥させて水分含有割合を小さくすると、炭材内装粒子の圧潰強度は向上する。特に、炭材内装粒子の含有水分量を２質量％以下にすることで、炭材内装粒子の圧潰強度を大きく向上することから、炭材内装粒子の含有水分量を２質量％以下に乾燥させることが好ましく、炭材内装粒子の含有水分量を１質量％以下に乾燥させることがより好ましい。これにより、有機バインダーの配合量を増やすことなく、炭材内装粒子の強度を向上できる。
【００３５】
次に、鉄鉱石粉と、生石灰と、ポリビニルアルコール粉との質量比が、９５．９：４．０：０．１と、９５．０：４．０：１．０と、９４．０：４．０：２．０と、９３．０：４．０：３．０と、になるように配合割合を変えて炭材内装粒子を製造し、各炭材内装粒子の圧潰強度を測定した。その結果を図５に示す。
【００３６】
図５は、ポリビニルアルコール粉の配合割合と炭材内装粒子の圧潰強度との関係を示すグラフである。図５において、横軸は混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合（質量％）であり、縦軸は炭材内装粒子の圧潰強度（Ｎ／個）である。図５に示すように、混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合を高くすることで、炭材内装粒子の圧潰強度を向上できる。一方、ポリビニルアルコール粉の配合割合を２質量％より高くしても炭材内装粒子の圧潰強度が向上せず、飽和傾向が見られた。さらに、混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が３質量％以上となるようにポリビニルアルコール粉を配合すると、鉄鉱石粉の持ち込み水および造粒時に供給される水にポリビニルアルコール粉が溶け込み、粘度が上昇して安定した造粒が困難になった。これらの結果から、混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が０．１質量％以上３．０質量％以下となるようにポリビニルアルコール粉を配合することが好ましく、混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が０．１質量％以上２．０質量％以下となるようにポリビニルアルコール粉を配合することがさらに好ましいことがわかる。
【００３７】
以上、説明したように、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法を実施することで、圧潰強度の高い炭材内装粒子を製造できるので、焼結機へ搬送され、焼結機に装入される工程において、崩壊する炭材内装粒子を少なくできる。そして、当該炭材内装粒子を含む焼結原料を焼結して炭材内装焼結鉱を製造することで、焼結鉱に還元されやすい焼結鉱組織が多く形成され、炭材内装焼結鉱の還元効率の向上が実現できる。
【００３８】
また、Ｂｌａｉｎｅ比表面積が１８００ｃｍ２／ｇ未満または粒径４５μｍ以下となる鉄鉱石粉の含有割合が８０質量％未満の鉄鉱石粉を用いた場合であっても、混合粉に対するポリビニルアルコール粉の配合割合が１質量％以上となるようにポリビニルアルコール粉を配合することで、焼結機へ直送できる強度の高い炭材内装粒子を製造できることが確認された。
【００３９】
次に炭材内装粒子を含む焼結原料を焼結して製造された炭材内装焼結鉱の還元反応性を確認した結果を説明する。図６は、実施例および比較例の焼結鉱のＲＩを示すグラフである。ＲＩは、焼結鉱の被還元性を示す指標であって、ＪＩＳ  Ｍ  ８７１３に準拠して測定される値である。
【００４０】
図６に示した比較例では、ポリビニルアルコール粉が混合されず、焼結機へ搬送、装入される工程で炭材内装粒子が崩壊したことを模擬し、炭材内装粒子を含まない焼結原料を６５０ｔ／ｈの投入速度で焼結機へ投入して焼結鉱を製造した。一方、実施例では、ポリビニルアルコール粉が配合され、焼結機へ搬送、装入される工程で炭材内装粒子が崩壊しないとして、炭材内装粒子を内数で約７質量％（約５０ｔ／ｈ相当）配合した焼結原料を６５０ｔ／ｈの投入速度で焼結機へ投入して焼結鉱を製造した。
【００４１】
図６に示すように、実施例の炭材内装焼結鉱のＲＩは、比較例の焼結鉱のＲＩより３％高くなることが確認された。この結果から、本実施形態に係る炭材内装粒子の製造方法を用いて圧潰強度の高い炭材内装粒子を製造することで、焼結機へ搬送、装入される工程で崩壊する炭材内装粒子を少なくでき、これにより、当該炭材内装粒子を含む焼結原料から製造される炭材内装焼結鉱の被還元性を向上できることがわかる。
【符号の説明】
【００４２】
１０    炭材内装粒子の製造工程
１２    鉄鉱石粉
１４    貯蔵槽
１６    生石灰
１８    貯蔵槽
２０    ポリビニルアルコール粉
２２    貯蔵槽
２４    搬送機
２６    水
２８    混練機
３０    混合粉
３２    コークス粒子
３４    貯蔵槽
３６    搬送機
３８    造粒機
４０    炭材内装粒子
５０    原料
５２    造粒機
６０    下方吸引式焼結機
７０    高炉
１００  炭材内装焼結鉱の製造工程
【図１】
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【図２】
2019112704.tif 000004
【図３】
2019112704.tif 000005
【図４】
2019112704.tif 000006
【図５】
2019112704.tif 000007
【図６】
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