(57)【要約】【課題】微粉の多い焼結原料を高い水分で造粒した際に発生する焼結時の焼成不足を抑制して、焼結機の生産性を向上させることが可能な焼結原料の事前処理方法を提供する。【解決手段】本発明に係る焼結原料の事前処理方法は、５００μｍアンダーの微粉を１５質量％以上含む焼結原料Ａを水分１０質量％〜１３質量％で造粒して造粒物ＡＡとし、造粒物ＡＡに水分０質量％〜９質量％の焼結原料Ｂを混合して造粒物ＡＡＢとし、鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒した造粒物ＣＣに造粒物ＡＡＢを添加する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
５００μｍアンダーの微粉を１５質量％以上含む焼結原料Ａを水分１０質量％〜１３質量％で造粒して造粒物ＡＡとし、
前記造粒物ＡＡに水分０質量％〜９質量％の焼結原料Ｂを混合して造粒物ＡＡＢとし、
鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒した造粒物ＣＣに前記造粒物ＡＡＢを添加することを特徴とする焼結原料の事前処理方法。
【請求項２】
５００μｍアンダーの微粉を１５質量％以上含む焼結原料Ａを水分１０質量％〜１３質量％で造粒して造粒物ＡＡとし、
前記造粒物ＡＡに水分０質量％〜９質量％の焼結原料Ｂを混合して造粒物ＡＡＢとし、
鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒装置に装入して１２０秒間以上造粒して、水分５質量％〜９質量％の造粒物ＣＣとした後、前記造粒装置内に前記造粒物ＡＡＢを添加することを特徴とする焼結原料の事前処理方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の焼結原料の事前処理方法において、前記造粒物ＡＡＢと前記造粒物ＣＣの水分差を３質量％以下とすることを特徴とする焼結原料の事前処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結機の生産性を向上させるため、焼結機に装入される焼結原料に対して事前に施される造粒処理に関する。
【背景技術】
【０００２】
焼結鉱を製造する焼結機の生産性は焼成速度×焼成後の歩留りで示される。従って、焼結機の生産性を向上させるためには、焼成速度及び／又は焼成後の歩留りの向上が必要となる。
焼成速度は、焼結機パレット内の赤熱帯下降速度、並びにパレット面積、焼結原料の嵩密度等を勘案して決定される。赤熱帯下降速度を速めて焼成速度を向上させるためには、原料層の通気性を高めることが重要となる。そのため、焼結原料を事前に造粒して微粉を低減することで通気性を高めている。
【０００３】
しかしながら、近年の資源劣質化に伴って、例えば５００μｍアンダーの微粉（粉鉱石）を１５質量％以上含むような焼結原料が増加しており、焼結原料の造粒強化（造粒後の未造粒微粉を減少させること）の重要性が増している。
【０００４】
そこで、特許文献１では、焼結原料の造粒強化を目的として、高い水分で焼結原料を造粒することが記載されている。詳細には、微粉を主体とする焼結原料を第１の造粒装置で造粒した後、該造粒物を他の焼結原料と共に第２の造粒装置へ供給して造粒する方法が記載されている。この方法では、第１の造粒装置で添加する水が、微粉を主体とする焼結原料に吸収される含水等量に、更に該含水等量の２．５質量％以上４．０質量％以下の水を加えた量であることを特徴としている。
【０００５】
また、特許文献２では、特許文献１の発明と同様に造粒系統を二系統に分割し、分割した一方の原料を水分８．０〜１１．１質量%で造粒して一方の擬似粒子とすると共に、他方の原料を水分６．０〜７．５質量％で造粒して他方の擬似粒子とし、双方の擬似粒子をドラムミキサーで混合することなく焼結機へ供給する方法が記載されている（例えば請求項１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１０１２６３号公報
【特許文献２】特開２００９−２０９４０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法の場合、焼結原料の含水等量に、更に該含水等量の２．５質量％以上４．０質量％以下の水を加えて造粒するため造粒性は良いが、造粒物自体の付着力も大きくなる。このため、該造粒物を他の焼結原料と共にドラムミキサーなどの第２の造粒装置に装入して造粒する過程において、他の焼結原料に配合された凝結材が、第１の造粒装置で造粒された造粒物に付着してその表面に凝結材層を形成する。その結果、埋没した凝結材の一部が酸化発熱せず、焼成不足が発生する。
【０００８】
一方、特許文献２に記載されている方法では、一方の擬似粒子と他方の擬似粒子をドラムミキサーで混合することなく焼結機へ供給するため、例えば他方の焼結原料に配合された凝結材が一方の擬似粒子内部へ取り込まれることが無い。そのため、凝結材の埋没に起因する焼成不足の発生を抑制することができる。しかし、一方の擬似粒子は水分が多いため、擬似粒子同士が固着して塊状化する傾向が強く、この一方の擬似粒子と他方の擬似粒子をドラムミキサー等で混合することなく、例えば焼結機への搬送過程のベルトコンベア上で積層して焼結機へ供給すると、焼結機へ供給する焼結原料中に一方の擬似粒子が偏在する部分、即ち、水分が偏在する部分が発生し、焼結時の焼成不足の原因となる。
【０００９】
なお、特許文献２の請求項３には、焼成不足を抑制する構成として、一方の擬似粒子と他方の擬似粒子の水分差を制限（３．１質量％以下）することが記載されている。この方法により、水分の偏在に起因する焼成不足を抑制することが可能となるが、造粒性に基づかない水分制御であるため、造粒時の水分不足や水分過多を招く原因となる。水分不足の場合、未造粒微粉が焼結時の通気性を低下させ、焼成速度の低下や焼成不足を招く。逆に、水分過多の場合は、焼結機へ供給する焼結原料全体の水分（焼結機へ持ち込む水量）の増加原因となり、焼成速度一定のもとでは焼成不足を招く。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、微粉の多い焼結原料を高い水分で造粒した際に発生する焼結時の焼成不足を抑制して、焼結機の生産性を向上させることが可能な焼結原料の事前処理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】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明は、５００μｍアンダーの微粉を１５質量％以上含む焼結原料Ａを水分１０質量％〜１３質量％で造粒して造粒物ＡＡとし、
前記造粒物ＡＡに水分０質量％〜９質量％の焼結原料Ｂを混合して造粒物ＡＡＢとし、
鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒した造粒物ＣＣに前記造粒物ＡＡＢを添加することを特徴としている。
【００１２】
なお、凝結材は、主として炭素を含むもので、酸化によって発熱する材料である。例えば、石炭やコークスなどを指す。
また、上記水分（質量％）は次式で算出される値である。
水分＝添加水量／（焼結原料の量＋添加水量）×１００
【００１３】
５００μｍアンダーの微粉（粉鉱石）を１５質量％以上含む焼結原料Ａは、微粉が多く造粒しにくい難造粒性原料なので、造粒性を確保するため、高水分（水分１０質量％〜１３質量％）で造粒して造粒物ＡＡとする。しかし、造粒物ＡＡは水分を多く含んでいるため、造粒物ＡＡ同士の付着が著しく、ドラムミキサー等による混合を行わない場合、造粒物ＡＡが分散せず、水分偏在による焼成不良（焼けムラ）の原因となる。
そこで、本発明では、凝結材埋没の原因となる造粒物ＡＡと低水分（水分０質量％〜９質量％）の焼結原料Ｂを混合することにより、低水分の焼結原料Ｂが造粒物ＡＡの表面にまぶし付けられた造粒物ＡＡＢを製造する。造粒物ＡＡＢは、その表面に低水分の焼結原料Ｂからなる層が形成されているので、造粒物ＡＡに比べて付着力が小さく、後工程における造粒物ＡＡＢの分散性が担保される。その結果、造粒物ＡＡＢの偏在化が抑制され、焼けムラによる焼成不足を抑制することができる。
【００１４】
加えて、第１の発明では、鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒した造粒物ＣＣに対して造粒物ＡＡＢを添加する、即ち、凝結材を含む焼結原料Ｃの造粒後に造粒物ＡＡＢを添加するので、造粒物ＡＡＢに焼結原料Ｃが付着しにくくなり、造粒物ＡＡＢへの凝結材埋没による焼成不足を抑制することができる。
【００１５】
また、第２の発明は、５００μｍアンダーの微粉を１５質量％以上含む焼結原料Ａを水分１０質量％〜１３質量％で造粒して造粒物ＡＡとし、
前記造粒物ＡＡに水分０質量％〜９質量％の焼結原料Ｂを混合して造粒物ＡＡＢとし、
鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒装置に装入して１２０秒間以上造粒して、水分５質量％〜９質量％の造粒物ＣＣとした後、前記造粒装置内に前記造粒物ＡＡＢを添加することを特徴としている。
【００１６】
第２の発明では、造粒中の造粒物ＣＣに造粒物ＡＡＢを添加することにより、造粒物ＡＡＢの偏在化を抑制し、焼けムラを抑制することができる。その際、焼結原料Ｃを造粒装置に装入して１２０秒間以上造粒した後に造粒物ＡＡＢを添加すると、焼成不足が生じないことを本発明者等は見出した。これは、造粒物ＣＣの造粒が１２０秒程度でほぼ完了しており、造粒物ＡＡＢへの凝結材埋没が生じないためであると考えられる。
【００１７】
また、本発明に係る焼結原料の事前処理方法では、前記造粒物ＡＡＢと前記造粒物ＣＣの水分差を３質量％以下とすることを好適とする。これにより、水分の偏在を抑制し、焼けムラを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る焼結原料の事前処理方法では、微粉が多く水分を多く含む造粒物ＡＡの表面に低水分の焼結原料Ｂがまぶし付けられた造粒物ＡＡＢを製造し、鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒した造粒物ＣＣに造粒物ＡＡＢを添加するので、微粉の多い焼結原料を高い水分で造粒した際に発生する凝結材埋没並びに水分偏在による焼成不足が抑制され、焼結機の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法の概略を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法の概略を示す模式図である。
【図３】（Ａ）はバッチ型ドラムミキサーの模式図、（Ｂ）は連続型ドラムミキサーの模式図である。
【図４】造粒物ＡＡの水分量と造粒物ＡＡ中の残存微粉量との関係を示したグラフである。
【図５】造粒物ＡＡＢの水分と鍋焼成後の歩留りとの関係を示し、（Ａ）は造粒物ＡＡの水分が１０質量％、造粒物ＣＣの水分が７質量％の場合のグラフ、（Ｂ）は造粒物ＡＡの水分が１３質量％、造粒物ＣＣの水分が７質量％の場合のグラフである。
【図６】造粒物ＡＡＢ添加時の焼結原料Ｃの造粒時間と鍋焼成後の歩留りとの関係を示し、（Ａ）は造粒物ＡＡの水分が１０質量％の場合のグラフ、（Ｂ）は造粒物ＡＡの水分が１３質量％の場合のグラフである。
【図７】造粒物ＡＡの水分が１０質量％、造粒物ＣＣの水分が５質量％の場合に、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの水分差が鍋焼成後の歩留りに及ぼす影響を示したグラフである。
【図８】造粒物ＡＡの水分が１３質量％、造粒物ＣＣの水分が７質量％の場合に、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの水分差が鍋焼成後の歩留りに及ぼす影響を示したグラフである。
【図９】造粒物ＡＡの水分が１３質量％、造粒物ＣＣの水分が９質量％の場合に、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの水分差が鍋焼成後の歩留りに及ぼす影響を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
【００２１】
［第１の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法］
本発明の第１の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法について図１の模式図を用いて説明する。
（１）５００μｍアンダーの微粉（粉鉱石）を１５質量％以上含む焼結原料Ａに水（水分１０質量％〜１３質量％）を添加し、撹拌機などの造粒装置ａ１０により造粒物ＡＡを造粒する。造粒物ＡＡは水分を多く含んでいるため付着性が強く、図１に示すように塊状化しやすい。
【００２２】
（２）造粒物ＡＡに水分０質量％〜９質量％の焼結原料Ｂを添加し、パンペレタイザーなどの混合機１２により造粒物ＡＡＢを造粒する。塊状化した造粒物ＡＡは、混合機１２内で分散し、水分が少ない焼結原料Ｂが造粒物ＡＡの表面に付着する。造粒物ＡＡＢは造粒物ＡＡに比べて水分が少ないため、塊状化が起こりにくい（図１参照）。
【００２３】
（３）鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒装置ｃ１１に装入して造粒を行い造粒物ＣＣを製造する（図１参照）。造粒装置ｃ１１にはドラムミキサーなどを使用することができる。
（４）造粒装置ｃ１１から排出され、ベルトコンベア（図示省略）により搬送される造粒物ＣＣに造粒物ＡＡＢを添加する。造粒物ＣＣと造粒物ＡＡＢはベルトコンベアの乗継ぎ部で混ざり合い、造粒物ＣＣと造粒物ＡＡＢが混在する状態となる（図１参照）。
なお、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの水分差は３質量％以下とすることが好ましい。
【００２４】
［第２の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法］
本発明の第２の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法について図２の模式図を用いて説明する。
（１）第１の実施の形態と同様の手順により造粒物ＡＡＢを製造する（図２参照）。
（２）鉄鉱石及び凝結材を含む焼結原料Ｃを造粒装置ｃ１１に装入して１２０秒間以上造粒して、水分５質量％〜９質量％の造粒物ＣＣとした後、造粒物ＡＡＢを造粒装置ｃ１１の排出口側から造粒装置ｃ１１内に装入する（図２参照）。
なお、第１の実施の形態と同様、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの水分差は３質量％以下とすることが好ましい。
【００２５】
その際、造粒装置ｃ１１が、図３（Ａ）に示すようなバッチ型ドラムミキサーの場合、焼結原料Ｃの造粒時間の制御は容易であるが、図３（Ｂ）に示すような連続型ドラムミキサーの場合は（１）式を用いて造粒時間の制御を行う。
造粒時間（ｍｉｎ）＝Ｋ×軸方向長さ（ｍ）÷（ドラムミキサー傾斜角（°）
×ドラム回転数（ｒｐｍ）×ドラム内径（ｍ））        （１）
ただし、Ｋは係数であり、原料によって異なる値をとる。本実施の形態では、Ｋ＝１０．４７としている。また、ドラムミキサー傾斜角は１°〜１５°、ドラム回転数は１ｒｐｍ〜１００ｒｐｍ、ドラム内径は１ｍ〜１０ｍとする。
【００２６】
［微粉を含む焼結原料Ａの造粒強化と添加水分との関係］
微粉を含む焼結原料Ａの造粒強化と添加水分との関係を明らかにするため、焼結原料Ａに添加する水分をパラメータとして造粒した造粒物ＡＡに含まれる残存微粉（０．５ｍｍアンダー）の量について調査した（第１の試験）。
【００２７】
０．５ｍｍ（５００μｍ）アンダーの微粉を５５質量％含む焼結原料Ａに、バインダーとしての生石灰２質量％及び水（水分９質量％〜１３質量％）を添加し、高速撹拌機（アイリッヒミキサー）用いて造粒物ＡＡを造粒した。
焼結原料Ａにはヤンディー鉱石を含む微粉を使用し、高速撹拌機の回転数を４１５ｒｐｍとして４０秒間撹拌して造粒物ＡＡを得た。
【００２８】
そして、得られた造粒物ＡＡに含まれる残存微粉（０．５ｍｍアンダー）の量について調査した。造粒物ＡＡに含まれる残存微粉の量の測定は、造粒処理後の造粒物ＡＡを水分０質量％まで乾燥させ、ＪＩＳＺ８８０１−１のふるい目０．５ｍｍに対し、１５秒間ロータップシェーカによる機械ふるい分けを実施後、ふるい下の質量を計測し、（ふるい下の質量）／（ふるい上の質量＋ふるい下の質量）×１００（質量％）を残存微粉量とした。
【００２９】
試験結果を図４に示す。同図より以下のことがわかる。
微粉が多い焼結原料の場合、１０質量％以上の水分で造粒すると、未造粒微粉（残存微粉）が減少する。しかし、水分が１３質量％を超えると、高速撹拌機等への焼結原料付着が増加する傾向が見られたため、水分の上限値は１３質量％とした。
なお、０．５ｍｍアンダーの微粉を１５質量％〜１００質量％で試験した場合も縦軸の数値は異なるものの、水分を１０質量％以上とすると未造粒微粉が減少した。また、バインダーとしての生石灰の割合を０質量％〜６質量％で変更した場合も同様の傾向が見られた。
【００３０】
［造粒物ＡＡの表面に焼結原料Ｂをまぶし付ける効果について］
造粒物ＡＡの表面に焼結原料Ｂをまぶし付ける効果を明らかにするため、造粒物ＡＡＢの水分をパラメータとして鍋焼成後の歩留りについて調査した（第２の試験）。
【００３１】
０．５ｍｍアンダーの微粉を４０質量％含む焼結原料Ａを造粒して、０．５ｍｍアンダーの微粉を３質量％〜５質量％含む造粒物ＡＡ（水分１０質量％〜１３質量％）を造粒した。焼結原料Ａの種類や造粒条件は第１の試験と同様である。
【００３２】
そして、０．５ｍｍアンダーの微粉を７０質量％含み、水分８質量％、９質量％の焼結原料Ｂを造粒物ＡＡに添加してパンペレタイザーで混合し、水分９質量％〜１２．７質量％の造粒物ＡＡＢを製造した。なお、造粒物ＡＡＢの水分は、造粒物ＡＡと焼結原料Ｂの配合割合で調整した。
焼結原料Ｂには混練ダストを使用した。また、パンペレタイザーの回転数は２９ｒｐｍとし、造粒物ＡＡＢに含まれる０．５ｍｍアンダーの微粉が５質量％〜１０質量％となるように混合時間（１分〜３分）を調整した。
【００３３】
また、０．５ｍｍアンダーの微粉を１０質量％、凝結材を５質量％含み、水分が４質量％である焼結原料Ｃを造粒装置ｃに装入して造粒処理を行い、０．５ｍｍアンダーの微粉を０質量％〜２質量％含み、水分が７質量％である造粒物ＣＣを製造した。
焼結原料Ｃにはローブ鉱石や返鉱等を使用した。また、造粒装置ｃにはドラムミキサーを使用し、ドラムミキサーの回転数は２５ｒｐｍ、造粒時間は２分とした。
【００３４】
次いで、造粒物ＣＣと造粒物ＡＡＢの質量割合を７０％：３０％として、造粒物ＣＣと造粒物ＡＡＢをベルトコンベアに積載し、６回のベルトコンベア乗継ぎにより造粒物ＣＣと造粒物ＡＡＢを混合させた後、焼結鍋試験装置（図示省略）を用いて鍋焼成後の歩留りについて調査した。
なお、造粒物ＡＡＢは、造粒物ＣＣとベルトコンベアの乗継ぎ部で混合した結果、良く分散していることが目視で確認された。
【００３５】
焼結鍋試験装置によって焼成された焼成物を２ｍの高さから４回落下させ、６ｍｍオーバーが残存する割合を鍋焼成後の歩留りとした。また、焼結鍋試験は微粉の影響を受けるため、上述したように、造粒物ＡＡＢに含まれる０．５ｍｍアンダーの微粉を５質量％〜１０質量％、造粒物ＣＣに含まれる０．５ｍｍアンダーの微粉を０質量％〜２質量％に調整して焼結鍋試験の信頼性を確保した。
【００３６】
試験結果を図５（Ａ）、（Ｂ）に示す。図中の■は焼結原料Ｂの水分が９質量％、▲は焼結原料Ｂの水分が８質量％の場合の結果を示している。また、図５（Ａ）の◇は、水分が１０質量％である造粒物ＡＡに焼結原料Ｂを添加することなく、上述の方法で造粒物ＣＣと混合した結果、図５（Ｂ）の◇は、水分が１３質量％である造粒物ＡＡに焼結原料Ｂを添加することなく、上述の方法で造粒物ＣＣと混合した結果をそれぞれ示している。
【００３７】
同図より以下のことがわかる。
・造粒物ＡＡの表面を低水分の焼結原料Ｂで被覆することにより鍋焼結後の歩留りが向上する。焼結原料Ｂの被覆により鍋焼結後の歩留りが向上する要因としては、造粒物ＡＡの表面に低水分の焼結原料Ｂをまぶし付けて造粒物ＡＡＢとすることにより、造粒物ＡＡの表面に低水分の層ができて付着性が低下した結果、ベルトコンベアの乗継ぎ時の混合が改善され、焼けムラが抑制できたと考えられる。
・低水分の層を形成する焼結原料Ｂの水分は１０質量％未満とする必要があり、安全側の値である９質量％以下とする。
・造粒物ＡＡＢの水分が低下するほど鍋焼成後の歩留りが向上する。これは、本発明による効果が、造粒物ＡＡと焼結原料Ｂの配合割合に影響されるものではなく、造粒物ＡＡの表面を少しでも焼結原料Ｂで被覆すれば、鍋焼成後の歩留りが改善することを示すものである。なお、上記傾向は、造粒物ＡＡＢの水分が６．６質量％まで認められた。
【００３８】
以上の通り、造粒物ＡＡの表面を低水分の焼結原料Ｂで被覆することにより造粒物ＡＡＢの水分が低減される。そして、造粒後の造粒物ＣＣに対して造粒物ＡＡＢを添加することで、焼結原料Ａの良好な造粒性及び凝結材埋没抑制を実現しながら、造粒物ＡＡＢの分散性確保による焼けムラ抑制が可能となる。また、焼成不足が抑制できる造粒物の製造が可能となり、焼結原料焼成後の歩留りが向上する。
なお、造粒物ＣＣの水分を５質量％〜９質量％の間で変更した場合も同様の傾向であることが確認されている。
【００３９】
本試験では、造粒物ＡＡＢは乾燥状態で全配合原料の３０質量％としたが、その効果は上記配合割合に限定されるものではなく、例えば１０質量％〜６０質量％とした場合でも同様の傾向となる。この傾向は以降の試験も同様である。
【００４０】
［造粒物ＣＣの造粒中に造粒物ＡＡＢを添加する効果について］
造粒物ＣＣの造粒中に造粒物ＡＡＢを添加する効果を明らかにするため、造粒物ＡＡＢ添加時の焼結原料Ｃの造粒時間をパラメータとして鍋焼成後の歩留りについて調査した（第３の試験）。
【００４１】
焼結原料Ａの種類や造粒物ＡＡの造粒条件は第２の試験と同様である。
０．５ｍｍアンダーの微粉を７０質量％含み、水分９質量％の焼結原料Ｂを造粒物ＡＡに添加してパンペレタイザーで混合し、水分９．６質量％〜１１．７質量％の造粒物ＡＡＢを製造した。なお、造粒物ＡＡと焼結原料Ｂの割合は２：１で一定とした。
焼結原料Ｂの種類や、パンペレタイザーの回転数、混合時間等は第２の試験と同様である。
【００４２】
また、第２の試験に使用した焼結原料Ｃを造粒装置ｃに装入して水分が７質量％となるように造粒して造粒物ＣＣとした後、造粒装置ｃ内に造粒物ＡＡＢを添加した。造粒物ＡＡＢを添加するタイミングは、焼結原料Ｃの造粒開始から８０秒後〜１８０秒後とし、焼結原料Ｃの造粒開始から造粒終了までの時間は３分間とした。造粒終了後の造粒物ＣＣは、０．５ｍｍアンダーの微粉を３質量％〜５質量％含み、水分は７．８質量％〜８．４質量％であった。
なお、造粒装置ｃにはドラムミキサーを使用し、ドラムミキサーの回転数は２５ｒｐｍである。
【００４３】
試験結果を図６（Ａ）、（Ｂ）に示す。図６（Ａ）の◇は、水分が１０質量％である造粒物ＡＡに焼結原料Ｂを添加することなく、上述の方法で造粒物ＣＣと混合した結果、図６（Ｂ）の◇は、水分が１３質量％である造粒物ＡＡに焼結原料Ｂを添加することなく、上述の方法で造粒物ＣＣと混合した結果をそれぞれ示している。また、破線で示したデータは、造粒物ＡＡＢをベルトコンベア上で添加した結果を示している。
【００４４】
同図より以下のことがわかる。
・焼結原料Ｃを造粒する造粒装置に造粒物ＡＡＢを添加するタイミングは、焼結原料Ｃを１２０秒間以上造粒した後が適正である。それよりも造粒時間が短いタイミングで造粒物ＡＡＢを添加した場合、造粒物ＣＣの造粒が完了しておらず、凝結材が造粒物ＡＡＢ中に埋没し、焼成不足が生じると考えられる。
・焼結原料Ｃを造粒装置に装入して１２０秒間以上造粒した後に、造粒装置内に造粒物ＡＡＢを添加した場合、第１の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法（破線で示したデータ）と比較して、焼成後の歩留りが改善される。これは、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの混合状態がさらに改善され、造粒物ＡＡＢの偏在に起因する焼けムラが抑制されたためと考えられる。
・焼結原料Ｃの造粒水分を５質量％〜９質量％とした場合、同様の傾向となることを確認した。しかし、焼結原料Ｃの造粒水分が５質量％を下回った場合、顕著な焼成不足が生じた。これは、焼結原料Ｃ同士の造粒が極端に悪化したことに起因して、焼結原料Ｃ内の凝結材が造粒物ＡＡＢに埋没したためと考えられる。
・造粒物ＡＡＢの水分が低下するほど鍋焼成後の歩留りが向上する傾向は、第１の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法と同様であり、第２の実施の形態に係る焼結原料の事前処理方法においても、その効果は造粒物ＡＡと焼結原料Ｂの配合割合に影響されるものではなく、造粒物ＡＡの表面を少しでも焼結原料Ｂで被覆すれば、鍋焼成後の歩留りが改善される。また、造粒物ＡＡＢの水分が６．６質量％までは同様の傾向が得られることが確認されている。
【００４５】
以上の通り、造粒中の造粒物ＣＣに対して造粒物ＡＡＢを添加し、且つ焼結原料Ｃを１２０秒以上造粒した後に造粒物ＡＡＢを添加することで、凝結材埋没抑制を実現しながら、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの混合状態が改善され、造粒物ＡＡＢの偏在が抑制される。その結果、焼けムラが顕著に抑制され、焼成不足を抑制できる造粒物を造粒装置で製造することが可能となり、焼結原料の焼成後の歩留りが向上する。
【００４６】
［造粒物ＡＡＢの水分と造粒物ＣＣの水分との関係］
造粒物ＡＡＢの水分と造粒物ＣＣの水分との関係を明らかにするため、造粒物ＡＡＢの水分と造粒物ＣＣの水分差をパラメータとして鍋焼成後の歩留りについて調査した（第４の試験）。
【００４７】
焼結原料Ａ、Ｂ、Ｃの種類並びに造粒条件等は第３の試験とほぼ同様である。ただし、焼結原料Ｂの水分は０質量％〜９質量％、造粒物ＡＡＢの水分は６．６質量％〜１１．７質量％である。また、焼結原料Ｃを造粒装置ｃに装入して水分が５質量％〜９質量％となるように造粒して造粒物ＣＣとした後、焼結原料Ｃの造粒開始から１４０秒後に造粒物ＡＡＢを造粒装置ｃに添加した。造粒終了後の造粒物ＣＣは、０．５ｍｍアンダーの微粉を３質量％〜５質量％含み、水分は５質量％〜１０質量％であった。
【００４８】
試験結果を図７〜図９に示す。なお、図中の◇は、水分が１０質量％もしくは１３質量％である造粒物ＡＡを焼結原料Ｂと混合せずそのまま造粒装置ｃに装入した結果を示している。
【００４９】
同図より以下のことがわかる。
造粒物ＡＡＢと造粒中の造粒物ＣＣの水分差が小さくなるほど鍋焼成後の歩留りが向上する。特に、造粒物ＡＡＢと造粒中の造粒物ＣＣの水分差が３質量％以下になると鍋焼成後の歩留りが顕著に向上する。これは、造粒物ＡＡＢと造粒物ＣＣの水分差が小さくなったため、焼きムラによる焼成不足が抑制されたためと考えられる。
【００５０】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、混合機としてパンペレタイザーを使用しているが、これに限られるものではなくドラムミキサー等でもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０：造粒装置ａ、１１：造粒装置ｃ、１２：混合機
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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