(57)【要約】【課題】耐還元粉化性に優れた高炉装入鉄源原料の製造方法を提供すること。【解決手段】高炉装入鉄源原料１の表面に、カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水３を付着させることを特徴とする高炉装入鉄源原料の製造方法を用いる。炭酸塩粉末または水酸化物粉末懸濁水３を、散布設備４等を用いて高炉装入鉄源原料１に散布または塗布することで、懸濁水３を高炉装入鉄源原料１に付着させることが好ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉装入鉄源原料の表面に、カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を付着させることを特徴とする高炉装入鉄源原料の製造方法。
【請求項２】
カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を、高炉装入鉄源原料に散布または塗布することで、前記懸濁水を前記高炉装入鉄源原料に付着させることを特徴とする請求項１に記載の高炉装入鉄源原料の製造方法。
【請求項３】
カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を高炉装入鉄源原料の表面に付着させた後、前記高炉装入鉄源原料を原料搬送コンベアーで搬送する際に、前記原料搬送コンベアーの乗り継ぎ部を経た後、更に少なくとも１回、前記懸濁水を前記高炉装入鉄源原料に付着させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高炉装入鉄源原料の製造方法。
【請求項４】
カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水に分散剤を添加することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の高炉装入鉄源原料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐還元粉化に優れた鉄鉱石及び焼結鉱などの高炉装入鉄源原料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉において使用されている焼結鉱は高炉シャフト部の４００〜６００℃の比較的低温域において著しい粉化現象を起こし、そのため、高炉内のガス通気性を阻害して高炉炉況を悪化させる原因となっている。そのため高炉内の塊状帯の５５０℃付近でヘマタイトがマグネタイトに還元される際の粉化を想定した還元粉化試験が日本工業規格M8720において規定され、特性を表す品質指標は還元粉化指数（ＲＤＩ）として指数化されている。
【０００３】
従来から、高炉装入鉄源原料の耐還元粉化性や被還元性を改善するための技術が検討されてきたが、これらは、高炉装入鉄源原料の粒度や配合などを調整する方法や、焼結装置での焼成方法に関するものが主体であった。
【０００４】
また高炉に直接装入される塊状の鉄鉱石についても上記の還元粉化現象が認められ、近年使用量が増加している結晶水含有量の多い鉄鉱石では特に粉化が顕著である。
これに対して、高炉装入鉄源原料に後処理を施して上記の品質を改善する方法も試みられている。例えば、焼結鉱にハロゲン化水溶液を散布することにより還元粉化性が改善することは知られており、非特許文献１では塩化カルシウム水溶液を用いてその機構を解明している。また特許文献１や特許文献２には、塩化物を含む水溶液を焼結鉱に散布するか或いはこれに浸漬することにより、その周りに塩化物の皮膜を形成し、耐還元粉化特性を改善する方法が提案されている。また、特許文献３には、炭素を含有する流体として、加熱したタール、粉コークススラリー或いは微粉炭スラリーを焼結鉱に散布するか或いはこれに浸漬することにより、その開気孔に炭素含有物質を充填し、耐還元粉化性と被還元性を同時に改善する方法が提案されている。また、特許文献４には、鉄鉱石または焼結鉱などの高炉用鉄源原料の表面を有機高分子化合物の皮膜で被覆を形成し、高炉鉄源原料に存在する開気孔を有機高分子化合物により充填閉塞することにより、還元粉化が起こる低温域での高炉用鉄源原料の表面ならびに開気孔内部での還元ガスとの反応を抑制して還元粉化を防止すると共に、高温域では有機高分子化合物の炭素分により還元反応を促進する方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５９−１０４４３７号公報
【特許文献２】特開昭６３−１４５７２４号公報
【特許文献３】特開２０００−７３１２７号公報
【特許文献４】特開２００９−１９２５２号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】田口昇、大友崇穂、田坂興、大森康男  「鉄と鋼」７３、１９８７、年、p．１９０９−１９１５
【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や特許文献２にあるような塩化物を用いる方法では、高炉内
に塩素が増え、高炉のレンガの損傷を早めたり、高炉ガス中に混入した塩素が高炉ガス処
理装置のガス通路に付着して閉塞を生じさせたり、或いは腐食を加速させるなど、高炉操
業、設備にとって好ましくない。
【０００８】
また、特許文献３のように、炭素を含有する流体としてタールを用いる場合は高温のタ
ールで処理するという過酷な作業が必要であり、また、微粉炭や粉コークススラリーを用
いる方法では、微粉炭や粉コークスが疎水性であるため分散性のよいスラリーを調整し、
かつ、このスラリーを高炉鉄源用原料の表面に十分な量を付着させることが困難であるこ
となどから、耐還元粉化性の向上に十分な効果が得られないなどの欠点があり、さらに有
効な方法が望まれている。
【０００９】
また、特許文献４のように、有機高分子であるアクリル酸重合物、ポリビニルアルコール、アミロースで被覆を形成する場合、無機物もしくは単量体に比較し高価であるため経済性に問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、このような従来技術の課題を解決し、耐還元粉化性に優れた高炉装入鉄源原料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】
【００１１】
このような課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）高炉装入鉄源原料の表面に、カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を付着させることを特徴とする高炉装入鉄源原料の製造方法。
（２）カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を、高炉装入鉄源原料に散布または塗布することで、前記懸濁水を前記高炉装入鉄源原料に付着させることを特徴とする（１）に記載の高炉装入鉄源原料の製造方法。
（３）カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を高炉装入鉄源原料の表面に付着させた後、前記高炉装入鉄源原料を原料搬送コンベアーで搬送する際に、前記原料搬送コンベアーの乗り継ぎ部を経た後、更に少なくとも１回、前記懸濁水を前記高炉装入鉄源原料に付着させることを特徴とする（１）または（２）に記載の高炉装入鉄源原料の製造方法。
（４）カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水に分散剤を添加することを特徴とする（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の高炉装入鉄源原料の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、有機高分子等の高価な材料を使用することなく、経済的に、高炉装入鉄源原料の還元粉化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の製造方法の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の製造方法の他の一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明で高炉装入鉄源原料とは、高炉の炉頂から装入する鉄含有原料であり、主に焼結鉱、鉄鉱石（塊鉱石）であるが、この他にペレット等も含まれる。以下においては焼結鉱と鉄鉱石の場合で説明する。本発明では焼結鉱や鉄鉱石の還元を阻害するために、表面にカルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末、の懸濁水を付着させる。カルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末とは、カルシウムの炭酸塩粉末、マグネシウムの炭酸塩粉末、アルミニウムの水酸化物粉末、カルシウムの水酸化物粉末、マグネシウムの水酸化物粉末、鉄の水酸化物粉末であり、これらを単独で、またはこれらの中から選ばれる２種以上を混合して用いることができる。
【００１５】
本発明で高炉装入鉄源原料の還元粉化性が改善する理由は、非特許文献１において塩化カルシウムで検討された場合と同様である。すなわち、５５０℃付近の温度において還元雰囲気ではクラックの発生を伴うマグネタイトが生成し、還元粉化が盛んに起こる。そして、鉄鉱石または焼結鉱の表面にカルシウム若しくはマグネシウムの炭酸塩粉末、またはアルミニウム若しくはカルシウム若しくはマグネシウム若しくは鉄の水酸化物粉末（以下、「炭酸塩粉末または水酸化物粉末」と記載する。）、の懸濁水を付着させた場合、付着した懸濁水の水分は揮発するが、なお残留する炭酸塩粉末または水酸化物粉末、が表面に付着したまま還元ガスの接触を阻害して鉄鉱石または焼結鉱の還元を遅らせるため、マグネタイトの生成量が減少し、還元粉化が抑制されると考えられる。
【００１６】
一方で、炭酸塩および水酸化物粉末は還元粉化の起こる温度域よりも更に高温では分解し、容積の縮小を伴い酸化物に変化することにより、焼結鉱内部への還元ガスの気孔を通した拡散が容易となり焼結鉱内部の還元が進行するので被還元性の低下はわずかであるという特徴がある。
【００１７】
炭酸塩粉末または水酸化物粉末は、付着性を上げるために液体とともに鉄鉱石や焼結鉱の表面に散布または塗布などにより供給することが好ましい。このためには、水或いは有機溶媒などの液体と混合して懸濁液の状態で鉄鉱石や焼結鉱の表面に散布または塗布することが好ましいが、液体としては入手が容易で安価な水を用いることが特に好ましい。したがって、炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水を用いることが好ましい。
【００１８】
炭酸塩粉末または水酸化物粉末を付着させる際には粉末の個数基準の平均粒径が１．０ｍｍ以下であることが望ましい。平均粒径が１．０ｍｍを超える場合は粉体間の空隙が大きくなり還元を阻害する効果が少なく還元粉化が改善されない場合がある。ここで平均粒径の測定方法に特に制約はないが、たとえばレーザー回折式の粒度分布計により測定することが出来る。
【００１９】
また、炭酸塩粉末または水酸化物粉末を鉄鉱石または焼結鉱表面に均一に付着させるために、懸濁水中での粉末の凝集を防ぐ分散剤を、懸濁水に混合して使用しても良い。分散剤は一般的なものを用いることが出来、たとえばリグニンやポリカルボン酸塩、ポリアクリル酸塩などを用いることができる。
【００２０】
また、炭酸塩粉末または水酸化物粉末を鉄鉱石または焼結鉱表面に付着させる際には鉄鉱石または焼結鉱（高炉装入鉄源原料）１ｔに対する炭酸塩粉末または水酸化物粉末の量を０．５モルから３０モルとすることが望ましい。０．５モル未満の場合は還元を阻害する効果が少なく還元粉化が改善されない。また３０モルを超える場合は、付着物が十分に鉄鉱石または焼結鉱の表面を覆っている状態となるため、還元を阻害する効果が飽和する。
【００２１】
図１、２は、本発明の高炉装入鉄源原料の製造方法の一実施形態を示す図であり、高炉装入鉄源原料に炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水を散布することにより製造する方法を示している。
【００２２】
図１は、高炉装入鉄源原料の堆積ヤードにおいて散布する方法、図２は、高炉装入鉄源原料の搬送装置において散布する方法をそれぞれ示している。
【００２３】
図１においてはヤードにて堆積された高炉装入鉄源原料としての鉄鉱石或いは焼結鉱１の山に、炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水タンク２から懸濁水３を、スプレーなど散水設備４や散水タンク車（図示せず）などの散水手段により散布する。
【００２４】
図２はコンベアーで散布する例であり、高炉装入鉄源原料としての鉄鉱石或いは焼結鉱１を、コンベアーなどの搬送手段５により、搬送移動する際に、鉄鉱石或いは焼結鉱１の上方からスプレーなどの散布設備４により、炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水タンク２から懸濁水３を、散布する。
【００２５】
また、図１または図２の方法により鉄鉱石または焼結鉱に、炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水を散布した後、原料搬送コンベアーの乗り継ぎ部を経た後、更に少なくとも１回、図２の方法で懸濁水を散布しても良い。この場合には、高炉装入鉄源原料がコンベアー乗り継ぎ部において撹拌されるため、より均一に鉄鉱石または焼結鉱表面に炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水を付着させることが可能となる。
【００２６】
また、高炉装入鉄源原料に炭酸塩粉末または水酸化物粉末の懸濁水を塗布することにより製造する方法を用いる場合は、刷毛、樹脂、布などの可撓性素材を介して懸濁水を供給し鉄鉱石或いは焼結鉱の表面に塗布することができる。
【実施例１】
【００２７】
以下、実施例により、本発明を更に具体的に説明する。
【００２８】
焼結鉱に対して種々の粉末の懸濁水を、粉末の付着量１モル／ｔ-焼結鉱として散水機により散布し、１８０℃で乾燥後に還元粉化指数（ＲＤＩ）の測定をおこなった。一部については、懸濁水に分散剤としてリグニンを添加した。粉末の平均粒径とＲＤＩの測定結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
処理を施さない通常の焼結鉱のＲＤＩは３５％であった。これに対して、本発明を用いて製造したＮｏ．１〜９の焼結鉱では、還元粉化指数（ＲＤＩ）が改善されることが分かる。
【符号の説明】
【００３１】
１    高炉装入鉄源原料（焼結鉱または鉄鉱石）
２    懸濁水タンク
３    懸濁水
４    散布設備
５    搬送装置
【図１】
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【図２】
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