(57)【要約】【課題】粗大ペレットおよび核のないペレットを低減して焼結鉱製造用原料の粒度および賦存状態を改善することで、焼結ベッドにおける通気性および歩留を改善して生産性を向上させることができる焼結鉱製造用原料の製造方法を提供する。【解決手段】本発明は、ドラムミキサー２を用いて焼結鉱製造用原料１を製造するにあたり、粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占める微粉鉱石が、焼結鉱製造用原料１の４０質量％以上を占め、ドラムミキサー２内の容積に対する焼結鉱製造用原料１の占積率を４．０％以上９．０％以下であり、ドラムミキサー２内に配備されている散水口３を少なくとも１つ以上使用して水４またはスラリー水４を散水する際に、ドラムミキサー２回転数と、散水口３の散水距離と、散水口３の散水流量と、ドラムミキサー２の垂直断面に対する散水口３の噴霧角と、散水口３の散水立体角との関係を所定のものとする。【選択図】図６
2016172903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドラムミキサーを用いて焼結鉱製造用原料を製造するにあたり、
粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占める微粉鉱石が、前記焼結鉱製造用原料の４０質量％以上を占め、
前記ドラムミキサー内の容積に対する前記焼結鉱製造用原料の占積率を４．０％以上９．０％以下であり、
前記ドラムミキサー内に配備されている散水口を少なくとも１つ以上使用して水またはスラリー水を散水する際に、
前記ドラムミキサー回転数と、前記散水口の散水距離と、前記散水口の散水流量と、前記ドラムミキサーの垂直断面に対する前記散水口の噴霧角と、前記散水口の散水立体角との関係が式（１）を満たすことを特徴とする焼結鉱製造用原料の製造方法。
【数１】
2016172903.tif 000031
【請求項２】
ドラムミキサーを用いて焼結鉱製造用原料を製造するにあたり、
粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占める微粉鉱石が、前記焼結鉱製造用原料の４０質量％以上を占め、
前記ドラムミキサー内の容積に対する前記焼結鉱製造用原料の占積率を４．０％以上９．０％以下であり、
前記ドラムミキサー内に配備されている散水口を少なくとも１つ以上使用して水またはスラリー水を散水する際に、
前記ドラムミキサー回転数と、前記散水口の散水距離と、前記散水口の散水流量と、前記ドラムミキサーの垂直断面に対する前記散水口の噴霧角と、前記散水口の散水立体角との関係が式（１）を満たし、且つ、前記散水距離の位置における、ザウター平均粒径で規定される前記水またはスラリー水の液滴平均径が１５００μｍ以下であることを特徴とする焼結鉱製造用原料の製造方法。
【数２】
2016172903.tif 000032
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結鉱製造用原料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、焼結鉱を製造するために用いられる原料は、通常、鉄鉱石、石灰類、珪石、焼結返鉱、粉コークス、ダストなどを造粒機に投入し、造粒水を添加して、その造粒機を転動させることで擬似粒子化して、製造している。
焼結鉱製造プロセスは、上記の如く製造した「擬似粒子化した原料」を焼結機に入れて原料層を形成し、その原料の表面を着火して下方からガスを吸引することで焼き固めるプロセスであるため、この擬似粒子化が十分に行われていないと原料層内の通気性が悪化し、焼結鉱製造用原料の生産性が低下してしまう。
【０００３】
原料層内の通気性を確保するためには、この原料層内の空隙率が重要である。しかしながら、擬似粒子化するにあたっては、空隙率を増やすことを目的としているため、単に粒径を大きくすれば良いわけではなく、粒径が揃っていることの方が重要である。
例えば、焼結反応においては、擬似粒子の粒径が大きすぎると、その擬似粒子内部への伝熱が不十分となる。また、通常焼結プロセスでは、１０ｍｍ以下の鉄鉱石を使用するため、最適な擬似粒子径は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度とされている。
【０００４】
このため、擬似粒子化を行う造粒段階においては、粒径が１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であって、且つなるべく粒径が揃った擬似粒子を製造することが求められる。なお、擬似粒子化を行う造粒段階に添加する造粒水の量は、使用する原料の種類や配合によって適宜に変更するものであることは、当業者周知の事実である。
このような焼結鉱を製造するために用いられる原料を製造する技術としては、以下の特許文献に示すように様々のものが開発されている。
【０００５】
特許文献１は、ペレットフィードのような難造粒性の微粉鉄鉱石を多く使用する場合でも、造粒時に細粒や微粉が凝集して結合力の弱い粗大な擬似粒子や未造粒粒子になるのを阻止し、大きさが比較的揃った擬似粒子を造粒することを目的としている。特許文献１は、少なくとも微粉鉄鉱石を含む配合原料に水分を添加してミキサーにて混合する混合工程と、混合後の配合原料を１次造粒機にて造粒する１次造粒工程と、１次造粒時に生成した擬似粒子を分級する分級工程と、分級によって生成した粗大粒子を解砕する解砕工程と、解砕によって得られる粒子と分級時の篩下細粒及び未造粒粉とともに合わせて再造粒して２次造粒粒子を得る２次造粒工程と、を有している。
【０００６】
特許文献２は、ミキサー内部に作業者が入って行う散水装置の清掃作業を無くし、かつ、原料の水分のバラツキを減少させることを目的としている。特許文献２では、ドラムミキサーの原料装入側を排出側のそれぞれに散水装置を配設し、ミキサーの長さ方向任意の領域に散水している。
特許文献３は、装入原料の擬似粒子化を促進し、通気性に優れた焼結原料を形成することを目的としている。特許文献３では、ドラムミキサーを高速回転させたときに装入原料運動領域内にできる空間部と滞留域における空間部から滞留域に向けて擬似粒子化促進剤を添加している。
【０００７】
特許文献４は、微粒の粉鉄鉱石を用いた場合にも造粒性が良く所望の擬似粒子とすることを目的としている。特許文献４は、粉鉄鉱石と炭材とを主体とする焼結原料を一次造粒ミキサで造粒後、さらに二次造粒ミキサによって造粒して擬似粒子とする焼結原料の造粒
方法であって、一次造粒ミキサおよび二次造粒ミキサのいずれの造粒の際にも水を添加している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−２２７５６７号公報
【特許文献２】特開２００１−３１６７３０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２２５２３８号公報
【特許文献４】特開２００３−３２８０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年、良質な焼結鉱製造用原料の枯渇に伴い、微粉原料(ペレットフィード)を焼結プロセスで使用する必要が生じている。
この微粉原料は、通常の焼結原料に比べて粒度が極めて細かいことが特徴であり、そのほとんどが粒径２５０μｍ以下の粒子を全体の８０質量％以上含む鉱石である。
しかしながら、図１に示すように、上記のような微粉原料を造粒機に、供給原料中で４０質量％以上供給すると、主に微粉から形成される粒径１０ｍｍ以上の粗大な粒子(粗大粒)が生成する。
【００１０】
このような粗大粒は、前述のように原料層内での通気性が悪化する要因となるため、微粉原料を供給原料中で４０質量％以上使用して擬似粒子を造粒するにあたっては、この粗大粒の生成抑制が課題となる。
微粉原料を大量使用した場合の粗大粒の生成抑制対策については、例えば特許文献１に開示されているように、造粒機出側にスクリーンを設け、塊砕＆リターン工程を設ける方法がある。
【００１１】
しかし、この特許文献１に開示されている方法では、一度製造した粗大粒子を塊砕して再造粒するため、造粒歩留が低下する。また、造粒水の添加方法については詳細が記述されていない。
また、特許文献２の技術は、散水の広がりやドラムミキサー運転条件を考慮しておらず、微粉原料の使用に対応できるものではない。さらに、特許文献３の技術を用いた場合、微粉原料使用時に擬似粒子化が進み過ぎてしまい、粗大粒が生成する可能性が十分に考えられる。
【００１２】
このような、粗大粒の生成メカニズムに関しては、これまで十分研究がなされているとは言えない状態であった。
そこで発明者らは鋭意研究を行い、その結果、粗大粒の生成には「造粒水のかけ方」が最も重要であることを見出した。すなわち、発明者らは、微粉原料に対して造粒水を添加する時に、造粒水の分散が不十分であると、局所的に高水分となった微粉原料の領域が起点となって造粒が一気に進み、粗大粒が生成することを見出した。粗大粒の生成は、微粉原料の表面積が大きいために、造粒水の付着力が極めて高いことに起因すると考えられることを知見した。
【００１３】
そこで、本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、粗大ペレットおよび核のないペレットを低減して焼結鉱製造用原料の粒度および賦存状態を改善することで、焼結ベッドにおける通気性および歩留を改善して生産性を向上させることができる焼結鉱製造用原料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】
【００１４】
上述の目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
本発明の焼結鉱製造用原料の製造方法は、ドラムミキサーを用いて焼結鉱製造用原料を製造するにあたり、粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占める微粉鉱石が、前記焼結鉱製造用原料の４０質量％以上を占め、前記ドラムミキサー内の容積に対する前記焼結鉱製造用原料の占積率を４．０％以上９．０％以下であり、前記ドラムミキサー内に配備されている散水口を少なくとも１つ以上使用して水またはスラリー水を散水する際に、前記ドラムミキサー回転数と、前記散水口の散水距離と、前記散水口の散水流量と、前記ドラムミキサーの垂直断面に対する前記散水口の噴霧角と、前記散水口の散水立体角との関係を下式を満たすことを特徴とする。
【００１５】
【数１】
2016172903.tif 000003
【００１６】
本発明の焼結鉱製造用原料の製造方法は、ドラムミキサーを用いて焼結鉱製造用原料を製造するにあたり、粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占める微粉鉱石が、前記焼結鉱製造用原料の４０質量％以上を占め、前記ドラムミキサー内の容積に対する前記焼結鉱製造用原料の占積率を４．０％以上９．０％以下であり、前記ドラムミキサー内に配備されている散水口を少なくとも１つ以上使用して水またはスラリー水を散水する際に、前記ドラムミキサー回転数と、前記散水口の散水距離と、前記散水口の散水流量と、前記ドラムミキサーの垂直断面に対する前記散水口の噴霧角と、前記散水口の散水立体角との関係を下式を満たし、
【００１７】
【数２】
2016172903.tif 000004
【００１８】
且つ、前記散水口から前記散水距離だけ離れた位置における、ザウター平均粒径で規定される前記水またはスラリー水の液滴平均径が１５００μｍ以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、粗大ペレットおよび核のないペレットを低減して焼結鉱製造用原料の粒度および賦存状態を改善することで、焼結ベッドにおける通気性および歩留を改善して
生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】微粉原料配合率に対する焼結鉱製造用原料の粗大粒比率の関係を示した図である。
【図２】ドラムミキサーの正面断面図であって、ドラムミキサー内に配備されている散水口の散水距離を示した図である。
【図３】ドラムミキサーの正面断面図であって、ドラムミキサー内に配備されている散水口の噴霧角の求め方を示した図である。
【図４】ドラムミキサーの正面断面図であって、ドラムミキサー内における焼結鉱製造用原料の占積率の求め方を示した図である。
【図５】ドラムミキサーの正面断面図であって、ドラムミキサー内における焼結鉱製造用原料の占積率の求め方を示した図である。
【図６】ドラムミキサーの正面断面図であって、ドラムミキサー内における散水口の噴流の幅の求め方を示した図である。
【図７】ドラムミキサーの正面断面図であって、焼結鉱製造用原料が水を受けている時間の求め方を示した図である。
【図８】式（Ｑ×tan(θ／２)）／（(√２)×ｄ×Ｄ×ω×Ω）に対する焼結鉱製造用原料の粗大粒比率の関係を示した図である。
【図９】焼結鉱製造用原料の粗大粒比率に対する生産性の関係を示した図である。
【図１０】散水口から散水される水またはスラリー水の液滴平均径に対する焼結鉱製造用原料のＣ型粒子比率の関係を示した図である。
【図１１】焼結鉱製造用原料のＣ型粒子比率に対する生産性の関係を示した図である。
【図１２】バッチ式の焼結試験装置の概略図である。
【図１３】スローピングシュート式の装入装置の概略図である。
【図１４】ドラムミキサーの側面断面図であって、ドラムミキサーの形状及び寸法と、散水口の配備位置の一例を模式的に示した図である。
【図１５】ドラムミキサーの側面断面図であって、ドラムミキサーの形状及び寸法と、散水口の配備位置の一例を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明にかかる焼結鉱製造用原料の製造方法の実施の形態を、図を基に説明する。
［第１実施形態］
従来より、高炉では、その炉体の上部から製鉄用焼結鉱（単に焼結鉱ということがある）を含む装入物を装入し、下部から熱風を吹込んで、鉄鉱石（鉱石）の還元、溶解等の一連の反応を行わせることにより、銑鉄を製造している。この高炉は、装入物が炉内を上昇してくるガスと熱交換・還元反応を連続的に行う向流型反応装置である。そのため、高炉に装入する装入物、特に焼結鉱は、炉内におけるガスの通気を阻害しない耐粉化性（強度）と良好な被還元性を有していることが重要である。
【００２２】
焼結鉱を製造するにあたっては、高炉よりも上流の工程（製銑プロセスにおける焼結事前処理工程）で、例えばパレットを無端ベルト状で構成したドワイトロイド式焼結機を用いる。ドワイトロイド式焼結機では、まず、パレットに、鉱石等の焼結鉱製造用原料１、粉コークス等の固体燃料、副原料等を順次供給・充填して焼結原料層を形成する。そして、原料層の上部に着火し、下向きに空気を通過させることにより、焼結原料層の下部に向けて燃焼を進め、成品排出側に至るまでに、焼結原料１の焼成を行う。
【００２３】
このような焼結鉱製造用原料１の中に、様々な原料を造粒機で造粒して擬似粒子化した
擬似粒子がある。例えば、擬似粒子は、鉄鉱石、石灰類、珪石、焼結返鉱、粉コークス、ダストなどを造粒機に投入し、造粒水４を添加して、その造粒機を転動させることで製造する。
焼結鉱製造プロセスでは、擬似粒子（造粒物）及びその他の原料を焼結機に入れて原料層を形成した後、原料の表面を着火して下方からガスを吸引することで焼き固める。ここで、擬似粒子を造粒、即ち、製造する際に、擬似粒子化が十分に行われていないと原料層内の通気性が悪化し、原料１の生産性が低下してしまう。原料層内の通気性を確保するためには、この原料層内の空隙率が重要であるため、擬似粒子化するにあたっては、単に粒径を大きくすれば良いわけではなく、粒径が揃っていることも重要である。
【００２４】
例えば、焼結反応においては、擬似粒子の粒径が大きすぎると、その擬似粒子内部への伝熱が不十分となる。また、通常焼結プロセスでは１０ｍｍ以下の鉄鉱石を使用するため、最適な擬似粒子の径は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度とされている。このため、擬似粒子化を行う造粒段階においては、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度でなるべく粒径の揃った擬似粒子を製造することが求められている。なお、添加する造粒水４の量は、使用する原料の種類や配合によって適宜に変更するものであることは、当業者周知の事実である。
【００２５】
ところで、近年、良質な原料の枯渇に伴い、ペレットフィード等の微粉鉱石を焼結プロセスで使用する必要が生じている。この微粉鉱石は、通常の焼結原料に比べて粒度が極めて細かいことが特徴である。微粉鉱石は、粒径が２５０μｍ以下の粒子が大部分を占めていて、全体の微粉原料を１００％としたとき、粒径が２５０μｍ以下の粒子は、８０質量％以上含む鉱石である。このような微粉鉱石に関しては、粒度条件さえ満足していれば、微粉鉱石はマグネタイト系鉱石もヘマタイト系鉱石も両方含まれる。
【００２６】
図１に示すように、このような微粉鉱石（微粉原料）を造粒機で造粒する場合、造粒機に供給した焼結鉱製造用原料１の全量に対する割合が４０質量％以上であると、主に微粉から形成される粒子の粒径が１０ｍｍ以上になることがある。粒径が１０ｍｍ以上である粗大な粒子(粗大粒)は、原料層内での通気悪化要因となるため、焼結鉱製造用原料１に対して４０質量％以上の微粉原料を使用して擬似粒子を造粒するに当たっては、この粗大粒の生成抑制が課題となっている。
【００２７】
そこで、発明者らは、粗大粒の生成メカニズムに関して鋭意研究を行った。その結果、粗大粒の生成には「造粒水４のかけ方」が重要であることを見出した。微粉原料を含む原料１に対して造粒水４を添加する時に、造粒水４の分散が不十分であると、局所的に高水分となった原料１の領域が起点となって造粒が一気に進み、粗大粒が生成する。この粗大粒の生成は、微粉原料の表面積が大きいために、造粒水４の付着力が極めて高いことに起因すると考えられる。
【００２８】
ゆえに、粗大粒生成の抑制のためには、可能な限り均一に造粒水４を添加できるスプレーノズル３を用いて、微粉原料を含む原料１に対して均一に噴霧することが望ましい。しかしながら、単に、スプレーノズル３によって造粒水４を添加することを規定しただけでは、粗大粒生成を十分に抑制することが難しい。そこで、発明者らは、さらに検証を進めた結果、粗大粒生成量に関しては、擬似粒子の造粒時において「原料１表面が１回更新されるまでの間、即ち、原料１がドラムの回転によって攪拌されることで散水口３を向く原料１の表面が変わる間に、原料１の表面の単位面積当たりが受ける添加水４の総量」が粗大粒生成に影響を与えていると考え、種々の実験を行った。
【００２９】
まず、種々の実験では微粉鉱石を用いて擬似粒子（焼結鉱製造用原料１）を造粒することにした。ドラムミキサー２に供給して擬似粒子を造粒するための微粉鉱石は、粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占めているものを用いた。また、微粉鉱石
が、焼結鉱製造用原料１の４０質量％以上を占めることを条件とした。なお、微粉鉱石以外の焼結鉱製造用原料は、微粉鉱石には含まれない鉄鉱石、石灰類、珪石、焼結返鉱、粉コークス、ダスト等である。
【００３０】
また、擬似粒子の造粒するにあたって、ドラムミキサー２に供給した供給原料の幾何学的状態を考慮した。幾何学的状態は、占積率を用いて表現することとした。
占積率とは、ドラムミキサー２容積（ｍ3）に対するドラムミキサー２内の原料体積の割合（ｍ3）のことである。例えば、占積率は、「占積率＝ドラムミキサー２内の原料体積の割合（ｍ3）／ドラムミキサー２容積（ｍ3）」で求めることができる。
【００３１】
ここで、ドラムミキサー２容積（ｍ3）は、ドラムミキサー２の内径（ｍ）と長さ（ｍ）から計算することができる。また、ドラムミキサー２内の原料体積の割合（ｍ3）は、ドラムミキサー２内の原料１の重量（ｋｇ）を原料かさ密度（ｋｇ／ｍ3）を除すことで求めることができる。原料のかさ密度は、使用する原料種や配合、含有水分によって変化するものであり、「鉄鉱石及び還元鉄−用語（ＪＩＳ  Ｍ  ８７００：２０１３）」に示された測定方法により求めることができる。
【００３２】
ドラムミキサー２内の原料１の重量（ｋｇ）は、「原料１の重量供給速度（ｋｇ／ｍｉｎ）」と「ドラムミキサー２内における原料１の滞留時間（ｍｉｎ）」の積を計算することで求めることができる。
原料１の滞留時間とは、ドラムミキサー２に原料１が供給されてから排出されるまでの時間である。例えば、参考文献「鈴木ら、鉄と鋼 73巻(1987) 第15号 p130」に、その滞留時間の測定方法が示されている。本実施形態においては、前述の測定方法に従って、原料３００ｇを布袋に入れてドラムミキサー２の入り口から投入し、その滞留時間を測定した結果を用いた。また、原料１の滞留時間は、ドラムミキサー２が空の状態から原料１を装入し、排出される時間ではなく、連続操業の中で造粒が安定した後に測定している。
【００３３】
なお、ドラムミキサー２内の容積に対する原料１の占積率については、参考文献「佐藤ら、浮選 28巻(1981) 第2号 p99」などに記載があるように、適正な範囲について考察が加えられているものの、ドラムミキサー２の寸法や回転数によっても適正な範囲は変わるものであるし、そもそも占積率を決定づける原料１の重量供給速度は、生産状況に応じて臨機応変に変更するものであるので、必ず一定の占積率で操業しなければならないという性格の指標ではない。
【００３４】
そこで、本発明では、ドラムミキサー２内の容積に対する焼結鉱製造用原料１の占積率を４．０％以上９．０％以下に設定したうえで、ドラムミキサー２内の容積に対する占積率によって与えられる幾何学的情報（詳細は後述）を用いて原料１に対する散水条件を規定している。
次に、ドラムミキサー２内の容積に対する占積率によって与えられる幾何学的情報について、詳細に述べる。
【００３５】
本発明においては、微粉鉱石をドラムミキサー２に供給して擬似粒子を造粒するに際し、ドラムミキサー２内に配備されている散水口３を少なくとも１つ以上使用して水またはスラリー水（造粒水４）を散水する。ドラムミキサー２回転数ω、散水口３の散水距離ｄと、散水口３の散水流量Ｑと、ドラムミキサー２の垂直断面に対する散水口３の噴霧角θと、散水口３の散水立体角Ωとの関係は下式（１）を満たす。
【００３６】
【数３】
2016172903.tif 000005
【００３７】
図２〜４に示すように、ドラムミキサー２は、円形状（円筒状）であって、造粒水４を添加するための機構（スプレーノズル３）を備えている。この造粒水４を噴霧するスプレーノズルの散水口３（ノズル口）は、ドラムミキサー２内に１つだけ配備していてもよいし、２つ以上配備しても構わない。
後述する実施例（図１３、図１４）にも示すように、ドラムミキサー２内に散水口３を２つ以上配備すると、１つあたりの散水流量を低下させるとともに、散水面積を広くすることで、造粒水４の分散を促すことができるメリットがある。
【００３８】
なお、添加する造粒水４は、真水でもよいし、工業用水でもよい。また、製鉄所内耐火物を清掃した後の排水である、いわゆるスラリー水でもよく、いずれの分類の水も本発明に適用することができる。
一方、ドラムミキサー２の回転数ω（ｒｐｍ）は、１分間あたりにドラムが回転する回数であり、ミキサーの撹拌力に相当し、回転数が大きいほど撹拌力が強く、同一散水条件でも造粒水４の分散が促されて粗大粒生成量が減少する。
【００３９】
通常、ドラムミキサー２は、地面に対して平行方向に原料１が進むように、回転軸心が水平方向を向くように設置されている。以降、図２〜図７に示すように、ドラムミキサー２の垂直断面を、時計方向に回転しているドラムミキサー２を地面に対して、径外方向に垂直に切断した面と定義する。
図２に示すように、散水口３の散水距離ｄ（ｍ）とは、時計方向に回転しているドラムミキサー２の垂直断面を考えたときに、ドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線で形成される線分Ｌから、散水口３までの距離のことを指す。
【００４０】
なお、散水口３は、ドラムミキサー２内周面の時計方向の０時の位置と３時の位置との間の領域（第１象限）内に配備されていて、散水口３の向きはスプレーノズルがドラムミキサー２の垂直断面の中心を通り、且つドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分Ｌの略中央に向いた方向である。このように、散水口３の配備位置とその向きを、前述のようにすることは、当業者周知の事実である。
【００４１】
散水口３の散水流量Ｑ（ｌ／ｍｉｎ）とは、散水口３から散水される造粒水４の流量のことを指す。
図３に示すように、散水口３の噴霧角θ（°）とは、散水口３を含むドラムミキサー２の垂直断面を考えたときに、その平面内で散水口３のスプレーノズルから散水される造粒水４の噴流が形成する角度のことである。
【００４２】
なお、スプレーノズル３の噴流がドラムミキサー２の垂直方向から傾く、すなわちドラムミキサー２の径方向を向かないように設置する場合は、重力によりスプレーノズル３の噴流が湾曲するために、ドラムミキサー２垂直方向に向けて噴霧した場合と比べて散水の
広がりが狭くなるため、造粒水４の分散を促すという観点からは適切ではない。
散水口３の散水立体角Ωとは、散水口３から散水される造粒水４の噴流が形成する立体角のことである。
【００４３】
立体角とは、３次元での流体・光などの広がりを表現するために数学的に定義されているものであって、その定義は「半径１の球を考えたときに、ある１点からの広がりが半径１の球から切り取る面積」であり、単位はステラジアン（Ｓｒ）である。
例えば、全方位に広がりを持った立体角は、半径１の球の表面積に相当するので、４πである。ここで、半径ｄ（ｍ）の球を考えた場合に、立体角Ω（Ｓｒ）が球から切り取る面積の値はｄ2Ω（ｍ2）で表わされる。
【００４４】
立体角は、上述のように３次元での流体・光などの投影面積を定義するものであるため、造粒水４の散水を考えた場合には散水面積に相当する。散水口３からｄ（ｍ）だけ離れた位置における散水面積は、ｄ2×Ω（ｍ2）で表される。
散水用スプレーノズル３としては、真円状もしくは扇状が一般的であるが、それぞれの散水口３の散水立体角Ωは以下のように計算される。散水立体角Ωの導出式は、下記に示すサイト「kobawiki,立体角（http://be.nucl.ap.titech.ac.jp/~koba/cgi-bin/moin.cgi/%E7%AB%8B%E4%BD%93%E8%A7%92）」に掲載されている。
【００４５】
散水口３を含むドラムミキサー２の垂直断面をどの方向で切断しても、散水口３の噴霧角θが６０°の広がりを持つスプレーパターン、すなわち噴霧パターンが真円状であるスプレーノズル３の散水立体角Ωは、下式（２）のように計算される。
【００４６】
【数４】
2016172903.tif 000006
【００４７】
一方で、スプレーノズル３の長軸方向の噴霧角θが１２０°の広がりであり、且つ短軸方向の噴霧角θが３０°の広がりであるスプレーパターン、すなわち噴霧パターンが扇状であるスプレーノズル３の散水立体角Ωは、下式（３）のように計算される。
【００４８】
【数５】
2016172903.tif 000007
【００４９】
ドラムミキサー２回転数ωと、散水口３の散水距離ｄと、散水口３の散水流量Ｑと、ドラムミキサー２の垂直断面に対する散水口３の噴霧角θと、散水口３の散水立体角Ωとの関係を規定する式は、原料更新（原料１がドラムの回転によって攪拌されることで散水口３を向く原料１表面が変わること）１回あたりに単位面積あたりの原料１が受ける造粒水４の量を表現している。
【００５０】
以下に、規定式の導出方法を説明する。
まず、散水口３を含むドラムミキサー２垂直断面における原料１と散水口３の幾何学的関係を考える。なお、原料１と散水口３の幾何学的関係を考えるにあたり、ドラムミキサー２を時計回りに回転している方向から見た場合で説明する。
図４に示すように、ドラムミキサー２内には、通常リフター（図示せず）と呼ばれる掻き上げのための突起が付いているため、ドラムミキサー２内の容積に対する原料１の占積率が４．０％以上９．０％以下の範囲においては、原料１は占積率に依らずドラムミキサー２内周面の時計方向の９時の位置まで持ち上げられ、落下する。
【００５１】
また、当業者常法で操業する（ドラムミキサー２の回転数ωが適正で正常転動されている）と、原料１はドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置よりも右側（第４象限）には存在しない。すなわち、ドラムミキサー２内の原料１は、ドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置から９時の位置までの領域（第３象限）内に存在する。
ところで、ドラムミキサー２内の容積に対する原料１の占積率が９％を超えると、原料１はドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分Ｌ（図４中のＳ1の領域とＳ2の領域の境界線）よりも上方（Ｓ2の領域側）に原料１が存在するため、原料１が９時の位置まで持ち上げられて落下したときの挙動が異なる。
【００５２】
その境目となる占積率は、以下の式（４）によって算出することができる。
【００５３】
【数６】
2016172903.tif 000008
【００５４】
一方、ドラムミキサー２内の容積に対する原料１の占積率が９％以下であれば、原料１はドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分Ｌの左下方（Ｓ1の領域内）に全て存在する。
このとき、このドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分Ｌにおける造粒水４の散水状態は、原料１が受ける散水の状態（造粒水４の添加状態）に極めて近いものである。このため、この線分Ｌ上における造粒水４の散水状態が、実際に原料１が受ける散水の状態と見なすことができる。
【００５５】
図５に示すように、ドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分Ｌの長さは、以下の下式（５）によって算出することができる。
【００５６】
【数７】
2016172903.tif 000009
【００５７】
次に、散水口３から散水される造粒水４の噴流の幾何学的関係を考える。
図６に示すように、造粒水４の噴流は、１つの散水口３から噴霧角θの角度を形成しているから、ドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分上における噴流の幅Ｌ’は、下式（６）で表される。
【００５８】
【数８】
2016172903.tif 000010
【００５９】
また、このとき原料１表面上で噴流が存在する領域における散水の密度Ｑ’は、散水口３の散水流量Ｑを散水口３の散水面積で除せばよいから、散水口３の散水立体角Ωを用いて、下式（７）で表される。
【００６０】
【数９】
2016172903.tif 000011
【００６１】
ここで、「造粒機内での転動に伴い、原料１表面が１回更新されるまでの間に、原料１表面における単位面積当たりが受ける添加水（造粒水４）の総量」を考える。
図７に示すように、原料１平面は、ドラムミキサー２が１／４回転したときに上方が崩れ更新されるから、その更新周期Ｔは、ドラムミキサー２の回転数ωを用いて、下式（８）で表される。
【００６２】
【数１０】
2016172903.tif 000012
【００６３】
その間、原料１が造粒水４を受けている時間は、原料１平面の更新周期Ｔに、ドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分の長さＬ（ｍ）と、ドラムミキサー２内周面の時計方向の６時の位置と９時の位置を結んだ線分Ｌ上における噴流の幅Ｌ’（ｍ）の比をかければよいから、下式（９）で計算できる。
【００６４】
【数１１】
2016172903.tif 000013
【００６５】
よって、「造粒機内での転動に伴い、原料面が１回更新されるまでの間に、原料１表面における単位面積当たりが受ける添加水（造粒水４）の総量」は、原料１が造粒水４を受けている時間と散水の密度の積を取ればよいから、下式（１０）で計算できる。
【００６６】
【数１２】
2016172903.tif 000014
【００６７】
図８に示すように、焼結鉱製造用原料１の製造方法における種々の実験の結果、式（１）に対する粗大粒比率の関係は以下のようになった。
本発明の焼結鉱製造用原料１の製造方法を用いて焼結鉱製造用原料１を製造する、すなわち式（１０）が１．１０より小さい値をとると、粗大粒比率が５．０質量％以下となった。一方で、式（１０）が１．１０より大きい値をとってしまうと、粗大粒比率が５．０質量％より多くなってしまい、粗大粒が多い原料が生成されてしまうこととなった［比較例i）、比較例ii）］。
【００６８】
また、本実施形態の原料１の製造方法で製造した擬似粒子と、別系統で造粒した擬似粒子を混合して下表に示す配合の焼結鉱原料１を作製し、焼結鍋試験（予備実験）を行った。
表１に、焼結鍋試験における原料１の配合条件示す。なお、表１に示す返鉱は、返鉱と粉コークスを除く原料１に対する外数である。また、表１に示す粉コークスは、粉コークスを除く原料１に対する外数である。また、表１に示したＡ鉱石、Ｂ鉱石、Ｃ鉱石、珪石、石灰石、返鉱等の成分は、後述する表７と同じである。
【００６９】
【表１】
2016172903.tif 000015
【００７０】
また、焼結鍋試験の方法は、Ａ鉱石８３質量％、生石灰２質量％、返鉱１５質量％としてドラムミキサー２で造粒した擬似粒子と、Ａ鉱石を使用せずに造粒したその他原料を混合して、上記配合表の原料１を作製した。
また、焼結鍋試験おいては、図１２に示すバッチ式の焼結鍋試験装置５を用いて行った。図１２に示すように、焼結試験装置は、焼結原料１が装入される焼結鍋６と、焼結鍋６の底部に設けられた風箱７とを有している。風箱７には、配管８等を介して吸引機９（排風機）が接続されており、配管８には除塵器１０も接続されている。
【００７１】
焼結鍋試験の方法を下記に示す。
本実施形態の焼結鍋試験では、直径が３００ｍｍ、高さが５９０ｍｍの円筒状の焼結鍋６に、パレット保護用床敷きとして粒径１０〜２０ｍｍの焼結鉱を装入する。装入された焼結鉱の上部に鉄鉱石、石灰石等の副原料、凝固剤としてコークス、粒径５ｍｍ以下の焼結返鉱のそれぞれを混合、造粒した原料１を装入した。
【００７２】
なお、焼結鉱原料１の装入にあたっては、図１３に示すスローピングシュート式の装入装置１１を用いて装入を行った。この装入装置１１は、焼結鉱原料等の原料１を収容するホッパー１２と、原料１を所定量切り出すドラムフィーダ１３と、原料１を移動台車１４に向けて案内するシュート１５とを有している。移動台車１４に焼結鍋６を入れて移動台車１４をシュート１５の下部に移動させることにより、焼結鉱原料１等を焼結鍋６に装入することができる。
【００７３】
焼結鍋６に原料１を装入後、点火バーナーで原料１の充填層表面に着火した後、風箱７に接続された吸引機９（排風機）で吸引圧１５．７ｋＰａ一定の条件で空気を吸引して原料１中のコークスを燃焼させ、焼成した。焼成終了は、鍋直下の温度計が最高温度に到達した時刻とした。
次に、焼成した焼結ケーキを落下強度試験装置（ＪＩＳ−Ｍ８７１１−１９９３）を用いて、床敷きを除いた焼成物全量を２ｍの高さから４回落下させ、１０ｍｍ以上として残ったものを成品とした。焼結鍋６の面積と焼成時間、成品量から、単位面積あたりの生産性（ｔ／ｈ／ｍ2）を算出した。
【００７４】
表２に、上記に述べた焼結鍋６の試験結果を示す。図９に、原料１の粗大粒比率とその生産性の関係を示す。Ｃ型粒子とは、粗粒の核の周りに微粉が被覆されたもので、通称Ｃ(Composite)型擬似粒子と呼ばれる。なお、粗粒の核とは１．０ｍｍ以上の径の原料１を指し、微粉とは１．０ｍｍより小さい径の原料１を指す。
【００７５】
【表２】
2016172903.tif 000016
【００７６】
図９を参照するに、粗大粒生成量（比率）が５．０質量％を超えると、有意に生産性が低下していることが分かる。
以上の種々の実験の結果より、式（１０）が１．１０を下回るようにドラムミキサー運転条件、散水条件を設定し、粗大粒比率を５．０質量％以下に抑制すれば、焼結鉱原料１の生産性を低下させることなく微粉原料を使用することができる。
［第２実施形態］
以下に、本発明の焼結鉱製造用原料１の製造方法の第２実施形態について、図を基に説明する。
【００７７】
第２実施形態における焼結鉱製造用原料１の製造方法は、ドラムミキサー２を用いて焼結鉱製造用原料１を製造するにあたり、粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占める微粉鉱石が、焼結鉱製造用原料１の４０質量％以上を占め、ドラムミキサー２内の容積に対する焼結鉱製造用原料１の占積率を４．０％以上９．０％以下であり、ドラムミキサー２内に配備されている散水口３を少なくとも１つ以上使用して水またはスラリー水（造粒水４）を散水する際に、ドラムミキサー２回転数と、散水口３の散水距離と、散水口３の散水流量と、ドラムミキサー２の垂直断面に対する散水口３の噴霧角と、散水口３の散水立体角との関係を下式（１）を満たすことが、第１実施形態と略同様である。
【００７８】
【数１３】
2016172903.tif 000017
【００７９】
一方で、本発明の第２実施形態においては、上記の式（１）を満たし、且つ散水口３から散水距離だけ離れた位置における、ザウター平均粒径で規定される水またはスラリー水の液滴平均径が１５００μｍ以下としている点が、第１実施形態と異なる。
本実施形態の特徴である造粒水４の液滴平均径について、図を基に説明する。なお、以降の説明において、本発明の第１実施形態と略同じ過程に関しては説明を省略する。
【００８０】
液滴平均径とは、散水される造粒水４の平均的な粒径のことを指す。なお、液滴平均径の定義は種々あり、例えば個数直径平均粒径、個数表面積平均粒径、個数体積平均粒径、体積表面積平均粒径(ザウター平均粒径)などが挙げられる。
このうち、本発明においては、液滴分布のうち比較的大きい液滴の影響が大きい場合に採用する指標であるザウター平均粒径を採用している。このザウター平均粒径は、以下の式（１１）で算出する。
【００８１】
【数１４】
2016172903.tif 000018
【００８２】
なお、スプレーノズル３による液滴分布は、一般的に山型もしくは粗粒化に伴い減少する漸近線の形状をしており、分布形状は大きく変更することのできない性格のものである。
造粒水４の液滴径の測定方法としては、PDA(Phase Doppler Anenometer)法が一般的であり、本実験においても採用した。PDA法とは、散水流に対して２本のレーザー光を交差させ、形成された干渉縞を通過した粒子により生じた散乱光を、複数の受光器で感知した時の位相差から粒子径を算出する方法である。
【００８３】
次に、散水口３から散水距離だけ離れた位置における、造粒水４の液滴平均径がザウター平均粒径の規定で１５００μｍ以下としている理由を説明する。
造粒水４の液滴径を小さくすると、水の分散をより促すことができるので、微粉のみから形成されるペレットを低減させることができる。
さて、焼結プロセスにおける擬似粒子は、参考文献「肥田ら、鉄と鋼 68巻(1982) 第3号 p32)」によれば、原料１の賦存状態に応じて大きく３つのタイプに分類される。
【００８４】
１つ目のタイプは、原料１が造粒されずに単体で残っているもので、通称Ｓ(Single)型擬似粒子（単にＳ型粒子と呼ぶこともある）と呼ばれる。
２つ目のタイプは、上述したＣ型粒子である。
３つ目のタイプは、微粉鉱石のみで構成されたもので、通称Ｐ(Pellet)型擬似粒子（単にＰ型粒子と呼ぶこともある）と呼ばれる。すなわち、Ｐ型粒子は１．０ｍｍ以下の原料１のみから構成される。
【００８５】
なお、上記の参考文献では、粉コークスの賦存状態に着目して、焼結プロセスにおける擬似粒子を分類しているため、同文献中においては核が粉コークスであり、多少の微粉が粉コークスに付着しているものをＳ型粒子、粉コークスが少しの付着粉も纏わず存在しているものをＳ’型 擬似粒子と分類しているが、粒度のみによる擬似粒子の分類を考えた場合には、上記分類が適切と考えられる。
【００８６】
また、実際の焼結プロセスにおいては、純粋なＳ型粒子は存在しない。つまり、焼結プロセスにおける擬似粒子は、Ｃ型粒子もしくはＰ型粒子に分類される。これは、当業者周知の事実である。
Ｃ型およびＰ型の擬似粒子の判別は、水洗いにより、１ｍｍ以上の核が存在するかどうかを調べればよい。
【００８７】
具体的には、Ｃ型およびＰ型の擬似粒子の判別方法は、以下に述べるパラメータの定義に基づくとよい。
擬似粒子の粒径に関して、「粉体工学便覧（粉体工学会編,日刊工業新聞社,初版（昭和61年2月28日）,P.1）」によれば、「粉体は、色々な大きさを持つ多くの粒子からなるが
、この構成粒子群の平均的な大きさの概念を粒度と呼び、個々の粒子の大きさの代表寸法を粒子径と呼ぶ。実際の粒子は複雑な形状を有するために、球や直方体などの単純なものに還元した代表寸法が用いられる。」と記されている。このことから、粒径は粒子径とも表し、粒子の大きさを指す代表寸法である。
【００８８】
また、粒子径測定方法の一つに「篩い分け法」がある。見開きの分かった大小２種の篩いによって粉体を分けると、細かい方の篩い網の上に残った粒子群は二つの目開きの間の大きさを有する。ここで、篩い目の上に残ったものを篩目寸法を超える粒径、通過したものを篩目寸法以下の粒径と定義する。
粗大粒比率に関しては、粗大粒を測定する方法として、篩目１０ｍｍの篩いを用いて篩分けを実施し、全体重量に対し篩いを通過せずに残ったものの割合を粗大粒比率（質量％）とした。
【００８９】
篩分け法では、測定困難な微粉鉱石の粒度分布測定には、レーザー回折・散乱式粒子径・粒度分布測定装置（日機装株式会社製  Microtrac FRA）を用いた。これは、粒子に照射された光のミー散乱の回折光強度分布と粒径の関係から、粒子を球とした粒径毎の体積比率を求めるものである。粒子の密度一定と考えれば、質量比率は体積比率に等しい。
測定の結果、全体重量に対して８０質量％以上の粒子が粒径２５０μｍ以下である鉱石を微粉鉱石とした。
【００９０】
Ｃ型粒子比率に関しては、擬似粒子内部に粒径１ｍｍ以上の核が存在するものの個数割合をＣ型粒子比率とした。例えば、「鉄鋼便覧第５版」に記載があるように、粒径１ｍｍ以上の粒子を核とみなすことは一般的である。
粒径の測定は、以下の（１）〜（６）に述べる方法で行った。
（１）製造した擬似粒子を、１ｍｍ、３ｍｍ、５ｍｍ、８ｍｍ、１０ｍｍの篩いによって１ｍｍ以上３ｍｍ未満、３ｍｍ以上５ｍｍ未満、５ｍｍ以上８ｍｍ未満、８ｍｍ以上１０ｍｍ未満に篩分ける。
【００９１】
（２）それぞれの粒度分布を持つ擬似粒子を、直径１０ｍｍの円形の窪みを２３８箇所設けたアクリル製の容器に１つずつ入れる。
（３）その容器の上方から網目１ｍｍの網を被せて固定し、擬似粒子が窪みから出ないようにする。
（４）高水圧スプレーノズル３を用いて網の上から擬似粒子の水洗いをし、擬似粒子中の微粉を取り除く。
【００９２】
（５）網を外して、窪みの中に残った核の個数を調べてＣ型粒子の個数割合を算出する。
（６）（２）〜（５）の操作をそれぞれの粒度分布を持つ擬似粒子に対して行い、篩分け時の重量分率を用いて加重平均をとって、全体のＣ型擬似粒子割合を算出する。
以上述べたパラメータの定義に基づいて、Ｃ型およびＰ型の擬似粒子の判別を行うこととする。
【００９３】
さて、２５０μｍ以下（Ｐ型粒子）の原料のみから構成される原料、すなわち第１実施形態の製造方法で製造された原料１も、焼結反応に有利ではあるが、さらに焼結反応に有利な擬似粒子形態としては、Ｐ型粒子が可能な限り少なく、その代わりにＣ型粒子を多くするとよいことがわかった。
Ｃ型粒子を多くする理由としては、Ｃ型粒子の強度が構造的にＰ型粒子より有利であるため、焼結機への搬送過程で崩壊し、焼結層内の通気を悪化させることを抑制することが可能となるためである。
【００９４】
また、Ｃ型粒子は、付着粉層にのみ酸素拡散および熱伝導が行なわれれば、焼結反応が進行するが、Ｐ型粒子は、中心部まで酸素拡散および熱伝導が行なわれる必要があり、焼結反応速度の面からもＣ型粒子に比べて不利であることが明らかである。
このため、焼結鉱原料１の造粒においては、Ｐ型粒子を低減することが課題となる。
そこで、本願発明者らは、鋭意研究の結果、Ｐ型粒子は散水時の液滴径が大きい場合、粗大な液滴が微粉を巻き込むことで生成するものであることを知見した。加えて、ドラムミキサー２内における造粒水４を散水する時に、造粒水４の液滴径を小さくすることで、原料１の賦存状態を改善し、Ｐ型粒子の生成量を低減できることも発見した。
【００９５】
以上、粗大な液滴による局所的な水分の偏りが原因で生成されるＰ型粒子を抑制するという観点から、液滴の大きさを表現する指標としては、粗大な液滴を表現することのできる先述のザウター平均粒径を採用するのが最も好ましい。
図１０に示すように、焼結鉱製造用原料１の製造方法における実験の結果、液滴平均径とＣ型粒子比率の関係は以下のようになった。
【００９６】
本発明の焼結鉱製造用原料の製造方法を用いて原料１を製造する、すなわち上記の式（１）を満たし、且つ散水口３から散水距離だけ離れた位置における、ザウター平均粒径で規定される造粒水４の液滴平均径が１５００μｍ以下とすると、Ｃ型粒子比率が７０質量％以上となった。なお、比較例i）は、上記で述べたように粗大粒比率が５．０質量％より多くなっているので、適用外である。
【００９７】
ここで、表に示す配合の焼結原料１を作製し、焼結鍋試験（予備実験）を行った。
表３に、焼結鍋試験における原料１の配合条件を示す。
【００９８】
【表３】
2016172903.tif 000019
【００９９】
なお、焼結鍋試験の方法及び試験条件は、第１実施形態で述べた方法と同様であるため、説明は省略する。
表４に、上記に述べた焼結鍋６の試験結果を示す。図１１に、原料１のＣ型粒子比率とその生産性の関係を示す。
【０１００】
【表４】
2016172903.tif 000020
【０１０１】
表４及び図１１に示すように、粗大粒比率が５．０質量％以下であってもＣ型粒子比率が７０質量％を下回ると、生産性が低下していることが分かる。
以上の種々の実験の結果より、特に、Ｃ型粒子及びＰ型粒子（焼結鉱製造用原料）を製造して、当該Ｃ型粒子及びＰ型粒子を用いて焼結を行うにあたっては、式（１）を満たすようにすることによって粗大粒比率を５．０質量％以下とし、且つ、液滴平均径を１５００μｍ以下にすることによってＣ型粒子比率を７０質量％以上とすることにより、高生産性（１．５０ｔ／ｈ／ｍ2）を維持することができる。
【実施例】
【０１０２】
以下に、本発明の焼結鉱製造用原料１の製造方法の実施例について、図と表に基づいて説明する。
まず、本発明の原料１の製造方法における実施例の実施条件について、以下に述べる。
図１４に示すように、第１の実施条件として、内周径が３５００ｍｍ、長さが２１３００ｍｍのドラムミキサー２を用い、その回転数ωを、５ｒｐｍ〜６ｒｐｍとした。また、散水口３のスプレーノズルにおける噴霧パターンを、真円状で、且つ広がり角度を６０°とした。また、各スプレーノズル３の噴流が重ならないように、散水口３を３個配備した。
【０１０３】
図１５に示すように、第２の実施条件として、内周径が４２００ｍｍ、長さが２２０００ｍｍのドラムミキサー２を用い、その回転数ωを、４ｒｐｍ〜５ｒｐｍとした。また、散水口３のスプレーノズルにおける噴霧パターンを、扇状で、且つ長軸方向の広がり角度を１２０°、短軸方向の広がり角度を３０°とした。各スプレーノズル３の噴流が重ならないように、散水口３を２個配備した。
【０１０４】
なお、第１及び第２の実施条件ともに、原料１がドラムミキサー２内に装入されてから、散水されるまでの距離（給鉱側からの距離）が２１００ｍｍとなるように、１つ目の散水口３（スプレーノズル）を配備した。また、鉄鉱石の含水分は、事前に５．０（質量）％〜６．０（質量）％の範囲であることを確認し、実験を行った。
表５、表６に、実施例における使用原料の粒度分布を示す。表５は、篩いによる測定の結果を示している。表６は、マイクロトラックによる測定の結果を示している。
【０１０５】
表７に、実施例における使用原料の化学成分を示す。なお、実施例においては、Ａ鉱石及びＢ鉱石を微粉原料としている。
【０１０６】
【表５】
2016172903.tif 000021
【０１０７】
【表６】
2016172903.tif 000022
【０１０８】
【表７】
2016172903.tif 000023
【０１０９】
表５〜表７より、本発明で用いる微粉鉱石を、粒度が２５０μｍ以下の粒子が全体の８０質量％以上を占めるものとした。また、過去の実績データなどを基に行った種々の実験結果より、本発明で製造される焼結鉱製造用原料１の４０質量％以上、この微粉鉱石を占めることとした。
表８、表９に、本発明で製造された使用原料の測定結果を示す（実施例）。
【０１１０】
【表８】
2016172903.tif 000024
【０１１１】
【表９】
2016172903.tif 000025
【０１１２】
表８、表９の実施例１を参照すると、ドラムミキサー２内の容積に対する原料１の占積率は４．０３％である。また、式（１）の値が１．０３であるので、１．１０未満を満たしている。さらに、散水口３から散水距離だけ離れた位置ｄにおける、ザウター平均粒径で規定される造粒水４の液滴平均径が１０００μｍであるので、１５００μｍ以下を満たしている。
【０１１３】
その結果、粗大粒比率が４．３質量％となり、５．０質量％以下を満たすこととなる。また、Ｃ型粒子比率が７８質量％となり、７０質量％以上を満たすこととなる。
また、実施例２を参照すると、ドラムミキサー２内の容積に対する原料１の占積率は４．０３％である。また、式（１）の値が０．４２であるので、１．１０未満を満たしている。さらに、散水口３から散水距離だけ離れた位置ｄにおける、ザウター平均粒径で規定される造粒水４の液滴平均径が１０００μｍであるので、１５００μｍ以下を満たしている。
【０１１４】
その結果、粗大粒比率が０．６質量％となり、５．０質量％以下を満たすこととなる。また、Ｃ型粒子比率が８０質量％となり、７０質量％以上を満たすこととなる。
以降、実施例３〜実施例４２まで、同様に、本発明で規定した閾値を満たしている。  その結果、実施例３〜実施例４２の粗大粒比率及びＣ型粒子比率も、閾値を満たしている。
【０１１５】
以上の結果より、粗大粒比率が５．０質量以下（○印）で、且つＣ型粒子比率が７０質量％以上（○印）になると、明らかに生産性が向上したことがわかった。
以上より、本発明を用いることで、粗大ペレットおよび核のないペレットを低減して焼結鉱製造用原料１の粒度および賦存状態を改善することで、焼結ベッドにおける通気性および歩留を改善して生産性を向上させることができる。
【０１１６】
表１０〜表１２に、本発明と対比するために製造された使用原料の測定結果を示す（比較例）。なお、表１０、１１の比較例は、式（１）が１．１以上で且つ液滴平均径が１５００μｍ以下であるものである。また、表１２の比較例は、式（１）が１．１未満で且つ液滴平均径が１５００μｍ以上であるものである。
【０１１７】
【表１０】
2016172903.tif 000026
【０１１８】
【表１１】
2016172903.tif 000027
【０１１９】
【表１２】
2016172903.tif 000028
【０１２０】
表１０、表１１の比較例４３を参照すると、式（１）の値が１．２３であるので、１．１０未満を満たしていない。その結果、粗大粒比率が８．２質量％となり、５．０質量％以下を満たしていない。
また、表１２の比較例７１を参照すると、散水口３から散水距離だけ離れた位置ｄにおける、ザウター平均粒径で規定される造粒水４の液滴平均径が１６１２μｍであるので、１５００μｍ以下を満たしていない。その結果、Ｃ型粒子比率が５７質量％となり、７０質量％以上を満たしていない。
【０１２１】
以降、比較例４４〜比較例７０、比較例７２まで、同様に、本発明で規定したいずれかの閾値を満たしていない。その結果、比較例４５〜比較例７０の粗大粒比率及びＣ型粒子比率のいずれかも、閾値を満たしていない。
ゆえに、比較例４３〜比較例７２においては、焼結鉱製造用に不適な粗大なペレットが生成されることとなる。
【０１２２】
ここで、表１３に、表９、表１１から抜粋した複数の粗大粒比率の値を示す。
【０１２３】
【表１３】
2016172903.tif 000029
【０１２４】
粗大粒比率に関して、造粒後の擬似粒子に粗大粒が存在すると、原料層の空隙率が低下し、通気性が悪化することで生産性が低下する。また、擬似粒子の適正粒径は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるため、＋１０ｍｍの粒子を粗大粒とみなすことができる。さらに、粗大粒比率が５．０質量％を超えると、生産性に明らかな低下傾向が見られた。
表１４に、表９、表１１から抜粋した複数のＣ型粒子比率の値を示す。
【０１２５】
【表１４】
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【０１２６】
Ｃ型粒子比率に関して、微粉のみから構成されるＰ型擬似粒子は、比較的構造的強度が低く、焼結層内での擬似粒子内部への伝熱速度の面でも不利であるため、可能な限り少ないことが望ましい。そのため、１ｍｍ以上の核が存在するＣ型擬似粒子が可能な限り多いことが望ましい。それ故、Ｃ型粒子比率が７０質量％以下になると、生産性に明らかな低下傾向が見られた。
【０１２７】
なお、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する領域を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な事項を採用している。
【符号の説明】
【０１２８】
１  焼結鉱製造用原料
２  ドラムミキサー
３  散水口（スプレーノズル）
４  造粒水（添加水）
５  焼結鍋試験装置
６  焼結鍋
７  風箱
８  配管
９  吸引機（排風機）
１０  除塵器
１１  スローピングシュート式の装入装置
１２  ホッパー
１３  ドラムフィーダ
１４  移動台車
１５  シュート
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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