(57)【要約】【課題】粉体を粉体処理ミキサーで攪拌し造粒して粉状原料とし、該粉状原料を造粒装置で造粒して焼結原料を製造する場合において、大きな擬似粒子をより多く製造することで、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料の製造を可能とする粉体の攪拌装置を提供する。【解決手段】攪拌装置５は、収容器に収容されている粉体を攪拌する。攪拌装置５は、駆動機構５１と、該駆動機構５１に設けられた回転軸５２と、該回転軸５２に、その軸方向に沿って複数設置された攪拌羽根５３ａ〜５３ｄと、を有する。攪拌羽根５３ａ〜５３ｄは、駆動機構５１から離れた位置にあるほど、回転軸５２の軸方向と平行な面の面積が小さくなっている。【選択図】            図２
2017013026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉体を収容しながら駆動する収容器内の前記粉体を攪拌する攪拌装置であって、
駆動機構と、
該駆動機構に接続された回転軸と、
該回転軸に、その軸方向に対して垂直方向に突き出すように複数取り付けられた攪拌羽根と、を有し、
複数の攪拌羽根は、前記駆動機構から離れた位置にあるほど、前記回転軸の軸方向と平行な面の面積あるいは前記軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていることを特徴とする粉体の攪拌装置。
【請求項２】
前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸の軸方向に対して垂直方向の長さが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど短くなっていることを特徴とする請求項１に記載の粉体の攪拌装置。
【請求項３】
前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸に対する傾斜角Ａが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど大きくなっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の粉体の攪拌装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の粉体の攪拌装置と、
粉体を収容しながら駆動する収容器と、を備えていることを特徴とする粉体処理ミキサー。
【請求項５】
請求項４に記載の粉体処理ミキサーを用い、収容器に粉体を投入し、前記収容器を駆動させ、
前記収容器に収容されている前記粉体に、前記回転軸に取り付けられた攪拌羽根の一部が接触するように粉体の攪拌装置の位置を定めて前記回転軸を回転させることで前記粉体を攪拌することを特徴とする粉体処理方法。
【請求項６】
粉状原料を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法であって、
請求項５に記載の粉体処理方法で撹拌された粉体を粉状原料とし、
粉体処理ミキサーが備えている収容器とは異なる第２の収容器に前記粉状原料を投入し、前記第２の収容器を駆動させて前記粉状原料を造粒することを特徴とする焼結原料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粉体を攪拌する装置に関し、更に、粉体の攪拌装置を有する粉体処理ミキサー及び該粉体処理ミキサーを用いた粉体撹拌方法並びに該粉体撹拌方法で撹拌された粉体を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉原料として用いられる焼結鉱は、焼結原料を焼結機で焼結して製造される。焼結原料は、鉄鉱石の粉鉱石、石灰石系粉原料や他の副原料が配合されてなる粉状原料を造粒して製造される。焼結原料には、粉鉱石中の粗粉鉱石を成長させて形成される擬似粒子（粒径１ｍｍ以上）が多く含まれていることが望ましい。焼結原料中に擬似粒子が多く含まれるほど、その焼結原料は強度が強まり、焼結の際に焼結原料間の通気性を確保しやすくなる。
【０００３】
粉状原料を造粒する際には、平均粒径１ｍｍ以上の核粒子に、それより細かい微粒子を混合しつつ水分を加えて、核粒子の周りに微粒子を付着させることで、核粒子を成長させて擬似粒子としている。近年、鉱石の供給者から供給される粉鉱石には、従前存在割合が多かった、核粒子となり得る粗粉鉱石（平均粒径１〜３ｍｍ）が少なくなってきており、粗粉鉱石よりも粒径が小さい微粉鉱石が多くなってきている。よって、現在そして将来的に、粗粉鉱石の割合が少ない粉状原料を使用しなければならない場合があり、その場合、焼結原料のうちの擬似粒子の割合が少なくなり、焼結原料の強度が低下する可能性がある。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１には、粒度の細かい焼結原料であっても、それの造粒工程を改善することを目的として、原料槽から切り出される焼結原料の一部を石灰スラリーを添加した後高速撹拌ミキサー（本発明の「粉体処理ミキサー」対応）で混合、調湿、造粒した後に、２次ドラムミキサー（本発明の「第２の収容器」対応）で、水分の微調整をして造粒強化を図る焼結原料の処理方法が提案されている。このように、従来から、ドラムミキサーなどの造粒装置で本格的に造粒を行う前に、高速撹拌ミキサーで焼結原料（粉体）を撹拌処理し造粒して、造粒装置での造粒を強化する方法がある。特許文献２には、前記高速撹拌ミキサーとして、粉体処理ミキサーが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２１１５３号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７９２３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２に記載されている粉体処理ミキサーに構成が類似した装置及びドラムミキサーを用いて粉体を造粒して焼結原料とする実験を行っていたところ、本発明者らは、粉体を収容している粉体処理ミキサーの収容器の底面付近に配置されていた攪拌羽根は、回転軸の上部に取り付けられたものよりも下部に取り付けられたものの方が摩耗が進行していることを確認した。造粒によって得られた焼結原料には疑似粒子が含まれるものの、確認内容を考慮すると、粉体中の過破砕された微粉が排出される原料に含まれ、粒度が微粒側に偏ってしまい、過破砕に起因して、適切な強度の焼結鉱となる焼結原料の製造が阻害されている可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、粉体を粉体処理ミキサーで攪拌し造粒して粉状原料とし、該粉状原料を造粒装置で造粒して焼結原料を製造する場合において、大きな擬似粒子をより多く製造することで、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料の製造を可能とする粉体の攪拌装置を提供することであり、該粉状原料の攪拌装置を有する粉体処理ミキサー及び粉体処理方法並びに焼結原料の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記確認に加え、撹拌中における粉体の流れを観察していたところ、収容器で転動しつつも堆積している粉体の表面に近い部分の粉体が飛散している現象を観察した。上記課題を解決すべく上記の確認内容及び観察結果を鋭意検討した。その結果、本発明者らは、嵩密度が大きく底面付近に滞留しやすい造粒が進んだ粉体が、回転軸の下部に設けられた攪拌羽根に接触し過ぎて、下部の攪拌羽根が摩耗し、粉体が過破砕される上に、新たに撹拌装置に投入された水分を多く含み、造粒が進んでいない粉体は、始めに上部の攪拌羽根に接触することになり、そのせいで攪拌力が効果的に伝わっておらず、撹拌をさらに促進できる可能性があると考え、本発明の完成に至った。すなわち、本発明は、回転軸の下部よりも上部で、攪拌羽根を粉状原料により接触させるようにして、収容器の底面に近い粉状原料に攪拌力をあまり加えず、表面近くの粉状原料により大きな攪拌力を加えるものである。
【０００９】
本発明の要旨は以下の通りである。
（１）粉体を収容しながら駆動する収容器内の前記粉体を攪拌する攪拌装置であって、駆動機構と、該駆動機構に接続された回転軸と、該回転軸に、その軸方向に対して垂直方向に突き出すように複数取り付けられた攪拌羽根と、を有し、複数の攪拌羽根は、前記駆動機構から離れた位置にあるほど、前記回転軸の軸方向と平行な面の面積あるいは前記軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていることを特徴とする粉体の攪拌装置。
（２）前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸の軸方向に対して垂直方向の長さが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど短くなっていることを特徴とする（１）に記載の粉体の攪拌装置。
（３）前記複数の攪拌羽根は、前記回転軸に対する傾斜角Ａが、前記駆動機構から離れた位置にあるほど大きくなっていることを特徴とする（１）または（２）に記載の粉体の攪拌装置。
（４）上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載の粉体の攪拌装置と、粉体を収容しながら駆動する収容器と、を備えていることを特徴とする粉体処理ミキサー。
（５）上記（４）に記載の粉体処理ミキサーを用い、収容器に粉体を投入し、前記収容器を駆動させ、前記収容器に収容されている前記粉体に、前記回転軸に取り付けられた攪拌羽根の一部が接触するように粉体の攪拌装置の位置を定めて前記回転軸を回転させることで前記粉体を攪拌することを特徴とする粉体処理方法。
（６）粉状原料を造粒して焼結原料を製造する焼結原料の製造方法であって、上記（５）に記載の粉体処理方法で撹拌された粉体を粉状原料とし、粉体処理ミキサーが備えている収容器とは異なる第２の収容器に前記粉状原料を投入し、前記第２の収容器を駆動させて前記粉状原料を造粒することを特徴とする焼結原料の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、攪拌力を与えつつ、粉体を造粒して粉状原料を生成する場合において、粉体を均一に撹拌するとともに、造粒が進んだ粉体の粉砕を抑えることができる。粉砕が抑えられ造粒が進んだ粉体を更に造粒することで、適切な粒度を有する粉状原料を生成し、延いては、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料を製造することができる。製造された焼結原料によって焼結鉱の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】粉体処理ミキサーの一例を示す図である。
【図２】図１に示す攪拌装置の一例を示す図である。
【図３】図２に示す攪拌装置とは別の構成の攪拌装置を示す図である。
【図４】実施例での粉状原料（粉体処理後の粉体）の粒度分布を示すグラフである。
【図５】実施例での焼結原料の粒度分布を示すグラフである。
【図６】図５に示す焼結原料のタンブラー強度を示すグラフである。
【図７】図５に示す焼結原料から得られた焼結鉱の生産性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
まずは、粉体に攪拌力を与えつつ、粉体の少なくとも一部を造粒する粉体処理ミキサー及び粉体処理工程を説明する。粉体処理ミキサーの一例を図１に示す。粉体処理ミキサー１は、ミキサ本体２０、該ミキサ本体２０に取り付けられるケーシング１６の内側に配置され、回転可能に支持される収容器４、及び、ミキサ本体２０が接続される土台、ケーシング１６に取り付けられる攪拌装置５、を有する。収容器４は、駆動モータ１３によって回転駆動するように構成されている。
【００１３】
ケーシング１６の上部に形成される開口は、ミキサ本体２０に揺動可能に取付けられる蓋部材１７により開閉可能になっている。蓋部材１７には攪拌装置５が取付けられ、更には、駆動モータ２２及び駆動力伝達機構２３が蓋部材１７に取り付けられる。駆動モータ２２の駆動力は、プーリおよびベルトなどからなる駆動力伝達機構５１（駆動機構）を介して攪拌装置５の回転軸に伝達される。これにより、撹拌羽根が複数取り付けられた回転軸が収容器４とは異なる所定の速い回転速度で回転する。
【００１４】
図示は省略するが、蓋部材１７には供給口が形成されており、該供給口から粉体が供給されることになる。供給口は開いたままでもよいが、運転中は、開閉可能なキャップにより閉じてもよい。粉体は、粉鉱石、石灰石系粉原料、他の副原料にバインダや水などを加えたものであって、焼結鉱の原料（焼結原料）となるものである。粉鉱石には、核粒子となり得る粗粉鉱石（平均粒径１〜８ｍｍ）と、粗粉鉱石よりも粒径が小さい、微粉鉱石（平均粒径４０〜１５０μｍ）と、が含まれている。石灰石系粉原料、他の副原料は、少なくとも粗粉鉱石よりも粒径が小さい。駆動モータ１３及び駆動モータ２２によって、収容器４と攪拌装置５の各回転速度は制御され、収容器４内に供給された粉体は撹拌され、収容器４内で、粉体の一部は造粒が進み、粉状原料となる。
【００１５】
図示は省略してあるが、収容器４の底板の中央部（または、他の位置）には、撹拌されて、造粒がある程度進んだ粉状原料を排出するための排出口が形成されている。粉体処理ミキサ１の運転中は、排出口はカバーにより閉じられた状態になっており、蓋部材１７を閉じてケーシング１６に設置した後、収容器４を低速で時計回り方向に回転させ、攪拌装置５を低速で反時計回り方向に回転させる。粉体が、回転している収容器４に投入され、傾斜している収容器４の下側の部位の側壁及び底面に落下する。全粉体のうち、一部は攪拌装置５の回転領域に入り、高速で分散されて飛散されることになるが、全粉体は収容器４の回転に伴って、側壁に沿って上昇する。側壁に沿って上昇する粉体は、収容器４が傾斜している場合は自重によって、下部の側壁及び底面に落下し、側壁に沿って再度上昇する。飛散による粉体の破壊の後、分散した低速移動する粒子によって造粒が行われ、整粒が進行する。収容器４が傾斜している場合のほうが高い造粒・整粒効果を得られるが、水平時でも前記効果を得ることが可能である。その結果、球形またはそれに近い形状の粉状原料が得られることになる。粉体処理ミキサ１の運転を停止し、蓋部材１７を開けて、整粒された粉状原料を排出口から排出する（粉体処理ミキサー及び粉体処理工程の詳細は特許文献２参照）。
【００１６】
水分によって、転動している粗粉鉱石（核粒子）の周りに、その粗粉鉱石よりも粒径が小さい微粉鉱石や鉱石以外の原料（微粒子）を付着させ、粗粉鉱石を成長させて、少なくとも粉体の一部を擬似粒子とし、粉状原料を生成する。更には、粉状原料を、ドラムミキサーやペレタイザー（第２の収容器）などで本格的に造粒して、粉状原料から焼結原料を製造することとなる。焼結原料には、その強度を高めるために、擬似粒子がより多く含まれることが好ましく、粉体の撹拌・造粒が促進されて、疑似粒子が多く含まれる粉状原料を造粒することが望ましい。
【００１７】
本発明者らは、上述の通り、粉体処理ミキサー１で得られた粉状原料を造粒して焼結原料を生成する実験を行い、その実験で供給口などを通じて粉体処理ミキサー内を観察した。本発明者らはその観察で、収容器４の底面付近に配置されていた攪拌装置５の攪拌羽根は、回転軸の上部に取り付けられたものよりも下部に取り付けられたものの方が摩耗が進行していることを確認し、更に、収容器４に堆積している粉体の表面に近い部分から、粉体が飛散している現象を確認した。本発明者らは、確認内容を鋭意検討した結果、嵩密度が大きく底面付近に滞留しやすい疑似粒子が、回転軸の下部に設けられた攪拌羽根によって粉砕されてしまい、加えて、粉体の上部に滞留しやすい粒子が攪拌羽根によって粉砕されにくい可能性があると考えた。加えて、本発明者らは、粉体処理ミキサー１の収容器４に投入された直後は、堆積された粉体の上部にある粉体は、撹拌されていないにも拘わらず、水分を多く含んでいるため、微粉鉱石のみが水で凝集している可能性があり、そのような粉体にはより強力な撹拌力を加える方がよいと考えた。そこで、本発明者は、攪拌羽根を、回転軸の下部よりも上部で大きくして、底面に近い粉体（粉状原料）に攪拌力をあまり加えずに、表面近くでは粉体により大きな攪拌力を加える攪拌装置５の構成を導き、これにより、疑似粒子が多くなる焼結原料が得られることを確認した。
【００１８】
次に、本発明に係る攪拌装置の一例を図２に示して説明する。図２において、攪拌装置５の側面図を（ａ）に、その底面図を（ｂ）に示す。攪拌装置５は、駆動力伝達機構５１（駆動機構）と、該駆動力伝達機構５１に接続された回転軸５２と、該回転軸５２に複数取り付けられた攪拌羽根５３（５３ａ〜５３ｄ）と、を有する。攪拌装置５は移動可能であり、攪拌装置５を移動させて、収容器４に収容された粉体に挿入される攪拌羽根５３ａ〜５３ｄの位置を変更可能である。
【００１９】
回転軸５２に、その軸方向に複数並列して取り付けられている平板状の攪拌羽根５３ａ〜５３ｄは、回転軸５２に対して垂直方向に突き出ている長さＬが上側よりも下側で短くなっている。すなわち、攪拌羽根５３ａ〜５３ｄは、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、短くなっている。これにより、回転軸５２の上部より下部では、回転軸５２の軸方向と平行で且つ回転方向に向いている、攪拌羽根５３ａ〜５３ｄの面の面積は小さくなり、底面に近い粉体に攪拌力をあまり加えずに、収容器４で堆積している粉体の表面近くでは、水分の多い粉体により大きな攪拌力を加えることができる。
【００２０】
なお、攪拌羽根５３が回転軸５２から突出する方向は、攪拌羽根の全てで同じである必要はない。図２（ｂ）に示すように、例えば、攪拌羽根５３ａ，５３ｂ，５３ｄは、回転軸５２から突出する方向を同じとし、攪拌羽根５３ｃは、突出する方向を、攪拌羽根５３ａ，５３ｂ，５３ｄとは異なるようにしてもよい。
【００２１】
図２に示す攪拌装置とは別の構成の攪拌装置を図３に示す。図３において、攪拌装置５の側面図を（ａ）に示し、（ａ）に示す状態から回転軸が９０°回転した状態の攪拌装置５の側面図を（ｂ）に示す。回転軸５２から突き出ている攪拌羽根５３の長さＬに拘らず、複数の攪拌羽根５３ａ〜５３ｃを、回転軸５２の軸方向に対して傾斜させ、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、５３ａ〜５３ｃの傾斜角Ａを大きくしている。よって、攪拌羽根５３ａ〜５３ｃは、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、回転軸５２の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積ＰＳ（図３（ｂ）参照）が小さくなっている。これにより、底面に近い粉体（粉状原料）に攪拌力をあまり加えず、収容器４で堆積している粉体の表面近くでは、水分が多い粉体により大きな攪拌力を加えることができる。
【００２２】
図３に示す例では、回転軸５２を中心として対称な攪拌羽根５３は、傾斜方向が逆となっている。これにより、回転によって攪拌羽根５３の傾斜面によって、粉体が上方に向かうことになる。また、最も下部に配置されている攪拌羽根５３ｄを傾斜させていない。攪拌羽根５３は、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、回転軸５２の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積が小さくなっていればよい。図３に示す例では、攪拌羽根５３ｄは、攪拌羽根５３ａ〜５３ｃよりも厚みが小さく、攪拌羽根５３ｄより上側の攪拌羽根５３ｃよりも、回転軸５２の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積ＰＳが小さくなっている。
【００２３】
図２では、平板状の攪拌羽根５３の全ては、回転軸５２の軸方向に対して直交し、全ての攪拌羽根５３は傾斜角Ａが９０°となっているものの、長さＬを、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、小さくしている。これにより、攪拌羽根５３は、回転軸の軸方向と平行な面が、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、小さくなっている。図２の攪拌装置５において、更に、攪拌羽根５３ａ〜５３ｄを傾斜させ、傾斜角Ａを駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど大きくするように、攪拌羽根５３ａ〜５３ｄを回転軸５２に取り付けてもよい。
【００２４】
上記実施形態の攪拌装置５では、攪拌羽根５３を、回転軸５２の軸方向に沿って４箇所、回転軸５２を対称とする方向に突出する形態で回転軸５２に取り付けているが（符号５３ａ〜５３ｄ、図２及び図３参照）、本発明はこの形態に限られない。攪拌羽根が、回転軸５２の軸方向に沿って少なくとも２箇所にあれば、回転軸５２の軸方向と平行な面の面積あるいは軸方向と平行な面に投影された投影面の面積を、下側では小さく上側では大きくなるように、具体的には収容器４内の平均原料占積率ｖ％および収容器４内高さｈに対して、０．７ｖｈからｖｈまでの高さに設置された撹拌羽根５３が最長とし、底面に近い０ｈから０．２ｈまでの高さにある撹拌羽根５３を最短とし、その中間の羽は設置位置に応じて段階的に変化するものとする。これは、撹拌羽根５３によって粉が堆積していない範囲にはじき出される原料が上部２０％であり、底面側の２０％はそのあと排出されるからである。上部となる撹拌羽根５３の最外周の回転速度が５ｍ／ｓ以上であることが望ましい。下部となる撹拌羽根５３の最短長さは、底面の配置が排出を促進するよう排出口の面積を半分以上占めるように決定する。
【００２５】
複数の攪拌羽根５３を回転軸５２に取り付けることができ、上側では、収容器の底面に近い粉状原料に攪拌力をあまり加えずに、粉状原料の表面近くでは粉状原料により大きな攪拌力を加えることができる。なお、図３の攪拌装置では、粉体の表面近くの粉体に、接触面積が広くなっている上に且つ斜面の衝突によって粉体が弾かれて、図２の撹拌装置よりも、更に大きな撹拌力を表面部分の粉体に与えることができる。よって、擬似粒子の生成を促進し、より多くの疑似粒子を含む粉状原料を生成し、該粉状原料から、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料を製造できる。
【００２６】
以上の通り、粉体に攪拌力を与えつつ、粉体の少なくとも一部を造粒して粉状原料を生成し、更に、造粒装置で本格的に造粒して、焼結原料を製造する場合において、擬似粒子の粉砕を抑え、大きい擬似粒子をより多くでき、適切な粒度分布及び強度を有する焼結原料を製造することができる。延いては、製造された焼結原料によって焼結鉱の生産性を向上させることができる。
【実施例】
【００２７】
図１に示す粉体処理ミキサー１で粉体を撹拌及び造粒を促進して粉状原料を生成し、次いで、第２の収容器としてディスクペレタイザを採用し、該ディスクペレタイザで、粉状原料の造粒試験を行い焼結原料を製造し、次いで、焼結鉱を製造した（比較例及び本発明例１〜３）。粉体処理ミキサー１の仕様及び運転条件を表１に、粉体の配合を表２に示す。
【００２８】
【表１】
2017013026.tif 000003
【００２９】
【表２】
2017013026.tif 000004
【００３０】
比較例及び本発明例１〜３では、攪拌装置５での攪拌羽根５３を変更した。比較例では、平板状の攪拌羽根５３を、回転軸５２の軸方向に沿って４箇所、回転軸５２を対称とする方向に突出する形態で回転軸５２に取り付けた。最底位置の攪拌羽根の回転軸５２から突出している長さＬを０．２５ｍとし、最上位置の攪拌羽根の長さＬを０．１ｍとした。最底位置の攪拌羽根から１つ上側となる底位置の攪拌羽根の長さＬを０．２ｍとし、最上位置の攪拌羽根から１つ下側となる上位置の攪拌羽根の長さＬを０．１５ｍとした。加えて、回転軸の回転数を５００回／分として粉状原料を生成した。
【００３１】
本発明例１では、図２に示す形態に倣って、最底位置の攪拌羽根５３ｄの長さＬを０．１ｍとし、底位置の攪拌羽根５３ｃの長さＬを０．１５ｍとし、上位置の攪拌羽根５３ｂの長さＬを０．２ｍとし、最上位置の攪拌羽根５３ａの長さＬを０．２５ｍとした以外は比較例と同様に粉状原料を生成した。
【００３２】
本発明例２でも、図３に示す形態に倣って、平板状の攪拌羽根５３を、回転軸５２の軸方向に沿って４箇所回転軸５２に取り付けたが、攪拌羽根５３の長さＬが０．２〜０．７ｍの範囲となるように、攪拌羽根５３の寸法を変更し、更に、攪拌羽根５３の傾斜角Ａを５〜７５°の範囲の値とし、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど大きくした以外は比較例と同様に粉状原料を生成した。本発明例２では、攪拌羽根５３は、駆動力伝達機構５１から離れた位置にあるほど、回転軸５２の軸方向と平行な面に投影された投影面の面積ＰＳ（図３（ｂ）参照）が小さくしてある。
【００３３】
本発明例３では、本発明例１と同様の長さＬとなる攪拌羽根５３を回転軸５２に取り付け、更に、本発明例２と同様に攪拌羽根５３を傾斜させた以外は比較例１と同様に粉状原料を生成した。
【００３４】
比較例及び本発明例１〜３の各々で得られた粉状原料及び焼結原料の粒度分布、焼結原料のタンブラー強度、焼結原料を焼結した際の焼結鉱の生産性を測定した。焼結原料のタンブラー強度は、ＪＩＳ  Ｋ  ２１５１の回転強度試験法に基づき、２４ｒｐｍ、４００回転後の粒径６ｍｍ以上の質量割合を測定し、回転前との質量比をタンブラー強度ＴＩ４００／６として算出した。焼結鉱の生産性とは、一定質量の造粒物を焼成して焼結ケーキを造ったのち、破砕して焼結鉱として高炉に装入可能な状態にし、落下試験を行った後、粉化しなかった焼結鉱の質量を焼成完了までの時間で除して得られる指数によって評価される。
【００３５】
［比較例と本発明例１〜３との比較評価］
比較例と本発明例１〜３の各々とで、粉体処理ミキサー１で撹拌した後で得られた粉状原料の粒度分布を図４に示し、粉状原料を造粒して得られた焼結原料の粒度分布を図５に示す。更には、比較例と本発明例１〜３の各々とで、焼結原料のタンブラー強度指数を図６に示し、各々の焼結原料を焼結して得られる焼結鉱の生産性を図７に示す。図６では、比較例におけるタンブラー強度を１として規格化した結果をタンブラー強度指数として示してあり、図７では、比較例における焼結鉱の生産性を１として規格化した結果を示してある。
【００３６】
図４によれば、比較例の粉状原料は、本発明例１〜３に比べて、明らかに、粒径が小さな粉体が多く、粒径が大きな粉体が少ない。図５によれば、比較例及び本発明例１〜３の全てで、粒度分布が２．８〜４．７５ｍｍの範囲でピークを有し、造粒によって、焼結原料の粒度分布は適正範囲にある。但し、本発明例１〜３では、比較例の場合よりも、粒径が１．０〜４．７５ｍｍの焼結原料が多いことがわかる。
【００３７】
図６及び７によれば、本発明例１〜３では、焼結原料のタンブラー強度及び焼結鉱の生産性が比較例よりも大きい。本発明例２では、タンブラー強度及び生産性は本発明例１の場合よりも大きく、本発明例３で、本発明例２の場合よりも大きい。堆積している粉体の表面部分の水分が多い粉体をより多く撹拌して、疑似粒子には成長しにくい、微粉鉱石のみが水で凝集した粉体を粉砕し、結果的に疑似粒子を多く含む粉状原料を生成できたからである。
【００３８】
このように、粉体処理ミキサーで撹拌して生成した粉状原料を、ディスクペレタイザで造粒することで、適切な強度および粒度分布を有する焼結原料を製造し、焼結鉱の生産性を向上させることができることがわかった。なお、粉状原料をドラムミキサで造粒する場合でも、ディスクペレタイザの場合と同様に、適切な強度および粒度分布を有する焼結原料を製造し、焼結鉱の生産性を向上させ得ることが期待できる。
【符号の説明】
【００３９】
１      粉体処理ミキサ
４      収容器
５      攪拌装置
１３    駆動モータ
１６    ケーシング
１７    蓋部材
２０    ミキサ本体
２２    駆動モータ
２３    駆動力伝達機構
５１    駆動力伝達機構
５２    回転軸
５３    攪拌羽根
５３ａ  最上位置の攪拌羽根
５３ｂ  上位置の攪拌羽根
５３ｃ  底位置の攪拌羽根
５３ｄ  最底位置の攪拌羽根
【図１】
2017013026.tif 000005
【図２】
2017013026.tif 000006
【図３】
2017013026.tif 000007
【図４】
2017013026.tif 000008
【図５】
2017013026.tif 000009
【図６】
2017013026.tif 000010
【図７】
2017013026.tif 000011