(57)【要約】【課題】酸化金属原料と炭材とさらにはバインダ添加して粉状混合物となし、得られた混合物を圧縮成形して炭材内装酸化金属ブリケットを製造し、得られたブリケットを回転炉床炉で加熱還元して還元鉄を製造するにあたって、上記ブリケットを均質化することによってブリケットの安定した強度を確保しうる、炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法を提供する。【解決手段】酸化金属原料Ａと炭材Ｂとにバインダを添加してミキサ３で混合し粉状混合物Ｄとする混合工程と、この粉状混合物Ｄをブリケットマシン８で圧縮成形して炭材内装酸化金属ブリケットＦとする成形工程と、を備え、前記混合工程において、前記ミキサ３として回分式ミキサを用いることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化金属原料と炭材とにバインダを添加してミキサで混合し粉状混合物とする混合工程と、この粉状混合物をブリケットマシンで圧縮成形して炭材内装酸化金属ブリケットとする成形工程と、を備えた炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法であって、
前記混合工程において、前記ミキサとして回分式ミキサを用いることを特徴とする、炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項２】
前記酸化金属原料と前記炭材を貯槽から前記ミキサに切り出す際に、計量ホッパを使用することを特徴とする、請求項１に記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項３】
前記ミキサと前記ブリケットマシンの間に、前記ミキサの１バッチ分相当以上の容量をもつサージホッパを備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項４】
前記酸化金属原料の少なくとも一部および/または前記炭材の少なくとも一部を装入した後に、前記バインダの装入を開始することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項５】
前記混合工程において、前記酸化金属原料、炭材およびバインダの全量を装入した後に、前記ミキサで混合する時間が２分以上であって３０分以下であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項６】
前記バインダが高粘性液体バインダであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項７】
前記高粘性液体バインダが、糖蜜、リグニン、デキストリンおよび澱粉からなる群から選ばれたいずれか１種または２種以上であることを特徴とする、請求項６に記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【請求項８】
前記酸化金属原料が酸化鉄含有物質であることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化金属原料と炭材との粉状混合物をブリケットマシンにて加圧成形して炭材内装酸化金属ブリケットを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の天然ガスを用いた還元鉄製造プロセスには、還元剤として高価な天然ガスを必要とすること、プラントの立地が通常天然ガスの産地に限られることなどの制約がある。
【０００３】
このため、近年、還元剤として、比較的安価で、かつ、プラント立地の地理的制約も緩和される石炭を用いた還元鉄の製造プロセスが注目されている。
【０００４】
そして、この石炭を使用する方法として、鉄鉱石と石炭との粉状混合物を塊成化した炭材内装酸化金属を回転炉床炉内に装入して加熱し還元して、還元鉄を製造する方法が多数提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００５】
鉄鉱石と石炭との粉状混合物を塊成化する手段としては、ペレタイザを用いた転動造粒による球状ペレット化、機械的押し出しによる円筒状ペレット化、ブリケットロールでプレスすることによるブリケット化などの手段がある。
【０００６】
転動造粒によるペレット化の手段は、造粒に多量の水分を必要とするため、後段のプロセスで、造粒されたペレットを乾燥するために乾燥機を必要とし、水分の乾燥に熱量を多く必要とする問題がある（例えば、特許文献３参照）
【０００７】
押し出しによるペレット化の手段は、流動化した原料を使用する必要性から、通常は転動造粒以上に原料中に多くの水分を含有させるため、転動造粒と同様、後段のプロセスで、造粒されたペレットを乾燥するために乾燥機を必要とするうえ、水分乾燥に必要なエネルギ消費量がさらに多くなってしまう問題がある。
【０００８】
一方、ブリケットロールによるブリケット化の手段は、糖蜜（「廃糖蜜」を含む。以下同じ。）やリグニン等の液体バインダを使用することが可能で、乾燥した原料をそのまま、水分を添加することなく塊成化できるため、後段のプロセスで乾燥機を不要とし、水分乾燥に必要なエネルギ消費量が大幅に節減できるという利点がある（例えば、特許文献４参照）。
【０００９】
ところで、鉄鋼業、特に製銑工程で使用するミキサは、処理量が多く大型化することから、設備コストを低減するために連続式を用いることが多い。しかしながら、例えば焼結原料などの従来の原料は、多量の鉄鉱石に性状の異なる添加剤として例えば生石灰を０．５〜３重量％と少量添加して混合していた（例えば、特許文献８参照）のに対して、炭材内装酸化金属を回転炉床炉で加熱し還元して還元鉄を製造する方法では、鉄鉱石に性状が異なる石炭を３０％以上配合することもある（例えば、特許文献１参照）。一般に石炭は撥水性を有し、また粉砕物のかさ比重は鉄鉱石より小さく半分以下の場合もあるので、混合時の体積は鉄鉱石より石炭の方が大きい場合がある。このように性状の異なる物質を主原料である鉄鉱石に対して大量に混合するため、従来のような連続式ミキサでは十分に混合できない場合があることを本発明者は見出した。
【００１０】
また、この還元鉄を製造する方法は、酸化金属を含有する物質、例えば製鉄工程で発生するダストなどの副生物のリサイクルにも使用できるが、このような場合の原料配合比は、例えば、特許文献３の場合は、転炉ダスト６０重量％、圧延スケール２５重量％、炭材として無煙炭を１５重量％となっており、この場合はさらに混合が難しくなる。
【００１１】
特に、これらの粉体原料の供給速度が意図に反して時間的に変化した場合に、混合比率が変化してしまい、塊成化物の中に回転炉床炉での還元反応に必要な炭素分が不足して還元が不十分となる問題や、炭素分が過剰になり還元後の強度が不足する問題があることがわかった。
【００１２】
上述したような従来の連続的な方法は、例えば、特許文献５に開示されている。図２に、従来知られている連続的な方法の一例を示す。各備蓄槽２１〜２４に備蓄した粉体を粉体コンベア２９上に、所定の比率となるように、定量切り出しを行う。このとき、定量切り出し装置２５〜２８としては、ベルトコンベア式の定量フィーダや、減量式（ロス・イン・ウェイト式）の定量フィーダが用いられる。各備蓄槽２１〜２４から切り出した粉体は粉体コンベア２９にて搬送し、ボールミル式などの粉体破砕混合装置３０にて、混合と破砕を行う。次に、破砕混合を行った粉体を破砕物コンベア３１で、パン式造粒装置３２に送る。パン式造粒装置３２では、水分を８〜１３質量％に調整した粉体を直径が３〜６メートルの中華鍋型回転パンの上で転がすことにより、球形の生ペレットを製造する。また、成形体の製造方法として、ローラーに複数の凹状の成形型を有し、この凹状の内部で成形することにより、ブリケットを製造する方法も開示されている。なお、成形体の強度を保つために、バインダを用いることが一般的である。なお、粉体のバインダは、備蓄槽に入れて定量フィーダで切り出す。液体のバインダは、液体供給ライン３３によって粉体破砕混合装置３０に添加する。なお、バインダ以外の液体として、水やスラリー状の原料（酸化金属や炭材を含んだもの）も同様の形態で添加できる。
【００１３】
ベルトコンベア式の定量フィーダでは、ベルト上の荷重とベルト速度を測定して切り出し速度を計量し、ベルトの速度を制御することで切り出し量を制御する。この測定方法は精度よく測定できるが、粉体の水分やかさ比重などの物理性状が変化したときには、一時的に切り出し速度が変わってしまい、再び所定の切り出し速度に安定して落ち着くまでに時間を要する。また、減量式の定量フィーダは、計量ホッパ内に貯めた粉体の重量を常時測定しながらスクリュフィーダやテーブルフィーダで粉体を切り出し、その減量分から切り出し速度を制御するもので、ベルトコンベア式の定量フィーダ同様に精度よく測定ができるが、やはり粉体の水分やかさ比重などの物理性状が変化したときには、一時的に切り出し速度が変わってしまう。また、計量ホッパ内の粉体が少なくなると粉体を上部の備蓄槽から補充する動作を行なうが、この間は減量分が測定できないため一時的に切り出し速度が変わってしまう可能性があるという問題があることがわかった。
【００１４】
また、従来一般的に行われているように、糖蜜やリグニン等の液体バインダを粉体原料（鉄鉱石および石炭）と同時に連続的にミキサに装入して混合物を製造し、それをブリケット化しようとすると、これらの液体バインダは粘性が高いため、粉状混合物中に液体バインダの偏在が発生しやすく、液体バインダが過剰の部分ではダマになり、液体バインダが過少の部分ではバインダの効果が得られず、これらの部分から形成されるブリケットは、ともに強度が低くなることがわかった。
【００１５】
ミキサへの液体バインダの投入箇所を変更するなどの工夫をしても、粉体原料の混合状態が変化すると、液体バインダが粉体原料の表面を滑るように流れてしまったり、逆に１箇所に溜まってしまったりして、安定して良好な分散状態を実現することは非常に困難であった。また、粉体原料、液体バインダとも連続装入としているため、これらの装入速度の瞬時値がバラつきやすく、粉体原料に対する液体バインダの配合率も変動しやすく精度が劣ることもわかった。
【００１６】
このため、例えば特許文献６〜８には、高粘性液体バインダの一種である糖蜜を水で希釈してその粘性を低下させてから粉体原料に添加する方法が提案されているものの、成形されたブリケット中に相当量の水分が含有されるため、上記ペレット化の手段と同じく、後段のプロセスで乾燥機を必要とし、水分の乾燥に熱量を多く必要とする問題が生じてしまう。
【００１７】
また、使用する分野が異なるが、高粘性液体バインダである糖蜜の供給速度を温度変化に関係なく安定して制御する方法が、特許文献９に開示されている。糖蜜の流量を温度変化に関係なく定量制御するため、供給タンクのほかに回収タンクを設置し、インバータ制御のギアポンプにより流量を調整してから、回収タンクからミキサにバルブを切り換えるものである。しかしながら、この供給方法は高粘性液体バインダを精度よく供給できるものの、回収タンクやロードセル、インバータ、それらを制御する制御機器が必要で、高価であるうえ設置場所も大きくなる問題がある。
【００１８】
なお、特許文献１０には、回分式ミキサを用いて粉体原料とバインダとしての廃棄プラスチックを混合する方法が開示されているが、廃棄プラスチックを再利用することを前提としており、回分式ミキサに粉体原料と熱可塑性廃棄プラスチックを同時に装入した後に、加熱しつつ混合して熱可塑性廃棄プラスチックを軟化させてバインダとしての機能を発揮させることを技術的思想とするものである。したがって、後述する本発明とは、技術的思想をまったく異にするものである。
【特許文献１】特開２００４−２６９９７８号公報
【特許文献２】特開平９−１９２８９６号公報
【特許文献３】特開２００１−３４８６２５号公報
【特許文献４】特開平１１−３１０８３２号公報
【特許文献５】特開２００３−８９８２３号公報
【特許文献６】特開平７−１５７８２７号公報
【特許文献７】特開平７−２２４３３０号公報
【特許文献８】特開２００７−１１３０８６号公報
【特許文献９】特開平１１−８３６０４号公報
【特許文献１０】特開２００２−２３５１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明は、酸化金属原料と炭材とさらにはバインダ添加して粉状混合物となし、得られた混合物を圧縮成形して炭材内装酸化金属ブリケットを製造し、得られたブリケットを回転炉床炉で加熱還元して還元鉄を製造するにあたって、上記ブリケットを均質化することによってブリケットの安定した強度を確保しうる、炭材内装酸化金属ブリケット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】
【００２０】
請求項１に記載の発明は、酸化金属原料と炭材とにバインダを添加してミキサで混合し粉状混合物とする混合工程と、この粉状混合物をブリケットマシンで圧縮成形して炭材内装酸化金属ブリケットとする成形工程と、を備えた炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法であって、前記混合工程において、前記ミキサとして回分式ミキサを用いることを特徴とする、炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、前記酸化金属原料と前記炭材を貯槽から前記ミキサに切り出す際に、計量ホッパを使用することを特徴とする、請求項１に記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２２】
請求項３に記載の発明は、前記ミキサと前記ブリケットマシンの間に、前記ミキサの１バッチ分相当以上の容量をもつサージホッパを備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２３】
請求項４に記載の発明は、前記酸化金属原料の少なくとも一部および/または前記炭材の少なくとも一部を装入した後に、前記バインダの装入を開始することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、前記混合工程において、前記酸化金属原料、炭材およびバインダの全量を装入した後に、前記ミキサで混合する時間が２分以上であって３０分以下であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２５】
請求項６に記載の発明は、前記バインダが高粘性液体バインダであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、前記高粘性液体バインダが、糖蜜、リグニン、デキストリンおよび澱粉からなる群から選ばれたいずれか１種または２種以上であることを特徴とする、請求項６に記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法である。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、前記酸化金属原料が酸化鉄含有物質であることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の炭材内装酸化金属ブリケットの製造方法。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、ミキサとして連続式ミキサでなく回分式ミキサを用いたことで、粉体原料（酸化金属原料および炭材）とバインダの量を１バッチごとに正確に計量することができ、粉体原料に対するバインダの配合率を精度良く適正に保つことができる。従って、粉状混合物から成形されたブリケットが均質化して、ブリケットの強度がバラつくことが防止され、安定した高い強度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００３０】
〔実施形態〕
図１に、本発明の一実施形態に係る、炭材内装酸化金属ブリケットの概略の製造フローを示す。
【００３１】
（混合工程）
原料ビン１（１ａ，１ｂ）から、酸化金属原料としての鉄鉱石Ａと、炭材としての微粉炭Ｂとをそれぞれ計量ホッパ２（２ａ，２ｂ）にて所定量を計量して、回分式ミキサ（以下、単に「ミキサ」ともいう。）３に装入する。計量ホッパ２からの切り出しはスクリュフィーダ、テーブルフィーダ、ロータリバルブなどを用いるとよい。計量ホッパ２にはそれぞれの原料の１バッチに必要な量よりも少し多めに原料を入れておき、切り出し総量が１バッチに必要な量になったときに切り出しを停止するようにしておくとよい。こうすれば切り出し中に切り出し速度が変化しても、１バッチの間にミキサ３に供給される量には影響しない。また、これらの粉体原料は、粉体コンベアに集合させる必要はなく、直接ミキサ３へ原料を切り出すことが好ましいが、配置の都合上でコンベアが必要になる場合は使用してもよい。ミキサ３としては、ミックスマラー、プローシェアミキサ、レーディゲミキサ、パドルミキサ、リボンミキサ、アイリッヒミキサ、回転ボールミルなどを用いるとよい。そして、この装入操作を所定の時間継続し、粉体原料（鉄鉱石Ａ、炭材Ｂ）の少なくとも一部を投入した後に、バインダの投入を開始し、粉体原料の少なくとも一部がすでに装入されたミキサ３に添加する。バインダとしては、固体バインダを用いてもよいが、液体バインダを使用してもよい。ここでは高粘性液体バインダ（以下、単に「液体バインダ」ともいう。）である糖蜜Ｃを例に説明する。糖蜜Ｃは液体バインダタンク４からポンプ５にて供給される。ポンプ５としては、ダイヤフラムポンプ、ギアポンプ、遠心ポンプなどを用いるとよい。上記において「少なくとも一部」とは、「一部」または「全部」を意味する。ただし、設備の大型化抑制の観点からは、「全部」投入し終わるまでに糖蜜Ｃの添加を開始することが好ましく、この場合、この糖蜜Ｃの装入開始後も粉体原料の残部の装入を継続し、粉体原料を全量装入するようにするとよい。
【００３２】
ここで、糖蜜Ｃの粘度は、１０℃で約９０００ｍＰａ・ｓ、２０℃で約３０００ｍＰａ・ｓ、３０℃で約１４００ｍＰａ・ｓであり、温度を高くするほど粘度が低下し、流動性が増す。ポンプ５での液送可能限界を考慮して、糖蜜Ｃの温度は、好ましくは２０℃以上、より好ましくは３０℃以上とするが、糖蜜Ｃの温度を高くしすぎることはエネルギの無駄であるので、好ましくは８０℃以下、より好ましくは６０℃以下とする。糖蜜Ｃの温度を調整できるように、液体バインダタンク４や供給ライン１１を電気ヒータ、蒸気ヒータなどで加熱できるようにしておくのが望ましい。さらに、糖蜜Ｃがポンプ５や供給ライン１１内で万が一にも固まるのを防止するため、例えば、供給ライン１１の途中から分岐させて液体バインダタンク４へ循環する循環ライン１２を設け、この循環ライン１２に流量調節弁１３を、供給ライン１１の上記分岐点よりミキサ３側に遮断弁１４を、それぞれ設けておくのがより望ましい。そして、ポンプ５を一定負荷で常時運転しておき、糖蜜Ｃをミキサ３に供給しないときには遮断弁１４を閉じ流量調節弁１３を一定開度にすることで、糖蜜Ｃが循環ライン１２を介して常時流通するようにしておき、一方、糖蜜Ｃをミキサ３に供給するときには遮断弁１４を開き流量調節弁１３の開度を絞ることで、上記循環ライン１２を介した糖蜜Ｃの流通を維持しつつ、ミキサ３への糖蜜Ｃの供給速度を調整するようにすればよい。
【００３３】
このとき、回分式ミキサ３を用いることにより、糖蜜Ｃのミキサ３への累積添加量が所定値になれば遮断弁１４を閉じて添加を停止すればよく、糖蜜Ｃの供給速度が時間的に変動しても、精度よく配合が可能である。また、糖蜜Ｃを粉体原料と同様に一旦計量ホッパ２に貯蔵して計量してもよいが、計量ホッパ２内で固化を防止する対策が必要である。なお固体のバインダを用いる場合は、他の粉体原料と同様に計量ホッパ２を使用すればよい。
【００３４】
糖蜜Ｃの添加時には、ミキサ３内には相当量の粉体原料がすでに存在し、ミキサ３の運転により攪拌作用を受けて流動状態になっているので、連続的に添加される糖蜜Ｃは、流動状態の粉体原料に順次巻き込まれるので、ダマになることが効果的に防止され、粉体原料中に均一に分散されることとなる。
【００３５】
そして、糖蜜Ｃと粉体原料とがともに全量装入された後、さらに所定時間混練することにより、糖蜜Ｃが粉体原料全体に均一に分散し、均質な粉状混合物Ｄが得られる。混練時間は長くするほど、均質な混合状態が得られる（後記実施例参照）が、生産性は低下するので、好ましくは２分以上３０分以下、より好ましくは５分以上１５分以下とする。
【００３６】
上記のような糖蜜Ｃの均一分散作用を発揮させるためには、糖蜜Ｃの添加開始時までに粉体原料を相当量装入しておく必要があることから、その装入量は、多いほど効果的である。しかしながら、粉体原料を全量装入してから糖蜜Ｃの添加を開始すると、粉体原料の装入開始から混練終了までの時間が長くなり、生産性が低下してしまう。したがって、上記均一分散作用と生産性とを総合的に勘案しつつ、糖蜜Ｃの添加開始時までの粉体原料の装入量を適宜調整するようにすればよい。
【００３７】
また、固体のバインダを用いる場合も、上記と同様に固体バインダが粉体原料全体に均一に分散し、均質な粉状混合物Ｄが得られる。
【００３８】
（成形工程）
ミキサ３で混合された粉状混合物Ｄは、いったんサージホッパ６に全量排出され、このサージホッパ６からスクリュフィーダ７にて定量的に切り出され、ブリケットマシン８にて所定形状の成形物Ｅに圧縮形成される。
【００３９】
このとき、サージホッパ６の容量は、ミキサ３の１バッチ分相当以上としておくとよい。こうすることによって、粉状混合物Ｄがとぎれることなくブリケットマシン８に供給できるからである。ただし、バインダを混合した後の粉状混合物Ｄは比較的固まりやすいので、必要以上に大きな容量はもたない。あるいは、サージホッパ６の容量とスクリュフィーダ７のホッパ容量とを合わせた合計を、ミキサ３の１バッチ分相当以上としておくことでもよい。
【００４０】
ブリケットマシン８で成形された成形物Ｅは、所定の開き目（例えば５ｍｍ）を有する篩９で篩上Ｆと篩下Ｇとに分級され、篩上Ｆは製品ブリケット（炭材内装酸化鉄ブリケット）として回収され、図示しない回転炉床炉の原料として用いられる。
【００４１】
一方、篩下Ｇは、リサイクル原料ビン１０に戻し、粉体原料（鉄鉱石Ａ、炭材Ｂ）とともにミキサ３に装入して、有効利用するようにすればよい。
【００４２】
上記のように、ミキサとして連続式ミキサでなく回分式ミキサ３を用いることにより、粉体原料とバインダの量を１バッチごとに正確に計量することができ、粉体原料に対するバインダの配合率を精度良く適正に保つことができる。従って、粉状混合物から成形されたブリケットが均質化して、ブリケットの強度がバラつくことが防止され、安定した高い強度を確保することができる。
【００４３】
上記のようにして製造された製品ブリケット（炭材内装酸化鉄ブリケット）Ｆは、液体バインダである糖蜜Ｃが全体に均一に分散した均質な粉状混合物Ｄを圧縮成形して得られたものであるので、成形されたブリケットも均質化されて、低強度のものが形成されることが防止される結果、強度のバラつきも低減し、高い強度が確保されることとなる。
【００４４】
（変形例）
上記実施形態では、糖蜜Ｃの添加を開始する時点として、鉄鉱石Ａの少なくとも一部および微粉炭Ｂの少なくとも一部を装入した時点とする例を示したが、微粉炭Ｂをまったく装入することなく、鉄鉱石Ａの少なくとも一部のみを装入した時点としてもよいし、鉄鉱石Ａをまったく装入することなく、微粉炭Ｂの少なくとも一部のみを装入した時点としてもよい。
【００４５】
ブリケット化に際しての好ましい固体バインダとしては、セルロース繊維の古紙、ボール紙、木くず、サトウキビ廃棄物、麦藁などがあげられる。また液体バインダとしては、上記実施形態では糖蜜を例示したが、リグニン、デキストリン、澱粉を用いてもよく、これらの２種以上を併用してもよい。
【００４６】
また、酸化金属原料Ａとして鉄鉱石を例示したが、高炉ダスト、転炉ダスト、電気炉ダスト、ミルスケール等の製鉄所ダストや、酸化ニッケル、酸化クロム、酸化マンガン、酸化チタン等の非鉄酸化物を含有する各種鉱石にも適用することができる。
【００４７】
また、炭材Ｂとして石炭（微粉炭）を例示したが、コークス、オイルコークス、木炭、木材チップ、廃プラスチック、古タイヤ等を使用することもできる。
【００４８】
上記実施形態では粉体原料として、２種類を用いることを例示したが、上記酸化金属原料、炭材、およびバインダやその他の副原料（消石灰、生石灰、ドロマイトなど）の３種類以上を使用することもできる。
【実施例】
【００４９】
下記表１に示す平均粒径および化学成分を有する、酸化金属原料（鉄鉱石）と炭材と（石炭）を新原料とし、これらの新原料だけを用いて製造されたブリケットの篩下（５ｍｍ以下）をリサイクル原料として別途回収しておき、鉄鉱石７７質量部、石炭２３質量部、リサイクル原料７質量部に、高粘性液体バインダとしての廃糖蜜を、リサイクル原料を除く新原料（１００質量部）に対して外数で４．５質量部添加して、回分式ミキサで混合してブリケット用配合原料（粉状混合物）とした。
【００５０】
回分式ミキサとしては、内径２５４０ｍｍ、高さ２１００ｍｍの円筒形の本体に、マラーと呼ばれるホイールとブローやスクレーパを備えたミックスマラータイプのミキサ（処理容量：１５００Ｌ／回）を使用した。
【００５１】
［発明例］
回分式ミキサへの鉄鉱石、微粉炭、リサイクル原料および廃糖蜜の装入スケジュールは、下記表２に示すとおりである。鉄鉱石、微粉炭およびリサイクル原料は、それぞれ、あらかじめ計量ホッパで１バッチ分の全投入量を計測しておき、テーブルフィーダにてそれぞれ所定の速度で切り出して回分式ミキサに投入した。下記表２に示すように、鉄鉱石は３分、微粉炭は５分、篩下は１分で、それぞれ投入が完了するようにした。廃糖蜜は、タンクおよび供給配管を電気ヒータで４０〜５０℃に加熱しておき、定量ポンプ（ダイヤフラムポンプ）にて一定供給速度で供給するようにし、鉄鉱石の投入が完了した時点（鉄鉱石、微粉炭およびリサイクル原料の投入開始から３分後）で、遮断弁を開き、循環ラインの流量調節弁の開度を絞って廃糖蜜の供給を開始した（上記段落［００３０］、図１参照）。廃糖蜜の供給が完了した後（鉄鉱石等の投入開始から８分後）も、回分式ミキサの運転を所定時間（下記表２では５分の場合を例示）継続して混練して、得られた粉状混合物を回分式ミキサからサージホッパに全量排出した。
【００５２】
ここに、鉄鉱石と石炭は、乾燥機にて事前に乾燥して、含有水分量は０．１質量％未満とした。なお、廃糖蜜には多量の水分が含まれており、その水分含有量は大幅に変動するため、製造されたブリケットの水分含有量は乾量基準で１〜２質量％程度の範囲で変動した。
【表１】
2009052138.tif 000003
【表２】
2009052138.tif 000004
【００５３】
そして、サージホッパから上記粉状混合物をスクリュフィーダで定量的に切り出し、ロール直径：５２０ｍｍ、ロール幅：２００ｍｍ、ポケット寸法：長さ３０ｍｍ×幅２５ｍｍ×深さ７ｍｍの回転ロールを備えたブリケットマシンを用いて、体積約１０ｃｍ３のブリケットに成形した。
【００５４】
ブリケットの落下強度は、４５ｃｍの高さからブリケットを鉄板上に落下させ、ブリケットが割れるまでの落下回数であり、１０個のブリケットの平均値である。
【００５５】
下記表３に、上記回分式ミキサでの混練時間を１分、２分、５分の３水準に順次変化させて作製したブリケットの落下強度を示す。
【００５６】
同表に示すように、回分式ミキサでの混練時間は長くするほど、成形されたブリケットの落下強度は上昇するが、混練時間２分を超えると飽和する傾向を示すことが確認された。
【表３】
2009052138.tif 000005
【００５７】
［比較例］
廃糖蜜の装入開始を粉体原料と同時に行い、混練時間を５分とし、他の条件は上記発明例と同じとして、ブリケットを作製し、落下強度を測定したところ、落下強度の値は大きくばらつき、１０回以上の高いものもあれば、１回のものもあり、安定した強度が得られないことがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施形態に係る、炭材内装酸化金属ブリケットの概略の製造フローを示す図である。
【図２】従来例に係る、成形体の連続式製造方法を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…原料ビン
２…計量ホッパ
３…ミキサ
４…液体バインダタンク
５…ポンプ
６…サージホッパ
７…スクリュフィーダ
８…ブリケットマシン
９…篩
１０…リサイクル原料ビン
１１…供給ライン
１２…循環ライン
１３…流量調節弁
１４…遮断弁
Ａ…酸化金属原料（鉄鉱石）
Ｂ…炭材（微粉炭）
Ｃ…高粘性液体バインダ（糖蜜）
Ｄ…粉状混合物
Ｅ…成形物
Ｆ…篩上（製品ブリケット、炭材内装酸化鉄ブリケット）
Ｇ…篩下（リサイクル原料）
【図１】
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【図２】
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