BR112012003786B1

BR112012003786B1 - AGGLOMERATE CONTAINING UNBURNT CARBON FOR BLAST FURNACES AND ITS PRODUCTION PROCESS

Info

Publication number: BR112012003786B1
Application number: BR112012003786-2A
Authority: BR
Inventors: Kenichi Higuchi; Hirokazu Yokoyama; Kazuya Kunitomo
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2009-08-21
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2021-11-16
Also published as: WO2011021577A1; KR101475125B1; JPWO2011021577A1; KR20120042981A; JP4808819B2; CN102482730B; BR112012003786A2; CN102482730A; IN2012DN00994A

Abstract

aglomerado contendo carbono não queimado para altos fornos e seu processo de produção. a presente invenção refere-se aos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio têm um teor de carbono (t.c) em uma faixa de 18 a 25% em massa, e uma razão cao/sio2 entre um teor de cao (% em massa) e um teor de sio2 (% em massa) em uma faixa de 1 ,o a 2,0. o processo para fabricação de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio inclui: formação de um corpo moldado através de mistura e amassamento de materiais brutos contendo ferro, materiais brutos contendo carbono, e um ligante e moldagem de uma substância amassada para obter o corpo moldado; e obtenção de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio através de subsequente cura de corpo moldado, em que tanto uma como ambas condições de combinação de uma marca de minério de ferro e uma quantidade de combinação de ligante são ajustadas na formação do corpo moldado de modo que um teor de carbono (t.c) se torna em uma faixa de 18 a 25% em massa e uma razão de cao/sioz entre um teor de cao (% em massa) e um teor de sioz (% em massa) como constituintes minerais de ganga se torna em uma faixa de 1 ,o a 2,0 nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.agglomerate containing unburned carbon for blast furnaces and their production process. The present invention relates to cold-bonded carbon composite agglomerates having a carbon content (t.c) in a range of 18 to 25% by mass, and a cao/sio2 ratio between a cao content (% by mass) and a sio2 content (% by mass) in a range of 1.0 to 2.0. The process for manufacturing cold-bonded carbon composite agglomerates includes: forming a molded body by mixing and kneading iron-containing raw materials, carbon-containing raw materials, and a binder and molding a kneaded substance to obtain the molded body; and obtaining cold-bonded carbon composite agglomerates through subsequent curing of the molded body, wherein either one or both of the combination conditions of a brand of iron ore and a combination amount of binder are adjusted in forming the molded body so that a carbon content (t.c) becomes in a range of 18 to 25% by mass and a cao/sioz ratio between a cao content (% by mass) and a sioz content (% by mass) as mineral constituents denga becomes in a range of 1.0 to 2.0 in the cold bonded carbon composite agglomerates.

Description

Technical Field

A presente invenção refere-se a aglomerados contendo carbono não queimado (aglomerados compósitos de carbono ligados - frio) para al-tos fornos, e particularmente a presente invenção refere-se a aglomerados compósitos de carbono ligados - frio (aglomerados de minério de ferro) que são capazes de diminuir o ponto de fusão de uma escória em uma parte inferior de um alto forno de modo a reduzir uma taxa de agente de redução no alto forno.The present invention relates to unburnt carbon-containing agglomerates (cold-bonded carbon composite agglomerates) for blast furnaces, and particularly the present invention relates to cold-bonded carbon composite agglomerates (iron ore agglomerates) which are capable of lowering the melting point of a slag in a lower part of a blast furnace so as to reduce a rate of reducing agent in the blast furnace.

O presente pedido de patente reivindica prioridade sobre pedido de patente Japonês 2009-191966, depositado em 21 de agosto de 2009, o conteúdo do qual é aqui incorporado por referência.The present patent application claims priority over Japanese patent application 2009-191966, filed August 21, 2009, the contents of which are incorporated herein by reference.

Background of the Technique

Convencionalmente, vários tipos de pós contendo ferro e pós contendo carbono que são coletados de vários coletores de pós em traba-lhos de ferro são combinados, um ligante hidráulico baseado em cimento é adicionado, e a mistura é amassada e moldada para fabricação de aglome-rados ligados a frio tendo diâmetros em uma faixa de 8 a 16 mm que são usados como materiais brutos para um alto forno.Conventionally, various types of iron-containing powders and carbon-containing powders that are collected from various ironwork dust collectors are combined, a cement-based hydraulic binder is added, and the mixture is kneaded and molded to make agglomerate. Cold-bonded steels having diameters in a range of 8 to 16 mm that are used as raw materials for a blast furnace.

Como um processo para fabricação de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, é conhecido um processo no qual pó de fabricação de ferro é granulado em pelotas e as pelotas são então curadas e endurecidas. No processo no qual o pó de fabricação de ferro é granulado nas pelotas, a distribuição de tamanho de partícula do pó é ajustado dentro de uma apropriada faixa, então um ligante tal como cal extinta, cimento, ou semelhante e 5 a 15% de água são adicionados, e a mistura é granulada por um pelotizador de disco ou semelhante para obter as pelotas.As a process for manufacturing cold-bonded carbon composite agglomerates, a process is known in which iron-making powder is granulated into pellets and the pellets are then cured and hardened. In the process in which iron-making powder is granulated into pellets, the particle size distribution of the powder is set within an appropriate range, then a binder such as slaked lime, cement, or the like and 5 to 15% water are added, and the mixture is granulated by a disk pelletizer or the like to obtain the pellets.

No processo de fabricação de tais aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, foi requerido aumento de teor de carbono (T.C) nos aglomerados de compósito de carbono ligados a frio para o propósito de re- duzir a taxa de agente de redução em uma operação de alto forno.In the manufacturing process of such cold-bonded carbon composite agglomerates, an increase in carbon content (TC) was required in the cold-bonded carbon composite agglomerates for the purpose of reducing the rate of reducing agent in a blast furnace.

Por exemplo, de acordo com Documento Patente 1, um material bruto contendo óxido de ferro e um material carbono baseado em carbono (material carbonáceo) são combinados, um ligante é adicionado, e a mistura é amassada, moldada, e curada para fabricação de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio. Os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio contêm carbono, e o teor de carbono é 80 a 120% da quantidade de carbono teórica requerida para redução de óxido de ferro incluído no material bruto contendo óxido de ferro para obter ferro metálico. Em adição, o ligante é selecionado de modo que a resistência a trituração em pressão normal torne-se de 7850 kN/m2 ou mais, e então amassamento, moldagem, e cura são realizados. Uma vez que a reação de redução ocorre devido a carbono misturado no óxido de ferro dentro de aglomerados de compósito de carbono ligados a frio, é possível aperfeiçoar a taxa de redução.For example, according to Patent Document 1, a raw material containing iron oxide and a carbon-based carbon material (carbonaceous material) are combined, a binder is added, and the mixture is kneaded, molded, and cured to make agglomerates. cold bonded carbon composites. Cold bonded carbon composite agglomerates contain carbon, and the carbon content is 80 to 120% of the theoretical amount of carbon required for reduction of iron oxide included in the iron oxide-containing raw material to obtain metallic iron. In addition, the binder is selected so that the crushing strength at normal pressure becomes 7850 kN/m2 or more, and then kneading, molding, and curing are carried out. Since the reduction reaction occurs due to carbon mixed with iron oxide within cold bonded carbon composite agglomerates, it is possible to improve the reduction rate.

Entretanto, de acordo com este processo de fabricação, o teor de carbono é limitado para manter a resistência, e não é possível obter um efeito suficiente de redução de taxa de agente redutor no alto forno. No caso onde uma grande quantidade destes aglomerados compósitos de carbono ligados a frio é usada no alto forno de modo a obter suficientemente o efeito de modo que o agente redutor seja reduzido, uma de calor devido a uma reação de desidratação do ligante no alto forno se torna grande. Assim, há uma desvantagem em que uma zona de reserva térmica de baixa temperatura é formada, que promove desintegração de minérios sinterizados (sinteri- zação de minério de ferro) durante redução.However, according to this manufacturing process, the carbon content is limited to maintain strength, and it is not possible to obtain a sufficient reducing agent rate reduction effect in the blast furnace. In the case where a large amount of these cold bonded carbon composite agglomerates is used in the blast furnace in order to sufficiently obtain the effect so that the reducing agent is reduced, a heat due to a dehydration reaction of the binder in the blast furnace becomes makes it great. Thus, there is a disadvantage that a low-temperature thermal reserve zone is formed, which promotes disintegration of sintered ores (iron ore sintering) during reduction.

Em adição, uma vez que grandes quantidades de cal extinta e cimento baseado em CaO são usadas como o ligante, o teor de Cão nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio torna-se grande. Por isso, a viscosidade de uma fusão gerada a partir de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio torna-se excessivamente alta no curso da reação. Isto inibe agregação e gotejamento do metal formado. Devido às razões acima, existe uma desvantagem em que permeabilidade a ar e permeabilidade líquida parte inferior do alto forno são degradadas.In addition, since large amounts of slaked lime and CaO-based cement are used as the binder, the Dog content in cold-bonded carbon composite agglomerates becomes large. Therefore, the viscosity of a melt generated from cold-bonded carbon composite agglomerates becomes excessively high in the course of the reaction. This inhibits aggregation and dripping of the formed metal. Due to the above reasons, there is a disadvantage that air permeability and liquid permeability under the blast furnace are degraded.

Por exemplo, se os aglomerados de compósito de carbono liga-dos a frio são fundidos e gotejados em baixas temperaturas, os aglomerados compósito de carbono ligados a frio são fundidos em um estágio inicial em um forno vertical e escoam facilmente para baixo nas folgas de materiais brutos enchidos no forno. Em um tal caso, um período de contato com coques torna-se mais longo. Como um resultado, é possível promover uma reação de redução de minérios de ferro finos dentro de aglomerados de compósito de carbono ligado a frio e uma reação de cementação de ferro gerado.For example, if cold bonded carbon composite agglomerates are melted and dripped at low temperatures, the cold bonded carbon composite agglomerates are melted at an early stage in a vertical furnace and flow easily down into material gaps Oven stuffed brutes. In such a case, a period of contact with cokes becomes longer. As a result, it is possible to promote a reduction reaction of fine iron ores within cold-bonded carbon composite agglomerates and a cementation reaction of generated iron.

De acordo com o Documento Patente 2, atenção foi focalizada sobre o fato de que mesmo quando SÍO2 e AI2O3 são concentrados na su-perfície de minérios de ferro finos, é possível diminuir a temperatura de fusão dos minérios de ferro finos através de revestimentos de minérios de ferro como CaCO3. Então, baseado no ponto deste foco, aglomerados compósitos de carbono ligados a frio onde minérios de ferro finos e fundido são combinados via carvões foram propostos.According to Patent Document 2, attention was focused on the fact that even when SÍO2 and AI2O3 are concentrated on the surface of fine iron ores, it is possible to lower the melting temperature of fine iron ores through ore coatings of iron as CaCO3. Then, based on this focus point, cold bonded carbon composite agglomerates where fine and smelted iron ores are combined via coals have been proposed.

Aqui, o Documento Patente 2 mostra aglomerados de compósito de carbono que contêm 23,3 a 24,6% em massa de carvões, e o teor de carbono dos carvões é genericamente cerca de 70%, e o restante consiste em cinzas e matéria volátil. Da mesma maneira, o teor de carbono nos a- glomerados compósito de carbono corresponde a 16 a 17% em massa.Here, Patent Document 2 shows carbon composite agglomerates that contain 23.3 to 24.6% by mass of coals, and the carbon content of the coals is generally about 70%, and the remainder consists of ash and volatile matter. . Likewise, the carbon content in carbon composite clusters corresponds to 16 to 17% by mass.

Por outro lado, muitos relatórios foram propostos referindo-se à relação entre propriedades de gotejamento e os constituintes dos minérios sinterizados.On the other hand, many reports have been proposed referring to the relationship between dripping properties and the constituents of the sintered ores.

Por exemplo, Documento Não Patente 1 reporta que uma tem-peratura de gotejamento dos minérios sinterizados varia em uma maneira não linear com relação a uma razão de CaO/SiO2, que a temperatura de gotejamento atinge o valor mais baixo na razão de CaOSiO2 ao redor de 1,0, e que a temperatura de gotejamento é diminuída quando um teor de MgO é aumentado.For example, Non-Patent Document 1 reports that a drop temperature of sintered ores varies in a non-linear manner with respect to a CaO/SiO2 ratio, which the drop temperature reaches the lowest value in the CaOSiO2 ratio around of 1.0, and that the dropping temperature is decreased when an MgO content is increased.

Em adição, Documento Não Patente 2 reporta que a resistência fluxo de ar em altas temperaturas é diminuída no caso onde 2% de MgO são adicionados a pelotas ligadas com cimento contendo 7% de carbono.In addition, Non-Patent Document 2 reports that airflow resistance at high temperatures is decreased in the case where 2% MgO is added to cement-bonded pellets containing 7% carbon.

Como descrito acima, é conhecido que a razão de CaO/SiO2 e o teor de MgO como composições minerais de ganga são otimizados de modo a aperfeiçoar propriedades de gotejamentode metal dos minérios sinteriza- dos e palhetas de pós tendo um teor de carbono de menos que 10%. Entretanto, não é conhecida uma propriedade de gotejamento de metal de aglomerados de compósito de carbono tendo um alto teor de carbono (18 a 25% em massa) cujo comportamento de redução seja completamente diferente e adequadas condições de um ponto de fusão de escória na parte inferior do forno que determina a propriedade de gotejamento de metal.As described above, it is known that the CaO/SiO2 ratio and the MgO content as gangue mineral compositions are optimized in order to improve metal dripping properties of sintered ores and powder vanes having a carbon content of less than 10%. However, a metal dripping property of carbon composite agglomerates having a high carbon content (18 to 25% by mass) whose reduction behavior is completely different and suitable conditions of a melting point of slag in the part is not known. kiln bottom that determines the metal dripping property.

Assim, os presentes inventores examinaram propriedades de re-dução de aglomerados de compósito de carbono (teor de C total de 20%, teor de Fé total de 40%, 11% de CaO, 6% de SiO, 2,5% de AI2O3, e 0,5% de MgO) com um alto teor de carbono. A figura 8 mostra relações entre temperatura e taxas de redução para minérios sinterizados convencionais (teor de Fé total de 58,5%, 8% de FeO, 10% de CaO, 5% de SiO2, 1,7% de AI2O3, e 1,0% de MgO) e aglomerados de compósito de carbono tendo um alto teor de carbono. Referindo-se a figura 8, pode ser entendido que a redução progride significantemente em uma área de baixa temperatura nos aglomerados de compósito de carbono comparado com o minério sinterizado convencional. Esta é uma característica importante dos aglomerados de compósito de carbono tendo um alto teor de carbono.Thus, the present inventors examined reduction properties of carbon composite agglomerates (20% total C content, 40% total Faith content, 11% CaO, 6% SiO, 2.5% Al2O3 , and 0.5% MgO) with a high carbon content. Figure 8 shows relationships between temperature and reduction rates for conventional sintered ores (total Fe content 58.5%, 8% FeO, 10% CaO, 5% SiO2, 1.7% AI2O3, and 1 .0% MgO) and carbon composite agglomerates having a high carbon content. Referring to Figure 8, it can be understood that the reduction progresses significantly in an area of low temperature in carbon composite agglomerates compared to conventional sintered ore. This is an important feature of carbon composite agglomerates having a high carbon content.

A seguir, uma variação em um ponto de fusão de escória (CaO- SiO2-AI2O3-MgO-FeO) devido a um progresso da redução foi simulada por um computador com o uso da taxa de redução na figura 8 que foi obtida de um resultado do teste de redução acima. Aqui, o ponto de fusão de escória foi calculado a partir da taxa de redução na assunção de que todo o ferro não reduzido estava presente como FeO entre constituintes ferro nos minérios sinterizados e os aglomerados de compósito de carbono. Os resultados são mostrados na figura 9. Aqui, o ponto de fusão significa a temperatura na qual todos os constituintes tornam-se fases líquidas, e a fusão é ainda gerada mesmo em uma temperatura do ponto de fusão ou inferior. Entretanto, uma vez que a quantidade de fusão torna-se menor quando o ponto de fu-são é maior, o ponto de fusão representa a quantidade de fusão em uma maneira indireta.Next, a variation in a melting point of slag (CaO-SiO2-AI2O3-MgO-FeO) due to a reduction progress was simulated by a computer using the reduction rate in figure 8 which was obtained from a result of the reduction test above. Here, the melting point of slag was calculated from the rate of reduction on the assumption that all unreduced iron was present as FeO between iron constituents in the sintered ores and the carbon composite agglomerates. The results are shown in figure 9. Here, the melting point means the temperature at which all constituents become liquid phases, and melting is still generated even at a temperature of the melting point or lower. However, since the melting amount becomes smaller when the melting point is higher, the melting point represents the melting amount in an indirect way.

Referindo-se a figura 9, o ponto de fusão de escória dos miné-rios sinterizados é substancialmente igual à temperatura de amostra em uma faixa de 1200 a 1400°C, e é considerado que uma grande quantidade de uma fusão é gerada nesta região de temperatura. Por outro lado, o ponto de fusão de escória dos aglomerados compósitos de carbono eleva-se signifi- cantemente de cerca de 900°C e atinge 1600°C ou maior. Da mesma maneira, é considerado que uma redução procede em um estado no qual a quantidade de fusão é extremamente pequena nos aglomerados de compósito de carbono tendo um alto teor de carbono. Por esta razão, uma fase sólida está constantemente presente; e por isso, agregação do metal é inibida, o que resulta em degradação de gotejamento. Entre o sistema de cinco componentes acima (CaO - SÍO2 - AI2O3 - MgO - FeO), a influência de FeO sobre o ponto de fusão é extremamente grande nos aglomerados de compósito de carbono tendo um alto teor de carbono, e a redução procede rapidamente em baixas temperaturas. O resultado mostrado na figura 9 é um fenômeno único para os aglomerados compósitos de carbono tendo um alto teor de carbono.Referring to Figure 9, the melting point of sintered ores is substantially equal to the sample temperature over a range of 1200 to 1400°C, and it is considered that a large amount of a melt is generated in this region of temperature. On the other hand, the melting point of slag of composite carbon agglomerates rises significantly from around 900°C and reaches 1600°C or higher. Likewise, a reduction is considered to proceed in a state in which the amount of fusion is extremely small in carbon composite agglomerates having a high carbon content. For this reason, a solid phase is constantly present; and therefore, metal aggregation is inhibited, which results in drip degradation. Among the above five-component system (CaO - SÍO2 - AI2O3 - MgO - FeO), the influence of FeO on the melting point is extremely large in carbon composite agglomerates having a high carbon content, and the reduction proceeds quickly in low temperatures. The result shown in figure 9 is a unique phenomenon for composite carbon agglomerates having a high carbon content.

Como descrito acima, a redução dos aglomerados de compósito de carbono tendo um alto teor de carbono procede significantemente em uma região de baixa temperatura como comparada com o minério sinteriza- do, e a redução procede em um estado no qual a quantidade de fusão é extremamente pequena. Por isso, conhecimento sobre as propriedades de gotejamento no progresso de redução da redução de minérios sinterizados não pode ser diretamente aplicado ao caso dos aglomerados de compósito de carbono com alto teor de carbono.As described above, the reduction of carbon composite agglomerates having a high carbon content proceeds significantly in a region of low temperature as compared to sintered ore, and the reduction proceeds in a state in which the amount of smelting is extremely small. Therefore, knowledge about the drip properties in the reduction reduction progress of sintered ores cannot be directly applied to the case of carbon composite agglomerates with high carbon content.

Se o ponto de fusão de escória é alto quando os aglomerados de compósito de carbono são usados no alto forno, uma superfície inferior de uma zona coesiva é diminuída, e uma área de zona de gotejamento inferior é estreitada. Em adição, quantidades retidas de escória e um "deadman" são aumentadas. Especificamente, a fusão não flui uniformemente na zona de gotejamento e o "deadman" (zona na qual metais e escórias são separadas devidos aos pesos específicos e fluem para baixo em um cadinho), e a fusão permanece em uma parte de folga (caminho de fluxo). Por esta razão, fluxo de gás se torna de um-lado, e aquecimento uniforme de gás não pode ser obtido. Por isso, parte menos aquecida é gerada localmente, e torna-se difícil operar com permeabilidade de ar estável na parte de forno.If the melting point of slag is high when carbon composite agglomerates are used in the blast furnace, a lower surface of a cohesive zone is lowered, and an area of lower drip zone is narrowed. In addition, retained amounts of slag and a "deadman" are increased. Specifically, the melt does not flow evenly in the drip zone and the "deadman" (a zone in which metals and slag are separated due to specific weights and flow down into a crucible), and the melt remains in a slack part (path of flow). For this reason, gas flow becomes one-sided, and uniform gas heating cannot be obtained. Therefore, less heated part is generated locally, and it becomes difficult to operate with stable air permeability in the oven part.

Prior Technique Document Patent Document

Documento Patente 1: Pedido de patente japonês não examina-do , primeira publicação N° 2003-342646Document Patent 1: Japanese patent application unexamined, first publication No. 2003-342646

Documento Patente 2: Pedido de patente japonês não examina-do , primeira publicação N° 2005-325412Patent Document 2: Japanese Patent Application Unexamined, First Publication No. 2005-325412

Non-Patent Document

Documento não patente 1: ISIJ International 44 (2004), p. 2057Non-Patent Document 1: ISIJ International 44 (2004), p. 2057

Documento não patente 2: Iron and Steel, 70 (1984), p. 825Non-Patent Document 2: Iron and Steel, 70 (1984), p. 825

Exhibition of the Invention Problems to be solved by the invention

De acordo com a presente invenção, condições constituintes dos aglomerados de compósito de carbono tendo um ótimo ponto de fusão de escória para o uso no alto forno são especificadas. Então, baseado nos re-sultados de pesquisa, a presente invenção objetiva provimento de aglome-rados compósitos de carbono ligados a frio que permitem reduzir uma taxa de agente redutor em um alto forno através de diminuição de ponto de fusão de escória, e um processo para fabricação dos mesmos.According to the present invention, constituent conditions of carbon composite agglomerates having an optimal melting point of slag for use in the blast furnace are specified. Therefore, based on the results of research, the present invention aims at providing cold bonded carbon composite agglomerates that allow to reduce a reducing agent rate in a blast furnace by lowering the melting point of slag, and a process for manufacturing them.

Means for problem solving

Os presentes inventores verificaram que foi possível reduzir um ponto de fusão de escória em uma parte inferior de um forno através de fixação de uma razão de CaO/SiO2 como constituintes minerais de ganga nos aglomerados compósitos de carbono para estar em uma faixa específica (1,0 a 2,0) e verificaram aglomerados compósitos de carbono ligados a frio capazes de obter uma excelente propriedade de gotejamento de metal. Os inven- tores também verificaram que é preferível ajustar quantidades de combinação em minérios de ferro tendo um alto teor de SÍO2 e um material fundido contendo MgO, como será descrito mais tarde, de modo a fixar a razão de CaO/SiO2 como constituintes minerais de ganga nos aglomerados compósi- 5 tos de carbono ligados a frio para estar em uma faixa de 1,0 a 2,0.The present inventors found that it was possible to reduce a melting point of slag in a lower part of an oven by setting a ratio of CaO/SiO2 as gangue mineral constituents in carbon composite agglomerates to be in a specific range (1, 0 to 2.0) and verified cold bonded carbon composite agglomerates capable of obtaining an excellent metal dripping property. The inventors have also found that it is preferable to adjust blending amounts in iron ores having a high SiO2 content and a molten material containing MgO, as will be described later, in order to fix the ratio of CaO/SiO2 as mineral constituents of gangue in the cold-bonded carbon composite clusters to be in a range of 1.0 to 2.0.

Aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com uma realização da presente invenção são fabricados através de mistura e amassamento de materiais brutos contendo ferro, mate-riais brutos contendo carbono, e um ligante, moldagem de uma substância 10 amassada para obter um corpo moldado, e então curando o corpo moldado, onde um teor de carbono (T.C.) está em uma faixa de 18 a 25% em massa, e uma razão de CaO/SiO2 entre um teor de CaO (% em massa) e um teor de SiO2 (% em massa) como constituintes minerais de ganga está em uma faixa de 1,0 a 2,0.Cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to an embodiment of the present invention are manufactured by mixing and kneading raw materials containing iron, raw materials containing carbon, and a binder, molding a kneaded substance to obtain a molded body, and then curing the molded body, where a carbon content (TC) is in a range of 18 to 25% by mass, and a CaO/SiO2 ratio between a CaO content (% by mass) and a SiO2 content (% by mass) as gangue mineral constituents is in a range of 1.0 to 2.0.

Nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com a realização da presente invenção, uma quantidade de ganga ((CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - teor de carbono (T.C))) representada pelo teor de CaO (% em massa), o teor de SiO2 (% em massa), um teor de AI2O3 (% em massa), um teor de MgO (% em massa), e o teor de carbono (T.C) (% em massa) nos aglomerados de compósito de car-bono ligados a frio podem estar em uma faixa de 0,25 ou menos, e o teor de MgO pode estar em uma faixa de 0,5% em massa ou mais.In the cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to the realization of the present invention, an amount of gangue ((CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - carbon content (TC))) represented by the content of CaO (% by mass), the SiO2 content (% by mass), an AI2O3 content (% by mass), a MgO content (% by mass), and the carbon content (TC) (% by mass) in cold-bonded carbon composite agglomerates they can be in a range of 0.25 or less, and the MgO content can be in a range of 0.5% by mass or more.

Um teor do ligante pode estar em uma faixa de 5 a 10% em massa.A binder content can be in a range of 5 to 10% by mass.

Um processo para fabricação de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com uma realização da presente invenção inclui: formação de um corpo moldado através de mistura e amassamento de materiais brutos contendo ferro, materiais brutos contendo carbono, e um ligante e moldagem de uma substância amassada para 30 obter o corpo moldado; e obtenção de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio através de subsequente cura de corpo moldado, onde uma ou mais condições de combinação selecionadas de um grupo consistindo em uma marca de minério de ferro e uma quantidade de combinação de ligante são ajustados na formação do corpo moldado de modo que um teor de car-bono (T.C) se torna em uma faixa de 18 a 25% em massa e uma razão de CaO/SiO2 entre um teor de CaO (% em massa) e um teor de SiO2 (% em massa) como constituintes minerais de ganga torna-se em uma faixa de 1,0 a 2,0 no aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.A process for manufacturing cold-bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces in accordance with one embodiment of the present invention includes: forming a molded body by mixing and kneading raw materials containing iron, raw materials containing carbon, and a binder and molding a kneaded substance to obtain the molded body; and obtaining cold-bonded carbon composite agglomerates through subsequent molded body curing, where one or more blending conditions selected from a group consisting of an iron ore brand and a blending amount of binder are adjusted in forming the body. molded so that a carbon (TC) content becomes in a range of 18 to 25% by mass and a CaO/SiO2 ratio between a CaO content (% by mass) and an SiO2 content (% by mass mass) as mineral constituents of gangue becomes in a range of 1.0 to 2.0 in cold-bonded carbon composite agglomerates.

No processo para fabricação de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com a realização da pre-sente invenção, a condição de combinação pode ser ajustada na formação do corpo moldado de modo que uma quantidade de ganga ((CaO + SiO2 + AI2OS + MgO) / (100-teor de carbono (T.C))) representado pelo teor de CaO (% em massa), o teor de SiO2 (% em massa), um teor de AI2O3 (% em massa), um teor de MgO (% em massa), e o teor de carbono (T.C) (% em massa) torna-se em uma faixa de 0,25 ou menos, e o teor de MgO torna-se em uma faixa de 0,5% em massa ou mais nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.In the process for manufacturing cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to the realization of the present invention, the combination condition can be adjusted in forming the molded body so that a quantity of gangue ((CaO + SiO2) + AI2OS + MgO) / (100-carbon content (TC))) represented by the CaO content (% by mass), the SiO2 content (% by mass), an AI2O3 content (% by mass), a content of MgO (% by mass), and the carbon content (TC) (% by mass) becomes in a range of 0.25 or less, and the MgO content becomes in a range of 0.5% in mass or more in cold-bonded carbon composite agglomerates.

Uma quantidade de combinação de ligante pode ser ajustada dentro de uma faixa de 5 a 10% em massa.A binder combination amount can be adjusted within a range of 5-10% by mass.

Na formação do corpo moldado, tanto um ou ambos material fundidos e minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 pode ser ainda combinado, e o material fundido pode ser selecionado do grupo consistindo em pedra sílica, serpentina, peridotita, dolomita, escória de níquel, magnesita, e brucita, e as quantidades de combinação do material fundido e os minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 podem ser ajustados de modo que o teor de carbono (T.C) torne-se em uma faixa de 18 a 25% em massa e a razão de CaO/SiO2 entre o teor de CaO e o teor de SiO2 torne-se em uma faixa de 1,0 a 2,0 nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.In forming the molded body, either one or both of the molten material and iron ores having a high SiO2 content may be further combined, and the molten material may be selected from the group consisting of silica stone, serpentine, peridotite, dolomite, nickel slag , magnesite, and brucite, and the combination amounts of molten material and iron ores having a high SiO2 content can be adjusted so that the carbon (TC) content becomes in a range of 18 to 25% in mass and the CaO/SiO2 ratio between the CaO content and the SiO2 content becomes a range of 1.0 to 2.0 in cold-bonded carbon composite agglomerates.

Effects of the Invention

Os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com uma realização da presente invenção contêm um suficiente teor de carbono de modo a aperfeiçoar não somente uma reduzida taxa dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, mas também reduzidas taxas de principais materiais brutos contendo ferro para altos fornos tais como minérios sinterizados e semelhantes. Além disso, é possível suprimir o ponto de fusão de escória para ser menor em uma operação do alto forno como comparado com um caso convencional e obter uma excelente propriedade de escória formada durante redução (propriedade de gotejamento de metal).The cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to an embodiment of the present invention contain a sufficient carbon content so as to improve not only a low rate of cold bonded carbon composite agglomerates, but also low rates of major materials iron-containing crudes for blast furnaces such as sintered ores and the like. Furthermore, it is possible to suppress the slag melting point to be lower in a blast furnace operation as compared to a conventional case and to obtain an excellent property of slag formed during reduction (metal dripping property).

Por isso, é possível realizar satisfatória permeabilidade de ar na parte inferior do forno na operação do alto forno se os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio de acordo com a realização da presente invenção são usados como uma parte dos materiais brutos contendo ferro para o alto forno. Em adição, é possível reduzir grandemente a taxa de agente redutor (razão de coques).Therefore, it is possible to achieve satisfactory air permeability at the bottom of the furnace in blast furnace operation if the cold bonded carbon composite agglomerates according to the embodiment of the present invention are used as a part of the iron-containing raw materials for the blast oven. In addition, it is possible to greatly reduce the reducing agent ratio (coke ratio).

Uma vez que um processo não sinterização (não queima) é apli-cado ao processo para fabricação de aglomerados de compósitos de carbo-no ligados a frio para altos fornos de acordo com uma realização da presente invenção, é possível economizar energia e reduzir CO2 comparado com um processo de sinterização (queima). Em adição, é possível reciclar pós gerados no processo de fabricação de ferro como materiais brutos contendo ferro e materiais carbono (material carbonáceo) através de um processo relativamente barato e simples.Since a non-sintering (non-burning) process is applied to the process for manufacturing cold-bonded carbon-no composite agglomerates for blast furnaces according to an embodiment of the present invention, it is possible to save energy and reduce CO2 compared to with a sintering (burning) process. In addition, it is possible to recycle dusts generated in the iron making process as raw materials containing iron and carbon materials (carbonaceous material) through a relatively cheap and simple process.

Brief Description of Drawings

A figura 1 é um diagrama mostrando uma relação entre uma quantidade de combinação de ligante (cimento) (e uma razão de CaO/SiO2) e resistência de trituração fria.Figure 1 is a diagram showing a relationship between a binding amount of binder (cement) (and a ratio of CaO/SiO2) and cold crush strength.

A figura 2 é um diagrama mostrando relações entre uma razão de CaO/SiO2 e pontos de fusão de escória de minérios sinterizados e aglo-merados compósitos de carbono ligados a frio no caso onde um teor de MgO éde 1,5%.Figure 2 is a diagram showing relationships between a CaO/SiO2 ratio and melting points of sintered ores and cold-bonded carbon composite agglomerates in the case where a MgO content is 1.5%.

A figura 3 é um diagrama mostrando relações entre um teor de MgO e pontos de fusão de escória de minérios sinterizados e aglomerados de compósito de carbono ligados a frio no caso onde uma razão de CaO/SiO2 é de 1,5.Figure 3 is a diagram showing relationships between a MgO content and slag melting points of sintered ores and cold-bonded carbon composite agglomerates in the case where a CaO/SiO2 ratio is 1.5.

A figura 4 é um diagrama mostrando relação entre uma razão de CaO/SiO2 e taxas de gotejamento de metal de aglomerados compósito de carbono ligados a frio e minério sinterizado.Figure 4 is a diagram showing relationship between a CaO/SiO2 ratio and metal drop rates of cold bonded carbon composite agglomerates and sintered ore.

A figura 5 é um diagrama mostrando relações entre um teor de MgO e taxas de gotejamento de metal de aglomerados de compósito de car-bono ligados a frio e minério sinterizado.Figure 5 is a diagram showing relationships between a MgO content and metal drop rates of cold bonded carbon composite agglomerates and sintered ore.

A figura 6 é um diagrama mostrando relações entre uma quanti-dade de ganga (CaO + SiO2 + MgO + AI2O3) / (100 - T.C) e uma taxa de gotejamento de metal.Figure 6 is a diagram showing relationships between an amount of gangue (CaO + SiO2 + MgO + AI2O3) / (100 - T.C) and a metal drop rate.

A figura 7 é um diagrama mostrando uma relação entre um teor de carbono (T.C) e uma taxa de gotejamento de metal de aglomerados de compósito de carbono ligados a frio.Figure 7 is a diagram showing a relationship between a carbon content (T.C) and a metal drop rate of cold bonded carbon composite agglomerates.

A figura 8 é um diagrama mostrando relações entre uma tempe-ratura e taxas de redução de minérios sinterizados convencionais e aglome-rados compósitos de carbono ligados a frio tendo um alto teor de carbono.Figure 8 is a diagram showing relationships between a temperature and reduction rates of conventional sintered ores and cold-bonded carbon composite agglomerates having a high carbon content.

A figura 9 é um diagrama mostrando relações entre uma tempe-ratura e valores calculados de pontos de fusão de escória de minérios sinte-rizados convencionais e aglomerados compósitos de carbono ligados a frio com alto teor de carbono.Figure 9 is a diagram showing relationships between a temperature and calculated melting point values of slag from conventional sintered ores and high carbon cold-bonded carbon composite agglomerates.

Best Mode for Carrying Out the Invention

Aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com a presente realização são fabricados através de um processo no qual materiais brutos contendo ferro, materiais brutos contendo carbono, e um ligante são misturados e amassados, uma substância amassada é moldada para obter um corpo moldado, e o corpo moldado é então curado. O teor de carbono (T.C) está em uma faixa de 18 a 25% em massa, e uma razão de CaO/SiO2 dos constituintes minerais ganga está em uma faixa de 1,0 a 2,0. Pelo que, um ponto de fusão de escória ótimo para uso no alto forno pode ser obtido.Cold-bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to the present embodiment are manufactured by a process in which raw materials containing iron, raw materials containing carbon, and a binder are mixed and kneaded, a kneaded substance is molded to obtain a molded body, and the molded body is then cured. The carbon content (T.C) is in a range of 18 to 25% by mass, and a CaO/SiO2 ratio of the gangue mineral constituents is in a range of 1.0 to 2.0. Hence, an optimum slag melting point for use in the blast furnace can be obtained.

Na realização, o teor de carbono (T.C) dos aglomerados compó-sitos de carbono ligados a frio está em uma faixa de 18 a 25% em massa, e preferivelmente em uma faixa de 20 a 23% em massa.In the embodiment, the carbon content (T.C) of the cold bonded carbon composite agglomerates is in a range of 18 to 25% by mass, and preferably in a range of 20 to 23% by mass.

No caso onde o teor de carbono é menos que 18%, um efeito de redução de taxa de agente redutor é diminuído mesmo se a quantidade dos constituintes minerais de ganga é ajustada. No caso onde o teor de carbono excede 25% em massa, não é possível manter a resistência a trituração fria mínima necessária para ser usado para o alto forno.In the case where the carbon content is less than 18%, a reducing agent rate reducing effect is decreased even if the amount of the gangue mineral constituents is adjusted. In the case where the carbon content exceeds 25% by mass, it is not possible to maintain the minimum cold crush strength necessary to be used for the blast furnace.

A razão de CaO/SiO2 (também referida como uma basicidade) entre um teor de CaO (% em massa) e um teor de SiO2 (% em massa) como constituintes minerais de ganga dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio está em uma faixa de 1,0 a 2,0, e preferivelmente em uma faixa de 1,4 a 1,7.The CaO/SiO2 ratio (also referred to as a basicity) between a CaO content (% by mass) and an SiO2 content (% by mass) as gangue mineral constituents of cold-bonded carbon composite agglomerates is in a range from 1.0 to 2.0, and preferably in a range from 1.4 to 1.7.

Através de fixação de razão de CaO/SiO2 para um pequeno va-lor dentro de uma faixa de 1,0 a 2,0, é possível aperfeiçoar a taxa de gote-jamento de metal. No caso onde a razão de CaO/SiO2 excede 2,0, a taxa de gotejamento de metal torna-se menos que 50%. No caso onde a razão de CaO/SiO2 é menos que 1,0, um efeito de que a taxa de gotejamento de me-tal é aperfeiçoado é saturado.By setting the CaO/SiO2 ratio to a small value within a range of 1.0 to 2.0, it is possible to improve the metal drop-drop rate. In the case where the CaO/SiO2 ratio exceeds 2.0, the metal drop rate becomes less than 50%. In the case where the CaO/SiO2 ratio is less than 1.0, an effect that the metal drop rate is optimized is saturated.

Nesta realização, a quantidade de ganga está preferivelmente em uma faixa de 0,25 ou menos, e mais preferivelmente em uma faixa de 0,22 a 0,25. Aqui, a quantidade de ganga é um valor calculado pela seguinte equação.Quantidade ganga = (CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - teor de carbono (T.C))Aqui, CaO, SiO2, AI2O3, e MgO na equação respectivamente re-presentam um teor de CaO (% em massa), um teor de SiO2 (% em massa), um teor de AI2O3 (% em massa), e um teor de MgO (% em massa) nos a- glomerados de compósito de carbono ligados a frio.In this embodiment, the amount of denim is preferably in a range of 0.25 or less, and more preferably in a range of 0.22 to 0.25. Here, the amount of gangue is a value calculated by the following equation.Amount of gangue = (CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - carbon content (TC)) Here, CaO, SiO2, AI2O3, and MgO in the equation respectively represent a CaO content (% by mass), a SiO2 content (% by mass), an AI2O3 content (% by mass), and a MgO content (% by mass) in the composite agglomerates. cold-bonded carbon.

Através de fixação de quantidade de ganga estando em uma fai-xa de 0,25 ou menos, é possível reduzir a quantidade de escória e ainda aperfeiçoar a propriedade de gotejamento.By fixing the amount of denim being in a range of 0.25 or less, it is possible to reduce the amount of slag and further improve the dripping property.

O teor de MgO está preferivelmente em uma faixa de 0,5% em massa ou mais, e mais preferivelmente em uma faixa de 0,6 a 2,0% em massa. Pelo que, o ponto de fusão de uma escória de FeO baixa (escória tendo um teor de FeO baixo) é diminuído por MgO, e é possível ainda aperfeiçoar a propriedade de gotejamento de metal.The MgO content is preferably in a range of 0.5% by mass or more, and more preferably in a range of 0.6 to 2.0% by mass. Hence, the melting point of a low FeO slag (slag having a low FeO content) is lowered by MgO, and it is possible to further improve the metal dripping property.

O processo para fabricação de aglomerados compósitos de car-bono ligados a frio para altos fornos de acordo com a presente realização inclui: uma etapa de formação de um corpo moldado no qual materiais bru-tos contendo ferro, materiais brutos contendo carbono, e um ligante são misturados e amassados, e uma substância amassada é moldada para obter o corpo moldado; e uma etapa de subsequentemente cura de corpo moldado para obter aglomerados compósitos de carbono ligados a frio. Na formação do corpo moldado, qualquer um ou ambos de marca de minério e uma quantidade de combinação de ligante são ajustadas de modo que um teor de carbono (T.C) dos aglomerados de compósito de carbono ligados a frio se torna em uma faixa de 18 a 25% em massa e uma razão de CaO/SiO2 entre um teor de CaO (% em massa) e um teor de SiO2 (% em massa) como constituintes minerais de ganga está em uma faixa de 1,0 a 2,0.The process for manufacturing cold-bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to the present embodiment includes: a step of forming a molded body in which raw materials containing iron, raw materials containing carbon, and a binder they are mixed and kneaded, and a kneaded substance is molded to obtain the molded body; and a step of subsequently curing the molded body to obtain cold bonded carbon composite agglomerates. In forming the molded body, either or both of ore mark and a binder combination amount are adjusted so that a carbon content (TC) of the cold bonded carbon composite agglomerates becomes in a range of 18 to 25% by mass and a CaO/SiO2 ratio between a CaO content (% by mass) and a SiO2 content (% by mass) as gangue mineral constituents is in a range of 1.0 to 2.0.

Como os materiais brutos contendo ferro usados nesta realiza-ção, um pó sinterizado gerado em um processo de fabricação de ferro, um pó contendo ferro tal como um pó de alto forno, uma alimentação de pelotas tendo tamanhos de partículas menores que aqueles dos minérios de ferro finos para sinterização, minérios de ferro finos produzidos por fratura e/ou granulação de minérios de ferro finos para sinterização são exemplificados.As the iron-containing raw materials used in this embodiment, a sintered powder generated in an iron-making process, an iron-containing powder such as a blast furnace powder, a pellet feed having particle sizes smaller than those of iron ores. fine iron for sintering, fine iron ores produced by fracturing and/or granulating fine iron ores for sintering are exemplified.

Os teores de ferro e constituintes minerais de ganga como SiO2 e semelhantes são completamente diferentes dependendo da marca de mi-nério a ser usada. Da mesma maneira, é possível a ajustar uma razão de CaO/SiO2 através de seleção de marca de minério a ser usada. Particular-mente, a razão de CaO/SiO2 é grandemente influenciada por uma quantida-de de combinação de minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2.The iron contents and mineral constituents of gangue like SiO2 and the like are completely different depending on the brand of ore to be used. Likewise, it is possible to adjust a CaO/SiO2 ratio by selecting the brand of ore to be used. In particular, the CaO/SiO2 ratio is greatly influenced by a combination amount of iron ores having a high SiO2 content.

Como a marca de minério usada na realização, Indian High Sili-ceous, Robe River, Yandicoogina, Rio Doce (Itabira), Marra Mambra, e se-melhantes são exemplificados.As the ore brand used in the making, Indian High Sili-ceous, Robe River, Yandicoogina, Rio Doce (Itabira), Marra Mambra, and the like are exemplified.

Como materiais brutos contendo carbono usados na realização, um pó primário de alto forno, um pó de coque, finos de coque, antracita, e semelhantes são exemplificados.As the carbon-containing raw materials used in the realization, a blast furnace primary powder, a coke powder, coke fines, anthracite, and the like are exemplified.

Como o ligante usado na realização, um ligante de envelheci-mento incluindo pulverizado fino contendo escória de alto forno granulada como um principal constituinte e um estimulante alcalino, que é generica-mente usado, cal extinta, cimento Portland, bentonita, e semelhantes são exemplificados. A quantidade de combinação (quantidade aditiva) do ligante pode ser apropriadamente determinada em consideração de outras condições de combinação e semelhantes. No caso onde a quantidade de combinação do ligante é excessivamente pequena, é difícil manter suficientemente uma resistência de laminação fria dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio. Em adição, no caso onde a quantidade de combinação do ligante é excessivamente grande, a quantidade de escória nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio é aumentada, e a permeabilidade a ar da parte inferior de um forno torna-se instável. Pelo que, não é possível obter estavelmente um efeito de redução de taxa de agente redutor.As the binder used in the embodiment, an aging binder including fine powder containing granulated blast furnace slag as a major constituent and an alkaline stimulant, which is generally used, slaked lime, Portland cement, bentonite, and the like are exemplified. . The blending amount (additive amount) of the binder may be appropriately determined in consideration of other blending conditions and the like. In the case where the binding amount of binder is too small, it is difficult to sufficiently maintain a cold lamination strength of the cold bonded carbon composite agglomerates. In addition, in the case where the binding amount of binder is excessively large, the amount of slag in the cold bonded carbon composite agglomerates is increased, and the air permeability of the underside of an oven becomes unstable. Hence, it is not possible to stably obtain a reducing agent rate-reducing effect.

Assim, a resistência fria dos aglomerados compósitos de carbo-no ligados a frio nos quais uma razão de CaO/SiO2 foi variada através de ajuste de quantidade de combinação de ligante foi examinada. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 1 e figura 1.Tabela 1

Thus, the cold strength of cold bonded carbon-no composite agglomerates in which a CaO/SiO2 ratio was varied by adjusting the amount of binder blend was examined. The results obtained are shown in Table 1 and Figure 1.Table 1

A resistência fria foi diminuída quando a quantidade de combi-nação de ligante (cimento) foi diminuída (CaO/SiO2 foi diminuída). Em adi-ção, no caso onde a razão de CaO/SWiO2 foi de menos que 1,0 (a quantida-de de combinação de ligante (cimento) foi menos que 5% em massa), foi difícil manter a resistência de trituração fria de 100 kg/cm2. No caso onde a resistência de trituração fria dos aglomerados compósitos de carbono liga-dos a frio torna-se menos que 100 kg/cm2, uma mudança dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio em pulverizado pode ocorrer em alguns casos durante transporte e carga no alto forno. De modo a manter a resistência de trituração fria em igual a ou mais que 100 kg/cm2, a quantidade de combinação de ligante (cimento) é preferivelmente fixada para estar em uma faixa de 5% em massa ou mais. Em adição, no caso onde a quantidade de combinação de ligante (cimento) excede 10% em massa, um aumento na quantidade de ganga pode ocorrer em alguns casos. Por esta razão, a quantidade de combinação de ligante (cimento) é preferivelmente fixada para estar em uma faixa de 10% em massa ou menos. Da mesma maneira, é preferível que a quantidade de combinação de ligante esteja em uma faixa de 5 a 10% em massa.The cold strength was decreased when the amount of binder combination (cement) was decreased (CaO/SiO2 was decreased). In addition, in the case where the CaO/SWiO2 ratio was less than 1.0 (the amount of binder combination (cement) was less than 5% by mass), it was difficult to maintain the cold grinding strength. of 100 kg/cm2. In the case where the cold crushing strength of cold bonded carbon composite agglomerates becomes less than 100 kg/cm2, a change from cold bonded carbon composite agglomerates to pulverized can occur in some cases during transport and loading on the blast furnace. In order to maintain the cold crush strength at equal to or more than 100 kg/cm 2 , the amount of binder (cement) combination is preferably set to be in a range of 5% by mass or more. In addition, in the case where the amount of binder combination (cement) exceeds 10% by mass, an increase in the amount of gangue may occur in some cases. For this reason, the amount of binder (cement) combination is preferably fixed to be in a range of 10% by mass or less. Likewise, it is preferable that the amount of binder combination is in a range of 5-10% by mass.

Aqui, água livre é tomada em hidrates nos aglomerados de com-pósito de carbono devido a uma reação de hidratação do cimento durante a cura a partir de entre os processos de fabricação incluindo mistura, amas- samento, moldagem, e cura. Embora a quantidade de combinação total dos materiais brutos seja levemente variada sobre os processos de fabricação pela razão acima, a quantidade de variação é extremamente pequena, e é possível considerar que a quantidade de combinação total seja dificilmente alterada. Por isso, por exemplo, a quantidade de combinação de ligante é substancialmente a mesma como o teor de ligante nos aglomerados compó-sitos de carbono ligados a frio fabricados. O mesmo é verdade para os ou-tros constituintes, e as suas quantidades de combinação durante os proces-sos de fabricação são substancialmente as mesmas como os conteúdos nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.Here, free water is taken up in hydrates in the carbon composite agglomerates due to a hydration reaction of the cement during curing from between manufacturing processes including mixing, kneading, molding, and curing. Although the total blending amount of raw materials is slightly varied over the manufacturing processes for the above reason, the amount of variation is extremely small, and it is possible to consider that the total blending amount is hardly changed. Hence, for example, the amount of binder blending is substantially the same as the binder content in the fabricated cold bonded composite carbon agglomerates. The same is true for the other constituents, and their blending amounts during the manufacturing processes are substantially the same as the contents in the cold-bonded carbon composite agglomerates.

Da mesma maneira, o teor de ligante nos aglomerados de com- pósito de carbono ligados a frio da realização está preferivelmente em uma faixa de 5 a 10% em massa; e pelo que, é possível obter a resistência de trituração fria de 100 kg/cm2 ou mais como descrito acimaLikewise, the binder content in the cold bonded carbon composite agglomerates of the embodiment is preferably in a range of 5 to 10% by mass; and whereby, it is possible to obtain the cold crush strength of 100 kg/cm2 or more as described above

Na realização, é preferível que os materiais fundidos e minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 sejam ainda combinados. Pelo que, é possível ajustar mais precisamente os teores de constituintes. Particular-mente, é possível ajustar a razão de CaO/SiO2 independente da quantidade de ligante.In the embodiment, it is preferable that the molten materials and iron ores having a high SiO2 content are further combined. Therefore, it is possible to adjust the contents of constituents more precisely. In particular, it is possible to adjust the CaO/SiO2 ratio independent of the amount of binder.

Como os materiais fundidos, pedra de sílica contendo SiO2 como um constituinte principal, serpentina contendo MgO como um constituinte principal, peridotita, dolomita, escória de níquel, magnesita, brucita, e semelhantes são exemplificados. Em adição, os minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 são minérios tendo um teor de SiO2 de 3,5% em massa ou mais.As the molten materials, silica stone containing SiO2 as a major constituent, coil containing MgO as a major constituent, peridotite, dolomite, nickel slag, magnesite, brucite, and the like are exemplified. In addition, iron ores having a high SiO2 content are ores having an SiO2 content of 3.5% by mass or more.

Genericamente, quando constituintes químicos dos aglomerados de compósito de carbono ligados a frio alvos são definidos, as quantidades de combinação dos materiais fundidos e os minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 são automaticamente determinados. Da mesma maneira, as quantidades de combinação dos materiais fundidos e os minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 não são particularmente limitadas e apropriadamente determinadas de acordo com os constituintes químicos dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.Generally, when chemical constituents of the target cold-bonded carbon composite agglomerates are defined, the blending amounts of the molten materials and the iron ores having a high SiO2 content are automatically determined. Likewise, the blending amounts of molten materials and iron ores having a high SiO2 content are not particularly limited and properly determined according to the chemical constituents of the cold bonded carbon composite agglomerates.

A seguir, um processo de ajuste de razão de CaO/SiO2, o teor de MgO, e a quantidade de ganga será descrito em mais detalhes.Next, a process for adjusting the ratio of CaO/SiO2, the MgO content, and the amount of gangue will be described in more detail.

A razão de CaO/SiO2 é determinada de acordo com a quantida-de de CaO e a quantidade de SiO2 contida nos materiais brutos a serem combinados.The CaO/SiO2 ratio is determined according to the amount of CaO and the amount of SiO2 contained in the raw materials to be combined.

CaO está contido principalmente no ligante, um pó primário de alto forno usado como um material bruto contendo carbono, um pó de sinte- rização, e semelhantes usados como materiais brutos contendo ferro, e é possível ajustar o teor de CaO através de ajuste apropriado de suas quantidades de combinação. Entretanto, no caso onde um ligante baseado em ci- mento tendo um alto teor de CaO é usado como um ligante, é necessário reduzir a própria quantidade de combinação de ligante de modo a ajustar o teor de CaO de modo que a razão de CaO/SiO2 entre em uma faixa de 1,0 a 2,0. Por isso, é necessário considerar se ou não suficiente resistência a trituração fria pode ser obtida.CaO is mainly contained in the binder, a primary blast furnace powder used as a carbon-containing raw material, a sintering powder, and the like used as an iron-containing raw material, and it is possible to adjust the CaO content through proper adjustment of your combination amounts. However, in the case where a cement-based binder having a high CaO content is used as a binder, it is necessary to reduce the amount of binder combination itself in order to adjust the CaO content so that the ratio of CaO/ SiO2 enters a range of 1.0 to 2.0. Hence, it is necessary to consider whether or not sufficient resistance to cold crushing can be obtained.

SÍO2 e MgO são principalmente contidos no ligante, um pó pri-mário de alto forno usado como o material bruto contendo carbono, um pó de sinterização usado como o material bruto contendo ferro, cinzas contidas em materiais baseados em carbono, e similares.SÍO2 and MgO are mainly contained in the binder, a blast furnace primary powder used as the carbon-containing raw material, a sintering powder used as the iron-containing raw material, ash contained in carbon-based materials, and the like.

Na presente realização, é possível obter um certo efeito inde-pendente de um estado de adição de SÍO2 (um estado de materiais brutos contendo SÍO2) se a razão de CaO/SiO2 nos aglomerados compósitos de carbono ligados frios está em uma faixa de 1,0 a 2,0. Em relação também a MgO, também é possível obter um certo efeito independente de um estado de adição de MgO (um estado de materiais brutos contendo MgO) se o teor de MgO está em uma faixa de 0,5% em massa ou mais.In the present embodiment, it is possible to obtain a certain independent effect of a state of addition of SÍO2 (a state of raw materials containing SÍO2) if the ratio of CaO/SiO2 in the cold bonded carbon composite agglomerates is in a range of 1, 0 to 2.0. Also with respect to MgO, it is also possible to obtain a certain effect independent of a state of addition of MgO (a state of raw materials containing MgO) if the MgO content is in a range of 0.5% by mass or more.

No caso onde a razão de Cão/SiO2 é reduzida ou o teor de MgtO é fixado para estar em uma faixa de 0,5% em massa ou mais em uma ma-neira positiva, é preferível combinar materiais fundidos tais como pedra de sílica, serpentina, peridotita, dolomita, escória de níquel, magnesita, brucita, e semelhantes e minérios de ferro tendo um alto teor de SÍO2. Pelo que, é possível ajustar a razão de CaO/SiO2 e o teor de MgO independente da quantidade de ligante como descrito acima. Entretanto, se grandes quantidades dos materiais fundidos e os minérios de ferro tendo um alto teor de SiO2 são combinados, a quantidade de ganga é aumentada. Por isso, é preferível ajustar a razão de CaO/SiO2 e o teor de MgO de modo que a quantidade de ganga entre em uma faixa de 0,25 ou menos.In the case where the Dog/SiO2 ratio is reduced or the MgtO content is fixed to be in a range of 0.5% by mass or more in a positive way, it is preferable to combine molten materials such as silica stone, serpentine, peridotite, dolomite, nickel slag, magnesite, brucite, and the like, and iron ores having a high SiO2 content. Hence, it is possible to adjust the CaO/SiO2 ratio and the MgO content independent of the amount of binder as described above. However, if large amounts of the molten materials and iron ores having a high SiO2 content are combined, the amount of gangue is increased. Therefore, it is preferable to adjust the CaO/SiO2 ratio and the MgO content so that the amount of gangue falls within a range of 0.25 or less.

Na presente realização, faixas para o teor de carbono (T.C), a razão de Cão/SiO2, a quantidade de ganga, e o teor de MgO são definidos como descrito acima. Resultados experimentais mostrando criticalidades das faixas serão mostrados abaixo.In the present embodiment, ranges for carbon content (T.C), Dog/SiO2 ratio, amount of gangue, and MgO content are defined as described above. Experimental results showing track criticalities will be shown below.

A taxas de redução em 1400°C dos minérios sinterizados e os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, nos quais a razão de CaO/SiO2 é 1,5 e o teor de MgO é 1,5% foram medidas. Então, concentrações de FeO nas escórias foram calculadas a partir das taxas de redução obtidas na assunção de que todos os ferros não reduzidos estavam presentes como FeO nas escórias. Como um resultado, foi verificado que a concentração de FeO na escória foi de 34% no caso onde os minérios sinterizados foram usados enquanto a concentração de FeO foi 2% no caso onde os a- glomerados compósitos de carbono ligados a frio foram usados. Através de utilização de concentrações de FeO, uma relação entre o ponto de fusão de escória e tanto uma da razão de CaO/SiO2 ou o teor de MgO foi examinada para os minérios sinterizados e os aglomerados compósitos de carbono ligados frio. Aqui, os pontos de fusão de escória (CaO - SiO2 - AI2O2 - MgO - FeO) foram obtidos de uma simulação de computador.At 1400°C reduction rates of sintered ores and cold bonded carbon composite agglomerates, in which the CaO/SiO2 ratio is 1.5 and the MgO content is 1.5% were measured. Then, FeO concentrations in the slag were calculated from the reduction rates obtained on the assumption that all unreduced irons were present as FeO in the slag. As a result, it was found that the FeO concentration in the slag was 34% in the case where sintered ores were used while the FeO concentration was 2% in the case where cold bonded carbon composite pellets were used. By using FeO concentrations, a relationship between the melting point of slag and either the CaO/SiO2 ratio or the MgO content was examined for the sintered ores and the cold-bonded carbon composite agglomerates. Here, the melting points of slag (CaO - SiO2 - AI2O2 - MgO - FeO) were obtained from a computer simulation.

A figura 2 mostra relações entre a razão de CaO/SO2 e o ponto de fusão de escória no caso onde o teor de MgO é 1,5%. A figura 3 mostra relações entre o teor de MgO e o ponto de fusão de escória no caso onde a razão de CaO/SiO2 é de 1,5.Figure 2 shows relationships between the CaO/SO2 ratio and the melting point of slag in the case where the MgO content is 1.5%. Figure 3 shows relationships between MgO content and slag melting point in the case where the CaO/SiO2 ratio is 1.5.

Como pode ser entendido a partir de figura 2, graus de influên-cias da razão de CaO/SiO2 sobre o ponto de fusão de escória são diferentes nos minérios sinterizados e os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio. Isto é causado por uma diferença nas taxas de redução (por exemplo, as concentrações de FeO na escória) em altas temperaturas. Especificamente, no minério sinterizado, o ponto de fusão de escória é diminuído por 278°C no caso onde a razão de CaO/SiO2 ser diminuída por 1,0. Por outro lado, nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, o ponto de fusão de escória é diminuído por 620°C no caso onde a razão de CaO/SiO2 é diminuída por 1,0. Por isso, a influência da razão de CaO/SiO2 nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio é duas vezes tão grande como a influência da razão de CaO/SiO2 no minério sinterizado.As can be understood from Figure 2, degrees of influence of the CaO/SiO2 ratio on the melting point of slag are different in sintered ores and cold-bonded carbon composite agglomerates. This is caused by a difference in reduction rates (eg FeO concentrations in slag) at higher temperatures. Specifically, in sintered ore, the melting point of slag is decreased by 278°C in the case where the CaO/SiO2 ratio is decreased by 1.0. On the other hand, in cold bonded carbon composite agglomerates, the melting point of slag is decreased by 620°C in the case where the CaO/SiO2 ratio is decreased by 1.0. Therefore, the influence of the CaO/SiO2 ratio in cold bonded carbon composite agglomerates is twice as great as the influence of the CaO/SiO2 ratio in the sintered ore.

Nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, a taxa de redução em baixas temperaturas é alta. No caso onde os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio tendo um alto teor de carbono são usa- dos, uma redução é rapidamente realizada na parte superior do alto forno comparado com o caso onde os aglomerados queimados tendo um menor teor de carbono são usados. Por isso, uma quantidade de um constituinte ferro não reduzido (quantidade de FeO) permanecendo na escória que é reduzida na parte superior e move para a parte inferior torna-se pequena. Se a quantidade de FeO na escória é diminuída, o ponto de fusão da escória é elevado. Como descrito acima, o ponto de fusão de escória também depende de uma basicidade (CaO/SiOz). Por esta razão, é considerado que o ponto de fusão de escória é grandemente variado devido à basicidade nos a- glomerados compósitos de carbono ligados a frio. Em adição, é considerado que o ponto de fusão de escória torna-se extremamente alto se a basicidade nos aglomerados compósitos de carbono queimados é alta.In cold bonded carbon composite agglomerates, the reduction rate at low temperatures is high. In the case where cold-bonded carbon composite agglomerates having a high carbon content are used, a reduction is quickly carried out at the top of the blast furnace compared to the case where fired agglomerates having a lower carbon content are used. Therefore, an amount of an unreduced iron constituent (amount of FeO) remaining in the slag which is reduced at the top and moves to the bottom becomes small. If the amount of FeO in the slag is decreased, the melting point of the slag is high. As described above, the melting point of slag also depends on a basicity (CaO/SiOz). For this reason, it is considered that the melting point of slag is greatly varied due to the basicity in cold-bonded carbon composite agglomerates. In addition, it is considered that the melting point of slag becomes extremely high if the basicity in the fired carbon composite agglomerates is high.

Referindo-se a figura 3, no minério sinterizado, o ponto de fusão de escória é diminuído por 50°C no caso onde o teor de MgO é aumentado por 1,0%. Por outro lado, nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, o ponto de fusão de escória é diminuído por 22°C no caso onde o teor de MgO é aumentado por 1,0%. Por isso, a influência do teor de MgO nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio é cerca de metade da influência do teor de MgO no minério sinterizado.Referring to Figure 3, in the sintered ore, the melting point of slag is decreased by 50°C in the case where the MgO content is increased by 1.0%. On the other hand, in cold bonded carbon composite agglomerates, the melting point of slag is decreased by 22°C in the case where the MgO content is increased by 1.0%. Therefore, the influence of MgO content in cold bonded carbon composite agglomerates is about half the influence of MgO content in sintered ore.

Entretanto, em um senso preciso, um comportamento de gote-jamento depende não somente do ponto de fusão de escória, mas também da quantidade de escória e outras propriedades físicas da escória (viscosi-dade, capacidade de umedecimento com metal, e semelhantes). Por isso, o comportamento de gotejamento é um fenômeno complicado e não comple-tamente entendido mesmo no presente. Entretanto, é óbvio que uma condi-ção constituinte para diminuição de ponto de fusão de escória para promo-ção de gotejamento de metal nos minérios sinterizados é diferente daquela nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio.However, in a precise sense, a drip-drip behavior depends not only on the melting point of the slag, but also on the amount of slag and other physical properties of the slag (viscosity, wettability with metal, and the like). Hence, dripping behavior is a complicated phenomenon and not fully understood even at present. However, it is obvious that a constituent condition for lowering the melting point of slag to promote metal dripping in sintered ores is different from that in cold-bonded carbon composite agglomerates.

Assim, as propriedades de gotejamento dos aglomerados com-pósitos de carbono ligados a frio contendo vários constituintes minerais de ganga foram examinadas por uma aparelhagem de teste de fusão - amole-cimento sobcarga.Thus, the dripping properties of cold bonded carbon composite agglomerates containing various gangue mineral constituents were examined by a melt-smooth-cement under load test apparatus.

Materiais brutos contendo ferro e materiais brutos contendo carbono foram fraturados, e misturados com um ligante e materiais fundidos, então a mistura foi amassada para obter uma substância amassada. Então, a substância amassada foi moldada, e um corpo moldado foi curado por um período predeterminado para fabricar os aglomerados compósito de carbono ligados a frio. O teor de carbono T.C (carbono total) dos aglomerados de compósito de carbono ligados a frio foi fixado para 20% em massa. Em adição, as razões de combinação dos materiais brutos contendo ferro e os materiais fundidos foram ajustadas de modo que a razão de CaO/SiO2 e o teor de MgO tornaram-se valores predeterminados. A quantidade de combinação de ligante (cimento) foi fixada para 10% em massa.Raw materials containing iron and raw materials containing carbon were fractured, and mixed with a binder and molten materials, then the mixture was kneaded to obtain a kneaded substance. Then, the kneaded substance was molded, and a molded body was cured for a predetermined period to make the cold-bonded carbon composite agglomerates. The carbon T.C (total carbon) content of the cold bonded carbon composite agglomerates was set to 20% by mass. In addition, the combination ratios of the iron-containing raw materials and the molten materials were adjusted so that the CaO/SiO2 ratio and the MgO content became predetermined values. The amount of binder combination (cement) was fixed to 10% by mass.

Especificamente, a quantidade de ganga ((CaO + SÍO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - teor de carbono (T.C))) foi fixada para um valor constante de 0,22, o teor de MgO foi fixado para um valor constante de 0,9% em massa, e as quantidades de combinação do cimento Portland e o pulverizado fino de pedra de sílica foram ajustadas de modo que uma razão de CaO/SiO2 tornou-se um valor predeterminado em uma faixa de 0,5 a 2,5. Como descrito acima, os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio nos quais as razões de CaO/SiO2 dos constituintes minerais de ganga foram diferentes umas das outras dentro de uma faixa de 0,5 a 2,5 foram produzidos.Specifically, the amount of gangue ((CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - carbon content (TC))) was fixed to a constant value of 0.22, the MgO content was fixed to a constant value of 0.9% by mass, and the blending amounts of Portland cement and fine powdered silica stone were adjusted so that a CaO/SiO2 ratio became a predetermined value in a range of 0.5 to 2, 5. As described above, cold bonded carbon composite agglomerates in which the CaO/SiO2 ratios of the gangue mineral constituents were different from each other within a range of 0.5 to 2.5 were produced.

Em adição, os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio nos quais a razão de CaO/SiO2 foi um valor constante de 2,0 e os teores de MgO foram vários valores foram produzidos.In addition, cold bonded carbon composite agglomerates in which the CaO/SiO2 ratio was a constant value of 2.0 and the MgO contents were various values were produced.

Primeiramente, um teste de fusão - amolecimento sob carga foi realizado sobre os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio nos quais a razão de CaO/SiO2 dos constituintes minerais de ganga foi diferente uma da outra dentro de uma faixa de 0,5 a 2,5.Na assunção de real utilização do alto forno, os aglomerados compósitos e carbono ligados a frio foram misturados em uma razão de 10% com um minério sinterizado comum (CaO/SiO2 = 1,8). Em um estágio no qual aquecimento foi realizado a 1600°C e uma redução foi conduzida, a quantidade (razão) de metal gotejado a partir de um cadinho foi medida. Então, a taxa de gotejamento de metal (%) definida pela seguinte fórmula foi calculada.First, a melt-softening under load test was carried out on cold bonded carbon composite agglomerates in which the CaO/SiO2 ratio of the gangue mineral constituents was different from each other within a range of 0.5 to 2, 5.In the assumption of actual use of the blast furnace, the cold bonded composite and carbon agglomerates were mixed at a ratio of 10% with a common sintered ore (CaO/SiO2 = 1.8). In a stage in which heating was carried out to 1600°C and a reduction was conducted, the amount (ratio) of metal dropped from a crucible was measured. Then, the metal drop rate (%) defined by the following formula was calculated.

Taxa de gotejamento de metal (%) = quantidade de metal gote-jada / (quantidade total de Fe carregado x 0,95) x 100Metal drip rate (%) = amount of metal dripped / (total amount of Fe charged x 0.95) x 100

Em adição, a taxa de gotejamento de metal também foi medida 5 da mesma maneira para uma amostra consistindo somente em minérios sin-terizados. No caso onde a taxa de gotejamento de metal dos minérios sinte-rizados torna-se menos que 50%, a superfície inferior de uma zona coesiva é diminuída, e a área de zona de gotejamento inferior é estreitada. Por isso, permeabilidade de ar na parte inferior é degradada, e torna-se difícil realizar 10 operações estáveis.In addition, the metal drop rate was also measured in the same way for a sample consisting only of sintered ores. In the case where the metal drip rate of the sintered ores becomes less than 50%, the lower surface of a cohesive zone is diminished, and the lower drip zone area is narrowed. Therefore, air permeability at the bottom is degraded, and it becomes difficult to carry out 10 stable operations.

Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 2 e figura 4.Tabela 2

The results obtained are shown in Table 2 and Figure 4.Table 2

Como pode ser entendido da figura 4, no caso onde a razão de CaO/SiO2 dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio é maior, a 15 taxa de gotejamento de metal é diminuída. Particularmente, no caso onde a razão de CaO/SiO2 dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio excede 2,0, torna-se difícil manter a taxa de gotejamento de metal de 50%. Uma vez que redução indireta procede a partir de uma região de baixa temperatura através de uso de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio, o teor de FeO na escória que está presente junto com metal em uma camada coesiva é diminuído, e o ponto de fusão da escória é elevado. Genericamente, uma fusão de ferro gerada por redução de capturas de carbono de coques quando caindo para a parte inferior do alto forno, è o teor de carbono é aumentado (carburação de metal produzido por redução). Pode ser considerado que agregação de fusões de ferro após a carburação de metal produzido por redução é evitada devido ao aumento no ponto de fusão de escória; e pelo que, o resultado mostrado na figura 4 é obtido. No caso onde a razão de CaO/SiO2 é menos que 1,0, a taxa de gotejamento de escória é de menos que 50% independente do fato de que o ponto de fusão de escória coexistente foi suficientemente baixo. Isto se deve à razão de SiO2 como formador de rede ser aumentada; e pelo que, a viscosidade da escória coexistente é elevada, e a agregação dos metais é inibida.As can be understood from Figure 4, in the case where the CaO/SiO2 ratio of the cold bonded carbon composite agglomerates is higher, the metal drop rate is decreased. Particularly, in the case where the CaO/SiO2 ratio of the cold bonded carbon composite agglomerates exceeds 2.0, it becomes difficult to maintain the 50% metal drop rate. Since indirect reduction proceeds from a low temperature region through the use of cold-bonded carbon composite agglomerates, the FeO content in the slag that is present together with metal in a cohesive layer is lowered, and the melting point of the slag is high. Generally, an iron smelt generated by the reduction of carbon captures from coke when falling to the bottom of the blast furnace, è the carbon content is increased (carburization of metal produced by reduction). It can be considered that aggregation of iron melts after carburization of metal produced by reduction is avoided due to the increase in the melting point of slag; and by that, the result shown in figure 4 is obtained. In the case where the CaO/SiO2 ratio is less than 1.0, the slag drop rate is less than 50% regardless of the fact that the melting point of the coexisting slag was sufficiently low. This is because the ratio of SiO2 as a lattice former is increased; and whereby, the viscosity of the coexisting slag is high, and the aggregation of the metals is inhibited.

Em adição, a figura 4 também mostra um resultado de medição representando uma relação entre a razão de CaO/SiO2 e a taxa de goteja-mento de metal dos minérios sinterizados tendo o teor de MgO de 1,5%. Mesmo no minério sinterizado, uma tendência pode ser observada na qual a taxa de gotejamento de metal é diminuída quando a razão de CaO/SiO2 é elevada. Entretanto, a variação é gradual. É possível confirmar mesmo a partir de resultado na figura 4 que condições constituintes a serem satisfeitas para obtenção de uma excelente propriedade de gotejamento de metal nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio são diferentes daquelas no minério sinterizado.In addition, Figure 4 also shows a measurement result representing a relationship between the ratio of CaO/SiO2 and the metal drop rate of the sintered ores having a MgO content of 1.5%. Even in sintered ore, a trend can be observed in which the metal drop rate is decreased when the CaO/SiO2 ratio is high. However, the variation is gradual. It is possible to confirm even from the result in figure 4 that the constituent conditions to be satisfied to obtain an excellent metal dripping property in cold bonded carbon composite agglomerates are different from those in sintered ore.

Como descrito acima, é necessário que a razão de CaO/SiO2 es-teja em uma faixa de 1,0 a 2,0 de modo a aperfeiçoar a taxa de gotejamento de metal. A razão de CaO/SiO2 está preferivelmente em uma faixa de 1,4 a 1,7; e pelo que, é possível obter a taxa de gotejamento de metal de mais que 60%.As described above, the CaO/SiO2 ratio needs to be in a range of 1.0 to 2.0 in order to optimize the metal drop rate. The CaO/SiO2 ratio is preferably in a range from 1.4 to 1.7; and by what, it is possible to obtain the metal drop rate of more than 60%.

O teste de fusão - amolecimento sob carga foi realizado da mesma maneira sobre os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio onde a razão de CaO/SiO2 foi de 2,0, e os teores de MgO foram vários valores. Então, uma relação entre o teor de MgO e a taxa de gotejamento de metal no caso onde os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram misturados em uma razão de 10% com os minérios sinterizados foi examinada. Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 3 e figura 5. Tabela 3

The melt-softening under load test was performed in the same way on cold bonded carbon composite agglomerates where the CaO/SiO2 ratio was 2.0, and the MgO contents were various values. Then, a relationship between the MgO content and the metal drop rate in the case where the cold bonded carbon composite agglomerates were mixed at a 10% ratio with the sintered ores was examined. The results obtained are shown in Table 3 and Figure 5. Table 3

Como pode ser entendido a partir da figura 5, é efetivo elevar-se o teor de MgO nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio de modo a aperfeiçoar a taxa de gotejamento de metal. A partir de variação na taxa de gotejamento de metal no caso onde os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio tendo uma razão de CaO/SiC>2 de 2,0 são misturados 10 em uma razão de 10% com o minério sinterizado, é entendido que a taxa de gotejamento de metal de 50% pode ser mantida no caso onde o teor de MgO é 0,m5% em massa ou mais. Quando o teor de MgO é maior, a taxa de gotejamento de metal é elevada. Entretanto, o efeito é saturado a partir de cerca de teor de MgO de 2,0%. Isto porque o ponto de fusão da escória de FeO 15 inferior mencionada anteriormente (escória tendo um baixo teor de FeO) é diminuído devido a MgO, e é possível obter mais efetivamente o efeito devido a MgO sob uma condição em que a razão de CaO/SiO2 é maior.As can be understood from Figure 5, it is effective to raise the MgO content in cold bonded carbon composite agglomerates in order to improve the metal drop rate. From variation in metal drop rate in the case where cold bonded carbon composite agglomerates having a CaO/SiC>2 ratio of 2.0 are mixed 10 at a ratio of 10% with the sintered ore, it is understood that the metal drop rate of 50% can be maintained in the case where the MgO content is 0.5% by mass or more. When the MgO content is higher, the metal drop rate is high. However, the effect is saturated from about 2.0% MgO content. This is because the melting point of the lower FeO 15 slag mentioned earlier (slag having a low FeO content) is lowered due to MgO, and it is possible to more effectively obtain the effect due to MgO under a condition where the ratio of CaO/ SiO2 is larger.

Da mesma maneira, é preferível que o teor de MgO esteja na faixa de 0,5% em massa ou mais. O seu limite superior não é particularmen- te fixado.Likewise, it is preferable that the MgO content is in the range of 0.5% by mass or more. Its upper limit is not particularly fixed.

Em adição, a figura 5 também mostra um resultado de medição representando uma relação entre o teor de MgO e a taxa de gotejamento de metal (%) dos minérios sinterizados onde a razão de CaO/SiO2 é de 2,0. Mesmo no minério sinterizado, a tendência pode ser observada onde a taxa de gotejamento de metal é elevada quando o teor de MgO é elevado. Entre-tanto, a variação (influência) é maior que aquela dos aglomerados de com-pósito de carbono ligados a frio. Pode ser mesmo confirmado a partir do resultado na figura 5 que as condições constituintes a serem satisfeitas para obtenção de uma excelente propriedade de gotejamento de metal nos aglo-merados compósitos de carbono ligados a frio são diferentes daquelas no minério sinterizado.In addition, Figure 5 also shows a measurement result representing a relationship between the MgO content and the metal drop rate (%) of the sintered ores where the CaO/SiO2 ratio is 2.0. Even in sintered ore, the trend can be observed where the metal drop rate is high when the MgO content is high. However, the variation (influence) is greater than that of cold-bonded carbon composite agglomerates. It can even be confirmed from the result in Figure 5 that the constituent conditions to be satisfied to obtain an excellent metal dripping property in cold bonded carbon composite agglomerates are different from those in sintered ore.

Em adição, a quantidade de escória coexistente (quantidade de ganga + quantidade de FeO não reduzido) é também um importante fator a ser satisfeito para obtenção de propriedade de gotejamento. Por isso, aglo-merados compósitos de carbono ligados a frio foram produzidos nos quais a razão de CaO/SiO2 foi 1,5, o teor de MgO foi 1,0%, e as quantidades de ganga foram diferentes. Então, as taxas de gotejamento de metal foram me-didas, e as propriedades de gotejamento foram examinadas.In addition, the amount of coexisting slag (amount of gangue + amount of unreduced FeO) is also an important factor to be satisfied in order to obtain the dripping property. Therefore, cold bonded carbon composite agglomerates were produced in which the CaO/SiO2 ratio was 1.5, the MgO content was 1.0%, and the amounts of gangue were different. Then, metal drip rates were measured, and drip properties were examined.

Como descrito acima, as quantidades de ganga foram calculadas através da seguinte equação:As described above, the quantities of denim were calculated using the following equation:

Quantidade de ganga = (CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - te-or de carbono (T.C)).Amount of gangue = (CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - carbon content (T.C)).

Os resultados obtidos são mostrados na Tabela 4 e Figura 6.Tabela 4

The results obtained are shown in Table 4 and Figure 6.Table 4

Como descrito acima, a concentração de FeO na escória é já diminuída para 2% em uma parte de temperatura relativamente baixa; e por isso, a influência da concentração de FeO é pequena. Como um resultado, independente da quantidade de escória, uma satisfatória propriedade de gotejamento de metal é observada no caso onde a quantidade de ganga é 0,25 ou menos. É considerado que as propriedades físicas da escória como uma razão de fase sólida, viscosidade, capacidade de umedecimento com metal, e semelhantes são fatores mais dominantes que a quantidade de escória, com relação às propriedades de gotejamento de metal no caso onde a quantidade de ganga está em uma faixa de 0,25 ou menos. Entretanto, no caso onde a quantidade de ganga excede 0,25, a influência da quantidade de escória não pode ser ignorada, e as propriedades de gotejamento são degradadas. Além disso, no caso da quantidade de ganga neste nível (mais que 0,25), uma quantidade de escória de soleira é significantemente aumentada quando uma grande quantidade de aglomerados compósitos de carbono ligados frio é usada no alto forno, e vazamento de escória torna-se instável, o que causa uma variação em sopro de ar.As described above, the FeO concentration in the slag is already reduced to 2% at a relatively low temperature part; and therefore, the influence of FeO concentration is small. As a result, irrespective of the amount of slag, a satisfactory metal dripping property is observed in the case where the amount of gangue is 0.25 or less. It is considered that the physical properties of the slag such as solid phase ratio, viscosity, wettability with metal, and the like are more dominant factors than the amount of slag, with respect to the metal dripping properties in the case where the amount of gangue is in a range of 0.25 or less. However, in the case where the gangue amount exceeds 0.25, the influence of the slag amount cannot be ignored, and the dripping properties are degraded. Furthermore, in the case of the amount of denim at this level (more than 0.25), an amount of floor slag is significantly increased when a large amount of cold bonded carbon composite agglomerates is used in the blast furnace, and slag casting becomes unstable, which causes a variation in air blow.

Baseado nos resultados acima, é preferível que os constituintes dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio sejam ajustados de modo que a quantidade de ganga ((CaO + SiO2 + MgO + AI2O3) / (100 - TC)) se torne em uma faixa de 0,25 ou menos.Based on the above results, it is preferable that the constituents of cold-bonded carbon composite agglomerates be adjusted so that the amount of gangue ((CaO + SiO2 + MgO + AI2O3) / (100 - TC)) becomes in a range of 0.25 or less.

Além disso, uma influência do teor de carbono (T.C) nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio sobre a taxa de gotejamento de metal foi examinada.In addition, an influence of carbon content (T.C) in cold bonded carbon composite agglomerates on the metal drop rate was examined.

Os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram produzidos através de ajuste de razões de combinação de materiais brutos de modo que o teor de MgO foi constante em 1,0% em massa, a quantidade de ganga foi constante em 0,22, a razão de CaO/SiO2 foi 0,5, 1,0, 1,5, 2,0, ou 2,5, e o teor de carbono (T.C) foi 10, 15, 18, 25, ou 30% em massa.The cold bonded carbon composite agglomerates were produced by adjusting raw material blend ratios so that the MgO content was constant at 1.0% by mass, the amount of gangue was constant at 0.22, the ratio of CaO/SiO2 was 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, or 2.5, and the carbon content (TC) was 10, 15, 18, 25, or 30% by mass.

A quantidade (razão) de gotejamento de metal foi medida da mesma maneira como no processo mencionado anteriormente. Os resultados obtidos são mostrados na Figura 7. Tabela 5

The amount (ratio) of metal drop was measured in the same way as in the process mentioned above. The results obtained are shown in Figure 7. Table 5

Baseado nos resultados na Figura 7, pode ser entendido que a taxa de gotejamento de metal é diminuída quando o teor de carbono (T.C) é aumentado. Isto porque a concentração de FeO na escória que está presente junto com o metal é diminuída quando o teor de carbono (T.C) é aumen-tado como descrito acima.Based on the results in Figure 7, it can be understood that the metal drop rate is decreased when the carbon content (T.C) is increased. This is because the FeO concentration in the slag that is present together with the metal is decreased when the carbon content (T.C) is increased as described above.

Como descrito acima, é necessário que a taxa de gotejamento de metal seja de 50% ou mais de modo a realizar uma operação estável no alto forno. Com relação ao caso onde a razão de CaO/siOs está em uma faixa de 1,0 a 2,0, pode ser entendido que a taxa de gotejamento de metal de 50% ou mais pode ser obtida quando o teor de carbono (T.C) está em uma faixa de 25% em massa ou menos. Por isso, é necessário fixar um limite superior do teor de carbono (T.C) para 25% em massa.As described above, it is necessary for the metal drop rate to be 50% or more in order to achieve stable operation in the blast furnace. With respect to the case where the CaO/siOs ratio is in a range of 1.0 to 2.0, it can be understood that a metal drop rate of 50% or more can be obtained when the carbon content (TC) is in a range of 25% by mass or less. Therefore, it is necessary to set an upper limit of the carbon content (T.C) to 25% by mass.

Embora as quantidades de combinação dos constituintes e o mi-neral ganga dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio sejam ajustados dentro de faixas predeterminadas, processos de moldagem, for-mas, e estruturas físicas (perfurações, porosidades, e semelhantes) não são limitados de acordo com a realização. É possível aplicar várias configura-ções de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos tais como pelotas, briquetes, e semelhantes. Em adição, vários processos de moldagem como moldagem de extrusão e semelhantes podem ser aplica- dos, e os mesmos efeitos podem ser obtidos.Although the blending amounts of the constituents and the gangue mineral of the cold bonded carbon composite agglomerates are adjusted within predetermined ranges, molding processes, shapes, and physical structures (perforations, porosities, and the like) are not limited. according to the achievement. It is possible to apply various configurations of cold bonded carbon composite agglomerates to blast furnaces such as pellets, briquettes, and the like. In addition, various molding processes like extrusion molding and the like can be applied, and the same effects can be obtained.

No alto forno, uma substância carregada move-se da parte supe-rior para a parte inferior, e gás de redução se move da parte inferior para a parte superior. Pelo que, procedem reação e troca térmica. Por isso, o alto forno é um reator em contracorrente. Genericamente em operações sequen-ciais do alto forno, existiram casos onde força de redução do gás de redução foi perdida na camada superior das camadas de minério e redução não procedeu suficientemente. Particularmente, aglomerados queimados não contêm carbonos; e por isso, os aglomerados queimados não têm uma habilidade de autorredução. Como um resultado, no caso de uso de aglomerados queimados, os aglomerados queimados não são suficientemente reduzidos na parte superior das camadas de minério. No caso onde os aglomerados queimados se movem da parte inferior do alto forno em um estado no qual a redução não é completada, redução ocorre na zona de gotejamento e o de- adman do alto forno, o que resulta em redução direta. Em um tal caso, existem problemas em que a carga sobre o alto forno é aumentada e permeabilidade de ar é degradada.In the blast furnace, a charged substance moves from the top to the bottom, and reducing gas moves from the bottom to the top. Hence, reaction and thermal exchange proceed. Therefore, the blast furnace is a countercurrent reactor. Generally in sequential blast furnace operations, there were cases where reduction gas reduction force was lost in the upper layer of ore layers and reduction did not proceed sufficiently. In particular, burnt agglomerates do not contain carbon; and therefore, burnt clumps do not have a self-reducing ability. As a result, in the case of using burnt agglomerates, the burnt agglomerates are not sufficiently reduced in the upper part of the ore layers. In the case where the burnt agglomerates move from the bottom of the blast furnace into a state where reduction is not completed, reduction takes place in the drip zone and the blast furnace deadman, which results in direct reduction. In such a case, there are problems where the load on the blast furnace is increased and air permeability is degraded.

Por outro lado, se os aglomerados compósitos de carbono liga-dos a frio da presente realização são usados, é possível aumentar grande-mente a eficiência de redução particularmente na camada superior das ca-madas de minério uma vez que os aglomerados compósitos de carbono li-gados a frio da presente realização estão presentes junto com os minérios de ferro no alto forno.On the other hand, if the cold-bonded carbon composite agglomerates of the present embodiment are used, it is possible to greatly increase the reduction efficiency particularly in the upper layer of ore layers since the carbon composite agglomerates have li. -Cold cattle of the present embodiment are present together with the iron ores in the blast furnace.

Entretanto, com relação aos aglomerados compósitos de carbo-no ligados a frio tendo um alto teor de carbono, a basicidade (CaO/SiO2), em particular, tem uma grande influência sobre o ponto de fusão de escória como descrito acima (figura 2). De acordo com a presente realização, o teor de carbono (T.C) e a razão de CaO/SiO2 são definidos baseado nos resultados de pesquisa dos inventores mencionados anteriormente. Pelo que, uma satisfatória propriedade de gotejamento de metal é obtida. Por isso, as quantidades retidas de escória na zona de gotejamento e o deadman são diminuídos, e a satisfatória permeabilidade de ar pode ser mantida.However, with respect to cold-bonded carbon-no composite agglomerates having a high carbon content, the basicity (CaO/SiO2) in particular has a large influence on the melting point of slag as described above (figure 2) . According to the present embodiment, the carbon content (T.C) and the CaO/SiO2 ratio are defined based on the research results of the aforementioned inventors. Hereby, a satisfactory metal dripping property is obtained. Therefore, the amounts of slag retained in the drip zone and the deadman are decreased, and satisfactory air permeability can be maintained.

Além disso, os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio da presente realização estão presentes junto com os minérios de ferro no alto forno como descrito acima; e pelo que, em particular, é possível au-mentar grandemente a eficiência de redução na camada superior das cama-das de minério. Uma vez que é possível aumentar grandemente a eficiência de redução na camada superior das camadas de minério onde a redução é difícil de proceder, a eficiência de redução no alto forno inteiro é grandemente aumentada. Por isso, é possível reduzir uma maior quantidade de materiais redutores que a quantidade de coques que é a mesma como a quantidade em excesso de carbono nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio da presente realização.Furthermore, the cold bonded carbon composite agglomerates of the present embodiment are present along with the iron ores in the blast furnace as described above; and so, in particular, it is possible to greatly increase the reduction efficiency in the upper layer of ore layers. Since it is possible to greatly increase the reduction efficiency in the upper layer of ore layers where reduction is difficult to proceed, the reduction efficiency in the entire blast furnace is greatly increased. Hence, it is possible to reduce a greater amount of reducing materials than the amount of coke which is the same as the excess amount of carbon in the cold bonded carbon composite agglomerates of the present embodiment.

Examples

Materiais brutos contendo ferro pulverizados finos (pó queimado e minérios de ferro) foram preparados como os materiais brutos contendo ferro, e materiais de carbono (materiais carbonáceos) (pó de coque, pulverizado de coque, e pó primário de alto forno) foram preparados como os materiais brutos contendo carbono. Em adição, cimento (cimento Portland alta resistência inicial) foi preparado como o ligante. Além disso, materiais fundidos tendo altos teores de SÍO2 também foram usados em alguns exemplos.Raw materials containing fine powdered iron (burnt powder and iron ores) were prepared as the raw materials containing iron, and carbon materials (carbonaceous materials) (coke powder, coke powder, and primary blast furnace powder) were prepared as raw materials containing carbon. In addition, cement (high initial strength Portland cement) was prepared as the binder. Furthermore, cast materials having high contents of SiO2 were also used in some examples.

As quantidades de combinação dos materiais brutos foram ajus-tadas de modo que a razão de combinação do cimento (cimento Portland de alta resistência inicial) estava em uma faixa de 4 a 9% em massa e as ra-zões de combinação dos materiais de carbono (material carbonáceo) e os materiais brutos contendo ferro pulverizados tornaram-se vários valores. Estes materiais brutos foram misturados com água e a mistura foi amassada por um misturador Eirich. A substância amassada obtida foi granulada (moldada ou conformada) por um pelotizadorõ Pan, e pelo que, pelotas brutas foram obtidas. Então, as pelotas brutas foram curadas no sol por duas semanas; e pelo que, os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram produzidos. Aqui, a quantidade de água nas pelotas brutas foi ajustada para estar em uma faixa de 10 a 14% em massa de acordo com a quantidade de cimento combinada.The blending amounts of the raw materials were adjusted so that the blend ratio of the cement (high initial strength Portland cement) was in a range of 4 to 9% by mass and the blend ratios of the carbon materials (carbonaceous material) and pulverized iron-containing raw materials became various values. These raw materials were mixed with water and the mixture was kneaded by an Eirich mixer. The obtained kneaded substance was granulated (moulded or shaped) by a Pan pelletizer, and by that, raw pellets were obtained. Then, the raw pellets were sun-cured for two weeks; and by which, cold bonded carbon composite agglomerates were produced. Here, the amount of water in the raw pellets has been adjusted to be in a range of 10 to 14% by mass according to the amount of cement combined.

Com relação aos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio obtidos, a resistência a trituração a frio foi medida através do seguinte processo baseado em JISM8718. Uma carga compressiva foi aplicada sobre uma amostra em um velocidade de pressurização prescrita, e um valor de 5 carga quando a amostra foi partida foi medido. Um valor de carga (kg/cm2) por área de seção transversa unitária foi obtido. Então, um valor médio de 100 amostras foi calculado e usado como um índice de resistência.With respect to the obtained cold bonded carbon composite agglomerates, the cold crushing strength was measured by the following process based on JISM8718. A compressive load was applied to a sample at a prescribed pressurizing speed, and a value of 5 load when the sample was broken was measured. A load value (kg/cm2) per unit cross-sectional area was obtained. Then, an average value of 100 samples was calculated and used as a strength index.

Através do processo mencionado anteriormente, um ponto de fusão de escória e uma taxa de gotejamento de metal dos aglomerados 10 compósitos de carbono ligados a frio foram medidos.By the process mentioned above, a slag melting point and a metal drop rate of the cold bonded carbon composites were measured.

Em adição, operações do alto forno foram realizadas enquanto 50 kg/tp dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram usados como uma parte de materiais brutos no alto forno tendo um volume efetivo de 5500 m3. Então, um valor K superior, um valor K inferior, uma flutua- 15 ção de pressão de sopro, e uma taxa de agente redutor nas operações do alto forno foram medidas, e valores médios de resultados de operação por cerca de um mês foram obtidos. Os resultados são mostrados na Tabela 6.

In addition, blast furnace operations were carried out while 50 kg/tp of the cold bonded carbon composite agglomerates were used as a part of raw materials in the blast furnace having an effective volume of 5500 m3. Then, an upper K-value, a lower K-value, a fluctuation of blowing pressure, and a reducing agent rate in the blast furnace operations were measured, and average values of operating results for about a month were obtained. . The results are shown in Table 6.

Referindo-se à Tabela 6, no exemplo 1, os conteúdos de constituintes foram apropriadamente ajustados, e a razão de CaO/SiO2 foi fixada para 2,0, e o conteúdo de MgO foi fixado para 0,6%, e a quantidade de ganga foi fixada para 0,22. No usoi no alto forno, permeabilidade de ar na parte inferior do forno foi aperfeiçoada, e a taxa de agente redutor foi diminuída para 470 kg/tp. Por isso, um efeito devido ao uso dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio tendo um alto teor de carbono foi exibido.Referring to Table 6, in example 1, the constituent contents were appropriately adjusted, and the CaO/SiO2 ratio was set to 2.0, and the MgO content was set to 0.6%, and the amount of denim was set to 0.22. In use in the blast furnace, air permeability at the bottom of the furnace was improved, and the reducing agent rate was lowered to 470 kg/tp. Therefore, an effect due to the use of cold bonded carbon composite agglomerates having a high carbon content was shown.

No Exemplo 2, os materiais fundidos tendo altos teores de SiO2 foram combinados para elevar o teor de SiO2, e a razão de CaO/SiO2 foi a- inda diminuída para 1,0. Uma vez a razão de CaO/SiO2e o teor de MgO estejam em uma faixa própria no exemplo 2, o ponto de fusão de escória pode ser diminuído. Entretanto, uma vez que a quantidade de ganga foi aumentada até 0,28, a propriedade de gotejamento de metal torna-se relativamente baixa, e a resultante taxa de agente redutor não foi significantemente diminuída.In Example 2, melts having high SiO2 contents were combined to raise the SiO2 content, and the CaO/SiO2 ratio was further lowered to 1.0. Once the CaO/SiO2 ratio and the MgO content are in their own range in example 2, the melting point of the slag can be lowered. However, once the amount of denim was increased to 0.28, the metal dripping property became relatively low, and the resulting reducing agent ratio was not significantly decreased.

No Exemplo 3, a quantidade de ligante foi diminuída para 4% de modo a reduzir a quantidade de ganga. Uma vez os conteúdos de constituintes químicos fossem adequados, a taxa de gotejamento de metal foi aperfeiçoada. Entretanto, uma vez que a quantidade de ligante foi pequena, a resistência de trituração fria foi insuficiente em 85 kg/cm2. Por isso, a quantidade de pulverizado no forno foi aumentada quando usado no alto forno; e pelo que, a permeabilidade de ar na parte superior foi degradada, e a taxa de a- gente redutor estava em um nível relativamente alto.In Example 3, the amount of binder was decreased to 4% in order to reduce the amount of denim. Once the contents of chemical constituents were adequate, the metal drop rate was improved. However, since the amount of binder was small, the cold crushing strength was insufficient at 85 kg/cm2. Therefore, the amount of spray in the furnace was increased when used in the blast furnace; and by that, the air permeability at the top was degraded, and the reducing agent rate was at a relatively high level.

No exemplo 4, os conteúdos de constituintes químicos foram a- justados através de combinação de materiais fundidos sem diminuição de quantidade de ligante. Como um resultado, foi possível produzir os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio tendo uma satisfatória propriedade de gotejamento de metal sem deterioração de resistência de trituração a frio. Quando usados no alto forno, a taxa de agente redutor foi diminuída para uma extensão máxima.In example 4, the contents of chemical constituents were adjusted by combining molten materials without decreasing the amount of binder. As a result, it was possible to produce the cold bonded carbon composite agglomerates having a satisfactory metal drip property without deterioration of cold crush strength. When used in the blast furnace, the reducing agent rate has been decreased to a maximum extent.

No exemplo 5, a razão de CaO/SiO2 e a quantidade de ganga estavam nas faixas prescritas de acordo com a presente realização (Cão/SiO2: 1,0 a 2,0, quantidade de ganga: 0,25 ou menos); entretanto, o teor de MgO foi fixado para ser 0,4% que foi baixo. Por isso, a taxa de gotejamento de metal permaneceu em 52%, e a taxa de agente redutor foi reduzida; entretanto, o efeito de redução de taxa de agente redutor foi pequeno:In example 5, the CaO/SiO2 ratio and the amount of denim were within the prescribed ranges according to the present embodiment (Dog/SiO2: 1.0 to 2.0, amount of denim: 0.25 or less); however, the MgO content was set to be 0.4% which was low. Hence, the metal drop rate remained at 52%, and the reducing agent rate was reduced; however, the reducing agent rate reduction effect was small:

Por outro lado, em exemplo Comparativo 1, aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram produzidos nos quais o teor de carbono (T.C) foi de 17% em massa que foi baixo, a razão de CaO/SiO2 foi 1,9 que foi baixa, e o teor de MgO foi 1,0% que foi alto. Uma vez que o teor de carbono (T.C) foi baixo, o ponto de fusão de escória foi suficientemente baixo, e não houve problema na propriedade de gotejamento. Entretanto quando usados no alto forno, foi difícil diminuir a taxa de agente redutor porque o teor de carbono foi baixo.On the other hand, in Comparative 1 example, cold bonded carbon composite agglomerates were produced in which the carbon content (TC) was 17% by mass which was low, the CaO/SiO2 ratio was 1.9 which was low , and the MgO content was 1.0% which was high. Since the carbon content (T.C) was low, the melting point of the slag was low enough, and there was no problem in the dripping property. However when used in the blast furnace, it was difficult to lower the reducing agent rate because the carbon content was low.

Em exemplo Comparativo 2, aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram produzidos nos quais o teor de carbono (T.C) foi elevado até 20% e a razão de Cao/SiO2 foi elevada para 2,2. Uma vez que a taxa de redução em baixas temperaturas foi aperfeiçoada, o ponto de fusão de escória foi significantemente elevado. Além disso, uma vez que a razão de CaO/SiO2 foi de mais que 2,0, a propriedade de gotejamento de metal foi diminuída. Entretanto, quando usados no alto forno, a permeabilidade de ar na parte inferior do forno foi degradada, e uma variação em pressão de ar foi acentuadamente aumentada. Pelo que, as operações tornaram-se instáveis. Por isso, não foi possível obter suficientemente o efeito devido ao alto teor de carbono, e a taxa de agente redutor permaneceu em um nível de 500 kg/tp.In Comparative 2 example, cold bonded carbon composite agglomerates were produced in which the carbon content (T.C) was raised to 20% and the Cao/SiO2 ratio was raised to 2.2. Since the reduction rate at low temperatures was improved, the melting point of slag was significantly raised. Furthermore, since the CaO/SiO2 ratio was more than 2.0, the metal dripping property was decreased. However, when used in the blast furnace, the air permeability at the bottom of the furnace was degraded, and a variation in air pressure was markedly increased. As a result, operations became unstable. Therefore, it was not possible to sufficiently obtain the effect due to the high carbon content, and the reducing agent rate remained at a level of 500 kg/tp.

Em Exemplo Comparativo 3, aglomerados compósitos de carbono ligados a frio foram produzidos os quais tiveram um teor de carbono de 30% que foi mais que o limite superior de 25% em massa da faixa prescrita na realização. Uma vez que os conteúdos dos outros constituintes estiveram em faixas apropriadas, a taxa de gotejamento foi aperfeiçoada para 65%. Entretanto a resistência fria foi de 60 kg/cm2 que foi muito baixa, e não foi possível obter uma resistência mínima necessária para o uso no alto forno. Por isso, uma quantidade de carga de pulverizado no alto forno foi aumenta- da, e tornou-se difícil operar estavelmente por um longo período.In Comparative Example 3, cold bonded carbon composite agglomerates were produced which had a carbon content of 30% which was more than the upper limit of 25% by mass of the range prescribed in the realization. Once the contents of the other constituents were in the proper ranges, the drip rate was improved to 65%. However the cold resistance was 60 kg/cm2 which was very low, and it was not possible to obtain the minimum resistance required for use in the blast furnace. Therefore, the amount of spray charge in the blast furnace was increased, and it became difficult to operate stably for a long period.

Como descrito acima, pode ser entendido que a propriedade de gotejamento de metal é satisfatória e a taxa de agente redutor quando usando no alto forno pode ser diminuída no caso onde o teor de carbono (T.C) é fixado para estar em uma faixa de 18 a 25% em massa e a razão de CaO/SiO2 é fixada para estar em uma faixa de 1,0 a 2,0 nos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio. Particularmente, no caso onde a quantidade de ganga (CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - teor de carbono (T.C)) está em uma faixa de 0,25 ou menos e o teor de MgO está em uma faixa de 0,5% em massa ou mais, os efeitos podem ser acentuadamente observados. Em adição, no cso onde tal ajuste de constituinte é realizado pela adição dos materiais fundidos e a quantidade de combinação de ligante é fixada para estar em uma faixa de 5 a 10%, também é possível manter a resistência de trituração fria.As described above, it can be understood that the metal dripping property is satisfactory and the reducing agent rate when using in the blast furnace can be decreased in the case where the carbon content (TC) is fixed to be in a range of 18 to 25% by mass and the CaO/SiO2 ratio is fixed to be in a range of 1.0 to 2.0 in cold bonded carbon composite agglomerates. Particularly in the case where the amount of gangue (CaO + SiO2 + AI2O3 + MgO) / (100 - carbon content (TC)) is in a range of 0.25 or less and the MgO content is in a range of 0 .5% by mass or more, the effects can be markedly observed. In addition, where such constituent adjustment is accomplished by adding the molten materials and the amount of binder combination is set to be in a range of 5 to 10%, it is also possible to maintain the cold crush strength.

Industrial Applicability

Os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com uma realização da presente invenção têm um teor de carbono suficiente para aperfeiçoar não somente a taxa reduzida dos aglomerados compósitos de carbono ligados a frio mas também a reduzida taxa dos principais materiais brutos contendo ferro para altos fornos tais como minérios sinterizados e semelhantes. Além disso, é possível suprimir o ponto de fusão de escória para ser menor comparado com um caso convencional nas operações do alto forno, e uma excelente propriedade de escória formada durante redução (propriedade de gotejamento de metal).The cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to an embodiment of the present invention have sufficient carbon content to improve not only the low rate of cold bonded carbon composite agglomerates but also the low rate of the main raw materials containing iron for blast furnaces such as sintered ores and the like. Furthermore, it is possible to suppress the melting point of slag to be lower compared to a conventional case in blast furnace operations, and an excellent property of slag formed during reduction (dropping metal property).

Por isso, se os aglomerados compósitos de carbono ligados a frio de acordo com uma realização da presente invenção são usados como uma parte dos materiais brutos contendo ferro para os altos fornos, é possível realizar satisfatória permeabilidade de ar na parte inferior do forno em operações do alto forno, e a taxa de agente redutor (taxa de coque) pode ser grandemente diminuída.Therefore, if cold bonded carbon composite agglomerates according to an embodiment of the present invention are used as a part of the iron-containing raw materials for blast furnaces, it is possible to achieve satisfactory air permeability in the lower part of the furnace in furnace operations. blast furnace, and the reducing agent rate (coke rate) can be greatly decreased.

No processo para fabricação de aglomerados compósitos de carbono ligados a frio para altos fornos de acordo com uma realização da presente invenção, um processo não queima é aplicado; e por isso, é possível economizar energia e reduzir CO2 comparado com um processo de queima. Em adição, é possível reciclar pó gerado no processo de fabricação de ferro como materiais brutos contendo ferro e materiais de carbono (mate- rial carbonáceo) através de um processo simples e relativamente barato.In the process for manufacturing cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces according to an embodiment of the present invention, a non-burning process is applied; and because of that, it is possible to save energy and reduce CO2 compared to a burning process. In addition, it is possible to recycle dust generated in the iron-making process as raw materials containing iron and carbon materials (carbonaceous material) through a simple and relatively inexpensive process.

Por isso, a realização da presente invenção pode ser preferivelmente aplicada a um campo técnico relacionando-se aos aglomerados compósitos de carbono usados nos altos fornos.Therefore, the realization of the present invention can preferably be applied to a technical field relating to composite carbon agglomerates used in blast furnaces.

Claims

1. Cold-bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces that are manufactured by mixing and kneading raw materials containing iron, raw materials containing carbon, and a binder, molding a kneaded substance to obtain a molded body, and then curing the molded body, characterized by the fact that a carbon content (TC) is in a range of 20 to 25% by mass, and a CaO/SiO2 ratio between a CaO content (% by mass) and a SiO2 content ( % by mass) as mineral constituents of gangue is in a range of 1.4 to 2.0.

2. Cold-bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces, according to claim 1, characterized in that a quantity of gangue ((CaO + SiO2 + Al2O3 + MgO)/(100- carbon content (TC)) ) represented by the CaO content (% by mass), the SiO2 content (% by mass), an Al2O3 content (% by mass), a MgO content (% by mass), and the carbon content (TC) (% by mass) in cold-bonded carbon composite agglomerates is in a range of 0.25 or less, and the MgO content is in a range of 0.5% by mass or more.

3. Cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces, according to claim 1, characterized by the fact that a binder content is in a range of 5 to 10% by mass.

4. Process for manufacturing cold-bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces, the process characterized by the fact that it comprises: formation of a molded body by mixing and kneading raw materials containing iron, raw materials containing carbon, and a binder and molding a kneaded substance to obtain the molded body; and obtaining cold-bonded carbon composite agglomerates through subsequent molded body cure, in which one or more combination conditions selected from the group consisting of an iron ore mark and a binder combination amount are adjusted in forming the molded body. so that a carbon content (TC) becomes in a range of 20 to 25% by mass and a CaO/SiO2 ratio between a CaO content (% by mass) and an SiO2 content (% by mass) as Ganga mineral constituents becomes in a range of 1.4 to 2.0 in cold-bonded carbon composite agglomerates.

5. Process for manufacturing cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces, according to claim 4, characterized in that the combination condition is adjusted in the formation of the molded body so that a quantity of gangue ((CaO) + SiO2 + AI2O3 + MgO)/(100 - carbon content (TC))) represented by the CaO content (% by mass), the SiO2 content (% by mass), an Al2O3 content (% by mass), a MgO content (% by mass), and the carbon content (TC) (% by mass) becomes in a range of 0.25 or less, and the MgO content becomes in a range of 0.5% in mass or more in cold-bonded carbon composite agglomerates.

6. Process for manufacturing cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces, according to claim 4, characterized in that a quantity of binder combination is adjusted within a range of 5 to 10% by mass.

7. Process for manufacturing cold bonded carbon composite agglomerates for blast furnaces, according to claim 4, characterized in that in the formation of the molded body, both one and both of molten material and iron ores having a high content of SiO2 are further combined, and the molten material is selected from the group consisting of silica stone, serpentine, peridotite, dolomite, nickel slag, magnesite, and brucite, and the combining quantities of the molten material and iron ores having a high SiO2 content are adjusted so that the carbon content (TC) becomes in a range of 18 to 25% by mass and the Dog/SiO2 ratio between the CaO content and the SiO2 content becomes in a range 1.0 to 2.0 in cold bonded carbon composite agglomerates.