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JP7024649B2 - Granulation method of raw material for sintering - Google Patents

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JP7024649B2 JP2018140719A JP2018140719A JP7024649B2 JP 7024649 B2 JP7024649 B2 JP 7024649B2 JP 2018140719 A JP2018140719 A JP 2018140719A JP 2018140719 A JP2018140719 A JP 2018140719A JP 7024649 B2 JP7024649 B2 JP 7024649B2
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Description

本発明は、焼結用原料の造粒方法に関する。 The present invention relates to a method for granulating a raw material for sintering.

焼結鉱の製造方法は概略以下の通りである。まず、焼結鉱の原料となる焼結用原料を所定の比率で配合した後、水とともに造粒する。ここに、焼結用原料は、主原料である鉄含有原料、焼結反応及び成分調整のために必要な副原料、熱源である炭材(固体燃料)、及び返鉱等で構成される。鉄含有原料は、例えば粉鉱石、微粉鉱石等の鉄鉱石、および製鉄ダスト(製鉄ダスト、製鋼ダスト、スケール等)等である。副原料は、石灰石、ドロマイト、転炉スラグ、蛇紋岩、珪石および橄欖岩等である。炭材は、例えばコークス粉および無煙炭等である。 The method for producing sinter is as follows. First, a raw material for sinter, which is a raw material for sinter, is blended in a predetermined ratio, and then granulated together with water. Here, the raw material for sintering is composed of an iron-containing raw material as a main raw material, an auxiliary raw material necessary for the sintering reaction and component adjustment, a carbonaceous material (solid fuel) as a heat source, a return ore, and the like. The iron-containing raw material is, for example, iron ore such as powder ore, fine powder ore, iron-making dust (iron-making dust, steel-making dust, scale, etc.) and the like. Auxiliary raw materials are limestone, dolomite, converter slag, serpentinite, silica stone and peridotite. The charcoal material is, for example, coke powder and anthracite.

ついで、焼結用原料の造粒物を焼結機の焼結パレットに層状に装入する。ついで、原料充填層の表面から原料充填層中の固体燃料に着火し、原料充填層の上から下の厚み方向に吸引通風する。これによって、原料充填層の燃焼ゾーンを順次下層側に移行させ、焼結反応を進行させる。焼成後の焼結パレット内の焼結ケーキは高炉用焼結鉱として適した所定粒度となるように解砕、整粒される。以上の工程により、焼結鉱が作製される。 Then, the granulated material for sintering is charged into the sintering pallet of the sintering machine in layers. Then, the solid fuel in the packed bed is ignited from the surface of the packed bed, and is sucked and ventilated in the thickness direction from the top to the bottom of the packed bed. As a result, the combustion zone of the packed bed of the raw material is sequentially shifted to the lower layer side, and the sintering reaction proceeds. The sinter cake in the sinter pallet after firing is crushed and sized so as to have a predetermined particle size suitable for sinter for a blast furnace. By the above steps, sinter is produced.

焼結用原料を造粒物としてから焼結機に装入することで、原料充填層の空隙率及び気孔を大きくすることができる。したがって、原料充填層の通気性が向上するので、焼結鉱の生産性が向上することが期待される。 By charging the sintering raw material into a granulating product and then charging the sintering machine, the porosity and pores of the raw material packed bed can be increased. Therefore, since the air permeability of the packed bed of the raw material is improved, it is expected that the productivity of the sinter is improved.

特開2015-203132号公報JP-A-2015-203132 特開2016-191122号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-191122 特開2016-194113号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-194113

ところで、近年、鉄鉱石に含まれる鉄分の低下、脈石成分の増加が進行しており、その対策として、選鉱処理によって鉄分を高めた微粉鉱石(ペレットフィード(PF)とも称される)の使用量を増加させていくことが有効と考えられている。しかし、微粉鉱石は造粒性に劣るため、微粉鉱石の使用量を増加させると、造粒物の粒度が小さくなる。この結果、上述した原料充填層の通気性が低下し、ひいては、焼結鉱の生産性が低下するという問題があった。特許文献1~3には、微粉鉱石を用いた焼結鉱の生産性を改善する改善するための技術が開示されている。 By the way, in recent years, the iron content in iron ore has decreased and the gangue component has increased. As a countermeasure, the use of fine powder ore (also referred to as pellet feed (PF)) whose iron content has been increased by mineral processing. It is considered effective to increase the amount. However, since the fine powder ore is inferior in granulation property, when the amount of the fine powder ore used is increased, the particle size of the granulated product becomes smaller. As a result, there is a problem that the air permeability of the raw material packed bed described above is lowered, and eventually the productivity of the sinter is lowered. Patent Documents 1 to 3 disclose techniques for improving the productivity of sinter using fine ore.

特許文献1に開示された技術では、焼結用原料を分別造粒する技術が開示されている。具体的には、微粉鉱石を多く含む焼結原料Aを造粒することで造粒物AAを作製する。ついで、造粒物AAの表面に他の鉄含有原料(焼結原料B、混練ダスト)を付着させる。ここに、造粒物AAを造粒する際には、多くの水分を微粉鉱石とともに造粒する一方で、他の鉄含有原料に含まれる水分量を少なくする。これにより、造粒物AABを作製する。 The technique disclosed in Patent Document 1 discloses a technique for separating and granulating a raw material for sintering. Specifically, the granulated product AA is produced by granulating the sintering raw material A containing a large amount of fine ore. Then, another iron-containing raw material (sintered raw material B, kneaded dust) is attached to the surface of the granulated product AA. Here, when granulating the granulated product AA, a large amount of water is granulated together with the fine powder ore, while the amount of water contained in the other iron-containing raw materials is reduced. As a result, the granulated product AAB is produced.

特許文献1に開示された造粒物AABは、難造粒性の微粉鉱石を造粒するために、微粉鉱石の造粒に使用する水分量を多くしている。しかし、このままでは造粒物AAの分散性が悪くなる。造粒物AAの分散性が悪いまま原料充填層を形成すると、原料充填層内で水分量の偏在が起こり、焼成不良が生じうる。そこで、特許文献1では、造粒物AAの表面に水分量の少ない他の鉄含有原料を付着させることで、造粒物AABの分散性を高めている。 The granulated product AAB disclosed in Patent Document 1 increases the amount of water used for granulating the fine powder ore in order to granulate the difficult-to-granulate fine powder ore. However, if nothing is done, the dispersibility of the granulated product AA deteriorates. If the raw material packed bed is formed with the granulated product AA having poor dispersibility, the water content may be unevenly distributed in the raw material packed bed, and firing defects may occur. Therefore, in Patent Document 1, the dispersibility of the granulated product AAB is enhanced by adhering another iron-containing raw material having a small water content to the surface of the granulated product AA.

しかし、特許文献1に開示された技術では、微粉鉱石を多く含む造粒物AAが核となっているので、造粒物AABの強度が弱いという問題があった。このため、造粒物AABは、ベルトコンベヤの乗継ぎや焼結機への装入といったハンドリング過程における衝撃などで崩壊しやすい。 However, in the technique disclosed in Patent Document 1, since the granulated product AA containing a large amount of fine ore is the core, there is a problem that the strength of the granulated product AAB is weak. Therefore, the granulated product AAB is liable to collapse due to an impact in a handling process such as transfer of a belt conveyor or charging into a sintering machine.

特許文献2、3に開示された技術では、粉鉱石及び微粉鉱石を含む鉄含有原料にバインダを添加して混練することで混練物を作製する。ついで、混練物を造粒することで造粒物を作製する。特許文献2、3に開示された造粒物は、核となる粉鉱石の表面に微粉鉱石が付着した構造を有している。このため、特許文献2、3に開示された造粒物は、特許文献1に開示された造粒物AABよりも高い強度を有する。さらに、特許文献2、3に開示された技術によれば、微粉鉱石の造粒性の改善、すなわち造粒物の粒度の向上が期待できる。 In the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, a kneaded product is produced by adding a binder to an iron-containing raw material containing a powdered ore and a fine powdered ore and kneading the mixture. Then, the granulated product is produced by granulating the kneaded product. The granulated product disclosed in Patent Documents 2 and 3 has a structure in which the fine powder ore is attached to the surface of the core powder ore. Therefore, the granulated products disclosed in Patent Documents 2 and 3 have higher strength than the granulated products AAB disclosed in Patent Document 1. Further, according to the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, it can be expected that the granulation property of the fine powder ore is improved, that is, the grain size of the granulated product is improved.

特許文献2、3に開示された技術において、造粒物の粒度を十分に高めるためには、微粉鉱石とバインダとを十分に混練し、これらを近接させる必要がある。しかしながら、特許文献2、3に開示された技術では、粉鉱石、微粉鉱石及びバインダを1つのミキサーで混練する。このため、微粉鉱石とバインダとを十分に混練しようとすると、粉鉱石が攪拌羽根あるいは他の粉鉱石に衝突して破砕されてしまい、粉鉱石の粒度が小さくなってしまうという問題があった。粉鉱石は造粒物の核となるので、粉鉱石の粒度が小さくなると、造粒物の粒度も小さくなってしまう。 In the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, in order to sufficiently increase the particle size of the granulated product, it is necessary to sufficiently knead the fine powder ore and the binder so that they are close to each other. However, in the techniques disclosed in Patent Documents 2 and 3, powder ore, fine powder ore and a binder are kneaded with one mixer. Therefore, when the fine powder ore and the binder are sufficiently kneaded, the powder ore collides with the stirring blade or other powder ore and is crushed, and there is a problem that the particle size of the powder ore becomes small. Since the powdered ore becomes the core of the granulated product, the smaller the particle size of the powdered ore, the smaller the particle size of the granulated product.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、鉄含有原料として微粉鉱石を用いた場合であっても、粒度の大きな造粒物を作製することが可能な、新規かつ改良された焼結用原料の造粒方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to produce granulated products having a large particle size even when fine powder ore is used as an iron-containing raw material. It is an object of the present invention to provide a new and improved method for granulating a raw material for sintering.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、全焼結用原料のうち、粉鉱石、微粉鉱石、及びバインダを含む副焼結用原料を造粒する副造粒工程と、全焼結用原料のうち、副焼結用原料以外の主焼結用原料を造粒する主造粒工程と、を含み、副造粒工程は、微粉鉱石及びバインダを第1の高速撹拌ミキサーで混練することで、第1の混練物を作製する工程と、第1の混練物及び粉鉱石を第2の高速撹拌ミキサーで混練することで、第2の混練物を作製する工程と、第2の混練物を造粒することで、副焼結用原料の造粒物を作製する工程と、を含み、第2の高速撹拌ミキサーによる撹拌時間が90秒未満であり、第1の高速撹拌ミキサーによる撹拌時間が30~120秒であることを特徴とする、焼結用原料の造粒方法が提供される。
In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, a sub-granulation step of granulating a sub-granulation raw material including powder ore, fine powder ore, and a binder among all the raw materials for sintering, and a burnout process. Among the knotting raw materials, the main granulation step of granulating the main granulation raw material other than the sub-sintering raw material is included, and the sub-granulation step involves kneading the fine powder ore and the binder with the first high-speed stirring mixer. The step of producing the first kneaded product, the step of producing the second kneaded product by kneading the first kneaded product and the powdered ore with the second high-speed stirring mixer, and the second step. The step of producing a granulated product of a raw material for substituting by granulating the kneaded product includes a step of producing a granulated product as a raw material for substituting, and the stirring time by the second high-speed stirring mixer is less than 90 seconds, and the first high-speed stirring mixer Provided is a method for granulating a raw material for sintering, which comprises a stirring time of 30 to 120 seconds .

また、バインダは、粒度10μm未満のバインダ用鉄鉱石を含む鉄鉱石スラリーであってもよい。 Further, the binder may be an iron ore slurry containing iron ore for a binder having a particle size of less than 10 μm.

本発明の上記観点によれば、予め微粉鉱石及びバインダを第1の高速撹拌ミキサーで混練することで、第1の混練物を作製する。これにより、微粉鉱石及びバインダを近接させることができるので、微粉鉱石の造粒性を高めることができる。ついで、第1の混練物及び粉鉱石を第2の高速撹拌ミキサーで混練する。ここに、第2の高速撹拌ミキサーによる2次撹拌時間は90秒未満とされる。つまり、第2の高速撹拌ミキサーによる2次撹拌時間を短くする。これにより、粉鉱石の破砕を抑制しつつ、粉鉱石の表面に微粉鉱石を付着させることができる。上述したように、微粉鉱石は予め第1の高速撹拌ミキサーによりバインダと十分に混練されているので、造粒性が改善されている。このため、2次撹拌時間が短くても微粉鉱石を粉鉱石の表面に付着させることができる。さらに、副造粒物(副焼結用原料の造粒物)の核は粉鉱石となるので、副造粒物の強度を高めることができる。さらに、粉鉱石の破砕が抑制される。それらの結果、副造粒物の粒度が大きくなる。 According to the above viewpoint of the present invention, the fine powder ore and the binder are kneaded in advance with the first high-speed stirring mixer to prepare the first kneaded product. As a result, the fine powder ore and the binder can be brought close to each other, so that the granulation property of the fine powder ore can be improved. Then, the first kneaded product and the powdered ore are kneaded with a second high-speed stirring mixer. Here, the secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer is set to less than 90 seconds. That is, the secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer is shortened. As a result, the fine powder ore can be attached to the surface of the powder ore while suppressing the crushing of the powder ore. As described above, the fine powder ore is sufficiently kneaded with the binder by the first high-speed stirring mixer in advance, so that the granulation property is improved. Therefore, even if the secondary stirring time is short, the fine powder ore can be attached to the surface of the powder ore. Further, since the core of the by-granulation product (granulation material as a raw material for sub-sintering) becomes powder ore, the strength of the by-granulation product can be increased. Furthermore, the crushing of powdered ore is suppressed. As a result, the particle size of the by-granulation increases.

したがって、本発明によれば、鉄含有原料として微粉鉱石を用いた場合であっても、粒度の大きな造粒物を作製することが可能となる。 Therefore, according to the present invention, even when fine powder ore is used as an iron-containing raw material, it is possible to produce granulated products having a large particle size.

本発明の実施形態に係る造粒ラインの概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the granulation line which concerns on embodiment of this invention. 比較例に係る造粒ラインの概要を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of the granulation line which concerns on a comparative example. 粉鉱石添加後の2次撹拌時間(秒)と造粒物の平均粒度(mm)との対応関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correspondence relationship between the secondary stirring time (seconds) after the addition of powder ore, and the average particle size (mm) of a granulated matter.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.

<1.造粒システムの構成>
まず、図1に基づいて、本実施形態に係る造粒システム1の構成について説明する。造粒システム1は、主造粒ライン10、副造粒ライン20、及び焼結機30を備える。なお、図1では副造粒ライン20は1本であるが、副造粒ライン20は複数用意されても良い。このように、本実施形態に係る造粒システム1は、分別造粒を行う。分別造粒は、選択造粒、分割造粒等とも称される。
<1. Granulation system configuration>
First, the configuration of the granulation system 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The granulation system 1 includes a main granulation line 10, a sub-granulation line 20, and a sintering machine 30. Although the number of sub-granulation lines 20 is one in FIG. 1, a plurality of sub-granulation lines 20 may be prepared. As described above, the granulation system 1 according to the present embodiment performs separate granulation. Separate granulation is also referred to as selective granulation, split granulation, or the like.

主造粒ライン10は、全焼結用原料のうち、主焼結用原料を造粒することで、主焼結用原料の造粒物、すなわち主造粒物を作製するラインである。ここに、焼結用原料は、主原料である鉄含有原料、焼結反応及び成分調整のために必要な副原料、熱源である炭材(固体燃料)、及び返鉱等で構成される。鉄含有原料は、例えば粉鉱石、微粉鉱石等の鉄鉱石、および製鉄ダスト(製鉄ダスト、製鋼ダスト、スケール等)等である。副原料は、石灰石、ドロマイト、転炉スラグ、珪石および橄欖岩等である。炭材は、例えばコークス粉および無煙炭等である。 The main granulation line 10 is a line for producing a granulated product of the main sintering raw material, that is, a main granulated product by granulating the main sintering raw material among all the sintering raw materials. Here, the raw material for sintering is composed of an iron-containing raw material as a main raw material, an auxiliary raw material necessary for the sintering reaction and component adjustment, a carbonaceous material (solid fuel) as a heat source, a return ore, and the like. The iron-containing raw material is, for example, iron ore such as powder ore, fine powder ore, iron-making dust (iron-making dust, steel-making dust, scale, etc.) and the like. Auxiliary raw materials are limestone, dolomite, converter slag, silica stone and peridotite. The charcoal material is, for example, coke powder and anthracite.

粉鉱石は、掘り出した鉄鉱石から直接高炉に投入される塊鉱を回収した残部である。その粒度は、例えば10mm未満である。平均粒度でみると2~3mm程度となる。本実施形態における粒度は、目開きの異なる篩によって測定される。例えば、粉鉱石を目開きがXmmの篩に掛けた場合に、篩に残った粒子の粒度はXmm以上となり、篩から落ちた粒子の粒度はXmm未満となる。粉鉱石の平均粒度は、例えば以下の方法で測定される。すなわち、粉鉱石を目開きの異なる複数種類の篩で篩分けする。ついで、各粒度区分の質量比率及び代表粒度(例えば粒度区分の中間値)に基づいて平均粒度を算出する。もちろん、本実施形態に適用可能な粉鉱石はこの例に限られず、焼結鉱の分野において粉鉱石と称される鉄鉱石は全て本実施形態に適用可能である。 The powder ore is the balance of the lump ore that is directly put into the blast furnace from the excavated iron ore. Its particle size is, for example, less than 10 mm. The average particle size is about 2 to 3 mm. The particle size in this embodiment is measured by sieves having different openings. For example, when the powder ore is placed on a sieve having an opening of X mm, the particle size of the particles remaining on the sieve is X mm or more, and the particle size of the particles dropped from the sieve is less than X mm. The average particle size of the powder ore is measured by, for example, the following method. That is, the powdered ore is sieved by a plurality of types of sieves having different openings. Then, the average particle size is calculated based on the mass ratio of each particle size category and the representative particle size (for example, the intermediate value of the particle size category). Of course, the powder ore applicable to this embodiment is not limited to this example, and any iron ore referred to as powder ore in the field of sinter is applicable to this embodiment.

微粉鉱石は、選鉱処理によって鉄分を高めた鉄鉱石である。その粒度は500μm未満程度である。上述したように、微粉鉱石は造粒性に劣っている。このため、本実施形態では、バインダ(詳細は後述するが、例えば粒度10μm未満のバインダ用鉄鉱石を含むスラリー)によって微粉鉱石を強固に粉鉱石に付着させる。 Fine ore is an iron ore whose iron content has been increased by mineral processing. Its particle size is less than about 500 μm. As mentioned above, the fine powder ore is inferior in granulation property. Therefore, in the present embodiment, the fine powder ore is firmly adhered to the powder ore by a binder (details will be described later, for example, a slurry containing iron ore for a binder having a particle size of less than 10 μm).

主焼結用原料は、全焼結用原料のうち、後述する副焼結用原料以外の焼結用原料を意味する。詳細は後述するが、副焼結用原料は、例えば粉鉱石、微粉鉱石、及びバインダを含む。主焼結用原料は、全焼結用原料の70~90質量%に調整するのがよい。副焼結用原料の総質量に対する微粉鉱石の質量%は50~85質量%であることが好ましく、全焼結用原料の総質量に対する微粉鉱石の質量%は10質量%以上であることが好ましい。したがって、これら以外の焼結用原料が主焼結用原料となる。 The main sintering raw material means a sintering raw material other than the sub-sintering raw material described later among all sintering raw materials. Although details will be described later, the raw material for subsintering includes, for example, powder ore, fine powder ore, and binder. The main sintering raw material is preferably adjusted to 70 to 90% by mass of the total sintering raw material. The mass% of the fine powder ore with respect to the total mass of the subsintering raw material is preferably 50 to 85% by mass, and the mass% of the fine powder ore with respect to the total mass of the total sintering raw material is preferably 10% by mass or more. Therefore, the raw materials for sintering other than these are the main raw materials for sintering.

主造粒ライン10は、ドラムミキサー11、12を備える。ここに、主造粒ライン10にドラムミキサー11、12を配置したのは、ドラムミキサー11、12は単位時間当りの処理量が大きいからである。主造粒ライン10を用いた主焼結用原料の造粒方法は従来の造粒方法と同様であれば良い。すなわち、ドラムミキサー11には、主焼結用原料が投入される。主焼結用原料には、主焼結用原料の造粒性を改善するためのバインダとして生石灰を添加しても良い。これにより、主造粒物の粒度が大きくなり、ひいては、原料充填層の通気性が向上する。また、主焼結用原料には、原料充填層の通気性を悪化させない程度に微粉鉱石を添加しても良い。主焼結用原料に対する微粉鉱石の添加量は、主焼結用原料の総質量に対して概ね10質量%未満程度としてもよい。 The main granulation line 10 includes drum mixers 11 and 12. Here, the drum mixers 11 and 12 are arranged on the main granulation line 10 because the drum mixers 11 and 12 have a large processing amount per unit time. The granulation method of the main sintering raw material using the main granulation line 10 may be the same as the conventional granulation method. That is, the raw material for main sintering is charged into the drum mixer 11. Quicklime may be added to the main sintering raw material as a binder for improving the granulation property of the main sintering raw material. As a result, the particle size of the main granulated product is increased, and the air permeability of the raw material packed bed is improved. Further, fine powder ore may be added to the raw material for main sintering to the extent that the air permeability of the packed bed of the raw material is not deteriorated. The amount of fine ore added to the main sinter raw material may be approximately less than 10% by mass with respect to the total mass of the main sinter raw material.

ドラムミキサー11は、主焼結用原料及び添加物を水分とともに混練する。ドラムミキサー12は、ドラムミキサー11から排出された主焼結用原料の混練物を造粒することで、主造粒物を作製する。以上の工程により、主焼結用原料を造粒する。このように、ドラムミキサー11(1次ミキサー)は主焼結用原料を混練する機能を担い、ドラムミキサー12(2次ミキサー)は主焼結用原料を造粒する機能を担う。 The drum mixer 11 kneads the main sintering raw material and additives together with water. The drum mixer 12 produces a main granulated product by granulating the kneaded product of the main sintering raw material discharged from the drum mixer 11. Through the above steps, the raw material for main sintering is granulated. As described above, the drum mixer 11 (primary mixer) has a function of kneading the main sintering raw material, and the drum mixer 12 (secondary mixer) has a function of granulating the main sintering raw material.

ここに、ドラムミキサー11、12は、焼結用原料の造粒に使用されるものであればどのようなものであってもよい。また、本実施形態では、ドラムミキサー11、12によって主焼結用原料を造粒することとしたが、主焼結用原料を造粒することができる装置であればどのような装置を用いても良い。 Here, the drum mixers 11 and 12 may be anything as long as they are used for granulating the raw material for sintering. Further, in the present embodiment, the main sintering raw material is granulated by the drum mixers 11 and 12, but any device can be used as long as it can granulate the main sintering raw material. Is also good.

副造粒ライン20は、全焼結用原料のうち、副焼結用原料を造粒することで、副造粒物を作製するラインである。ここに、副焼結用原料は、例えば粉鉱石、微粉鉱石、及びバインダを含む。副焼結用原料は、微粉鉱石を、副焼結用原料の総質量に対して50~85質量%含むことが好ましい。つまり、微粉鉱石が副焼結用原料の過半を占めることが好ましい。このように、比較的造粒し難い鉄鉱石を主造粒ライン10から分離して造粒することで、造粒を効率的に行うことができる。つまり、造粒しにくい微粉鉱石を副造粒ライン20に集中させることで、バインダを副造粒ライン20に集中して添加すればよいことになる。 The sub-granulation line 20 is a line for producing a sub-granulation product by granulating the sub-sintering raw material among all the raw materials for sintering. Here, the raw material for subsintering includes, for example, powder ore, fine powder ore, and binder. The subsintering raw material preferably contains fine powder ore in an amount of 50 to 85% by mass with respect to the total mass of the subsintering raw material. That is, it is preferable that the fine powder ore occupies the majority of the raw material for subsintering. As described above, by separating the iron ore, which is relatively difficult to granulate, from the main granulation line 10 and granulating it, granulation can be efficiently performed. That is, by concentrating the fine powder ore that is difficult to granulate on the sub-granulation line 20, the binder may be concentratedly added to the sub-granulation line 20.

副焼結用原料は、微粉鉱石を含むので、造粒性が劣る。そこで、本実施形態では、予め(すなわち、微粉鉱石を粉鉱石と混練する前に)、微粉鉱石及びバインダを十分に混練することで、微粉鉱石及びバインダを近接させる。その後、微粉鉱石及びバインダの混練物(第1の混練物)と粉鉱石とを混練する。これにより、微粉鉱石及びバインダを十分に混練しつつ、粉鉱石の破砕を抑制する。詳細は後述する。 Since the raw material for subsintering contains fine ore, the granulation property is inferior. Therefore, in the present embodiment, the fine powder ore and the binder are brought close to each other by sufficiently kneading the fine powder ore and the binder in advance (that is, before kneading the fine powder ore with the powder ore). Then, the fine powder ore and the kneaded product of the binder (first kneaded product) and the powdered ore are kneaded. As a result, the fine powder ore and the binder are sufficiently kneaded, and the crushing of the powder ore is suppressed. Details will be described later.

バインダの種類は特に制限されず、微粉鉱石のバインダとして使用可能なものであれば本実施形態でも好適に使用される。バインダとしては、例えば生石灰、鉄鉱石スラリー等があげられる。 The type of binder is not particularly limited, and any binder that can be used as a binder for fine ore is preferably used in this embodiment. Examples of the binder include quicklime and iron ore slurry.

鉄鉱石スラリーは、バインダ用鉄鉱石を含むスラリーである。バインダ用鉄鉱石は、粒度が10μm未満の鉄鉱石であり、例えば破砕鉱石である。鉄鉱石スラリーは、例えば鉄鉱石を湿式粉砕することで作製される。具体的な製造方法は、例えば国際公開第2013/054471号、特許第5644955号、及び特開2016-79467号公報等に開示されている。鉄鉱石スラリーの原料となる鉄鉱石は、結晶水を多く含むものであることが好ましい。このような鉄鉱石としては、豪州マラマンバ鉱、ピソライト鉱等が挙げられる。 The iron ore slurry is a slurry containing iron ore for a binder. The iron ore for binder is an iron ore having a particle size of less than 10 μm, and is, for example, a crushed ore. The iron ore slurry is produced, for example, by wet pulverizing iron ore. Specific manufacturing methods are disclosed in, for example, International Publication No. 2013/054471, Japanese Patent No. 5644955, JP-A-2016-79467, and the like. The iron ore used as a raw material for the iron ore slurry preferably contains a large amount of water of crystallization. Examples of such iron ore include Australia's Malamamba ore and pisolite ore.

ここに、バインダ用鉄鉱石は、副焼結用原料の総質量に対して3質量%以上7質量%未満であることが好ましい。バインダ用鉄鉱石の質量%が3質量%未満である場合には、バインダとしての効果が小さくなる可能性があり、バインダ用鉄鉱石の質量%が7質量%以上になる場合、副造粒物(副焼結用原料の造粒物)が過剰に粗大化する可能性がある。この場合、焼成時に十分に溶融同化が進行しない可能性がある。 Here, the iron ore for binder is preferably 3% by mass or more and less than 7% by mass with respect to the total mass of the raw material for subsintering. If the mass% of the iron ore for the binder is less than 3% by mass, the effect as a binder may be small, and if the mass% of the iron ore for the binder is 7% by mass or more, the by-granulation product. (Granulated material for subsintering) may be excessively coarsened. In this case, melt assimilation may not proceed sufficiently during firing.

スラリー濃度(鉄鉱石スラリーの総質量(水分含む)に対するバインダ用鉄鉱石の質量%)は特に制限されないが、40質量%以上80質量%未満であることが好ましい。微粉鉱石は保水能力が高く、鉄鉱石ヤードから造粒ラインに持ち込まれる時点で他の粉鉱石と比較して水分を多く含んでおり、特に水分量の多い銘柄では、水分量は微粉鉱石の総質量に対して10質量%程度に達している。なお、本実施形態において、特に説明がない限り、各水分量は所謂外数となる。 The slurry concentration (mass% of iron ore for binder with respect to the total mass (including water) of iron ore slurry) is not particularly limited, but is preferably 40% by mass or more and less than 80% by mass. Fine ore has a high water retention capacity, and when it is brought from the iron ore yard to the granulation line, it contains more water than other powder ores. Especially for brands with high water content, the water content is the total amount of fine powder ore. It reaches about 10% by mass with respect to the mass. In the present embodiment, unless otherwise specified, each water content is a so-called external number.

このため、スラリー濃度は比較的高い値、すなわち40質量%以上とされることが好ましい。これにより、バインダ用鉄鉱石の質量%を3質量%以上7質量%未満とすることができる。スラリー濃度が40質量%未満となる場合、スラリー中に占めるバインダ用鉄鉱石の割合が少なく、バインダ用鉄鉱石の質量%を3質量%以上7質量%未満とすることが困難となる可能性がある。また、スラリー濃度が80質量%以上となる場合、スラリーは、スラリーとしての流動性をほぼ失い固体に近い状態となる、つまり流動性がいわゆる流動限界値に達すると判断される可能性がある。 Therefore, the slurry concentration is preferably a relatively high value, that is, 40% by mass or more. Thereby, the mass% of the iron ore for the binder can be set to 3% by mass or more and less than 7% by mass. When the slurry concentration is less than 40% by mass, the proportion of iron ore for binder in the slurry is small, and it may be difficult to make the mass% of iron ore for binder 3% by mass or more and less than 7% by mass. be. Further, when the slurry concentration is 80% by mass or more, it may be determined that the slurry loses its fluidity as a slurry and becomes a state close to a solid, that is, the fluidity reaches a so-called flow limit value.

副造粒ライン20は、第1の高速撹拌ミキサー21、第2の高速撹拌ミキサー22及びパンペレタイザ23を備える。副焼結用原料は、微粉鉱石を多量に含むため、造粒されにくい。このため、ドラムミキサーでは副焼結用原料を十分混練することができない場合がある。そこで、本実施形態では、副焼結用原料を混練する装置として、第1の高速撹拌ミキサー21及び第2の高速撹拌ミキサー22を使用する。 The sub-granulation line 20 includes a first high-speed stirring mixer 21, a second high-speed stirring mixer 22, and a pan pelletizer 23. Since the raw material for subsintering contains a large amount of fine ore, it is difficult to granulate. Therefore, the drum mixer may not be able to sufficiently knead the raw material for subsintering. Therefore, in the present embodiment, the first high-speed stirring mixer 21 and the second high-speed stirring mixer 22 are used as devices for kneading the raw materials for subsintering.

第1の高速撹拌ミキサー21は、微粉鉱石及びバインダを混練することで、第1の混練物を作製する。このように、本実施形態では、微粉鉱石及びバインダを予め十分に混練することで、微粉鉱石とバインダを近接させる。 The first high-speed stirring mixer 21 kneads the fine ore and the binder to prepare the first kneaded product. As described above, in the present embodiment, the fine powder ore and the binder are sufficiently kneaded in advance so that the fine powder ore and the binder are brought close to each other.

ここに、第1の高速撹拌ミキサー21は、内部に撹拌羽根(アジテータ)やそれに類する機構を有しており、試料に大きな混合、撹拌、せん断力を作用させるミキサーである。通常、攪拌羽根(アジテータ)の周速は、3~30m/秒に調整される(遊佐郁生:『粉体技術の基礎と応用』、化学装置9月号別冊、工業通信社、2005年)。第1の高速撹拌ミキサー21としては、例えば、ミキサー容器と内部の撹拌羽根(アジテータ)が、それぞれ逆方向に回転することで大きな混合撹拌力を発生させる竪型の高速撹拌ミキサー(日本アイリッヒ社製)等が挙げられる。また、第1の高速撹拌ミキサー21の他の例として、レディゲミキサー/プロシェアミキサー(太平洋機工社製)、ダウミキサー等が挙げられる。もちろん、第1の高速撹拌ミキサー21はこれらの例に限られず、焼結鉱の分野において高速撹拌ミキサーと称されるものであれば本実施形態に適用可能である。 Here, the first high-speed stirring mixer 21 has a stirring blade (agitator) and a similar mechanism inside, and is a mixer that exerts a large mixing, stirring, and shearing force on the sample. Normally, the peripheral speed of the stirring blade (agitator) is adjusted to 3 to 30 m / sec (Ikuo Yusa: "Basics and Applications of Powder Technology", September issue of Chemical Equipment, Supplement, Industrial Communication Co., Ltd., 2005). As the first high-speed stirring mixer 21, for example, a vertical high-speed stirring mixer (manufactured by Nippon Eirich Co., Ltd.) that generates a large mixing stirring force by rotating the mixer container and the internal stirring blade (agitator) in opposite directions. ) Etc. can be mentioned. Further, as another example of the first high-speed stirring mixer 21, a Ladyge mixer / Proshare mixer (manufactured by Pacific Kiko Co., Ltd.), a Dow mixer and the like can be mentioned. Of course, the first high-speed stirring mixer 21 is not limited to these examples, and any one called a high-speed stirring mixer in the field of sinter can be applied to the present embodiment.

第1の高速撹拌ミキサー21の駆動方式は、バッチ式であっても、連続式であっても良い。第1の高速撹拌ミキサー21がバッチ式となる場合、以下の処理が行われる。すなわち、ミキサー投入口に原料(ここには、微粉鉱石及びバインダ)を投入し、蓋をする。ついで、第1の高速撹拌ミキサー21内で微粉鉱石及びバインダが混練される。そして、第1の混練物が同じミキサー投入口から排出される。 The drive method of the first high-speed stirring mixer 21 may be a batch type or a continuous type. When the first high-speed stirring mixer 21 is a batch type, the following processing is performed. That is, the raw materials (here, fine ore and binder) are put into the mixer inlet and the lid is put on. Then, the fine ore and the binder are kneaded in the first high-speed stirring mixer 21. Then, the first kneaded product is discharged from the same mixer inlet.

第1の高速撹拌ミキサー21が連続式となる場合、以下の処理が行われる。すなわち、混練前の微粉鉱石及びバインダが第1の高速撹拌ミキサー21の一端、例えば上部から投入され、第1の混練物がもう一端、例えば底部から排出される。 When the first high-speed stirring mixer 21 is a continuous type, the following processing is performed. That is, the fine powder ore and the binder before kneading are charged from one end of the first high-speed stirring mixer 21, for example, from the upper part, and the first kneaded material is discharged from the other end, for example, the bottom.

第1の高速撹拌ミキサー21による撹拌時間(言い換えれば、第1の高速撹拌ミキサー21内の滞留時間)は、後述する副造粒物の粒度が所望の値以上になるように調整されればよいが、例えば30~120秒であることが好ましく、50~70秒であることがより好ましい。以下、第1の高速撹拌ミキサー21による撹拌時間を「1次撹拌時間」とも称する。1次撹拌時間が30秒未満となる場合、副造粒物の粒度が十分に大きくならない可能性がある。1次撹拌時間が120秒を超えても、副造粒物の粒度はほとんど変動しない。 The stirring time by the first high-speed stirring mixer 21 (in other words, the residence time in the first high-speed stirring mixer 21) may be adjusted so that the particle size of the by-granulated product described later becomes a desired value or more. However, for example, it is preferably 30 to 120 seconds, and more preferably 50 to 70 seconds. Hereinafter, the stirring time by the first high-speed stirring mixer 21 is also referred to as “primary stirring time”. If the primary stirring time is less than 30 seconds, the particle size of the by-granulated product may not be sufficiently large. Even if the primary stirring time exceeds 120 seconds, the particle size of the by-granulated product hardly changes.

ここに、1次撹拌時間は、第1の高速撹拌ミキサー21の駆動方式に応じて異なる。第1の高速撹拌ミキサー21がバッチ式の場合、1次撹拌時間は、第1の高速撹拌ミキサー21を運転した時間となる。すなわち、1次撹拌時間には、投入および排出作業にかかる時間は含まれない。したがって、第1の高速撹拌ミキサー21の運転時間を調整することで、1次撹拌時間を調整可能である。 Here, the primary stirring time differs depending on the driving method of the first high-speed stirring mixer 21. When the first high-speed stirring mixer 21 is a batch type, the primary stirring time is the time when the first high-speed stirring mixer 21 is operated. That is, the primary stirring time does not include the time required for charging and discharging operations. Therefore, the primary stirring time can be adjusted by adjusting the operating time of the first high-speed stirring mixer 21.

一方、第1の高速撹拌ミキサー21が連続式となる場合、微粉鉱石及びバインダが第1の高速撹拌ミキサー21に投入されてから排出されるまで、すなわち微粉鉱石及びバインダが第1の高速撹拌ミキサー21内に存在していた時間が1次撹拌時間となる。すなわち、連続式の第1の高速撹拌ミキサー21は、いわゆる定常状態で運転される。定常状態では、原料供給量と排出量がほぼ一定となる。供給量が排出量を上回ると第1の高速撹拌ミキサー21から原料が溢れ、逆だと第1の高速撹拌ミキサー21内が空になる為、第1の高速撹拌ミキサー21が機能しない。第1の高速撹拌ミキサー21を定常状態で運転するには、原料供給量、ミキサー装置条件、及び運転条件等を適宜調整すれば良い。 On the other hand, when the first high-speed stirring mixer 21 is a continuous type, the fine powder ore and the binder are charged into the first high-speed stirring mixer 21 until they are discharged, that is, the fine powder ore and the binder are the first high-speed stirring mixer. The time existing in 21 becomes the primary stirring time. That is, the continuous first high-speed stirring mixer 21 is operated in a so-called steady state. In the steady state, the supply and emission of raw materials are almost constant. If the supply amount exceeds the discharge amount, the raw material overflows from the first high-speed stirring mixer 21, and if the supply amount exceeds the discharge amount, the inside of the first high-speed stirring mixer 21 becomes empty, so that the first high-speed stirring mixer 21 does not function. In order to operate the first high-speed stirring mixer 21 in a steady state, the raw material supply amount, the mixer device conditions, the operating conditions and the like may be appropriately adjusted.

第1の高速撹拌ミキサー21が定常状態で運転されている場合、第1の高速撹拌ミキサー21内では、概ね一定量の原料が滞留して混合されている。 When the first high-speed stirring mixer 21 is operated in a steady state, a substantially constant amount of raw materials are retained and mixed in the first high-speed stirring mixer 21.

したがって、原料供給量及びミキサー内の原料滞留量から1次撹拌時間が計算される。例えば、原料供給量および排出量が1t/minで滞留量が2tの場合、2minで原料が入れ替わる計算となる。このため為、1次撹拌時間は2minとなる。なお、実際には一部の原料はより長時間ミキサー内に留まり、また一部は素通りしてしまう等のばらつきは存在する。このため、1次撹拌時間は平均値とされることが好ましい。例えば、ある期間内で複数回1次撹拌時間を測定し、これらの算術平均値を1次撹拌時間とする。1次撹拌時間は、例えば、原料投入速度及び原料排出速度を調整する、ミキサー容量を調整すること等によって調整可能である。 Therefore, the primary stirring time is calculated from the amount of raw material supplied and the amount of raw material retained in the mixer. For example, when the supply amount and the discharge amount of the raw material are 1 t / min and the retention amount is 2 t, the raw materials are replaced in 2 min. Therefore, the primary stirring time is 2 min. In reality, some raw materials stay in the mixer for a longer period of time, and some of them pass through. Therefore, the primary stirring time is preferably an average value. For example, the primary stirring time is measured a plurality of times within a certain period, and these arithmetic mean values are used as the primary stirring time. The primary stirring time can be adjusted, for example, by adjusting the raw material input rate and the raw material discharge rate, adjusting the mixer capacity, and the like.

第2の高速撹拌ミキサー22は、第1の混練物及び粉鉱石を混練することで、第2の混練物を作製する。第2の高速撹拌ミキサー22の具体的な構成は第1の高速撹拌ミキサー21と同様である。 The second high-speed stirring mixer 22 produces a second kneaded product by kneading the first kneaded product and the powdered ore. The specific configuration of the second high-speed stirring mixer 22 is the same as that of the first high-speed stirring mixer 21.

第2の高速撹拌ミキサー22の撹拌時間、すなわち2次撹拌時間は90秒未満とされる。これにより、粉鉱石の破砕を抑制しつつ、粉鉱石の表面に微粉鉱石を付着させることができる。上述したように、微粉鉱石は予め第1の高速撹拌ミキサー21によりバインダと十分に混練されているので、造粒性が改善されている。このため、2次撹拌時間が短くても微粉鉱石を粉鉱石の表面に付着させることができる。2次撹拌時間は、60秒以下であることが好ましく、30秒以下であることがより好ましい。 The stirring time of the second high-speed stirring mixer 22, that is, the secondary stirring time is set to less than 90 seconds. As a result, the fine powder ore can be attached to the surface of the powder ore while suppressing the crushing of the powder ore. As described above, the fine powder ore is sufficiently kneaded with the binder by the first high-speed stirring mixer 21 in advance, so that the granulation property is improved. Therefore, even if the secondary stirring time is short, the fine powder ore can be attached to the surface of the powder ore. The secondary stirring time is preferably 60 seconds or less, and more preferably 30 seconds or less.

一方で、第2の高速撹拌ミキサー22による2次撹拌時間が短すぎても第1の混練物と粉鉱石との混練が十分に進行しない可能性がある。そこで、2次撹拌時間は、10秒以上であることが好ましい。なお、2次撹拌時間の定義は第1の高速撹拌ミキサー21と同様である。 On the other hand, even if the secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer 22 is too short, the kneading of the first kneaded product and the powdered ore may not proceed sufficiently. Therefore, the secondary stirring time is preferably 10 seconds or longer. The definition of the secondary stirring time is the same as that of the first high-speed stirring mixer 21.

パンペレタイザ23は、第2の高速撹拌ミキサー21から排出された第2の混練物を造粒することで、副造粒物を作製する。なお、第2の混練物を造粒する装置はパンペレタイザ23に限られない。すなわち、第2の混練物を造粒できる装置であれば、どのような装置であっても良い。 The panperetizer 23 produces a by-granulation product by granulating the second kneaded product discharged from the second high-speed stirring mixer 21. The device for granulating the second kneaded product is not limited to the pan pelletizer 23. That is, any device may be used as long as it can granulate the second kneaded product.

副造粒物に含まれる水分量は、副造粒物の総質量に対して9~12質量%程度とされることが好ましい。したがって、副造粒物に含まれる水分量が上述した範囲内の値となるように、スラリー濃度、スラリー添加量を決定すれば良い。水分量が足りない場合には、第1の高速撹拌ミキサー21あるいは第2の高速撹拌ミキサー22での混練時に水分を添加すればよい。 The amount of water contained in the by-granulation is preferably about 9 to 12% by mass with respect to the total mass of the by-granulation. Therefore, the slurry concentration and the amount of slurry added may be determined so that the amount of water contained in the by-granulated product is within the above range. When the amount of water is insufficient, water may be added at the time of kneading with the first high-speed stirring mixer 21 or the second high-speed stirring mixer 22.

副焼結用原料には、本実施形態の効果を損なわない範囲で、添加物を添加しても良い。例えば、融液源となるCa分や熱源となるC分に乏しい場合、融液源及び熱源を補填するために、副原料やダストやスラグ類を副焼結用原料に添加しても良い。 Additives may be added to the subsintering raw material as long as the effects of the present embodiment are not impaired. For example, when the Ca content as the melt source and the C content as the heat source are scarce, an auxiliary raw material, dust, or slag may be added to the auxiliary sintering raw material in order to supplement the melt source and the heat source.

副造粒物が作製された後、副造粒ライン20は、主造粒ライン10と合流する。これにより、主造粒物に副造粒物が合わされる。その後、主造粒物及び副造粒物は焼結機30に装入される。焼結機30は、主造粒物及び副造粒物を焼成することで、焼結鉱を作製する。 After the sub-granulation is produced, the sub-granulation line 20 merges with the main granulation line 10. As a result, the sub-granulation is combined with the main granulation. After that, the main granulation product and the sub-granulation product are charged into the sintering machine 30. The sinter 30 produces a sinter by firing the main granulation and the sub-granulation.

<3.焼結用原料の造粒方法>
つぎに、上述した造粒システム1を用いた焼結用原料の造粒方法について説明する。焼結用原料の造粒方法は、主焼結用原料を造粒する主造粒工程と、副焼結用原料を造粒する副造粒工程とを含む。主造粒工程は主造粒ライン10で行われ、副造粒工程は副造粒ライン20で行われる。主造粒工程は、従来と同様であればよい。
<3. Granulation method of raw material for sintering >
Next, a method for granulating a raw material for sintering using the above-mentioned granulation system 1 will be described. The method for granulating the raw material for sintering includes a main granulation step of granulating the raw material for main sintering and a sub-granulation step of granulating the raw material for sub-sintering. The main granulation step is performed on the main granulation line 10, and the sub-granulation step is performed on the sub-granulation line 20. The main granulation step may be the same as before.

副造粒工程は、微粉鉱石及びバインダを第1の高速撹拌ミキサー21で混練することで、第1の混練物を作製する工程と、第1の混練物及び粉鉱石を第2の高速撹拌ミキサー22で混練することで、第2の混練物を作製する工程と、パンペレタイザ23で第2の混練物を造粒することで、副造粒物を作製する工程と、を含む。ここに、第1の高速撹拌ミキサー21による1次撹拌時間は30~120秒であることが好ましい。第2の高速撹拌ミキサー22による2次撹拌時間は90秒未満とされる。 In the sub-granulation step, the fine powder ore and the binder are kneaded with the first high-speed stirring mixer 21 to prepare the first kneaded product, and the first kneaded product and the powder ore are mixed with the second high-speed stirring mixer. It includes a step of producing a second kneaded product by kneading at 22 and a step of producing a by-granulated product by granulating the second kneaded product with a panperetizer 23. Here, the primary stirring time by the first high-speed stirring mixer 21 is preferably 30 to 120 seconds. The secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer 22 is set to less than 90 seconds.

このように、本実施形態では、予め微粉鉱石及びバインダを第1の高速撹拌ミキサー21で混練することで、第1の混練物を作製する。これにより、微粉鉱石及びバインダを近接させることができるので、微粉鉱石の造粒性を高めることができる。ついで、第1の混練物及び粉鉱石を第2の高速撹拌ミキサー22で混練する。ここに、第2の高速撹拌ミキサー22による2次撹拌時間は90秒未満とされる。つまり、第2の高速撹拌ミキサー22による2次撹拌時間を短くする。これにより、粉鉱石の破砕を抑制しつつ、粉鉱石の表面に微粉鉱石を付着させることができる。上述したように、微粉鉱石は予め第1の高速撹拌ミキサー21によりバインダと十分に混練されているので、造粒性が改善されている。このため、2次撹拌時間が短くても微粉鉱石を粉鉱石の表面に付着させることができる。さらに、副造粒物の核は粉鉱石となるので、副造粒物の強度を高めることができる。さらに、粉鉱石の破砕が抑制される。これらの結果、副造粒物の粒度が大きくなる。また、本実施形態では、微粉鉱石及びバインダを予め混練するので、バインダの機能を十分に発揮させることができる。このため、造粒物の粒度を所定の値にするために必要なバインダの量を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the fine powder ore and the binder are kneaded in advance with the first high-speed stirring mixer 21 to prepare the first kneaded product. As a result, the fine powder ore and the binder can be brought close to each other, so that the granulation property of the fine powder ore can be improved. Then, the first kneaded product and the powdered ore are kneaded with the second high-speed stirring mixer 22. Here, the secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer 22 is set to less than 90 seconds. That is, the secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer 22 is shortened. As a result, the fine powder ore can be attached to the surface of the powder ore while suppressing the crushing of the powder ore. As described above, the fine powder ore is sufficiently kneaded with the binder by the first high-speed stirring mixer 21 in advance, so that the granulation property is improved. Therefore, even if the secondary stirring time is short, the fine powder ore can be attached to the surface of the powder ore. Further, since the core of the by-granulation becomes powder ore, the strength of the by-granulation can be increased. Furthermore, the crushing of powdered ore is suppressed. As a result, the particle size of the by-granulation increases. Further, in the present embodiment, since the fine ore and the binder are kneaded in advance, the function of the binder can be fully exerted. Therefore, it is possible to reduce the amount of binder required to bring the particle size of the granulated product to a predetermined value.

<1.前提条件>
以下に説明する実施例、比較例1、2では、副造粒ライン20を模擬した試験を行った。すなわち、全焼結用原料の80質量%を主焼結用原料とし、20質量%を副焼結用原料とした。主焼結原料には、本来は通常の粉鉱石、副原料、炭材からなる原料が配合されるが、本実施例にかかる実験では原料準備、造粒実験共に実施しなかった。副焼結用原料の内訳は、粉鉱石24質量%、微粉鉱石71質量%、鉄鉱石スラリー(バインダ用鉄鉱石5質量%)とした。鉄鉱石スラリーは、鉄鉱石を水とともにボールミルで破砕することで作製した。鉄鉱石スラリーに含まれるバインダ用鉄鉱石の粒度は10μm未満であった。鉄鉱石スラリーを除く副焼結用原料は全て事前に乾燥処理し、水分0質量%にしてから用いた。
<1. Prerequisites>
In Examples 1 and 2 described below, a test simulating the sub-granulation line 20 was performed. That is, 80% by mass of the total sintering raw material was used as the main sintering raw material, and 20% by mass was used as the sub-sintering raw material. Originally, a raw material consisting of ordinary powder ore, an auxiliary raw material, and a carbonaceous material is mixed in the main sintering raw material, but in the experiment according to this example, neither the raw material preparation nor the granulation experiment was carried out. The breakdown of the raw materials for subsintering was 24% by mass of powdered ore, 71% by mass of fine powdered ore, and iron ore slurry (5% by mass of iron ore for binder). The iron ore slurry was prepared by crushing iron ore with water in a ball mill. The particle size of the iron ore for binder contained in the iron ore slurry was less than 10 μm. All the raw materials for subsintering except the iron ore slurry were dried in advance to make the water content 0% by mass before use.

<2.実施例>
実施例では、まず、副焼結用原料のうち、粉鉱石を除く微粉鉱石および鉄鉱石スラリーを、第1の高速撹拌ミキサー21で混練した。これにより、第1の混練物を作製した。第1の高速撹拌ミキサー21による1次撹拌時間は60秒とした。撹拌中には、微粉鉱石およびバインダ用鉄鉱石に含まれる水分量が11.5質量%となるように第1の高速撹拌ミキサー21に水分を添加した。これは、副造粒物の水分量を9.0質量%とするための調整である。
<2. Example>
In the example, first, among the raw materials for subsintering, the fine powder ore excluding the powder ore and the iron ore slurry were kneaded with the first high-speed stirring mixer 21. As a result, the first kneaded product was prepared. The primary stirring time by the first high-speed stirring mixer 21 was set to 60 seconds. During stirring, water was added to the first high-speed stirring mixer 21 so that the water content contained in the fine powder ore and the iron ore for binder was 11.5% by mass. This is an adjustment for adjusting the water content of the by-granulation to 9.0% by mass.

第1の混練物を第1の高速撹拌ミキサー21から排出し、第1の混練物に粉鉱石を添加した。ついで、粉鉱石及び第1の混練物を第2の高速撹拌ミキサー22で混練した。第2の高速撹拌ミキサー22による2次撹拌時間は、30秒、60秒、120秒の何れかとした。これにより、第2の混練物を作製した。ついで、第2の混練物をパンペレタイザ23で300秒造粒した。これにより副造粒物を作製した。副造粒物の水分量は9.0質量%であった。 The first kneaded product was discharged from the first high-speed stirring mixer 21, and powdered ore was added to the first kneaded product. Then, the powdered ore and the first kneaded product were kneaded with the second high-speed stirring mixer 22. The secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer 22 was set to any of 30 seconds, 60 seconds, and 120 seconds. As a result, a second kneaded product was prepared. Then, the second kneaded product was granulated with a panperetizer 23 for 300 seconds. As a result, a by-granulation product was produced. The water content of the by-granulation was 9.0% by mass.

造粒された副造粒物について、平均粒度を測定し、平均粒度を評価指標とした。ここで、平均粒度は以下の工程で測定した。(1)造粒物約500gを採取し、105℃に保持された乾燥機に5-10分間保持した。これは、後に篩分けする際に、造粒物が網に付着して篩分けを困難にするのを抑制する為に造粒物表面の水分を低下させる操作である。(2)乾燥機から取り出した造粒物を幾つかの目開きの篩にかけて篩分けした。(9.5,8.0,4.75,2.8,2.0,1.0mmのJIS規格準拠200mmφ丸篩使用)(3)各粒度区分の質量比率及び代表値(粒度区分の中間値)から算術平均粒度を求めた。このように、実施例では、2次撹拌時間を変更し、各々の2次撹拌時間に対応する平均粒度を求めた。 The average particle size of the granulated by-granulation was measured, and the average particle size was used as an evaluation index. Here, the average particle size was measured in the following steps. (1) About 500 g of the granulated product was collected and kept in a dryer kept at 105 ° C. for 5-10 minutes. This is an operation of reducing the water content on the surface of the granulated product in order to prevent the granulated product from adhering to the net and making the sieving difficult when sieving later. (2) The granulated product taken out from the dryer was sieved through several open sieves. (Uses a JIS standard compliant 200 mmφ round sieve of 9.5, 8.0, 4.75, 2.8, 2.0, 1.0 mm) (3) Mass ratio and representative value of each particle size category (intermediate of particle size category) The arithmetic mean particle size was calculated from the value). As described above, in the examples, the secondary stirring time was changed, and the average particle size corresponding to each secondary stirring time was obtained.

(比較例1)
比較例1では、図2に示す造粒システム100を想定した試験を行った。造粒システム100は造粒システム1から第2の高速撹拌ミキサー22を除去したものである。比較例1では、副焼結用原料の全量を、副造粒物水分が9.0質量%となる様に水分を添加しつつ第1の高速撹拌ミキサー21で混練した。ここで、第1の高速撹拌ミキサー21による撹拌時間を30秒、60秒、120秒のいずれかとした。ここでの撹拌時間は、実施例の2次撹拌時間に相当するものである。つまり、比較例1では、1次撹拌時間が0秒、2次撹拌時間が30秒、60秒、120秒のいずれかであると考えることができる。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a test assuming the granulation system 100 shown in FIG. 2 was performed. The granulation system 100 is obtained by removing the second high-speed stirring mixer 22 from the granulation system 1. In Comparative Example 1, the entire amount of the raw material for subsintering was kneaded with the first high-speed stirring mixer 21 while adding water so that the water content of the by-granulation was 9.0% by mass. Here, the stirring time by the first high-speed stirring mixer 21 was set to any of 30 seconds, 60 seconds, and 120 seconds. The stirring time here corresponds to the secondary stirring time of the example. That is, in Comparative Example 1, it can be considered that the primary stirring time is 0 seconds, the secondary stirring time is 30 seconds, 60 seconds, or 120 seconds.

第1の高速撹拌ミキサー21で作製された混練物をパンペレタイザ23で300秒間造粒した。これにより、副造粒物を作製した。副造粒物の水分量は9.0質量%であった。副造粒物について、平均粒度を測定し、評価指標とした。つまり、比較例1では、第1の高速撹拌ミキサー21による撹拌時間を変更し、各々の撹拌時間に対応する平均粒度を求めた。平均粒度の測定方法は実施例と同様とした。 The kneaded product prepared by the first high-speed stirring mixer 21 was granulated with a pan pelletizer 23 for 300 seconds. As a result, a by-granulation product was produced. The water content of the by-granulation was 9.0% by mass. The average particle size of the by-granulated product was measured and used as an evaluation index. That is, in Comparative Example 1, the stirring time by the first high-speed stirring mixer 21 was changed, and the average particle size corresponding to each stirring time was obtained. The method for measuring the average particle size was the same as in the examples.

(比較例2)
比較例2でも、図2に示す造粒システム100を想定した試験を行った。比較例2では、副焼結用原料のうち、粉鉱石を除く微粉鉱石および鉄鉱石スラリーを第1の高速撹拌ミキサー21で混練した。撹拌時間は60秒とした。ここでの撹拌時間は、実施例の1次撹拌時間に相当するものである。撹拌中には、副造粒物の水分量が9.0質量%となるように水分を添加した。すなわち、この時点では粉鉱石は含まれていないため、微粉鉱石およびバインダ用鉄鉱石の水分量は一時的に11.5質量%となっている。第1の高速撹拌ミキサー21で作製された混練物に粉鉱石を加え、パンペレタイザで300秒間造粒した。これにより、副造粒物を作製した。つまり、比較例2では、1次撹拌時間が60秒、2次撹拌時間が0秒であると考えることができる。副造粒物の水分量は9.0質量%であった。副造粒物について、平均粒度を測定し、評価指標とした。平均粒度の測定方法は実施例と同様とした。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the test assuming the granulation system 100 shown in FIG. 2 was also performed. In Comparative Example 2, among the raw materials for subsintering, the fine powder ore excluding the powder ore and the iron ore slurry were kneaded with the first high-speed stirring mixer 21. The stirring time was 60 seconds. The stirring time here corresponds to the primary stirring time of the example. During stirring, water was added so that the water content of the by-granulated product was 9.0% by mass. That is, since the powder ore is not contained at this point, the water content of the fine powder ore and the iron ore for binder is temporarily 11.5% by mass. The ore powder was added to the kneaded product prepared by the first high-speed stirring mixer 21, and the mixture was granulated with a pan pelletizer for 300 seconds. As a result, a by-granulation product was produced. That is, in Comparative Example 2, it can be considered that the primary stirring time is 60 seconds and the secondary stirring time is 0 seconds. The water content of the by-granulation was 9.0% by mass. The average particle size of the by-granulated product was measured and used as an evaluation index. The method for measuring the average particle size was the same as in the examples.

(考察)
図3に結果をまとめて示す。図3の横軸は粉鉱石添加後の2次撹拌時間(秒)を示し、縦軸は副造粒物の平均粒度(mm)を示す。点P1は実施例における2次撹拌時間と副造粒物の平均粒度との対応関係を示し、グラフL1は点P1の近似直線(最小二乗法による)である。点P2は比較例1における2次撹拌時間と副造粒物の平均粒度との対応関係を示し、グラフL2は点P2の近似直線(最小二乗法による)である。点P3は比較例2における2次撹拌時間と副造粒物の平均粒度との対応関係を示す。
(Discussion)
The results are summarized in FIG. The horizontal axis of FIG. 3 shows the secondary stirring time (seconds) after the addition of the powder ore, and the vertical axis shows the average particle size (mm) of the by-granulation. The point P1 shows the correspondence between the secondary stirring time and the average particle size of the by-granulation in the examples, and the graph L1 is an approximate straight line (by the least squares method) of the point P1. The point P2 shows the correspondence between the secondary stirring time and the average particle size of the by-granulation in Comparative Example 1, and the graph L2 is an approximate straight line (by the least squares method) of the point P2. Point P3 shows the correspondence between the secondary stirring time and the average particle size of the by-granulated product in Comparative Example 2.

比較例1では、2次撹拌時間の増加に伴い、副造粒物の平均粒度は低下した。比較例1では、全ての副焼結用原料を一括して混練しているため、2次撹拌時間の増加に伴い、粉鉱石の破砕が進み、核粒子、すなわち造粒物の数は増加するが、平均粒度は低下したと思われる。 In Comparative Example 1, the average particle size of the by-granulated product decreased as the secondary stirring time increased. In Comparative Example 1, since all the raw materials for subsintering are kneaded at once, the crushing of the powdered ore progresses as the secondary stirring time increases, and the number of nuclear particles, that is, the granulated matter increases. The average grain size seems to have decreased.

比較例2では、パンペレタイザでの造粒工程にてはじめて粉鉱石が微粉鉱石と混練される。比較例2では、副造粒物の平均粒度は比較例1よりも増大したが、実施例より低下した。また、比較例2では、微粉鉱石及びバインダの混練物が核となった副造粒物も作製されていた。そして、評価過程(すなわち平均粒度の測定過程)において混練物からなる核が崩壊する現象も観察された。したがって、比較例2では、微粉鉱石と粉鉱石との混練が不十分であったこと、強度が不十分な混練物が副造粒物の核になったこと等の理由により、副造粒物の平均粒度が実施例よりも低下したと考えられる。 In Comparative Example 2, the powdered ore is kneaded with the fine powdered ore for the first time in the granulation step with the panperetizer. In Comparative Example 2, the average particle size of the by-granulation was larger than that of Comparative Example 1, but was lower than that of Example 1. Further, in Comparative Example 2, a by-granulation product having a kneaded product of fine ore and a binder as a core was also produced. Then, in the evaluation process (that is, the process of measuring the average particle size), the phenomenon that the nucleus composed of the kneaded material collapses was also observed. Therefore, in Comparative Example 2, the by-granulation product was insufficiently kneaded with the fine powder ore, and the kneaded product with insufficient strength became the core of the by-granulation product. It is considered that the average particle size of the above was lower than that of the examples.

一方、実施例では、比較例1、2よりも副造粒物の平均粒度が増大した。実施例では、第1の高速撹拌ミキサー21によって予め微粉鉱石及びバインダが十分に混練されるので、微粉鉱石及びバインダが近接したと考えられる。これにより、微粉鉱石の造粒性が改善されたと考えられる。ただし、2次撹拌時間の増加に伴う副造粒物の平均粒度低下は、比較例1と同様であった。図3によると、2次撹拌時間が90秒で副造粒物の平均粒度が比較例2と同等となり、優位性が消失すると推定される。従って好ましい2次撹拌時間は90秒未満となる。第2の高速撹拌ミキサー22による2次撹拌時間を90秒未満とすることで、粉鉱石の破砕が抑制され、副造粒物の平均粒度が増大する。 On the other hand, in the examples, the average particle size of the by-granulation was larger than that in Comparative Examples 1 and 2. In the embodiment, the fine ore and the binder are sufficiently kneaded in advance by the first high-speed stirring mixer 21, so that it is considered that the fine ore and the binder are in close proximity to each other. It is considered that this improved the granulation property of the fine powder ore. However, the decrease in the average particle size of the by-granulated product with the increase in the secondary stirring time was the same as in Comparative Example 1. According to FIG. 3, it is estimated that the average particle size of the by-granulated product becomes the same as that of Comparative Example 2 with the secondary stirring time of 90 seconds, and the superiority disappears. Therefore, the preferred secondary stirring time is less than 90 seconds. By setting the secondary stirring time by the second high-speed stirring mixer 22 to less than 90 seconds, the crushing of the powdered ore is suppressed and the average particle size of the by-granulated product is increased.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

1 造粒システム
10 主造粒ライン
11、12 ドラムミキサー
20 副造粒ライン
21 第1の高速撹拌ミキサー
22 第2の高速撹拌ミキサー
23 パンペレタイザ

1 Granulation system 10 Main granulation line 11, 12 Drum mixer 20 Sub-granulation line 21 First high-speed stirring mixer 22 Second high-speed stirring mixer 23 Pampletizer

Claims (2)

全焼結用原料のうち、粉鉱石、微粉鉱石、及びバインダを含む副焼結用原料を造粒する副造粒工程と、
前記全焼結用原料のうち、前記副焼結用原料以外の主焼結用原料を造粒する主造粒工程と、を含み、
前記副造粒工程は、前記微粉鉱石及びバインダを第1の高速撹拌ミキサーで混練することで、第1の混練物を作製する工程と、
前記第1の混練物及び前記粉鉱石を第2の高速撹拌ミキサーで混練することで、第2の混練物を作製する工程と、
前記第2の混練物を造粒することで、前記副焼結用原料の造粒物を作製する工程と、を含み、
前記第2の高速撹拌ミキサーによる撹拌時間が90秒未満であり、
前記第1の高速撹拌ミキサーによる撹拌時間が30~120秒であることを特徴とする、焼結用原料の造粒方法。
A sub-granulation process for granulating sub-sintering raw materials including powder ore, fine powder ore, and binder among all sintering raw materials.
Among the total sintering raw materials, the main granulation step of granulating the main sintering raw material other than the sub-sintering raw material is included.
The sub-granulation step includes a step of producing a first kneaded product by kneading the fine powder ore and a binder with a first high-speed stirring mixer.
A step of producing a second kneaded product by kneading the first kneaded product and the powdered ore with a second high-speed stirring mixer.
Including the step of producing the granulated product of the subsintering raw material by granulating the second kneaded product.
The stirring time by the second high-speed stirring mixer is less than 90 seconds, and the stirring time is less than 90 seconds.
A method for granulating a raw material for sintering, which comprises a stirring time of 30 to 120 seconds by the first high-speed stirring mixer .
前記バインダは、粒度10μm未満のバインダ用鉄鉱石を含む鉄鉱石スラリーであることを特徴とする、請求項に記載の焼結用原料の造粒方法。 The method for granulating a raw material for sintering according to claim 1 , wherein the binder is an iron ore slurry containing iron ore for a binder having a particle size of less than 10 μm.
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