專利名稱：水泥粘結團塊礦的制造方法
技術領域：
本發明涉及一種制造水泥粘結團塊礦的方法。
背景技術：
近年來，在環境應對設備增強的同時，煉鐵廠內回收粉塵量在增加，作為使這些粉 塵成塊化成直徑為10 20mm的球團礦而成為高爐原料的方法，工業上一直應用利用水合 結合劑的冷壓球團礦法。該冷壓球團礦法的具體方法如圖5所示。圖5是表示利用以往的 堆場(yard)養護制造高爐用冷壓球團礦的工序的圖示。如該圖所示，在由煉鐵廠所產粉塵 類和/或微粉礦石組成的原料中，添加硅酸鹽系水泥作為粘合劑，在用混練機將其混合后， 用盤式造粒機進行造粒，在通過網篩后，在1次養護堆場養護大約3天，在達到初期強度時， 采用鏟將養護堆破碎(或散開解砕)，在2次養護堆場再次堆積，再養護1周，在達到規定 的強度時發貨，由高爐使用。作為上述的例子，例如正如日本特開昭53-130202號公報(專利文獻1)所公開的 那樣，提出了一種粉塵冷壓球團礦的制造方法，該方法根據需要配合礦石粉，從而通過選定 粗粒部分和微粒部分之比而使由煉鐵廠發生的含金屬含碳粉塵的配合的粒度構成在適當 的粒度分布的范圍內，在達到適當的含水率后，添加水泥等粘合劑而進行造粒。另外，正如 日本特開昭63-83231號公報(專利文獻2)所公開的那樣，提出了一種非燒成團塊礦的制 造方法，該制造法在粉狀的含鐵原料中配合高爐水碎微粉末和石膏，在通過造粒或團塊化 制造非燒成的球團礦或團塊時，在將高爐水碎和石膏微細粉碎到比表面積為4000cm7g以 上后，在40°C以上的狀態下，相對于含鐵原料按6 9%的比例配合，添加堿性刺激劑，在進 行了與水的混練及成塊化處理后，堆積在養護堆場，然后一邊保溫一邊養護。另一方面，作為比上述冷壓球團礦法更簡便地處理粉塵的方法，有燒結用小球團 礦法。圖6是表示以往的燒結用小球團礦的制造工序的圖示。如該圖所示，在由煉鐵廠所產 粉塵類和/或微粉礦石組成的原料中，添加膨潤土作為粘合劑，在用混練機將它們混合后， 用盤式造粒機造粒成直徑為2 7mm的小徑球團礦，在通過網篩后，不養護而直接供給燒結 機的小球團礦法也已在工業上得到應用。作為上述的例子，例如正如日本特開昭59-107036號公報(專利文獻3)所公開的 那樣，提出了在向鋼錠的流水工序的各工序中發生的非含碳集塵粉塵中添加水分而進行造 粒，然后在其表面粘附高爐氣體灰而成的燒結原料用非燒成小球團礦。上述的高爐用冷壓球團礦法需要養護堆場，需要很大的設備空間。特別是2次養 護堆場使用礦石堆場的一部分，因此2次養護堆場使礦石堆場能力降低，在礦石堆場能力 稍顯不足的煉鐵廠中存在產生滯期費的問題。另外，在堆場養護時，在1次養護后需要破碎 作業，此時的揚塵成為環境上的問題。另外，破碎作業需要人手，因破碎而使成品率降低。另外，在2次養護堆場，為了防止揚塵而實施堆場灑水，因此裝入高爐時的冷壓球 團礦的附著水分達到7 8%，如果加上伴隨著水合反應的結晶水，合計水分超過10%。因 此，如果使用量增加，則出現使高爐爐頂溫度降低的弊端，因而有限制高爐中的使用量的問
另一方面，在燒結用小球團礦法中，作為粘合劑通常使用膨潤土對粉塵類進行造 粒，因此壓碎強度僅為0. 8kg/cm2左右，與將水泥作為粘合劑養護的球團礦相比較為脆弱， 因向燒結儲礦槽補給時的落差、在儲礦槽中儲留時的上部小球團礦所產生的靜壓、或下降 中的小球團礦相互的摩擦而容易崩塌及粉化。另外，小球團礦的水分高達12 15%，因此容易產生在燒結儲礦槽內壁上的附著 及懸掛。其結果是，來自儲礦槽的小球團礦運出量發生變動。基于上述理由，盡管引入小球 團礦法，但也有許多放棄小球團礦化，為防止附著而將水分降到10%以下，作為單純的混練 粉塵而供給燒結的例子。結果，實際情況是伴隨著微粉粉塵類的添加，燒結床通氣性惡化， 從而導致燒結生產率降低。專利文獻1 日本特開昭53-130202號公報專利文獻2 日本特開昭63-83231號公報
專利文獻3 日本特開昭59-107036號公報
發明內容
為了解決上述問題，發明人進行了潛心的開發，結果提供了一種水泥粘結團塊礦 的制造方法。本發明的要旨如下一種水泥粘結團塊礦的制造方法，其是通過在煉鐵廠所產粉塵類和/或微粉礦石 中加入硅酸鹽系水泥作為粘合劑，在經過混合、調濕、混練工序后，用盤式造粒機進行造粒， 然后進行養護，由此制造具有所要求的壓碎強度的高爐用冷壓球團礦、或燒結用小球團礦 的方法，其特征在于通過從一并具有以下三個條件的立式容器的上部裝入生球團礦并從 下端排出而形成移動層，從而在從生球團礦的裝入到排出的期間利用水泥的水合反應熱進 行養護。1)立式容器的整個胴體或上部具有向下擴展的1/10 1/30的錐度；2)在立式容器下端配置尺寸能夠覆蓋該立式容器下部的整個截面積的盤式給料 器，以能夠保證裝入物借助于活塞流而下降；3)具有供給裝置，其在生球團礦的裝入停止時，通過將從立式容器下部排出的養 護完畢的球團礦用斗式提升機立即提升到立式容器上部，且取代生球團礦而進行供給，能 夠防止立式容器的裝入面的下降。如上所述，在本發明的高爐用冷壓球團礦法中，由于能夠省略需要很大的設置空 間的養護堆場，因而可使制造設備變得緊湊，設備設置場所的選擇自由度增大，不需要1次 養護后的破碎作業，因此可改善環境、節省人力以及改善成品率。另外，在礦石堆場不足的 煉鐵廠，通過將堆場養護方式變更為本發明，可削減滯期費。再者，由于對冷壓球團礦進行 干燥，因此能夠避免高爐使用時的爐頂溫度的下降，從而能夠增加在高爐中的使用量。另外，在本發明的小球團礦法中，能夠容易設想以硅酸鹽系水泥作為粘合劑而制 造小球團礦，但在以往的堆場養護法中因存在養護堆場設置空間的問題、養護后破碎時的 揚塵造成的環境問題、破碎需要人手的問題、伴隨破碎的成品率降低的問題，因而沒有工業 化實施的例子，可是通過本發明，除了可解決上述問題以外，還可具有足夠的強度，可使燒 結儲礦槽中的小球團礦的崩塌及粉化不會產生，而且由于在強度出現后進行補給，因此還能避免在燒結儲礦槽內壁上的附著及懸掛。再者，上述結果表明，本發明可以取得如下極其優良的效果簡便的粉塵類處理法 即小球團礦法可工業化實施，可避免與粉塵類的直接添加相伴的燒結生產率的降低等。本發明的其它的特征及優點可通過參照附圖的以下的說明加以明確。此外，在附 圖中，對于相同或同樣的構成標注相同的參照符號。
圖1是表示本發明的高爐用冷壓球團礦的制造工序的圖示。圖2是表示本發明的燒結用小球團礦的制造工序的圖示。圖3是表示本發明的立式容器應具備的功能的整體概略圖。圖4是表示立式容器的各種形狀的圖示。圖5是表示以往的利用堆場養護的高爐用冷壓球團礦的制造工序的圖示。圖6是表示以往的燒結用小球團礦的制造工序的圖示。符號說明1立式容器2生球團礦3移動層4盤式給料器5給料器驅動裝置6運出口7養護完畢的團塊礦8切換裝置9下道工序10斗式提升機
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明進行詳細說明。圖1是表示本發明的高爐用冷壓球團礦的制造工序的圖示。如該圖1所示，通過 將圖5所示的以往方法的1次養護堆場和2次養護堆場在本發明中置換成立式容器和干燥 機，可提供不需要堆場養護的制造方法。此外，立式容器的詳細情況后述。干燥機只要是連 續式的，形式就不限定。可采用帶式干燥機、立式移動層式干燥機等。圖2是表示本發明的燒結用小球團礦的制造工序的圖示。如該圖2所示，通過以 硅酸鹽系水泥作為粘合劑，在立式容器內養護到規定強度后，補給燒結儲礦槽，可提供不需 要堆場養護的制造方法。圖3是表示本發明的立式容器應具備的功能的整體概略圖。在從 立式容器1的上部裝入生球團礦2、到由設在立式容器1內的下部的盤式給料器4以養護完 畢的團塊礦7的形式運出的期間，裝入物形成不間斷地下降的移動層3。在從移動層3的頂部移動到下端的期間，通過硅酸鹽系水泥的水合反應來進行生 球團礦2的養護，在將養護進行到規定強度時，通過驅動裝置5的轉動，由盤式給料器4的 運出口 6運出。運出的養護完畢的團塊礦7正常時經由切換裝置8而輸送給下道工序9，但 在生球團礦制造工序的暫停等非正常時，通過切換切換裝置8，可通過斗式提升機10從立 式容器1的頂部再次裝入。立式容器1的形狀以向下擴展為基本。高爐用冷壓球團礦及燒結用小球團礦在造 粒后的水分分別為10 13%、12 15%左右，因而具有非常容易附著在立式容器的壁上的 性質。因此通過設定為向下擴展，可防止附著及懸掛。另外，通過設定為向下擴展，除了伴隨著裝入物的運出的向下的運動之外，還施加橫方向的運動，因此抑制后述的水泥粘結團塊 礦的相互附著的效果增大。關于向下擴展的錐度的大小，最佳的角度設定為1/10 1/30。另外，為了切實地確保全部裝入物的規定的養護時間，重要的是防止出現后入先 出的現象。因此，需要具備能夠保證裝入物借助于活塞流而下降的運出裝置。例如，通過采 用大小能夠覆蓋立式容器下部的整個截面積的盤式給料器就可應對。另外，為了在立式容器內不使水泥粘結團塊礦因水合反應而相互粘結，平時需要 以規定的下降速度使裝入物繼續移動。因此，在造粒系統因故障而暫停時，停止供給生球團 礦，結果立式容器內的裝入物上表面繼續下降。如果以裝入物表面嚴重下降的狀態重新開 始造粒系統的運轉，可使強度低的生球團礦下落到裝入物表面，在這種情況下，生球團礦因 不能抵抗落下沖擊而崩塌。為了不產生上述問題，需要在裝入物表面開始下降后，立即從立式容器的上部供 給從立式容器運出的養護完畢的團塊礦，將立式容器內的裝入物表面保持在正常位置。養 護完畢的團塊礦也可以不是從立式容器運出的，例如，也可以供給儲存在另外設置的儲槽 中的養護完畢的團塊礦。如果造粒系統的故障修復，就停止供給養護完畢的團塊礦，重新供 給生球團礦。另外，在因工廠的定期維修等而使造粒系統長時間停止的情況下，繼續進行養 護完畢的團塊礦的供給，直到立式容器內的裝入物全部被置換成養護完畢的團塊礦，在置 換完成時，就停止裝入和運出。關于立式容器1的形狀，不單純是向下擴展，也能夠采用如圖4的(a)、(b)所示的 各式各樣的形狀。在剛造粒后的水泥粘結團塊礦容易相互粘結的情況下，通過加快下降速 度，同時加大立式容器上部的錐度，從而增大橫向的運動對于防止粘結是有效的。在這種情 況下，優選圖4(a)的形狀。關于其斜度，立式容器上部1/4設定為1/10、下部3/4設定為 1/20。相反，在團塊礦相互難以粘結的情況下，則如圖4(b)所示，胴體下部也可以沒有錐度 而為直筒。此時的胴體的上部斜度設定為1/10 1/30。實施例以下，通過實施例對本發明進行具體的說明。如表1所示，采用立式容器制造高爐用冷壓球團礦。另外，表2中示出了作為高爐 用冷壓球團礦的原料使用的粉塵類及粉礦石的配比。粉礦石使用預先用球磨機粉碎過的， 將燒結用的粉礦石粉碎成_44μπι達到60%左右。表1中示出了將成品球團礦的目標強度 被設定為100、120、160kg/cm2這3個水準的操作各實施2次時的結果。表 權利要求
1. 一種水泥粘結團塊礦的制造方法，其是在煉鐵廠所產粉塵類和/或微粉礦石中加入 硅酸鹽系水泥作為粘合劑，在經過混合、調濕、混練工序后，用盤式造粒機進行造粒，然后進 行養護，由此制造具有所要求的壓碎強度的高爐用冷壓球團礦、或燒結用小球團礦的方法， 其特征在于通過從一并具有以下三個條件的立式容器的上部裝入生球團礦并從下端排出 而形成移動層，從而在從生球團礦的裝入到排出的期間利用水泥的水合反應熱進行養護；1)立式容器的整個胴體或上部具有向下擴展的1/10 1/30的錐度；2)在立式容器下端配置尺寸能夠覆蓋該立式容器下部的整個截面積的盤式給料器，以 能夠保證裝入物借助于活塞流而下降；3)具有供給裝置，其在生球團礦的裝入停止時，通過將從立式容器下部排出的養護完 畢的球團礦用斗式提升機立即提升到立式容器上部，且取代生球團礦而進行供給，能夠防 止立式容器的裝入面的下降。
全文摘要
本發明提供一種可改善環境、節省人力、改善成品率的不采用堆場養護的水泥粘結團塊礦的制造方法，其是通過在煉鐵廠所產粉塵類和/或微粉礦石中加入硅酸鹽系水泥作為粘合劑，在經過混合、調濕、混練工序后，用盤式造粒機進行造粒，然后進行養護，由此制造具有所要求的壓碎強度的高爐用冷壓球團礦、或燒結用小球團礦的方法，其特征在于通過從立式容器的上部裝入生球團礦并從下端排出而形成移動層，在從生球團礦的裝入到排出的期間進行養護。
文檔編號C22B1/248GK102046819SQ200980120039
公開日2011年5月4日 申請日期2009年3月19日 優先權日2008年3月31日
發明者上川清太, 久保光正, 真島修史 申請人:株式會社鐵原