高炉用自熔性球团矿及其制造方法技术

提供一种高炉用自熔性球团矿，ＣａＯ／ＳｉＯ↓［２］质量比为０．８以上，ＭｇＯ／ＳｉＯ↓［２］质量比为０．４以上，其中，具有如下粒径分布：平均粒径为１０～１３ｍｍ，粒径４ｍｍ以上、低于８ｍｍ的球团为６质量％以下，粒径１５ｍｍ以上、低于２０ｍｍ的球团为７质量％以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为高炉用铁原料使用的自熔性(self fluxing)球团矿(以 下仅称为"球团矿"。)及其制造方法，特别是涉及适于大量喷吹粉煤 (pulverized coal)的高炉操作的自熔性球团矿及其制造方法。
技术介绍
本申请人从1970年到1980年，专心致力于作为高炉用铁原料使用的 自熔性球团矿的改质技术的开发，并完成了如下技术通过在铁矿石中调 配石灰石和白云石(dolomite)作为CaO和MgO源，并使CaO/SiC)2质量 比为0.8以上，MgO/Si02质量比为0.4以上，将这样的调配原料造球 (pelletize)，并对由此而成的生球团(raw pellet)进行烧成(burning), 从而能够制造高温的还原性(redudbility)优异的自熔性球团矿(自熔性 白云石球团矿)(参照专利文献l、 2)。另一方面，与上述自熔性球团矿的改质技术并进，本申请人还推进高 炉的装料分布控制技术的开发，使划时代地改善了高炉内的透气性、透液 性的中心加焦技术得以完成(参照非专利文献l)。通过上述自熔性白云石球团矿的使用和中心加焦技术的应用，即使在 高比例球团矿高炉中大量喷吹粉煤，仍可进行稳定的作业，在本申请人的 神户制钢所第3高炉中，达成了全球团矿操作技术(参照非专利文献2)。 可是，为了应对近年来的钢铁需求的急速增大而追求生铁进一步的增 产，高炉的生产性提高和作为高炉用原料的球团矿的增产成为紧迫 (urgent)的课题。然而，为了提高高炉的生产性，需要进一步改善高炉内的透气性。另 一方面，球团矿虽然由链篦机-回转窑(grate kiln)方式或带式焙烧机 (straight gmte)方式制造，但为了使球团矿增产，无论是哪种方式的情况下，都需要进一步改善炉蓖上的球团层的透气性。作为用于使高炉内的透气性和炉蓖上的球团层的透气性一起得到改 善的方法，考虑加大球团的平均粒径。然而，球团平均粒径的增大会使球 团的还原性了和低(参照非专利文献3)，因此，有在高炉内的直接还原的 比例增加，使还原材料比上升的问题。另外，作为上述透气性改善的方法，还考虑有不使球团粒径增大，而 是尽可能使球团的粒径分布狭窄，从而使球团粒径均一化(参照非专利文献3)。然而，球团粒径分布的狭小化使球团矿的制造成品率(yieldratio) 降低，球团矿的制造成本增大，因此历来几乎没有被进行过研究，而近年 来的粉煤大量喷吹，且在高生产性的条件下的高炉操作所适合的自熔性白 云石球团矿的粒径分布尚不明确。非专利文献1松井等，"本公司的高炉操作技术的进步和作为中心 加焦法的中心流操作思想"，R&D神户制钢技报，第55巻，第2号，2005 年9月，p. 9-1非专利文献2大山等，"向神户3号高炉的全球团矿球操作的过 渡(神户3号高炉全球团矿操作一之l)"，材料和工序，第15巻，第1 号，2002年3月1日，p. 129-130非专利文献3日本钢铁协会编，"钢铁便览(第II巻)炼铁 炼 钢"，第3版，丸善株式会社，昭和54年10月15日，p. 158专利文献1特公平3-77853号公报专利文献2特公平3-77854号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，提供一种自熔性球团矿及其制造方法，其 改善高炉的透气性而使生产性提高，并且在球团矿制造时改善炉蓖上的球 团层的透气性而使球团矿增产。本专利技术是一种高炉用自熔性球团矿，CaO/Si02质量比为0.8以上， MgO/Si02质量比为0.4以上，其中，具有如下粒径分布平均粒径为10 13mm，粒径4mm以上、低于8mm的球团为6质量％以下，粒径15mm 以上、低于20mm的球团为7质量n/。以下。另外，本专利技术是一种高炉用自熔性球团矿的制造方法，其中，具有 如下工序原料调配工序，在铁矿石中，调配含有CaO和MgO的副原料， 并调整为使CaO/Si02质量比为0.8以上，MgO/Si02质量比为0.4以上；造球工序，将此调配的原料造球，成形为具有规定的粒径分布的生球团；烧成工序，以1220 1300。C加热烧成该生球团，使其成为具有如下平均粒径 为10 13mm的粒径分布的自熔性球团矿，其中，平均粒径为10 13mm， 粒径4mm以上、低于8mm的球团为6质量％以下，粒径15mm以上、低 于20mm的球团为7质量％以下。根据本专利技术，将自熔性球团矿的小粒径部分和大粒径部分的比例限制 在规定比例以下，使球团粒径均一化，即使在粉煤大量喷吹操作下，高炉 内的透气性也能够得到改善，使自熔性球团矿增产。其结果是，既能够维 持对高炉大量喷吹粉煤带来的成本降低效果，又能够实现生铁的进一步增 产。附图说明图1是表示高温载荷还原试验中的球团平均粒径和间接还原率的关系 的曲线图。图2是表示高温载荷还原试验中的球团平均粒径和直接还原率的关系 的曲线图。具体实施例方式本专利技术的高炉用自熔性球团矿的构成本专利技术的高炉用自熔性球团矿，CaO/Si02质量比为0.8以上， MgO/Si02质量比为0.4以上，具有如下粒径分布平均粒径为10 13mm， 粒径4mm以上、低于8mm的球团为6质量％以下，粒径15mm以上、低 于20mm的球团为7质量％以下。以下，对于构成上述本专利技术的各要件更详细地进行说明。 (熔渣组成)通过将规定自烙性球团矿的熔渣组成的CaO/ 质量比和MgO/Si02 质量比均提高到规定值(0.8和0.4)以上，是为了能够将高温还原时的球团矿的软化、烧结温度维持得高，能够使高温的被还原性上升。CaO/Si02 质量比优选为1.0以上，更优选为1.2以上，特别优选为1.4以上。另外， MgO/Si02质量比优选为0.5以上，更优选为0.6以上，特别优选为0.7以 上。但是，过度提高CaO/Si02质量比和MgO/Si02质量比，则在球团矿烧 成时CaO和MgO成分难以熔渣化，烧成球团矿的强度降低，并且作为 CaO和MgO源的石灰石和白云石的使用量增力口，成本增力口，因此CaO/Si02 质量比优选为2.0以下，更优选为1.8以下，特别优选为1.6以下，MgO/Si02 质量比优选为1.1以下，更优选为1.0以下，特别优选为0.9以下。 (粒径分布)若自熔性球团矿的平均粒径过小，则虽然还原性良好，但高炉内的矿 石层和炉蓖上的球团层透气性均降低，另一方面，若是过大，虽然高炉内 的矿石层、炉蓖上的球团层其透气性均得到改善，但还原性降低。因此， 自熔性球团矿的平均粒径为10 13mm的范围，优选为11 12mm的范围。其次，即使平均粒径满足上述规定范围(10 13mm，优选为11 12mm)，若粒径4mm以上、低于8mm的小粒径的球团的比例和粒径15mm 以上、低于20mm的大粒径的球团的比例高，则球团的粒径分布分散，球 团的填充变密，层孔隙率(layer porosity)仍会降低，因此，高炉内的矿 石层、炉蓖上的球团层透气性均降低。另夕卜，若粒径4mm以上、低于8mm 的小粒径的球团的比例变高，则将含有球团的矿石装入高炉内时，该小粒 径球团浸透到矿石层底部，直至潜入到焦炭层(参照松井等，"至高炉操 作界限的非定常现象及其控制"，材料和工序，社团法人日本铁钢协会， 2003年9月1日，第16巻，第16号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高炉用自熔性球团矿，其特征在于，ＣａＯ／ＳｉＯ↓［２］的质量比为０．８以上，ＭｇＯ／ＳｉＯ↓［２］的质量比为０．４以上，并具有如下粒径分布：平均粒径为１０～１３ｍｍ，其中，粒径为４ｍｍ以上但低于８ｍｍ的球团为６质量％以下，粒径１５ｍｍ以上但低于２０ｍｍ的球团为７质量％以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田荣作，长谷川信弘，松井良行，北山修二，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]