烧结用造粒原料的制造方法及其制造装置以及高炉用烧结矿的制造方法

摘要

本发明提出一种烧结用造粒原料的制造方法、所用的装置及使用所得烧结用造粒原料制造高炉用烧结矿的方法。所述烧结用造粒原料的制造方法具有向掺合原料中添加水分、用筒式混合机混合的混合工序和将混合后的掺合原料用盘式造粒机造粒、形成准粒子的造粒工序，在所述造粒工序中边粉碎位于滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层表层部的粗大准粒子边造粒。由此能够使用难造粒性微粉状铁矿石造粒，并通过使焦粉附着在造粒得到的准粒子上而能够制造透气性良好的烧结用原料。而且，使用这种烧结用原料制造烧结矿，能够改善燃烧效率和熔液生成条件，提高烧结矿的强度和生产效率。

权利要求

1.烧结用造粒原料的制造方法，其具有向掺合原料中添加水分、用筒式混合机进行混合的混合工序和将混合后的掺合原料用盘式造粒机造粒、形成准粒子的造粒工序，其中，在所述造粒工序中，边粉碎滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部上的粗大准粒子边造粒。

2.根据权利要求1所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，在所述造粒工序后还具有使焦粉附着在经该工序制得的准粒子上的工序。

3.根据权利要求1或2所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，所述粗大准粒子是偏在于滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部的粒径10mm以上的粒子。

4.根据权利要求1或2所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，所述粗大准粒子是偏在于滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部的粒径8mm以上的粒子。

5.根据权利要求1或2所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，所述粉碎用面向滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部配置的粉碎机进行，该粉碎机可在与盘式造粒机底面垂直的方向上升降。

6.根据权利要求1或2所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，所述粉碎使用具有粉碎叶片的粉碎机进行，所述粉碎叶片在与盘式造粒机底面大致平行的面内旋转，可在与该底面垂直的方向上升降，在所述掺合原料滚动层表层部的位置与盘式造粒机的旋转方向反方向旋转。

7.根据权利要求6所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，所述粉碎机可对粉碎叶片的旋转面的位置与盘式造粒机的盘底面之间的间隔进行调整。

8.根据权利要求6所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，根据掺合原料的粒度、成分、掺合量、造粒用水分的变动使所述粉碎叶片与盘式造粒机的盘底面平行地移动，由此进行所述粉碎。

9.根据权利要求5所述的烧结用造粒原料的制造方法，其特征在于，所述粉碎通过用粉碎机的推力压碎粗大准粒子而进行。

10.烧结用造粒原料的制造装置，其由以30～70°的倾斜角度可旋转地被保持的盘式造粒机和配置在该盘式造粒机内的粉碎机构成，其中，该粉碎机可在与盘式造粒机底面垂直的方向上升降。

11.根据权利要求10所述的烧结用造粒原料的制造装置，其特征在于，所述粉碎机具有在与盘式造粒机盘底面大致平行的面内与盘式造粒机反方向旋转并可在与该盘底面垂直的方向上升降、在与该盘底面平行的方向上移动的粉碎叶片，并且具有边粉碎偏在于滞留在该盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部的粒径10mm以上的准粒子边造粒的结构。

12.根据权利要求11所述的烧结用造粒原料的制造装置，其特征在于，所述粉碎机的粉碎叶片的旋转面的位置与盘式造粒机的盘底面之间的间隔可进行调整。

13.根据权利要求11所述的烧结用造粒原料的制造装置，其特征在于，所述粉碎机可使粉碎叶片与盘式造粒机的盘底面平行地移动。

14.根据权利要求10所述的烧结用造粒原料的制造装置，其特征在于，所述粉碎通过用粉碎机的推力压碎粗大准粒子而进行。

15.高炉用烧结矿的制造方法，其由向掺合原料中添加水分、用筒式混合机进行混合的混合工序和将混合后的掺合原料用盘式造粒机造粒、形成准粒子的造粒工序以及将使焦粉附着在该准粒子上而得的烧结原料装入、堆积到带式烧结机的托盘上进行焙烧的烧结工序构成，其中，在所述造粒工序中，用盘式造粒机造粒时，边粉碎位于掺合原料滚动层表层部的粗大准粒子边造粒。

16.根据权利要求15所述的高炉用烧结矿的制造方法，其特征在于，所述粗大准粒子以偏在于滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部的粒径10mm以上的准粒子为对象。

17.根据权利要求15所述的高炉用烧结矿的制造方法，其特征在于，所述粉碎用面向滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部配置的粉碎机进行。

18.根据权利要求15所述的高炉用烧结矿的制造方法，其特征在于，所述粉碎使用具有粉碎叶片的粉碎机进行，所述粉碎叶片在与盘式造粒机底面大致平行的面内旋转，可在与该底面垂直的方向上升降，在掺合原料滚动层表层部的位置与盘式造粒机的旋转方向反方向旋转。

19.根据权利要求18所述的高炉用烧结矿的制造方法，其特征在于，所述粉碎机可对粉碎叶片的旋转面的位置与盘式造粒机的盘底面之间的间隔进行调整。

20.根据权利要求18所述的高炉用烧结矿的制造方法，其特征在于，根据掺合原料的粒度、成分、掺合量、造粒用水分的变动使所述粉碎叶片与盘式造粒机的盘底面平行地移动，由此进行所述粉碎。

21.根据权利要求17所述的高炉用烧结矿的制造方法，其特征在于，所述粉碎通过用粉碎机的推力压碎粗大准粒子而进行。

说明书

烧结用造粒原料的制造方法及其制造装置以及高炉用烧结矿

的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及在带式(Dwight Lloyd式)烧结机中使用的烧结用造粒原料的制造方法及其制造装置以及烧结矿的制造方法。

背景技术

[0002] 以往，在装入高炉的烧结矿的制造中，按规定量掺合粉状的铁矿石和其他原料，在水分存在下混合、造粒，再将该造粒原料装入烧结机中进行烧结。进行此处的造粒时，由于水分，掺合(admixture)原料会凝集，形成准粒子。将该准粒子装入烧结机中，能够确保在烧结机上的通气，使烧结顺利进行。

[0003] 近年来，烧结用铁矿石因高品质铁矿石的枯竭而低品位化，例如炉渣成分增加和微粉化的倾向显著，令人担心因氧化铝含量增大、微粉比率增大而导致造粒性降低。另一方面，从降低高炉的铁水制造成本和减少CO2发生量的角度考虑，作为高炉中使用的烧结矿，要求具有低炉渣比、高被还原性、高强度。

[0004] 在围绕烧结用铁矿石的这种状况下，以往有人提出使用称作球团料(pellet feed)的为球团矿(pellet)用高品位铁矿石的难造粒性微粉状铁矿石用于制造高品质烧结矿的技术。例如，这种现有技术中有一种混合球团烧结法(Hybrid pelletized Sinter法)(下面称“HPS”)。在该技术中，将含有大量球团料之类的微粉状铁矿石的掺合原料用筒式混合机和造粒机进行造粒，以制造低炉渣比、高被还原性的烧结矿(专利文献1、专利文献2、专利文献3、专利文献4、专利文献5)。

[0005] 专利文献：

[0006] 专利文献1：日本特公平2-4658号公报

[0007] 专利文献2：日本特公平6-21297号公报

[0008] 专利文献3：日本特公平6-21298号公报

[0009] 专利文献4：日本特公平6-21299号公报

[0010] 专利文献5：日本特公平6-60358号公报

发明内容

[0011] 发明要解决的技术内容

[0012] 然而，用含有大量为球团料的微粉状铁矿石的掺合原料造粒时存在如下问题：由于微粉状铁矿石优先吸收水分，因此，微粉彼此凝集，生成含有很多微粉状铁矿石的结合强度弱的粗大准粒子。其原因可能是，球团料那样的微粉状铁矿石在润湿性相同的情况下，越是比表面积大的细粒越容易吸收水分，且越容易在粉体间保持很多水。

[0013] 若生成结合强度弱的粗大准粒子，则如图1(a)所示，由于粒径不一致、粒度分布广，在向烧结机上充填时会形成紧密的充填结构，堆积密度大。而且，这种结合强度弱的粗大准粒子还存在如下问题：在被装到烧结机的托盘上时，在形成的准粒子充填层中容易被压缩而变形，使得该原料充填层的空隙率下降，进而导致透气性恶化，成为妨碍烧结机操作的要因，而且，不得不增加作为造粒中使用的粘合剂的生石灰的使用量，从而导致烧结矿制造成本增大。

[0014] 针对这种问题，已知可以采用预造粒技术。例如，日本专利第2790008号中公开了如下烧结原料的事前处理方法：在将粒径0.5mm以下的部分占30重量％以上的烧结原料造粒时，预先在基本上不粉碎该原料的情况下边施加剪切力边进行混合，在进行该混合时，使烧结原料的含水量为6.5～10.0％。

[0015] 这种使用内置有高速搅拌叶片的混合机的方法是一种在不粉碎铁矿石粉的情况下通过施加剪切力及促进水分均匀化和吸收水分向粒子表面渗出而使粒度分布均匀化的技术。但是，在使用内置有高速搅拌叶片的混合机的方法中，需要对装入混合机的所有掺合原料实施该处理，这就存在设备规模大的问题，还存在若要提高处理速度、缩短滞留时间，就无法充分确保水分均匀化所需时间的问题。而且，在不粉碎的情况下边施加剪切力边混合后造粒时，细粒或微粉之间有时会再凝集而形成结合强度弱的粗大准粒子，导致上述问题的解决不充分。

[0016] 本发明提出这样一种造粒技术：在造粒时，即使是在使用难造粒性微粉状铁矿石的情况下，也能阻止细粒、微粉凝集、形成含有大量微粉状铁矿石的结合强度弱的粗大准粒子，从而制造以核粒子为中心的均匀大小的准粒子。

[0017] 即，本发明提出如下烧结用造粒原料的制造方法及所用的装置：如图1(b)所示，具有在核粒子周围附着有粉末的结构的、粒径较整齐、粒度分布窄的准粒子装入托盘时会显示良好的透气性。本发明还提出如下技术：通过使用这种烧结用造粒原料制造烧结矿，改善燃烧效率和熔液生成条件，由此实现烧结矿强度的提高和生产效率的提高，从而降低铁水制造成本、减少高炉的CO2发生量。

[0018] 解决该技术问题的技术方案

[0019] 本发明者的目的在于克服如下问题：在将含有难造粒性微粉状铁矿石粉的掺合原料造粒的工序中，细粒、微粉凝集产生结合强度弱的粗大准粒子，具有大的粒度分布，由此，在烧结机运行时，会使托盘上的原料充填层的透气性恶化。作为克服这一问题的方法，在本发明中，成功地开发出一种通过边选择性地粉碎粒径大的准粒子边继续造粒，阻止产生结合强度弱的粗大准粒子，制造粒径较整齐、粒度分布小的准粒子的方法。

[0020] 在本发明中，以造粒中产生的结合强度弱的粗大准粒子为对象，选择性地将其粉碎。即，在盘式造粒机内，掺合原料旋涡状滚动、滞留，粗大粒子多偏在于旋涡中心的表层附近，因此，在该位置配设具有搅拌叶片的小型粉碎机，选择性地粉碎粗粒化的准粒子。粉碎后的微粉直接在该盘式造粒机内被再造粒，形成适宜作为烧结用造粒原料的形态的准粒子。

[0021] 在本发明中，第1，提出一种烧结用造粒原料的制造方法，其具有向掺合原料中添加水分、用筒式混合机(drum mixer)混合的混合工序和将混合后的掺合原料用盘式造粒机(pan pelletizer)造粒、形成准粒子(pseudo particle)的造粒工序，该制造方法的特征在于，在所述造粒工序中，在对滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部上的粗大准粒子进行粉碎(crack)的同时进行造粒。

[0022] 在本发明中，第2，提出一种烧结用造粒原料的制造装置，其由以30～70°的倾斜角度可旋转地被保持的盘式造粒机和配设在该盘式造粒机内的粉碎机构成，该制造装置的特征在于，所述粉碎机具有在与盘式造粒机的底面大致平行的面内与盘式造粒机反方向旋转并可在与该盘底面垂直的方向上升降、在与该盘底面平行的方向上移动的粉碎叶片，且具有对偏在于滞留在该盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部的粒径10mm以上的准粒子进行粉碎的同时进行造粒的结构。

[0023] 在本发明中，第3，提出一种高炉用烧结矿的制造方法，其由向掺合原料中添加水分、用筒式混合机进行混合的混合工序和将混合后的掺合原料用盘式造粒机造粒、形成准粒子的造粒工序以及将使焦粉(coke breeze)附着在该准粒子上而得的烧结原料装入、沉积到Dwight Lloyd式烧结机的托盘上进行烧结的烧结工序，该制造方法的特征在于，在所述造粒工序中，用盘式造粒机进行造粒时，在对位于掺合原料滚动层表层部的粗大准粒子进行粉碎的同时进行造粒。

[0024] 本发明的更优选的技术手段是：

[0025] (1)在所述造粒工序之后，设置使焦粉附着在经该工序制得的准粒子上、形成烧结用造粒原料的工序；

[0026] (2)所述准粒子是偏在于滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层表层部的粒径10mm以上的粒子；

[0027] (3)所述准粒子是偏在于滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层表层部的粒径8mm以上的粒子；

[0028] (4)所述粉碎用面向滞留在盘式造粒机内的掺合原料滚动层表层部而配设、能在与盘式造粒机底面垂直的方向上升降的粉碎机进行；

[0029] (5)所述粉碎使用具有在与盘式造粒机底面大致平行的面内旋转、能在与该底面垂直的方向上升降、在所述掺合原料滚动层的表层部的位置与盘式造粒机的旋转方向反向旋转的粉碎叶片的粉碎机进行；

[0030] (6)所述粉碎机的粉碎叶片的旋转面的位置与盘式造粒机的盘底面之间的间隔可进行调整；

[0031] (7)所述粉碎是根据掺合原料粉的粒度、成分、掺合量、造粒用水分等的变动而使所述粉碎叶片与盘式造粒机的盘底面平行地移动来进行的；

[0032] (8)所述粉碎是通过用粉碎机的推力将粗大准粒子压碎而进行的。

[0033] 发明效果

[0034] (1)根据本发明，能够将球团料那样的高品位但难造粒性的微粉状铁矿石作为烧结用铁矿石大量使用，从而能够以低炉渣比有利地制造高被还原性、高强度的烧结矿。因此，在高炉作业中，能够降低装入炉内的块焦的使用量。其结果，能够大幅削减高炉的CO2产生量，并能够期待生产效率的提高。而且，能够通过降低高炉中的炉渣产生量来减轻对环境的负荷。

[0035] (2)此外，根据本发明，能够提高制得的成品烧结矿的强度，并能够提高成品率，因而能够减少焦粉使用量。此外，由于掺合原料中的焦粉使用量减少，因而能够减少烧结矿制造时的CO2产生量。

[0036] 此外，根据本发明，能够削减用微粉原料造粒时使用的生石灰(粘合剂)的使用量，从而能够降低烧结矿的制造成本。

附图说明

[0037] 图1是现有的粒子充填层(a)和本发明的粒子充填层(b)的示意图。

[0038] 图2是准粒子的结构(a、b)与烧结用造粒原料的制造工艺(c)的示意图。

[0039] 图3是显示本发明的烧结用造粒原料制造工艺的一个例子的示意图。

[0040] 图4是烧结用造粒原料的制造装置(粉碎造粒装置)的略图。

[0041] 图5是显示烧结用造粒原料的制造装置(粉碎造粒装置)的另一例的略图。

[0042] 图6是显示烧结用造粒原料的制造装置(粉碎造粒装置)的又一例的略图。

[0043] 图7是显示粉碎机的粉碎叶片的结构例的斜视图。

[0044] 图8是掺合和未掺合微粉(PF)情况下的准粒子的粒度分布图。

[0045] 图9是显示在造粒机内的造粒(a)和粉碎的情况的现有方法(b)与发明方法(c)的比较照片。

[0046] 图10是显示掺合粗粒、细粒时的强度测定结果的图表。

[0047] 图11是在各种造粒工艺例中造粒而得的粒子的粒度分布图。

[0048] 图12是显示在适合本发明的烧结试验中的作业结果的图表。

[0049] 图13是显示在现有方法与本发明方法(掺合球团料40质量％时)的烧结试验中的作业结果的比较图表。

[0050] 图14是显示在现有方法与本发明方法(掺合尾矿20质量％时)的烧结试验中的作业结果的比较图表。

[0051] 图15是显示在现有方法与本发明方法(掺合球团料40质量％+尾矿20质量％时)的烧结试验中的作业结果的比较图表。

[0052] 图16是显示各种铁矿石的粒度分布例的图表。

具体实施方式

[0053] 图2是显示准粒子的结构(a、b)和一般的烧结用造粒原料制造工艺流程的图。如该图所示，从掺合槽1运出的作为掺合原料的铁矿石粉和副原料粉首先通过筒式混合机2被混合。然后，混合好的掺合原料被送到盘式造粒机3中进行造粒处理。在混合工序和造粒工序中分别添加水分，调整至规定的造粒水分，得到规定的准粒子。

[0054] 图2(a)显示使用球团料时所形成的准粒子中的由铁矿石的细粒或微粉之间介由水分进行凝集而形成的含有大量微粉状铁矿石的结合强度弱的粗大准粒子的例子。在盘式造粒机3内，掺合原料旋涡状滚动、滞留，上述粗大准粒子多偏在于旋涡中心的表层附近。这是由滚动粒子间的筛分效果(渗滤)导致细粒偏析于下层、粗粒偏析于上层这一现象造成的。

[0055] 与此相对，图2(b)是具有在核粒子周围附着有粉末的结构的、粒径较整齐的准粒子的例子，是本发明的目标准粒子。通常，后者的准粒子比前者的准粒子强度大、粒径整齐。

[0056] 在本发明中，以在利用盘式造粒机3的造粒工序中将滞留在该盘式造粒机内的掺合原料滚动层的表层部上的粗粒化粒子即细粒和/或微粉之间介由水分进行凝集所形成的上述准粒子中的一定大小以上的准粒子在该盘式造粒机内进行粉碎为特征。例如，边将滞留于该盘式造粒机3内的掺合原料滚动层的表层部上出现的粒径10mm以上、优选8mm以上的粗大准粒子在这些准粒子集聚的掺合原料滚动层表层部中使用粉碎机进行粉碎边继续造粒(下面有时简称为“粉碎造粒”)。其结果，细粒、微粉之间凝集而粗粒化的准粒子由于不具有核粒子，因而强度小，从而能够较容易地粉碎(压碎)。

[0057] 这样，含有大量微粉状铁矿石的结合强度弱的粗大准粒子在盘式造粒机内容易被粉碎而再造粒，得到如图2(b)所示的粒子强度大、粒度分布小、粒径整齐的准粒子。另外，在该准粒子的表面上再用另一筒式混合机4涂布焦粉等固体燃料和根据需要使用的副原料，得到作为烧结矿制造用原料的烧结用造粒原料。

[0058] 为了进行上述粉碎造粒，在本发明中，在上述粗粒准粒子产生并偏在的盘式造粒机3内的掺合原料滚动层表层部的该部位配设后述具有粉碎叶片的粉碎机，使该粉碎叶片旋转，优选在仅粉碎该粗大准粒子的同时进一步继续造粒，形成适宜粒径的准粒子。这种情况下，边向逆时针旋转的盘式造粒机3中加入造粒用水分边对掺合原料进行造粒，但此时，在盘式造粒机内，上述粗大准粒子在被粉碎机的粉碎叶片粉碎的同时被再造粒处理，其结果，造粒出粒径较整齐的准粒子。这样生成的准粒子从盘式造粒机3溢流、被排出到带式传送机上。这样，在本发明中，粗大准粒子被粉碎机粉碎，粉碎后的细粒、微粉很快附着在核粒子上，被再造粒成准粒子。

[0059] 如上述那样，作为粉碎造粒对象的含有大量微粉状铁矿石的粗大准粒子是高水分的细粒、微粉相互凝集、粒状化而成的粒径增大了的准粒子，因强度弱而能够容易地粉碎。如果将这种结合强度弱的准粒子以一定层厚堆积在烧结机的托盘上，此时，该准粒子会受到荷重(压缩力)而被压碎，形成空隙率小的充填结构的烧结造粒原料层。其结果，托盘上的造粒原料充填层的透气性变差，成为烧结机操作障碍的要因。

[0060] 这点，根据本发明，将偏在于滞留在盘式造粒机3内的掺合原料滚动层的表层部的粒径8mm以上的结合强度弱的粗大准粒子在该表层部的位置使用粉碎叶片4a边粉碎边再造粒，由此能够促进本来的准粒子的形成。

[0061] 盘式造粒机内的用粉碎机进行粉碎的位置是上述粗大准粒子偏在部，但该位置随着掺合原料的粒度、成分、掺合量、造粒用水分的量而变动，因而优选适当进行变动。但是，在将同样的掺合原料造粒时，将粉碎机设置在一定位置使其运转即可。

[0062] 下面对成为开发本发明的契机的实验进行说明。该实验中使用的试料的主原料是澳洲产铁矿石50质量％和南美产铁矿石50质量％。掺合原料以碱度2.0为基准，例如在掺合为球团料的微粉状铁矿石20质量％时，不改变澳洲产铁矿石与南美产铁矿石的上述掺合比例(1:1)而通过代用来应对。另外，作为该微粉状铁矿石，也可使用尾矿石，此外，即使直接使用通常的掺合原料，作为微粉的性状也相同。这里，尾矿是指在制造球团料的过程中产生的残渣。图3是显示在该实验中使用的适合本发明方法的烧结用造粒原料制造工艺的一个例子的流程。

[0063] 在该实验中，如图3所示，以上述已有的HPS工艺为基础实施如下操作：将不具有核粒子的、由细粒、微粉相互凝聚而生成的上述粗大准粒子在滞留在盘式造粒机3内的掺合原料滚动层表层部的位置进行粉碎。按照本发明方法在盘式造粒机3内进行粉碎的方法如下：将具有转数：200rpm、叶片直径：60mm的粉碎叶片的粉碎机设置在该造粒机3内的掺合原料滚动层中的通过目视发现存在大量粗大准粒子的位置进行粉碎。该粉碎叶片4a的旋转方向与盘式造粒机的旋转方向相反。此外，为了高效率地粉碎10mm以上、优选8mm以上的粒径的粗粒，使粉碎叶片4a的旋转面与盘式造粒机内底面之间的间隙在约10mm以上，优选在约8mm以上。其结果，粒径10mm以上或8mm以上的上述粗大准粒子被粉碎，得以再造粒。

[0064] 图4是本发明的烧结用造粒原料制造装置的例子，该装置显示造粒机内的搅拌造粒用的设备。即，该装置主要由以30～70°的倾斜角度可旋转被保持的盘式造粒机3和面向该盘式造粒机3内的掺合原料滚动层表层部配设的粉碎机4构成。

[0065] 作为本发明中使用的粉碎机4，具有图7所示的各种形状的粉碎叶片4a的粉碎机是适宜的。上述粉碎叶片4a在与盘底面大致平行的面内与上述盘式造粒机3的主体反方向旋转，并可在与该盘底面垂直的方向上升降，在与该盘底面平行的面内在XY轴方向平行移动。

[0066] 此外，在图4中，图示的7是盘式造粒机内的掺合原料滚动层，在接近盘底面处由细粒和微粉占据，越往上层则越由粗的准粒子占据，尤其是粒径大的准粒子、即所谓粗大准粒子则浮在最上层，主要偏在于旋涡中心部。

[0067] 另外，图示的8表示用于监视盘式造粒机的倾斜和位置的激光位移计。此外，图示的9是用于监视造粒面的CCD摄像机，10是监视器，11是控制盘，12是粉碎叶片用驱动机。这些均可利用已知通用的装置。

[0068] 由于盘式造粒机3内的上述粗大准粒子的分布位置被认为会随着原料条件、操作度而变化，因而通过外部监视来控制粉碎位置是有效的。此外，通过调整粉碎叶片与盘底间的间隙，能够控制进行粉碎的粗大准粒子的粒径，但随着生成的准粒子的成长，需要调整粉碎叶片高度。因而设置上述激光位移计那样的厚度计测仪器，通过这种调整，能够调整要粉碎的准粒子的大小，并能决定造粒出的最终准粒子的大小。

[0069] 在该实验中，在上述烧结用造粒原料的制造工艺中，关于添加到筒式混合机2中的造粒水分，以水分7.6质量％为基础条件，在掺合球团料的条件下为8.2质量％。并且，使筒式混合机2、盘式造粒机3中的滞留时间为与实机同样的条件，并设定转数，使Froude数(惯性力/重力)一定。使上述筒式混合机5中的焦粉的外装时间为30秒。将所得烧结用造粒原料在试验用烧结机中烧结，制得烧结矿。

[0070] 接着，图5是本发明的烧结用造粒原料装置的另一例子。该装置是粉碎机由在上下方向振动的冲压装置4s构成的类型。在该粉碎机中，控制盘11a控制振动、冲压和冲压的位置及其高度。

[0071] 即使是具有这种类型的粉碎机的装置，就以偏在于在盘式造粒机内部旋转滚动的粒子的中心部的粗大准粒子为对象、将其粉碎这一点而言是一样的，但与图4所示的粉碎叶片不同，通过沿盘式造粒机3的深度方向往复移动的冲压装置来粉碎粗大准粒子。

[0072] 但是，由于在该盘式造粒机3内部旋转滚动的原料的堆积面的高度随着操作而变化，因此，为了不对盘式造粒机3施加冲击，优选使用上述控制盘11a视原料堆积面的高度调整冲压装置4s的位置、振幅。

[0073] 此外，图6是本发明的烧结用造粒原料制造装置的又一例子。该装置是粉碎机具有旋转的辊4r的类型。在该粉碎机中，控制盘11b控制辊的转数、位置和高度。

[0074] 在该具有辊4r的类型的粉碎机中，通过使用在盘式造粒机3内旋转的辊4r、在该盘式造粒机3与辊4r之间进行压缩来粉碎粗大准粒子。

[0075] 但是，由于在盘式造粒机3内部旋转滚动的原料的堆积面的高度随操作而变化，因此，为了不对盘式造粒机3施加过大的荷重，优选对辊的位置进行调整。

[0076] 图8是显示使平均粒径：约0.05mm的球团料的掺合量为0质量％和40质量％时的准粒子的粒径分布(Wet状态)的图。粒度从小到大为－0.25mm、+0.25mm、+0.5mm、+1.0mm、+1.5mm、+2.83mm、+4.75mm、+8mm、+10mm、+15mm。由该图可知，使球团料(PF)的掺合量为40质量％时，未造粒的细粒(－0.25～+0.25)与粗粒(+8mm、+10mm、+15mm)的比率增加。

[0077] 下面对将上述准粒子用带粉碎机的盘式造粒机3粉碎造粒、制造烧结用造粒原料的方法进行说明。图9是在盘式造粒机3内部进行滚动中的准粒子的外观照片(a)，是将掺合原料滚动层表层部附近的造粒中的粒子的状态用高速摄像机摄影而得的照片。图中的(b)和(c)是利用现有方法的烧结用颗粒原料(b)与利用本发明方法的烧结用造粒原料(c)的比较照片。如图4所示，随着盘式造粒机3的旋转运动，装入的掺合原料在反复被举到该盘式造粒机内的上方位置、并很快因自重而向下方落下的运动的同时逐渐成长为大粒子。在该运动中，作为未造粒粉、准粒子开始落下的位置，盘式造粒机的旋转速度越快、掺合原料的附着性越大，并且盘式造粒机的倾斜角度越小，落下开始地点就在更上方。从盘式造粒机3内的落下开始点落下的装入原料通过在盘式造粒机3底面的滚动作用，其造粒被强化，在边与其他掺合原料接触边反复上升、落下的过程中进行粒子生长。

[0078] 装入盘式造粒机3内的掺合原料的良好的滚动状态是，上述掺合原料滚动层7以旋涡状运动，旋涡中心存在大量粗粒。这是由渗滤现象引起的。在本发明中，为了选择性地粉碎粗大准粒子，在该位置配设上述高速旋转进行粉碎的粉碎叶片4a。但是，在盘式造粒机3内滚动的掺合原料虽从宏观上来看呈现稳定的涡旋运动，但由于盘式造粒机旋转速度、掺合原料的附着性、盘式造粒机的倾斜角度，作为粉碎对象的上述粗大准粒子的位置并不一定固定。

[0079] 此外，这里，在上述粉碎叶片4a与盘式造粒机3的底面之间设置一定间隔。这是由于，通过设置在要粉碎的粗大准粒子的粒度(10mm)以上的间隔，可使不需要粉碎的准粒子从该粉碎叶片4a的下方通过而继续滚动运动。因此，盘式造粒机3内的粉碎叶片4a的配置对于确定粉碎作用点的位置是很重要的，应设置在作为粉碎对象的粗大准粒子的存在概率最高的位置。优选该粉碎叶片4a自身对要粉碎的粗大准粒子具有粒度选择性的那些叶片，其具体例子如图7所示。

[0080] 这里，将上述粉碎叶片4a的几个优选例示于图7。

[0081] 图7(a)是离心放射型搅拌叶片的例子，锯齿放射状地向上或向下交互突出。

[0082] 图7(b)是桨型搅拌叶片的例子，在为了防止搅拌对象飞散而设置的圆盘上设有6片垂直方向的叶片。

[0083] 图7(c)是桨型搅拌叶片的例子，从中心轴起以放射状垂直地设有6片叶片。

[0084] 图7(d)是螺旋桨型搅拌叶片的例子，设有3片叶片。

[0085] 图7(e)是桨型搅拌叶片的例子，从中心轴起放射状地以45°的角度设有4片叶片。

[0086] 图7(f)是有4片叶片的搅拌叶片，各叶片分别以变动45°的角度设置。

[0087] 此外，在本发明的烧结用造粒原料制造装置中，上述粉碎机4的粉碎叶片4a的旋转方向也很重要。该粉碎叶片4a与盘式造粒机3主体的旋转方向相反，这是为了使粉碎后的粒子在滚动时能良好地飞散。这是由于，通过准粒子的粉碎，高效率地使该准粒子中的水分的飞沫再分配到滚动中的原料上，并使粉碎后的细粒碎片再分散，这些对实现水分均匀化和粒径均匀化是有效的。此外，关于转数，速度越高，粉碎效率也越高，但转速过高时，有时会出现粉碎效果过大、准粒子的平均粒径大幅减小。

[0088] 图10显示应用本发明方法造粒得到的准粒子中的粗粒(27mm)和细粒(9mm)的压缩性状的测定结果。发现粗粒即使在低荷重下也容易显著变形。此外还发现，即使对荷重－位移曲线的最大值、即最大荷重进行比较，粗粒一方也小。

[0089] 图11是显示实施现有方法、发明方法(粉碎造粒)后的准粒子的粒度分布的比较的图。在现有方法中大量出现的粗粒粒子在本发明的粉碎造粒法中减少。即，在后者的方法中，1.0mm～4.75mm的中间粒子的比率增加，粒径均匀化。此外，经确认，平均粒径减小了0.6～0.7mm，采用本发明方法是有效的。

[0090] 下面对使用上述烧结用造粒原料制造烧结矿的方法进行说明。该烧结矿制造工艺是如下一种方法：将由用符合本发明的方法制得的上述准粒子构成的烧结用造粒原料装入Dwight Lloyd式烧结机中，制造烧结矿。

[0091] 图12是显示使用各种烧结用造粒原料的烧结试验结果的图。如该图所示，当为本发明那样的除去粗粒和细粒、准粒子的粒度分布窄的烧结用造粒原料时，装入烧结试验装置后的堆积密度降低。其结果，在烧结机运行时，平均风量增加，烧结速度提高，生产率提高。与此相对，在比较例中，使用了只是截去－2mm的细粒、平均粒径大的烧结用造粒原料，与现有方法相比，无大差别。由此可知，制造烧结矿时使用有球团料的掺合原料时，透气性受粒度分布的影响大。

[0092] 图13是显示在铁矿石中掺合40质量％球团料的条件下，以现有方法为基础、应用本发明例的粉碎造粒工艺制造烧结矿的试验结果的图。由该图所示可知，使用按本发明方法得到的烧结用造粒原料所制得的烧结矿具有在堆积在烧结机托盘上的烧结用造粒原料充填层(烧结床)中的装入堆积密度小、生产效率提高的效果。

[0093] 图14是显示在铁矿石中掺合20质量％尾矿的条件下，以现有方法为基础、应用本发明例的粉碎造粒工序制造烧结矿的试验结果的图。由该图所示可知，使用掺合尾矿、按本发明方法得到的烧结用造粒原料所制得的烧结矿与图13的掺合有球团料的条件下的情况相同，具有烧结用造粒原料充填层(烧结床)的透气性改善、生产效率提高的效果。

[0094] 图15是显示在铁矿石中掺合40质量％球团料、20质量％尾矿的掺合条件下，以现有方法为基础、应用本发明例的粉碎造粒工艺制造烧结矿的实验结果的图。由该图所示可知，使用按本发明方法得到的烧结用造粒原料所制得的烧结矿与图13、14的单一地掺合有球团料或尾矿的条件下的情况相同，具有烧结用造粒原料充填层(烧结床)的透气性改善、生产效率提高的效果。另外，图16是显示在上述烧结试验中使用的球团料、尾矿和粉状铁矿石的累积粒度分布的图表。

[0095] 如以上所说明的那样，使用球团料、尾矿等微粉原料时，烧结生产效率会降低，但由以上烧结矿制造试验结果可知，本发明对提高生产效率有效。

[0096] 而且，若使用按照本发明法制得的烧结用造粒原料制造烧结矿，则还能够期待提高烧结矿制造成品率和烧结矿强度的效果。这是由于，在现有方法中，由于焦粉包覆在粒度不均匀的准粒子上，因而燃烧、吸热不均，成品率降低，但在用本发明制得烧结用造粒原料的情况下，由于形成了较均匀的粒度，因而焦粉的赋存状态也变得适宜。另外，在不实施焦粉的外装造粒的情况下，为了实现焦粉、石灰石的均匀混合，需要在造粒前均匀混合，但在本发明中，这种负担减轻。

[0097] 本发明方法(粉碎造粒)不需要增设粉碎用的其他系统，只要在已有的盘式造粒机内配设带粉碎叶片的粉碎机即可，设备结构简单。

[0098] 上述带粉碎机的盘式造粒机不仅能够适用于烧结用造粒原料的制造，还可用作高炉用烧结矿的制造技术。

[0099] 符号说明：

[0100] 1   掺合槽

[0101] 2   筒式混合机

[0102] 3   盘式造粒机

[0103] 4   粉碎机

[0104] 4a  粉碎叶片

[0105] 5   筒式混合机

[0106] 6   烧结机

[0107] 7   掺合原料滚动层

[0108] 8   激光位移计

[0109] 9   CCD摄像机

[0110] 10  监视器

[0111] 11  控制盘

[0112] 12  粉碎叶片驱动机