專(zhuān)利名稱：粘合劑添加方法、粘合劑添加裝置、混煉機(jī)及混煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)﹁F礦石原料均勻地添加粘合劑、且可高精度迅速地控制粘合劑的濃度及添加量的粘合劑添加方法、粘合劑添加裝置、混煉機(jī)及混煉方法。
背景技術(shù)：
在鐵礦石原料的造粒中，在將粘合劑原液(也稱為造粒處理劑)及水分調(diào)整用水 (以下稱為添加水)添加到鐵礦石原料中后進(jìn)行混煉及造粒。造粒工序中，在提高造粒物的質(zhì)量上，重要的是高精度且迅速地控制粘合劑量及添加水量、即粘合劑水溶液的濃度及添加量，且對(duì)鐵礦石原料均勻地添加粘合劑水溶液。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，提出了在含有鐵礦石的燒結(jié)原料的造粒中，通過(guò)利用不同的灑水機(jī)構(gòu)在圓筒混合機(jī)等造粒機(jī)內(nèi)噴灑粘合劑和水，使水分均勻地分散在原料整體中。在以混合了含有粒徑從幾mm左右的粗粒到250 μ m以下的微粉的鐵礦石原料的狀態(tài)進(jìn)行造粒時(shí)，重要的是通過(guò)作為分散劑發(fā)揮作用的粘合劑，使原料內(nèi)的微粉適當(dāng)分散，使微粉附著在成為核粒子的粗粒的表面上。所以，在以所述微粉為主體的鐵礦石原料的造粒時(shí)，為了提高造粒物的品質(zhì)，作為利用造粒機(jī)制造造粒物的前階段，將用于混煉鐵礦石原料的混煉機(jī)設(shè)在造粒機(jī)的前段，在該混煉機(jī)中，需要將調(diào)整到規(guī)定濃度的粘合劑水溶液均勻地添加到鐵礦石原料中，充分進(jìn)行混煉。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，在進(jìn)行以微粉為主體的鐵礦石原料的造粒時(shí)，為了得到作為目標(biāo)的粒度分布，提出了首先用混煉機(jī)對(duì)含有60質(zhì)量％以上的粒度為250 μ m以下的粒子的鐵礦石原料進(jìn)行混煉，制造平均粒度為3mm以上且7mm以下的混煉物，然后，用圓筒混合機(jī) (造粒機(jī))對(duì)該混煉物進(jìn)行造粒，制造粒度為3mm以上且IOmm以下的造粒物的的方法。通常，在通過(guò)混煉機(jī)添加粘合劑水溶液時(shí)，例如，如上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所述，采用從葉片旋轉(zhuǎn)式的混煉機(jī)的主體部供給粘合劑及水，在該混煉機(jī)內(nèi)添加粘合劑水溶液的方法。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，為了在造粒機(jī)中將造粒處理劑均勻地混合在鐵礦石原料中，提出了預(yù)先混合造粒處理劑和添加水，將該混合液噴灑在造粒機(jī)內(nèi)，與鐵礦石原料混合的方法?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2007-113087號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007-247020號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2004-137595號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)4 日本特表2003-515440號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問(wèn)題但是，在上述專(zhuān)利文獻(xiàn)2所述的粘合劑添加方法中，如圖1所示，由于在葉片旋轉(zhuǎn)式的混煉機(jī)1的主體部2內(nèi)周面與攪拌葉片3之間具有間隙，因而在主體部2的內(nèi)周面附著原料，形成粘著層4(即原料的自包覆層(self ling))。因此，經(jīng)由連接在主體部2上的配管5，從添加噴嘴6噴霧而成的粘合劑水溶液7受到上述粘著層4的妨礙，因而不能直接噴灑在混煉中的原料中，而沿著主體部2的內(nèi)周面?zhèn)鞑チ髀?，從粘著?的裂縫進(jìn)入，局部地添加在原料中。在這種情況下，難在原料滯留在混煉機(jī)1內(nèi)的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，均勻地添加粘合劑水溶液7，粘合劑在原料內(nèi)不均勻存在，粘合劑濃度產(chǎn)生濃淡，因而不能得到適合造粒條件的混煉物。此外，原料在混煉機(jī)中的滯留時(shí)間可通過(guò)其投入量和混煉機(jī)內(nèi)的原料堆積量來(lái)求出，但根據(jù)裝置尺寸的關(guān)系，難將該滯留時(shí)間規(guī)定為非常長(zhǎng)的時(shí)間，通常即使長(zhǎng)也多為3分鐘左右的短時(shí)間。因此，需要在所述短時(shí)間內(nèi)，使?jié)舛染鶆虻恼澈蟿┧芤壕鶆虻鼗旌显谠先w中，在通過(guò)混煉機(jī)添加粘合劑水溶液時(shí)，需要將該粘合劑水溶液控制在規(guī)定的濃度。作為從上述觀點(diǎn)出發(fā)確保規(guī)定的粘合劑濃度的方法，例如，可考慮采用下述方法在向混煉機(jī)中的粘合劑水溶液的添加中應(yīng)用專(zhuān)利文獻(xiàn)3所述的向造粒機(jī)添加造粒處理劑的裝置的構(gòu)成，如圖2所示，通過(guò)在從混煉機(jī)1的添加噴嘴6的位置(以下稱為添加位置)分離的部位配設(shè)的靜態(tài)攪拌機(jī)10，將粘合劑原液和添加水混合，通過(guò)1根配管5將粘合劑水溶液輸送到混煉機(jī)1的添加位置。在該方法中，能夠采用流量調(diào)節(jié)閥11和電磁流量計(jì)12，控制沿著配管13流動(dòng)的粘合劑原液的流量，同時(shí)采用流量調(diào)節(jié)閥14和電磁流量計(jì)15，控制沿著配管16流動(dòng)的添加水的流量，由此通過(guò)靜態(tài)攪拌機(jī)10混合兩者，生成規(guī)定濃度的粘合劑水溶液，用1根配管5將該粘合劑水溶液供給到混煉機(jī)1中?？墒牵F礦石原料多保管在室外，因氣候的影響鐵礦石原料所含的水分(以下稱為原料水分)頻繁變化。此外，多種鐵礦石原料的配合比發(fā)生變化的情況也較多，根據(jù)該配合比，原料水分發(fā)生變化。由于這些原因，投入到混煉機(jī)1中的鐵礦石原料的水分頻繁變動(dòng)，因而不穩(wěn)定。因此，即使通過(guò)上述靜態(tài)攪拌機(jī)10生成規(guī)定濃度的粘合劑水溶液，并添加到混煉機(jī)1中，實(shí)際作用于原料的粘合劑濃度也根據(jù)原料水分發(fā)生變動(dòng)。所以，一直在謀求按照原料的含有水分高精度地控制粘合劑濃度和粘合劑水溶液的添加量。也就是說(shuō)，粘合劑水溶液的濃度及添加量需要與原料水分的變化相對(duì)應(yīng)，高精度地控制粘合劑原液中的固體成分的質(zhì)量、和由粘合劑原液中的水分的質(zhì)量及添加水的質(zhì)量的合計(jì)構(gòu)成的水分質(zhì)量這兩方面。然而，在上述的采用圖2的靜態(tài)攪拌機(jī)10的方法中，在原料水分的變更前通過(guò)靜態(tài)攪拌機(jī)10混合的粘合劑水溶液殘存在配管5內(nèi)，因而在原料水分的變更后即使控制配管 13,16的流量，也難以高精度地控制添加到原料中的粘合劑的濃度及添加量。例如，如后述，在投入到混煉機(jī)1中的原料水分下降的情況下，殘存于配管5內(nèi)的粘合劑水溶液的濃度與相對(duì)于該下降后的原料水分的最佳條件相比變得較高。也就是說(shuō)， 在原料水分下降的情況下，需要相對(duì)地增加添加水量，因而與原料水分的下降前相比需要降低粘合劑水溶液的濃度本身，但不能對(duì)殘存于配管5內(nèi)的粘合劑水溶液進(jìn)行調(diào)整，粘合劑濃度仍舊為高濃度。因此，如果將該殘存的粘合劑水溶液添加到原料中，則在利用混煉機(jī)1進(jìn)行混煉時(shí)，粘合劑濃度過(guò)高，混煉物呈現(xiàn)發(fā)粘的粘土狀，形成不能造粒的狀態(tài)(以下稱為漿料狀態(tài))。另一方面，在原料水分上升的情況下，殘存于配管5內(nèi)的粘合劑水溶液的濃度與相對(duì)于該上升后的原料水分的最佳條件相比變得較低。因此，在混煉時(shí)粘合劑濃度過(guò)低，不能得到良好的造粒粒度及強(qiáng)度。特別是，在因粘合劑濃度過(guò)高而使混煉物呈現(xiàn)漿料狀態(tài)的情況下，有時(shí)不能進(jìn)行從混煉機(jī)到造粒機(jī)的自身的輸送，發(fā)生制造生產(chǎn)線停止的重大故障。在本申請(qǐng)發(fā)明者所經(jīng)歷的事例中，下述事例出現(xiàn)多次即使在原料水分值稍微降低0.5質(zhì)量％的情況下，從混煉機(jī)1輸送出的原料也呈漿料狀態(tài)，不能進(jìn)行以后的輸送，生產(chǎn)線停止，不得不用人工清出該原料。這樣，由殘存于靜態(tài)攪拌機(jī)10的下游側(cè)的配管5內(nèi)的粘合劑水溶液引起的粘合劑濃度的控制延遲成為重要的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，如圖3所示，可考慮用配管13、16分別輸送粘合劑原液和添加水，使靜態(tài)攪拌機(jī)靠近到混煉機(jī)1的添加位置的附近的方法?？墒?，即使采用該圖3的方法，如果使通過(guò)靜態(tài)攪拌機(jī)10混合的粘合劑原液量和添加水量變化，則分別沿著配管13、 16內(nèi)以規(guī)定壓力輸送來(lái)的粘合劑原液和添加水在靜態(tài)攪拌機(jī)10內(nèi)相互干涉，兩者的壓力平衡崩潰，因而存在到穩(wěn)定化為止很費(fèi)時(shí)間的問(wèn)題。因此，在采用圖2及圖3所示的靜態(tài)攪拌機(jī)10的方法中，即使是應(yīng)對(duì)原料水分以0. 5質(zhì)量％稍微變化的情況，在不能瞬時(shí)進(jìn)行流量調(diào)整，到控制流量穩(wěn)定為止產(chǎn)生時(shí)間延遲，因而有可能發(fā)生上述的重大故障。這樣，在采用了認(rèn)為為了得到規(guī)定濃度的粘合劑水溶液而必須使用的靜態(tài)攪拌機(jī)10的方法中，對(duì)于與原料水分的變動(dòng)相應(yīng)的粘合劑濃度的變更的應(yīng)答性差，因而對(duì)添加到原料中的粘合劑的濃度及添加量進(jìn)行高精度地迅速地控制是非常困難的。從以上說(shuō)明的情況出發(fā)，以往為了提高造粒工序中的造粒性，在預(yù)先對(duì)以微粉為主體的鐵礦石原料進(jìn)行混煉的混煉工序中，一直期待能夠?qū)⒄澈蟿┚鶆虻靥砑拥皆撛现小⑶夷軌蚋鶕?jù)時(shí)時(shí)刻刻變化的原料輸送量及原料水分，高精度地迅速地控制所添加的粘合劑的濃度和添加量的方法。因而，本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，本發(fā)明的目的在于，提供能夠?qū)﹁F礦石原料均勻地添加粘合劑、且可高精度地迅速地控制粘合劑的濃度及添加量的新穎且經(jīng)改進(jìn)的粘合劑添加方法、粘合劑添加裝置、混煉機(jī)及混煉方法。用于解決課題的手段為了解決上述課題，發(fā)明者們進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)利用出口側(cè)敞開(kāi)的混合噴嘴對(duì)粘合劑和添加水進(jìn)行混合，對(duì)投入到混煉機(jī)的原料投入部中的原料進(jìn)行噴灑， 從而不會(huì)使粘合劑原液和添加水的壓力平衡崩潰，能針對(duì)鐵礦石原料的水分變化，迅速地控制添加量及粘合劑濃度，均勻地混合在煉鐵原料中。此外，發(fā)現(xiàn)為了均勻地混合粘度高的粘合劑和添加水，通過(guò)使噴霧的添加水與粘合劑沖撞接觸，能夠得到均勻混合的粘合劑水溶液。本發(fā)明是綜合考慮上述見(jiàn)解而完成的，作為其要旨的部分如下所述。根據(jù)本發(fā)明的某觀點(diǎn)，提供一種粘合劑添加方法，其特征在于在鐵礦石原料的造粒中，將對(duì)由粘合劑供給管及供水管分別供給的粘合劑和水進(jìn)行混合、并且出口側(cè)敞開(kāi)的混合噴嘴設(shè)置在鐵礦石原料的混煉機(jī)的原料投入部附近，從所述混合噴嘴對(duì)投入所述混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料噴灑由所述粘合劑和所述水混合而成的粘合劑水溶液。此外，為解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，提供一種粘合劑添加裝置，其特征在于具備在鐵礦石原料的造粒中供給粘合劑的粘合劑供給管、供給水的供水管、以及混合噴嘴，所述混合噴嘴設(shè)置在鐵礦石原料的混煉機(jī)的原料投入部附近，對(duì)由所述粘合劑供給管及所述供水管分別供給的所述粘合劑和所述水進(jìn)行混合，并且所述混合噴嘴的出口側(cè)敞開(kāi)；所述混合噴嘴對(duì)投入所述混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料噴灑由所述粘合劑和所述水混合而生成的粘合劑水溶液。此外，為解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，提供一種混煉機(jī)，其特征在于具備所述粘合劑添加裝置。此外，為解決上述課題，根據(jù)本發(fā)明的另一觀點(diǎn)，提供一種混煉方法，其特征在于 采用所述粘合劑添加裝置，對(duì)于投入到混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料，一邊噴灑粘合劑水溶液，一邊在所述混煉機(jī)內(nèi)混煉所述鐵礦石原料。此外，可以按照如下方式進(jìn)行所述混合噴嘴為由外噴嘴和配設(shè)在所述外噴嘴內(nèi)的內(nèi)噴嘴構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)，在所述外噴嘴或所述內(nèi)噴嘴的一方上連接所述粘合劑供給管， 在所述外噴嘴或所述內(nèi)噴嘴的另一方上連接所述供水管，通過(guò)對(duì)于由所述粘合劑供給管向所述外噴嘴內(nèi)供給的所述粘合劑，噴霧由所述供水管供給的所述水，在所述外噴嘴內(nèi)混合所述粘合劑和所述水，生成所述粘合劑水溶液，從所述外噴嘴的噴嘴口對(duì)所述鐵礦石原料噴灑所述粘合劑水溶液。另外，可以按照如下方式進(jìn)行所述粘合劑供給管與貫通地形成于所述外噴嘴的側(cè)面上的流入口連接，所述供水管與所述內(nèi)噴嘴連通地連接，通過(guò)對(duì)于從所述外噴嘴的所述流入口噴出到所述外噴嘴內(nèi)的所述粘合劑，從所述內(nèi)噴嘴的噴嘴口噴霧所述水，將所述水混合在所述粘合劑中，生成所述粘合劑水溶液。此外，可以按照如下方式進(jìn)行所述供水管與貫通地形成于所述外噴嘴的側(cè)面上的開(kāi)口連接，所述粘合劑供給管與所述內(nèi)噴嘴連通地連接，通過(guò)對(duì)于從所述內(nèi)噴嘴的噴嘴口噴出到所述外噴嘴內(nèi)的所述粘合劑，從所述外噴嘴的所述開(kāi)口噴霧所述水，將所述水混合在所述粘合劑中，生成所述粘合劑水溶液。此外，所述粘合劑也可以是聚丙烯酸系的分散劑。再有，粘合劑原液的粘度優(yōu)選為 5000mPa · s 以下。此外，也可以根據(jù)所述鐵礦石原料所含有的水分或所述混煉機(jī)中的所述鐵礦石原料的投入量，控制所述粘合劑供給管或所述供水管中的至少任何一方的流量。此外，可以按照如下方式進(jìn)行所述鐵礦石原料含有在利用所述混煉機(jī)混煉后利用造粒機(jī)進(jìn)行造粒的微粉和核粒子，所述粘合劑是在所述鐵礦石原料中使所述微粉分散的分散劑。根據(jù)上述構(gòu)成，通過(guò)將混合噴嘴設(shè)置在混煉機(jī)的原料投入部附近，通過(guò)將粘合劑和水用各自的配管輸送到位于添加位置(原料投入部附近)的混合噴嘴，能夠高精度地控制粘合劑及水的供給量。此外，混合噴嘴對(duì)由粘合劑供給管及供水管分別供給的粘合劑和水進(jìn)行混合，生成粘合劑水溶液，對(duì)投入到混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料噴灑該粘合劑水溶液。由此，能夠在將鐵礦石原料投入混煉機(jī)之前，對(duì)該鐵礦石原料均勻地添加濃度均勻的粘合劑水溶液。另外，由于混合噴嘴在開(kāi)放壓下混合粘合劑和水，因此能夠迅速變更粘合劑水溶液的濃度，且通過(guò)將混合噴嘴設(shè)在原料投入部附近，能夠?qū)舛茸兏蟮恼澈蟿┧芤杭磿r(shí)添加到鐵礦石原料中。因而，能夠按照鐵礦石原料的含有水分或原料投入量的變動(dòng)，使粘合劑水溶液的濃度和添加量分別高精度地迅速變更到適當(dāng)?shù)闹担砑拥借F
7礦石原料中。發(fā)明效果如以上說(shuō)明，根據(jù)本發(fā)明，能夠向鐵礦石原料中均勻地添加粘合劑、且能夠高精度地迅速地控制粘合劑的濃度及添加量。


圖1是表示附著在以往的葉片旋轉(zhuǎn)式混煉機(jī)的主體部?jī)?nèi)周面上的粘著層的說(shuō)明圖。圖2是表示采用靜態(tài)攪拌機(jī)的粘合劑添加方法的示意圖。圖3是表示采用靜態(tài)攪拌機(jī)的粘合劑添加方法的變更例的示意圖。圖4是表示具備本發(fā)明的第1實(shí)施方式的混煉機(jī)的燒結(jié)設(shè)備的示意圖。圖5是表示具備該實(shí)施方式的粘合劑添加裝置的混煉機(jī)的示意圖。圖6是表示該實(shí)施方式的粘合劑添加裝置的混合噴嘴的示意圖。圖7是表示該實(shí)施方式的變更例的粘合劑添加裝置的混合噴嘴的示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。再有，在本說(shuō)明書(shū)及附圖中，對(duì)于實(shí)質(zhì)上具有相同功能構(gòu)成的構(gòu)成要素，附加相同的符號(hào)，并省略重復(fù)說(shuō)明。[1.燒結(jié)設(shè)備的整體構(gòu)成]首先，參照?qǐng)D4，對(duì)采用了具有本發(fā)明的第1實(shí)施方式的粘合劑添加裝置的混煉機(jī)的燒結(jié)設(shè)備的整體構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖4是表示采用了具有本實(shí)施方式的粘合劑添加裝置的混煉機(jī)的燒結(jié)設(shè)備的整體構(gòu)成的示意圖。如圖4所示，本實(shí)施方式的燒結(jié)設(shè)備主要具備模擬造粒生產(chǎn)線20、顆粒造粒生產(chǎn)線30和燒結(jié)機(jī)40。顆粒造粒生產(chǎn)線30是用于制造對(duì)以微粉為主體的鐵礦石原料進(jìn)行造粒而成的造粒物(以下稱為“燒結(jié)原料顆粒”)的制造生產(chǎn)線。另一方面，模擬造粒生產(chǎn)線 20是用于制造對(duì)含有微粉及粗粒的鐵礦石原料進(jìn)行造粒而使微粉附著在成為核粒子的粗粒上而成的造粒物(以下稱為“模擬造粒物”)的制造生產(chǎn)線。這里，首先對(duì)用于制造上述燒結(jié)原料顆粒及模擬造粒物的鐵礦石原料進(jìn)行說(shuō)明。 采用鐵礦石原料作為用燒結(jié)機(jī)40制造燒結(jié)礦的燒結(jié)原料。作為該燒結(jié)原料，例如，能夠使用在主原料即鐵礦石原料中添加了煉鐵粉塵(高爐集塵粉塵、轉(zhuǎn)爐粉塵等)、顆粒給料、石灰石、白云石、硅石、橄欖石、焦炭粉、無(wú)煙煤等中的1種或2種以上作為副原料而得到的混合原料。作為鐵礦石原料，只要是通常的作為燒結(jié)原料使用的鐵礦石，其種類(lèi)沒(méi)有限定，例如，除了赤鐵礦、磁鐵礦之外，也可以是含有較多結(jié)晶水的鐵礦石(例如，針鐵礦、褐鐵礦 (豆礦石(pisolitic ore)等)等)，再有，也可以是多孔質(zhì)的礦石(例如，馬拉曼巴礦石 (Marra Mamba Ore)、高磷布洛克曼礦石(Brockman Ore)等)。上述鐵礦石原料因含有較多微粉而使造粒性變差，造粒物的強(qiáng)度變?nèi)?，在到燒結(jié)機(jī)40之前的輸送工序及燒結(jié)機(jī)40內(nèi)的燒結(jié)工序中造粒物破裂。因此，在將含有較多所述微粉的鐵礦石原料直接導(dǎo)入燒結(jié)機(jī)40時(shí)，導(dǎo)致通氣性大幅度惡化，損害燒結(jié)礦的生產(chǎn)率。所以，通過(guò)對(duì)所述鐵礦石原料施加造粒處理來(lái)提高造粒物的強(qiáng)度。
也就是說(shuō)，以上的鐵礦石原料根據(jù)其礦種或粒度進(jìn)行分類(lèi)，分別用模擬造粒生產(chǎn)線20及顆粒造粒生產(chǎn)線30這兩個(gè)系統(tǒng)的造粒生產(chǎn)線進(jìn)行造粒(模擬粒子化或顆?；?，制造燒結(jié)原料顆粒和模擬造粒物。以下，對(duì)各造粒生產(chǎn)線進(jìn)行詳述。首先，對(duì)模擬造粒生產(chǎn)線20進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。模擬造粒生產(chǎn)線20是制造使微粉(例如粒徑為250 μ m以下)附著在成為核粒子的鐵礦石原料的粗粒(例如粒徑為3mm以上) 上而得到的模擬造粒物的生產(chǎn)線。如圖4所示，該模擬造粒生產(chǎn)線20具有儲(chǔ)存含有粗粒及微粉的燒結(jié)原料的原料槽21、篩選機(jī)22、將燒結(jié)原料與水溶性粘合劑等混煉的混煉機(jī)23、 通過(guò)對(duì)混煉的燒結(jié)原料進(jìn)行造粒來(lái)制造模擬造粒物的造粒機(jī)對(duì)。在原料槽21中，例如，儲(chǔ)存有含有粗粒及微粉的鐵礦石(例如豆礦石)、或含有焦炭粉、石灰石等的鐵礦石原料，采用篩選機(jī)22將該鐵礦石原料篩選成規(guī)定粒徑以上(例如 3mm以上)的粗粒和比粗粒小的微粉。其中可將粗粒直接用作核粒子，輸送給造粒機(jī)對(duì)。另一方面，將微粉裝入例如由羅地格混合機(jī)(Loedige mixer)等構(gòu)成的混煉機(jī)23 中，與粘合劑一同混煉，生成混煉物。作為混煉機(jī)23，能夠使用犁鏵式混合機(jī)(Ploughshare mixer)、愛(ài)立許混合機(jī)(EIRICH mixer)等葉片旋轉(zhuǎn)式的混煉機(jī)。作為添加到混煉機(jī)中的粘合劑，從提高造粒性的觀點(diǎn)出發(fā)，例如能夠采用聚丙烯酸系等分散劑(用于促進(jìn)固體交聯(lián)的分散劑，包括添加了分散劑的水溶液或膠體)、生石灰、木質(zhì)素中的至少1種以上。作為采用了本實(shí)施方式例的燒結(jié)設(shè)備的造粒工序中的添加到混煉機(jī)中的粘合劑，優(yōu)選采用聚丙烯酸系等分散劑。將通過(guò)混煉機(jī)23得到的混煉物和來(lái)自上述篩選機(jī)22的粗粒裝入由圓筒混合機(jī)等構(gòu)成的造粒機(jī)M中。關(guān)于該造粒機(jī)對(duì)，例如，能夠使用圓筒混合機(jī)或盤(pán)式制粒機(jī)等，通過(guò)所述造粒機(jī)對(duì)，對(duì)鐵礦石原料的混煉物進(jìn)行造粒(模擬粒子化)，成為模擬造粒物。具體而言，通過(guò)利用造粒機(jī)M的造粒處理，在粗粒即核粒子的周?chē)街固糠邸⑵渌F礦石、含在粘合劑中的微粉(例如粒徑為250 μ m以下)，制造模擬造粒物(例如，粒徑為1 10mm)。接著，對(duì)顆粒造粒生產(chǎn)線30進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。顆粒造粒生產(chǎn)線30是制造對(duì)以規(guī)定的粒徑以下的微粉為主體的鐵礦石原料進(jìn)行造粒而得到的造粒物即燒結(jié)原料顆粒的生產(chǎn)線。 以微粉為主體的鐵礦石原料，例如是含有60質(zhì)量％以上粒徑為250 μ m以下的粒子的鐵礦石原料。燒結(jié)原料顆粒例如是粒徑為1 10mm、平均粒徑為5mm的造粒物，在本實(shí)施方式中，是含有70質(zhì)量％以上粒徑為3mm以上的粒子的造粒物。如圖4所示，該顆粒造粒生產(chǎn)線30具備用于儲(chǔ)存以微粉為主體的鐵礦石原料的原料槽31、篩選機(jī)32、用于粉碎該鐵礦石原料的粉碎機(jī)33、對(duì)粉碎后的燒結(jié)原料和粘合劑等進(jìn)行混煉的混煉機(jī)34、通過(guò)對(duì)混煉的燒結(jié)原料進(jìn)行造粒來(lái)制造燒結(jié)原料顆粒的造粒機(jī)35、 篩選機(jī)36、對(duì)造粒的燒結(jié)原料顆粒進(jìn)行干燥的干燥機(jī)37。其中，混煉機(jī)34是具備本發(fā)明的粘合劑添加裝置的混煉機(jī)的一例子，其詳細(xì)說(shuō)明后述。在上述顆粒造粒生產(chǎn)線30的原料槽31中，儲(chǔ)存有含有較多微粉的各種鐵礦石原料(例如，馬拉曼巴礦石、高磷布洛克曼礦石等)、含有上述的煉鐵粉塵、顆粒給料等的微粉原料、或石灰石等粘合劑等的燒結(jié)原料。作為該鐵礦石，從易于造粒及體現(xiàn)造粒物的強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選事前通過(guò)篩選機(jī)(未圖示)等將規(guī)定粒徑以上的粗粒篩選除去，成為某程度的微粉(例如粒徑為3mm以下)。從所述原料槽31供給的鐵礦石原料，首先，被篩選機(jī)32篩分，然后將規(guī)定粒徑(例如3mm)以下的微粉供給到粉碎機(jī)33中。另一方面，該規(guī)定粒徑以上的粒子為了用作上述的模擬造粒物的核粒子，被供給到模擬造粒生產(chǎn)線20的造粒機(jī)M中。粉碎機(jī)33例如由滾壓壓縮機(jī)、球磨機(jī)等構(gòu)成，將投入的鐵礦石原料粉碎到規(guī)定的粒度分布。如此，通過(guò)將鐵礦石原料粉碎而進(jìn)行微粉化及整粒，能夠使后段的造粒處理更加容易。接著，在混煉機(jī)34中，在通過(guò)添加粘合劑及水分進(jìn)行了水分調(diào)整后，對(duì)微粉狀的鐵礦石原料進(jìn)行混煉。在本實(shí)施方式中，作為該混煉機(jī)34，例如，可使用羅地格混合機(jī)、犁鏵式混合機(jī)等葉片旋轉(zhuǎn)式的混煉機(jī)。如此在本實(shí)施方式中，通過(guò)在造粒機(jī)35的前段設(shè)置混煉機(jī)34，形成提高了鐵礦石原料和粘合劑的混煉能力的構(gòu)成。作為添加到混煉機(jī)中的粘合劑，從提高造粒性的觀點(diǎn)出發(fā)，例如，能夠采用聚丙烯酸系等分散劑(用于促進(jìn)固體交聯(lián)的分散劑，包括添加了分散劑的水溶液或膠體)、生石灰、木質(zhì)素中的至少1種以上。作為在采用本實(shí)施方式例的燒結(jié)設(shè)備的造粒工序中的添加到混煉機(jī)中的粘合劑，優(yōu)選采用聚丙烯酸系等分散劑。將利用混煉機(jī)34進(jìn)行混煉后的燒結(jié)原料裝入造粒機(jī)35中進(jìn)行造粒。作為造粒機(jī) 35，例如，能夠使用圓筒混合機(jī)或盤(pán)式制粒機(jī)等。通過(guò)利用所述造粒機(jī)35的造粒，例如，可制造粒徑為1 10mm、優(yōu)選粒徑為3 6mm(例如平均粒徑為5mm)的大致球形的造粒物即燒結(jié)原料顆粒。關(guān)于該燒結(jié)原料顆粒的粒度分布，例如，也可以將粒徑為3mm以上的粒度規(guī)定為70質(zhì)量％。如此制造的燒結(jié)原料顆粒在用篩選機(jī)36篩選了規(guī)定粒徑以上的造粒物后，用干燥機(jī)37進(jìn)行干燥。作為干燥機(jī)37，能夠使用流動(dòng)層干燥機(jī)、填充層干燥機(jī)、圓筒式干燥機(jī)寸。如以上所述，按規(guī)定的配合比配合用模擬造粒生產(chǎn)線20造粒的模擬造粒物和用顆粒造粒生產(chǎn)線30造粒的燒結(jié)原料顆粒，供給到燒結(jié)機(jī)40中。燒結(jié)機(jī)40對(duì)上述2種燒結(jié)原料造粒物進(jìn)行燒結(jié)，制造燒結(jié)礦。該燒結(jié)礦在經(jīng)由利用破碎機(jī)(未圖示)的破碎和利用燒結(jié)冷卻器(未圖示)的冷卻后，供給到高爐。以上，對(duì)本實(shí)施方式的燒結(jié)設(shè)備的整體構(gòu)成進(jìn)行了說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，在上述模擬造粒生產(chǎn)線及顆粒造粒生產(chǎn)線30中，為了提高造粒機(jī)M、35的造粒性，在其前段分別設(shè)置混煉機(jī)23、34，通過(guò)該混煉機(jī)23、34，在將粘合劑添加到鐵礦石原料中進(jìn)行了混煉后， 將得到的混煉物提供給造粒機(jī)對(duì)、35進(jìn)行造粒。本實(shí)施方式在利用所述混煉機(jī)23、34進(jìn)行混煉時(shí)的粘合劑添加方法方面具有特征，混煉機(jī)23、34為了實(shí)現(xiàn)該粘合劑添加方法而具備特征性結(jié)構(gòu)的粘合劑添加裝置。再有，后述的圖5所示的混煉機(jī)50適合用作上述圖4所示的燒結(jié)設(shè)備的混煉機(jī)23、34。關(guān)于本實(shí)施方式的特征即混煉機(jī)50的粘合劑添加裝置及粘合劑添加方法如后所述(參照?qǐng)D5 圖7)。[2.粘合劑濃度控制的必要性的驗(yàn)證結(jié)果]接著，在對(duì)本實(shí)施方式的粘合劑添加方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明之前，采用上述圖2及圖3 所示的粘合劑添加方法的例子，對(duì)將粘合劑添加到混煉機(jī)中時(shí)高精度且迅速地控制粘合劑濃度的必要性的驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，在圖2及圖3的粘合劑添加方法中，為了將均勻的粘合劑水溶液添加到鐵礦石原料中，采用靜態(tài)攪拌機(jī)10，混合粘合劑原液和水分調(diào)整用的水(添加水)，生成規(guī)定濃度的粘合劑水溶液，將該粘合劑水溶液經(jīng)由1根配管5供給混煉機(jī)1，從混煉機(jī)1的主體部2添加到鐵礦石原料中。此外，因投入到混煉機(jī)1中的鐵礦石原料含有的水分(原料水分)變動(dòng)，因此添加到該原料中的粘合劑濃度的適當(dāng)值也時(shí)時(shí)刻刻變化。如果通過(guò)混煉機(jī) 1添加到鐵礦石原料中的粘合劑濃度不是適當(dāng)值，則后段的造粒工序的造粒性下降。所以， 在原料水分變化時(shí)，需要盡量迅速地將粘合劑濃度變更為適合變化后的原料水分的濃度?？墒?，上述圖2及圖3的粘合劑添加方法由于是從靜態(tài)攪拌機(jī)10到混煉機(jī)1通過(guò) 1根配管5供給粘合劑水溶液的裝置構(gòu)成，因而在原料水分變化時(shí)，即使即時(shí)通過(guò)流量調(diào)節(jié)閥11、14對(duì)供給靜態(tài)攪拌機(jī)10的粘合劑原液和添加水的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制成適合變化后的原料水分的粘合劑濃度，殘存于該配管5內(nèi)的粘合劑水溶液(適合變化前的原料水分的濃度粘合劑水溶液)無(wú)論如何也被供給到混煉機(jī)1中，從而添加到原料中。如此，上述圖 2及圖3的粘合劑添加方法以殘存于配管5內(nèi)的粘合劑水溶液的程度在粘合劑濃度的變更中產(chǎn)生延遲，因而相對(duì)于原料水分的變化的應(yīng)答性差。因而，本申請(qǐng)發(fā)明者們對(duì)于在上述圖2及圖3的粘合劑添加方法中，在原料水分變化時(shí)，殘存于配管5內(nèi)的粘合劑水溶液對(duì)適合于造粒的混煉物的粘合劑濃度產(chǎn)生何等程度的不良影響進(jìn)行了驗(yàn)證。表1及表2示出其結(jié)果。表1示出在該粘合劑添加方法中，在投入混煉機(jī)1中的鐵礦石原料所占的水分的比例(原料水分比例)從8.5質(zhì)量％降到8.0質(zhì)量％時(shí)，對(duì)原料中的粘合劑固體成分的與適當(dāng)值相比的偏差進(jìn)行驗(yàn)證而得到的結(jié)果。表2示出在原料水分比例從8. 0質(zhì)量％上升到8. 5質(zhì)量％時(shí)，對(duì)原料中的粘合劑固體成分的與適當(dāng)值相比的偏差進(jìn)行驗(yàn)證而得到的結(jié)果。再有，在上述驗(yàn)證中，在圖2的粘合劑添加方法中，作為配管5， 使用長(zhǎng)20m的配管50A。表1 原料水分比例從8. 5質(zhì)量％降到8. 0質(zhì)量％時(shí)的粘合劑固體成分比的偏差項(xiàng)目單位變化前變化后原料投入量SF/t (t表示時(shí)間。以下相同)dry-ton/h200200原料水分比例Rwq%8.58原料水分量WF/tton/h18.517.4粘合劑固體成分比(設(shè)定值)Rs%0.10.1粘合劑原液中固體成ton/h0.20.2粘合劑原液供給量(SB+WB) /tton/h0.440.44粘合劑原液中水分量WB/tton/h0.240.24混合后原料水分比例(設(shè)定值)Rwi (=最適合造粒的水分比例)%9=9混合后水分量(Wf+Wb+Ww) /tton/h19.819.8添加水供給量Ww/tton/h1.02.2粘合劑水溶液供給量(Sb+Wb+Ww) /tton/h1.42.6粘合劑濃度Cb質(zhì)量％14.17.7配管內(nèi)的粘合劑水溶液的比重dton/m31.081.04配管內(nèi)的粘合劑水溶液的殘留體積Vm30.0440.044配管內(nèi)的粘合劑水溶液的質(zhì)量Q (=dXV)ton0.0480.046原料水分的變化后壓出配管內(nèi)的水溶液的時(shí)間Asec—63.3在時(shí)間A中的實(shí)際的粘合劑固體成分的供給量 Sb Vtton/h—0.38在時(shí)間A中的實(shí)際的粘合劑固體成分Sb'的與適當(dāng)值Sb相比的偏差倍—1.9表2 原料水分比例從8. 0質(zhì)量％上升到8. 5質(zhì)量％時(shí)的粘合劑固體成分比的偏
差
權(quán)利要求
1.一種粘合劑添加方法，其特征在于，在鐵礦石原料的造粒中，將對(duì)由粘合劑供給管及供水管分別供給的粘合劑和水進(jìn)行混合、并且出口側(cè)敞開(kāi)的混合噴嘴設(shè)置在鐵礦石原料的混煉機(jī)的原料投入部附近，從所述混合噴嘴對(duì)投入所述混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料噴灑由所述粘合劑和所述水混合而成的粘合劑水溶液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的粘合劑添加方法，其特征在于，所述混合噴嘴為由外噴嘴和配設(shè)在所述外噴嘴內(nèi)的內(nèi)噴嘴構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)，在所述外噴嘴或所述內(nèi)噴嘴的一方上連接所述粘合劑供給管，在另一方的噴嘴上連接所述供水管，通過(guò)對(duì)于由所述粘合劑供給管向所述外噴嘴內(nèi)供給的所述粘合劑，噴霧由所述供水管供給的所述水，在所述外噴嘴內(nèi)混合所述粘合劑和所述水，生成所述粘合劑水溶液，從所述外噴嘴的噴嘴口對(duì)所述鐵礦石原料噴灑所述粘合劑水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑添加方法，其特征在于，所述粘合劑供給管與貫通地形成于所述外噴嘴的側(cè)面上的流入口連接，所述供水管與所述內(nèi)噴嘴連通地連接，通過(guò)對(duì)于從所述外噴嘴的所述流入口噴出到所述外噴嘴內(nèi)的所述粘合劑，從所述內(nèi)噴嘴的噴嘴口噴霧所述水，將所述水混合在所述粘合劑中，生成所述粘合劑水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的粘合劑添加方法，其特征在于，所述供水管與貫通地形成于所述外噴嘴的側(cè)面上的開(kāi)口連接，所述粘合劑供給管與所述內(nèi)噴嘴連通地連接，通過(guò)對(duì)于從所述內(nèi)噴嘴的噴嘴口噴出到所述外噴嘴內(nèi)的所述粘合劑，從所述外噴嘴的所述開(kāi)口噴霧所述水，將所述水混合在所述粘合劑中，生成所述粘合劑水溶液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的粘合劑添加方法，其特征在于，所述粘合劑是聚丙烯酸系分散劑。
6.權(quán)利要求1 5中的任一項(xiàng)所述的粘合劑添加方法，其特征在于，根據(jù)所述鐵礦石原料所含有的水分或所述混煉機(jī)中的所述鐵礦石原料的投入量，控制所述粘合劑供給管或所述供水管中的至少任一方的流量。
7.一種粘合劑添加裝置，其特征在于，具備在鐵礦石原料的造粒機(jī)中供給粘合劑的粘合劑供給管、供給水的供水管、以及混合噴嘴，所述混合噴嘴設(shè)置在鐵礦石原料的混煉機(jī)的原料投入部附近，對(duì)由所述粘合劑供給管及所述供水管分別供給的所述粘合劑和所述水進(jìn)行混合，并且所述混合噴嘴的出口側(cè)敞開(kāi)；所述混合噴嘴對(duì)投入所述混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料噴灑由所述粘合劑和所述水混合而生成的粘合劑水溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的粘合劑添加裝置，其特征在于，所述混合噴嘴為由外噴嘴和配設(shè)在所述外噴嘴內(nèi)的內(nèi)噴嘴構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)，在所述外噴嘴或所述內(nèi)噴嘴的一方上連接所述粘合劑供給管，在另一方的噴嘴上連接所述供水管，通過(guò)對(duì)于由所述粘合劑供給管向所述外噴嘴內(nèi)供給的所述粘合劑，噴霧由所述供水管供給的所述水，在所述外噴嘴內(nèi)混合所述粘合劑和所述水，生成所述粘合劑水溶液，從所述外噴嘴的噴嘴口對(duì)所述鐵礦石原料噴灑所述粘合劑水溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘合劑添加裝置，其特征在于，所述粘合劑供給管與貫通地形成于所述外噴嘴的側(cè)面上的流入口連接，所述供水管與所述內(nèi)噴嘴連通地連接，通過(guò)對(duì)于從所述外噴嘴的所述流入口噴出到所述外噴嘴內(nèi)的所述粘合劑，從所述內(nèi)噴嘴的噴嘴口噴霧所述水，將所述水混合在所述粘合劑中，生成所述粘合劑水溶液。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的粘合劑添加裝置，其特征在于，所述供水管與貫通地形成于所述外噴嘴的側(cè)面上的開(kāi)口連接，所述粘合劑供給管與所述內(nèi)噴嘴連通地連接，通過(guò)對(duì)于從所述內(nèi)噴嘴的噴嘴口噴出到所述外噴嘴內(nèi)的所述粘合劑，從所述外噴嘴的所述開(kāi)口噴霧所述水，將所述水混合在所述粘合劑中，生成所述粘合劑水溶液。
11.根據(jù)權(quán)利要求7 10中的任一項(xiàng)所述的粘合劑添加裝置，其特征在于，所述粘合劑為聚丙烯酸系分散劑。
12.根據(jù)權(quán)利要求7 11中的任一項(xiàng)所述的粘合劑添加裝置，其特征在于，還具備控制部，所述控制部根據(jù)所述鐵礦石原料所含有的水分或所述混煉機(jī)中的所述鐵礦石原料的投入量，對(duì)所述粘合劑供給管或所述供水管中的至少任一方的流量進(jìn)行控制。
13.—種混煉機(jī)，其特征在于，具備權(quán)利要求7 12中的任一項(xiàng)所述的粘合劑添加裝置。
14.一種混煉方法，其特征在于，采用權(quán)利要求7 12中的任一項(xiàng)所述的粘合劑添加裝置，一邊對(duì)投入到混煉機(jī)的原料投入部中的鐵礦石原料噴灑粘合劑水溶液，一邊在所述混煉機(jī)內(nèi)混煉所述鐵礦石原料。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，提供在鐵礦石原料的造粒中，能夠?qū)⒄澈蟿┚鶆虻靥砑拥借F礦石原料中，且能夠高精度且迅速地控制粘合劑的濃度及添加量的粘合劑添加方法、添加裝置。本發(fā)明的粘合劑添加方法的特征在于將對(duì)由粘合劑供給管(63)及供水管(66)分別供給的粘合劑和水進(jìn)行混合的混合噴嘴(70)設(shè)置在混煉機(jī)(50)的原料投入部(55)附近，從混合噴嘴(70)，對(duì)投入到混煉機(jī)(50)的原料投入部(55)中的鐵礦石原料噴灑由粘合劑和水混合而成的粘合劑水溶液。
文檔編號(hào)C22B1/16GK102378820SQ201080014538
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者八代健一, 兼井玲, 安部洋一, 藤木涉, 長(zhǎng)田淳治 申請(qǐng)人:新日本制鐵株式會(huì)社