木粉を添加した石炭内装鉄鉱石熱間塊成体の高炉模擬加熱荷重下における自己反応挙動

摘要

未反応塊成体：（1）未反応塊成体において，石炭添加量の10mass％の木粉置換によって置換無しのものと比べ見掛け密度は殆ど差がなかったが，脱ガス率は少し増加し，庄潰強度は少し低下した。塊成体の実炉模擬加熱荷重下反応実験：（2）木粉添加塊成体の方が1000°C以上の高温域での収縮率が少し大きかった。これは石炭と木粉の嵩密度の遠いと木粉のガス化の容易さの違いによるためと考えられる。（3）部分反応後塊成体の圧潰強度は，反応時間140min辺りで最小値をとるが，木粉添加の有無に依らず高炉許容値以上の強度であった。低温域では木粉添加無し塊成体の方が，高温域では木粉添加塊成体の方が，相対的に高い圧潰強度を示した。（4）700°C付近がら急速にガス化と還元が進行し始め，1000-1100°Cでほぼ還元が終了した。この温度は通常の焼結鉱と比べて約200°C低い。また，全体的にガス化の方が還元よりも反応の進行は少し遅かった。ガス化と還元反応への木粉添加の影響は少なかった。（5）木粉添加塊成体の方が，高温域での反応後の残留炭素濃度が低値であったが，木粉添加の有無に依らず1200°C付近から還元鉄への浸炭が徐々に進行し始め，黒鉛ルツボから還元鉄への浸炭は1300°C付近から起こり，1400°Cではほぼ黒鉛飽和となり両塊成体は共に溶落した。本研究において，鉱石，石炭の提供に対して大手製鉄各社の関係各位に，木粉の提供に対して愛知県産業技術研究所高須恭夫氏に，感謝敦します。