(T002-1)カルシウムフェライトの反応過程を考慮した焼結鉱ガス還元モデルの開発

摘要

実機焼結鉱中の４元系カルシウムフェライト（以下、CF と略記する）は、杉山ら1) が示したように難還元性鉱物2)：2FeO·SiO2、CaO·FeO·SiO2 などを生成する原因となる SiO2 を取り込んで無害化し、酸化鉄の次に還元性の良い鉱物相となったもので、その還元速度の評価は、鉄鉱石原料の劣質化に伴い、ますます重要となってきている。すなわち、CF はSiO2 を取り込んで、＜Fe2O3、CaO、SiO2、Al2O3 ＞ がうまく結晶化したものであり1)、焼結鉱中のCF の割合が増えることは、難還元性鉱物相の減少を通じて、焼結鉱の被還元性の向上に寄与する。現在、低炭素焼結技術の一つとして、スーパーシンター3) が注目されており、その成品焼結鉱は、従来のものと比べてCF の割合が高くなっている [質量比で表わすと CF／(酸化鉄＋CF) ＝ 約0.25 → 約0.4 ]。また、高炉においては、低還元材比を目指して、高反応性コークス·高反応性焼結鉱の組合せや、含炭塊成鉱などの炭材·鉱石近接配置といった手法により、反応速度の高速化を通じて保存帯温度の低温化が試行されているが、まさしく保存帯温度域において、酸化鉄とCF の還元平衡が異なり（Fig.1 参照）、このことを無視した焼結鉱還元速度の解析では、高炉プロセスの正しい評価が出来ない。