KR20020093937A

KR20020093937A - 제철용 원료의 조립 처리 방법 및 제철용 조립 처리제

Info

Publication number: KR20020093937A
Application number: KR1020027014140A
Authority: KR
Inventors: 츠토무 오카다; 요조 호소따니; 준 오까자끼; 가츠유끼 시나가와; 하루히사 수쥬끼; 가츠유끼 고노; 아츠시 모토야마; 게이치 나까모토; 사또루 미우라
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤; 가부시키가이샤 닛폰 쇼쿠바이
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2002-12-16
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: BR0204261B1; TW546389B; EP1367141A1; AU2002233659B2; BR0204261A; BRPI0204261B8; WO2002066688A1; EP1367141A4; CN1457369A; KR100550438B1; CN1230563C

Abstract

제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과후, 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 조립 처리용 조성물을 배합하여 당해 조립 처리용 조성물의 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)를 행한다. 이에 따라서, 저렴하게, 제철용 원료를 조립 처리하여 의사 입화 또는 펠리트화하는데 적합하게 사용되는 제철용 원료의 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

Description

제철용 원료의 조립 처리 방법 및 제철용 조립 처리제{Method of Granulation Treatment of Raw Material for Iron Making and Granulation Treatment Agent for Iron Making}

소결광의 제조에 있어서는, 우선 소결 원료가 되는 철광석, 부원료, 연료 등을 혼합하고, 드럼 믹서, 펠레타이저(pelletizer), 아이리히 믹서 등의 조립기로 수분을 조절하면서 조립하여 의사 입자를 제조한다. 의사 입자라고 하는 것은 일반적으로 0.5mm 이하의 미립자가 1 ~ 3mm의 핵입자에 부착되어 있는 입자이다. 이 경우, 조립에 도모되는 작용은 미립자가 핵입자 주변에 부착하는 의사 입자성을 향상시키는 것, 의사 입자가 소결 과정의 습윤대, 건조대 등에서 붕괴하기 곤란한 것 등이다. 소결 원료를 이와 같이 의사 입자로 하는 경우, 소결기 상에서의 소결 원료 충전층(소결베드)내의 통기성을 향상시키고, 소결기의 생산성 향상을 도모할 수있다.

소결 원료를 소결하는 소결기는 하방흡인식을 채용하고 있고, 소결 원료의 하측으로부터 흡인함으로써 소결에 필요한 공기를 유통시킴과 동시에 소결 원료의 상측으로부터 하측으로 향하게 연료를 연소시킴으로써 소결 원료를 소결할 수 있도록 되어 있다. 이 때문에, 소결 원료가 미분을 많이 포함하고 있으면 구멍이 막히는 등으로 해서 통기성이 저하되고, 연료인 코크스의 연소 속도가 느려지기 때문에 소결기의 생산 효율이 저하된다. 그래서, 통기성을 개선시키기 위해 소결 원료를 조립(의사 입화)하는 등의 사전 처리가 필요하다. 사전 처리로서는 예를 들면, 소결 원료에 소량의 물을 첨가하여 교반하는 등의 조립 조작이 수행되고 있다. 그러나, 물만을 사용한 조립 조작에서는 의사 입자성을 향상시키는 효과가 결여되기 때문에 소결 원료에 포함된 미분의 양을 그다지 절감시킬 수가 없다.

이를 위해, 종래부터 의사 입화성을 향상시키기는 대책으로서, 소결 원료 중에 점결제로서 각종의 조립 첨가제를 첨가하는 방법이 제안되고 있다. 조립 첨가제로서 사용되는 것은 다수가 공지되어 있다. 예를 들면 벤토나이트. 리그닌아황산염(펄프폐액), 전분, 수크로즈, 당밀, 물유리, 시멘트, 젤라틴, 옥수수 전분 등이 결합제 또는 증점제로서, 이의 사용이 검토되고 있다.

또, 일본공개특허공보 제(소)59-50129호 공보(공개일 1984년 3월 23일)에는 특정 농도의 분산제 및/또는 특정 농도의 계면활성제를 함유하는 물을 사용한 소결 원료의 전처리 방법이 기재되어 있고, 분산제로는 평균분자량 2000 ~ 20000의 아크릴산계 중합체, 말레산계 중합체, 스티렌설폰산계 중합체 등이 기재되어 있다.

또, 일본공개특허공보 제(소)61-61630호 공보(공개일 1986년 3월 29일)에는 평균분자량 500 ~ 300000의 말레산계 중합체 등의 수용성 고분자 화합물을 포함하는 소결광 제조용 점결제가 기재되어 있다.

그렇지만, 이들은 어떤 것도 소결광의 제조에 있어서 의사 입화성이 불충분하다는 문제점을 갖고 있고, 소결 원료에 포함된 미립자의 양을 절감시킬 수는 있다곤 해도, 절감된 양이 불충분한데다가 운송시나 소결베드에서의 수분응축대 등에서의 의사 입자의 붕괴를 피할 수 없기 때문에 이의 첨가량이 비교적 많고 비용이 많이 든다든지, 사용하는 양의 확보가 곤란하다는 등의 문제가 있어 공업적으로는 사용되고 있지 않다.

이 외에도, 일본공개특허공보 제(소)52-117820호 공보(공개일 1977년 10월 3일)이나 일본공개특허공보 제(평)3-183729호 공보(공개일 1991년 8월 9일)에는 철광석이나 탄산칼슘 등의 미분을 첨가하는 것을 특징으로 하는 것의 기재가 있지만, 역시 의사 입화성이 불충분하다는 등의 문제가 있어 공업적으로 사용되고 있지 않다.

현재 실용화되고 있는 조립첨가제로서는 예를 들면 제철연구 제28호(1976) 9면에 개시되어 있는 생석회가 널리 사용되고 있다. 이에 따르면, 생석회의 효과는 다음과 같이 개시되어 있다. 첫째로, 믹서 내에서의 의사 입화의 촉진을 도모할 수 있다. 둘째로, 의사 입자로부터 이루어진 소결 원료를 특정의 높이로 충전하고 소결베드를 형성시킨 후에 표층에 점화한 후의 소결 과정에 있어서, 건조, 가열하는 과정에서 의사 입자가 붕괴하는 것을 방지하고 소결층내에 균일한 공기의 흐름을유지할 수 있다고 한다.

한편, 펠리트의 제조에 있어서는, 원료가 되는 철광석, 더스트, 탄재 등을 혼합한 후 펠레타이저 등의 조립기로 수분을 조절하면서 조립한다. 펠리트라고 하는 것은 일반적으로 1.0mm 이하의 입자가 굳어져 6.0 ~ 50mm의 구상이 된 입자를 의미한다. 이 경우, 조립에 도모되는 작용은 건조하기 전의 생펠리트의 상태에서의 강도가 높은 것, 건조 공정중이나 운송 공정 중에 파괴되어 분화하지 않는 것 등이다. 그리고, 종래부터 펠리트의 강도를 향상시키기 위해 미분상의 원료에 조립첨가제로서 벤토나이트를 1중량% 이상 가해서 혼련하고, 적량의 물을 산포하면서 조립 조작을 행하는 펠리트를 제조하는 방법이 제안되어 있다. 또한 여기서 기술하는 펠리트라고 하는 것은 고로 원료, 소결 원료, 회전로 원료 등이 되고, 이의 제조 방법 등은 특히 한정되는 것은 아니다.

그렇지만, 소결광의 제조에 있어서는 생석회나 당밀 등의 바인더의 사용은 일반적으로 고가이기 때문에 제조 비용의 상승을 초래한다. 또, 생석회를 사용한 조립화는 실용화되어 있긴 하지만, 생석회는 흡습성이 좋고 이 경우 발열하기 때문에 취급에 주의를 요한다고 하는 문제점이 있다. 또, 현재 사용되고 있는 생석회는 사용량을 비교적 많게 하지 않으면 충분한 효과가 수득되지 않기 때문에 비용이 상승된다. 따라서, 이의 사용량을 극도로 감소시켜 작업하고 있는 것이 현재 상황이다. 그리고, 생석회를 2중량% 이상 첨가해도 이의 의사 입화성의 향상 효과는 두드러지지 않는 경향이 있다.

또한, 최근에는, 우량 괴광의 고갈화와 동시에 분광석의 질도 심하게 낮아져, 소결 원료의 조립성이 이전보다도 악화되고 있는 문제가 있다. 이 때문에 생석회 첨가에 의한 조립을 실시해도 그 효과가 이전보다도 적어지고 있다. 또한, 생석회 이외의 바인더는 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시키는 효과가 불충분하고, 소결베드의 통기성을 향상시켜 소결 시간을 단축하는 효과가 작고, 또한 수득된 소결광의 소결광 강도가 약하다. 소결광 강도가 약한 소결광은 예를 들면, 소결 후의 파괴시 미분이 발생하기 쉬워지기 때문에 회송광이 많아져 완성품 수율이 저하되고, 이의 생산 효율이 저하된다. 따라서, 생석회 이외의 바인더를 사용한 조립 방법이 실용화되어 있지 않다.

또, 생석회를 사용한 경우에도, 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시키는 효과는 아직 충분하다고는 할 수 없는 상태이다. 이에 대해, 생석회 이외의 바인더와 생석회를 병용한다고 하는 대안의 방법이 있지만, 생석회 이외의 공지된 바인더에는 생석회와 병용해도 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시키는 효과가 높은 것은 공지되어 있지 않다.

따라서, 의사 입화성을 향상시키는 효과가 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있는 저렴한 조립 방법이 요구되고 있다. 또, 의사 입화성을 향상시키는 효과가 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있는 저렴한 제철용 조립 처리제, 즉 소결 원료를 조립하는데 적합하게 사용할 수 있는 저렴한 바인더가 요구되고 있다.

한편, 펠리트의 제조에 있어서, 벤토나이트를 사용하는 경우 팽윤성이 커서 조립시에 다량의 수분을 첨가해야 한다. 따라서, 생펠리트는 유연하기 때문에 변형이 용이하고 건조 공정시에 가스의 통기성이 악화되고, 충분한 건조를 행하는데 장시간이 필요하기도 하고, 강도가 저하하는 문제가 있다. 또한, 벤토나이트 내에는 실리콘 등의 불순물 성분이 많이 포함되어 있어, 용선, 용강 중의 슬러그(slug)의 증대를 초래하는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안한 것으로서, 그 목적은 저렴하게, 제철용 원료를 조립 처리하여 의사 입화 또는 펠리트화하는데 적합하게 사용될 수 있는 제철용 원료의 조립 처리 방법 및 제철용 조립 처리제를 제공하는데 있다.

본 발명은 제철용 원료가 되는 소결광의 제조 방법 또는 펠리트의 제조 방법에 관한 것으로, 제철용 원료를 조립 처리하는 경우, 특히 제철용 원료의 수분을 조절하여 조립하는 의사 입화 또는 펠리트화(quasi-granulation or pelletization)에 적합하게 사용되는 제철용 원료의 조립 처리 방법 및 제철용 조립 처리제에 관한 것이다.

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토한 결과, 제철용 원료, 즉 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 있어서, 조립시에 존재하는 물 중에, 예를 들면 첨가수 또는 원료의 투입수분 중에 미립자를 일정량 이상 안정하게 분산시킴으로써 의사 입화성을 현저히 향상시키고, 의사 입자의 강도를 높이고, 소결시의 통기성을 향상시켜, 소결시의 생산성을 향상시킬 수 있음을 밝혀내었다.

또, 본 발명자들은 상기 제철용 원료를 조립 처리하는데 있어서, 종래의 제철용 조립 처리제보다도 조립 효과, 즉 의사 입화성의 향상 효과가 우수한 제철용 조립 처리제 및 조립 처리 방법을 제공하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 특정의 고분자 화합물을 필수 성분으로 하는 제철용 조립 처리제를 사용하여 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리함으로써 종래 보다도 현저히 개량된 조립효과가 수득됨을 밝혀내었다.

또한, 본 발명자들은 특정의 조건하에서 측정한 미분의 ξ전위와 조립성이 상관관계가 있음을 밝혀내었다. 그리고, 본 발명자들은 전기영동 광산란법을 사용한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하의 미분은 물에 대한 분산 안정성이 우수하여 제철용 원료의 의사 입화성을 현저히 향상시킬 수 있음을 밝혀내었다. 또, 본 발명자들은 전기영동 광산란법을 사용한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 미분의 ξ전위가 - 55mV 이하가 되도록, 제철용 원료에 첨가하는 미분과 당해 미분의 ξ전위를 조절하는 작용이 있는 미분 보조제와를 선택하면 실제로 제철용 원료의 조립 처리를 행한 경우에 양호한 조립 효과가 수득됨을 밝혀내었다.

또, 본 발명자들은 제철용 조립제로서, 어떤 특정한 조건하에서 부착력을 측정하고, 양호한 효과가 수득되는 제철용 조립 처리제를 선택하면, 실제로 조립을 행한 경우에 양호한 의사 입화성이 수득됨을 밝혀내었다. 그리고 본 발명자들은 상기 제철용 조립제로서, 고분자 화합물을 포함하고, 또한 부착력 시험에 의해 측정된 부착력 평가치가 1.2 이상이 되는 제철용 조립제를 사용함으로써 실제로 조립을 행한 경우에 양호한 의사 입화성이 수득되고, 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시킬 수 있고, 게다가 수득된 소결광의 소결광 강도가 세지고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있음을 밝혀내었다.

또한, 본 발명자들은 예의 검토한 결과, 특히 고분자 화합물과 평균 입경 200μm 이하의 미립자를 병용하여 상기 조립 처리를 행함으로써 의사 입화성이 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시키는 효과가 우수한 것도 또 밝혀내었다.

그리고, 본 발명자들은 상기 조건 중 적어도 어느 하나의 조건을 만족하는 것으로, 양호한 의사 입화성을 수득할 수 있고, 제철용 원료를 저렴하게 조립 처리하고 의사 입화 또는 펠리트화할 수 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 조립 처리용 조성물을 배합하여 당해 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 분산제를 첨가하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량%이상이 되도록 상기 제철용 원료에 평균 입경이 200μm 이하인 미립자를 첨가하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 평균 입경이 200μm 이하인 미립자와 분산제를 첨가하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 한다.

상기한 각종 제철용 원료의 조립 처리 방법에 있어서, 상기 분산제는 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물인 것이 바람직하다. 또, 상기 미립자는 철광석, 철강용 부원료, 석회석, 고령토, 벤토나이트, 제철소 내에서 발생하는 더스트, 플라이애쉬, 실리카흄, 무수석고로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 미립자인 것이 바람직하다.

상기 제철용 원료의 조립 처리 방법은 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우에, 미분 입자를 핵입자 주변에 부착시키는 효과가 우수하기 때문에 통기성이 양호한 의사 입자의 형성을 촉진시키고, 또한 조립물의 강도를 높이기 때문에 소결베드내에서의 의사 입자의 붕괴를 절감시킬 수 있다. 따라서, 소결시의 소결층의 통기성을 향상시킬 수 있고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명의 제철용 조립 처리제는 상기의 목적을 달성하기 위해, 미분의철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제이며, 점토 분산능이 0.5 이상인 수용성 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제철용 조립 처리제는 상기의 목적을 달성하기 위해, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제이며, 카복실기 및/또는 이의 염을 함유하고, 평균 분자량이 500 이상 20000 이하의 범위이고, 또한 중량 평균 분자량/수 평균 분자량으로 나타내는 다분산도가 1.2 이상 12.0 이하의 범위내인 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 한다.

상기 구성의 제철용 조립 처리제에 사용되는 고분자 화합물은 (a) 폴리아크릴산, (b) 폴리아크릴산이 함유하는 카복실기의 일부 또는 전부가 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모니아로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상으로 중화된 폴리아크릴산 염으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 화합물인 것이 바람직하다.

상기 고분자 화합물은 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우에, 미분 입자를 핵입자 주변에 부착시키는 효과가 우수하여, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 구성에 따르면, 제철용 조립 처리제를 저렴하게 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 한다.

따라서, 소결광을 수득하기 위해 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리제는 상기의 목적을 달성하기 위해, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제로이며, 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 갖는 고분자 화합물, β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물, 멜라민설폰산염 포르말린 축합물, 방향족 아미노설폰산 중합체, 리그닌설폰산 변성물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 1종 이상의 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리제는 상기의 목적을 달성하기 위해, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제이며, 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 갖는 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 한다.

상기 고분자 화합물이 갖는 산기가 카복실기 및/또는 이의 염인 것이 바람직하다. 또, 상기 고분자 화합물이 갖는 폴리알킬렌글리콜 쇄가 폴리에틸렌글리콜 유래의 구조 단위를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 각각의 고분자 화합물도 또한 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우에, 미분 입자를 핵입자 주변에 부착시키는 효과가 우수하여, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 구성에 따르면, 제철용 조립 처리제를 저렴하게 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 한다.

따라서, 소결광을 수득하기 위해 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료에 전기영동 광산란법을 사용한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하의 미분을 첨가함을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제철용 원료의 조립 처리 방법은 상기의 목적을 달성하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료에 미분과 당해 미분의 ξ전위를 조절하는 작용이 있는 미분 보조제와를, 전기영동 광산란법을 사용한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 상기 미분의 ξ전위가 - 55mV 이하가 되도록 선택하여 첨가함을 특징으로 한다.

상기 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하인 미분은 물에 대한 분산 안정성이 우수하다. 따라서, 상기 방법에 의하면, 첨가수를 증가시키지 않고, 바인더가 되는 미분(미립자) 분산수를 충분한 양 확보할 수 있음과 동시에, 미분(미립자) 분산수 중의 미립자량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 의하면, 의사 입화성을 향상시킬 수 있기 때문에 미분의 첨가여부에 상관없이 조립후의 미분양은 비약적으로 감소한다. 따라서, 상기 방법에 의하면, 소결광을 수득하기 위해 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

상기 제철용 원료의 조립 처리 방법에 있어서, 상기 미분 보조제는 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물은, 상기한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위를 낮추고, 미분의 분산안정성을 향상시키는 효과가 높고, 고분자 화합물의 사용량이 적어도 우수한 조립성을 수득할 수 있다. 또, 고분자 화합물은 제철용 원료에 나중에 첨가한 미분의 응집체뿐만 아니라 배합 원료가 원래 아주 조금 갖고 있는 200μm 이하의 미립자의 응집체를 풀고, 미립자를 물에 분산시킬 수 있다. 따라서, 상기 방법에 의하면, 보다 한층 의사 입화성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 제철용 원료의 조립 처리 방법에 있어서, 상기 제철용 원료에 대한 미분의 첨가량은 0.01중량% 이상 30중량% 이하의 범위가 바람직하다. 상기 방법에 의하면, 통기성의 저하나 슬러그 등의 폐기물의 증가를 초래하지 않고 미분 분산수 중의 미립자량을 증가시킬 수 있고, 의사 입자화의 촉진 효과가 높은 제철용 원료의 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 조립 처리 방법은 상기 목적을 달성하기 위해, 고분자 화합물을 포함하고 또한 부착력 시험에 의해 측정된 부착력 평가치가 1.2 이상이 되는 제철용 조립제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 한다.

상기한 방법에 의하면, 상기 부착력 평가치가 1.2 이상이 되도록 제철용 조립제를 선택하고, 선택한 제철용 조립제를 상기 제철용 원료에 첨가하여 조립 처리를 행하는 것으로, 소결 원료에 포함되는 미분의 양을 절감시키는 효과가 높고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있고, 소결광을 수득하기 위해 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 따른 조립 처리 방법은, 상기의 과제를 해결하기 위해, 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료에 고분자 화합물과 평균 입경이 200μm 이하인 미분과를 부착력 시험에 의해 측정된 부착력 평가치가 1.2 이상이 되도록 선택하여 첨가함을 특징으로 한다.

상기 방법에 따르면, 평균 입경이 200μm 이하인 미분(미립자)을 보충함과 동시에 상기 고분자 화합물을 필수 성분으로 하는 제철용 조립제를 사용함으로써, 미립자 분산수 중의 미립자의 응집을 방지하고, 첨가수를 증가시키지 않고, 바인더가 되는 미립자 분산수를 충분한 양으로 확보할 수 있고, 그 결과, 의사 입화성, 및 조립후의 의사 입자의 강도를 대폭 증가시킬 수 있다. 따라서, 소결기의 생산율이나 완성품 수율을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

상기 제철용 원료의 조립 처리 방법에 있어서, 상기 고분자 화합물은 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물인 것이 바람직하다.

상기 방법에 의하면, 상기 고분자 화합물을 사용하여 조립을 행함으로써, 의사 입화성, 및 조립후의 의사 입자의 강도를 대폭 증가시킬 수 있다. 그 결과, 완성품 수율이나 소결기의 생산율을 보다 한층 향상시킬 수 있다.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 상기 각각의 제철용 원료의 조립 처리 방법 중 적어도 어느 하나에 적합하기만 하면 양호한 의사 입화성을 수득할 수 있다. 따라서, 상기 각각의 제철용 원료의 조립 처리 방법에 기재된 각각의 조건(특징점)은 적어도 어느 하나를 만족시키면 좋지만, 복수의 조건(특징점)을 만족시키는 것이 바람직하고, 전부 만족시키는 것이 가장 바람직하다.

이하, 상기 각각의 제철용 원료의 조립 처리 방법 및 이에 이용되는 각종 제철용 조립 처리제에 관해, 실시 형태에 따라 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 각각의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 청구항에 기재한 범위로 여러 가지의 변경이 가능하고, 상이한 실시 형태로 각각 개시된 기술 수단을 적절히 조합하여 수득된 실시 형태에 관해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

[실시 형태 1]

본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 처리 방법은 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합하고, 습도를 조절하는 등으로 해서 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 조립 처리용 조성물을 배합하여 당해 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행하는 방법이다. 즉, 상기 조립 처리용 조성물이라고 하는 것은 조립제 등을 포함하는 최종 배합의 제철용 원료이고, 조립 처리가 되는 조립 처리용의 최종 조성물(이하, 조립 처리용 최종 조성물이라고 칭함)을 나타낸다.

본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 처리 방법으로는 구체적으로는 예를 들면, 이하에 나타낸 방법을 들 수 있다.

본 실시 형태에 의한 제1의 제철용 원료의 조립 처리 방법은, 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합하고, 습도를 조절하는 등으로 하여 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 분산제를 첨가(배합)하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행하는 방법이다.

본 실시 형태에 의한 제2의 제철용 원료의 조립 처리 방법은, 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합하고, 습도를 조절하는 등으로 하여 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 평균 입경이 200μm 이하인 미립자를 첨가(배합)하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행하는 방법이다.

본 실시 형태에 의한 제3의 제철용 원료의 조립 처리 방법은, 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합하고, 습도를 조절하는 등으로 하여 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료를 포함하는조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 평균 입경이 200μm 이하인 미립자와 분산제를 첨가(배합)하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행하는 방법이다.

본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 처리에 있어서, 미립자의 역할은 당해 미립자가 분산된 물의 응집력을 향상시키는데 있다. 상기 미립자를 조립시에 존재하는 물, 예를 들면 조립에 사용하는 첨가수 및 원료의 도입 수분에 분산시킴으로써 당해 미립자가 분산된 물의 응집력이 높아지고, 의사 입화성이 향상됨과 동시에 조립 후의 의사 입자의 강도나 소결시의 소결베드 내에서의 의사 입자의 붕괴가 경감되고, 소결후의 완성품 수율 등을 향상시킬 수 있다.

따라서, 의사 입화성은 조립에 사용되는 물 속에 분산하는 미립자의 양에 의해 크게 영향을 받을 수 있으리라 생각된다. 본 발명자들이 예의 검토한 결과, 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 최종 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에 소정 시간 경과 후 물 속에 부유(분산)하고 있는 미립자의 양(분산 미립자량이라고 칭함)이, 사용한 조립 처리용 최종 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 조립 처리용 최종 조성물을 조립 처리하면, 양호한 의사 입화성을 나타낼 수 있음을 밝혀내었다. 상기 분산 미립자량은 2.5중량% 이상인 것이 바람직하고, 3.0중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 3.5중량% 이상인 것이 특히 바람직하다.

의사 입화성을 양호하게 하기 위한 상기 분산 미립자량은 최종 배합의 제철용 원료인 상기 조립 처리용 최종 조성물의 분산성 시험으로 측정할 수 있다. 즉,본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 방법은 최종 배합의 제철용 원료의 분산성 시험에서 분산 미립자량이 2중량% 이상인 상기 최종 배합의 제철용 원료를 조립하는 방법이다.

상기 분산성 시험은 최종적으로 배합된 제철용 원료(조립 처리용 최종 조성물)를 소정의 비율로 물에 분산시켜 소정 시간 경과 후 물 속에 부유(분산)하고 있는 미립자의 양(분산 미립자량)을 측정하는 방법이고, 이 경우의 분산 미립자량이, 물에 분산시킨 상기 조립 처리용 최종 조성물, 즉 상기 분산성 시험에 사용한 조립 처리용 최종 조성물의 2중량% 이상이 되는 때에 의사 입화성이 양호하다고 판단할 수 있다.

상기 분산성 시험은 구체적으로는 이하의 방법으로 실시한다.

우선, 최종적으로 배합된 제철용 원료(조립 처리용 최종 조성물)를 100ml의 메스실린더에 고형분으로 10g이 되도록 채취하고, 여기에 총량으로 100ml가 되도록 이온교환수를 가하고, 잘 교반한다. 이를 약 10초간 정도 교반한 후, 수득된 분산액을 10분간 방치한다. 이 때에 입경이 큰 입자나 분산 안정화되지 않은 입자가 침강한다. 10분간 방치후, 분산액을 모두 빼내고, 잔류하는 침강 체적된 입자를 110℃의 건조기를 사용하여 증발 건조시키고, 건조 중량을 측정하고, 감량분을 계산하는 것으로, 상기 분산액중에 부유(분산)하고 있는 미립자의 중량을 측정한다. 그리고, 채취한 조립 처리용 최종 조성물의 고형분의 중량에 대한 상기 분산 미립자의 건조 중량의 비율(분산 미립자량이라고 칭함)을 구한다.

본 실시 형태에 있어서는, 의사 입화성을 양호하게 하기 위해, 상기 비율,즉 분산 미립자량이 2중량% 이상이 되도록 상기 조립 처리용 최종 조성물을 배합하여 당해 조립 처리용 최종 조성물의 조립 처리를 행한다.

따라서, 본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 방법은 예를 들면 상기 분산성 시험에 따라 분산 미립자량을 측정하는 공정을 포함한다. 또, 본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 방법은 또한 상기 분산액 입자량이 2중량% 이상이 되도록 상기 조립 처리용 최종 조성물의 조성을 조정하는 공정을 포함한다.

상기 분산 미립자량을 2중량% 이상으로 하는 방법으로는 예를 들면,

(1) 상기 제철용 원료에 미립자를 첨가하든지 또는 미립자량이 많은 제철용 원료를 사용(배합)하는 등으로 해서 상기 조립 처리용 최종 조성물중에 포함된 미립자 자체의 양(절대량)을 많게 하고, 이에 따라 제철용 원료에 대한 미립자의 비율을 크게 하여 물에 부유(분산)하는 미립자량을 많게 하는 방법,

(2) 예를 들면, 분산제의 종류나 사용량을 적절히 설정하는 등으로 해서 상기 제철용 원료에 상기 분산 미립자량이 2중량% 이상이 되도록 분산제를 첨가하는 방법,

및 이들 (1) 및 (2)의 방법을 조합하는 등을 들 수 있다.

상기 분산성 시험은 조립 처리할 때마다 행하고 그 때마다 조립 처리용 최종 조성물의 조성을 조정할 수도 있지만, 조립 처리에 요하는 시간을 단축시키기 위해, (i) 상기 분산 미립자량이 2중량% 이상이 되도록 하는 배합 조건을 미리 결정하고, 이 배합 조건을 기본으로 하여 조립 처리용 최종 조성물의 배합을 행하든지 또는 (ii) 조립 처리용 최종 조성물중에 포함된 미립자의 절대량, 즉 제철용 원료에 대한 미립자의 비율을 크게 함으로써, 분산 미립자량을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 분산성 시험을 생략할 수도 있다.

조립 처리용 최종 조성물중에 포함된 미립자의 절대량, 즉 제철용 원료에 대한 미립자의 비율을 크게 하는 경우, (a) 사용하는 제철용 원료 중에 포함된 미립자의 분산 미립자량을 측정하고, 상기 분산 미립자량이 2중량% 이상이 되도록 미립자를 첨가할 수도 있고, (b) 제철용 원료에 대해서, 상기 분산 미립자량이 2중량% 이상이 되도록 일정량 이상의 미립자를 첨가할 수도 있다. 제철용 원료에 미립자를 첨가하는 방법으로는 제철용 원료에, 물에 분산하는 200μm 이하의 미립자를 단독으로, 즉 제철용 원료와는 별도로 첨가하는 방법이, 조립 처리용 최종 조성물중에 포함된 미립자량, 즉 제철용 원료에 대한 미립자의 비율을 용이하게 조정할 수 있기 때문에 바람직하다.

그렇지만, 미립자를 다량 포함하는 배합 원료를 첨가(배합)함으로써, 조립 처리용 최종 조성물중에 포함된 미립자량을 조정하는 것도 가능하다. 상기 배합 원료로서, 제철용 원료를 배합하는데 있어서는 통상 복수 종류의 제철용 원료를 조합하여 사용한다. 또한, 제철용 원료의 조립에 있어서는, 배합 원료로서 제철소 내에서 발생하는 더스트, 예를 들면 고로, 소결, 회전로 등에서 발생한 더스트가 사용되는 경우도 있다. 그래서, 미립자를 다량 포함하는 배합 원료의 비율을 크게 함으로써 조립 처리용 최종 조성물중에 포함된 미립자량을 증가시키고, 물에 분산하는 미립자의 비율, 즉 분산 미립자량을 증가시킬 수도 있다. 이 경우 미립자와 함께 분산제를 첨가함으로써, 분산 미립자량을 증가시킬 수 있다.

상기 분산 미립자가 2중량% 이상이 되는 구성으로는 예를 들면, 이하의 구성,

(I) 원래의 배합 원료중에 포함된 미립자(미분)가 물만으로, 즉 분산제를 사용하지 않고, 2중량% 이상 분산하는 경우,

(II) 원래의 배합 원료중에 포함된 미립자(미분)가 분산제를 사용함으로써 2중량% 이상 분산하는 경우,

(III) 원래의 배합 원료중에 포함된 미립자(미분)에 추가로 미립자를 가하고, 물만으로 2중량% 이상 분산하는 경우,

(IV) 원래의 배합 원료 중에 포함된 미립자(미분)에 추가로 미립자를 가하고, 분산제를 사용함으로써 2중량% 이상 분산하는 경우가 고려된다.

통상, 제철용 원료중에는 원래 제철용 원료에 부착, 혼입되어 있는 미립자가 포함되어 있다. 예를 들면, 제철용 원료로서 배합된 철광석에는 철광석의 미립자나 고령토 등의 점토가 부착되어 있다. 또, 석회석에는 석회석(탄산 칼슘)의 미립자 등이 포함되어 있다. 또한, 상기 한 바와 같이 제철용 원료의 조립에 있어서는 배합 원료로서 제철소 내에서 발생하는 더스트, 예를 들면 고로, 소결, 회전로 등에서 발생한 더스트가 사용되는 경우도 있다.

그렇지만, 이들 미립자는 통상 물에 대한 자기 분산능이 낮고, 제철용 원료의 조립에 있어서, 예를 들면, 상기 (III) 또는 (IV)에 나타낸 바와 같이, 이들 미립자와 동종 또는 이종의 미립자를 상기 제철용 원료에 추가로 첨가함으로써 첨가수중에 미립자를 다량 존재시키든지 (II) 또는 (IV)에 나타낸 바와 같이, 분산제를사용하지 않으면 첨가수중의 분산 미립자의 농도를 상승시킬 수 없으며, 그대로는 의사 입화성을 현저히 향상시킬 수 없다.

철광석의 조립은 물에서도 어느 정도 되지만, 이것은 철광석의 표면에 부착되어 있는 200μm 이하의 미립자나 석회석, 사문암, 규석 등의 부원료, 더스트 등에 포함된 200μm 이하의 미립자가 물에 분산되고 이 미립자 분산수의 응집력에 의해서 200μm보다도 큰 철광석을 바인딩하고, 의사 입자를 생성하게 되는 것에 의한다.

그렇지만, 원래 제철용 원료중에 포함되어 있는 물에 분산될 수 있는 미립자량은 적고, 미립자 자체도 응집체를 만들고 있는 경우가 많기 때문에, 물이 이 응집체 중에 포착되는 등으로 해서, 결과적으로 이 미립자 분산수의 양이 적어지기 때문에 물만의 조립으로는 첨가수의 양을 증가시키지 않으면 충분히 의사 입화시킬 수 없다.

그래서, 본 실시 형태에 있어서는 예를 들면 상기 (II)에 나타낸 바와 같이 상기한 조건을 만족시키도록 분산제를 상기 제철용 원료(제철용 원료 조성물)에 첨가하든지 또는 (IV)에 나타낸 바와 같이 철광석과 철광석의 미립자와를 결합시킨 바인더가 될 수 있는, 평균 입경이 200μm 이하인 미립자를 보충함과 동시에 분산제를 상기 제철용 원료(제철용 원료 조성물)에 첨가하고 있다.

상기 분산제의 역할은 배합 원료가 원래 조금 갖고 있는 200μm 이하의 미립자의 응집체 및/또는 배합 원료(제철용 원료)에 나중에 첨가한 평균 입경이 200μm 이하의 범위 내에서의 미립자의 응집체를 풀고, 미립자를 물에 분산시킴으써 응집체에 포획된 물을 해방시킴과 동시에 물에 분산된 입자 양을 증가시키는데 있다. 이에 따라, 상기 분산제에는 의사 입화성에 작용하는 바인더를 증가시키고, 바인더 자체의 응집력도 향상시키는 작용이 있다.

따라서, 상기 방법에 의하면, 상기한 바와 같이, 분산제를 사용, 적합하게는 평균 입경이 200μm 이하의 미립자를 보충함과 동시에 분산제를 사용함으로써 미립자의 응집을 방지하고, 첨가수를 증가시키지 않고 바인더가 되는 미립자 분산수를 충분한 양 확보할 수 있다. 상기 방법에 의하면, 의사 입화성을 향상시킬 수 있기 때문에 미립자 첨가여부에 상관없이 조립후의 미분양은 비약적으로 감소한다.

또, 상기(IV)의 방법에 의하면, 미립자 분산수 중에 미립자량도 증가하기 때문에 조립후의 의사 입자의 강도가 증가하고, 소결시의 소결베드내에서의 의사 입자의 붕괴가 경감한다. 그 결과, 소결베드의 통기성이 향상되고, 소결후의 생산성을 높일 수 있다. 또, 소결후의 소결광의 강도, 완성품 수율 등도 향상되고, 소결후의 생산율을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

즉, 상기 제철용 원료중에 포함된 평균 입경이 200μm 이하의 범위내인 미립자로서는 상기한 바와 같이, 제철용 원료로서 사용되는 철광석에 부착되어 있는 철광석의 미립자나 고령토, 석회석중에 포함된 석회석(탄산 칼슘)의 미립자, 각종 더스트 등이 포함되지만, 의사 입화에 작용하는 미립자량이 적은 경우, 이들 제철용 원료에 포함된 미립자와 동종의 또는 별종의 미립자를 추가로 첨가할 수도 있다. 이에 따라, 의사 입자화에 작용하는 미립자량을 증가시킬 수 있다.

또한, 상기 (III) 또는 (IV)에 나타낸 바와 같이 상기 제철용 원료에 미립자를 첨가하는 경우 미립자를 많이 포함하는 제철용 원료를 첨가하기도 하고, 상기(I)에 나타낸 바와 같이 미립자를 많이 포함하는 제철용 원료를 배합함으로써 조립 처리용 최종 조성물 중, 추가로는 미립자 분산수 중에 미립자를 다량으로 존재시킬 수도 있지만, 상기 평균 입경을 갖는, 상기 제철용 원료중에 포함된 미립자와 동종 또는 별종의 미립자를 상기 제철용 원료와 별도로 상기 제철용 원료에 추가로 첨가하는 방법이, 상기 조립 처리용 최종 조성물 중의 미립자량의 조정이 용이하고 게다가 보다 효과가 우수한 종류의 입자, 보다 효과가 우수한 입도 분포의 입자를 선택적으로 조절할 수 있기 때문에 바람직하다.

별도 첨가하는 미립자로는, 철광석의 미립자나 고령토, 석회석(탄산 칼슘)의 미립자, 각종 더스트 등, 제철용 원료에 포함되는 미립자와 동종의 미립자일 수 있지만, 콜로이드상 실리카, 플라이애쉬, 실리카흄, 무수 석고 등, 제철용 원료에 포함되어 있는 미립자와는 상이한 미립자일 수도 있다.

별도 첨가하는 미립자로는 상기한 평균 입경을 갖는 미립자이면 특히 한정되지 않지만, 철광석, 철강용 부원료, 석회석(탄산 칼슘), 고령토, 벤토나이트, 제철소내에서 발생하는 더스트, 실리카흄, 플라이애쉬, 무수 석고, 콜로이드상 실리카 등의 무기물의 미립자가 소결시 및 소결후의 강도가 향상되기 때문에 바람직하고, 그 중에서도, 탄산 칼슘, 고령토, 콜로이드상 실리카가 소결기의 생산성이 추가로 향상되기 때문에 특히 바람직하다.

즉, 상기 조립 처리용 최종 조성물에 포함되는 미립자로는 배합 원료(제철용 원료)에 혼입되어 있는 미립자 이외에 나중에 별도 첨가하는 미립자가 포함되고,이들 미립자로서 상기한 각종의 미립자가 포함될 수 있지만, 당해 미립자로는, 상기 철광석, 철강용 부원료, 석회석(탄산 칼슘), 고령토, 벤토나이트, 상기 제철용 원료의 더스트, 실리카흄, 플라이애쉬, 무수 석고, 콜로이드상 실리카 중에서 선택된 적어도 1종 이상인 것이 바람직하다.

또, 상기 미립자의 평균 입경은 200μm 이하의 범위 내이면 좋지만, 제조성의 향상 효과가 우수하기 때문에 보다 바람직하게는 0.01μm이상, 150μm이하의 범위내이고, 더 바람직하게는 0.02μm이상, 100μm이하의 범위내이다. 상기 평균 입경이 0.01μm미만이면 미립자가 응집되기 쉬운 경향이 있다. 한편, 상기 평균 입경이 200μm를 초과하면, 바인더로서의 능력이 저하하는 경향이 있고, 높은 의사 입화성을 수득할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 상기 미립자가 응집하기 곤란하고, 분산 안정성이 좋은 경우, 입경은 적을수록 조립성이 좋다. 그렇지만, 제철용 원료에 따라 분산안정화에 적합한 입경은 달라지기 때문에 상기 미립자의 평균 입경은 사용하는 제철용 원료의 종류에 따라 상기한 범위내에서 적절히 설정하는 것이 바람직하다.

또, 상기 제철용 원료 조성물, 추가로는 조립 처리용 최종 조성물중의 상기미립자의 철광석에 대한 첨가량(비율)은 0.01중량% 이상, 30중량%의 범위내인 것이 바람직하고, 0.1중량% 이상, 20중량%의 범위내인 것이 보다 바람직하다. 상기 첨가량이 0.01중량% 미만인 경우는 소결베드 중에서의 의사 입자의 붕괴를 방지하는 효과가 수득되기 어렵고, 의사 입자화의 촉진 효과도 작고, 미분은 그다지 감소하지 않는다. 또 30중량% 보다도 많은 경우는 다량의 슬러그 등의 폐기물이 증가하기도하고, 미립자분이 역으로 증가하고, 통기성이 저하하기 때문에 소결기의 생산성이 저하할 우려가 있다.

또, 상기 (II) 및 (IV)의 방법에 있어서, 사용된 상기 분산제로는, 상기 미립자를 물에 분산시키는 능력을 갖는 것이면, 무기 화합물, 유기 화합물, 저분자 화합물 또는 고분자 화합물에 한하지 않고, 특히 한정되는 것은 아니다. 상기 분산제로는 예를 들면 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물이 바람직하게 사용된다.

더 구체적으로는 상기 분산제로는, 예를 들면 인산삼나트륨, 트리폴리인산나트륨, 헥사메타인산나트륨, 피롤린산나트륨 등의 무기 분산제; 나트륨도데실설페이트, 칼륨도데실설페이트, 암모늄알킬설페이트 등의 알킬설페이트염; 나트륨도데실폴리글리콜에테르설페이트; 나트륨설포라이시노에이트; 설폰화 파라핀염, 나트륨도데실벤젠설포네이트, 알칼리페놀하이드록시에틸렌의 알칼리 금속 설페이트 등의 알킬설포네이트; 장쇄 알킬나프탈렌설폰산염; 나프탈렌설폰산과 포름알데히드와의 축합물; 라우릴산나트륨, 올레산트리에탄올아민, 아비에틴산트리에탄올아민 등의 불포화 지방산염; 폴리옥시알킬에테르황산에스테르염; 폴리옥시에틸렌카복실산에스테르황산에스테르염; 폴리옥시에틸렌페닐에테르황산에스테르염; 석신산디알킬에스테르설폰산염, 폴리옥시에틸렌알킬아릴설페이트염등의 불포화기를 갖는 반응성 음이온 유화제; 폴리옥시에틸렌알킬에테르; 폴리옥시에틸렌알킬아릴에테르; 솔비탄 지방족 에스테르, 폴리옥시에틸렌솔비탄 지방족 에스테르; 글리세린의 모노라우레이트 등의 지방족 모노글리세라이트; 폴리옥시에틸렌-폴리옥시프로필렌 공중합체; 에틸렌 옥사이드와 지방족 아민, 아미드 또는 산과의 축합물; 하이드록시에틸 셀룰로즈, 메틸 셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 알코올 및 이의 변성물, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트계 수용성 고분자, 하이드록시프로필(메트)아크릴레이트계 수용성 고분자, 폴리비닐 피롤리돈 등의 수용성 비이온계 고분자 화합물; 카복시에틸셀룰로즈, 리그닌설폰산 나트륨 등 산기 또는 이의 염을 갖는 반합성 고분자 화합물; β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물, 멜라민 설폰산염 포르말린 축합물, 방향족 아미노설폰산 중합체 등 산기 또는 이의 염을 갖는 축합계 고분자 화합물 등이 포함된다.

또, 상기 분산제로는 이 외의 산기 또는 이의 염을 함유하는 고분자 화합물이 포함된다. 구체적으로는, 예를 들면 (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산, 이타콘산, 푸말산, 크로톤산, 아크릴아미도글리콜산 등의 카복실기 함유 단량체; 비닐설폰산, 스티렌설폰산, 설포에테르(메트)아크릴레이트 등의 설포기 함유 단량체; 2-(메트)아크릴로일옥시에틸액시드포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시프로필액시드포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시-3-클로로프로필액시드포스페이트, 2-(메트)아크릴로일옥시에틸페닐포스페이트 등의 산성 인산 에스테르기 함유 단량체; 비닐페놀 등의 석회산계 단량체 등의 산기 함유 단량체, 및 이의 염 중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분(단량체 성분)중의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 산기 또는 이의 염이 도입된 고분자 화합물이 포함된다.

또, 상기 단량체로서 산기 함유 단량체의 염을 사용하는 경우, 이의 중화 염기로서는 특히 한정되지 않지만, 칼륨 이온, 나트륨 이온 등의 알칼리 금속 이온;칼슘 이온 등의 알칼리 토금속 이온; 암모늄, 1급 ~ 4급 아민 등의 질소 함유 염기 등이 포함된다.

상기 예시한 단량체 유래의 산기는 한 종류만 포함될 수도 있고, 또 두 종류 이상이 포함되어 있을 수도 있다. 이들 단량체 유래의 산기 중 카복실기 및/또는 이의 염이 바람직하고, (메트)아크릴산, 말레산, 및 이들 염 중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 도입되는 것도 또한 바람직하다.

또, 상기의 산기 함유 단량체에 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체를 중합 성분 중의 하나로서 공중합시킬 수도 있다. 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체로서는 구체적으로는 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴산 에스테르, 메톡시 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴산 에스테르, 메톡시 폴리에틸렌글리콜 모노아크릴산 에스테르 등의 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴산 에스테르; 3-메틸-3-부텐-1-올에 에틸렌 옥사이드를 부가하여 생성된 폴리알킬렌글리콜 모노알케닐에테르 단량체; 알릴 알코올에 에틸렌 옥사이드를 부가하여 생성된 폴리에틸렌글리콜 모노에테닐에테르 단량체; 무수 말레산에 폴리에틸렌글리콜을 부가시킨 말레산 폴리에틸렌글리콜 반에스테르 등이 포함될 수 있지만, 특히 한정되지는 않는다. 이들 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체는 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체 중에서도, 에틸렌 옥사이드 환산으로 5mol 이상, 100mol 이하, 바람직하게는 10mol 이상, 100mol 이하의 장쇄의 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체가 입수 용이하고, 또 의사 입화성이 향상되는 바바람직하고, 또 중합성의 면에서도 양호하다.

또, 필요에 따라, 상기 단량체에 추가로 공중합가능한 이의 다른 단량체를 공중합시킬 수도 있다. 즉, 상기 분산제로서 사용되는 고분자 화합물은 상기 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 구성하는 상기의 단량체 외에 필요에 따라, 상기의 단량체와 공중합가능한 다른 단량체(이하, 공중합성 단량체라고 기재함)에 유래한 구조 단위를 포함할 수도 있다. 당해 공중합성 단량체로는, 구체적으로는 예를 들면, (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산 하이드록시에틸, (메트)아크릴산(N,N-디메틸아미노에틸), (메트)아크릴산(N,N-디에틸아미노에틸), (메트)아크릴산 아미노에틸 등의 (메트)아크릴산과 탄소수 1 ~ 18의 1가 알코올과의 에스테르화물인 (메트)아크릴산알킬에스테르; 사이클로헥실(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산 사이클로알킬에스테르; 2-하이드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-하이드록시프로필(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴산과 폴리프로필렌글리콜과의 모노에스테르화물 등의 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산 에스테르; 스티렌, 비닐톨루엔, α-메틸 스티렌, 에틸비닐벤젠, 클로로메틸스티렌 등의 스티렌 및 이의 유도체; (메트)아크릴아미드, N-메틸(메트)아크릴아미드, N-에틸(메트)아크릴아미드, N,N-디메틸(메트)아크릴아미드 등의 (메트)아크릴아미드 및 이의 유도체; 아세트산 비닐;(메트)아크릴로니트릴; N-비닐-2-피롤리돈; 디메틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메트)아크릴아미드, 디메틸아미노프로필(메트)아크릴아미드, 비닐피롤리딘, 비닐이미다졸 등의 염기 함유 단량체; N-메티롤(메트)아크릴아미드, N-부톡시메틸(메트)아크릴아미드 등의 가교성을 갖는(메트)아크릴아미드계 단량체; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-(메트)아크릴로일프로필 트리메톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, 알릴트리에톡시실란 등의 가수분해성을 갖는 기가 규소 원자에 직결하고 있는 실란계 단량체; 글리시딜(메트)아크릴레이트, 글리시딜에테르(메트)아크릴레이트 등의 에폭시기 함유 단량체; 2-이소프로펜일-2-옥사졸린, 2-비닐-2-옥사졸린 등의 옥사졸린 등의 옥사졸린 기 함유 단량체; 2-아지리디닐 에테르(메트)아크릴레이트, (메트)아크릴로일 아지리딘 등의 아지리딘기 함유 단량체; 플루오르화 비닐, 플루오르화 비닐리덴, 염화 비닐, 염화 비닐리덴 등의 할로겐기 함유 단량체; (메트)아크릴산과 에틸렌글리콜, 디에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 1,3-부틸렌 글리콜, 네오펜틸 글리콜, 1,6-헥산디올, 트리메티롤 프로판, 펜타에리스리톨, 디펜다에리스리톨 등의 다가 알코올과의 에스테르화물 등의 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴산 에스테르; 메틸렌비스(메트)아크릴아미드 등의 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴아미드; 디알릴프탈레이트, 디알릴말레에이트, 디알릴푸말레이트 등의 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 알릴 화합물; 알릴(메트)아크릴레이트; 디비닐벤젠 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 단량체는 필요에 따라, 한 종류를 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 사용할 수도 있다.

추가로, 이들 단량체 이외에, 분자량의 조절을 목적으로, 연쇄 이동제를 사용할 수도 있다. 당해 연쇄 이동제로는 구체적으로는 예를 들면, 머캅토에탄올, 머캅토 프로피온산, t-도데실 머캅토 부탄 등의 머캅토기 함유 화합물; 사염화탄소;이소프로필알코올;톨루엔 등의 연쇄이동계수가 높은 화합물이 포함된다. 이들 연쇄 이동제도 또 필요에 따라 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다. 이들 연쇄 이동제의 사용량은 특히 한정되지 않지만, 상기 단량체 즉, 산기 함유 단량체 및 당해 산기 함유 단량체와 공중합 가능한 단량체 1mol에 대해 0.005 ~ 0.15mol의 범위내가 적당하다.

상기 산기 또는 이의 염을 함유하는 고분자 화합물에 차지하는 산기의 비율은 특히 한정되는 것은 아니지만, 하한치가 바람직하게는 5mol% 이상이고, 더 바람직하게는 10mol% 이상이다.

산기 또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물의 제조 방법, 즉 상기 단량체 성분의 중합 방법은 특히 한정되는 것은 아니고, 종래 공지의 각종 중합법, 예를 들면, 수중유형 유화 중합법, 유중수형 유화 중합법, 현탁 중합법, 분산 중합법, 침전 중합법, 용액 중합법, 수용액 중합법, 괴상 중합법 등을 채용할 수 있다. 상기 예시한 중합 방법 중에서도, 중합 비용(생산 비용)의 절감 및 안전성 등의 관점에서 수용액 중합법이 바람직하다.

상기 중합법에 사용되는 중합 개시제는 열 또는 산화환원 반응에 의해 분해하고, 라디칼 분자를 발생시키는 화합물일 수 있다. 또 수용액 중합법을 사용하는 경우에는 수용성이 있는 중합 개시제가 바람직하다. 당해 중합 개시제로는 구체적으로는 예를 들면, 과황산나트륨, 과황산칼륨, 과황산암모늄 등의 과황산염류; 2,2'-아조비스-(2-아미디노프로판)이염기산, 4.4'-아조비스-(4-시아노펜탄산) 등의 수용성 아조 화합물; 과산화수소 등의 열분해성 개시제; 과산화수소 및 아스코르브산, t-부틸하이드로퍼옥사이드 및 롱갈리트, 과황산칼슘 및 금속염, 과황산암모늄 및 아황산수소나트륨 등의 조합시켜 이루어진 레독스계 중합 개시제 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 중합 개시제는 한 종류만을 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 중합 개시제의 사용량은 단량체 성분의 조성이나 중합 조건 등에 따라 적합하게 설정할 수 있다.

반응 온도나 반응 시간 등의 중합 조건은 단량체 성분, 즉 단량체 조성물의 조성이나 중합 개시제의 종류 등에 따라 적합하게 설정할 수 있지만, 반응 온도는 0 ~ 100℃의 범위내인 것이 보다 바람직하고, 40 ~ 95℃의 범위내인 것이 또한 바람직하다. 또, 반응 시간은 3 ~ 15 시간 정도가 적합하다. 수용액 중합법을 채용하는 경우에 있어 단량체 성분의 반응계로의 공급 방법으로는 예를 들면, 일괄 첨가법, 분할 첨가법, 성분 적하법, 파워휘드법, 다단계 적하법 등을 행할 수 있지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

산기 또는 이의 염을 갖는 상기 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은 1000 이상, 50만 이하인 것이 바람직하다. 상한치(중량 평균 분자량)는 10만인 것이 보다 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량이 1000 미만인 경우, 의사 입화성이 저하하는 경향이 있고, 50만을 초과하는 경우, 점도가 너무 높아, 고분자 화합물이 철광석에 충분히 구석구석까지 미치지 않고 의사 입화성이 저하할 우려가 있다.

이들 분산제는 한 종류만을 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 적합하게 혼합하여 사용할 수도 있다. 이들 분산제 중에서도 산기 또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물이 전술한 미립자의 분산력이 높아 양호하다. 그 중에서도, 중량 평균 분자량이 1000 이상 10만 이하의 폴리아크릴산나트륨 또는 폴리아크릴산암모늄이 미립자의 분산성이 높아 가격면에서 저렴하기 때문에 가장 적합하게 사용할 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 분산제의 사용량은 사용하는 분산제의 종류 및 사용하는 제철용 원료의 종류를 조합시키는데 따라서, 상기한 분산 미립자량이 수득될 수 있도록 적합하게 설정할 수 있고, 특히 한정하는 것은 아니지만, 제철용 원료에 대해, 0.001중량% 이상 1중량% 이하의 범위내가 바람직하고, 0.005중량% 이상 0.5중량% 이하의 범위내가 보다 바람직하다. 상기 분산제의 사용량이 0.001중량% 보다도 적은 경우는 분산제의 효과가 나타나지 않고, 의사 입화성이 향상되지 않는다. 또, 분산제를 1중량% 이상 사용하면, 전체가 끈적끈적한 상태로 되고 결과적으로 조립이 잘 행해지지 않는 경우가 있게 되어 바람직하지 않다.

따라서, 분철광석을 포함하는 제철용 원료 조성물(제철용 배합 원료)에 미립자로서 평균 입경이 200μm 이하의 고령토나 탄산 칼슘을 첨가하고, 추가로 중량 평균 분자량이 1000 이상 10만 이하인 폴리아크릴산나트륨을 분산제로서 첨가하는 것이 조립 효과가 높아 바람직하다.

상기 설명에 있어서, 미립자의 분산에 미립자를 조립용 물중에 일정량 이상 안정하게 분산시키기 위해서 분산제를 사용하는 방법에 관해서 설명하였다. 그렇지만, 미립자로서 분산제를 사용하지 않고도 상기 분산성 시험으로 20중량% 이상 물에 분산하는 자기 분산형의 미립자를 상기 제철용 원료에 첨가하는 경우, 분산제를 첨가하지 않아도 분산 미립자량을 증가시킬 수 있고, 의사 입화성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 제철용 원료에 미립자를 첨가하는 경우 당해 입자로서 자기분산형의 미립자를 사용하는 것은 상기 (III)에 나타낸 바와 같이, 분산제를 반드시 사용하지 않아도 되기 때문에 바람직하다.

상기 자기 분산형 미립자로는 구체적으로는 예를 들면, 콜로이드상 실리카, 비누 비함유 에멀젼 등이 바람직하지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 자기 분산성을 갖는 미립자는 한 종류만을 첨가할 수도 있고, 두 종류 이상을 병용할 수도 있다.

상기 (I) ~ (IV)의 방법에 있어서, 상기한 각각의 미립자나 분산제를 배합 원료(제철용 원료)에 첨가하는 방법은 특히 한정되지는 않지만, 미립자의 첨가 방법으로는 예를 들면, 배합 원료에 미리 배합해 두는 방법; 믹서 등에 의해 원료 혼합시에 첨가하는 방법; 첨가수를 산포시키고 조립을 행하는 경우에 첨가하는 방법; 첨가수에 분산시켜 산포하는 방법 등이 포함된다.

또, 분산제 첨가 방법으로는 예를 들면 원료 혼합전 또는 원료 혼합후에 산포하는 방법; 원료 혼합시에 산포하는 방법; 조립시에 첨가수와 다른 계열로 산포하는 방법; 첨가수에 혼합하여 산포하는 방법 등이 포함된다. 또 이외에도 미립자와 분산제와를 병용하는 경우에는 분산제를 사용하여 미립자를 첨가수에 분산시킨 것을 산포하고 조립하는 방법 등이 포함된다.

또한, 상기 배합 원료(제철용 원료)에는 철광석의 미립자를 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과를 저해하지 않는 범위내에서, 또는 의사 입화성을 향상시키기 위해서 필요에 따라 다른 성분, 예를 들면 생석회, 증점제 등의 종래 공지의 다른 조립 첨가제 등을 첨가할 수도 있다. 즉, 상기 (I) ~ (IV) 의 방법에 있어서는, 상기한 각각의 미립자나 분산제에 필요에 따라 다른 성분, 예를 들면 생석회, 증점제 등의 종래 공지의 조립 첨가제 등을 병용할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법은 이상과 같이 미립자 및 분산제를 제철용 원료에 첨가하든지, 조립용의 조성물의 조성을 조정함으로써 분산 미립자량을 증가시키고, 의사입화성을 향상시키는 방법이고, 이에 의해 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

상기의 방법에 따르면, 제철용 원료의 수분을 조절해서 조립 처리하고, 의사 입화 또는 펠리트화하는 경우, 조립용 물중, 예를 들면 첨가수 중에 미립자를 일정량 이상 안정하게 분산시킬 수가 있고, 의사 입화성을 현저히 향상시키고, 의사 입자의 강도를 높이고, 소결시의 통기성을 향상시키고, 소결기의 생산성(생산율)을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시 형태에 따르면, 조립후의 철광석(의사 입자)의 GI 지수가 76% 이상, 바람직하게는 84% 이상이라고 하는 상당히 높은 GI 지수를 수득할 수 있다. 또한, 조립된 의사 입자의 GI 지수라고 하는 것은, 핵입자의 주변에 부착된 미분 입자의 비율을 나타내는 수치이고, 이의 수치가 클수록 조립성이 양호하고, 소결시의 통기성이 향상되고, 소결광의 통기성이 향상되고, 소결기의 생산 효율이 높아진다.

또, 본 실시 형태에 따르면, 부원료나 연료 등을 포함하는 제철용 원료의 각각의 종류의 입도 분포, 조립성, 조성 등에 따라서 제철용 원료의 일부를 혼합ㆍ 혼련ㆍ조립한 후, 이를 나머지 제철용 원료에 혼합하여 조립하는 처리 방법에 대해서도, 본 실시 형태에 의한 조립 처리 방법을 사용하여 상기한 평균 입경을 갖는 미립자 및 분산제를 상기 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 예를 들면, 제철용 원료의 일부가 난조립성을 나타내는 경우에는 난조립성의 제철용 원료에 상기한 평균 입경을 갖는 미립자 및 분산제를 첨가함으로써 의사 입화성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 제철용 원료나 조립기, 각 성분, 즉 예를 들면 상기한 평균 입경을 갖는 미립자 및 분산제를 첨가하는 시기나 장소 등의 조합을 자유로이 선택할 수 있고, 따라서 그 조합은 특히 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 처리 공정을 갖고, 각 처리 방법과 상기한 평균입경을 갖는 미립자 및 분산제의 첨가 방법을 조합하는 조립 처리 방법에 관해서도 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법을 적용해서 상기한 평균 입경을 갖는 미립자 및 분산제를 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 물론, 공지의 의사 입화 방법(수단)에 대해서도 유효하다.

[실시 형태 2]

본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 처리 방법은 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 혼합하고, 습도를 조절하는 등으로 해서 조립 처리하는 방법에 있어서, 이하에 나타낸 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가하는 방법이다. 본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 처리 방법은 특히 이하에 나타낸 제철용 조립 처리제를 0.5mm 이하의 미분 철광석을 포함하는 제철용 원료에 첨가하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 의한 제철용 원료의 조립 처리제는 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리하는데 사용되는 처리제로서,

(A) 점토 분산능이 0.5 이상인 수용성 고분자 화합물,

(B) 카복실기 및/또는 이의 염을 함유하고, 수 평균 분자량이 500 이상 20000 이하의 범위이고, 또한 중량 평균 분자량/수 평균 분자량으로 나타내는 다분산도가 1.2 이상 12.0 이하의 범위내인 수용성 고분자 화합물의 적어도 한 쪽을 필수 성분으로 포함하는 구성이다.

상기 조립 처리에 있어서, 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 역할은 제철용 원료중에 포함된 미분의 철광석 및/또는 당해 철광석에 부착되어 있는 점토를 조립용 물중에 분산시키는 데에 있다. 즉, 본 실시 형태에서는 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물을 분산제로서 사용하고 있다.

상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물이 철광석의 조립에 있어서, 높은 조립성을 나타내는 이유는 명확하지는 않지만, 이하와 같이 생각된다.

즉, 철광석에는 점토가 함유되어 있고, 상기 (A)의 고분자 화합물 및/또는 (B)의 고분자 화합물을 상기의 제철용 원료에 첨가함으로써 미분의 철광석 및/또는 당해 철광석에 부착되어 있는 점토가 조립용 물에 미분산된다. 미분산된 미분의 철광석 및 점토는 철광석과 미분의 철광석과의 사이에서 바인더로서 작용한다.

그리고, 이 경우 분산제로서 점토 분산능이 0.5 이상의 수용성 고분자 화합물을 사용함으로써 철광석에 포함된 점토를 서브미크론 등급으로 미분산시키고, 미분산된 점토가 철광석과 미분의 철광석 사이에서 바인더로서 작용하고, 미크론 이상의 등급의 철광석의 분체를 핵입자로서 당해 미크론 이상의 등급의 철광석의 분체와 밀리 등급의 미분의 철광석과를 결합하여 보존시킴으로써 의사 입자를 제조한다. 이 결과, 높은 조립성이 수득되고, 철광석의 미분이 감소(조립성의 향상)한다고 생각된다.

따라서, 보다 높은 점토 분산능을 갖는 고분자 화합물을 상기 제철용 원료에 첨가하면, 점토 분산량이 향상되고(결합력이 증대), 조립성이 향상되게 된다.

본 실시 형태에 따른 (A)의 고분자 화합물은 상기한 효과를 발현시키기 위해, 수용성인 것 및 점토 분산능이 0.5 이상임을 특징으로 하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 고분자 화합물이라 함은 수 평균 분자량이 500 이상인 화합물을 의미한다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 (A)의 고분자 화합물로는 수용성이고, 수 평균 분자량이 500 이상, 점토 분산능이 0.5 이상인 화합물을 의미한다.

상기한 바와 같이, 점토 분산능은, 높을수록 점토 분산력이 향상한다. 따라서, 상기 점토 분산능은 0.6 이상인 것이 바람직하고, 0.9 이상인 것이 보다 바람직하고, 1.1 이상인 것이 가장 바람직하다. 점토 분산능이 0.5 이상의 수용성 고분자 화합물은 의사 입화성이 각별히 우수하고, 철광석의 조립성을 크게 증가시킬 수있다.

상기 (A)의 고분자 화합물의 수 평균 분자량이 500 이상이면 특히 한정되지 않지만, 그 하한치(수 평균 분자량)는 800인 것이 바람직하고, 1000인 것이 보다 바람직하다. 또, 그 상한치(수 평균 분자량)는 100000인 것이 바람직하고, 30000인 것이 보다 바람직하다. 수 평균 분자량이 500 미만인 경우, 의사 입화성이 저하하는 경향이 있고, 상기한 점토 분산능을 수득할 수 없다. 한편, 수 평균 분자량이 100000을 초과하는 경우, 점도가 너무 높아져, 상기 (A)의 고분자 화합물이 철광석에 충분히 구석구석까지 미치지 않게 되고, 의사 입화성이 저하할 우려가 있다.

본 실시의 형태에 있어서 사용되는 상기 (A)의 고분자 화합물로는 상기한 조건을 만족시키기만 하면 특히 한정되지는 않는다. 상기 (A)의 고분자 화합물은 상기한 조건을 만족시키기만 하면 소위 공지의 수용성 고분자 화합물; 공지의 비수용성 고분자 화합물을 공지의 친수화 기술에 의해 수용성화된 중합체; 공지의 단량체를 공지의 중합 기술, 예를 들면 라디칼 중합, 양이온 중합, 음이온 중합, 배위 음이온 중합, 폴리축합에 의해 중합 또는 공중합되어 생성된 (공)중합체 중에서 선택될 수 있다.

상기 고분자 화합물(A)로는 구체적으로는 예를 들면, (i) 폴리아크릴산, (ii) 폴리아크릴산이 함유하는 카복실기의 일부 또는 전부가 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모니아로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종으로 중화된 폴리아크릴산 염으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 화합물이 포함된다.

또한, 상기 (i) ~ (ii)의 화합물은 아크릴산을 주성분으로 하는 공중합체도포함하는 것으로 한다. 폴리아크릴산이 공중합체인 경우의 공중합체 성분(공중합성 단량체)은 특히 한정되는 것은 아니다. 상기 (ii)의 화합물은 폴리아크릴산의 적어도 일부가 중화제에 의해 중화된 것이면 좋고, 그 중화율은 특히 한정되는 것은 아니다. 폴리아크릴산은 적어도 일부를 염기성의 중화제를 사용하여 중화함으로써 또는 그대로(중화하지 않아도) 물에 용해한다. 이에 의해, 상기 (i) ~ (ii)의 화합물을 본 실시 형태에 따른 고분자 화합물로서 포함하는 제철용 원료 처리제는 소량 사용함으로써 충분한 성능(효과)을 발휘할 수 있다. 상기의 중화제로는 구체적으로는 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물; 탄산 나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄 등의 염기성 탄산염; 암모니아수, 모노에탄올아민등의 질소 함유 염기 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 (ii)의 화합물은 예를 들면, 아크릴산염을 중화하거나, 또는 아크릴산과 아크릴산염과를 공중합시킴으로써도 용이하게 수득할 수 있다. 아크릴산염으로는 구체적으로는 예를 들면, 아크릴산의 나트륨염, 칼륨염 등의 알칼리 금속 염; 칼슘염 등의 알칼리 토금속염; 암모늄염; 아민염 등이 포함되지만, 특히 한정되지는 않는다.

또, 상기 (A)의 고분자 화합물의 일례로서 구체적으로는 예를 들면, 카복실기 및/또는 이의 염을 함유하고, 평균 분자량이 500 이상 20000 이하의 범위내이고, 또한 중량 평균 분자량/수 평균 분자량으로 나타내는 다분산도가 1.2 이상 12.0 이하의 범위인 고분자 화합물이 포함된다. 상기 (A)의 고분자 화합물 중에서도 상기 (B)의 조건을 만족시키는 고분자 화합물, 즉 상기 (B)의 고분자 화합물이 적합하다.

본 실시 형태에 있어서, 다분산도는 중량 평균 분자량과 수 평균 분자량을 사용하여,

다분산도=중량 평균 분자량/수 평균 분자량 으로 정의한다. 본 실시 형태에 사용되는 중량 평균 분자량과 수 평균 분자량은 후술할 실시예에 상술되어 있는 측정 방법에 의해 수득된 수치를 사용하는 것으로 한다.

상기 (B)의 고분자 화합물의 다분산도는 1.2 이상 12.0 이하의 범위내이면 특히 한정되지는 않으나, 그 하한이 1.3인 경우가 바람직하고, 1.5인 경우가 보다 바람직하고, 1.7인 경우가 특히 바람직하다. 한편, 상한은 10인 경우가 바람직하고, 7.0인 경우가 보다 바람직하고, 5.0인 경우가 가장 바람직하다. 다분산도가 1.2 미만이면 조립후의 제철용 원료의 강도가 저하하는 경향이 있다. 한편, 다분산도가 12.0보다 커져도 충분한 조립 효과가 수득되지 않는다. 다분산도가 1에 근접할수록 분자량 분포가 작음을 나타낸다.

또, 상기(B)의 고분자 화합물의 수 평균 분자량은 500 이상 20000 이하의 범위내이면 특히 한정되지는 않으나, 그 하한이 800인 경우가 바람직하고, 1000인 경우가 보다 바람직하고, 1200인 경우가 특히 바람직하다. 한편, 상한은 10000인 경우가 바람직하고, 7000인 경우가 보다 바람직하고, 5000인 경우가 특히 바람직하다. 수 평균 분자량이 500 미만 또는 20000보다 큰 경우 충분한 조립 효과가 수득되지 않는다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 (B)의 고분자 화합물의 수 평균 분자량과 다분산도와의 조합은 둘 다가 상기 조건을 만족시키기만 하면 특히 한정되는 것은 아니다.

본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 (B)의 고분자 화합물은 예를 들면, 카복실기 함유 단량체를 단독으로, 또는 당해 카복실기 함유 단량체와 공중합가능한 다른 단량체와 공지의 중합 개시제의 존재하에서 (공)중합시킴으로써 수득할 수 있다.

상기 카복실기 함유 단량체로는 상기 실시 형태 1에 예시한 카복실기 함유 단량체, 구체적으로는 예를 들면, (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산, 이타콘산, 푸말산, 크로톤산, 아크릴아미도글리콜산 및 이의 염 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 카복실기 함유 단량체는 한 종류만을 사용하여도 좋고 적절히 두 종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다. 상기 예시한 카복실기 함유 단량체 중에서도 (메트)아크릴산이 바람직하고, 아크릴산이 특히 바람직하다.

상기 카복실기 함유 단량체로서 카복실기 함유 단량체의 염을 사용하는 경우, 이의 중화 염기로서는 상기 실시 형태 1에 예시한 중화 염기, 구체적으로는 예를 들면, 칼륨 이온, 나트륨 이온 등의 알칼리 금속 이온; 칼슘 이온 등의 알칼리 토금속 이온; 암모늄, 1급 ~ 4급 아민 등의 질소 함유 염기 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 (B)의 고분자 화합물 중에서도 아크릴산을 (공)중합함으로써 수득되는 것이 바람직하고, 상기 고분자 화합물로는 (i) 폴리아크릴산, (ii) 폴리아크릴산이 함유하는 카복실기의 일부 또는 전부가 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모니아로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종으로 중화된 폴리아크릴산 염으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 화합물인 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 따른 상기(B)의 고분자 화합물은 상기 카복실기 함유 단량체 유래의 단위를 포함함과 동시에, 필요에 따라 상기 카복실기 함유 단량체와 공중합가능한 이 외의 단량체 유래의 단위를 포함할 수도 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서, 상기(B)의 고분자 화합물을 수득하는 경우 카복실기 함유 단량체외에 당해 카복실기 함유 단량체와 공중합가능한 임의의 단량체를 총 단량체 (단량체 성분)의 카복실기 함유 단량체 비율이, 45mol% 이상이 되는 범위로 공중합하는 것도 가능하다. 총 단량체의 카복실기 함유 단량체의 보다 바람직한 비율은 75mol% ~ 100mol%의 범위내이고 가장 바람직한 범위는 90mol% ~ 100mol%의 범위내이다. 상기 카복실기 함유 단량체의 비율이 45mol% 미만이 되면 충분한 조립 효과가 수득되지 않을 우려가 있어 바람직하지 않다.

상기 다른 단량체 유래의 단위를 구성하는 단량체(공중합단량체)로는 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시된 설포기 함유 단량체, 산성 인산에스테르기 함유 단량체, 석회산계 단량체 등의 산기 함유 단량체 및 이의 염; 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체 등을 들 수 있다.

이들 공중합성 단량체는 필요에 따라, 한 종류를 사용할 수도 있고 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다. 또 상기 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체 중에서도, 에틸렌 옥사이드 환산으로 5mol 이상 100mol 이하, 바람직하게는 10mol 이상100mol 이하의 장쇄의 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체가 입수 용이하고, 또 의사 입화성이 향상되는 바 바람직하고, 또 중합성의 면에서도 양호하다.

상기 다른 공중합성 단량체의 예시로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 (메트)아크릴산 알킬에스테르; (메트)아크릴산 사이클로알킬에스테르; 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산 에스테르; 스티렌 및 이의 유도체; (메트)아크릴아미드 및 이의 유도체; 아세트산 비닐;(메트)아크릴로니트릴; N-비닐-2-피롤리돈; 염기 함유 단량체; 가교성을 갖는 (메트)아크릴아미드계 단량체; 가수분해성을 갖는 기가 규소 원자에 직결하고 있는 실란계 단량체; 에폭시기 함유 단량체; 옥사졸린 기 함유 단량체; 아지리디닐기 함유 단량체; 할로겐기 함유 단량체; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴산 에스테르; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴아미드; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 알릴 화합물; 알릴(메트)아크릴레이트; 디비닐벤젠 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 공중합성 단량체도 필요에 따라, 한 종류를 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 사용할 수도 있다.

추가로, 이들 공중합성 단량체 이외에, 분자량의 조절을 목적으로, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같은 연쇄 이동제를 사용할 수도 있다. 이들 연쇄 이동제도 또 필요에 따라 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다. 이들 연쇄 이동제의 사용량은 특히 한정되지 않지만, 상기 단량체 즉 카복실기 함유 단량체 및 공중합성 단량체 1mol에 대해 0.005 ~ 0.15mol의 범위내가 적당하다.

상기(B)의 고분자 화합물의 제조 방법은, 즉 상기 단량체 성분의 중합 방법은 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같은 종래 공지된 각종 중합법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 중합 비용(생산 비용)의 절감 및 안전성 등의 관점에서 수용액 중합법이 바람직하다.

상기 중합법에 사용되는 중합 개시제는 열 또는 산화환원 반응에 의해 분해하고, 라디칼 분자를 발생시키는 화합물일 수 있다. 또 수용액 중합법을 사용하는 경우에는 수용성이 있는 중합 개시제가 바람직하다. 당해 중합 개시제로는 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시된 중합 개시제가 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 상기 중합 개시제는 한 종류만을 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 중합 개시제의 사용량은 단량체 성분의 조성이나 중합 조건 등에 따라 적합하게 설정할 수 있다.

반응 온도나 반응 시간 등의 중합 조건은 단량체 성분, 즉 단량체 조성물의 조성이나 중합 개시제의 종류 등에 따라 적합하게 설정할 수 있지만, 반응 온도는 0 ~ 150℃의 범위내인 것이 보다 바람직하고, 40 ~ 105℃의 범위내인 것이 또한 바람직하다. 또, 반응 시간은 3 ~ 15 시간 정도가 적합하다. 수용액 중합법을 채용하는 경우에 있어 단량체 성분의 반응계로의 공급 방법으로는 예를 들면, 일괄 첨가법, 분할 첨가법, 성분 적하법, 파워휘드법, 다단계 적하법 등을 수행할 수 있지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 중합은 상압하, 감압하, 가압하 어느 경우로도 행할 수 있다.

상기 (B)의 고분자 화합물의 제조에 있어서, 수용성 중합법을 채용한 경우에수득되는 중합체 수용액중에 포함된, 상기 (B)의 고분자 화합물을 포함하는 불휘발성분의 농도는 특히 한정되지는 않지만, 60중량% 이하인 것이 바람직하다. 불휘발성분의 농도가 60중량%를 초과하는 중합체 수용액은 점도가 너무 높아짐과 동시에 분산 안정성을 유지할 수 없어 응집을 발생시킬 우려가 있다.

본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 (B)의 고분자 화합물은 예를 들면, 카복실기 함유 단량체를 단독으로 또는 당해 카복실기 함유 단량체와 공중합가능한 그외의 단량체와를 공지의 고분자 화합물의 존재하에서 부가 반응시킴으로써 수득될 수 있다. 상기 공지의 고분자 화합물로는 예를 들면, 수 평균 분자량 500 ~ 20000의 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리비닐피롤리돈 등이 포함된다.

또, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 (B)의 고분자 화합물은 공지의 고분자 화합물에 대해 가수분해, 산화, 환원 반응의 어떠한 처리를 행함으로써도 수득할 수 있다. 이 경우에 사용되는 상기 공지의 고분자 화합물로는 예를 들면, 수 평균 분자량이 500 ~ 20000의 폴리아크릴아미드 또는 폴리아크릴산메틸 등이 포함된다.

또, 상기 (B)의 고분자 화합물이 아크릴산의 단독중합체, 또는 이의 일부 또는 전부가 중화된 중합체인 경우 콜로이드 적정법으로 측정된 산가가 9mmol/g 이상인 것이 바람직하다. 콜로이드 적정법으로 측정된 산가는 고분자 화합물에 함유된 카복실산 양을 나타낸다. 또, 콜로이드 적정법으로 측정된 산가가 낮은 경우는 고분자 화합물 중에 중합 개시제에 유래한 불순물이나 중합중에 부생성물이나 미반응물이 많이 함유되어 있음을 나타내고, 통상보다 많은 첨가량이 필요할 뿐만 아니라불순물에 의해 조립성이 현저하게 저해되는 경우가 있다.

콜로이드 적정법으로 측정된 상기 고분자 화합물의 산가는 9.5mmol/g 이상인 것이 보다 바람직하고, 10.5mmol/g 이상인 경우가 가장 바람직하다. 또한, 콜로이드 적정법에 의한 산가의 측정 방법은 후술하는 실시예에서 상세히 기술한다.

본 실시 형태에 따르면, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우에 상기한 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 적어도 어느 하나를 필수 성분으로 하는 제철용 조립 처리제를 사용하여 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리함으로써, 미분 입자를 핵입자 주변에 부착시키는 효과가 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제중에 포함된 상기(A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 함유량(비율)은 소결 원료인 광석(철광석)의 조립성(종류)이나, 상기(A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 종류, 사용하는 조립기 등에 따라서 적절하게 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 소결광의 제조에 있어서는 소결 원료(철광석, 부원료, 연료 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제 중의 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율(단, 상기(A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물은 어떤 것 한 종류만을 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 병용할 수도 있다)의 하한치가 바람직하게는 0.001중량%이고, 더 바람직하게는 0.005중량%이고, 상한치가 바람직하게는 2중량%이고, 더 바람직하게는 1중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 소결 원료에대한 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율이 2중량%를 초과하면 소결 원료에 대한 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량이 너무 많아지고, 소결 원료의 큰 덩어리가 생기고, 당해 소결 원료의 덩어리 내부가 소결되지 않는 등의 문제가 생길 우려가 있다.

한편, 소결 원료에 대한 상기(A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율이 0.001 중량% 미만이면, 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물이 갖는 성능, 특히 이들 고분자 화합물을 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다.

또, 펠리트의 제조에 있어서 상기 제철용 조립 처리제 중에 포함된 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 비율은 특히 한정되는 것은 아니지만, 펠리트 원료(철광석, 더스트, 탄재 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제 중의 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율(단, 상기(A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물은 어떤 것이든지 한 종류만을 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 사용할 수도 있다)의 하한치가 바람직하게는 0.005중량%이고, 더 바람직하게는 0.01중량%이고, 상한치가 바람직하게는 5중량%이고, 더 바람직하게는 1중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 펠리트 원료에 대한 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율이 5중량%를 초과하면 펠리트 원료에 대한 상기 제철용 원료 처리제의 첨가량이 너무 많아지고, 조립 과다가 되어 펠리트 원료의 큰 덩어리가 생기고, 당해 펠리트 원료의 입경의 분산이 크게 되는 등의 악영향이 생길 우려가 있다.

또, 소결 원료(철광석, 부원료, 연료 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량은 특히 한정되는 것은 아니지만, 하한치가 바람직하게는 0.001중량%이고, 더 바람직하게는 0.005중량%이고, 상한치가 바람직하게는 15중량%이고, 더 바람직하게는 10중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 소결 원료에 대한 상기 제철용 조립 처리제의 첨가 비율을 15중량% 이내로 함으로써, 소결 원료의 덩어리가 생기는 것이 곤란해지고, 당해 소결 원료의 덩어리 내부가 소결되지 않는 등의 문제가 생기기 어렵게 된다. 또 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량(첨가 비율)의 하한치는 소결 원료의 광석의 조립성이나 수분 첨가량, 사용하는 조립기 등에 의해 좌우되지만, 가능한 한 소량이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

한편, 펠리트 원료(철광석, 부원료, 연료 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량은 특히 한정되는 것은 아니지만, 하한치가 바람직하게는 0.01중량%이고, 더 바람직하게는 0.05중량%이고, 상한치가 바람직하게는 50중량%이고, 더 바람직하게는 10중량%이다. 50중량%를 초과하여 처리제를 첨가하면, 조립 과다가 되어 펠리트 원료의 큰 덩어리가 생기고, 당해 펠리트 원료의 입경의 분산이 크게 되는 등의 악영향이 생긴다. 또, 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량(첨가 비율)의 하한치는 펠리트 원료의 조립성이나 수분 첨가량, 사용하는 조립기 등에 의해 좌우되지만, 가능한 한 소량이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 제철용 조립 처리제는 사용하는 고분자 화합물의 점도, 즉 사용하는 고분자 화합물의 종류에 따라서 상기 제철용 조립 처리제의 점도를 제어하고,분산 안정성을 유지하는 등을 목적으로 하여 필요에 따라, 물 등의 희석제를 추가로 포함할 수도 있고, 상기 소결 원료 또는 펠리트 원료 등의 제철용 원료에 물 등을 따로 첨가함으로써 상기 수용액 중합법에 의해 수득한 (B)의 고분자 화합물을 포함하는 중합체 수용액 또는 상기 (A)의 고분자 화합물 및/또는 (B)의 고분자 화합물을 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제로서 사용할 수도 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제 중에 포함된 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 함유량(비율)은 소결 원료인 광석(철광석)의 조립성(종류)나, 상기(A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 종류, 사용하는 조립기 등에 따라서 적절하게 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니다.

또 상기 제철용 조립 처리제가 물을 포함하는 경우, 당해 제철용 조립 처리제 중의 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물의 합계의 함유량(비율)은 상기한 조건을 만족시키도록 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 0.1중량% 이상 80중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.2중량% 이상 70중량% 이하인 것이 더 바람직하고, 0.3중량% 이상 60중량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 또, 상기 (A)의 고분자 화합물과 (B)의 고분자 화합물과를 병용하는 경우의 각 고분자 화합물의 배합 비율은 특히 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 제철용 조립 첨가제는 상기 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물이 갖는 성능, 특히 이들 고분자 화합물을 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과를 저해하지 않는 범위내에서 또는 추가로 의사 입화성을 향상시키기 위해서 필요에 따라 다른 성분, 예를 들면 생석회 등의 종래 공지의 다른 조립 첨가제 등을 병용해도 상관없다.

본 실시 형태에 따른 (A)의 고분자 화합물 및 (B)의 고분자 화합물은 이의 사용량이 상당히 적어도 제철용 원료를 조립하는 경우에 의사 입화성을 향상시키는 효과가 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 당해 처리제는 제철용 원료를 조립(의사 입화 또는 펠리트화)하는 바인더로서 작용한다. 이에 따라서, 소결광을 수득하기에 적당한 제철용 원료를 조립 처리하는데 적합하게 사용되는 상기 제철용 조립 처리제를 저렴하게 제공할 수 있다.

본 실시 형태에 따르면, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는 경우에 특히 상기 (A) 및 (B)의 조건을 만족하는 고분자 화합물, 즉 카복실기 및/또는 이의 염을 함유하고, 평균 분자량이 500 이상 20000 이하의 범위내이고, 또한 중량 평균 분자량/수 평균 분자량으로 나타내는 다분산도가 1.2 이상 12.0 이하의 범위내이고, 점토 분산능이 0.5 이상인 수용성 고분자 화합물을 사용함으로써 상기 제철용 조립 처리제의 사용량이 철광석에 대해 1중량% 이하에서도, 조립후의 철광석(의사 입자)의 GI 지수로서, 종래 바인더에 비해 상당히 높은 GI 지수를 수득할 수 있다.

또, GI 지수라고 하는 것은 상기한 바와 같이, 조립 전과 비교해서, 조립 후에 어느 쪽만 미분 성분이 감소하였는가를 나타내는 지수이고, 핵입자 주변에 부착하는 미분 입자의 비율을 나타내고, GI 지수가 높을수록 미분 함량이 적어짐(즉, 조립성이 향상)을 나타낸다. 특히, 이후, 양질의 철광석의 고갈화를 수반하고, 조립성이 열악한 제철용 원료가 한층 증가한다고 생각되어 진다. 미분 함량이 많아지면(조립성이 악화되면) 소결시의 통기성이 악화하고, 생산율이 저하하기도 하고, 경우에 따라서는 생산할 수 없게 된다. 따라서, 높은 GI 지수가 수득되는 제철용 조립 처리제를 제공하는 것은 소결광이나 펠리트를 제조하는데 상당히 중요한 과제이다. 또한, 점토 분산능 및 GI 지수의 측정 방법에 대해서는 후술하는 실시예에서 상세히 설명한다.

제철용 원료에의 상기 제철용 조립 처리제의 첨가 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 상기 제철용 조립 처리제를 수용액 상태로 하여 조립기의 첨가수에 혼합하는 방법, 또는 교반된 제철용 원료에 분무하는 방법이 특히 바람직하다. 이들 방법을 사용함으로써 간편하고 균일하게 처리제를 첨가할 수 있고, 게다가, 얼룩 없이 의사 입화되기 때문에 미분을 추가로 절감할 수가 있다.

또, 부원료나 연료 등을 포함하는 제철용 원료의 각 종류의 입도 분포, 조립성, 조성 등에 따라서, 제철용 원료의 일부를 혼합ㆍ혼련ㆍ조립한 후, 이를 나머지 제철용 원료에 혼합시켜 조립하는 처리 방법에 관해서도, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 예를 들면, 제철용 원료의 일부가 난조립성을 나타내는 경우에는 이의 난조립성의 제철용 원료에 처리제를 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 따라서, 소량의 처리제로 제철용 원료를 효율적으로 조립할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제는 제철용 원료나 조립기, 첨가하는 시기나 장소 등의 조합을 자유로이 선택할 수 있고, 따라서 이의 조합은 특히 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 처리 공정을 갖고 제철용 조립 처리제와 각 처리 방법과를 조합하는 조립 처리 방법에 관해서도 본 실시 형태에 따른 처리제를 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 물론, 공지의 의사 입화 방법(수단)에 대해서 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제를 사용할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 상기한 제철용 조립 처리제를 제철용 원료에 첨가하는 구성으로, 이에 따라, 소결광을 수득하기 위해 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 상기 제철용 조립 처리제를 수용액 상태로 첨가하는 구성인 것이 바람직하고, 이에 따라, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우, 미분의 양을 절감시키는 효과가 보다 우수하고, 소결기의 생산 효율을 보다 향상시킬 수 있는 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 상기 제철용 조립 처리제를 제철용 원료에 대해 0.001중량% ~ 50중량%의 범위내로 첨가하는 구성이 바람직하고, 이에 따라, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우, 미분의 양을 절감시키는 효과가 보다 우수하고, 소결기의 생산 효율을 보다 향상시킬 수 있는 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 복수의 처리 공정을 갖고, 상기 제철용 조립 처리제와 각 처리 방법과를 조합하는 구성이 바람직하고, 이에 따라, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우, 미분의 양을 절감시키는 효과가 보다 우수하고, 소결기의 생산 효율을 보다 향상시킬 수 있는 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

[실시 형태 3]

본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제는 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리하는 데 사용하는 처리제로서,

(a) 산기 및 폴리알킬렌글리콜쇄를 갖는 고분자 화합물,

(b) β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물,

(c) 멜라민설폰산염 포르말린 축합물,

(d) 방향족 아미노설폰산 중합체,

(e) 리그닌설폰산 변성물로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종의 고분자 화합물을 포함하는 구성이다. 또, 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법은 제철용 원료를 예를 들면, 혼합, 습도 조절 등으로 조립 처리하는 방법에 있어서, 상기 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가하는 방법이다.

상기 (a) ~ (e)에 포함되는 고분자 화합물은 고도한 분산성이 있고, 통상의 분산제에 비해, 다가 금속 이온의 영향을 받기 어렵다고 하는 특징이 있다.

철광석 조립에 있어서의 이들 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 역할은 서브미크론 등급의 초미분 철광석을 조립용 물중에 분산시키는데 있고, 이에 따라 수득된 철광석 분산수가 점토와 같은 바인더로서 작용하고, 미크론 이상의 등급의 분철광석과 밀리 등급의 철광석과를 결합하여 보존시킴으로써 의사 입자를 제조한다. 그 결과, 미분이 절감된다. 또 이들 (a) ~ (e)의 고분자 화합물은 생석회와 같은 칼슘 이온을 고농도로 발생시키는 바인더를 병용하는 경우에도, 다가 금속 이온의 영향을 받기 어렵다는 성질에 의해 조립 효과의 저하가 일어나기 어렵다고 하는 특징도 있다.

본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 분산제 중, 상기(a)의 고분자 화합물, 즉 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 갖는 고분자 화합물이 갖는 산기는 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시된 산기 함유 단량체 및 이의 염 중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분(단량체 성분)의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 도입할 수 있지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

또, 상기 단량체, 즉 산기 함유 단량체로서 산기 함유 단량체 염을 사용하는 경우, 이의 중화염기로서는 상기 실시 형태 1에 예시된 중화 염기가 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 산기 함유 단량체 유래의 산기는 한 종류만이 포함될 수도 있고, 또 두 종류 이상이 포함될 수도 있다. 상기 산기 함유 단량체 유래의 산기 중, 카복실기및/또는 이의 염이 바람직하고, (메트)아크릴산, 말레산 및 이들의 염으로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 도입되는 것이 또한 바람직하다.

상기 (a)의 고분자 화합물이 갖는 폴리알킬렌글리콜 쇄는 예를 들면, 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체를 중합 성분의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 도입할 수 있다.

상기 (a)의 고분자 화합물에 폴리알킬렌글리콜 쇄를 도입하는 단량체, 즉 상기 (a)의 고분자 화합물이 갖는 폴리알킬렌글리콜 쇄를 구성하는 단량체로서는 구체적으로는 예를 들면, 하기 화학식 1의 단량체가 포함된다.

상기식에서,

R¹, R², R³은 각각 독립하여 수소 원자 또는 탄소수 1 ~ 3의 알킬기, -COOH기 또는 이의 염이고,

R⁴는 탄소수 2 ~ 4의 알킬렌기이고,

R⁵는 수소 원자, -CH₃기 또는-CH₂CH₃기이고,

X는 -CH₂-기, -CH₂CH₂-기, -CH₂(CH₃)CH-기, >C=O기 또는 -CONHCH₂-기이고,

n은 5이상 300이하의 정수이다.

상기 화학식 1의 단량체로는 상기 실시 형태 1에 예시된 폴리알킬렌글리콜 함유 단량체, 구체적으로는 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴산 에스테르, 메톡시 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴산 에스테르, 메톡시 폴리에틸렌글리콜 모노아크릴산 에스테르 등의 폴리알킬렌글리콜(메트)아크릴산 에스테르; 3-메틸-3-부텐-1-올에 에틸렌 옥사이드를 부가하여 생성된 폴리알킬렌글리콜 모노알케닐에테르 단량체; 알릴 알코올에 에틸렌 옥사이드를 부가하여 생성된 폴리에틸렌글리콜 모노에테닐에테르 단량체; 무수 말레산에 폴리에틸렌글리콜을 부가시킨 말레산 폴리에틸렌글리콜 반에스테르 등이 포함될 수 있지만, 특히 한정되지는 않는다. 이들 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체는 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다. 이들 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체 중에서도, n으로 나타낸 평균 반복 단위 수가 10 이상 100 이하인 단량체가 입수 용이하고, 또 의사 입화성이 향상되는 바 바람직하다.

또, 상기 (a)의 고분자 화합물에 폴리알킬렌글리콜쇄를 도입하는 경우에 이들 폴리알킬렌글리콜쇄 함유 단량체를 공중합시키지 않고, 폴리알킬렌글리콜을 후반응시켜 도입할 수도 있다. 예를 들면, 무수 말레산을 공중합시킨 후, 폴리알킬렌글리콜을 부가하고, 반에스테르화한 것등이 이에 해당한다.

즉, 본 실시 형태에 따른 상기 (a)의 고분자 화합물은 상기 예시한 산기 함유 단량체 및/또는 이의 염과, 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체, 예를 들면 상기 화학식 1의 단량체를 포함하는 중합 성분(단량체 성분)을 중합(공중합)시킴으로써 상기 예시한 산기 함유 단량체 및/또는 이의 염과, 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체와를 공중합시키든지 또는 상기 예시한 산기 함유 단량체 및/또는 이의 염을 중합 성분(단량체 성분)을 중합(공중합)시킨 후, 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체를 부가반응시킴으로써 수득할 수 있다.

이들 폴리알킬렌글리콜 쇄는 이의 친수성이 높은 것이 의사 입화성이 높아지는 경향이 있고, 폴리프로필렌글리콜 폴리에틸렌글리콜 블록 공중합체등 하기 화학식 2의 폴리에틸렌글리콜 유래의 구성 단위를 포함하는 것이 바람직하고, 그 중에서도, n으로 나타낸 평균 반복 단위 수가 10 이상 100 이하인 폴리에틸렌글리콜 유래의 구성 단위를 포함하는 것이 입수 용이하고, 또 의사 입화성을 향상시키는 바 바람직하다.

상기식에서,

R⁶은 탄소수 1 ~ 3의 알킬기이고,

n은 5 이상 3000이하의 정수이다.

폴리알킬렌글리콜 쇄가 폴리에틸렌글리콜 유래의 구성 단위를 포함하는 경우, 폴리알킬렌글리콜 쇄 중에 차지하는 상기 폴리에틸렌글리콜 유래의 구성 단위의 비율은 30mol% 이상인 것이 바람직하고, 50mol% 이상인 것이 보다 바람직하고, 80mol% 이상인 것이 더 바람직하고, 100mol%, 즉 폴리알킬렌글리콜 쇄가 폴리에틸렌글리콜 쇄인 것이 가장 바람직하다.

상기한 바와 같이, 폴리알킬렌글리콜의 평균 반복 단위 수는 5 이상 300 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10 이상 100 이하이다. 이 반복 단위 수가 5 미만인 경우, 폴리알킬렌글리콜의 효과를 충분히 발휘할 수 없고, 생석회를 병용하는 경우에 있어서 현저히 의사 입화성이 저하한다. 한편, 반복 단위 수가 300보다 큰 경우, 폴리알킬렌글리콜의 성질이 너무 강해져서, 의사 입화성이 폴리알킬렌글리콜로 변화하지 않는다. 따라서, 생석회를 병용하는 경우에 있어서 의사 입화성의 향상 효과가 수득되지 않을 우려가 있다.

또, 상기 (a)의 고분자 화합물을 수득하는 경우에는, 필요에 따라, 상기 단량체에 추가로 공중합가능한 다른 단량체를 공중합시킬 수도 있다. 즉, 본 실시 형태에 따른 고분자 화합물은 상기 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 구성하는 상기의 단량체 외에 필요에 따라, 상기의 단량체와 공중합가능한 그외의 단량체(공중합성 단량체)에 유래한 구조 단위를 포함할 수도 있다.

당해 공중합성 단량체로는 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 (메트)아크릴산 알킬에스테르; (메트)아크릴산 사이클로알킬에스테르; 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산 에스테르; 스티렌 및 이의 유도체; (메트)아크릴아미드 및 이의 유도체; 아세트산 비닐;(메트)아크릴로니트릴; N-비닐-2-피롤리돈; 염기 함유 단량체; 가교성을 갖는 (메트)아크릴아미드계 단량체; 가수분해성을 갖는 기가 규소 원자에 직결하고 있는 실란계 단량체; 에폭시기 함유 단량체; 옥사졸린기 함유 단량체; 아지리딘기 함유 단량체; 할로겐기 함유 단량체; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴산 에스테르; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴아미드; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 알릴 화합물; 알릴(메트)아크릴레이트; 디비닐벤젠 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 단량체는 필요에 따라, 한 종류를 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 사용할 수도 있다.

추가로, 이들 단량체 이외에, 분자량의 조절을 목적으로, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같은 연쇄 이동제를 사용할 수도 있다. 이들 연쇄 이동제도 또 필요에 따라 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다. 이들 연쇄 이동제의 사용량은 특히 한정되지 않지만, 상기 단량체 즉 산기 함유 단량체 및 당해 산기 함유 단량체와 공중합가능한 단량체 1mol에 대해 0.005 ~ 0.15mol의 범위내가 적당하다.

상기 (a)의 고분자 화합물에 차지하는 산기의 비율은 특히 한정되지는 않지만, 하한치가 바람직하게는 10mol%이고, 더 바람직하게는 20mol%이고, 상한치가 바람직하게는 90mol%이고, 더 바람직하게는 80mol%이다.

상기 (a)의 고분자 화합물에 차지하는 폴리알킬렌글리콜 쇄의 비율은 특히한정되지는 않지만, 하한치가 바람직하게는 10mol%이고, 더 바람직하게는 20mol%이고, 상한치가 바람직하게는 90mol%이고, 더 바람직하게는 80mol%이다.

또, 상기 (a)의 고분자 화합물이 상기 공중합성 단량체에 유래하는 구조 단위를 포함하는 경우, 상기 (a)의 고분자 화합물에 차지하는 공중합성 단량체에 유래하는 구조 단위의 비율은 특히 한정되지는 않지만, 50mol% 이하인 것이 바람직하고, 30mol%인 것이 더 바람직하다.

상기 (a)의 고분자 화합물을, 상기한 바와 같이, 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 구성하는 단량체, 예를 들면 상기한 바와 같이 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 구성하는 단량체(산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄는 각각 상이한 단량체에 유래한다)를 적어도 포함하는 단량체 성분(단량체 조성물)을 중합(공중합)함으로써 용이하게 수득할 수 있다.

고분자 화합물의 제조 방법은 즉, 상기 단량체 성분의 중합 방법은 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 종래 공지된 각종 중합법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 중합 비용(생산 비용)의 절감 및 안전성 등의 관점에서 수용액 중합법이 바람직하다.

반응 온도나 반응 시간 등의 중합 조건은 단량체 성분, 즉 단량체 조성물의 조성이나 중합 개시제의 종류 등에 따라 적합하게 설정할 수 있지만, 반응 온도는 0 ~ 100℃의 범위인 것이 보다 바람직하고, 40 ~ 95℃의 범위인 것이 또한 바람직하다. 또, 반응 시간은 3 ~ 15 시간 정도가 적합하다. 수용액 중합법을 채용하는 경우에 있어 단량체 성분의 반응계로의 공급 방법으로는 예를 들면, 일괄 첨가법, 분할 첨가법, 성분 적하법, 파워휘드법, 다단계 적하법 등을 수행할 수 있지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 (a)의 고분자 화합물의 제조에 있어서, 수용액 중합법을 채용한 경우에 수득되는 중합체 수용액중에 포함된, 상기 (a)의 고분자 화합물을 포함하는 불휘발성분의 농도는 특히 한정되지는 않지만, 60중량% 이하인 것이 바람직하다. 불휘발성분의 농도가 60중량%를 초과하는 중합체 수용액은 점도가 너무 높아짐과 동시에 분산 안정성을 유지할 수 없어 응집을 발생시킬 우려가 있다.

또, 상기 (a)의 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은 1000 이상 50만 이하인 것이 바람직하다. 또, 이의 하한치(중량 평균 분자량)는 2000인 것이 바람직하고, 이의 상한치(중량 평균 분자량)는 10만인 것이 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량 이 1000 미만인 경우, 의사 입화성이 저하하는 경향이 있고, 50만을 초과하는 경우, 점도가 너무 높아져, 상기 (a)의 고분자 화합물이 철광석에 충분히 구석구석까지 미치지 않고, 의사 입화성이 저하될 우려가 있다.

상기(a)의 고분자 화합물은 이의 적어도 일부를 염기성의 중화제를 사용하여 중화시킴으로써 또는 그대로(중화시키지 않고) 물에 용해 또는 팽윤한다. 이에 따라 상기 (a)의 고분자 화합물을 사용한 본 실시 형태에 따른 처리제는 소량 사용함으로써 충분한 성능(효과)을 발휘할 수 있다. 상기의 중화제로는 구체적으로는 예를 들면, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물; 탄산 나트륨, 탄산수소나트륨, 탄산암모늄, 탄산수소암모늄 등의 염기성 탄산염; 암모니아수, 모노에탄올아민등의 질소 함유 염기 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 처리제에 사용되는 상기(a)의 고분자 화합물이 수득된다. 상기 (a)의 고분자 화합물은 이의 사용량이 상당히 적어도 제철용 원료를 조립하는 경우에 의사 입화성을 향상시키는 효과가 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 (a)의 고분자 화합물을 포함하는 처리제는 제철용 원료를 조립(의사 입화 또는 펠리트화)하는 바인더로서 작용한다. 이에 따라, 소결광을 수득하기 위해 제철용 원료를 조립 처리하는데 적합하게 사용되는 처리제를 저렴하게 제공할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 있어 사용되는 상기 분산제 중, 상기 (b)의 고분자 화합물, 즉 β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물은, 코르타르 잔류분의 나프탈린유에 농황산을 반응시키고, 설폰화한 것을 포름알데하이드로 축합 반응시킨 것이고, 예를 들면 하기 화학식 3의 구조를 갖는다.

상기식에서,

R⁷, R⁸은 각각 독립적으로 수소 원자, -CH₃기 또는 -CH₂CH₃기이고,

M은 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온 또는 질소 함유 염기이고,

p는 1 ~ 10000의 정수이다.

또, 여기서 사용되는 나프탈린유의 성분은 일반적으로, 나프탈린, 티오나프텐, 메틸나프탈린 등의 혼합물인 경우가 많다. 상기 β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물로는, 종래 공지의 β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물, 예를 들면, 시판하고 있는 β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물을 사용할 수 있고, 이의 제조 조건 등은 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 (c)의 고분자 화합물인 멜라민설폰산염 포르말린 축합물은 포름알데하이드 수용액에 멜라민을 축합 반응시키고, 이를 아황산나트륨으로 설폰화한 수용성 고분자 화합물이고, 예를 들면 하기 화학식 4의 반복 단위 구조를 갖는다.

상기식에서,

q는 1 ~ 10000의 정수이다.

상기 멜라민설폰산염 포르말린 축합물도 또, 종래 공지의 멜라민설폰산염 포르말린 축합물, 예를 들면 시판되는 멜라민설폰산염 포르말린 축합물을 사용할 수 있고, 이의 제조 조건 등은 특히 한정되는 것은 아니다.

상기(d)의 고분자 화합물인 방향족 아미노설폰산 중합체는 음이온을 설폰화한 아미노벤젠설폰산과 페놀을 포름알데하이드를 사용하여 축합시킨 수용성 고분자 화합물이고, 예를 들면 하기 화학식 5의 구조 단위를 갖는다.

상기식에서,

r,s는 각각 독립하여 1 ~ 10000의 정수이다.

상기 방향족 아미노설폰산 중합체도 또, 종래 공지의 방향족 아미노설폰산중합체, 예를 들면 시판되는 방향족 아미노설폰산 중합체를 사용할 수 있고, 이의 제조 조건 등은 특히 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 (e)의 고분자 화합물인 리그린설폰산 변성물은 펄프 폐액에 농황산을 작용시켜 수득된 리그린설폰산을 변성시키고, β-나프탈린설폰산 등과 복합화한 중합체이고, 예를 들면 하기 화학식 6의 구조 단위를 갖는다.

상기식에서,

R⁹은 β-나프탈린설폰산염 포르말린 축합물에 유래하는 기 또는 -COOH기이고,

M은 금속 이온, 알칼리 토금속 이온 또는 질소 함유 염기이고,

t는 1 ~ 10000의 정수이다.

상기 리그린설폰산 변성물도 또, 종래 공지의 리그린설폰산 변성물, 예를 들면 시판되는 리그린설폰산 변성물을 사용할 수 있고, 이의 제조 조건 등은 특히 한정되는 것은 아니다. 당해 리그린설폰산 변성물은 단일의 리그린설폰산보다 우수한 분산성을 갖고 있다.

상기 화학식 3 ~ 6에 있어서, M으로 나타낸 치환기 중 알칼리 금속 이온으로는 구체적으로는 예를 들면, 칼륨, 나트륨 등의 알칼리 금속 이온이 포함된다. 또, 알칼리 토금속 이온으로는 구체적으로는 예를 들면, 칼슘 등의 알칼리 토금속 이온이 포함된다. 또, 질소 함유 염기로는 암모늄, 1급 ~ 4급 아민 등이 포함된다.

이들 (b) ~ (e)의 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은 1000 이상 50만 이하인 것이 바람직하다. 또, 이의 하한치(중량 평균 분자량)는 2000인 것이 보다 바람직하고, 이의 상한치(중량 평균 분자량)는 10만인 것이 보다 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량이 1000 미만인 경우, 의사 입화성이 저하하는 경향이 있고, 50만을 초과하는 경우, 점도가 너무 높아져, 상기 (b) ~ (e)의 고분자 화합물이 철광석에 충분히 구석구석까지 미치지 않고 의사 입화성이 저하할 우려가 있다.

상기 (b) ~ (e)의 고분자 화합물은 어느 것이나 설폰산기를 갖고 있음을 특징으로 하고, 이의 설폰산기 작용에 따라 다가 금속의 영향을 받기 어려운 분산제가 된다. 이들 (b) ~ (e)의 고분자 화합물의 분산 안정성화 기구는 (a)의 고분자 화합물의 분산안정화 기구와는 약간 상이하고, 설폰산 이온의 전기적 반발에 의해 분산 안정화되어 있다.

한편, (a)의 고분자 화합물인, 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 갖는 고분자 화합물은 폴리에틸렌 글리콜에 의한 입체 효과에 의해 안정화되어 있다. 본원 출원인 등의 검토에 따라, 이 분산 안정화 기구의 차이로부터 상기 (a)의 고분자 화합물은 상기 (b) ~ (e)의 고분자 화합물보다도 의사 입화성이 높아진다는 것으로 판명되었고, 따라서 상기 (a)의 고분자 화합물은 철광석 조립용의 바인더로서 보다 적합하다.

본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제중에 포함된 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 함유량(비율)은 소결 원료인 광석(철광석)의 조립성(종류)이나, 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 종류, 사용하는 조립기 등에 따라서 적절하게 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 소결광의 제조에 있어서는 소결 원료(철광석, 부원료, 연료 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제 중의 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율(단, 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물은 한 종류만을 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 사용할 수도 있다)의 하한치가 바람직하게는 0.001중량%이고, 더 바람직하게는 0.005중량%이고, 상한치가 바람직하게는 2중량%이고, 더 바람직하게는 1중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 소결 원료에 대한 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율이 2중량%를 초과하면 소결 원료에 대한 처리제의 첨가량이 너무 많아지고, 소결 원료의 큰 덩어리가 생기고, 당해 소결 원료의 덩어리 내부가 소결되지 않는 등의 문제가 생길 우려가 있다.

한편, 소결 원료에 대한 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율이 0.001 중량% 미만이면, 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물이 갖는 성능, 특히 이들 고분자 화합물을 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과가 충분히 발휘되지 않을 우려가 있다.

또, 펠리트의 제조에 있어서는, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제 중에 포함된 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 비율은 특히 한정되는 것은 아니지만, 펠리트 원료(철광석, 더스트, 탄재 등)에 대한 처리제 중의 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율(단, 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물은 한 종류만을 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 사용할 수도 있다)의 하한치가 바람직하게는 0.005중량%이고, 더 바람직하게는 0.01중량%이고, 상한치가 바람직하게는 5중량%이고, 더 바람직하게는 1중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 펠리트 원료에 대한 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 합계의 첨가 비율이 5중량%를 초과하면, 펠리트 원료에 대한 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량이 너무 많아지고, 조립 과다가 되어 펠리트 원료의 큰 덩어리가 생기고, 당해 펠리트 원료의 입경의 분산이 크게 되는 등의 악영향이 생길 우려가 있다.

또, 소결 원료(철광석, 부원료, 연료 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제 의 첨가량은 특히 한정되는 것은 아니지만, 하한치가 바람직하게는 0.001중량%이고, 더 바람직하게는 0.005중량%이고, 상한치가 바람직하게는 10.0중량%이고, 더 바람직하게는 8.0중량%가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

펠리트 원료(철광석, 더스트, 탄재 등)에 대한 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량은 특히 한정되는 것은 아니지만, 하한치가 바람직하게는 0.01중량%이고, 더바람직하게는 0.05중량%이고, 상한치가 바람직하게는 50중량%이고, 더 바람직하게는 30중량%이다. 50중량%를 초과하여 상기 제철용 조립 처리제를 첨가하면, 조립 과다가 되어 펠리트 원료의 큰 덩어리가 생기고, 당해 펠리트 원료의 입경의 분산이 크게되는 등의 악영향이 생긴다. 또, 상기 제철용 조립 처리제의 첨가량의 하한치는 펠리트 원료의 조립성이나 수분 첨가량, 사용하는 조립기 등에 의해 좌우되지만, 가능한 한 소량이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 제철용 조립 처리제는 사용하는 고분자 화합물의 점도, 즉 사용하는 고분자 화합물의 종류에 따라서 처리제의 점도를 제어하고, 분산 안정성을 유지하는 등을 목적으로 하여 필요에 따라, 물 등의 희석제를 또한 포함할 수도 있고, 상기 소결 원료 또는 펠리트 원료 등의 제철용 원료에 물 등을 따로 첨가함으로써 상기 수용액 중합법에 의해 수득한 (a)의 고분자 화합물을 포함하는 중합체 수용액 또는 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물을, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제로서 사용할 수도 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제 중에 포함된 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 함유량(비율)은 소결 원료인 광석(철광석)의 조립성(종류)이나, 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 종류, 사용하는 조립기 등에 따라서 적절하게 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 제철용 원료에 물 등을 별도로 첨가하는 경우, 50중량% 이상인 것이 바람직하고, 80중량% 이상인 것이 보다 바람직하고, 100 중량%, 즉 상기 제철용 조립 처리제가 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종으로 이루어진 것이 특히 바람직하다.

또 상기 제철용 조립 처리제가 물을 포함하는 경우, 당해 제철용 조립 처리제 중의 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물의 함유량(비율)은 상기한 조건을 만족시키도록 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 0.1중량% 이상 80중량% 이하인 것이 바람직하고, 0.5중량% 이상 70중량% 이하인 것이 더 바람직하고, 1중량% 이상 60중량% 이하인 것이 특히 바람직하다.

또, 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 2종 이상의 고분자 화합물을 병용하는 경우의 각 고분자 화합물의 배합 비율은 특히 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 제철용 조립 처리제는 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물이 갖는 특성, 특히 이들 고분자 화합물을 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과를 저해하지 않는 범위내에서 또는 추가로 의사 입화성을 향상시키기 위해서 필요에 따라 다른 성분, 예를 들면 생석회 등의 종래 공지의 다른 조립 첨가제 등을 병용해도 상관없다.

상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물은 다가 금속 이온의 영향을 받기 어렵기 때문에, 조립 효과의 저하가 일어나기 어렵고, 생석회와 병용해도 소결 원료에 포함된 미분의 양을 충분히 절감시킬 수가 있지만, 생석회는 비용이 많이 들고, 또 취급에도 주의를 요하는 바, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제를 사용하여 제철용 원료의 조립 처리를 행하는 경우에는, 생석회의 비존재하에서의 조립 처리를 행하는 것이 바람직하고, 생석회를 전혀 첨가하지 않든지, 첨가해도 철광석에 대해0.1중량% 이하가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 또, 종래, 철광석의 조립에는, 생석회를 사용하는 것이 일반적이고, 생석회 이외의 바인더를 사용하는 경우에도 생석회와 병용한다고 하는 대안이 있지만, 상기 제철용 조립 처리제는 생석회를 포함하지 않고, 또는 생석회와 병용하지 않는 것이, 상기 제철용 원료의 조립에 있어서의 의사 입화성을 향상시키는 바, 보다 효과적이다. 따라서, 상기 제철용 조립 처리제가 생석회를 포함하는 경우, 당해 제철용 조립 처리제중의 생석회의 비율은, 당해 제철용 조립 처리제를 철광석에 첨가하는 경우의 철광석에 대한 생석회의 비율이 0.1중량% 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 생석회 이외의 공지의 바인더에는 생석회와 병용해도 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시키는 효과가 높은 것은 공지되어 있지 않다.

본 실시 형태에 따른 상기 (a) ~ (e)의 고분자 화합물은 이의 사용량이 상당히 적어도 제철용 원료를 조립하는 경우에 의사 입화성을 향상시키는 효과가 우수하고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 당해 처리제는 제철용 원료를 조립(의사 입화 또는 펠리트화)하는 바인더로서 작용한다. 이에 따라서, 소결광을 수득하기 위해 제철용 원료를 조립 처리하는데 적합하게 사용되는 처리제를 저렴하게 제공할 수 있다.

특히, 상기 제철용 조립 처리제는 당해 처리제의 사용량이 철광석에 대해 0.1 중량% 이하에서도 조립 후의 철광석의 GI 지수가 55% 이상이 된다.

제철용 원료에의 상기 처리제의 첨가 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 처리제를 수용액 상태로 하여 조립시의 첨가수에 혼합하는 방법, 또는 교반된 제철용 원료에 분무하는 방법이 특히 바람직하다. 이들 방법을 채용함으로써 간편하고 균일하게 처리제를 첨가할 수 있고, 게다가, 얼룩 없이 의사 입화되기 때문에 미분을 추가로 절감할 수가 있다.

이와 같이, 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제는 제철용 원료나 조립기, 첨가하는 시기나 장소 등의 조합을 자유로이 선택할 수 있고, 따라서 이의 조합은 특히 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 처리 공정을 갖고 제철용 조립 처리제와 각 처리 방법과를 조합하는 조립 처리 방법에 관해서도 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제를 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 물론, 공지의 의사 입화 방법(수단)에 대해서 본 실시 형태에 따른 제철용 조립 처리제를 사용할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 본 실시 형태에 따른 상기 제철용 조립 처리제, 즉 제철용 조립 처리제를 제철용 원료에 첨가하는 구성으로, 이에 따라, 소결광을 수득하기 위해 미분의 철광석을 포함하는제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 상기 제철용 조립 처리제를 수용액 상태로 첨가하는 구성인 것이 바람직하고, 이에 따라, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우에, 미분의 양을 절감시키는 효과가 보다 우수하고, 소결기의 생산 효율을 보다 향상시킬 수 있는 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법은 이상과 같이, 복수의 처리 공정을 갖고, 상기 제철용 조립 처리제와 각 처리 방법과를 조합하는 구성이 바람직하고, 이에 따라, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우, 미분의 양을 절감시키는 효과가 보다 우수하고, 소결기의 생산 효율을 보다 한층 향상시킬 수 있는 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

[실시 형태 4]

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합, 습도 조절 등으로 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료, 즉 조립 처리되는 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료에 추가로 미분을 첨가하여 조립 처리를 하는 방법이고, 본 실시 형태에 있어서는 상기 제철용 원료에, 특히 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하의 미분을 첨가한다.

또, 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은, 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합, 습도 조절 등으로 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 상기 제철용 원료에 미분과 당해 미분의 ξ전위를 조절하는 미분 보조제와를 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하가 되도록 선택하여 첨가하는 방법이다.

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법에 있어서 사용하는 상기 미분, 즉 상기 제철용 원료에 첨가하는 미분은 평균 입경이 200μm 이하의 미립자이다.

상기 제철용 원료의 조립 처리에 있어서 상기 미분의 역할은 명확하진 않지만, 당해 미분(미립자)이 분산된 물의 응집력을 높이는데 있다. 당해 미분(미립자)을 제철용 원료의 조립시에 존재하는 물, 예를 들면 조립에 사용하는 첨가수 및 원료의 도입 수분에 분산시킴으로써 당해 미분(미립자)이 분산된 물의 응집력이 높아지고, 의사 입화성이 향상됨과 동시에, 조립 후의 의사 입자의 강도나 소결시에 있어서 소결베드 내에서의 의사 입자의 붕괴가 경감되고, 소결후의 완성품 수율을 향상시킬 수가 있다,

통상, 제철용 원료중에는 원래 제철용 원료에 부착, 혼입되어 있는 미립자(미분)가 포함되어 있다. 예를 들면, 제철용 원료로서 배합된 철광석에는 철광석의 미립자나 고령토 등의 점토가 부착되어 있다. 또한, 석회석에는 석회석(탄산 칼슘)의 미립자 등이 포함되어 있다. 또한, 상기한 바와 같이 제철용 원료의 조립에 있어서는 배합 원료로서 제철소 내에서 발생하는 더스트, 예를 들면 고로, 소결, 회전로 등에서 발생한 더스트가 사용되는 경우도 있다.

그렇지만, 이들 미립자는 통상 물에 대한 자기 분산능이 낮고, 그대로는 의사 입화성을 현저하게 향상시킬 수는 없다. 철광석의 조립은 물에서도 어느 정도 되지만, 이것은 철광석의 표면에 부착되어 있는 200μm 이하의 미립자나 석회석, 사문암, 규석 등의 부원료, 더스트 등에 포함된 200μm 이하의 미립자가 물에 아주 조금 분산되고 이 미립자 분산수의 응집력에 의해서 200μm보다도 큰 철광석을 바인딩하고, 의사 입자를 생성하게 되는 것에 의한다. 그렇지만, 원래 제철용 원료가 함유하고 있는 미분은, 큰 입자에 부착되어 있기도 하고, 미분끼리 응집되어 있기 때문에 이들 미립 중에서도 물에 분산되어 수득한 미립자량은 적고, 의사 입자 자체도 응집체를 만들고 있는 경우가 많기 때문에, 물이 이 응집체 중에 포착되는 등으로 해서, 결과적으로 이 미립자 분산수의 양이 적어지기 때문에 충분히 의사 입화시킬 수는 없다.

이에 대해, 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위의 절대치가 큰 미분은 물에 대한 분산 안정성이 우수하고 물에 분산되는 미립자량을 증가시킬 수 있다.

본 실시 형태에 있어서, 미분의 ξ전위와는 고체와 액체와의 계면의 전위차 중 계면전도 현상에 유효하게 작용하는 부분이고, 예를 들면 전기 영동, 전기 침투, 유동 전위, 침강 전위 등의 계면전동 현상으로부터 구한 전위로서 측정할 수 있다. 즉, 액체와 고체와의 사이에 상대 운동이 일어나는 때, 그 계면전동 현상을 지배하는 고착층과 액체 내부와의 전위차가 ξ전위(계면동전위)이다.

본 실시 형태에서는 후술하는 실시예에서 상세히 나타낸 방법에 따라서 상기 미분의 ξ전위를 측정하는 것으로 한다.

본 실시 형태에 있어서, 전기 영동 광산란법을 사용한, 후술하는 ξ전위의 측정 시험으로 측정한 미분의 ξ전위의 절대치가 높으면, 상기 제철용 조립제를 사용하여 실제로 조립을 행한 경우의 미분의 ξ전위의 절대치도 높아진다고 생각된다.

본 실시 형태에 있어서 사용되는 미분의 조립시의 ξ전위는 이 절대치가 높을수록 조립성이 양호하게 되는 경향이 있다. 상기 ξ전위는 0V일 경우 전기적 반발력이 0이기 때문에 가장 분산 안정성이 낮고, 그 절대치가 커질수록 분산 안정성이 향상된다.

즉, ξ전위의 절대치가 높으면 입자끼리의 전기적 반발력이 크다. 따라서, ξ전위의 절대치가 높은 미분은 응집이 곤란하고 분산체로서 안정하게 존재한다.그렇지만, 본 발명자들의 검토에 의하면, 표면에 플러스 전하를 띄고 있는 미분을 사용해도 충분한 의사 입자의 향상 효과가 수득되지 않는 것으로 판단되었다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서 사용하는 상기 미분은 표면에 마이너스 전하를 띄고 있는 것이 바람직하고, 상기 미분의 ξ전위는 상당히 수치가 크면 클수록 좋다.

본 발명자들이 예의 검토한 결과, 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정된 ξ전위가 -55mV 이하인 미분은 분산 안정성이 우수하고, 제철용 원료의 조립용 바인더로서 유효하게 기능하는 것으로 밝혀졌다. 즉 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법에 있어서는 제철용 원료의 조립용 바인더로서 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정된 ξ전위가 -55mV 이하인 미분을 사용한다.

그렇지만, 자연계에 존재하는 입자에는 ξ전위의 절대치가 높은 것은 그다지 존재하지 않는다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서는 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정된 ξ전위가 -55mV 이하가 되도록 조정된 미분을 첨가하든지 또는 미분과 당해 미분의 ξ전위를 조정하는 미분 보조제와를 병용함으로써, 제철용 원료의 조립용 바인더로서의 미분의 ξ전위를 조정하여 조립 처리를 행한다.

예를 들면, 본 실시 형태에 있어서는 미분과 보조제를 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하가 되는 조합이 되도록 선택하여 첨가함으로써 제철용 원료의 의사 입화성을 현저히 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 사용되는 제철용 조립 처리제로서는 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하인 미분일 수도 있고, 또 미분과 전기 영동 광산란법을 사용한 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하로 저하시키는 작용을 갖는 미분 보조제와의 조합일 수도 있다. 또, 상기 미분과 미분 보조제와를 병용하는 경우는 조립시에 상기 미분과 미분 보조제와를 따로 첨가할 수 있고, 예를 들면 물중에서 상기 미분과 미분 보조제와를 혼합하는 등으로 해서 상기 미분을 미분 보조제로 사전에 표면처리한 것을 제철용 원료에 첨가할 수도 있다.

상기 미분 보조제는 예를 들면, 상기 미분에 흡착함으로써 미분의 표면 전위(ξ전위)를 개선시킨다. 이에 따라 상기 미분 보조제는 상기 미분의 조립시의 표면 전위를 조정할 수 있다.

상기 미분, 즉 상기 제철용 원료에 별도 첨가하는 미분(미립자)으로는, 철광석의 미립자나 고령토, 석회석(탄산 칼슘)의 미립자, 철분, 펠리트피이드 등의 철광석의 미분, 각종 더스트 등 제철용 원료에 포함되어 있는 미립자와 동종의 미립자일 수도 있지만, 콜로이드상 실리카, 플라이애쉬, 실리카흄, 무수 석고 등 제철용 원료에 포함되어 있는 미립자와는 상이한 미립자일 수도 있다.

즉, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 미립분은 평균 입경이 200μm 이하의 미립자이면 특히 한정되지는 않지만 예를 들면, 철광석, 철강용 부원료, 석회석(탄산 칼슘), 철분, 펠리트피이드 등의 철광석의 미분, 고령토, 벤토나이트, 제철소내에서 발생하는 더스트(상기 제철용 원료의 더스트), 실리카흄, 플라이애쉬, 무수 석고, 콜로이드상 실리카 등이 포함되고, 그 중에서도, 탄산 칼슘, 철분, 고령토가 의사 입화성이 우수하고, 소결기의 생산성이 또한 향상되기 때문에 특히 바람직하다.

또, 상기 미분의 평균 입경은 200μm 이하의 범위내일 수 있지만, 조립성 및 상기 부착력의 향상 효과가 우수하기 때문에 보다 바람직하게는 0.01μm이상 150μm이하의 범위내이고, 더 바람직하게는 0.02μm이상 100μm이하의 범위내이다. 상기 평균 입경이 0.01μm미만이면 의사 입화성이 저하하는 경향이 있다. 마찬가지로, 상기 평균 입경이 200μm를 초과해도, 높은 의사 입화성을 수득할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 제철용 원료에 따라 분산안정화에 적합한 입경은 상이하기 때문에 상기 미분의 평균 입경은 사용하는 제철용 원료의 종류에 따라 상기한 범위내에서 적절히 설정하는 것이 바람직하다.

상기 미분의 ξ전위는 예를 들면, 산기 또는 염기성기를 함유하는 고분자 화합물의 첨가에 의해 조정할 수 있다. 예를 들면 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물을 포함하는 미분 보조제를 미분에 첨가하면, 고분자 화합물이 미분 표면에 흡착하고, 이에 따라 미분 표면에 ξ전위가 낮아진다. 예를 들면 폴리아크릴산 나트륨을 미분으로 첨가하면, 당해 폴리아크릴산 나트륨이 미분 표면에 흡착하고 , 당해 폴리아크릴산 나트륨이 흡착된 미분의 ξ전위가 낮아져 그의 절대치가 높아진다.

따라서, 본 실시 형태에 있어서는 미분과 후술하는 ξ전위 측정시험으로 측정한 상기 미분의 ξ전위를 -55mV 이하로 저하시키는 미분 보조제와를 조합하여 병용시킴으로써 실제 조립시의 미분의 표면 전위를 조정한다.

상기 미분 보조제로서는, 후술하는 ξ전위 측정시험으로 측정한 미분의 ξ전위를 낮추는, 즉, 미분 표면의 ξ전위가 마이너스 쪽으로 커지도록 조정할 수 있는 것이면 특히 한정되지 않지만, 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물을 필수 성분으로 포함하는 것이 상기 효과가 크기 때문에 바람직하다. 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물은 또한 제철용 원료에 나중에 첨가된 미분의 응집체뿐만 아니라, 배합 원료가 원래 갖고 있는 200μm 이하의 미립자의 응집체를 풀고, 미립자를 물에 분산시킴으로써 응집체가 포획하고 있는 물을 해방시킨다. 또, 물에 분산된 입자 양을 증가시킬 수 있기 때문에, 의사 입화성에 작용하는 제철용 원료의 조립용 바인더를 증가시키는 작용이 있다.

따라서, 상기 미분 보조제는 고분자 화합물, 특히 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물을 필수 성분으로 하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에 따른 고분자 화합물은 중량 평균 분자량이 1000 이상인 유기 또는 무기 고분자 화합물이고 중량 평균 분자량의 하한치는 4000인 것이 바람직하고, 7000인 것이 보다 바람직하고, 10000인 것이 특히 바람직하다. 중량 평균 분자량이 1000 미만인 경우, 수득된 의사 입자의 강도가 낮아질 수 있고, 벨트컨베어에서의 운반시 등에 붕괴하고, 그 결과 충분한 조립 효과가 수득되지 않을 우려가 있다. 한편, 상기 중량 평균 분자량의 상한치는 특히 한정되지는 않지만, 중량 평균 분자량이 너무 커지면 점도가 너무 높아져, 상기 고분자 화합물이 미분과 균일하게 혼합되지 않게 되어, 의사 입화성이 저하할 우려가 있다. 따라서, 상기 고분자 화합물의 중량 평균 분자량의 상한치는 1000000인 것이 바람직하고, 500000인 것이 보다 바람직하고,300000인 것이 보다 더 바람직하고, 100000인 것이 특히 바람직하다.

상기 고분자 화합물로는 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 미분의 ξ전위를 낮춘다. 즉 상기 ξ전위를 상당히 증가시킬 수 있는 것이면 특히 한정되지는 않지만, 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 산기 함유 단량체 및 이의 염으로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분(단량체 성분)의 하나로 중합(공중합)시킴으로써 산기 또는 이의 염이 도입된 고분자 화합물이 바람직하게 사용된다.

또한, 상기 단량체로서 산기 함유 단량체의 염을 사용하는 경우는 이의 중화 염기로서는 상기 실시 형태 1에 예시된 중화 염기가 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 단량체 유래의 산기는 한 종류만 포함될 수도 있고, 또 두 종류 이상이 포함되어 있을 수도 있다. 이들 단량체 유래의 산기 중 카복실기 및/또는 이의 염이 바람직하고, (메트)아크릴산, 말레산 및 이들의 염 중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 도입되는 것이 또한 바람직하다.

또, 상기의 산기 함유 단량체와 공중합가능한 단량체(공중합성 단량체)로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체가 포함될 수 있지만, 특히 한정되지는 않는다. 상기 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체는 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체 중에서도, 에틸렌 옥사이드 환산으로5mol 이상 100mol 이하, 바람직하게는 10mol 이상 100mol 이하의 장쇄의 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체가 입수 용이하고, 또 의사 입화성이 향상되는 바 바람직하고, 또 중합성의 면에서도 양호하다.

상기 산기 함유 단량체와 공중합가능한 단량체(공중합성 단량체)로는 또한 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 (메트)아크릴산알킬에스테르;(메트)아크릴산 사이클로알킬에스테르; 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산 에스테르; 스티렌 및 이의 유도체; (메트)아크릴아미드 및 이의 유도체; 아세트산 비닐;(메트)아크릴로니트릴; N-비닐-2-피롤리돈; 염기 함유 단량체; 가교성을 갖는 (메트)아크릴아미드계 단량체; 가수분해성을 갖는 기가 규소 원자에 직결하고 있는 실란계 단량체; 에폭시기 함유 단량체; 옥사졸린기 함유 단량체; 아지리딘기 함유 단량체; 할로겐기 함유 단량체; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴산 에스테르; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴아미드; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 알릴 화합물; 알릴(메트)아크릴레이트; 디비닐벤젠 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 단량체는 필요에 따라, 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다.

추가로, 이들 단량체 이외에, 분자량의 조절을 목적으로, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 연쇄 이동제를 사용할 수도 있다. 당해 연쇄 이동제도 또 필요에 따라 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다. 이들 연쇄 이동제의 사용량은 특히 한정되지 않지만, 상기 단량체, 즉 산기 함유 단량체 및 당해 산기 함유 단량체와 공중합 가능한 단량체 1mol에 대해 0.005 ~ 0.15mol의범위내가 적당하다.

상기 산기 및/또는 이의 염을 함유하는 고분자 화합물을 중합시키는 경우, 원료의 총 단량체에 차지하는 산기 및/또는 이의 염을 함유하는 단량체의 비율(조성비)은 하한치가 바람직하게는 5mol%, 보다 바람직하게는 60mol%이고, 더 바람직하게는 80mol%, 가장 바람직하게는 90mol%이다.

산기 또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물의 제조 방법, 즉 상기 단량체 성분의 중합 방법은 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같은 종래 공지의 각종 중합법을 채용할 수 있다. 그 중에서도, 중합 비용(생산 비용)의 절감 및 안전성 등의 관점에서 수용액 중합법이 바람직하다.

상기 중합법에 사용되는 중합 개시제는 열 또는 산화환원 반응에 의해 분해하고, 라디칼 분자를 발생시키는 화합물일 수 있다. 또 수용액 중합법을 사용하는 경우에는 수용성이 있는 중합 개시제가 바람직하다. 당해 중합 개시제로는 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 중합 개시제가 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 중합 개시제는 한 종류만을 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 중합 개시제의 사용량은 단량체 성분의 조성이나 중합 조건 등에 따라 적합하게 설정할 수 있다.

반응 온도나 반응 시간 등의 중합 조건은 단량체 성분, 즉 단량체 조성물의 조성이나 중합 개시제의 종류 등에 따라 적합하게 설정할 수 있지만, 반응 온도는 0 ~ 150℃의 범위내인 것이 보다 바람직하고, 40 ~ 120℃의 범위내인 것이 또한 바람직하다. 또, 반응 시간은 1 ~ 15 시간 정도가 적합하다.

수용액 중합법을 채용하는 경우에 있어 단량체 성분의 반응계로의 공급 방법으로는 예를 들면, 일괄 첨가법, 분할 첨가법, 성분 적하법, 파워휘드법, 다단계 적하법 등을 행할 수 있지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

또, 수용액 중합법을 채용하는 경우에 수득한 중합체 수용액중에 함유된 상기 고분자 화합물을 포함하는 불휘발 성분의 농도는 특히 한정되지는 않지만, 70 중량% 이하인 것이 바람직하다. 불휘발 성분의 농도가 70중량%를 초과하는 중합체 수용액은 점도가 너무 높아짐과 동시에, 분산 안정성을 유지할 수 없어 응집이 생길 우려가 있다.

상기 고분자 화합물은 한 종류만을 사용할 수도 있고, 두 종류 이상을 적합하게 혼합하여 사용할 수 있다. 상기 고분자 화합물 중에서도 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 미분의 ξ전위를 낮추고, 미분의 분산 안정성을 향상시키는 효과가 높고, 소량 사용해도 의사 입화성을 향상시킬 수 있기 때문에 카복실기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물이 보다 적합하다.

그리고, 상기 고분자 화합물 중에서도 카복실기 및/또는 이의 염을 함유하고, 중량 평균 분자량이 1000 이상 1000000 이하의 범위내인 고분자 화합물(이하, 설명의 편의상, 고분자 화합물(P)라 기재함)이 특히 적합하다. 당해 고분자 화합물(P)는 예를 들면, 카복실기 함유 단량체를 단독으로 또는 당해 카복실기 함유 단량체와 공중합가능한 다른 단량체와를 상기 방법으로 (공)중합함으로써 수득할 수 있지만, 다른 방법으로서, 카복실기 함유 단량체를 단독으로, 또는 당해 카복실기 함유 단량체와 공중합가능한 다른 단량체와를 공지의 고분자 화합물의 존재하에서 부가 반응시켜 수득할 수 있다. 상기 공지의 고분자 화합물로는 예를 들면 중량 평균 분자량 1000이상 1000000 이하인 범위내인 폴리에틸렌글리콜이나 폴리에틸렌 비닐피롤린 등이 포함된다.

또, 상기 고분자 화합물(P)는 예를 들면, 공지의 고분자 화합물에 대해 가수분해, 산화, 환원 반응의 어느 하나의 처리를 행하여 수득할 수 있다. 이 경우에 사용되는 상기 공지의 고분자 화합물로는 예를 들면 중량 평균 분자량이 1000 이상 1000000 이하의 범위내의 폴리아크릴아미드나 폴리아크릴산 메틸 등이 포함된다.

상기 고분자 화합물(P)중에서도 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리아크릴산 암모늄이 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정한 미분의 ξ전위를 낮추고 미분의 분산 안정성을 향상시키는 효과가 특히 높고 또, 저렴하기 때문에 가장 적합하게 사용할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 제철용 원료에 후술하는 ξ전위 측정시험으로 측정한 미분의 ξ전위가 -55mV 이하인 미분 또는 미분과 미분 보조제를 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정된 상기 미분 보조제와를 사용한 경우의 미분의 ξ전위가 -55mV 이하가 되도록 조합하여 첨가함으로써 첨가수를 증가시키지 않고, 바인더가 되는 미립자(미분) 분산수를 충분한 양 확보할 수가 있음과 동시에 미립자 분산수 중의 미립자량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 의사 입화성을 향상시킬 수 있기 때문에 미분의 첨가여부에 상관 없이 조립후의 미분양은 비약적으로 감소한다.

본 실시 형태에 있어서 제철용 원료의 조립 바인더로서 첨가된 미분의 ξ전위, 즉 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정된 미분의 ξ전위는 -55mV 이하이고, -60mV이하인 것이 바람직하고, -65mV이하인 것이 더 바람직하다.

또, 상기 제철용 원료에 미분과 당해 미분의 ξ전위를 낮추는 작용이 있는 미분 보조제를 조합하여 사용한 경우, 상기 미분 및 미분 보조제는 후술하는 ξ전위 측정 시험에서 측정된 미분의 ξ전위가 -55mV 이하가 되도록 조합하여 선택한다. 이 경우에도, 상기 미분의 ξ전위는 -60mV 이하인 것이 바람직하고, -65mV이하인 것이 더 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서, 상기 제철용 원료에 첨가되는 상기 미분(미립자)의 첨가량(비율)은 제철용 원료의 종류나 조합에 따라서 적절하게 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 상기 제철용 원료에 대해 0.01 중량% 이상 30중량% 이하의 범위내인 것이 바람직하고, 0.1 중량% 이상 20중량% 이하의 범위내인 것이 보다 바람직하다, 상기 첨가량이 0.01 중량% 미만인 경우는 바인더가 되는 미립자 분산수 중의 미립자량을 충분히 증가시킬 수 없고 충분한 의사입자화의 촉진 효과가 작고, 미분은 그다지 감소하지 않는다. 또 소결베드 중에서의 의사 입자의 붕괴를 방지하는 효과가 수득되기 어렵다. 또, 30중량% 보다도 많은 경우는 다량의 슬러그 등의 폐기물이 증가하기도 하고, 미립자 성분이 역으로 증가하여, 통기성이 저하되기 때문에, 소결기의 생산성이 저하될 우려가 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 고분자 화합물의 사용량은, 사용하는 고분자 화합물 및 미분의 종류에 따라 적절히 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 제철용 원료에 대해 2중량% 이하의 범위내에서 사용하는 것이 바람직하고, 0.5중량% 이하의 범위내에서 사용하는 것이 보다 바람직하다. 제철용 원료에 대해 상기 고분자 화합물을 2중량%를 넘어 사용하면, 전체가 슬러그상 또는 덩어리가 되고, 결과적으로 완성된 입자(덩어리)내의 통기성이 악화하기 때문에 바람직하지 않다.

또, 상기 고분자 화합물의 사용량의 하한치는 제철용 원료에 대해 0.001중량%인 것이 바람직하다. 상기 고분자 화합물의 사용량이 0.001중량% 미만이면, 의사 입화성의 향상 효과가 나타나기 어렵다. 또한, 상기 고분자 화합물의 사용량은 사용하는 제철용 원료의 조립성이나 수분 첨가량, 사용하는 조립기 등에 따라 좌우되지만, 가능한 한 소량이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제철용 원료에는 철광석의 미립자를 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과를 저해하지 않는 범위내에서 또는 추가로 의사 입화성을 향상시키기 위해 필요에 따라, 다른 성분, 예를 들면 생석회, 증점제 등의 종래 공지의 다른 조립 첨가제 등을 상기 고분자 화합물과 병용할 수 있다.

상기 미분 보조제에서의 상기 고분자 화합물의 비율(함유량)은 특히 한정되는 것은 아니지만, 제철용 원료에 대한 사용량이 상기한 범위내가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

또, 제철용 원료에 첨가되는 물의 비율은 조립시에 첨가되는 물과 원료중에 포함된 도입 수분과의 합계량이 소결 원료에 대해 최종적으로 4중량% 이상 15중량% 이하의 범위내, 보다 바람직하게는 5중량% 이상 12중량% 이하의 범위내이고, 펠리트 원료에 대해서는 5중량% 이상 50중량% 이하의 범위내, 보다 바람직하게는 7중량%이상 30중량% 이하의 범위내이다.

그래서, 상기 미분 보조제에 있어서의 상기 고분자 화합물의 함유량의 하한치는 상기 고분자 화합물이 중합체 용액의 형태로 수득되는 경우, 0.01중량%인 것이 바람직하고, 0.08 중량%인 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 고분자 화합물의 함유량의 상한치는 70중량%가 바람직하고, 60중량%인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 미분 보조제에서의 물의 함유량은 그 하한치가 30중량%인 것이 바람직하고, 40중량%인 것이 보다 바람직하다. 한편, 물의 함유량의 상한치는 99.99중량%인 것이 바람직하고, 99.92중량%인 것이 보다 바람직하다.

또, 미분보조제를 첨가하는 경우, 상기 고분자 화합물은 미분에 대해서 0.003 중량% 이상 1000 중량% 이하의 범위인 것이 바람직하고, 0.1중량% 이상 100중량% 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서, 상기한 미분이나 미분 보조제(고분자 화합물 및 필요에 따라 사용되는 그 외의 미분 보조제를 제철용 원료에 첨가하는 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 미분의 첨가 방법으로는 예를 들면 제철용 원료에 미리 배합하여 두는 방법: 믹서 등으로 원료 혼합시에 첨가하는 방법; 첨가수를 산포하고, 조립을 행하는 경우에 첨가하는 방법; 첨가수에 분산되어 산포하는 방법 등이 포함된다.

또, 고분자 화합물을 기본으로 하는 미분 보조제의 첨가 방법으로는 예를 들면, 원료 혼합전, 또는 원료 혼합후에 산포하는 방법; 원료 혼합시에 산포하는 방법; 조립시에 첨가수와 다른 계열로 산포하는 방법; 첨가수에 혼합하여 산포하는 방법 등이 포함된다. 또, 이외에도 미분과 미분 보조제와를 병용하는 경우에는 미분 보조제를 사용하여 미분(미립자)을 첨가수에 분산시킨 것을 산포하고, 조립하는 방법 등이 포함된다. 상기 미분과 미분 보조제와는 동시에 첨가할 수도 있고, 따로 첨가할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이, 상기 제철용 원료의 조립 바인더로서 후술하는 ξ전위 측정 시험으로 측정된 ξ전위가 -55mV 이하의 미분을 첨가하여 조립 처리를 행하든지, 상기 제철용 원료에 미분과 당해 미분의 ξ전위를 -55mV 이하로 낮추는 작용이 있는 미분 보조제와를 조합하고 동시에 또는 따로 첨가하여 조립 처리를 행하는 방법이다.

상기 방법에 의하면, 제철용 원료의 수분을 조절하여 조립 처리하고 의사 입화 또는 펠리트화하는 경우에 조립용의 물 중에 예를 들면 첨가수 중에, 첨가한 미분(미립자)을 안정하게 분산시킬 수 있고, 의사 입화성을 현저히 향상시킬 수 있다.

따라서 본 실시 형태에 따르면, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 의하면, 상기 조건으로 조립 처리를 행함으로써, 조립 후의 철광석(의사 입자)의 GI 지수가 85% 이상, 적합하게는 88% 이상이라 하는, 상당히 높은 GI 지수를 수득할 수 있다. 또한, 조립된 의사 입자의 GI 지수라고 하는것은 핵입자의 주변에 부착하는 미분 입자의 비율을 나타내는 수치이고, 이 수치가 크면 클수록 조립성이 양호하고, 소결시의 통기성이 향상되고, 소결광의 통기성이 향상되고, 소결기의 생산 효율이 높아진다.

또, 본 실시 형태에 따르면, 부원료나 연료 등을 포함하는 제철용 원료의 각 종류의 입도 분포, 조립성, 조성 등에 따라서, 제철용 원료의 일부를 혼합ㆍ혼련ㆍ조립한 후, 이를 나머지 제철용 원료에 혼합시켜 조립하는 처리 방법에 관해서도, 본 실시 형태에 따른 미분 또는 미분과 미분 보조제와를 상기 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 예를 들면, 제철용 원료의 일부가 난조립성을 나타내는 경우에는 이 난조립성의 제철용 원료에 상기한 미분 또는 미분과 미분 보조제와를 첨가함으로써 의사 입화성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제철용 원료나 조립기, 각 성분, 즉 예를 들면, 상기한 미분이나 미분 보조제를 첨가하는 시기나 장소 등의 조합을 자유로이 선택할 수 있고, 따라서 이의 조합은 특히 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 처리 공정을 갖고, 각 처리 방법과, 상기한 미분이나 미분 보조제를 조합하는 조립 처리에 있어서도, 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법을 적용하여 상기한 미분이나 미분 보조제를 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 물론, 공지의 의사 입화 방법(수단)에 대해서도 유효하다.

[실시 형태 5]

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합하고, 습도를 조절하는 등으로 해서 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 제철용 조립 처리제로서, 철광석을 사용한 후술하는 부착력 시험에 따라 구한 부착력 평가치가 1.2 이상이 되는 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가하여 조립 처리를 행하는 방법이다. 본 실시 형태에 있어서 사용되는 상기 제철용 조립 처리제는 고분자 화합물을 필수 성분으로 포함한다. 상기 제철용 조립제는 평균 입경이 200μm 이하의 미분을 추가로 함유하는 것이 바람직하다.

또, 본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 혼합하고 습도를 조절하는 등으로 해서 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 방법에 있어서, 고분자 화합물과 평균 입경이 200μm 이하인 미분과를 철광석을 사용한 후술하는 부착력 시험에 따라 구한 부착력 평가치가 1.2 이상이 되도록 선택하여 상기 제철용 원료에 첨가하여 조립 처리를 행하는 방법이다.

본 실시 형태에 있어서 필수 성분으로 사용되는 고분자 화합물은 중량 평균 분자량이 1000 이상인 고분자 화합물이다. 상기 고분자 화합물로는 특히 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로는 예를 들면, 하이드록시에틸 셀룰로즈, 메틸셀룰로즈, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐알코올 및 이의 변성물, 하이드록시에틸(메트)아크릴레이트계 수용성 고분자, 하이드록시프로필(메트)아크릴레이트계 수용성 고분자, 폴리비닐피롤리돈 등의 수용성 비이온계 고분자 화합물; 카복시에틸셀룰로즈, 리그닌설폰산 나트륨 등 산기 또는 이의 염을 갖는 반합성 고분자 화합물; β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물, 멜라민설폰산염 포르말린 축합물, 방향족 아미노 설폰산 중합체 등 산기 또는 이의 염을 갖는, 축합계 고분자 화합물 등이 포함된다.

또, 상기 고분자 화합물로는 이외의 산기 또는 이의 염을 함유하는 고분자 화합물이 포함된다. 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 (산기 함유 단량체 및 이의 염으로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분(단량체 성분)의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 산기 또는 이의 염이 도입된 고분자 화합물이 포함된다.

또, 상기 단량체로서 산기 함유 단량체의 염을 사용하는 경우, 이의 중화 염기로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시된 중화 염기가 포함되지만 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 예시된 단량체 유래의 산기는 한 종류만이 포함될 수도 있고, 두 종류 이상이 포함될 수도 있다. 이들 단량체 유래의 산기 중, 카복실기 및/또는 이의 염이 바람직하고, (메트)아크릴산, 말레산, 및 이들의 염으로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종의 단량체를 중합 성분의 하나로서 중합(공중합)시킴으로써 도입된 것이 또한 바람직하다.

또, 상기 산기 함유 단량체에 상기 산기 함유 단량체와를 공중합가능한 단량체를 중합 성분의 하나로서 공중합시킬 수 있다. 상기 산기 함유 단량체와 공중합가능한 단량체로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시된 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체가 포함된다. 상기 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체는 1종 또는 2종 이상 사용할 수 있다.

상기 폴리알킬렌글리콜 쇄 함유 단량체 중에서도, 에틸렌 옥사이드 환산으로 5mol 이상 100mol 이하, 바람직하게는 10mol 이상 100mol 이하의 장쇄의 폴리알킬렌글리콜 쇄를 함유하는 단량체가 입수 용이하고, 또 의사 입화성을 향상시키는 바 바람직하고, 또 중합성의 면에서도 양호하다.

또, 상기 산기 함유 단량체와 공중합가능한 그 외의 단량체로는 이하의 단량체(공중합성 단량체)에 유래하는 구조 단위를 포함할 수도 있다. 당해 공중합성 단량체로는 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시된 (메트)아크릴산알킬에스테르;(메트)아크릴산 사이클로알킬에스테르; 하이드록실기 함유 (메트)아크릴산 에스테르; 스티렌 및 이의 유도체; (메트)아크릴아미드 및 이의 유도체; 아세트산 비닐;(메트)아크릴로니트릴; N-비닐-2-피롤리돈; 염기 함유 단량체; 가교성을 갖는 (메트)아크릴아미드계 단량체; 가수분해성을 갖는 기가 규소 원자에 직결하고 있는 실란계 단량체; 에폭시기 함유 단량체; 옥사졸린기 함유 단량체; 아지리딘기 함유 단량체; 할로겐기 함유 단량체; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴산 에스테르; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 (메트)아크릴아미드; 분자내에 불포화기를 복수 갖는 다작용성 알릴 화합물; 알릴(메트)아크릴레이트; 디비닐벤젠 등이 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 단량체는 필요에 따라, 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도 있다.

추가로, 이들 단량체 이외에, 분자량의 조절을 목적으로, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같은 연쇄 이동제를 사용할 수도 있다. 당해 연쇄 이동제도 또 필요에 따라 한 종류를 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 사용할 수도있다. 이들 연쇄 이동제의 사용량은 특히 한정되지 않지만, 상기 단량체 즉 산기 함유 단량체 및 당해 산기 함유 단량체와 공중합 가능한 단량체 1mol에 대해 0.005 ~ 0.15mol의 범위내가 적당하다.

상기 산기 또는 이의 염을 함유하는 고분자 화합물에 차지하는 산기의 비율은 특히 한정되는 것은 아니지만, 하한치가 바람직하게는 5mol% 이상이고, 보다 바람직하게는 10mol% 이상이다.

산기 또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물의 제조 방법, 즉 상기 단량체 성분의 중합 방법은 특히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 상기 실시 형태 1에 예시한 바와 같은 종래 공지의 각종 중합법을 사용할 수 있다. 그 중에서도, 중합 비용(생산 비용)의 절감 및 안전성 등의 관점에서 수용액 중합법이 바람직하다.

상기 중합법에 사용되는 중합 개시제는 열 또는 산화환원 반응에 의해 분해하고, 라디칼 분자를 발생시키는 화합물일 수 있다. 또, 수용액 중합법을 사용하는 경우에는 수용성이 있는 중합 개시제가 바람직하다. 당해 중합 개시제로는 구체적으로는 예를 들면, 상기 실시 형태 1에 예시한 중합 개시제가 포함되지만, 특히 한정되는 것은 아니다. 이들 중합 개시제는 한 종류만을 사용할 수도 있고, 또 두 종류 이상을 병용할 수도 있다. 또한, 중합 개시제의 사용량은 단량체 성분의 조성이나 중합 조건 등에 따라 적합하게 설정할 수 있다.

반응 온도나 반응 시간 등의 중합 조건은 단량체 성분, 즉 단량체 조성물의 조성이나 중합 개시제의 종류 등에 따라 적합하게 설정할 수 있지만, 반응 온도는 0 ~ 150℃의 범위인 것이 보다 바람직하고, 40 ~ 120℃의 범위인 것이 또한 바람직하다. 또, 반응 시간은 1 ~ 15 시간 정도가 적합하다. 수용액 중합법을 채용하는 경우에 있어 단량체 성분의 반응계로의 공급 방법으로는 예를 들면, 일괄 첨가법, 분할 첨가법, 성분 적하법, 파워 피이드법, 다단계 적하법 등을 수행할 수 있지만, 특히 한정되는 것은 아니다.

상기 고분자 화합물은 한 종류만을 사용할 수 있고, 두 종류 이상을 적합하게 사용할 수도 있다. 상기 고분자 화합물 중에서도 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물이 적합하게 사용된다. 산기/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물의 중량 평균 분자량은 1000 이상 100만 이하인 것이 바람직하고, 그의 상한치(중량 평균 분자량)는 20만인 것이 보다 바람직하다. 상기 중량 평균 분자량이 1000 미만인 경우, 의사 입화성이 저하하는 경향이 있고, 100만을 초과하는 경우, 점도가 너무 높아지고, 고분자 화합물이 철광석에 균일하게 혼합되지 않게 되고, 의사 입화성이 저하할 우려가 있다. 상기 고분자 화합물중에서도 카복실기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물이 적합하고, 중량 평균 분자량이 1000 이상 20만 이하인 폴리아크릴산 나트륨 또는 폴리아크릴산 암모늄이 미립자의 분산성이 높고, 또 저렴하기 때문에 가장 적합하게 사용될 수 있다.

통상, 제철용 원료중에는 원래 제철용 원료에 부착, 혼입되어 있는 미분(미립자)이 포함되어 있다. 예를 들면, 제철용 원료로서 배합된 철광석에는 철광석의 미립자나 고령토 등의 점토가 부착되어 있다. 또, 석회석에는 석회석(탄산 칼슘)의 미립자 등이 포함되어 있다. 추가로, 상기한 바와 같이, 제철용 원료의 제조에서는 배합 원료로서 제철소내에서 발생하는 더스트, 예를 들면 고로, 소결, 회전로 등에서 발생한 더스트가 사용되는 경우도 있다.

그렇지만, 이들 미립자는 통상 물로의 자기 분산성이 낮아, 그대로는 의사 입화성을 현저히 향상시킬 수가 없다. 철광석의 조립은 물에서도 어느 정도는 이루어지지만, 이는 철광석의 표면에 부착되어 있는 200μm 이하의 미립자나 석회석, 사문암, 규석 등의 부원료, 더스트 등에 포함된 200μm 이하의 미립자가 물에 분산되고, 이 미립자 분산수의 응집력에 따라 200μm 보다도 큰 철광석을 바인딩하고, 의사 입자를 생성하는 것에 의한다. 그렇지만, 원래 제철용 원료중에 포함되어 있는 물에 분산시켜 수득한 미립자량은 적고, 미립자 자체도 응집체를 만들고 있는 경우가 많기 때문에, 물이 이의 응집체 중에 포획되는 등으로 해서, 결과적으로 이 미립자 분산수의 양이 적어지기 때문에 물만의 조립으로는 충분히 의사 조립시킬 수 있는 것은 아니다. 또, 물만의 조립으로 수득된 의사 입화물(의사 입자)은 핵입자 주변에 부착된 미분 입자의 부착력이 작고, 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시키는 효과가 불충분하고, 소결베드의 통기성을 향상시켜 소결 시간을 단축하는 효과가 적다. 또한, 핵입자 주변에 부착한 미분 입자의 부착력이 작은 의사 입자는 운송중 또는 소결 스트랜드 상으로의 삽입시에 붕괴하고 미분을 발생시키기 때문에, 소결베드의 통기성을 저해하는 원인이 되고, 소결광의 소결광 강도가 약하고 예를 들면, 소결 후의 파쇄 시에 미분이 발생하기 쉬워져 회송광이 많아지고, 완성품 수율이 저하되고, 이의 생산 효율이 저하된다.

상기 고분자 화합물은 미립자 분산수 중의 미립자의 응집체를 풀고, 미립자를 물에 분산시킴으로써 응집체에 포획된 물을 해방시킴과 동시에 물에 분산된 입자 양을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 고분자 화합물에는 의사 입자화에 작용하는 바인더를 증가시키고, 바인더 자체의 응집력도 향상시켜, 핵입자의 주변에 부착된 미분 입자의 부착력을 증가시키는 작용을 한다. 따라서, 상기 고분자 화합물은 의사 입화성의 향상 효과를 갖고, 조립 후의 의사 입자의 강도를 증가시킬 수 있고, 소결시의 소결베드내에서의 의사 입자의 붕괴를 경감시킬 수 있다. 그 결과, 소결베드의 통기성이 향상되고, 소결기의 생산율이 높아질 수 있다. 또, 소결후의소결광의 강도, 완성품 수율도 향상되고, 소결기의 생산율을 비약적으로 향상시킬 수 있다.

본원 발명자들이 예의 검토한 결과, 상기 제철용 원료의 조립 처리에 부착력 시험으로서 상기 고분자 화합물을 포함하는 제철용 처리제를 사용하고 또는 미분과 상기 고분자 화합물과를 병용하여 사용하여, 어느 특정의 조건하에서 측정한 철광석의 부착력(g/cm²)을 상기 제철용 조립제 대신에 물을 사용하여 마찬가지로 측정한 철광석의 부착력(g/cm²)으로 나누어 구한 부착력 평가치가 1.2 이상이 되는 제철용 조립제를 사용함으로써 실제로 조립을 행하는 경우에 양호한 의사 입화성이 수득되고, 소결 원료에 포함된 미분의 양을 절감시킬 수 있고, 게다가 수득된 소결광의 소결 강도가 커지고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있음을 밝혀내었다. 상기 부착력 평가치는 1.3 이상인 것이 바람직하고, 1.4 이상인 것이 보다 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서, 상기 부착력 시험에서의 상기 철광석의 부착력(g/cm²)이라는 것은 상기 부착력 시험에 있어서 상기 제철용 조립제 또는 단순히 물의 존재하에서 철광석끼리 부착하는 힘의 크기를 나타내고, 상호 부착되어 있는 철광석 끼리를 분리하는데 필요한 단위면적당 힘으로 나타낸다.

본 실시 형태에 있어서, 상기 부착력 시험으로 구해진 부착력 평가치가 높으면, 상기 제철용 조립제를 사용하여 실제로 조립을 행한 경우, 핵입자가 되는 철광석에 대한 미분의 철광석의 부착력, 즉 상기 철광석의 핵입자로부터 미립자를 분리하는데 필요한 단위 면적당 힘이 커지게 된다고 생각된다.

상기 부착력 평가치는 상기한 바와 같이, 상기 제철용 조립제를 사용한 경우의 철광석의 부착력(g/cm²)을 단순히 물을 사용하여 동일한 방법으로 측정한 철광석의 부착력(g/cm²)으로 나눔으로써 구해진다. 상기 철광석의 부착력은 예를 들면, 후술하는 실시예에 기재된 방법에 따라서 측정된다. 상기 철광석의 부착력은, 본 발명에 있어서, 시마쓰세이사쿠쇼 제품인 부착력 측정 장치 EB-3300CH 또는 산교바이오텍스가부시키가이샤의 제품인 파우다베드테스터-PTHN-BBA를 사용하여 측정한다.

또, 본원 발명자들이 예의 검토한 결과, 특히 평균 입경이 200μm 이하의 미분(미립자)을 보충함과 동시에 상기 고분자 화합물을 사용함으로써 미립자 분산수 중의 미립자의 응집을 방지하고, 첨가수를 증가시키지 않고, 바인더가 되는 미립자 분산수를 충분한 양 확보할 수 있고, 그 결과 미립자를 병용하지 않는 경우, 즉, 제철용 조립제의 고형분(유효 성분)으로서 예를 들면, 고분자 화합물만을 사용한 경우와 비교하여, 상기 부착력을 보다 한층 향상시킬 수 있음을 밝혀내었다.

이와 같이 고분자 화합물과 평균 입경이 200μm 이하의 미립자와를 병용하는경우, 상기 고분자 화합물은 원래 배합 원료(제철용 원료)중에 부착, 혼입되어 있는 200μm 이하의 미립자의 응집체 및/또는 배합 원료에 나중에 첨가한 평균 입경 200μm 이하의 범위내의 미립자의 응집체를 풀고, 미립자를 물에 분산시킴으로써 응집체에 포획되어 있는 물을 해방시키는 동시에 물에 분산된 입자 양을 증가시키는 역할을 갖고, 의사 입자화에 작용하는 바인더를 증가시키고, 바인더 자체의 응집력을 향상시키는 작용이 있다.

따라서, 고분자 화합물과 평균 입경이 200μm 이하의 미립자와를 병용해서 상기의 조립 처리를 행함으로써, 미립자 분산수 중의 미립자량을 증가시킬 수 있고, 조립후의 의사 입자의 강도가 또한 증가하고, 소결시의 소결베드 내에서의 의사 입자의 붕괴가 추가로 경감된다. 그 결과, 소결베드의 통기성이 향상되고, 소결기의 생산성을 향상시킬 수 있다. 또, 소결 후의 소결광의 강도, 완성품 수율 등도 향상되고, 소결기의 생산율을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 그리고, 상기 방법에 의하면, 의사 입화성을 향상시킬 수 있기 때문에, 미립자 첨가여부에 상관없이 조립후의 미분의 양은 비약적으로 감소한다.

상기 미립자, 즉 상기 제철용 원료에 별도 첨가하는 미립자로는, 철광석의 미립자나 고령토, 석회석(탄산 칼슘)의 미립자, 철분, 펠리트피이드 등의 철광석의 미분, 각종 더스트 등, 제철용 원료에 포함되어 있는 미립자와 동종의 미립자일 수도 있지만, 콜로이드상 실리카, 플라이애쉬, 실리카흄, 무수 석고 등 제철용 원료에 포함되어 있는 미립자와는 상이한 미립자일 수도 있다.

즉, 별도 첨가하는 미립자로는 상기한 평균 입경을 갖는 미립자이면 특히 한정되지는 않지만 예를 들면, 철광석, 철강용 부원료, 석회석(탄산 칼슘), 고령토, 벤토나이트, 철분, 펠리트피이드 등의 철광석의 미분, 제철소내에서 발생하는 더스트, 실리카흄, 플라이애쉬, 무수 석고, 콜로이드상 실리카로 이루어진 그룹중에서 선택된 적어도 1종이 포함되고, 그 중에서도 철광석, 철강용 부원료, 석회석(탄산 칼슘), 고령토, 벤토나이트, 철분, 펠리트피이드 등의 철광석의 미분, 제철소내에서 발생하는 더스트, 실리카흄, 플라이애쉬, 무수 석고 등의 무기물의 미립자가 소결시 및 소결후의 강도가 향상되기 때문에 바람직하고, 탄산 칼슘, 고령토가 소결기의 생산성을 추가로 향상시키기 때문에 특히 바람직하다.

또, 상기 미립자의 평균 입경은 200μm 이하의 범위 내이면 좋지만, 조립성 및 상기 부착력의 향상 효과가 우수하기 때문에 보다 바람직하게는 0.01μm이상 100μm이하의 범위내이고, 더 바람직하게는 21μm이상 75μm이하의 범위내이다. 상기 평균 입경이 0.01μm미만이면 미립자가 응집하기 쉬운 경향이 있다. 한편, 상기 평균 입경이 200μm를 초과하면, 바인더로서의 능력이 저하하는 경향이 있고, 높은 의사 입화성을 수득할 수 없기 때문에 바람직하지 않다. 그렇지만, 제철용 원료에 따라 분산안정화에 적합한 입경은 달라지기 때문에 상기 미립자의 평균 입경은 사용하는 제철용 원료의 종류에 따라 상기한 범위내에서 적절히 설정하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 있어서 상기 고분자의 사용량은, 사용하는 고분자 화합물 및 사용하는 제철용 원료의 종류나 조합에 따라 적절히 설정할 수 있고 특히 한정되는 것은 아니지만, 제철용 원료에 대해 0.001중량% 이상 2중량% 이하의 범위내가 바람직하고, 0.005중량% 이상 0.5중량% 이하의 범위내가 보다 바람직하다. 상기 고분자 화합물의 사용량이 0.001중량% 보다도 적은 경우는 상기 고분자 화합물의 첨가 효과를 수득할 수 없고, 상기한 부착력을 수득할 수 없으며, 의사 입화성이 향상되지 않는다. 또, 상기 고분자 화합물을 2중량%를 초과하여 사용하면, 전체가 슬러리 상 또는 덩어리로 되고, 결과적으로는 완성된 입자(덩어리)내의 통기성이 악화하기 때문에 바람직하지 않다.

또한, 상기 고분자 화합물의 사용량은, 사용하는 제철용 원료의 조립성이나, 수분 첨가량, 사용하는 조립기 등에 따라서 좌우되지만, 가능한 한 소량이 되도록 설계하는 것이 바람직하다.

또, 제철용 원료에 별도 첨가되는 상기 미립자의 첨가량(비율)은 사용하는 고분자 화합물의 종류 및 사용하는 제철용 원료의 종류나 조합에 따라서 적절하게 설정할 수 있고, 특히 한정되는 것은 아니지만, 철광석에 대해 0.01 중량% 이상 30중량% 이하의 범위내인 것이 바람직하고, 0.1 중량% 이상 20중량% 이하의 범위내인 것이 보다 바람직하다. 상기 첨가량이 0.01 중량% 미만인 경우는 소결베드 중에서의 의사 입자의 붕괴를 방지하는 효과가 수득되기 어렵고, 부착력의 향상 및 의사 입자화의 촉진 효과가 작고 미분은 그다지 감소하지 않는다. 또, 30중량% 보다도 많은 경우는 다량의 슬러그 등의 폐기물이 증가하기도 하고, 미립자 성분이 역으로 증가하여, 통기성이 저하되기 때문에, 소결기의 생산성이 저하될 우려가 있다.

또, 제철용 원료에 대해 첨가되는 물의 비율은 조립시에 첨가되는 물과 원료중에 포함된 도입 수분의 합계량이, 소결 온도에 대해 최종적으로 4중량% 이상 15중량% 이하의 범위내, 보다 바람직하게는 5중량% 이상 12중량% 이하의 범위내이고, 펠리트 원료에 대해서는 5중량% 이상 50중량% 이하의 범위내, 보다 바람직하게는 7중량%이상 30중량% 이하의 범위이다.

따라서, 상기 제철용 조립제에 있어서 상기 고분자 화합물의 사용량의 하한치는 상기 고분자 화합물이 중합체 수용액의 형태로 수득되는 경우, 0.01중량%인 것이 바람직하고, 0.08중량%인 것이 보다 바람직하다. 한편, 상기 고분자 화합물의 함유량의 상한치는 70중량%인 것이 바람직하고, 60중량% 미만인 것이 보다 바람직하다. 또, 상기 제철용 조립제에 있어서의 물의 함유량은 그의 하한치가 30중량%인 것이 바람직하고, 40중량%인 것이 보다 바람직하다. 한편, 물의 함유량의 상한치는 99.99중량%인 것이 바람직하고, 99.92중량%인 것이 보다 바람직하다.

또, 미분(미립자)을 첨가하는 경우, 상기 고분자 화합물에 대한 미분의 사용비율은 상기 고분자 화합물 1중량부에 대해서 0.01 중량부 이상 30000중량부 이하의 범위내인 것이 바람직하고, 0.2중량부 이상, 4000중량부 이하의 범위내인 것이 보다 바람직하다.

본원 발명자 등이 예의 검토한 결과, 예를 들면, 철광석을 포함하는 제철용 배합원료에 미립자로서 평균 입경이 200μm 이하의 고령토나 탄산 칼슘을 첨가하고, 추가로 중량 평균 분자량이 1000 이상 20만 이하의 폴리아크릴산 나트륨을 제철용 조립제로서 첨가하는 방법이 조립 효과 및 부착력 향상 효과가 높고, 조립 후의 조립 입자의 강도를 증가시킬 수 있고, 소결베드내에서의 의사 입자의 붕괴를 경감시킬 수 있고, 그 결과, 소결기의 생산율이나 완성품 수율을 비약적으로 향상시킬 수 있다는 것을 밝혀내었다.

본 실시 형태에 있어서, 상기한 미립자나 고분자 화합물을 제철용 원료에 첨가하는 방법은 특히 한정되는 것은 아니지만, 미립자의 첨가 방법으로는 예를 들면, 제철용 원료에 미리 배합하는 방법: 믹서 등으로 원료 혼합시에 첨가하는 방법; 첨가수를 산포하고, 조립을 행하는 경우에 첨가하는 방법; 첨가수에 분산시켜 산포하는 방법 등이 포함된다.

또, 고분자 화합물의 첨가 방법으로는 예를 들면, 원료 혼합전, 또는 원료 혼합후에 산포하는 방법; 원료 혼합시에 산포하는 방법; 조립시에 첨가수와 다른 계열로 산포하는 방법; 첨가수에 혼합하여 산포하는 방법 등이 포함된다. 또, 이외에도 미립자와 고분자 화합물을 병용하는 경우에는 고분자 화합물을 사용하여 미립자를 첨가수에 분산시킨 것을 산포하고, 조립하는 방법 등이 포함된다. 상기 고분자 화합물과 미립자는 동시에 첨가할 수 있고, 따로 첨가할 수도 있다.

또한, 상기 제철용 원료에는 철광석의 미립자를 포함하는 제철용 원료의 조립에 사용한 경우의 의사 입화성의 향상 효과를 저해하지 않는 범위내에서 또는 추가로 의사 입화성을 향상시키기 위해 필요에 따라, 다른 성분, 예를 들면 생석회 등의 종래 공지의 다른 조립 첨가제 등을 상기 고분자 화합물과 병용하는 제철용 조립제로서 첨가할 수도 있다.

본 실시 형태에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법은 이상과 같이 고분자 화합물을 필수 성분으로 하여 이루어진 제철용 조립제를 제철용 원료에 첨가하여 조립을 행함으로써 상기 제철용 원료의 의사 입화성을 높이고, 이에 따라 조립 후의 의사 입자의 강도를 높이는 방법으로, 이하에 나타낸 부착력 시험에서의 부착력 평가치가 1.2 이상이 되도록 사용하는 제철용 조립제의 조성이 설정, 선택된다. 보다 구체적으로는 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법에 있어서는 고분자 화합물, 적합하게는 고분자 화합물과 미립자가 필수로 제철용 원료에 첨가되고, 이들 고분자 화합물이나 미립자는 이하에 나타낸 부착력 시험에 있어서 부착력 평가치가 1.2 이상이 되도록 사용하는 고분자 화합물이나 미립자의 종류나 이의 조합을 설정한다.

상기 방법에 의하면, 제철용 원료의 수분을 조절하여 조립 처리하고, 의사 입화 또는 펠리트하는 경우에, 조립용의 물 중, 예를 들면 첨가수 중에 미립자를 일정량 이상, 안정하게 분산시킬 수 있고, 의사 입화성을 현저히 향상시키고, 의사 입자의 강도를 높이고, 소결시의 통기성을 향상시키고 소결기의 생산성(생산율)을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 실시 형태에 따르면, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는데 적합한 조립 처리 방법을 제공할 수 있다.

또, 본 실시 형태에 의하면, 상기 조건으로 조립 처리를 행하는 것으로, 조립 후의 철광석(의사 입자)의 GI 지수가 75% 이상, 적합하게는 80% 이상이라 하고, 상당히 높은 GI 지수를 수득할 수 있다. 또한, 조립된 의사 입자의 GI 지수라는 것은 핵입자의 주변에 부착하는 미분 입자의 비율을 나타내는 수치이고, 이 수치가 크면 클수록 조립성이 양호하고, 소결베드의 통기성이 향상되고, 소결기의 생산 효율이 높아진다.

또, 본 실시 형태에 따르면, 부원료나 연료 등을 포함하는 제철용 원료의 각 종류의 입도 분포, 조립성, 조성 등에 따라서, 제철용 원료의 일부를 혼합ㆍ혼련ㆍ조립한 후, 이를 나머지 제철용 원료에 혼합시켜 조립하는 처리 방법에 관해서도, 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법을 사용하고, 상기한 고분자 화합물 또는 고분자 화합물과 미립자를 상기 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 예를 들면, 제철용 원료의 일부가 난조립성을 나타내는 경우에는 이의 난조립성의 제철용 원료에 상기한 고분자 화합물 또는 고분자 화합물과 미립자를 첨가함으로써 부착력 평가치 및 의사 입화성을 향상시킬 수 있다.

본 실시 형태에 의하면, 제철용 원료나 조립기, 각 성분, 즉 예를 들면, 상기한 고분자 화합물이나 상기한 평균 입경을 갖는 미립자를 첨가하는 시기나 장소 등의 조합을 자유로이 선택할 수 있고, 따라서 이의 조합은 특히 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 처리 공정을 갖고, 각 처리 방법과 상기한 고분자 화합물이나 미립자의 각 처리 방법과를 조합하는 조립 처리에 있어서도 본 실시 형태에 따른 조립 처리 방법을 적용하여 상기한 고분자 화합물이나 미립자를 제철용 원료에 첨가함으로써 의사 입화할 수 있다. 물론, 공지의 의사 입화 방법(수단)에 대해서도 유효하다.

본 발명의 추가의 다른 목적, 특징 및 우수한 점은 이하에 나타낸 기재에 따라서 충분히 알 수 있을 것이다. 또, 본 발명의 이익은 다음의 설명으로 명백하게 될 것이다.

이하, 실시예 및 비교예에 따라 본 발명을 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들에 의해 조금이라도 한정되는 것은 아니다. 실시예 및 비교예에 의한 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수, 제철용 원료에 대한 미립자량 , 소결광 강도, 생산율, 완성품 수율, 점토 분산능, 미립자의 평균 입경, ξ전위 및 고분자 화합물의 수평균 분자량, 중량 평균 분자량, 다분산도, 산가는 하기 방법에 의해 측정하였다. 또, 부착력 평가치는 이하에 나타낸 부착력 시험에 따라 구한다. 또, 실시예 및 비교예에 기재된「부」는 「중량부」를 나타내고, 「%」는 「중량%」를 나타낸다.

(의사 입자의 평균 입경, GI 지수)

조립 조작을 행하여 수득한 의사 입자를 80℃에서 1시간 건조후, 체를 사용하여 분급함으로써 그의 입도(의사 입도) 및 평균 입경을 구하였다. 조립된 의사 입자의 GI 지수라고 하는 것을 제철연구 제288호(1976) 9면에 개시되어 있는 평가 방법의 하나이고, 핵입자 주변에 부착하는 미분 입자의 비율을 나타낸다. 또한, GI 지수의 측정은 제철연구 제288호(1976) 9면에 기재된 방법으로 행하였다.

이하의 각 실시예 및 비교예의 측정에 있어서는 달리 언급이 없는 한 조립후의 입경이 0.25mm 이하의 의사 입자의 GI 지수를 구하였다.

또, 0.25mm 이하의 의사 입자의 GI 지수(의사 입화 지수)는 이하의 식에 의해 계산하였다.

0.25mm 이하의 의사 입자의 GI 지수=(조립전의 0.25mm 미만의 원료의 비율 - 조립후의 0.25mm 미만의 원료의 비율)/(조립전의 0.25mm 미만의 원료의 비율)×100단, 실시예 26 ~ 29 및 비교예 9 ~ 11에 있어서는 조립 후의 입경이 0.5mm 이하의 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 즉, 0.5mm 이하의 의사 입자의 GI 지수=(조립전의 0.5mm 미만의 원료의 비율 - 조립후의0.5mm 미만의 원료의 비율)/(조립전의 0.5mm 미만의 원료의 비율)×100 또, 이하에 기재한 실시예 및 비교예의 소결 원료 및 펠리트 원료는 모두 건조 상태인 것을 사용하였다.

(완성품 수율, 소결광 강도, 생산율)

완성품 수율은 소결포트 시험에 있어서, 소결후의 소결광(신터 케이크) 50kg을 2m의 높이에서 철판위로 5회 낙하시켰을 때의, 입경 5mm 이상의 입도를 갖는 입자의 비율을 측정함으로써 평가하였다.

소결광 강도는 이하의 강도 측정 방법(SI:셔터 인덱스)에 따라 측정하였다. 소결광 강도는 상기 완성품 수율 평가 후의 소결광(입경 5mm 이상의 입자)을 입도 분포가 변하지 않도록 10kg 채취하고, 2m의 높이에서 추가로 4회 철판위로 낙하시켰을 때의, 입경 5 ~ 10mm의 입도를 갖는 입자의 비율을 측정함으로써 평가하였다.

생산율은 이하의 식으로 산출하였다.

생산율(t/일/m²)=완성품 수율 평가후의 입경 5mm 이상의 입도를 갖는 입자의 총 중량(t)/소결 시간(일)/소결기(포트)의 표면적(m²)

(수 평균 분자량, 중량 평균 분자량, 다분산도)

실시 형태 1, 3 및 실시예 1 ~ 19, 26 ~ 29, 비교예 1 ~ 4, 9 ~ 11에 있어서의 중합체 수용액 중의 중합체의 중량 평균 분자량 측정에는 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의한 폴리에틸렌 글리콜 환산을 사용하였다.

또, 실시 형태 2, 4, 5 및 실시예 20 ~ 25ㆍ30 ~ 39, 비교예 5 ~ 8ㆍ12 ~ 17에 있어서의 고분자 화합물의 수 평균 분자량 및 중량 평균 분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)로 측정하였다. 측정 조건은 이하와 같다.

펌프:「L-7100」(가부시키가이샤 히다치 세이사쿠쇼 제품)

클리어액: 인산수소이나트륨 십이수화물 34.5g 및 인산이수소나트륨 이수화물 46.2g에 초순수를 가하여 총량을 5000g으로 한 수용액

유속: 0.5ml/min

컬럼: 수계 GPC 컬럼「GF-7MHQ」(쇼와덴코가부시키가이샤 제품) 1개

검출기: 자외선(UV)검출기「L-7400」(가부시키가이샤 히다치 세이사쿠쇼 제품) 파장 214nm

분자량 표준 샘플: 폴리아크릴산나트륨(소와카가쿠가부시키가이샤 제품)

분석 샘플은 고분자 화합물이 고형분으로 0.1중량이 되도록 상기 캐리어액으로 희석함으로써 조정하였다.

또, 고분자 화합물의 다분산도는 상기 측정 조건에 따라 측정한 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량에 기초하여, 이하의 계산식에 의해 산출하였다.

(다분산도)=(중량 평균 분자량)/(수 평균 분자량)

단, 고분자 화합물이 (1) 상기 캐리어에 용해하지 않는 경우, (2) 상기 캐리어 중에 분해에 의해 시간 경과에 따른 분자량의 변화가 현저하게 큰 때에 한해, 이하의 조건으로 측정한다.

클리어액: 아세트산나트륨 삼수화물 27.22g에 순수를 가하고, 2000g으로 한다. 아세트산나트륨 삼수화물이 순수에 용해된 후, 아세토니트릴 670g을 첨가하고 균일하게 한다.

컬럼: 「TOSOH TSK-GEL α-2500, α-3000」(도소 가부시키가이샤 제품)

또한, 그 외의 조건은 상기 측정 조건과 동일하게 한다.

(점토 분산능)

점토 분산능은 이하의 방법에 따라 측정하였다. 우선, (1) 글리신 67.56g, 염화나트륨 52.6g, 및 1mol/L의 수산화나트륨 수용액 60ml에 이온 교환수를 가하고 600g으로 한 글리신 완충 용액을 조정하였다.

이어서, (2) 염화칼슘이수화물 0.0817g 및 상기(1)에서 조정한 글리신 완충 용액 60g에 순수를 가하여 1000g으로 하고, 분산액을 조정하였다. 또, 고형분 환산으로 0.1%의 중합체 수용액을 조정하였다. (3) 약 30ml의 일반적인 유리제품의 시험관에 「JIS 시험용 분체 I 11종」(상품명;간토롬 분, 초미분, 일본분체 공업기술협회 판매) 0.3g을 넣고, 여기에 (2)의 분산액 27g 및 상기 조정을 행한 제철용 조립 처리제로서의 0.1% 중합체 수용액 3g을 첨가하였다. 이 때, 시험관의 칼슘 농도는 탄산 칼슘 환산으로 50ppm이 되어 있다. (4) 상기 시험관을 일반적인 고무제품인 시험관 캡으로 밀봉한 후, 상기 점토가 분산되도록 20초간 강하게 진동시키고, 추가로 20회 이하로 상하를 뒤집어서 상기 중합체 수용액이 첨가된 분산액에 점토를 분산시켰다. 이 시험관을 직사광선에 들지 않는 장소에 20시간 정치시킨 후, 상기 시험관내의 분산액의 상층액을 호울피펫으로 5ml 채취하였다. (5) 이 액(상층액)을 1cm의 석영 셀에 도입하고, UV 분광기를 사용하여 파장 380nm에 있어서의 흡광도(ABS)를 측정하고, 이 수치를 점토 분산능으로 하였다.

(산가)

산가는 콜로이드 적정법에 따라 구하였다. 우선, 50ml의 샘플관에 측정시료 0.1g(고형분 환산)를 칭량하고, 이온 교환수로 20g이 되도록 칭량하고 희석하였다. 또한, 희석한 때, pH가 6 ~ 9의 범위내가 되도록 미리 수산화 나트륨으로 전처리한 시료를 고형분 환산으로 0.1g 넣었다. 이어서, 이 희석액을 0.5g 채취하고, 이온교환수 약 100ml로 희석하고, 0.1N 수산화나트륨 수용액으로 pH를 11로 조정하였다.

이어서, pH를 조정한 상기의 희석액에 과량의 N/200메틸글리콜키톤산 용액 5ml를 가하고, 충분 교반후 추가로 톨루이딘 블루 지시약을 6적 가하고 잘 교반하면서, N/400폴리비닐황산칼륨(PVSK) 용액으로 콜로이드 역 적정을 행하고, 청색에서 자색으로 변하는 점을 종점으로 하였다. 또, 대조 시험으로서 이온 교환수 100ml에 대해서 동일한 조작을 행하고, 하기 계산식에 따라 산가를 구하였다. 또한, 고형분은 반응시의 도입물로부터 산출하였다.

산가(mmol/g)=(f×N×(a-b))/(샘플량(g)×고형분(%)/100)

f:PVSK의 성분

N:PVSK의 규정도(N/400)

a:대조 시험의 PVSK의 적정량(ml)

b:측정시료의 PVSK의 적정량(ml)

(ξ전위)

미분의 ξ전위는 이하에 나타낸 ξ전위 측정 시험에 따라 측정하였다.

미분 보조제를 사용하는 경우는 고형분으로 2%의 미분 보조제의 증류수용액 12부와 미분 12부와를 12시간 혼합하여 수득한 혼합액을, 고형분으로 0.3%의 미분 보조제의 증류수용액중에 적정한 측정 농도가 되도록 첨가, 혼합함으로써 ξ전위 측정용 시료로 하였다. 또한, 미분 보조제의 고형분 농도가 2% 보다 묽은 경우는 일단 농축시킨 후, 증류수로 재차 소정 농도로 희석하여 측정에 사용하였다.

미분 보조제를 사용하지 않은 경우는 붕산염 pH 표준액 제2종(pH=9.18)에 미분을 적정한 측정 농도가 되도록 첨가, 혼합함으로써 ξ전위측정용의 시료로 하였다.

또, 미분을 첨가하지 않은 경우, 즉 소결 원료중에 원래 포함된 미분의 ξ전위의 측정에는 붕산염 pH 표준액 제2종(pH=9.18) 100g에 소결 원료 1g을 투입하고, 격렬하게 교반한 후, 10분 후의 상층액을 채취하고, 이 상층액을 붕산염 pH 표준액 제2종(pH=9.18)에 적정한 측정 농도가 되도록 첨가, 교반하여 수득된 시료를 ξ전위측정용 시료로 하여 사용하였다.

또한, ξ전위의 측정치는 시료의 측정 농도에 따라 변화하지 않지만, ξ전위 측정 장치에 의해 당해 ξ전위 측정 장치의 감도에 대응한 측정 오차가 적은 농도가 자동적으로 판단되어 각 시료의 농도, 즉 각 시료에 있어서의 첨가 성분의 첨가량이 결정된다.

상기 측정에 있어서, ξ전위 측정 장치에는 전기 영동 광산란 광도계 ELS-800(오츠카덴시 가부시키가이샤 제품)을 사용하였다. 또, 셀에는 EL-8201(오츠카 덴시 가부시키가이샤)을 사용하고, 측정 온도는 25℃, 산란 각은 20°, 영동 전압은 90V로 하였다. 또, 상기와 같이, 시험 용매에는 미분 보조제를 사용하는 경우는, 미분 보조제를 고형분으로 0.3%가 되도록 증류수에 용해시킨 것을 사용하고, 미분 보조제를 사용하지 않은 경우는 붕산염 pH 표준액 제2종 (pH=9.18)을 사용하였다. 따라서, 상기 시험 용액(시료)의 pH는 8 ~ 9.5 범위내이다.

(미분의 평균 입경)

이온 교환수를 용매로 하여 사용하고, 산란식 입도 분포 측정 장치 LA-910W(호리바세이사쿠쇼 제품)로 측정하였다.

(부착력 시험)

로브리버 광석을 체를 사용하여 (1) 0.063mm 이하, (2) 0.063mm 초과 0.125mm 이하, (3) 0.125mm 초과 0.25mm 이하, (4) 0.25mm 초과 0.5mm 이하,(5)0.5mm 초과 1mm 이하로 분급하였다. 분급한 철광석(로브리버)을 각각 20부씩 배합하고, 이 배합물에 대해 5%의 물만을 첨가하고, 균일하게 혼합한 것을 시료로 하여 사용하여 시판하고 있는 부착력 측정 장치(시마쓰세이사쿠쇼 제품, 부착력 측정 장치 EB-3300CH)로 부착력(g/cm²)을 측정하였다.

이어서, 동일한 방법으로 (1) ~ (5)의 분급된 철광석을 각각 20부씩 배합하고, 이 배합물에 대해, 고분자 화합물(고형분)을 0.05%, 미립자(미분)를 첨가하는 경우는 미립자 2%, 물을 총량으로 5%가 되도록 배합물에 첨가하고, 균일하게 혼합한 후, 동일한 방법으로 부착력(g/cm²)을 측정하였다.

본 발명에 있어서 부착력 평가치는 이하의 식에 따라 산출하였다.

부착력 평가치=제철용 조립제를 첨가하여 측정한 부착력(g/cm²)/물만을 첨가하여 측정한 부착력(g/cm²)

[실시예 1]

표1에 나타낸 조성을 갖는 소결 원료(제철용 원료)를 조제하였다.

소결원료의 조성	배합 비율(%)
뉴만 분광	20.5
로브리버 분광	16.5
카라쟌스 분광	13.0
하마슬레이 분광	11.5
크도렘크 분광	10.0
리오도세 분광	3.5
소결광분	5.0
사문암	2.0
규석	1.0
석회석	17.0
소결 신원료의 합계	100.0
회송광	15.0(외부에서 첨가)
분코크스	4.0(외부에서 첨가)

상기 소결 원료 70000 부에 미립자로서 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 1400부를 가하고, 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간 예비교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용의 조성물을 수득하였다. 그 후 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결원료)에 분산제로서 미리 불휘발성분 0.4%로 조제한 중량 평균 분자량 6000의 폴리아크릴산나트륨 수용액 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분간 분무(첨가)하였다. 소결 원료에 대한 폴리아크릴산 나트륨의 비율은 0.03%였다. 분무 후, 분산제가 첨가된 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리(의사 입화)를 행하였다. 상기 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

또, 수득된 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 80℃에서 1시간 건조 후, 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기한 분산성 시험에 따라서 분산 미립자량을 구하였다.이들 결과를 정리하여 표 3에 기재한다.

[실시예 2]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 0.15μm 경질탄산칼슘 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

수득한 의사입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에, 당해 의사 입자를 실시예 1과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기한 분산성 시험에 따라서 분산 미립자량을 구하였다. 이들 결과를 정리하여 표 3에 기재한다.

[실시예 3]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 20μm 중질탄산칼슘 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 4]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 3μm 경질탄산칼슘 350 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 5]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 2μm 의 「JIS 시험용 분체 I 11종」(상품명;간토롬분, 초미분, 일본분체공업기술협회 판매) 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에, 당해 의사 입자를 실시예 1과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기한 분산성 시험에 따라서 분산 미립자량을 구하였다. 이들 결과를 정리하여 표 3에 기재한다.

[실시예 6]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 200μm 의 회전로 습윤 더스트 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 7]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 1.5μm 의 고령토(상품명「KAOFINE」, Thiele Kaolin Company 제품) 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 8]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 2μm 의 벤토나이트(상품명「구니겔 V 1」구니미네 코교가부시키가이샤 제품) 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 9]

실시예 1에 있어서, 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 대신에 미립자로서 평균 입경 92μm 의 분급된 철광석(카라쟌스) 1400 부를 사용한 이외에는, 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 10]

온도계, 교반기, 적하 로드, 질소 도입관 및 환류냉각기를 갗춘 유리 반응용기에 이온 교환수 1291부와, 3-메틸-3-부텐-1-올에 에틸렌옥사이드를 평균 50mol 가하여 생성된 폴리알킬렌글리콜 모노알케닐에테르 단량체 1812부(폴리알킬렌글리콜쇄 함유 단량체)와 무수말레산 188부(산기 함유 단량체)와를 도입하고, 반응 용액으로 하였다. 이어서, 이 반응 용액을 60℃로 승온시킨다.

이어서, 이 반응 용액에 중합 개시제로서의 「NC-32W」(상품명;닛보카가쿠샤제품, 2,2'-아조비스-2메틸프로피온아미딘염산염의 87% 농도품)의 15% 수용액 50부를 가하여 7시간 교반하고, 추가로 온도를 80℃로 승온한 후, 1시간 교반하고 중합반응을 완결하였다.

그 후, 이 반응 용액을 30% 수산화나트륨 수용액에서 중화하고, 중량 평균 분자량이 26200, 불휘발 성분의 농도가 55.1%인 중합체 수용액 (a)를 수득하였다.

이어서, 이 수득된 중합체 수용액 (a) 66.5부에 물 5433.5부를 첨가하여 잘 교반하고, 분산제로서의 중합체 수용액 (1) 5500부를 수득하였다.

표 1의 소결 원료 70000부에 미립자로서 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 1400부를 가하고, 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 상기 중합체 수용액 (1) 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무(첨가)하였다. 소결 원료에 대한 상기 중합체 수용액 (1)의 고형분, 즉, 중합체의 비율은 0.05%이였다. 분무 후, 분산제가 첨가된 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 11]

온도계, 교반기, 적하 로드, 질소 도입관 및 환류냉각기를 갗춘 유리 반응용기에 이온 교환수 1510부를 도입하고, 65℃로 승온시킨다.

이어서, 상기 반응 용기중에 중합 개시제로서 30% 과산화수소수용액 31.7부를 도입하였다. 그 후, 상기 반응 용기중에 산기 함유 단량체로서 아크릴산 791.7부, 공중합성 단량체로서의 아크릴산 메틸 258.3부, 이온 교환수 15부를 미리 혼합하여 생성된 혼합물을 3시간에 걸쳐서 교반하면서 적하하였다. 또, 이것과 평행해서, 중합 개시제로서의 L-아스코르브산 12.3부, 연쇄 이동제로서의 머캅토 프로피온산 37.1부, 이온 교환수 200.6부를 미리 혼합하여 생성된 혼합물을 3시간 30분에 걸쳐서 적하하였다. 추가로 상기 반응 용액 중의 반응액을 65℃에서 1시간 교반하여 중합 반응을 완결하였다.

그 후, 이 반응 용액을 30% 수산화나트륨 수용액에서 중화하고, 중량 평균 분자량이 32600, 불휘발 성분의 농도가 31.3%인 중합체 수용액 (b)를 수득한다.

이어서, 이 수득된 중합체 수용액 (b) 117.1부에 물 5460부를 첨가하여 잘 교반하고, 분산제로서의 중합체 수용액 (2) 5500부를 수득하였다.

표 1의 소결 원료 70000부에 미립자로서 평균 입경 2μm의 중질탄산칼슘 1400부를 가하고, 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 상기 중합체 수용액 (2) 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무(첨가)하였다. 소결원료에 대한 상기 중합체 수용액 (2)의 고형분, 즉, 중합체의 비율은 0.05%이였다. 분무 후, 분산제가 첨가된 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리를 행한다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 12]

표 1의 소결 원료 70000부에 미립자로서 평균 입경 3μm의 경질탄산칼슘 1400부를 가하고, 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 분산제로서 1.3% 리그닌설폰산 나트륨 수용액 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무(첨가)하였다. 소결 원료에 대한 리그닌설폰산 나트륨의 비율은 0.1%이였다. 분무 후, 분산제가 첨가된 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에, 당해 의사 입자를 실시예 1과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를구하였다. 또, 상기한 분산성 시험에 따라서 분산 미립자량을 구하였다. 이들 결과를 정리하여 표 3에 기재한다.

[실시예 13]

실시예 12에 있어서, 1.3% 리그닌설폰산나트륨 수용액 5250부 대신에 분산제로서 1.3% 트리폴리인산 3나트륨 5250부를 사용한 이외는 실시예 12와 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 수행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 14]

실시예 1에 있어서, 중질 탄산 칼슘을 첨가하지 않는 것 이외는 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 수행하였다. 사용한 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 15]

실시예 1에 있어서, 폴리아크릴산나트륨 수용액 대신에, 이온 교환수 5250부를 사용하는 이외는 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 수행하였다. 사용한 미립자의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[비교예 1(종래예)]

표 1에 나타낸 소결 원료 70000부를 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 물 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무(첨가)하였다. 분무 후, 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리(의사 입화)를 행하였다.

[비교예 2(종래예)]

표 1에 나타낸 소결 원료 70000부를 드럼믹서로 투입함과 동시에 미립자로서평균 입경 45μm의 생석회 840부를 첨가하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득한다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 물 5600부를 스프레이를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무하였다. 분무 후, 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 조작을 행하였다. 생석회의 배합 조건을 표2에 기재한다.

[실시예 16]

표 1에 나타낸 소결 원료 70000부를 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 자기 분산형 미립자인 콜로이드상 실리카인 「스노텍스 C」(상품명;닛산카가쿠 제품, 불휘발 성분 20%) 6300부를 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무(첨가)하였다. 분무 후, 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리(의사 입화)를 행하였다. 사용된 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

[실시예 17]

표 1에 나타낸 소결 원료 70000부를 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반함으로써 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결 원료)에 자기 분산형 미립자인 콜로이드상 실리카인 「스노텍스 C」(상품명;닛산카가쿠 제품, 불휘발 성분 20%) 6300부와 분산제로서의 고형분 45%로 조정된 실시예 1 기재의 폴리아크릴산 나트륨 47부와를 미리 혼합한 것을 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐서 분무(첨가)하였다. 분무 후, 상기의 조성물(조립 처리용 최종 조성물)을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리(의사 입화)를 행하였다. 사용한 미립자 및 분산제의 배합 조건을 표 2에 기재한다.

	미립자	미립자의평균입경(μm)	미립자의 첨가량(%)	분산제	분산제의첨가량(%)
실시예 1	중질탄산칼슘	2	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 2	경질탄산칼슘	0.15	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 3	중질탄산칼슘	20	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 4	경질탄산칼슘	3	0.50	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 5	JIS시험용분체I11종	2	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 6	회전로습윤더스트	200	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 7	고령토	1.5	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 8	벤토나이트	2	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 9	철광석	92	2	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 10	중질탄산칼슘	2	2	중합체 수용액(1)	0.05
실시예 11	중질탄산칼슘	2	2	중합체 수용액(2)	0.05
실시예 12	경질탄산칼슘	3	2	리그닌설폰산나트륨	0.10
실시예 13	경질탄산칼슘	3	2	트리폴리인산3나트륨	0.10
실시예 14	-----	-----	-----	폴리아크릴산나트륨	0.03
실시예 15	중질탄산칼슘	2	2	-----	-----
실시예 16	콜로이드상실리카	0.04	1.80	-----	-----
실시예 17	콜로이드상실리카	0.04	1.80	폴리아크릴산나트륨	0.03
비교예 1(종래예)	-----	-----	-----	-----	-----
비교예 2(종래예)	생석회	4.5	1.2	-----	-----

	수분(%)	분산미립자량(%)	의사 입자의평균입경(μm)	의사 입자의GI지수
실시예 1	7.0	3.9	3.82	97.5
실시예 2	6.9	3.5	3.65	96.0
실시예 3	7.0	3.3	3.51	95.7
실시예 4	7.1	3.6	3.74	96.2
실시예 5	7.0	4.0	3.83	97.8
실시예 6	6.8	3.2	3.40	95.2
실시예 7	7.0	4.0	3.88	97.6
실시예 8	7.0	3.3	3.61	95.1
실시예 9	6.9	3.1	3.56	95.0
실시예 10	6.9	2.5	3.22	89.0
실시예 11	7.0	4.1	4.02	97.9
실시예 12	6.8	3.0	3.37	95.7
실시예 13	7.1	3.2	3.86	97.7
실시예 14	6.9	3.3	3.29	92.8
실시예 15	7.1	2.3	2.80	84.5
실시예 16	7.0	3.8	3.80	97.0
실시예 17	7.1	4.3	4.07	98.5
비교예 1(종래예)	7.0	1.6	2.61	75.7
비교예 2(종래예)	7.0	1.7	2.43	73.7

표 3에 나타낸 결과로부터, 본 발명에 의하면, 미립자 및 분산제의 첨가에 의해서, 의사 입자의 평균 입경, GI 수치를 크게 증가시킬 수 있다고 판단된다. 따라서, 본 발명에 따르는 제철용 원료의 조립 처리 방법은 소결 원료를 의사 입화하는데 우수한 효과를 발휘한다고 판단된다.

[실시예 18]

실시예 1에서 수득한 의사 입자를 50kg 크기의 포트 시험으로 소결을 행하고, 소결광을 수득하였다. 당해 시험의 조건은 소결포트는 직경 300mm, 높이 600mm, 층두께를 550mm로 하여 흡인부압을 9.8kPa(일정)로 하였다. 수득한 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 측정하였다. 이들 결과를 정리하여 표 4에 기재한다.

[실시예 19]

실시예 14에서 수득한 의사 입자를 50kg 크기의 포트 시험으로 소결을 행하고, 소결광을 수득하였다. 당해 시험의 조건은 소결포트는 직경 300mm, 높이 600mm, 층두께를 550mm로 하여 흡인부압을 9.8kPa(일정)로 하였다. 수득한 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 측정하였다. 이들 결과를 정리하여 표 4에 기재한다.

[비교예 3(종래예)]

비교예 1에서 수득한 의사 입자를 50kg 크기의 포트 시험으로 소결을 행하고, 소결광을 수득하였다. 당해 시험의 조건은 소결포트는 직경 300mm, 높이 600mm, 층두께를 550mm로 하여 흡인부압을 9.8kPa(일정)로 하였다. 수득한 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 측정하였다. 이들 결과를 정리하여 표 4에 기재한다.

[비교예 4(종래예)]

비교예 2에서 수득한 의사 입자를 50kg 크기의 포트 시험으로 소결을 행하고, 소결광을 수득하였다. 당해 시험의 조건은 소결포트는 직경 300mm, 높이 600mm, 층두께를 550mm로 하여 흡인부압을 9.8kPa(일정)로 하였다. 수득한 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 측정하였다. 이들 결과를 정리하여 표 4에 기재한다.

	조립 첨가제(미립자/첨가제)	소결시간(분)	생산율(t/일/m²)	완성품 수율(%)	소결광강도(%)
실시예 18	중질탄산칼슘/폴리아크릴산나트륨	32.7	30.2	80.0	83.0
실시예 19	폴리아크릴산나트륨	31.9	28.1	74.9	81.4
비교예 3	물만 사용	35.4	24.0	72.7	81.3
비교예 4	생석회	32.8	26.7	76.4	81.8

표 4에 나타낸 결과로부터, 본 발명에 의하면, 미립자 및 분산제의 첨가에 의해서, 수득된 의사 입자를 소결하여 생성된 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 향상시킬 수 있다고 판단된다. 소결광 강도가 약한 소결광은 미분이 발생하기 쉬워지기 때문에, 회송광이 많아져 완성품 수율이 저하되고, 이의 생산 효율이 저하한다. 그렇지만, 상기한 결과로부터, 본 발명에 의하면, 이와 같은 문제점을 해소할 수 있다고 판단된다.

[실시예 20]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 용량 5L의 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 805.5 부 및 연쇄 이동제로서의 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액 40.1부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점(100℃)까지 승온시킨다.

이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80%아크릴산 수용액 2126.1부, 및 중합 개시제로서의 15% 과황산나트륨 수용액 112.4부 및 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액 160.2부를 적하하였다. 상기 80% 아크릴산 수용액, 15% 과황산 수용액, 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액은 각각 별도의 적하구로부터 적하하였다. 80% 아크릴산 수용액은 180분간 적하하였다. 15% 과황산나트륨 수용액은 185분간 적하하였다. 45% 차아인산나트륨 일수화물수용액은 180분간 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동온도에 5분간 유지시킨 후, 중화제로서의 48% 수산화 나트륨 수용액 1889.0부를 60분간에 걸쳐서 적하함으로써 중합체 수용액을 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 중의 중합체(고분자 화합물)의 수평균 분자량, 다분산도, 산가, 점토 분산능을 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 2100, 다분산도는 2.93, 산가는 11.2mmol/g, 점토 분산능은 1.16이었다.

또, 수득한 중합체 수용액을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온 교환수로 희석하고, 5250부로 함으로써 본 발명에 따른 제철용 조립 처리제(A1)를 수득하였다.

한편, 상기 표 1에 기재한 조성을 갖는 소결 원료(제철용 원료)를 제조하였다.

상기한 소결 원료 70000부를 드럼믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간, 예비 교반하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 소결 원료에 미리 제조한 본 발명에 따른 상기 제철용 조립 처리제 (A1) 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분간에 걸쳐서 분무하였다. 소결 원료에 대한 고분자 화합물의 비율, 즉 본 발명의 제철용 조립 처리제 (A1)에 함유된 고분자 화합물의 비율은 0.03%였다. 분무 후, 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 조작을 행하였다.

수득한 의사 입자를 80℃에서 1시간 건조한 후, 체를 사용하여 분급함으로써조립 후의 입경이 0.25mm 이하의 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 이 결과를, 사용한 고분자 화합물의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[실시예 21]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 용량 5L의 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 805.5 부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점(100℃)까지 승온시킨다.

이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80%아크릴산 수용액 2126.1부, 및 중합 개시제로서의 15% 과황산나트륨 수용액 112.4부 및 연쇄 이동제로서의 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액 88.5부를 적하하였다. 상기 80% 아크릴산 수용액, 15% 과황산 수용액, 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액은 각각 별도의 적하구로부터 적하하였다. 80% 아크릴산 수용액은 180분간 적하하였다. 15% 과황산나트륨 수용액은 185분간 적하하였다. 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액은 180분간 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동온도에 5분간 유지시킨 후, 중화제로서의 48% 수산화 나트륨 수용액 1889.0부를 60분간에 걸쳐서 적하함으로써 중합체 수용액을 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 중의 중합체(고분자 화합물)의 수평균 분자량, 다분산도, 산가, 점토 분산능을 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 2900, 다분산도는 4.21, 산가는 11.1mmol/g, 점토 분산능은 1.30이었다.

또, 수득한 중합체 수용액을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온 교환수로 희석하고, 5250부로 함으로써 본 발명에 따른 제철용 조립 처리제(A2)을 수득하였다.

그 후, 실시예 20에 있어서, 제철용 조립 처리제 (A1) 대신에 이의 제철용 조립 처리제 (A2)를 사용하여, 실시예 20과 동일한 조작에 따라서, 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 이 결과를, 사용한 고분자 화합물의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[실시예 22]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 용량 5L의 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 805.5부 및 연쇄 이동제로서의 45%차아인산나트륨일수화물 수용액 40.1부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점(100℃)까지 승온시킨다.

이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80% 메타크릴산 수용액 2126.1부, 및 중합 개시제로서의 15% 과황산나트륨 수용액 112.4부 및 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액 160.2부를 적하하였다. 상기 80% 메타크릴산 수용액, 15% 과황산나트륨 수용액, 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액은 각각 별도의 적하구로부터 적하하였다. 80% 아크릴산 수용액은 180분간 적하하였다. 15% 과황산나트륨 수용액은 185분간 적하하였다. 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액은 180분간 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동온도에 10분간 유지시킨 후, 중화제로서의 48% 수산화나트륨 수용액 1595.1부를 60분간에 걸쳐서 적하함으로써 중합체 수용액을 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 중의 중합체(고분자 화합물)의 수평균 분자량, 다분산도, 산가, 점토 분산능을 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 1900, 다분산도는3.31, 점토 분산능은 1.11이었다.

또, 수득한 중합체 수용액을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온 교환수로 희석하고, 5250부로 함으로써 본 발명에 따른 제철용 조립 처리제(A3)를 수득하였다.

그 후, 실시예 20에 있어서, 제철용 조립 처리제 (A1) 대신에 이의 제철용 조립 처리제 (A3)를 사용하여, 실시예 20과 동일한 조작에 따라서, 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 이 결과를, 사용한 고분자 화합물의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[실시예 23]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 용량 1L의 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 355부, 카복실기 함유 단량체로서의 무수 말레산 98부 및 중화제로서의 수산화나트륨 80부를 도입하여 중화시키고, 교반하에, 계의 비점(100℃)까지 승온시켰다.

이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 40% 아크릴산 수용액 180 부 및 중합 개시제로서의 10% 과황산나트륨 수용액 100부 및 14% 과산화수소 수용액 100부를 적하하였다. 상기 40% 아크릴산 수용액, 10% 과황산나트륨 수용액 100부, 14% 과산화수소수용액은 각각 별도의 적하구로부터 4시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동온도에 60분간 유지시킨 후, 중화제로서의 49% 수산화나트륨 수용액 57부를 60분간에 걸쳐서 적하함으로써 중합체 수용액을 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 중의 중합체(고분자 화합물)의 수평균 분자량, 다분산도, 산가, 점토 분산능을 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 1200, 다분산도는 4.94, 점토 분산능은 0.98이었다.

또, 수득한 중합체 수용액을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온 교환수로 희석하고, 5250부로 함으로써 본 발명에 따른 제철용 조립 처리제(A4)를 수득하였다.

그 후, 실시예 20에 있어서, 제철용 조립 처리제 (A1) 대신에 이의 제철용 조립 처리제 (A4)를 사용하여, 실시예 20과 동일한 조작에 따라서, 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 이 결과를, 사용한 고분자 화합물의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[실시예 24]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 용량 1L의 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 1400 부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점(100℃)까지 승온시킨다.

이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80% 아크릴산 수용액 578.5부 및 중합 개시제로서의 15% 과황산암모늄 수용액 62.5부를 각각 별도의 적하구로부터 2시간에 걸쳐 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동온도에 120분간 유지시킨 후, 중화제로서의 48% 수산화나트륨 수용액 353부를 60분간에 걸쳐서 적하함으로써 중합체 수용액을 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 중의 중합체(고분자 화합물)의 수평균 분자량, 다분산도, 산가, 점토 분산능을 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 4900, 다분산도는 9.84, 산가는 10.7mmol/g, 점토 분산능은 0.65이었다.

또, 수득한 중합체 수용액을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온 교환수로 희석하고, 5250부로 함으로써 본 발명에 따른 제철용 조립 처리제(A5)를 수득하였다.

그 후, 실시예 20에 있어서, 제철용 조립 처리제 (A1) 대신에 이의 제철용 조립 처리제 (A5)를 사용하여, 실시예 20과 동일한 조작에 따라서, 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 이 결과를, 사용한 고분자 화합물의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[실시예 25]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 용량 5L의 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 300부를 도입하고, 교반하에, 비점까지 승온시킨다.

여기에, 카복실기 함유 화합물로서의 80% 아크릴산 수용액 720부 및 중합 개시제로서의 15% 과황산나트륨 수용액 106.7부 및 중아황산나트륨 수용액 182.9부, 이온 교환수 126.5부 및 중화제로서의 48% 수산화나트륨 수용액 600부를 각각 별도의 적하구로부터 120분간에 걸쳐 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 비점에 30분간 유지시켰다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 중의 중합체(고분자 화합물)의 수평균 분자량, 다분산도, 산가, 점토분산능을 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 5200, 다분산도는 11.8, 산가는 8.7, 점토 분산능은 0.51이었다.

또, 수득한 중합체 수용액을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온 교환수로 희석하고, 5250부로 함으로써 본 발명에 따른 제철용 조립 처리제(A6)를 수득하였다.

그 후, 실시예 20에 있어서, 제철용 조립 처리제 (A1) 대신에 이의 제철용 조립 처리제 (A6)를 사용하여, 실시예 20과 동일한 조작에 따라서, 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 이 결과를, 사용한 고분자 화합물의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[비교예 5]

수 평균 분자량 21000, 다분산도 7.57의 폴리아크릴산 나트륨을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온교환수로 희석하여 5250부로 조정한 비교용 제철용 조립 처리제 (I)을 실시예 24의 제철용 조립 처리제(A5) 대신에 사용한 이외는 실시예 24와 동일하게 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. GI 지수는 87.2였다. 또, 상기 폴리아크릴산나트륨의 점토 분산능은 0.32, 산가는 10.8mmol/g이었다. 이 결과를, 상기 폴리아크릴산 나트륨의 상기한 물성과 병행하여 표 5에 기재한다.

[비교예 6]

아크릴산-말레산 공중합체의 나트륨염(아크릴산:말레산의 조성비 50:50)을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온교환수로 희석하여 5250부로 조정한 비교용 제철용 조립 처리제 (II)를 실시예 24의 제철용 조립 처리제 (A5) 대신에 사용한 이외는 실시예 24와 동일하게 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. GI 지수는 88.1였다. 상기 아크릴산-말레산 공중합체의 나트륨염으로서는 수 평균 분자량이 7400, 다분산도가 13,5, 점토 분산능이 0.29인 것을 사용하였다. 그 결과를 표 5에 기재한다.

[비교예 7(종래예)]

생석회 1400부와 물 5250부와를 병용하고, 이를 비교용 제철용 조립 처리제 (III)으로 하여, 실시예 24의 제철용 조립 처리제 (A5) 5250부 대신에 사용한 이외는 실시예 24와 동일하게 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 측정하였다. GI 지수는 76.2였다. 이 결과를 표 5에 기재한다.

[비교예 8]

아크릴산-말레산 공중합체의 나트륨염(아크릴산:말레산의 조성비 70:30)를 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 이온교환수로 희석하여 5250부로 조정한 비교용 제철용 조립 처리제 (IV)를 실시예 24의 제철용 조립 처리제 (A5) 대신에 사용한 이외는 실시예 24와 동일하게 조립을 행하고, 수득한 의사 입자를 실시예 20과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 조립 후의 입경이 0.25mm 이하인 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. GI 지수는 88.4였다. 또, 상기 아크릴산-말레산 공중합체의 나트륨염으로서는 수 평균 분자량이 3000, 다분산도가 16,5, 점토 분산능이 0.44인 것을 사용하였다. 그 결과를 표 5에 기재한다.

	수평균분자량	다분산도	점토 분산능	산가(mmol/g)	GI 지수
실시예 20	2100	2.93	1.16	11.2	95.9
실시예 21	2900	4.21	1.30	11.1	95.2
실시예 22	1900	3.31	1.11	-----	94.7
실시예 23	1200	4.94	0.98	-----	93.8
실시예 24	4900	9.84	0.65	10.7	92.5
실시예 25	5200	11.8	0.51	8.7	90.6
비교예 5	21000	7.57	0.32	10.8	87.2
비교예 6	7400	13.5	0.29	-----	88.1
비교예 7(종래예)	-----	-----	-----	-----	76.2
비교예 8	3000	16.5	0.44	-----	88.4

표 5에 나타낸 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 고분자 화합물을 포함하는 제철용 조립 처리제를 소량 사용함으로써, GI 지수, 즉 철광석의 조립성을 크게 증대시킬 수 있는 것으로 판단된다.

또, 이 결과로부터, 본 발명의 실시 형태 2에 따른 고분자 화합물을 포함하는 제철용 조립 처리제를 소량 사용함으로써 의사 입자를 소결시켜 생성된 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 향상시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 소결광 강도가 약한 소결광은 미분이 발생하기 쉬어지기 때문에 회송광이 많아져 완성품 수율이 저하되고, 그 생산율이 저하한다.

[실시예 26]

온도계, 교반기, 적하 로드, 질소 도입관 및 환류냉각기를 갗춘 유리 반응용기에 이온 교환수 1698부를 도입하고, 교반하에 반응 용기내를 질소 치환하고, 질소 분위기하에서 80℃까지 가열하였다. 한편, 풀리알킬렌글리콜쇄 함유 단량체로서의 메톡시폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴산 에스테르(에틸렌옥사이드의 평균 부가 몰수=25) 1668부, 산기 함유 단량체로서의 메타크릴산 332부 및 이온 교환수 500 부를 혼합하고, 이 혼합물에 추가로 연쇄 이동제로서 머캅토프로피온산 16.7부를 균일하게 혼합함으로써 단량체 혼합물 수용액을 조제하였다.

이어서, 이 단량체 혼합물 수용액과 중합 개시제로서의 10% 과황산암모늄 수용액과를 각각 적하 로드에 도입하고, 이 단량체 혼합물 수용액과 10% 과황산 암모늄 수용액 184부와를 상기 반응 용액내의 이온교환수에 4시간 적하하였다. 적하 종료후, 상기 반응 용기내의 반응 용액에 추가로 10% 과황산 암모늄 수용액 46부를 1시간 적하하였다. 그 후, 상기 반응 용액내의 반응 용액을, 1시간 계속하여 80℃로 온도를 유지시키고, 중합 반응을 완결시켰다.

그 후, 이 반응 용액을 30% 수산화나트륨 수용액에서 중화하여, 실시 형태 3에 기재한 고분자 화합물 (a)를 함유하는 중량 평균 분자량 23800, 불휘발 성분의 농도가 43.2%인 중합체 수용액 (a1)을 수득한다. 이어서, 수득된 중합체 수용액 (a1) 85부에 물 5415부를 첨가하여 잘 교반하고, 처리제로서의 중합체 수용액 (a2) 5500부를 수득하였다. 한편, 상기한 표 1에 기재한 조성을 갖는 소결 원료(제철용 원료)를 제조하였다.

상기한 소결 원료 70000부를 드럼 믹서에 투입하고, 회전 속도 24 min^-1에서1분간 예비교반하였다. 그 후, 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 소결 원료에 미리 제조한 상기 중합체 수용액 (a2) 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분간에 걸쳐 분무하였다. 소결 원료에 대한 고분자 화합물의 비율, 즉 소결 원료에 대한 실시 형태 3에 기재한 고분자 화합물 (a)의 비율은 0.05% 이었다. 또한 분무후 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 조작을 행하였다. 또, 이것과 별도로, 소결 원료에 상기 중합체 수용액 (a2)에 덧붙여 생석회 350부(0.5%)를 추가로 첨가하여 동일하게 조작을 행하고 생석회 병용계의 조립 조작을 행하였다.

수득한 각각의 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에, 조립물을 80℃의 오븐에서 1시간 건조시키고, 당해 의사 입자를 체를 사용하여 분급함으로써 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

[실시예 27]

온도계, 교반기, 적하 로드, 질소 도입관 및 환류냉각기를 갗춘 유리 반응용기에 이온 교환수 1291부와 폴리알킬렌글리콜쇄 함유 단량체로서의 3-메틸-3-부텐-1-올에 에틸렌옥사이드를 평균 50몰 부가하여 생성된 폴리알킬렌글리콜모노알케닐에테르 단량체 1812부와, 산기 함유 단량체로서의 무수 말레산 188부와를 도입하고, 반응 용액으로 하였다. 이어서, 이 반응 용액을 60℃로 승온시켰다.

이어서, 이 반응 용액에 중합 개시제로서의 「NC-32W」(상품명;닛보카가쿠샤 제품, 2,2'-아조비스-2 메틸 프로피온 아미딘 염산염 87% 농도품)의 15% 수용액 50 부를 가하여 7시간 교반하고, 추가로 온도를 80℃까지 상승시킨 후, 1시간 교반시켜 중합 반응을 완성하였다.

그 후, 이 반응 용액을 30% 수산화나트륨 수용액에서 중화하여, 실시 형태 3에 기재한 고분자 화합물 (a)를 함유하는 중량 평균 분자량 26200, 불휘발 성분의 농도가 55.1%인 중합체 수용액 (a3)을 수득하였다. 이어서, 수득된 중합체 수용액(a3) 66.5부에 물 5433.5부를 첨가하여 잘 교반하고, 처리제로서의 중합제 수용액(a4) 5500부를 수득하였다.

그 후, 실시예 26에 있어서, 중합체 수용액 (a2) 대신에 이의 중합체 수용액(a4)를 사용하여 실시예 26과 동일한 조작에 의해 조립을 행하였다. 수득한 각각의 의사 입자에 포함된 수분의 측정, 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

[실시예 28]

실시 형태 3에 개시된 고분자 화합물 (b)로서의 β-나프탈렌설폰산포르말린 축합물인 「마이티-150」(상품명;가오 가부시키가이샤 제품, 불휘발성분 40.1%) 91.4부에 물 5408.6부를 첨가하여 잘 교반하고, 처리제로서의 중합체 수용액 (b1) 5500부를 수득하였다.

그 후, 실시예 1에 있어서, 중합체 수용액 (a2) 대신에 이의 중합체 수용액(b1)을 사용하여 실시예 26과 동일한 조작에 따라 조립을 행하였다. 수득한 각각의 의사 입자에 포함된 수분의 측정, 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

[실시예 29]

실시 형태 3에 개시된 고분자 화합물 (c)로서의 멜라민설폰산염포르말린 축합물인 「머멘토F10」(상품명;SKW사 제조, 분체품)36.7부를 5463.3부에 용해시켜 처리제로서의 중합체 수용액 (c1) 5500부를 수득하였다.

그 후, 실시예 1에 있어서, 중합체 수용액 (a2) 대신에 이의 중합체 수용액(c1)을 사용하여 실시예 26과 동일한 조작에 따라 조립을 행하였다. 수득한 각각의 의사 입자에 포함된 수분의 측정, 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

[비교예 9(종래예)]

실시예 26에 있어서, 중합체 수용액 (a2) 대신에 물 5250부를 사용하는 이외에는 실시예 26과 동일한 조작에 따라 조립을 행하였다. 즉, 실시예 26과 동일한 소결 원료 70000부에 물 5250부를 첨가함으로써 조립 조작을 행하였다. 이어서, 실시에 26과 동일한 조작에 따라 수득한 의사 입자에 포함된 수분의 측정, 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

[비교예 10(종래예)]

실시예 26과 동일한 소결 원료 70000부에 드럼 믹서로 투입함과 동시에 생석회 840부를 첨가하고, 회전 속도 24min^-1에서 1분간, 예비교반하였다. 그 후, 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 소결 원료에 물 5600부를 스프레이를 사용하여 약 1.5분간에 걸쳐서 분무하였다. 분무 후, 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 조작을 행하였다. 이어서, 실시예 26과 동일한 조작에 따라 수득한 의사 입자에 포함된 수분의 측정, 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

[비교예 11]

카복시메틸셀룰로즈(에테르화도 0.9, 분자량 22000, 분체품, 상품명「CMC-2260」)36.7부를 물 5463.3부에 용해시켜 처리제로서의 중합체 수용액(x1)5500부를 수득하였다.

그 후, 실시예 1에 있어서, 중합체 수용액 (a2) 대신에 이의 중합체 수용액(x1)을 사용하고, 소결 원료에 이 중합체 수용액 (x1)과 생석회와를 사용하여 실시예 26과 동일한 조작에 따라 생석회 병용계의 조립을 행하였고, 수득한 각각의 의사 입자에 포함된 수분의 측정, 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 6에 기재한다.

	고분자화합물	석회석(%)	수분량(%)	평균입경(mm)	GI 지수
실시예 26	중합체수용액(a)	0.0	7.0	3.34	70.0
실시예 26	중합체수용액(a)	0.5	6.9	3.08	62.3
실시예 27	중합체수용액(b)	0.0	6.9	3.18	65.4
실시예 27	중합체수용액(b)	0.5	6.9	3.10	63.6
실시예 28	마이티150	0.0	7.1	3.51	81.3
실시예 28	마이티150	0.5	6.9	3.14	61.2
실시예 29	머멘트F10	0.0	7.1	3.60	82.1
실시예 29	머멘트F10	0.5	7.0	3.22	63.3
비교예 9(종래예)	-----	0.0	7.0	2.67	39.8
비교예 10(종래예)	-----	1.2	6.7	2.85	57.8
비교예 11	CMC-2260	0.5	7.0	2.60	37.1

표 6에 나타낸 결과로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태 3에 따른제철용 조립 처리제를 소량 사용함으로써, 의사 입자의 평균 입경, GI 지수를 크게 증가시킬 수 있는 것으로 판단된다. 또, 생석회를 병용해도 생석회에 의한 영향이 적어 안정한 의사 입화성을 나타내었다. 따라서, 당해 제철용 조립 처리제가 소결 원료를 의사 입화하는데 우수한 효과를 발휘하는 것으로 판단된다.

또, 이 결과로부터, 본 발명의 실시 형태 3에 따른 제철용 조립 처리제를 소량 사용함으로써 의사 입자를 소결시켜 생성된 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 향상시킬 수 있는 것으로 여겨진다. 소결광 강도가 약한 소결광은 미분이 발생하기 쉬어지기 때문에 회송광이 많아져 완성품 수율이 저하되고, 그 생산율이 저하한다.

[실시예 30]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 805.5부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점까지 승온시켰다. 이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80% 아크릴산 수용액 2126.7부 및 중합 개시제로서의 15% 과황산나트륨 수용액 112.4부 및 45% 차아인산나트륨 일수화물 수용액 88.5부를 적하하였다. 상기 80% 아크릴산 수용액, 15% 과황산나트륨 수용액, 45%차아인산나트륨일수화물 수용액은 각각 별도의 적하구로부터 적하하였다. 80% 아크릴산 수용액은 180분간 적하하였다. 15% 과황산나트륨 수용액은 185분간 적하하였다. 45%차아인산나트륨일수화물 수용액은 180분간 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동 온도에 5분간 유지시킨 후, 중화제로서의 48% 수산화나트륨 수용액 1889.0부를 60분간에 걸쳐 적하함으로써 중합체 수용액 (i)를 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 (i) 중의 중합체(고분자 화합물(i))의 수평균 분자량, 다분산도를 측정한 경우, 수 평균 분자량은 2900, 중량 평균 분자량은 12200, 다분산도는 4.21이었다.

이어서, 상기 중합체 수용액 (i)를 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 증류수로 희석하여 5250부로 함으로써 미분 보조제 (i)를 수득하였다. 한편, 상기한 표 1에 나타낸 조성을 갖는 소결 원료(제철용 원료)를 제조하였다.

상기한 소결 원료 70000부와 미분으로서의 「WHITONP-10」(상품명;시로이시코교가부시키가이샤 제품 중질탄산칼슘)1400부를 드럼 믹서로 투입하고, 회전 속도 24min^-1로 1분간 예비교반하였다. 그 후, 동일 회전 속도로 교반하면서, 당해 소결 원료에 미리 제조한 상기 미분 보조제 (i) 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분에 걸쳐 분부하였다. 소결 원료에 대한 상기 고분자 화합물 (i)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다. 분무 후, 추가로 동일 회전 속도로 2.5분간 교반함으로써 조립 처리를 행하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 80℃에서 1시간 건조후, 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분 보조제(i)을 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 31]

실시예 30에 있어서, 「WHITONP-10」1400부 대신에 미분으로서 「KAOFINE」(상품명;Thiele Kaolin Company 제품 고령토)1400부를 사용한 이외는 실시예 30과동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 본 실시예에 있어서도, 소결 원료에 대한 고분자 화합물 (i)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다. 또, 상기 미분 보조제 (i)을 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 32]

실시예 30에 있어서, 「WHITONP-10」1400부 대신에 미분으로서 케미라이트 철분(분석치;산화철 99.6중량%, 산화망간 0.4중량%)1400부를 사용한 이외는 실시예 1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 본 실시예에 있어서도, 소결 원료에 대한 고분자 화합물 (i)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분 보조제 (i)을 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 33]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 1400부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점까지 승온시켰다. 이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80% 아크릴산 수용액 578.5부 및 중합 개시제로서의 15% 과황산암모늄 수용액 62.5부를 각각 별도의 적하구로부터 2시간 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 완료후, 동 온도에 120분간 유지시킨 후, 중화제로서의 48% 수산화나트륨 수용액 353부를 60분간에 걸쳐 적하함으로써 중합체 수용액 (ii)를 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액(ii) 중의 중합체(고분자 화합물(ii))의 수평균 분자량, 다분산도를 측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 4900, 중량 평균 분자량은 48200, 다분산도는 9.84이었다.

이어서, 상기 중합체 수용액 (ii)를 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 증류수로 희석하여 5250부로 함으로써 미분 보조제 (ii)를 수득하였다. 이어서, 실시예 1에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부 대신에 상기 미분 보조제 (ii) 5250부를 사용하는 이외는 실시예 30과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 본 실시예에 있어서도 소결 원료에 대한 상기 고분자 화합물 (ii)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분 보조제(ii)를 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 34]

실시예 33에 있어서,「WHITONP-10」1400부 대신에 미분으로서 「WHITONP-50」(상품명;시로이시코교가부시키가이샤 제품 중질탄산칼슘) 1400부를 사용한 이외는 실시예 33과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 본 실시예에 있어서도, 소결 원료에 대한 고분자 화합물 (ii)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 건조후, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분 보조제 (ii)를 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 35]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 무수 말레산 196부, 이온 교환수 110.7부, 수산화나트륨 48% 수용액 333.3부를 도입하고, 교반하여, 계의 비점까지 승온시켰다. 이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 60% 아크릴산 수용액 560.78부 및 중합 개시제로서의 10% 과황산나트륨 수용액 200부 및 35% 과산화수소수 6.65부를 적하하였다. 상기 60% 아크릴산 수용액, 10% 과황산나트륨 수용액, 35% 과산화수소수는 각각 별도의 적하구로부터 적하하였다. 60% 아크릴산 수용액 및 10% 과황산나트륨 수용액은 150분간 적하하였다. 35% 과산화수소수는 120분간 적하하였다. 그 후, 상기 분리식 플라스크내의 반응 용액의 pH가 8.0이 되도록 수산화나트륨 48% 수용액을 첨가, 혼합함으로써 중합체 수용액 (3)을 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 (iii) 중의 중합체(고분자 화합물(iii))의 수평균 분자량, 다분산도를 측정한 경우, 수 평균 분자량은 4000, 중량 평균 분자량은 46400, 다분산도는 11.6이었다.

이어서, 상기 중합체 수용액(iii)을 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 증류수로 희석하여 5250부로 함으로써 미분 보조제 (iii)을 수득하였다. 이어서, 실시예 30에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부 대신에 상기 미분 보조제(iii) 5250부를 사용하는 이외는 실시예 30과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 본 실시예에 있어서도 소결 원료에 대한 상기 고분자 화합물(iii)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 건조한 후, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분 보조제 (iii)을 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 36]

교반기 및 컨덴서를 갖춘 분리식 플라스크(SUS 316제품)에 이온 교환수 920부를 도입하고, 교반하에, 계의 비점까지 승온시켰다. 이어서, 상기 분리식 플라스크내에, 카복실기 함유 단량체로서의 80% 아크릴산 수용액 630.3부 및 중합 개시제로서의 15% 과황산암모늄 수용액 27.3부를 각각 별도의 적하구로부터 80분간 적하하였다. 적하 시간 중 반응 온도는 계의 비점을 유지하였다. 적하 종료 후, 동온도에서 60분간 유지시킨 후, 중화제로서 48% 수산화나트륨 수용액 565.5부를 60분간에 걸쳐서 적하함으로써 중합체 수용액 (iv)를 수득하였다. 이와 같이하여 수득한 중합체 수용액 (iv) 중의 중합체(고분자 화합물(iv))의 수평균 분자량, 다분산도를측정, 산출한 경우, 수 평균 분자량은 11000, 중량 평균 분자량은 179300, 다분산도는 16.3이었다.

이어서, 상기 중합체 수용액 (iv)를 고형분 환산으로 21부가 되도록 채취하고, 이를 증류수로 희석하여 5250부로 함으로써 미분 보조제 (iv)를 수득하였다. 이어서, 실시예 30에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부 대신에 상기 미분 보조제 (iv) 5250부를 사용하는 이외는 실시예 30과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 본 실시예에 있어서도 소결 원료에 대한 상기 고분자 화합물 (iv)의 비율은 0.03%이고, 소결 원료에 대한 상기 미분의 비율은 2%로 하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 건조한 후, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분 보조제 (iv)를 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[실시예 37]

실시예 31에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부 대신에 증류수 5250부를 사용한 이외는 실시예 31과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 즉, 본 실시예 있어서는, 실시예 31에 있어서 제철용 조립 처리제로서 미분(「KAOFINE」)과 미분 보조제 (i)과를 병용하는 대신에 미분(「KAOFINE」)만을 사용하여 조립 처리를 행하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 건조후, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및GI 지수를 구하였다. 또, 상기 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[비교예 12(종래예)]

실시예 30에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부와 「WHITONP-10」1400부와를 병용하는 대신에 증류수 5250부만을 사용한 이외는 실시예 30과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 건조후, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[비교예 13]

실시예 30에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부 대신에 증류수 5250부를 사용한 이외는 실시예 30과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 즉, 본 비교예에 있어서는, 실시예 30에 있어서 제철용 조립 처리제로서 미분(「WHITONP-10」)과 미분 보조제 (i)과를 병용하는 대신에 미분(「WHITONP-10」)만을 사용하여 조립 처리를 행하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 건조후, 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또 상기 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

[비교예 14]

실시예 32에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250부 대신에 증류수 5250부만을 사용한 이외는 실시예 32와 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 즉, 본 비교예에 있어서는, 실시예 32에 있어서 제철용 조립 처리제로서 미분(케미라이트 철분)과 미분 보조제 (i)과를 병용하는 대신에 미분(실시예 32 기재의 케미라이트 철분)만을 사용하여 조립 처리를 행하였다.

[비교예 15]

아크릴산나트륨 21부를 증류수로 희석하여 5250부로 함으로써, 비교용 미분 보조제 (i)을 수득하였다. 이어서, 실시예 30에 있어서, 미분 보조제 (i) 5250 부 대신에 상기 비교용 미분 보조제 (i) 5250부를 사용한 이외는 실시예 30과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하였다. 즉, 본 실시예 있어서는 소결 원료에 대한 고분자 화합물의 비율은 0%이고, 소결 원료에 대한 미분의 비율은 2%이다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 실시예 30과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써 의사 입자의 평균 입경 및 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 비교용 미분 보조제 (i)을 병용한 경우의 미분의 ξ전위를 측정하였다. 이 결과를 정리하여 표 7에 기재한다.

	GI 지수	수분(%)	미분 보조제	미 분	미분의 평균입경(μm)	ξ전위(mV)	시험용액의pH
실시예 30	97.5	6.8	미분 보조제(1)	WHITON P-10	3.0	-82	8.64
실시예 31	97.0	6.8	미분 보조제(1)	KAOFINE	2.7	-80	8.64
실시예 32	97.6	6.9	미분 보조제(1)	케미라이트 철분	2.5	-78	8.64
실시예 33	96.3	6.8	미분 보조제(2)	WHITON P-10	3.0	-74	9.09
실시예 34	95.7	6.9	미분 보조제(2)	WHITON P-50	15	-71	9.09
실시예 35	95.9	6.9	미분 보조제(3)	WHITON P-10	3.0	-73	9.29
실시예 36	95.3	6.9	미분 보조제(4)	WHITON P-50	3.0	-66	9.31
실시예 37	88.1	7.0	사용하지 않음	KAOFINE	2.7	-59	9.18
비교예 12(종래예)	75.7	7.0	사용하지 않음	첨가하지 않음(소결원료중의 미분만 사용)	----	-37	9.18
비교예 13	84.5	7.1	사용하지 않음	WHITON P-10	3.0	-42	9.18
비교예 14	80.1	6.9	사용하지 않음	케미라이트 철분	2.7	-49	9.18
비교예 15	82.2	6.9	비교용미분보조제(1)	WHITON P-10	3.0	-48	8.33

표 7에 나타낸 결과로부터, 본 발명에 따르면, 상기 ξ전위 측정 시험으로 측정한 미분의 ξ전위가 -55mV 이하인 미분을 바인더로서 사용함으로써 GI 지수, 즉, 철광석의 조립성(의사 입화성)을 크게 증가시킬 수 있다고 판단된다. 또, 본 발명에 따르면, 미분과 고분자 화합물을 포함하는 미분 보조제와를 병용함으로써 상기 전위 측정 시험으로 측정된 미분의 ξ전위를 용이하게 -55mV 이하로 조정하는 것이 가능하고, 제철용 원료(소결 원료)의 조립성(의사 입화성)을 크게 증가시킬 수가 있다고 판단된다.

또, 이 결과로부터, 본 발명에 따르면, 의사 입자를 소결시켜 생성된 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 향상시킬 수 있다고 여겨진다. 소결광 강도가 약한 소결광은 미분이 발생하기 쉬워지기 때문에 회송광이 많아져 완성품 수율이 저하하고, 그 생산효율이 저하한다.

[실시예 38]

상기 표 1에 기재한 조성을 갖는 소결 원료(제철용 원료)를 제조하였다.

상기 소결 원료 70000부에 본 발명에 따른 미립자로서의 평균 입경 30μm의 중질탄산칼슘(미립자(1))1400부를 가하고, 드럼 믹서에 투입하고, 회전 속도 24min^-1으로 1분간 예비교반함으로써, 상기 소결 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 수득하였다. 그 후, 당해 조성물을 동일 회전속도로 교반하면서, 당해 조성물(소결원료)에 본 발명에 따른 고분자 화합물로서의 중량평균 분자량 10000의 폴리아크릴산 나트륨을 휘발성분으로서 포함하고, 미리 불휘발성분을 0.4%로 제조한 중합체 수용액 (I) 5250부를 분무기를 사용하여 약 1.5분간에 걸쳐 분무(첨가)하였다. 소결원료에 대한 폴리아크릴산 나트륨의 비율은 0.03%이었다. 상기 폴리아크릴산나트륨 수용액의 분무 후, 이 폴리아크릴산 나트륨 수용액이 첨가된 상기 조성물을 추가로 동일 회전 속도로 3분간 교반함으로써 조립 처리(의사 입화)를 행하였다.

수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에 당해 의사 입자를 80℃에서 1시간 건조후, 체를 사용하여 분급함으로써, 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 부착력 시험에 따라서, 부착력 평가치를 구하였다. 이들 결과를 정리하여 표 8에 기재한다.

[비교예 16(종래예)]

실시예 38에 있어서, 미립자로서의 중질탄산칼슘 1400부 대신에 평균 입경 45μm의 생석회 840부를 사용하고, 또한 미리 불휘발성분 0.4%로 조정한 중합체 수용액 (I) 5250부 대신에 물 5600부를 사용한 이외는 실시예1과 동일한 조작을 행하여 조립 처리를 행하여, 수득한 의사 입자에 포함된 수분을 측정함과 동시에, 당해 의사 입자를 실시예 38과 동일하게 체를 사용하여 분급함으로써, 의사 입자의 GI 지수를 구하였다. 또, 상기 부착력 시험에 따라서, 부착력 평가치를 구하였다. 이들 결과를 정리하여 표 8에 기재한다.

	실시예 38	비교예 16(종래예)
제철용조립 처리제	고분자화합물	중합체수용액(1)	-----
제철용조립 처리제	미립자	중질탄산칼슘	생석회
미립자의 평균입경(μm)	30	45
부착력 평가치	1.51	1.16
수분량(%)	6.9	7.0
GI 지수	95.8	73.7

[실시예 39]

실시예 38에서 수득한 의사 입자를 50kg 크기의 포트시험으로 소결을 행하여 소결광을 수득하였다. 당해 시험 조건은, 소결포트는 입경 300mm, 높이 600mm, 층두께를 550mm로 하고, 흡인부압을 9.8kPa(일정)로 하였다. 수득한 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 측정하였다. 이들 결과를 정리하여 표 9에 기재한다.

[비교예 17(종래예)]

비교예 16에서 수득한 의사 입자를 50kg 크기의 포트시험으로 소결을 행하여소결광을 수득하였다. 당해 시험 조건은, 소결포트는 입경 300mm, 높이 600mm, 층두께를 550mm로 하고, 흡인부압을 9.8kPa(일정)로 하였다. 수득한 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 측정하였다. 이들 결과를 정리하여 표 9에 기재한다.

	실시예 39	비교예 17(종래예)
제철용 조립처리제	중합체 수용액(1)/중질탄산칼슘	생석회
소결시간(분)	31.5	32.8
생산율(t/일/m²)	29.7	26.7
완성품 수율(%)	80.5	76,4
소결광 강도(%)	84.0	81.8

표 9에 나타낸 결과로부터, 본 발명에 따르면, 수득한 의사 입자를 소결시켜 생성된 소결광의 생산율, 완성품 수율, 소결광 강도를 향상시킬 수 있다고 여겨진다. 소결광 강도가 약한 소결광은 미분이 발생하기 쉬워지기 때문에 회송광이 많아져 완성품 수율이 저하하고, 그 생산효율이 저하한다. 그렇지만, 상기한 결과로부터, 본 발명에 따르면, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 것으로 판단된다.

또, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태의 항에 있어서 행한 구체적인 실시 양태 또는 실시예는 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명료히 하는 것으로, 이러한 구체예만으로 한정하여 협의로 해석되어서는 안되며, 본 발명의 취지와 다음에 기재한 특허청구범위내에서, 여러 가지로 변경하여 실시할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법 및 제철용 조립 처리제는, 미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료(소결 원료 또는 펠리트 원료)를 조립 처리(의사 입화 또는 펠리트화)하는 경우에, 미분 입자를 핵 입자의 주변에 부착시키는 효과가 우수하기 때문에 통기성이 양호한 의사 입자의 형성을 촉진시키고, 또한 조립물의 강도를 향상시키기 때문에 소결 베드내에서의 의사 입자의 붕괴를 절감시킬 수 있다. 따라서, 소결시의 소결층의 통기성을 향상시킬 수 있고, 소결기의 생산 효율을 향상시킬 수 있다. 본 발명에 따른 제철용 원료의 조립 처리 방법 및 제철용 조립 처리제는 저렴하게, 제철용 원료를 조립 처리하여 의사 입화 또는 펠리트화하는데 적합하게 사용된다.

Claims

제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 조립 처리용 조성물을 배합하여 당해 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 분산제를 첨가하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 2항에 있어서, 상기 분산제가 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 평균 입경이 200μm 이하인 미립자를 첨가하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 4항에 있어서, 상기 미립자가 철광석, 철강용 부원료, 석회석, 고령토, 벤토나이트, 제철소 내에서 발생하는 더스트, 플라이애쉬, 실리카흄, 무수석고로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 미립자임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료를 포함하는 조립 처리용 조성물을 소정의 비율로 물에 분산시킨 경우에, 소정 시간 경과 후 물 속에 부유하고 있는 미립자의 양이, 사용한 조립 처리용 조성물의 고형분의 2중량% 이상이 되도록 상기 제철용 원료에 평균 입경이 200μm 이하인 미립자와 분산제를 첨가하여 수득된 조립 처리용 조성물의 조립 처리를 행함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 6항에 있어서, 상기 분산제가 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 6항에 있어서, 상기 미립자가 철광석, 철강용 부원료, 석회석, 고령토, 벤토나이트, 제철소 내에서 발생하는 더스트, 플라이애쉬, 실리카흄, 무수석고로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 미립자임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리로서, 점토 분산능이 0.5 이상인 수용성 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
제 9항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 (i) 폴리아크릴산, (ii) 폴리아크릴산이 함유하는 카복실기의 일부 또는 전부가 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모니아로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종으로 중화된 폴리아크릴산 염으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 화합물임을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

제 9항에 따른 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제로서, 카복실기 및/또는 이의 염을 함유하고, 수평균 분자량이 500 이상 20000 이하의 범위이고, 또한 중량 평균 분자량/수평균 분자량으로 나타내는 다분산도가 1.2 이상 12.0 이하의 범위내인 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
제 12항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 (i) 폴리아크릴산, (ii) 폴리아크릴산이 함유하는 카복실기의 일부 또는 전부가 나트륨, 칼륨, 칼슘, 암모니아로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종으로 중화된 폴리아크릴산 염으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 화합물임을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

제 12항에 따른 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제로서,

산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 갖는 고분자 화합물, β-나프탈렌설폰산염 포르말린 축합물, 멜라민설폰산염 포르말린 축합물, 방향족 아미노설폰산 중합체, 리그닌설폰산 변성물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 1종의 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

제 15항에 따른 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
미분의 철광석을 포함하는 제철용 원료를 조립 처리하는데 사용하는 처리제로서, 산기 및 폴리알킬렌글리콜 쇄를 갖는 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
제 17항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 갖는 산기가 카복실기 및/또는 이의 염임을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
제 17항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 갖는 폴리알킬렌글리콜 쇄가 폴리에틸렌글리콜 유래의 구조 단위를 포함함을 특징으로 하는 제철용 조립 처리제.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

제 17항에 따른 제철용 조립 처리제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료에 전기영동 광산란법을 사용한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 ξ전위가 - 55mV 이하의 미분을 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 21항에 있어서, 상기 제철용 원료에 대한 미분의 첨가량이 0.01중량% 이상 30중량% 이하의 범위내임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료에 미분과 당해 미분의 ξ전위를 조절하는 미분 보조제를, 전기영동 광산란법을 사용한 ξ전위 측정 시험으로 측정한 상기 미분의 ξ전위가 - 55mV 이하가 되도록 선택하여 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 23항에 있어서, 상기 미분보조제가 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물을 포함함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 23항에 있어서, 상기 제철용 원료에 대한 미분의 첨가량이 0.01중량% 이상 30중량% 이하의 범위내임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

고분자 화합물을 포함하고 또한 부착력 시험에 의해 측정된 부착력 평가치가 1.2 이상이 되는 제철용 조립제를 상기 제철용 원료에 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 26항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제철용 원료를 조립 처리하는 방법에 있어서,

상기 제철용 원료에 고분자 화합물과 평균 입경이 200μm 이하인 미립자를 부착력 시험에 의해 측정된 부착력 평가치가 1.2 이상이 되도록 선택하여 첨가함을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.
제 28항에 있어서, 상기 고분자 화합물이 산기 및/또는 이의 염을 갖는 고분자 화합물임을 특징으로 하는 제철용 원료의 조립 처리 방법.