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M 8720

:2009

(1)

目  次

ページ

序文 

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義 

2

4

  原理

2

5

  サンプリング,試験試料及び測定試料の調製

2

5.1

  サンプリング及び試験試料の調製 

2

5.2

  測定試料の調製

2

6

  装置

3

7

  試験条件

3

7.1

  一般

3

7.2

  還元ガス 

4

7.3

  加熱ガス及び冷却ガス 

4

7.4

  測定試料の温度

4

8

  操作

4

8.1

  試験数の決定 

4

8.2

  還元

4

8.3

  転動

5

8.4

  ふるい分け 

5

9

  結果の表示 

5

9.1

  還元粉化指数の計算

5

9.2

  室内許容差及び試験結果の採用

5

10

  試験結果の報告

6

11

  検証 

6

附属書 A(規定)試験結果採用のためのフローシート 

10

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表 

11


M 8720

:2009

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,社団法人日本鉄鋼

連盟(JISF)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準調査

会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。

これによって,JIS M 8720 :2001 は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願,実用新案権又は出願公開後の実用新案登録出願に

抵触する可能性があることに注意を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許

権,出願公開後の特許出願,実用新案権及び出願公開後の実用新案登録出願にかかわる確認について,責

任はもたない。


日本工業規格

JIS

 M

8720

:2009

鉄鉱石−低温還元粉化試験方法

Iron ores-Determination of low-temperature reduction-disintegration 

序文 

この規格は,2007 年に第 2 版として発行された ISO 4696-2 を基に作成した日本工業規格であるが,技

術的内容を変更して作成した日本工業規格である。

なお,この規格で点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。変更の一

覧表にその説明を付けて,

附属書 JA に示す。

適用範囲 

この規格は,鉄鉱石を固定層において 550  ℃の温度で等温還元後,室温で回転ドラムを用い転動させる

ことによって,高炉の低温還元帯を模した条件での鉄鉱石の粉化の度合いを評価する試験方法について規

定する。

この方法は,天然鉄鉱石塊鉱石(以下,塊鉱石という。

)及び塊成鉱[焼成ペレット(hot-bonded pellets,

以下,ペレットという。

)及び焼結鉱]に適用する。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 4696-2:2007

, Iron ores for blast furnace feedstocks − Determination of low-temperature

reduction-disintegration indices by static method

−Part 2: Reduction with CO and N

2

(MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS M 8700

  鉄鉱石及び還元鉄−用語

注記  対応国際規格:ISO 11323,Iron ore and direct reduced iron−Vocabulary(MOD)

JIS M 8702

  鉄鉱石−サンプリング及び試料調製方法

注記  対応国際規格:ISO/FDIS 3082,Iron ores−Sampling and sample preparation procedures(MOD)

JIS M 8706

  鉄鉱石及び還元鉄−ふるい分けによる粒度分布の測定方法

注記  ISO/DIS 4701: 2007,Iron ores and direct reduced iron−Determination of size distribution by

sieving

(MOD)

JIS Z 8401

  数値の丸め方

JIS Z 8801-1

  試験用ふるい−第 1 部:金属製網ふるい

注記  対応国際規格:ISO 3310-1,Test sieves−Technical requirements and testing−Part 1 : Test sieves of


2

M 8720

:2009

metal wire cloth

(MOD)

JIS Z 8801-2

  試験用ふるい−第 2 部:金属製板ふるい

注記  対応国際規格:ISO 3310-2,Test sieves−Technical requirements and testing−Part 2 : Test sieves of

perforated metal plate

(MOD)

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,次による。それ以外の用語及び定義は,JIS M 8700 による。

3.1 

低温還元粉化(low-temperature reduction-disintegration)

高炉内上部における一般的な低温還元条件で還元した結果生じる塊鉱石又は塊成鉱の粉化。

3.2 

還元粉化指数(RDI-2

-2.8

(reduction-disintegration index) 

静置状態で 30 分間還元した後に,回転ドラムを用いて転動して得られた測定試料の−2.8 mm 粒度区分

を質量分率で表したもの。

原理 

規定の粒度範囲内の測定試料を(固定層において)静置状態で一酸化炭素(CO)と窒素(N

2

)とから構

成される還元ガスを用いて 550  ℃の温度で 30 分間等温還元を行う。還元後,測定試料を 100  ℃以下の温

度に冷却し,所定の回転ドラムを用いて合計 900 回転動する。その後,公称目開き 2.8 mm のふるいを用

いてふるい分けを行う。還元粉化指数は,測定試料の粒度区分が−2.8 mm の質量の転動試験前の測定試料

質量に対する質量分率で表す。

サンプリング,試験試料及び測定試料の調製 

5.1 

サンプリング及び試験試料の調製 

ロットのサンプリング及び試験試料の調製方法は,JIS M 8702 の 10.8.2.4.1(高炉用ペレット)及び

10.8.2.4.3

(焼結鉱及び高炉用塊鉱石)による。

試験試料は,少なくとも 2 kg,乾燥基準で,かつ,次の粒度範囲に調製したものを採取する。

−  ペレットの粒度範囲は,−12.5+10 mm とする。ふるい分けの後は,例えば,二分器などによって無

作為に選んだ測定試料を試験に用いる。

−  焼結鉱及び塊鉱石の粒度範囲は,−20+16 mm とする。

試験試料は,105  ℃±5  ℃で恒量になるまで乾燥し,その後,室温になるまで冷却し,測定試料とする。

注記  恒量とは,1 時間ごとの連続した測定試料の測定値間の差が,乾燥前測定試料の質量の 0.05 %

以下に達した場合をいう。

5.2 

測定試料の調製 

5.1

で調製した試験試料から無作為に 1 個が約 500 g(±1 粒子)からなる測定試料を 4 個採取する。

注記  測定試料を採取するために,二分器など,JIS M 8702 に規定する手動による縮分方法を適用し

てもよい。

測定試料を 0.1 g のけたまで測定し,それぞれの質量を記録する。


3

M 8720

:2009

装置 

6.1 

試験装置  低温還元粉化試験に用いる装置及び設備は,次による。 

a)

乾燥器,工具,タイマ,安全具など一般試験設備

b)

還元反応管

c)

電気炉

d)

ガス供給システム

e)

回転ドラム

f)

ドラム回転装置

g)

試験用ふるい

h)

はかり

図 に還元試験装置の概要図を示す。

6.2 

還元反応管  還元反応管は,600  ℃を超える高温に耐え,スケールを発生せず,熱変形をしない耐

熱性のある鋼板製で内径 75 mm±1 mm の円筒形とする。測定試料を保持し,かつ,ガスの流れを均一に

保つためスケールの発生のない,600  ℃以上の高温に耐える,取外し可能な目皿を,還元反応管に挿入す

る。目皿は,厚さが 4 mm で還元反応管の内径よりも径が 1 mm 小さいものとする。目皿の孔径は 2 mm∼

3 mm

とし,隣接する孔と孔との中心間距離は,4 mm∼5 mm とする。また,ガスを予熱するために還元反

応管の目皿の下に,100 mm の深さに熱交換物質,例えば,アルミナボールを置くとよい。

図 に還元反応管の概要図を示す。

6.3 

電気炉  電気炉は,還元反応管に送られるガスだけでなく測定試料の全体を 550  ℃±5  ℃に保持で

きる炉とする。

6.4 

ガス供給システム  ガス供給システムは,ガスを供給し,流量を制御できるものとする。

6.5 

回転ドラム  回転ドラム(以下,ドラムという。)は,厚さが 5 mm 以上の鋼板製で,内径 130 mm,

長さ 200 mm の円筒形容器とする。二つの等サイズの鋼製リフター(長さ 200 mm,幅 20 mm,板厚 2 mm)

をドラム内側の長手方向で,かつ,それぞれが円周方向に 180

°の位置に固定する。容器の一端はふさぎ,

他端は開口部とする。微粒の飛散がないように,とじふたを開口部に取り付ける構造とする。 

摩耗によってドラムは厚さが一部でも 3 mm まで減少した場合,交換する。リフターの高さが摩耗によ

って一部でも 18 mm 以下に減少した場合,リフターを交換する。

図 にドラムの例を示す。

6.6 

ドラム回転装置  ドラム回転装置は,1 回転以内で設定回転速度に達し,安定して 30  回転/分±1 回

転/分の回転が可能で,かつ,停止させるときは 1 回転以内に停止できるものとする。ドラム回転装置は,

回転数測定器及び設定回転数でドラムを停止させることのできる自動停止装置を備えるものとする。

6.7 

試験用ふるい  試料調製用及びふるい分け用のふるいは,JIS Z 8801-1 及び JIS Z 8801-2 に適合した

試験用ふるいで,次の公称目開きをもつふるいとする。ただし,板ふるいは角孔とする。

20 mm

,16 mm,12.5 mm,10 mm,2.8 mm

6.8 

はかり  ひょう量がそれぞれ試験試料及び測定試料の質量に近いはかりで一目量が 0.1 g で量れるも

の。

試験条件 

7.1 

一般 

使用するガスの容積及び流量は,温度 0  ℃,圧力 101.325 kPa

 1)

(1.013 25 bar)を基準とする。


4

M 8720

:2009

1)

  1 013.25 hPa

=101.325 kPa=0.101 325 MPa=1 atm

7.2 

還元ガス 

7.2.1 

ガス組成 

還元ガスの組成は,次による。

CO      30 %

±0.5 %(体積分率)

N

2

   70 %

±0.5 %(体積分率)

7.2.2 

ガスの純度 

還元ガス中の不純物は,次の量を超えてはならない。

H

2

          0.01 %(体積分率)

不純物合計  0.1 %(体積分率)

7.2.3 

ガス流量 

還元ガス流量は,全還元期間を通して 15 L/min±0.5 L/min を維持しなければならない。

7.3 

加熱ガス及び冷却ガス 

不活性ガス(窒素)は,加熱及び冷却ガスとして使用し,その不純物は 0.1 %(体積分率)を超えては

ならない。

窒素の流量は,測定試料が 550  ℃に達するまで 5 L/min を,550  ℃の等温期間中は 15 L/min をそれぞれ

維持しなければならない。測定試料の冷却時の流量は,5 L/min を維持しなければならない。

7.4 

測定試料の温度 

還元ガスは,測定試料に導入する前に予熱され,全還元期間を通して測定試料の温度を 550  ℃±10  ℃

に保持しなければならない。

操作 

8.1 

試験数の決定 

4

個の測定試料のうち,2 個を無作為に選び一組 2 個の試験を行う。その試験結果を

附属書 によって

判定し,必要な場合,4 個まで試験を行う。

8.2 

還元 

5.2

によって調製した測定試料のうちの 1 個を無作為に選び,それを還元反応管(6.2)に装入し,その

上表面を平らになるように目皿の上に載せる。

還元反応管の上部を密閉する。熱電対を接続し,測定試料の中央にその先端を据える。

還元反応管を炉(6.3)に装入する。

ガス供給システム(6.4)を接続する。

窒素を流し,還元反応管内の空気を置換し,測定試料を加熱する。この間,窒素を約 5 L/min の流量で

測定試料に流し,その温度が 550  ℃±10  ℃に達するまで加熱する。550  ℃に達したら窒素を 15 L/min の

流量で流し,温度平衡のため少なくとも 15 分間 550  ℃の等温を保持する。

警告  一酸化炭素及び一酸化炭素を含む還元ガスは有毒であり,そのため危険である。したがって,

試験はよく換気される場所,又は換気フードの下で実施されなければならない。国の安全基準

(Safety code)に基づいて操作者の安全が確保されるよう予防措置を講じることが望ましい。

窒素を還元ガスに置換し,還元ガスを還元反応管に 15 L/min±0.5 L/min の流量で流し,測定試料を還元

する。

還元ガスで 30 分間還元を行う。


5

M 8720

:2009

30

分間の還元の後,電気炉の加熱を止め,かつ,還元ガスを窒素に切り換え 5 L/min±0.5 L/min の流量

を流し,還元反応管内の測定試料が 100  ℃以下の温度になるまで冷却する。

8.3 

転動

還元された測定試料を還元反応管から注意深く取り出し,その質量(m

0

)を量り,ドラム(6.5)に装入

する。ふたを堅く閉め,ドラムを 30  回転/分±1  回転/分の回転速度で合計 900 回転させる。

8.4 

ふるい分け 

ドラムからすべての測定試料を取り出し,質量を測定し,JIS M 8706 に従って公称目開き 2.8 mm のふ

るいを用い注意しながら手動でふるう。ふるい上に残っている質量(m

1

)を測定し記録する。転動及びふ

るい分けの間に損失した質量は,ふるい下(−2.8 mm)とみなす。

なお,JIS M 8706 の 5.2(ふるい分け装置)の条件に合致する機械式ふるいを使用してもよい。

結果の表示 

9.1 

還元粉化指数の計算 

還元粉化指数(RDI-2

-2.8

)は,質量分率(%)で表し,次の式によって算出する。

RDI-2

-2.8

100

100

0

1

×

m

m

ここで,

m

0

測定試料の還元後,転動前の質量(g)

m

1

2.8 mm

のふるいに残った測定試料の質量(g)

試験結果の計算は,小数点以下 1 けたに丸めて表示する。

9.2 

室内許容差及び試験結果の採用 

表 の室内許容差を用いて附属書 に従って,試験結果の採用の可否を判定する。一組 2 個の試験結果

の差が室内許容差以内の場合は,試験を終え,許容差を超えた場合は,

附属書 のフローシートによって

更に 1 回又は 2 回の試験を行う。判定結果は,小数点 1 けたに丸めて報告する。この場合,JIS Z 8401 

規則 A 又は規則 B のいずれを選択するかは,受渡当事者間の協定による。


6

M 8720

:2009

表 1−室内許容差  r

単位  質量分率(%)

RDI-2

-2.8

の平均値

1 0.45

2 0.88

3 1.29

4 1.68

5 2.05

7 2.73

10 3.60

15 4.66

20 5.21

25 5.30

30 5.30

35 5.30

40 5.30

45 5.30

50 5.30

55 5.30

60 5.30

10 

試験結果の報告 

試験結果の報告には,次の情報を記載しなければならない。

a)

この規格の番号

b)

試料の確認に必要な全事項

c)

試験所名及びその所在地

d)

試験日

e)

報告書作成日

f)

試験責任者の署名

g)

結果に影響をもつ可能性のあることだけでなく,この規格に規定のない,又は任意とみなされている

操作及び試験条件の詳細

h)

還元粉化指数(RDI-2

-2.8

i)

ふるいの種類

j)

ふるいの方法,ふるい分けの時間などのふるい条件

k)

測定試料のドラムに装入した全質量及びドラムから取り出した全質量

11 

検証 

試験装置の定期点検は,試験結果の信頼性を高める上で重要である。点検の頻度は,それぞれの試験所

で決定する事項である。

点検は,次の装置・設備について行わなければならない。

−  ふるい

−  はかり


7

M 8720

:2009

−  還元反応管

−  温度調整機器及び測温計

−  ガス流量計

−  ガス組成

−  タイマ

−  回転ドラム

−  ドラム回転装置

所内標準試料を用意し,それを使用して定期的に試験の室内許容差を確認しておくことが望ましい。検

証活動の記録は,適切に維持保管しておかなければならない。

図 1−還元試験装置の概要図 


8

M 8720

:2009

単位  mm

注*

この値は,6.2 には規定のない参考値である。

図 2−還元反応管の概要図 


9

M 8720

:2009

単位  mm

1

  容器

2

  とじふた

3

  締め金

4

  リフター :  高さ 20 mm,    厚さ 2 mm

材質   :  普通鋼

図 3−回転ドラムの例(概念図) 


10

M 8720

:2009

附属書 A

(規定)

試験結果採用のためのフローシート

r

は,

表 による値とする。

注記  メディアンは,x

1

x

2

x

3

x

4

の中央の二つの値の平均値をいう。

 

r

x

x

2

.

1

min

max

r

x

x

3

.

1

min

max

 

x

1

x

2

を実施

x

1

x

2

x

3

x

4

のメディアン

(

)

4

4

3

2

1

x

x

x

x

x

+

+

+

=

(

)

3

3

2

1

x

x

x

x

+

+

=

はい

はい

はい

いいえ

いいえ

いいえ

 

x

3

を実施

(

)

2

2

1

x

x

x

+

=

r

x

x

2

1

 

x

4

を実施


附属書 JA

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS M 8720 : 2009

  鉄鉱石−低温還元粉化試験方法

ISO 4696-2:2007

, Iron ores for blast furnace feedstocks − Determination of

low-temperature reduction-disintegration indicies by static method

−Part 2: Reduction with

CO and N

2

(Ⅰ)JIS の規定

(Ⅲ)国際規格の規定

(Ⅳ)JIS と国際規格との技術的差異の箇

条ごとの評価及びその内容

箇 条 番 号

及び題名

内容

(Ⅱ)

国 際 規 格
番号

箇 条

番号

内容

箇 条 ご と

の評価

技術的差異の内容

(Ⅴ)JIS と国際規格との技術的差異の理

由及び今後の対策

1

適 用 範

天然鉄鉱石塊鉱石及び塊
成鉱を 550  ℃で等温還元

し,回転ドラムで転動させ
た場合の粉化を測定する
試験方法について規定。

ISO 4696-2

1

JIS

に同じ。

一致

この規格に対応する ISO 規格は,日本の
製銑部会法と称する試験方法を基礎に

作成されたものであり,ISO 規格制定後
にこの JIS を制定した経緯がある。その
ため,技術的内容はほぼ同じである。

2

引 用 規

2

3

用 語 及

び定義

3.1

低温還元粉化

3.2

還元粉化指数

 3

用語は ISO 11323
を引用する。

追加

JIS

は規格に用語を規定して

いるが,ISO 規格は用語規格
の ISO 11323 を引用。

定義した用語の内容は全く同じである。

4

原理

還元率法の原理を記載。

4

JIS

に同じ。

一致

5

サ ン プ

リング,試
験 試 料 及

び 測 定 試
料の調製

5.1

サンプリング及び試験

試料の調製

5.2

測定試料の調製

 5

5.1

5.2

サンプリング,試
験 試 料 及 び 測 定
試 料 の 調 製 に つ

いて規定。

追加

基本的な技術内容は同じで
ある。ただし,引用規格が

JIS

では JIS M 8702 を引用

しているが,この規格は,

ISO

規 格 で 引 用 し て い る

ISO 3082

とほぼ整合してい

る。

技術的内容はほぼ同じ。

11

M 87

20

200

9


(Ⅰ)JIS の規定

(Ⅲ)国際規格の規定

(Ⅳ)JIS と国際規格との技術的差異の箇
条ごとの評価及びその内容

箇 条 番 号

及び題名

内容

(Ⅱ) 
国 際 規 格
番号

箇 条

番号

内容

箇 条 ご と

の評価

技術的差異の内容

(Ⅴ)JIS と国際規格との技術的差異の理
由及び今後の対策

6

  装置 6.1 試験装置

6.2

還元反応管

6.3

電気炉

6.4

ガス供給システム

6.5

回転ドラム

6.6

ドラム回転装置

6.7

試験用ふるい

6.8

はかり

 6.1

6.2

6.3

6.4

6.5

6.6

6.7

6.8

JIS

と同じ。

変更

JIS

では,アルミナボールを

目皿の下に 100 mm の深さに
配置している。

ISO

規格では,熱交換用のアルミナボー

ルについて特に規定していない。ただ
し,Figure 1 で目皿の上にアルミナボー
ルを表示している。したがって,アルミ

ナボールを配置することについては,

JIS

ISO 規格ともに共通している。

7

試 験 条

7.1

一般

7.2

還元ガス

7.3

加熱ガス及び冷却ガス

7.4

測定試料の温度

 7.1

7.2

7.3

7.4

JIS

と同じ。

一致

8

操作 8.1 試験数の決定

8.2

還元

8.3

転動

8.4

ふるい分け

 8.1

8.2

8.3

8.4

JIS

とほぼ同じ。

追加

JIS

では,手動ふるいを基本

とし,機械式ふるいも,JIS M 

8706

の 5.2 の条件に合致する

場合は,使用してもよいこと
にしている。

ISO

規格では,ふるいについては,手動

ふるいであるか,機械式ふるいであるか
は,規定していない。ただし,ISO 規格

においても手動ふるいと機械式ふるい
との関係は,同様に JIS M 8702 に対応
する ISO 4701 に基づく。

9

結 果 の

表示

9.1

還元粉化指数の計算

9.2

室内許容差及び試験結

果の採用

 9

JIS

と同じ。

追加

JIS

は数値の丸め方に JIS Z 

8401

を採用している。

技術的内容は変わらない。

10

試験結

果の報告

試験結果の報告   10

JIS

と同じ。

一致

11

検証

日常の試験設備の検証に
ついて規定

 11

JIS

と同じ。

一致

附属書 A

試験結果採用のためのフ
ローシート

附 属
書 A

JIS

と同じ。

一致

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:ISO 4696-2:2007,MOD

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M 87

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200

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注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。

    −  一致……………… 技術的差異がない。 
    −  追加……………… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。 
    −  変更……………… 国際規格の規定内容を変更している。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。

    −  MOD……………  国際規格を修正している。

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