还原铁团块的制造方法技术

本发明专利技术是将包含含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和熔点调节剂的助剂而成的团块装入移动床式加热炉的炉床上进行加热，由此将该团块中的氧化铁还原，进而进行加热熔融，使铁成分凝集而制造还原铁团块的方法，其中，使用包含平均粒径为0.3mm以下且粒径为0.5mm以下的含量为55质量％以上的所述熔点调节剂的团块。由此，提供提高粒径大的还原铁团块的成品率并且实现缩短制造时间而提高生产率的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将以包含含氧化铁物质和碳质还原剂的混合物作为原料的团块装入 移动床式加热炉的炉床上进行加热，将该团块中的氧化铁还原熔融，制造还原铁团块的方 法。
技术介绍
-直以来，对从含有包含铁矿石、氧化铁等的氧化铁源（以下有时称作"含氧化铁 物质"）和包含碳的还原剂（以下有时称作"碳质还原剂"）的混合物出发，得到块状（也包 括粒状）的金属铁（还原铁）的直接还原制铁法。该制铁法中，将用上述混合物成形出的 团块装入移动床式加热炉的炉床上，在炉内以来自加热燃烧器的气体传热、辐射热进行加 热，将团块中的氧化铁用碳质还原剂还原，接着使所得到的还原铁渗碳并熔融，接下来使之 边与副产的炉渣分离边块状凝集后，使之冷却凝固，得到块状的金属铁（还原铁团块）。 这样的制铁法由于不需要高炉等大型设备，而且不需要焦炭等资源面的灵活性也 高，因此在最近进行了大量的实用化研究。然而，要以工业规模实施，还有包括操作稳定性、 安全性、经济性、粒状铁（产品）的品质、生产率等在内的很多必须进一步改善的课题。 尤其在制造还原铁团块时，期望提高粒径大的还原铁团块的成品率并且缩短制造 时间。作为这样的技术，例如专利文献1中提出了 ：将包含含金属氧化物物质和碳质还原剂 的原料进行加热，将该原料中的金属氧化物还原后，将所生成金属进行进一步加热使之熔 融，并且边与副产的炉渣成分进行分离边进行凝集而生成粒状金属的方法，通过该方法，制 造在上述原料中配合副产炉渣的凝集促进剂的粒状金属铁。 在该技术中，通过配合凝集促进剂（例如萤石等），由此可以期待粒径大的粒状金 属可以一定程度高的成品率进行制造。然而，在这样的技术中，改善效果处于饱和状态，也 期望进一步提高效果。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2003-73722号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在利用移动床式加热装置对 以至少包含含氧化铁物质和碳质还原剂的混合物作为原料的团块进行加热，将团块中的氧 化铁进行还原熔融而制造还原铁团块时，提高粒径大的还原铁团块的成品率且实现缩短制 造时间而提尚生广率的制造方法。 用于解决问题的手段 可解决上述课题的本专利技术的具有如下方面的主旨：是将包 含含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和熔点调节剂的助剂而成的团块装入移动床式 加热炉的炉床上进行加热，由此将该团块中的氧化铁还原，进而进行加热熔融，使铁成分凝 集而制造还原铁团块的方法，该方法中，使用包含平均粒径为0. 3_以下且粒径为0. 5_以 下的含量为55质量％以上的上述熔点调节剂的团块。 在本专利技术方法中，作为上述熔点调节剂（直接作用于脉石成分），具体可以举出 白云石和石灰石中的至少一种。另外，作为上述熔点调节剂的助剂（促进熔点调节剂的反 应），具体可以举出萤石（含氟化钙物质）。 在该方法中，优选设成在上述团块的中心部存在的上述熔点调节剂的平均粒径为 0. 3mm以下，且粒径为0. 5mm以下的含量为55质量％以上。这种情况下，根据熔点调节剂的 种类，对在中心部存在的熔点调节剂的平均粒径适当调整即可。 可解决上述课题的本专利技术的另一方法的特征在于，其是将包含含氧化铁物质、碳 质还原剂、熔点调节剂和熔点调节剂的助剂而成的团块装入移动床式加热炉的炉床上进行 加热，由此将该团块中的氧化铁还原，进而进行加热熔融，使铁成分凝集而制造还原铁团块 的方法，其中，使用包含平均粒径为90 ym以下且粒径为50 ym以下的含量为35质量％以 上的上述熔点调节剂的助剂的团块。 在该方法中，上述熔点调节剂具体也可以举出白云石和石灰石中的至少一种。另 外，上述熔点调节剂的助剂具体可以举出萤石（含氟化钙物质）。 专利技术效果 根据本专利技术，在将以至少包含含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和熔点调节 剂的助剂的混合物作为原料的团块装入移动床式加热炉的炉床上进行加热，将该团块中的 氧化铁进行还原熔融而制造还原铁团块时，通过减小熔点调节剂的平均粒径并且适当控制 特定粒径的含量，或者通过减小熔点调节剂的助剂的平均粒径并且适当控制特定粒径的含 量，可以提尚粒径大的还原铁团块的成品率，并且实现缩短制造时间而提尚生广率。【具体实施方式】 在制造还原铁团块时，在形成由包含作为其原料成分（以下称作"成分"）的含氧 化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和熔点调节剂的助剂的混合物构成的团块时，熔点调节 剂、熔点调节剂的助剂被施加适当的粉碎而集中于适当的尺寸。然而，尚未考虑过这些成分 的尺寸（平均粒径）对还原铁团块的成品率、生产率造成的影响。甚至认为将这些成分过 度微粉碎会导致成分的离散化，妨碍还原铁凝集，反而使生产率下降。 本专利技术人为了实现上述目的而从各种角度进行了研究。尤其对成分的平均粒径、 粒度分布（特定粒径的含量）对还原铁团块的成品率、生产率造成的影响进行了研究。其 结果发现，如果减小熔点调节剂、熔点调节剂的助剂的平均粒径并且适当调整特定粒径的 含量，则成功地实现上述目的，从而完成了本专利技术。 本专利技术中，需要将团块中含有的熔点调节剂的平均粒径设为0. 3mm以下，且粒径 为0. 5mm以下的含量（相对于熔点调节剂整体的比例）设为55质量％以上。或者，将团块 中含有的熔点调节剂的助剂的平均粒径设为90 ym以下，且粒径为50 ym以下的含量（相 对于熔点调节剂的助剂整体的比例）设为35质量％以上。需要说明的是，此时的"平均粒 径"是指，在从小粒子尺寸起对粒子数进行计数时对应于50质量％ (累计值为50质量％ ) 时的粒径（以下有时记为"D50"）。通过使用如此微细化后的熔点调节剂、熔点调节剂的助 剂形成团块，由此所得到的还原铁团块的成品率、生产率提高。其理由可以考虑如下。 上述团块在1200~1500°C的高温被还原熔融，但在该还原反应的初始，含氧化铁 物质与碳质还原剂由于直接接触而开始进行反应。另外，将石灰石、白云石矿石等熔点调节 剂、萤石等熔点调节剂的助剂制成微细粒，在含氧化铁物质中含有的脉石成分与熔点调节 剂、熔点调节剂的助剂表面之间的距离变短（在熔点调节剂、熔点调节剂的助剂的表面附 近存在的概率提高），脉石成分容易与熔点调节剂、熔点调节剂的助剂接触而生成熔融物， 因而不易妨碍凝集成还原铁团块（以下有时称作"粒状还原铁"）。即，认为产生了与以往 所认识的见解完全相反的现象。 为了使这样的效果有效发挥，需要使用将平均粒径设为0. 3mm以下且包含的粒径 为0. 5mm以下的含量为55质量％以上的熔点调节剂制成团块。或者，需要使用将平均粒 径设为90 ym以下且包含的粒径为50 ym以下的含量为35质量％以上的熔点调节剂的助 剂制成团块。需要说明的是，熔点调节剂中的粒径为〇. 5mm以下的含量优选为60质量％以 上、更优选为65质量％以上（也可以为100质量％)。另外，熔点调节剂的助剂中的粒径为 50 y m以下的含量优选为40质量％以上、更优选为45质量％以上（也可以为100质量％ )。 作为在本专利技术中使用的含氧化铁物质，可以使用铁矿石、铁矿砂、有色金属熔炼残 渣等。另外，作为碳质还原剂，可以使用含碳物质，例如可以使用煤、焦炭等。 在上述团块中，作为其它成分，可以配合粘结剂、含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原铁团块的制造方法，其特征在于，是将包含含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和熔点调节剂的助剂而成的团块装入移动床式加热炉的炉床上进行加热，由此将该团块中的氧化铁还原，进而进行加热熔融，使铁成分凝集而制造还原铁团块的方法，其中，使用包含平均粒径为0.3mm以下且粒径为0.5mm以下的含量为55质量％以上的所述熔点调节剂的团块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：菊池晶一，原田孝夫，吉田绅吾，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP