燃烧炉及利用其的部分还原铁制造方法技术

根据本发明专利技术的燃烧炉包括：还原部，其在第一温度下对包含碳材料和铁原料的多个球团矿进行热处理而使上述铁原料的至少一部分还原；及均匀化部，其连接于上述还原部的后端，在低于上述第一温度的第二温度下对被还原的上述多个球团矿进行热处理，通过利用这种燃烧炉来制造部分还原铁，能够同时提高部分还原铁的常温压缩强度和金属化率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧炉及利用其的部分还原铁制造方法，更详细地涉及在使包含碳材料及铁原料的球团矿还原后均匀化，从而能够同时提高压缩强度及金属化率的燃烧炉及利用其的部分还原铁制造方法(Burningfurnaceandmethodofmanufacturingpartially-reducedironusingthesame)。
技术介绍
常规的还原铁制造装置包括分别收容铁原料和碳材料的多个漏斗、分别接收铁原料及碳材料并使其破碎的破碎器、接收铁原料及碳材料后将其混合的混合器、将在混合器中混合的混合物压缩而成型的成型器、以及对在成型器中制造的成型碳进行热处理而将其燃烧的燃烧炉。目前，全世界铁生产量的60％左右是通过从14世纪开始开发的高炉法生产。高炉法是将经过烧结过程的铁矿石和以烟煤为原料制造的焦炭等一同投入高炉中，吹入高温空气而将铁矿石还原为铁而制造铁水的方法。对于成为铁水生产设备的大宗方法的高炉法，由于根据其反应特性，需要保持一定程度以上的强度并具有能够保障确保炉内通气性的粒度的原料，因此，如上所述，作为用作燃料及还原剂的碳源，依赖于对特定原料碳进行了加工处理的焦炭，作为铁源，主要依赖于经由一连串结块工程的烧结矿。为了使还原气体的流动顺畅，在高炉中装入将粉铁矿作成块状的烧结矿和将粉煤干馏而作成块状的焦炭。然而，块状的烧结矿，与粉铁矿的情况相比，单位体积的气体接触面积极其小，在高炉内还原结束后，与碳的接触面积依旧很小，从而使碳难以侵入被还原的铁的内部。因此，烧结矿由于其熔融温度高而其熔融需消耗大量的能源，存在熔铁的生产速度低的根本性问题。因此，开发了一种将极细粉铁矿以煤球或球团聚合化而在RHF(RotaryHearthFurnace：环形炉)中引发还原，从而制造直接还原铁的工程。然而，对于直接还原铁的制造工程，作为产量是年产15万吨-50万吨规模的工程，在大量生产上受限，并且还原率在95％以上，从而作为电炉原料使用。另外，开发了将极细粉矿石以煤球或球团聚合化而在最高1350℃下进行燃烧而制造部分还原铁的工程，可以实现最多年产达400万吨的大量生产。然而，由于在进行这种工程时，是在未封闭的开放型燃烧炉中进行工程，所以难以适当地控制燃烧炉内部的温度等，所以存在部分还原铁的压缩强度和金属化率低的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：KR10-2013-0053089A
技术实现思路
要解决的问题本专利技术提供通过控制温度、氧浓度及保持时间来能够同时提高部分还原铁的常温压缩强度及金属化率的燃烧炉及利用其的部分还原铁制造方法。本专利技术提供能够减少由装载在台车上的球团矿堆的高度产生的质量偏差的燃烧炉及利用其的部分还原铁制造方法。问题的解决手段根据本专利技术的实施例的燃烧炉可包括：还原部，其在第一温度下对包含碳材料和铁原料的多个球团矿进行热处理而使上述铁原料的至少一部分还原；和均匀化部，其连接于上述还原部的后端，在低于上述第一温度的第二温度下对被还原的上述多个球团矿进行热处理。还可以包括：干燥部，其连接于上述还原部的前端，干燥上述多个球团矿；挥发物质去除部，去除包含在上述多个球团矿的挥发物质；及冷却部，其连接于上述均匀化部的后端，冷却经热处理的上述多个球团矿。还可以包含气氛控制部，其与上述还原部及均匀化部连接，并向上述还原部及均匀化部供应包含空气的气氛气体，从而控制上述还原部及均匀化部内部的氧浓度。在对上述多个球团矿进行热处理的期间，可以将上述均匀化部内的氧浓度保持为低于上述还原部内的氧浓度；在对上述多个球团矿进行热处理的期间，可以将上述均匀化部内的氧浓度保持在5％以下。上述第二温度可以在1000℃至1200℃的范围内选择。上述多个球团矿可以在台车上装载成具有规定高度，上述台车沿着连通上述还原部与均匀化部的移动路径移动；上述燃烧炉还可以包括设置于上述移动路径的一侧的热源。根据本专利技术另一实施例的部分还原铁制造方法，可以包括：还原步骤，在第一温度下对包含碳材料和铁原料的多个球团矿进行热处理而使上述铁原料的至少一部分还原；及均匀化步骤，在低于上述第一温度的第二温度下对被还原的上述多个球团矿进行热处理，使上述多个球团矿均匀化。还可以包括在上述还原步骤之前干燥上述多个球团矿的步骤、和去除包含在上述多个球团矿的挥发物质的步骤；还可以包括在上述均匀化步骤之后冷却经热处理的上述多个球团矿的步骤。上述均匀化步骤中的氧浓度可以保持为低于上述还原步骤中的氧浓度；上述氧浓度可以通过包含选自氧气、空气、惰性气体及碳氧化物气体中的至少任一种的气氛气体的供应来控制；可以将上述均匀化步骤中的氧浓度保持在5％以下。上述第二温度可以在1000℃至1200℃的范围内选择。还可以包括将上述多个球团矿在台车上装载成具有规定高度的步骤；可以在进行上述还原步骤及均匀化步骤的期间，从沿着移动路径移动的台车的一侧方向供应热。根据本专利技术另一实施例的部分还原铁，通过上述部分还原铁制造方法来制造；常温压缩强度可以在150kgf/p以上，金属化率可以在45％以上。专利技术的效果根据本专利技术的实施方式，使包含碳材料和铁原料的多个球团矿在移动式台车型燃烧炉中移动的同时在第一温度下对其进行热处理而进行还原，接着在低于第一温度的第二温度下进行热处理而使被还原的多个球团矿均匀化，从而能够同时提高所制造的部分还原铁的常温压缩强度和金属化率。另外，由于能够缩小由装载于台车的多个球团矿堆的高度引起的常温压缩强度和金属化率的偏差，从而能够稳定地制造具有质量均匀的部分还原铁。由此，在利用本专利技术的部分还原铁以高炉法生产铁水的情况下，不仅具有充分的强度，还节约高炉中还原时所需的能源，从而能够减少生产费用。附图说明图1是示出根据本专利技术的实施例的部分还原铁制造设备的结构的框图。图2是示意性地示出根据本专利技术的实施例的燃烧炉的结构的结构图。图3是示出常温压缩强度随还原时间变化的图表。图4是示出金属化率随还原时间的变化的图表。图5是示出在本专利技术的实施例中常温压缩强度随均匀化时间变化的图表。附图标记说明100、200：漏斗300：混合器400：球团矿成型器500：燃烧炉510：干燥部520：挥发物质去除部530：还原部540：均匀化部550：冷却部560：气氛控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧炉，其特征在于，包括：还原部，其在第一温度下对包含碳材料和铁原料的多个球团矿进行热处理而使所述铁原料的至少一部分还原；及均匀化部，其连接于所述还原部的后端，在低于所述第一温度的第二温度下对被还原的所述多个球团矿进行热处理。

【技术特征摘要】
2014.09.24 KR 10-2014-01275941.一种燃烧炉，其特征在于，
包括：
还原部，其在第一温度下对包含碳材料和铁原料的多个球团矿进行
热处理而使所述铁原料的至少一部分还原；及
均匀化部，其连接于所述还原部的后端，在低于所述第一温度的第
二温度下对被还原的所述多个球团矿进行热处理。
2.根据权利要求1所述的燃烧炉，其特征在于，
还包括：
干燥部，其连接于所述还原部的前端，干燥所述多个球团矿；
挥发物质去除部，去除包含在所述多个球团矿的挥发物质；及
冷却部，其连接于所述均匀化部的后端，冷却经热处理的所述多个
球团矿。
3.根据权利要求1所述的燃烧炉，其特征在于，
还包括气氛控制部，其与所述还原部及均匀化部连接，并向所述还
原部及均匀化部供应包含空气的气氛气体，从而控制所述还原部及均匀
化部内部的氧浓度。
4.根据权利要求1所述的燃烧炉，其特征在于，
在对所述多个球团矿进行热处理的期间，将所述均匀化部内的氧浓
度保持为低于所述还原部内的氧浓度。
5.根据权利要求4所述的燃烧炉，其特征在于，
在对所述多个球团矿进行热处理的期间，将所述均匀化部内的氧浓
度保持在5％以下。
6.根据权利要求1所述的燃烧炉，其特征在于，
所述第二温度是1000℃至1200℃。
7.根据权利要求1所述的燃烧炉，其特征在于，
所述多个球团矿在台车上装载成具有规定高度，所述台车沿着连通
所述还原部与均匀化部的移动路径移动；
所述燃烧炉还包括设置于所述移动路径的一侧的热源。
8.一种部...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敏奎，孙相汉，金完浩，张东硕，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国;KR