还原铁的制造方法技术

本发明专利技术的还原铁的制造方法包括：对含有含氧化铁物质及碳质还原剂的混合物进行团块化来制造团块的工序；以及对所述团块进行加热而使该团块中的氧化铁还原来制造还原铁的工序；其中，当将所述团块中的氧化铁所含的氧量的质量比设为OFeO、将所述团块所含的总固定碳量的质量比设为Cfix、并且将105μm以下粒径的粒子的相对于构成所述碳质还原剂的粒子的总质量的质量比设为Xunder105时，满足下述式(I)，Cfix×Xunder105/OFeO≤51(I)。

The manufacturing method of reduced iron

Including the manufacturing method of the invention are: reduction of iron containing iron oxide containing material and carbonaceous reducing agent mixture of a mass of manufacturing agglomerate process; and heating of the mass and the mass of iron oxide reduction to make iron reduction process; among them, when the quality of the mass in the oxygen content of iron oxide the ratio is OFeO, the quality of the total amount of the fixed carbon content of the mass ratio is Cfix, and compared with 105 m diameter of particle weight constituting the carbonaceous reducing agent particle ratio is set to Xunder105, meet the following type (I) Cfix *, Xunder105/OFeO = 51 (I).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】还原铁的制造方法
本专利技术涉及还原铁的制造方法，该还原铁的制造方法通过对包含铁矿石等氧化铁源(有时称作“含氧化铁物质”)和煤等含碳的碳质还原剂的团块进行加热而使该团块中的氧化铁还原来制造还原铁。
技术介绍
作为使含氧化铁物质所含的氧化铁还原来制造还原铁的方法，已开发有直接还原制铁法。为了以工业规模来实施上述直接还原制铁法，在操作稳定性、经济性、还原铁的质量等方面，还有许多必须改善的课题。作为用于解决这样的课题的尝试，已提出有专利文献1至9的技术方案。上述课题之中，近年来特别重视提高还原铁的成品率。这是因为若成品率差则成本增高，从而无法以工业规模来进行生产。作为提高还原铁的成品率的尝试，已提出有专利文献10及11的技术方案。专利文献10(日本专利公开公报特开2014-62321号)公开了一种使用碳质还原剂的技术，该碳质还原剂的平均粒径为40至160μm且该碳质还原剂含有2质量％以上的粒径为400μm以上的粒子。作为别的尝试，例如专利文献11(美国专利第8690988号)公开了一种团块，该团块包括：第一碳质还原剂，尺寸小于48目；第二碳质还原剂，尺寸为3目至48目且平均粒径大于第一碳质还原剂的平均粒径。该第一碳质还原剂含有为了使含氧化铁物质成为还原铁而必要的化学计量比的65％至95％，并且第二碳质还原剂含有为了使含氧化铁物质成为还原铁而必要的化学计量比的20％至60％。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2003-13125号专利文献2：日本专利公开公报特开2004-285399号专利文献3：日本专利公开公报特开2009-7619号专利文献4：日本专利公开公报特开2009-270193号专利文献5：日本专利公开公报特开2009-270198号专利文献6：日本专利公开公报特开2010-189762号专利文献7：日本专利公开公报特开2013-142167号专利文献8：日本专利公开公报特开2013-174001号专利文献9：日本专利公开公报特开2013-36058号专利文献10：日本专利公开公报特开2014-62321号专利文献11：美国专利第8690988号
技术实现思路
专利文献10所公开的团块因含有400μm以上粒径的碳质还原剂而能够提高粒径大的还原铁的成品率。然而，若使用400μm以上粒径的碳质还原剂，有时会难以制造加热前的团块。专利文献11所公开的团块由于必需准备两种粒径的碳质还原剂，因而必需准备两台碳质还原剂的粉碎设备。因此存在着制造设备的成本增高这样的缺点。本专利技术鉴于上述的现状而作，其目的在于提供一种生产率高的还原铁的制造方法。本专利技术的还原铁的制造方法包括：对含有含氧化铁物质及碳质还原剂的混合物进行团块化来制造团块的工序；以及对所述团块进行加热而使该团块中的氧化铁还原来制造还原铁的工序；其中，当将所述团块中的氧化铁所含的氧量的质量比设为OFeO、将所述团块所含的总固定碳量的质量比设为Cfix、并且将105μm以下粒径的粒子的相对于构成所述碳质还原剂的粒子的总质量的质量比设为Xunder105时，满足下述式(I)。Cfix×Xunder105/OFeO≤51(I)附图说明图1是表示各实施例及各比较例的Cfix×Xunder105/OFeO与铁成品率(质量％)的相关的线图，纵轴为铁成品率(质量％)，横轴为Cfix×Xunder105/OFeO。图2是表示各实施例及各比较例的Cfix×Xunder105/OFeO与粉发生率(质量％)的相关的线图，纵轴为粉发生率(质量％)，横轴为Cfix×Xunder105/OfeO。图3表示实施例3(A-5)、比较例1(A-1)及比较例2(A-4)中所使用的煤的粒径分布，纵轴为频度(质量％)，横轴为粒径(μm)。图4表示实施例4(A-7)、比较例3(A-6)及比较例4(B-1)中所使用的煤的粒径分布，纵轴为频度(质量％)，横轴为粒径(μm)。图5表示实施例1(A-2)、实施例2(A-3)、实施例7(B-3)、实施例8(B-4)及比较例5(B-2)中所使用的煤的粒径分布，纵轴为频度(质量％)，横轴为粒径(μm)的图。具体实施方式为了达成上述目的，本专利技术人调查了团块中的氧化铁所含的氧量与团块中的碳质还原剂的分量及粒径之间的关系。其结果，明确到以下的情况：若团块中的碳质还原剂相对于团块中的氧化铁所含的氧量过多，亦即所含的固定碳超过氧化铁的还原所必要的碳量，则还原铁并不充分地凝集，还原铁的成品率下降。此外，还明确到以下的情况：以往被认为碳质还原剂越被微粒化则所得到的还原铁的粒径越大，然而，在碳质还原剂的粒径小的情况下，即使调整碳质还原剂的分量，还原铁也难以充分地凝集。本专利技术人认为此原因在于：由于在氧化铁粒子之间存在着粒径小的碳质还原剂而使还原铁不能渗透于氧化铁粒子之间，从而妨碍了还原铁的凝集。为此，对碳质还原剂的粒径、团块中所含的总固定碳量、及团块中的氧化铁所含的氧量之间的关系进行了锐意研讨，得出了如下结果，即，通过降低105μm以下粒径的碳质还原剂的比例，还原铁便容易渗透于碳质还原剂的粒子之间，通过降低团块中所含的总固定碳量的质量比，还原铁便容易凝集，而且团块中的氧化铁所含的氧量越多则还原铁的成品率越高，从而完成了以下的本专利技术。以下，具体地说明本专利技术的还原铁的制造方法。本专利技术的还原铁的制造方法包括：对含有含氧化铁物质及碳质还原剂的混合物进行团块化来制造团块的工序(以下有时称作“团块化工序”)；以及对所述团块进行加热而使该团块中的氧化铁还原来制造还原铁的工序(以下有时称作“还原工序”)。并且，当将团块中的氧化铁所含的氧量的质量比设为OFeO、将团块所含的总固定碳量的质量比设为Cfix、并且将105μm以下粒径的粒子的相对于构成碳质还原剂的粒子的总质量的质量比设为Xunder105时，满足下述式(I)。Cfix×Xunder105/OFeO≤51(I)由于满足上述式(I)，因此还原铁渗透于碳质还原剂的粒子之间，还原铁便容易凝集。由此，还原铁彼此合为一体，从而能够提高直径3.35mm以上的较粗粒的还原铁的回收率。上述式(I)的左边更优选为45以下，进一步优选为40以下。使上述式(I)的左边成为51以下的方法没有特别的限定，例如可以减少团块所含的总固定碳量的质量比Cfix，也可以增加团块中的氧化铁所含的氧量的质量比OFeO，也可以降低构成碳质还原剂的粒子中的105μm以下粒径的粒子的质量比Xunder105，也可以组合上述的方法。此外，为了将式(I)的左边成为51以下，也可以根据碳质还原剂的粒度分布来调整含氧化铁物质及碳质还原剂的配合量。式(I)中的“团块所含的总固定碳量的质量比Cfix”由碳质还原剂所含的固定碳量的质量比与含有粘结剂时的该粘结剂所含的固定碳量的质量比之和来算出。碳质还原剂所含的固定碳量的质量比采用由日本工业规格JISM8812所规定的固定碳质量分数计算方法(fixedcarbonmassfractioncalculationmethod)来算出的值。粘结剂所含的固定碳量的质量比可以由与碳质还原剂所含的固定碳量同样的方法来算出。式(I)中的“团块中的氧化铁所含的氧量的质量比OFeO”由含氧化铁物质中的氧化铁所含的氧量的质量比与碳质还原剂的成分中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原铁的制造方法，其特征在于包括：对含有含氧化铁物质及碳质还原剂的混合物进行团块化来制造团块的工序；以及对所述团块进行加热而使该团块中的氧化铁还原来制造还原铁的工序；其中，当将所述团块中的氧化铁所含的氧量的质量比设为OFeO、将所述团块所含的总固定碳量的质量比设为Cfix、并且将105μm以下粒径的粒子的相对于构成所述碳质还原剂的粒子的总质量的质量比设为Xunder105时，满足下述式(I)，Cfix×Xunder105/OFeO≤51    (I)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.28 JP 2015-1085591.一种还原铁的制造方法，其特征在于包括：对含有含氧化铁物质及碳质还原剂的混合物进行团块化来制造团块的工序；以及对所述团块进行加热而使该团块中的氧化铁还原来制造还原铁的工序；其中，当将所述团块中的氧化铁所含的氧量的质量比设为OFeO、将所述团块所含的总固定碳量的质量比设为Cfix、并且将105μm以下粒径的粒子的相对于构...

【专利技术属性】
技术研发人员：细野优维，岛本正树，原田孝夫，吉田绅吾，菊池晶一，畠山泰二，
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