生产还原铁的方法技术

在通过将铁材料和还原剂和混合粉末制团处理形成坯块如团块或球团，并且在高温气氛中还原坯块来生产还原铁时，当还原坯块的温度为９００℃或更高时，还原坯块中氧化物含量设置为１１％或更多，还原坯块的碱度设置为０．５或更高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过将铁材料粉末和还原剂粉末混合成混合粉末，将所获得的混合粉末制团成坯块如团块或球团，以及在高温气氛中还原所述坯块来生产还原铁的方法和设备。图8概述了采用传统设备生产还原铁的生产过程。如图8所示，在传统的生产还原铁的设备中，铁矿石粉末，煤粉末和粘结剂在混合机(未示出)中进行混合。所获得的混合粉末由制团机或制块机001制团处理成生坯(原料坯块)。然后，所述生坯被送入干燥器002中，在干燥器中，用来自于下面将加以介绍的还原炉(旋转炉床炉或转底炉，简称RHF)004的排出气体对所述生坯进行干燥处理。如此干燥后的生坯由坯块供料器003送入RHF004中。RHF004的内部被燃烧器005加热，并且在高温气氛下保持。RHF004内部的排放气体由排气管006排出。生坯在RHF004内运动的同时，其本身被高温气体的辐射热加热。铁矿石中的铁的氧化物被煤还原成坯块形式的还原铁，还原后的坯块被坯块排放器007排出，并且盛放在贮存器008中。由排气管006排出的排放气体被一次冷却器009冷却，然后再被送入热交换器010，在热交换器010内，对所述冷却后的排放气体进行热交换处理。热交换时被加热的空气被送至RHF004，并且与燃料一起被送入炉内。另一方面，所述排放气体被二次冷却器011再次冷却，并且，部分排放气体作为前述的干燥生坯的气体送至干燥器002。由干燥器002排出的气体由集尘器012进行净化并且，然后释放到大气环境中。盛放还原坯块的贮存器008接下来进行下面的步骤。即，贮存器008中的还原坯块送至原料槽(料斗)013中，并且通过斜槽供料器014送入熔化炉015内，以便进行熔化。上述生产还原铁的设备中的RHF004要求生坯在高温气氛中的停留时间最短，以提高生产率。因此，RHF004的内部需加热至1200-1300℃的高温。自坯块排放器007排出的还原坯块在高温下直接装入贮存器008中。在贮存器008中，还原坯块在自身重量作用下相互粘结。当还原坯块通过斜槽供料器014由贮存器008送入熔化炉015时，粘结一起的大块还原坯块会堵塞斜槽型供料器014。因此，通常的作法是将一旋转鼓型冷却器置于RHF004的坯块排放器007的紧下方，在此冷却器中，将高温还原坯块冷却至常规温度，并且然后装入贮存器008内。这就需要进行冷却器的设备投资，以及需要将还原坯块冷至常规温度的冷却时间。结果，降低了生产率，而且，对高温还原坯块进行强制冷却也浪费了坯块本身保有的热量。此外，在RHF004运行的初始阶段高温气氛并不稳定。在这种情况下，还原坯块会发生再氧化。而且，再氧化期间产生的热会导致部分熔化。结果，还原坯块相互粘结，形成大块。同样在这种情形下，当还原坯块通过斜槽供料器014由贮存器008送入熔化炉015内时，大块的坯块会如前述那样堵塞供料器014。本专利技术已将上述问题加以解决。本专利技术的一个目的是提供生产还原铁的方法和设备，所述方法和设备能够消除在随后的步骤中，由于大块还原坯块所产生的操作缺陷，并且能防止生产效率的下降。根据本专利技术的生产还原铁的方法，作为实现上述目的手段之一，是一种通过将铁材料与还原剂的混合粉末制团处理成坯块如团块或球团，并且在高温气氛中还原所述坯块来生产还原铁的方法，其中，当还原坯块的温度900℃或更高时，还原坯块中的氧化物含量为11％或更高。结果，还原坯块的相互粘结能够得以抑制，从而消除了在随后的步骤中，由于大块还原坯块的形成而产生的操作缺陷，而且，防止了生产效率的下降。在根据本专利技术的生产还原铁的方法中，还原坯块的碱度可以是0.5或更高。因为还原坯块的碱度为0.5或更高，所以，还原坯块的相互粘结能够得到可靠抑制。在根据本专利技术的生产还原铁的方法中，形成坯块时，可以对与铁材料和还原剂的混合粉末混合一起的石灰石的量进行调整，以使还原坯块中氧化物的含量为11％或更高。结果，所述调整可以容易地且非常精确地进行，从而使还原坯块中存在适当的氧化物含量。根据本专利技术的生产还原铁的设备是一种通过将铁材料与还原剂的混合粉末制团处理成坯块如团块或球团，并且在高温气氛中还原所述坯块来生产还原铁的设备，所述设备还包括用于粉碎还原坯块的粉碎装置。由于采用粉碎装置将粘结一起的大块还原坯块粉碎碎，因此，在随后步骤中由大块还原坯块所产生的运行缺陷能够加以消除，而且，能够防止生产效率降低。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，粉碎装置可以安装在RHF的排出口处，而且，被粉碎装置磨碎的还原坯块可以装入和存放在贮存器中。结果，高温状态下的还原坯块能够容易地磨碎，而且，能够在未发生再氧化时加以贮存。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，可以设置有筛分装置，以便根据坯块的尺寸对还原坯块进行筛分，而且，由筛分装置筛选出的大块还原坯块可以用粉碎装置加以磨碎。由于只是大块还原坯块用粉碎装置磨碎，因此，粉碎装置的工作量得以降低，处理效率得以增加。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，筛分装置可以包括许多个筛网，和一个用于振动所述筛网的振动器，每个筛网包括多个按预定间隔支撑的细棒并在筛体的上部呈倾斜状。结果，筛分装置的结构可以简化并可做成轻质态。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，自RHF排出的还原坯块可以采用筛分装置进行筛分，然后，大块的还原坯块可以采用粉碎装置磨碎，而且，被筛分装置筛选出的小块还原坯块和采用粉碎装置磨碎形成的小块还原坯块可以装入和贮存在贮存器中。结果，高温态的还原坯块能够容易地磨碎，而且能够在未被再次氧化时进行贮存。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，可以设置有暂存放装置，以便暂存放被筛分装置筛选出的大块还原坯块，而且，当预定量或较大量的大块还原坯块贮存在暂存放装置中后，可以采用粉碎装置对所有的这些大块进行磨碎。因此，在输送贮存器中粘结一起的大块还原坯块被粉碎装置磨碎。结果，能够可靠防止在随后的步骤中由大块还原坯块所引起的操作缺陷的出现。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，用于盛放和贮存还原坯块的贮存器可以安装在RHF的排放口处，粉碎装置可以设置在熔化炉的原料槽的进料口处，并恰在将贮存器中的还原坯块装入原料槽之前，大块的还原坯块可以采用粉碎装置磨碎。因此，当还原坯块变冷后，就对大块进行粉碎。结果，就可以防止还原坯块相互间再粘结。在根据本专利技术的生产还原铁的设备中，用于根据坯块尺寸对还原坯块进行筛分的筛分装置可以安装在熔化炉的原料槽的进料口处，而且，被筛分装置筛选出的大块还原坯块可以采用粉碎装置磨碎并且随后送入原料槽中。这样，当还原坯块变冷后，只有大块还原坯块采用粉碎装置磨碎。结果，就能够防止还原坯块相互间再次粘结。能够降低粉碎装置的工作量，并且能够增加处理效率。由下面的描述及附图，本专利技术的上述及其它目的，特点和优点将变得更加明显，所述附图中附图说明图1示出了采用根据本专利技术的第一个实施方案的生产还原铁的方法生产的还原坯块的碱度与氧化物含量之间的关系。图2示意示出的是用于实施所述生产还原铁的方法的生产设备的总布局图。图3是根据本专利技术的第二个实施方案的生产还原铁的设备的示意图；图4是根据本专利技术的第三个实施方案的生产还原铁的设备的示意图；图5是筛分装置的主视图；图6是筛分装置的平面图；图7是根据本专利技术的第四个实施方案的生产还原铁的设备的示意图；图8是采用传统设本文档来自技高网...

【技术保护点】
生产还原铁的方法，包括将铁材料和还原剂的混合粉末制团处理形成坯块如团块或球团，并且在高温气氛中还原所述坯块，其中：当还原坯块的温度为９００℃或更高时，该还原坯块中氧化物含量为１１％或更多。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：神川进，平田耕一，藤冈宏规，水城英明，佐藤惠一，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]