团聚物制造用的原料粒子、团聚物制造用的原料粒子的制造方法、团聚物、团聚物的制造方法和还原铁的制造方法技术

本发明专利技术提供一种团聚物制造用的原料粒子，其能够制造具有高于以往的还原性的团聚物。本发明专利技术的原料粒子(1(2))是用于制造作为制造还原铁的原料的团聚物的原料粒子，具备中心部(11(21))和覆盖该中心部(11(21))的周围的外周部(12(22))。其特征在于，中心部(11)具有含金属铁物质，另一方面，中心部(21)具有挥发物质，并且外周部(12(22))具有氧化铁。并且外周部(12(22))具有氧化铁。并且外周部(12(22))具有氧化铁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】团聚物制造用的原料粒子、团聚物制造用的原料粒子的制造方法、团聚物、团聚物的制造方法和还原铁的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种团聚物(agglomerate)制造用的原料粒子、团聚物制造用的原料粒子的制造方法、团聚物、团聚物的制造方法及还原铁的制造方法。

技术介绍

[0002]在钢铁业，长年以来，高炉法担负着生铁制造工序的主流。在高炉法中，从高炉的炉顶将烧结矿等包含氧化铁的原料和焦炭装入高炉内，并从高炉下部的风口将热风吹入高炉内。由此，吹入的热风与高炉内的焦炭反应而产生高温的还原气体(主要为一氧化碳(CO)气体)，一边将原料加热一边还原。其后，原料熔融并进一步被焦炭还原，同时滴落至高炉内，最终以铁水(生铁)的形式储存于炉床部。从出铁口取出储存的铁水，供给至下一个制钢工艺。如此，在高炉法中使用焦炭等碳材料作为还原材料，将原料中所含的氧化铁间接地还原。
[0003]然而，近年来呼吁防范地球变暖，强力要求削减作为温室效应气体之一的二氧化碳(CO2)的排放。如上所述，高炉法中由于使用碳材料作为还原材料，因此产生大量的CO2。因此，提出了缩减还原材料比(每1吨铁水的还原材料用量)的各种高炉作业方法(例如参照专利文献1)。
[0004]另一方面，作为将原料中所含的氧化铁直接还原的方法，有从竖炉等还原炉的炉顶部装入作为还原铁的原料的铁矿石粉的煅烧颗粒或烧结体等团聚物，并且从还原炉的炉下部导入作为还原剂的气体(CO气体、H2气体)而制造还原铁的方法(例如专利文献2)，并已知有MIDREX(注册商标)(非专利文献1)等。在该方法中，仅使用H2气体作为还原气体时，理论上能够制造不会排放CO2的还原铁。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2020
‑
45508号公报
[0008]专利文献2:日本特公平2
‑
46644号公报
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1:厚，上村，坂口：“MIDREX(R)工艺”神户制钢技报/Vol.60No.1(2010)

技术实现思路

[0011]在上述专利文献2或非专利文献1所记载的方法中，为了抑制CO2的排放量，只要减少CO气体的还原反应量，并增加H2气体的还原反应量即可，为此，只要提高使用的还原气体的H2浓度即可。
[0012]然而，CO气体的还原反应为放热反应(+6710kcal/kmol(Fe2O3))，与此相对，H2气体的还原反应则为吸热反应(－22800kcal/kmol(Fe2O3))。因此，如果提高还原气体的H2浓度，则产生吸热反应而炉内的温度降低，存在还原反应停滞而还原性降低的问题。
[0013]为了解决如上所述的还原性的降低问题，期望具有高还原性的团聚物，进而期望能够制造这样的团聚物的原料粒子。
[0014]本专利技术是鉴于上述课题而作出的，其目的在于提供一种团聚物制造用的原料粒子，其能够制造具有高于以往的还原性的团聚物。
[0015]解决上述课题的本专利技术如下。
[0016][1]一种团聚物制造用的原料粒子，其特征在于，是用于制造作为制造还原铁的原料的团聚物的原料粒子，
[0017]上述原料粒子具备中心部和覆盖该中心部的周围的外周部，
[0018]上述中心部具有含金属铁物质或挥发物质，上述外周部具有氧化铁。
[0019][2]根据上述[1]所述的团聚物制造用的原料粒子，其中，上述氧化铁至少包含超过4质量％的结晶水和/或超过1.5质量％的氧化铝。
[0020][3]根据上述[1]或[2]所述的团聚物制造用的原料粒子，其中，上述中心部的粒径为2mm～6mm。
[0021][4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的团聚物制造用的原料粒子，其中，上述外周部的厚度为2mm～5mm。
[0022][5]一种团聚物制造用的原料粒子的制造方法，其特征在于，是制造上述[1]～[4]中任一项所述的原料粒子的方法，将具有上述氧化铁的原料粉碎而制成原料粉末后，进行分级而调整上述原料粉末的粒径的前处理工序，以及
[0023]将调整过粒径的上述原料粉末、上述含金属铁物质或上述挥发物质以及粘结剂混合进行造粒，得到上述原料粒子。
[0024][6]根据上述[5]所述的团聚物制造用的原料粒子的制造方法，其中，在上述造粒工序中，使用粒径为2mm～6mm的上述含金属铁物质或上述挥发物质。
[0025][7]根据上述[5]或[6]所述的团聚物制造用的原料粒子的制造方法，其中，在上述造粒工序中，将上述外周部的厚度调整成2mm～5mm。
[0026][8]一种团聚物，其特征在于，是将上述[1]～[4]中任一项所述的原料粒子煅烧或烧结进行团聚化而成的团聚物，
[0027]煅烧或烧结前的上述中心部具有上述含金属铁物质时，经团聚化的上述原料粒子具有3层结构，该3层结构中，上述中心部具有：上述含金属铁物质的第1部分，以及覆盖该第1部分的周围的、上述含金属铁物质中所含的金属铁氧化而成的第2部分，
[0028]煅烧或烧结前的上述中心部具有上述挥发物质时，经团聚化的上述原料粒子具有上述中心部为空隙的中空结构。
[0029][9]一种团聚物的制造方法，其特征在于，将上述[1]～[4]中任一项所述的原料粒子或通过上述[5]～[7]中任一项所述的制造方法而制造的原料粒子在1200℃～1350℃的氧化气氛下煅烧或烧结进行团聚化，得到团聚物。
[0030][10]一种还原铁的制造方法，其特征在于，将上述[8]所述的团聚物或通过上述[9]所述的制造方法而制造的团聚物装入还原炉，并且将还原气体导入上述还原炉，利用上述还原气体将上述团聚物中所含的氧化铁还原，得到还原铁。
[0031][11]根据上述[10]所述的还原铁的制造方法，其中，作为上述还原气体，使用以氢为主成分的气体。
[0032]根据本专利技术，能够提供一种团聚物制造用的原料粒子，其能够制造具有高于以往的还原性的团聚物。
附图说明
[0033]图1为表示构成以往的团聚物的粒子的一个例子的图。
[0034]图2为表示本专利技术的团聚物制造用的原料粒子的图，(a)为中心部具有含金属铁物质的原料粒子，(b)为中心部具有挥发物质的原料粒子。
[0035]图3为表示构成本专利技术的团聚物的粒子的图，(a)为具有3层结构的粒子，(b)为具有中空结构的粒子。
具体实施方式
[0036](团聚物制造用的原料粒子)
[0037]以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术的团聚物制造用的原料粒子的特征在于，是用于制造作为制造还原铁的原料的团聚物的原料粒子，上述原料粒子具备中心部和覆盖该中心部的周围的外周部，上述中心部具有含金属铁物质或挥发物质，上述外周部具有氧化铁。
[0038]本专利技术人等对能够制造具有高于以往的还原性的作为制造还原铁的原料的团聚物的团聚物制造用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种团聚物制造用的原料粒子，其特征在于，是用于制造作为制造还原铁的原料的团聚物的原料粒子，所述原料粒子具备中心部和覆盖该中心部的周围的外周部，所述中心部具有含金属铁物质或挥发物质，所述外周部具有氧化铁。2.根据权利要求1所述的团聚物制造用的原料粒子，其中，所述氧化铁至少包含超过4质量％的结晶水和/或超过1.5质量％的氧化铝。3.根据权利要求1或2所述的团聚物制造用的原料粒子，其中，所述中心部的粒径为2mm～6mm。4.根据权利要求1～3中任一项所述的团聚物制造用的原料粒子，其中，所述外周部的厚度为2mm～5mm。5.一种团聚物制造用的原料粒子的制造方法，是制造权利要求1～4中任一项所述的原料粒子的方法，其特征在于，将具有所述氧化铁的原料粉碎而制成原料粉末后，进行分级而调整所述原料粉末的粒径的前处理工序，以及将调整过粒径的所述原料粉末、所述含金属铁物质或所述挥发物质以及粘结剂混合，进行造粒，得到所述原料粒子。6.根据权利要求5所述的团聚物制造用的原料粒子的制造方法，其中，在所述造粒工序中，使用粒径为2mm～6mm的所述含金属铁物质或所述挥发物质。7.根据权利要求5或6所述的团聚物制造用的原料粒子的制造方法，其中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：樋口隆英，山本哲也，照井光辉，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：