铁焦的制造方法及制造装置制造方法及图纸

一种铁焦的制造方法，铁焦通过如下方式进行制造：将由含碳物质和含铁物质构成的成型物装入干馏炉，在干馏区域对所述成型物进行干馏，从设置于冷却区域的冷却气体吹入风口吹入冷却气体，冷却所述铁焦，从所述炉顶部的排出口排出炉内气体，从所述冷却区域下部排出所述铁焦。所述干馏通过如下方式进行：使在所述冷却区域和铁焦进行热交换后的冷却气体上升到所述干馏区域，从所述干馏区域的下部的高温气体吹入风口吹入高温气体，从所述干馏区域的中间部的低温气体吹入风口吹入低温气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用立式干馏炉对含碳物质和含铁物质的成型物连续地进行干馏并在焦炭中生成金属铁的铁焦的制造方法及制造装置。
技术介绍
在高炉操作中，通常使用将煤用焦炭炉干馏而制造的冶金用焦炭。近年来，从提高焦炭的反应性的观点出发，公知的是在高炉操作中使用在煤中混合铁矿石而进行干馏来制造的冶金用铁焦的技术。铁焦可利用被还原的铁矿石的催化剂效果提高铁焦中焦炭的CO2 反应性，能够通过保温区温度的下降而降低还原材料比。作为将煤等含碳物质、及铁矿石等含铁物质作为原料而用通常的焦炉式焦炭炉干馏而制造铁焦的技术，研究了 a)将煤和铁矿石粉的混合物装入焦炉式焦炭炉的方法和b) 将煤和铁矿石冷间成型，即在室温成型并将其成型物装入焦炉式焦炭炉的方法等(例如， 参照非专利文献1。)。但是，由于通常的焦炉式焦炭炉是由硅耐火砖构成，因此，在装入铁矿石时，铁矿石与硅耐火砖的主成分即二氧化硅反应，生成低熔点的火光而导致硅耐火砖的损伤。因此，用焦炉式焦炭炉制造铁焦的技术没有在工业上实施。另一方面，作为代替焦炉式焦炭制造方法的焦炭制造方法，开发了连续式成型焦炭制造法。连续式成型焦炭制造法中，作为干馏炉，使用不是由硅耐火砖而是由粘土耐火砖构成的立式炉，通过冷间成型将煤成型为规定的大小后，装入立式炉，通过使用循环载热体气体加热来对成型碳进行干馏，制造成型焦炭。确认了即使大量使用资源埋藏量丰富且廉价的非微粘结煤，也可以制造具有和通常的焦炉式焦炭炉同等强度的焦炭。连续式成型焦炭制造法中，公知的是如下方法，其特征为，将干馏炉炉顶气作为冷却用气体，向直接连接立式干馏炉的干馏室的冷却室的下部导入，从冷却室上部排出通过了该冷却室的气体的大部分，并作为加热用介质气体向干馏炉中间部的导入口供给(例如，参照专利文献1。)。该方法中，需要三处气体导入口(干馏室中间部、干馏室下部、冷却室下部)和一处气体排出口(冷却室上部)，设备变得复杂。另外，用气体回收通过干馏完成后的高温焦炭的冷却放出的显热，通过向干馏炉中间部的导入进行再利用，但是存在抑制其过程中的热损的问题。另外，也公开了一种为了避免设备构成的复杂化而不从立式干馏炉中间部抽出气体的方法的成型焦炭的制造方法(参照专利文献2。)，该方法中，代替气体而在水槽中进行干馏后焦炭的冷却。铁焦具有如下特征，干馏时直到金属铁生成的阶段为止，铁矿石被还原，利用这些催化剂效果，反应性提高。由于担心水冷方式中金属铁的再氧化，因此，在铁焦制造中不能采用。日本特公昭56-47234号公报日本特开昭52-23107号公报日本特开平6-65579号公报燃料协会“焦炭技术年报”1958年，p. 38
技术实现思路
在铁焦的制造中，如上所述，由于由硅耐火砖构成的焦炉焦炭炉的使用困难，因此认为优选的是使用通过粘土耐火砖构成的立式炉那样的、将和成型焦炭同样的气体作为热介质的、具有多级风口的立式干馏炉。这时，考虑使用也兼具冷却功能的立式连续干馏炉时，现有的成型焦炭用干馏炉中存在需要在炉的中途将气体抽出而设备变得复杂的问题。 另外，铁焦的情况下，需要进行含铁物质的还原，不能直接使用现有的成型焦炭制造方法， 需要再考虑各风口气体量的分配等操作诸要素。另外，在今后的制铁过程中节能化是不可避免的，在铁焦的制造中极力降低必要能量的设计思想变得很有必要。 因此，本专利技术的目的在于，解决这种现有技术的问题，提供一种在使用立式干馏炉制造冶金用铁焦时可以使设备简单化、节省使用能量的铁焦的制造方法及装置。为了解决这样的问题的本专利技术具有如下特征。(1) 一种铁焦的制造方法，具有如下工序提供干馏炉的工序，该干馏炉具有炉顶部，且在上部具有干馏区域，在下部具有冷却区域；将由含碳物质和含铁物质构成的成型物装入干馏炉的装入工序；在上述干馏区域将上述成型物进行干馏并制造铁焦的干馏工序；从设置于上述冷却区域的冷却气体吹入风口吹入冷却气体并对上述铁焦进行冷却的冷却工序；从上述炉顶部的排出口排出炉内气体的排出工序，上述干馏工序使在上述冷却区域和铁焦进行热交换后的冷却气体上升到上述干馏区域，从上述干馏区域的下部的高温气体吹入风口吹入高温气体，从上述干馏区域的中间部的低温气体吹入风口吹入低温气体。(2)如(1)所述的铁焦的制造方法，其中，只从炉顶部的排出口进行上述炉内气体的排出。(3)如⑴所述的铁焦的制造方法，其中，还具有使从上述炉顶部的排出口排出的炉内气体向低温气体吹入风口循环的工序。(4)如⑴所述的铁焦的制造方法，其中，还具有使从上述炉顶部的排出口排出的炉内气体向高温气体吹入风口循环的工序。(5)如⑴所述的铁焦的制造方法，其中，还具有使从上述炉顶部的排出口排出的炉内气体向冷却气体吹入风口循环的工序。(6)如(1)所述的铁焦的制造方法，其中，还具有使从上述炉顶部的排出口排出的炉内气体向上述低温气体吹入风口、上述高温气体吹入风口、上述冷却气体吹入风口循环的工序。(7)如⑴所述的铁焦的制造方法，其中，从上述低温气体吹入风口吹入的气体具有400 700°C的温度。(8)如⑴所述的铁焦的制造方法，其中，从上述高温气体吹入风口吹入的气体具有800 1000°C的温度。(9)如⑴所述的铁焦的制造方法，其中，从上述冷却气体吹入风口吹入的气体具有25 80°C的温度。(10) 一种铁焦的制造装置，用于对含碳物质和含铁物质的成型物进行干馏而连续制造铁焦，所述铁焦的制造装置具有如下单元在上部具有对上述成型物进行干馏的干馏区域且在下部具有对上述成型物进行冷却的冷却区域的干馏炉主体；设置于上述干馏炉主体的炉顶部且用于装入成型物的装入口 ；设置于上述干馏区域的中间部且吹入用于加热成型物的低温气体的低温气体吹入风口 ；设置于上述干馏区域的下部且吹入用于加热成型物的高温气体的高温气体吹入风口 ；冷却气体吹入风口，设置于上述冷却区域的下部，吹入用于冷却铁焦的冷却气体， 使吹入的冷却气体上升到上述冷却区域及上述干馏区域；设置于上述干馏炉主体的炉顶部的用于排出炉内气体的炉内气体的排出口 ；及设置于上述干馏炉主体的下部的铁焦的排出口。(11)如(10)所述的铁焦的制造装置，其中，只从炉顶部的排出口排出上述炉内气体。(12)如(10)所述的铁焦的制造装置，其中，上述干馏炉主体的冷却气体吹入风口位置的水平截面积和高温气体吹入风口位置的水平截面积大致相同。根据本专利技术，能够实现设备的简略化及能量消耗的降低，能够连续地进行铁焦的制造。由此，能够将反应性较高的铁焦用于高炉操作，具有还原材料比降低的效果。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的概略图；图2是表示比较例的实施方式的概略图；图3是表示铁焦干馏过程中的矿石还原反应的各自明细的曲线图；图4是表示铁焦干馏过程中的矿石还原率的温度变化的曲线图；图5是表示本专利技术中的干馏炉内温度分布计算结果的曲线图；图6是表示比较例中的干馏炉内温度分布计算结果的曲线图；图7是实施例中使用的铁焦的制造试验装置的概略图；图8是表示本专利技术的干馏温度和低温气体与高温气体的升温所需要的热量的总计的关系的曲线图。具体实施例方式本专利技术人等考虑到希望在如上所述的铁焦的制造中不使用焦炉式焦炭炉而是使用也兼备冷却功能的立式连续干馏炉。这时，在现有的成型焦炭用干馏炉中，如图2所示， 需要从干馏炉主体2的中途的冷却气体抽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤健，山本哲也，藤本英和，庵屋敷孝思，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：