部分还原铁制造装置及部分还原铁制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种无论是否使用燃烧用炭材，均能够制造部分还原铁的部分还原铁制造装置。具备：将由与原料颗粒(3)相同的材料的点火用原料颗粒(1)装载在环形炉栅(101)上的供给装置(10)；对点火用原料颗粒进行加热的加热炉(20)；向点火用原料颗粒上装载原料颗粒的供给装置(31)；使借助点火用原料颗粒的热量而从原料颗粒排出的废气的一部分循环，并将与空气混合的含氧气体向由点火用原料颗粒的热量所加热的原料颗粒供给的废气循环装置(50)，向环形炉栅的移动方向上游侧供给高氧浓度的含氧气体而形成原料颗粒的燃烧域，向相对于所述燃烧域的移动方向下游侧供给低氧浓度的含氧气体而形成原料颗粒的加热域，由此对原料颗粒的层方向整体进行加热还原来制造部分还原铁。

Partial reduction iron making device and method for producing partial reduced iron

The invention relates to a device for producing a partial reduction iron, which can be used to produce a part of reduced iron, whether or not the combustion carbon material is used. Have: (3) and by particle particle ignition using the same material (1) loaded in the annular furnace gate (101) on the supply device (10); the heating furnace heated by ignition of material particles (20); to supply raw material particles with particle ignition loading on (31); the raw material particles by means of ignition heat and exhaust gas discharged from the raw material part of the cycle, and the oxygen-containing gas is mixed with air to raw material supplied by the ignition material particles heat heated by the exhaust gas recirculation device (50), the combustion domain oxygen containing gas upstream to the direction of movement of the ring grate the supply side of high oxygen concentration and the formation of raw material particles, heating domain with respect to the oxygen gas containing the moving direction of the downstream side of the combustion field supply oxygen concentration and the formation of material particles, the particle layer and the whole direction Heat is also part of the original iron reduction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将包含氧化铁的团块物还原而制造部分还原铁的。
技术介绍
作为将未装入外装的燃烧用炭材的炭材内装颗粒向移动炉栅上填充并进行加热还原来制造部分还原铁的现有的技术，公开有例如下述的专利文献I。但是，在该专利文献I记载的技术中，存在以下的问题，而无法获得高还原率的部分还原铁。(I)在对炭材内装颗粒进行干燥之后，通过气体喷灯进行点火，向此处流通空气来使所述炭材内装颗粒燃烧而进行加热，因此，在炭材内装颗粒的填充层中的空气所流入的一侧，始终持续燃烧，无法进行还原，另外，即便发生还原，也由于空气而发生再氧化，故还原率完全无法升高。由于高温状态的持续，熔融炉渣过量地产生，存在变得操作困难的可能性。(2)离开炭化域的颗粒被氧浓度5%以下的高温不活泼气体加热，虽然发生基于残留的碳质材料的金属化，但残留碳变少而金属化率较低。另外，在填充层下部成为高温之前，填充层上部暴露在由高温的碳质材料产生的二氧化碳、水蒸气所谓的强氧化性气体中，故发生再氧化。(3)需要大量热量的金属化域的高温气体通过使由在炭化域中产生的煤炭中的可燃挥发成分的一部分或由还原反应所产生的CO气体燃烧而制成，但可燃成分相对于废气整体的量较少，故另行需要辅助燃料。鉴于上述的问题，作为向对还原用炭材、粉铁矿石、造渣剂混合造粒而成的颗粒中进而被覆并装入燃烧用炭材，在对燃烧用炭材进行点火之后，借助空气的下方吸引来烧成而制造部分还原铁的现有的技术，公开有例如下述的专利文献2或专利文献3等。在先技术文献专利文献专利文献I:日本特公昭45-39331号公报专利文献2:日本特公平8-9739号公报专利文献3:日本特开2005-97645号公报专利技术的概要专利技术所要解决的课题但是，在前述的专利文献2、3记载的现有的部分还原铁的制造方法中，存在以下的问题。首先，被装入的燃烧用炭材优选发生燃烧，故由被加热的颗粒产生的一氧化碳或煤炭中的可燃挥发成分几乎不燃烧，无法从填充层排出来有效利用，因此，存在燃料消耗原单位变多，CO2的排出量增加的问题。另外，燃烧用炭材在碳成分变无之前持续燃烧，因此，颗粒的冷却速度变迟，被还原的颗粒中的金属铁在高温状态下与空气接触的时间变长，因此，存在发生再氧化而导致金属化率降低这样的问题。也就是说，在现有技术中，利用对原料颗粒进行点火的燃烧用炭材来点火并使其燃烧而制造部分还原铁，会导致使用燃烧用炭材的制造成分量增加。
技术实现思路
鉴于上述的情况，本专利技术就是为了解决前述的课题而作出的，其目的在于，提供一种无论是否使用燃烧用炭材，均能够制造部分还原铁的。用于解决课题的手段解决上述的课题的本专利技术提供一种部分还原铁制造装置，其特征在于，具备:点火用原料颗粒供给机构，其将点火用原料颗粒以规定的高度装载在环形炉栅上，该点火用原料颗粒由与通过对氧化铁含有原料及还原用炭材进行混合造粒而成的原料颗粒相同的材料构成；加热机构，其将装载在所述环形炉栅上的所述点火用原料颗粒加热至还原温度域；原料颗粒供给机构，其向由所述加热机构加热后的所述点火用原料颗粒上装载所述原料颗粒；废气循环机构，其使借助所述点火用原料颗粒的热量而从所述原料颗粒排出的废气的一部分循环，并将与空气混合的含氧气体向由该点火用原料颗粒的热量所加热的所述原料颗粒供给， 在所述环形炉栅的移动方向上游侧，向由所述加热机构加热后的所述点火用原料颗粒供给高氧浓度的所述含氧气体而形成所述原料颗粒的燃烧域，相对于所述原料颗粒的所述燃烧域，在所述环形炉栅的移动方向下游侧，向所述原料颗粒供给低氧浓度的所述含氧气体而形成所述原料颗粒的加热域，由此对所述原料颗粒的层高方向整体进行加热还原来制造部分还原铁。解决上述的课题的本专利技术提供一种部分还原铁制造装置在前述的专利技术所涉及的部分还原铁制造装置的基础上，其特征在于，所述加热机构为能够控制内部温度的加热炉，所述加热炉具有能够将加热后的所述点火用原料颗粒在高温下保持规定时间的炉长。解决上述的课题的本专利技术提供一种部分还原铁制造方法，其特征在于，将点火用原料颗粒以规定的高度层叠在环形炉栅上，该点火用原料颗粒由与通过对氧化铁含有原料及还原用炭材进行混合造粒而成的原料颗粒相同的材料构成，在由加热机构将装载在所述环形炉栅上的所述点火用原料颗粒加热至还原温度域之后，向所述点火用原料颗粒上层叠填充所述原料颗粒，借助所述点火用原料颗粒的热量，对与该点火用原料颗粒相邻的所述原料颗粒进行加热，而从该原料颗粒的所述还原用炭材产生可燃挥发成分并燃烧，借助所述可燃挥发成分的燃烧热量，所述原料颗粒的温度进一步上升而进行还原反应并产生一氧化碳气体，另一方面，将相邻的所述原料颗粒加热而从该原料颗粒的所述还原用炭材产生可燃挥发成分，使所述可燃挥发成分的残留部分及所述一氧化碳气体循环，并将与空气混合的含氧气体向温度进一步上升的所述原料颗粒供给，由此将该原料颗粒周围的一氧化碳气体的浓度提升至所述一氧化碳气体的燃烧域，使该一氧化碳气体发生燃烧而形成燃烧带，在所述原料颗粒从供给到所述点火用原料颗粒上到排出为止期间，所述燃烧带在所述原料颗粒的填充层的层高方向上依次行进，对所述原料颗粒的填充层进行加热还原，从而制造出部分还原铁。解决上述的课题的本专利技术所涉及的部分还原铁制造方法在前述的专利技术所涉及的部分还原铁制造方法的基础上，其特征在于，所述原料颗粒的一部分的层叠高度比5mm高且比20mm低。专利技术效果根据本专利技术，借助点火用原料颗粒的燃烧热量而对原料颗粒的填充层进行加热，而从原料颗粒内的还原用炭材产生可燃挥发成分并燃烧，通过可燃挥发成分的燃烧，原料颗粒的温度进一步上升而进行还原反应并产生一氧化碳气体，另一方面，将相邻的原料颗粒进行加热而从该原料颗粒的还原用炭材产生可燃挥发成分。使可燃挥发成分的残留部分及一氧化碳气体循环，并将与空气混合的含氧气体向温度进一步上升的所述原料颗粒供给，由此，在该原料颗粒周围，将一氧化碳气体的浓度提升至该一氧化碳气体的燃烧域，该一氧化碳气体发生燃烧并高温化，从而形成还原铁的还原所需要的温度的燃烧带。在所述原料颗粒从供给到所述点火用原料颗粒上到排出为止期间，所述燃烧带在所述原料颗粒的填充层的层高方向上依次行进，对所述原料颗粒的填充层进行加热还原，从而能够制造出部分还原铁。由此，对于原料颗粒无需作为热源的炭材的被覆。其结果是，能够降低在部分还原铁制造工艺(装置)整体中所使用的煤炭量。由此，消耗炭材减少，从而能够降低二氧化碳的排出量。进而，在还原结束时，基于还原的一氧化碳气体的产生停止，气氛中的一氧化碳气体的浓度急激降低，当 降低至比一氧化碳的燃烧域低时，立即停止一氧化碳气体的燃烧。由此，原料颗粒被冷却，故在高温状态下与氧接触的时间变短，可抑制再氧化，从而能够实现金属化率高的部分还原铁的制造。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的部分还原铁制造装置的主要的实施方式的概略图。图2是本专利技术所涉及的部分还原铁制造装置的主要的实施方式的说明图，图2(a)中表示该主要的实施方式所具备的还原炉的剖面，图2(b)中表示还原炉中的氧浓度与原料颗粒的填充层高的关系。图3是表示本专利技术所涉及的部分还原铁制造装置的主要的实施方式所具备的还原炉内中的原料颗粒填充为200mm的高度且借助朝上通风加热时的自填充层下表面起在层高方向上的温度变化的一例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种部分还原铁制造装置，其具备：点火用原料颗粒供给机构，其将点火用原料颗粒以规定的高度装载在环形炉栅上，该点火用原料颗粒由与通过对氧化铁含有原料及还原用炭材进行混合造粒而成的原料颗粒相同的材料构成；加热机构，其将装载在所述环形炉栅上的所述点火用原料颗粒加热至还原温度域；原料颗粒供给机构，其向由所述加热机构加热后的所述点火用原料颗粒上装载所述原料颗粒；废气循环机构，其使借助所述点火用原料颗粒的热量而从所述原料颗粒排出的废气的一部分循环，并将与空气混合的含氧气体向由该点火用原料颗粒的热量所加热的所述原料颗粒供给，在所述环形炉栅的移动方向上游侧，向由所述加热机构加热后的所述点火用原料颗粒供给高氧浓度的所述含氧气体而形成所述原料颗粒的燃烧域，相对于所述原料颗粒的所述燃烧域，在所述环形炉栅的移动方向下游侧，向所述原料颗粒供给低氧浓度的所述含氧气体而形成所述原料颗粒的加热域，由此对所述原料颗粒的层高方向整体进行加热还原来制造部分还原铁。

【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，中岛宏，佐藤惠一，范庆山，
申请(专利权)人：三菱日立制铁机械株式会社，
类型：发明
国别省市：