还原铁团块的制造方法技术

一种将含有含氧化铁物质和碳质还原剂而成的团块装入到移动床式加热炉的炉床上进行加热，还原该团块中的氧化铁而制造还原铁团块的方法，其中，通过使用所述含氧化铁物质的平均粒径为4～23μm，且含有粒径为10μm以下的含氧化铁物质为18质量％以上的团块，能够使粒径大的还原铁团块的产出率提高，并且实现制造时间的缩短而提高生产率，而且能够制造还原铁团块中的硫等的杂质元素的含量能极力降低这样的还原铁团块。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种将含有含氧化铁物质和碳质还原剂而成的团块装入到移动床式加热炉的炉床上进行加热，还原该团块中的氧化铁而制造还原铁团块的方法，其中，通过使用所述含氧化铁物质的平均粒径为4～23μm，且含有粒径为10μm以下的含氧化铁物质为18质量％以上的团块，能够使粒径大的还原铁团块的产出率提高，并且实现制造时间的缩短而提高生产率，而且能够制造还原铁团块中的硫等的杂质元素的含量能极力降低这样的还原铁团块。【专利说明】
本专利技术涉及将含有含氧化铁物质和碳质还原剂的混合物作为原料的团块装入到移动床式加热炉的炉床上进行加热，还原或还原熔融该团块中的氧化铁而制造还原铁团块的方法。
技术介绍
由含有铁矿石和氧化铁等的氧化铁源(以下有时称为“含氧化铁物质”)和含碳的还原剂(以下有时称为“碳质还原剂”)的混合物，得到块状(也含粒状)的金属铁(还原铁)的直接还原炼铁法逐渐被开发。在该炼铁法中，是通过将上述混合物成形的团块装入移动床式加热炉的炉床上，在炉内利用基于加热燃烧器的气体传热和辐射热进行加热，从而以碳质还原剂还原团块中的氧化铁，使所得到的还原铁继续渗碳、熔融，接着与副产的熔渣进行分离并且凝聚成块状后，使之冷却凝固而得到块状的金属铁(还原铁团块)。 这样的炼铁法，由于不需要高炉等大规模的设备，以及不需要焦炭等资源方面的灵活性也高，所以最近实用化研究被广泛进行。但是为了以工业化规模实施，包含操作稳定性、安全性、经济性、粒状铁(制品)的品质和生产率等在内，必须进一步改善的课题还很多。 特别是在还原铁团块的制造时，期望使粒径大的还原铁团块的产出率提高，并且缩短制造时间。作为这种技术，例如在专利文献I中提出以下内容，“在加热含有含金属氧化物物质和碳质还原剂的原料，还原该原料中的金属氧化物后，使生成的金属进一步加热而熔融，并且边与副产的熔渣成分进行分离边使其凝聚而生成粒状金属的方法中，制造在所述原料中配合副产熔渣的凝聚促进剂的粒状金属铁。”。 在此技术中可以期待通过配合凝聚促进剂(例如萤石等)，能够以一定程度的高产出率制造粒径大的粒状金属。然而，在这样的技术中，改善效果也处于饱和状态，仍期望效果的进一步提闻。 另外，对于还原铁团块的品质而言，因为通过上述炼铁法取得的粒状铁被送到电炉和转炉这样现有的炼钢设备来作为铁源使用，所以期望硫等的杂质元素的含量少。作为这样的技术，例如在专利文献2中，提出以下内容“在将含有含金属氧化物物质和碳质还原剂的混合物装入到移动床式加热还原炉的炉床上并加热，利用碳质还原剂还原混合物中的氧化铁，使生成的金属铁与副产的熔渣进行分离并凝聚成粒状后，使之冷却凝固而制造粒状金属铁的方法中，制造以所述混合物中所包含的Ca0、Mg0和S12的含量求得的熔渣成分的碱度(Ca0+Mg0)/Si02处于1.2~2.3的范围且该熔渣形成成分中所占的MgO含量(MgO)处于5~13%的范围的方式调整所述混合物中所含的CaO、MgO和S12含有物质的量的低硫含量的粒状金属铁。”。 在此技术中展示，若在混合物中配合含MgO物质(例如，白云石矿石)对熔渣成分进行调整，则能够得到低硫含量的粒状金属铁。在此技术中，改善效果也处于饱和状态，仍期望效果的进一步提高。 需要说明的是，上述萤石等的凝聚促进剂和白云石矿石等的含MgO物质，均是作为熔点调节剂通用的物质。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2003 - 73722号公报 专利文献2:日本特开2003 - 285399号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种制造还原铁团块的方法，其是在用移动床式加热装置加热以至少含有含氧化铁物质和碳质还原剂的混合物作为原料的团块，还原熔融团块中的氧化铁而制造还原铁团块时，能够使粒径大的还原铁团块的产出率提高，并且能够实现制造时间的缩短而提高生产率，而且还能够极力降低还原铁团块中的硫等杂质元素的含量。 用于解决课题的手段 能够解决上述课题的本专利技术的如下，是将含有含氧化铁物质和碳质还原剂而成的团块装入到移动床式加热炉的炉床上加热，还原该团块中的氧化铁而制造还原铁团块的方法，其中具有以下要点:使用所述含氧化铁物质的平均粒径为4~23 μ m，且含有粒径为10 μ m以下的含氧化铁物质为18质量％以上的团块。 在本专利技术方法中，作为所述含氧化铁物质具体可列举铁矿石。另外，优选使存在于团块的中心部的含氧化铁物质的平均粒径为4~23 μ m。 能够解决上述课题的本专利技术的另一方法的特征在于，是将含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂构成的团块装入到移动床式加热炉的炉床上并加热，从而还原该团块中的氧化铁，进一步进行加热并至少部分性地熔融，使铁成分凝聚而制造还原铁团块的方法，其中，使用所述含氧化铁物质的平均粒径为4~23 μ m，且含有粒径为10 μ m以下的含氧化铁物质为18质量％以上的团块。 在此方法中也同样，作为所述含氧化铁物质具体可列举铁矿石。另外，优选使存在于团块的中心部的含氧化铁物质的平均粒径为4~23 μ m。 专利技术效果 根据本专利技术，将至少含有含氧化铁物质和碳质还原剂的混合物作为原料的团块装入到移动床式加热炉的炉床上并加热，还原熔融该团块中的氧化铁而制造还原铁团块时，通过适当地控制含氧化铁物质的平均粒径和粒度分布，能够使粒径大的还原铁团块的产出率提高，并且实现制造时间的缩短而提高生产率，而且还能够极力降低还原铁团块中的硫等杂质元素的含量。 【具体实施方式】 制造还原铁团块时，在形成含有作为其原料成分的含氧化铁物质和碳质还原剂的混合物所构成的团块时，所要进行的是，让含氧化铁物质和碳质还原剂被实施适度的粉碎而使其统一成适度的大小，以使得易于造粒。但是，关于这些原料成分的大小(平均粒径)对还原铁团块的产出率、生产率所造成的影响并未予以考虑。反倒认为，将原料成分过度地微粉碎会招致原料成分的离散化，妨碍还原铁凝聚，反而使生产率降低。 本专利技术人为了达成上述目的，从各种角度进行了研究。特别是就原料成分的粒径、粒度分布对还原铁团块的产出率、生产率造成的影响进行了研究。其结果发现，如果恰当调整含氧化铁物质的平均粒径、粒度分布，则上述目的可圆满地达成，从而完成了本专利技术。 在本专利技术中，需要使团块中所含的含氧化铁物质的平均粒径为23μπι以下，并且含有粒径为10 μ m以下的含氧化铁物质为18质量％以上。还有，这时的所谓“平均粒径”是指针对粒子尺寸以从小尺寸开始计数粒子数时，相当于50质量％ (累计值为50质量％)时的粒径(以下有时记为“D50”)。关于通过使用这样的微细原料成分使还原铁团块的产出率和生广率提闻的理由，有如下考虑。 上述团块在1200~1500°C下被还原或还原熔融，而在其还原反应的初期，反应是通过含氧化铁物质与碳质还原剂直接接触来进行的。使含氧化铁物质成为微细粒会导致含氧化铁物质和碳质还原剂接触的机会增加，还原时间被缩短。另外，在此之后，若碳质还原剂开始气化，则还原反应从含氧化铁物质的表面进行，因此，使含氧化铁物质成为微细粒使其表面积增大，会缩短还原时间，使得还原铁团块(以下，将通过还原熔融得到的还原铁团本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原铁团块的制造方法，其特征在于，是将含有含氧化铁物质和碳质还原剂而成的团块装入到移动床式加热炉的炉床上进行加热，还原该团块中的氧化铁而制造还原铁团块的方法，其中，使用所述含氧化铁物质的平均粒径为4～23μm，且含有粒径为10μm以下的含氧化铁物质为18质量％以上的团块。

【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：菊池晶一，原田孝夫，吉田绅吾，
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