CN100455677C - 还原铁成块化物的冷却方法及冷却装置 - Google Patents

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Abstract

一种将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法及冷却装置，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方或上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，从喷嘴连续地或间歇地喷出冷却水，间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物。

Description

还原铁成块化物的冷却方法及冷却装置
技术领域
本发明涉及在由氧化铁成块化物制造还原铁成块化物的还原铁制造设备中、冷却在还原炉中被还原而连续排出的高温还原铁成块化物的方法及装置。
其中，上述方法及装置包括，对例如由还原用回转炉床制造的还原铁成块化物进行冷却的方法及装置，该还原用回转炉床可通过对金属精炼业、加工业中产生的含有金属氧化物的粉屑和金属碎屑进行处理而制造还原铁。
背景技术
作为从还原铁制造设备排出的还原铁成块化物的冷却方法，一直以来都是将还原铁成块化物在水槽内浸水冷却，然后用输送带从水槽内提起，将其直接出槽到地坑中堆积贮藏，然后再适宜输送、投入电炉中的方法实际实现机械化运作的。
但是，这种用浸水冷却方法得到的还原铁成块化物含水率高，由于若将其直接投入金属熔液中则有引起水蒸汽爆沸的危险性，所以向电炉的投入受到限制。除此以外，在这种还原铁成块化物中还存在有发生粉化、金属化率低这样的问题。
特许第3145834号公报公开了将由直接还原炼铁法得到的还原铁用团矿机(团块机)设备成形、将该状态的还原铁团块用喷射水以150℃/分～250℃/分的冷却速度缓冷的还原铁块的制造方法。
但是，这种方法是为了抑制高温还原铁团块的裂纹而通过喷射冷却进行缓慢冷却的方法，不是冷却从回转炉床炉等的还原铁制造设备排出的还原铁成块化物的方法，而且没有对于还原铁成块化物的适当的含水率加以考虑。
另外，特许第3009661号公报公开了将加热还原后的高温的还原铁团块按照其表面温度从650℃降温至150℃期间的平均冷却速度为从1500℃/分到500℃/分之间那样进行水冷的方法。
但是，这种方法是关于还原铁小球形团矿的冷却的方法，与本发明作为对象的团块的那样的成块化物相比，大小和性状不同，不能照原样使用该方法。另外，由回转炉床炉排出的还原铁成块化物的温度为约1000℃左右，而该文献中不仅没有对于直至650℃的冷却方法、冷却速度的记述，而且即使对于650℃以下具体的冷却办法的记述也没有，另外也完全没有着眼于成块化物的含水率。
发明内容
本发明以解决上述那样的现有技术的问题、提供将还原铁成块化物的中心温度和含水率调整到适当的范围内的冷却方法及装置为目的，提供如下的具体的技术问题的解决方案。
通过将从回转炉床炉等还原制造设备排出的约1000℃的还原铁成块化物迅速冷却到300℃以下(包括300℃)以抑制由大气造成的再氧化。通过使冷却后的还原铁成块化物的含水率在6％以下(包括6％)，可以将还原铁成块化物投入金属熔液中，同时降低熔化时的水分蒸发所需的能量。通过优化冷却时间，可以抑制还原铁成块化物的粉化和金属化率的降低。
为解决上述问题的本发明，以以下的构成为要点。
(1).一种还原铁成块化物的冷却方法，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，从喷嘴连续地喷出冷却水，以间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物。
(2).一种还原铁成块化物的冷却方法，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，以满足下述(1)式的喷出时间T1和停止时间T2从喷嘴间歇地喷出冷却水，以间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，
1.2×T1≤T1+T2≤10×T1                        (1)
T1：喷出时间
T2：停止时间。
(3).一种还原铁成块化物的冷却方法，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方配设多个喷嘴，从喷嘴向输送带上的还原铁成块化物散布冷却水，并使该冷却水以深度大于等于1mm小于10mm的层积存在输送带上。
(4).一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，为了连续地从喷嘴喷出冷却水而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，以满足下述(2)式的配设间距P，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向配设多个喷嘴，
1.2×B≤P≤10×B                        (2)
B：冷却水的输送方向的扩散宽度
P：喷嘴的配设间距。
(5).一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，为了从喷嘴中连续地喷出冷却水而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，同时按照满足下述(3)式那样设定冷却水的输送方向的扩散宽度B和输送带宽度方向的扩散宽度W，
W≥2×B                    (3)
W：冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度
B：冷却水的输送方向的扩散宽度。
(6).一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，为了从喷嘴中间歇地喷出冷却水而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，以满足下述(4)式的配设间距P，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向配设多个喷嘴，
B≤P                    (4)
B：冷却水的输送方向的扩散宽度
P：喷嘴的配设间距。
(7).如上述(6)所述的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，上述冷却水的输送方向的扩散宽度B和冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度W满足下述(3)式，
W≥2×B                (3)
W：冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度
B：冷却水的输送方向的扩散宽度。
(8).上述(4)、(5)、(6)或(7)所述的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，上述冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度W和输送带宽度CW满足下述(5)式，
CW≤W                (5)
CW：输送带宽度
W：冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度。
(9).一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方配设向还原铁成块化物散布冷却水的多个喷嘴，同时按照该冷却水以深度大于等于1mm小于10mm的层积存在输送带上那样使输送带的侧面部增高。
附图说明
图1是表示本发明的冷却装置的图。
图2是图1的A-A向平面图。
图3是图2的C-C向放大剖面图，是表示本发明中的喷射洒水的例子的图。
图4是图2的B-B向正面图。
图5是表示本发明中的喷嘴的例子的图。
图6是表示冷却水的洒水量和还原铁成块化物的中心温度的关系的图。
图7是表示冷却水的洒水量和还原铁成块化物的含水率的关系的图。
图8是表示还原铁成块化物的中心温度和含水率的关系的图。
图9是表示本发明中的冷却模式的例子的图。
图10是表示本发明中的成块化物的温度变化的例子的图。
图11是表示在上下配置有喷嘴的本发明的另一种冷却装置的图。
图12是表示图11所示的冷却装置的洒水状况的图。
图13是表示图11所示的冷却装置的给水装置的图。
图14是表示以往的喷嘴的配置的图。
图15是表示以往的喷嘴的另一种配置的图。
图16是图1的A-A向正面图，是表示本发明的另一种方式的图。
图17是图2的C-C向放大剖面图，是表示本发明的喷射洒水的另一种例子的图。
图18是表示本发明中的冷却模式的另一例子的图。
图19是表示本发明的另一种的冷却装置的图。
图20是表示冷却输送带的结构的图。
图21是表示冷却水的洒水量和还原铁成块化物的中心温度的关系的图。
图22是表示冷却水的洒水量和还原铁成块化物的含水率的关系的图。
具体实施方式
1.根据图1及图2所示的冷却装置进行说明。
氧化铁成块化物在作为还原炉的回转炉床炉13内被还原而生成的还原铁成块化物，从还原铁成块化物的排出口8被连续地排出。排出的高温的还原铁成块化物5，一边在与排出口8连设的冷却装置16内被输送到输送带6上，一边通过从多个喷嘴1洒水而被冷却，而后从还原铁成块化物排出口7排出，被输送到未图示的贮留装置等中。
各个喷嘴1在输送带6的上方以规定的间隔被安装在与输送带6的输送方向平行地设置的喷射集流管2上。
这些喷嘴1、喷射集流管2及输送带6被包覆在壳体15中，在壳体15的前端侧，设置用于排出经冷却的还原铁成块化物5的还原铁成块化物排出口7，在其后端侧，设置排出因对还原铁成块化物5洒水而产生的泥浆的泥浆排出口9。
图2表示输送带6上的图1的A-A向平面，来自各喷嘴1的喷射冷却水(以下称为“冷却水”或“喷射水”)，按照由喷射范围1-1表示的那样以输送方向的扩散宽度B、隔开间隔地进行洒水。
图3是图2的C-C向放大剖面图，各喷嘴1在输送方向上以间隔P安装在喷射集流管2上，喷射水在输送带6的上方以输送方向的扩散宽度B、间隔地洒水。
图4表示图2的B-B向正面，各个喷嘴1被设置在配置于输送带6的宽度方向中央的喷射集流管2上，喷射水在输送带6的上方以输送带6的宽度CW以上(包括CW)的宽度方向的扩散宽度W进行洒水。
如图5所示那样，由给水管路3向喷射集流管2供水。
本发明的冷却装置，是这样在输送带6的上方、沿还原铁成块化物5的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴1、从各喷嘴连续地喷出喷射水以间歇地冷却输送带6上的还原铁成块化物5的装置。如由图3表明的那样，间歇地冷却的条件是B＜P。
通过间歇地冷却，输送带6上的还原铁成块化物5的表面温度，例如，如图10所示那样，一边变化一边下降。即，在被从最初的喷嘴1喷射出的喷射水冷却后，直至由下一次喷射水冷却的期间，因还原铁成块化物的内部热而使温度开始上升，在还原铁成块化物的内部和外部的温度平衡之后温度上升停止。
而且，由下一次的喷射水从平衡后的温度起开始冷却。通过这样反复，成为图10所示那样的冷却模式，还原铁成块化物5被冷却到100～300℃。由于还原铁成块化物5通过该成块化物内的热的授受和来自外部的由喷射水产生的强制冷却而使温度下降，所以，与连续的强制冷却相比，间歇冷却可以使水量密度减少。
可以认为这是因为，由于与只顾从外部洒喷射水的场合相比，还原铁成块化物内的热的内部转移的一方面较快，因而可以由较少的水量密度进行冷却的缘故。
另外，由于间歇冷却，因为氧化铁成块化物在冷却和下一次冷却之间表面温度上升，所以洒在表面上的喷射水会蒸发，会使表面干燥。通过反复进行这种模式，在还原铁成块化物的表面，洒水和蒸发被反复进行，这样一直冷却至排出目标温度。由此，从本发明的冷却装置中排出的还原铁成块化物5可以确保含水率在6％以下(包括6％)。
对于还原铁成块化物的含水率，出于抑制用电炉等熔化时的能量消耗目的，越低越好，另外，出于防止投入金属熔液时的水蒸汽爆沸目的，优选在6％以下(包括6％)。
由本发明实现的冷却后的还原铁成块化物的排出温度只要在100～300℃即可。通过间歇洒水可以将从回转炉床炉排出的约1000℃的还原铁成块化物冷却至100～300℃。
一般情况下，冷却喷嘴的配置，如图14和图15所示，是按照能够遍及还原铁成块化物的宽度方向和输送方向的全部区域地均匀洒水那样，配置圆锥喷嘴的。
在这种配置中，通过连续地洒水使还原铁成块化物的内部和表面的温差增大(内部为高温，表面为低温)，与本发明的间歇水冷相比，就必须使水量增多。当为了充分冷却至内部而增加水量时，已经成为低温的表面上仍残留有水分，导致含水率超过6％。
另外，在使用了如图14和图15那样的圆锥喷嘴的情况下，在各喷嘴的喷射范围1-2、以及同样在范围1-3内会产生重叠，在输送带宽度方向上冷却状态就会出现不均，还原铁成块化物的温度、水分也会产生不均。
本发明的第1种冷却装置，将该喷射水的输送方向的扩散宽度B和喷嘴的配设间距P的关系取为上述(2)式、即取为
1.2×B≤P≤10×B
的范围。
1.2×B≤P是作为在邻接的喷嘴1之间使喷嘴范围1-1如图2那样确实地分开的条件、即作为为了进行可靠的间歇冷却的条件而被规定的。
P≤10×B是作为为了不致于使在冷却和下一次冷却之间的还原铁成块化物因内部热引起的温度上升饱和、进行有效的冷却的条件而规定的。
其次，本发明的第2种冷却装置，将该喷射水的输送方向的扩散宽度B和输送带宽度方向的扩散宽度W的关系取为上述(3)式、即取为
W≥2×B
的范围。在这样的条件下，通过采用使喷射范围1-1成为如图2那样的扁平状的、例如扁平喷嘴，可使喷射水的输送方向的扩散宽度B在输送带宽度方向上大体是一定的，因此在输送带的宽度方向上的冷却状态的不均变小，能够有效地进行间歇冷却。
另外，在本发明的第1种冷却装置和第2种冷却装置中，将喷射水的输送带宽度方向的扩散宽度W和输送带的宽度CW的关系取为上述(5)式，即取为
CW≤W
的范围。即，通过将W和CW的关系取为图4所示的关系，就能够使输送带6上的还原铁成块化物在输送带宽度方向上均匀地被冷却。
在图1中，从回转炉床炉13排出的还原铁成块化物5被连续地载置到输送带6上并输送。在输送带6的上方，沿输送带6的输送方向以规定的间隔配置有喷嘴1。因此，虽然从各喷嘴1连续地喷洒喷射水，但向在输送带6上被连续输送的还原铁成块化物的洒水却成为间歇洒水。从成块化物所看到的间歇洒水的冷却模式，例如，成为图9那样，洒水的ON和OFF的时间可以由P和B的关系来调整。
图11是表示本发明的另一种冷却装置的图。即，通过回转炉床炉13还原的高温的还原成块化物5从排出口8被送到与该排出口连设的冷却装置16内的输送带6上，一边被输送一边被来自配设在输送带6的上方和下方的多个上方喷嘴1及下方喷嘴1a的洒水冷却，而后从还原铁成块化物排出口7排出。
这样，将载置在输送带6上的高温的还原成块化物，通过配设在输送带6的上下的多个喷嘴1、1a从上下冷却还原成块化物。由此，在输送带6上可以多层状地载置还原成块化物，提高生产率。
与图4同样，图12表示了来自配置在输送带6的上下的喷嘴1、1a的洒水状况。与图5同样，图13表示了向上下喷嘴1、1a给水的给水装置2、2a、3、3a。
虽然输送带6采用了板状的形状和金属网状的结构，但在将喷嘴配设在输送带6的上下冷却还原成块化物的情况下，若采用金属网状的输送带6则会进一步提高冷却的效果。另外，金属网的开口的大小只要是在载置还原成块化物时不会漏出，什么样的大小都可以，但优选为10mm左右的开口大小的网。
根据图1和图16所示的冷却装置说明另一方式的本发明。
图16表示了输送带6上的图1的A-A向平面视图的例子，喷嘴1的间距P按照P＝B那样配置，来自各喷嘴1的喷射水，如由喷射范围1a所示的那样，以输送方向的扩散宽度B进行洒水。根据这样的配置，邻接的喷嘴1的喷射水的输送方向的扩散宽度B就不会重叠。
图17是图16的C-C向剖面的放大图。各喷嘴1沿输送方向以间隔P安装在喷射集流管2上，喷射水在输送带6上以输送方向的扩散宽度B洒水。
图4是同样地表示图16的B-B向正面视图。喷嘴1被设置在配置于输送带6的宽度方向中央的喷射集流管2上，喷射水在输送带6的上方以输送带6的宽度CW以上(包括CW)的宽度方向的扩散宽度W洒水。
对于喷射集流管2，如图1所示那样由给水管路3来供水。
本发明，按照这样在输送带6的上方沿还原铁成块化物5的输送方向以规定的间隔配设多个喷嘴，各喷嘴1的喷射的喷出时间T1和停止时间T2的关系按照1.2×T1≤T1+T2≤10×T1那样的范围设定，如图18所示，间歇地(on-Off)对输送带上的还原铁成块化物5进行冷却。
通过间歇地冷却，输送带6上的还原铁成块化物5的表面温度，例如，如图10所示那样地一边变化一边下降。即，若从喷嘴1喷出T1时间、停止T2时间，则在T1时间的期间由喷射水冷却后，在T2的停止时间的期间内因为还原铁成块化物的内部热，表面温度开始上升(复热)，在还原铁成块化物的内部和外侧部的温度平衡之后温度上升停止。
然后，通过下一次的喷射水从平衡后的温度起开始冷却。通过这样反复进行，成为图10所示那样的冷却模式，还原铁成块化物5被冷却到100～300℃。由于还原铁成块化物5通过该成块化物内的热的授受和由来自外部的喷射水产生的强制冷却而使温度下降，所以，与连续的强制冷却相比，间歇冷却可以使水量密度减少。
可以认为这是因为，由于与只顾从外部喷洒喷射水的情况相比，还原铁成块化物内的热的内部转移的一方较快，所以能够以较少的水量密度进行冷却的缘故。
另外，通过间歇冷却，氧化铁成块化物，因在冷却和下一次冷却之间表面温度上升，所以洒在表面上的喷射水会蒸发，使表面干燥。通过反复进行这种模式，在还原铁成块化物的表面，洒水和蒸发被反复进行，一直被冷却至排出目标温度。由此，从本发明的冷却装置中排出的还原铁成块化物5，可以确保含水率在6％以下(包括6％)。
还原铁成块化物的含水率，出于抑制用电炉等熔化时的能量消耗目的，优选越低越好，另外，出于防止投入到金属熔液中时的水蒸汽爆沸目的，优选在6％以下(包括6％)。
如图14和图15所示，通常冷却喷嘴使用圆锥喷嘴，按照遍及还原铁成块化物的宽度方向及输送方向的全部区域地、由冷却喷嘴喷出的喷射水的扩散互相干扰那样地配置，尽可能地使喷射水喷洒在全部的还原铁成块化物上。
在这种配置中，因连续地洒水，还原铁成块化物的内部和表面的温差变大(内部为高温，表面为低温)，与本发明的间歇水冷相比，就必须较多地使用水量。当为了充分地冷却至内部而增加水量时，则已经成为低温的表面上仍残留有水分，就会导致含水率超过6％。
另外，如图14和图15那样，在使用了圆锥喷嘴的情况下，在各喷嘴的喷射范围1-2、或者同样在范围1-3内会产生重叠，在输送带宽度方向上冷却状态就会发生不均，还原铁成块化物的温度、水分也就发生不均。
在本发明的另一种冷却中，将喷出喷射水的时间T1和停止时间T2的关系按照
1.2×T1≤T1+T2≤10×T1
的范围那样进行设定。
即，1.2×T1≤T1+T2是为了以用于准确地设定喷射水喷出时间和停止时间的最低时间可靠地进行间歇冷却的条件。
T1+T2≤10×T1是为了不致于使冷却后的还原铁成块化物的因内部热引起的温度上升饱和、进行有效的冷却的条件。
在本发明的第3种的冷却装置中，将喷射水的输送方向的扩散宽度B和喷嘴的输送方向上的间距P取为B≤P。由于该条件是按照从喷嘴1喷出的扩散宽度B互相不会重叠那样来决定喷嘴的间距的条件，所以在该条件下可以实现均匀的冷却。
在本发明的第4种的冷却装置中，将喷射水的输送带宽度方向的扩散宽度W和输送方向的扩散宽度B的关系取为2B≤W。在该条件下，喷射范围1a成为如图16所示的扁平状。例如，由于只要采用扁平喷嘴，喷射水的输送方向的扩散宽度B在输送带宽度方向上就会基本一定，所以在输送带的宽度方向上的冷却状态的不均变小，能够有效地进行间歇冷却。
另外，在上述第3种的冷却装置中，通过将喷射水的输送带宽度方向的扩散宽度W和输送带的宽度CW的关系取为CW≤W的范围，即，通过将W和CW的关系取为图4所示那样，输送带6上的还原铁成块化物就能够在输送带宽度方向上均匀地进行冷却。
实施例
以下，将由本发明的实施例所得到的结果表示在图6～图8中。
本发明例的间歇冷却，是将喷射水的输送方向的扩散宽度B和喷嘴的配设间距P的关系取为2B＝P的冷却，以及将喷射水的输送方向的扩散宽度B和喷嘴的配设的间距P的关系取为B≤P、并将洒水时间和停止时间的关系取为1.2×T1≤T1+T2的冷却。比较例的连续冷却是取为B≥P的冷却。
图6是表示还原铁成块化物的冷却时的中心温度和洒水量的关系的图。可以看出，本发明例的间歇冷却比比较例的连续冷却的冷却效果更优良。通过本发明，还原铁成块化物的中心温度，较理想的是被冷却到由实线表示的300℃以下(包括300℃)，更理想的是被冷却到由虚线表示的200℃以下(包括200℃)。另外，与在本发明例的间歇冷却中，以洒水量比0.7以上(包括0.7)达到300℃以下(包括300℃)的情况相对，在比较例的连续冷却中，必须取洒水量比为2.0。
图7是表示洒水量和冷却后的含水率的关系的图。在本发明的间歇冷却中，可以通过洒水量来调整还原铁成块化物的含水率。含水率优选为由实线表示的6％以下(包括6％)，更优选为由虚线表示的5％以下(包括5％)。
与在本发明例的间歇冷却中，以洒水量比1.3以下(包括1.3)达到含水率6％以下(包括6％)，以洒水量比0.7以上(包括0.7)、1.3以下(包括1.3)达到温度在300℃以下(包括300℃)并且含水率在6％以下(包括6％)的情况相对，在比较例的连续冷却中，在满足温度为300℃以下(包括300℃)的洒水量比的情况下，则含水率会超过6％。
图8是将图6和图7归纳起来表示还原铁成块化物的中心温度和含水率的关系的图。在比较例的连续冷却中，当使还原铁成块化物的中心温度在300℃以下(包括300℃)时，则含水率就会超过6％，当使含水率为6％以下(包括6％)时，则中心温度就会超过300℃。与此相对，在本发明例的间歇冷却中，如由实线所示的那样，能够调整为中心温度在300℃以下(包括300℃)、以及含水率在6％以下(包括6％)，能够获得良好的还原铁成块化物。
2.根据图19所示的冷却装置进一步说明另一方式的本发明。
以下揭示了本发明的技术思想。
虽然可以在冷却输送带的上部沿输送方向配置喷嘴，通过从上面喷洒水来冷却还原铁成块化物。但是，在仅从上面冷却时，还原铁成块化物的下面及中心部就难以被冷却。因此，在还原铁成块化物的上下面上就会产生温度差，在洒水量少时，在冷却后下面的热仍会传递，导致冷却不足。相反，在洒水量多时，水分就会浸透低温的上面，导致含水率变高。
因而，为了谋求“中心温度冷却到300℃以下(包括300℃)”和“含水率在6％以下(包括6％)”二者并存，开发出了使输送带的侧面部增高，使冷却水以大于等于1mm、小于10mm的层积存在输送带上，以从上下面冷却还原铁成块化物的方法。
通过增高输送带的侧面部，当使水以大于等于1mm小于10mm(相当于不足还原铁成块化物厚度的1/2)的层积存在输送带的底部时，还原铁成块化物的下面，通过该水分的蒸发热而被冷却，使上下面的温差减小。因此，可以实现“中心温度冷却到300℃以下(包括300℃)”和“含水率在6％以下(包括6％)”二者并存。
输送带底部的水层，在不足1mm时，对还原铁成块化物的冷却能力不足，当在大于等于10mm时，含水率就会过大。因此，以大于等于1mm小于10mm为本发明的范围。
利用配设在输送带上方的喷嘴向还原铁成块化物散布冷却水的方法，也可以不是连续地散布到还原铁成块化物上，而是间歇地散布冷却水。通过这样间歇散布，可以使还原铁成块化物的温度从表面至中心均匀地冷却。虽然不限制间歇散布的方法，但优选通过调节喷嘴的配置和扩散角，在冷却的过程中交替反复进行散布和非散布的方式。
根据图19及图20说明本发明。
图19表示本发明的冷却装置的整体图。
高温的还原铁成块化物从作为还原铁制造设备的回转炉床炉的排出口8排出，还原铁成块化物被敷设在冷却输送带6上。从回转炉床炉的排出口8排出的还原铁成块化物的温度是1000℃。在冷却输送带6的上方设置有喷嘴1，喷嘴1向冷却输送带6上的还原铁成块化物散布冷却水。若设在该冷却装置中冷却输送带6的长度为6.5m、输送速度为6.5m/min，则还原铁成块化物被冷却约1分钟。在此期间，还原铁成块化物从约1000℃被冷却到300℃以下(包括300℃)的温度。
冷却后的还原铁成块化物，作为制品而从冷却输送带6的端部被输送。另外，在冷却过程中产生的泥浆，在通过分支溜槽18将水分分离后，利用泥浆回收输送带17回收，作为铁原料被再利用。另外，在冷却过程中产生的蒸汽通过蒸汽管道4排出到外部。
图20表示冷却输送带6的结构。
图20的W表示冷却输送带6的宽度方向，L表示长度方向。图20表示冷却输送带6的一个托板，其沿纵向成行而构成冷却输送带6。在冷却输送带6的侧面部，设有如图20那样的侧板20，成为由喷嘴1散布的冷却水不会从冷却输送带的侧面洒落的结构，因而在冷却输送带6的底部可以积存深度大于等于1mm、小于10mm的水层。
另外，冷却输送带6的底板21由铁板制成，形成不致于使冷却水从底板21洒落的结构。
实施例
将本发明的实施例的结果表示在图21及图22中。
图21是表示冷却水的洒水量和还原铁成块化物的中心温度的关系的图。表示水深2mm的曲线，表示将冷却输送带6的底板制成铁板的情况，表示金属网(0mm)的曲线，表示将冷却输送带6的底板制成金属网的情况。对于洒水量，以在计算上求出的冷却所必须的洒水量作为1.0来表示。
如图21所示，在该实施例中，在利用铁板而在冷却输送带6的底板上形成深度2mm的水层的情况下，在使洒水量为计算上必须的量的1.1倍左右时就可以使还原铁成块化物的中心温度冷却到300℃以下(包括300℃)。另一方面，在将冷却输送带6的底板制成金属网的情况下，即使洒水量为计算上必须量的1.1倍左右，还原铁成块化物的中心温度也只能冷却到约470℃。
图22是表示冷却水的洒水量和还原铁成块化物的含水量的关系的图。图的解读方法与图20同样。
如图22所示，在该实施例中，在利用铁板在冷却输送带6的底板上形成深度2mm的水层的情况下，即使洒水量是计算上必须量的1.5倍，也可以将含水率抑制在6％以下(包括6％)。另一方面，在将冷却输送带6的底板制成金属网的情况下，当洒水量超过计算上必须的量时，含水率会超过6％。
由图21和图22表示的结果可以明显看出，通过将冷却输送带6的侧面增高，并利用铁板在冷却输送带6的底板上形成深度2mm的水层，就可以使还原铁成块化物的中心温度在300℃以下(包括300℃)，并使含水率达到6％以下(包括6％)。
按照本发明的方法及装置，使高温的还原铁成块化物间歇地冷却，可以一气有效地冷却到100～300℃，其结果可以抑制因大气造成的再氧化。另外，可以将冷却后的还原铁成块化物的含水率调整低至6％以下(包括6％)，消除了投入金属熔液时的水蒸气爆沸的担心，而且可以将熔化所必须的能量抑制在最小限度。
另外，本发明与浸水冷却方式相比，由于可以使含水率减少至6％以下(包括6％)，所以能够抑制粉化和金属化率的降低。进而，在本发明中，由于输送带自身也被冷却，所以输送带的耐久性可以提高。

Claims (9)

1.一种还原铁成块化物的冷却方法，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，从喷嘴连续地喷出冷却水，而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物。
2.一种还原铁成块化物的冷却方法，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，以满足下述(1)式的喷出时间T1和停止时间T2从喷嘴间歇地喷出冷却水，而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，
1.2×T1≤T1+T2≤10×T1                (1)
T1：喷出时间
T2：停止时间。
3.一种还原铁成块化物的冷却方法，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却方法，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方配设多个喷嘴，从喷嘴向输送带上的还原铁成块化物间歇地散布冷却水，并使该冷却水以深度大于等于1mm小于10mm的层积存在输送带上。
4.一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，为了连续地从喷嘴喷出冷却水而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，以满足下述(2)式的配设间距P，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向配设多个喷嘴，
1.2×B≤P≤10×B            (2)
B：冷却水的输送方向的扩散宽度
P：喷嘴的配设间距。
5.一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，为了从喷嘴中连续地喷出冷却水而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向置以间隔地配设多个喷嘴，同时按照满足下述(3)式那样设定冷却水的输送方向的扩散宽度B和输送带宽度方向的扩散宽度W，
W≥2×B                    (3)
W：冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度
B：冷却水的输送方向的扩散宽度。
6.一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，为了从喷嘴中间歇地喷出冷却水而间歇地冷却输送带上的还原铁成块化物，以满足下述(4)式的配设间距P，在该输送带的上方或者上方及下方，沿还原铁成块化物的输送方向配设多个喷嘴，
B≤P                    (4)
B：冷却水的输送方向的扩散宽度
P：喷嘴的配设间距。
7.如权利要求6所述的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，上述冷却水的输送方向的扩散宽度B和冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度W满足下述(3)式，
W≥2×B                    (3)
W：冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度
B：冷却水的输送方向的扩散宽度。
8.如权利要求4、5、6或7所述的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，上述冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度W和输送带宽度CW满足下述(5)式，
CW≤W                        (5)
CW：输送带宽度
W：冷却水的输送带宽度方向的扩散宽度。
9.一种还原铁成块化物的冷却装置，是将氧化铁成块化物在还原炉内还原并作为还原铁成块化物排出的还原铁成块化制造设备的还原铁成块化物的冷却装置，其特征在于，在还原铁成块化制造设备的排出口配设输送还原铁成块化物的输送带，并且，在该输送带的上方配设向还原铁成块化物间歇地散布冷却水的多个喷嘴，同时按照该冷却水以深度大于等于1mm小于10mm的层积存在输送带上那样使输送带的侧面部增高。
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