CN104955964B - 还原铁的制造方法 - Google Patents

还原铁的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104955964B
CN104955964B CN201480006361.5A CN201480006361A CN104955964B CN 104955964 B CN104955964 B CN 104955964B CN 201480006361 A CN201480006361 A CN 201480006361A CN 104955964 B CN104955964 B CN 104955964B
Authority
CN
China
Prior art keywords
iron
particulate
particle diameter
mentioned
reduced iron
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480006361.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104955964A (zh
Inventor
菊池晶
菊池晶一
三村毅
原田孝夫
吉田绅吾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Publication of CN104955964A publication Critical patent/CN104955964A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104955964B publication Critical patent/CN104955964B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/02—Working-up flue dust
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/0046—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes making metallised agglomerates or iron oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • C22B1/245—Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic with carbonaceous material for the production of coked agglomerates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00—General methods of reducing to metals
    • C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
    • C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

提供一种在加热团块而制造还原铁时，提高还原铁的成品率而提高生产率的方法。一种还原铁的制造方法，其包括如下工序：使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化的工序；加热所得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制造还原铁的工序，还将在所述制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整并配合于所述混合物中。

Description

还原铁的制造方法
技术领域
本发明涉及对于含有铁矿石、炼铁粉尘等含氧化铁物质和碳材等碳质还原剂的团块进行加热而制造还原铁的方法。
背景技术
对于铁矿石所含的氧化铁进行还原而制造还原铁时，作为用于还原铁矿石的碳质还原剂，使用比较容易获取的煤的还原铁制造工艺受到注目。该还原铁制造工艺，是将含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的团块装入例如回转炉床炉等移动炉床式加热炉，在炉内以来自加热燃烧器的气体传热、辐射热进行加热，由此还原氧化铁而得到块状的还原铁。该还原铁制造工艺除了煤基以外，能够直接利用粉状的铁矿石，还原时铁矿石与还原剂被靠近配置，因此能够高速还原铁矿石中的氧化铁，具有不需要高炉等大规模的设备和不需要焦炭这样的优点。
作为上述还原铁制造工艺，本申请人提出专利文献1的技术。所谓该技术，是加热含有含金属氧化物的物质和碳质还原剂的原料，还原该原料中的金属氧化物后，再加热生成的金属而使之熔融，并且在一边使之与副产生的熔渣成分分离一边使之凝集而制造粒状金属时，在原料中配合副产生熔渣的凝集促进剂。通过配合副产生熔渣的凝集促进剂，生成的熔融金属与副产生熔渣的分离被促进，能够在高生产率下，收获率良好地制造高纯度而且尺寸比较大，并且粒径一致的粒状金属。作为副产生熔渣的凝集促进剂，公开的是配合氟化钙(CaF2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-73722号公报
发明要解决的课题
根据上述专利文献1所公开的技术，能够提高粒状金属的生产率，但要求生产率的进一步提高。
发明内容
本发明着眼于上述这样的情况而形成，其目的在于，提供一种在加热团块而制造还原铁时，提高还原铁的成品率而提高生产率的方法。
用于解决课题的手段
能够解决上述课题的本发明的还原铁的制造方法在以下方面具有要旨：其包括如下工序：使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化的工序；加热所得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制造还原铁的工序，还将在所述制造还原铁的工序中生成的微粒铁(以下仅表述为“微粒铁”。)的粒径进行调整并配合于所述混合物中。
作为调整所述粒径的微粒铁，例如优选使用粒径满足3mm以下的微粒铁。所述微粒铁进行分级来调整粒径，或粉碎后进行分级并调整粒径，或进行粉碎并调整粒径即可。作为所述微粒铁，例如可以使用总铁量(Total Fe)为50质量％以上，比重满足4g/cm3以上的微粒铁。优选设该微粒铁以外的混合物的质量为100％时，所述微粒铁相对于该混合物配合3质量％以上。
发明效果
根据本发明，在成为团块的原料的混合物中，配合在制造还原铁的工序中生成、粒径经过调整的微粒铁，因此能够提高团块的表观密度，并且使团块所含的铁分增加。其结果是，加热团块时能够使生成的还原铁的成品率提高，提高生产率。
具体实施方式
本发明人等在使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化，并加热所得到的团块而制造还原铁时，为了使还原铁的成品率提高并提高生产率，反复进行潜心研究。其结果发现，如果在上述混合物中，还将在制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整并配合，则团块的表观密度变高，并且团块所含的铁分增加，如果加热该团块，则还原铁的凝集被促进，粗大的还原铁生成，还原铁的成品率提高，可提高生产率，从而完成了本发明。
首先，对赋予本发明以特征的微粒铁的配合进行说明。
在本发明中，将制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整之后，将其配合到形成团块的混合物中。通过配合微粒铁，团块的表观密度变高，因此还原反应快速地进行，还原铁的凝集被促进，粗大的还原铁容易生成。另外，通过配合微粒铁，能够使团块所含的铁分增加，因此生成的还原铁量增加，粗大的还原铁容易生成。粗大的还原铁容易通过筛分、磁选分离加以回收，因此还原铁的成品率良好，生产率提高。
若加热团块制造还原铁，则除了能够成为制品的粗大的还原铁以外，还会生成不能成为制品的，例如粒径为5mm以下的微细的粒状铁。一直以来，这样的微细的粒状铁例如被装入压块机并成形为块体，与上述粗大的还原铁同样，作为铁源使用。相对于此，在本发明中，将上述微细的粒状铁作为团块的原料使用。该微细的粒状铁因为已经被还原，所以对于还原铁的反应时间几乎不造成影响，有助于还原铁的粗大化，还原铁的成品率提高。其结果是生产率提高。
对于上述微粒铁而言，需要将其粒径进行调整了的微粒铁进一步配合在上述混合物中。上述微粒铁，可以按照达到既定的范围的方式调整其粒径并配合到上述混合物中，也可以按照达到既定的范围的方式调整其粒径之后，配合到上述混合物中。
配合到上述混合物中的微粒铁优选粒径被调整至3mm以下。粒径高于3mm的粒铁，因为铁品位高，所以能够作为准制品处理。因此，若将这样的粒径大的粒铁配合到混合物中来制造还原铁，则造成能源的浪费。另外，若将粒径高于3mm的粒铁配合到上述混合物中，则发生偏析，造粒而得到的团块变得不均质。相对于此，通过将粒径被调整至3mm以下的微粒铁配合到上述混合物中，铁分被回收，能够制造还原铁。作为上述微粒铁，更优选使用粒径满足1mm以下的微粒铁。通过粒径为1mm以下，能够进一步提高团块的表观密度，能够提高还原铁的生产率。粒径进一步优选为0.8mm以下，特别优选为0.5mm以下，最优选为0.3mm以下。粒径的下限值没有特别限定，但不包括0mm。
上述微粒铁的粒径可以粉碎在制造还原铁的工序中生成的微粒铁来进行调整，也可以对于在制造还原铁的工序生成的微粒铁进行筛分，只分离出粒径小的微粒铁并进行调整。另外，也可以将在制造还原铁的工序中生成的微粒铁加以粉碎后，通过分级来调整粒径。
作为上述微粒铁，对其成分组成进行分析时，优选使用满足总铁量(Total Fe)为50质量％以上，比重为4g/cm3以上的微粒铁。
通过总铁量为50质量％以上，能够使团块所含的铁量增加，能够提高还原铁的生产率。总铁量更优选为60质量％以上。
通过比重为4g/cm3以上，能够提高团块的表观密度，能够提高还原铁的生产率。比重更优选为4.5g/cm3以上。
优选设该微粒铁以外的混合物的质量为100％时，上述微粒铁以相对于该混合物为3质量％以上的方式配合。通过使微粒铁的配合量为3质量％以上，能够充分提高团块的表观密度，另外还能够使团块所含的铁分充分地增加，因此能够充分提高还原铁的生产率。上述微粒铁的配合量更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。
以上，对于赋予本发明以特征的微粒铁的配合进行了说明。
接下来，对于本发明的还原铁的制造方法进行说明。
本发明的还原铁的制造方法的特征在于，包括如下工序：
使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化的工序(以下，称为成块化工序)；
加热所得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制造还原铁的工序(以下，称为加热工序)，
如上所述，还将在制造所述还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整并配合于所述混合物中。
[成块化工序]
在成块化工序中，使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化而制造团块。
作为上述含氧化铁物质，具体来说，能够使用铁矿石、铁矿砂、炼铁粉尘、有色金属精炼残渣、炼铁废弃物等含氧化铁物质。
作为上述碳质还原剂，例如可以使用煤、焦炭等。
上述碳质还原剂含有的碳量能够还原上述含氧化铁物质所含的氧化铁即可。具体来说，上述碳质还原剂相对于能够还原上述含氧化铁物质所含的氧化铁的碳量而言，在0～5质量％剩余或0～5质量％不足的范围内含有即可。即，上述碳质还原剂相对于能够还原上述氧化铁源所含的氧化铁的碳量，在±5质量％的范围内含有即可。
上述所谓熔点调节剂是指具有降低含氧化铁物质中的脉石的熔点、碳质还原剂中的灰分的熔点的作用的物质。即，通过在上述含氧化铁物质和碳质还原剂中配合熔点调节剂，对团块所含的氧化铁以外的成分(特别是脉石)的熔点施加影响，例如可以使其熔点下降。由此，脉石的熔融得到促进，形成熔融渣。
作为上述熔点调节剂，例如，可以使用选自CaO源、MgO源、Al2O3源、SiO2源和萤石(CaF2)中的至少一种。
作为上述CaO源，例如可以使用选自生石灰(CaO)、消石灰[Ca(OH)2]、石灰石(CaCO3)和白云石[CaMg(CO3)2]中的至少一种。作为上述MgO源，例如可以使用选自白云石、MgO粉末、从天然矿石、海水等提取的含Mg物质、MgCO3中的至少一种。作为上述Al2O3源，例如可以使用选自Al2O3粉末、矾土、勃姆石、水铝矿和硬水铝石中的至少一种。作为上述SiO2源，例如可以使用SiO2粉末、硅砂等。
对于上述团块而言，在本发明中如上所述，在含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物中需要进一步配合粒径经过了调整的微粒铁。
而且，在本发明中，作为含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂、和微粒铁以外的成分，也可以进一步配合粘合剂等。
作为上述粘合剂，例如可以使用多糖类等。作为上述多糖类，例如可列举玉米淀粉、小麦粉等淀粉等。
上述含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂优选在混合之前预先进行粉碎。例如，推荐以上述含氧化铁物质的平均粒径为10～60μm，上述碳质还原剂的平均粒径为10～60μm，上述熔点调节剂的平均粒径为10～60μm的方式进行粉碎。另外，对于上述微粒铁，也可以在混合之前预先粉碎，将粒径调整为上述的例如3mm以下的范围。
上述粉碎的手段未特别限定，可以采用公知的手段。例如使用振动磨机、滚碎机和球磨机等即可。
上述的原料的混合以旋转容器式的混合机、固定容器式的混合机来实施。作为混合机的样式，作为旋转容器式，有旋转圆筒形、双重圆锥形、V形等，在固定容器式中，有在混合槽内设有例如犁片等旋转叶片的混合机，但其方式没有特别限定。
作为使上述混合物成块化的成块机，例如可以使用圆盘造粒机(盘形造粒机、圆筒形造粒机(转鼓造粒机)、双辊型压块成型机等。
上述团块的形状未特别限定，成型以球团、块体、挤出物的任一种实施都无妨。
[加热工序]
在加热工序中，加热在上述成块化工序中得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制造还原铁。
上述团块的加热，例如用电炉、移动炉床式加热炉进行即可。所谓移动炉床式加热炉是炉床像带式输送机一样在炉内移动的加热炉，例如可列举回转炉床炉、隧道炉。
上述回转炉床炉，以炉床的起点与终点处于相同的位置的方式，炉床的外观形状被设计成圆形或圆环状。装入炉床上的团块所含的氧化铁在炉内转一圈的期间被加热还原而生成还原铁。因此，在回转炉床炉中，在旋转方向的最上游侧设有将团块装入炉内的装入机构，在旋转方向的最下游侧设有排出机构。即，上述回转炉床炉因为是旋转结构，所以上述最下游侧，实际处于装入机构的正上游侧。另一方面，所谓上述隧道炉就是炉床沿直线方向在炉内移动的加热炉。
上述团块优选以1300～1500℃加热而进行加热还原。若加热温度低于1300℃，则还原铁、熔渣难以熔融，得不到高生产率。因此加热温度优选为1300℃以上，更优选为1400℃以上。另一方面，若加热温度高于1500℃，则排气温度变高，因此排气处理设备变得庞大，设备成本增大。因此加热温度优选为1500℃以下，更优选为1480℃以下。
在向上述电炉、移动炉床式加热炉装入上述团块之前，为了保护炉床，优选铺设底层炉料。
作为上述底层炉料，除了上述作为碳质还原剂例示的材料以外，例如，还可以使用耐火陶瓷等耐火性粒子。
上述底层炉料的粒径，以团块、其熔融物不会陷入的方式而优选为3mm以下。关于粒径的下限，以不会被燃烧器的燃烧气体吹飞的方式而优选0.4mm以上。
[其他]
在上述加热工序中得到的还原铁，与副产生的熔渣、根据需要铺设的底层炉料等一起从炉内排出，用筛子、磁选机等挑选回收即可。
本申请基于2013年2月1日申请的日本国专利申请第2013-018890号主张优先权的利益。上述日本国专利申请第2013-018890号的说明书的全部内容，在本申请中用于参考而援引。
以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明不受下述实施例限制，在能够符合所述和后述的主旨的范围内当然可以加以变更实施，这些均包含在本发明的技术范围内。
【实施例】
[预备实验]
本发明人等进行了以下的预备实验。即，用加热炉加热不含有微粒铁，而含有含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的干燥球团，从而制造还原铁。这时将作为制品回收的粉末用筛子进行分级，或粉碎之后用筛子分级，将通过筛子的粉末作为微粒铁回收。将回收的微粒铁作为上述干燥球团的原料再利用，制作还原铁。这时，计算作为制品被回收的还原铁的回收率。
(预备实验1：使用筛子分级的情况)
首先，将不含有微粒铁，而含有含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的干燥球团装入加热炉进行加热。将装入加热炉的干燥球团作为100质量份。对于来自加热炉的排出物进行磁选，除去熔渣后，用网眼为5mm的筛子进行分级，没有通过筛子的筛上的残留物作为还原铁(制品)回收。作为制品被回收的还原铁能够得到45.8质量份。
另一方面，通过了网眼为5mm的筛子，并进行磁选而除去了熔渣的粉末，能够得到4.2质量份。测量通过网眼为5mm的筛子的粉末的粒度分布，其结果显示在下述表1中。另外，测量各粒度的粉末的铁品位(Total Fe(质量％))，其结果一并显示在下述表1中。还有，下述表1的粒径一栏中的“+4.75”，意思是使用网眼为4.75mm的筛子进行筛分时，未通过筛子而残留在筛子上的粉末，“-1.0”意思是使用网眼为1.0mm的筛子进行筛分时，通过筛子的粉末。
接着，作为分级机使用网眼为2.36mm的筛子，对于上述通过了网眼为5mm的筛子的粉末进行筛分。其结果是，没有通过网眼为2.36mm的筛子的筛上的残留物为1.2质量份，通过了筛子的粉末为3.0质量份。
测量没有通过网眼为2.36mm的筛子的筛上的残留物的铁品位(Total Fe(质量％))时，可知为83质量％，能够作为准制品利用。
相对于此，研究通过了网眼为2.36mm的筛子的粉末，作为微粒铁配合在上述干燥球团中的情况。即，设含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的合计为100质量份，将其中配合上述微粒铁而制作的干燥球团103.0质量份供给到加热炉中进行加热。其结果是，作为制品被回收的还原铁为47.9质量份，与没有配合上述微粒铁的情况相比，可知能够增产2.1质量份。
在此，将不含微粒铁的干燥球团100质量份装入加热炉时所得到的还原铁为45.8质量份，由此还原铁的回收率为45.8％。另一方面，将含有微粒铁的干燥球团103.0质量份加入加热炉时所得到的还原铁为47.9质量份，由此还原铁的回收率为46.5％。因此判明，通过将制造还原铁的工序中生成的微粒铁进行再利用，能够提高制品的回收率。
(预备实验2：粉碎之后使用筛子分级的情况)
与上述预备实验1同样，将不含微粒铁，而含有含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的干燥球团100质量份装入加热炉进行加热。其结果是，作为制品回收的还原铁为45.8质量份。
另一方面，通过了网眼为5mm的筛子，并进行磁选而除去了熔渣的粉末，与上述预备实验1同样，能够得到4.2质量份。通过了网眼为5mm的筛子的粉末的粒度分布和各粒度的粉末的铁品位(Total Fe(质量％))，与上述预备实验1为相同的结果(参照表1)。
接着，将通过了上述网眼为5mm的筛子的粉末供给到粉碎机，进行粉碎。作为分级机使用网眼为2.36mm的筛子，对于所得到的粉碎物进行筛分。其结果是，没有通过网眼为2.36mm的筛子的筛上的残留物为1.1质量份，通过了筛子的粉末为3.1质量份。
测量没有通过网眼为2.36mm的筛子的筛上的残留物的铁品位(Total Fe(质量％))时，可知为90质量％，能够作为准制品利用。
相对于此，研究通过了网眼为2.36mm的筛子的粉末，作为微粒铁配合到上述干燥球团中的情况。即，将含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的合计作为100质量份，将其中配合上述微粒铁制作的干燥球团103.1质量份供给到加热炉中进行加热。其结果是，作为制品回收的还原铁为47.9质量份，与没有配合上述微粒铁的情况相比，可知能够增产2.1质量份。
在此，将不含微粒铁的干燥球团100质量份装入加热炉时所得到的还原铁为45.8质量份，由此还原铁的回收率是45.8％。另一方面，将含有微粒铁的干燥球团103.1质量份装入加热炉时所得到的还原铁为47.9质量份，由此，还原铁的回收率是46.5％。因此判明，通过将制造还原铁的工序中生成的微粒铁进行再利用，能够提高制品的回收率。
若比较上述预备实验1和预备实验2的结果则可知，上述没有通过网眼为2.36mm的筛子的筛上的残留物的铁品位，在分级机的上游侧设有粉碎机的预备实验2更高。
【表1】
[实验例1]
将含有含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的混合物成块化，从而制造团块。作为上述含氧化铁物质，使用下述表2所示的成分组成的铁矿石。在下述表2中，Total Fe表示总铁量。作为上述碳质还原剂，使用下述表3所示的成分组成的煤。作为上述熔点调节剂，使用下述表4所示的成分组成的石灰石、下述表5所示的成分组成的白云石和下述表6所示的成分组成的萤石。在下述表6中，Total Ca表示总钙量。
在下述表10所示的No.1中，按下述表7所示的配合比率，混合上述含氧化铁物质(铁矿石)、碳质还原剂(煤)和熔点调节剂(石灰石、白云石、萤石)，还有作为粘合剂的小麦粉，加入适量的水，使用轮胎型造粒机，造粒直径为19mm的生球团。
在下述表10所示的No.2～5中，按下述表7所示的配合率，混合上述含氧化铁物质(铁矿石)、碳质还原剂(煤)和熔点调节剂(石灰石、白云石、萤石)，还有作为粘合剂的小麦粉，将所得到的混合物作为100质量％，再添加下述表10所示的配合量的微粒铁，加入适量的水，使用轮胎型造粒机，造粒平均直径为19mm的生球团。
上述微粒铁如下。对于准备的微粒铁(即，在制造还原铁的工序中生成的微粒铁，粉碎前的微粒铁)，首先使用网眼为2.36mm的筛子进行筛分，分离出通过筛子的微粒铁。对其使用网眼为1.7mm的筛子和网眼为1.0mm的筛子进行筛分，求得粒度分布。求得的粒度分布显示在下述表8中。还有，下述表8的粒径一栏中的“-1.0”表示使用网眼为1.0mm的筛子进行筛分时，通过筛子的粉末。
另外，准备的微粒铁的成分组成显示在下述表9中。在下述表9中，Total Fe表示总铁量，Met.Fe表示金属化率，Total C表示总碳量。准备的微粒铁的比重为4.7g/cm3。
在下述表10的No.2～5中，粉碎准备的微粒铁之后配合到上述混合物中。具体来说，在No.2～4中，使用粒径经粉碎达到0.3mm以下的微粒铁。在下述表10的No.5中，使用粒径经粉碎达到1.0mm以下的微粒铁。
还有，在下述表10中，微粒铁的粒径一栏中表述为“-X”时，意思是使用网眼为Xmm的筛子进行筛分时，通过筛子的粉末。
接着，将所得到的No.1～5的生球团装入干燥机，以180℃加热1小时，除去吸附水进行干燥。分析所得到的干燥球团的成分组成，Total Fe(总铁量)显示在下述表10中。另外，得到的干燥球团的表观密度显示在下述表10中。
接下来，将得到的干燥球团供给到加热炉中，以1450℃加热，还原、熔融球团中的氧化铁，制造还原铁。加热中在炉内流通氮气，炉内为氮气氛。
下述表10中，显示还原熔融所需要的时间。还有，在下述表10中，表述为反应时间。
加热后，从炉内排出含有还原铁的试料，并进行筛分。筛分中使用网眼为3.35mm的筛子，将筛上的残留物作为制品回收。还有，筛上的残留物在下述表10中表述为+3.35mm。
将筛上的残留物的质量相对于装入上述加热炉的铁的合计质量的比例定义为成品率，基于下述式(1)计算出的结果显示在下述表10中。还有，筛上的残留物中，除Fe以外还包含C、Si、Mn等，因此也有成品率高于100％的情况。
成品率(％)＝(使用网眼为3.35mm的筛子进行筛分时的筛上的残留物的质量/装入加热炉的铁的合计质量)×100…(1)
分析所得到的还原铁的成分组成，C量显示在下述表10中。
基于下述表10所示的干燥球团的表观密度、反应时间、+3.35mm成品率、干燥球团的分析值(Total Fe)，由下述式(2)计算生产率指数。计算结果显示在下述表10中。还有，将下述表10所示的No.1的生产率指数作为1.00。
生产率指数＝A×B×C×D ···(2)
其中，A～D如下。
A＝(添加了微粒铁的干燥球团的表观密度)/(没有添加微粒铁的干燥球团的表观密度)
B＝(没有添加微粒铁的例子的反应时间)/(添加了微粒铁的例子的反应时间)
C＝(添加了微粒铁的例子的+3.35mm成品率)/(没有添加微粒铁的例子的+3.35mm成品率)
D＝(添加了微粒铁的例子的干燥球团分析值Total Fe)/(没有添加微粒铁的例子的干燥球团分析值Total Fe)
由下述表10能够进行如下分析。No.1是未配合微粒铁，不含有本发明所规定的要件的比较例。
另一方面，No.2～5是对于在制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径加以调整之后进行配合的例子，是满足本发明所规定的要件的发明例。配合有对粒径进行了调整的微粒铁的No.2～5，与没有配合微粒铁的No.1相比，可知生产率指数变大，生产率提高。
其中，No.2～4均是使用了粒径为0.3mm以下的微粒铁的例子，若比较其结果则可知，粒径相同时，越提高微粒铁的配合率，干燥球团的表观密度越上升，另外干燥球团中的Total Fe也增加，生产率提高。另外，No.4、5均是将微粒铁的配合量固定在12％的例子，若比较其结果则可知，则配合的微粒铁的粒径越小，生产率越提高。
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
【表9】
【表10】
No. 1 2 3 4 5
微粒铁的配合量(质量％) 0 3 6 12 12
微粒铁的粒径(mm) - -0.3 -0.3 -0.3 -1.0
干燥球团的分析值Total Fe(质量％) 45.25 45.79 46.53 47.52 47.68
2.138 2.176 2.211 2.279 2.251
反应时间(分钟) 10.00 10.05 9.60 9.93 10.52
还原铁+3.35mm成品率(％) 83.05 84.13 83.70 87.34 83.39
还原铁的分析值C(质量％) 3.75 3.51 3.56 3.51 3.64
生产率指数(一) 1.00 1.04 1.12 1.19 1.06
[实验例2]
将含有含氧化铁物质、碳质还原剂、熔点调节剂和粘合剂的混合物成块化，从而制造团块。作为上述含氧化铁物质，使用下述表11所示的成分组成的铁矿石。在下述表11中，Total Fe表示总铁量。作为上述碳质还原剂，使用下述表12所示的成分组成的煤。作为上述熔点调节剂，使用下述表13所示的成分组成的石灰石、下述表14所示的成分组成的白云石、和下述表15所示的成分组成的萤石。在下述表15中，Total Ca表示总钙量。
在下述表19所示的No.11中，按下述表16所示的配合比率，混合上述含氧化铁物质(铁矿石)。碳质还原剂(煤)和熔点调节剂(石灰石、白云石、萤石)，还有作为粘合剂的小麦粉，加入适量的水，用轮胎型造粒机，造粒直径为19mm的生球团。
在下述表19所示的No.12～15中，按下述表16所示的配合率，混合上述含氧化铁物质(铁矿石)、碳质还原剂(煤)和熔点调节剂(石灰石、白云石、萤石)，还有作为粘合剂的小麦粉，将所得到的混合物作为100质量％，再加入下述表19所示的配合量的微粒铁，加入适量的水，使用轮胎型造粒机，造粒平均直径为19mm的生球团。
配合在上述混合物中的微粒铁如下。即，对于为了配合于上述混合物中而准备的微粒铁(即，在制造还原铁的工序中生成的微粒铁，粉碎前的微粒铁)，首先使用网眼为2.36mm的筛子进行筛分，分离出通过筛子的微粒铁。对其使用网眼为1.7mm的筛子和网眼为1.0mm的筛子进行筛分，求得粒度分布。求得的粒度分布显示在下述表17中。还有，下述表17的粒径一栏中的“-1.0”表示使用网眼为1.0mm的筛子进行筛分时，通过筛子的粉末。
另外，准备的微粒铁的成分组成显示在下述表18中。在下述表18中，Total Fe表示总铁量，Met.Fe表示金属化率，Total C表示总碳量。准备的微粒铁的比重为4.7g/cm3。
在下述表19的No.12中，将通过了上述网眼为2.36mm的筛子的微粒铁配合在上述混合物中。在下述表19的No.13～15中，将通过了上述网眼为2.36mm的筛子的微粒铁，进一步进行筛分并调整粒径之后，配合到上述混合物中。具体来说，在No.13中，使用粒径经筛分达到0.3mm以下的微粒铁。在No.14、15中，使用粒径经筛分达1.0mm以下的微粒铁。
还有，在下述表19中，微粒铁的粒径的一栏中表示为“-X”时，意思是使用网眼为Xmm的筛子进行筛分时，通过筛子的粉末。
接着，将得到的No.11～15的生球团装入干燥机，以180℃加热1小时，除去吸附水进行干燥。分析所得到的干燥球团的成分组成，Total Fe(总铁量)显示在下述表19中。另外，将得到的干燥球团的表观密度显示在下述表19中。
接着，将得到的干燥球团供给到加热炉，以1450℃加热，还原、熔融球团中的氧化铁而制造还原铁。加热中，使炉内为氮气60体积％和二氧化碳气40体积％的混合气体气氛。
在下述表19中，显示在还原熔融所需要的时间。还有，在下述表19中，表述为反应时间。
加热后，从炉内排出含有还原铁的试料，并进行筛分。筛分中使用网眼为3.35mm的筛子，将筛上的残留物作为制品回收。还有，筛上的残留物在下述表19中表述为+3.35mm。
将筛上的残留物的质量相对于装入到上述加热炉中的铁的合计质量的比例定义为成品率，基于上式(1)计算出的结果显示在下述表19中。
分析所得到的还原铁的成分组成，C量显示在下述表19中。
基于下述表19所示的干燥球团的表观密度、反应时间、+3.35mm成品率、干燥球团的分析值(Total Fe)，根据上式(2)计算生产率指数。计算结果显示在下述表19中。还有，将下述表19所示的No.11的生产率指数作为1.00。
由下述表19能够进行如下分析。No.11是未配合微粒铁，不含本发明所规定的要件的比较例。
另一方面，No.12～15是对于在制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径加以调整之后进行配合的例子，是满足本发明所规定的要件的发明例。配合有粒径经过调整的微粒铁的No.12～15，与没有配合微粒铁的No.11相比，可知生产率指数变大，生产率提高。其中，No.12、13均是使配合在上述混合物中的上述微粒铁的量固定为12％的例子，若比较其结果则可知，对于配合在混合物中的微粒铁的粒径而言，粒径越小，生产率越提高。另外，No.14、15均是将粒径调整到1.0mm以下的微粒铁配合在上述混合物中的例子，若比较其结果则可知，粒径相同时，越提高微粒铁的配合率，干燥球团的表观密度越上升，另外干燥球团中的Total Fe也越增加，生产率提高。
【表11】
【表12】
【表13】
【表14】
【表15】
【表16】
【表17】
【表18】
【表19】
No. 11 12 13 14 15
微粒铁的配合量(质量％) 0 12 12 6 3
微粒铁的粒径(mm) - -2.36 -0.3 -1.0 -1.0
干燥球团的分析值Total Fe(质量％) 46.15 48.81 48.84 47.48 46.84
2.159 2.237 2.288 2.296 2.244
反应时间(分钟) 11.83 11.28 11.33 11.23 11.53
还原铁+3.35mm成品率(％) 94.56 94.47 95.09 97.31 96.22
还原铁的分析值C(质量％) 2.51 2.84 2.49 2.47 2.61
生产率指数(一) 1.00 1.15 1.18 1.19 1.10

Claims (5)

1.一种还原铁的制造方法，包括如下工序：
使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化的工序；
加热所得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制造还原铁的工序，
还将在所述制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整并配合于所述混合物中，其特征在于，
作为调整了所述粒径的微粒铁，使用粒径满足3mm以下的微粒铁，
设所述微粒铁以外的混合物的质量为100％时，相对于该混合物配合3质量％以上的所述微粒铁。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，将所述微粒铁分级并调整粒径。
3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在粉碎所述微粒铁之后，进行分级并调整粒径。
4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，粉碎所述微粒铁并调整粒径。
5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，作为所述微粒铁，使用满足总铁量即TotalFe为50质量％以上，比重为4g/cm3以上的微粒铁。
CN201480006361.5A 2013-02-01 2014-01-30 还原铁的制造方法 Active CN104955964B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013018890 2013-02-01
JP2013-018890 2013-02-01
PCT/JP2014/052050 WO2014119647A1 (ja) 2013-02-01 2014-01-30 還元鉄の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104955964A CN104955964A (zh) 2015-09-30
CN104955964B true CN104955964B (zh) 2017-07-04

Family

ID=51262358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480006361.5A Active CN104955964B (zh) 2013-02-01 2014-01-30 还原铁的制造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10017836B2 (zh)
JP (1) JP2014167164A (zh)
CN (1) CN104955964B (zh)
RU (1) RU2621533C2 (zh)
UA (1) UA112394C2 (zh)
WO (1) WO2014119647A1 (zh)
ZA (1) ZA201504439B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023050952A (ja) * 2021-09-30 2023-04-11 株式会社クボタ 溶融炉の運転方法及び溶融炉

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1186863A (zh) * 1997-11-27 1998-07-08 北京兰斯节能技术开发中心 转底炉生产珠铁及分离方法
JPH1192833A (ja) * 1997-07-22 1999-04-06 Kobe Steel Ltd 還元鉄用塊成化物およびその製造方法
CN1443856A (zh) * 2002-03-12 2003-09-24 万天骥 煤基热风转底炉熔融还原炼铁法
TW200307756A (en) * 2002-04-03 2003-12-16 Kobe Steel Ltd Method for making reduced iron
AU2008268694A1 (en) * 2007-06-27 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method for manufacturing granular metallic iron
JP2012144788A (ja) * 2011-01-13 2012-08-02 Kobe Steel Ltd ホットブリケットアイアンの製造方法、およびその製造装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3953196A (en) * 1974-04-05 1976-04-27 Obenchain Richard F Process for the direct reduction of metal oxides
ATE229083T1 (de) 1996-03-15 2002-12-15 Kobe Steel Ltd Verfahren zum herstellen reduzierter eisenhaltiger kompaktkörper und solche körper
FR2772592B1 (fr) * 1997-12-19 2000-04-07 Braun Celsa Sa Ensemble pour la mise en place d'un implant dans un conduit interne d'un corps
BR0105934B8 (pt) * 2000-03-30 2013-09-17 mÉtodo para produzir ferro metÁlico granular.
TW562860B (en) * 2000-04-10 2003-11-21 Kobe Steel Ltd Method for producing reduced iron
JP4691827B2 (ja) * 2001-05-15 2011-06-01 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄
JP4669189B2 (ja) 2001-06-18 2011-04-13 株式会社神戸製鋼所 粒状金属鉄の製法
JP4256645B2 (ja) * 2001-11-12 2009-04-22 株式会社神戸製鋼所 金属鉄の製法
JP2003293019A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Kobe Steel Ltd 高炉湿ダストを用いた還元鉄製造方法および粗酸化亜鉛製造方法
JP2013209748A (ja) * 2012-02-28 2013-10-10 Kobe Steel Ltd 還元鉄塊成物の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1192833A (ja) * 1997-07-22 1999-04-06 Kobe Steel Ltd 還元鉄用塊成化物およびその製造方法
CN1186863A (zh) * 1997-11-27 1998-07-08 北京兰斯节能技术开发中心 转底炉生产珠铁及分离方法
CN1443856A (zh) * 2002-03-12 2003-09-24 万天骥 煤基热风转底炉熔融还原炼铁法
TW200307756A (en) * 2002-04-03 2003-12-16 Kobe Steel Ltd Method for making reduced iron
AU2008268694A1 (en) * 2007-06-27 2008-12-31 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Method for manufacturing granular metallic iron
JP2012144788A (ja) * 2011-01-13 2012-08-02 Kobe Steel Ltd ホットブリケットアイアンの製造方法、およびその製造装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014167164A (ja) 2014-09-11
US10017836B2 (en) 2018-07-10
US20150322542A1 (en) 2015-11-12
UA112394C2 (uk) 2016-08-25
RU2621533C2 (ru) 2017-06-06
WO2014119647A1 (ja) 2014-08-07
RU2015137053A (ru) 2017-03-06
ZA201504439B (en) 2021-09-29
CN104955964A (zh) 2015-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014021473A1 (ja) 金属鉄の製造方法
CN102137944B (zh) 用于由未经煅烧的锰矿石制备锰粒料的方法和由该方法得到的附聚物
JP5194378B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
JP6460531B2 (ja) 還元鉄の製造方法
RU2675883C2 (ru) Способ и устройство для изготовления гранулята
WO2013129604A1 (ja) 還元鉄塊成物の製造方法
CN106414778B (zh) 粒状金属铁的制造方法
WO2013161653A1 (ja) 金属鉄含有焼結体
CN106636627A (zh) 一种生产水泥熟料和氧化球团矿的方法
JP5423645B2 (ja) 還元鉄の製造方法
CN104334749A (zh) 还原铁和熔渣的混合物的制造方法
CN104955964B (zh) 还原铁的制造方法
WO2005111248A1 (ja) 半還元焼結鉱およびその製造方法
WO2014129282A1 (ja) 還元鉄の製造方法
JP3395554B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
JPH05263155A (ja) ライムケーキを使用した高炉原料としての焼結鉱またはペレット鉱の製造法
JP5003328B2 (ja) 焼結鉱の製造方法
US20170283905A1 (en) Method for producing granular metallic iron
JP6887717B2 (ja) 焼結鉱製造用の炭材内装造粒粒子およびそれを用いた焼結鉱の製造方法
JP2015101740A (ja) 還元鉄の製造方法
WO2014034589A1 (ja) 還元鉄塊成物の製造方法
WO2014065240A1 (ja) 還元鉄の製造方法
CN113249566B (zh) 一种褐铁矿型红土镍矿的烧结系统及方法
JP2015196900A (ja) 還元鉄の製造方法
JP6250482B2 (ja) 粒状金属鉄の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant