CN1558959A - 含氧化金属的成形体的干燥方法、氧化金属的还原方法和回转炉床式金属还原炉 - Google Patents

含氧化金属的成形体的干燥方法、氧化金属的还原方法和回转炉床式金属还原炉 Download PDF

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Abstract

本发明提供了使含有水分的成形体不发生爆裂和粉化的干燥方法，和用回转炉床式的还原炉效率良好地还原干燥后的成形体的方法，以及回转炉床式的金属还原炉，在干燥由含有氧化金属和碳的粉体构成的成形体时，根据成形体的大小和气孔率，求出不发生爆裂的水分蒸发速度的临界值，取比该临界值更小的水蒸气发生速度，可以防止由水蒸气产生造成的成形体内部压力的上升。用这种方法，可以防止成形体的爆裂和龟裂的发生。另外，在回转炉床式的还原炉内部干燥成形体时，用上述方法控制向成形体的热供给速度，防止爆裂，藉此，可以在同一炉内紧接着烧成还原该成形体。

Description

含氧化金属的成形体的干燥方法、氧化金属的还原方法 和回转炉床式金属还原炉
技术领域
本发明涉及，例如，将含有在金属精炼业和加工业中产生的粉尘、淤渣等中所含的氧化金属和碳的粉体成形的成形体的干燥方法，和在具有回转式炉床的还原炉中还原干燥的成形体的方法，或者用具有回转式炉床的还原炉干燥成形体、紧接着还原金属的方法，以及进一步涉及回转炉床式的金属还原炉。
背景技术
作为制造还原铁和合金铁的工艺方法有各种各样的方法，但其中作为生产率高的工艺方法，是实施回转炉床法。回转炉床法是以在固定的耐火材料的炉顶和侧壁的下方、缺少中央部的圆盘状的耐火材料的炉床、以一定的速度在导轨上回转的型式的烧成炉(以下称为回转炉)作为主体的工艺方法，被用于氧化金属的还原。回转炉的炉床直径是10～50米，宽度是2～6米。
作为原料的含氧化金属的粉体，与碳系的还原剂混合后被制成原料颗粒，供给回转炉。在该炉床上铺满原料颗粒，原料颗粒在炉床上被静置，因而具有原料颗粒在炉内难以崩坏的优点，没有在耐火材料上附着粉化的原料的问题，另外，具有块的制品合格率高的长处。另外，由于生产率高、可使用廉价的煤系的还原剂和粉原料的原因，近年被实施的例子增多。
另外，回转炉床法对于由高炉、转炉、电炉产生的炼铁粉尘或轧制工序中的浓缩池淤渣的还原和杂质的去除处理也是很有效的，还被用作为粉尘处理的工艺方法，对于资源的再循环是有效的工艺方法。
回转炉床法的操作的概略如下。
首先，在原料矿石和粉尘、淤渣的金属氧化物中充分混合还原该氧化物的必要量的碳系还原剂后，用盘式造粒机等造粒机，按照水分成为10％那样，一边加水，一边制造几～十几mm的颗粒。原料矿石和还原剂的粒径大时，要用球磨机等粉碎机粉碎后混匀、造粒。
将该颗粒供给回转炉床上，铺成层状。铺在炉床上的颗粒被急速地加热，在5～20分钟内，1300℃左右的高温下烧成。这时，通过混合在颗粒中的还原剂，氧化金属被还原，生成金属。还原后的金属化率根据被还原的金属而不同，但铁、镍、锰在95％或95％以上，即使是难以还原的铬，也在50％或50％以上。另外，处理由炼铁产生的粉尘时，伴随还原反应，可以挥发除去锌、铅、碱金属、氯等杂质，因而在高炉和电炉中进行循环变得容易。
如上所述，在用回转炉床的金属的还原方法和炼铁粉尘的还原处理方法中，将原料和还原剂成形为颗粒是必须的条件，作为原料的事前处理，将原料氧化金属的粉体和还原剂的混合物制成造粒性良好的状态是重要的，这就要施行原料的事前粉碎或用球磨机的混匀等种种方法。
如前所述，由历来的回转炉床法进行的氧化金属的还原在生产率和制造费用方面具有优势，是经济地制造金属的方法。但是，将原料和还原剂制成颗粒是重要的，这就必须选择造粒性能高的原料或设置高价的粉碎机，通过粉碎原料来提高造粒性，因而存在用于此项的费用多的问题。
即，作为原料使用铁矿石等矿石的场合，由于一般原料矿石的粒径大，因而要将其粉碎到平均粒径是数十微米或数十微米以下后，再进行造粒，制造颗粒。其结果粉碎工序的设备是高价的，而且，存在要花费用于粉碎机运转的电力和伴随粉碎机的磨损要花费维修费用的缺点。
另外，为了节约粉碎的费用，有时使用微粉原料，但是原料的选择受到限制，不能用通用的方法。因此，使用湿式选矿后的微粉矿石、或者使用高炉或转炉的浓缩池粉尘、轧制工序中的轧屑回收池的淤渣、或酸洗工序中的沉淀淤渣等是有效的。但是，即使在这种场合下，也有原料含有水分过多而难以造粒的问题。即，这些原料是粒径为1～数十微米的微粉，其结果在含有水分的状态下，它们容易成为污泥状，另外，即使用真空脱水机或压滤机进行脱水后，水分也在30～50％，这种状态水分过多，因而不能造粒。
为了解决这样的问题，有用热风等热源完全干燥粉原料后进行造粒的方法。但是，在干燥过程中，粉原料假凝聚，用其原样不能直接进行造粒。为此，要将其进行粉碎，再次制成微粒的状态后，与其他原料一起、加水、进行造粒后，在回转炉床上被还原。
其结果，在利用上述方法时，可以制造良好的成形体，如果有效地进行成形体的干燥，就能够进行稳定的氧化金属的还原。但是，在现有技术中，还未充分确立考虑成形体的物理状态而将其干燥的方法，只是认为只要简单地将成形体干燥即可。其结果，存在干燥时成形体发生龟裂或者大量产生来自表面的粉的问题。另外，干燥条件差的场合，有时成形体发生爆裂。因而，长时间以来，希望能够解决这样的问题。另外，虽然事前干燥成形体的方法是有效的方法，但是遗留的问题是，使用大量的热源进行干燥后，水分的蒸发需要专用的热源和装置，是经济性稍差的还原方法。
特别是，由湿式集尘器或沉淀槽收集在炼铁等金属精炼或加工中产生的粉尘或淤渣的场合，其产生物含有最大90％的大量的水分，在打算用回转炉床法还原处理这些产生物时，干燥工序和干燥后的粉碎处理成为问题。
为了解决这些问题，例如，作为不将原料造粒而在回转炉床法中使用的方法，在特开平11-12619号公报中公开了用压缩成型机将原料制成砖状、在回转炉床法中使用它们的发明。但是，即使是这种方法，在使用含有大量水分的状态的原料时也仍有问题。即，如特开平11-12624号公报所揭示的那样，存在以下问题：必须将原料的水分调整到6～18％，为此，除了事前的脱水处理外，还必须干燥处理，必须有为此的复杂的水分控制。另外，为了装入该原料，如特开平11-12621号公报所揭示的那样，需要复杂的装入装置，因此发生该设备维修费用高等的问题。
另外，将这种形状的含水分的原料直接装入高温的回转炉中时，由于水分含有率高，伴随水分的蒸发会发生爆裂现象，原料发生粉化，损失于排气气体中，发生制品的成品率变得非常差的问题。通常，回转炉床法的炉内温度在原料供给部附近最低，即使是这里，也有1150～1200℃。只要是这样高的温度，湿润状态的成形体伴随激烈的水分蒸发就会发生爆裂的问题。例如，即使是不发生爆裂的场合，也发生因水蒸气的喷出造成的角部或表面的剥离。因此，虽然可以进行还原操作，但也存在块状的还原物的比率小、有成形体的粉的发生率高的问题。其结果存在排气气体中的粉末的金属成分损失的比率比较高、成品率降低的问题。
本发明的目的在于，提供一种用历来方法不能实现的、使含有水分的粉状态的原料成形体没有爆裂或龟裂发生的、而且效率良好的干燥方法，和即使将含有水分的粉状态的成形体直接供给回转炉进行还原、也可以没有成形体的爆裂等发生、可以高成品率进行还原的还原方法，以及回转炉床式的金属还原炉。
发明的公开
鉴于上述的问题点，本发明的要点如下。
(1)一种成形体的干燥方法，其特征在于，在干燥含有氧化金属和碳的粉体、而且含有气孔率百分率值的0.2倍或0.2倍以上的质量百分率值的水分的成形体时，将该成形体含有的水的蒸发速度取为以下述表示的值V或V以下：
          V＝300P2/D
其中，V：水的临界蒸发速度(每1千克成形体的干燥质量的水的蒸发速度(g/kg·s))、D：成形体体积的1/3次方的值(mm)、P：气孔率(-)。
(2)一种成形体的干燥方法，其特征在于，在干燥含有氧化金属和碳的粉体、而且含有气孔率的百分率值的0.2倍或0.2倍以上的质量百分率值的水分的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为以下述表示的值Hin或Hin以下：
        Hin＝820P2/D
其中，Hin：临界热供给速度(每1千克成形体的干燥质量的热供给速度(kw/kg))、D：成形体体积的1/3次方的值(mm)、P：气孔率(-)。
(3)(1)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是4.4质量％或4.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是22～32％的成形体时，将该成形体的水分蒸发速度取为每1千克成形体的干燥质量每秒0.7克或其以下。
(4)(2)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是4.4质量％或4.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是22～32％的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量1.9千瓦或其以下。
(5)(1)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是6.4质量％或6.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是32％(超过)～40％的成形体时，将该成形体的水分蒸发速度取为每1千克成形体的干燥质量1.3克或其以下。
(6)(2)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是6.4质量％或6.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是32％(超过)～40％的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量3.5千瓦或其以下。
(7)(1)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是8质量％或8质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是40％(超过)～55％的成形体时，将该成形体的水分蒸发速度取为每1千克成形体的干燥质量每秒2.3克或其以下。
(8)(2)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是8质量％或8质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是40％(超过)～55％的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量6.2千瓦或其以下。
(9)(1)～(8)所述的成形体的干燥方法，其特征在于，对于含有氧化金属和碳的粉体，使用单独或混合含有由金属制造工序产生的金属氧化物和碳的粉体。
(10)一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在回转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原用(1)～(8)的任一项所述的方法干燥后的成形体。
(11)一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在回转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原用(9)所述的方法干燥的成形体。
(12)一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在回转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，用(1)～(8)的任一项所述的方法干燥成形体以后，紧接着在该炉内，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原该成形体。
(13)一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在回转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，用(9)所述的方法干燥成形体以后，紧接着在该炉内，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原该成形体。
(14)一种回转炉床式的金属还原炉，是用炉内上部空间的气体燃烧热、烧成而还原放在回转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面的含有氧化金属和碳的粉体的成形体后、排出已还原的成形体的回转炉床式炉，其特征在于，从供给原料粉体的成形体的部分沿回转方向直至30～130度的位置是成形体的干燥带。
(15)(14)所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从供给上述原料成形体的部分沿回转方向30～130度的位置上设置排气烟道，将从供给上述原料成形体的部分直至排气烟道的位置之间形成为干燥带。
(16)(14)所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从供给上述原料成形体的部分沿回转方向30～130度的位置上，设置在其下部与回转炉床之间具有间隙的隔板，将从供给原料的成形体的部分直至该隔板之间形成为干燥带。
(17)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分直至供给原料成形体的部分之间具备冷却炉床的机构。
(18)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分具备水冷装置。
(19)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的氧化金属还原炉，其特征在于，在上述干燥带的侧壁上设加热燃烧器。
(20)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分直至供给原料成形体的部分之间具备冷却炉床的机构，同时在从排出已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置。
(21)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分直至供给原料成形体的部分之间具备冷却炉床的机构，同时在上述干燥带的侧壁上设加热燃烧器。
(22)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置，同时在上述干燥带的侧壁上设加热燃烧器。
(23)(14)～(16)的任一项所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在上述还原炉的从排出已还原的成形体的部分直至供给原料成形体的部分之间具备冷却炉床的机构，同时在从排出已还原的成形体的部分至干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置，进而，在上述干燥带的侧壁上设加热燃烧器。
附图的简单说明
图1是表示一例实施本发明方法的由成形装置、成形体干燥装置和回转炉床式还原炉构成的氧化金属的还原设备的图。
图2是表示成形体干燥时、在成形体不发生爆裂或者粉发生率是10％或10％以下的状况下的最大水分蒸发速度(临界蒸发速度)与用气孔率的2次方(P2)除以成形体的代表直径D的商的关系的图。另外，在图中，临界蒸发速度的单位是g/kg·s、用气孔率的2次方除以成形体的代表直径的商的单位是1/mm。
图3是表示本发明的、在炉内具有干燥成形体的功能、而且具有冷却炉床和炉内气氛温度的机构的回转炉床式的金属还原炉的结构的图。
图4是表示本发明的、在炉内具有干燥成形体的功能的回转炉床式的金属还原炉的结构的图。
图5是表示一例由实施本发明方法的挤压装置和回转炉床式还原炉构成的金属还原设备的概要图。
实施发明的最佳方式
图1表示了根据本发明的、表示回转炉床式还原炉和向该还原炉供给的金属氧化物原料的前处理设备的还原装置的整体构成的例子。图1所示的设备构成是表示用成形装置由粉体制造成形体、使其在回转炉床式的还原炉中还原的设备整体的图。该设备主要由成形装置1、成形体干燥装置2和回转炉3构成。成形装置1可以是任一种成形装置，但是作为后述的装置，一般是盘式造粒装置、团块成形装置和挤压成形装置。在这样的设备构成中，进一步附带原料储备设备或制品处理设备，但由于在本发明的方法和装置的说明中不是重要的，所以省略记述。用成形装置1成形含有含水状态的氧化金属和碳的粉体，用成形体干燥装置2除去水分干燥所得到的成形体。接着，在回转炉3中烧成还原干燥的成形体。另外，通过用后述的本发明的方法，在成形体可以耐受急速干燥的场合或在供给回转炉3的成形体部分附近可以减小向成形体的热负荷的场合，也有时省略成形体干燥装置2。
本发明是适当地干燥以含有氧化金属和碳的粉体作为原料、在含水状态下制造的成形体、即湿润的成形体的方法，在实际的操作中，是在专用的干燥装置中用热风等干燥湿润成形体的方法、或是在适当控制气体温度的回转炉内部的比较低温的部分干燥湿润成形体的方法。为了达到该目的，本发明人探索了为适当干燥含有氧化金属和碳的粉体的成形体的条件。为此，进行了成形体内部的水蒸气的流动的理论解析及用小型的热风式干燥装置和箱型电炉的实验。
首先，在实验之前，用通过狭窄通路的气体流动的解析观点，对成形体内的水分蒸发时的气体流动的物理现象进行了流体力学的技术解析。然后，进行干燥实际的成形体的实验，制定用于干燥成形体的处理基准。
首先，以在细的气孔中流动的流体的流速和阻力的关系的物理模型为基础，解析了水蒸气在成形体内部的粒子间流动时的压力。由该模型的解析可以判明，水蒸气在气孔中流动时的每单位长度的通气阻力与气孔的通路直径成反比，而与水蒸气的流速成正比。另外，观察成形体的结果可以阐明，气孔的通路直径可以取与气孔率大体成正比的值。另外，根据成形体内部的几何学的条件，通路内的水蒸气流速与单位体积成形体的水蒸气的发生速度成正比，而且与气孔率成反比。这里，在本发明中的气孔率的定义是指成形体体积中的空隙所占的体积比率，一般来说，是用成形体的表观比重除以粉体的真比重的值。
如果以考虑以上的流体力学的和成形体的几何学的条件的考察为基础，则在成形体内部的气孔率一定的场合下，用下式表示的关系成立。
(中央部压力)＝A(通路直径)-1(通路长度)(通路内水蒸气流速)，条件是，这里通路长度与成形体的直径成正比。另外，根据上述的关系，该式可以进一步变形为下式。即可以表示为：
(中央部压力)＝B(气孔率)-1(代表直径){(单位质量水蒸气发生
              速度)/(气孔率)}
            ＝B(单位质量水蒸气发生速度)(气孔率)-2(代表              直径)
进一步变形上式，成为以下关系：
(单位质量水蒸气发生速度)＝C(中央部压力)(气孔率)2/(代表
                          直径)
这里，A、B和C是受成形体的物理状态和气体的物性等影响的常数。
伴随水蒸气的发生，内部压力升高，若该压力在成形体耐受的压力值或耐受的压力值以上，就会出现成形体的爆裂、龟裂发生、表面粉化等的问题。另外，本发明人将不发生爆裂和龟裂且表面的粉发生率是10％或10％以下作为干燥条件的判定基准。另外，粉的发生率以用开孔5mm的筛子筛分干燥后的成形体时不足5mm的成形体的质量相对于筛分之前的成形体的总质量的比率(质量％)来表示。整理该结果和上式，可以定量地评价在爆裂临界内的水蒸气发生速度。成形体耐受的临界值(临界压力)是与成形体内部的粒子的结合强度有关的数值，伴随粒子间的物理粘结性的现象是结合强度的主要因素。本发明人已经查清，在不使用特殊粘结剂的场合，成形体内的粒子的这种结合强度大体是一定的。这里，若加进上述的解析结果和成形体的观察结果而写成评价式、将可以用常数评价的项目汇总起来，则中央部压力达到临界压力的水蒸气发生速度(临界蒸发速度)可以用(a)式表示。
V＝KP2/D                      (a)另外，由于热供给速度与水的蒸发速度成正比，所以在临界压力下向成形体的热供给速度(临界热供给速度)就是(b)式。
Hin＝LP2/D                    (b)另外，式(a)和式(b)的记号的意义是：V是在临界压力下的每1千克成形体的干燥质量的水蒸气蒸发速度(g/kg·s)、Hin是在临界压力下的每1千克成形体的干燥质量的热供给速度(kw/kg)、P是气孔率(-)、D是表示成形体的大小的成形体体积的1/3次方的值(mm)。另外，K和L是常数。为了同样评价形状不同的成形体，在大小的评价中用成形体体积的1/3次方，以下将其称为代表直径。
如上所述，为了决定适当的干燥状态的条件式(a)和(b)的常数K和L，用实验用加热装置进行了实验。在该实验中，使用内容积是5升的热风式干燥装置和内容积是10升的电炉。实验用原料是在回转炉床式还原炉中使用的粉体，平均粒径是4～50微米，含有氧化铁63质量％、含有碳15质量％。实验用成形体是如下3种：①用盘式造粒装置制造的气孔率为22～32％的球形成形体，②用团块造粒装置制造的气孔率32(超过)～40％的成形体，③用挤压式造粒装置制造的气孔率40(超过)～55％的圆柱形的成形体。它们的成形方法如下所述：①的成形体是通过将微细的粉体在旋转的圆盘上转动而制成的，②的成形体是在一对辊的表面上有凹状的型腔，随着辊的旋转，将粉体挤压到该型腔内而成形的，③的成形体是将湿润的粉体挤入贯通的喷嘴中而成形。另外，成形体的代表直径是5～21mm。
在实验中，通过改变热风式干燥装置的热风温度或箱型电炉的内部温度，使向成形体的热供给速度进行种种变更。在该实验的结果中，将不发生成形体的爆裂、而且从表面的粉化损失是10％或10％以下(粉发生率是10％或10％以下)的结果判断为干燥条件良好而汇总数据。将该干燥条件区分为良好的干燥处理时的蒸发速度的上限值定义为临界蒸发速度(这里指每1千克成形体的干燥质量在1秒内的水蒸发量)，另外，将这时的热供给速度定义为临界热供给速度，求出它们的值。
图2表示了其结果。在图2中显示了用气孔率的2次方除以成形体的代表直径的商(P2/D)和临界蒸发速度(V)的关系。若再次回归分析该结果并汇总，则(a)式的K值是300。另外，求出临界热供给速度(Hin)的(b)式的L值是820。其中，V的单位是g/kg·s，Hin的单位是kw/kg，D的单位是mm，和P无单位。
临界蒸发速度  V＝300P2/D              (1)
临界热供给速度Hin＝820P2/D            (2)
另外，在本实验中，水分比率不足气孔率的值的0.2倍的场合，由于产生的水蒸气量少，所以即使偏离了用(1)式和(2)式计算的临界值的条件，也不会发生爆裂和表面的粉化，因而，本发明的有效范围是水分比率在气孔率的值的0.2倍或0.2倍以上的场合。
用该解析结果，在实际设备上进行干燥成形体的恰当的操作。图1所示装置的成形体干燥装置2是热风式的，可以调整向成形体的热供给速度。条件是，干燥装置2只要能够调整热供给速度即可，可以是任何型式的。将用成形装置1、将上述的3种方式制造的含有水分的成形体供给成形体干燥炉2。这里，根据成形体的代表直径和气孔率，成为由(2)式求出的临界热供给速度或其以下的热供给速度。热供给速度的调整用热风温度和风速等进行都是有效的。这时的成形体的水分的蒸发速度，同样成为由成形体的代表直径和气孔率求出的临界蒸发速度的(1)式的V或V以下的水分蒸发速度。
在实际的用回转炉床法的操作中，为了使成形体内部的传热特性良好和维持成形体的形状，在回转炉3中使用的成形体要有合适的尺寸，其代表直径优选5～21mm。其理由在于，如果代表直径超过21mm、成形体过大，存在内部的传热变慢、在回转炉内的恰当的还原时间7～20分钟以内还原不能完成、而且落下时会发生龟裂等问题。另外，代表直径在不足5mm时，有成形体过小的问题，为了能够适当地确保单位床面积的成形体量，必须将成形体铺成3～5层，在该场合下，存在中间的成形体的传热差、还原反应恶化的问题。
将用成形装置1制造的成形体在成形体干燥装置2中进行干燥。在为用盘式造粒装置制造等的方法制造的、致密的、气孔率是22～32％的成形体的场合，从水分是4.4质量％或4.4质量％以上的状态干燥代表直径是5～21mm的成形体时，将水分蒸发速度取为每1千克该成形体的干燥质量每秒0.7克或其以下。该水分蒸发速度是用(1)式表示的临界蒸发速度的范围内的良好的干燥条件，不会发生成形体爆裂和粉化的问题。用这样的干燥方法时，另外，将热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量1.9千瓦或其以下。这样的热供给速度比较慢，因而有必要在比较低的温度下干燥成形体。在热风式的干燥装置中，优选400℃或400℃以下的干燥温度。
在为用团块成形装置制造等的方法制造的、气孔率32(超过)～40％的成形体的场合，从水分是6.4质量％或6.4质量％以上的状态进行干燥时，将代表直径是5～21mm的成形体的水分蒸发速度取为每1千克该成形体的干燥质量每秒1.3克或其以下。用这样的干燥方法时，将平均热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量3.5千瓦或其以下。因在该成形体的干燥中，热供给速度也可以稍微提高，所以在热风式的干燥装置的场合，优选200～550℃的干燥温度。
另外，在为用挤压成形装置等制造的、空隙非常多的、气孔率40(超过)～55％的成形体的场合，从水分是8质量％或8质量％以上的状态进行干燥时，将代表直径是5～21mm的成形体的水分蒸发速度取为每1千克该成形体的干燥质量每秒2.3克或其以下。用这样的干燥方法时，将平均热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量6.3或6.2千瓦或其以下。由于在该成形体的干燥中，由于热供给速度即使相当高也可以，所以在热风式的干燥装置的场合，优选300～900℃的干燥温度。另外，如果以缩短干燥时间作为目的，更优选在800℃左右下进行干燥。
在这样的干燥装置中干燥成形体时，将该成形体供给回转炉3时，成形体供给部的温度是高温，由于担心因急速加热造成的爆裂和粉化，所以优选将干燥后的成形体的水分取为1质量％或1质量％以下。
干燥成形体以后，将该成形体供给回转炉3。由于成形体中不过分地含有水分，所以，即使在回转炉2中的成形体加热速度快的场合，也没有爆裂和粉化的问题。例如，有可能是成形体的表面温度达到1200℃的时间是3分钟左右的高速加热。通过在炉内加热，成形体被烧成。其结果，在成形体内部含有的碳成为还原剂，将固体的氧化铁或氧化锰等还原。此时的最高温度只要在1100℃或1100℃以上，就可以进行还原，但优选是1200～1400℃的温度，在这样的条件下，用7～15分钟还原反应就可以完成。将完成烧成还原的成形体从回转炉3中排出。然后，虽然在图1中没有示出，但可以用还原成形体冷却装置冷却高温的成形体，得到还原制品。在电炉等中以高温的状态使用还原制品的场合，也可以省略冷却工序。
有省略成形体干燥装置2、在回转炉3的内部干燥成形体的方法。这种方法的设备的例子是在图1的设备构成中省略成形体干燥炉2的设备构成。具有该功能的回转炉的构造的例子如图3所示。图3是以回转炉3的圆周方向的剖面图表示的图，是表示干燥带周边的结构的图。在该结构中，用成形体送料装置4将湿润状态的成形体供给位于干燥带5的炉床6上，在这里干燥成形体12。炉床6能够连续地向右方向回转移动，将干燥结束的成形体12送到还原带7中。在还原带7，烧成还原该成形体12。即使是在炉内干燥成形体12的方法中，也必须恰当地控制供给成形体12的部分的热供给速度、以使成形体12不爆裂或表面不粉化。即使在干燥带5的内部，也必须将成形体12的水分蒸发速度取为临界蒸发速度(V)或(V)以下，并且，将热供给速度取为临界热供给速度(Hin)或(Hin)以下。
成形体12的代表直径是5～21mm，另外，在气孔率是22～32％的用盘式造粒装置1制造的成形体12的场合，在干燥带5将从水分是4.4质量％或4.4质量％以上的状态的水分蒸发速度取为每1千克成形体12的干燥质量每秒0.7克或其以下。另外，将热供给速度取为每1千克成形体12的干燥质量1.9或1.8千瓦或其以下。用这种方法时，必须使成形体12的供给部分成为较低的温度来干燥成形体12。为了在干燥这样的致密的成形体后进行还原，一般来说，如图1所示的设备构成那样，使用专用的干燥设备进行干燥，但在省略专用的干燥装置的场合，要降低回转炉3的供给成形体12的前后的部分的气氛温度，而在该处供给湿润的成形体12。用气孔率是22～32％的成形体时，这部分的温度可以是200～450℃。
在回转炉3中，由于高温的炉床6向原料成形体的供给部分即原料成形体供给部连续地移动，所以，通常无论如何气氛温度也在800～1000℃左右。因而，将原料成形体供给部的温度降低到200～450℃左右就必须在技术上想办法。也就是说，必须在供给成形体12之前冷却炉床6、而且必须不使还原带7的烧成还原中产生的排气不流入该部分，同时强制冷却供给成形体12的部分的前后等。图3例示了在从排出已还原的成形体13的螺旋式排出装置8与成形体送料装置4之间的炉顶和干燥带5的炉顶的一部分用水冷镶板9施工、使用吸收炉床6的辐射热的机构的设备。另外，为使还原带7的高温排气不流入，用排气出口烟道10分离干燥带5和还原带7。但是，在干燥带5的后半部，由于只有来自炉床6的传热，向成形体12的热供给会不足，所以在侧壁上设置加热燃烧器11，有时也由其供给干燥的热源。
用前述的团块成形装置制造的成形体等的、气孔率32(超过)～40％的成形体，在每1千克成形体的干燥重量3.5千瓦左右的热供给速度下，水分蒸发速度一直到1.3g/Kg·秒，也不发生成形体12的爆裂和表面的粉化。与该热供给速度相当的回转炉3的干燥带5的气氛温度必须是800℃或800℃以下。另外，为了使成形体12的干燥时间不要比5分钟或5分钟以上长，气氛温度可以在350℃或350℃以上。按照这样，由降低热供给速度的目的而降低了干燥带5的气氛温度，但气氛温度也可以比较高，因此多数情况下不必要强制冷却干燥带5的气氛和炉床6。这种场合就采取如图3所示的设备结构中不装备水冷镶板9的结构。而且，烧成还原的排气不流入干燥带5，并在干燥带5用加热燃烧器11使之燃烧补充热。优选采用的方法是，加热燃烧器11产生的热量，为回转炉3的其他部分的单位圆周长度的燃烧器发生热量的0.2～0.7倍。
用挤压式成形装置等制造的气孔率40(超过)～55％的成形体，在每1千克成形体的干燥重量6.2千瓦的热供给速度下，水分蒸发速度直至2.3g/Kg·秒，也不发生爆裂和表面的粉化。即使在这样的比较高热负荷也可以的情况下，将回转炉3的干燥带5的气氛和炉床6的温度取为600～1170℃。另外，因来自成形体12产生的水蒸气的影响等，气氛温度会降低，因而，如果在该温度范围内，就不必用特别的装置进行冷却。相反，有时还必须强力地加热。
在满足上述条件的同时，为了精度良好地进行干燥带5的气氛温度的控制，同样，作为图3所示的设备构造，优选烧成还原的排气不流入干燥带5、而且在直至成形体送料装置4的附近设置在该部分的加热燃烧器11。加热燃烧器11产生的热量，优选采用的方法是，使其成为回转炉3的其他部分的单位圆周长度的燃烧器产生热量的0.5～2倍。由于在回转炉3的内部这样地干燥气孔率高的成形体12，热传递速度也可以是比较大的，可以是简便构造的装置，所以，特别是设备费和操作费用优良。
在干燥带5的内部干燥成形体12的时间取为60～300秒。若在不到60秒的短时间内完成干燥，多数情况下，用于干燥上述成形体12的热供给量会过大，而且，还会发生在大型的成形体12中芯部水分残留的问题。大部分的场合，成形体12的干燥在300秒以内完成，因而花费比该时间长的时间就会使得能量损失多、设备也增大。由于这些理由，干燥时间在60～300秒的范围即可。如前所述，干燥气孔率不同的各种成形体12的条件为，在干燥带5的气氛温度是200～1170℃。该气氛温度根据成形体12的气孔率而改变。
回转炉3的干燥带5的长度取为从供给原料的粉体的成形体12的部分沿回转方向直至30～130度的位置。这是因为，干燥时间是60～300秒和还原时间是8～20分钟(480～1200秒)时，干燥带5的长度相当于圆弧的30度或30度以下的距离内，独立地控制干燥带5的气氛温度是困难的。
如上述和图3所示那样，对于干燥带5的气氛温度控制，在干燥带5和还原带7的边界上设置排气出口烟道10、形成使在还原带7产生的高温排气不进入干燥带5的结构是有效的方法。该场合，在干燥带5的气氛温度过分降低的场合，由炉壁的加热燃烧器11进行辅助燃烧。另外，干燥带5的气氛温度过高的场合，必须具有图3所示的冷却炉床6和气氛的结构。作为炉床6的冷却方法，如前所述，有通过用水冷镶板9构成螺旋式排出装置8和成形体送料装置4之间的炉顶而进行冷却的方法。该场合，已还原的成形体13的排出结束，通过用金属制的水冷镶板9吸收来自裸露状态的炉床6的辐射热，炉床6的温度降低。在这种方法中，水冷镶板9的表面温度成为300℃左右，用30～50秒的冷却，炉床6的表面温度就可以达到约900℃或900℃以下。另外，在比成形体送料装置4更上游的部分、由喷嘴等向炉床6洒水的方法对炉床6的冷却也是有效的。
这样，用在干燥带5和还原带7的边界上设置排气出口烟道10的方法可以使高温排气不进入干燥带5中，藉此，就可以有效地降低干燥带5的气氛温度，而且可以精度良好地进行温度的控制。另一方面，在干燥带5的气氛温度是500℃或500℃以上良好的场合等时，如图4所示，有在干燥带5和还原带7的边界上设置下部具有间隙的隔板14的方法。通过隔板14的效果，干燥带5和还原带7成为各自独立的区域，容易一个一个地进行气氛温度的控制。另外，对于气氛温度的控制不需高精度的场合，即使没有隔板14也可以，可以将干燥带5的气氛温度控制与还原带7独立进行。
以下，图5表示了作为省略了干燥装置2的工艺，使用最经济方法的挤压成形装置时的设备构成的代表例。说明用这样的设备进行的成形体的制造、干燥和还原的方法。首先，将以50质量％或50质量％以上的比率含有水分的状态的氧化金属粉体和碳作为主体的还原剂制成粉状的原料混合并装入混合坑15中。氧化金属原料可以使用铁矿石粉、锰矿石粉、铬矿石粉等粉矿石或在金属制造业中产生的精炼炉的粉尘或轧制工序中产生的淤渣等。特别是在金属制造业中产生的淤渣，由于原来含有70％左右的水分，所以是最适宜本方法的原料。
在混合坑15中良好地搅拌混合原料的固液混合物，用泥浆输送泵16将该固液混合物输送到脱水装置17中，在这里将含有的水分脱水直至15～27质量％，形成原料混合物的含水凝聚体。作为脱水装置17可以使用将固液混合物注在循环移动的滤布上、用设置在该滤布上下的一对压紧辊挤压的型式的脱水装置、压滤机、离心脱水机等。将该含水凝聚体供给挤压式成形装置18，在这里以原含有水分那样地形成。成形体12的直径可以是8～20mm左右，另外，代表直径可以是5～21mm。制成在回转炉3中成形体12难以爆裂那样的，水蒸气容易跑掉的结构。具体地说，就是将成形体12的气孔率取为40～55％。
将这样的成形体12以水分是15～27质量％的状态供给回转炉3。在回转炉3的内部，将成形体12供给到炉床6上后，在干燥带5中，一边控制加热速度，一边进行干燥。具体地说，在600～1170℃的温度下干燥60～300秒。在干燥带5完成水分除去(干燥)的成形体12，与炉床6一起在炉内移动，移至高温的还原带7处，在成形体12的温度超过1100℃时，激烈地发生还原反应，成形体12的氧化金属大部分成为金属。用螺旋式排出装置8将已被还原的成形体13从炉床6中扒出。该已还原的成形体13可以作为电炉和高炉等的金属还原炉和精炼炉的原料而被使用。
(实施例)
表示用本发明的氧化金属和碳的粉体的成形体的干燥和还原的操作例。首先，表1中显示了作为用专用的干燥炉2干燥成形体后、在回转炉3中烧成还原的结果的实施例1～3。另外，实施例1～3的处理条件如下：原料粉体的氧化铁是63质量％，碳是15质量％，平均粒径是11微米。用盘式造粒装置、团块成形装置和挤压成形装置3种进行粉体的成形。在干燥炉2中干燥用这样的方法制造的成形体时，将水分蒸发速度取为V(临界蒸发速度)或V以下，将热供给速度取为Hin(临界热供给速度)或Hin以下。而且，在回转炉3中烧成还原完成干燥的成形体。无论是那一种成形体的还原处理，其还原时间都是15分钟，还原时的气氛温度都是1320℃。另一方面，在比较例中，用相同的成形体进行干燥、烧成还原。但是，将干燥时的水分蒸发速度取为超过V(临界蒸发速度)，另外，将热供给速度取为超过Hin(临界热供给速度)。其他条件与实施例1～3相同。将其结果示于表2。
另外，粉的发生率以用开孔5mm的筛子筛分干燥后的成形体时的不足5mm的成形体的质量相对于筛分之前的总质量的比率(质量％)来表示。另外，还原制品的块成品率以用开孔5mm的筛子筛分还原后的成形体时的5mm或5mm以上的成形体的质量相对于筛分之前的总质量的比率(质量％)来表示。铁金属化率以还原制品中的金属铁的质量相对于总的铁的质量的比率来表示。
表1
实施例1 实施例2 实施例3
成形装置 盘式造粒机 团块成形机 挤压成形机
成形体 球状 杏仁形状 圆柱状
大小*)(mm) 15 18 17
气孔率 27％ 33％ 47％
水分(质量％) 11.5％ 14.6％ 21.2％
干燥的临界值
V值(g/kg·s) 1.5 1.8 3.9
Hin值(kW/kg) 4.0 5.0 10.7
干燥实际
实际水分蒸发速度(g/kg·s) 0.77 1.3 2.7
实际热供给速度(kW/kg) 2.1 3.7 7.5
干燥状态的评价
有无爆裂 无 无 无
粉发生率(质量％) 3.9％ 2.6％ 3.3％
还原品效果
铁金属化率(质量％) 85％ 88％ 88％
块制品成品率(质量％) 92％ 88％ 86％
*)成形体体积的1/3次方
实施例1是使用盘式造粒装置制造的、比较致密的、气孔率为27％的成形体的操作的结果。由该成形体的大小和气孔率计算的V和Hin是1.5g/kg·s和4.0kw/kg。另一方面，实际的水分蒸发速度和热供给速度是0.77g/kg·s和2.1kw/kg。因而，由于水分蒸发速度比临界值更低，所以没有爆裂，而且，成形体表面的粉发生率成为3.9％的低水平。在还原该成形体的结果中，铁的金属化率高至85％，另外，块制品的成品率也是达到92％的良好值。
在实施例2中，使用团块成形装置制造的、气孔率是33％的成形体。由该成形体的大小和气孔率计算的V和Hin是1.8g/kg·s和5.0kw/kg。另一方面，实际的水分蒸发速度和热供给速度是1.3g/kg·s和3.7kw/kg的低值，没有爆裂，而且，成形体表面的粉发生率成为2.6％的低水平。在还原该成形体的结果中，铁的金属化率高至88％，另外，块制品的成品率也是达至88％的良好值。
在实施例3中，使用挤压成形装置制造的、填充密度低的、气孔率是47％的成形体。由该成形体的大小和气孔率计算的V和Hin是3.9g/kg·s和10.7kw/kg。另一方面，实际的水分蒸发速度和热供给速度是2.7g/kg·s和7.5kw/kg的低值，因此没有爆裂，而且，成形体表面的粉发生率在3.3％的低水平。在还原该成形体的结果中，铁的金属化率高至88％，另外，块制品的成品率也成为86％的良好值。如上所述，只要遵守本发明范围的干燥条件，就能够良好地进行成形体的干燥，并进行恰当的还原。
表2
比较例1 比较例2 比较例3
成形装置 盘式造粒机 团块成形机 挤压成形机
成形体 球状 杏仁形状 圆柱状
大小*)(mm) 15 18 17
气孔率(％) 27％ 33％ 47％
水分(质量％) 11.5％ 14.6％ 21.2％
干燥的临界值
V值(g/kg·s) 1.5 1.8 3.9
Hin值(kW/kg) 4.0 5.0 10.7
干燥实际
实际水分蒸发速度(g/kg·s) 2.5 2.2 5.5
实际热供给速度(kW/kg) 5.8 5.9 13.9
干燥状态的评价
有无爆裂 有 有 有
粉发生率(质量％) 88％ 76％ 37％
还原品效果
铁金属化率(质量％) 不能操作 不能操作 56％
块制品成品率(质量％) - - 53％
*)成形体体积的1/3次方
另一方面，比较例1～3是在本发明条件以外干燥与实施例1～3相同的成形体、使其还原的结果。由于成形体的水分蒸发速度和热供给速度都比临界值大，所以不能恰当地进行成形体的干燥。在比较例1和2中，成形体发生爆裂，成形体的76～88％成为粉。结果，在回转炉3中无法正常地进行还原操作。另外，比较例3是干燥、还原气孔率高的、由挤压成形装置制造的成形体的结果。即使在该成形体的干燥中，成形体的水分蒸发速度和热供给速度也比用V和Hin表示的临界值更大。其结果，虽然未发生爆裂，但是，成形体的37％成为粉。将该成形体的块和粉的混合物在回转炉3中烧成还原的结果，粉的部分受到由气氛的二氧化碳气体造成的再氧化的影响，得到铁的金属化率低，而且块制品的成品率也低的结果。
以下，表3表示了用如图3或图4所示那样、在回转炉3的内部进行成形体的干燥的方法进行操作的例的实施例4～6的结果。实施例1～3的处理条件如下：原料粉体与实施例1～3相同，氧化铁是63质量％，碳是15质量％，平均粒径是11微米。也仍用盘式造粒装置、团块成形装置和挤压成形装置的3种进行粉体的成形。将在炉内干燥时的水分蒸发速度取为V(临界蒸发速度)或V以下，将热供给速度取为Hin(临界热供给速度)或Hin以下。另外，使完成干燥的成形体紧接着在同一炉内烧成还原。还原时间是13分钟，还原时的气氛温度是1300℃。
表3
实施例4 实施例5 实施例6
成形装置 盘式造粒机 团块成形机 挤压成形机
成形体 球状 杏仁形状 圆柱状
大小*)(mm) 17 20 20
气孔率(体积％) 27％ 33％ 47％
水分(质量％) 11.5％ 14.6％ 21.2％
回转炉的干燥带
干燥带结构 用排气出口烟道区分还原带和干燥带·炉顶水冷结构 用排气出口烟道区分还原带和干燥带·设置加热燃烧器 用排气出口烟道区分还原带和干燥带·设置加热燃烧器
干燥带滞留时间(秒) 200 160 100
干燥带温度 250-450℃ 450-750℃ 700-950℃
干燥的临界值
V值(g/kg·s) 1.3 1.6 3.3
Hin值(kW/kg) 3.5 4.5 9.1
干燥实际
实际水分蒸发速度(g/kg·s) 0.67 1.1 2.6
实际热供给速度(kW/kg) 1.8 3.1 7.5
干燥状态的评价
有无爆裂 无 无 无
粉发生率(质量％) 5.1％ 5.9％ 3.1％
还原品效果
铁金属化率(质量％) 85％ 81％ 83％
块制品成品率(质量％) 94％ 81％ 85％
*)成形体体积的1/3次方
实施例4是使用以盘式造粒装置制造的、比较致密的、气孔率是27％的球形的成形体的操作例。该成形体的气孔率低，由于水分蒸发速度大时容易爆裂，所以，将干燥带5的气氛温度控制在从最低温度250℃到最高温度450℃。为此，按照在还原带7产生的高温排气不流入干燥带5那样、在干燥带5和还原带7之间设置排气出口烟道10。另外，为了降低炉床6和气氛的温度，使螺旋式排出装置8与成形体供给部的成形体送料装置4之间的炉顶和干燥带5的炉顶的一部分成为水冷结构。其结果，可以将向成形体的热供给速度取为Hin或Hin以下的1.8kw/kg，将水分蒸发速度取为V或V以下的0.67g/kg·s。还原处理也良好，粉发生率低至5.1％，铁的金属化率和块制品的成品率高。
实施例5是使用以团块成形装置制造的、气孔率是33％的杏仁形状的成形体的操作例。以按照该成形体无爆裂和粉化的问题那样为目的，将向成形体的热供给速度取为Hin或Hin以下和将水分蒸发速度取为V或V以下。为此，按照在还原带7产生的高温排气不流入干燥带5那样、在干燥带5和还原带7之间设置排气出口烟道10。但是，使用这样的成形体的场合，因由成形体产生的水蒸气比较多，有时发生干燥带5的气氛温度比目标值过分降低的情况，所以，要用设置在炉壁上的加热燃烧器11补充热，以使气氛温度在从最低温度450℃到最高温度750℃的范围内。其结果，水分蒸发速度成为比V更小的1.1g/kg·s。还原制品的铁的金属化率和块成品率良好。
实施例6是使用以挤压成形装置制造的、气孔率是47％的圆柱形的成形体的操作例。即使是该成形体，目的也是使其无爆裂和粉化的问题，将向成形体的热供给速度取为Hin或Hin以下，并将水分蒸发速度取为V或V以下。为此，与实施例5同样，在干燥带5和还原带7之间设置了排气出口烟道10。因实施例6的成形体水分多，所以由水蒸气造成的干燥带5的气氛温度的降低激烈。因而，要用设置在炉壁上的加热燃烧器11补充热，以使气氛温度在从最低温度700℃到最高温度950℃的范围内。其结果，水分蒸发速度成为比V更小的3.3g/kg·s。即使这样操作，还原制品的铁的金属化率和块成品率也是良好。
以下，作为实施例7，使用图5所示的还原装置，以在炼铁各工序中产生的大量含有氧化铁和碳的淤渣作为原料，使其成形后，进行还原。在该操作中使用的原料，其平均粒径是9微米，水分是21％。用挤压式成形装置制造的成形体的气孔率是44％，代表直径是15mm。在实施例7中，干燥带5温度控制在890～1020℃，干燥带5的长度，用炉床6的通过时间换算是150秒。在这样的条件下干燥的结果不发生成形体的爆裂和粉化的问题。还原带7的最高温度是1300℃，还原时间是13分钟。用实施例7得到的还原物，制品的块成品率高至91％，另外，粉尘的铁的损耗也是1.7％的低水平。特别是还原也良好，铁的金属化率达到88％。
产业上的可利用性
根据本发明，在还原用回转炉床法中，可以恰当地干燥含有水分的粉体的成形体，另外，可以经济地进行氧化金属的还原。另外，对于含有大量水分的、含有氧化金属和碳的粉尘和淤渣的处理是很有效的。

Claims (23)

1.一种成形体的干燥方法，其特征在于，在干燥含有氧化金属和碳的粉体、而且含有气孔率百分率值的0.2倍或0.2倍以上的质量百分率值的水分的成形体时，将该成形体含有的水的蒸发速度取为以下述表示的值V或V以下：
       V＝300P2/D
其中，V：水的临界蒸发速度(每1千克成形体的干燥质量的水的蒸发速度(g/kg·s))、D：成形体体积的1/3次方的值(mm)、P：气孔率(-)。
2.一种成形体的干燥方法，其特征在于，在干燥含有氧化金属和碳的粉体、而且含有气孔率百分率值的0.2倍或0.2倍以上的质量百分率值的水分的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为以下述表示的值Hin或Hin以下：
         Hin＝820P2/D
其中，Hin：临界热供给速度(每1千克成形体的干燥质量的热供给速度(kw/kg))、D：成形体体积的1/3次方的值(mm)、P：气孔率(-)。
3.根据权利要求1所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是4.4质量％或4.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是22～32％的成形体时，将该成形体的水分蒸发速度取为每1千克成形体的干燥质量每秒0.7克或其以下。
4.根据权利要求2所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是4.4质量％或4.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是22～32％的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量1.9千瓦或其以下。
5.根据权利要求1所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是6.4质量％或6.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是32％(超过)～40％的成形体时，将该成形体的水分蒸发速度取为每1千克成形体的干燥质量每秒1.3克或其以下。
6.根据权利要求2所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是6.4质量％或6.4质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是32％(超过)～40％的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量3.5千瓦或其以下。
7.根据权利要求1所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是8质量％或8质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是40％(超过)～55％的成形体时，将该成形体的水分蒸发速度取为每1千克成形体的干燥质量每秒2.3克或其以下。
8.根据权利要求2所述的成形体的干燥方法，其特征在于，从水分是8质量％或8质量％以上的状态干燥体积的1/3次方的值是5～21mm、而且气孔率是40％(超过)～55％的成形体时，将向该成形体的热供给速度取为每1千克成形体的干燥质量6.2千瓦或其以下。
9.根据权利要求1～8所述的成形体的干燥方法，其特征在于，对于含有氧化金属和碳的粉体，使用单独或混合含有由金属制造工序产生的金属氧化物和碳的粉体。
10.一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在旋转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原用权利要求1～8项的任一项的方法干燥过的成形体。
11.一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在旋转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原用权利要求9所述的方法干燥过的成形体。
12.一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在旋转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，用权利要求1～8项的任一所述的方法干燥成形体以后，紧接着在该炉内，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原该成形体。
13.一种氧化金属的还原方法，其特征在于，在将含有氧化金属和碳的粉体的成形体放在旋转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面、用炉内上部空间的气体燃烧热烧成而还原的回转炉床式的炉的内部，用权利要求9所述的方法干燥成形体以后，紧接着在该炉内，以1100℃或1100℃以上的温度烧成还原该成形体。
14.一种回转炉床式的金属还原炉，是用炉内上部空间的气体燃烧热、烧成而还原放在旋转移动的缺少中央部的圆形炉床的上面的含有氧化金属和碳的粉体的成形体、然后排出已还原的成形体的回转炉床式的炉，其特征在于，从供给原料粉体的成形体的部分沿回转方向直至30～130度的位置是成形体的干燥带。
15.根据权利要求14所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从供给上述原料成形体的部分沿回转方向30～130度的位置上设置排气烟道，将从供给上述原料成形体的部分直至排气烟道的位置之间形成为干燥带。
16.根据权利要求14所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从供给上述原料成形体的部分沿回转方向30～130度的位置上，设置在其下部与回转炉床之间具有间隙的隔板，将从供给原料成形体的部分直至该隔板之间形成为干燥带。
17.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分直至供给成原料形体的部分之间具备冷却炉床的机构。
18.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置。
19.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的氧化金属还原炉，其特征在于，在上述干燥带的侧壁上设加热燃烧器。
20.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分直至供给原料的成形体的部分之间具备冷却炉床的机构，同时在从排出已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置。
21.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分直至供给原料成形体的部分之间具备冷却炉床的机构，同时在上述干燥带的侧壁上设有加热燃烧器。
22.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置，同时在上述干燥带的侧壁上设有加热燃烧器。
23.根据权利要求14～16的任一所述的回转炉床式的金属还原炉，其特征在于，在从排出上述还原炉的已还原的成形体的部分直至供给原料的成形体的部分之间具备冷却炉床的机构，同时在从排出已还原的成形体的部分到干燥带间的炉内的炉顶和侧壁的一部分上具备水冷装置，而且，在上述干燥带的侧壁上设有加热燃烧器。
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