-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten, und ein
Verfahren zur Herstellung von reduziertem Eisen unter Verwendung
desselben.
-
Als
Verfahren zur Herstellung von reduziertem Eisen ist das MIDREX-Verfahren
gut bekannt, bei dem ein reduzierendes Gas, das durch Degenerieren
von natürlichem
Gas erhalten wird, durch Blasformen in einen Schachtofen geblasen
wird, und in dem Schachtofen so aufwärts bewegt wird, so dass dabei
das in den Ofen gefüllte
Eisenerz oder die Eisenoxidpellets, reduziert werden, wobei reduziertes
Eisen erhalten wird. Dieses Verfahren erfordert jedoch die Zufuhr
einer großen
Menge an natürlichem
Gas, das so teuer wie Treibstoff ist.
-
Daher
hat in letzter Zeit ein Verfahren zur Herstellung von reduziertem
Eisen unter Verwendung von relativ kostengünstiger Kohle als Reduktionsmittel
anstelle von natürlichem
Gas die Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Zum Beispiel offenbart
das US P Nr. 3,448,981 ein Verfahren zur Herstellung von reduziertem
Eisen, das das Erwärmen
und Reduzieren von Pellets umfaßt,
die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten und die durch Pelletisieren
einer Mischung aus Feinerz und einem kohlenstoffhaltigem Material
in einer Umgebung mit hoher Temperatur erhalten werden. Dieses Verfahren
weist die Vorteile auf, dass Kohle als das Reduktionsmittel verwendet
wird, Feinerz direkt verwendet werden kann, eine Reduktion mit hoher
Geschwindigkeit möglich
ist, der Kohlenstoffgehalt in einem Produkt eingestellt werden kann,
usw.
-
In
diesem Verfahren werden die Pellets, die das kohlenstoffhaltige
Material beinhalten, durch Strahlungswärme von der Oberseite eines
Hochtemperatur-Reduktionsofens
erhitzt, so dass daher ist die Höhe
der Pelletschicht eingeschränkt
ist. Zur Steigerung der Produktivität ist es daher notwendig, die
Reaktionsgeschwindigkeit für
die Reduktion zu erhöhen.
Da jedoch die Reaktionsgeschwindigkeit der Pellets durch die Wärmeübertragung
innerhalb der Pellets reguliert wird, werden zur Steigerung der
Produktivität
bei Erhöhung der
Temperatur des Reduktionsofens auf den Grenzwert der Wärmeübertragung
der Pellets oder höher,
die Oberflächen
der Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten, abgeschmolzen
und verursachen Probleme, dass sie im Ofen anhaftens und das Ofengehäuse beschädigen. Die
Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten, umfassen
Pellets, die durch Pelletisieren einer Mischung aus Rohmaterialien,
wie zum Beispiel Feinerz, einem kohlenstoffhaltigen Material, wie
zum Beispiel Kohle oder dergleichen, das als das Reduktionsmittel
dient, und einem Bindemittel unter Verwendung eines Pelletisierers
oder einer Formmaschine gebildet werden. In diesem Fall sind die
gebildeten Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten,
porös und
weisen zwischen dem kohlenstoffhaltigen Material und dem Feinerz
eine kleine Kontaktfläche,
eine niedrige thermische Leitfähigkeit
und eine geringe Reduktionsgeschwindigkeit auf.
-
Die
US-A-3 489 549 betrifft ein Sintermaterial in Form von Pellets,
das eine Größe im Bereich
von zwei bis fünf
mm aufweist und das aus einer Mischung hergestellt ist, die einen
Eisen enthaltenden trockenen Staub, der in Herstellungsverfahren
für Sauerstoffstahl
hergestellt wird, und Eisenoxidpulver, das aus Ätzabwasser rückgewonnen
wird und das einen Feuchtigkeitsgehalt von weniger als 1,5% und
eine Teilchengröße von weniger
als 1 Mikrometer aufweist, und ein fein gemahlenes Eisenerz mit
einem Feuchtigkeitsgehalt zwischen 2 bis 10 Prozent umfaßt, wobei
der Eisen enthaltende trockene Staub 15 bis 60 Gewichts-% der Mischung
ausmacht.
-
Die
GB-A2 172 586 betrifft ein Verfahren zur Herstellung metallurgischer
Verbundstoffe, das die folgenden Schritte umfaßt
- (a)
Aussetzen von Braunkohle gegenüber
Scherkräften
zur Herstellung einer plastischen Masse,
- (b) Beimischen einer fein gestückelten Metallverbindung mit
der Kohle entweder während
oder nach Schritt (a),
- (c) Verdichten der in Schritt (b) hergestellten Mischung zur
Herstellung einer verdichteten Masse,
- (d) Trocknen der verdichteten Masse zur Herstellung des metallurgischen
Verbundstoffs.
-
Die
JP-A-60 075 527 beschreibt die Wiederverwendung von Staub, der Eisen
enthält,
und Ätzkalkpulver,
die in Eisenhüttenwerken
als Materialien zur Herstellung von Eisen erzeugt werden, indem
sie rationell in Abhängigkeit
von den Feuchtigkeitsbedingungen und der chemischen Eigenschaft
des Staubs beim Schritt des Sammelns behandelt werden.
-
Die
EP-A-0 916 742, die ein Dokument gemäß Art. 54 (3) EPÜ ist, betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von Eisenoxidpellets, umfassend die
Schritte: des Zugebens von Wasser zu einer Rohmaterialmischung,
die Eisenoxid, das als ein Hauptbestandteil dient, ein kohlenstoffhaltiges
Material in einer zur Reduktion des Eisenoxids ausreichenden Menge,
ein organisches Bindemittel in einer zum Binden des Eisenoxids und
des kohlenstoffhaltigen Materials ausreichenden Menge und ein anorganisches
Koagulationsmittel in einer Menge von nicht weniger als 0,05 Massen-%
und weniger als 1 Massen-% umfaßt;
des Pelletisierens der resultierenden Mischung, wobei ein Grünpellet
erhalten wird, und des Trocknens des Grünpellets, bis der Feuchtigkeitsgehalt auf
genau oder auf weniger als 1,0 Massen-% verringert ist.
-
Dementsprechend
ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung Pellets zur Verfügung zu
stellen, die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten und die
in der Lage sind die Reduktionsreaktion des Eisenoxids zu fördern, und
die nach der Reduktion eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen,
und ein Verfahren mit hoher Produktivität zur Herstellung von reduziertem
Eisen unter Verwendung der Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges
Material beinhalten.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten, umfassend:
- – das
Mischen eines kohlenstoffhaltigen Materials in einer Menge von 10
bis 30 Massen-%, basierend auf dem Rohstoff Eisenerz, und Eisenerz,
das hauptsächlich
aus Eisenoxid zusammengesetzt ist, und
- – deren
Pelletisierung,
-
wobei
die maximale Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen und
der Anteil der Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
innerhalb des Bereiches über einer
Linie liegen, die die Wendepunkte A, B und C verbindet, einschließlich der
Linie, wobei Punkt A ein Punkt ist, an dem die maximale Fließfähigkeit
0 beträgt
und der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
15 Massen-% beträgt,
Punkt B ein Punkt ist, an dem die maximale Fließfähigkeit 0,5 beträgt und der
Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
1 Massen-% beträgt,
und Punkt C ein Punkt ist, an dem die maximale Fließfähigkeit
5 beträgt
und der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
1 Massen-% beträgt,
wobei die maximale Fließfähigkeit
ein Wert ist, der durch logDDPM dargestellt ist und durch Messung
unter Verwendung eines Gieseler Konsistenzmessers erhalten wird,
wie in den JIS M8801 definiert.
-
Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten, umfassend:
- – das
Mischen eines kohlenstoffhaltigen Materials in einer Menge von 10
bis 30 Massen-%, basierend auf dem Rohstoff Eisenerz, und Eisenerz,
das hauptsächlich
aus Eisenoxid zusammengesetzt ist, und
- – das
Mischen des resultierenden Gemisches mit einem Bindemittel und Wasser,
- – deren
Pelletisierung in einem Pelletisierer und,
- – deren
Trocknung,
wobei die maximale Fließfähigkeit des kohlenstoffhaltigen
Materials beim Erweichen und Schmelzen und der Anteil der Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz innerhalb des Bereiches über einer
Linie Liegen, die die Wendepunkte A, B und C verbindet, einschließlich der
Linie, wobei Punkt A ein Punkt ist, an dem die maximale Fließfähigkeit
0 beträgt
und der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
15 Massen-% beträgt,
Punkt B ein Punkt ist, an dem die maximale Fließfähigkeit 0,5 beträgt und der Anteil
an Eisenoxidteilchen von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz 1 Massen-% beträgt, und Punkt C ein Punkt ist,
an dem die maximale Fließfähigkeit
5 beträgt
und der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
1 Massen-% beträgt,
wobei die maximale Fließfähigkeit
ein Wert ist, der durch logDDPM dargestellt ist und durch Messung
unter Verwendung eines Gieseler Konsistenzmessers erhalten wird,
wie in JIS M8801 definiert.
-
Die
derart erhaltenen Pellets der vorliegenden Erfindung, die ein kohlenstoffhaltiges
Material beinhalten, umfassen ein kohlenstoffhaltiges Material und
Eisenerz, das hauptsächlich
aus Eisenoxid zusammengesetzt ist, wobei Kombinationen aus der maximalen
Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen und
dem Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
innerhalb des Bereiches über
einer Linie liegen, die die Punkte A, B und C, gezeigt in 1, verbindet, einschließlich der
Linie. Der in 1 gezeigte
Punkt A ist ein Punkt, an dem die maximale Fließfähigkeit 0 beträgt und der Anteil
der Eisenoxidteilchen von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz 15 Massen-% beträgt, der in 1 gezeigte Punkt B ist ein Punkt, an
dem die maximale Fließfähigkeit
0,5 beträgt
und der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
1 Massen-% beträgt,
und der in 1 gezeigte
Punkt C ist ein Punkt, an dem die maximale Fließfähigkeit 5 beträgt und der
Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
1 Massen-% beträgt.
-
In
diesem Fall ist es möglich,
die Reduktionsreaktion von Eisenoxid zu fördern und Pellets zu erhalten, die
ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten und die nach der Reduktion
eine ausgezeichnete Festigkeit aufweisen.
-
In
der vorliegenden Erfindung ist die maximale Fließfähigkeit ein Wert, der durch
logDDPM dargestellt ist und durch Messung unter Verwendung eines
Gieseler Konsistenzmessers erhalten wird, wie in JIS M8801 definiert.
Die Eisenoxidteilchen von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz werden durch ein Naß-Laserbeugungsverfahren gemessen.
-
In
der vorliegenden Erfindung stellt das kohlenstoffhaltige Material
ein Kohlenstoff enthaltendes Material, wie zum Beispiel Kohle, Koks,
Petrolkoks, Pech, Teer oder dergleichen und jedes kohlenstoffhaltige
Material dar, das der vorstehend beschriebenen Beziehung zwischen
der maximalen Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen genügt, und
der Anteil von Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
verwendet werden kann. Das kohlenstoffhaltige Material kann ein
einzelnes Material oder eine Mischung aus einer Mehrzahl von Materialien
sein, und das Eisenerz kann eine einzelne Sorte oder eine Mischung
aus einer Mehrzahl von Sorten sein.
-
Die
Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten, weisen
eine ausgezeichnete thermische Leitfähigkeit auf und daher kann
die Verwendung der Pellets eine Steigerung der Produktivität bei der
Herstellung von reduziertem Eisen realisieren.
-
1 ist eine graphische Darstellung,
die einen Bereich von Kombinationen aus der maximalen Fließfähigkeit
eines kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen
und dem Anteil von Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in Eisenerz zeigt,
damit der Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner in reduziertem
Eisen erfindungsgemäß 10 Massen-%
oder weniger beträgt,
-
2 ist eine graphische Darstellung,
die die Beziehung zwischen dem Anteil der Eisenoxidteilchen von
10 μm oder
kleiner in Eisenerz und dem Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner
in reduziertem Eisen mit jeder Fließfähigkeit eines kohlenstoffhaltigen
Materials beim Erweichen und Schmelzen in Beispiel 1 zeigt,
-
3 ist eine graphische Darstellung,
die die Beziehung zwischen der Reduktionszeit und dem Anteil an
Feingut von 6 mm oder kleiner in reduziertem Eisen mit einer Reduktionstemperatur
von 1300°C
in Beispiel 2 zeigt, und
-
4 ist eine graphische Darstellung,
die die Beziehung zwischen der Geschwindigkeit der Temperaturerhöhung der
zentralen Teile der Pellets und dem Anteil an Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in Eisenerz zeigt.
-
Ein
kohlenstoffhaltiges Material als Reduktionsmittel wird durch den
Beginn der Karbonisierung bei 260°C
oder mehr erweicht und geschmolzen und wird bei 550°C oder mehr
entsprechend der Sorte des Kohlenstoffs verfestigt. In diesem Temperaturbereich
dringt das geschmolzene kohlenstoffhaltige Material leicht in die
Räume zwischen
den Eisenoxidteilchen unter starker Bindung der Eisenoxidteilchen
ein. Diese Bindungsstruktur des Eisenerzes durch das kohlenstoffhaltige
Material erhöht
die Kontaktfläche
zwischen den Eisenoxidteilchen und dem kohlenstoffhaltigen Material
in den Pellets, wobei die thermische Leitfähigkeit in den Pellets, die
das kohlenstoffhaltige Material beinhalten verbessert wird.
-
Obwohl
die Menge des gemischten kohlenstoffhaltigen Materials eine Menge
sein kann, die zum Reduzieren des Eisenerzes entsprechend der Art
des Eisenerzes oder der Art des verwendeten Kohlenstoffs notwendig
ist, beträgt
ist Menge im allgemeinen ungefähr
10 bis 30 Massen-%, basierend auf dem Rohstoff Eisenerz. Das kohlenstoffhaltige
Material kann ein einzelnes oder eine Mischung aus einer Mehrzahl
von Materialien sein. Die maximale Fließfähigkeit ist ein Gewichtsmittel.
-
In
der vorliegenden Erfindung kann mit dem kohlenstoffhaltigen Material,
das eine maximale Fließfähigkeit
beim Erweichen und Schmelzen von 0 aufweist, die thermische Leitfähigkeit
in den Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten,
durch Anpassen des Anteils an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in
dem Eisenerz verbessert werden. Durch Verkleinern der Teilchengröße des Eisenerzes
wird nämlich
die Zahl der Kontakte zwischen den Eisenoxidteilchen unter Erhöhung der
Kontaktfläche
zwischen den Eisenoxidteilchen erhöht, wobei die thermische Leitfähigkeit
in den Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten,
verbessert wird, selbst wenn die maximale Fließfähigkeit des kohlenstoffhaltigen
Materials beim Erweichen und Schmelzen niedrig ist. Die Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz erhöhen
die Zahl der Bindungskontakte zwischen den Eisenoxidteilchen, die
durch Erwärmen
und Reduktion zur Förderung
des Sinterns metallisiert sind, wodurch die Festigkeit nach der
Reduktion erhöht
wird und wobei reduziertes Eisen mit einem geringen Anteil an Feingut
erhalten wird, der durch einen Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner
dargestellt wird.
-
Eine
Zunahme in der Kontaktfläche
zwischen dem kohlenstoffhaltigen Material und dem Eisenerz bewirkt
ebenfalls die direkte Förderung
der Reduktion mit dem kohlenstoffhaltigen Material. Da weiterhin
die Eisenoxidteilchen stark gebunden sind, kann der CO-Partialdruck
in den Pellets erhöht
sein, wodurch die gasförmige
Reduktion des Eisenerzes mit CO gefördert wird.
-
In
der vorliegenden Erfindung ist die optimale Teilchengröße des Eisenerzes
entsprechend der maximalen Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen,
insbesondere die Menge an Eisenerzteilchen von 10 μm oder kleiner
so definiert, dass selbst bei Verwendung von groben Eisenerz als
Rohmaterial, ein Teil des Eisenerzes gemahlen und dann gemischt
wird, oder eine erfor derliche Menge eines anderen Feineisenerzes
gemischt wird, um den Anteil der Eisenerzteilchen von 10 μm oder kleiner
nach dem Mischen zu regulieren, wodurch das Erreichen des Ziels
der Erfindung gestattet wird.
-
1 zeigt einen Bereich von
Kombinationen aus der maximalen Fließfähigkeit des kohlenstoffhaltigen
Materials beim Erweichen und Schmelzen und dem Anteil an Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in Eisenerz, damit der Anteil an Feingut von 6 mm oder
kleiner in reduziertem Eisen 10 Massen-% oder weniger beträgt. Im Bereich über einer
Linie, die die Wendepunkte A, B und C verbindet, gezeigt in 1, einschließlich der
Linie, kann das vorstehende Ziel erreicht werden.
-
Bei
Verwendung von Koks oder Petrolkoks als kohlenstoffhaltiges Material
ohne Fließfähigkeit,
kann der Anteil an Teilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
auf 15 Massen-% oder mehr (dem in 1 gezeigten
Punkt A entsprechend) eingestellt werden. In der vorliegenden Erfindung
kann selbst mit dem kohlenstoffhaltigen Material, das keine Fließfähigkeit
beim Erweichen und Schmelzen aufweist, die thermische Leitfähigkeit
in den Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten,
durch Anpassen des Anteils an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner
in Eisenerz verbessert werden. Durch Verringerung der Teilchengroße des Eisenerzes
wird nämlich
die Zahl der Kontakte zwischen den Eisenoxidteilchen unter Erhöhung der
Kontaktfläche
zwischen den Eisenoxidteilchen erhöht, wobei die thermische Leitfähigkeit
in den Pellets, die das kohlenstoffhaltige Material beinhalten,
selbst bei einer geringen maximalen Fließfähigkeit des kohlenstoffhaltigen Materials
beim Erweichen und Schmelzen, verbessert wird. Zusätzlich erhöhen die
Eisenoxidteilchen von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz die Zahl der Bindungskontakte zwischen
den Teilchen, die durch Reduktion unter Wärme zur Förderung des Sinterns metallisiert
sind, wodurch die Festigkeit von reduziertem Eisen erhöht wird
und wobei reduziertes Eisen mit einem geringen Anteil an Feingut
erhalten wird, der durch einen Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner
dargestellt wird.
-
Da
die maximale Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen erhöht wird,
kann der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
linear verringert werden. Mit einem kohlenstoffhaltigen Material,
das eine maximale Fließfähigkeit
von 0,5 beim Erweichen und Schmelzen auf weist, kann der Anteil an
Eisenoxidteilchen von 10 μm
oder kleiner 1 Massen-% oder mehr (dem in 1 gezeigten Punkt B entsprechend) sein.
Selbst mit einem kohlenstoffhaltigen Material, das eine maximale
Fließfähigkeit
von 0,5 oder mehr oder eine maximale Fließfähigkeit von 5 beim Erweichen
und Schmelzen aufweist (dem in 1 gezeigten
Punkt C entsprechend), beträgt
der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner vorzugsweise
1 Massen-% oder mehr. Sind im wesentlichen keine Teilchen von 10 μm oder kleiner
in dem Eisenerz vorhanden, sind die Eisenerteilchen signifikant
vergröbert,
wodurch die Zahl der Kontakte zwischen den entsprechenden Eisenoxidteilchen
abnimmt, die thermische Leitfähigkeit
in den Pellets verringert wird und die Gefahr einer Verringerung
der Festigkeit des reduzierten Eisens nach der Reduktion bewirkt
wird. Das kohlenstoffhaltige Material mit einer maximalen Fließfähigkeit
von 0,3 beim Erweichen und Schmelzen und Eisenerz, das Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner mit jeweiligen Anteilen von 1,7 Massen-%, 4,3 Massen-%
und 19,0 Massen-% enthält,
wurden zur Bildung von drei Sorten von Pellets, die das kohlenstoffhaltige
Material beinhalten und einen Durchmesser von 17 mm aufweisen, verwendet.
Die somit gebildeten Pellets wurden in eine Umgebung mit 1300°C gegeben
und die Geschwindigkeit des Temperaturanstiegs in den zentralen
Teilen der Pellets wurde untersucht. Die Ergebnisse sind in 4 gezeigt.
-
4 zeigt auf, dass mit zunehmendem
Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in Eisenerz,
die Zeit, die erforderlich ist, bis die zentralen Teile der Pellets
1300°C erreichen,
abnimmt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass wie vorstehend beschrieben,
eine Abnahme in der Teilchengröße des Eisenerzes
die Zahl der Kontakte zwischen den entsprechenden Eisenoxidteilchen
erhöht,
um die Bindung zwischen den entsprechenden Eisenoxidteilchen sicherzustellen,
selbst wenn die maximale Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials beim Erweichen und Schmelzen gering
ist, wodurch die thermische Leitfähigkeit in den Pellets, die
das kohlenstoffhaltige Material beinhalten, verbessert wird.
-
Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die
Beispiele beschrieben.
-
BEISPIEL 1
-
Zehn
Sorten (A bis J) von Kohle mit verschiedenen maximalen Fließfähigkeiten,
gezeigt in Tabelle 1, wurden als kohlenstoffhaltige Materialien
verwendet, und zehn Sorten (a bis j) von Eisenerz mit verschiedenen Anteilen
an Eisenoxidteilchen von 10 μm
oder kleiner, gezeigt in Tabelle 2, wurden zur Herstellung von Pellets verwendet,
die jedes der kohlenstoffhaltigen Materialien beinhalteten und einen
Durchmesser von 17 mm aufwiesen. Die Zusammensetzung der somit hergestellten
Pellets, die jedes der kohlenstoffhaltigen Materialien enthielten,
umfassten 100 Teile Eisenerz mit einem Eisengehalt von 67 bis 70
Massen-%, 25 bis 27 Teile einer einzelnen Kohle oder einer Mischung
aus zwei Sorten von Kohle und 1 Teil Bentonit und 0,1 Teil eines
organischen Bindemittels, die beide als Bindemittel verwndet wurden.
-
Insbesondere
wurden vorher festgelegte Mengen an Eisenerz, kohlenstoffhaltigem
Material und Bindemittel aus den entsprechenden Rohmaterialbehältern genommen
und dann mittels eines Rohmaterialmischers gemischt. Dann wurde
Wasser zu der resultierenden Mischung gegeben, gefolgt von Pelletisierung
unter Verwendung eines Pelletisierers. Nach der Pelletisierung durchliefen
die Pellets einen Trockner, um die Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges
Material beinhalten, herzustellen. Die Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges
Material beinhalteten, wurden unter Erwärmen mittels eines Drehherdofens
bei 1300°C
während
9 Minuten reduziert und der Anteil an Feingut des reduzierten Eisens
nach der Reduktion wurde gemessen. Die Ergebnisse sind in den 1 und 2 gezeigt.
-
1 zeigt, dass in dem Bereich
von Kombinationen aus maximaler Fließfähigkeit des kohlenstoffhaltigen
Materials und dem Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner
in dem Eisenerz über
der Linie, die die Wendepunkte A, B und C, gezeigt in 1, verbindet, einschließlich der
Linie, der Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner an reduziertem
Eisen nur weniger als 10 Massen-% beträgt (in der Zeichnung mit o
markiert). Andererseits beträgt
außerhalb
des vorstehenden Bereiches der Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner in
reduziertem Eisen 10 Massen-% oder mehr (in der Zeichnung mit x
markiert). 2 zeigt,
dass der Anteil an Feingut des reduzierten Eisens abnimmt, wenn
die maximale Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials zunimmt, und dass der Feinanteil
des reduzierten Eisens ebenfalls abnimmt, wenn der Anteil an Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in Eisenerz zunimmt. Dies ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass
eine Zunahme in der maxima len Fließfähigkeit des kohlenstoffhaltigen
Materials und eine Zunahme in dem Anteil an Eisenoxidteilchen von
10 μm oder
kleiner in dem Eisenerz zur Verbesserung der Festigkeit der Pellets,
die ein kohlenstoffhaltiges Material beinhalten, beiträgt.
-
-
-
Von
den in Beispiel 1 hergestellten Pellets, die ein kohlenstoffhaltiges
Material beinhalten, wurden zwei Sorten von Pellets, einschließlich einer
Sorte (Vergleichsbeispiel), bei der die maximale Fließfähigkeit
des kohlenstoffhaltigen Materials 0,3 betrug und der Anteil an Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz 4 Massen-% betrug, und eine Sorte (Beispiel
der vorliegenden Erfindung), bei der der Anteil an Eisenoxidteilchen
von 10 μm
oder kleiner in dem Eisenerz 7 Massen-% betrug, bei einer Reduktionstemperatur
von 1300°C
reduziert und die Reduktionszeit und der Anteil an Feingut des reduzierten
Eisens wurden gemessen. Die Ergebnisse sind in 3 gezeigt.
-
3 zeigt, dass, wenn der
Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in dem Eisenerz
4 Massen-% beträgt,
damit der Anteil an Feingut von 6 mm oder kleiner in dem reduzierten
Eisen 10 Massen-% oder weniger beträgt, eine Reduktionszeit von
9,2 Minuten zur Förderung
der Sinterung der metallisierten Teilchen nach der Reduktion erforderlich
ist. Beträgt
andererseits der Anteil an Eisenoxidteilchen von 10 μm oder kleiner in
dem Eisenerz 7 Massen-%, ist eine Reduktionszeit von 8,3 Minuten
erforderlich, um denselben Anteil an Feingut wie vorstehend zu erreichen.
Auf diese Weise verbessert eine Zunahme im Anteil an Eisenoxidteilchen von
10 μm oder
kleiner in Eisenerz die Festigkeit des reduzierten Eisens und verkürzt die
für die
Sinterung erforderliche Aufenthaltszeit in einem Reduktionsofen,
wodurch die Reduktionszeit verkürzt
wird. Daher offenbart der Vergleich zwischen den beiden Sorten von
Pellets, dass die Produktivität
des Beispiels der vorliegenden Erfindung im Vergleich zum Vergleichsbeispiel
um ungefähr
10% verbessert wird.
