JP2015101740A - Method for manufacturing reduced iron - Google Patents

Method for manufacturing reduced iron Download PDF

Info

Publication number
JP2015101740A
JP2015101740A JP2013241308A JP2013241308A JP2015101740A JP 2015101740 A JP2015101740 A JP 2015101740A JP 2013241308 A JP2013241308 A JP 2013241308A JP 2013241308 A JP2013241308 A JP 2013241308A JP 2015101740 A JP2015101740 A JP 2015101740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
agglomerate
reduced iron
iron
slag
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.)
Pending
Application number
JP2013241308A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
毅郎 足立
Takero Adachi
毅郎 足立
卓 對馬
Taku Tsushima
卓 對馬
原田 孝夫
Takao Harada
孝夫 原田
杉山 健
Takeshi Sugiyama
健 杉山
純一 椎野
Junichi Shiino
純一 椎野
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
Priority to JP2013241308A priority Critical patent/JP2015101740A/en
Publication of JP2015101740A publication Critical patent/JP2015101740A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a reduced iron having a less slag content, comprising: heating an agglomerate including an iron oxide containing material, a carbonaceous reducing agent and a melting point control agent to reduce iron oxide in the agglomerate; heating the iron oxide to melt a part of the reduced iron; aggregating the reduced iron to obtain reduced iron containing a sintered body; pulverizing the obtained reduced iron containing the sintered body; and separating the resultant material into the reduced iron and slag to manufacture the reduced iron.SOLUTION: The method for manufacturing reduced iron includes controlling the blending amount of a carbonaceous reducing agent on the basis of the amount of slag (kg/ton) calculated by the following formula (1) on the basis of the total amount of iron (the T.Fe amount) and amounts of CaO, SiO, AlOand MgO included in an agglomerate. The amount of slag is equal to 1000×[(CaO)+(SiO)+(alO)+(MgO)]/(T.Fe) ... (1)

Description

本発明は、鉄鉱石や酸化鉄等の酸化鉄源(以下、「酸化鉄含有物質」ということがある)、炭素を含有する還元剤(以下、「炭素質還元剤」ということがある)、および融点調整剤を含む塊成物を加熱し、該塊成物中の酸化鉄を還元して還元鉄(DRIとも呼ばれる。)を製造する方法に関するものである。   The present invention includes an iron oxide source such as iron ore and iron oxide (hereinafter sometimes referred to as “iron oxide-containing substance”), a reducing agent containing carbon (hereinafter also referred to as “carbonaceous reducing agent”), And an agglomerate containing a melting point adjusting agent is heated, and iron oxide in the agglomerate is reduced to produce reduced iron (also referred to as DRI).

酸化鉄含有物質を原料として還元鉄を製造する製鉄プロセスとして、直接製鉄法が知られている。直接製鉄法としては、MIDREX法が知られており、このMIDREX法では、酸化鉄を還元するための還元剤として天然ガスを多量に用いている。そのため、プラントの立地条件が天然ガスの生産地域に限定されるという問題があった。   A direct iron making method is known as an iron making process for producing reduced iron using an iron oxide-containing material as a raw material. As the direct iron manufacturing method, the MIDREX method is known, and this MIDREX method uses a large amount of natural gas as a reducing agent for reducing iron oxide. Therefore, there has been a problem that the location conditions of the plant are limited to the natural gas production region.

そこで、還元剤として、天然ガスの代わりに、入手が比較的容易な石炭などの炭素質還元剤を用いる直接製鉄法が検討されている。この直接製鉄法は、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化して得られる塊成物を、移動式炉床炉(例えば、回転炉床炉など)に装入し、炉に設けられた加熱バーナーによるガス伝熱や輻射熱によって塊成物を加熱し、該塊成物に含まれる酸化鉄を炭素質還元剤によって還元して還元鉄を製造する方法である。この直接製鉄法には、還元剤として入手が比較的容易な石炭などの炭素質還元剤を用いているほか、粉状の酸化鉄含有物質をそのまま利用できるという利点や、酸化鉄含有物質や炭素質還元剤が塊成物内で近接配置されるため、短時間で高速還元できるという利点や、製品として得られる還元鉄に含まれる炭素量を調整できるという利点がある。しかし、製品として得られる還元鉄には、原料として用いた酸化鉄含有物質や炭素質還元剤等に含まれる脈石(例えば、SiO2、Al23、MgOなど)がスラグとして混入するため、還元鉄の鉄品位は低くなる傾向がある。そのため、製品として得られた還元鉄を実用するにあたっては、還元鉄を、例えば、電気炉へ装入し、スラグを分離除去する必要がある。ところが、還元鉄に含まれるスラグ量が増加すると、精錬時の歩留まりを低下させるため、鉄品位が高く、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造することが求められている。 Therefore, a direct iron manufacturing method using a carbonaceous reducing agent such as coal that is relatively easy to obtain instead of natural gas as a reducing agent has been studied. In this direct iron manufacturing method, an agglomerate obtained by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point adjusting agent is transferred to a mobile hearth furnace (for example, a rotary hearth furnace). It is a method for producing reduced iron by charging the agglomerate by gas heat transfer or radiant heat by a heating burner provided in the furnace, and reducing the iron oxide contained in the agglomerate with a carbonaceous reducing agent. is there. This direct iron manufacturing method uses a carbonaceous reducing agent such as coal, which is relatively easy to obtain as a reducing agent, and also has the advantage that powdered iron oxide-containing materials can be used as they are, as well as iron oxide-containing materials and carbon. Since the quality reducing agent is arranged close to the agglomerate, there is an advantage that it can be reduced at high speed in a short time and an advantage that the amount of carbon contained in the reduced iron obtained as a product can be adjusted. However, the reduced iron obtained as a product contains gangue (eg, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, etc.) contained in the iron oxide-containing substance or carbonaceous reducing agent used as a raw material as slag. The iron grade of reduced iron tends to be low. Therefore, when putting the reduced iron obtained as a product into practical use, it is necessary to charge the reduced iron into, for example, an electric furnace and separate and remove the slag. However, when the amount of slag contained in the reduced iron increases, the yield at the time of refining is reduced, so that it is required to produce reduced iron with high iron quality and low slag content.

還元鉄に含まれるスラグ量を低減する方法としては、原料として、鉄品位の高い酸化鉄含有物質を用いることが考えられる。しかし、利用可能な酸化鉄含有物質の選択幅は狭くなる。   As a method of reducing the amount of slag contained in reduced iron, it is conceivable to use an iron oxide-containing substance having a high iron quality as a raw material. However, the range of available iron oxide-containing materials is narrow.

こうした問題の解決策として、鉄品位の高い還元鉄を得るために、炭材内装酸化鉄塊成物を製造する方法が特許文献1に提案されている。この方法では、加熱還元により、還元鉄外皮(シェル部)を生成且つ成長させ、内部(コア部)では酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進めると共に、内部に脈石からなる生成スラグおよび還元鉄を凝集させ、還元鉄とスラグとを溶融分離している(この方法は、ITmk3法と呼ばれることがある)。ところが、この方法を用いても原料として用いている鉄鉱石中の脈石が極端に多い場合は、還元鉄とスラグの溶融分離が困難となる。そのため、脈石を極端に多く含有する鉄鉱石は世界中に存在するものの、その利用技術として有効なものは現在あまり知られていない。   As a solution to such a problem, Patent Document 1 proposes a method for producing a carbonaceous material-containing iron oxide agglomerate in order to obtain reduced iron with high iron quality. In this method, reduced iron skin (shell part) is generated and grown by heat reduction, and the reduction is continued until iron oxide is substantially absent in the interior (core part), and the generated slag composed of gangue is formed inside. In addition, the reduced iron is agglomerated and the reduced iron and slag are melted and separated (this method is sometimes called the ITmk3 method). However, even if this method is used, when the gangue in the iron ore used as a raw material is extremely large, it becomes difficult to melt and separate reduced iron and slag. For this reason, iron ore containing an extremely large amount of gangue exists all over the world, but what is effective as its utilization technology is not well known at present.

脈石を多く含有する鉄鉱石を用いて還元鉄を製造する方法としては、例えば、還元鉄とスラグとを完全に溶融分離させずに、還元鉄とスラグとが微細に入り混じった焼結体を形成し、この焼結体を還元鉄とスラグの硬度の差を利用して機械的に粉砕、分離することで、鉄純度が高い還元鉄を製造することが考えられる。例えば、特許文献2には、高温度雰囲気下で加熱還元処理して得られた還元鉄を粉砕処理し、次いで、所定の粒径を境に粒度選別し、所定の粒径以下の還元鉄粒子に対し、磁力による分離を行い、還元鉄を回収する技術が開示されている。   Examples of a method for producing reduced iron using iron ore containing a large amount of gangue include, for example, a sintered body in which reduced iron and slag are finely mixed without reducing iron and slag being completely melted and separated. It is conceivable to produce reduced iron with high iron purity by mechanically pulverizing and separating this sintered body using the difference in hardness between reduced iron and slag. For example, in Patent Document 2, reduced iron obtained by heat reduction treatment in a high-temperature atmosphere is pulverized, and then subjected to particle size selection with a predetermined particle size as a boundary, and reduced iron particles having a predetermined particle size or less. On the other hand, a technique for separating reduced magnetic force and recovering reduced iron is disclosed.

特開平9−256017号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-256017 特開2002−363624号公報JP 2002-363624 A

上記特許文献2に開示されている技術によれば、上記特許文献1に提案されているプロセスに比べて脈石を多く含有する鉄鉱石を利用でき、また、加熱温度を低く設定でき、更に、還元鉄を浸炭溶融させる必要がないため、用いる還元剤の量を低減できる。しかし、上記特許文献2に開示されている技術において、還元鉄外皮(シェル部)の内部(コア部)で還元鉄を成長させるには、脈石を早期にスラグとして溶融させ、還元鉄を移動しやすく、且つ凝集しやすくする必要がある。ところが、一般に、脈石を多く含有する鉄鉱石を用いると、還元鉄間の距離が大きくなるため、還元鉄同士は凝集しにくくなり、成長しにくくなる。還元鉄が凝集されない場合は、スラグとの分離性が悪くなる。   According to the technique disclosed in Patent Document 2, iron ore containing a lot of gangue can be used compared to the process proposed in Patent Document 1, and the heating temperature can be set low. Since it is not necessary to carburize and melt the reduced iron, the amount of reducing agent used can be reduced. However, in the technique disclosed in Patent Document 2, in order to grow reduced iron in the inside (core part) of the reduced iron shell (shell part), the gangue is melted as slag early, and the reduced iron is moved. It is necessary to make it easy and to aggregate. However, in general, when iron ore containing a large amount of gangue is used, the distance between the reduced irons is increased, so that the reduced irons are less likely to agglomerate and grow less easily. If the reduced iron is not aggregated, the separability from the slag is deteriorated.

本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む塊成物を加熱し、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融し、還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体とし、得られた還元鉄含有焼結体を粉砕し、還元鉄とスラグに分離して還元鉄を製造するにあたり、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造できる方法を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned circumstances, and its purpose is to heat an agglomerate containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point regulator, and Reduce the iron oxide inside, further heat to melt a part of the reduced iron, aggregate the reduced iron to obtain a reduced iron-containing sintered body, pulverize the obtained reduced iron-containing sintered body, and reduce the reduced iron In producing reduced iron by separating it into slag, it is to provide a method capable of producing reduced iron with a low slag content.

上記課題を解決することのできた本発明に係る還元鉄の製造方法とは、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化し、得られた塊成物を移動式炉床炉の炉床上に装入して加熱することによって、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融し、還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体とし、得られた還元鉄含有焼結体を粉砕し、還元鉄とスラグに分離して還元鉄を製造するにあたり、
前記塊成物に含まれる全鉄量(T.Fe量)、CaO量、SiO2量、Al23量、およびMgO量に基づいて下記式(1)で算出されるスラグ量(kg/ton)に基づいて、前記炭素質還元剤の配合量を調整する点に要旨を有している。下記式(1)において、( )は、塊成物に含まれる各成分の量(質量%)を意味する。
スラグ量=1000×[(CaO)+(SiO2)+(Al23)+(MgO)]/(T.Fe) ・・・(1)
The method for producing reduced iron according to the present invention that has solved the above-mentioned problems is to agglomerate a mixture containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point regulator, and move the obtained agglomerate. The iron oxide in the agglomerate is reduced by charging the hearth of the type hearth furnace and heating, further heating to melt a part of the reduced iron, and agglomerating the reduced iron to reduce the reduced iron In the case of producing reduced iron containing sinter, the obtained reduced iron-containing sintered body is pulverized and separated into reduced iron and slag.
Slag amount (kg / kg) calculated by the following formula (1) based on the total iron amount (T.Fe amount), CaO amount, SiO 2 amount, Al 2 O 3 amount, and MgO amount contained in the agglomerate Ton), the point is that the blending amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted. In the following formula (1), () means the amount (% by mass) of each component contained in the agglomerate.
Slag amount = 1000 × [(CaO) + (SiO 2 ) + (Al 2 O 3 ) + (MgO)] / (T.Fe) (1)

前記塊成物の質量を100%としたときに、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)と、前記塊成物に含まれる前記スラグ量とが、下記式(2)の関係を満足するように、前記炭素質還元剤の配合量を調整し、且つ前記塊成物を1350℃以上で加熱することが好ましい。
−1.66×スラグ量+506.6×酸素量/固定炭素量+108.9≧200 ・・・(2)
When the mass of the agglomerate is 100%, the value obtained by dividing the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate (oxygen amount / fixed) The amount of carbonaceous reducing agent is adjusted so that the amount of carbon) and the amount of slag contained in the agglomerate satisfy the relationship of the following formula (2), and the agglomerate is 1350: It is preferable to heat at a temperature of ° C or higher.
−1.66 × slag amount + 506.6 × oxygen amount / fixed carbon amount + 108.9 ≧ 200 (2)

前記塊成物に含まれる前記スラグ量が400kg/ton以上であり、前記塊成物の質量を100%としたときに、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)が、1.60〜2.00の範囲となるように、前記炭素質還元剤の配合量を調整し、且つ前記塊成物を1350℃以上で加熱することも推奨される。   When the amount of the slag contained in the agglomerate is 400 kg / ton or more and the mass of the agglomerate is 100%, the amount of oxygen in the iron oxide-containing substance contained in the agglomerate is Adjusting the blending amount of the carbonaceous reducing agent so that the value (oxygen amount / fixed carbon amount) divided by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate is in the range of 1.60 to 2.00; and It is also recommended that the agglomerate be heated above 1350 ° C.

本発明によれば、塊成物に含まれるスラグ量に基づいて、塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整しており、具体的には、塊成物の質量を100%としたとき、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)と、該塊成物に含まれるスラグ量とが所定の関係を満足するように、塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整しているため、スラグの溶融を促進でき、還元鉄の凝集および成長を加速できる。その結果、還元鉄とスラグとの分離性を向上できるため、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造できる。   According to the present invention, based on the amount of slag contained in the agglomerate, the amount of carbonaceous reducing agent blended in the agglomerate is adjusted. Specifically, the mass of the agglomerate is 100%. When the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate is divided by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate (oxygen amount / fixed carbon amount), and contained in the agglomerate Since the amount of carbonaceous reducing agent blended in the agglomerate is adjusted so that the amount of slag satisfies a predetermined relationship, melting of slag can be promoted, and aggregation and growth of reduced iron can be accelerated. As a result, since the separability between reduced iron and slag can be improved, reduced iron with a low slag content can be produced.

図1は、実施例で得られた還元鉄含有焼結体の断面を撮影した図面代用写真である。FIG. 1 is a drawing-substituting photograph in which a cross section of the reduced iron-containing sintered body obtained in the example is photographed. 図2は、式(2)の左辺の値と、コア部において生成した還元鉄の50%体積粒径との関係を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the value on the left side of Equation (2) and the 50% volume particle size of the reduced iron produced in the core part. 図3は、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径と、還元鉄に含まれるスラグ含有量(残存スラグ率)との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the 50% volume particle size of the reduced iron produced in the core part and the slag content (residual slag ratio) contained in the reduced iron.

本発明者らは、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む塊成物を加熱し、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融し、還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体とし、得られた還元鉄含有焼結体を粉砕し、還元鉄とスラグに分離して還元鉄を製造するにあたり、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造することを目指して鋭意検討を重ねてきた。その結果、塊成物に含まれるスラグ量に基づいて、該塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整すればよいこと、具体的には、塊成物の質量を100%としたとき、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)と、該塊成物に含まれるスラグ量とが所定の関係を満足するように、該塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整すればよいことを見出し、本発明を完成した。   The present inventors heat an agglomerate containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point modifier, reduce the iron oxide in the agglomerate, and further heat to a part of the reduced iron. When the reduced iron-containing sintered body is crushed and separated into reduced iron and slag to produce reduced iron, the reduced iron content is aggregated. We have intensively studied to produce a small amount of reduced iron. As a result, based on the amount of slag contained in the agglomerate, the amount of carbonaceous reducing agent to be blended in the agglomerate may be adjusted. Specifically, when the mass of the agglomerate is 100% A value obtained by dividing the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerated material by the amount of fixed carbon contained in the agglomerated material (oxygen amount / fixed carbon amount), and slag contained in the agglomerated material The inventors have found that the amount of carbonaceous reducing agent to be blended in the agglomerate may be adjusted so that the amount satisfies a predetermined relationship, and the present invention has been completed.

即ち、本発明では、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化し、得られた塊成物を移動式炉床炉の炉床上に装入して加熱することによって、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融し、還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体としている。この還元鉄含有焼結体は、還元鉄とスラグ等が一体になったものであり、外殻(シェル部)と、該外殻に内包された内部(コア部)で構成されており、シェル部とコア部の間には、空隙が存在している。   That is, in the present invention, a mixture containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point modifier is agglomerated, and the obtained agglomerate is charged on the hearth of a mobile hearth furnace and heated. Thus, the iron oxide in the agglomerate is reduced, further heated to melt a part of the reduced iron, and the reduced iron is aggregated to form a reduced iron-containing sintered body. This reduced iron-containing sintered body is formed by integrating reduced iron and slag, etc., and is composed of an outer shell (shell portion) and an inner portion (core portion) enclosed in the outer shell. There is a gap between the part and the core part.

塊成物は外部からの伝熱により加熱されるため、塊成物の外側に存在している酸化鉄が優先的に還元される。その結果、塊成物の外側には、還元鉄で構成される外殻(シェル部)が形成される。一方、加熱が進むと、外殻を伝熱して塊成物の内部も加熱される。この外殻の内側においても酸化鉄の還元が進み、還元鉄とスラグが混在しているコア部を形成する。このように、還元鉄含有焼結体は、外殻(シェル部)と内部(コア部)で構成されており、外殻と内部は、還元鉄とスラグで構成されている。還元鉄とスラグには硬度差があるため、還元鉄含有焼結体を粉砕すると、還元鉄とスラグに比較的容易に分離可能となる。   Since the agglomerate is heated by heat transfer from the outside, the iron oxide existing outside the agglomerate is preferentially reduced. As a result, an outer shell (shell portion) made of reduced iron is formed outside the agglomerate. On the other hand, as the heating proceeds, the inside of the agglomerate is heated by transferring heat through the outer shell. Even inside the outer shell, the reduction of iron oxide proceeds to form a core portion in which reduced iron and slag are mixed. Thus, the reduced iron containing sintered compact is comprised by the outer shell (shell part) and the inside (core part), and the outer shell and the inside are comprised by reduced iron and slag. Since reduced iron and slag have a hardness difference, when the reduced iron-containing sintered body is pulverized, it can be relatively easily separated into reduced iron and slag.

ところが、塊成物の内部で生成するスラグ量が多くなると、還元鉄とスラグが分離し難くなることがあり、スラグ含有量の多い還元鉄しか得られないことがある。   However, when the amount of slag produced inside the agglomerate increases, it may be difficult to separate reduced iron and slag, and only reduced iron with a high slag content may be obtained.

そこで、本発明では、塊成物に含まれる全鉄量(T.Fe量)、CaO量、SiO2量、Al23量、およびMgO量に基づいて下記式(1)で算出されるスラグ量(kg/ton)に基づいて、塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整する。これにより、還元鉄含有焼結体のうち、特に、コア部に生成する還元鉄とスラグとを粉砕、分離するときの分離性を高めることができるため、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造できる。下記式(1)において、( )は、塊成物に含まれる各成分の量(質量%)を意味する。
スラグ量=1000×[(CaO)+(SiO2)+(Al23)+(MgO)]/(T.Fe) ・・・(1)
Therefore, in the present invention, the total iron amount (T.Fe amount), CaO amount, SiO 2 amount, Al 2 O 3 amount, and MgO amount contained in the agglomerate are calculated by the following formula (1). Based on the amount of slag (kg / ton), the amount of carbonaceous reducing agent to be blended in the agglomerate is adjusted. Accordingly, among the reduced iron-containing sintered bodies, in particular, it is possible to improve the separability when pulverizing and separating the reduced iron and slag generated in the core portion, and thus it is possible to produce reduced iron with a low slag content. . In the following formula (1), () means the amount (% by mass) of each component contained in the agglomerate.
Slag amount = 1000 × [(CaO) + (SiO 2 ) + (Al 2 O 3 ) + (MgO)] / (T.Fe) (1)

上記式(1)は、塊成物に含まれる成分のうち、スラグとなり得るCaO、SiO2、Al23、およびMgOの合計量(単位はkg)と、製品となり得るT.Fe(単位はton)との関係を示しており、上記式(1)で表されるスラグ量が少ないほど、高品位な塊成物であることを示しており、スラグ量が多いほど、低品位な塊成物であることを意味している。 Of the components contained in the agglomerate, the above formula (1) is the total amount (unit: kg) of CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 and MgO that can be slag, and T. It shows the relationship with Fe (unit is ton). The smaller the amount of slag represented by the above formula (1), the higher the quality of the agglomerate. The larger the amount of slag, the lower the amount. It means that it is a quality agglomerate.

そして、上記スラグ量に基づいて、コア部に生成する還元鉄が成長するように、上記塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整することによって、還元鉄とスラグとの分離性を高めることができる。つまり、上記スラグ量が多くなるほど、還元鉄間の距離が大きくなるため、還元鉄は成長しにくくなる。   And based on the said slag amount, the separability of reduced iron and slag is improved by adjusting the amount of carbonaceous reducing agent mix | blended with the said agglomerate so that the reduced iron produced | generated in a core part may grow. be able to. That is, the greater the amount of slag, the greater the distance between the reduced irons, making it difficult for the reduced irons to grow.

そこで、本発明では、スラグを速やかに溶融させるために、塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整する。   Therefore, in the present invention, in order to quickly melt the slag, the amount of the carbonaceous reducing agent blended in the agglomerate is adjusted.

上記スラグ量に基づいて、上記塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整した塊成物を用いて還元鉄を製造する具体的な方法としては、例えば、上記塊成物の質量を100%としたときに、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)と、該塊成物に含まれる上記スラグ量とが、下記式(2)の関係を満足するように、上記炭素質還元剤の配合量を調整し、且つ上記塊成物を1350℃以上で加熱する方法が挙げられる。
−1.66×スラグ量+506.6×酸素量/固定炭素量+108.9≧200 ・・・(2)
As a specific method for producing reduced iron using an agglomerate in which the amount of carbonaceous reducing agent blended in the agglomerate is adjusted based on the slag amount, for example, the mass of the agglomerate is 100. %, The amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate divided by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate (oxygen amount / fixed carbon amount), and the agglomeration A method of adjusting the blending amount of the carbonaceous reducing agent and heating the agglomerate at 1350 ° C. or higher so that the amount of slag contained in the product satisfies the relationship of the following formula (2). It is done.
−1.66 × slag amount + 506.6 × oxygen amount / fixed carbon amount + 108.9 ≧ 200 (2)

塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量は、次の手順で算出できる。   The amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate can be calculated by the following procedure.

まず、塊成物中の全鉄(T.Fe)およびFeO量を化学分析によって求める。次に、T.Feのうち、FeOとして存在していないFeは、全てFe23として存在していると仮定し、下記式(i)により、塊成物に含まれるFe23の質量(WFe2O3)を算出する。下記式(i)において、Wxは成分Xの質量(質量%)、Mxは成分Xの分子量を夫々示しており、MFeはFeの分子量で55.85、MFeOはFeOの分子量で71.85、MFe2O3はFe23の分子量で159.7である。 First, the total iron (T.Fe) and FeO amounts in the agglomerate are determined by chemical analysis. Next, T.W. Among Fe, Fe does not exist as FeO assumes that exist as all Fe 2 O 3, by the following formula (i), the mass of Fe 2 O 3 contained in the agglomerates (W Fe2 O3) Is calculated. In the following formula (i), W x represents the mass (mass%) of component X, M x represents the molecular weight of component X, M Fe is the molecular weight of Fe, 55.85, and M FeO is the molecular weight of FeO. 71.85, M Fe2O3 is 159.7 in terms of molecular weight of Fe 2 O 3 .

次に、下記式(ii)に基づいて、Fe23に含まれる酸素量と、FeOに含まれる酸素量の合計として、塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を算出する。式中、MFe2O3はFe23の分子量で159.7、MOは酸素の分子量で16である。 Next, based on the following formula (ii), the amount of oxygen in the iron oxide-containing substance contained in the agglomerate is calculated as the sum of the amount of oxygen contained in Fe 2 O 3 and the amount of oxygen contained in FeO. . Wherein, M Fe2 O3 is 159.7 in molecular weight of Fe 2 O 3, M O is a 16 molecular weight of oxygen.

塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)は、炭素質還元剤の配合量を決定するための指標となる。即ち、酸化鉄含有物質の代表である鉄鉱石に含まれる鉄分は、鉄鉱石中では、Fe23やFe34などの酸化鉄(これらをまとめてFeOxと表記する)として存在している。一方、炭素質還元剤としては、石炭を好適に用いることができ、この石炭に含まれる炭素は、加熱したときに揮発分として失われるものの他、加熱しても残るものがあり、この加熱後に残る炭素は、一般に、固定炭素と呼ばれている。揮発性の炭素は、酸化鉄の還元には殆ど寄与しないが、固定炭素は、酸化鉄の還元に寄与する。従って固定炭素の含有量が多い石炭ほど、石炭の品位が優れていることとなる。このため、塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)は、還元すべき酸素量に対して、どれだけの固定炭素量が存在するかを示しており、この値が小さいほど、酸化鉄の還元に充分な固定炭素が存在していることを意味し、この値が大きいほど、酸化鉄に対して固定炭素が不足気味であることを意味している。 The value obtained by dividing the amount of oxygen in the iron oxide-containing substance contained in the agglomerated material by the amount of fixed carbon contained in the agglomerated material (oxygen amount / fixed carbon amount) determines the blending amount of the carbonaceous reducing agent. It becomes an index for. That is, iron contained in iron ore, which is a representative iron oxide-containing substance, exists in iron ore as iron oxides such as Fe 2 O 3 and Fe 3 O 4 (collectively referred to as FeO x ). ing. On the other hand, as the carbonaceous reducing agent, coal can be suitably used, and the carbon contained in this coal is not lost as volatile matter when heated, but also remains after heating. The remaining carbon is generally called fixed carbon. Volatile carbon contributes little to the reduction of iron oxide, whereas fixed carbon contributes to the reduction of iron oxide. Therefore, the higher the content of fixed carbon, the better the quality of the coal. For this reason, the value obtained by dividing the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate (oxygen amount / fixed carbon amount) is relative to the amount of oxygen to be reduced. It shows how much fixed carbon is present, the smaller this value, the more fixed carbon is present for the reduction of iron oxide, and the higher this value, the more iron oxide. This means that the fixed carbon is in short supply.

そして、上記式(2)は、本発明者らが種々実験を繰り返し行って導出したものであり、塊成物に含まれるスラグ量が多い場合、塊成物に配合する炭素質還元剤量を低減すればよいと考えられるという知見に基づいて導出したものである。式(2)を導出した過程について説明する。   The above formula (2) is derived by the present inventors repeatedly conducting various experiments. When the amount of slag contained in the agglomerate is large, the amount of the carbonaceous reducing agent blended in the agglomerate is calculated. It is derived based on the knowledge that it is thought that it should be reduced. The process of deriving equation (2) will be described.

まず、実験により求めたコア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を従属変数とし、酸素量/固定炭素量の値と、スラグ量を独立変数として重回帰を実施することにより、下記式(iii)を得た。
−1.66×スラグ量+506.6×酸素量/固定炭素量+108.9 ・・(iii)
First, by carrying out multiple regression with the 50% volume particle size of reduced iron produced in the core determined by experiment as a dependent variable, and the value of oxygen amount / fixed carbon amount and slag amount as independent variables, (Iii) was obtained.
−1.66 × slag amount + 506.6 × oxygen amount / fixed carbon amount + 108.9 (iii)

還元鉄の50%体積粒径とは、コア部に生成している還元鉄の粒径を表す指標として用いている。これは、還元鉄含有焼結体の断面を観察したときに、コア部における任意の領域において、還元鉄を、粒径が小さいものから順に並べ、その還元鉄の体積を累積したときに、領域内に観察される全還元鉄の体積に対して50%となるときの粒径を意味している。還元鉄の50%体積粒径の算出手順は、実施例の項で説明する。   The 50% volume particle size of reduced iron is used as an index representing the particle size of reduced iron produced in the core part. This is because when the cross section of the reduced iron-containing sintered body is observed, the reduced iron is arranged in order from the smallest particle size in an arbitrary region in the core portion, and the volume of the reduced iron is accumulated. It means the particle size when it becomes 50% with respect to the volume of the total reduced iron observed inside. The procedure for calculating the 50% volume particle size of reduced iron will be described in the Examples section.

上記式(iii)は、酸素量/固定炭素量の値と、スラグ量とから、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を予測する式であり、式(iii)の値を横軸、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を縦軸にしてグラフを作成すると、後記する実施例で図2に示すように、良好な相関関係が認められる。なお、図2では、横軸を「式(2)の左辺の値」と表記しているが、式(2)の左辺と上記式(iii)は同一である。   The above formula (iii) is a formula for predicting the 50% volume particle diameter of reduced iron produced in the core part from the value of oxygen amount / fixed carbon amount and the amount of slag, and the value of formula (iii) When a graph is created with the 50% volume particle size of reduced iron produced in the axis and core portions as the vertical axis, a good correlation is recognized as shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis is expressed as “the value of the left side of equation (2)”, but the left side of equation (2) and the above equation (iii) are the same.

ところで、本発明者らが事前に基礎実験を行ったところ、後述する実施例の項で実証するように、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を200μm以上にすれば、還元鉄に含まれるスラグ含有量を10質量%以下に低減できることが分かった。還元鉄に含まれるスラグ含有量を10質量%以下とすることを基準としているのは、高炉等で鉄源として用いるときに要求される還元鉄に含まれるスラグ含有率は10質量%以下であるからである。そして、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径と、還元鉄に含まれるスラグ含有量(残存スラグ率)との関係を示す図3から明らかなように、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を200μm以上とすれば、還元鉄に含まれるスラグ含有量を10質量%以下に低減できることが分かる。   By the way, when the present inventors conducted a basic experiment in advance, as demonstrated in the section of the examples described later, if the 50% volume particle size of the reduced iron produced in the core part is 200 μm or more, the reduced iron It has been found that the slag content contained in can be reduced to 10% by mass or less. The standard for setting the slag content in the reduced iron to 10% by mass or less is that the slag content in the reduced iron required when used as an iron source in a blast furnace or the like is 10% by mass or less. Because. As shown in FIG. 3 showing the relationship between the 50% volume particle size of reduced iron produced in the core part and the slag content (residual slag ratio) contained in the reduced iron, reduced iron produced in the core part. It can be seen that if the 50% volume particle size is 200 μm or more, the slag content contained in the reduced iron can be reduced to 10 mass% or less.

そこで、本発明では、コア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を200μm以上とするための条件を求めるため、炭素質還元剤の配合量を適正化することが有効と考え、下記式(2)の不等式を導出した。
−1.66×スラグ量+506.6×酸素量/固定炭素量+108.9≧200 ・・・(2)
Therefore, in the present invention, in order to obtain conditions for setting the 50% volume particle size of the reduced iron produced in the core part to 200 μm or more, it is considered effective to optimize the blending amount of the carbonaceous reducing agent. The inequality of (2) was derived.
−1.66 × slag amount + 506.6 × oxygen amount / fixed carbon amount + 108.9 ≧ 200 (2)

なお、上記塊成物に含まれるスラグ量は、400kg/ton以上であってもよい。   The amount of slag contained in the agglomerate may be 400 kg / ton or more.

上記スラグ量に基づいて、上記塊成物に配合する炭素質還元剤量を調整した塊成物を用いて還元鉄を製造する具体的な方法としては、例えば、上記塊成物に含まれる上記スラグ量が400kg/ton以上であり、上記塊成物の質量を100%としたときに、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)が、1.60〜2.00の範囲となるように、上記炭素質還元剤の配合量を調整し、且つ上記塊成物を1350℃以上で加熱する方法も挙げられる。   As a specific method for producing reduced iron using an agglomerate in which the amount of carbonaceous reducing agent to be blended in the agglomerate is adjusted based on the slag amount, for example, the above-mentioned agglomerate contained in the agglomerate When the amount of slag is 400 kg / ton or more and the mass of the agglomerate is 100%, the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate is determined as the fixed carbon contained in the agglomerate. The blending amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted so that the value (oxygen amount / fixed carbon amount) divided by the amount is in the range of 1.60 to 2.00, and the agglomerate is 1350 ° C. or higher. The method of heating with is also mentioned.

この方法では、上記塊成物に含まれる上記スラグ量は、400kg/ton以上を対象としている。このようにスラグ量が多い条件で、還元鉄とスラグを含む還元鉄含有焼結体を製造すると、通常、還元鉄とスラグとの分離性が悪くなり、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造することは困難である。しかし、本発明によれば、スラグ量が400kg/ton以上であっても、上記酸素量/固定炭素量の値が上記範囲となるように上記炭素質還元剤の配合量を調整し、上記塊成物を1350℃以上で加熱すれば、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造できる。   In this method, the amount of the slag contained in the agglomerate is 400 kg / ton or more. Thus, when a reduced iron-containing sintered body containing reduced iron and slag is manufactured under conditions where the amount of slag is large, the separability of reduced iron and slag usually deteriorates, and reduced iron with a low slag content is manufactured. It is difficult. However, according to the present invention, even if the amount of slag is 400 kg / ton or more, the blending amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted so that the value of the oxygen amount / fixed carbon amount falls within the above range. If the composition is heated at 1350 ° C. or higher, reduced iron with a low slag content can be produced.

即ち、酸素量/固定炭素量の値が、1.60以上となるように炭素質還元剤の配合量を調整すれば、コア部に生成する還元鉄の50%体積粒径を200μm以上とすることができるため、粉砕、分離したときの還元鉄とスラグの分離性が良好となる。その結果、スラグ含有量の少ない還元鉄を製造できる。酸素量/固定炭素量の値は、より好ましくは1.70以上である。しかし、酸素量/固定炭素量の値が2.00を超えると、固定炭素量が不足し、酸素量が過剰になるため、酸化鉄の還元が進行せず、還元鉄の歩留まりが低下する。従って酸素量/固定炭素量の値は、2.00以下とすることが好ましく、より好ましくは1.90以下である。   That is, if the blending amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted so that the value of oxygen amount / fixed carbon amount is 1.60 or more, the 50% volume particle size of reduced iron produced in the core part is 200 μm or more. Therefore, the separability of reduced iron and slag is improved when pulverized and separated. As a result, reduced iron with a low slag content can be produced. The value of oxygen amount / fixed carbon amount is more preferably 1.70 or more. However, if the value of oxygen amount / fixed carbon amount exceeds 2.00, the amount of fixed carbon becomes insufficient and the oxygen amount becomes excessive, so that the reduction of iron oxide does not proceed and the yield of reduced iron decreases. Therefore, the value of oxygen amount / fixed carbon amount is preferably 2.00 or less, more preferably 1.90 or less.

以上、本発明の特徴となる炭素質還元剤の配合量の調整について説明した。   The adjustment of the blending amount of the carbonaceous reducing agent that is a feature of the present invention has been described above.

次に、本発明に係る還元鉄の製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the reduced iron which concerns on this invention is demonstrated.

本発明に係る還元鉄の製造方法は、
酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化する工程(以下、塊成化工程ということがある)と、
得られた塊成物を移動式炉床炉の炉床上に装入して加熱することによって、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融する工程(以下、加熱工程ということがある)と、
還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体とし、得られた還元鉄含有焼結体を粉砕し、還元鉄とスラグに分離する工程(以下、粉砕分離工程ということがある)を含むものであり、上述したように、上記塊成物に含まれるスラグ量に基づいて、炭素質還元剤の配合量を調整するところに特徴を有している。炭素質還元剤の配合量を調整する方法については上記で詳述したため、下記ではこれ以外の部分について説明する。
The method for producing reduced iron according to the present invention includes:
A process of agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point modifier (hereinafter, sometimes referred to as an agglomeration process);
A step of reducing the iron oxide in the agglomerate by charging the obtained agglomerate on the hearth of the mobile hearth furnace and heating, and further heating to melt a part of the reduced iron (Hereinafter sometimes referred to as a heating step)
It includes a step of aggregating reduced iron to form a reduced iron-containing sintered body, pulverizing the obtained reduced iron-containing sintered body, and separating it into reduced iron and slag (hereinafter sometimes referred to as a pulverizing and separating step). Yes, as described above, the amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted based on the amount of slag contained in the agglomerate. Since the method of adjusting the blending amount of the carbonaceous reducing agent has been described in detail above, other parts will be described below.

[塊成化工程]
塊成化工程では、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化して塊成物を製造する。
[Agglomeration process]
In the agglomeration step, an agglomerate is produced by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point modifier.

上記酸化鉄含有物質としては、具体的には、鉄鉱石、砂鉄、製鉄ダスト、非鉄精錬残渣、製鉄廃棄物など酸化鉄源を用いることができる。   As the iron oxide-containing substance, specifically, iron oxide sources such as iron ore, iron sand, iron-making dust, non-ferrous refining residue, and iron-making waste can be used.

上記炭素質還元剤としては、炭素を含有する還元剤、例えば、石炭やコークスなどを用いることができる。   As the carbonaceous reducing agent, a reducing agent containing carbon, for example, coal or coke can be used.

上記酸化鉄含有物質および炭素質還元剤を含む上記混合物には、更に融点調整剤を配合する必要がある。   The mixture containing the iron oxide-containing substance and the carbonaceous reducing agent needs to further contain a melting point adjusting agent.

上記融点調整剤とは、酸化鉄源中の脈石や、炭素質還元剤中の灰分の融点を下げる作用を有する物質を意味する。即ち、上記混合物に融点調整剤を配合することによって、塊成物に含まれる酸化鉄以外の成分(特に、脈石)の融点に影響を与え、例えばその融点を降下させることができる。それにより脈石の溶融が促進され、溶融スラグを形成する。このとき酸化鉄の一部は溶融スラグに溶解し、溶融スラグ中で還元される。溶融スラグ中で生成した還元鉄は、固体のまま還元された還元鉄と接触することにより、固体の還元鉄として凝集する。   The melting point modifier means a substance having an action of lowering the melting point of gangue in the iron oxide source or ash in the carbonaceous reducing agent. That is, by adding a melting point modifier to the above mixture, the melting point of components (particularly gangue) other than iron oxide contained in the agglomerate is affected, and for example, the melting point can be lowered. As a result, melting of the gangue is promoted and a molten slag is formed. At this time, a part of the iron oxide is dissolved in the molten slag and reduced in the molten slag. The reduced iron produced in the molten slag is agglomerated as solid reduced iron by coming into contact with the reduced iron reduced in the solid state.

上記融点調整剤としては、例えば、CaO供給物質、MgO供給物質、Al23供給物質、SiO2供給物質、蛍石(CaF2)などを用いることができる。上記CaO供給物質としては、例えば、CaO(生石灰)、Ca(OH)2(消石灰)、CaCO3(石灰石)、およびCaMg(CO32(ドロマイト)よりなる群から選ばれる少なくとも一つを用いることができる。上記MgO供給物質としては、例えば、MgO粉末、天然鉱石や海水などから抽出されるMg含有物質、MgCO3よりなる群から選ばれる少なくとも一つを配合してもよい。上記Al23供給物質としては、例えば、Al23粉末、ボーキサイト、ベーマイト、ギブサイト、ダイアスポアなどを配合できる。上記SiO2供給物質としては、例えば、SiO2粉末や珪砂などを用いることができる。 As the melting point adjusting agent, for example, CaO supply material, MgO supply material, Al 2 O 3 supply material, SiO 2 supply material, fluorite (CaF 2 ), and the like can be used. As said CaO supply substance, for example, at least one selected from the group consisting of CaO (quick lime), Ca (OH) 2 (slaked lime), CaCO 3 (limestone), and CaMg (CO 3 ) 2 (dolomite) is used. be able to. As the MgO feed materials, for example, MgO powder, Mg-containing material to be extracted, such as from natural ore or seawater, may be blended at least one selected from the group consisting of MgCO 3. Examples of the Al 2 O 3 supply substance include Al 2 O 3 powder, bauxite, boehmite, gibbsite, and diaspore. As the SiO 2 supply substance, for example, SiO 2 powder or silica sand can be used.

上記混合物には、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤以外の成分として、バインダーなどを更に配合してもよい。上記バインダーとしては、例えば、多糖類など(例えば、コーンスターチや小麦粉等の澱粉など)を用いることができる。   You may further mix | blend a binder etc. with said mixture as components other than an iron oxide containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting | fusing point regulator. Examples of the binder include polysaccharides (for example, starch such as corn starch and wheat flour).

上記酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤は、混合する前に予め粉砕しておくことが好ましい。例えば、上記酸化鉄含有物質は平均粒径が10〜60μm、上記炭素質還元剤は平均粒径が10〜60μm、上記融点調整剤は平均粒径が5〜90μmとなるように粉砕することが推奨される。   The iron oxide-containing substance, the carbonaceous reducing agent, and the melting point adjusting agent are preferably pulverized in advance before mixing. For example, the iron oxide-containing substance may be pulverized so that the average particle diameter is 10 to 60 μm, the carbonaceous reducing agent is average particle diameter is 10 to 60 μm, and the melting point adjuster is average particle diameter is 5 to 90 μm. Recommended.

上記酸化鉄含有物質等を粉砕する手段は特に限定されず、公知の手段を採用できる。例えば、振動ミル、ロールクラッシャ、ボールミルなどを用いることができる。   The means for pulverizing the iron oxide-containing material or the like is not particularly limited, and known means can be employed. For example, a vibration mill, a roll crusher, a ball mill, or the like can be used.

上述した酸化鉄含有物質等は、回転容器形の混合機や固定容器形の混合機を用いて混合すればよい。回転容器形の混合機としては、例えば、回転円筒形、二重円錐形、V形などの混合機が挙げられるが、これらに限定されない。固定容器形の混合機としては、例えば、混合槽内に回転羽(例えば、鋤など)を設けた混合機が挙げられるが、これらに限定されない。   What is necessary is just to mix the iron oxide containing substance etc. which were mentioned above using the mixer of a rotation container type, or a mixer of a fixed container type. Examples of the rotating container type mixer include, but are not limited to, a rotating cylindrical shape, a double cone shape, a V shape and the like. Examples of the fixed container type mixer include, but are not limited to, a mixer in which rotating blades (for example, a basket) are provided in a mixing tank.

次に、上記混合機で得られた混合物を塊成化し、塊成物を製造する。上記塊成物の形状は特に限定されず、例えば、ペレット状やブリケット状などであればよい。上記塊成物の大きさも特に限定されないが、粒径(最大粒径)は50mm以下であることが好ましい。塊成物の粒径を過剰に大きくしようとすると、造粒効率が悪くなる。また、塊成物が大きくなり過ぎると、塊成物の下部への伝熱が悪くなり、生産性が低下する。なお、塊成物の粒径の下限値は5mm程度である。   Next, the mixture obtained by the mixer is agglomerated to produce an agglomerate. The shape of the agglomerate is not particularly limited, and may be, for example, a pellet shape or a briquette shape. The size of the agglomerate is not particularly limited, but the particle size (maximum particle size) is preferably 50 mm or less. If the particle size of the agglomerate is excessively increased, the granulation efficiency is deteriorated. Moreover, when the agglomerate becomes too large, heat transfer to the lower part of the agglomerate becomes worse and productivity is lowered. In addition, the lower limit of the particle size of the agglomerate is about 5 mm.

上記混合物を塊成化する塊成機としては、例えば、皿形造粒機(ディスク形造粒機)、円筒形造粒機(ドラム形造粒機)、双ロール型ブリケット成型機、押し出し機などを用いることができる。   Examples of the agglomerating machine for agglomerating the mixture include, for example, a dish granulator (disk granulator), a cylindrical granulator (drum granulator), a twin roll briquette molding machine, and an extruder. Etc. can be used.

[加熱工程]
加熱工程では、上記塊成化工程で得られた塊成物を移動式炉床炉の炉床上に装入して加熱することによって、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融することによって還元鉄を製造する。
[Heating process]
In the heating step, the agglomerate obtained in the agglomeration step is charged on the hearth of the mobile hearth furnace and heated to reduce iron oxide in the agglomerate and further heat. Then, reduced iron is produced by melting a part of the reduced iron.

上記塊成物の加熱を行う移動式炉床炉とは、炉床がベルトコンベアのように炉内を移動する加熱炉であり、例えば、回転炉床炉やトンネル炉が挙げられる。   The mobile hearth furnace for heating the agglomerate is a heating furnace in which the hearth moves in the furnace like a belt conveyor, and examples thereof include a rotary hearth furnace and a tunnel furnace.

上記回転炉床炉は、炉床の始点と終点が同じ位置になるように、炉床の外観形状が円形(ドーナツ状)に設計されており、炉床上に装入された塊成物に含まれる酸化鉄は、炉内を一周する間に加熱還元されて還元鉄を生成する。従って、回転炉床炉には、回転方向の最上流側に塊成物を炉内に装入する装入手段が設けられ、回転方向の最下流側(回転構造であるため、実際には装入手段の直上流側になる)に排出手段が設けられる。上記トンネル炉とは、炉床が直線方向に炉内を移動する加熱炉である。   The rotary hearth furnace is designed to have a circular (donut-shaped) hearth appearance so that the start point and end point of the hearth are in the same position, and is included in the agglomerate charged on the hearth The iron oxide produced is reduced by heating while making a round in the furnace to produce reduced iron. Therefore, the rotary hearth furnace is provided with charging means for charging the agglomerate into the furnace on the most upstream side in the rotation direction, and the most downstream side in the rotation direction (because of the rotating structure, The discharge means is provided on the upstream side of the input means. The tunnel furnace is a heating furnace in which the hearth moves in the furnace in a linear direction.

本発明では、上記還元鉄は、その一部のみを溶融させており、全部は溶融させていない。還元鉄の全部を溶融させると、還元鉄とスラグの分離性が却って悪くなる。   In the present invention, only a part of the reduced iron is melted, and not all is melted. If all of the reduced iron is melted, the separation between the reduced iron and the slag becomes worse.

上記塊成物は、1350℃以上で加熱して加熱還元することが好ましい。加熱温度が1350℃を下回ると、還元鉄やスラグが溶融しにくく、高い生産性が得られないことがある。従って加熱温度は、1350℃以上とすることが好ましく、より好ましくは1400℃以上である。しかし、加熱温度が1500℃を超えると、排ガス温度が高くなるため、排ガス処理設備が大掛かりなものとなって設備コストが増大する。従って加熱温度は1500℃以下とすることが好ましく、より好ましくは1480℃以下である。   The agglomerate is preferably heated at 1350 ° C. or higher and reduced by heating. When the heating temperature is lower than 1350 ° C., reduced iron and slag are difficult to melt, and high productivity may not be obtained. Therefore, the heating temperature is preferably 1350 ° C. or higher, more preferably 1400 ° C. or higher. However, when the heating temperature exceeds 1500 ° C., the exhaust gas temperature becomes high, so that the exhaust gas treatment facility becomes large and the equipment cost increases. Therefore, the heating temperature is preferably 1500 ° C. or lower, more preferably 1480 ° C. or lower.

上記移動式炉床炉に上記塊成物を装入するに先立ち、炉床保護のために床敷材を敷くことが望ましい。上記床敷材としては、上記炭素質還元剤として例示したものの他、耐火性粒子(例えば、耐火セラミックス等)を用いることができる。   Prior to charging the agglomerated material into the mobile hearth furnace, it is desirable to lay a floor covering material to protect the hearth. As the floor covering material, in addition to those exemplified as the carbonaceous reducing agent, refractory particles (for example, refractory ceramics) can be used.

上記床敷材の粒径は、塊成物やその溶融物が潜り込まないように3mm以下であることが好ましい。上記床敷材の粒径の下限については、バーナーの燃焼ガスによって吹き飛ばされないように0.5mm以上であることが好ましい。   The particle size of the flooring material is preferably 3 mm or less so that an agglomerate or a melt thereof does not sink. The lower limit of the particle size of the floor covering is preferably 0.5 mm or more so as not to be blown off by the burner combustion gas.

[粉砕分離工程]
粉砕分離工程では、上記加熱工程で得られた還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体とし、得られた還元鉄含有焼結体を粉砕し、還元鉄とスラグに分離し、還元鉄を回収する。
[Crushing separation process]
In the pulverization and separation step, the reduced iron obtained in the heating step is agglomerated to obtain a reduced iron-containing sintered body, and the obtained reduced iron-containing sintered body is pulverized and separated into reduced iron and slag. to recover.

上記還元鉄含有焼結体を粉砕する手段は特に限定されず、公知の手段を採用でき、例えば、振動ミル、ロールクラッシャ、ディスクミル、ボールミル、ハンマーミル、ロッドミル、ローラーミルなどを用いて粉砕すればよい。これらのうち、振動ミル、ロールクラッシャ、ディスクミル、ボールミル、ハンマーミル、ロッドミルは、衝撃粉砕を行う装置であり、ローラーミルは、押し出し粉砕を行う装置である。なお、本発明では、衝撃粉砕を行う装置を用いてもよいし、押し出し粉砕を行う装置を用いてもよいが、高温で操業する場合には、衝撃粉砕を行う装置を用いることが好ましい。   The means for pulverizing the reduced iron-containing sintered body is not particularly limited, and known means can be employed, for example, pulverization using a vibration mill, roll crusher, disk mill, ball mill, hammer mill, rod mill, roller mill or the like. That's fine. Among these, a vibration mill, a roll crusher, a disk mill, a ball mill, a hammer mill, and a rod mill are devices that perform impact pulverization, and a roller mill is a device that performs extrusion pulverization. In the present invention, an apparatus that performs impact pulverization may be used, or an apparatus that performs extrusion pulverization may be used. However, when operating at a high temperature, it is preferable to use an apparatus that performs impact pulverization.

粉砕して得られた粉砕物は、例えば、磁選機等を用いて磁着物と非磁着物に分離し、磁着物を還元鉄として回収すればよい。非磁着物は、還元鉄の生成時に副生するスラグや、床敷材である。   The pulverized product obtained by pulverization may be separated into a magnetized product and a non-magnetized product using a magnetic separator or the like, and the magnetized product may be recovered as reduced iron. The non-magnetized material is slag produced as a by-product during the production of reduced iron or a floor covering material.

本発明によれば、還元鉄として、50%体積粒径が200μm以上のものを回収でき、この還元鉄に含まれる残存スラグ率は10%以下(特に、5%以下)となる。   According to the present invention, reduced iron having a 50% volume particle size of 200 μm or more can be recovered, and the residual slag ratio contained in the reduced iron is 10% or less (particularly 5% or less).

残存スラグ率とは、還元鉄に含まれるSiO2量およびAl23量の割合を意味し、下記式(iv)で算出できる。
残存スラグ率(%)=100×[(SiO2)+(Al23)]/(T.Fe) ・・・(iv)
Residual slag ratio is meant the ratio of the amount of SiO 2 and the amount of Al 2 O 3 contained in the reduced iron can be calculated by the following formula (iv).
Residual slag ratio (%) = 100 × [(SiO 2 ) + (Al 2 O 3 )] / (T.Fe) (iv)

上記式(iv)において、( )は、還元鉄に含まれる各成分の含有量(質量%)を意味している。T.Feは、全鉄を意味している。   In the above formula (iv), () means the content (% by mass) of each component contained in the reduced iron. T. T. et al. Fe means total iron.

なお、脈石としては、SiO2およびAl23以外に、CaOおよびMgOが含まれ、これらがスラグを形成するが、本発明では、還元鉄に残存するSiO2量およびAl23量に基づいて、残存スラグ率を算出することとした。CaOは、例えば、高炉や転炉で精錬剤として添加するCaO源として利用できるため、有用成分と考えられるからであり、MgOは、含有量が少ないからである。 The gangue includes CaO and MgO in addition to SiO 2 and Al 2 O 3 , which form slag. In the present invention, the amount of SiO 2 and Al 2 O 3 remaining in the reduced iron Based on this, the residual slag rate was calculated. This is because CaO can be used as a source of CaO to be added as a refining agent in, for example, a blast furnace or a converter, and thus is considered a useful component, and MgO has a low content.

粉砕分離工程で回収した還元鉄は、例えば、高炉、転炉、電気炉などにおいて鉄源として用いることができる。   The reduced iron recovered in the pulverization and separation step can be used as an iron source in, for example, a blast furnace, a converter, an electric furnace, and the like.

鉄源として用いるときの品位としては、高炉に用いる場合は、残存スラグ率は10%以下であることが好ましく、転炉や電気炉で用いる場合は、残存スラグ率は5%以下であることが推奨される。   When used as an iron source, the residual slag rate is preferably 10% or less when used in a blast furnace, and the residual slag rate is 5% or less when used in a converter or electric furnace. Recommended.

本発明で回収できる還元鉄は、その残存スラグ率が安定して10%以下となるため、高炉において鉄源として用いることができる。   The reduced iron that can be recovered in the present invention can be used as an iron source in a blast furnace because its residual slag rate is stably 10% or less.

以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.

酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化し、塊成物を製造した。   A mixture containing the iron oxide-containing material, the carbonaceous reducing agent, and the melting point modifier was agglomerated to produce an agglomerate.

上記酸化鉄含有物質としては、下記表1に示す成分組成の鉄鉱石を用いた。表1において、T.Feは全鉄を意味している。   As the iron oxide-containing substance, iron ore having the composition shown in Table 1 below was used. In Table 1, T.W. Fe means total iron.

上記炭素質還元剤としては、下記表2に示す成分組成の炭材を用いた。表2において、VMは揮発分を意味している。   As the carbonaceous reducing agent, a carbon material having a component composition shown in Table 2 below was used. In Table 2, VM means volatile matter.

上記融点調整剤としては、石灰石およびAl23試薬(大平洋ランダム株式会社製の「白色電融アルミナ50R」(商品名)、粒度:200Mesh(75μm)アンダー、純度:99.6%)を用いた。 As the melting point adjusting agent, limestone and Al 2 O 3 reagent (“White Fused Alumina 50R” (trade name) manufactured by Taihei Random Co., Ltd., particle size: 200 Mesh (75 μm) under, purity: 99.6%) Using.

上記酸化鉄含有物質(鉄鉱石)、炭素質還元剤(炭材)、および融点調整剤(石灰石、Al23試薬)に、更にバインダーを下記表3に示す割合で混合し、更に適量の水を配合した混合物を、タイヤ型造粒機を用いて平均直径が19mmの生ペレットに造粒した。上記バインダーとしては、小麦粉を用いた。 A binder is further mixed with the iron oxide-containing substance (iron ore), the carbonaceous reducing agent (carbon material), and the melting point modifier (limestone, Al 2 O 3 reagent) in the ratio shown in Table 3 below, and an appropriate amount The mixture containing water was granulated into raw pellets having an average diameter of 19 mm using a tire type granulator. As the binder, flour was used.

得られた生ペレットを乾燥機に装入し、180℃で1時間加熱して付着水を除去し、球状の乾燥ペレットを製造した。得られた乾燥ペレット(塊成物)の成分組成を下記表4に示す。表4において、T.Feは全鉄を意味している。   The obtained raw pellets were charged into a dryer and heated at 180 ° C. for 1 hour to remove adhering water to produce spherical dry pellets. The component composition of the obtained dried pellet (agglomerated product) is shown in Table 4 below. In Table 4, T.W. Fe means total iron.

下記表4には、乾燥ペレットに含まれる全鉄量(T.Fe量)、CaO量、SiO2量、Al23量、およびMgO量に基づいて、上記式(1)によりスラグ量(kg/ton)を算出した結果を示す。 Table 4 below shows the amount of slag (1) based on the total iron amount (T.Fe amount), CaO amount, SiO 2 amount, Al 2 O 3 amount, and MgO amount contained in the dried pellets. (kg / ton) is calculated.

また、下記表4には、乾燥ペレットに含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該乾燥ペレットに含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)を算出した結果も併せて示す。   Table 4 below also shows the result of calculating a value (oxygen amount / fixed carbon amount) obtained by dividing the oxygen amount in the iron oxide-containing substance contained in the dry pellet by the fixed carbon amount contained in the dry pellet. Show.

ここで、下記表4に示したNo.1を取り上げて酸素量/固定炭素量の値を算出する手順について説明する。   Here, No. shown in Table 4 below. The procedure for taking 1 and calculating the value of oxygen amount / fixed carbon amount will be described.

(酸素量)
下記表4から明らかなように、乾燥ペレットNo.1に含まれるT.Fe(WT.Fe)は48.21質量%であり、このうち21.29質量%がFeO(WFeO)として存在している。T.Feのうち、FeOとして存在していないFeが全てFe23であると仮定すると、乾燥ペレットNo.1に含まれるFe23の質量(WFe2O3)は、下記式(i)から算出できる。下記式(i)において、WXは、成分Xの質量(質量%)、MXは、成分Xの分子量を意味している。MFeはFeの分子量で55.85、MFeOはFeOの分子量で71.85、MFe2O3はFe23の分子量で159.7である。下記表4に、算出したFe23の質量(WFe2O3)を示す。
(Oxygen content)
As apparent from Table 4 below, the dry pellet No. 1 included in T.1. Fe (W T.Fe ) is 48.21% by mass, of which 21.29% by mass exists as FeO (W FeO ). T.A. Assuming that all of Fe not present as FeO is Fe 2 O 3 , dry pellet No. The mass of Fe 2 O 3 contained in 1 (W Fe2O3 ) can be calculated from the following formula (i). In the following formula (i), W X means the mass (mass%) of the component X, and M X means the molecular weight of the component X. M Fe has a molecular weight of Fe of 55.85, M FeO has a molecular weight of FeO of 71.85, and M Fe2O3 has a molecular weight of Fe 2 O 3 of 159.7. Table 4 below shows the calculated mass of Fe 2 O 3 (W Fe2O3 ).

乾燥ペレットNo.1に含まれる酸化鉄中の酸素量は、下記式(ii)で示されるように、Fe23に含まれる酸素量と、FeOに含まれる酸素量との合計である。式中、MFe2O3はFe23の分子量で159.7、MOは酸素の分子量で16である。よって、乾燥ペレットNo.1に含まれる酸化鉄中の酸素量は18.3質量%である。このように算出した酸素量を下記表4に示す。 Dry pellet No. The amount of oxygen in the iron oxide contained in 1 is the sum of the amount of oxygen contained in Fe 2 O 3 and the amount of oxygen contained in FeO, as shown by the following formula (ii). Wherein, M Fe2 O3 is 159.7 in molecular weight of Fe 2 O 3, M O is a 16 molecular weight of oxygen. Therefore, dry pellet No. The amount of oxygen in the iron oxide contained in 1 is 18.3% by mass. The amount of oxygen calculated in this way is shown in Table 4 below.

(固定炭素量)
下記表4に示されるように、乾燥ペレットNo.1に含まれる固定炭素量は、14.35質量%である。よって、乾燥ペレットに含まれる酸化鉄中の酸素量を、該乾燥ペレットに含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)は、1.28となる。
(Fixed carbon content)
As shown in Table 4 below, dry pellet No. The amount of fixed carbon contained in 1 is 14.35% by mass. Therefore, the value (oxygen amount / fixed carbon amount) obtained by dividing the oxygen amount in the iron oxide contained in the dry pellets by the fixed carbon amount contained in the dry pellets is 1.28.

次に、下記表4に示したスラグ量と、酸素量/固定炭素量の値と、上記式(2)に基づいて、上記式(2)の左辺の値を算出した。結果を下記表4に併せて示す。   Next, the value of the left side of the above formula (2) was calculated based on the slag amount shown in Table 4 below, the value of oxygen amount / fixed carbon amount, and the above formula (2). The results are also shown in Table 4 below.

次に、得られた乾燥ペレットを加熱炉に装入して1330℃〜1450℃で加熱し、ペレット中の酸化鉄を還元すると共に、還元鉄の一部を溶融させて還元鉄含有焼結体を製造した。加熱炉としては、移動式炉床炉の代わりに、電気炉を用いた。加熱温度を下記表4に示す。   Next, the obtained dry pellets are charged into a heating furnace and heated at 1330 ° C. to 1450 ° C. to reduce iron oxide in the pellets, and part of the reduced iron is melted to obtain a reduced iron-containing sintered body. Manufactured. As the heating furnace, an electric furnace was used instead of the mobile hearth furnace. The heating temperature is shown in Table 4 below.

なお、乾燥ペレットの装入に先立ち、上記加熱炉の炉床上には、炉床保護のため、最大粒径が2mm以下の炭材(無煙炭)を敷いた。   Prior to charging the dry pellets, charcoal (anthracite) having a maximum particle size of 2 mm or less was laid on the hearth of the heating furnace to protect the hearth.

加熱後、還元鉄含有焼結体を含む試料を炉内から排出した。   After heating, the sample containing the reduced iron-containing sintered body was discharged from the furnace.

得られた還元鉄含有焼結体のコア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を次の手順で測定した。   The 50% volume particle size of reduced iron produced in the core portion of the obtained reduced iron-containing sintered body was measured by the following procedure.

即ち、得られた還元鉄含有焼結体を中心部に置き、上下方向に切断し、樹脂埋めして断面を光学顕微鏡で観察して2次元断面像を撮影した。光学顕微鏡での観察倍率は100倍とした。撮影した写真の一例を図1に示す。図1は、表4に示したNo.5を撮影したものである。   That is, the obtained reduced iron-containing sintered body was placed in the center, cut in the vertical direction, filled with resin, and observed with an optical microscope to photograph a two-dimensional cross-sectional image. The observation magnification with an optical microscope was 100 times. An example of a photograph taken is shown in FIG. 1 shows No. 1 shown in Table 4. 5 is taken.

図1から明らかなように、撮影した写真を観察すると、還元鉄含有焼結体のシェル部とコア部は、目視により容易に判別できるため、コア部において生成した全ての還元鉄の面積A(μm2)を測定した。還元鉄の面積Aは、画像解析ソフト(Image J)を用いて測定した。 As is clear from FIG. 1, when the photographed image is observed, the shell part and the core part of the reduced iron-containing sintered body can be easily discriminated visually, so that the area A ( μm 2 ) was measured. The area A of reduced iron was measured using image analysis software (Image J).

還元鉄は、必ずしも真球ではないが、粒径dを求めるために、真球と仮定して下記式(v)に基づいて、還元鉄の粒径d(μm)を算出した。
d=2×(A/π)1/2 ・・・(v)
The reduced iron is not necessarily a true sphere, but in order to obtain the particle size d, the reduced iron particle size d (μm) was calculated based on the following equation (v) assuming a true sphere.
d = 2 × (A / π) 1/2 (v)

コア部において生成した還元鉄を、粒径dが小さい順に並べ、その還元鉄を真球と仮定して体積を算出し、累積体積を求めた。この累積体積が、コア部において生成した全還元鉄の体積に対して、50%となったときの粒径dを50%体積粒径として求めた。結果を下記表4に示す。   The reduced irons produced in the core part were arranged in ascending order of the particle diameter d, the volume was calculated assuming that the reduced iron was a true sphere, and the cumulative volume was obtained. The particle diameter d when the cumulative volume became 50% with respect to the volume of all reduced iron produced in the core portion was determined as the 50% volume particle diameter. The results are shown in Table 4 below.

また、下記表4に示した式(2)の左辺の値と、コア部において生成した還元鉄の50%体積粒径との関係を図2に示す。   Moreover, the relationship between the value of the left side of Formula (2) shown in following Table 4 and the 50% volume particle size of the reduced iron produced | generated in the core part is shown in FIG.

本発明では、50%体積粒径が200μm以上の場合を合格と評価し、50%体積粒径が200μm未満の場合を不合格とし、下記表4に適否を記載した。   In the present invention, the case where the 50% volume particle size was 200 μm or more was evaluated as acceptable, and the case where the 50% volume particle size was less than 200 μm was rejected.

なお、50%体積粒径が200μm以上を合格としたのは、本発明者らが事前に行った基礎実験において、50%体積粒径と、磁着物に含まれる残存スラグ率について、下記表5に示すデータが得られたからである。   In addition, in the basic experiment conducted by the present inventors in advance, the 50% volume particle size was determined to be 200 μm or more. The following Table 5 shows the 50% volume particle size and the residual slag ratio contained in the magnetic deposit. This is because the data shown in FIG.

即ち、加熱温度を1330〜1450℃として塊成物を加熱し、得られた還元鉄含有焼結体のコア部に生成した還元鉄の50%体積粒径を、上記手順で測定した。一方、磁着物に含まれる残存スラグ率を、次の手順で算出した。即ち、得られた還元鉄含有焼結体を、ディスクミルで最大3分間粉砕した。得られた粉砕物を磁選機で磁選し、磁着物と非磁着物に分離した。得られた磁着物を化学分析し、磁着物に含まれる残存スラグ率を算出した。残存スラグ率は、磁着物に含まれる全鉄量(T.Fe)に対する、SiO2とAl23の合計量の割合とした。
残存スラグ率(%)=100×[(SiO2)+(Al23)]/(T.Fe) ・・・(iv)
That is, the agglomerate was heated at a heating temperature of 1330 to 1450 ° C., and the 50% volume particle size of reduced iron produced in the core portion of the obtained reduced iron-containing sintered body was measured by the above procedure. On the other hand, the residual slag rate contained in the magnetic deposit was calculated by the following procedure. That is, the obtained reduced iron-containing sintered body was pulverized by a disc mill for a maximum of 3 minutes. The obtained pulverized product was magnetically separated with a magnetic separator, and separated into a magnetized product and a non-magnetized product. The obtained magnetic deposit was subjected to chemical analysis, and the residual slag ratio contained in the magnetic deposit was calculated. The residual slag rate was the ratio of the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 to the total iron amount (T.Fe) contained in the magnetic deposit.
Residual slag ratio (%) = 100 × [(SiO 2 ) + (Al 2 O 3 )] / (T.Fe) (iv)

下記表5に示す50%体積粒径を横軸とし、磁着物に含まれる残存スラグ率を縦軸としたグラフを図3に示す。   FIG. 3 is a graph in which the 50% volume particle size shown in Table 5 below is the horizontal axis, and the residual slag rate contained in the magnetic deposit is the vertical axis.

下記表5および図3から、50%体積粒径が200μm以上であれば、残存スラグ率が10%以下になることが分かった。   From the following Table 5 and FIG. 3, it was found that when the 50% volume particle size is 200 μm or more, the residual slag rate is 10% or less.

以上の基礎実験の結果を踏まえて、下記表4および図2から次のように考察できる。   Based on the results of the above basic experiment, the following can be considered from Table 4 and FIG.

No.1、2、5は、本発明で規定している要件を満足している例であり、乾燥ペレットに含まれる全鉄量(T.Fe量)、CaO量、SiO2量、Al23量、およびMgO量に基づいて上記式(1)で算出されるスラグ量(kg/ton)に基づいて、炭素質還元剤の配合量を調整しているため、磁着物の50%体積粒径は200μm以上となっている。従って、粉砕および分離性は良好であると考えられる。 No. 1, 2, and 5 are examples satisfying the requirements defined in the present invention, and the total iron content (T.Fe content), CaO content, SiO 2 content, Al 2 O 3 contained in the dry pellets. Since the blending amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted based on the amount of slag (kg / ton) calculated by the above formula (1) based on the amount and the amount of MgO, the 50% volume particle size of the magnetic deposit Is 200 μm or more. Therefore, it is considered that the pulverization and separation properties are good.

これに対し、No.3、4は、本発明で規定している要件を満足していない例である。乾燥ペレットに含まれる全鉄量(T.Fe量)、CaO量、SiO2量、Al23量、およびMgO量に基づいて上記式(1)で算出されるスラグ量(kg/ton)に基づいて、炭素質還元剤の配合量を調整しておらず、酸素量/固定炭素量の値と、スラグ量との値の関係が上記式(2)で規定する関係を満足していないため、磁着物の50%体積粒径が200μm未満になっている。従って、粉砕および分離性は悪いと考えられる。 In contrast, no. Examples 3 and 4 are examples that do not satisfy the requirements defined in the present invention. Slag amount (kg / ton) calculated by the above formula (1) based on the total iron amount (T.Fe amount), CaO amount, SiO 2 amount, Al 2 O 3 amount, and MgO amount contained in the dried pellets Therefore, the amount of carbonaceous reducing agent is not adjusted, and the relationship between the value of oxygen amount / fixed carbon amount and the amount of slag does not satisfy the relationship defined by the above formula (2). Therefore, the 50% volume particle size of the magnetic deposit is less than 200 μm. Therefore, it is considered that the pulverization and separation properties are poor.

Claims (3)

酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤を含む混合物を塊成化し、得られた塊成物を移動式炉床炉の炉床上に装入して加熱することによって、該塊成物中の酸化鉄を還元し、更に加熱して還元鉄の一部を溶融し、還元鉄を凝集させて還元鉄含有焼結体とし、得られた還元鉄含有焼結体を粉砕し、還元鉄とスラグに分離して還元鉄を製造するにあたり、
前記塊成物に含まれる全鉄量(T.Fe量)、CaO量、SiO2量、Al23量、およびMgO量に基づいて下記式(1)で算出されるスラグ量(kg/ton)に基づいて、前記炭素質還元剤の配合量を調整することを特徴とする還元鉄の製造方法。
スラグ量=1000×[(CaO)+(SiO2)+(Al23)+(MgO)]/(T.Fe) ・・・(1)
[上記式(1)において、( )は、塊成物に含まれる各成分の量(質量%)を意味する。]
By agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance, a carbonaceous reducing agent, and a melting point modifier, and charging the obtained agglomerate on the hearth of a mobile hearth furnace, the agglomeration is performed. Reduce the iron oxide in the product, further heat to melt a part of the reduced iron, aggregate the reduced iron to obtain a reduced iron-containing sintered body, pulverize the obtained reduced iron-containing sintered body, and reduce In producing reduced iron by separating it into iron and slag,
Slag amount (kg / kg) calculated by the following formula (1) based on the total iron amount (T.Fe amount), CaO amount, SiO 2 amount, Al 2 O 3 amount, and MgO amount contained in the agglomerate ton), and adjusting the blending amount of the carbonaceous reducing agent.
Slag amount = 1000 × [(CaO) + (SiO 2 ) + (Al 2 O 3 ) + (MgO)] / (T.Fe) (1)
[In said formula (1), () means the quantity (mass%) of each component contained in an agglomerate. ]
前記塊成物の質量を100%としたときに、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)と、前記塊成物に含まれる前記スラグ量とが、下記式(2)の関係を満足するように、前記炭素質還元剤の配合量を調整し、且つ
前記塊成物を1350℃以上で加熱する請求項1に記載の製造方法。
−1.66×スラグ量+506.6×酸素量/固定炭素量+108.9≧200 ・・・(2)
When the mass of the agglomerate is 100%, the value obtained by dividing the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate (oxygen amount / fixed) The amount of carbonaceous reducing agent is adjusted so that the amount of carbon) and the amount of slag contained in the agglomerate satisfy the relationship of the following formula (2), and the agglomerate is 1350 The production method according to claim 1, wherein the heating is performed at a temperature not lower than ° C.
−1.66 × slag amount + 506.6 × oxygen amount / fixed carbon amount + 108.9 ≧ 200 (2)
前記塊成物に含まれる前記スラグ量が400kg/ton以上であり、
前記塊成物の質量を100%としたときに、該塊成物に含まれる酸化鉄含有物質中の酸素量を、該塊成物に含まれる固定炭素量で除した値(酸素量/固定炭素量)が、1.60〜2.00の範囲となるように、前記炭素質還元剤の配合量を調整し、且つ
前記塊成物を1350℃以上で加熱する請求項1または2に記載の製造方法。
The amount of slag contained in the agglomerate is 400 kg / ton or more,
When the mass of the agglomerate is 100%, the value obtained by dividing the amount of oxygen in the iron oxide-containing material contained in the agglomerate by the amount of fixed carbon contained in the agglomerate (oxygen amount / fixed) The amount of the carbonaceous reducing agent is adjusted so that the carbon amount is in the range of 1.60 to 2.00, and the agglomerate is heated at 1350 ° C or higher. Manufacturing method.
JP2013241308A 2013-11-21 2013-11-21 Method for manufacturing reduced iron Pending JP2015101740A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013241308A JP2015101740A (en) 2013-11-21 2013-11-21 Method for manufacturing reduced iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013241308A JP2015101740A (en) 2013-11-21 2013-11-21 Method for manufacturing reduced iron

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015101740A true JP2015101740A (en) 2015-06-04

Family

ID=53377712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013241308A Pending JP2015101740A (en) 2013-11-21 2013-11-21 Method for manufacturing reduced iron

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015101740A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209014A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 Jfeスチール株式会社 Raw material particles for production of agglomerate, method for producing raw material particles for production of agglomerate, agglomerate, method for producing agglomerate, and method for producing reduced iron
JP7533375B2 (en) 2021-06-23 2024-08-14 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of non-calcined pellets for reduction

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022209014A1 (en) * 2021-03-31 2022-10-06 Jfeスチール株式会社 Raw material particles for production of agglomerate, method for producing raw material particles for production of agglomerate, agglomerate, method for producing agglomerate, and method for producing reduced iron
JP2022157632A (en) * 2021-03-31 2022-10-14 Jfeスチール株式会社 Raw material particles for production of agglomerate, method for producing raw material particles for production of agglomerate, agglomerate, method for producing agglomerate, and method for producing reduced iron
JP7533375B2 (en) 2021-06-23 2024-08-14 Jfeスチール株式会社 Manufacturing method of non-calcined pellets for reduction

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4603626B2 (en) Method for producing reduced iron
CN107614710B (en) The manufacturing method of reduced iron
US10144981B2 (en) Process for manufacturing reduced iron agglomerates
JP6288462B2 (en) Carbonaceous material-containing granulated particles for manufacturing sintered ore, method for manufacturing the same, and method for manufacturing sintered ore
WO2013161653A1 (en) Metal iron-containing sintered body
JP2010007163A (en) Method for producing reduced iron agglomerate for steel-making
WO2013179942A1 (en) Method for manufacturing mixture of reduce iron and slag
JP6294152B2 (en) Manufacturing method of granular metallic iron
JP2015101740A (en) Method for manufacturing reduced iron
CN103917668A (en) Process for manufacturing reduced iron/slag mixture
JP2007169707A (en) Method for producing dephosphorizing agent for steelmaking using sintering machine
WO2014129282A1 (en) Method for manufacturing reduced iron
JP6235439B2 (en) Manufacturing method of granular metallic iron
JP6043271B2 (en) Method for producing reduced iron
JP2015209570A (en) Production method of reduced iron
WO2014065240A1 (en) Process for manufacturing reduced iron
JP2014062321A (en) Method of manufacturing reduced iron agglomerated product
JP2014181369A (en) Method of producing reduced iron
JP2015196900A (en) Method for manufacturing reduced iron
JP2014167164A (en) Method for manufacturing reduced iron
JP6250482B2 (en) Manufacturing method of granular metallic iron
JP2011179090A (en) Method for producing granulated iron
JP2015074809A (en) Method for producing granular metal iron
JP2014167150A (en) Method of manufacturing reduced iron agglomerate
JP2014088592A (en) Method of manufacturing metallic iron