TW202344694A - 粒鐵礦之製造方法以及粒鐵礦 - Google Patents

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中瀬憲治
小笠原太
川畑涼
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日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司
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Abstract

提供可有效率地生產P濃度較低之粒鐵礦的技術。 包含：將還原鐵熔解且成為1次熔鐵的第一步驟、將前述1次熔鐵與爐渣分離的第二步驟、將與前述爐渣分離的前述1次熔鐵進行脫磷處理且成為2次熔鐵的第三步驟、以及使前述2次熔鐵凝固成粒狀且粒鐵礦化的第四步驟；在前述第三步驟中，將氧氣源和CaO源供給於前述1次熔鐵而進行脫磷處理，並將該脫磷處理結束時間點的前述2次熔鐵的溫度，形成為該脫磷處理開始時間點的前述1次熔鐵的溫度以下。

Description

粒鐵礦之製造方法以及粒鐵礦
本發明是有關於減少P濃度的粒鐵礦及其製造方法。
近年來，煉鐵業之冷鐵源(金屬廢料)的使用擴大的需要提高。為了構建可持續性社會，所以鐵源的回收再利用是必須且不可避免的。除此之外，從防止地球暖化的觀點來看，即使從削減CO 2排放量的需要來看，金屬廢料使用量增加也是不可或缺。金屬廢料與氧化鐵(Fe 2O 3)的鐵礦石不同，因為在熔製流程中不須還原步驟故可減少CO 2排放量。因此，冷鐵源的使用量不斷的在增加。
高爐-轉爐法是將原料的鐵礦石(Fe 2O 3)與還原劑亦即煤焦(碳源)一起裝入高爐而熔製C濃度為4.5-5%左右的鐵水，將其鐵水裝入轉爐且將不純物成分亦即C及Si、P予以氧化去除的煉鋼過程。在以高爐製造鐵水時，為了將鐵礦石還原等，故鐵水每1t，須要500kg左右的碳源。而且，產生約2t左右的CO 2氣體。另一方面，在以鐵金屬廢料作為原料去製造鋼液的情況下，不須要在鐵礦石的還原中所必須的碳源。因此，即使考慮熔解鐵金屬廢料所必須的能源，藉著將1噸的鐵水置換成1噸的鐵金屬廢料，影響減少約1.5t的CO 2排放量。由於上述情形，所以為了兼顧削減溫室效果氣體的排放量和維持生產活動，必須增加金屬廢料的使用量。
但是，由於鐵金屬廢料，特別是高級鋼製造不可或缺之高品位鐵金屬廢料的供需緊迫，因此代替金屬廢料而還原鐵的須求提高。還原鐵是將鐵礦石還原所製造，但不須要如高爐-轉爐法般將生成的鐵中的C濃度形成為高位，不使用過量的碳源量，影響減少鐵每1噸約0.2t的CO 2排放量。另外，藉著將還原劑不以碳源，改為氫或天然氣體等的烴系氣體，也可進一步減少CO 2排放量。
作為使用還原鐵時的課題，例舉如在還原鐵中含有磷。因為鐵鋼製品中的磷造成熱脆性等的品質下降，所以必須減少至對應於要求品質的P濃度，但在以電爐法熔解還原鐵而製造熔鐵的情況下，還原鐵中之磷的大部分進入熔鐵中(亦稱為復磷)。因此，現狀的還原鐵由鐵礦石中的P濃度較低的高品位鐵礦石(P濃度約0.01質量%)所製造，作為還原鐵的P濃度為約0.02質量%左右。
另一方面，預料到P濃度較低的高品位鐵礦石的枯竭，今後要求以使用P濃度較高的低品位鐵礦石的還原鐵作為原料的鋼液製造。在現行的高爐法所使用的鐵礦石中的P濃度為0.05～0.10質量%(換算成作為還原鐵的P濃度則為0.10～0.15質量%)，今後預料進一步增加P濃度。此P濃度為以前述P濃度較低的高品位鐵礦石所製造的還原鐵之P濃度的5～10倍以上，為了防止鐵鋼製品中的磷所導致的品質下降，必須在將P濃度較高的還原鐵熔解來製造鋼液時去磷，或在從P濃度較高的鐵礦石製造還原鐵時去磷。有關於如此般的去磷技術，已提案數個技術。
在專利文獻1，提案了用於以電弧爐單獨於比較短時間內將鋼液中的磷去除至低濃度的以氧化鈣為主成分，由氧化鋁為5至15質量%、氧化鐵為25至35質量%以及剩餘部分為不可避免的不純物所成之在電弧爐的脫磷精煉用助熔劑。
另外，在專利文獻2，提案了藉由使CaO含有量為25質量%以下且CaO/(SiO 2+Al 2O 3)比為5以下的鐵礦石、含鈦鐵礦石、含鎳鑛石、含鉻鑛石、或以這些的鑛石作為主成分的混合物，與Ar、He、N 2、CO、H 2、烴的一種或這些的混合氣體在1600℃以上接觸，而去除磷的方法。
在專利文獻3，提案了將P濃度較高的鐵礦石粉碎成0.5mm以下，將水加入此中而成為漿濃度35質量%前後，將H 2SO 4或HCl添加於溶劑並使其在pH2.0以下反應而將磷鑛物分解溶析，接下來藉由以磁性分類來採集磁鐵鑛等的磁性吸附物質，將非磁性吸附物質的SiO 2及Al 2O 3等作為礦漿而進行沉澱分離，並且此時將溶析於液中的P添加消石灰或生石灰且在pH5.0～10.0的範圍內中和，以作為磷酸鈣分離回收的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平8-120322號公報 專利文獻2：日本特開昭54-83603號公報 專利文獻3：日本特開昭60-261501號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，上述各現有技術有下述般必須解決的課題。 換言之，在專利文獻1所揭示的技術中，想定金屬廢料等的P濃度較低的鐵源。具體來說，為了將鋼液中的P濃度從0.020質量%減少至0.005質量%，所以對於鋼液量7000g添加350g助熔劑。若將還原鐵中的P濃度假設為0.15質量%，為了將P濃度減少至鐵鋼製品程度的0.01質量%所必須的助熔劑量鋼液每1t為230kg。如此一來，則有在電弧爐內，助熔劑所占的體積比例變大而鋼液處理量減少，製造效率惡化的這類課題。
專利文獻2所揭示的方法，處理溫度為1600℃以上，並且在說明書中，記載「為了更有效地進行脫磷故較佳為1800℃以上。如此般高的溫度範圍以通常的加熱方式難以達成，但可以藉由利用例如電漿弧及高頻感應電漿來達成」。因此，有須要大量的能源，且不適合繁雜處理的這類課題。
專利文獻3所揭示的方法是使用酸的濕式處理，則有用於以回收的磁性吸附物質作為主原料利用的乾燥須要時間和成本的這類課題。並且，此方法仍有須事前粉碎成0.5mm以下一事也須要時間和成本的這類課題。
本發明是有鑑於上述問題的發明，其目的在於提供即使原料為從P濃度較高的低品位鐵礦石所獲得的還原鐵，仍可有效率地生產P濃度較低之粒鐵礦的技術。 [解決問題之技術手段]
有利於解決上述課題的本發明所涉及之粒鐵礦的製造方法，其特徵為：包含：將還原鐵熔解且成為1次熔鐵的第一步驟、將前述1次熔鐵和爐渣分離的第二步驟、將與前述爐渣分離的前述1次熔鐵進行脫磷處理且成為2次熔鐵的第三步驟、以及使前述2次熔鐵凝固成粒狀且粒鐵礦化的第四步驟，在前述第三步驟中，將氧氣源和CaO源供給於前述1次熔鐵而進行脫磷處理，並將該脫磷處理結束時間點的前述2次熔鐵的溫度，形成為該脫磷處理開始時間點的前述1次熔鐵的溫度以下。
此外，本發明所涉及的粒鐵礦的製造方法，被認為有下述等更佳的解決手段： (a)將前述脫磷處理結束時間點之前述2次熔鐵的溫度T f，從脫磷處理結束時間點之2次熔鐵的凝固溫度T m提高20℃以上； (b)前述脫磷處理結束時間點的爐渣組成，將在質量基準下相對於SiO 2濃度(%SiO 2)之CaO濃度(%CaO)的比的鹼度設定在1.0～4.0的範圍內； (c)在前述第四步驟中，使用粒鐵礦製造裝置，該粒鐵礦製造裝置具有：粒化裝置，將前述2次熔鐵成為液滴；水流控制容器，設置於承接前述液滴的位置，且收容冷卻水；以及至少1個的冷卻水管，連接於前述水流控制容器，將冷卻水供給於前述水流控制容器，前述水流控制容器具有朝向下方且以前述水流控制容器的水平剖面積變窄之方式傾斜的傾斜面，於前述傾斜面的下方設置排出口。
有利於解決上述課題的本發明所涉及之粒鐵礦，其特徵為：P濃度在0.050質量%以上的鐵礦石為原料，P濃度為0.030質量%以下，粒徑為1mm以上50mm以下。 [發明效果]
依據本發明所涉及的粒鐵礦的製造方法，從由P濃度較高的低品位鐵礦石所獲得的還原鐵可有效率地生產P濃度較低的粒鐵礦。另外，本發明所涉及的粒鐵礦，滿足在鐵鋼製品被較多要求的P濃度，換言之，即0.030質量%以下。所以，只須將本發明所涉及的粒鐵礦再熔解即可以獲得相當於鐵鋼製品之P濃度的熔鐵。
並且，由於脫磷處理後，短時間凝固成粒狀而作為粒鐵礦，因而可以非大規模的煉鐵廠，在鐵源的生產工廠和需求現場分離的形態下生產鐵鋼。例如，可考慮在原料出產國進行至脫磷粒鐵礦的生產，在鐵鋼出產國進行以此脫磷粒鐵礦作為原料的鐵鋼生產這類形態。
除此之外，當在鐵礦石的出產國，實施還原鐵的製造和本發明所涉及之粒鐵礦的製造時，可以將原料的鐵礦石中包含的脈石量作為爐渣分離。所以，藉著僅運輸粒鐵礦而減少每單位Fe量的運輸量，可抑制送往需求現場的運輸成本及消費能源。另外，只要粒鐵礦的粒徑是1～50mm的話，考量往粒鐵礦的需求現場的運輸及保管，供給至在需求現場的設備等時，增加了在運輸及保管及供給所使用之設備的自由度。並且，也有抑制在供給料斗內發生懸吊等風險的這類效果。
以下，針對本發明的實施方式具體地進行說明。此外，以下的實施方式是用於列舉將本發明的技術思想加以具體化的裝置及方法的例子，並非將構成特定於下述的例子。換言之，本發明的技術思想，在專利申請範圍所記載的技術範圍內，可以施加各種的變更。
發明者們在本發明時做如下述般考量。 以鐵礦石作為原料所製作的還原鐵，按照使用的鐵礦石的商標、混合的原料成分調整劑的種類及基本單位、還原劑的種類及基本單位、還原溫度、還原鐵製造設備的方式，而金屬化率及組成等的特徵不同。表1表示還原鐵的成分例。在表1的例中，將P濃度除以T.Fe(全鐵)濃度的熔鐵換算P濃度為0.057～0.152質量%。所以，即使將這些的還原鐵直接熔解仍難以成為鐵鋼製品等級的P濃度(0.030質量%以下)。另外，單純將還原鐵熔解而進行脫磷處理的情況下，有著因還原鐵中包含的SiO 2等的脈石而造成生成爐渣量龐大，爐渣相對於處理設備的容積所占的比例變大而生產性下降，為確保來自於熔鐵的磷去除量所須的CaO源的添加量增加，處理成本增加等的課題。
因此，設計了將還原鐵短時間熔解而獲得熔鐵並且去除因脈石所致之爐渣的至少一部分，將氧氣源和石灰源供給於所得的熔鐵而進行脫磷，之後，脫磷後使熔鐵凝固成粒狀之製造粒鐵礦的過程。
以下，將本發明的實施方式具體地進行說明。 作為第一步驟，在電爐進行還原鐵的升溫及熔解，獲得1次熔鐵。還原鐵，例如也可以將在相鄰的還原鐵生產工廠製造的製品直接高溫下短程運輸來使用。當然，也可以使用短時間冷卻至常溫的製品。電爐也可以是電弧爐、埋弧爐、或感應熔化爐的任一種。另外，用於在第一步驟中熔解屬於固體鐵源之還原鐵及升溫鐵源所供給的熱能源不僅只有電能，也可以補填性使用天然氣體及丙烷氣體等的氣體燃料、重油等的液體燃料、煤、金屬Al、Si等的可燃性固體的燃燒熱。這些的能源為可再生能源一事，從削減CO 2排放量的觀點來看較佳。
作為第二步驟，將還原鐵之脈石量的爐渣和1次熔鐵分離。例如，流出於運輸金屬熔液用的容器，運輸至進行脫磷處理的設備。在此後的步驟中進行脫磷處理時，因為加入CaO源而生成脫磷用爐渣，所以為了確保爐渣量及調整成分，也可以將伴隨還原鐵的熔解所生成的大量包含SiO 2之爐渣的至少一部分保持下來。也可以從在第一步驟使用的熔解及升溫用的容器以撈渣器等進行除渣。
作為第三步驟，進行金屬熔液的脫磷處理且獲得2次熔鐵。脫磷反應如下述(1)式所表示般必須氧氣源及CaO源。 在此，[P]代表熔鐵中的磷。
脫磷處理的氧氣源一般使用純氧氣體。得出若考慮脫磷反應因為是發熱反應故在低溫進行脫磷處理較為有利，而且在下個步驟使其凝固而粒鐵礦化，在處理沒有問題範圍內將熔鐵溫度下降較為有利的結論。
檢討的結果，發現藉著供給空氣或鐵礦石及氧化鐵皮等的氧化鐵源作為氧氣源，可在冷卻熔鐵的同時充分地脫磷。有關於空氣的利用，作為空氣中包含的氮氣體的顯熱藉由進行排熱可得到對於使用純氧氣體的情況下的冷卻效果。另外，有關於氧化鐵源的利用，藉由氧化鐵源被還原而成為金屬Fe的吸熱反應，或在以氧化鐵的形態下形成熔融爐渣時進行吸熱，獲得對於使用純氧氣體的情況下的冷卻效果。
接著，因為在石灰石所包含的碳酸鈣分解成CaO和CO 2時吸熱，所以藉著使用石灰石作為CaO源，可將熔鐵冷卻。同樣的冷卻效果，雖藉由供給原白雲石等的碳酸鹽而獲得，但當副原料中的CaO比例變低時，因為添加的副原料的量變大，爐渣生成量增加，或添加所須時間變長等的運行上的問題產生，所以較佳為考慮所要求的冷卻效果和穩定的運行，調整添加的副原料的種類和量。
由於因進行脫磷處理的容器的出水高度(從熔鐵表面至容器上端為止的高度)及頂吹噴槍的噴嘴形狀而噴出的產生形跡不同，因而較佳為依據脫磷處理的運行狀況而調整純氧或空氣的供給速度及噴槍高度。另外，因為對熔鐵給予攪拌，所以將惰性氣體吹入較佳。惰性氣體經由設置於爐底的多孔塞，或將注射噴槍浸漬於熔鐵內而吹入較佳。脫磷處理結束時間點的爐渣組成，較佳為在質量基準下相對於SiO 2濃度(%SiO 2)之CaO濃度(%CaO)的比之爐渣鹼度在1.0～4.0的範圍內。以大量包含在第二步驟保持下來的SiO 2的爐渣量、以及添加的CaO源的種類和量來進行調整。也可以視須要添加矽石、矽鐵等的SiO 2源、或生石灰等的CaO源。
此外，若爐渣鹼度較低則在脫磷處理時磷去除量變小。由於若爐渣鹼度較高則在熔鐵溫度下降時爐渣的一部分凝固且附著於耐火材料，所以脫磷處理後爐渣的去除困難，可能發生在下次的處理時會在將熔鐵裝入時產生異常反應，殘留爐渣混入於生成爐渣而成為成分不符的原因等的問題。
另外，因為在使用如此般的空氣的脫磷處理中產生大量高溫的廢氣，所以也可以使用鍋爐等進行排熱回收。
作為第四步驟，使脫磷處理後的2次熔鐵凝固成粒狀，獲得粒鐵礦。作為粒鐵礦的製造方法，例舉例如將使脫磷處理後的熔鐵流下且碰撞耐火材料的台面，或使水碰撞於流出的熔鐵而成為粒滴的熔鐵，掉落於水流控制容器而獲得凝固的粒鐵礦的方法。因為依據此時熔鐵的流下速度而粒鐵礦直徑變化，所以脫磷處理後的熔鐵較佳為轉移至可將流下速度保持固定的中間漏槽。
此時，在運輸脫磷處理後的熔鐵，且供給於粒鐵礦製造裝置的期間產生熔鐵的溫度下降。當脫磷處理後的熔鐵溫度過低時，在將容器內的熔鐵全部供給於粒鐵礦製造裝置前，熔鐵的一部分先凝固，製造產率下降。另一方面，若脫磷處理後的熔鐵溫度較高，常有在粒鐵礦製造裝置內凝固時的熱負荷變大，使用的冷卻水量增加等，因為冷卻速度成為障礙而生產性下降，或熔鐵的溫度下降導致粒鐵礦化前的待機時間變長的情形。如此般，當想定脫磷處理後的粒鐵礦化時，存在適合脫磷處理後的熔鐵溫度的範圍。具體來說，從生產性的觀點來看，將脫磷處理後的熔鐵溫度T f設為脫磷處理開始時間點的熔鐵溫度T i以下。另外，當將脫磷處理結束時間點的溫度T f，從脫磷處理結束時間點之2次熔鐵的凝固溫度T m提高20℃以上時，由於可在高產率下將熔鐵供給於粒鐵礦製造裝置因而較佳。
在此，凝固溫度T m(℃)，可為直接測定樣本的凝固溫度的方式，或從根據過去的運行實績(脫磷處理前的C濃度、溫度、氧氣源的種類及供給條件等)所推斷的脫磷處理後熔鐵的C濃度，作為由Fe-C狀態圖的液相線溫度所掌握溫度的方式等，任一種的方法皆可。
在粒鐵礦製造裝置，具備：粒化裝置，將熔鐵成為液滴；以及水流控制容器，設置於承接其液滴的位置，且收容冷卻水。在將冷卻水供給於使熔鐵掉落且凝固的水流控制容器，連接至少1個的冷卻水管。藉著從此冷卻水管吐出冷卻水而產生水流以此抑制容器內生成冷卻水的沉澱區域。因此，冷卻水的局部溫度上昇受到抑制且可以有效率地冷卻粒鐵礦，抑制粒鐵礦未充分冷卻彼此熔融的情形。另外，水流控制容器具有朝向下方且以容器的水平剖面積變窄之方式傾斜的傾斜面，以傾斜面的下方作為排出口。藉著將此傾斜面的傾斜角形成為在水中之粒鐵礦的安息角以上，可以使粒鐵礦不滯留於傾斜面而導引至排出口。
當將如上述般所得的粒鐵礦，在高爐及轉爐內作為鐵源的一部分使用時，依據使用的比例而獲得P濃度的稀釋效果。可藉此減少脫磷處理中的負荷，可緩和在高爐及轉爐所使用之原料的制約。
此外，將以本實施方式所得的粒鐵礦在電爐、高爐、及轉爐作為鐵源利用的情況下，有容易使用的粒徑範圍。因此，調整在中間漏槽的流下速度以獲得期望的粒徑較佳。另外，視須要分級較佳。一般而言，粒徑在1～50mm的範圍內較容易使用。包含粒徑小於1mm的粒鐵礦的情況下，由於運輸用之輸送機的堵塞及在料斗內產生懸吊的可能性變大，因而使用分級成1mm以上者較佳。另外，若粒徑超過50mm，則掉落所致之碰撞等產生時，損傷運輸用的輸送機及料斗等設備的風險提高。因此，使粒徑成為50mm以下且使在中間漏槽的流下速度下降較佳。另外，也可以視須要分級，剔除超過50mm的粒鐵礦。在此，粒徑1～50mm的範圍，是指可以形成為篩目1mm之篩的篩上，篩目50mm之篩的篩下。 [實施例]
(實施例1) 在250t規模電爐中將表1所示的還原鐵A熔解，並在溫度調整後轉移至鍋型的容器。此時，因還原鐵中包含的脈石而在電爐熔解時生成之爐渣中，將約10kg/t-熔鐵一起轉移至鍋型容器，剩下則轉移至別的爐渣容器。將鍋型的容器移動至脫磷處理設備，並將供給的氧氣源和石灰源的種類和量變更而進行脫磷處理。脫磷處理設備，具有：氣體頂吹噴槍、副原料傳輸料斗、底吹多孔塞。可從氣體頂吹噴槍，以約1Nm 3/(分・t-熔鐵)的速度供給包含純氧或空氣的氣體。副原料傳輸料斗有3座，分別充填鐵礦石、生石灰(CaO)、碳酸鈣(CaCO 3)，分別能夠以約10kg/分的速度供給。從底吹多孔塞可供給氣體，在本實施例中以約0.1Nm 3/(分‧t-熔鐵)的速度來供給純Ar氣體。
將在電爐內的熔解溫度予以調整以使脫磷處理前的熔鐵溫度成為1590℃左右。將氣體頂吹噴槍予以下降前及在處理後將氣體頂吹噴槍之上昇結束的時序，分別作為脫磷處理前後，且分別使用副槍實施測溫及取樣。取樣的樣本進行切斷及研磨，藉由發光分光分析法，從預先作成的檢量線評估熔鐵中的C濃度[C]及P濃度[P]。另外，可測定在進行副槍測溫及取樣的時序中之金屬熔液的凝固溫度，實測脫磷處理後的熔鐵的凝固溫度T m。
以氣體頂吹噴槍的下降開始作為脫磷處理開始，頂吹噴槍到達既定高度後，開始氧氣體源的供給及副原料的添加。既定量的氧氣體源及副原料的供給結束後，以頂吹噴槍上昇至待機位置結束的時間點作為脫磷處理結束。以此期間作為處理時間t f(分)。
脫磷處理後，將鍋型容器傾動，藉由撈渣器去除熔鐵上的爐渣。採集去除之爐渣的一部分，進行化學分析。之後，將鍋以起重機吊起且傾動，並將熔鐵轉移至中間漏槽，藉著將從中間漏槽使熔鐵流下且碰撞耐火材料的台面而成為粒滴的熔鐵，掉落於水流控制容器而使其凝固來製造粒鐵礦。所得之粒鐵礦的粒徑為0.1～30mm。粒度分布為+0.1mm-1mm：17.2質量%、+1mm-10mm：31.3質量%、+10mm-20mm：38.8質量%、+20mm-30mm：12.7質量%。在此，+N-M的意思，是指篩目N的篩上, 篩目M的篩下。
於表2中，分別將脫磷處理前後之熔鐵的溫度T i及T f(℃)、C濃度[C] i及[C] f(質量%)、P濃度[P] i及[P] f(質量%)及供給的氧氣源和CaO源的種類和數量、處理時間t f(分)、處理後爐渣的鹼度(質量基準的CaO濃度(%CaO)相對於SiO 2濃度(%SiO 2)的比(%CaO)/(%SiO 2)，以下記載為C/S)在處理No.1～5表示。
如表2所示，在發明例的任一例中，處理後熔鐵溫度T f低於處理前熔鐵溫度T i，處理後P濃度[P] f則充分地下降。比較例是脫磷處理後溫度T f比脫磷處理前溫度T i更上昇的結果，處理後P濃度[P] f提高，並在粒鐵礦製造步驟產生待機時間且生產性下降。另外，與處理No.1～3進行比較，處理No.4因為處理後熔鐵溫度T f下降，雖P濃度[P] f充分地下降，但在粒鐵礦製造時一部分於中間漏槽內凝固且產率下降。處理No.1～3中，處理後熔鐵溫度T f低於處理前熔鐵溫度T i，處理後熔鐵溫度T f從熔鐵的凝固溫度T m提高20℃以上，處理後P濃度[P] f充分下降，並且產率佳且可以製造全量粒鐵礦，生產性也不會下降。
(實施例2) 使用與實施例1同樣的方法，進行脫磷處理及粒鐵礦製造。於表3中，分別將脫磷處理前後之熔鐵的溫度T i及T f(℃)、C濃度[C] i及[C] f(質量%)、P濃度[P] i及[P] f(質量%)及供給的氧氣源和CaO源的種類和數量、處理時間t f(分)、處理後爐渣的鹼度C/S在處理No.6～12表示。如表3所示，相對於處理No.6～10，處理No.11因為爐渣的鹼度C/S較低故處理後P濃度為高位。另外，在處理No.12，爐渣的鹼度C/S較高且確認有爐渣的凝固。
(實施例3) 在250t規模電爐中，將表1所示的還原鐵A與無煙煤一起熔解，且成為包含C濃度為2.0質量%左右的熔鐵後，在已經溫度調整下轉移至鍋型的容器。之後，使用與實施例1、2同樣的方法，進行脫磷處理及粒鐵礦製造。於表4中，分別將脫磷處理前後之熔鐵的溫度T i及T f(℃)、C濃度[C] i及[C] f(質量%)、P濃度[P] i及[P] f(質量%)及供給的氧氣源和CaO源的種類和數量、處理時間t f(分)、處理後爐渣的鹼度C/S在處理No.13～19表示。如表4所示，相對於處理No.13～17，處理No.18因為爐渣的鹼度C/S較低故處理後P濃度[P] f為高位。另外，在處理No.19，爐渣的鹼度C/S較高且確認有爐渣的凝固。
在處理No.8～10、12、14～17及19所製作的粒鐵礦，是P濃度為0.030質量%以下。當將這些還原鐵以電爐熔解時，所得之熔鐵的P濃度成為0.030質量%以下。這些達成作為鐵鋼製品所要求的P濃度，不須追加的脫磷處理。另外，在將處理No.8～10、12、14～17及19所得的粒鐵礦以1mm以上進行分級後，在電爐、高爐、及轉爐使用時，可以沒有問題使用。
在本說明書中，質量的單位「t」表示10 3kg。另外，附加於體積的單位「Nm 3」的N表示氣體的標準狀態，在本說明書中將氣體的標準狀態設為1atm(＝101325Pa)、0℃。在化學式的表記中[M]表示元素M熔解於熔融鐵及還原鐵中。 [產業上的利用可能性]
依據本發明之粒鐵礦的製造方法及粒鐵礦，由於即使是原料從P濃度較高的低品位鐵礦石所獲得的還原鐵，仍可有效率地生產P濃度較低的粒鐵礦，只須將本發明所涉及的粒鐵礦再熔解即可以獲得相當於鐵鋼製品之P濃度的熔鐵，因而產業上具有實用性。

Claims (5)

  1. 一種粒鐵礦的製造方法，包含： 將還原鐵熔解且成為1次熔鐵的第一步驟、 將前述1次熔鐵和爐渣分離的第二步驟、 將與前述爐渣分離的前述1次熔鐵進行脫磷處理且成為2次熔鐵的第三步驟、以及 使前述2次熔鐵凝固成粒狀且粒鐵礦化的第四步驟， 在前述第三步驟中，將氧氣源和CaO源供給於前述1次熔鐵而進行脫磷處理，並將該脫磷處理結束時間點的前述2次熔鐵的溫度，形成為該脫磷處理開始時間點的前述1次熔鐵的溫度以下。
  2. 如請求項1記載之粒鐵礦的製造方法，其中， 將前述脫磷處理結束時間點之前述2次熔鐵的溫度T f，從脫磷處理結束時間點之2次熔鐵的凝固溫度T m提高20℃以上。
  3. 如請求項1或2記載之粒鐵礦的製造方法，其中， 前述脫磷處理結束時間點的爐渣組成，將在質量基準下相對於SiO 2濃度(%SiO 2)之CaO濃度(%CaO)的比的鹼度設定在1.0～4.0的範圍內。
  4. 如請求項1記載之粒鐵礦的製造方法，其中， 在前述第四步驟中，使用粒鐵礦製造裝置，該粒鐵礦製造裝置具有：粒化裝置，將前述2次熔鐵成為液滴；水流控制容器，設置於承接前述液滴的位置，且收容冷卻水；以及至少1個的冷卻水管，連接於前述水流控制容器，將冷卻水供給於前述水流控制容器，前述水流控制容器具有朝向下方且以前述水流控制容器的水平剖面積變窄之方式傾斜的傾斜面，於前述傾斜面的下方設置排出口。
  5. 一種粒鐵礦，是P濃度0.050質量%以上的還原鐵為原料，P濃度為0.030質量%以下，粒徑為1mm以上50mm以下。
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