[发明专利]粒状铁的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及如下方法：将例如含有铁矿石等氧化铁及含碳的还原剂(以下有时称为“碳 质还原剂”)的块状物加热，从而使该块状物中的氧化铁还原并熔融而制造粒状铁。

背景技术

作为将含有氧化铁及碳质还原剂的块状物加热而制造粒状铁的方法，已知例如专利文 献1的技术。该文献中，作为从含有金属轴承化合物的炭制造固体金属制品的方法，记载 了如下方法：将含有金属轴承化合物的成形体的表面用处理物质包覆，将其向炉床上供给 并进行加热，使包覆层含有碳质物质。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6214087号说明书

发明内容

发明要解决的问题

装入到移动式加热炉的炉床上的块状物，因炉中设置的加热燃烧器所产生的气体传热 或辐射热而被加热，该块状物所包含的氧化铁被碳质还原剂还原，生成粒状铁。但是，在 使用加热燃烧器作为加热单元时，在炉内会产生气氛气体的气流。由于该气氛气体含有如 二氧化碳、水蒸汽等的氧化性气体，因此会产生如下情况：将块状物加热还原而获得的还 原铁或者将该还原铁熔融并凝集而获得的粒状铁在该氧化性气体作用下再次氧化。若还原 铁或粒状铁再次氧化，则引起在生成还原铁时副产的炉渣中的FeO量的增加，因此炉渣中 的硫量(S)相对于粒状铁中的硫量[S]的比值(以下有时称为硫分配比，有时记载为(S) /[S]。)降低。若粒状铁中的硫量增大，则粒状铁的质量会劣化。此外，炉渣中的FeO 会与所生成的半熔融铁及熔融铁所包含的碳[C]反应而将其脱碳，因此引起粒状铁中的 碳量减少。此外，伴随着脱碳反应，炉渣会内包大量的微细的CO气体气泡并极度膨胀， 结果产生剧烈的炉渣起泡，彻底覆盖处于凝集过程中的半熔融状态及熔融状态的粒状铁。 因此还产生如下问题：隔绝了从加热炉的上方供给的热量，反应时间大幅延长，生产率降 低。此外，若产生炉渣起泡，则还引起如下问题：粒状铁的形状变为异常形状，或者粒状 铁和一部分炉渣变为分离不充分的状态而使粒状铁的质量降低。

本发明着眼于上述这样的情况而作出，其目的在于，提供一种粒状铁的制造方法，能 够防止将块状物加热还原而获得的还原铁或者将该还原铁熔融并凝集而获得的粒状铁在 移动式加热炉内再次氧化，且能够提高粒状铁的质量。

用于解决问题的方案

用于解决上述问题而作出的本发明所涉及的粒状铁的制造方法，其要点在于，将含有 氧化铁及碳质还原剂的块状物装入移动式加热炉的炉床上并加热，使该块状物中的氧化铁 还原并熔融后，将获得的粒状铁排出炉外并回收，其中，所述块状物在表面具有含有有流 动性的炭材的包覆层。

作为所述炭材，可采用选自由沥青炭、次烟煤及褐煤构成的组中的至少1种。所述包 覆层的平均厚度优选超过0.30mm。

所述块状物可以通过如下方法获得：用第1造粒机将含有氧化铁及碳质还原剂的混合 物块状化而形成核部后，用第2造粒机在获得的核部的表面形成含有有流动性的炭材的包 覆层。

优选：在加热所述块状物期间，所述包覆层的顶部不低于所述粒状铁的顶部。

优选：所述包覆层在加热所述块状物的期间形成为壳状焦炭。优选：将所述块状物以 在所述炉床上成为1层的方式装入。优选：在将所述块状物装入所述炉床上之前，在该炉 床上铺设碳质还原剂。

所述粒状铁的C量优选为2.5质量％以上。所述粒状铁的S量优选为0.120质量％以 下。

发明的效果

根据本发明在将块状物所包含的氧化铁加热、还原并熔融而制造粒状铁时，因为采用 了在含有氧化铁及碳质还原剂的核部的表面具有含有有流动性的炭材的包覆层的块状物， 所以该包覆层在加热该块状物的期间膨胀变形，进行所谓的焦炭化，形成花瓣状的壳状焦 炭。该壳状焦炭能防止气氛气体使核部氧化，起到保护核部的防风壁的作用。其结果，能 抑制将该块状物加热还原而获得的还原铁或将该还原铁熔融并凝集而获得的粒状铁的再 次氧化，从而抑制伴随粒状铁的生成而产生的炉渣中的FeO量的增加。因此，能降低粒状 铁所包含的硫量，且能提高粒状铁的质量。并且，因为炉渣中的FeO量不增加，所以能抑 制所生成的半熔融铁及熔融铁所包含的碳[C]的脱碳，不仅能提高粒状铁的碳量，还能 防止剧烈的炉渣起泡，因此，能防止产生异形的粒状铁，能提高粒状铁与炉渣的分离，从 而能提高粒状铁的质量。

附图说明