还原铁和熔渣的混合物的制造方法

还原铁和熔渣的混合物的制造方法
【专利摘要】提供一种在全部团块不完全熔融的半熔融状态下得到的还原铁与熔渣的混合物中，提高还原铁与熔渣的分离性的技术。一种还原铁与熔渣的混合物的制造方法，其依次包括如下工序：在含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材中，再调合熔点调节剂，将由此得到的原料混合物进行成块的工序；加热所得到的团块而使一部分熔融，还原该团块中所含的氧化铁的工序。
【专利说明】还原铁和熔渣的混合物的制造方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及加热包含含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材的团块而制造还原铁和 熔渣的混合物的方法。

【背景技术】
[0002] 作为由铁矿石等的含氧化铁物质制造还原铁的炼铁法，已知有以下的（1)?（3) 的方法。
[0003] (1)将以铁矿石为主原料进行了烧结的烧成球团在坚炉内加热至大约KKKTC，由 还原气体还原烧成球团中所含的氧化铁的方法。
[0004] (2)将混合铁矿石和碳材（固体还原材）并成块的团块供给到移动炉床炉（转 炉），以约1300°C加热，还原该团块中所含的氧化铁的方法。
[0005] (3)将混合铁矿石和碳材并成块的团块供给到移动炉床炉，加热至大约1450°C而 使还原铁熔融，这时利用金属铁与副产出的熔渣的表面张力的差等，分离成还原铁与熔渣 的方法。
[0006] 关于这样的还原铁的制造方法，例如，已知有专利文献1?4的技术。
[0007] 关于上述（1)的方法，例如，已知有专利文献1的技术。在专利文献1中记述，直 接还原粉碎铁矿石，将铁和脉石分离后，再粉碎两者，分别从中回收铁。记述作为还原气体， 能够使用CO气和H2气，加热温度为700?1200°C，粉碎能够使用能将金属铁展平成片状的 辊碎机等，铁和脉石的分离是将利用20目筛子（网眼0. 83mm)进行的分离和磁选分离加以 组合来进行。
[0008] 关于上述（2)的方法，例如，已知有专利文献2的技术。在专利文献2中，是将含 有铁原料和煤的混合物在高温气氛下进行加热还原处理，粉碎处理所得到的还原铁，接着， 以规定的粒径为界进行粒度分级。具体来说，用粒度分级机分离/分级成平均粒径大于 ΙΟΟμ--的粒子和平均粒径在ΙΟΟμ--以下的粒子。然后，利用磁力，将平均粒径ΙΟΟμ--以 下的还原铁粒子，分离成大量含有铁分的强磁化物粒子和铁分少的弱磁化物粒子，将经过 粒度分级的超过上述规定粒径的还原铁粒子和上述强磁化物粒子作为还原铁使用。另一方 面，在弱磁化物粒子中，因为铁分少，大量含有熔渣成分，所以直接作为水泥和浙青再利用。 因此在上述专利文献2中，关于从铁分少的弱磁化物粒子中分离熔渣，回收铁分而作为铁 源利用的问题完全未予考虑。
[0009] 关于上述⑶的方法，例如，已知有专利文献3、4的技术。
[0010] 其中在专利文献3中，记述了一种由炼铁粉尘制造高品位还原铁的方法，其是通 过制造由多种粉尘和碳材构成的含碳球团，对其用旋转炉床式的煅烧炉，以1250?1350°C 的温度进行还原处理，由此，球团内部的粉尘被碳材还原，借助粒内物质移动而凝集的金属 铁粒子，从由粉尘的脉石生成的含有FeO的低熔点的熔渣部分，利用自然分离的作用而提 取出金属铁粒子，制造出高品位粒状还原铁。
[0011] 在专利文献4中记述有一种方法，其是制造由铁矿石和碳材构成的含碳球团， 将其用旋转炉床式的煅烧炉，以1250?1350°C的温度进行还原后，再使炉内温度上升至 1400?1500°C使之熔融，使金属铁凝集，从而得到高纯度的粒状金属铁。
[0012] 可是，在上述铁矿石中，除了氧化铁以外，还含有氧化钛等的有用有色金属氧化 物。在专利文献5中记述有一种氧化钛含有熔渣的制造方法，其是将含有氧化钛、氧化铁、 碳质还原剂的原料混合物，在旋转炉床炉内加热，还原该混合物中的氧化铁之后得到还原 铁，接着再对其进行加热而使该还原铁熔融，使之从含氧化钛熔渣中分离，将所得到的含氧 化钛熔渣排出到炉外并加以回收。
[0013] 但是在上述专利文献3?5中，是通过使还原铁完全熔融，由此将还原铁与副产的 熔渣分离，而关于团块在没有完全熔融的状态下得到的还原铁和熔渣的混合物的分离性的 提1?则完全未予考虑。
[0014] 现有技术文献
[0015] 专利文献
[0016] 专利文献1 :美国专利公报第6048382号
[0017] 专利文献2 :日本特开2002-363624号公报
[0018] 专利文献3 :日本特开平10-147806号公报
[0019] 专利文献4 :日本特开2009-91664号公报
[0020] 专利文献5 :日本专利第4153281号公报


【发明内容】

[0021] 本发明着眼于上述这样的情况而完成，其目的在于，提供一种在团块没有完全熔 融的半熔融状态下所得到的还原铁和熔渣的混合物中，能够提高还原铁与熔渣的分离性的 技术。另外，本发明的另一目的在于，提供一种通过作为熔渣而回收氧化钛，从而能够将氧 化钛浓度高的含氧化钛熔渣利用于金属钛原料的方法。
[0022] 能够解决上述课题的本发明的还原铁与熔渣的混合物的制造方法，在依次包括如 下工序这一点上具有要旨：将在含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材中进一步调合熔点调节 剂而得到的原料混合物进行成块的工序；按照使所得到的团块的一部分熔融的方式进行加 热，还原该团块中所含的氧化铁的工序。
[0023] 另外，上述课题通过在依次包括如下工序这一点上具有要旨的、还原铁和熔渣的 混合物的制造方法也能够达成：将在含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材中进一步调合熔点 调节剂而得到的原料混合物进行成块的工序；在所得到的团块的一部分发生熔融的温度以 上、且低于完全熔融的温度，加热所述团块，由此还原该团块中所含的氧化铁的工序。
[0024] 在本发明中，所述熔点调节剂至少含有CaO供给物质，关于调合到所述团块中的 CaO供给物质的量，优选将由该团块中的CaO量和SiO2量求得的熔渣的碱度（Ca(VSiO2)控 制在0. 2?0. 9的范围。作为所述CaO供给物质，例如，优选调合从CaO、Ca (OH) 2和CaCO3 所构成的群中选择的至少一个。
[0025] 在本发明中，优选调整所述熔点调节剂的调合量，使加热所述团块时的最高温度 减去KKTC的温度下的该团块中所含的脉石的熔融量为55质量％以上。所述脉石的所述熔 融量，基于所述团块中包含的Ca0、Si0 2、Al203、Mg0和TiO2这五种成分的量决定即可。所述 团块的加热，优选在该团块所含的CaO-SiO 2-Al2O3-MgO-TiO2五元系氧化物的熔融量，达到 该五元系氧化物量的55质量％以上的温度加上100°C的温度下进行。
[0026] 作为含有所述氧化铁和氧化钛的物质，例如，优选使用含有40?60质量％的Fe 的铁矿石，还优选使用含有7?20质量％的TiO2的铁矿石。所述碳材中所含的固定碳量， 优选使之相对于能够还原所述团块中包含的氧化铁的固定碳量而为±5质量％，如此调合 所述碳材。所述团块的加热，例如，优选以1200?1500°C进行。
[0027] 本发明也包括还原铁与熔渣的分离方法，该方法依次包含如下工序：将根据上述 的制造方法得到的还原铁与熔渣的混合物粉碎至直径8_以下（不含Omm)的工序；对于所 得到的粉碎物进行磁选分离的工序。
[0028] 另外，本发明中，也包括以上述的分离方法进行了筛选的非磁化物和磁化物，该非 磁化物，例如含有40质量％以上的TiO 2 ;该磁化物，例如SiO2被抑制在8质量％以下（不 含〇质量％ )。
[0029] 发明的效果
[0030] 根据本发明，通过制作在含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材中进一步调合熔点调 节剂（除了对铁的熔点产生影响的物质）而得到的团块，加热该团块，使其一部分熔融，并 使之不完全熔融，由此能够制造还原铁与熔渣分离的状态下混合着的混合物（以下，称为 还原球团）。所得到的混合物，例如通过粉碎、磁选而能够容易地分离为还原铁与熔渣，分别 能够利用于期望的用途。这时还原铁主要被分离到磁化物侧，氧化钛作为熔渣被分离到非 磁化物侧，因此根据本发明，能够简便地分离还原铁与氧化钛。即，根据本发明，除了还原铁 以外，作为有用的有色金属氧化物，还可以进行氧化钛的分离回收。
[0031] 另外，在本发明中还可知，（a)在考虑加热温度的基础上，使团块所含的脉石 的熔融量达到规定量以上而调整熔点调节剂的调合量，或者（b)在考虑团块所含的 CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2五元系氧化物的熔融量在基础上，通过选定团块的加热温度，即 使是使用不是历来通常采用的、含有氧化铁和氧化钛的铁矿石，也能够制造还原铁。

【专利附图】

【附图说明】
[0032] 图1是表示加热温度T和非磁化率的关系的标绘图。
[0033] 图2是表示从加热温度T降低100 °C的温度（T-100 °C )下的 CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO 2五元系氧化物的熔融量，与非磁化率的关系的标绘图。

【具体实施方式】
[0034] 本
【发明者】们，将历来几乎不被使用的含有氧化铁和氧化钛的物质（以下，称为含 氧化铁等的物质）作为原材料使用，加热包含该含氧化铁等的物质和碳材的团块，使其一 部分熔融，并使之不全部熔融，针对由此得到的还原铁与熔渣（脉石成分）的混合物，为了 提高分离成还原铁与熔渣时的分离性而进行锐意研究。其结果发现，在含氧化铁等的物质 和碳材的混合物中，如果进一步调合熔点调节剂，则能够提高将加热团块所得到的还原球 团分离成还原铁与熔渣时的分离性，从而完成了本发明。
[0035] 另外，本
【发明者】们发现，为了更良好地分离还原铁和熔渣，以下的（a)、（b)的手段 有效。
[0036] (a)在加热团块时的加热温度T已决定时，按照使加热该团块时的最高温度减去 l〇〇°C的温度下的该团块所含的脉石成分的熔融量为55质量％以上的方式，来调整上述熔 点调节剂（例如，CaO供给物质等）的调合量。
[0037] (b)在加热团块时的加热温度T未被决定时，以该团块中所含的 CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2五元系氧化物的烙融量,达到该五元系氧化物量的55质量％以上 的温度加上l〇〇°C的温度，加热上述团块。
[0038] 另外，本
【发明者】们关于将上述混合物分离成还原铁与熔渣，制造作为电炉精炼等 的原料使用的还原铁也反复进行研究。其结果发现，通过将包含含氧化铁等的物质、碳材和 熔点调节剂的团块在部分熔融的状态下进行加热还原，虽然还原铁与熔渣（脉石成分）混 杂，但其是可以容易分离成还原铁和熔渣的状态的还原球团，该还原球团经过粉碎、磁选等 的处理能够分离成还原铁和熔渣。以下，对于本发明详细地加以说明。
[0039] 在本发明中制造还原铁和熔渣的混合物时，重要的是依次包括如下工序：对在 含氧化铁等的物质和碳材中进一步调合熔点调节剂而得到的原料混合物进行成块的工序 (以下，称为成块工序）；以所得到的团块的一部分熔融的方式进行加热，还原该团块中包 含的氧化铁的工序（以下，称为加热工序）。该加热工序，其进行是以所得到的团块的一部 分熔融的温度以上、且又低于完全熔融的温度加热所述团块，还原该团块中所含的氧化铁 即可。
[0040] (成块工序）
[0041] 在本发明的成块工序中，在含有氧化铁和氧化钛的物质（含氧化铁等的物质）与 碳材中，进一步调合熔点调节剂，以所得物质作为原料混合物使用。上述熔点调节剂，意思 是除了对铁的熔点产生影响的物质（例如，碳等）以外，对团块中包含的氧化铁以外的成分 (特别是脉石）的熔点产生影响的物质。即，通过调合熔点调节剂作为上述原料混合物，从 而对团块中所包含的氧化铁以外的成分（特别是脉石）的熔点产生影响，例如能够使其熔 点下降。由此，脉石的熔融被促进，形成熔融熔渣。这时氧化铁的一部分在熔融熔渣中熔化， 在熔融熔渣中被还原而成为金属铁。在熔融熔渣中生成的金属铁，通过与固体的状态下被 还原的金属铁接触，作为固体的还原铁发生凝集。如此在本发明中，能够得到还原铁与熔渣 的混合物。
[0042] 作为上述熔点调节剂，优选使用至少含有CaO供给物质的熔点调节剂。作为上 述CaO供给物质，例如，优选调合从CaO (生石灰）、Ca (OH) 2 (消石灰）、CaCO3 (石灰石）和 CaMg(CO3)2 (白云石）所构成的群中选择的至少一个。
[0043] 作为上述熔点调节剂，可以只使用上述CaO供给物质，而除了上述CaO供给物质之 夕卜，例如，还能够使用MgO供给物质、Al 2O3供给物质、SiO2供给物质等。MgCKAl2O 3和SiO2也 与上述CaO同样，是对团块中包含的氧化铁以外的成分（特别是脉石）的熔点产生影响的 物质。
[0044] 作为上述MgO供给物质，例如，优选调合从MgO粉末、由天然矿石和海水等中提取 的含Mg物质、MgCO 3所构成的群中选择的至少一个。作为上述Al2O3供给物质，例如，优选调 合Al 2O3粉末、矾土，勃姆石，水铝矿，硬水铝石等。作为上述SiO2供给物质，例如，能够使用 SiO2粉末和硅砂等。
[0045] 在本发明中，优选调整上述团块中调合的CaO供给物质的量，按照使根据上述团 块中的CaO量（质量％ )与SiO2量（质量％ )求得的熔渣的碱度（Ca(VSiO2)为0· 2?0· 9 的范围而进行调整。通过将上述熔渣的碱度控制在此范围，能够使上述团块中所含的脉石 (特别是CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2五元系氧化物）的熔点降低。因此在较低温下也能够使 脉石熔融，能够增加团块内的熔融量。上述熔渣的碱度，更优选为0.3以上，进一步优选为 0.35以上。另外，上述熔渣的碱度，更优选为0.8以下，进一步优选为0.7以下。
[0046] 上述含氧化铁等的物质，是含有氧化铁和氧化钛的物质。作为含氧化铁等的物质， 例如，能够使用铁矿石（例如，钛磁铁矿矿石等）、铁矿砂、炼铁粉尘、非铁精炼残渣、炼铁废 弃物等。作为上述含氧化铁等的物质，例如，能够使用含有40?60质量％的Fe的铁矿石。 另外，作为上述含氧化铁等的物质，例如，能够使用含有7?20质量％的TiO 2的铁矿石。
[0047] 在本发明中，将含有含氧化铁等的物质、碳材和熔点调节剂的原料混合物成块而 制造团块。然后加热该团块，达到该团块的一部分熔融的半熔融状态，由此能够利用碳材中 的灰分和熔点调节剂作为熔剂，在团块内部分生成熔融熔渣，实现还原铁的凝集化，能够以 短时间制造还原铁。即，如本发明这样加热含氧化铁等的物质和碳材及熔点调节剂的团块 时，即使在团块内生成FeO-SiO 2系熔融熔渣，FeO与邻域的碳材中包含的碳也会发生反应， 快速地制造还原铁。因此在团块内，还原铁与SiO 2等的脉石分离生成，所以即使还原铁与熔 渣混杂，通过将其粉碎，脉石也会很容易地破碎，且能够分离成还原铁与熔渣。这时氧化钛 作为熔渣被回收，因此能够很容易地与还原铁分离。另一方面，用还原性气体对于现有的没 有内配碳材的球团进行还原的上述（1)的方法中，在上述团块中调合了熔点调节剂之后， 因为未加热至半熔融状态，所以上述含氧化铁等的物质中包含的还原铁与氧化钛的分离困 难。因此，上述含氧化铁等的物质，无法作为商用的铁矿石使用，但根据本发明，能够将这样 的含氧化铁等的物质作为铁源使用。
[0048] S卩，如上述（1)的方法这样，通过在大约KKKTC的坚炉内，利用还原气体还原含有 铁矿石的烧成球团的方法，也能够制造还原铁，但在该方法中，若以超过1200°c的高温由还 原气体进行还原，则被还原的球团之间相互粘合而变成大块，在炉身内无法下降，或排出困 难。因此加热温度需要在1200°c以下来进行加热。但是若在1200°C以下进行加热，则即使 延长加热时间，还原铁的凝集化也不充分，因此还原铁和脉石的粉碎分离困难。
[0049] 作为本发明所使用的碳材，例如，能够使用煤和焦炭等。碳材只要含有能够还原上 述团块中包含的氧化铁的量的固定碳即可。上述碳材所含的固定碳量，具体来说，相对于能 够还原上述团块中包含的氧化铁的固定碳量，在±5%的范围内即可。
[0050] 上述团块中，作为含氧化铁等的物质、碳材和熔点调节剂以外的成分，还可以调合 粘合剂等。作为粘合剂，例如能够使用多糖类（例如，玉米淀粉和小麦粉等的淀粉等）等。
[0051] 上述含氧化铁等的物质、碳材和熔点调节剂，优选在混合前预先粉碎。具体来说， 上述含氧化铁等的物质，例如推荐预先粉碎至平均粒径为10?60 μ m ;上述碳材，例如推 荐预先粉碎至平均粒径为10?60 μ m ;上述熔点调节剂，例如推荐预先粉碎至平均粒径为 5 ?90 μ m〇
[0052] 粉碎上述含氧化铁等的物质等的方法未特别限定，能够采用公知的方法，例如，使 用振动磨机、辊碎机和球磨机等即可。
[0053] 作为混合上述原料混合物的混合机，例如能够使用旋转容器形混合机和固定容器 形混合机。作为上述旋转容器形混合机，例如能够使用旋转圆筒形、双重圆锥形、V形等的 混合机。作为上述固定容器形混合机，例如，能够使用在混合槽内设有旋转叶片（例如犁片 等）的混合机。
[0054] 作为使上述原料混合物成块的成块机，例如能够使用圆盘造粒机（盘形造粒机）、 转鼓形造粒机（圆筒形造粒机）和双辊型压块成型机等。
[0055] 上述团块的形状没有特别限定，例如块状、粒状、砖块状、球团状、棒状等即可，优 选为球团状和砖块状。
[0056](加热工序）
[0057] 在本发明的加热工序中，重要的是，以使在上述成块工序中得到的团块的一部分 熔融的方式加热，还原该团块中包含的氧化铁。即，重要的是，在团块的一部分熔融的温度 以上、且以低于完全的熔融的温度加热上述团块。具体来说，向加热炉供给上述团块，例如， 在1200?1500°C的温度域加热，以碳材还原团块中所含的氧化铁而制造还原铁即可。该温 度域中，在团块内虽然有一部分成分熔融，但熔融液渗出少，是保持团块的形状，团块不会 整体熔融的温度。通过在该温度域加热，能够得到还原铁与脉石引起的熔渣等在内部混杂 的还原球团。
[0058] 在本发明中，上述团块的加热，优选以如下温度进行，S卩，该团块中所含的 CaO-SiO2-Al2O3-MgO-TiO2五元系氧化物的烙融量（烙融液量），达到该五元系氧化物量的 55质量％以上的温度再加上KKTC的温度。即，上述团块的成分组成已决定时，通过计算求 得该团块中所含的CaO-SiO 2-Al2O3-MgO-TiO2五元系氧化物的熔融量达到该五元系氧化物 量的55质量％以上的温度t，以在此温度t上加上KKTC的温度（t+100°C )以上的温度进 行上述团块的加热即可。通过以t+100°C以上的温度进行加热，能够使团块中所含的脉石 充分熔融，熔融的脉石凝集，与还原铁的分离得到促进。因此所得到的还原铁与熔渣的混合 物，还原铁与熔渣的分离性良好。
[0059] 上述五元系氧化物的熔融量，能够使用热力学数据库软件计算。在本发明中使用 Fact Sage 6. 2 (Thermfact and GTT-Technologies 制）和热力学数据库 FAST53，FToxid。
[0060] 作为上述加热炉，使用公知的炉即可，例如，使用移动炉床式加热炉即可。所谓移 动炉床式加热炉，就是炉床像带式输送机一样在炉内移动的加热炉，具体来说，能够例示旋 转炉床炉。关于旋转炉床炉，以使炉床的起点与终点处于相同的位置方式，将炉床的外观形 状设计成圆形（圆环状），供给到炉床上的团块在炉内转一圈的期间被加热还原而生成还 原铁。因此，在旋转炉床炉中，在旋转方向的最上游侧设有将团块供给到炉内的装料机构， 在旋转方向的最下游侧（因为是旋转构造，所以实际上处于装料机构的正上游侧）设有排 出机构。
[0061] 如本发明，在炉内以半熔融状态加热团块而得到的还原球团中，包含平均粒径为 Ιμπι?3mm程度的还原铁粒子。另一方面，如上述（2)和（3)的方法，在炉内使团块完全熔 融而得到的粒状金属铁的平均粒径为8mm左右以上。
[0062] 在上述加热工序中得到的还原球团（还原铁与熔渣的混合物），粉碎至直径8mm以 下（不含Omm)后，将所得到的粉碎物进行磁选分离即可。通过将还原球团粉碎至直径8_ 以下之后进行磁选分离，作为磁化物主要能够回收还原铁，作为非磁化物主要能够回收熔 渣。而且根据本发明，作为该熔渣因为能够回收上述的氧化钛，所以可以进行还原铁与氧化 钛的分离。但是，若粉碎还原球团时的大小超过直径8_，则在磁选分离时，熔渣会混入到磁 化物侧，或还原铁混入到非磁化物侧，还原铁与熔渣的分离性变差。因此，粉碎还原球团时 的大小，优选为直径8mm以下。
[0063] 作为粉碎上述还原球团的方法，能够采用公知的方法，例如，使用振动磨机、辊碎 机、球磨机、辊磨机等。作为对于上述粉碎物进行磁选分离的方法，能够采用公知的方法。
[0064] 根据本发明，磁化物所含的SiO2量为8质量％以下，非磁化物所含的TiO 2量为40 质量％以上。
[0065] (优选方式）
[0066] 在本发明中，在上述加热工序中，设加热上述团块时的最高温度为T(°C )时，优选 使从该温度T减去KKTC的温度下的该团块中所含的脉石的熔融量达到该脉石量的55质 量％以上，如此调整上述熔点调节剂的调合量。即，上述团块的加热温度T决定时，优选使 加热时熔融量变多的方式，使用熔点调节剂预先对团块中所含的成分的熔点进行调整。然 后，加热团块时，使该团块中所含的脉石的55质量％以上确实地熔融，如此以从加热时的 最高温度T减去KKTC的温度下的脉石的熔融量为基准，调合上述熔点调节剂而进行团块 的成分调整即可。
[0067] 上述脉石的上述熔融量，在上述团块所含的脉石之中，尤其是基于CaO、Si02、 A1203、MgO和TiO2的五成分的量决定即可。
[0068] 本申请基于2012年5月30日申请的日本国专利申请第2012-123745号主张优先 权的利益。该日本国专利申请第2012-123745号的说明书的全部内容，在本申请中用于参 考并援引。
[0069] 以下，列举实施例更具体地说明本发明，但本发明当然不受下述实施例限制，在能 够符合前、后述的宗旨的范围内当然也可以适当加以变更实施，这些均包含在本发明的技 术的范围内。
[0070] 【实施例】
[0071] (实验例1)
[0072] 将含有下述表1所示的成分组成的铁矿石、碳材和熔点调节剂的原料混合物成 块，以电炉加热所得到的团块，制造还原铁和熔渣的混合物（还原球团）。在下述表1中， T. Fe意思是总铁量。
[0073] 作为上述碳材，相对于作为上述铁矿石所含的氧化铁而结合的氧量的摩尔数，调 合具有±2摩尔％的固定碳的碳材（即，相对于能够还原上述团块所含的氧化铁的固定碳 量，碳材所含的固定碳量为±2质量％ )。调合石灰石（CaCO3)和硅石作为上述熔点调节剂。
[0074] 在含有下述表1所示的成分组成的铁矿石、碳材和熔点调节剂的原料混合物中， 再混合粘合剂，通过转动造粒成块而制造 Φ 19mm的团块。调合小麦粉作为上述粘合剂。
[0075] 在下述表2中，显示干燥后的团块的成分组成。下述表2所示的团块a，是通过调 整该团块的碱度（CaCVSiO 2)，使加热时氧化铁被还原时副产的熔渣的熔点达到最低而调整 了成分组成的例子。下述表2所示的团块b，是使该团块所含的CaO-SiO 2-Al2O3-MgO-TiO2五 元系氧化物的熔点达到最低而进行了成分调整的例子。
[0076] 还有，在下述表2中，T. C表示总碳量，Ca0/Si02表示碱度。另外， 〇&0+5102+六1 203+]\%0意思是脉石量。另外，[1102八030+5102+六1 203+]\%0+1102)]\100，意思是 熔渣成分中的氧化钛（TiO 2)浓度。
[0077] 接着，将得到的团块装入电炉，加热18分钟而还原团块中所含的氧化铁。电炉内 的加热温度T设为1300°C、1350°C或1400°C，电炉内的气氛调整为N2气气氛。在氧化铁的 还原时，副产出熔渣，并能够得到还原铁与熔渣的混合物（还原球团）。
[0078] 以各加热温度T加热时的熔融状态显示在下述表3。在下述表3中，所谓"无熔 融"，意思是在团块中未生成熔融液的状态，所谓"有熔融"，意思是在团块中发生了熔融液 的状态，表不团块的一部分烙融。
[0079] 以振动磨机粉碎所得到的还原球团，使之直径达到3mm以下后，使用磁体，磁选分 离成磁化物与非磁化物。磁选分离中，使用2000高斯的磁体，将试料位置的磁力从200高 斯调整到500高斯，反复磁化操作而进行磁选分离。通过磁选分离得到的磁化物与非磁化 物的成分组成显示在下述表3中。还有，M. Fe表示金属铁量。
[0080] 另外，下述表3中，显示通过磁选分离得到的磁化物与非磁化物各自的比例、金属 化率（MetFe)、CaCHSiO 2+Al203+Mg0的合计量、Ti回收率。金属化率（MetFe)由下式计算。
[0081] MetFe (% )=[金属铁量（M. Fe) ] / [全铁量（T. Fe) ] X 100
[0082] 作为磁化物的Ti回收率，和作为非磁化物的Ti回收率，由下式计算。
[0083] 作为磁化物的Ti回收率（％) = (磁化物所含的Ti量/团块所含的Ti量）X 100
[0084] 作为非磁化物的Ti回收率（％) =(非磁化物所含的Ti量/团块所含的Ti 量）XlOO
[0085] 基于下述表3,能够进行如下考察。下述表3所示的No. 3、5、6是加热团块使之-部 分熔融的例子，能够将还原球团的粉碎物磁选分离成磁化物与非磁化物。另一方面，No. 1、 2、4是以团块中不生成熔融液的状态加热的例子，不能进行磁选分离。另外，由下述表3可 知，使加热温度T越高，作为非磁化物而被分离回收的Ti量越多。
[0086] [表 1]

【权利要求】
1. 一种还原铁和熔渣的混合物的制造方法，其特征在于，依次包括如下工序： 在含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材中，进一步调合熔点调节剂，将由此得到的原料 混合物进行成块的工序；以及 以使所得到的团块的一部分熔融的方式进行加热，还原该团块中所含的氧化铁的工 序。
2. -种还原铁和熔渣的混合物的制造方法，其特征在于，依次包括如下工序： 在含有氧化铁和氧化钛的物质与碳材中，进一步调合熔点调节剂，将由此得到的原料 混合物进行成块的工序；以及 在所得到的团块的一部分熔融的温度以上、且低于完全熔融的温度加热所述团块，由 此还原该团块中所含的氧化铁的工序。
3. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述熔点调节剂至少含有CaO供给物 质，并按照由该团块中的CaO量和Si02量求得的熔渣的碱度即Ca0/Si02为0. 2?0. 9的方 式调整所述团块中调合的CaO供给物质的量。
4. 根据权利要求3所述的制造方法，其中，作为所述CaO供给物质，调合从CaO、Ca(0H)2和CaC03所构成的群中选择的至少一个。
5. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，调整所述熔点调节剂的调合量，使从 加热所述团块时的最高温度减去l〇〇°C的温度下的该团块中所含的脉石的熔融量为55质 量％以上。
6. 根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述脉石的所述熔融量，基于所述团块中所 含的0&0、510231203、1%0和110 2这五种成分的量来决定。
7. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述团块的加热在以下温度下进行，所 述温度为以该团块所含的Ca0-Si02_Al203-Mg0-Ti0 2五元系氧化物的熔融量达到该五元系 氧化物量的55质量％以上的温度加上100°C。
8. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，使用含有40?60质量％的Fe的铁矿 石作为含有所述氧化铁和氧化钛的物质。
9. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，使用含有7?20质量％的Ti02的铁矿 石作为含有所述氧化铁和氧化钛的物质。
10. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，按照使所述碳材所含的固定碳量相对 于能够还原所述团块所含的氧化铁的固定碳量为±5质量％的方式调合所述碳材。
11. 根据权利要求1或2所述的制造方法，其中，所述团块的加热在1200?1500°C进 行。
12. -种还原铁与熔渣的分离方法，其特征在于，依次包括如下工序： 将由权利要求1或2所述的制造方法得到的还原铁与熔渣的混合物粉碎至直径为8_ 以下但不含〇mm的工序；以及 对于所得到的粉碎物进行磁选分离的工序。
13. -种非磁化物，其特征在于，是由权利要求12所述的分离方法筛选的非磁化物，该 非磁化物含有40质量％以上的Ti02。
14. 一种磁化物，其特征在于，是由权利要求12所述的分离方法筛选的磁化物，含有8 质量％以下但不含0质量％的Si02。
【文档编号】C21B13/10GK104334749SQ201380027484
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2013年5月21日 优先权日:2012年5月30日
【发明者】日野光兀, 杉山健, 田中英年, 小林勋, 浦上昭, 根上卓也 申请人:株式会社神户制钢所