还原铁的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及对于含有铁矿石、炼铁粉尘等含氧化铁物质和碳材等碳质还原剂的团 块进行加热而制造还原铁的方法。
【背景技术】
[0002] 对于铁矿石所含的氧化铁进行还原而制造还原铁时，作为用于还原铁矿石的碳质 还原剂，使用比较容易获取的煤的还原铁制造工艺受到注目。该还原铁制造工艺，是将含 有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的团块装入例如回转炉床炉等移动炉床式加热 炉，在炉内以来自加热燃烧器的气体传热、辐射热进行加热，由此还原氧化铁而得到块状的 还原铁。该还原铁制造工艺除了煤基以外，能够直接利用粉状的铁矿石，还原时铁矿石与还 原剂被靠近配置，因此能够高速还原铁矿石中的氧化铁，具有不需要高炉等大规模的设备 和不需要焦炭这样的优点。
[0003] 作为上述还原铁制造工艺，本申请人提出专利文献1的技术。所谓该技术，是加热 含有含金属氧化物的物质和碳质还原剂的原料，还原该原料中的金属氧化物后，再加热生 成的金属而使之熔融，并且在一边使之与副产生的熔渣成分分离一边使之凝集而制造粒状 金属时，在原料中配合副产生熔渣的凝集促进剂。通过配合副产生熔渣的凝集促进剂，生成 的熔融金属与副产生熔渣的分离被促进，能够在高生产率下，收获率良好地制造高纯度而 且尺寸比较大，并且粒径一致的粒状金属。作为副产生熔渣的凝集促进剂，公开的是配合氟 化钙（CaF 2)。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2003-73722号公报
[0007] 发明要解决的课题
[0008] 根据上述专利文献1所公开的技术，能够提高粒状金属的生产率，但要求生产率 的进一步提尚。
【发明内容】
[0009] 本发明着眼于上述这样的情况而形成，其目的在于，提供一种在加热团块而制造 还原铁时，提尚还原铁的成品率而提尚生广率的方法。
[0010] 用于解决课题的手段
[0011] 能够解决上述课题的本发明的还原铁的制造方法在以下方面具有要旨：其包括如 下工序：使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化的工序；加热所 得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制造还原铁的工序， 还将在所述制造还原铁的工序中生成的微粒铁（以下仅表述为"微粒铁"。）的粒径进行调 整并配合于所述混合物中。
[0012] 作为调整所述粒径的微粒铁，例如优选使用粒径满足3mm以下的微粒铁。所述微 粒铁进行分级来调整粒径，或粉碎后进行分级并调整粒径，或进行粉碎并调整粒径即可。作 为所述微粒铁，例如可以使用总铁量（Total Fe)为50质量％以上，比重满足4g/cm3以上 的微粒铁。优选设该微粒铁以外的混合物的质量为100%时，所述微粒铁相对于该混合物配 合3质量％以上。
[0013] 发明效果
[0014] 根据本发明，在成为团块的原料的混合物中，配合在制造还原铁的工序中生成、粒 径经过调整的微粒铁，因此能够提高团块的表观密度，并且使团块所含的铁分增加。其结果 是，加热团块时能够使生成的还原铁的成品率提高，提高生产率。
【具体实施方式】
[0015] 本发明人等在使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化， 并加热所得到的团块而制造还原铁时，为了使还原铁的成品率提高并提高生产率，反复进 行潜心研宄。其结果发现，如果在上述混合物中，还将在制造还原铁的工序中生成的微粒铁 的粒径进行调整并配合，则团块的表观密度变高，并且团块所含的铁分增加，如果加热该团 块，则还原铁的凝集被促进，粗大的还原铁生成，还原铁的成品率提高，可提高生产率，从而 完成了本发明。
[0016] 首先，对赋予本发明以特征的微粒铁的配合进行说明。
[0017] 在本发明中，将制造还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整之后，将其配 合到形成团块的混合物中。通过配合微粒铁，团块的表观密度变高，因此还原反应快速地进 行，还原铁的凝集被促进，粗大的还原铁容易生成。另外，通过配合微粒铁，能够使团块所含 的铁分增加，因此生成的还原铁量增加，粗大的还原铁容易生成。粗大的还原铁容易通过筛 分、磁选分离加以回收，因此还原铁的成品率良好，生产率提高。
[0018] 若加热团块制造还原铁，则除了能够成为制品的粗大的还原铁以外，还会生成不 能成为制品的，例如粒径为5mm以下的微细的粒状铁。一直以来，这样的微细的粒状铁例如 被装入压块机并成形为块体，与上述粗大的还原铁同样，作为铁源使用。相对于此，在本发 明中，将上述微细的粒状铁作为团块的原料使用。该微细的粒状铁因为已经被还原，所以对 于还原铁的反应时间几乎不造成影响，有助于还原铁的粗大化，还原铁的成品率提高。其结 果是生产率提高。
[0019] 对于上述微粒铁而言，需要将其粒径进行调整了的微粒铁进一步配合在上述混合 物中。上述微粒铁，可以按照达到既定的范围的方式调整其粒径并配合到上述混合物中，也 可以按照达到既定的范围的方式调整其粒径之后，配合到上述混合物中。
[0020] 配合到上述混合物中的微粒铁优选粒径被调整至3mm以下。粒径高于3mm的粒 铁，因为铁品位高，所以能够作为准制品处理。因此，若将这样的粒径大的粒铁配合到混合 物中来制造还原铁，则造成能源的浪费。另外，若将粒径高于3mm的粒铁配合到上述混合物 中，则发生偏析，造粒而得到的团块变得不均质。相对于此，通过将粒径被调整至3_以下 的微粒铁配合到上述混合物中，铁分被回收，能够制造还原铁。作为上述微粒铁，更优选使 用粒径满足Imm以下的微粒铁。通过粒径为1mm以下，能够进一步提高团块的表观密度，能 够提高还原铁的生产率。粒径进一步优选为0. 8mm以下，特别优选为0. 5mm以下，最优选为 0. 3mm以下。粒径的下限值没有特别限定，但不包括0mm。
[0021] 上述微粒铁的粒径可以粉碎在制造还原铁的工序中生成的微粒铁来进行调整，也 可以对于在制造还原铁的工序生成的微粒铁进行筛分，只分离出粒径小的微粒铁并进行调 整。另外，也可以将在制造还原铁的工序中生成的微粒铁加以粉碎后，通过分级来调整粒 径。
[0022] 作为上述微粒铁，对其成分组成进行分析时，优选使用满足总铁量（Total Fe)为 50质量％以上，比重为4g/cm3以上的微粒铁。
[0023] 通过总铁量为50质量％以上，能够使团块所含的铁量增加，能够提高还原铁的生 产率。总铁量更优选为60质量％以上。
[0024] 通过比重为4g/cm3以上，能够提高团块的表观密度，能够提高还原铁的生产率。比 重更优选为4. 5g/cm3以上。
[0025] 优选设该微粒铁以外的混合物的质量为100%时，上述微粒铁以相对于该混合物 为3质量％以上的方式配合。通过使微粒铁的配合量为3质量％以上，能够充分提高团块的 表观密度，另外还能够使团块所含的铁分充分地增加，因此能够充分提高还原铁的生产率。 上述微粒铁的配合量更优选为5质量％以上，进一步优选为10质量％以上。
[0026] 以上，对于赋予本发明以特征的微粒铁的配合进行了说明。
[0027] 接下来，对于本发明的还原铁的制造方法进行说明。
[0028] 本发明的还原铁的制造方法的特征在于，包括如下工序：
[0029] 使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物成块化的工序（以下， 称为成块化工序）；
[0030] 加热所得到的团块，还原该团块中的氧化铁并使一部分熔融，使铁成分凝集而制 造还原铁的工序（以下，称为加热工序），
[0031] 如上所述，还将在制造所述还原铁的工序中生成的微粒铁的粒径进行调整并配合 于所述混合物中。
[0032] [成块化工序]
[0033] 在成块化工序中，使含有含氧化铁物质、碳质还原剂和熔点调节剂的混合物