專利名稱：粒狀金屬鐵的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粒狀金屬鐵的制造方法，其包括將供給到移動床式爐床還原熔化爐的爐床上的粘合抑制材平整成平面狀；接著，在整平成平面狀的所述粘合抑制材上，供給包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原材的壓塊；將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊整平成平面狀；熔融還原所述壓塊而制造粒狀金屬鐵。
背景技術：
一直以來，作為移動床式爐床爐，已知有具備外周壁、內(nèi)周壁和配置在此壁間的圓環(huán)狀的回轉(zhuǎn)爐床的回轉(zhuǎn)爐床爐，和具備兩側(cè)壁和配置在此壁間的直線狀的直線爐床的直線爐床爐。所述回轉(zhuǎn)爐床，一般由圓環(huán)狀的爐體框架、配置在所述爐體框架上的爐床絕熱材和配置在該爐床絕熱材上的耐火內(nèi)襯構(gòu)成。具有這樣構(gòu)造的回轉(zhuǎn)爐床爐，一直以來被用于鋼坯等金屬的加熱處理或可燃性廢棄物的燃燒處理等，但近年來，使用所述回轉(zhuǎn)爐床爐，由包含碳質(zhì)還原材和含氧化鐵物質(zhì)的壓塊制造還原鐵的方法正在實用化，此外近年來，在回轉(zhuǎn)爐床爐等的還原熔化爐內(nèi)加熱含有碳質(zhì)還原材和含氧化鐵物質(zhì)的壓塊，對于該原料中的氧化鐵進行固體還原后，進一步加熱生成的金屬鐵而使之熔融，并且一邊使之與爐渣成分進行分離一邊使之凝集，從而制造高純度的粒狀金屬鐵的工藝得到開發(fā)。在利用回轉(zhuǎn)爐床爐的還原鐵制造工藝和粒狀金屬鐵制造工藝中，為了讓所供給的壓塊被均勻加熱，有需要使之遍及爐床上的整個面而確實地分散平整的必要性，以及存在伴隨著從所述壓塊生成的粉末等在爐床上燒結(jié)、粘合，而對螺桿式排出裝置造成損傷等的問題。關于用于解決這樣的課題的現(xiàn)有技術，以下一邊參照附圖8 一邊進行說明。圖8是表示專利文獻I中，向壓塊中添加粘合抑制材的方法的一例的說明圖。首先，專利文獻I是加熱、還原含有粉狀金屬氧化物和粉狀碳質(zhì)物質(zhì)的壓塊P而制造還原鐵的回轉(zhuǎn)爐床式還原爐21的作業(yè)方法，在裝入粘合抑制材Q時，預先向所述壓塊P中添加所述粘合抑制材Q?？墒?，在此專利文獻I中，向所述壓塊P預先裝入粘合抑制材Q時，如果粘合抑制材Q鋪設得不平滑，則由于爐床22的寬度方向和周向的高低差造成的從爐床22上部向壓塊P的輸入熱量產(chǎn)生不均。其結(jié)果是，得不到均勻、高品質(zhì)的粒狀金屬鐵，制品的成品率降低。另外，若以粘合抑制材Q在爐床22圓周方向和寬度方向上存在高低差的狀態(tài)鋪設壓塊P，在還原壓塊P，掏出所得到的還原鐵時，還原鐵鉆入粘合抑制材Q之下，無法掏凈大量發(fā)生。另外，還會發(fā)生鐵水存積，妨礙生產(chǎn)這樣的問題點依然殘留。其次，專利文獻2是追隨投入原料的變動，以使爐床和整平體的螺旋葉片的間隔變小的方式而使整平體下降的粒狀還原鐵原料的整平方法，其根據(jù)供給量的增減速度或平均粒徑的變動速度，加減擴張收縮爐床和螺旋葉片的間隔的擴張收縮速度，如此使整平體升降。
然而，在專利文獻2中，關于根據(jù)原料性狀不同而采取的整平體的旋轉(zhuǎn)速度、葉片與軸的關系沒有提及。如果與整平物質(zhì)相應的整平裝置的旋轉(zhuǎn)速度、葉片與軸的關系不恰當，則帶來供給原料的滑過和飛散。先行技術文獻專利文獻專利文獻I日本特開2002-249813號公報專利文獻2日本特開2001-64710號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明其目的在于，提供一種粒狀金屬鐵的制造方法，其包括將供給到移動床式爐床還原熔化爐的爐床上的粘合抑制材整平成平面狀；在整平成平面狀的所述粘合抑制材上，供給包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原材的壓塊；將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊整平成平面狀；接著，加熱而對于所述壓塊中的氧化鐵進行熔融還原，得到粒狀金屬鐵；使用螺桿式排出裝置排出所得到的粒狀金屬鐵，在此粒狀金屬鐵的制造方法中，通過使粘合抑制材整平裝置、壓塊整平裝置和排出裝置與所述爐床上的物理性的狀態(tài)達到最佳化，壓塊不會堆積而能夠成為一層，從而進行均勻的加熱處理，可以高成品率地制造高品質(zhì)粒狀金屬鐵。本發(fā)明提供以下的粒狀金屬鐵的制造方法。[I] 一種粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，包括將供給到移動床式爐床還原熔化爐的爐床上的粘合抑制材整平成平面狀；在整平成平面狀的所述粘合抑制材上，供給包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原材的壓塊；將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊整平成平面狀；接著，進行加熱使所述壓塊中的氧化鐵熔融還原，得到粒狀金屬鐵；使用螺桿式排出裝置排出所得到的粒狀金屬鐵，在該粒狀金屬鐵的制造方法中，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置，將供給到爐床上的所述粘合抑制材均等地進行整平，使整平后的所述粘合抑制材的平面度是所述壓塊的平均粒徑的40%以下，并且，使用螺桿式壓塊整平裝置，而將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊進均等地鋪
設為一層。[2]根據(jù)[I]所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，在排出所述粒狀金屬鐵之后或在排出同時，并且，在將新的粘合抑制材供給到所述爐床上之前，使用螺桿式排出裝置除去殘留在爐床上的舊的粘合抑制材的表層，使殘存在爐床上的舊的粘合抑制材的平面度是所述壓塊的平均粒徑的40%以下。[3]根據(jù)[I]或[2]所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置、螺桿式壓塊整平裝置和螺桿式排出裝置的至少任意一個裝置的螺桿軸在熱態(tài)時的最大撓曲量在6mm以下。[4]根據(jù)[I]至[3]中任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置的由下式(I)定義的第一相對移動速度比，和螺桿式排出裝置的由下式(2)定義的第二相對移動速度比的至少任意一方為10 30。第一相對移動速度比=螺桿式粘合抑制材整平裝置的螺桿外徑(mm) Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (I)第二相對移動速度比=螺桿式排出裝置的螺桿外徑(mm) Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X Ji /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (2)[5]根據(jù)[I]至[4]中任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式壓塊整平裝置的由下式(3)定義的第三相對移動速度比為2 10。第三相對移動速度比=螺桿式壓塊整平裝置的螺桿外徑(mm)Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X JI /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (3)
[6]根據(jù)[I]至[5]中任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置、螺桿式壓塊整平裝置和螺桿式排出裝置的至少任意一個裝置的螺桿，將分割成多個的分割葉片作為通過螺栓和螺母或焊接而連接在螺桿軸外周的螺旋葉片加以固定，所述分割葉片間的間隙在熱態(tài)時形成為3_以下。[7]根據(jù)[I]至[6]中任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，可以從所述移動床式爐床還原熔化爐的爐床寬度兩側(cè)，調(diào)整所述整平裝置和排出裝置的至少一個螺桿軸高度。[8]根據(jù)[I]至[7]中任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述整平裝置和排出裝置的至少一個螺旋葉片的導程角為12 26度的范圍。根據(jù)上述[I]的粒狀金屬鐵的制造方法，將供給到移動床式爐床還原熔化爐的爐床上的粘合抑制材整平成平面狀，在整平成平面狀的所述粘合抑制材上，供給包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原材的壓塊，將這些壓塊整平成平面狀，接著，進行加熱而使所述壓塊中的氧化鐵熔融還原，使用螺桿式排出裝置排出所得到的粒狀金屬鐵，在此粒狀金屬鐵的制造方法中，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置將供給到爐床上的所述粘合抑制材均等地整平，使整平后的所述粘合抑制材的平面度為所述壓塊的平均粒徑的40%以下，并且使用螺桿式壓塊整平裝置，將供給到這些粘合抑制材上的所述壓塊均等地鋪設為一層。其結(jié)果是，不會阻礙粒狀金屬鐵的生成，而可以在移動床式爐床爐的下游側(cè)達成在粘合抑制材上所供給的所述壓塊的均等的一層鋪設。另外，排出在移動式爐床還原熔化爐內(nèi)制造的粒狀金屬鐵時，在爐床上，粒狀金屬鐵的排出剩余減少，其結(jié)果是也不會發(fā)生鐵水積存，不會阻礙粒狀金屬鐵的生產(chǎn)。另外，根據(jù)上述[2]的粒狀金屬鐵的制造方法，在[I]所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，在排出所述粒狀金屬鐵之后或在排出的同時，并且，在將新的粘合抑制材供給到所述爐床上之前，使用螺桿式排出裝置除去殘留在爐床上的舊的粘合抑制材的表層，使殘存在爐床上的舊的粘合抑制材的平面度為所述壓塊的平均粒徑的40%以下，因此不會阻礙均等地整平新填充的粘合抑制材。另外，與上述[I]同樣，在排出移動式爐床還原熔化爐內(nèi)所制造的粒狀金屬鐵時，爐床上的粒狀金屬鐵的排出殘留減少，其結(jié)果是也不會發(fā)生鐵水積存，不阻礙生產(chǎn)。此外，根據(jù)上述[3]的粒狀金屬鐵的制造方法，在[I]或[2]所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置、螺桿式壓塊整平裝置和螺桿式排出裝置的至少任意一個裝置的螺桿軸在熱態(tài)時的最大撓曲量為6_以下，因此粘合抑制材和壓塊在爐床寬度方向的中心部與端部的高低差變少，從而抑制在粘合抑制材上所制造的粒狀金屬鐵鉆入粘合抑制材內(nèi)，并且在移動式爐床還原熔化爐的爐床上所制造的粒狀金屬鐵的掏取不凈減少。另外，還根據(jù)上述[4]的粒狀金屬鐵的制造方法，在[I]至[3]的任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置的由前式(I)定義的第一相對移動速度比，和螺桿式排出裝置的由前式(2)定義的第二相對移動速度比的至少任意一方為10 30，因此具有下述效果。S卩，根據(jù)上述粒狀金屬鐵的制造方法，粘合抑制材不會因所述螺桿式粘合抑制材整平裝置或/和螺桿式排出裝置的螺旋葉片而飛散，或者從這些螺旋葉片下滑過，能夠成形平滑的粘合抑制材的爐床面。所述第一相對移動速度比或/和第二相對移動速度比為30以下時，能夠抑制粘合抑制材的飛散的發(fā)生，整平成滿足上述[I]中規(guī)定的平面度的平面度。另一方面，所述第一相對移動速度比或/和第二相對移動速度比為10以上時，能夠抑制粘合抑制材從螺桿式粘合抑制材整平裝置或/和螺桿式排出裝置的螺旋葉片下滑過，整平成滿足上述[I]中規(guī)定的平面度的平面度?！ざ遥鶕?jù)上述[5]的粒狀金屬鐵的制造方法，在[I]至[4]的任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，因為所述螺桿式壓塊整平裝置的由前式(3)定義的第三相對移動速度比為2 10，所以壓塊不會由于所述螺桿式壓塊整平裝置的螺旋葉片而飛散，或者從該旋轉(zhuǎn)葉片下滑過。即，所述第三相對移動速度比在10以下時，會抑制壓塊的飛散的發(fā)生，抑制壓塊的鋪設密度的降低和重疊的發(fā)生。另一方面，所述第三相對移動速度比為2以上時，會抑制壓塊從螺桿式壓塊整平裝置的旋轉(zhuǎn)葉片下滑過，抑制壓塊彼此的重疊的發(fā)生，鋪設一層變得容易。另一方面，根據(jù)上述[6]的粒狀金屬鐵的制造方法，在[I]至[5]的任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置、螺桿式壓塊整平裝置和螺桿式排出裝置的至少任意一個裝置的螺桿，將分割成多個的分割葉片作為通過螺栓和螺母或焊接而連接在螺桿軸外周的螺旋葉片加以固定，并且使所述分割葉片間的間隙在熱態(tài)時形成為3_以下，因此可抑制壓塊夾在分割葉片間。其結(jié)果是，因為所述螺旋葉片前端的平面度被保持，也可以也能夠確保爐床的平面度。另外，根據(jù)上述[7]的粒狀金屬鐵的制造方法，在[I]至[6]的任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，可以從所述移動床式爐床還原熔化爐的爐床寬度兩側(cè)調(diào)整所述整平裝置和排出裝置的至少一個螺桿軸高度。因為螺桿式壓塊整平裝置、螺桿式排出裝置和螺桿式粘合抑制材整平裝置各自的螺桿磨耗量不一定，所以需要定期或不定期地對于各個整平裝置和排出裝置的相對位置進行調(diào)整，通過使所述整平裝置和排出裝置的螺桿軸高度可以從所述爐床寬度兩側(cè)進行調(diào)整，對應磨耗狀態(tài)的操作水平的設定容易進行。此外，上述[8]的粒狀金屬鐵的制造方法采用的機構(gòu)，在[I]至[7]的任一項所述的粒狀金屬鐵的制造方法中，因為使所述整平裝置和排出裝置的至少一個螺旋葉片的導程角為12 26度的范圍，所以由壓塊的所述整平裝置進行的整平，和由粒狀金屬鐵的所述排出裝置進行的掏取沒有困難。即，如果所述螺旋葉片的導程角為12度以上，則在整平壓塊時或排出粒狀金屬鐵時，可抑制壓塊或粒狀金屬鐵鉆入粘合抑制材，掏取不凈減少。另一方面，如果所述螺旋葉片的導程角為26度以下，則整平壓塊時進行均等地整平變得容易，另外排出粒狀金屬鐵時容易掏取。


圖I是用于說明本發(fā)明的實施方式的粒狀金屬鐵的制造方法的俯視回轉(zhuǎn)爐床爐主體的模式的俯視圖。圖2是剖視圖I的箭頭方向A-A的模式的立剖面圖。圖3是剖視圖2的箭頭方向B-B的模式的立剖面圖，分別省略壓塊，圖3 (a)表示螺桿軸有撓曲的情況，圖3(b)是螺桿軸沒有撓曲的情況。
圖4是放大表示圖3(b)的BI部的局部放大詳圖。圖5是從C方向按箭頭方向觀看圖2的螺桿式排出裝置的螺桿的模式的箭頭方向圖。圖6是從右側(cè)透鏡圖5的D部的模式的立體圖。圖7是剖視圖2的箭頭方向E-E的模式的立剖面圖。圖8是表示現(xiàn)有技術I中，將粘合抑制材添加到壓塊中的方法的一例的說明圖。
具體實施例方式對于本發(fā)明的實施方式的粒狀金屬鐵的制造方法，以將回轉(zhuǎn)爐床爐應用于移動床式爐床還原熔化爐的情況為具體例，首先一邊參照圖I 4 一邊進行說明。圖I是用于說明本發(fā)明的實施方式的粒狀金屬鐵的制造方法的俯視回轉(zhuǎn)爐床爐主體的模式的俯視圖，圖2是剖視圖I的箭頭方向A-A的模式的立剖面圖。另外，圖3(a)和(b)是剖視圖2的箭頭方向B-B的模式的立剖面圖，分別省略壓塊，圖3(a)表示螺桿軸有撓曲的情況，圖3(b)表示螺桿軸沒有撓曲的情況。圖4是放大顯示圖3(b)的BI部的局部放大詳圖。該回轉(zhuǎn)爐床爐I具備如下外周壁2 ;設于其內(nèi)側(cè)的內(nèi)周壁3 ;從上方覆蓋外周壁2和內(nèi)周壁3之間的空間的爐頂部4 ;配置在所述外周壁2和內(nèi)周壁3之間的圓環(huán)狀的回轉(zhuǎn)爐床(以下，均僅稱為爐床。)5。所述外周壁2、所述內(nèi)周壁3和所述爐頂部4主要由絕熱材構(gòu)成。所述回轉(zhuǎn)爐床5,由未圖不的驅(qū)動裝置,一邊通過外周壁2和內(nèi)周壁3之間，一邊以在圓周上沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)移動的方式驅(qū)動。而且，在該回轉(zhuǎn)爐床5上，首先，由粘合抑制材供給裝置6的帶式運送機6a搬送，含有煤等的碳質(zhì)物質(zhì)的粉末狀所構(gòu)成的粘合抑制材Q，經(jīng)由受料漏斗6b被裝入。在此，所謂“粘合抑制材”Q，是指后述的壓塊P被載置于回轉(zhuǎn)爐床5上的狀態(tài)下，分散在壓塊P的周圍的物質(zhì)，其用于防止板狀等的粘合物的形成。即，在所述爐床5上，即使從還原中的壓塊P發(fā)生的粉和粒狀金屬鐵排出時所發(fā)生的粉末殘留而在爐內(nèi)長時間滯留，因為作為粘合抑制材Q而添加的碳質(zhì)物質(zhì)的粒子，存在于還原金屬和爐渣成分之間而妨礙它們的結(jié)合，所以不會有跨越廣大范圍的板狀粘合物的生長。另外，例如即使成為粘合物，利用比較小的力，作為粘合抑制材Q的碳質(zhì)物質(zhì)的粒子也會成為起點而在粘合物上發(fā)生龜裂，形成小片，能夠很容易地從爐床5上分離。還有，也可以使用以CaO、Mg0、Al203的任意一以上的成分作為主成分的粉狀物質(zhì)所構(gòu)成的粘合抑制材Q，或者，使用粉狀碳質(zhì)物質(zhì)和以CaO、MgO、Al2O3的任意一以上的成分為主成分的粉狀物質(zhì)的混合物所構(gòu)成粘合抑制材Q，來替代所述粉狀碳質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成的粘合抑制材Q。裝入到回轉(zhuǎn)爐床5上的粘合抑制材Q，接著被螺桿式粘合抑制材整平裝置8均等分散成平面狀，再在平面狀均等分散在回轉(zhuǎn)爐床5上的這些粘合抑制材Q之上，通過壓塊供給裝置7的帶式運送機7a，經(jīng)由受料漏斗7b，裝入包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原物質(zhì)、具有粒徑16 22mm的壓塊(粒狀金屬鐵原料)P。裝入到粘合抑制材Q上的壓塊P，接著經(jīng)由螺桿式壓塊整平裝置9，如后述這樣被均等分散成平面狀。然后，一邊伴隨回轉(zhuǎn)爐床5的旋轉(zhuǎn)一邊在爐內(nèi)加熱這些壓塊P，熔融還原所述壓塊P中的氧化鐵，由螺桿式排出裝置10排出所得到的粒狀金屬鐵P1，由此制造粒 狀金屬鐵Pl。本發(fā)明的實施方式的粒狀金屬鐵的制造方法，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置8，將供給到爐床5上的所述粘合抑制材Q整平成平面狀，使整平后的所述粘合抑制材Q的平面度為所述壓塊P的平均粒徑的40%以下，優(yōu)選為20%以下。而且同時，使用螺桿式壓塊整平裝置9，將供給到這些粘合抑制材Q上的所述壓塊P均等分散成平面狀。其結(jié)果是，在回轉(zhuǎn)爐床爐I的下游側(cè)，可以達成供給到粘合抑制材Q之上的壓塊P如后述這樣鋪設一層，而不會阻礙粒狀金屬鐵的生成。另外，排出在回轉(zhuǎn)爐床爐I內(nèi)所制造的粒狀金屬鐵Pl時，在爐床5上的粒狀金屬鐵Pl的排出殘留減少，其結(jié)果是也不會發(fā)生鐵水積存，對生產(chǎn)的阻礙要因被消除。在此，一邊參照圖3(a) (b)、圖4，一邊對于整平成平面狀之后的粘合抑制材Q的“平面度”和壓塊P的“平均粒徑”進行說明。首先，整平成平面狀的后的粘合抑制材Q的所謂“平面度” Π，是指在整平成平面狀的后的粘合抑制材Q存在的回轉(zhuǎn)爐床5的任意之處，如圖3(b)所示排除螺桿式粘合抑制材整平裝置8的螺桿軸Ila的撓曲的影響，剖視沿著與旋轉(zhuǎn)方向正交的直交爐床5的總寬度和旋轉(zhuǎn)方向的爐床5的全周時，分散的粘合抑制材Q各自的表面凹凸狀態(tài)下的最高位的頂部與最低位的底部的垂直距離。圖3(a) (b)的符號Qf，表示整平成平面狀的后的粘合抑制材Q的平均面。另夕卜，圖3(b)是用于說明與旋轉(zhuǎn)方向正交的爐床5總寬度的“平面度”的圖，但關于沿著旋轉(zhuǎn)方向的爐床5全周的“平面度”，雖然省略了圖示，但除了與上述爐床5總寬度的“平面度”方向不同以外，其余均一樣。然后，與旋轉(zhuǎn)方向正交的爐床5寬度方向的“平面度”通過如下方式求得，即在爐床5上部的寬度方向的總寬度上，與爐床5面大體平行地拉設鋼琴線，利用直尺等實測從該鋼琴線至粘合抑制材Q的表面的多個的垂直距離，排除計算上求得的螺桿軸Ila的撓曲的影響而求得。因為爐床5的表面為凹凸狀態(tài)，所以上述所謂“大體平行”是指以目視確認為大體上平行的程度的平行度。另一方面，關于沿著旋轉(zhuǎn)方向的爐床5全周的“平面度”，是在爐床5上部的總寬度上拉設的所述鋼琴線上進行多處標記后，利用直尺等并使爐床5 —點點旋轉(zhuǎn)直至爐床5旋轉(zhuǎn)一周，在此各標記位置實測從鋼琴線至粘合抑制材Q的表面的垂直距離，比較每個相同的測量點實測的數(shù)據(jù)而求得的。另外，在本發(fā)明中，所謂“平均粒徑”是以篩分法進行分級后由各篩孔間的代表直徑和此篩孔間的質(zhì)量計算的質(zhì)量平均粒徑。例如，使用篩孔為DpD2…、DyDgQi < D2〈…< Dn < Dn+1)的篩子進行分級時，如果篩孔Dk和Dk+1間的質(zhì)量為Wk，則質(zhì)量平均粒徑dm由dm = Σ k = Kn(ffkXdk)/ Σ k = Kn(Wk)定義。在此，dk是篩孔Dk與Dk+1間的代表直徑，dk =(Dk+Dk+1) /2。那么，如果設壓塊P的平均粒徑為dm，則使粘合抑制材Q的平面度Π為Π ( 0.4Xdm，優(yōu)選為fl ( O. 2Xdm,同時，使用螺桿式壓塊整平裝置9，將供給到這些粘合抑制材Q上的壓塊 P均等分散成平面狀。通過使粘合抑制材Q之上述平面度Π為fl ( O. 4X4，在回轉(zhuǎn)爐床爐I的下游側(cè)供給到粘合抑制材Q之上的壓塊P，如圖4所示，可以達成上下沒有重疊而大致鋪設為一層。此外，通過達成fl ( O. 2Xdm，在回轉(zhuǎn)爐床爐I的下游側(cè)供給到粘合抑制材Q之上的壓塊P的上下不會發(fā)生重疊，可以達到一層鋪設。另一方面，粘合抑制材Q之上述平面度fl為fl > O. 4X4時，則粘合抑制材Q的上表面的高低差過大，供給到粘合抑制材Q之上的壓塊P的上下發(fā)生重疊，不能達到回轉(zhuǎn)爐床爐I的下游側(cè)的一層鋪設。此外，在排出粒狀金屬鐵Pl后或在排出同時，并且，在將新的粘合抑制材Q供給到所述爐床5上之前，使用螺桿式排出裝置10除去附著在爐床5上的舊的粘合抑制材Ql的表層，使殘存在爐床5上的舊的粘合抑制材Ql的平面度f2為壓塊P的平均粒徑Clm的40%以下。在此，所謂平面度f2是相對于所述平面度Π是整平后的粘合抑制材Q的平面度而言，有所不同的一點是，這里所說的平面度f2，是殘存在回轉(zhuǎn)爐床5上的舊的粘合抑制材Ql的平面度。于是，通過使殘存在回轉(zhuǎn)爐床5上的粘合抑制材Ql的平面度f2為f2彡O. 4Xdm,不會阻礙將新供給的粘合抑制材Q整平得平滑。另外，排出在回轉(zhuǎn)爐床爐I內(nèi)制造的粒狀金屬鐵Pl時，在回轉(zhuǎn)爐床5上的粒狀金屬鐵Pl的排出殘留減少，其結(jié)果是鐵水積存也基本不會發(fā)生，幾乎不會阻礙生產(chǎn)。此外，成這f2 ( O. 2Xdm，能夠沒有問題地答成將新供給的粘合抑制材Q整平得平滑。于是，排出在回轉(zhuǎn)爐床爐I內(nèi)制造的粒狀金屬鐵Pl時，在回轉(zhuǎn)爐床5上的粒狀金屬鐵Pl的排出殘留減少，作為結(jié)果是也不會發(fā)生鐵水積存，不會阻礙粒狀金屬鐵的生產(chǎn)。如果殘存粘合抑制材Ql的平面度f2為f2 > O. 4Xdm，則難以將新供給的粘合抑制材Q整平得平滑，因此在排出回轉(zhuǎn)爐床爐I內(nèi)所制造的粒狀金屬鐵Pl時，在回轉(zhuǎn)爐床5上的粒狀金屬鐵Pl的排出殘留增大，結(jié)果是發(fā)生鐵水積存，將阻礙粒狀金屬鐵的生產(chǎn)。接著，關于本發(fā)明的實施方式的螺桿式粘合抑制材整平裝置8、螺桿式壓塊整平裝置9和螺桿式排出裝置10的各螺桿軸lla、13a的撓曲，首先以螺桿式排出裝置10的螺桿13為例，一邊參照圖2、5 —邊進行說明。圖5是從C方向按箭頭方向看圖2的螺桿式排出裝置的螺桿的模式的箭頭方向圖。螺桿式排出裝置10的螺桿13，具備由軸承14、14進行兩端支承的螺桿軸13a和螺旋葉片13b。而且，因為這樣的螺桿式排出裝置10的螺桿軸13a的最大撓曲量δ max為6mm以下，優(yōu)選為3mm以下，所以排出后殘存在爐床5的粒狀金屬鐵Pl和粘合抑制材Q，在爐床5寬度方向的中心部與端部的高低差變少，在回轉(zhuǎn)爐床爐I的爐床5上所制造的粒狀金屬鐵Pl的掏取不凈減少。同樣，因為螺桿式粘合抑制材整平裝置8的螺桿軸Ila的最大撓曲量δ max為6_以下，優(yōu)選為3mm以下，所以粘合抑制材Q在爐床5寬度方向的中心部與端部的高低差變少，抑制了在粘合抑制材Q上所制造的粒狀金屬鐵Pl鉆入粘合抑制材Q內(nèi)。此外，因為螺桿式壓塊整平裝置9的螺桿軸12a的最大撓曲量δ max為6mm以下，優(yōu)選為3mm以下，所以壓塊P不會在螺旋葉片12b之下滑過。即，壓塊P的重疊的發(fā)生得到抑制。在此，所述螺桿軸lla、13a在熱態(tài)時的最大撓曲量，通過由單純支承的梁模型進行的計算求得。另外，螺桿式粘合抑制材整平裝置8的由下式(I)定義的第一相對移動速度比，和螺桿式排出裝置10的由下式(2)定義的第二相對移動速度比的至少任意一方為10 30。第一相對移動速度比=螺桿式粘合抑制材整平裝置的螺桿外徑(mm) Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (I)
第二相對移動速度比=螺桿式排出裝置的螺桿外徑(mm) Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X Ji /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (2)根據(jù)上述粒狀金屬鐵的制造方法，粘合抑制材Q，不會因螺桿式粘合抑制材整平裝置8的螺旋葉片Ilb或/和螺桿式排出裝置10的螺旋葉片13b而飛散或滑過，能夠成形平滑的粘合抑制材Q的爐床面。如果所述第一相對移動速度比或/和第二相對移動速度比為30以下，則能夠抑制粘合抑制材Q的飛散的發(fā)生，整平成滿足上述[I]的平面度H。另一方面，如果所述第一相對移動速度比或/和第二相對移動速度比為10以上，則能夠抑制粘合抑制材Q在螺桿式粘合抑制材整平裝置8的螺旋葉片Ilb或/和螺桿式排出裝置10的螺旋葉片13b下滑過，能夠整平成滿足上述[I]的平面度H。此外，在螺桿式壓塊整平裝置9中，由下式(3)定義的第三相對移動速度比為2 10。第三相對移動速度比=螺桿式壓塊整平裝置的螺桿外徑(mm)Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X JI /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (3)在此，上式⑴ (3)的“導程角”是各螺旋葉片的導程角，以圖5的符號Θ例示螺桿式排出裝置10的情況。另外，“條數(shù)”是螺旋葉片的條數(shù)，“爐床中央部移動速度”是爐床5的寬度方向中央部的移動速度。根據(jù)上述粒狀金屬鐵的制造方法，壓塊P不會因螺桿式壓塊整平裝置9的螺旋葉片12b而飛散，或在該螺旋葉片12b下滑過。即，所述第三相對移動速度比為10以下時，抑制了壓塊P的飛散的發(fā)生，并抑制了壓塊P的鋪設密度的降低和重疊的發(fā)生。另一方面，所述第三相對移動速度比為2以上時，可抑制壓塊P在螺桿式壓塊整平裝置9的螺旋葉片12b下滑過，并抑制壓塊P彼此的重疊的發(fā)生，進行一層鋪設容易。接下來，就本發(fā)明的實施方式的螺桿式粘合抑制材整平裝置8、螺桿式壓塊整平裝置9和螺桿式排出裝置10的各螺桿11、12、13，首先以螺桿式排出裝置10的螺桿13為例，一邊參照圖2、圖6 —邊進行說明。圖6是從右側(cè)透鏡圖5的D部的模式的立體圖。該螺桿式排出裝置10的螺桿13，是經(jīng)由凸耳16，利用螺栓15a、螺母15b，將分割成多個的分割葉片13b-l作為與螺桿軸13a外周連接的螺旋葉片13b加以固定而形成的。這樣分割螺旋葉片13b時，在分割葉片13b-l、13b-l間雖然需要用于吸收熱膨脹的間隙S，但因為此分割葉片13b-l、13b-l間的間隙S在熱態(tài)時為3mm以下，所以可抑制粒狀金屬鐵Pl夾在分割葉片13b-l、13b-l間。其結(jié)果是，所述螺旋葉片13b前端的平面度得以保持，因以也能夠確保爐床5的平面度。同樣，關于螺桿式粘合抑制材整平裝置8和螺桿式壓塊整平裝置9的各螺桿11、12，也是將分割成多個的分割葉片，作為經(jīng)由凸耳并利用螺栓、螺母而連接于螺桿軸11a、12a外周的螺旋葉片llb、12b加以固定而形成。而且同時，因為使各分割葉片間的間隙S在熱態(tài)時為3mm以下，所以可抑制壓塊P夾在這些分割葉片間。其結(jié)果是，所述螺旋葉片lib、12b前端的平面度得以保持，因此也能夠確保爐床5上的壓塊P的平面度。這樣的分割葉片向螺桿軸外周的固定，也可以通過焊接固定。此外，關于本發(fā)明的實施方式的螺桿式粘合抑制材整平裝置8、螺桿式壓塊整平裝置9和螺桿式排出裝置10的各螺桿軸lla、12a、13a，首先以螺桿式壓塊整平裝置9的螺桿軸12a為例，一邊參照圖7 —邊加以說明。圖7是剖視圖2的箭頭方向E-E的模式的立剖面圖。此螺桿式壓塊整平裝置9，通過設于爐床5寬度方向兩側(cè)的外周壁2和內(nèi)周壁3的 外側(cè)的軸升降用電動缸17，可以調(diào)整螺桿軸12a的高度。因為螺桿式壓塊整平裝置9的螺桿12 (詳細地說就是螺旋葉片12b)的磨耗量不固定，所以需要定期或不定期地進行整平裝置9的相對位置的調(diào)整，但通過可以從爐床5的內(nèi)周和外周兩側(cè)調(diào)整所述整平裝置9的螺桿軸12a的高度，對應磨耗狀態(tài)的操作水平的設定容易進行。還有，在圖7中，螺桿式壓塊整平裝置9的螺桿12，螺旋葉片12b的旋轉(zhuǎn)方向在縱長方向中央部變成逆向，但為哪一個方向的旋轉(zhuǎn)方向都可以。同樣，因為螺桿式粘合抑制材整平裝置8和螺桿式排出裝置10各自的螺桿11、13(詳細地說是螺旋葉片llb、13b)的磨耗量不固定，所以各整平裝置8、排出裝置10的相對位置需要進行調(diào)整，通過可以分別從爐床5寬度兩側(cè)調(diào)整所述整平裝置8和排出裝置10的螺桿軸11a、13a的高度，對應磨耗狀態(tài)的操作水平的設定容易進行。另外，還優(yōu)選螺桿式粘合抑制材整平裝置8、螺桿式壓塊整平裝置9和螺桿式排出裝置10的各螺旋葉片llb、12b、13b的導程角為12 26度的范圍。S卩，所述螺旋葉片13b的導程角Θ為12度以上時，通過螺桿式壓塊整平裝置9整平壓塊P時，抑制所述壓塊P鉆入粘合抑制材Q中，由螺桿式排出裝置10排出粒狀金屬鐵Pl時，抑制所述粒狀金屬鐵Pl鉆入粘合抑制材Q中，因此掏取不凈減少。另一方面，所述螺旋葉片llb、12b的導程角Θ為26度以下時，懷螺桿式壓塊整平裝置9均等地整平壓塊P變得容易，另外排出粒狀金屬鐵Pl時，由螺桿式排出裝置10進行的掏取變得容易。如上，根據(jù)本發(fā)明的粒狀金屬鐵的制造方法，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置，將供給到爐床上的所述粘合抑制材均等地整平，使整平后的所述粘合抑制材的平面度為所述壓塊的平均粒徑的40%以下，并且使用螺桿式壓塊整平裝置，將供給到這些粘合抑制材上所述壓塊均等地鋪設為一層，因此在移動床式爐床還原熔化爐的下游側(cè)供給到粘合抑制材上的所述壓塊的均等的一層鋪設不會受到阻礙而可以達成。另外，在排出移動式爐床還原熔化爐內(nèi)所制造的粒狀金屬鐵時，爐床上的粒狀金屬鐵的排出殘留減少，其結(jié)果是也不會發(fā)生鐵水積存，沒有阻礙粒狀金屬鐵的生產(chǎn)。實施例接下來，對于將上述實施方式中說明的回轉(zhuǎn)爐床爐用于本發(fā)明的移動床式爐床還原熔化爐的實施例，一邊參照圖I 6 —邊進行說明。在此，使用的粘合抑制材Q的粒徑為3mm以下,壓塊P的粒徑為16 22mm,平均粒徑dm為18mm。<實施例I (實施例1-1 1-2，比較例1-1) >首先，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置8，將由粘合抑制材供給裝置6供給到回轉(zhuǎn)爐床5上的粘合抑制材Q均等地整平，使整平后的粘合抑制材Q的平面度f I進行各種變化，在所得到的各個平面度fl對于壓塊平均粒徑4的比(fl/dm)下，向這些粘合抑制材Q上分別供給壓塊P，使用螺桿式壓塊整平裝置9整平成平面狀，將其結(jié)果作為實施例I (實施例1-1 1-2、比較例1-1) 一并顯示在表I中。據(jù)此結(jié)果，平面度fl對于壓塊平均粒徑Cl111的比(fl/dj為45 63%的范圍的比較例1-1中，壓塊P重疊鋪設的地方大量發(fā)生，相對于此，在所述比(fl/dm)為27 38%的范圍的實施例1-2中，大體上可以將壓塊P鋪設為一層，此外，在所述比(fl/dm)為14 19%的范圍的實施例1-1中，壓塊P可以鋪設為均勻的一層。所述比(fl/dj低于14%時，由于是粘合抑制材Q的平面度fl更小的情況，壓塊P可以鋪設更均勻的一層，所以甚至沒有實施。S卩，因為使所述比(fl/dm)為40%以下，優(yōu)選為20%以下，并且使用螺桿式壓塊整平裝置9，將供給到這些粘合抑制材Q上的壓塊P均等分散成平面狀，所以在爐床5的下游側(cè)供組到粘合抑制材Q之上的壓塊P的一層鋪設不會受到阻礙而可以達成。·<實施例2 (實施例2-1 2-4，比較例2-1 2-2) >其次，對于螺桿式粘合抑制材整平裝置8和螺桿式排出裝置10的各螺旋葉片lib、13b的外徑和導程角Θ進行幾種變化，并且變更爐床5中央部的移動速度，改變由前式(I)和(2)定義的所述整平裝置8、排出裝置10的第一或第二相對移動速度比，進行粒狀金屬鐵Pl的制造，將其結(jié)果作為實施例2 (實施例2-1 2-4、比較例2-1 2_2) —并顯示在表2中。在此實施例2 (實施例2-1 2-4、比較例2-1 2-2)中，螺桿式粘合抑制材整平裝置8和螺桿式排出裝置10的各螺桿軸I la、13a在熱態(tài)時的最大撓曲量δ max為3mm。據(jù)此結(jié)果，使第一相對移動速度比或第二相對移動速度比為5的比較例2-1的情況下，粘合抑制材Q從螺桿式粘合抑制材整平裝置8的螺旋葉片Ilb與爐床5的間隙滑過，在其上被整平的壓塊P上發(fā)生部分性的起伏，使第一相對移動速度比或第二相對移動速度比為38的比較例2-2的情況下，粘合抑制材Q因所述螺旋葉片Ilb而飛散，在其上被整平的壓塊P發(fā)生部分性的重疊和有鋪設得很薄的地方。另一方面，使第一相對移動速度比或第二相對移動速度比為11 27的范圍的實施例2-1 2-4的情況下，都能夠?qū)簤KP大體均勻地鋪設一層。S卩，因為使螺桿式粘合抑制材整平裝置8和螺桿式排出裝置10的由前式(I)和
(2)定義的各個第一和第二相對移動速度比為10 30，所以粘合抑制材Q不會因粘合抑制材整平裝置8和排出裝置10的螺旋葉片lib、13b而飛散，或者在這些螺旋葉片lib、13b下滑過，能夠?qū)簤KP均勻地鋪設一層。<實施例3 (實施例3-1 3-4，比較例3-1 3-2) >接著，使螺桿式壓塊整平裝置9的螺旋葉片12b外徑和導程角Θ進行幾種變更，并且改變爐床5的移動速度，改變由前式(3)定義的所述整平裝置9的第三相對移動速度t匕，向爐床5的粘合材抑制材Q上供給壓塊P后，由螺桿式壓塊整平裝置9整平成平面狀，將其結(jié)果作為實施例3 (實施例3-1 3-4、比較例3-1 3-2) —并顯示在表3中。在此實施例3 (實施例3-1 3-4、比較例3-1 3-2)，螺桿式壓塊整平裝置9的螺桿軸12a的最大撓曲量δ max也是3mm。另外,爐床5上鋪設的粘合抑制材Q的平面度fl均為6mm以下。
據(jù)此結(jié)果，使第三相對移動速度比為I的比較例3-1的情況下，壓塊P從螺桿式壓塊整平裝置9的螺旋葉片12b與爐床5的間隙滑過，在其上整平的壓塊P發(fā)生部分性的重疊。另外，使第三相對移動速度比為15的比較例3-2的情況下，壓塊P因所述螺旋葉片12b而飛散，在壓塊P中發(fā)生部分性的重疊和有鋪設得很薄的地方，因此不能對于壓塊P進行一層鋪設。另一方面，使第三相對移動速度比為3 9的范圍的實施例3-1 3-4的情況下，均能夠?qū)簤KP大體鋪設為一層。即，因為使螺桿式壓塊整平裝置9的由前式(3)定義的第三相對移動速度比為2 10，所以壓塊P不會因所述壓塊整平裝置9的螺旋葉片12b飛散或滑過，可以進行壓塊P的大致一層鋪設。表I
權(quán)利要求
1.一種粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，包括 將供給到移動床式爐床還原熔化爐的爐床上的粘合抑制材整平成平面狀； 在整平成平面狀的所述粘合抑制材上供給包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原材的壓塊； 將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊整平成平面狀； 接著，進行加熱而熔融還原所述壓塊中的氧化鐵得到粒狀金屬鐵； 使用螺桿式排出裝置排出所得到的粒狀金屬鐵， 在所述粒狀金屬鐵的制造方法中，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置，均等地整平供給到爐床上的所述粘合抑制材，使整平后的所述粘合抑制材的平面度為所述壓塊的平均粒徑的40%以下，并且，使用螺桿式壓塊整平裝置將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊均等地鋪設為一層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，在排出所述粒狀金屬鐵之后或在排出的同時，并且，在將新的粘合抑制材供給到所述爐床上之前，使用螺桿式排出裝置除去殘留在爐床上的舊的粘合抑制材的表層，使殘存在爐床上的舊的粘合抑制材的平面度為所述壓塊的平均粒徑的40%以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置、螺桿式壓塊整平裝置和螺桿式排出裝置中的至少任一個裝置的螺桿軸在熱態(tài)時的最大撓曲量為6mm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置的由下式(I)定義的第一相對移動速度比和螺桿式排出裝置的由下式(2)定義的第二相對移動速度比中的至少任一個為10 30， 第一相對移動速度比=螺桿式粘合抑制材整平裝置的螺桿外徑(_) Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X Ji /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (I) 第二相對移動速度比=螺桿式排出裝置的螺桿外徑(_) Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式壓塊整平裝置的由下式(3)定義的第三相對移動速度比為2 10， 第三相對移動速度比=螺桿式壓塊整平裝置的螺桿外徑(mm)Xtan(導程角(度))X條數(shù)(條)X螺桿轉(zhuǎn)速(r/m) X /60/爐床中央部移動速度(mm/s) (3)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，所述螺桿式粘合抑制材整平裝置、螺桿式壓塊整平裝置和螺桿式排出裝置中的至少任一個裝置的螺桿，是將分割成多個的分割葉片，作為通過螺栓和螺母或通過焊接而連接在螺桿軸外周的螺旋葉片加以固定，并且使所述分割葉片間的間隙在熱態(tài)時形成為3_以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，能夠從所述移動床式爐床還原熔化爐的爐床寬度兩側(cè)調(diào)整所述整平裝置和排出裝置中的至少一個螺桿軸高度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，使所述整平裝置和排出裝置中的至少一個的螺旋葉片的導程角為12 26度的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及粒狀金屬鐵的制造方法，其特征在于，包括將供給到移動床式爐床還原熔化爐的爐床上的粘合抑制材整平成平面狀；在整平成平面狀的所述粘合抑制材上，供給包括含氧化鐵物質(zhì)和碳質(zhì)還原材的壓塊；將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊整平成平面狀；接著加熱而熔融還原所述壓塊中的氧化鐵，得到粒狀金屬鐵；使用螺桿式排出裝置排出所得到的粒狀金屬鐵，在此粒狀金屬鐵的制造方法中，使用螺桿式粘合抑制材整平裝置，均等地整平供給到爐床上所述粘合抑制材，使整平后的所述粘合抑制材的平面度為所述壓塊的平均粒徑的40％以下，并且使用螺桿式壓塊整平裝置，將供給到所述粘合抑制材上的所述壓塊均等地鋪設為一層。
文檔編號C21B11/08GK102959093SQ201180030740
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者津下修, 橋本澄人, 三澤亮太 申請人:株式會社神戶制鋼所