專利名稱：還原鐵的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及還原鐵的制造方法。本申請基于2010年10月14日在日本申請的日本特愿2010-231512號主張優(yōu)先權(quán)，在此援引其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
正在將煉鐵、制鋼過程中在高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐或熔化爐等中產(chǎn)生的以鐵成分為主要成分的爐塵作為原料進(jìn)行再利用。為了將上述爐塵那樣的固體含鐵冷料用作原料，進(jìn)行如下操作:將所收集的作為固體含鐵冷料的氧化鐵原料與還原材料混合，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行混煉，之后經(jīng)過成塊化處理制成成塊化物，然后通過將該成塊化物還原來制造還原鐵(例如參照以下的專利文獻(xiàn)I)。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-97065號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題然而，在如上述專利文獻(xiàn)I所述的那樣的還原鐵的制造方法中，實(shí)施成塊化處理的造粒工序時(shí)，有時(shí)沒有將 原料的混合物完全成塊化而殘留粉體，這在想要進(jìn)一步提高造粒性時(shí)會(huì)成為問題。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的目的在于提供將作為還原鐵的原料的混合物成塊化時(shí)能夠進(jìn)一步提高造粒性的還原鐵的制造方法。用于解決問題的手段為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下的方案。(I) S卩，本發(fā)明的一個(gè)方案的還原鐵的制造方法包括下述工序:混煉工序，在該工序中對包含均為粉狀的氧化鐵原料以及還原材料的混合物添加60°C以上且90°C以下的水分并進(jìn)行混煉；造粒工序，在該工序中將上述混煉工序后的上述混合物成塊化而制成成塊化物；和還原工序，在該工序中將上述造粒工序后的上述成塊化物還原而生成還原鐵。本發(fā)明中所說的水分包括水和水蒸氣。( 2)上述(I)所述的方案中的上述混煉工序中，也可以對上述混合物進(jìn)一步添加可溶于上述水分的粘合劑。(3)在上述(2)的情況下，上述粘合劑可以為液體狀的有機(jī)系粘合劑或粉末狀的有機(jī)系粘合劑。(4)在上述(3)的情況下，上述粘合劑為上述粉末狀的有機(jī)系粘合劑，并且上述粘合劑可以為選自米、木薯、黑麥以及玉米中的谷物的淀粉。(5)上述(I)所述的方案中的上述混煉工序中，也可以通過上述水分的添加，使上述混合物的水分含有率為6% 9%。(6)上述(I)所述的方案中的上述混煉工序中混煉之前的上述混合物的粒徑以篩下80%粒徑計(jì)可以為70 μ m 500 μ m。(7)上述(I)所述的方案中的上述混煉工序中添加上述水分之前的上述混合物的水分含有率可以為1% 3%。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的上述方案，由于在將含有氧化鐵原料和還原材料的混合物造粒時(shí)對該混合物添加60°C以上且90°C以下的水分，所以能夠?qū)崿F(xiàn)上述混合物中的水分的均勻化，從而能夠進(jìn)一步提聞造粒工序中的造粒性。


圖1是用于說明還原鐵的制造工序的一個(gè)例子的說明圖。圖2是用于說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的還原鐵的制造方法的各工序的流程圖。圖3是表示水分向混合物浸透所需要的時(shí)間`的圖表。圖4是表示存在于混合物中的塊體的比例的圖表。圖5是表示玉米淀粉相對于水分的溶解比例的變化的圖表。圖6是表示成塊化物在干燥后的強(qiáng)度的變化的圖表。
具體實(shí)施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。另外，以下說明中所說的水分包括水和水蒸氣。〈關(guān)于還原鐵的制造工序>在對本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法進(jìn)行說明之前，參照圖1對還原鐵的制造工序進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是用于說明還原鐵的制造工序的一個(gè)例子的說明圖。預(yù)先將從煉鐵廠的各設(shè)備中收集而來的煉鐵爐塵或鐵礦石等氧化鐵原料和煤炭、焦炭、微粒碳等還原材料收納于料斗11等中。將氧化鐵原料和還原材料以預(yù)先設(shè)定好的配合比進(jìn)行配合，然后裝入粉碎機(jī)13。以球磨機(jī)等振動(dòng)磨機(jī)為代表的粉碎機(jī)13邊將所裝入的氧化鐵原料以及還原材料混合邊粉碎至規(guī)定的粒徑。粉碎后的氧化鐵原料以及還原材料的粒徑根據(jù)適于還原鐵的制造中使用的旋轉(zhuǎn)爐床爐或回轉(zhuǎn)窯等還原爐的值適當(dāng)設(shè)定即可。由粉碎后的氧化鐵原料以及還原材料構(gòu)成的混合物被搬運(yùn)至混煉機(jī)15?；鞜挋C(jī)15接收由粉碎機(jī)13粉碎為規(guī)定的粒徑的混合物并進(jìn)行混煉。另外，混煉機(jī)15對混合物進(jìn)行混煉時(shí)，大多數(shù)情況下，實(shí)施對混合物進(jìn)行加水的調(diào)濕處理，直到達(dá)到裝入用于制造還原鐵的還原爐所適合的水分量。作為混煉機(jī)15的一個(gè)例子，能夠列舉混磨機(jī)，在其之外還能夠利用多種混煉機(jī)。利用混煉機(jī)15混煉得到的混合物被搬運(yùn)至成型機(jī)17。作為盤式造粒機(jī)(盤型造粒機(jī))、雙輥壓縮機(jī)(壓塊機(jī))、擠出成型機(jī)等的成型機(jī)17接收含有氧化鐵原料以及還原材料的混合物并進(jìn)行成型，例如制成顆?；驁F(tuán)塊那樣的成塊化物。其中，成塊化物是指顆粒、團(tuán)塊、擠出成型并裁斷得到的成型品、經(jīng)過粒度調(diào)整得到的塊狀物等粒狀物、塊狀物。成型機(jī)17在后述的干燥、加熱還原后，將上述混合物成塊化，以成為例如在高溫下裝入熔化爐23時(shí)不會(huì)因爐內(nèi)上升氣流而飛散的大小。所生成的成塊化物被裝入干燥機(jī)19。干燥機(jī)19接收來自成型機(jī)17的成塊化物并進(jìn)行干燥，調(diào)整為適于后述的加熱還原工序的水分含有率(換而言之，適于每個(gè)用于制造還原鐵的還原爐的水分含有率:例如1%以下)。調(diào)整為規(guī)定的水分含有率后的成塊化物被搬運(yùn)至后述的還原爐21。例如旋轉(zhuǎn)爐床爐(Rotary Hearth Furnace:RHF)或回轉(zhuǎn)窯等那樣的還原爐21對所裝入的成塊化物通過使用了 LNG燃燒器或COG燃燒器等的加熱氣氛來加熱并還原，制成還原鐵。還原爐通過將成塊化物加熱到例如1000 1300°C左右來對成塊化物進(jìn)行還原處理，制造還原鐵。所制造得到的還原鐵被搬運(yùn)至熔化爐23。熔化爐23將例如以高溫顆粒等狀態(tài)由還原爐21供給的還原鐵熔化，制成鐵水。將這樣在熔化爐23中生成的鐵水使用澆包等來搬運(yùn)，實(shí)施脫硫、精煉處理，然后用作粗鋼水。<關(guān)于還原鐵的制造方法>基于以上的說明，下面對本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法進(jìn)行詳細(xì)說明。[本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法的概要]本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法如上所述，通過對混合氧化鐵原料和還原材料而成型得到的成塊化物進(jìn)行加熱、還原處理，制造還原鐵。作為本實(shí)施方式的氧化鐵原料，能夠從煉鐵爐塵(例如在含鐵冷料熔化用轉(zhuǎn)爐、精煉用轉(zhuǎn)爐以及爐塵熔化用轉(zhuǎn)爐等中產(chǎn)生且由濕式集塵裝置等集塵得到的轉(zhuǎn)爐爐塵、高爐爐塵、軋制氧化皮(軋屑)或電爐爐塵等)、非鐵制熔煉爐塵以及鐵礦石中適當(dāng)選擇。另外，作為本實(shí)施方式的還原材料，例如能夠使用粉煤等煤炭、焦炭、或微粒碳等 碳材料。這里，本實(shí)施方式的還原鐵的制造工序中，在使用了造粒機(jī)的造粒工序時(shí)，有時(shí)沒有將原料的混合物完全成塊化而會(huì)殘留粉體。這樣的粉體的殘留會(huì)妨礙造粒工序中的造粒性提高。因此，本發(fā)明人以提高造粒工序中的造粒性為目的進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在造粒工序時(shí)，通過在原料的混合物中添加溫度為60°C以上且90°C以下的水分，能夠使造粒工序中的造粒性提聞。如以下詳細(xì)的說明可知，本發(fā)明人進(jìn)行研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了通過在造粒工序中利用60°C以上且90°C以下的水分，表面張力降低，親水性增加，并且分子的運(yùn)動(dòng)變得活躍，分子間成為斥力，能夠使水分對包含氧化鐵原料以及還原材料的混合物的浸透性提高，從而能夠使水分向混合物的擴(kuò)散效率飛躍性地提高。通過這樣的擴(kuò)散效率的提高，能夠使存在于包含氧化鐵原料以及還原材料的混合物中的水分的分布比以往更均勻，能夠使造粒時(shí)的造粒性提聞。另外，本發(fā)明人進(jìn)行研究的結(jié)果是，發(fā)現(xiàn)了通過在造粒工序時(shí)利用溫度為60°C以上且90°C以下的水分，不僅能夠使造粒性提高，而且能夠使所制造的成塊化物的強(qiáng)度比以往更加提高。在之前所說明的還原鐵的制造方法中，為了使成塊化物的強(qiáng)度提高，對由氧化物原料以及還原材料構(gòu)成的混合物進(jìn)行了各種粘合劑的添加。然而，如本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法那樣，通過在造粒工序中向混合物中添加溫度為60°C以上且90°C以下的水分，使水分向混合物的擴(kuò)散效率飛躍性地提高，從而水分瞬間浸透到更深處，因此能夠在不增加所添加的粘合劑的量的條件下使所制造的成塊化物的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。另外，除了在造粒工序中添加60°C以上且90°C以下的水分以外，對混合物進(jìn)一步添加粘合劑，由此能夠使所制造的成塊化物的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。[本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法的流程]以下，參照圖2對基于上述見解的本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法的流程的一個(gè)例子進(jìn)行詳細(xì)說明。圖2是表示本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法的流程的流程圖。在本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法中，首先，將選自煉鐵過程中產(chǎn)生的煉鐵爐塵以及鐵礦石中的氧化鐵原料與還原材料混合(步驟S101)，并從料斗11裝入粉碎機(jī)13。作為用作上述還原材料的粉煤，例如可以使用篩下80%粒徑為5mm IOmm左右、且水分含有率為8 12%左右的粉煤。另外，關(guān)于氧化鐵原料與還原材料的配合比例，雖然要考慮適合用于在后述的還原工序中得到良好的還原鐵的條件來進(jìn)行調(diào)整，但氧化鐵原料與還原材料的質(zhì)量比例如可以為90:10左右。在被裝入粉碎機(jī)時(shí)，該混合物例如具有4mm左右的粒徑。接著，將氧化鐵原料與還原材料的混合物利用粉碎機(jī)13粉碎至例如70μηι 500 μ m的粒徑(篩下80%粒徑)，優(yōu)選粉碎至150 μ m 300 μ m的粒徑(步驟S103)。通過使混合物的粒徑為70 μ m 500 μ m,能夠制造金屬化率的偏差小(例如6%左右以下)且金屬化率高的還原鐵，通過使粒徑的下限值為70 μ m，能夠抑制成塊化物在還原工序中爆裂。另夕卜，通過使混合物的粒徑為150 μ m 300 μ m,能夠制造金屬化率的偏差極小(例如3%左右以下)且金屬化率高的還原鐵，通過使粒徑的下限值為150 μ m,能夠避免成塊化物在還原工序中爆裂。另外，在該粉碎工序(步驟S103)中，優(yōu)選將由氧化鐵原料以及還原材料構(gòu)成的混合物的水分含有率調(diào)整為約1% 3%左右。通過設(shè)為所述水分含有率，能夠在后述的混煉工序中保持良好的混煉性。作為粉碎混合物的粉碎機(jī)，例如能夠使用球磨機(jī)或棒磨機(jī)等振動(dòng)磨機(jī)。為了在球磨機(jī)等振動(dòng)磨機(jī)的出口側(cè)，將混合物的粒徑設(shè)為上述范圍，并將混合物的水分含有率設(shè)為約1% 3%，適當(dāng)設(shè)定用于 粉碎的球磨機(jī)等的處理速度即可。例如，首先從在振動(dòng)磨機(jī)(球磨機(jī))的出口側(cè)的粒徑的目標(biāo)值和在振動(dòng)磨機(jī)的入口側(cè)的粒徑算出粉碎比。然后，可以通過利用算出的粉碎比和如專利文獻(xiàn)I所述的振動(dòng)磨機(jī)的出口側(cè)的水分含有率在目標(biāo)值處的振動(dòng)磨機(jī)的粉碎能力理論曲線來決定振動(dòng)磨機(jī)的處理速度。另外，在本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法中，通過在混合前干燥氧化鐵原料，能夠?qū)⒎鬯闄C(jī)裝入時(shí)的混合物的水分含有率保持為振動(dòng)磨機(jī)顯示適當(dāng)?shù)姆鬯樾缘闹?，從而不需要不斷地變更粉碎時(shí)的振動(dòng)磨機(jī)的控制。另外，即使氧化鐵原料的水分含有率因?yàn)楦鞣N原因而上下波動(dòng)，通過在混合前的干燥時(shí)適當(dāng)控制干燥機(jī)12的設(shè)定，也能夠?qū)⒄駝?dòng)磨機(jī)的粉碎性維持在適當(dāng)?shù)闹?。?dāng)混合物的粉碎結(jié)束時(shí)，將被粉碎的混合物裝入混磨機(jī)等混煉機(jī)15，以使水分含有率達(dá)到適于混煉的值(例如6 9%左右)的方式加水，然后進(jìn)行混煉(步驟S105)。另外，混煉混合物時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)所制造的成塊化物的強(qiáng)度的提高，也可以對混合物添加規(guī)定的粘合劑。其中，如先前所說明，在本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法中，為了調(diào)整混合物的水分含有率，利用具有60°C以上且90°C以下的溫度的水分。通過利用這樣的水分，能夠使水分對混合物的浸透性提高，從而能夠使水分向混合物的擴(kuò)散效率飛躍性地提高。其結(jié)果是，能夠使存在于混合物中的水分更均勻，從而使造粒時(shí)的造粒性提高。
另外，在本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法中，通過在用于調(diào)整水分含有率的加濕處理中利用60°C以上且90°C以下的水分，不僅能夠使造粒性提高，而且能夠使所制造的成塊化物的強(qiáng)度飛躍性地提高。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法，能夠在不增加添加的粘合劑的量的條件下實(shí)現(xiàn)所制造的成塊化物的強(qiáng)度的增強(qiáng)。混煉工序中所使用的粘合劑只要可溶于60°C以上且90°C以下的水分即可，可以使用任何粘合劑。作為這樣的粘合劑，能夠列舉液體狀的有機(jī)系粘合劑和粉末狀的有機(jī)系粘合劑。作為液體狀的有機(jī)系粘合劑的例子，有糖蜜、木質(zhì)素等。另外，作為粉末狀的有機(jī)系粘合劑的例子，有米、木薯、黑麥、玉米等谷物(糧食)的淀粉等。這些有機(jī)系粘合劑之中，在以漿料添加的方式添加了混煉工序中所需要的水分和粘合劑時(shí)，粘性增加，從而在混煉工序中無法良好地混合，因此相比于液體狀的粘合劑，更優(yōu)選粉末狀的粘合劑。有機(jī)系在還原時(shí)氣化，也有助于增強(qiáng)還原，因此特別優(yōu)選利用粉末狀的有機(jī)系粘合劑。通過利用可溶于60°C以上且90°C以下的水分的粘合劑，粘合劑本身與水分的溶解性提高，其結(jié)果是，能夠使粘合劑的分散效率提高。其結(jié)果是，粘合劑本身遍及混合物的整體，從而能夠使所制造的成塊化物的強(qiáng)度進(jìn)一步提高。另外，在上述有機(jī)系粘合劑的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步添加水泥、膨潤土、粉煤灰等無機(jī)系粘合劑。其中，關(guān)于在混合物中添加的粘合劑的量，添加得越多，則越能夠?qū)崿F(xiàn)所制造的成塊化物的強(qiáng)度增強(qiáng)，但從制造成本等的觀點(diǎn)出發(fā)，相對于所混煉的混合物的總質(zhì)量，在干燥時(shí)優(yōu)選設(shè)為2%以下。當(dāng)利用混煉機(jī)15進(jìn)行的混煉結(jié)束時(shí)，混合物被裝入作為盤式造粒機(jī)(盤型造粒機(jī))、雙輥壓縮機(jī)(壓塊機(jī))、擠出成型機(jī)等成型機(jī)17進(jìn)行造粒(步驟S107)，形成成塊化物。對所生成的成塊化物通過干燥機(jī)19進(jìn)行干燥處理，使水分含有率為例如1%以下(步驟S109)。干燥結(jié)束后的成塊化物被裝入RHF等還原爐21，實(shí)施還原處理。本實(shí)施方式的成塊化物通過在混煉工序使用60°C以上且90°C以下的水分，不僅顯示良好的造粒性而且顯示良好的抗壓強(qiáng)度。因此，在還原工序中還原爐21內(nèi)成塊化物的破裂少，能夠充分還原成塊化物。例如，在使用RHF作為還原爐21時(shí)，例如可以將還原爐21內(nèi)的溫度設(shè)定在1350°C左右，并以約15分完成還原處理的方式設(shè)定旋轉(zhuǎn)床的速度。通過進(jìn)行上述的還原處理，能夠高效地制造不易破裂且具有高金屬化率的還原鐵。如以上所說明的那樣，根據(jù)本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)造粒工序中的造粒性的提高，而且能夠制造不易破裂且具有高金屬化率的還原鐵。因此，能夠使還原鐵熔化用轉(zhuǎn)爐的單位耗氧量提高，并進(jìn)一步將鐵水的生產(chǎn)率維持在較高水平。實(shí)施例以下，列舉實(shí)施例以及比較例，對本發(fā)明的還原鐵的制造方法進(jìn)一步進(jìn)行說明。其中，以下所示的實(shí)施例僅為本發(fā)明的一個(gè)具體例子，本發(fā)明并不僅限于以下所示的實(shí)施例。在以下說明的實(shí)施例以及比較例中，按照圖2所示的程序，進(jìn)行成塊化物的制造。其中，在粉碎工序(步驟S103)中，使用球磨機(jī)(直徑X長度:3.3mX 6.0m，投入量:40噸/小時(shí)，電機(jī)容量:700KW，球:49噸)，在混煉工序(步驟S105)中，使用混磨機(jī)。另外，在造粒工序(步驟S107)中，使用雙棍壓縮機(jī)，在干燥工序(步驟S109)中，使用帶式干燥機(jī)。

另外，在以下說明的實(shí)施例以及比較例中，使用含有轉(zhuǎn)爐爐塵以及高爐爐塵的煉鐵廠爐塵作為氧化鐵原料，使用煤炭作為還原材料。另外，在以下所說明的實(shí)施例以及比較例中，將氧化鐵原料和還原材料以87:13的質(zhì)量比混合而制成混合物?；旌衔锏牧揭院Y下80%粒徑計(jì)為300 μ m以下。另外，在混煉工序的加水處理中，以水分含有率為8.0%的方式添加水分。在以下的例子中，實(shí)施例和比較例的不同之處在于混煉工序中使用了的水分的溫度。[關(guān)于水分向混合物浸透的浸透時(shí)間]首先，參照圖3對水分向混合物浸透的浸透時(shí)間的變化進(jìn)行說明。就水分向混合物浸透的浸透時(shí)間而言，在取用20g的以上述比例混合氧化鐵原料以及還原材料而得到的加水以及混煉前的混合物后，對該混合物添加相當(dāng)于水分含有率為8%的水分時(shí)，通過計(jì)測添加的水分完全浸透混合物為止的時(shí)間來測定水分向混合物浸透的浸透時(shí)間。這里，將所添加的水分的溫度設(shè)為(TC、15°C、60°C、80°C以及90°C這5種，在圖3中，表示以15°C的水分完全浸透為止的時(shí)間為基準(zhǔn)的相對時(shí)間。參照圖3可知，在冰水內(nèi)添加了 0°C的水分時(shí)，與添加了 15°C的水分的情況相比，水分向混合物浸透的浸透時(shí)間增加。另外，可知在添加了 60°C、80°C以及90 V的水分時(shí)，與添加15°C的水分的情況相比，水分向混合物浸透的浸透時(shí)間減少，水分的溫度越高，則浸透時(shí)間越減少。如圖3所示可知，通過在混合物中添加90°C的水分，與添加15°C的水分的情況相比，水分用60%的時(shí)間浸透，能夠?qū)⑺窒蚧旌衔锝傅慕笗r(shí)間削減40%。由此，通過在混合物中添加60°C以上且90°C以下的水分(在本例中為60°C、80°C以及90°C的水分)，能夠大幅削減水分向混合物浸透的浸透時(shí)間。[關(guān)于塊體的存在比例] 接著，參照圖4，對混煉后(且造粒前)存在于混合物中的塊體的比例的變化進(jìn)行說明。其中，在以下的說明中，“塊體”表示在篩分混合物時(shí)殘留下來的粒徑為5_以上的塊。在本實(shí)施例中，取用添加有15°C、60°C、80°C以及90°C這4種溫度的水分的混煉后(且造粒前)的混合物，然后進(jìn)行篩分，計(jì)測具有5_以上的粒徑的含有水分的塊體的總重量。在圖4中表示以在混煉工序中添加了溫度為15°C的水分的情況下的塊體的重量為基準(zhǔn)時(shí)的比例。從圖4可知，通過在混煉工序利用溫度為60°C、80°C以及90°C的水分，塊體的存在比例與利用了 15°C的水分時(shí)相比減少，且水分的溫度越高，則塊體的存在比例的減少程度越大。另外，可知通過在混煉工序中利用溫度為90°C的水分，塊體的存在比例與利用了15°C的水分時(shí)相比減少至約87%。上述結(jié)果顯示，通過利用60°C以上且90°C以下的水分(在本例中為60°C、80°C以及90°C的水分)，水分對混合物更均勻地?cái)U(kuò)散，實(shí)現(xiàn)了混合物中的水分的均勻化，從而造粒性提高。[關(guān)于玉米淀粉的溶解比例]接著，在本實(shí)施例中，對于作為有機(jī)系粘合劑利用的玉米淀粉，實(shí)際測定了其相對于水分的溶解比例隨著水分的溫度的變化是如何變化的。在上述測定中，對500mL的水分(水分的溫度為20°C、60°C、80°C、9(rC這4種)添加5.0g的玉米淀粉，通過測定未溶解而剩下的溶質(zhì)的量(g)，算出溶解比例。所得到的結(jié)果表示于圖5。從圖5可知，相對于水分的溫度為20°C的水分，溶解了的玉米淀粉的比例為40%，而相對于水分的溫度為60°C的水分，溶解比例約為48%，并且相對于水分的溫度為80°C的水分，溶解比例約為70%，相對于水分的溫度為90°C的水分，溶解比例約為96%。上述結(jié)果表明通過使在混煉工序中添加的水分的溫度為60°C以上且90°C以下，粘合劑本身與水分的溶解性提高，這表明通過粘合劑溶解在水分中，粘合劑的分散效率提聞。[關(guān)于成塊化物的強(qiáng)度的變化]接著，對于按照上述那樣的工序制造得到的多種成塊化物，測定干燥后的抗壓強(qiáng)度。關(guān)于抗壓強(qiáng)度的測定，按照J(rèn)IS Z-8841所規(guī)定的強(qiáng)度測定方法之中的抗壓強(qiáng)度的測定方法實(shí)施。其中，測定了抗壓強(qiáng)度的成塊化物是分別添加溫度為15°C、60°C、80°C、90°C、120°C、160°C、200°C的水分而制造得到的成塊化物、以及對上述混合物進(jìn)一步添加(外部添力口)1%的玉米淀粉、并添加上述溫度的水分而制造得到的成塊化物，總計(jì)14種。另外，在這些例子以外，對將粘合劑的添加量削減了 13%后的混合物添加90°C的水分而制造得到的成塊化物、以及對將粘合劑的添加量削減了 21%后的混合物添加90°C的水分而制造得到的成塊化物，同樣測定抗壓強(qiáng)度。其中，制造得到的成塊化物具有長徑為20 30mm的橢圓形狀。所得到的結(jié)果表示于圖6。其中，在圖6中，表示將對沒有添加粘合劑的混合物添加了 15°C的水分的情況下的成塊化物的抗壓強(qiáng)度設(shè)為I時(shí)的相對強(qiáng)度。從圖 6中可知，在沒有添加粘合劑、以及添加了粘合劑這兩種情況下，添加了的水分的溫度為60°C以上時(shí)，抗壓強(qiáng)度顯著提高。由此，可知通過在混煉工序中添加60°C以上的水分，不僅能夠使造粒工序中的造粒性提聞，而且能夠使所制造的成塊化物的強(qiáng)度提聞。另外，可知在沒有添加粘合劑、以及添加了粘合劑這兩種情況下，添加了的水分的溫度為90°C 200°C時(shí)，抗壓強(qiáng)度為大致一定的值。關(guān)于在混合物中所添加的水分的溫度的上限，從用于混煉工序和混煉工序之后所實(shí)施的各工序的設(shè)備的耐熱溫度和蒸氣供給設(shè)備的設(shè)備限制等、以及圖5的相對于水分的溶解比例在水分溫度為90°C時(shí)接近100%考慮，使所制造的成塊化物的強(qiáng)度提高的水分的溫度為60°C以上且90°C以下是最為合適的。接著，著眼于在對添加有粘合劑的混合物添加了 15 °C的水分時(shí)的強(qiáng)度、和對削減了粘合劑的添加量的混合物添加了 90°C的水分時(shí)的強(qiáng)度。從圖6中可知，在同樣添加了90°C的水分的成塊化物之間，可以觀察到:抗壓強(qiáng)度由于粘合劑的添加量的削減而降低。然而，可知將粘合劑的添加量削減13%并添加了 90°C的水分的成塊化物的抗壓強(qiáng)度具有與對含有粘合劑的混合物添加80°C 了的水分時(shí)的抗壓強(qiáng)度相同程度的值，將粘合劑的添加量削減21%并添加了 90°C的水分的成塊化物的抗壓強(qiáng)度具有與對含有粘合劑的混合物添加了15°C的水分時(shí)的抗壓強(qiáng)度相同程度的值。該結(jié)果表示通過對混合物添加60°C以上且90°C以下的水分，能夠控制粘合劑的添加量，這暗示了通過使用本實(shí)施方式的還原鐵的制造方法，能夠拓寬用于制造還原鐵的操作范圍。以上，參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不僅限于上述例子。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在權(quán)利要求書所記載的技術(shù)思想的范疇內(nèi)，顯然可想到各種變更例或修改例，這些當(dāng)然也屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明的還原鐵的制造方法，能夠在將作為還原鐵的原料的混合物成塊化時(shí)
使造粒性進(jìn)一步提聞。
符號說明11料斗12干燥機(jī)13粉碎機(jī)15混煉機(jī)17成型機(jī)19干燥機(jī)21還原爐23 熔化爐
權(quán)利要求
1.一種還原鐵的制造方法，其特征在于，包括下述工序: 混煉工序，在該工序中對包含均為粉狀的氧化鐵原料以及還原材料的混合物添加60°c以上且90°C以下的水分并進(jìn)行混煉； 造粒工序，在該工序中將所述混煉工序后的所述混合物成塊化而制成成塊化物；和 還原工序，在該工序中將所述造粒工序后的所述成塊化物還原而生成還原鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，在所述混煉工序中，對所述混合物進(jìn)一步添加可溶于所述水分的粘合劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，所述粘合劑為液體狀的有機(jī)系粘合劑或粉末狀的有機(jī)系粘合劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，所述粘合劑為所述粉末狀的有機(jī)系粘合劑，并且所述粘合劑為選自米、木薯、黑麥以及玉米中的谷物的淀粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，在所述混煉工序中，通過所述水分的添加，使所述混合物的水分含有率為6% 9%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，所述混煉工序中混煉之前的所述混合物的粒徑以篩下80%粒徑計(jì)為70 μ m 500 μ m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，所述混煉工序中添加所述水分之前的所述混合物的水分含有率為1% 3%。
全文摘要
本發(fā)明提供還原鐵的制造方法，其包括下述工序混煉工序，在該工序中對包含均為粉狀的氧化鐵原料以及還原材料的混合物添加60℃以上且90℃以下的水分并進(jìn)行混煉；造粒工序，在該工序中將上述混煉工序后的上述混合物成塊化而制成成塊化物；和還原工序，在該工序中將上述造粒工序后的上述成塊化物還原而生成還原鐵。
文檔編號C21B13/10GK103154276SQ201180049150
公開日2013年6月12日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者上杉幸弘, 寺本直史, 桑內(nèi)祐輝 申請人:新日鐵住金株式會(huì)社