了脫水粒料和碳酸化粒料 的被覆層的氣孔率。
[0077]測(cè)定結(jié)果示于圖4。在脫水粒料的情況下，無論水泥粒子的粒度怎樣，被覆層的氣 孔率都為20體積％以上。另外，被覆的水泥的比表面積值越低，即粒度越粗，脫水粒料的被 覆層的氣孔率越增大。另一方面，在碳酸化粒料的情況下，即使使水泥粒子的粒度較粗，也 沒有達(dá)到目標(biāo)氣孔率、即沒有達(dá)到20體積％。
[0078](第2實(shí)施例）
[0079]將具有氣孔率為20體積％以上的被覆層的粒料(相當(dāng)于上述實(shí)施方式的多孔被覆 原料1)作為實(shí)施例，另外，將燒成粒料和具有氣孔率小于20體積％的被覆層的粒料作為比 較例，實(shí)施了結(jié)團(tuán)試驗(yàn)和還原粉化試驗(yàn)。另外，將利用被覆材料被覆燒成粒料而得到的粒料 作為被覆粒料，將被覆粒料進(jìn)行脫水處理、并將氫氧化物分解而得到的粒料作為脫水粒料。 再者，燒成粒料使用了與第1實(shí)施例的燒成粒料相同的燒成粒料。
[0080] 作為被覆材料，使用了比表面積9650cm2/g的水泥A、比表面積2580cm2/g的水泥B、 氫氧化鈣(Ca(0H) 2)、氫氧化鎂(Mg(0H)2)。水泥的比表面積通過空氣透過法求得。通過在溶 解了被覆材料的水溶液中浸漬燒成粒料，來被覆了燒成粒料的全周圍。被覆量統(tǒng)一為 0.5kg/噸。作為制造脫水粒料時(shí)的脫水處理，是使用箱型的電爐，在比各被覆材料的分解溫 度高50°C的溫度下進(jìn)行3小時(shí)加熱處理。
[0081] 具體地講，在被覆材料為水泥A以及水泥B的情況下，將加熱溫度設(shè)定為590°C，在 被覆材料為氫氧化鈣(Ca(0H)2)的情況下，將加熱溫度設(shè)定為580°C，在被覆材料為氫氧化 鎂(Mg(0H) 2)的情況下，將加熱溫度設(shè)定為350°C。對(duì)于被覆粒料，在100°C的加熱溫度下干 燥24小時(shí)。另外，該干燥處理是僅吹去掉H 20的處理，與上述的脫水處理不同。再者，脫水粒 料的被覆層的氣孔率和被覆粒料的氣孔率，通過圖像解析來進(jìn)行了測(cè)定。
[0082] 通過對(duì)上述的實(shí)施例和比較例的各粒料實(shí)施結(jié)團(tuán)評(píng)價(jià)試驗(yàn)和還原粉化評(píng)價(jià)試驗(yàn)， 來評(píng)價(jià)了結(jié)團(tuán)和還原粉化。結(jié)團(tuán)評(píng)價(jià)試驗(yàn)依據(jù)IS011256(2007)試驗(yàn)來進(jìn)行。但是，關(guān)于坩堝 容積，以與IS011256(2007)試驗(yàn)的試驗(yàn)基準(zhǔn)不同的基準(zhǔn)來進(jìn)行試驗(yàn)。即，向直徑45mm的圓筒 形坩堝內(nèi)填充試料，在規(guī)定的還原條件下進(jìn)行還原后，從試料上面施加147kPa的載荷，進(jìn)而 進(jìn)行60分鐘的還原后，使還原后的試料在具有規(guī)定的內(nèi)徑尺寸的筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)合計(jì)35次。上述 規(guī)定的還原條件是:還原溫度:850°C;還原氣體組成:0)-30.0%、0) 2-15%、!12-45.0%、吣-10.0% ;還原氣體流量:6NL/min;旋轉(zhuǎn)60分鐘。一些粒料從結(jié)團(tuán)剝離。每旋轉(zhuǎn)5次就分離從結(jié) 團(tuán)剝離了的試料并測(cè)定結(jié)團(tuán)的重量，測(cè)定了由下述式(5)表示的結(jié)團(tuán)指數(shù)CI。再者，CI值越 低，表示越難以發(fā)生爐內(nèi)的結(jié)團(tuán)。
[0083]
[0084] 在上述式(5)中，mr為還原后的試料總體重量(ghmc^為分離操作第i次的結(jié)團(tuán)的 重量(g)。
[0085] 還原粉化的試驗(yàn)方法依據(jù)IS011257(2007)進(jìn)行。首先，將試料采用被稱為林德 (Linder)試驗(yàn)的方法還原處理。所謂林德試驗(yàn)，是將還原條件設(shè)定為還原溫度:760°C、還原 時(shí)間：300分鐘、還原氣體組成:H 2-55 · 0%、C0-36 · 0%、C02-5 ·0%、CH4_4· 0%、還原氣體流 量：13NL/min，在具有規(guī)定的內(nèi)徑且旋轉(zhuǎn)的圓筒內(nèi)將試料還原的試驗(yàn)。接著，取出反應(yīng)處理 后的試料，然后進(jìn)行篩分，測(cè)定通過了 3.15_見方的網(wǎng)眼的試料的比例，作為RDI(還原粉化 率:Reduction Degradation Index)表示出。RDI越低，爐內(nèi)的還原粉化越難發(fā)生。
[0086] 結(jié)團(tuán)試驗(yàn)和還原粉化試驗(yàn)的試驗(yàn)條件以及試驗(yàn)結(jié)果示于表2。再者，在表2中的CI 值和RDI值中，對(duì)優(yōu)選的結(jié)果賦予?符號(hào)，對(duì)不優(yōu)選的結(jié)果賦予X符號(hào)。
[0087]脫水粒料1~5,被覆層的氣孔率都超過了20體積％。在被覆粒料1~5中，只有使用 了比表面積值低的（也就是說，粒度粗的）水泥B的被覆粒料4的氣孔率超過20體積％。被覆 粒料1~5以及脫水粒料1~5,與燒成粒料相比，CI值都降低了。另外，具有氣孔率為20體 積％以上的被覆層的實(shí)施例1~6,不論是脫水粒料還是被覆粒料，與比較例1~4的被覆粒 料相比，RDI值都變低。由以上的結(jié)果證明了：具有氣孔率為20體積％以上的被覆層的粒料 對(duì)抑制結(jié)團(tuán)和還原粉化是有用的。
[0088]
[0089] (第3實(shí)施例）
[0090] 示出實(shí)施例來詳細(xì)說明通過將原料以規(guī)定溫度裝入爐內(nèi)能夠抑制還原粉化的原 因。在本實(shí)施例中，作為原料，單獨(dú)使用了粒料。粒料的平均直徑為12.5mm，其組成如表2所 示。圖5表示在本實(shí)施例中使用的、內(nèi)徑0. lm、高4.0m的小型豎爐的縱截面圖。
[0091] 將氣體流量300NL/min、氣體組成:70 %H2-20 % CO-10 %C〇2的還原氣體在加熱爐內(nèi) 加熱至950°C，由豎爐下部的還原氣導(dǎo)入管導(dǎo)入爐內(nèi)。向設(shè)置于豎爐上部的礦石料斗中填充 約300kg的成為原料的粒料，裝入到爐內(nèi)。在小型豎爐和礦石料斗中設(shè)置溫度控制用的檢測(cè) 管，通過被康塔爾阻力線縱切割的兩個(gè)爐的通電加熱，來加熱豎爐和礦石料斗。通過小型豎 爐的數(shù)學(xué)模型的計(jì)算，導(dǎo)出通常時(shí)、和原料預(yù)熱時(shí)的爐內(nèi)溫度分布，作為本實(shí)驗(yàn)的溫度分布 而設(shè)定。在N 2氣氛下將氣體加熱管、小型豎爐和礦石料斗預(yù)熱后，在它們的溫度達(dá)到了 400 °〇的階段開始礦石的排出。以后，持續(xù)礦石的裝入排出和升溫，在吹入氣體溫度達(dá)到了950 °C的階段，從N 2氣切換成還原氣體，繼續(xù)實(shí)驗(yàn)直至爐內(nèi)溫度穩(wěn)定為止。爐內(nèi)溫度穩(wěn)定后，急 停止礦石的排出和還原氣體的吹入，將冷卻用的N2氣體從豎爐下部吹入，來冷卻爐內(nèi)粒料。 冷卻后，將粒料從爐底緩慢排出，從其取出的體積量中采集與爐內(nèi)的高度位置對(duì)應(yīng)的試料。 試料在規(guī)定直徑的筒內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)粉化，接著進(jìn)行篩分，通過測(cè)定具有3.15mm以下的粒徑的 試料的比例，來評(píng)價(jià)了還原粉化的程度。
[0092]實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖6。與通常時(shí)比較，預(yù)熱裝入時(shí)的還原粉化值變小。而且，還原粉化 發(fā)生區(qū)域轉(zhuǎn)移至裝入物的荷重小的爐上部?；谠搶?shí)驗(yàn)結(jié)果確認(rèn)出由原料的預(yù)熱裝入帶來 的抑制還原粉化的效果。
[0093] 產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0094] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供難以引起結(jié)團(tuán)和還原粉化的直接還原用原料。
[0095] 附圖標(biāo)記說明 [0096] 1 多孔被覆原料
[0097] 2 原料
[0098] 3 被覆層
[0099] 10 豎爐
[0100] 11氣體排出口
[0101] 12氣體吹入口
[0102] 13還原鐵排出口
[0103] 21燒成粒料槽
[0104] 22投入用傳送帶
[0105] 23被覆處理槽
[0106] 24a、24b運(yùn)出用傳送帶
[0107] 25蒸發(fā)爐
[0108] 26脫水爐
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種直接還原用原料，其在豎爐中被還原，其特征在于，具備原料和被覆層，所述被 覆層被覆所述原料的周圍、并且具有氣孔率為20體積％以上的多孔結(jié)構(gòu)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的直接還原用原料，其特征在于，所述被覆層包含Ca的氧化物和 Mg的氧化物中的至少一方。3. -種直接還原用原料的制造方法，所述直接還原用原料在豎爐中被還原，該制造方 法的特征在于，具有： 被覆工序，該工序是生成被覆原料的工序，所述被覆原料是將原料的周圍用含有氫氧 化物的漿狀的被覆材料被覆而成的，所述氫氧化物包含氫氧化鈣、氫氧化鎂和水泥水合物 中的至少一種； 蒸發(fā)工序，該工序是將所述被覆原料中所含有的水分在向所述豎爐裝入之前使用不含C02的氣體進(jìn)行蒸發(fā)的工序;和 脫水工序，該工序是使用不含水蒸氣的氣體將所述被覆原料中所含有的化合水在脫水 溫度以上進(jìn)行脫水的工序。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的直接還原用原料的制造方法，其特征在于，在所述被覆工序 中，使用浸漬法或噴霧法將所述原料用所述被覆材料被覆。5. -種還原鐵的制造方法，其特征在于， 包括:將利用權(quán)利要求3或4所述的直接還原用原料的制造方法制造的所述被覆原料以 超過室溫的溫度裝入所述豎爐中的工序， 所述豎爐是使用包含氫氣的還原氣體來制造還原鐵的還原爐。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的還原鐵的制造方法，其特征在于，還具有預(yù)熱工序，該預(yù)熱工 序是在將所述被覆原料裝入所述豎爐之前，將所述被覆原料預(yù)熱至所述超過室溫的溫度的 工序。
【專利摘要】一種直接還原用原料，在豎爐中被還原，其具備原料、和將所述原料的周圍被覆且具有氣孔率為20體積％以上的多孔結(jié)構(gòu)的被覆層。
【IPC分類】C22B1/20, C21B13/02, C22B1/16
【公開號(hào)】CN105492633
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480041537
【發(fā)明人】水谷守利, 西村恒久
【申請(qǐng)人】新日鐵住金株式會(huì)社
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2014年7月25日
【公告號(hào)】US20160153061, WO2015016145A1