粒狀鐵的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及如下方法:將例如含有鐵礦石等氧化鐵及含碳的還原劑（W下有時稱 為"碳質還原劑"）的塊狀物加熱，從而使該塊狀物中的氧化鐵還原并烙融而制造粒狀鐵。
【背景技術】
[0002] 作為將含有氧化鐵及碳質還原劑的塊狀物加熱而制造粒狀鐵的方法，已知例如專 利文獻1的技術。該文獻中，作為從含有金屬軸承化合物的炭制造固體金屬制品的方法，記 載了如下方法:將含有金屬軸承化合物的成形體的表面用處理物質包覆，將其向爐床上供 給并進行加熱，使包覆層含有碳質物質。
[0003] 現(xiàn)有技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:美國專利第6214087號說明書

【發(fā)明內容】

[0006] 發(fā)明要解決的問題
[0007] 裝入到移動式加熱爐的爐床上的塊狀物，因爐中設置的加熱燃燒器所產生的氣體 傳熱或福射熱而被加熱，該塊狀物所包含的氧化鐵被碳質還原劑還原，生成粒狀鐵。但是， 在使用加熱燃燒器作為加熱單元時，在爐內會產生氣氛氣體的氣流。由于該氣氛氣體含有 如二氧化碳、水蒸汽等的氧化性氣體，因此會產生如下情況:將塊狀物加熱還原而獲得的還 原鐵或者將該還原鐵烙融并凝集而獲得的粒狀鐵在該氧化性氣體作用下再次氧化。若還原 鐵或粒狀鐵再次氧化，則引起在生成還原鐵時副產的爐渣中的化0量的增加，因此爐渣中的 硫量(S)相對于粒狀鐵中的硫量[引的比值下有時稱為硫分配比，有時記載為(S)/[S]。） 降低。若粒狀鐵中的硫量增大，則粒狀鐵的質量會劣化。此外，爐渣中的化0會與所生成的半 烙融鐵及烙融鐵所包含的碳[C]反應而將其脫碳，因此引起粒狀鐵中的碳量減少。此外，伴 隨著脫碳反應，爐渣會內包大量的微細的C0氣體氣泡并極度膨脹，結果產生劇烈的爐渣起 泡，徹底覆蓋處于凝集過程中的半烙融狀態(tài)及烙融狀態(tài)的粒狀鐵。因此還產生如下問題:隔 絕了從加熱爐的上方供給的熱量，反應時間大幅延長，生產率降低。此外，若產生爐渣起泡， 則還引起如下問題:粒狀鐵的形狀變?yōu)楫惓Ｐ螤?，或者粒狀鐵和一部分爐渣變?yōu)榉蛛x不充 分的狀態(tài)而使粒狀鐵的質量降低。
[000引本發(fā)明著眼于上述運樣的情況而作出，其目的在于，提供一種粒狀鐵的制造方法， 能夠防止將塊狀物加熱還原而獲得的還原鐵或者將該還原鐵烙融并凝集而獲得的粒狀鐵 在移動式加熱爐內再次氧化，且能夠提高粒狀鐵的質量。
[0009] 用于解決問題的方案
[0010] 用于解決上述問題而作出的本發(fā)明所設及的粒狀鐵的制造方法，其要點在于，將 含有氧化鐵及碳質還原劑的塊狀物裝入移動式加熱爐的爐床上并加熱，使該塊狀物中的氧 化鐵還原并烙融后，將獲得的粒狀鐵排出爐外并回收，其中，所述塊狀物在表面具有含有有 流動性的炭材的包覆層。
[0011] 作為所述炭材，可采用選自由漸青炭、次煙煤及褐煤構成的組中的至少1種。所述 包覆層的平均厚度優(yōu)選超過0.30mm。
[0012] 所述塊狀物可W通過如下方法獲得：用第1造粒機將含有氧化鐵及碳質還原劑的 混合物塊狀化而形成核部后，用第2造粒機在獲得的核部的表面形成含有有流動性的炭材 的包覆層。
[0013] 優(yōu)選:在加熱所述塊狀物期間，所述包覆層的頂部不低于所述粒狀鐵的頂部。
[0014] 優(yōu)選:所述包覆層在加熱所述塊狀物的期間形成為殼狀焦炭。優(yōu)選:將所述塊狀物 W在所述爐床上成為1層的方式裝入。優(yōu)選:在將所述塊狀物裝入所述爐床上之前，在該爐 床上鋪設碳質還原劑。
[0015] 所述粒狀鐵的C量優(yōu)選為2.5質量％ ^上。所述粒狀鐵的S量優(yōu)選為0.120質量％ W 下。
[0016] 發(fā)明的效果
[0017] 根據本發(fā)明在將塊狀物所包含的氧化鐵加熱、還原并烙融而制造粒狀鐵時，因為 采用了在含有氧化鐵及碳質還原劑的核部的表面具有含有有流動性的炭材的包覆層的塊 狀物，所W該包覆層在加熱該塊狀物的期間膨脹變形，進行所謂的焦炭化，形成花瓣狀的殼 狀焦炭。該殼狀焦炭能防止氣氛氣體使核部氧化，起到保護核部的防風壁的作用。其結果， 能抑制將該塊狀物加熱還原而獲得的還原鐵或將該還原鐵烙融并凝集而獲得的粒狀鐵的 再次氧化，從而抑制伴隨粒狀鐵的生成而產生的爐渣中的FeO量的增加。因此，能降低粒狀 鐵所包含的硫量，且能提高粒狀鐵的質量。并且，因為爐渣中的化0量不增加，所W能抑制所 生成的半烙融鐵及烙融鐵所包含的碳[C]的脫碳，不僅能提高粒狀鐵的碳量，還能防止劇烈 的爐渣起泡，因此，能防止產生異形的粒狀鐵，能提高粒狀鐵與爐渣的分離，從而能提高粒 狀鐵的質量。
【附圖說明】
[0018] 圖1是表示將裝入加熱爐的爐床上的塊狀物加熱時的情況的示意圖。
[0019] 圖2是更詳細地表示圖1中的階段(4)的示意圖。
[0020] 圖3的（1)~(3)是拍攝在加熱爐內實際加熱塊狀物時的塊狀物而得的附圖代用照 片。
[0021] 圖4的（1)為用光學顯微鏡拍攝在固體還原的后期回收的還原鐵的剖面而得的附 圖代用照片，圖4的（2)為對于圖4的（1)進行圖像處理后的附圖代用照片。
[0022] 圖5的（1)為用光學顯微鏡拍攝在即將烙融并凝集前回收的還原鐵的剖面而得的 附圖代用照片，圖5的（2)為對于圖5的（1)進行圖像處理后的附圖代用照片。
[0023] 圖6的（1)為拍攝如下狀態(tài)而得的附圖代用照片，即：將屬于現(xiàn)有技術的不具有包 覆層的塊狀物加熱時，處于烙融并凝集完成后的粒狀鐵被劇烈起泡的爐渣覆蓋的狀態(tài)，圖6 的（2)為拍攝所回收的粒狀鐵而得的附圖代用照片，圖6的（3)為拍攝所回收的爐渣而得的 附圖代用照片。
[0024] 圖7的（1)為對于獲得的在核部的表面形成含有有流動性的炭材的包覆層的塊狀 物，拍攝烙融并凝集完成后的情況而得的附圖代用照片，圖7的（2)為拍攝所回收的粒狀鐵 而得的附圖代用照片，圖7的(3)為拍攝所回收的爐渣而得的附圖代用照片。
[0025] 圖8的（1)~(4)為表示在改變包覆層的厚度時在加熱塊狀物期間所形成的花瓣狀 的殼狀焦炭的剖面的示意圖。
[0026] 圖9的（1)為對于表5所示的No.4剛剛加熱還原處理后進行拍攝而得的附圖代用照 片，圖9的（2)為對于表5所示的No.5剛剛加熱還原處理后進行拍攝而得的附圖代用照片，圖 9的（3)為對于表5所示的No.6剛剛加熱還原處理后進行拍攝而得的附圖代用照片。
【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明人為了防止將塊狀物所包含的氧化鐵加熱、還原并烙融而獲得的粒狀鐵的 再次氧化，且為了提高粒狀鐵的質量，反復進行了深入研究。尤其為了降低粒狀鐵所包含的 硫量、使粒狀鐵所包含的碳量增加、防止異常形狀的粒狀鐵的產生、W及提高粒狀鐵和爐渣 的分離性，進行了反復研究。其結果，發(fā)現(xiàn)若使用如下塊狀物則能夠極好地解決上述問題， 從而完成了本發(fā)明，所述塊狀物為:在含有氧化鐵及碳質還原劑的核部的表面，具有包含有 流動性的炭材的包覆層。
[0028] 首先，使用附圖對在本發(fā)明的粒狀鐵的制造方法中能夠防止粒狀鐵的再次氧化、 W及能夠提高粒狀鐵的質量的機理進行說明。圖1是表示將裝入加熱爐的爐床上的塊狀物 加熱時的情況的示意圖。圖2是更詳細地表示圖1中的階段(4)的示意圖。圖3的（1)是拍攝剛 剛將塊狀物裝入加熱爐內后包覆層膨脹并成為焦炭化的狀態(tài)而得的附圖代用照片，圖3的 (2)及圖3的（3)是對于將在核部的表面具有包覆層的塊狀物加熱、烙融并凝集而成的產物 拍攝花瓣狀的殼狀焦炭W及其內部的粒狀鐵及爐渣粒而得的附圖代用照片。
[0029] 本發(fā)明的制造方法如下:將在含有氧化鐵及碳質還原劑的核部的表面具有含有有 流動性的炭材的包覆層的塊狀物，裝入移動式加熱爐的爐床上并加熱。裝入加熱爐的塊狀 物的示意圖如圖1的（1)所示。在圖1的（1)中，1表示核部，2表示包覆層，3表示塊狀物。
[0030] 核部1含有氧化鐵及碳質還原劑，進而根據需要還可W含有助烙劑和粘結劑。核部 1的成分組成與現(xiàn)有技術相同，容后詳述。
[0031] 包覆層2含有有流動性的炭材，進而根據需要還可W含有粘結劑。關