專利名稱：含碳氧化鐵團(tuán)塊及其制造方法以及使用了它的還原鐵制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳團(tuán)塊及其制造方法，和使用它的還原鐵制造方法。
背景技術(shù)：
制造還原鐵的技術(shù)，已知是在大量含有鐵礦石和制鐵/煉鋼工序中發(fā)生的氧化鐵的粉塵粉等的粉狀的含氧化鐵原料中，添加/混合含有在制造煤和焦炭時(shí)發(fā)生的粉等的碳的碳材和水分以及粘合劑成分作為還原材，成形為球團(tuán)或壓塊，使該成形體(含碳氧化鐵團(tuán)塊)干燥，接著，用旋轉(zhuǎn)爐床爐加熱而使還原反應(yīng)發(fā)生，從而制造還原鐵。由于該成形體原本由微粉構(gòu)成，所以如果未還原，則原來(lái)的粉發(fā)生，另外在還原結(jié)束的階段還會(huì)含有未被用于還原的碳成分，在還原鐵向爐外排出時(shí)因撞擊而破裂，內(nèi)部的碳或還原鐵粒子和原料所含的氧化物成分成為粉末而殘留在爐內(nèi)。此外排出的還原鐵也在由帶式運(yùn)輸機(jī)等的搬運(yùn) 設(shè)備移送時(shí)，由于還原鐵之間的摩擦和帶式運(yùn)輸機(jī)等在銜接時(shí)的落下碰撞而發(fā)生微粉?？墒?，在制造還原鐵時(shí)，僅是進(jìn)行旋轉(zhuǎn)床式還原爐內(nèi)的加熱溫度的改變和滯留時(shí)間的調(diào)整等的改變，難以調(diào)整影響還原的金屬鐵的凝聚的爐渣的形成，還原鐵的抗壓強(qiáng)度變?nèi)?。因此從旋轉(zhuǎn)床式還原爐排出還原鐵時(shí)發(fā)生粉化/破損，從旋轉(zhuǎn)床式爐排出變得困難，而且不能排出的還原鐵粒子和爐渣成分殘留在爐內(nèi)，與爐床的耐火材料發(fā)生反應(yīng)而引起損傷。另外在排出時(shí)發(fā)生了粉化/破裂的還原鐵的一部分，在爐內(nèi)的氣體氣流中浮置，還會(huì)附著在旋轉(zhuǎn)床式還原爐內(nèi)壁和排氣設(shè)備管道壁上。此外若排出的還原鐵在搬送中發(fā)生粉化/破損，則成為粉塵而產(chǎn)生再度作為原料進(jìn)行使用的需要，而且在熔化電爐和高爐這樣的還原鐵而作為銑鐵的工序中，成品率也降低。因此，爐內(nèi)的還原過(guò)程或向爐外搬出和搬送時(shí)，期望有一種抑制乃至防止微粉發(fā)生的技術(shù)。另一方面，已知由于制造的還原鐵被作為高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐等的鐵原料使用，所以為了盡可能地改善爐的能量效率，而期望高碳含量，但碳含量越高，還原鐵的強(qiáng)度越降低。因此，為了解決上述課題，而對(duì)于提高含碳氧化鐵團(tuán)塊和還原鐵的強(qiáng)度的手段進(jìn)行了各種研究。例如，至今為止提出有如下方法著眼于通過(guò)爐渣成分的熔融和粘合而使還原鐵粒子堅(jiān)實(shí)，作為爐渣的堿度調(diào)整用原料使用CaCO3等的含Ca化合物，使堿度(Ca0/Si02)比達(dá)到0. 3以上、0. 6以下，由此使還原鐵的抗壓強(qiáng)度提高，從而抑制粉化的方法，和將堿度調(diào)整到I. 4 I. 6，使團(tuán)塊中的碳為10 20%，并以1250°C 1350°C進(jìn)行加熱的方法(參照專利文獻(xiàn)1、2)。但是而且在鐵礦石和粉塵這樣的鐵源加除了 CaO和SiO2以外還含有Al2O3和MgO，僅僅只是控制(Ca0/Si02)比并不能高精度地控制爐渣的熔融溫度，不能確實(shí)地提高還原鐵的強(qiáng)度。另外，在向爐內(nèi)裝入過(guò)程中為了抑制微粉的發(fā)生，提出有一種將粉狀鐵原料中的Al2O3和SiO2的合計(jì)量調(diào)整到占團(tuán)塊中4 10質(zhì)量％的范圍以提高成形體的強(qiáng)度的技術(shù)(參照專利文獻(xiàn)3)。但是，只是規(guī)定原料中的Al2O3和SiO2的合計(jì)不能高精度地控制爐渣的熔點(diǎn)，仍然不能提高抗壓強(qiáng)度，防止粉化。另外，還提出由Ca0、Al203、Mg0 和 SiO2 的存在量求得(XCa0+Al203+XMg0) /XSiO2,調(diào)整該值使之達(dá)到I 5的方法(參照專利文獻(xiàn)4)。但是，其著眼于想要去除附著在爐床上的附著物時(shí)容易切削的附著物成分，無(wú)法提高還原鐵自身的強(qiáng)度，不能防止粉化。另外，提出有以(CaCHAl2O3)/SiO2計(jì)算的值為I. 6以上的方法和進(jìn)一步添加含有鈣離子的氫氧化物作為含Ca物質(zhì)的方法(參照專利文獻(xiàn)5)。但是，在該方法中，為了形成氫氧化物要花費(fèi)3天，需要將原料保持3天以上的場(chǎng)地。另外，提出有添加CaF2成分，并且使(Ca0/Si02)比為0. 3 I. 0的方法(參照專利文獻(xiàn)6)。但是近年來(lái)，關(guān)于CaF2其對(duì)環(huán)境的影響存疑，所以含有CaF2的爐渣其廢棄受到限制，CaF2的使用也多有限制。
另外，出于防止?fàn)t內(nèi)爆裂(bursting)而發(fā)生粉末的目的,提出有使(Ca0/Si02)比為0. 5 I. 5，結(jié)晶水和揮發(fā)分的合計(jì)量為10. 5質(zhì)量％以下，附著水分的含量為I. 0%以下的方法(參照專利文獻(xiàn)7)。但是，不能適用于氧化物原料中含有結(jié)晶水超過(guò)10. 5質(zhì)量％的原料，為了將水分干燥至I質(zhì)量％以下而大量需要干燥時(shí)間。還提出有一種方法，其是使(CaO-MgO)/T. Fe在0. I以下，并且使(CaO-MgO)/SiO2在2以下，使氧化鐵原料的大小在50 ii m以下，還原帶內(nèi)的相對(duì)于一氧化碳的二氧化碳的比為0. 3至I,使還原鐵的金屬化率為50 85%,使該還原鐵中的殘留碳為2質(zhì)量％以下(參照專利文獻(xiàn)8)。但是，在該方法中，氧化鐵原料超過(guò)50微米的需要粉碎工序，越是大的粒徑的原料，粉碎越需要時(shí)間，而且不能取得大量含有碳的還原鐵。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2004-169140號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)平10-147806號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特開(kāi)平11-12626號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 :日本特開(kāi)2006-283136號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2007-197783號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 :日本特開(kāi)2008-56986號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 日本特開(kāi)2009-35820號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開(kāi)2009-84688號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明其目的在于，提供一種含碳氧化鐵團(tuán)塊及其制造方法，和使用了它的還原鐵的制造方法，該含碳氧化鐵團(tuán)塊在移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)加熱而得到還原鐵時(shí)，不會(huì)在爐內(nèi)發(fā)生粉化而有粉積累，另外會(huì)確實(shí)地防止在所得到的還原鐵被搬送時(shí)發(fā)生粉化而導(dǎo)致成品率降低。本發(fā)明包括以下的方式。(I) 一種作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，由該團(tuán)塊中的Al2O3XaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300°C以下，并且，該團(tuán)塊的碳材調(diào)配量如下使該團(tuán)塊在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，在比所述固相線溫度高、比所述三元系爐渣的液相線溫度低的溫度被進(jìn)行加熱處理制造而成的還原鐵中殘留的碳為6質(zhì)量％以下。(2) 一種作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，其中，包括如下工序使由該團(tuán)塊中的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300°C以下，并且，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，在比所述固相線溫度高、比所述三元系爐渣的液相線溫度低的溫度對(duì)于該團(tuán)塊進(jìn)行加熱處理制造而成的還原鐵中殘留的碳為6%以下，如此調(diào)整含氧化鐵原料、碳材和副原料的調(diào)配比例。(3)根據(jù)⑵所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，其中，作為所述副原料，使用含氧化鈣物質(zhì)和含氧化硅物質(zhì)之中至少一個(gè)。(4) 一種還原鐵制造方法，是在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，對(duì)于(I)所述的含碳氧 化鐵團(tuán)塊，或者，由(2)或(3)所述的制造方法制造的含碳氧化鐵團(tuán)塊進(jìn)行加熱處理而制造還原鐵的方法，其中，包括如下工序使由下式定義的碳利用效率處于0. 08 0. 12的范圍內(nèi)，如此在比所述固相線溫度高、比所述液相線溫度低的溫度范圍調(diào)整加熱處理溫度。式n C = NCO2/ (NC0+NC02)在此，NCO和NCO2分別表示在上述加熱處理時(shí)，從上述含碳氧化鐵團(tuán)塊中產(chǎn)生的CO的總摩爾量和CO2的總摩爾量。(5) 一種作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，含有由Al2O3XaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的預(yù)熔化爐渣固相線溫度TS P為1300°C以下的預(yù)熔化爐渣。(6)根據(jù)(5)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，所述預(yù)熔化爐渣的固相線溫度TS P為1200°C以下。(7)根據(jù)(5)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，所述預(yù)熔化爐渣，是高爐爐渣和煉鋼爐渣之中的至少一個(gè)。(8)根據(jù)(6)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，所述預(yù)熔化爐渣，是高爐爐渣和煉鋼爐渣之中的至少一個(gè)。(9) 一種制造(5)或(7)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊的方法，其中，包括如下工序由該團(tuán)塊全體的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣固相線溫度Ts. s為1300°C以下，并且，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，以比所述總爐渣固相線溫度Ts.s高、比由所述團(tuán)塊全體的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣液相線溫度IY.s低的加熱處理溫度加熱處理該團(tuán)塊，使如此制造的還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的熔化率為I 20%，如此調(diào)整所述預(yù)熔化爐渣的調(diào)配比例。在此，所謂還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的熔化率定義為，相對(duì)于該還原鐵全體，該還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣之中在所述加熱處理溫度成為液相的部分的質(zhì)量比率。(10) 一種制造(6)或(8)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊的方法，其中，包括如下工序由該團(tuán)塊全體的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣固相線溫度Ts.s在1200°C以下，并且，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，以比所述總爐渣固相線溫度Ts. s高、比由所述團(tuán)塊全體的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣液相線溫度IY.s低的加熱處理溫度，加熱處理該團(tuán)塊，使由此制造的還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的熔化率為I 20%，如此調(diào)整所述預(yù)熔化爐渣的調(diào)配比例。在此，所謂還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的熔化率定義為，相對(duì)于該還原鐵全體，該還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣之中，在所述加熱處理溫度與成為液相的部分的質(zhì)量比率。(11) 一種將由(5) ⑶中任一項(xiàng)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，或者，由(9)或(10)所述的制造方法制造的含碳氧化鐵團(tuán)塊，即碳材調(diào)配量得到調(diào)整的含碳氧化鐵團(tuán)塊，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱處理而制造還原鐵的方法，其中，包括如下工序使由下式定義的碳利用效率處于0. 08 0. 12的范圍內(nèi)，如此在比所述總爐渣固相線溫度Ts.s高，比所述總爐渣液相線溫度IY.s低的溫度范圍調(diào)整加熱處理溫度，得到碳含量為6質(zhì)量％以下的還原鐵。 式n C = NCO2/(NC0+NC02)在此，NCO和NCO2分別表示在上述加熱處理時(shí)，從上述含碳氧化鐵團(tuán)塊中產(chǎn)生的CO的總摩爾量和CO2的總摩爾量。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，使含碳氧化鐵團(tuán)塊中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度處于1300°C以下，并且以比該固相線溫度高、比液相線溫度低的溫度進(jìn)行加熱處理，使由此制造的還原鐵中殘留的碳為6質(zhì)量％以下而進(jìn)行原料調(diào)配，通過(guò)使用這樣的含碳氧化鐵團(tuán)塊，能夠制造既充分含有碳又具備更高抗壓強(qiáng)度的還原鐵。另外，根據(jù)本發(fā)明，在含碳氧化鐵團(tuán)塊中調(diào)配Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度為1300°C以下，更優(yōu)選為1200°C以下的預(yù)熔化爐渣，在移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)加熱處理該含碳氧化鐵團(tuán)塊時(shí)，該預(yù)熔化爐渣的一部分容易熔融，金屬鐵的燒結(jié)反應(yīng)得到促進(jìn)，從而能夠制造出具備更高抗壓強(qiáng)度的還原鐵。


圖I是用于說(shuō)明實(shí)施方式I的含碳氧化鐵團(tuán)塊的爐渣組成和固相線溫度的關(guān)系的Al2O3-CaO-SiO2三元系狀態(tài)圖。圖2是用于說(shuō)明實(shí)施方式2的含碳氧化鐵團(tuán)塊的爐渣組成和固相線溫度的關(guān)系的Al2O3-CaO-SiO2三元系狀態(tài)圖。圖3是表示用于還原試驗(yàn)的小型高頻急速加熱爐裝置的概要縱剖面圖。圖4是模式化地表示還原試驗(yàn)中的加熱曲線的圖，圖4(a)表示試驗(yàn)例I的加熱曲線，圖4(b)表示試驗(yàn)例2的加熱曲線。圖5是用于說(shuō)明試驗(yàn)例I的還原試驗(yàn)所使用的含碳氧化鐵球團(tuán)的爐渣組成和固相線溫度的關(guān)系的Al2O3-CaO-SiO2三元系狀態(tài)圖。圖6是用于說(shuō)明試驗(yàn)例2的還原試驗(yàn)所使用的含碳氧化鐵球團(tuán)的爐渣組成和固相線溫度的關(guān)系的Al2O3-CaO-SiO2三元系狀態(tài)圖。
具體實(shí)施例方式以下，對(duì)于本發(fā)明更詳細(xì)地加以說(shuō)明。<實(shí)施方式1>本發(fā)明的實(shí)施方式1，其特征在于，使含碳氧化鐵團(tuán)塊(以下，僅稱為“團(tuán)塊”。)中的爐渣成分組成和碳材調(diào)配量在規(guī)定范圍內(nèi)，由此，能夠得到作為高爐、電爐和轉(zhuǎn)爐等的鐵原料更適合的、既充分含有碳，抗壓強(qiáng)度又得到進(jìn)一步提高的制品還原鐵。具體來(lái)說(shuō)，由該團(tuán)塊中的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300°C以下，并且，該團(tuán)塊其碳材調(diào)配量為，該團(tuán)塊在移動(dòng)爐床式還原爐(例如旋轉(zhuǎn)爐床式還原爐)內(nèi)，以比所述固相線溫度高、比液相線溫度低的溫度被進(jìn)行加熱處理而制造的還原鐵中殘留的碳為6%以下。
以下，說(shuō)明上述各參數(shù)的數(shù)值限定根據(jù)。<由該團(tuán)塊中的A1203、CaO和SiO2含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300°C以下〉之所以將Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣作為對(duì)象，是由于存在于團(tuán)塊中的爐渣成分，主要由Al203、Ca0和SiO2構(gòu)成。另外，之所以規(guī)定該三元系爐渣的固相線溫度，而非液相線溫度，是出于以下的理由。S卩，液相線溫度是爐渣全部量達(dá)到熔融狀態(tài)的溫度，相對(duì)于此，固相線溫度是有一部分熔融狀態(tài)的爐渣開(kāi)始發(fā)生的溫度。即，若規(guī)定爐渣的液相線溫度，而以比該液相線溫度高的溫度進(jìn)行加熱，則爐渣成分一下子全部熔融，在團(tuán)塊內(nèi)大量造成空隙，反而妨礙金屬鐵的燒結(jié)的促進(jìn)，因此得不到高強(qiáng)度的還原鐵。相對(duì)于此，若規(guī)定爐渣的固相線溫度，以比該固相線溫度高的溫度加熱，則爐渣成分不會(huì)全部熔融，而是能夠得到有一部分熔融的固液共存狀態(tài)，由此既能夠抑制因爐渣的熔融形成空隙，又能夠促進(jìn)金屬鐵的燒結(jié)?？傊?，還原鐵的強(qiáng)度體現(xiàn)，不依仗爐渣相的形成，而是依仗金屬鐵的燒結(jié)構(gòu)造。另外，之所以使固相線溫度在1300°C以下，是考慮到以旋轉(zhuǎn)爐床式還原爐制造還原鐵時(shí)，大多是采用1300°C乃至更低的溫度作為加熱溫度的例子。還有，固相線溫度優(yōu)選為1200°C以下。這是由于，通過(guò)在加熱處理的早期階段創(chuàng)造出固液共存狀態(tài)，能夠促進(jìn)金屬鐵的燒結(jié)。在此，Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度，例如能夠以如下方式?jīng)Q定。圖I是普遍使用的CaO-SiO2-Al2O3 二兀系復(fù)合氧化物的相平衡狀態(tài)圖(SLAGATLAS 2nd Edition (1995), Verlag Stahleisen GmbH, p. 105),但是，雖然該圖中記述液相線溫度OY)，人是沒(méi)有記述固相線溫度(Ts)。因此，使用熱力學(xué)平衡計(jì)算軟件“FactSage” (Thermfact and GTT-Technologies社制)，計(jì)算上述三元系復(fù)合氧化物的固相線溫度(Ts)，在同圖上用影線表示固相線溫度(Ts)為1300°C以下的區(qū)域(由點(diǎn)P、Q、R、S包圍的區(qū)域,點(diǎn)P、Q、R、S的各組成顯示在下述表I中。)。表I
權(quán)利要求
1.一種含碳氧化鐵團(tuán)塊，是作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，由該團(tuán)塊中的Al2O3XaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300°C以下，并且，所述含碳氧化鐵團(tuán)塊中的碳材調(diào)配量為使該團(tuán)塊在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，在比所述固相線溫度高但比所述三元系爐渣的液相線溫度低的溫度進(jìn)行加熱處理制造而成的還原鐵中所殘留的碳為6質(zhì)量％以下。
2.一種含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，是作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，其中，包括以如下方式調(diào)整含氧化鐵原料、碳材和副原料的調(diào)配比例的工序使由該團(tuán)塊中的A1203、CaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300°C以下，并且，使在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，在比所述固相線溫度高但比所述三元系爐渣的液相線溫度低的溫度對(duì)該團(tuán)塊進(jìn)行加熱處理制造而成的還原鐵中所殘留的碳為6%以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，其中，使用含氧化鈣物質(zhì)和含氧化硅物質(zhì)之中的至少一種物質(zhì)作為所述副原料。
4.一種還原鐵的制造方法，是將權(quán)利要求I所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊、或根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的制造方法制造而成的含碳氧化鐵團(tuán)塊在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱處理而制造還原鐵的方法，其中，包括如下工序以由下式定義的碳利用効率n c處于0. 08 0.12的范圍內(nèi)的方式，在比所述固相線溫度高但比所述液相線溫度低的溫度范圍內(nèi)調(diào)整加熱處理溫度，Snc = NCO2/ (NC0+NC02) 其中，NCO和NCO2分別表示上述加熱處理時(shí)從上述含碳氧化鐵團(tuán)塊中產(chǎn)生的CO的總摩爾量和CO2的總摩爾量。
5.一種含碳氧化鐵團(tuán)塊，是作為用于制造還原鐵的移動(dòng)爐床式還原爐的原料使用的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，含有由Al2O3XaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的預(yù)熔化爐渣的固相線溫度TS.P在1300°C以下的預(yù)熔化爐渣。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，所述預(yù)熔化爐渣的固相線溫度Ts.p為1200°C以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，所述預(yù)熔化爐渣是高爐爐渣和煉鋼爐渣之中的至少一種爐渣。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊，其中，所述預(yù)熔化爐渣是高爐爐渣和煉鋼爐渣之中的至少一種爐渣。
9.一種含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，是制造權(quán)利要求5或7所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊的方法，其中，包括以如下方式調(diào)整所述預(yù)熔化爐渣的調(diào)配比例的工序使由該團(tuán)塊全體的Al2O3, CaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣的固相線溫度Ts.s為1300°C以下，并且，使在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，在比所述總爐渣的固相線溫度Ts.s高但比由所述團(tuán)塊全體的A1203、CaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣的液相線溫度IY.s低的加熱處理溫度加熱處理該團(tuán)塊制造而成的還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的融液率為I 20%， 其中，所謂還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的融液率定義為相對(duì)于該還原鐵全體，該還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣之中，在所述加熱處理溫度中成為液相的部分的質(zhì)量比率。
10.一種含碳氧化鐵團(tuán)塊的制造方法，是制造權(quán)利要求6或8所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊的方法，其中，包括以如下方式調(diào)整所述預(yù)熔化爐渣的調(diào)配比例的工序使由該團(tuán)塊全體的A1203、CaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣的固相線溫度Ts.s為1200°C以下，并且，使在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，在比所述總爐渣的固相線溫度Ts.s高但比由所述團(tuán)塊全體的Al2O3, CaO和SiO2的含量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的總爐渣的液相線溫度IY.s低的加熱處理溫度加熱處理該團(tuán)塊制造而成的還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的融液率為I 20%， 其中，所謂還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的融液率定義為相對(duì)于該還原鐵全體，該還原鐵中的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣之中，在所述加熱處理溫度中成為液相的部分的質(zhì)量比率。
11.一種還原鐵的制造方法，是將權(quán)利要求5 8中任一項(xiàng)所述的含碳氧化鐵團(tuán)塊即調(diào)整了碳材調(diào)配量的含碳氧化鐵團(tuán)塊，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱處理而制造還原鐵的方法，其中，包括如下工序以由下式定義的碳利用効率處于0.08 0. 12的范圍內(nèi)的方式，在比所述總爐渣的固相線溫度Ts.s高但比所述總爐渣的液相線溫度IY.s低的溫度范圍內(nèi)調(diào)整加熱處理溫度，得到碳含量在6質(zhì)量％以下的還原鐵，Snc = NCO2/ (NC0+NC02) 其中，NCO和NCO2分別表示在上述加熱處理時(shí)從上述含碳氧化鐵團(tuán)塊中產(chǎn)生的CO的總摩爾量和CO2的總摩爾量。
12.—種還原鐵的制造方法，是將根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造方法制造而成的含碳氧化鐵團(tuán)塊即調(diào)整了碳材調(diào)配量的含碳氧化鐵團(tuán)塊，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱處理而制造還原鐵的方法，其中，包括如下工序以由下式定義的碳利用効率n c處于0. 08 .0.12的范圍內(nèi)的方式，在比所述總爐渣的固相線溫度Ts.s高但比所述總爐渣的液相線溫度IY.s低的溫度范圍內(nèi)調(diào)整加熱處理溫度，得到碳含量為6質(zhì)量％以下的還原鐵，Snc = NCO2/ (NC(HNCO2) 其中，NCO和NCO2分別表示在上述加熱處理時(shí)從上述含碳氧化鐵團(tuán)塊中產(chǎn)生的CO的總摩爾量和CO2的總摩爾量。
13.—種還原鐵的制造方法，是將根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法制造而成的含碳氧化鐵團(tuán)塊即調(diào)整了碳材調(diào)配量的含碳氧化鐵團(tuán)塊，在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)進(jìn)行加熱處理而制造還原鐵的方法，其中，包括如下工序以由下式定義的碳利用効率處于0.08 .0.12的范圍內(nèi)的方式，在比所述總爐渣的固相線溫度Ts.s高但比所述總爐渣的液相線溫度IY.s低的溫度范圍內(nèi)調(diào)整加熱處理溫度，得到碳含量為6質(zhì)量％以下的還原鐵，Snc = NCO2/ (NC(HNCO2) 其中，NCO和NCO2分別表示在上述加熱處理時(shí)從上述含碳氧化鐵團(tuán)塊中產(chǎn)生的CO的總摩爾量和CO2的總摩爾量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種含碳氧化鐵團(tuán)塊及其制造方法，和使用了它的還原鐵的制造方法，該含碳氧化鐵團(tuán)塊在移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)加熱而得到還原鐵時(shí)，不會(huì)在爐內(nèi)發(fā)生粉化而有粉積累，另外會(huì)確實(shí)地防止在所得到的還原鐵被搬送時(shí)發(fā)生粉化而導(dǎo)致成品率降低。一種含碳酸化鐵團(tuán)塊，其特征在于，使由該團(tuán)塊中的Al2O3、CaO和SiO2含有量決定的Al2O3-CaO-SiO2三元系爐渣的固相線溫度在1300℃以下，并且，該團(tuán)塊其碳材調(diào)配量為，該團(tuán)塊在所述移動(dòng)爐床式還原爐內(nèi)，以比所述固相線溫度高、比所述三元系爐渣的液相線溫度低的溫度進(jìn)行加熱處理，使如此制造的還原鐵中殘留的碳為6質(zhì)量％以下。
文檔編號(hào)C21B13/10GK102803523SQ20118001474
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者堀口元宏, 國(guó)井一孝 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所