Способ получения агломерата восстановленного железа
Изобретение относится к получению агломерата восстановленного железа. На под нагревательной печи с подвижным подом вводят агломерат, содержащий материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регулятор температуры плавления, материал, ускоряющий действие регулятора температуры плавления, и связующее. Агломерат нагревают для восстановления оксида железа в агломерате и расплавляют образующийся продукт путем дополнительного нагревания для коалесценции железной составляющей. При этом используют агломерат, содержащий регулятор температуры плавления, который имеет средний размер частиц 0,3 мм или менее и в котором содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее составляет 55% по массе или более. Регулятором температуры плавления является, в частности, доломит или известняк, а материалом, ускоряющим действие регулятора температуры плавления, – флюорит. Изобретение позволяет улучшить выход агломерата восстановленного железа, имеющего большой диаметр частиц, и уменьшить время его производства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 табл., 2 пр.
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу получения агломерата восстановленного железа. Способ включает в себя введение агломерата, изготовленного из смеси, содержащей материал, содержащий оксид железа, и углеродный восстановитель, на под нагревательной печи с подвижным подом, и нагревание агломерата для восстановления и расплавления оксида железа в агломерате.
Предпосылки создания изобретения
Был разработан следующий способ: способ изготовления железа прямого восстановления для получения компактного (включающего гранулированное) металлического железа (восстановленного железа) из смеси, содержащей источник оксида железа (в дальнейшем в этом документе называемый как ″материал, содержащий оксид железа″ в некоторых случаях), такой как железная руда, и углеродсодержащий восстановитель (в дальнейшем в этом документе называемый как ″углеродный восстановитель″ в некоторых случаях). В способе изготовления железа компактное металлическое железо (агломерат восстановленного железа) получают таким способом, что агломерат, образованный из смеси, вводят на под нагревательной печи с подвижным подом, и нагревают с помощью теплопередачи в газовом потоке или теплоты излучения в нагревательной печи, используя нагревательную горелку, оксид железа в агломерате, таким образом, восстанавливается углеродным восстановителем, а полученное восстановленное железо потом науглероживается, плавится и агломерируется, отделяясь от совместно производящегося шлака, и затем затвердевает при охлаждении.
Способ изготовления железа не требует крупномасштабного оборудования, такого как домна, и является очень гибким в смысле источников из-за того, что нет нужды в коксе. Поэтому, в последние годы способ изготовления железа все больше и больше исследовали для практического использования. Однако для промышленного применения способ изготовления железа нуждается в дополнительном улучшении эксплуатационной стабильности, безопасности, экономической эффективности, качества гранулированного железа (продукта), производительности и подобного.
В частности, при производстве агломератов восстановленного железа желательно, чтобы выход агломерата восстановленного железа с большим размером частиц увеличивался, а время его производства уменьшалось. Что касается такой технологии, например, Патентная литература 1 предлагает ″способ получения гранулированного металла, включающий в себя нагревание исходного материала, содержащего материал, содержащее оксид металла, и углеродный восстановитель, чтобы восстанавливать оксид металла в исходном материале, нагревание полученного металла для расплавления металла и агломерирование расплавленного металла, наряду с тем, что расплавленный металл отделяется от одновременно производимого шлака, причем ускоритель шлакоотделения (агломерации) для одновременно производимого шлака примешан в исходный материал″.
В этом способе примешивают ускоритель шлакоотделения (например, флюорит). Поэтому, можно ожидать, что гранулированный металл с большим диаметром частиц может быть получен с относительно высоким выходом продукта. Однако, в этом способе эффект улучшения достигает предельной величины, хотя желательно дополнительное его увеличение.
Список ссылок на патентную литературу
PTL 1 Публикация японской нерассмотренной патентной заявки № 2003-73722
Сущность изобретения
Техническая проблема
Настоящее изобретение было создано исходя из вышеприведенных обстоятельств. Целью настоящего изобретения является обеспечение способа производства, который повышает производительность путем увеличения выхода агломерата восстановленного железа с большим диаметром частиц и путем уменьшения времени его производства в случае, когда агломерат восстановленного железа производят таким способом, что агломерат, изготовленный из смеси, содержащей, по меньшей мере, материал, содержащий оксид железа, и углеродный восстановитель, нагревают в печи с подвижным подом, и оксид железа в агломерате восстанавливается и расплавляется.
Решение проблемы
Способ получения агломерата восстановленного железа согласно настоящему изобретению делает возможным решение вышеприведенной проблемы и состоит в следующем: способ включает в себя введение агломерата содержащего материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регулятор температуры плавления, а также вспомогательный материал для регулятора температуры плавления на под нагревательной печи с подвижным подом; нагревание агломерата для восстановления оксида железа в агломерате; и плавление получающегося продукта путем дополнительного нагревания для коалесценции железной составляющей, при том используют агломерат, содержащий регулятор температуры плавления, который имеет средний диаметр частиц 0,3 мм или менее и в котором содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее составляет 55% по массе или более.
В способе согласно настоящему изобретению, регулятором температуры плавления (одним, действующим непосредственно на компонент пустой породы) является, в частности, по меньшей мере, одно из доломита и известняка. Вспомогательным материалом (ускоряющим действие регулятора температуры плавления) является, в частности, флюорит (материал, содержащее фторид кальция).
В способе регулятор температуры плавления находится в центральной части агломерата и, предпочтительно, чтобы средний диаметр частиц регулятора температуры плавления составлял 0,3 мм или менее, и содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее в регуляторе температуры плавления составляло 55% по массе или более. В этом случае, средний диаметр частиц регулятора температуры плавления, который находится в центральной части, может быть соответственно скорректирован в зависимости от типа регулятора температуры плавления.
Другим способом, делающим возможным решение вышеприведенной проблемы, согласно настоящему изобретению является способ получения агломерата восстановленного железа. Этот способ включает в себя введение агломерата, содержащего материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регулятор температуры плавления, а также вспомогательный материал для регулятора температуры плавления, на под нагревательной печи с подвижным подом; нагревание агломерата для восстановления оксида железа в агломерате; и плавление получающегося продукта путем дополнительного нагревания для коалесценции железной составляющей, причем используют агломерат, содержащий вспомогательный материал для регулятора температуры плавления, при этом вспомогательный материал имеет средний диаметр частиц 90 мкм или менее, причем содержание частиц с диаметром 50 мкм или менее во вспомогательном материале составляет 35% по массе или более.
В этом способе регулятором температуры плавления также является, в частности, по меньшей мере, одно из доломита и известняка. Вспомогательным материалом для регулятора температуры плавления является, в частности, флюорит (материал, содержащее фторид кальция).
Преимущественные эффекты изобретения
Согласно настоящему изобретению агломерат восстановленного железа производят таким способом, что агломерат, изготовленный из смеси, содержащей, по меньшей мере, материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регулятор температуры плавления, а также вспомогательный материал для регулятора температуры плавления, вводят на под нагревательной печи с подвижным подом; агломерат нагревают так, что оксид железа в агломерате восстанавливается; получающийся продукт плавится путем дополнительного нагревания так, что железный компонент коалесцирует. Выход агломерата восстановленного железа с большим размером частиц увеличивается, и время его получения уменьшается таким способом, что средний диаметр частиц регулятора температуры плавления уменьшают таким способом, что средний диаметр частиц регулятора температуры плавления уменьшается, и содержание частиц с заданным диаметром в регуляторе температуры плавления соответственно регулируется, или таким способом, что средний диаметр частиц вспомогательного материала для регулятора температуры плавления уменьшают, и содержание частиц с заданным диаметром во вспомогательном веществе соответственно регулируется. Это дает возможность повышать производительность.
Описание вариантов осуществления
Для того чтобы образовать агломерат из смеси, содержащей материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регулятор температуры плавления, а также вспомогательный материал для регулятора температуры плавления, являющиеся компонентами сырьевого материала (в дальнейшем в этом документе называемыми "компоненты"), используемыми для получения агломерата восстановленного железа, и регулятор температуры плавления и вспомогательный материал для регулятора температуры плавления правильно измельчаются в частицы с соответствующим размером. Однако влияние размера (среднего диаметра частиц) этих компонентов на выход или производительность получения агломерата восстановленного железа не принимали во внимание. Считалось, что измельчение этих компонентов в чрезмерно мелкие частицы вызывает дисперсию этих компонентов, предотвращает агломерацию восстановленного железа, и, следовательно, уменьшает производительность.
Для достижения вышеупомянутой цели авторы изобретения провели исследования под разными углами. В частности, авторы изобретения исследовали влияние среднего диаметра частиц или гранулометрического состава (содержание частиц с заданным диаметром) этих компонентов на выход и производительность производства восстановленного железа. В результате, авторы обнаружили, что вышеприведенная цель хорошо достигается, если средний диаметр частиц регулятора температуры плавления или вспомогательного материала для регулятора температуры плавления уменьшают, а содержание частиц с заданным диаметром соответственно регулируется, тем самым завершая настоящее изобретение.
В настоящем изобретении необходимо, чтобы средний диаметр частиц регулятора температуры плавления, содержащегося в агломерате, составлял 0,3 мм или менее, а содержание (доля от всего регулятора температуры плавления) частиц с диаметром 0,5 мм или менее в регуляторе температуры плавления составляло 55% по массе или более. Альтернативно, необходимо, чтобы средний диаметр частиц вспомогательного материала для вспомогательного материала регулятора температуры плавления, содержащегося в агломерате, составлял 90 мкм или менее, а содержание (доля от всего вспомогательного материала для регулятора температуры плавления) частиц с диаметром 50 мкм или менее во вспомогательном веществе составляло 35% по массе или более. Между прочим, термин "средний диаметр частиц", используемый в этом описании, относится к диаметру частиц (в дальнейшем в этом документе называемом "D50" в некоторых случаях), когда число частиц соответствует 50% по массе (суммарная величина составляет 50% по массе), как рассчитано из наименьшего размера частиц. Использование тонкоизмельченного регулятора температуры плавления или тонкоизмельченного вспомогательного материала для регулятора температуры плавления, чтобы образовать агломерат, увеличивает выход и производительность производства агломерата восстановленного железа. Причина этого может быть выведена, как описано ниже.
Агломерат восстанавливается и плавится при высокой температуре 1200°C-1500°C. В первоначальной стадии реакции восстановления, реакция протекает через прямой контакт материала, содержащего оксид железа, с углеродным восстановителем. Измельчение регулятора температуры плавления, такого как известняк или доломит, или вспомогательный материал, для регулятора температуры плавления, такой как флюорит, в мелкие частицы уменьшает расстояние между компонентом пустой породы, содержащимся в материале, содержащем оксид железа, и поверхностью регулятора температуры плавления или вспомогательного материала для регулятора температуры плавления (повышает вероятность присутствия компонента пустой породы близко к поверхности регулятора температуры плавления или вспомогательного материала для регулятора температуры плавления), и вряд ли предотвращает агрегацию агломерата восстановленного железа (в дальнейшем в этом документе называемого как "гранулированное железо" в некоторых случаях), потому что компонент пустой породы возможно приходит в контакт с регулятором температуры плавления или вспомогательным материалом для регулятора температуры плавления для получения расплава. То есть, возможно, что могут иметь место явления, полностью противоположные общепризнанному выводу.
Для того чтобы эффективно проявлялся такой эффект, регулятор температуры плавления, который имеет средний диаметр частиц 0,3 мм или менее и в котором содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее составляет 55% по массе или более, необходимо использовать для образования агломерата. Альтернативно, вспомогательный материал для регулятора температуры плавления необходимо использовать для образования агломерата, причем вспомогательный материал имеет средний диаметр частиц 90 мкм или менее, причем содержание частиц с диаметром 50 мкм или менее составляет 35% по массе или более. Между прочим, содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее в регуляторе температуры плавления составляет предпочтительно 60% по массе или более, и более предпочтительно 65% по массе или более (может быть 100% по массе). Содержание частиц с диаметром 50 мкм или менее во вспомогательном материале для регулятора температуры плавления составляет предпочтительно 40% по массе или более и более предпочтительно 45% по массе или более (может быть 100% по массе).
В настоящем изобретении материалом, содержащим оксид железа, может быть железистый песок, остаток очистки цветных металлов или подобное. Углеродным восстановителем может быть, например, углеродсодержащий материал, такой как уголь или кокс.
Агломерат может содержать другой компонент, такой как связующее, материал, содержащий MgO, или материал, содержащий CaO. Связующим может быть, например, полисахарид (например, крахмал, такой как кукурузный крахмал, рисовая мука или пшеничная мука). MgO-содержащий материал может быть, например, порошком MgO, природной рудой, Mg-содержащим материалом, экстрагированным из морской воды, карбонатом магния (MgCO3) или подобное. Материалом, содержащим CaO, может быть, например, негашеная известь (CaO) или подобное.
Форма агломерата конкретно не ограничивается и может быть, например, гранулированной формой или брикетированной формой или подобным. Размер агломерата конкретно не ограничивается. Диаметр (максимальный диаметр) агломерата составляет предпочтительно 50 мм или менее. Чрезмерное увеличение диаметра агломерата снижает эффективность гранулирования и также ослабляет передачу тепла к нижней части гранулы для уменьшения продуктивности. Между прочим, нижний предел диаметра агломерата составляет примерно 5 мм.
Весь регулятор температуры плавления в агломерате не нужно измельчать. Часть (например, 10% по массе или более) используемого регулятора температуры плавления может удовлетворять заданным требованиям (средний диаметр частиц составляет 0,3 мм или менее и содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее составляет 55% по массе или более). Формой, удовлетворяющей таким требованиям является, например, присутствие тонкоизмельченного регулятора температуры плавления только в, по меньшей мере, центральной части агломерата. То есть, когда агломерат нагревается снаружи, то повышение температуры в центральной части агломерата является медленным по сравнению с его периферией, и реакция в центральной части является тоже медленной. Для того чтобы подавить это явление, эффективным является тонкое измельчение регулятора температуры плавления, присутствующего в центральной части агломерата. Между прочим, термин "центральная часть" относится к части, изменяющейся от центра сферы к месту, удовлетворяющему вышеупомянутому содержанию (часть снаружи места называется "периферийная часть"), когда агломерат имеет, например, сферическую форму (сухой окатыш, описанный ниже).
Когда тонкоизмельченный регулятор температуры плавления присутствует, по меньшей мере, в центральной части агломерата, это является основной формой, в которой присутствует тонкоизмельченный регулятор температуры плавления только в центральной части агломерата, как описано в настоящем изобретении, и регулятор температуры плавления с обычным средним диаметром частиц (не тонкоизмельченных) присутствует в периферийной части. Случай, когда весь используемый регулятор температуры отвечает требованиям, описанным в настоящем изобретении, включен в варианты осуществления настоящего изобретения.
Настоящее изобретение дополнительно описано ниже подробно со ссылкой на примеры. Примеры не ограничивают настоящее изобретение. Подходящие изменения могут быть сделаны в рамках объема, легко приспосабливаемые к сущности, описанной выше и ниже, и включены в технический объем настоящего изобретения.
Эта заявка испрашивает приоритет японской патентной заявки № 2013-039421, поданной 28 февраля 2013 г. Полное содержание японской патентной заявки № 2013-039421, поданной 28 февраля 2013 г. включено в настоящее описание посредством этой ссылки.
Примеры
(Пример 1)
Агломерат готовили из смеси, содержащей материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регуляторы температуры плавления, вспомогательный материал для регуляторов температуры плавления, а также связующее. Агломерат вводили на под нагревательной печи с подвижным подом и нагревали. Оксид железа в агломерате восстанавливался и плавился, таким образом, получали агломерат восстановленного железа (гранулированное восстановленное железо).
Использованным материалом, содержащим оксид железа, была железная руда, имеющая состав, показанный в таблице 1 ниже. Использованным углеродным восстановителем был уголь, имеющий состав, показанный в таблице 2 ниже. Использованными регуляторами температуры плавления были известняк, имеющий состав, показанный в таблице 3 ниже, и доломит, имеющий состав, показанный в таблице 4 ниже. Использованным вспомогательным материалом для регуляторов температуры плавления был флюорит, имеющий состав, показанный в таблице 5 ниже. Агломераты получали путем варьирования среднего диаметра частиц (D50) и гранулометрического состава (содержания частиц с заданным диаметром) каждого из регуляторов температуры плавления и вспомогательного материала для регуляторов температуры плавления (таблица 7 ниже). В частности, использованную в качестве связующего пшеничную муку, смешивали с каждой из смесей, содержащих регуляторы температуры плавления (известняк и доломит) и вспомогательный материал (флюорит) для регуляторов температуры плавления, причем регуляторы температуры плавления и вспомогательный материал отличаются по среднему диаметру частиц и гранулометрическому составу при соотношении компонентов смеси, показанном в таблице 6 ниже. Добавляли соответственное количество воды к каждой из смесей с последующим получением сырых гранул с диаметром 0,19 мм, используя установку для гранулирования типа шинного. Полученные сырые гранулы вводили в сушилку и нагревали при 180°C в течение одного часа, так чтобы содержащаяся вода полностью удалилась, посредством чего были приготовлены гранулообразные скопления (сферические сухие окатыши).
| Таблица 1 | ||||||
| Состав железной руды (% масс.) | ||||||
| Feобщ. | FeO | SiO2 | CaO | Al2O3 | MgO | S |
| 66,62 | 0,12 | 2,24 | 0,07 | 0,96 | 0,03 | 0,008 |
| Таблица 2 | |||
| Состав угля (% масс.) | |||
| Связанный углерод | Летучие | Зола | Всего |
| 79,5 | 15,97 | 4,53 | 100 |
| Таблица 3 | ||||
| Состав известняка (% масс.) | ||||
| SiO2 | CaO | Al2O3 | MgO | S |
| 0,16 | 55,59 | 0,22 | 0,26 | <0,001 |
| Таблица 4 | ||||
| Состав доломита (% масс.) | ||||
| SiO2 | CaO | Al2O3 | MgO | S |
| 0,84 | 30,0 | 0,28 | 20,44 | 0,062 |
| Таблица 5 | ||||
| Состав флюорита (% масс.) | ||||
| SiO2 | Caобщ | Al2O3 | MgO | F |
| 10,58 | 44,01 | 1,36 | 0,1 | 43,63 |
| Таблица 6 | ||||||
| Соотношение компонентов смеси (% масс.) | ||||||
| Железная руда | Уголь | Известняк | Доломит | Флюорит | Связующее | Всего |
| 75,05 | 18,0 | 2,9 | 2,35 | 0,8 | 0,9 | 100,00 |
Сухие окатыши вводили в восстановительную нагревательную печь с подвижным подом, в которую насыпали углеродный материал (антрацит с максимальным диаметром частиц 2 мм или менее) и нагревали при 1450°C в атмосфере азота с последующим измерением времени (времени реакции), необходимого для восстановления и плавления.
Результаты показаны в таблице 7 вместе со средним диаметром частиц и гранулометрическим составом использованных компонентов (железной руды, угля, известняка, доломита, а также флюорита), (что касается железной руды, то средний диаметр ее частиц только показан, и такой же используется в дальнейшем в этом документе). Основные свойства (такие как кажущаяся плотность и аналитические данные для сухих окатышей) сухих окатышей тоже показаны в таблице 7. Метод измерения и стандарты для основных компонентов среди компонентов, показанных в таблице 7, являются такими, как описано ниже.
(Производительность (индекс производительности))
Производительность, когда гранулированное восстановленное железо получают таким способом, что сухие окатыши нагревают, и оксид железа восстанавливается и расплавляется, оценивают посредством производства (тонн) гранулированного восстановленного железа на площадь пода (м2) в единицу времени (час), как представлено следующим уравнением (1):
Производительность (тонны/м2/час) = Производительность по гранулированному восстановленному железе (тонны/час)/площадь пода (м2) (1).
В уравнении (1) производительность по гранулированному восстановленному железу представлена следующим уравнением (2):
Производительность по гранулированному восстановленному железу (тонны гранулированного восстановленного железа/час) = количество введенных агломератов (сухих окатышей) (тонна агломерата/час) × масса гранулированного восстановленного железа, полученного из тонны агломератов (тонна гранулированного восстановленного железа/тонна агломерата) × выход годного (2).
В уравнении (2) скорость получения продукции рассчитывают как отношение масс [% масс. +3,35 мм гранулированного железа/количество % гранулированного восстановленного железа × 100(%)] гранулированного восстановленного железа с диаметром 3,35 или более к количеству полученного гранулированного восстановленного железа (показано как ″выход +3,35 мм гранулированного железа (%)″ в таблице 7. В таблице 7, для того чтобы количественно оценить эффекты настоящего изобретения, скопления (сухие окатыши) эксперимента №1 используют в качестве стандартных скоплений, и производительность, когда используются другие скопления, выражается как относительная величина (индекс производительности) на основе того, что производительность, когда используют стандартные агломераты, составляет 1,00.
| Таблица 7 | |||||
| Эксперимент № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Средний диаметр частиц (D50) | |||||
| Железная руда (мкм) | 37 | 37 | 37 | 37 | 37 |
| Уголь (мкм) | 21 | 21 | 21 | 21 | 21 |
| Известняк (мкм) | 1102 | 276 | 1102 | 1102 | 1102 |
| Доломит (мкм) | 1155 | 1155 | 204 | 99 | 1155 |
| Флюорит (мкм) | 103 | 103 | 103 | 103 | 85 |
| Содержание -500 мкм в известняке (%масс.) | 22 | 59 | 22 | 22 | 22 |
| Содержание -500 мкм в доломите (%масс.) | 20 | 20 | 63 | 81 | 20 |
| Содержание -50 мкм в известняке (%масс.) | 34 | 34 | 34 | 34 | 38 |
| Сухие окатыши | |||||
| Кажущаяся плотность (г/см3) | 2,181 | 2,313 | 2,287 | 2,272 | 2,275 |
| Время реакции (минуты) | 11,15 | 10,56 | 11,00 | 10,24 | 10,88 |
| Аналитические данные сухих окатышей | |||||
| Железо общее (%) | 51,11 | 51,39 | 51,24 | 50,73 | 51,16 |
| Гранулированное восстановленное железо | |||||
| Выход +3,35 мм гранулированного железа (%) | 85,73 | 92,4 | 90,97 | 94,83 | 89,84 |
| Аналитические данные гранулированного восстановленного железа | |||||
| C (%) | 3,10 | 2,98 | 2,90 | 3,09 | 2,97 |
| Индекс производительности(•) | 1,00 | 1,21 | 1,13 | 1,25 | 1,12 |
Как ясно из результатов, то понятно, что когда средний диаметр (D50) использованных частиц известняка в качестве регулятора температуры плавления составляет 0,3 мм или менее (300 мкм или менее), и содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее (показано как ″-500 мкм″) составляет 55% по массе или более (эксперимент №2) или когда средний диаметр (D50) использованных частиц доломита в качестве регулятора температуры плавления составляет 0,3 мм или менее (300 мкм или менее), и содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее (показано как ″-500 мкм″) составляет 55% по массе или более (эксперимент №№3 и 4), выход гранулированного восстановленного железа увеличивается, и производительность значительно повышается. С другой стороны, понятно, что когда средний диаметр использованных частиц (D50) флюорита в качестве вспомогательного материала для регулятора температуры плавления составляет 90 мкм или менее, и содержание частиц с диаметром 50 мкм или менее (показано как ″-50 мкм″) составляет 35% по массе или более (эксперимент № 5), выход гранулированного восстановленного железа увеличивается, и производительность значительно повышается.
(Пример 2)
Сухие окатыши, имеющие двойную структуру, готовили с использованием смеси (соотношение компонентов смеси было таким же, как соотношение компонентов смеси, показанное в таблице 6), содержащей материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регуляторы температуры плавления (известняк и доломит), вспомогательный материал для регуляторов температуры плавления (флюорит), а также связующее, причем каждое имеет такой же состав, как состав, использованный в примере 1. В частности, использованную пшеничную муку в качестве связующего, смешивали со смесью, содержащей железную руду, известняк, а также флюорит, причем каждое имело средний диаметр частиц и гранулометрический состав, показанный в колонке ″центральная часть″ в таблице 8 ниже, и добавляли к этой смеси соответственное количество воды с последующим получением сферических сырых гранул с диаметром 9,5 мм с использованием установки для гранулирования типа шинной. Смесь, содержащая известняк, имеющий разные средние диаметры частиц и гранулометрические составы, концентрически образовывалась на периферии (периферийной части) каждой сферической сырой гранулы, используя сферическую сырую гранулу как сердцевину, посредством чего получали сырые окатыши с диаметром 19,0 мм (содержание смеси центральной части составляло примерно 12% по массе каждой гранулы). Полученные сырые окатыши вводили в сушилку и нагревали при 180°C в течение 1 часа так, что содержащаяся вода полностью удалялась, посредством чего готовили гранулообразные скопления (двухслойные окатыши).
Окатыши гранулы вводили в восстановительную нагревательную печь с подвижным подом, в которую насыпали углеродный материал (антрацит с максимальным диаметром частиц 2 мм или менее) и нагревали при 1450°C в азотной атмосфере с последующей оценкой по времени (времени реакции), необходимому для восстановления и расплавления тем же способом, как способ, описанный в примере 1. Результаты показаны в таблице 8 вместе со средним диаметром частиц (D50) и гранулометрическим составом использованных компонентов (железной руды, угля, известняка, доломита, а также флюорита). Между прочим, элементы, оцененные в примерах 1 и 2, тоже показаны в таблице 8 (метод оценки является тем же, как метод оценки, описанный в примере 1).
| Таблица 8 | ||
| Эксперимент № | 6 | |
| Место | Центральная часть | Периферийная часть |
| Средний диаметр частиц (D50) | ||
| Железная руда (мкм) | 37 | 37 |
| Уголь (мкм) | 21 | 21 |
| Известняк(мкм) | 276 | 1102 |
| Доломит (мкм) | 1155 | 1155 |
| Флюорит (мкм) | 103 | 103 |
| Содержание -500 мкм в известняке (% масс.) | 59 | 22 |
| Содержание -500 мкм в доломите (% масс.) |
20 | 20 |
| Содержание -50 мкм во флюорите (% масс.) |
34 | 34 |
| Сухие окатыши | ||
| Кажущаяся плотность (г/см3) | 2,275 | |
| Время реакции (минуты) | 10,76 | |
| Аналитические данные окатышей | ||
| Железо общее (%) | 51,55 | |
| Гранулированное восстановленное железо | ||
| Выход +3,35 мм гранулированного железа (%) | 93,53 | |
| Аналитические данные гранулированного восстановленного железа | ||
| С (%) | 2,91 | |
| Индекс производительности (•) | 1,19 |
Как ясно из результатов, понятно, что эффект от увеличения выхода гранулированного восстановленного железа достигается таким способом, что все из каждой гранулы тонко не измельчено, но центральная часть первоначально тонко измельчена, то есть, эффект настоящего изобретения достигается даже в таком состоянии, что количество тонко измельченного компонента является малым.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение обеспечивает способ получения агломерата восстановленного железа. Способ включает в себя введение агломерата, содержащего материал, содержащий оксид железа, углеродный восстановитель, регулятор температуры плавления, а также вспомогательный материал для регулятора температуры плавления, на под нагревательной печи с подвижным подом; нагревание агломерата для восстановления оксида железа в агломерате; и расплавление получающегося продукта путем дополнительного нагревания для коалесценции железной составляющей, причем используют агломерат, содержащий регулятор температуры плавления, который имеет средний диаметр частиц 0,3 мм или менее и в котором содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее составляет 55% по массе или более. Это позволяет обеспечивать следующий способ, который повышает производительность путем увеличения выхода агломерата восстановленного железа с большим диаметром частиц и путем уменьшения времени его получения.
1. Способ получения агломерата восстановленного железа, содержащий:
введение агломерата, содержащего
материал, содержащий оксид железа,
углеродный восстановитель,
регулятор температуры плавления,
материал, ускоряющий действие регулятора температуры плавления, и
связующее,
на под нагревательной печи с подвижным подом;
нагревание агломерата для восстановления оксида железа в агломерате; и
расплавление образующегося продукта путем дополнительного нагревания для коалесценции железной составляющей,
причем используют агломерат, содержащий регулятор температуры плавления, который имеет средний размер частиц 0,3 мм или менее и в котором содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее составляет 55% по массе или более.
2. Способ по п. 1, в котором регулятором температуры плавления является, по меньшей мере, одно из доломита и известняка.
3. Способ по п. 1, в котором материалом, ускоряющим действие регулятора температуры плавления, является флюорит.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором регулятор температуры плавления находится в центральной части агломерата, средний диаметр частиц регулятора температуры плавления составляет 0,3 мм или менее, а содержание частиц с диаметром 0,5 мм или менее в регуляторе температуры плавления составляет 55% по массе или более.
5. Способ получения агломерата восстановленного железа, содержащий:
введение агломерата, содержащего
материал, содержащий оксид железа,
углеродный восстановитель,
регулятор температуры плавления,
материал, ускоряющий действие регулятора температуры плавления, и
связующее,
на под нагревательной печи с подвижным подом;
нагревание агломерата для восстановления оксида железа в агломерате; и
расплавление образующегося продукта путем дополнительного нагревания для коалесценции железной составляющей,
причем используют агломерат, содержащий материал, ускоряющий действие регулятора температуры плавления, причем упомянутый материал, ускоряющий действие регулятора температуры плавления имеет средний диаметр частиц 90 мкм или менее, а содержание частиц с диаметром 50 мкм или менее в нем составляет 35% по массе или более.
6. Способ по п. 5, в котором регулятором температуры плавления является, по меньшей мере, одно из доломита и известняка.
7. Способ по п. 5 или 6, в котором материалом, ускоряющим действие регулятора температуры плавления, является флюорит.
