[发明专利]还原铁的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制造还原铁的方法，其中将铁矿石或氧化铁等氧化铁源与含有碳的还原剂混合，将使其结块后的成块物装入炉中进行加热，还原该成块物中的氧化铁，制造还原铁。

背景技术

开发了由包含铁矿石或氧化铁等氧化铁源(以下，有时称为含氧化铁的物质)与含有碳的还原剂(以下，有时称为炭质还原剂)的混合物制造还原铁的直接还原制铁法。该制铁法中，将使上述混合物成形而成的成块物装入炉中，在炉内用加热燃烧器产生的气体导热或辐射热进行加热，由此，成块物中的氧化铁用炭质还原剂还原，从而能够得到还原铁(专利文献1)。

用炭质还原剂还原上述成块物中的氧化铁来制造还原铁时，为了使生产率提高，期望快速地用炭质还原剂还原成块物中的氧化铁，进行溶解。另外，炉内的溶解带中，通常，加热至约1400～1500℃，从节能的观点出发，期望将溶解带的温度设定为例如低于1400℃的温度，提高热效率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-256017号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明是着眼于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种以高生产率制造还原铁的方法，其中，由包含含氧化铁的物质以及炭质还原剂的成块物制造还原铁时，制造将氧化铁快速地还原熔融能够提高还原铁的生产率的还原熔融促进剂，进而使用该还原熔融促进剂。

用于解决问题的方法

能够解决上述课题的本发明所述的还原铁的制造方法中，将含氧化铁的物质、炭质还原剂、以及氧化剂加热至400～900℃，生成渗碳体含有物。以下，将生成渗碳体含有物的工序称为第一工序。

另外，本发明中的还原铁的制造方法中，将上述第一工序中得到的渗碳体含有物、含氧化铁的物质以及炭质还原剂混合，将使其结块而成的成块物装入炉中进行加热，还原该成块物中的氧化铁。以下，将制造还原铁的工序称为第二工序。

优选在上述第二工序中将从上述渗碳体含有物分离出的含渗碳体的铁分与上述含氧化铁的物质以及上述炭质还原剂混合。上述含渗碳体的铁分的分离例如可以通过磁选和/或比重分离进行。

在上述渗碳体含有物的生成过程中副生成的反应气体，优选分离成气体部分和焦油部分。该焦油部分可以作为上述炭质还原剂的至少一部分使用。

作为上述氧化剂，例如，可以使用水蒸气。该水蒸气优选利用上述炉中产生的废热生成。

另外，作为上述氧化剂，例如，可以使用含氧气的气体或二氧化碳气体。作为该二氧化碳气体，例如可以使用来自上述炉中的废气。

发明效果

根据本发明，通过加热含氧化铁的物质、炭质还原剂、以及氧化剂，生成渗碳体含有物，该渗碳体含有物促进氧化铁的还原熔融，有助于提高还原铁的生产率。即，通过使用渗碳体含有物作为成块物的原料，渗碳体含有物促进成块物中的氧化铁的还原熔融，因此，作为结果能够提高还原铁的生产率。

附图说明

图1是用于说明制造还原铁时的工序的图。

图2是表示温度(℃)与相对于CO气体以及CO₂气体的总压力的CO气体部分压比之间的关系的曲线图。

具体实施方式

本发明人为了使加热包含含氧化铁的物质和炭质还原剂的成块物来制造还原铁时的还原铁的生产率提高，反复进行了深入的研究。结果发现，通过加热含氧化铁的物质、炭质还原剂、以及氧化剂，能够简便地制造渗碳体含有物，通过配合该渗碳体含有物作为上述成块物的原料，能够提高还原铁的生产率，从而完成了本发明。

即，本发明中，具有如下特征，作为第一工序，将含氧化铁的物质、炭质还原剂、以及氧化剂加热至400～900℃，生成渗碳体含有物。

另外，本发明中，具有如下特征，作为第二工序，将上述第一工序中得到的渗碳体含有物、含氧化铁的物质以及炭质还原剂混合，将使其结块而成的成块物装入炉中进行加热，还原该成块物中的氧化铁。

事先在第一工序中生成渗碳体含有物，将该渗碳体含有物在第二工序中与含氧化铁的物质以及炭质还原剂混合，由此，能够使成块物中包含的氧化铁在比以往更低的温度下熔融。其结果，能够提高还原铁的生产率。通过配合上述渗碳体含有物促进氧化铁的熔融的理由在于，渗碳体的熔点比纯铁低。

以下，利用附图，对第一工序以及第二工序依次进行说明。