[发明专利]部分还原铁制造装置及部分还原铁制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及将包含氧化铁的团块物还原而制造部分还原铁的部分还原铁制造装置及部分还原铁制造方法。

背景技术

作为将未装入外装的燃烧用炭材的炭材内装颗粒向移动炉栅上填充并进行加热还原来制造部分还原铁的现有的技术，公开有例如下述的专利文献1。

但是，在该专利文献1记载的技术中，存在以下的问题，而无法获得高还原率的部分还原铁。

(1)在对炭材内装颗粒进行干燥之后，通过气体喷灯进行点火，向此处流通空气来使所述炭材内装颗粒燃烧而进行加热，因此，在炭材内装颗粒的填充层中的空气所流入的一侧，始终持续燃烧，无法进行还原，另外，即便发生还原，也由于空气而发生再氧化，故还原率完全无法升高。由于高温状态的持续，熔融炉渣过量地产生，存在变得操作困难的可能性。

(2)离开炭化域的颗粒被氧浓度5％以下的高温不活泼气体加热，虽然发生基于残留的碳质材料的金属化，但残留碳变少而金属化率较低。另外，在填充层下部成为高温之前，填充层上部暴露在由高温的碳质材料产生的二氧化碳、水蒸气所谓的强氧化性气体中，故发生再氧化。

(3)需要大量热量的金属化域的高温气体通过使由在炭化域中产生的煤炭中的可燃挥发成分的一部分或由还原反应所产生的CO气体燃烧而制成，但可燃成分相对于废气整体的量较少，故另行需要辅助燃料。

鉴于上述的问题，作为向对还原用炭材、粉铁矿石、造渣剂混合造粒而成的颗粒中进而被覆并装入燃烧用炭材，在对燃烧用炭材进行点火之后，借助空气的下方吸引来烧成而制造部分还原铁的现有的技术，公开有例如下述的专利文献2或专利文献3等。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】：日本特公昭45-39331号公报

【专利文献2】：日本特公平8-9739号公报

【专利文献3】：日本特开2005-97645号公报

【发明的概要】

【发明所要解决的课题】

但是，在前述的专利文献2、3记载的现有的部分还原铁的制造方法中，存在以下的问题。首先，被装入的燃烧用炭材优选发生燃烧，故由被加热的颗粒产生的一氧化碳或煤炭中的可燃挥发成分几乎不燃烧，无法从填充层排出来有效利用，因此，存在燃料消耗原单位变多，CO₂的排出量增加的问题。另外，燃烧用炭材在碳成分变无之前持续燃烧，因此，颗粒的冷却速度变迟，被还原的颗粒中的金属铁在高温状态下与空气接触的时间变长，因此，存在发生再氧化而导致金属化率降低这样的问题。

也就是说，在现有技术中，利用对原料颗粒进行点火的燃烧用炭材来点火并使其燃烧而制造部分还原铁，会导致使用燃烧用炭材的制造成分量增加。

发明内容

鉴于上述的情况，本发明就是为了解决前述的课题而作出的，其目的在于，提供一种无论是否使用燃烧用炭材，均能够制造部分还原铁的部分还原铁制造装置及部分还原铁制造方法。

【用于解决课题的手段】

解决上述的课题的本发明提供一种部分还原铁制造装置，其特征在于，具备：

点火用原料颗粒供给机构，其将点火用原料颗粒以规定的高度装载在环形炉栅上，该点火用原料颗粒由与通过对氧化铁含有原料及还原用炭材进行混合造粒而成的原料颗粒相同的材料构成；

加热机构，其将装载在所述环形炉栅上的所述点火用原料颗粒加热至还原温度域；

原料颗粒供给机构，其向由所述加热机构加热后的所述点火用原料颗粒上装载所述原料颗粒；

废气循环机构，其使借助所述点火用原料颗粒的热量而从所述原料颗粒排出的废气的一部分循环，并将与空气混合的含氧气体向由该点火用原料颗粒的热量所加热的所述原料颗粒供给，

在所述环形炉栅的移动方向上游侧，向由所述加热机构加热后的所述点火用原料颗粒供给高氧浓度的所述含氧气体而形成所述原料颗粒的燃烧域，相对于所述原料颗粒的所述燃烧域，在所述环形炉栅的移动方向下游侧，向所述原料颗粒供给低氧浓度的所述含氧气体而形成所述原料颗粒的加热域，由此对所述原料颗粒的层高方向整体进行加热还原来制造部分还原铁。

解决上述的课题的本发明提供一种部分还原铁制造装置在前述的发明所涉及的部分还原铁制造装置的基础上，其特征在于，

所述加热机构为能够控制内部温度的加热炉，

所述加热炉具有能够将加热后的所述点火用原料颗粒在高温下保持规定时间的炉长。

解决上述的课题的本发明提供一种部分还原铁制造方法，其特征在于，