[发明专利]用于制造烧结矿的内包炭材料的造粒粒子及其制造方法、以及烧结矿的制造方法

说明书

本发明提供一种内包炭材料的造粒粒子，其是如下制成的准粒子：将成为炭材料核的粒径为3～15mm的小块焦炭、成为外层的粒径为250μm以下的铁矿石粉和含CaO原料装入造粒机，进行混合、造粒，在炭材料核的周围包覆而形成外层，从而制成准粒子。另外，将上述内包炭材料的造粒粒子与通常的造粒粒子混合而成的烧结原料装入烧结机的烧结小车上，形成装入层，利用上述通常的造粒粒子中所含的炭材料的燃烧热来制造烧结矿(内包炭材料的烧结矿)。另外，由此可以不使用炼铁矿粉、轧制铁鳞等含金属铁的氧化铁粉，且生产量不受限制地得到将含铁原料与炭材料相邻配置的内包炭材料的烧结矿。

本申请是申请日为2014年7月2日、申请号为201480033411.9、发明名称为“用于制造烧结矿的内包炭材料的造粒粒子及其制造方法、以及烧结矿的制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在高炉等中作为炼铁原料使用的烧结矿的制造技术，具体而言，涉及用于烧结矿的制造的内包炭材料的造粒粒子及其制造方法、以及使用了该内包炭材料的造粒物的烧结矿的制造方法。

背景技术

在高炉炼铁法中，现在主要使用铁矿石、烧结矿等含铁原料作为铁源。这里，上述烧结矿是块矿的一种，其是将如下制得的粒子作为成品回收而得到的，所述材料通过如下方式制成：向造粒原料中添加适量的水，使用鼓式混合器等进行混合、造粒而制成作为准粒子的烧结原料，然后将该烧结原料装入烧结机的循环移动的烧结小车(pallet)上，使上述准粒子中含有的炭材料燃烧并烧结，将得到的烧结饼粉碎，整粒而制成一定粒径以上的粒子，所述造粒原料由粒径10mm以下的铁矿石、以及包括二氧化硅、蛇纹岩、炼镍炉渣等的含SiO₂原料、包括石灰石、生石灰等含CaO原料等的副原料、包括粉状焦、无烟煤等的作为凝结材料的固体燃料(炭材料)等构成。

然而，近年来，作为上述块矿，将铁矿石、矿粉等铁源与焦炭等炭材料相邻配置而成的块矿受到了关注。其理由在于，例如，将铁矿石等铁源与炭材料在一个块矿中相邻配置时，铁源侧的还原反应(放热反应)和炭材料侧的气化反应(吸热反应)快速地反复发生，因此炼铁效率得到提高，同时能够降低高炉等的炉内温度。

作为上述块矿，例如有专利文献1中公开的如下制得的块矿：在单独的高炉/转炉矿粉、轧制铁鳞、矿泥(sludge)、铁矿石粉等炼铁工序中产生的含铁粉末原料中或者在将它们混合而成的原料中加入煤、焦炭等炭材料、淀粉后进行混合、混炼，再用造粒机供给淀粉溶液而进行造粒。但是，上述专利文献1公开的块矿由于在烧结矿制造时粒料中的炭材料会烧损，实际上并没有实现使铁矿石等含铁原料与炭材料相邻配置。另外，以相邻配置为目的而仅仅单纯地使铁矿石、炭材料的粒径减小，则会使传递热的气体的移动阻力过度增大，反而导致反应速度降低，使炼铁效率下降。

因此，提出了若干以将铁矿石与炭材料相邻配置为目的的技术(例如，参照专利文献2～5)。这些公开的技术基本上是使用铁矿石等含铁原料与焦炭等炭材料混合后进行热成型而块化，并将形成的块矿作为高炉等中的炼铁用原料，或者未进行烧成而直接使用原粒子作为高炉等中的炼铁用原料。但是，这些块状物是由均匀混合物或多层造粒物形成的非烧结矿，强度不足且粉末化严重，因此将其装入高炉等时，会导致脱水粉末化、还原粉末化，阻害高炉的透气性，因此存在使用量受到限制的问题。

另外，作为解决上述专利文献2～5的技术问题的技术，例如在专利文献6中提出了一种炼铁用块矿，所述炼铁用块矿是用含有5重量％以上金属铁和/或5％以上碳的原料形成核，用含有10重量％以上金属铁及5重量％以下碳的原料将上述核包含在内形成一层以上外周层，然后在300～1300℃的氧化气体氛围下进行烧成并块化而成的。但是，专利文献6中公开的块矿也必须使用金属铁作为原料，由于使用的原料在量上存在限制，因此存在能够制造的炼铁用块矿的量受到限制的问题。