JP2014043646A - Process of producing metallic iron - Google Patents
Process of producing metallic iron Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014043646A JP2014043646A JP2013161833A JP2013161833A JP2014043646A JP 2014043646 A JP2014043646 A JP 2014043646A JP 2013161833 A JP2013161833 A JP 2013161833A JP 2013161833 A JP2013161833 A JP 2013161833A JP 2014043646 A JP2014043646 A JP 2014043646A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- iron
- magnetic
- sieve
- separator
- metallic iron
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 594
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 274
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 141
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 110
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 105
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 54
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 claims description 96
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 claims description 81
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 73
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 73
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 56
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 52
- 238000007885 magnetic separation Methods 0.000 claims description 48
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 39
- 238000009408 flooring Methods 0.000 claims description 11
- 238000012216 screening Methods 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 21
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 21
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 67
- 239000000047 product Substances 0.000 description 54
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 27
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 25
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 19
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 14
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 239000004484 Briquette Substances 0.000 description 10
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 10
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 8
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 7
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- -1 carbon saturated iron Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 2
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910001648 diaspore Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012489 doughnuts Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 229910001679 gibbsite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 235000013379 molasses Nutrition 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000011027 product recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
Description
本発明は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化した塊成物を移動炉床式加熱炉で加熱し、金属鉄を製造する方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing metallic iron by heating an agglomerate obtained by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent in a moving hearth type heating furnace.
鉄鉱石等の酸化鉄含有物質から金属鉄を製造する方法は、酸化鉄含有物質中の脈石成分を分離する方法によっていくつかの種類に分類される。 Methods for producing metallic iron from an iron oxide-containing material such as iron ore are classified into several types according to a method for separating a gangue component in the iron oxide-containing material.
金属鉄を最も多量に生産できる方法は、高炉を用いた一貫製鉄法である。この方法は、脈石成分の少ない高品位の鉄鉱石を用いるか、または選鉱により鉄品位を向上させた鉄鉱石から成る酸化鉄含有物質を用い、これらを高炉内で加熱し、還元溶融し、溶融状態で脈石成分と銑鉄(炭素飽和鉄)に分離して金属鉄を製造するものである。 The method that can produce metallic iron in the largest amount is an integrated iron making method using a blast furnace. This method uses high-grade iron ore with low gangue components, or iron oxide-containing materials composed of iron ore whose iron grade has been improved by beneficiation, and these are heated in a blast furnace, reduced and melted, It separates into a gangue component and pig iron (carbon saturated iron) in a molten state to produce metallic iron.
次に多量の金属鉄を生産できる方法は、天然ガスを利用したガスDR法である。この方法は、非常に高品位な鉄鉱石を焼き固めたペレットを、天然ガスを用いて還元して還元ペレットとし、これを電気炉へ装入し、溶解・製錬して脈石成分を完全に分離した鋼(低炭素鋼)を製造するものである。 Next, a method capable of producing a large amount of metallic iron is a gas DR method using natural gas. In this method, pellets made by burning and solidifying extremely high-quality iron ore are reduced using natural gas to reduce pellets, which are then charged into an electric furnace, and melted and smelted to completely remove the gangue components. The steel (low carbon steel) separated into two is manufactured.
近年開発された金属鉄の製造方法として、鉄鉱石等の酸化鉄含有物質と、炭材等の炭素質還元剤を混合した塊成物を、1300℃程度の高温で加熱して還元塊成物を製造するFASTMET法と、還元塊成物を更に加熱して溶融し、金属鉄ナゲット(粒状金属鉄)を製造するITmk3法がある。 As a method for producing metallic iron developed in recent years, an agglomerate obtained by mixing an iron oxide-containing material such as iron ore and a carbonaceous reducing agent such as a carbonaceous material at a high temperature of about 1300 ° C. is reduced. There are a FASTMET method for producing a metal and an ITmk3 method for producing a metal iron nugget (granular metal iron) by further heating and melting the reduced agglomerate.
FASTMET法では、得られた還元塊成物を電気炉で溶解製錬することによって鋼と脈石成分を完全に分離できる。この方法では、還元された塊成物中の全ての脈石成分が電気炉へ持ち込まれる点で、上述したガスDR法と類似しているが、炭素質還元剤中の脈石成分が還元塊成物内に存在している点で相違している。ガスDR法およびFASTMET法において、多量の脈石成分が電気炉へ持ち込まれると、電気炉における溶解熱が増大するため、原料としては、脈石成分の少ないものを用いることが要求されている。 In the FASTMET method, steel and gangue components can be completely separated by melting and refining the obtained reduced agglomerates in an electric furnace. This method is similar to the gas DR method described above in that all the gangue components in the reduced agglomerate are brought into the electric furnace, but the gangue components in the carbonaceous reductant are reduced. It differs in that it exists in the composition. In the gas DR method and the FASTMET method, when a large amount of gangue components are brought into the electric furnace, the heat of dissolution in the electric furnace increases, and therefore, it is required to use a raw material having less gangue components.
一方、ITmk3法では、加熱炉内の炉床上で金属鉄とスラグに分離されるため、製鋼工程へスラグを殆んど持ち込まない点に特色があり、上述した高炉法に類似している。ところが、高炉法およびITmk3法では、高温加熱されるため、原料中の脈石成分が多いとエネルギーが増大する。そのため原料としては、脈石成分が少ないものを用いることが要求されている。 On the other hand, since the ITmk3 method is separated into metallic iron and slag on the hearth in the heating furnace, it is characterized in that slag is hardly brought into the steelmaking process, and is similar to the blast furnace method described above. However, in the blast furnace method and the ITmk3 method, since the material is heated at a high temperature, the energy increases when there are many gangue components in the raw material. Therefore, it is required to use a raw material having a small gangue component.
このように、FASTMET法でも、ITmk3法でも、原料中に含まれる脈石成分はできるだけ少ないことが求められている。例えば、脈石成分が9%(SiO2とAl2O3の合計量)の鉄鉱石と、灰分が10%の石炭を含む塊成物を加熱還元して得られた還元物は、スラグを15%(SiO2とAl2O3の合計量)含有するため、電気炉にも高炉にも鉄原料として使用することは困難となる。 Thus, the gangue component contained in the raw material is required to be as small as possible in both the FASTMET method and the ITmk3 method. For example, a reduced product obtained by heating and reducing an agglomerate containing iron ore with a gangue component of 9% (total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 ) and coal with an ash content of 10% Since it contains 15% (total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 ), it is difficult to use it as an iron raw material in both electric furnaces and blast furnaces.
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を混合した塊成物を加熱して金属鉄を製造する技術としては、特許文献1〜3が知られている。 Patent Documents 1 to 3 are known as techniques for producing metallic iron by heating an agglomerate in which an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent are mixed.
特許文献1には、酸化鉄原料と石炭とを含有する混合物を高温雰囲気下で加熱還元処理し、得られた還元鉄を粉砕処理し、次いで、所定の粒径を境に粒度選別することが記載されている。具体的には、粒度選別機にて平均粒径100μmを超える粒子と平均粒径100μm以下の粒子に分離・選別している。そして平均粒径100μm以下の粒子を、磁力により、鉄分を多く含む強磁着物粒子と鉄分の少ない弱磁着物粒子とに分離し、粒度選別された上記所定粒径を超える還元鉄粒子と上記強磁着物粒子とを還元鉄として用いている。一方、弱磁着物粒子には、鉄分は少なく、スラグ分を多く含むため、そのままセメントやアスファルトとして再利用されている。 In Patent Document 1, a mixture containing an iron oxide raw material and coal is subjected to a heat reduction treatment in a high-temperature atmosphere, the obtained reduced iron is pulverized, and then the particle size is selected with a predetermined particle size as a boundary. Have been described. Specifically, the particle size sorter separates and sorts the particles into particles having an average particle size exceeding 100 μm and particles having an average particle size of 100 μm or less. Then, particles having an average particle size of 100 μm or less are separated by magnetic force into strong magnetic particles containing a large amount of iron and weak magnetic particles having a small amount of iron. Magnetic deposit particles are used as reduced iron. On the other hand, weakly magnetized particles are low in iron content and high in slag content, so they are reused as cement or asphalt.
特許文献2には、複数種のダストおよび炭材で構成される含炭ペレットを製造し、これを回転炉床方式の焼成炉で1250〜1350℃の温度で還元処理することにより、ペレット内部のダストは炭材で還元され、粒内物質移動によって凝集したメタリック鉄粒子が、ダストの脈石から生成したFeOを含む低融点のスラグ部分から、自然に分離する作用を利用してメタリック鉄粒子を抽出し高品位粒状還元鉄を製造する製鉄ダストからの高品位還元鉄の製造方法が記載されている。 In Patent Document 2, a carbon-containing pellet composed of a plurality of types of dust and carbon material is produced, and this is reduced in a rotary hearth-type firing furnace at a temperature of 1250 to 1350 ° C. Dust is reduced with carbonaceous material, and metallic iron particles aggregated by intragranular mass transfer are used to naturally separate metallic iron particles from the low melting point slag containing FeO produced from dust gangue using the action of natural separation. A method for producing high-grade reduced iron from iron-making dust that is extracted to produce high-grade granular reduced iron is described.
特許文献3には、鉄鉱石および炭材で構成される含炭ペレットを製造し、これを回転炉床方式の焼成炉で1250〜1350℃の温度で還元した後に、さらに炉内温度を1400〜1500℃に上昇させて溶融し、金属鉄を凝集させることで高純度の粒状金属鉄を得る方法が記載されている。 In Patent Document 3, a carbon-containing pellet made of iron ore and a carbonaceous material is manufactured, and this is reduced at a temperature of 1250 to 1350 ° C. in a rotary hearth-type firing furnace, and the furnace temperature is further increased to 1400. A method is described in which high temperature granular metallic iron is obtained by raising the temperature to 1500 ° C. to melt and agglomerating metallic iron.
上記特許文献1に記載されている実施例では、加熱温度を1200〜1300℃として還元ペレットを製造することを目指しており、加熱炉の炉床上で、金属鉄とスラグに分離することは考慮されていない。また、粉砕にはロールプレスを使用しているが、その使用条件は開示されておらず、ロールプレス以外の粉砕法には言及されていない。さらに、実施例によると、粒径が100μm以上の純度の良い鉄であっても、鉄純度は76〜90%に留まっており、この程度の純度の金属鉄は、製鋼原料として使用することは困難である。このように鉄純度が76〜90%に留まる原因は、加熱温度と粉砕法が適切でないからと考えられる。 In the Example described in the said patent document 1, it aims at manufacturing a reduced pellet by setting the heating temperature to 1200-1300 degreeC, and considering to isolate | separate into metallic iron and slag on the hearth of a heating furnace is considered. Not. Moreover, although the roll press is used for the grinding | pulverization, the use conditions are not disclosed and the grinding methods other than a roll press are not mentioned. Furthermore, according to the examples, even if the purity of iron having a particle size of 100 μm or more is high, the purity of iron remains at 76 to 90%, and metallic iron of this degree of purity can be used as a steelmaking raw material. Have difficulty. The reason why the iron purity remains at 76 to 90% is considered to be because the heating temperature and the pulverization method are not appropriate.
上記特許文献2には、回転炉床方式の焼成炉で得られた還元鉄からスクリーンを用いて篩分けし、直径5mm以上の還元鉄を製品として回収することが記載されている。この技術は、炉床上で溶鉄と溶融スラグを製造するものであり、ITmk3法に属している。しかしこの文献には、還元炉から排出された加熱還元物から、篩と磁選機を用いて金属鉄製品を回収することは記載されているが、破砕プロセスについては記載されていない。 Patent Document 2 describes that a reduced iron having a diameter of 5 mm or more is recovered as a product by screening from reduced iron obtained in a rotary hearth-type firing furnace using a screen. This technology produces molten iron and molten slag on the hearth and belongs to the ITmk3 method. However, this document describes that the metal iron product is recovered from the heated reduced product discharged from the reduction furnace using a sieve and a magnetic separator, but does not describe the crushing process.
上記特許文献3には、還元鉄を完全に溶融させることによって還元鉄とスラグに分離する方法は開示されている。しかし、この文献には、炉内で生成した粒状金属鉄と副生スラグを、磁選機と篩を用いて分離することしか記載されておらず、破砕プロセスについては記載されていない。 Patent Document 3 discloses a method of separating reduced iron and slag by completely melting reduced iron. However, this document only describes the separation of granular metallic iron and by-product slag generated in the furnace using a magnetic separator and a sieve, and does not describe the crushing process.
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化した塊成物を移動炉床式加熱炉で加熱した後、炉内から排出される排出物を金属鉄とスラグに分離し、金属鉄を回収して金属鉄を製造するにあたり、上記排出物から金属鉄を効率良く回収して、金属鉄を製造する方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-mentioned circumstances, and the object thereof is to move an agglomerate obtained by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent to a moving hearth type heating furnace. In order to separate the waste discharged from the furnace into metallic iron and slag, and recover the metallic iron to produce metallic iron, the metallic iron is efficiently recovered from the above-mentioned discharged waste. It is in providing the method of manufacturing.
上記課題を解決することのできた本発明に係る金属鉄の製造方法とは、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程と、得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、得られた混合物を冷却する工程と、冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、破砕機を用いて破砕する工程と、得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、を含む点に要旨を有している。 The method for producing metallic iron according to the present invention that has solved the above-mentioned problems includes a step of agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent, and the obtained agglomerate is transferred to a moving hearth. A step of charging and heating the molten iron to melt the agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and a reduced agglomerate; cooling the resulting mixture; Using a crusher, the solid matter obtained is discharged from the moving hearth-type heating furnace, and the discharged material containing metallic iron, slag, and flooring material discharged from the moving hearth-type heating furnace is used. The present invention has a gist in that it includes a step of crushing and a step of selecting the obtained crushed material using a separator and recovering metallic iron.
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて篩上と篩下に分ける工程と、得られた篩上を、破砕機を用いて破砕する工程と、得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、を更に含んでもよい。 The step of dividing the discharge containing the metallic iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace into a sieve and a sieve using a sieve a, and the obtained sieve on a crusher And crushing using a separator, and separating the obtained crushed material using a separator to collect metallic iron.
前記破砕機としては、例えば、ハンマーミル、ケージミル、ローターミル、ボールミル、ローラーミルまたはロッドミルを用いることが好ましい。 As the crusher, for example, a hammer mill, a cage mill, a rotor mill, a ball mill, a roller mill, or a rod mill is preferably used.
前記篩上は、鉄分換算で95%以下の鉄を含有していることが好ましい。 The sieve top preferably contains 95% or less iron in terms of iron.
前記篩上を破砕するに先立って、前記篩上を磁選機を用いて磁選して磁着物を回収し、回収された磁着物を破砕してもよい。 Prior to crushing the sieve, the magnetized material may be collected on the sieve using a magnetic separator to recover the magnetized material, and the recovered magnetized material may be crushed.
前記セパレータとしては、例えば、磁選機、風選機、篩bなどを用いることができる。前記篩bを用いて篩分けを行った後、篩下を磁選機を用いて磁選して金属鉄を回収してもよい。前記篩bとしては、例えば、目開きが1〜8mmの篩を用いることができる。前記磁選機を用いて磁選して得られた磁着物を、粉砕機を用いて粉砕する粉砕工程を更に含んでもよい。 As the separator, for example, a magnetic separator, a wind separator, a sieve b, or the like can be used. After performing sieving using the sieve b, the lower part of the sieve may be magnetically collected using a magnetic separator to recover metallic iron. As the sieve b, for example, a sieve having an opening of 1 to 8 mm can be used. You may further include the crushing process which grind | pulverizes the magnetic deposit obtained by magnetic separation using the said magnetic separator using a grinder.
前記粉砕工程で得られた粉砕物を、再度、粉砕機を用いて粉砕してもよい。また、前記粉砕工程で得られた粉砕物を、磁選機を用いて磁選して磁着物を回収してもよい。前記回収された磁着物は、塊成化してもよい。 The pulverized product obtained in the pulverization step may be pulverized again using a pulverizer. The pulverized product obtained in the pulverization step may be magnetically collected using a magnetic separator to recover the magnetic deposit. The recovered magnetic deposit may be agglomerated.
前記粉砕機としては、例えば、ボールミル、ロッドミル、ケージミル、ローターミルまたはローラーミルを用いることができる。 As the pulverizer, for example, a ball mill, a rod mill, a cage mill, a rotor mill, or a roller mill can be used.
上記課題は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程と、得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、得られた混合物を冷却する工程と、冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩を用いて篩分けを行う篩分け工程と、前記篩分け工程で得られた篩下を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、を含む金属鉄の製造方法によっても解決することができる。 The above-mentioned problems include the step of agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent, charging the obtained agglomerate into a moving hearth type heating furnace, and heating the agglomerate. A step of melting to form molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerates; a step of cooling the resulting mixture; and a solid obtained by cooling is discharged from the moving hearth furnace Obtained by the sieving step, and the sieving step of sieving the waste containing the metallic iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace using a sieve. It is also possible to solve the problem by a method for producing metallic iron, including a step of collecting the metallic iron by separating the sieved screen using a separator.
前記セパレータとして、磁選機を用い、該磁選機で磁選して得られた磁着物を前記金属鉄として回収してもよい。回収された磁着物を、粉砕機を用いて粉砕する工程と、得られた粉砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、を含んでもよい。 As the separator, a magnetic separator may be used, and a magnetic deposit obtained by magnetic separation with the magnetic separator may be recovered as the metallic iron. You may include the process of grind | pulverizing the collect | recovered magnetic deposits using a grinder, and the process of classifying the obtained grind | pulverized material using a separator and collect | recovering metallic iron.
前記篩分け工程で得られた篩下の少なくとも一部を、粉砕機を用いて粉砕する工程を更に含んでもよい。前記粉砕機を用いて粉砕する工程で得られた粉砕物は、磁選機を用いて磁選し、得られた磁着物を回収してもよい。また、前記粉砕機を用いて粉砕する工程で得られた粉砕物は、再度、粉砕機を用いて粉砕してもよい。 You may further include the process of grind | pulverizing at least one part of the sieving obtained by the said sieving process using a grinder. The pulverized product obtained in the step of pulverizing using the pulverizer may be magnetically selected using a magnetic separator, and the obtained magnetic deposit may be recovered. Moreover, you may grind | pulverize again the ground material obtained at the process grind | pulverized using the said grinder using a grinder.
前記回収された金属鉄または前記回収された磁着物は、塊成化してもよい。 The recovered metallic iron or the recovered magnetic deposit may be agglomerated.
前記粉砕機としては、前記磁着物に、衝撃力、摩擦力、または圧縮力よりなる群から選ばれる少なくとも1種を加えるものを用いることができる。前記粉砕機としては、例えば、ボールミル、ロッドミル、ケージミル、ローターミルまたはローラーミルなどを用いることが好ましい。 As the pulverizer, one that adds at least one selected from the group consisting of an impact force, a friction force, and a compression force to the magnetic deposit can be used. For example, a ball mill, a rod mill, a cage mill, a rotor mill, or a roller mill is preferably used as the pulverizer.
前記篩aとしては、目開きが2〜8mmの篩を用いることが好ましい。 As the sieve a, it is preferable to use a sieve having an opening of 2 to 8 mm.
本発明の製造方法によれば、移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄とスラグと床敷材を含む排出物に対して、破砕または粉砕を適切に行っているため、上記排出物から金属鉄を効率良く回収できる。 According to the manufacturing method of the present invention, since the metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace are appropriately crushed or crushed, Metallic iron can be recovered efficiently.
本発明者らは、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化した塊成物を移動炉床式加熱炉で加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成した後、得られた混合物を炉内で冷却し、固形物とした後に移動炉床式加熱炉から排出し、排出物から金属鉄を分離回収して金属鉄を製造するにあたり、金属鉄の回収効率を高めて金属鉄の生産性を向上させるために、鋭意検討を重ねてきた。その結果、移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物に対して、破砕または粉砕を適切に行えば、金属鉄の回収効率が高くなり、金属鉄の生産性を向上できることが明らかとなり、本発明を完成した。 The present inventors heated an agglomerate obtained by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent in a moving hearth-type heating furnace, and melted the agglomerate to obtain molten metal iron, After the slag and reduced agglomerates are formed, the resulting mixture is cooled in the furnace to form solids, and then discharged from the moving hearth heating furnace. In order to improve the recovery efficiency of metallic iron and improve the productivity of metallic iron, we have made extensive studies. As a result, if the metal iron, slag, and waste material including flooring material discharged from the moving hearth furnace is properly crushed or crushed, the recovery efficiency of metal iron is increased, and metal iron is recovered. It has become clear that the productivity can be improved, and the present invention has been completed.
以下、本発明を完成するに至った経緯について説明した後、本発明の特徴部分について詳細に説明する。 Hereinafter, after explaining the background to the completion of the present invention, the features of the present invention will be described in detail.
まず、本発明者らが種々検討したところ、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む塊成物を、移動炉床式加熱炉に装入して加熱して溶融させると、還元された金属鉄は凝集して粒径が2〜8mm程度以上となることが分かった。そのため、移動炉床式加熱炉から排出される排出物のうち、粒径が2〜8mm程度以上のものを回収すれば、金属鉄を効率良く回収できる。 First, as a result of various studies by the present inventors, an agglomerate containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent was charged into a moving hearth-type heating furnace and heated to be melted. It turned out that iron aggregates and a particle size becomes about 2-8 mm or more. Therefore, metallic iron can be efficiently recovered by collecting those discharged from the moving hearth heating furnace with a particle size of about 2 to 8 mm or more.
ところが、移動炉床式加熱炉で塊成物を1350〜1500℃程度の高温で加熱しても、塊成物の全量を定常状態で一定温度にすることは、炉体からの放熱、挿入物の量および重なり等の設置条件等の変動によって困難である。このため、塊成物に含まれる酸化鉄を還元し、移動炉床式加熱炉の炉床上で全量を溶融金属鉄と溶融スラグに分離するには、塊成物のなかでも最低温度となっている塊成物を金属鉄とスラグがともに溶融する温度になるまで温度上昇させるか、或いは加熱時間を長くする必要がある。しかし過剰な高温加熱や加熱時間の延長は、熱エネルギーが多量に必要となり、実用的ではない。そのため塊成物に含まれる酸化鉄の全量を、粒径が2〜8mm程度以上の金属鉄とし、鉄純度の高い製品として出荷することは困難と考えられる。即ち、粒径が2〜8mm程度以上になったとしても、塊成物に含まれる鉄量のうち、20〜50%の鉄は、スラグを内在した変形粒鉄となるか、還元鉄が塊成化した塊成物(以下、還元塊成物ということがある)が複数個結合したものにスラグが付着した鉄の塊となるか、還元鉄の外殻形状を残した金属鉄などになる。このようにスラグが共存する不完全な金属鉄が混在すると、粒径が2〜8mm程度以上のものを回収しても、金属鉄製品の鉄純度が低下する。 However, even if the agglomerate is heated at a high temperature of about 1350 to 1500 ° C. in the moving hearth type heating furnace, the total amount of the agglomerate is kept at a constant temperature in a steady state. This is difficult due to fluctuations in the installation conditions such as the amount and overlap. For this reason, in order to reduce the iron oxide contained in the agglomerate and separate the entire amount into molten metal iron and molten slag on the hearth of the moving hearth heating furnace, it is the lowest temperature among the agglomerates. It is necessary to raise the temperature of the agglomerate until the metal iron and slag are melted together, or to increase the heating time. However, excessively high temperature heating and prolonged heating time are not practical because a large amount of heat energy is required. Therefore, it is considered difficult to ship the entire amount of iron oxide contained in the agglomerate as metallic iron having a particle size of about 2 to 8 mm or more and to ship as a product having high iron purity. That is, even if the particle size is about 2 to 8 mm or more, 20-50% of the iron contained in the agglomerate becomes deformed granular iron containing slag, or reduced iron is agglomerated. It becomes an iron lump with slag attached to a combination of multiple agglomerates (hereinafter sometimes referred to as reduced agglomerates), or metallic iron that leaves the outer shell of reduced iron. . Thus, when incomplete metallic iron in which slag coexists is mixed, the iron purity of the metallic iron product is lowered even if the particle size is about 2 to 8 mm or more.
そこで本発明では、移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄とスラグを含む排出物を、破砕機を用いて破砕した後、セパレータを用いて選別すれば、金属鉄を効率良く回収できることが明らかとなった。即ち、上記排出物に含まれるスラグ率[(SiO2+Al2O3)/T.Fe×100]を算出すると1.68%であったが、この排出物を、破砕機を用いて破砕してからセパレータとして磁選機を用いて磁選すると、磁着物に含まれるスラグ率は0.72%に低減した。粒径2〜8mm程度以上で、且つスラグを充分に分離すると、粒状金属鉄に含まれるスラグ率は0.20%以下に抑えることができるが、0.72%程度のスラグ率であれば、溶解精錬炉の原料として用いても経済的に充分使用可能である。 Therefore, in the present invention, after the metal iron and slag discharged from the moving hearth heating furnace are crushed using a crusher and then sorted using a separator, the metal iron can be efficiently recovered. It became clear. That is, the slag ratio [(SiO 2 + Al 2 O 3 ) / T. Fe × 100] was calculated to be 1.68%. When this discharged material was crushed using a crusher and then magnetically selected using a magnetic separator as a separator, the slag ratio contained in the magnetic deposit was 0. Reduced to 72%. When the particle size is about 2 to 8 mm or more and the slag is sufficiently separated, the slag rate contained in the granular metallic iron can be suppressed to 0.20% or less, but if the slag rate is about 0.72%, Even if it is used as a raw material for a melting and refining furnace, it can be used economically.
一方、移動炉床式加熱炉で塊成物を加熱する際には、塊成物と共に塊成物由来の粉末や破片が炉内に送入されて金属鉄になったもの、および還元過程で生成する一部の金属鉄は炉内で粒径が2mm以下の微細な金属鉄になることがある。また、炉内で還元された塊成物が、移動炉床式加熱炉から排出される際の機械的衝撃によって、粒径が2mm以下の微細な金属鉄を生成することがある。移動炉床式加熱炉から排出される排出物のうち、粒径が2mm程度以下の排出物には、微細な金属鉄が含まれていたが、炉床を保護するために炉内に送入される床敷材や、炉床材、スラグ等が主体であったため、篩分けして磁選した後、床敷材として再利用されていた。磁選分離して得られる磁着物に含まれる金属鉄を回収しようとすると、磁着物にはスラグが多く(スラグ率は、例えば、約14%)含まれているため、金属鉄とスラグに分離する操作が必要となり、スラグを除去しない場合には、商品価値の低い金属鉄となる。こうした磁着物に含まれるスラグは、金属鉄の表面に付着しているため、例えば、ボールミルやロッドミルのように、衝撃力、摩擦力、または圧縮力よりなる群から選ばれる少なくとも1種を加える粉砕機を用いてスラグを除去すれば良いことが分かった。 On the other hand, when agglomerates are heated in a moving hearth furnace, powders and fragments derived from agglomerates are sent into the furnace together with agglomerates into metallic iron, and during the reduction process Some of the metallic iron produced may become fine metallic iron having a particle size of 2 mm or less in the furnace. In addition, the agglomerates reduced in the furnace may produce fine metallic iron having a particle size of 2 mm or less due to mechanical impact when discharged from the moving hearth-type heating furnace. Of the discharge discharged from the moving hearth heating furnace, the discharge with a particle size of about 2 mm or less contained fine metallic iron, but it was sent into the furnace to protect the hearth. Mainly used flooring materials, hearth materials, slag, etc., they were reused as flooring materials after sieving and magnetic selection. When trying to recover the metallic iron contained in the magnetic deposit obtained by magnetic separation, the magnetic deposit contains a lot of slag (slag ratio is about 14%, for example), so it is separated into metallic iron and slag. When the operation is required and the slag is not removed, the metal iron has a low commercial value. Since the slag contained in these magnetic deposits adheres to the surface of the metal iron, for example, as in a ball mill or a rod mill, pulverization is performed by adding at least one selected from the group consisting of impact force, friction force, or compression force It was found that the slag could be removed using a machine.
以上の通り本発明では、従来から知られている移動炉床式加熱炉を用いた金属鉄の製造方法に対して、破砕または粉砕を適切に行っているため、金属鉄に含まれるスラグ量を低減でき、金属鉄の付加価値を大きく向上できると共に、移動炉床式加熱炉の操業変動による金属鉄の品質のバラツキを低減できる。 As described above, in the present invention, since the crushing or pulverization is appropriately performed with respect to the metal iron production method using the conventionally known moving hearth type heating furnace, the amount of slag contained in the metal iron is reduced. In addition to greatly improving the added value of metallic iron, it is possible to reduce variations in the quality of metallic iron due to operational fluctuations in the moving hearth furnace.
以下、本発明について説明する。 The present invention will be described below.
本発明に係る金属鉄の製造方法とは、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程(以下、塊成化工程ということがある)と、
得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程(以下、加熱工程ということがある)と、
得られた混合物を冷却する工程(以下、冷却工程ということがある)と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程(以下、排出工程ということがある)と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、破砕機を用いて破砕する工程(以下、破砕工程ということがある)と、
得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程(以下、第一金属鉄回収工程ということがある)と、
を含むところに特徴がある。
With the method for producing metallic iron according to the present invention,
A process of agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent (hereinafter sometimes referred to as an agglomeration process);
A step of charging the obtained agglomerate into a moving hearth type heating furnace and heating the molten agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and a reduced agglomerate (hereinafter, heating step) And)
A step of cooling the obtained mixture (hereinafter sometimes referred to as a cooling step);
A step of discharging the solid obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace (hereinafter sometimes referred to as a discharge step);
A step of crushing the discharge containing metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace using a crusher (hereinafter sometimes referred to as a crushing step);
A process of collecting the obtained crushed material using a separator and recovering metallic iron (hereinafter sometimes referred to as a first metallic iron recovery process);
There is a feature in including.
[塊成化工程]
塊成化工程では、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化し、塊成物を製造する。
[Agglomeration process]
In the agglomeration step, a mixture containing the iron oxide-containing substance and the carbonaceous reducing agent is agglomerated to produce an agglomerate.
上記酸化鉄含有物質としては、具体的には、鉄鉱石、砂鉄、製鉄ダスト、非鉄精錬残渣、製鉄廃棄物などを用いることができる。 Specific examples of the iron oxide-containing material include iron ore, iron sand, iron-making dust, non-ferrous refining residue, and iron-making waste.
上記炭素質還元剤としては、例えば、石炭やコークスなどを用いることができる。 As said carbonaceous reducing agent, coal, coke, etc. can be used, for example.
上記炭素質還元剤は、上記酸化鉄含有物質に含まれる酸化鉄を還元できる量の炭素を含有していればよい。具体的には、上記酸化鉄含有物質に含まれる酸化鉄を還元できる炭素量に対して、0〜5質量%の余剰に含有していればよい。 The said carbonaceous reducing agent should just contain the quantity of carbon which can reduce | restore the iron oxide contained in the said iron oxide containing substance. Specifically, the iron oxide contained in the iron oxide-containing substance may be contained in an excess of 0 to 5% by mass with respect to the amount of carbon that can be reduced.
上記酸化鉄含有物質および炭素質還元剤を含む上記混合物には、更に融点調整剤を配合することが好ましい。 It is preferable to add a melting point adjusting agent to the mixture containing the iron oxide-containing substance and the carbonaceous reducing agent.
上記融点調整剤とは、金属鉄の融点に影響する物質は除くこととし、塊成物に含まれる酸化鉄以外の成分(特に、脈石や灰分)の融点に影響する物質を意味する。即ち、上記混合物に融点調整剤を配合することによって、塊成物に含まれる酸化鉄以外の成分(特に、脈石や灰分)の融点に影響を与え、例えばその融点を降下させることができる。それにより脈石や灰分は、溶融が促進され、溶融スラグを形成する。このとき酸化鉄の一部は溶融スラグに溶解し、溶融スラグ中で還元されて金属鉄となる。溶融スラグ中で生成した金属鉄は、固体のまま還元された金属鉄と接触することにより、固体の還元鉄として凝集する。 The melting point modifier means a substance that affects the melting point of components (particularly gangue and ash) other than iron oxide contained in the agglomerate, excluding substances that affect the melting point of metallic iron. That is, by adding a melting point adjusting agent to the above mixture, the melting point of components (particularly, gangue and ash) other than iron oxide contained in the agglomerate is affected, and for example, the melting point can be lowered. Thereby, melting of gangue and ash is promoted to form molten slag. At this time, a part of the iron oxide is dissolved in the molten slag and reduced in the molten slag to become metallic iron. The metallic iron produced in the molten slag is agglomerated as solid reduced iron by coming into contact with the metallic iron reduced in the solid state.
上記融点調整剤としては、少なくともCaO供給物質を含むものを用いることが好ましい。上記CaO供給物質としては、例えば、CaO(生石灰)、Ca(OH)2(消石灰)、CaCO3(石灰石)、およびCaMg(CO3)2(ドロマイト)よりなる群から選ばれる少なくとも一つを配合することが好ましい。 As the melting point adjusting agent, it is preferable to use one containing at least a CaO supply substance. Examples of the CaO supply substance include at least one selected from the group consisting of CaO (quick lime), Ca (OH) 2 (slaked lime), CaCO 3 (limestone), and CaMg (CO 3 ) 2 (dolomite). It is preferable to do.
上記融点調整剤としては、上記CaO供給物質のみを用いても良いし、上記CaO供給物質に加えて、例えば、MgO供給物質、Al2O3供給物質、SiO2供給物質などを用いることができる。MgO、Al2O3、およびSiO2も、上記CaO同様、塊成物に含まれる鉄以外の成分(特に、脈石)の融点に影響する物質である。 As the melting point adjusting agent, only the CaO supply substance may be used, or in addition to the CaO supply substance, for example, an MgO supply substance, an Al 2 O 3 supply substance, a SiO 2 supply substance, or the like can be used. . MgO, Al 2 O 3 , and SiO 2 are also substances that affect the melting point of components (particularly gangue) other than iron contained in the agglomerate, similar to CaO.
上記MgO供給物質としては、例えば、MgO粉末、天然鉱石や海水などから抽出されるMg含有物質、MgCO3よりなる群から選ばれる少なくとも一つを配合することが好ましい。上記Al2O3供給物質としては、例えば、Al2O3粉末、ボーキサイト、ベーマイト、ギブサイト、ダイアスポアなどを配合することが好ましい。上記SiO2供給物質としては、例えば、SiO2粉末や珪砂などを用いることができる。 As the MgO supply substance, it is preferable to blend at least one selected from the group consisting of MgO powder, Mg-containing substance extracted from natural ore or seawater, and MgCO 3 , for example. As the Al 2 O 3 supply substance, for example, Al 2 O 3 powder, bauxite, boehmite, gibbsite, diaspore and the like are preferably blended. As the SiO 2 supply substance, for example, SiO 2 powder or silica sand can be used.
上記塊成物は、酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤以外の成分として、バインダーなどが更に配合されていてもよい。 The agglomerate may further contain a binder or the like as a component other than the iron oxide-containing substance, the carbonaceous reducing agent, and the melting point adjusting agent.
上記バインダーとしては、例えば、多糖類など(例えば、コーンスターチや小麦粉等の澱粉、或いは糖蜜など)を用いることができる。 As the binder, for example, polysaccharides (for example, starch such as corn starch and wheat flour, molasses, etc.) can be used.
上記酸化鉄含有物質、炭素質還元剤、および融点調整剤は、混合する前に予め粉砕しておくことが好ましい。例えば、上記酸化鉄含有物質は平均粒径が10〜60μm、上記炭素質還元剤は平均粒径が10〜60μm、上記融点調整剤は平均粒径が5〜60μmとなるように粉砕することが推奨される。 The iron oxide-containing substance, the carbonaceous reducing agent, and the melting point adjusting agent are preferably pulverized in advance before mixing. For example, the iron oxide-containing material may be crushed so that the average particle size is 10 to 60 μm, the carbonaceous reducing agent is average particle size is 10 to 60 μm, and the melting point adjuster is average particle size is 5 to 60 μm. Recommended.
上記酸化鉄含有物質等を粉砕する手段は特に限定されず、公知の手段を採用できる。例えば、ロッドミル、ロールクラッシャ、ボールミルなどを用いればよい。 The means for pulverizing the iron oxide-containing material or the like is not particularly limited, and known means can be employed. For example, a rod mill, a roll crusher, a ball mill or the like may be used.
上記混合物を混合する混合機としては、例えば、回転容器形混合機や固定容器形混合機を用いることができる。 As a mixer which mixes the said mixture, a rotating container type mixer and a fixed container type mixer can be used, for example.
上記回転容器形混合機としては、例えば、回転円筒形、二重円錐形、V形などの混合機を用いることができる。 As the rotary container type mixer, for example, a rotary cylinder type, double cone type, V type mixer or the like can be used.
上記固定容器形混合機としては、例えば、混合槽内に回転羽(例えば、鋤など)を設けた混合機を用いることができる。 As the fixed container mixer, for example, a mixer provided with rotating blades (for example, a bowl) in a mixing tank can be used.
上記混合物を塊成化する塊成機としては、例えば、皿形造粒機(ディスク形造粒機)、円筒形造粒機(ドラム形造粒機)、双ロール型ブリケット成型機などを用いることができる。 As the agglomerating machine for agglomerating the mixture, for example, a dish granulator (disk granulator), a cylindrical granulator (drum granulator), a twin roll briquette molding machine or the like is used. be able to.
上記塊成物の形状は特に限定されず、例えば、塊状、粒状、ブリケット状、ペレット状、棒状などであればよく、好ましくはペレット状やブリケット状であればよい。 The shape of the agglomerate is not particularly limited, and may be, for example, a lump shape, a granular shape, a briquette shape, a pellet shape, a rod shape, or the like, and preferably a pellet shape or a briquette shape.
[加熱工程]
加熱工程では、上記塊成化工程で得られた塊成物を、移動炉床式加熱炉に装入し、該塊成物が溶融して溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成するまで加熱する。
[Heating process]
In the heating step, the agglomerate obtained in the agglomeration step is charged into a moving hearth heating furnace, and the agglomerate melts to obtain molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate. Heat until formed.
上記移動炉床式加熱炉とは、炉床がベルトコンベアのように炉内を移動する加熱炉であり、例えば、回転炉床炉やトンネル炉が挙げられる。 The moving hearth type heating furnace is a heating furnace in which the hearth moves in the furnace like a belt conveyor, and examples thereof include a rotary hearth furnace and a tunnel furnace.
上記回転炉床炉とは、炉床の始点と終点が同じ位置になるように、炉床の外観形状が円形(ドーナツ状)に設計された炉であり、炉床上に供給された塊成物は、炉内を一周する間に加熱還元されて金属鉄(例えば、スポンジ状の鉄や、粒状金属鉄)を生成する。従って、回転炉床炉には、回転方向の最上流側に塊成物を炉内に供給する装入手段が設けられ、回転方向の最下流側(回転構造であるため、実際には装入手段の直上流側になる)に排出手段が設けられる。 The rotary hearth furnace is a furnace whose outer shape is designed to be circular (donut shape) so that the start point and end point of the hearth are in the same position, and the agglomerate supplied on the hearth Is heated and reduced during one round of the furnace to produce metallic iron (for example, sponge-like iron or granular metallic iron). Therefore, the rotary hearth furnace is provided with charging means for supplying the agglomerate into the furnace on the most upstream side in the rotation direction, and the most downstream side in the rotation direction (since it is a rotating structure, Discharging means is provided immediately upstream of the means).
上記トンネル炉とは、炉床が直線方向に炉内を移動する加熱炉である。 The tunnel furnace is a heating furnace in which the hearth moves in the furnace in a linear direction.
上記塊成物を上記移動炉床式加熱炉で加熱するときの温度は、例えば、1350〜1500℃とすればよい。加熱温度が1350℃を下回ると、塊成物を溶融させることが困難となる。一方、加熱温度が1500℃を超えてもエネルギーの無駄であるし、炉の損傷が発生することがある。 The temperature at which the agglomerate is heated in the moving hearth type heating furnace may be, for example, 1350-1500 ° C. When the heating temperature is lower than 1350 ° C., it becomes difficult to melt the agglomerate. On the other hand, even if the heating temperature exceeds 1500 ° C., energy is wasted and furnace damage may occur.
上記移動炉床式加熱炉の炉床上には、上記塊成物を炉内に装入するに先立って、床敷材を敷くことも好ましい態様である。床敷材を敷くことによって、移動炉床式加熱炉の炉床を保護できる。 It is also a preferable aspect that a floor covering material is laid on the hearth of the moving hearth heating furnace prior to charging the agglomerate into the furnace. By laying the floor covering material, it is possible to protect the hearth of the mobile hearth heating furnace.
上記床敷材としては、上記で炭素質還元剤として例示したものの他、耐火性粒子を用いることができる。 As the floor covering material, refractory particles can be used in addition to those exemplified above as the carbonaceous reducing agent.
上記床敷材の粒径は、塊成物やその溶融物が潜り込まないように、3mm以下であることが好ましい。粒径の下限については、バーナーの燃焼ガスによって吹き飛ばされないように0.5mm以上であることが好ましい。 The particle size of the floor covering is preferably 3 mm or less so that the agglomerate and the melt thereof do not sink. About the minimum of a particle size, it is preferable that it is 0.5 mm or more so that it may not be blown away with the combustion gas of a burner.
[冷却工程]
冷却工程では、上記加熱工程で得られた混合物(即ち、溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物)を移動炉床式加熱炉内で冷却する。
[Cooling process]
In the cooling step, the mixture (ie, molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate) obtained in the heating step is cooled in a moving hearth type heating furnace.
冷却手段は特に限定されないが、例えば、移動炉床式加熱炉の下流側に、燃焼バーナーを設けず、壁面に冷媒を通して室内を冷却できるように構成した冷却室を設ければよい。 Although the cooling means is not particularly limited, for example, a cooling chamber configured to cool a room through a refrigerant on a wall surface without providing a combustion burner may be provided on the downstream side of the moving hearth type heating furnace.
[排出工程]
排出工程では、上記冷却工程で冷却して得られた固形物を、上記移動炉床式加熱炉から排出する。排出された固形物は、移動炉床式加熱炉の外で、更に冷却すればよい。
[Discharge process]
In the discharging step, the solid matter obtained by cooling in the cooling step is discharged from the moving hearth type heating furnace. The discharged solid matter may be further cooled outside the moving hearth heating furnace.
[破砕工程]
破砕工程では、上記排出工程で移動炉床式加熱炉から排出された固形物(即ち、金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物)を、破砕機を用いて破砕する。
[Crushing process]
In the crushing step, the solid matter discharged from the moving hearth heating furnace in the discharging step (that is, the discharged matter including metal iron, slag, and flooring material) is crushed using a crusher.
上記破砕機としては、対象物に対して衝撃を加えるように構成した破砕機を用いることが好ましい。更に好ましくは、対象物に対して強い衝撃を加えるように構成した破砕機を用いることが好ましい。破砕機としては、例えば、ハンマーミル、ケージミル、ローターミル、ボールミル、ローラーミルまたはロッドミルなどを用いればよい。更に、衝撃力と耐久性の観点から、ハンマーミル、ケージミル、またはロッドミルを用いることが望ましい。 As the crusher, it is preferable to use a crusher configured to apply an impact to an object. More preferably, it is preferable to use a crusher configured to apply a strong impact to the object. As the crusher, for example, a hammer mill, a cage mill, a rotor mill, a ball mill, a roller mill, or a rod mill may be used. Furthermore, it is desirable to use a hammer mill, a cage mill, or a rod mill from the viewpoint of impact force and durability.
上記破砕機としてハンマーミルを用いる場合には、ロストルの間隔を5〜20mmとして破砕することが好ましい。ロストルの間隙を大きくし過ぎると、破砕機によって衝撃を殆んど受けないで排出される排出物の割合が多くなるため、上限は20mmとすることが好ましい。一方、ロストルの間隙を5mm未満と小さくし過ぎると、間隙以下の粒径になるまで繰り返し衝撃を加える必要があるため、過剰粉砕になると共に、機器の磨耗とエネルギーの多量使用となり好ましくない。従って下限は5mmとすることが好ましい。ロストルの間隙は、より好ましくは10〜15mmである。標準的な操業条件で温度変動がある場合には、排出物中のうち、粒径が10〜15mmの割合が、約50%だからである。 When using a hammer mill as the crusher, it is preferable to crush the rooster at an interval of 5 to 20 mm. If the gap of the rooster is made too large, the ratio of discharged matter that is discharged almost without impact by the crusher increases, so the upper limit is preferably 20 mm. On the other hand, if the gap of the rooster is made too small as less than 5 mm, it is necessary to repeatedly apply impact until the particle diameter becomes smaller than the gap, which leads to excessive crushing and wear of equipment and use of a large amount of energy. Therefore, the lower limit is preferably 5 mm. The gap of the rooster is more preferably 10 to 15 mm. This is because when the temperature varies under standard operating conditions, the ratio of the particle size of 10 to 15 mm in the discharge is about 50%.
[第一金属鉄回収工程]
第一金属鉄回収工程では、上記破砕工程で得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する。即ち、上記破砕物から回収される金属鉄は、スラグ含有量が少なく、そのまま製品として用いることができる。
[First metal iron recovery process]
In the first metallic iron recovery step, the crushed material obtained in the crushing step is selected using a separator to recover metallic iron. That is, the metal iron recovered from the crushed material has a low slag content and can be used as it is.
本発明では、
上記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて篩上(即ち、篩上に残留した粉末)と篩下(即ち、篩を通過した粉末)に分ける工程(以下、篩分け工程ということがある)と、
得られた篩上を、破砕機を用いて破砕する工程(破砕工程)と、
得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程(金属鉄回収工程)と、
を含んでもよい。
In the present invention,
The effluent containing metallic iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace is sieved (ie, powder remaining on the sieve) and sieved (ie, sieve) using sieve a. (Powder that has passed through) (hereinafter sometimes referred to as sieving step),
A step of crushing the obtained sieve using a crusher (crushing step);
A process of collecting the obtained crushed material using a separator and recovering metallic iron (metallic iron recovery process);
May be included.
[篩分け工程]
篩分け工程では、上記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて篩分けを行う。
[Sieving process]
In the sieving step, the slag discharged from the moving hearth heating furnace is subjected to sieving using the sieve a.
上記篩aとしては、目開きが2〜8mmの篩を用いることが好ましい。目開きが2mm未満であるか、8mmを超えると、後述するように、粉砕や磁選を組み合わせても、金属鉄の回収効率を高めることが困難となる。 As the sieve a, it is preferable to use a sieve having an opening of 2 to 8 mm. If the mesh opening is less than 2 mm or more than 8 mm, it will be difficult to increase the recovery efficiency of metallic iron even if pulverization or magnetic separation is combined, as will be described later.
上記篩分け工程で得られた篩上は、鉄分換算で95%以下の鉄を含有しており、この篩上には、溶融金属鉄、溶融スラグ、不完全溶融の金属鉄、不完全溶融のスラグなどが含まれる。 The sieve obtained in the sieving step contains 95% or less of iron in terms of iron. On this sieve, molten metal iron, molten slag, incompletely molten metal iron, incompletely molten iron Includes slag.
上記篩分け工程で得られた篩上は、上記破砕機で破砕するに先立って、該篩上を磁選機を用いて磁選し、回収された磁着物を破砕してもよい。このとき磁選して回収された非磁着物は、粉砕機を用いて粉砕し、得られた粉砕物は、再度、磁選機を用いて磁選すればよい。粉砕と磁選を繰り返すことによって、金属鉄とスラグの分離性を向上させることができ、金属鉄の回収率を高めることができる。磁選機で再度磁選して得られた磁着物は、金属鉄として回収すればよく、非磁着物はスラグが主体となっており、金属鉄は殆ど含まれていないため、路盤材等の原料としてリサイクルすればよい。 Prior to crushing with the crusher, the sieve obtained in the sieving step may be magnetically separated using a magnetic separator to crush the recovered magnetic deposit. The non-magnetized material collected by magnetic separation at this time is pulverized using a pulverizer, and the obtained pulverized material may be magnetically selected again using a magnetic separator. By repeating the pulverization and magnetic separation, the separability of metallic iron and slag can be improved, and the recovery rate of metallic iron can be increased. The magnetized material obtained by magnetic separation again with a magnetic separator may be recovered as metallic iron, and the non-magnetically adhered material is mainly slag and contains almost no metallic iron. Recycle.
前記セパレータとしては、例えば、磁選機、風選機、篩bなどを用いることができる。 As the separator, for example, a magnetic separator, a wind separator, a sieve b, or the like can be used.
上記セパレータとして上記篩bを用いる場合には、篩bを用いて篩分けを行った後、篩下を、磁選機を用いて磁選して得られた磁着物を金属鉄として回収することが好ましい。回収された金属鉄は、スラグ率が比較的低くなっている。一方、磁選機で磁選された非磁着物は、主にスラグである。 When the sieve b is used as the separator, it is preferable to collect the magnetic deposit obtained by magnetic separation using a magnetic separator after sieving using the sieve b as metallic iron. . The recovered metallic iron has a relatively low slag rate. On the other hand, non-magnetic deposits magnetically selected by a magnetic separator are mainly slag.
なお、上記篩bを用いて篩分けを行った後、篩上は、粒径が大きい金属鉄であるため、そのまま製品として使用してもよいし、磁選機を用いて磁選して得られた磁着物を金属鉄として回収してもよい。また、篩上は、必要に応じて、バインダー等を添加してブリケット等の形状に塊成化してもよい。一方、磁選機で磁選された非磁着物は、主にスラグである。 In addition, after sieving using the sieve b, the sieve top is metallic iron having a large particle size, so it may be used as a product as it is or obtained by magnetic separation using a magnetic separator. The magnetic deposit may be recovered as metallic iron. Further, the sieve may be agglomerated into a briquette or the like by adding a binder or the like, if necessary. On the other hand, non-magnetic deposits magnetically selected by a magnetic separator are mainly slag.
上記篩bとしては、例えば、目開きが1〜8mmの篩を用いることが好ましい。 As the sieve b, for example, a sieve having an opening of 1 to 8 mm is preferably used.
本発明では、前記磁選機を用いて磁選して得られた磁着物を、粉砕機を用いて粉砕する粉砕工程を更に含んで操業してもよい。上記粉砕工程で得られた粉砕物は、再度、粉砕機を用いて粉砕してもよい。また、上記粉砕工程で得られた粉砕物は、磁選機を用いて磁選して磁着物を金属鉄として回収してもよい。この回収された磁着物は、例えば、ブリケット形状に塊成化し、鉄源として用いればよい。 In this invention, you may operate further including the grinding | pulverization process which grind | pulverizes the magnetic deposit obtained by magnetic separation using the said magnetic separator using a grinder. You may grind | pulverize the ground material obtained at the said grinding | pulverization process again using a grinder. Further, the pulverized product obtained in the pulverization step may be magnetically separated using a magnetic separator, and the magnetized product may be recovered as metallic iron. The recovered magnetic deposit may be agglomerated into a briquette shape and used as an iron source, for example.
上記粉砕機としては、例えば、ボールミル、ロッドミル、ケージミル、ローターミルまたはローラーミルを用いることができる。なお、粉砕対象が小粒の場合は、衝撃力が加わりにくく、金属鉄とスラグの分離が困難なため、ケージミルやローターミルを用いることが望ましい。ケージミルやローターミルは、小粒であっても強い衝撃を加えることができるからである。 As the pulverizer, for example, a ball mill, a rod mill, a cage mill, a rotor mill, or a roller mill can be used. When the object to be pulverized is small, it is difficult to apply an impact force and it is difficult to separate metallic iron and slag. Therefore, it is desirable to use a cage mill or a rotor mill. This is because cage mills and rotor mills can apply a strong impact even to small grains.
次に、本発明に係る金属鉄の他の製造方法について説明する。 Next, another method for producing metallic iron according to the present invention will be described.
本発明では、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程(塊成化工程)と、
得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程(加熱工程)と、
得られた混合物を冷却する工程(冷却工程)と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程(排出工程)と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩を用いて篩分けを行う篩分け工程と、
前記篩分け工程で得られた篩下を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程(以下、第二金属鉄回収工程ということがある)と、
を含むところに特徴がある。
In the present invention, the step of agglomerating the mixture containing the iron oxide-containing substance and the carbonaceous reducing agent (agglomeration step),
Charging the obtained agglomerate into a moving hearth type heating furnace and heating the molten agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate (heating step); ,
A step of cooling the obtained mixture (cooling step);
A step of discharging the solid matter obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace (discharge step);
A sieving step of sieving using a sieve, metal slag discharged from the moving hearth heating furnace, slag, and floor covering material;
A process of collecting the metal iron by screening the screen obtained in the sieving process using a separator (hereinafter sometimes referred to as a second metal iron recovery process);
There is a feature in including.
上記工程のうち、塊成化工程、加熱工程、冷却工程、排出工程、および篩分け工程については、上記と同じ内容であるため、説明は省略し、以下、第二金属鉄回収工程について詳細に説明する。 Among the above steps, the agglomeration step, heating step, cooling step, discharge step, and sieving step are the same as described above, so the description thereof will be omitted, and the second metal iron recovery step will be described in detail below. explain.
[第二金属鉄回収工程]
第二金属鉄回収工程では、上記篩分け工程で得られた篩下を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する。一方、セパレータを用いて選別された金属鉄以外のものは、殆どがスラグであり、金属鉄は殆ど含まれていないため、例えば、路盤材や土壌改良剤等の原料として利用すればよい。
[Secondary metal iron recovery process]
In the second metallic iron recovery step, the sieving obtained in the sieving step is selected using a separator to recover metallic iron. On the other hand, since things other than metallic iron selected using a separator are mostly slag and hardly contain metallic iron, they may be used as raw materials for roadbed materials, soil conditioners, and the like.
上記セパレータとしては、例えば、磁選機を用い、該磁選機で磁選して得られた磁着物を前記金属鉄として回収してもよい(以下、磁着物回収工程ということがある)。 As the separator, for example, a magnetic separator may be used, and a magnetic deposit obtained by magnetic separation with the magnetic separator may be recovered as the metallic iron (hereinafter, sometimes referred to as a magnetic deposit recovery step).
即ち、磁着物回収工程では、上記篩分け工程で得られた篩下を、磁選機を用いて磁選して磁着物を回収する。一方、磁選して選別された非磁着物は、殆どが床敷材であるため、リサイクルすればよい。 That is, in the magnetized product recovery step, the magnetized product is recovered by magnetically selecting the screen obtained in the sieving step using a magnetic separator. On the other hand, most of the non-magnetic deposits selected by magnetic separation are floor coverings and may be recycled.
本発明では、上記磁着物回収工程で回収された磁着物を、粉砕機を用いて粉砕する工程(以下、粉砕工程ということがある)と、
得られた粉砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、
を更に含んでもよい。
In the present invention, the step of pulverizing the magnetic deposit recovered in the magnetic deposit recovery step using a pulverizer (hereinafter sometimes referred to as a pulverization step),
Screening the obtained pulverized product using a separator to recover metallic iron;
May further be included.
上記粉砕機は、上記磁着物に、衝撃力、摩擦力、または圧縮力よりなる群から選ばれる少なくとも1種を加える装置を用いればよく、衝撃力、摩擦力、または圧縮力を加えることによって、磁着物からスラグを分離できる。 The pulverizer may use an apparatus that applies at least one selected from the group consisting of impact force, friction force, and compression force to the magnetic article, and by applying impact force, friction force, or compression force, The slag can be separated from the magnetic deposit.
上記粉砕機としては、例えば、ボールミル、ロッドミル、ケージミル、ローターミルまたはローラーミルなどを用いることができる。また、上記粉砕機として、ハンマーミルを用いてもよい。 As the pulverizer, for example, a ball mill, a rod mill, a cage mill, a rotor mill, or a roller mill can be used. A hammer mill may be used as the pulverizer.
本発明では、上記篩分け工程で得られた篩下の少なくとも一部を、粉砕機を用いて粉砕する工程を更に含んで操業してもよい。粉砕機を用いて粉砕する工程で得られた粉砕物は、磁選機を用いて磁選し、磁着物を回収してもよい。また、粉砕機を用いて粉砕する工程で得られた粉砕物は、再度、粉砕機を用いて粉砕してもよい。 In the present invention, at least a part of the sieving obtained in the sieving step may be further operated by further pulverizing using a pulverizer. The pulverized material obtained in the step of pulverizing using a pulverizer may be magnetically selected using a magnetic separator and the magnetic deposit may be recovered. Moreover, you may grind | pulverize again the ground material obtained at the process grind | pulverized using a grinder using a grinder.
上記セパレータを用いて選別して回収された金属鉄または上記磁選機を用いて磁選して回収された磁着物は、例えば、ブリケット形状に、塊成化し、鉄源として用いればよい。 The metallic iron selected and recovered using the separator or the magnetic deposit recovered by magnetic selection using the magnetic separator may be agglomerated into, for example, a briquette shape and used as an iron source.
次に、本発明に係る金属鉄の製造方法の変形例について説明する。 Next, the modification of the manufacturing method of metallic iron which concerns on this invention is demonstrated.
本発明では、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程と、
得られた塊成物と還元補助材(例えば、床敷材)を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、
得られた混合物を冷却する工程と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて粗粒物と微粒物に分ける工程と、
得られた微粒物をセパレータを用いて選別して非金属鉄(例えば、床敷材)を回収する工程と、
を含んで操業してもよい。
In the present invention,
Agglomerating a mixture comprising an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent;
The obtained agglomerate and reduction aid (for example, flooring material) are charged into a moving hearth-type heating furnace and heated, and the agglomerate is melted to obtain molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate. Forming a composition;
Cooling the resulting mixture;
Discharging the solid matter obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace;
Dividing the discharge containing metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace into coarse and fine particles using a sieve a;
Selecting the obtained fine particles using a separator and recovering non-metallic iron (for example, flooring material);
May be operated.
本発明では、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程と、
得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、
得られた混合物を冷却する工程と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて粗粒物1と微粒物1に分ける工程と、
前記粗粒物1を破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で得られた破砕物を粗粒物2と微粒物2に篩分けする工程と、
前記微粒物1と前記微粒物2とを粉砕する工程と、
を含んで操業してもよい。
In the present invention,
Agglomerating a mixture comprising an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent;
Charging the obtained agglomerate into a moving hearth heating furnace and heating the molten agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate;
Cooling the resulting mixture;
Discharging the solid matter obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace;
Dividing the discharge containing the metallic iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace into coarse particles 1 and fine particles 1 using a sieve a;
Crushing step of crushing the coarse particles 1;
Sieving the crushed material obtained in the crushing step into coarse particles 2 and fine particles 2,
Crushing the fine particles 1 and the fine particles 2;
May be operated.
前記篩aを用いて分けられた微粒物1は、磁選機を用いて磁選し、得られた磁着物を前記微粒物2と混合してから粉砕してもよい。 The fine particles 1 separated using the sieve a may be magnetically separated using a magnetic separator, and the obtained magnetic deposit may be mixed with the fine particles 2 and then pulverized.
前記破砕工程で得られた破砕物を篩分けして得られた前記微粒物2は、磁選機を用いて磁選し、得られた磁着物を前記微粒物1と混合してから粉砕してもよい。 The fine particles 2 obtained by sieving the crushed material obtained in the crushing step are magnetically separated using a magnetic separator, and the obtained magnetic material is mixed with the fine particles 1 and then pulverized. Good.
本発明では、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化する工程と、
得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、
得られた混合物を冷却する工程と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて粗粒物1と微粒物1に分ける工程と、
前記粗粒物1を破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で得られた破砕物を粗粒物2と微粒物2に篩分けする工程と、
前記微粒物1と前記微粒物2とを粉砕する工程と、
前記粉砕された粉砕物と前記粗粒物2とを混合し、これを塊成化する工程と、
を含んで操業してもよい。
In the present invention,
Agglomerating a mixture comprising an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent;
Charging the obtained agglomerate into a moving hearth heating furnace and heating the molten agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate;
Cooling the resulting mixture;
Discharging the solid matter obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace;
Dividing the discharge containing the metallic iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace into coarse particles 1 and fine particles 1 using a sieve a;
Crushing step of crushing the coarse particles 1;
Sieving the crushed material obtained in the crushing step into coarse particles 2 and fine particles 2,
Crushing the fine particles 1 and the fine particles 2;
Mixing the pulverized pulverized product and the coarse-grained product 2, and agglomerating the mixture;
May be operated.
前記篩aを用いて分けられた微粒物1は、磁選機を用いて磁選し、得られた磁着物を前記微粒物2と混合してから粉砕してもよい。 The fine particles 1 separated using the sieve a may be magnetically separated using a magnetic separator, and the obtained magnetic deposit may be mixed with the fine particles 2 and then pulverized.
前記破砕工程で得られた破砕物を篩分けして得られた前記微粒物2は、磁選機を用いて磁選し、得られた磁着物を前記微粒物1と混合してから粉砕してもよい。 The fine particles 2 obtained by sieving the crushed material obtained in the crushing step are magnetically separated using a magnetic separator, and the obtained magnetic material is mixed with the fine particles 1 and then pulverized. Good.
前記粉砕された粉砕物は、磁選機を用いて磁選し、得られた磁着物を塊成化してもよい。 The pulverized pulverized product may be magnetically separated using a magnetic separator, and the obtained magnetic deposit may be agglomerated.
また、各工程で回収された回収物は、塊成化してもよい。 Moreover, you may agglomerate the collection material collect | recovered at each process.
以上、本発明に係る金属鉄の製造方法によれば、移動炉床式加熱炉からの排出物に対して破砕または粉砕を適切に行っているため、金属鉄を効率良く回収できる。 As mentioned above, according to the manufacturing method of metallic iron which concerns on this invention, since crushing or grinding | pulverization is appropriately performed with respect to the discharge | emission from a moving hearth type heating furnace, metallic iron can be collect | recovered efficiently.
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be appropriately modified within a range that can meet the purpose described above and below. Of course, it is possible to implement them, and they are all included in the technical scope of the present invention.
[実施例1]
実施例1では、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む塊成物を移動炉床式加熱炉で加熱したときに、移動炉床式加熱炉から排出される排出物の粒度と外観との関係を調べた。
[Example 1]
In Example 1, when an agglomerate containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent is heated in a mobile hearth-type heating furnace, the particle size and appearance of the exhaust discharged from the mobile hearth-type heating furnace I investigated the relationship.
まず、鉄鉱石、石炭、石灰石、およびバインダーを混合した混合物を塊成化し、塊成物(ペレット)を製造した。バインダーとしては、澱粉系バインダーを用いた。ペレットの製造には、パン型ペレタイザーを用い、平均直径が19mmの球状ペレットを製造し、得られた球状ペレットを180℃で1時間乾燥した。乾燥後のペレットの成分組成を下記表1に示す。 First, the mixture which mixed iron ore, coal, limestone, and the binder was agglomerated, and the agglomerate (pellet) was manufactured. A starch-based binder was used as the binder. For the production of the pellets, a pan pelletizer was used to produce spherical pellets having an average diameter of 19 mm, and the resulting spherical pellets were dried at 180 ° C. for 1 hour. The component composition of the pellets after drying is shown in Table 1 below.
次に、乾燥ペレットを回転炉床炉に投入し、約1450℃で、10分間加熱し、ペレットを溶融させて溶融金属鉄と溶融スラグを形成した。炉内では、還元塊成物も生成していた。得られた混合物を回転炉床炉の下流側に設けられた冷却手段で冷却し、得られた固形物を回転炉床炉から排出して更に冷却した。 Next, the dried pellets were put into a rotary hearth furnace and heated at about 1450 ° C. for 10 minutes to melt the pellets to form molten metal iron and molten slag. Reduced agglomerates were also produced in the furnace. The obtained mixture was cooled by cooling means provided on the downstream side of the rotary hearth furnace, and the obtained solid was discharged from the rotary hearth furnace and further cooled.
回転炉床炉から排出された金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物は、目開きが2.5mmの篩を用いて篩分けを行った。 The discharged matter including metallic iron, slag, and floor covering material discharged from the rotary hearth furnace was sieved using a sieve having an opening of 2.5 mm.
篩分けして得られた篩下は、磁選機を用いて磁選して磁着物と非磁着物に選別した。磁着物は、金属鉄として回収した。非磁着物は、主に床敷材であったため、リサイクルした。 The sieving obtained by sieving was subjected to magnetic separation using a magnetic separator and sorted into magnetic and non-magnetic products. The magnetic deposit was collected as metallic iron. Non-magnetic products were mainly recycled floor coverings and were recycled.
一方、篩分けして得られた篩上は、製品として回収できる金属鉄であり、外観形状に基づいて4種類に分類した。4種類の金属鉄の夫々について、全体に対する質量割合を算出すると共に、夫々の金属鉄について、各粒度における質量割合も算出し、その結果を下記表2に示す。また、4種類の金属鉄の成分組成を測定し、その結果を下記表3に示す。 On the other hand, the sieve top obtained by sieving is metallic iron that can be recovered as a product, and was classified into four types based on the appearance shape. For each of the four types of metallic iron, the mass ratio with respect to the whole was calculated, and for each metallic iron, the mass ratio at each particle size was also calculated, and the results are shown in Table 2 below. Moreover, the component composition of 4 types of metallic iron was measured, and the result is shown in Table 3 below.
表2、表3から次のように考察できる。 From Table 2 and Table 3, it can be considered as follows.
(金属鉄A)
金属鉄Aの外観形状は、粒状であった。金属鉄Aの全体に対する質量割合は、60.5%であった。この金属鉄Aは、表2から明らかなように、粒度範囲が5〜15mmのものが主体であり、表3から明らかなように、スラグ含有量が少なく、高品位な粒状金属鉄であった。
(Metal iron A)
The external shape of the metallic iron A was granular. The mass ratio with respect to the whole metal iron A was 60.5%. As is apparent from Table 2, the metal iron A is mainly composed of particles having a particle size range of 5 to 15 mm. As is clear from Table 3, the metal iron A is a high-quality granular metal iron having a low slag content. .
(金属鉄B)
金属鉄Bの外観形状は、偏平であり、複数個の金属鉄が固着した形状であった。金属鉄Bの全体に対する質量割合は、13.8%であった。この金属鉄Bは、表2から明らかなように、粒度範囲が5〜25.4mmと広く、表3から明らかなように、上記金属鉄Aよりスラグ含有量がやや多い金属鉄であった。
(Metal iron B)
The external shape of the metallic iron B was flat, and was a shape in which a plurality of metallic irons were fixed. The mass ratio with respect to the whole metal iron B was 13.8%. As apparent from Table 2, this metal iron B was a metal iron having a particle size range as wide as 5 to 25.4 mm and a slag content slightly higher than that of the metal iron A, as is apparent from Table 3.
(金属鉄C)
金属鉄Cの外観形状は、複数個の大きな金属鉄が結合し、その間にスラグが多く介在したものであった。金属鉄Cの全体に対する質量割合は、10.6%であった。この金属鉄Cは、表2から明らかなように、粒度範囲が15〜25.4mmのものが主体であり、表3から明らかなように、上記金属鉄A、Bよりスラグ含有量が多い金属鉄であった。
(Metal iron C)
The external shape of the metallic iron C was such that a plurality of large metallic irons were combined and a large amount of slag was interposed between them. The mass ratio with respect to the whole metal iron C was 10.6%. As is apparent from Table 2, the metal iron C is mainly composed of particles having a particle size range of 15 to 25.4 mm. As is clear from Table 3, the metal iron C has a higher slag content than the metal irons A and B. It was iron.
(金属鉄D)
金属鉄Dの外観形状は、外殻状金属鉄と球状ペレットが混合したものであった。金属鉄Dの全体に対する質量割合は、15.1%であった。この金属鉄Dは、表2から明らかなように、粒度範囲が15〜19mmのものが主体であり、表3から明らかなように、4種類の金属鉄のなかで、金属鉄Cと同様に、スラグ含有量が多い金属鉄であった。金属鉄Dの外観形状を撮影した図面代用写真を図1に示す。
(Metal iron D)
The external shape of the metallic iron D was a mixture of outer shell-shaped metallic iron and spherical pellets. The mass ratio with respect to the whole metallic iron D was 15.1%. As is apparent from Table 2, the metallic iron D is mainly composed of particles having a particle size range of 15 to 19 mm. As is clear from Table 3, among the four types of metallic iron, the same as the metallic iron C. It was metallic iron with a large slag content. FIG. 1 shows a drawing-substituting photograph in which the appearance of metallic iron D is photographed.
次に、スラグ含有量が最も多く、低品位であった金属鉄Dについて、金属鉄とスラグを分離する方法について検討した。 Next, the method for separating metallic iron and slag was examined for metallic iron D having the highest slag content and low quality.
金属鉄Dを、振動ミルの1種であるディスクミルを用いて粉砕した。具体的には、金属鉄Dを112gをディスクミルに入れ、30秒間粉砕した後、目開きが1mmの篩を用いて篩分けを行い、篩上を更に3分間粉砕した。 Metallic iron D was pulverized using a disk mill which is a kind of vibration mill. Specifically, 112 g of metallic iron D was put in a disk mill and pulverized for 30 seconds, followed by sieving using a sieve having an opening of 1 mm, and pulverizing the sieve further for 3 minutes.
篩上を3.5分間粉砕した後の粉砕物について、粒度分布を調べ、その結果を下記表4に示す。表4から明らかなように、粒度範囲が3.35mm以上の粗粒子が、全体に対して46.92%占めていた。この粗粒子は、金属鉄であったため、これ以上粉砕され難いものであった。 The particle size distribution of the pulverized product after pulverizing the sieve top for 3.5 minutes was examined, and the results are shown in Table 4 below. As is apparent from Table 4, coarse particles having a particle size range of 3.35 mm or more accounted for 46.92% of the whole. Since these coarse particles were metallic iron, they were hard to be pulverized any more.
次に、篩上を3.5分間粉砕した後の粉砕物を磁選分離し、磁着物と非磁着物の質量割合と、夫々の成分組成を測定した。測定結果を下記表5に示す。表5において、M.Feは金属鉄量を意味している。表5から明らかなように、磁選分離では、12.71%の非磁着物を分離できた。この非磁着物に含まれるスラグ量(SiO2+CaO+Al2O3)は、77%であった。 Next, the pulverized product after pulverizing the sieve on the screen for 3.5 minutes was subjected to magnetic separation, and the mass ratio of the magnetized product and the non-magnetized product and the respective component compositions were measured. The measurement results are shown in Table 5 below. In Table 5, M.M. Fe means the amount of metallic iron. As is apparent from Table 5, 12.71% non-magnetic deposits could be separated by magnetic separation. The amount of slag (SiO 2 + CaO + Al 2 O 3 ) contained in this non-magnetized product was 77%.
磁着物について、金属化率、SiO2とAl2O3の合計量、スラグ率、スラグ除去率を算出し、結果を下記表6に示す。
金属化率(%)=(M.Fe/T.Fe)×100
スラグ率(%)=(SiO2+Al2O3)/T.Fe×100
スラグ除去率(%)=[1−(粉砕後の磁着物中のスラグ量/粉砕前の試料中のスラグ量)]×100
For the magnetic deposit, the metallization rate, the total amount of SiO 2 and Al 2 O 3 , the slag rate, and the slag removal rate were calculated, and the results are shown in Table 6 below.
Metallization rate (%) = (M.Fe / T.Fe) × 100
Slag rate (%) = (SiO 2 + Al 2 O 3 ) / T. Fe × 100
Slag removal rate (%) = [1− (amount of slag in the magnetic deposit after pulverization / amount of slag in the sample before pulverization)] × 100
なお、スラグ除去率を算出する際のスラグ量とは、SiO2+CaO+Al2O3の合計を意味している。 The slag amount when calculating the slag removal rate means the sum of SiO 2 + CaO + Al 2 O 3 .
表6から明らかなように、金属化率は94.99%と高く、スラグ率は5.69%から4.81%に減少し、スラグ除去率は56.63%となった。よってスラグ含有量が最も多く、低品位であった金属鉄Dであっても、粉砕および磁選すれば、スラグ率が4.81%程度の金属鉄を製造できることがわかった。 As is apparent from Table 6, the metallization rate was as high as 94.99%, the slag rate was reduced from 5.69% to 4.81%, and the slag removal rate was 56.63%. Therefore, it was found that even if the metal iron D having the highest slag content and low quality was produced by pulverization and magnetic selection, metal iron having a slag rate of about 4.81% could be produced.
[実施例2]
上記実施例1に示したように、回転炉床炉から排出された金属鉄とスラグを含む排出物は、篩分けを行った後、篩上を外観形状に基づいて分離し、スラグ含有量が最も多い金属鉄を粉砕し、得られた粉砕物を磁選することによって金属鉄を回収することが合理的であるが、工業的には適正な分離方法を選定できない場合がある。
[Example 2]
As shown in Example 1 above, the discharge containing metallic iron and slag discharged from the rotary hearth furnace is subjected to sieving, and then the top of the sieve is separated based on the external shape, and the slag content is reduced. Although it is reasonable to collect metallic iron by pulverizing the most metallic iron and magnetically selecting the obtained pulverized product, there are cases where an appropriate separation method cannot be selected industrially.
そこで、実施例2では、表2に示した混合試料(回転炉床炉から排出された金属鉄とスラグを含む排出物を篩分けして得られる篩上であって、金属鉄A〜Dの混合物)を破砕し、磁選して金属鉄を回収する方法を検討した。 Therefore, in Example 2, the mixed sample shown in Table 2 (on a sieve obtained by sieving the discharge containing metal iron and slag discharged from the rotary hearth furnace, A method for recovering metallic iron by crushing and magnetically separating the mixture was studied.
上記混合試料の破砕には、衝撃破砕できるハンマーミルを用いた。ハンマーの回転数は1200rpm、ロストルの目開きは10mmとし、混合試料2.4kgを挿入し、約40秒間破砕した。これを2回繰り返した後、粒度分布を測定した。結果を下記表7に示す。下記表7には、破砕前における粒度分布も併せて示した。 A hammer mill capable of impact crushing was used for crushing the mixed sample. The number of rotations of the hammer was 1200 rpm, the opening of the rooster was 10 mm, 2.4 kg of the mixed sample was inserted, and the mixture was crushed for about 40 seconds. After repeating this twice, the particle size distribution was measured. The results are shown in Table 7 below. Table 7 below also shows the particle size distribution before crushing.
表7から明らかなように、破砕前は、粒径が5.66mm以上の粉末が90.7%であったのに対し、破砕後は、粒径が5.66mm以上の粉末は66.8%に減少し、粒径が5.66mm未満の粉末の割合が増加している。 As is clear from Table 7, the powder having a particle size of 5.66 mm or more was 90.7% before crushing, whereas the powder having a particle size of 5.66 mm or more was 66.8 after crushing. %, And the proportion of powder having a particle size of less than 5.66 mm is increasing.
破砕後の粉末を、磁石を用いて手作業で磁選し、磁着物と非磁着物の粒度分布を調べた。その結果を図2に示す。図2では、磁着物の粒度分布を■、非磁着物の粒度分布を▲で示した。また、図2には、磁選前の粉末における粒度分布を◆で併せて示した。 The pulverized powder was magnetically selected manually using a magnet, and the particle size distribution of the magnetic and non-magnetic products was examined. The result is shown in FIG. In FIG. 2, the particle size distribution of magnetic deposits is indicated by ■, and the particle size distribution of non-magnetic deposits is indicated by. Moreover, in FIG. 2, the particle size distribution in the powder before magnetic separation is shown together with ♦.
図2から明らかなように、破砕によって微細化したものは非磁着物であることが分かる。 As is clear from FIG. 2, it can be seen that the material refined by crushing is a non-magnetic product.
磁着物と非磁着物の成分組成を下記表8に示す。表8には、破砕後の磁選前粉末の成分組成(計算値)を併せて示す。下記表8から明らかなように、非磁着物には、T.Feが12.14%含まれているが、それ以外は殆どがスラグであった。 Table 8 below shows the component composition of the magnetically adhered material and the non-magnetically adhered material. Table 8 also shows the component composition (calculated values) of the powder before magnetic separation after crushing. As apparent from Table 8 below, the non-magnetized material includes T.I. Although Fe was contained by 14.14%, most of the others were slag.
破砕後で磁選前の粉末と、磁着物について、T.Fe、塩基度(CaO/SiO2)、スラグ率、T.Cを算出し、下記表9に示す。破砕後の磁選前粉末は、スラグ率が1.69%であったのに対し、磁着物は、スラグ率が0.72%に低下していた。 Regarding powders after crushing and before magnetic separation, and magnetic deposits, Fe, basicity (CaO / SiO 2 ), slag ratio, T.P. C was calculated and shown in Table 9 below. The powder before magnetic separation after crushing had a slag ratio of 1.69%, whereas the magnetic deposit had a slag ratio reduced to 0.72%.
磁着物を撮影した図面代用写真を図3に示す。図3に示すように、ハンマーミルを用いた破砕によって、粒子の表面が摩耗し、スラグが分離除去されていることが分かる。 FIG. 3 shows a drawing-substituting photograph of the magnetic deposit. As shown in FIG. 3, it can be seen that the surface of the particles is worn and the slag is separated and removed by crushing using a hammer mill.
[実施例3]
実施例3では、上記実施例1において、回転炉床炉から排出された金属鉄とスラグを含む排出物を、目開きが2.5mmの篩を用いて篩分けを行って得られた篩下から金属鉄を回収する方法について検討した。
[Example 3]
In Example 3, the sieving obtained by sieving the discharge containing metal iron and slag discharged from the rotary hearth furnace in Example 1 above using a sieve having a mesh opening of 2.5 mm. The method of recovering metallic iron from mine was examined.
目開きが2.5mmの篩を用いて篩分けを行って得られた篩下を、磁選機を用いて磁選分離して得られた磁着物の粒度分布を下記表10に示す。表10から明らかなように、磁着物は、粒径が1.0mm未満の粉末が全体に対して53.38%を占めていることがわかる。 Table 10 below shows the particle size distribution of magnetic deposits obtained by magnetic separation using a magnetic separator for the sieves obtained by sieving using a sieve having a mesh opening of 2.5 mm. As is apparent from Table 10, it can be seen that in the magnetic deposit, the powder having a particle size of less than 1.0 mm accounts for 53.38% of the whole.
また、目開きが2.5mmの篩を用いて篩分けを行って得られた篩下を、磁選機を用いて磁選分離して得られた磁着物の成分組成を下記表11に示す。表11から明らかなように、金属化率は98.5%(=73.87/74.97×100)と高いが、スラグ率も13.6%[=(8.43+1.73)/74.97×100]と高いことが分かる。 In addition, Table 11 below shows the component composition of the magnetic deposit obtained by magnetic separation using a magnetic separator for the sieving obtained by sieving using a sieve having an opening of 2.5 mm. As is apparent from Table 11, the metallization rate is as high as 98.5% (= 73.87 / 74.97 × 100), but the slag rate is also 13.6% [= (8.43 + 1.73) / 74. .97 × 100], which is high.
そこで、目開きが2.5mmの篩を用いて篩分けを行って得られた篩下を、磁選機を用いて磁選分離して得られた磁着物を、粉砕し、得られた粉砕物を、再度、磁選して金属鉄を回収した。即ち、目開きが2.5mmの篩を用いて篩分けを行って得られた篩下を、磁選機を用いて磁選分離して得られた磁着物を、直径305mm×長さ305mmの円筒容器に、鋼製ボールを20kgと、磁着物(試料)を1.4kg入れ、68rpmで回転させて磁着物を粉砕した。粉砕時間は、0分(粉砕無し)、5分、15分、または30分とした。粉砕後、得られた粉砕物を、磁選機を用いて磁選し、磁着物と非磁着物の粒度分布を夫々調べた。結果を下記表12に示す。下記表12には、磁着物の割合と非磁着物の割合も併せて示した。 Therefore, the magnetized product obtained by magnetic separation using a magnetic separator is pulverized under the sieve obtained by sieving using a sieve having a mesh opening of 2.5 mm, and the obtained pulverized product is obtained. The metal iron was recovered again by magnetic separation. That is, a magnetized product obtained by magnetic separation using a magnetic separator with a sieve obtained by sieving using a sieve having a mesh opening of 2.5 mm is used as a cylindrical container having a diameter of 305 mm and a length of 305 mm. Then, 20 kg of steel balls and 1.4 kg of magnetic deposit (sample) were put and rotated at 68 rpm to pulverize the magnetic deposit. The grinding time was 0 minutes (no grinding), 5 minutes, 15 minutes, or 30 minutes. After pulverization, the obtained pulverized product was magnetically selected using a magnetic separator, and the particle size distributions of the magnetically adhered product and the non-magnetized product were examined. The results are shown in Table 12 below. Table 12 below also shows the ratios of magnetic deposits and non-magnetic deposits.
また、磁着物についてスラグ率を算出し、結果を表12に示すと共に、粉砕時間とスラグ率との関係を図4に示す。表12および図4から明らかなように、粉砕時間を5分間としたときに得られた磁着物は、スラグ率が9.44%であったのに対し、粉砕時間を30分間としたときに得られた磁着物は、スラグ率が5.89%に減少していた。従って粉砕時間を長くするに伴って、スラグ率を低減することができ、高品位な金属鉄を回収できることが分かる。ただし、粉砕時間15分以降のスラグ率の低下は少なく、粉砕の効果は15分でほぼ得られていた。 Further, the slag rate was calculated for the magnetic deposits, the results are shown in Table 12, and the relationship between the grinding time and the slag rate is shown in FIG. As is apparent from Table 12 and FIG. 4, the magnetic deposit obtained when the pulverization time was 5 minutes had a slag ratio of 9.44%, whereas the pulverization time was 30 minutes. The obtained magnetic deposit had a slag ratio reduced to 5.89%. Therefore, it can be seen that as the pulverization time is increased, the slag rate can be reduced and high-quality metallic iron can be recovered. However, the decrease in the slag rate after pulverization time of 15 minutes was small, and the effect of pulverization was almost obtained in 15 minutes.
また、磁着物と非磁着物の粒度分布を図5に示す。図5において、◆は粉砕時間が0分間のときの磁着物についての結果、◇は粉砕時間が0分間のときの非磁着物についての結果、■は粉砕時間が5分間のときの磁着物についての結果、□は粉砕時間が5分間のときの非磁着物についての結果、▲は粉砕時間が15分間のときの磁着物についての結果、△は粉砕時間が15分間のときの非磁着物についての結果、●は粉砕時間が30分間のときの磁着物についての結果、○は粉砕時間が30分間のときの非磁着物についての結果、を夫々示している。 FIG. 5 shows the particle size distributions of the magnetized product and the non-magnetized product. In FIG. 5, ♦ indicates the result of the magnetic material when the pulverization time is 0 minute, ◇ indicates the result of the non-magnetic material when the pulverization time is 0 minute, and ■ indicates the magnetic material when the pulverization time is 5 minutes As a result, □ is a result for a non-magnetized material when the pulverization time is 5 minutes, ▲ is a result for a magnetically adhered material when the pulverization time is 15 minutes, and △ is a non-magnetic material when the pulverization time is 15 minutes As a result, ● indicates the result for the magnetically adhered material when the pulverization time is 30 minutes, and ○ indicates the result for the non-magnetically adhered material when the pulverization time is 30 minutes.
表12および図5から明らかなように、磁着物については、粉砕時間を長くしても粒度分布はあまり変化しないのに対し、非磁着物については、粉砕時間を長くするに伴って、粒径が0.50mm以下の微粉量が増加していることが分かる。 As apparent from Table 12 and FIG. 5, for magnetic products, the particle size distribution does not change much even when the pulverization time is increased, whereas for non-magnetic products, the particle size increases as the pulverization time increases. It can be seen that the amount of fine powder of 0.50 mm or less is increased.
[実施例4]
実施例4では、図6に示した金属鉄の製造工程に沿って金属鉄を製造し、破砕機34における破砕条件および粉砕機38に好適に用いられる粉砕機の種類について検討した。
[Example 4]
In Example 4, metal iron was manufactured in accordance with the metal iron manufacturing process shown in FIG. 6, and the crushing conditions in the crusher 34 and the type of crusher used suitably for the crusher 38 were examined.
まず、図6に基づいて、金属鉄の製造工程を説明する。酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化して塊成物を製造した。得られた塊成物は、移動炉床式加熱炉31に装入し、加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成した。得られた混合物を冷却し、冷却して得られた固形物を、移動炉床式加熱炉31から排出した。移動炉床式加熱炉31から排出された金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物は、篩a32を用いて粗粒物と微粒物に分けた。篩a32で得られた粗粒物(篩上)は、衝撃を加える破砕機34を用いて破砕した。破砕して得られた破砕物は、セパレータ35を用いて2種類に分離した。 First, the manufacturing process of metallic iron will be described based on FIG. An agglomerate was produced by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent. The obtained agglomerate was charged into a moving hearth-type heating furnace 31 and heated to melt the agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and a reduced agglomerate. The obtained mixture was cooled, and the solid matter obtained by cooling was discharged from the moving hearth heating furnace 31. The discharge including metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace 31 was divided into coarse particles and fine particles using a sieve a32. The coarse particles (on the sieve) obtained with the sieve a32 were crushed using a crusher 34 that applied impact. The crushed material obtained by crushing was separated into two types using a separator 35.
セパレータ35としては、篩を用いた。篩で篩分けして得られた篩上は、系外へ製品として回収した。一方、篩で篩分けして得られた篩下は、磁選機37へ装入した。磁選機37で磁選して得られた磁着物は、粉砕機38へ装入した。なお、上記セパレータ35と上記磁選機37は省略しても構わない。 As the separator 35, a sieve was used. The sieve top obtained by sieving with a sieve was recovered as a product out of the system. On the other hand, the sieving obtained by sieving with a sieve was charged into a magnetic separator 37. The magnetic deposit obtained by magnetic separation with the magnetic separator 37 was charged into the pulverizer 38. The separator 35 and the magnetic separator 37 may be omitted.
粉砕機38で得られた粉砕物は、磁選機39へ装入し、磁選した。磁選して得られた磁着物は、経路48から金属鉄として回収した。なお、得られた磁着物が、スラグとの分離が更に必要な場合は、経路48から金属鉄として回収せず、粉砕機40へ装入した。 The pulverized material obtained by the pulverizer 38 was charged into a magnetic separator 39 and magnetically selected. The magnetic deposit obtained by magnetic separation was recovered from the path 48 as metallic iron. In addition, when the obtained magnetic deposit was further required to be separated from the slag, it was not collected as metal iron from the path 48 and charged into the pulverizer 40.
粉砕機40で得られた粉砕物は、磁選機41へ装入し、磁選した。磁選して得られた磁着物は、経路49から金属鉄として回収した。なお、得られた磁着物が、スラグとの分離が更に必要な場合は、経路49から金属鉄として回収せず、再度、粉砕機へ装入して粉砕と磁選を繰り返してもよい。 The pulverized product obtained by the pulverizer 40 was charged into a magnetic separator 41 and magnetically selected. The magnetic deposit obtained by magnetic separation was recovered from the path 49 as metallic iron. In addition, when the obtained magnetic deposit further needs to be separated from the slag, it may not be recovered as metallic iron from the path 49, but may be charged again into the pulverizer to repeat pulverization and magnetic separation.
磁選機41で磁選して得られた磁着物は、塊成化機36(例えば、ブリケットマシン)へ装入し、塊成化し、製品51として回収した。なお、上記塊成化機36は省略しても構わない。また、図6では、磁選機37、磁選機39、磁選機41で選別された非磁着物を系外へ排出する経路は図示していない。 The magnetic deposit obtained by magnetic separation with the magnetic separator 41 was loaded into the agglomerator 36 (for example, a briquette machine), agglomerated, and recovered as a product 51. The agglomerator 36 may be omitted. Further, FIG. 6 does not show a path for discharging the non-magnetized material selected by the magnetic separator 37, the magnetic separator 39, and the magnetic separator 41 to the outside of the system.
次に、本実施例では、破砕機34における破砕条件を検討した。 Next, in this example, crushing conditions in the crusher 34 were examined.
塊成物としては、下記表13に示したペレットAを用いた。この塊成物を、移動炉床式加熱炉31に装入し、加熱還元した。炉内における加熱還元は、1400〜1450℃で行った。 As the agglomerate, pellet A shown in Table 13 below was used. This agglomerate was charged into a moving hearth-type heating furnace 31 and reduced by heating. Heat reduction in the furnace was performed at 1400 to 1450 ° C.
篩a32としては、目開きが3.35mmのものを用いた。 As the sieve a32, a sieve having an opening of 3.35 mm was used.
破砕機34としては、ロッドミルを用いた。ロッドミルとしては、内径が0.5m、長さが0.9mのものを用い、粉砕媒体のロッドは460kg分装入した。 As the crusher 34, a rod mill was used. A rod mill having an inner diameter of 0.5 m and a length of 0.9 m was used, and 460 kg of grinding medium rods were charged.
ロッドミルに装入した粗粒物は50kg、破砕条件は、回転数を40rpmとし、破砕時間は、3分間、5分間、または10分間とした。その結果、3分間破砕して得られた破砕物のスラグ率は、10.2%であり、5分間破砕して得られた破砕物のスラグ率は、9.8%であり、10分間破砕して得られた破砕物のスラグ率は、9.6%であった。なお、ロッドミルに装入した粗粒物のスラグ率は、28.0%であった。 The coarse particles charged in the rod mill were 50 kg, the crushing conditions were 40 rpm, and the crushing time was 3 minutes, 5 minutes, or 10 minutes. As a result, the slag rate of the crushed material obtained by crushing for 3 minutes is 10.2%, and the slag rate of the crushed material obtained by crushing for 5 minutes is 9.8%, and crushed for 10 minutes. The slag rate of the crushed material obtained in this manner was 9.6%. The slag ratio of the coarse particles charged in the rod mill was 28.0%.
スラグ率とは、粗粒物または破砕物に含まれるT.Feの質量に対して、SiO2およびAl2O3の合計質量の割合[(SiO2+Al2O3)/T.Fe×100 ・・・(1)]を示している。 The slag rate is the T.W. Ratio of the total mass of SiO 2 and Al 2 O 3 to the mass of Fe [(SiO 2 + Al 2 O 3 ) / T. Fe × 100 (1)].
以上の結果から、破砕機34における破砕時間は、3分間で充分であることが分かった。 From the above results, it was found that 3 minutes was sufficient for the crushing time in the crusher 34.
次に、本実施例では、粉砕機38に好適に用いられる粉砕機の種類についても検討した。なお、上記セパレータ35と上記磁選機37は省略した。 Next, in this example, the type of pulverizer that is preferably used for the pulverizer 38 was also examined. The separator 35 and the magnetic separator 37 are omitted.
粉砕機38としては、ロッドミルまたはケージミルを用いた。 As the pulverizer 38, a rod mill or a cage mill was used.
ロッドミルを用いた場合は、粉砕は1回(粉砕時間は15分間)とした。その結果、粉砕機38としてロッドミルを用いた場合は、スラグ率は13.8%であった。 When a rod mill was used, the grinding was performed once (the grinding time was 15 minutes). As a result, when a rod mill was used as the pulverizer 38, the slag rate was 13.8%.
ケージミルを用いた場合は、粉砕を3回行った。即ち、1パス目の粉砕を行った後、サンプルの一部を採取し、これを磁選し、得られた磁着物のスラグ率を測定した。残りのサンプルは、2パス目の粉砕を行った。2パス目の粉砕を行った後、サンプルの一部を採取し、これを磁選し、得られた磁着物のスラグ率を測定した。残りのサンプルは、3パス目の粉砕を行った後、磁選し、磁着物のスラグ率を測定した。ケージミルとしては、列数が4、最外列の直径が0.75mのものを用い、最大40m/秒の速度でケージのピンを粉砕物に衝突させて粉砕した。その結果、粉砕機38としてケージミルを用いた場合は、1パス目は9.8%、2パス目は7.9%、3パス目は6.5%であった。ケージミルを用いた場合は、粉砕を繰り返すことによって、スラグ率を一段と低減できることが分かった。 When a cage mill was used, pulverization was performed three times. That is, after pulverizing in the first pass, a part of the sample was collected, magnetically selected, and the slag ratio of the obtained magnetic deposit was measured. The remaining samples were crushed in the second pass. After pulverizing in the second pass, a part of the sample was collected, magnetically selected, and the slag ratio of the obtained magnetic deposit was measured. The remaining samples were pulverized in the third pass and then magnetically selected to measure the slag rate of the magnetic deposits. A cage mill having four rows and a diameter of the outermost row of 0.75 m was used, and the cage pins were crushed by colliding with the crushed material at a maximum speed of 40 m / sec. As a result, when a cage mill was used as the grinder 38, the first pass was 9.8%, the second pass was 7.9%, and the third pass was 6.5%. It was found that when a cage mill was used, the slag rate could be further reduced by repeating the pulverization.
以上の結果から、粉砕機38として、ロッドミルを用いるよりも、ケージミルを用いた方が、粉砕物に含まれるスラグ率は、相対的に低くなることが分かった。 From the above results, it was found that the slag ratio contained in the pulverized product was relatively lower when the cage mill was used as the pulverizer 38 than when the rod mill was used.
[実施例5]
実施例5では、図7に示した金属鉄の製造工程に沿って金属鉄を製造し、粉砕物に含まれるT.Fe量と、Feの歩留まりについて検討した。
[Example 5]
In Example 5, metallic iron is manufactured along the manufacturing process of metallic iron shown in FIG. The amount of Fe and the yield of Fe were examined.
まず、図7(a)に示した金属鉄の製造工程について説明する。 First, the manufacturing process of metallic iron shown in FIG.
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化して塊成物を製造した。得られた塊成物は、移動炉床式加熱炉31に装入し、加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成した。得られた混合物を冷却し、冷却して得られた固形物を、移動炉床式加熱炉31から排出した。 An agglomerate was produced by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent. The obtained agglomerate was charged into a moving hearth-type heating furnace 31 and heated to melt the agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and a reduced agglomerate. The obtained mixture was cooled, and the solid matter obtained by cooling was discharged from the moving hearth heating furnace 31.
移動炉床式加熱炉31から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物は、篩a32を用いて粗粒物と微粒物に分けた。上記篩a32で得られた微粒物(篩下)は、磁選機42へ装入し、磁選した。磁選して得られた非磁着物は、経路43から系外へ排出し、移動炉床式加熱炉の床敷材として使用した。磁選して得られた磁着物は、T.Feが66.05%であり、これを粉砕機44へ装入し、粉砕した。 The discharge containing metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace 31 was divided into coarse particles and fine particles using a sieve a32. The fine particles (under the sieve) obtained by the sieve a32 were charged into the magnetic separator 42 and magnetically selected. The non-magnetized material obtained by magnetic separation was discharged out of the system from the path 43 and used as a floor covering material for a mobile hearth heating furnace. The magnetic deposit obtained by magnetic separation is T.I. Fe was 66.05%, and this was charged into the pulverizer 44 and pulverized.
粉砕機44で粉砕して得られた粉砕物は、セパレータ45で2種類に分離した。図7(a)では、セパレータ45として、磁選機45を用いた。 The pulverized material obtained by pulverization by the pulverizer 44 was separated into two types by the separator 45. In FIG. 7A, a magnetic separator 45 is used as the separator 45.
本実施例では、図7(a)に示した粉砕機44として、ボールミルを用い、磁選機42で選別された磁着物を粉砕した。ボールミルとしては、内径が0.5m、長さが0.5mのものを用いた。粉砕試料を約40kg装入し、粉砕媒体のボールを180kg装入し、回転数を40rpm、粉砕時間は9分間として粉砕した。なお、粉砕時間を9分間を超えて延長しても磁選した磁着物のT.Fe率を高めることは困難であったため、粉砕時間は9分間とした。 In this example, the magnetic deposit selected by the magnetic separator 42 was pulverized using a ball mill as the pulverizer 44 shown in FIG. A ball mill having an inner diameter of 0.5 m and a length of 0.5 m was used. About 40 kg of the pulverized sample was charged, 180 kg of a grinding medium ball was charged, and the pulverization was performed at a rotation speed of 40 rpm and a pulverization time of 9 minutes. In addition, even if the grinding time is extended beyond 9 minutes, the T.O. Since it was difficult to increase the Fe ratio, the grinding time was set to 9 minutes.
粉砕機44で粉砕して得られた粉砕物に含まれるT.Fe量と、Feの歩留まり率を測定した。その結果、T.Feは84.5%、Feの歩留まり率は、96.3%であった。 The TC contained in the pulverized product obtained by pulverization by the pulverizer 44. The amount of Fe and the yield rate of Fe were measured. As a result, T.W. Fe was 84.5%, and the yield rate of Fe was 96.3%.
次に、図7(b)に示した金属鉄の製造工程について説明する。図7(b)に示した金属鉄の製造工程は、上記図7(a)に示した金属鉄の製造工程の変形例である。 Next, the manufacturing process of metallic iron shown in FIG.7 (b) is demonstrated. The manufacturing process of metallic iron shown in FIG. 7B is a modification of the manufacturing process of metallic iron shown in FIG.
図7(b)に示した金属鉄の製造工程は、図7(a)に示した金属鉄の製造工程に対して、磁選機45で得られた磁着物を粉砕機46で粉砕する工程と、粉砕機46で粉砕して得られた粉砕物を磁選機52で磁選する工程が追加されている以外は、図7(a)と同じである。なお、セパレータ45(磁選機45)は省略しても構わない。 The manufacturing process of metallic iron shown in FIG. 7B is a process of pulverizing the magnetic deposit obtained by the magnetic separator 45 with the pulverizing machine 46 in contrast to the manufacturing process of metallic iron shown in FIG. 7A is the same as FIG. 7A except that a step of magnetically selecting the pulverized material obtained by pulverization by the pulverizer 46 is added. The separator 45 (magnetic separator 45) may be omitted.
本実施例では、図7(b)に示す粉砕機44および粉砕機46として、ケージミルを用いた。即ち、磁選機42で選別された磁着物をケージミル44で粉砕し、試料の一部を採取し、残りはケージミル46に装入し、粉砕した。 In this example, a cage mill was used as the pulverizer 44 and the pulverizer 46 shown in FIG. That is, the magnetized material selected by the magnetic separator 42 was pulverized by the cage mill 44, a part of the sample was collected, and the rest was loaded into the cage mill 46 and pulverized.
ケージミルでの粉砕条件は、上記実施例5で示した条件と同じである。 The grinding conditions in the cage mill are the same as the conditions shown in Example 5 above.
ケージミル44で粉砕(即ち、1回目の粉砕)して得られた粉砕物から採取した試料を、図示しない磁選機で磁選した。得られた磁着物に含まれるT.Feは、85.8%、Feの歩留まり率は、97.7%であった。また、ケージミル44で粉砕(即ち、1回目の粉砕)して得られた粉砕物から採取した試料を、図示しない磁選機で磁選し、得られた磁着物を、目開きが0.3mmの篩にかけて粒径が0.3mm以下の微粉を取り除いた。粒径が0.3mm以下の微粉には、スラグが多く含まれており、T.Fe量が少ないため、Feの歩留まり率は、89.4%と若干低下したものの、T.Fe量は93.6%と増加し、更に使用価値が高い鉄製品となった。 A sample collected from the pulverized product obtained by pulverization with the cage mill 44 (that is, the first pulverization) was magnetically selected with a magnetic separator (not shown). TC contained in the obtained magnetic deposit. Fe was 85.8%, and the yield rate of Fe was 97.7%. In addition, a sample collected from the pulverized product obtained by pulverization (ie, the first pulverization) by the cage mill 44 is magnetically selected by a magnetic separator (not shown), and the obtained magnetic deposit is sieved with a sieve having an opening of 0.3 mm. The fine powder having a particle size of 0.3 mm or less was removed. The fine powder having a particle size of 0.3 mm or less contains a large amount of slag. Although the Fe yield was slightly reduced to 89.4% due to the small amount of Fe, T.W. The amount of Fe increased to 93.6%, and it became an iron product with higher use value.
ケージミル46で粉砕(即ち、2回目の粉砕)して得られた粉砕物を、磁選機52で磁選し、得られた磁着物に含まれるT.Feは、88.7%、Feの歩留まり率は、95.9%であった。 The pulverized material obtained by pulverization (that is, the second pulverization) by the cage mill 46 is magnetically selected by the magnetic separator 52, and the T.P. Fe was 88.7%, and the yield rate of Fe was 95.9%.
[実施例6]
実施例6では、図8に示した金属鉄の製造工程に沿って金属鉄を製造し、粉砕機44の種類が、粉砕物に含まれるT.FeおよびFeの歩留まり率に及ぼす影響について検討した。
[Example 6]
In Example 6, metallic iron is manufactured according to the manufacturing process of metallic iron shown in FIG. The influence of Fe and Fe on the yield rate was examined.
まず、図8に基づいて、金属鉄の製造工程を説明する。 First, the manufacturing process of metallic iron will be described based on FIG.
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化して塊成物を製造した。得られた塊成物は、移動炉床式加熱炉31に装入し、加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成した。得られた混合物を冷却し、冷却して得られた固形物を、移動炉床式加熱炉31から排出した。移動炉床式加熱炉31から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物は、篩a32を用いて粗粒物と微粒物に分ける。篩aとしては、目開きが3.35mmのものを用いた。 An agglomerate was produced by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent. The obtained agglomerate was charged into a moving hearth-type heating furnace 31 and heated to melt the agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and a reduced agglomerate. The obtained mixture was cooled, and the solid matter obtained by cooling was discharged from the moving hearth heating furnace 31. The discharged material including metallic iron, slag, and flooring material discharged from the moving hearth heating furnace 31 is divided into coarse particles and fine particles using a sieve a32. As the sieve a, a sieve having an opening of 3.35 mm was used.
上記篩a32で得られた粗粒物(篩上)は、磁選後、磁着物を製品として回収した。上記篩a32で得られた微粒物(篩下)は、磁選機42へ装入し、磁選した。磁選して得られた非磁着物は、経路43から系外へ排出し、移動炉床式加熱炉の床敷材として使用した。磁選して得られた磁着物は、粉砕機44へ装入し、粉砕した。 The coarse particles obtained on the sieve a32 (on the sieve) were collected as a product after magnetic separation. The fine particles (under the sieve) obtained by the sieve a32 were charged into the magnetic separator 42 and magnetically selected. The non-magnetized material obtained by magnetic separation was discharged out of the system from the path 43 and used as a floor covering material for a mobile hearth heating furnace. The magnetic deposit obtained by magnetic separation was charged into the pulverizer 44 and pulverized.
粉砕機44で粉砕して得られた粉砕物は、磁選機55へ装入し、磁選した。 The pulverized material obtained by pulverization by the pulverizer 44 was charged into a magnetic separator 55 and magnetically selected.
磁選機55で選別された磁着物は、セパレータ45で2種類に分離した。図8では、セパレータ45として、篩45を用いた例を示した。篩の目開きは0.3mmである。 The magnetic deposits selected by the magnetic separator 55 were separated into two types by the separator 45. In FIG. 8, the example which used the sieve 45 as the separator 45 was shown. The opening of the sieve is 0.3 mm.
セパレータ45として用いた篩45で篩分けされた篩下は、系外へ排出し、篩上は、塊成化機53(例えば、ブリケットマシン)へ装入し、塊成化してブリケット等の形状に成形し、製品54として回収した。 The sieve under the sieve 45 used as the separator 45 is discharged out of the system, and the sieve is charged into an agglomeration machine 53 (for example, a briquette machine) and agglomerated to form a briquette or the like. And recovered as a product 54.
なお、製品中の鉄分純度の高さよりも鉄分歩留まりを優先する場合は、篩45を省略し、磁選機55の磁着物を成形し、製品としてもよい。 In addition, when giving priority to the iron yield rather than the high purity of iron in the product, the sieve 45 may be omitted, and the magnetized product of the magnetic separator 55 may be formed into a product.
本実施例では、図8に示した粉砕機44としてボールミルまたはケージミルを用いた。 In this example, a ball mill or a cage mill was used as the pulverizer 44 shown in FIG.
ボールミルとしては、内径が0.5m、長さが0.5mのものを用いた。粉砕試料を約40kg装入し、粉砕媒体のボールを180kg装入し、回転数を40rpm、粉砕時間は9分間として粉砕した。なお、粉砕時間を9分間を超えて延長しても磁選した磁着物のT.Fe率を高めることは困難であったため、粉砕時間は9分間とした。 A ball mill having an inner diameter of 0.5 m and a length of 0.5 m was used. About 40 kg of the pulverized sample was charged, 180 kg of a grinding medium ball was charged, and the pulverization was performed at a rotation speed of 40 rpm and a pulverization time of 9 minutes. In addition, even if the grinding time is extended beyond 9 minutes, the T.O. Since it was difficult to increase the Fe ratio, the grinding time was set to 9 minutes.
粉砕機44で粉砕して得られた粉砕物に含まれるT.Fe量と、Feの歩留まり率を測定した。その結果、T.Feは84.46%、Feの歩留まり率は、96.27%であった。 The TC contained in the pulverized product obtained by pulverization by the pulverizer 44. The amount of Fe and the yield rate of Fe were measured. As a result, T.W. Fe was 84.46%, and the yield rate of Fe was 96.27%.
一方、ケージミルを用いた場合は、磁選機42で選別された磁着物をケージミル44で粉砕した。ケージミル44で粉砕した後(1回目の粉砕後)に回収した試料を、磁選機55で磁選した。得られた磁着物に含まれるT.Feは、85.77%、Feの歩留まり率は、97.7%であった。 On the other hand, when the cage mill was used, the magnetic deposits selected by the magnetic separator 42 were pulverized by the cage mill 44. A sample collected after pulverization by the cage mill 44 (after the first pulverization) was magnetically selected by a magnetic separator 55. TC contained in the obtained magnetic deposit. Fe was 85.77%, and the yield rate of Fe was 97.7%.
また、磁選機55で磁選して得られた磁着物を、目開きが0.045mm、0.3mm、1.0mm、3.35mmの篩を用いて篩分けを行い、0.045mm以下、0.045mm超0.3mm以下、0.3mm超1.0mm以下、1.0mm超3.35mm以下、3.35mm超の5段階に分級し、夫々の頻度におけるT.Fe量を算出した。その結果、0.045mm以下の粉末におけるT.Fe量は32.30%、0.045mm超0.3mm以下の粉末におけるT.Fe量は45.27%、0.3mm超1.0mm以下の粉末におけるT.Fe量は86.82%、1.0mm超3.35mm以下の粉末におけるT.Fe量は96.18%、3.35mm超の粉末におけるT.Fe量は96.20%であった。この結果から明らかなように、微粉ほどスラグ分が多く、T.Fe量が少ないことが分かる。従って、微粉を取り除くと、Feの歩留まりは多少低下するものの、その影響は小さく、一方、平均的なT.Fe高めることができるため、有効である。なお、ここでは、微粉の選別に篩を用いたが、例えば、粒径が2mm以下の微粉を多量に分別するときには、篩の代わりに風選機を用いることが適している。 Moreover, the magnetic deposit obtained by magnetic separation with the magnetic separator 55 is sieved using a sieve having openings of 0.045 mm, 0.3 mm, 1.0 mm, and 3.35 mm, and is 0.045 mm or less, 0 .045 mm to 0.3 mm or less, 0.3 mm to 1.0 mm or less, 1.0 mm to 3.35 mm or less, classified into 5 levels, T. at each frequency. The amount of Fe was calculated. As a result, the T.I. The amount of Fe is 32.30%, T.D. The amount of Fe is 45.27%, T.D. The amount of Fe was 86.82%, T.D. in powders of more than 1.0 mm and 3.35 mm or less. The amount of Fe is 96.18%, T.D. The amount of Fe was 96.20%. As is clear from this result, the finer powder has more slag content. It can be seen that the amount of Fe is small. Therefore, when the fine powder is removed, the yield of Fe is somewhat reduced, but the effect is small, while the average T.I. Since Fe can be increased, it is effective. In addition, although the sieve was used for the selection of fine powder here, for example, when a large amount of fine powder having a particle size of 2 mm or less is separated, it is suitable to use a wind separator instead of the sieve.
また、ケージミル44で粉砕した後(1回目の粉砕後)に回収した試料を、磁選機55で磁選し、得られた磁着物を、目開きが0.3mmの篩45にかけて粒径が0.3mm以下の微粉を取り除いた。粒径が0.3mm以下の微粉には、スラグが多く含まれており、T.Fe量が少ないため、Feの歩留まり率は、89.4%と若干低下したものの、T.Fe量は93.6%と増加し、更に使用価値が高い鉄製品となった。 A sample collected after being pulverized by the cage mill 44 (after the first pulverization) was magnetically selected by a magnetic separator 55, and the obtained magnetic deposit was passed through a sieve 45 having an opening of 0.3 mm so that the particle size was 0. Fine powder of 3 mm or less was removed. The fine powder having a particle size of 0.3 mm or less contains a large amount of slag. Although the Fe yield was slightly reduced to 89.4% due to the small amount of Fe, T.W. The amount of Fe increased to 93.6%, and it became an iron product with higher use value.
また、ケージミルで1パス目の粉砕を行った後、一部は、再度、ケージミルに返送し、2パス目の粉砕を行ってから、粉砕物を磁選機55へ装入して磁選し、磁着物と非磁着物に選別した。選別して得られた非磁着物は、セパレータ25で篩分けを行った。篩上に含まれるT.Fe量と、Feの歩留まり率を算出した。その結果、T.Fe量は、88.72%であり、Feの歩留まり率は、95.9%であった。 In addition, after the first pass pulverization by the cage mill, a part is returned again to the cage mill, and after the second pass pulverization, the pulverized material is loaded into the magnetic separator 55 and magnetically selected. Sorted into kimono and non-magnetic kimono. The non-magnetized product obtained by sorting was sieved with a separator 25. T. contained on the sieve. The amount of Fe and the yield rate of Fe were calculated. As a result, T.W. The amount of Fe was 88.72%, and the yield rate of Fe was 95.9%.
以上の結果から、粉砕機44の種類によって、得られる粉砕物に含まれるT.Te量およびFeの歩留まり率は変化することが分かる。 From the above results, the T.V. It can be seen that the amount of Te and the yield rate of Fe change.
[実施例7]
実施例7では、本発明に係る金属鉄の製造方法における全工程について、図9を用いて説明する。
[Example 7]
In Example 7, all steps in the method for producing metallic iron according to the present invention will be described with reference to FIG.
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む混合物を塊成化して塊成物を製造した。得られた塊成物は、移動炉床式加熱炉31に装入し、加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成した。得られた混合物を冷却し、冷却して得られた固形物を、移動炉床式加熱炉31から排出した。 An agglomerate was produced by agglomerating a mixture containing an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent. The obtained agglomerate was charged into a moving hearth-type heating furnace 31 and heated to melt the agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and a reduced agglomerate. The obtained mixture was cooled, and the solid matter obtained by cooling was discharged from the moving hearth heating furnace 31.
移動炉床式加熱炉31から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物は、篩a32を用いて粗粒物と微粒物に分けた。篩a32で得られた粗粒物(篩上)は、磁選機33を用いて磁選した。磁選して得られた非磁着物は、図示しない経路から系外へ排出した。磁選して得られた磁着物は、衝撃を加える破砕機34を用いて破砕した。 The discharge containing metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace 31 was divided into coarse particles and fine particles using a sieve a32. The coarse particles obtained on the sieve a32 (on the sieve) were magnetically selected using a magnetic separator 33. The non-magnetized material obtained by magnetic separation was discharged out of the system through a route not shown. The magnetic deposit obtained by magnetic separation was crushed using a crusher 34 that applied impact.
破砕して得られた破砕物は、セパレータ35を用いて2種類に分離した。セパレータ35としては、例えば、磁選機、風選機、篩bなどを用いることができる。 The crushed material obtained by crushing was separated into two types using a separator 35. As the separator 35, for example, a magnetic separator, a wind separator, a sieve b, or the like can be used.
上記セパレータ35として、磁選機を用いた場合は、磁選して得られた磁着物は塊成化機36へ装入し、非磁着物は磁選機37へ装入すればよい。なお、セパレータ35として磁選機を用いる場合は、下工程で用いる磁選機37よりも磁力を小さく設定することが好ましい。 When a magnetic separator is used as the separator 35, the magnetic material obtained by magnetic separation may be charged into the agglomerator 36 and the non-magnetic material may be charged into the magnetic separator 37. In addition, when using a magnetic separator as the separator 35, it is preferable to set a magnetic force smaller than the magnetic separator 37 used at a lower process.
上記セパレータ35として、風選機を用いた場合は、風選して得られた粗粒物または大比重物は塊成機36へ装入し、微粒物は磁選機37へ装入すればよい。 When a wind separator is used as the separator 35, coarse particles or large specific gravity obtained by wind selection may be charged into the agglomerator 36, and fine particles may be charged into the magnetic separator 37. .
上記セパレータ35として、篩bを用いた場合は、篩分けして得られた篩上は塊成化機36へ装入し、篩下は磁選機37へ装入すればよい。 When the sieve b is used as the separator 35, the sieve top obtained by sieving may be charged into the agglomerator 36 and the sieve below may be charged into the magnetic separator 37.
上記磁選機37で磁選して得られた非磁着物は、系外へ排出し、磁着物は、塊成化機36へ装入すればよい。なお、得られた磁着物が、スラグとの分離が更に必要な場合は、磁着物は、粉砕機38へ装入してもよい。 The non-magnetized material obtained by magnetic separation with the magnetic separator 37 may be discharged out of the system, and the magnetized material may be charged into the agglomerator 36. In addition, when the obtained magnetic deposit needs to be further separated from the slag, the magnetic deposit may be charged into the pulverizer 38.
上記粉砕機38で得られた粉砕物は、磁選機39へ装入し、磁選すればよい。磁選して得られた非磁着物は、系外へ排出し、磁着物は、塊成化機36へ装入すればよい。なお、得られた磁着物が、スラグとの分離が更に必要な場合は、磁着物は、粉砕機40へ装入すればよい。 The pulverized material obtained by the pulverizer 38 may be charged into the magnetic separator 39 and magnetically selected. The non-magnetized material obtained by magnetic separation may be discharged out of the system, and the magnetized material may be charged into the agglomerator 36. In addition, what is necessary is just to insert a magnetic attachment into the grinder 40, when the obtained magnetic attachment needs further isolation | separation from slag.
上記粉砕機40で得られた粉砕物は、磁選機41へ装入し、磁選すればよい。磁選して得られた磁着物は、塊成化機36へ装入し、非磁着物は、図示しない経路から系外へ排出すればよい。 The pulverized material obtained by the pulverizer 40 may be charged into the magnetic separator 41 and magnetically selected. The magnetized material obtained by magnetic separation is inserted into the agglomerator 36, and the non-magnetized material may be discharged out of the system from a path not shown.
なお、図9では、磁選機37、磁選機39、磁選機41を別々に設けた例を示したが、これらを一つの磁選機で代用してもよい。また、図9では、粉砕機38と粉砕機40を別々に設けた例を示したが、これらを一つの粉砕機で代用してもよい。また、磁選と粉砕を繰り返す数は、図9に示した回数に限定されるものではなく、勿論1回ずつでもよい。 In addition, although the example which provided the magnetic separator 37, the magnetic separator 39, and the magnetic separator 41 separately was shown in FIG. 9, you may substitute these with one magnetic separator. Moreover, although the example which provided the grinder 38 and the grinder 40 separately was shown in FIG. 9, you may substitute for these with one grinder. Further, the number of magnetic separation and pulverization is not limited to the number shown in FIG.
次に、篩aに戻って説明する。 Next, it returns to the sieve a and demonstrates.
上記篩a32で得られた微粒物(篩下)は、磁選機42へ装入し、磁選した。なお、磁選機42の代わりに、風選機を用いても良い。 The fine particles (under the sieve) obtained by the sieve a32 were charged into the magnetic separator 42 and magnetically selected. Instead of the magnetic separator 42, a wind separator may be used.
磁選して得られた非磁着物は、経路43から系外へ排出し、例えば、床敷材として再利用すればよい。磁選して得られた磁着物は、磁選機42から塊成化機36へ装入してもよいし、磁選機42から粉砕機44へ装入し、粉砕してもよい。 The non-magnetized material obtained by magnetic separation may be discharged out of the system from the path 43 and reused, for example, as a flooring material. The magnetic deposit obtained by magnetic separation may be charged from the magnetic separator 42 to the agglomerator 36, or may be charged from the magnetic separator 42 to the pulverizer 44 and pulverized.
粉砕機44で粉砕して得られた粉砕物は、セパレータ45を用いて2種類に分離した。セパレータ45としては、例えば、磁選機や風選機などを用いることができる。セパレータ45として、磁選機を用いた場合は、磁選して得られた磁着物は粉砕機46へ装入し、非磁着物は経路47から系外へ排出すればよい。セパレータ45として、風選機を用いた場合は、風選して得られた粗粒物または大比重物は粉砕機46へ装入し、微粒物は経路47から系外へ排出すればよい。なお、セパレータ45としては、磁選機と風選機の両方を設けてもよい。 The pulverized material obtained by pulverization by the pulverizer 44 was separated into two types using a separator 45. As the separator 45, for example, a magnetic separator or a wind separator can be used. When a magnetic separator is used as the separator 45, the magnetic deposit obtained by magnetic separation may be inserted into the pulverizer 46, and the non-magnetic deposit may be discharged out of the system from the path 47. When a wind separator is used as the separator 45, the coarse particles or large specific gravity obtained by wind selection may be charged into the pulverizer 46, and the fine particles may be discharged out of the system from the path 47. In addition, as the separator 45, you may provide both a magnetic separator and a wind selector.
粉砕機46で粉砕して得られた粉砕物は、磁選機56へ装入し、磁選し、非磁着物を取り除く。磁選して得られた磁着物は、塊成化機36へ装入し、例えば、ブリケットなどに成形して鉄源として用いればよい。 The pulverized material obtained by pulverization by the pulverizer 46 is charged into a magnetic separator 56 and magnetically separated to remove non-magnetically adhered materials. The magnetic deposit obtained by magnetic separation may be charged into the agglomerator 36 and formed into a briquette or the like and used as an iron source.
なお、上記粉砕機44と粉砕機46とは異なる種類の粉砕機を設けてもよいし、スラグが分離し易い試料の場合は、粉砕機46を省略し、粉砕回数を1回としてもよい。 The pulverizer 44 and the pulverizer 46 may be provided with different types of pulverizers. In the case where the slag is easily separated, the pulverizer 46 may be omitted and the number of pulverizations may be set to one.
Claims (25)
得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、
得られた混合物を冷却する工程と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、破砕機を用いて破砕する工程と、
得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、
を含むことを特徴とする金属鉄の製造方法。 Agglomerating a mixture comprising an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent;
Charging the obtained agglomerate into a moving hearth heating furnace and heating the molten agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate;
Cooling the resulting mixture;
Discharging the solid matter obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace;
Crushing the discharge containing metallic iron, slag, and flooring material discharged from the moving hearth furnace using a crusher;
Screening the obtained crushed material using a separator and recovering metallic iron;
The manufacturing method of metallic iron characterized by including.
得られた篩上を、破砕機を用いて破砕する工程と、
得られた破砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、
を含む請求項1に記載の製造方法。 Dividing the discharge containing the metallic iron, slag, and flooring material discharged from the moving hearth-type heating furnace into a sieve top and a sieve using a sieve a;
Crushing the obtained sieve using a crusher;
Screening the obtained crushed material using a separator and recovering metallic iron;
The manufacturing method of Claim 1 containing this.
得られた塊成物を移動炉床式加熱炉に装入して加熱し、該塊成物を溶融させて溶融金属鉄、溶融スラグ、および還元塊成物を形成する工程と、
得られた混合物を冷却する工程と、
冷却して得られた固形物を、前記移動炉床式加熱炉から排出する工程と、
前記移動炉床式加熱炉から排出される金属鉄、スラグ、および床敷材を含む排出物を、篩aを用いて篩分けを行う篩分け工程と、
前記篩分け工程で得られた篩下を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、
を含むことを特徴とする金属鉄の製造方法。 Agglomerating a mixture comprising an iron oxide-containing substance and a carbonaceous reducing agent;
Charging the obtained agglomerate into a moving hearth heating furnace and heating the molten agglomerate to form molten metal iron, molten slag, and reduced agglomerate;
Cooling the resulting mixture;
Discharging the solid matter obtained by cooling from the moving hearth-type heating furnace;
A sieving step of sieving using the sieve a, the metal iron, slag, and floor covering material discharged from the moving hearth heating furnace,
Screening the sieving obtained in the sieving step using a separator and recovering metallic iron; and
The manufacturing method of metallic iron characterized by including.
得られた粉砕物を、セパレータを用いて選別して金属鉄を回収する工程と、
を含む請求項17に記載の製造方法。 A step of pulverizing the recovered magnetic deposit using a pulverizer;
Screening the obtained pulverized product using a separator to recover metallic iron;
The manufacturing method of Claim 17 containing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013161833A JP2014043646A (en) | 2012-08-03 | 2013-08-02 | Process of producing metallic iron |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012173454 | 2012-08-03 | ||
JP2012173454 | 2012-08-03 | ||
JP2013161833A JP2014043646A (en) | 2012-08-03 | 2013-08-02 | Process of producing metallic iron |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014043646A true JP2014043646A (en) | 2014-03-13 |
Family
ID=50395117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013161833A Pending JP2014043646A (en) | 2012-08-03 | 2013-08-02 | Process of producing metallic iron |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014043646A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019007064A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 住友金属鉱山株式会社 | Refining method of oxide ore |
JP2019019389A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for smelting oxide ore |
JP2020023730A (en) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for smelting oxide ore |
-
2013
- 2013-08-02 JP JP2013161833A patent/JP2014043646A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019007064A (en) * | 2017-06-28 | 2019-01-17 | 住友金属鉱山株式会社 | Refining method of oxide ore |
JP2019019389A (en) * | 2017-07-19 | 2019-02-07 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for smelting oxide ore |
JP7052239B2 (en) | 2017-07-19 | 2022-04-12 | 住友金属鉱山株式会社 | Oxidized ore smelting method |
JP2020023730A (en) * | 2018-08-06 | 2020-02-13 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for smelting oxide ore |
JP7167534B2 (en) | 2018-08-06 | 2022-11-09 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for smelting oxide ore |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2014021473A1 (en) | Method for producing metallic iron | |
JP6228519B2 (en) | Manufacturing method of metallic iron | |
CN102137944B (en) | Process to produce manganese pellets from non-calcinated manganese ore and agglomerate obtained by this process | |
JP5334240B2 (en) | Method for producing reduced iron agglomerates for steelmaking | |
US10683562B2 (en) | Reduced iron manufacturing method | |
CN104212931A (en) | Method for producing metal iron powder by using deep reduction of rotary kiln | |
JP2014043645A (en) | Process of producing metallic iron | |
WO2013179942A1 (en) | Method for manufacturing mixture of reduce iron and slag | |
WO2013161653A1 (en) | Metal iron-containing sintered body | |
JP2014043646A (en) | Process of producing metallic iron | |
JP2011236115A (en) | Treatment method of steel slag | |
WO2013073471A1 (en) | Process for manufacturing reduced iron/slag mixture | |
WO2014129282A1 (en) | Method for manufacturing reduced iron | |
WO2014065240A1 (en) | Process for manufacturing reduced iron | |
JP2014227589A (en) | Manufacturing method of metallic iron | |
US10017836B2 (en) | Method for producing reduced iron | |
JP2015101740A (en) | Method for manufacturing reduced iron | |
JP2015209570A (en) | Production method of reduced iron | |
JP5406803B2 (en) | Granular metallic iron manufacturing apparatus and granular metallic iron manufacturing method | |
JP2015196900A (en) | Method for manufacturing reduced iron | |
JP2014214330A (en) | Method for manufacturing metal iron | |
JP5852547B2 (en) | Agglomerate | |
US20170283905A1 (en) | Method for producing granular metallic iron | |
JP2015074809A (en) | Method for producing granular metal iron | |
Zhu et al. | 1Central South University, Changsha, Hunan, China 2CSIRO Mineral Resources Flagship, Pullenvale, QLD, Australia 3CSIRO Mineral Resources Flagship, Clayton South, VIC, Australia |