ホットブリケットアイアンの製造方法、およびその製造装置
【課題】高強度のホットブリケットアイアンを製造できる方法およびその製造装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るホットブリケットアイアンの製造方法は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化する工程と、塊成化して得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する工程と、前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する工程と、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してホットブリケットアイアンを製造する工程とを含むところに特徴がある。
【解決手段】本発明に係るホットブリケットアイアンの製造方法は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化する工程と、塊成化して得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する工程と、前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する工程と、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してホットブリケットアイアンを製造する工程とを含むところに特徴がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造し、得られた還元鉄を圧縮成形して成形体（以下、ホットブリケットアイアンまたはＨＢＩということがある。）を製造する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化し、得られた塊成物を還元炉で加熱すると、該塊成物中の酸化鉄が還元されて還元鉄を製造できる。得られた還元鉄は、高炉や電気炉等の溶解炉で鉄源として用いられる。
【０００３】
上記還元鉄には、還元炉からの排出時や、次工程に供されるまでに壊れて粉化しないことが求められる。特に高炉に装入して鉄源として用いられる還元鉄には、電気炉等で用いられる還元鉄よりも高い強度が求められる。
【０００４】
そこで非特許文献１では、粉鉱石と一般炭を原料に製造した還元鉄が高炉使用に耐えられる強度を有しているかについて検討されている。具体的には、マグネタイト鉱石と瀝青炭を用いて得られた乾燥ペレットを回転炉床炉に装入し、還元して還元鉄を製造し、この還元鉄を熱間で成形してＨＢＩを製造している。そして、このＨＢＩの強度を測定し、高炉使用に耐えられるかどうかを検討している。
【０００５】
また本出願人は、高炉の装入原料として使用できる高強度のＨＢＩおよびその製造方法を特許文献１に提案している。この文献では、表面部の平均Ｃ含有量が０．１〜２．５質量％で、中心部の平均Ｃ含有量が表面部の平均Ｃ含有量より高い還元鉄を、熱間成形機で圧縮成形することによって高強度のＨＢＩを製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２７５８０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】田中英年 他、「石炭ベース還元鉄ＨＢＩ製造技術とその高炉使用」、鉄と鋼、ｖｏｌ．９２（２００６）、Ｎｏ．１２、ｐ．３３０〜３３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本出願人が先に提案した上記特許文献１の技術によって、ＨＢＩの強度を高炉の装入原料として使用できる水準に高めることができたが、ＨＢＩの更なる高強度化が求められている。
【０００９】
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、高強度のホットブリケットアイアン（ＨＢＩ）を製造できる方法およびその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成し得た本発明のホットブリケットアイアンの製造方法とは、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤と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、塊成化して得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する工程（以下、還元鉄生成工程ということがある）と、前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する工程（以下、粉末除去工程ということがある）と、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してホットブリケットアイアンを製造する工程（以下、ＨＢＩ生成工程ということがある）とを含むところに特徴がある。
【００１１】
前記還元炉で得られた還元鉄は、衝撃を加えた後、還元鉄に付随している粉末を除去してもよい。
【００１２】
前記還元炉で得られた還元鉄は、６００〜８００℃に冷却してから還元鉄に付随している粉末を除去するか、または前記付随粉末を除去した還元鉄を６００〜８００℃に冷却してから圧縮成形することが好ましい。
【００１３】
前記還元鉄から除去された付随粉末は、前記混合物と混合してから塊成化することができる。
【００１４】
前記還元鉄から除去された付随粉末は磁選機で選別し、前記磁選機で選別された磁着物は、前記付随粉末を除去した還元鉄と混合して圧縮成形し、且つ前記磁選機で選別された非磁着物は、前記混合物と混合して塊成化すればよい。
【００１５】
本発明に係るホットブリケットアイアンの製造装置は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化するための塊成機と、前記塊成機で得られた塊成物を加熱還元するための還元炉と、前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去するための粉末除去手段と、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形するための圧縮成形機とを備えているところに要旨を有している。
【００１６】
前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加える手段を備えてもよい。また、前記粉末除去手段は、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えてもよい。また、前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えるか、前記粉末除去手段と前記圧縮成形機との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えてもよい。
【００１７】
上記製造装置は、前記付随粉末を前記塊成機へ送給する経路を備えてもよい。
【００１８】
また、上記製造装置は、前記付随粉末を選別するための磁選機と、前記磁選機で選別された磁着物を前記圧縮成形機へ送給する経路と、前記磁選機で選別された非磁着物を前記塊成機へ送給する経路とを備えてもよい。
【００１９】
前記粉末除去手段としては、例えば、トロンメル型のものを用いることができる。このトロンメル型粉末除去手段を構成する篩は、少なくとも２重に構成されていることが好ましい。前記トロンメル型粉末除去手段の周囲には、不活性ガスを外側から内側へ吹き付けるための手段を備えていることが推奨される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、還元炉で加熱還元して得られる還元鉄を圧縮成形してＨＢＩを製造するにあたり、還元鉄に付随している余分な粉末を除去してから圧縮成形を行なうことによって、ＨＢＩの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の基本構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の他の構成例を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の更に他の構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本出願人は、上記特許文献１において、圧縮成形してＨＢＩとする前の還元鉄の圧潰強度は、還元鉄に含まれるＣ量の増加にともない低下することを明らかにした。そして還元鉄を圧縮成形して得られるＨＢＩのＣ含有量を２．０〜５．０質量％とすれば、ＨＢＩの強度を高められることも明らかにした。そこで本発明者らは、ＨＢＩに含まれるＣ量を低減し、ＨＢＩの強度を一層高めるために更に鋭意検討を重ねてきた。その結果、ＨＢＩのＣ量は、還元鉄に含まれるＣ量の他、還元鉄に付随している粉末によって増大することが明らかとなった。即ち、還元炉で得られた還元鉄には多くの粉末が付随しており、この付随粉末には、酸化鉄の還元に利用されなかった炭素質還元剤が含まれていた。そのため炭素質還元剤が付随した還元鉄を圧縮成形してＨＢＩを製造すると、炭素質還元剤が還元鉄同士の結合を阻害する剥離材として作用し、ＨＢＩの強度が低下することが判明した。また、ＨＢＩに炭素質還元剤が多く含まれることによってＣ濃度が高くなり、ＨＢＩの強度が低下することも判明した。そして、還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去し、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形すれば、高強度のＨＢＩを製造できることを見出し、本発明を完成した。
【００２３】
以下、本発明に係るＨＢＩの製造方法を実施できる製造装置について図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の基本構成を示している。図１において、１は塊成機、２は回転炉床炉、３は粉末除去手段、４は圧縮成形機を夫々示している。なお、図１に示した回転炉床炉２は、還元炉の一例を示したものであり、本発明で用いる還元炉を回転炉床炉に限定する意図ではない。
【００２５】
［（１）塊成化工程］
塊成化工程では、上記塊成機１において、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化して塊成物を製造する。
【００２６】
上記酸化鉄含有物質としては、例えば、鉄鉱石、砂鉄、製鉄ダスト、非鉄製錬残渣、製鉄廃棄物などを用いることができる。上記炭素質還元剤としては、炭素含有物質を用いることができ、例えば、石炭やコークスなどを用いることができる。
【００２７】
上記酸化鉄含有物質等は、図示しない混合機で混合した後に塊成機１で塊成化する。上記混合機としては、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。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。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。
【００２８】
上記塊成機１としては、例えば、皿形造粒機（ディスク形造粒機）やドラム形造粒機（円筒形造粒機）などを用いることができる。
【００２９】
［（２）還元鉄生成工程］
還元鉄生成工程では、上記塊成化工程で得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する。即ち、図１において、上記塊成機１で得られた塊成物を、経路１０１を通して回転炉床炉２へ送給し、回転炉床炉２内で加熱する。塊成物を回転炉床炉２内で加熱することによって、塊成物に含まれる酸化鉄が還元されて還元鉄が得られる。
【００３０】
上記還元炉としては、移動炉床炉を用いることができる。移動炉床炉とは、ベルトコンベアのように炉床が炉内を移動する加熱炉であり、具体的には、図１に示した回転炉床炉２を例示できる。回転炉床炉２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）に設計されている。従って、回転方向の最上流側には塊成物を炉内に供給する装入手段が配置されると共に、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）には排出手段が設けられる。
【００３１】
上記還元炉には、加熱バーナーが設けられており、炉床上に装入した塊成物を加熱バーナーによるガス伝熱や輻射熱で加熱できる。上記炉床上の塊成物は、炉内を一周する間に加熱還元されて還元鉄を生成する。
【００３２】
上記塊成物に含まれる酸化鉄を還元炉内で加熱還元するときの条件は特に限定されないが、炉内温度を、例えば、１０００〜１４００℃とすればよい。炉内温度は、上記加熱バーナーの燃焼条件を制御することによって調整できる。
【００３３】
［（３）粉末除去工程］
粉末除去工程では、還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する。即ち、図１において、上記回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して、粉末除去手段３へ送給し、粉末除去手段３を用いて還元鉄の表面に付随している粉末（以下、付随粉末ということがある。）を除去する。付随粉末を除去することによって、後述するＨＢＩ生成工程で還元鉄同士の結合を強化でき、またＨＢＩに含まれるＣ量を低減できるため、ＨＢＩ強度を高めることができる。なお、本発明において、還元鉄に付随している粉末には、還元鉄の表面に付着している粉末も含む意味である。
【００３４】
上記粉末除去手段３としては、還元鉄に付随している粉末を除去できる装置であればその種類は特に限定されないが、例えば、還元鉄にガス（例えば、不活性ガスなど）気流中に還元鉄を投入して還元鉄に付随している粉末を気流により分離する装置、ローラースクリーン、篩などを用いることができる。もちろんこれらを適宜組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
上記ローラースクリーンとは、軸を中心に回転可能な複数本のローラーが平行に並んで配置されており、これらのローラーが傾斜面を形成している装置である。上記ローラーは、各ローラーの間隔が調整できるように構成されている。そして経路１０２から送給される粉末付随還元鉄を傾斜面の高い側に供給することによって、還元鉄は傾斜面上を低い側へ移動する。このとき還元鉄が傾斜面の高い側から低い側へ移動する間に受ける振動によって還元鉄に付随している粉末は還元鉄から脱離し、ローラー同士の間に形成されている隙間から下方へ落下して回収される。一方、付随粉末が除去された還元鉄は、ローラースクリーン上を傾斜面の低い側まで移動し、経路１０３を通して圧縮成形機４へ送給される。
【００３６】
上記篩を用いて付随粉末を還元鉄から除去する方法としては、還元鉄を網目状の篩の上に送給して振動させる方法や、トロンメル型粉末除去手段を用いる方法が挙げられる。
【００３７】
上記トロンメル型粉末除去手段とは、篩面が円錐形または円筒形に形成されており、傾斜させた錐または筒の軸を中心として篩面が回転するように構成されている回転篩である。錐または筒の内側に送給された粉末付随還元鉄は、篩面を傾斜面の上側から下側へ移動する間に付随粉末が脱離する。トロンメル型粉末除去手段を用いることによって、設備を省スペース化できる。即ち、還元鉄の冷却をドラム型クーラーにより行う場合には、同クーラーの一部としてトロンメル型粉末除去手段を設けることができるため、冷却手段（例えば、冷却器）とは別に新たに粉末除去手段（例えば、篩）を設ける必要がないからである。
【００３８】
上記トロンメル型粉末除去手段を構成する篩は、１重でもよいが、少なくとも２重の篩を組み合わせることが好ましい。篩を複数枚用意し、その重ね具合を制御して目開きを調整することによって、上記還元鉄から除去する付随粉末の粒径を制御できる。その結果、還元鉄から除去する付随粉末量を調整でき、ＨＢＩの強度を調整できる。
【００３９】
上記トロンメル型粉末除去手段を連続操業すると、篩目の中に上記付随粉末が詰まり、目詰まりを起こすことがある。そこで上記トロンメル型粉末除去手段の周囲（篩面の裏面側）には、不活性ガス（例えば、窒素ガスなど）を篩の外側から内側へ吹き付けるためのガス供給手段を備えることが推奨される。篩面の裏面側から不活性ガスを吹き付けることによって篩の目詰まりを防止できる。
【００４０】
上記還元鉄生成工程で得られた還元鉄は、衝撃を加えた後、還元鉄に付随している粉末を除去してもよい。即ち、上記還元炉と上記粉末除去手段の間に、前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加える手段を設けてもよい（図示せず）。還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加えることによって、還元鉄に付随している付随粉末が還元鉄から剥離し易くなり、搬送過程や後の粉末除去手段で除去されやすくなる。還元鉄に加える衝撃の程度は特に限定されないが、還元鉄の一部が破砕する程度までであれば許容できる。
【００４１】
上記還元鉄に衝撃を加える手段としては、粉砕機や破砕機などを用いることができ、具体的には、インパクトクラッシャーや（ダブル）ロールクラッシャーなどを例示できる。
【００４２】
上記粉末除去手段３で上記還元鉄から除去された付随粉末は、経路１０５から回収し、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示せず）へ送給して塊成物の原料として用いることができる。
【００４３】
また、上記粉末除去手段３で回収された付随粉末の一部は、点線で示した経路１０５ａを通して後述する圧縮成形機４へ送給し、ＨＢＩの原料として用いてもよい。金属粉を配合することによって還元鉄の圧縮成形性が一層向上する場合には、経路１０５ａからの付随粉末の供給量を制御することによって、ＨＢＩに含有させる金属化された付随粉末量を調整できるため、ＨＢＩの強度を高めることができる。即ち、上述したように、ＨＢＩに付随粉末が多量に配合されていると、この付随粉末は還元鉄同士の結合を阻害する剥離材として作用する。その一方で、付随粉末には炭素質還元剤の他、還元鉄も含まれるため、付随粉末が適量であればこれに含まれる還元鉄が還元鉄同士の結合を促進し、ＨＢＩの強度を高めるのに作用すると考えられる。
【００４４】
なお、上記還元炉の出口近傍には、異物を除去するための除去手段（図示せず）を通常設けている。即ち上記還元炉の炉床表面には、上記塊成物から剥離した粉末が堆積する。この粉末には酸化鉄が含まれているため、この酸化鉄が加熱還元されると、炉床上に微細な還元鉄が生成し、これが次第に成長して鋼塊や鋼板等の異物を形成する。この異物は上記還元鉄を還元炉から排出する際に併せて排出される。そこで還元炉の出口近傍には通常異物除去手段が設けられている。異物除去手段としては、ローラースクリーンが例示される。ローラー同士の隙間を通過する粒子は上述した粉末除去手段３へ送給し、オーバーフローする塊は異物として系外へ除去される。
【００４５】
［（４）ＨＢＩ生成工程］
ＨＢＩ生成工程では、上記粉末除去工程で付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してＨＢＩ（ホットブリケットアイアン）を製造する。即ち、図１において、上記粉末除去手段３で付随粉末を除去した還元鉄は、経路１０３を通して圧縮成形機４へ送給される。この圧縮成形機４には、ホッパー４ａが設けられており、圧縮成形機４へ供給される還元鉄の量が調整されている。圧縮成形機４では、複数個の還元鉄を熱間で圧縮成形することによってＨＢＩを製造できる。
【００４６】
上記圧縮成形機４で上記還元鉄を圧縮成形するときの温度は、圧縮成形機４で許容される温度のうちできるだけ高い温度とすることが好ましい。圧縮成形機４で許容される温度は、通常、６００〜８００℃程度である。
【００４７】
なお、上記還元炉から排出される還元鉄の温度は、通常１０００℃程度であり、上記粉末除去手段３で付随粉末が除去された還元鉄の温度は、１０００℃程度である。そこで上記還元鉄の温度を圧縮成形機４の許容温度である８００℃以下にするには、還元炉と圧縮成形機４との間（即ち、粉末除去手段３の前後）に冷却手段を設ければよい。この冷却手段については、図２、図３を用いて後ほど説明する。
【００４８】
上記圧縮成形機４で還元鉄を圧縮成形して製造するＨＢＩの形態は特に限定されず、大きさは、例えば３０〜５０ｍｍ×３０〜５０ｍｍ×５０〜１５０ｍｍ程度で、形状は、例えば直方体や立方体、或いは枕状であればよい。
【００４９】
上記圧縮成形機４で製造したＨＢＩは、図１に示すように、経路１０４を通してコンベア５へ送給され、例えばヤードの堆積エリアに搬送されて蓄積される。堆積エリアで蓄積する場合は、図１に示すように、搬送途中にスプレーノズル（冷却装置）６を設けておき、ＨＢＩを冷却すればよい。蓄積されたＨＢＩは、転炉や電気炉、高炉等へ送給し、鉄源として利用できる。本発明で得られるＨＢＩは、Ｃ量を低減できているため、強度が高くなっている。従って特に高炉へ送給する場合や、長距離輸送するために搬送時に発生する衝撃が増加する場合に好適に用いることができる。
【００５０】
上記圧縮成形機４で得られたＨＢＩは６００℃前後であるため、この熱を有効活用するには、冷却せずにそのまま溶解炉（例えば、高炉、転炉、電気炉など）へ供給してもよい。
【００５１】
次に、本発明に係るＨＢＩの製造装置の他の構成例について、図２を用いて説明する。図２において、図１と重複する部分には同じ符号を付すことによって重複説明を避ける。図２は、上記図１に示した構成例において、粉末除去手段３が還元鉄を冷やすための冷却手段７を備えている構成例を示している。なお、図２には、トロンメル型の粉末除去手段３を示している。
【００５２】
図２では、回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して冷却手段７へ送給し、６００〜８００℃に冷却し、冷却後は、冷却手段７に接続されている粉末除去手段３へ送給し、還元鉄に付随している粉末を還元鉄から除去している。そして付随粉末を除去した還元鉄は、経路１０３を通して圧縮成形機４へ送給し、上述したようにＨＢＩを製造すればよい。還元炉から排出される還元鉄は、約１０００℃程度であるのに対し、圧縮成形機４の許容温度は６００〜８００℃である。そこで、図２に示すように、回転炉床炉２で得られた還元鉄を圧縮成形機４へ送給する途中に冷却手段７を設けることによって、還元鉄の温度を制御できる。
【００５３】
上記粉末除去手段３で分離除去された粉末は、経路１０５を通してコンベア８へ送給し、例えばヤードの堆積エリアに搬送して蓄積すればよい。また、還元鉄から分離除去された粉末は、上述したように、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示しない）へ送給して塊成物の原料として用いてもよいし、或いは圧縮成形機４へ送給してＨＢＩの原料として用いてもよい。
【００５４】
上記図２では、粉末除去手段３の上流側に冷却手段７設けた構成例を示したが、本発明はこの構成例に限定されるものではなく、粉末除去手段３の下流側に冷却手段７を設けてもよい（図示せず）。また、冷却手段７の上流側と下流側の両方に粉末除去手段３を設けてもよい（図示せず）。
【００５５】
次に、本発明に係るＨＢＩの製造装置の他の構成例について、図３を用いて説明する。図３において、図１、図２と重複する部分には同じ符号を付すことによって重複説明を避ける。図３は、図２に示した構成例に対し、粉末除去手段３と冷却手段７を分けて設けた構成例を示している。また、図３では、磁選機９を設けた構成例を示している。
【００５６】
図３では、回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して冷却手段７へ送給し、６００〜８００℃に冷却している。冷却後の還元鉄は、経路１０３を通して粉末除去手段３へ送給し、還元鉄に付随している粉末を除去している。付随粉末を除去した還元鉄は、経路１０３ａを通して圧縮成形機４へ送給し、ＨＢＩを製造している。このように粉末除去手段３と冷却手段７は分けて設けても良いし、図２に示すように粉末除去手段３と冷却手段７を連続して設けてもよい。
【００５７】
図３では、粉末除去手段３の上流側に冷却手段７を設けた構成例を示したが、本発明はこの構成例に限定されるものではなく、粉末除去手段３の下流側に冷却手段７を設けてもよい（図示せず）。また、冷却手段７の上流側と下流側の両方に粉末除去手段３を設けてもよい（図示せず）。即ち、回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して第１の粉末除去手段へ送給し、付随粉末をある程度除去した後、冷却手段７へ送給して所望の温度に冷却し、次いで第２の粉末除去手段へ送給して付随粉末を更に除去した後、圧縮成形機４へ送給してもよい。
【００５８】
また、図３では、粉末除去手段３で除去された付随粉末を、経路１０５を通して磁選機９へ送給し、磁着物と非磁着物を選別している。
【００５９】
上記磁選機９で選別された磁着物には、鉄分が多く含まれている。そこで、この磁着物は、経路１０５ａを通して圧縮成形機４へ送給してＨＢＩの原料として用いればよい。また、磁着物は、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示せず）へ送給し、塊成物の原料として用いてもよい。
【００６０】
上記磁選機９で選別された非磁着物には、炭素質還元剤やスラグが多く含まれている。そこで、この非磁着物は経路１０５ｂを通してコンベア８へ送給し、例えばヤードの堆積エリアに搬送して蓄積すればよい。また、非磁着物の一部についても圧縮成形機４へ送給してＨＢＩの原料として用いてもよいし、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示せず）へ送給して塊成物の原料として用いてもよい。
【００６１】
以上の通り、本発明によれば、還元鉄に付随している余分な粉末を除去してから圧縮成形を行なうことによって、ＨＢＩの強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 塊成機
２ 回転炉床炉
３ 粉末除去手段
４ 圧縮成形機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造し、得られた還元鉄を圧縮成形して成形体（以下、ホットブリケットアイアンまたはＨＢＩということがある。）を製造する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化し、得られた塊成物を還元炉で加熱すると、該塊成物中の酸化鉄が還元されて還元鉄を製造できる。得られた還元鉄は、高炉や電気炉等の溶解炉で鉄源として用いられる。
【０００３】
上記還元鉄には、還元炉からの排出時や、次工程に供されるまでに壊れて粉化しないことが求められる。特に高炉に装入して鉄源として用いられる還元鉄には、電気炉等で用いられる還元鉄よりも高い強度が求められる。
【０００４】
そこで非特許文献１では、粉鉱石と一般炭を原料に製造した還元鉄が高炉使用に耐えられる強度を有しているかについて検討されている。具体的には、マグネタイト鉱石と瀝青炭を用いて得られた乾燥ペレットを回転炉床炉に装入し、還元して還元鉄を製造し、この還元鉄を熱間で成形してＨＢＩを製造している。そして、このＨＢＩの強度を測定し、高炉使用に耐えられるかどうかを検討している。
【０００５】
また本出願人は、高炉の装入原料として使用できる高強度のＨＢＩおよびその製造方法を特許文献１に提案している。この文献では、表面部の平均Ｃ含有量が０．１〜２．５質量％で、中心部の平均Ｃ含有量が表面部の平均Ｃ含有量より高い還元鉄を、熱間成形機で圧縮成形することによって高強度のＨＢＩを製造している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１２７５８０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】田中英年 他、「石炭ベース還元鉄ＨＢＩ製造技術とその高炉使用」、鉄と鋼、ｖｏｌ．９２（２００６）、Ｎｏ．１２、ｐ．３３０〜３３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本出願人が先に提案した上記特許文献１の技術によって、ＨＢＩの強度を高炉の装入原料として使用できる水準に高めることができたが、ＨＢＩの更なる高強度化が求められている。
【０００９】
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、高強度のホットブリケットアイアン（ＨＢＩ）を製造できる方法およびその製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成し得た本発明のホットブリケットアイアンの製造方法とは、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤と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、塊成化して得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する工程（以下、還元鉄生成工程ということがある）と、前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する工程（以下、粉末除去工程ということがある）と、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してホットブリケットアイアンを製造する工程（以下、ＨＢＩ生成工程ということがある）とを含むところに特徴がある。
【００１１】
前記還元炉で得られた還元鉄は、衝撃を加えた後、還元鉄に付随している粉末を除去してもよい。
【００１２】
前記還元炉で得られた還元鉄は、６００〜８００℃に冷却してから還元鉄に付随している粉末を除去するか、または前記付随粉末を除去した還元鉄を６００〜８００℃に冷却してから圧縮成形することが好ましい。
【００１３】
前記還元鉄から除去された付随粉末は、前記混合物と混合してから塊成化することができる。
【００１４】
前記還元鉄から除去された付随粉末は磁選機で選別し、前記磁選機で選別された磁着物は、前記付随粉末を除去した還元鉄と混合して圧縮成形し、且つ前記磁選機で選別された非磁着物は、前記混合物と混合して塊成化すればよい。
【００１５】
本発明に係るホットブリケットアイアンの製造装置は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化するための塊成機と、前記塊成機で得られた塊成物を加熱還元するための還元炉と、前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去するための粉末除去手段と、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形するための圧縮成形機とを備えているところに要旨を有している。
【００１６】
前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加える手段を備えてもよい。また、前記粉末除去手段は、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えてもよい。また、前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えるか、前記粉末除去手段と前記圧縮成形機との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えてもよい。
【００１７】
上記製造装置は、前記付随粉末を前記塊成機へ送給する経路を備えてもよい。
【００１８】
また、上記製造装置は、前記付随粉末を選別するための磁選機と、前記磁選機で選別された磁着物を前記圧縮成形機へ送給する経路と、前記磁選機で選別された非磁着物を前記塊成機へ送給する経路とを備えてもよい。
【００１９】
前記粉末除去手段としては、例えば、トロンメル型のものを用いることができる。このトロンメル型粉末除去手段を構成する篩は、少なくとも２重に構成されていることが好ましい。前記トロンメル型粉末除去手段の周囲には、不活性ガスを外側から内側へ吹き付けるための手段を備えていることが推奨される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明では、還元炉で加熱還元して得られる還元鉄を圧縮成形してＨＢＩを製造するにあたり、還元鉄に付随している余分な粉末を除去してから圧縮成形を行なうことによって、ＨＢＩの強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の基本構成を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の他の構成例を示す概略図である。
【図３】図３は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の更に他の構成例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本出願人は、上記特許文献１において、圧縮成形してＨＢＩとする前の還元鉄の圧潰強度は、還元鉄に含まれるＣ量の増加にともない低下することを明らかにした。そして還元鉄を圧縮成形して得られるＨＢＩのＣ含有量を２．０〜５．０質量％とすれば、ＨＢＩの強度を高められることも明らかにした。そこで本発明者らは、ＨＢＩに含まれるＣ量を低減し、ＨＢＩの強度を一層高めるために更に鋭意検討を重ねてきた。その結果、ＨＢＩのＣ量は、還元鉄に含まれるＣ量の他、還元鉄に付随している粉末によって増大することが明らかとなった。即ち、還元炉で得られた還元鉄には多くの粉末が付随しており、この付随粉末には、酸化鉄の還元に利用されなかった炭素質還元剤が含まれていた。そのため炭素質還元剤が付随した還元鉄を圧縮成形してＨＢＩを製造すると、炭素質還元剤が還元鉄同士の結合を阻害する剥離材として作用し、ＨＢＩの強度が低下することが判明した。また、ＨＢＩに炭素質還元剤が多く含まれることによってＣ濃度が高くなり、ＨＢＩの強度が低下することも判明した。そして、還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去し、付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形すれば、高強度のＨＢＩを製造できることを見出し、本発明を完成した。
【００２３】
以下、本発明に係るＨＢＩの製造方法を実施できる製造装置について図面を用いて詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本発明に係るＨＢＩの製造装置の基本構成を示している。図１において、１は塊成機、２は回転炉床炉、３は粉末除去手段、４は圧縮成形機を夫々示している。なお、図１に示した回転炉床炉２は、還元炉の一例を示したものであり、本発明で用いる還元炉を回転炉床炉に限定する意図ではない。
【００２５】
［（１）塊成化工程］
塊成化工程では、上記塊成機１において、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化して塊成物を製造する。
【００２６】
上記酸化鉄含有物質としては、例えば、鉄鉱石、砂鉄、製鉄ダスト、非鉄製錬残渣、製鉄廃棄物などを用いることができる。上記炭素質還元剤としては、炭素含有物質を用いることができ、例えば、石炭やコークスなどを用いることができる。
【００２７】
上記酸化鉄含有物質等は、図示しない混合機で混合した後に塊成機１で塊成化する。上記混合機としては、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。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。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。
【００２８】
上記塊成機１としては、例えば、皿形造粒機（ディスク形造粒機）やドラム形造粒機（円筒形造粒機）などを用いることができる。
【００２９】
［（２）還元鉄生成工程］
還元鉄生成工程では、上記塊成化工程で得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する。即ち、図１において、上記塊成機１で得られた塊成物を、経路１０１を通して回転炉床炉２へ送給し、回転炉床炉２内で加熱する。塊成物を回転炉床炉２内で加熱することによって、塊成物に含まれる酸化鉄が還元されて還元鉄が得られる。
【００３０】
上記還元炉としては、移動炉床炉を用いることができる。移動炉床炉とは、ベルトコンベアのように炉床が炉内を移動する加熱炉であり、具体的には、図１に示した回転炉床炉２を例示できる。回転炉床炉２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）に設計されている。従って、回転方向の最上流側には塊成物を炉内に供給する装入手段が配置されると共に、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）には排出手段が設けられる。
【００３１】
上記還元炉には、加熱バーナーが設けられており、炉床上に装入した塊成物を加熱バーナーによるガス伝熱や輻射熱で加熱できる。上記炉床上の塊成物は、炉内を一周する間に加熱還元されて還元鉄を生成する。
【００３２】
上記塊成物に含まれる酸化鉄を還元炉内で加熱還元するときの条件は特に限定されないが、炉内温度を、例えば、１０００〜１４００℃とすればよい。炉内温度は、上記加熱バーナーの燃焼条件を制御することによって調整できる。
【００３３】
［（３）粉末除去工程］
粉末除去工程では、還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する。即ち、図１において、上記回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して、粉末除去手段３へ送給し、粉末除去手段３を用いて還元鉄の表面に付随している粉末（以下、付随粉末ということがある。）を除去する。付随粉末を除去することによって、後述するＨＢＩ生成工程で還元鉄同士の結合を強化でき、またＨＢＩに含まれるＣ量を低減できるため、ＨＢＩ強度を高めることができる。なお、本発明において、還元鉄に付随している粉末には、還元鉄の表面に付着している粉末も含む意味である。
【００３４】
上記粉末除去手段３としては、還元鉄に付随している粉末を除去できる装置であればその種類は特に限定されないが、例えば、還元鉄にガス（例えば、不活性ガスなど）気流中に還元鉄を投入して還元鉄に付随している粉末を気流により分離する装置、ローラースクリーン、篩などを用いることができる。もちろんこれらを適宜組み合わせて用いてもよい。
【００３５】
上記ローラースクリーンとは、軸を中心に回転可能な複数本のローラーが平行に並んで配置されており、これらのローラーが傾斜面を形成している装置である。上記ローラーは、各ローラーの間隔が調整できるように構成されている。そして経路１０２から送給される粉末付随還元鉄を傾斜面の高い側に供給することによって、還元鉄は傾斜面上を低い側へ移動する。このとき還元鉄が傾斜面の高い側から低い側へ移動する間に受ける振動によって還元鉄に付随している粉末は還元鉄から脱離し、ローラー同士の間に形成されている隙間から下方へ落下して回収される。一方、付随粉末が除去された還元鉄は、ローラースクリーン上を傾斜面の低い側まで移動し、経路１０３を通して圧縮成形機４へ送給される。
【００３６】
上記篩を用いて付随粉末を還元鉄から除去する方法としては、還元鉄を網目状の篩の上に送給して振動させる方法や、トロンメル型粉末除去手段を用いる方法が挙げられる。
【００３７】
上記トロンメル型粉末除去手段とは、篩面が円錐形または円筒形に形成されており、傾斜させた錐または筒の軸を中心として篩面が回転するように構成されている回転篩である。錐または筒の内側に送給された粉末付随還元鉄は、篩面を傾斜面の上側から下側へ移動する間に付随粉末が脱離する。トロンメル型粉末除去手段を用いることによって、設備を省スペース化できる。即ち、還元鉄の冷却をドラム型クーラーにより行う場合には、同クーラーの一部としてトロンメル型粉末除去手段を設けることができるため、冷却手段（例えば、冷却器）とは別に新たに粉末除去手段（例えば、篩）を設ける必要がないからである。
【００３８】
上記トロンメル型粉末除去手段を構成する篩は、１重でもよいが、少なくとも２重の篩を組み合わせることが好ましい。篩を複数枚用意し、その重ね具合を制御して目開きを調整することによって、上記還元鉄から除去する付随粉末の粒径を制御できる。その結果、還元鉄から除去する付随粉末量を調整でき、ＨＢＩの強度を調整できる。
【００３９】
上記トロンメル型粉末除去手段を連続操業すると、篩目の中に上記付随粉末が詰まり、目詰まりを起こすことがある。そこで上記トロンメル型粉末除去手段の周囲（篩面の裏面側）には、不活性ガス（例えば、窒素ガスなど）を篩の外側から内側へ吹き付けるためのガス供給手段を備えることが推奨される。篩面の裏面側から不活性ガスを吹き付けることによって篩の目詰まりを防止できる。
【００４０】
上記還元鉄生成工程で得られた還元鉄は、衝撃を加えた後、還元鉄に付随している粉末を除去してもよい。即ち、上記還元炉と上記粉末除去手段の間に、前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加える手段を設けてもよい（図示せず）。還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加えることによって、還元鉄に付随している付随粉末が還元鉄から剥離し易くなり、搬送過程や後の粉末除去手段で除去されやすくなる。還元鉄に加える衝撃の程度は特に限定されないが、還元鉄の一部が破砕する程度までであれば許容できる。
【００４１】
上記還元鉄に衝撃を加える手段としては、粉砕機や破砕機などを用いることができ、具体的には、インパクトクラッシャーや（ダブル）ロールクラッシャーなどを例示できる。
【００４２】
上記粉末除去手段３で上記還元鉄から除去された付随粉末は、経路１０５から回収し、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示せず）へ送給して塊成物の原料として用いることができる。
【００４３】
また、上記粉末除去手段３で回収された付随粉末の一部は、点線で示した経路１０５ａを通して後述する圧縮成形機４へ送給し、ＨＢＩの原料として用いてもよい。金属粉を配合することによって還元鉄の圧縮成形性が一層向上する場合には、経路１０５ａからの付随粉末の供給量を制御することによって、ＨＢＩに含有させる金属化された付随粉末量を調整できるため、ＨＢＩの強度を高めることができる。即ち、上述したように、ＨＢＩに付随粉末が多量に配合されていると、この付随粉末は還元鉄同士の結合を阻害する剥離材として作用する。その一方で、付随粉末には炭素質還元剤の他、還元鉄も含まれるため、付随粉末が適量であればこれに含まれる還元鉄が還元鉄同士の結合を促進し、ＨＢＩの強度を高めるのに作用すると考えられる。
【００４４】
なお、上記還元炉の出口近傍には、異物を除去するための除去手段（図示せず）を通常設けている。即ち上記還元炉の炉床表面には、上記塊成物から剥離した粉末が堆積する。この粉末には酸化鉄が含まれているため、この酸化鉄が加熱還元されると、炉床上に微細な還元鉄が生成し、これが次第に成長して鋼塊や鋼板等の異物を形成する。この異物は上記還元鉄を還元炉から排出する際に併せて排出される。そこで還元炉の出口近傍には通常異物除去手段が設けられている。異物除去手段としては、ローラースクリーンが例示される。ローラー同士の隙間を通過する粒子は上述した粉末除去手段３へ送給し、オーバーフローする塊は異物として系外へ除去される。
【００４５】
［（４）ＨＢＩ生成工程］
ＨＢＩ生成工程では、上記粉末除去工程で付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してＨＢＩ（ホットブリケットアイアン）を製造する。即ち、図１において、上記粉末除去手段３で付随粉末を除去した還元鉄は、経路１０３を通して圧縮成形機４へ送給される。この圧縮成形機４には、ホッパー４ａが設けられており、圧縮成形機４へ供給される還元鉄の量が調整されている。圧縮成形機４では、複数個の還元鉄を熱間で圧縮成形することによってＨＢＩを製造できる。
【００４６】
上記圧縮成形機４で上記還元鉄を圧縮成形するときの温度は、圧縮成形機４で許容される温度のうちできるだけ高い温度とすることが好ましい。圧縮成形機４で許容される温度は、通常、６００〜８００℃程度である。
【００４７】
なお、上記還元炉から排出される還元鉄の温度は、通常１０００℃程度であり、上記粉末除去手段３で付随粉末が除去された還元鉄の温度は、１０００℃程度である。そこで上記還元鉄の温度を圧縮成形機４の許容温度である８００℃以下にするには、還元炉と圧縮成形機４との間（即ち、粉末除去手段３の前後）に冷却手段を設ければよい。この冷却手段については、図２、図３を用いて後ほど説明する。
【００４８】
上記圧縮成形機４で還元鉄を圧縮成形して製造するＨＢＩの形態は特に限定されず、大きさは、例えば３０〜５０ｍｍ×３０〜５０ｍｍ×５０〜１５０ｍｍ程度で、形状は、例えば直方体や立方体、或いは枕状であればよい。
【００４９】
上記圧縮成形機４で製造したＨＢＩは、図１に示すように、経路１０４を通してコンベア５へ送給され、例えばヤードの堆積エリアに搬送されて蓄積される。堆積エリアで蓄積する場合は、図１に示すように、搬送途中にスプレーノズル（冷却装置）６を設けておき、ＨＢＩを冷却すればよい。蓄積されたＨＢＩは、転炉や電気炉、高炉等へ送給し、鉄源として利用できる。本発明で得られるＨＢＩは、Ｃ量を低減できているため、強度が高くなっている。従って特に高炉へ送給する場合や、長距離輸送するために搬送時に発生する衝撃が増加する場合に好適に用いることができる。
【００５０】
上記圧縮成形機４で得られたＨＢＩは６００℃前後であるため、この熱を有効活用するには、冷却せずにそのまま溶解炉（例えば、高炉、転炉、電気炉など）へ供給してもよい。
【００５１】
次に、本発明に係るＨＢＩの製造装置の他の構成例について、図２を用いて説明する。図２において、図１と重複する部分には同じ符号を付すことによって重複説明を避ける。図２は、上記図１に示した構成例において、粉末除去手段３が還元鉄を冷やすための冷却手段７を備えている構成例を示している。なお、図２には、トロンメル型の粉末除去手段３を示している。
【００５２】
図２では、回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して冷却手段７へ送給し、６００〜８００℃に冷却し、冷却後は、冷却手段７に接続されている粉末除去手段３へ送給し、還元鉄に付随している粉末を還元鉄から除去している。そして付随粉末を除去した還元鉄は、経路１０３を通して圧縮成形機４へ送給し、上述したようにＨＢＩを製造すればよい。還元炉から排出される還元鉄は、約１０００℃程度であるのに対し、圧縮成形機４の許容温度は６００〜８００℃である。そこで、図２に示すように、回転炉床炉２で得られた還元鉄を圧縮成形機４へ送給する途中に冷却手段７を設けることによって、還元鉄の温度を制御できる。
【００５３】
上記粉末除去手段３で分離除去された粉末は、経路１０５を通してコンベア８へ送給し、例えばヤードの堆積エリアに搬送して蓄積すればよい。また、還元鉄から分離除去された粉末は、上述したように、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示しない）へ送給して塊成物の原料として用いてもよいし、或いは圧縮成形機４へ送給してＨＢＩの原料として用いてもよい。
【００５４】
上記図２では、粉末除去手段３の上流側に冷却手段７設けた構成例を示したが、本発明はこの構成例に限定されるものではなく、粉末除去手段３の下流側に冷却手段７を設けてもよい（図示せず）。また、冷却手段７の上流側と下流側の両方に粉末除去手段３を設けてもよい（図示せず）。
【００５５】
次に、本発明に係るＨＢＩの製造装置の他の構成例について、図３を用いて説明する。図３において、図１、図２と重複する部分には同じ符号を付すことによって重複説明を避ける。図３は、図２に示した構成例に対し、粉末除去手段３と冷却手段７を分けて設けた構成例を示している。また、図３では、磁選機９を設けた構成例を示している。
【００５６】
図３では、回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して冷却手段７へ送給し、６００〜８００℃に冷却している。冷却後の還元鉄は、経路１０３を通して粉末除去手段３へ送給し、還元鉄に付随している粉末を除去している。付随粉末を除去した還元鉄は、経路１０３ａを通して圧縮成形機４へ送給し、ＨＢＩを製造している。このように粉末除去手段３と冷却手段７は分けて設けても良いし、図２に示すように粉末除去手段３と冷却手段７を連続して設けてもよい。
【００５７】
図３では、粉末除去手段３の上流側に冷却手段７を設けた構成例を示したが、本発明はこの構成例に限定されるものではなく、粉末除去手段３の下流側に冷却手段７を設けてもよい（図示せず）。また、冷却手段７の上流側と下流側の両方に粉末除去手段３を設けてもよい（図示せず）。即ち、回転炉床炉２で得られた還元鉄を、経路１０２を通して第１の粉末除去手段へ送給し、付随粉末をある程度除去した後、冷却手段７へ送給して所望の温度に冷却し、次いで第２の粉末除去手段へ送給して付随粉末を更に除去した後、圧縮成形機４へ送給してもよい。
【００５８】
また、図３では、粉末除去手段３で除去された付随粉末を、経路１０５を通して磁選機９へ送給し、磁着物と非磁着物を選別している。
【００５９】
上記磁選機９で選別された磁着物には、鉄分が多く含まれている。そこで、この磁着物は、経路１０５ａを通して圧縮成形機４へ送給してＨＢＩの原料として用いればよい。また、磁着物は、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示せず）へ送給し、塊成物の原料として用いてもよい。
【００６０】
上記磁選機９で選別された非磁着物には、炭素質還元剤やスラグが多く含まれている。そこで、この非磁着物は経路１０５ｂを通してコンベア８へ送給し、例えばヤードの堆積エリアに搬送して蓄積すればよい。また、非磁着物の一部についても圧縮成形機４へ送給してＨＢＩの原料として用いてもよいし、塊成機１の上流側に設けられる混合機（図示せず）へ送給して塊成物の原料として用いてもよい。
【００６１】
以上の通り、本発明によれば、還元鉄に付随している余分な粉末を除去してから圧縮成形を行なうことによって、ＨＢＩの強度を高めることができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 塊成機
２ 回転炉床炉
３ 粉末除去手段
４ 圧縮成形機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットブリケットアイアンの製造方法であって、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化する工程と、
塊成化して得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する工程と、
前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する工程と、
付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してホットブリケットアイアンを製造する工程とを含むことを特徴とするホットブリケットアイアンの製造方法。
【請求項２】
前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加えた後、還元鉄に付随している粉末を除去する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記還元炉で得られた還元鉄を６００〜８００℃に冷却してから還元鉄に付随している粉末を除去する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記付随粉末を除去した還元鉄を６００〜８００℃に冷却してから圧縮成形する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記還元鉄から除去された付随粉末と前記混合物とを混合したものを塊成化する請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記還元鉄から除去された付随粉末を磁選機で選別し、
前記磁選機で選別された磁着物を、前記付随粉末を除去した還元鉄と混合して圧縮成形し、且つ
前記磁選機で選別された非磁着物は、前記混合物と混合して塊成化する請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
ホットブリケットアイアンの製造装置であって、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化するための塊成機と、
前記塊成機で得られた塊成物を加熱還元するための還元炉と、
前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去するための粉末除去手段と、
付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形するための圧縮成形機とを備えたことを特徴とするホットブリケットアイアンの製造装置。
【請求項８】
前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加える手段を備えている請求項７に記載の製造装置。
【請求項９】
前記粉末除去手段が、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えている請求項７または８に記載の製造装置。
【請求項１０】
前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えている請求項７または８に記載の製造装置。
【請求項１１】
前記粉末除去手段と前記圧縮成形機との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えている請求項７または８に記載の製造装置。
【請求項１２】
前記付随粉末を前記塊成機へ送給する経路を備えている請求項７〜１１のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１３】
前記付随粉末を選別するための磁選機と、
前記磁選機で選別された磁着物を前記圧縮成形機へ送給する経路と、
前記磁選機で選別された非磁着物を前記塊成機へ送給する経路とを備えている７〜１２のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１４】
前記粉末除去手段がトロンメル型である請求項７〜１３のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１５】
前記トロンメル型粉末除去手段を構成する篩が、少なくとも２重に構成されている請求項１４に記載の製造装置。
【請求項１６】
前記トロンメル型粉末除去手段の周囲に、不活性ガスを外側から内側へ吹き付けるための手段を備えている請求項１４または１５に記載の製造装置。
【請求項１】
ホットブリケットアイアンの製造方法であって、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化する工程と、
塊成化して得られた塊成物を還元炉で加熱還元して還元鉄を製造する工程と、
前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去する工程と、
付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形してホットブリケットアイアンを製造する工程とを含むことを特徴とするホットブリケットアイアンの製造方法。
【請求項２】
前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加えた後、還元鉄に付随している粉末を除去する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記還元炉で得られた還元鉄を６００〜８００℃に冷却してから還元鉄に付随している粉末を除去する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記付随粉末を除去した還元鉄を６００〜８００℃に冷却してから圧縮成形する請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項５】
前記還元鉄から除去された付随粉末と前記混合物とを混合したものを塊成化する請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項６】
前記還元鉄から除去された付随粉末を磁選機で選別し、
前記磁選機で選別された磁着物を、前記付随粉末を除去した還元鉄と混合して圧縮成形し、且つ
前記磁選機で選別された非磁着物は、前記混合物と混合して塊成化する請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【請求項７】
ホットブリケットアイアンの製造装置であって、
酸化鉄含有物質と炭素質還元剤とを含む混合物を塊成化するための塊成機と、
前記塊成機で得られた塊成物を加熱還元するための還元炉と、
前記還元炉で得られた還元鉄に付随している粉末を除去するための粉末除去手段と、
付随粉末を除去した還元鉄を圧縮成形するための圧縮成形機とを備えたことを特徴とするホットブリケットアイアンの製造装置。
【請求項８】
前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元炉で得られた還元鉄に衝撃を加える手段を備えている請求項７に記載の製造装置。
【請求項９】
前記粉末除去手段が、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えている請求項７または８に記載の製造装置。
【請求項１０】
前記還元炉と前記粉末除去手段との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えている請求項７または８に記載の製造装置。
【請求項１１】
前記粉末除去手段と前記圧縮成形機との間に、前記還元鉄を冷やすための冷却手段を備えている請求項７または８に記載の製造装置。
【請求項１２】
前記付随粉末を前記塊成機へ送給する経路を備えている請求項７〜１１のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１３】
前記付随粉末を選別するための磁選機と、
前記磁選機で選別された磁着物を前記圧縮成形機へ送給する経路と、
前記磁選機で選別された非磁着物を前記塊成機へ送給する経路とを備えている７〜１２のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１４】
前記粉末除去手段がトロンメル型である請求項７〜１３のいずれかに記載の製造装置。
【請求項１５】
前記トロンメル型粉末除去手段を構成する篩が、少なくとも２重に構成されている請求項１４に記載の製造装置。
【請求項１６】
前記トロンメル型粉末除去手段の周囲に、不活性ガスを外側から内側へ吹き付けるための手段を備えている請求項１４または１５に記載の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１４４７８８（Ｐ２０１２−１４４７８８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０６２（Ｐ２０１１−５０６２）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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