專利名稱：高密度還原鐵的制造方法以及高密度還原鐵的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在高爐、熔解爐、電爐等轉(zhuǎn)爐或制鋼爐的熔解原料中使用的高密度還原鐵的制造方法以及高密度還原鐵的制造裝置。
背景技術(shù)：
目前的還原鐵團(tuán)塊(briquette)的制造方法的一部分如圖9所示。由轉(zhuǎn)底爐等直接還原爐制造的還原鐵R，如圖9所示那樣，經(jīng)漏斗50被供應(yīng)到團(tuán)塊機(jī)設(shè)備51上。在上述團(tuán)塊機(jī)設(shè)備51上具有滾筒狀的壓塊機(jī)(briquetter)以及破碎機(jī) (breaker)。通過上述壓塊機(jī)，還原鐵R被加壓成形為以規(guī)定間隔具有切槽的板狀，接著，被上述破碎機(jī)各個(gè)切斷。由此，形成還原鐵團(tuán)塊B。上述壓塊機(jī)將多個(gè)DRI (直接還原鐵)壓入HBI (熱團(tuán)塊還原鐵)尺寸的模具中并進(jìn)行加壓成形。上述HBI在其運(yùn)送中例如與空氣反應(yīng)而發(fā)熱，并且以不產(chǎn)生裂紋的方式被壓縮為表觀密度5. Og/cm3以上。為了形成這樣的高密度，使用壓塊機(jī)用的特殊的加壓裝置。這些還原鐵團(tuán)塊B接著被投入到驟冷槽(quench tank) 52中，由槽內(nèi)的水迅速冷卻。被水冷卻后的還原鐵團(tuán)塊B'被運(yùn)出傳送帶53從驟冷槽52收回而成為產(chǎn)品(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。由上述方法制造的還原鐵團(tuán)塊B'(參照?qǐng)D10)主要作為可以廉價(jià)地得到原料、燃料的國(guó)家的制鋼用鐵源，輸出到其他的國(guó)家。(現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn))(專利文獻(xiàn))專利文獻(xiàn)1 日本國(guó)特開平6-316718號(hào)公報(bào)上述還原鐵團(tuán)塊B ’不是外販用的，例如，在被運(yùn)送到與相同的團(tuán)塊機(jī)設(shè)備相鄰的制鋼工廠或高爐中來(lái)使用的情況下，不需要那么考慮運(yùn)送時(shí)的破裂，不需要設(shè)置上述的團(tuán)塊機(jī)設(shè)備51。但是，即使不經(jīng)過利用團(tuán)塊機(jī)設(shè)備51的加壓工程而要冷卻還原鐵R，在還原鐵R本身上也存在粒度分布，此外，由于還原鐵R內(nèi)的氣孔率高，還存在不能將尺寸不同的還原鐵 R以相同冷卻速度冷卻的問題。此外，由于氣孔率高，所以也存在不能抑制保管中的再氧化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮以上那樣的目前的還原鐵團(tuán)塊的制造方法中的問題而提出的發(fā)明。 本發(fā)明提供一種高密度還原鐵的制造方法以及高密度還原鐵的制造裝置，其不使用團(tuán)塊機(jī)設(shè)備，可以抑制還原鐵的再氧化，并且可以在相同冷卻速度下冷卻。此外，提供一種高密度還原鐵的制造方法以及高密度還原鐵的制造裝置，其可以達(dá)到目標(biāo)金屬化率并且可以抑制強(qiáng)度下降。本發(fā)明的特征在于，不像現(xiàn)有技術(shù)的HBI那樣令塊狀還原鐵成塊化，而是以將一個(gè)一個(gè)塊狀還原鐵散開的狀態(tài)，與HBI相比在低壓下壓縮，形成可以抑制再氧化的程度的表觀密度。a.本發(fā)明的還原鐵團(tuán)塊的制造方法，是一種從通過直接還原制鐵法得到的一個(gè)塊狀還原鐵來(lái)得到一個(gè)高密度還原鐵的方法，其要點(diǎn)在于，將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入加壓裝置，利用可夾持該塊狀還原鐵的上述加壓裝置的按壓部，在高溫下對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓，將加壓后的上述塊狀還原鐵冷卻。在本發(fā)明的高密度還原鐵的制造方法中，可以使用“生顆粒(氧化鐵顆粒)”或“生團(tuán)塊(氧化鐵團(tuán)塊)”。在本說(shuō)明書中，將氧化鐵顆粒或氧化鐵團(tuán)塊被還原后的物質(zhì)稱為“塊狀還原鐵”。此外，在本說(shuō)明書中，所謂“高密度還原鐵”，是指對(duì)被供應(yīng)到直接還原爐而被還原而得到的“塊狀還原鐵”進(jìn)行加壓壓縮進(jìn)而提高密度的物質(zhì)。高密度還原鐵與利用熱團(tuán)塊機(jī)設(shè)備的壓縮成形相比，壓縮的程度小。根據(jù)本發(fā)明，對(duì)通過直接還原制鐵法得到的上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓，在得到了具有大致相同尺寸的高密度還原鐵之后進(jìn)行冷卻。由此，這些高密度還原鐵的氣孔率下降， 從而空氣或水可以侵入的空隙減少，因此，抑制再氧化引起的金屬化率的降低。因此，即使在對(duì)冷卻方法不采取特別辦法的情況下，也可以避免因冷卻速度的差而導(dǎo)致金屬化率出現(xiàn)差異的情況。像這樣，在本發(fā)明的高密度還原鐵的制造方法中，由于不需要控制高密度還原鐵的冷卻速度，所以不需要控制冷卻速度的設(shè)備。在本發(fā)明的還原鐵團(tuán)塊的制造方法中，可以具有平行配置的一對(duì)輥?zhàn)鳛樯鲜霭磯翰浚ㄟ^設(shè)置在各輥的圓周方向表面的凹部對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓。此外，可以通過連續(xù)呈波狀地形成在各輥的圓周方向表面的多個(gè)上述凹部對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓。在上述高密度還原鐵的制造方法中，為了使一個(gè)塊狀還原鐵成為高密度化而規(guī)定上述凹部彼此的對(duì)向距離，可以基于后述的兩個(gè)尺寸設(shè)計(jì)的任意一個(gè)來(lái)規(guī)定。(1)調(diào)整上述凹部之間的對(duì)向距離為當(dāng)設(shè)上述塊狀還原鐵的3維方向尺寸中的代表尺寸為d，設(shè)上述凹部的最深部間對(duì)向距離為D時(shí)，滿足D彡(0. 5 1. 0)d的關(guān)系。(2)調(diào)整上述凹部彼此的對(duì)向距離為當(dāng)設(shè)含有還原前的炭材的氧化鐵顆粒(生顆粒)或者氧化鐵團(tuán)塊(生團(tuán)塊)的3維方向尺寸中的代表尺寸為d'，設(shè)上述凹部的最深部間對(duì)向距離為D時(shí)，滿足D彡(0.3 0.9)d'的關(guān)系。其中，代表尺寸d是以塊狀還原鐵的體積的1/3次方來(lái)定義的值，代表尺寸d'是以氧化鐵顆?；蛘哐趸F團(tuán)塊的體積的1/3次方來(lái)定義的值。此外，對(duì)于該調(diào)整，為了達(dá)到目標(biāo)的密度，也可以通過控制輥產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩的值來(lái)進(jìn)行。
上述(1)、⑵的不同在于，在上述(1)中，以作為加壓對(duì)象的塊狀還原鐵(由直接還原制鐵法制造的物質(zhì))的尺寸為基準(zhǔn)來(lái)規(guī)定，相對(duì)于此，在上述O)中，以制造作為加壓對(duì)象的塊狀還原鐵之前的原料坯料即生顆粒或生團(tuán)塊的尺寸為基準(zhǔn)來(lái)規(guī)定。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是可以基于從生顆?；蛏鷪F(tuán)塊的制造條件或制造裝置規(guī)格推斷的值來(lái)決定最佳的輥間尺寸D。并且，通過還原時(shí)的收縮，還原鐵(塊狀還原鐵)的尺寸是還原前的生顆粒、生團(tuán)塊的0. 7 0. 9倍。在上述高密度還原鐵的制造方法中，在對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓的情況下，優(yōu)選使表觀密度為2. 25士0. 75g/cm3的上述塊狀還原鐵的表觀密度上升到4. 0士 1. Og/cm3的范圍。此外，優(yōu)選通過將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置的導(dǎo)向裝置，將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置。此外，在對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓的情況下，可以將因上述塊狀還原鐵等的碎裂而產(chǎn)生的粉末(碎裂粉末)與上述塊狀還原鐵一起導(dǎo)入上述加壓裝置。由此，可以實(shí)現(xiàn)碎裂粉末的有效利用。此外，在上述高密度還原鐵的制造方法中，上述塊狀還原鐵的冷卻可以通過水冷或者氣體冷卻來(lái)進(jìn)行。例如，上述水冷可以通過將冷卻水噴射到被運(yùn)送的上述高密度還原鐵上來(lái)進(jìn)行，此外，可以通過將上述高密度還原鐵浸漬在水中來(lái)進(jìn)行。b.本發(fā)明的高密度還原鐵的制造裝置，是一種從通過直接還原制鐵法得到的一個(gè)塊狀還原鐵來(lái)制造一個(gè)高密度還原鐵的裝置，其要點(diǎn)在于，所述制造裝置具有加壓裝置，其在高溫下對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓來(lái)提高密度；導(dǎo)向裝置，其將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置；按壓部，其設(shè)置在上述加壓裝置上，可以從相對(duì)的兩側(cè)夾持并大致包裹上述塊狀還原鐵，并在高溫下對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓；以及冷卻裝置，其對(duì)密度因上述按壓部的壓縮而得到了提高的高密度還原鐵進(jìn)行冷卻。在本發(fā)明的高密度還原鐵的制造裝置中，在具有平行配置的一對(duì)輥?zhàn)鳛樯鲜霭磯翰康那闆r下，在各輥的圓周方向表面上可以形成用于對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓的凹部。此外，作為上述導(dǎo)向裝置，可以具有積存上述塊狀還原鐵的漏斗；以及設(shè)置在該漏斗的下部且將通路縮小成可使一個(gè)上述塊狀還原鐵通過的出口部。此外，作為上述導(dǎo)向裝置，可以具有積存上述塊狀還原鐵的漏斗；以及使從該漏斗供應(yīng)且重合成多層的上述塊狀還原鐵展開為一層并引導(dǎo)向上述一對(duì)輥的振動(dòng)給料機(jī)。此外，作為上述導(dǎo)向裝置，可以具有積存上述塊狀還原鐵的漏斗；以及使從該漏斗供應(yīng)的上述塊狀還原鐵整齊排列后引導(dǎo)向上述一對(duì)輥的帶導(dǎo)向板的槽。此外，可以在上述出口部或者上述帶導(dǎo)向板的槽附加振動(dòng)裝置。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，不需要特別構(gòu)成的、需要高動(dòng)力并且加壓部的磨損高的大規(guī)模的團(tuán)塊機(jī)設(shè)備，就可以使塊狀還原鐵均一地高密度化。進(jìn)而，根據(jù)本發(fā)明，作為產(chǎn)品整體可以維持目標(biāo)金屬化率，并且可以抑制強(qiáng)度下降。


圖1是表示本發(fā)明的高密度還原鐵的制造裝置的基本構(gòu)成的主視圖；圖2是圖1所示的輥的重要部分放大圖；圖3是表示用于對(duì)加壓裝置供應(yīng)還原鐵顆粒的導(dǎo)向裝置的構(gòu)成的主視圖；圖4是表示本發(fā)明的第二導(dǎo)向裝置的構(gòu)成的主視圖；圖5是表示本發(fā)明的第三導(dǎo)向裝置的構(gòu)成的立體圖；圖6是表示本發(fā)明的第四導(dǎo)向裝置的構(gòu)成的立體圖；圖7是表示本發(fā)明的第五導(dǎo)向裝置的構(gòu)成的主視圖；圖8是表示圖7的導(dǎo)向裝置的變形例的主視圖；圖9是表示目前的還原鐵團(tuán)塊制造裝置的主視圖；圖10是利用圖9的制造裝置制造的還原鐵團(tuán)塊的立體圖；圖11是表示本發(fā)明的高密度還原鐵的形狀的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖所示的實(shí)施方式詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。1.高密度還原鐵的制造裝置的基本構(gòu)成圖1是表示本發(fā)明的高密度還原鐵的制造裝置1的基本構(gòu)成。在圖1中，由未圖示的直接還原爐制造的還原鐵顆粒(塊狀還原鐵)R在高溫 (600 800°C )下被供應(yīng)給作為加壓裝置的滾壓成形機(jī)裝置2。上述滾壓成形機(jī)裝置2由相對(duì)配置的一對(duì)輥h、2b及其驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)構(gòu)成。 一個(gè)輥加繞沿著水平方向配置的旋轉(zhuǎn)軸2c向箭頭A方向旋轉(zhuǎn)，另一個(gè)輥2b繞沿著水平方向配置的旋轉(zhuǎn)軸2d向箭頭B方向旋轉(zhuǎn)。各輥加以及2b的長(zhǎng)度(圖紙厚度方向)在本實(shí)施方式中例如為250mm，相對(duì)的各輥加以及2b之間的間隙可以在1 30mm的范圍內(nèi)調(diào)整。S卩，輥加的旋轉(zhuǎn)軸2c固定，輥 2b的旋轉(zhuǎn)軸2d被樞軸支承于在水平方向上可以移動(dòng)的臂。上述臂在從液壓缸伸縮的桿的作用下可以在上述水平方向移動(dòng)。并且，由于還原鐵顆粒R為塊狀且粒徑分布在5 40mm的范圍，所以輥加以及2b 之間的間隙要與還原鐵顆粒R的平均粒徑相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。2.輥的構(gòu)成圖2表示上述輥加以及2b的重要部分放大圖。在輥加的外周面，在輥圓周方向(C方向)上隔開規(guī)定的間隔而形成有多個(gè)凹部 2e。由此，輥加整體具有連續(xù)的波形面(截面)。此外，在與輥加相對(duì)的輥2b上，在與上述凹部加相對(duì)的部位也形成有多個(gè)凹部2f。由此，輥2b整體具有連續(xù)的波形面(截面)。像這樣通過在輥h、2b的圓周方向上，以在輥加以及沘的旋轉(zhuǎn)時(shí)可相對(duì)的配置來(lái)形成有多個(gè)凹部&、2f，從而在輥2a、2b之間的間隙可以卷入還原鐵顆粒R。并且，在設(shè)輥加的圓周方向表面積為100%的情況下，上述凹部加的開口面積所占的比例為70 80%。排成一列的多個(gè)上述凹部加以及上述凹部2f作為按壓部E起作用，該按壓部E
7用來(lái)對(duì)還原鐵顆粒R —個(gè)一個(gè)地加壓而提高密度。該按壓部E可以在輥的旋轉(zhuǎn)軸方向上設(shè)置多列。此外，只要令輥2a、2b的圓周方向表面為粗面，就可以抑制還原鐵顆粒R的打滑從而高效地將還原鐵顆粒R卷入到按壓部D。此外，通過令輥 、2b的外周從其旋轉(zhuǎn)軸方向看為波形，也可以提高卷入的效率。此外，按壓部E上的各凹部&、2f被構(gòu)成為可以?shī)A持并包裹還原鐵顆粒R。凹部 2e,2f彼此的對(duì)向距離按照下述方式調(diào)整當(dāng)設(shè)還原鐵顆粒R的3維方向尺寸中的代表尺寸為d，設(shè)凹部&、2f的最深部間對(duì)向距離為D時(shí)，滿足D彡(0. 5 1. 0)d的關(guān)系。此外，凹部&、2f彼此的對(duì)向距離還可以通過含有還原前的炭材的生顆粒(未圖示)的尺寸來(lái)規(guī)定。在此情況下，上述凹部加、2€彼此的對(duì)向距離按照下述方式調(diào)整當(dāng)設(shè)上述生顆粒的3維方向尺寸中的代表尺寸為d'，設(shè)該凹部的最深部間對(duì)向距離為D時(shí)，滿足D彡(0.3 0.9)d'的關(guān)系。在本實(shí)施方式中，通過上述滾壓成形機(jī)裝置2之前的還原鐵顆粒R的表觀密度為 2. 25士0. 75g/cm3。通過上述滾壓成形機(jī)裝置2而被加壓、密度提高了的高密度還原鐵F (參照?qǐng)D11)的表觀密度為4. 0 士 1. Og/cm3。輥加、213的輥壓以及轉(zhuǎn)矩被設(shè)定為對(duì)還原鐵顆粒R進(jìn)行加壓而成形為高密度還原鐵所需的值。在此，當(dāng)成形如圖10所示那樣的還原鐵團(tuán)塊B'時(shí)，不需要達(dá)到在團(tuán)塊機(jī)設(shè)備上設(shè)定那樣的大的輥壓以及轉(zhuǎn)矩。并且，即使使用目前的團(tuán)塊機(jī)設(shè)備，也可以降低輥壓而進(jìn)行類似的塊狀化。但是， 團(tuán)塊機(jī)設(shè)備由于以將數(shù)個(gè)還原鐵顆粒在高壓下塊狀化為一個(gè)為目的，所以像本發(fā)明那樣在低壓下的區(qū)域中，不適于在各顆粒上施加均等的壓力的作用。3.冷卻裝置的構(gòu)成返回圖1說(shuō)明冷卻裝置的構(gòu)成。從滾壓成形機(jī)裝置2被分別排出(落下)的高密度還原鐵F被擋住而接在傳送帶 3上，并被沿水平方向(箭頭G方向)運(yùn)送。在上述傳送帶3的運(yùn)送目的地配置有噴射冷卻水Wa的噴霧器噴嘴(冷卻裝置)4， 可以利用冷卻水Wa來(lái)冷卻通過傳送帶3運(yùn)送的高密度還原鐵F。在本實(shí)施方式中，以 3000C /分以下的冷卻速度進(jìn)行冷卻。被迅速冷卻后的高密度還原鐵F例如積聚在倉(cāng)庫(kù)的堆積區(qū)。當(dāng)在還原鐵顆粒的尺寸不一致的狀態(tài)下過冷卻時(shí)，制造的還原鐵的冷卻就會(huì)不均勻地進(jìn)行。因此，需要控制冷卻，從而必須設(shè)置為此的冷卻設(shè)備。與此相對(duì)，根據(jù)本發(fā)明的高密度還原鐵的制造方法，通過對(duì)由直接還原制鐵法得到的塊狀還原鐵顆粒進(jìn)行加壓來(lái)提高密度，從而成為再氧化之原因的空隙縮小。由于接著該工序進(jìn)行冷卻，所以可以在大致均一的冷卻速度下進(jìn)行冷卻。因此，不產(chǎn)生上述那樣的過冷卻的問題，也不需要用于控制冷卻的設(shè)備。此外，在上述實(shí)施方式中說(shuō)明了對(duì)高密度還原鐵F噴射冷卻水來(lái)迅速冷卻的冷卻方法，但是高密度還原鐵F的冷卻也可以通過在水中浸漬來(lái)進(jìn)行。進(jìn)而，此外，冷卻方法不限于上述水冷，也可以為氣體冷卻。在此，所謂氣體冷卻，例如包括對(duì)高密度還原鐵F噴射壓縮空氣來(lái)迅速冷卻的方法、或?qū)Ω呙芏冗€原鐵F噴射空氣和惰性氣體的混合氣體或者僅噴射惰性氣體來(lái)冷卻的方法等。4.導(dǎo)向裝置的構(gòu)成圖3表示用于對(duì)在滾壓成形機(jī)裝置2的輥2a、2b上形成的凹部&、2f —個(gè)一個(gè)供應(yīng)還原鐵顆粒R的導(dǎo)向裝置5的構(gòu)成。該圖所示的導(dǎo)向裝置5具有漏斗5a，該漏斗fe的出口部恥的通路被縮窄成還原鐵顆粒R可以一個(gè)一個(gè)通過的程度。裝入到上述漏斗fe中的還原鐵顆粒R在重力作用下移動(dòng)到下方的出口部恥，被直接供應(yīng)到按壓部E。并且，漏斗fe的出口部尺寸被設(shè)定為約1. Id。但是，d是還原鐵顆粒R的代表尺寸。上述導(dǎo)向裝置5可以將還原鐵顆粒R展開成一層并供應(yīng)給上述滾壓成形機(jī)裝置2 的按壓部E各列。圖4是表示第二導(dǎo)向裝置10的構(gòu)成的主視圖。該圖所示的導(dǎo)向裝置10由積存還原鐵顆粒R的漏斗11和在該漏斗11的下方以向前下方傾斜的狀態(tài)配置的振動(dòng)給料機(jī)12構(gòu)成。振動(dòng)給料機(jī)12由槽1 和振動(dòng)裝置12b構(gòu)成，槽1 用于接收從漏斗11供應(yīng)的還原鐵顆粒R并且將該還原鐵顆粒R運(yùn)送到滾壓成形機(jī)裝置2的按壓部E，振動(dòng)裝置12b使該槽1 振動(dòng)。由漏斗11供應(yīng)且多層重合的狀態(tài)的還原鐵R被展開成一層，并一個(gè)一個(gè)地被供應(yīng)到按壓部E。并且，上述槽12a的前端部12c的出口寬度被窄縮成逐漸變細(xì)，以使還原鐵顆粒R 一個(gè)一個(gè)通過。此外，上述振動(dòng)裝置12b可以是使用電磁顫震器(vibrator)等進(jìn)行電振動(dòng)的振動(dòng)裝置，也可以是使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)從而機(jī)械地振動(dòng)的振動(dòng)裝置。圖5是表示第三導(dǎo)向裝置20的構(gòu)成的立體圖。該圖所示的導(dǎo)向裝置20由積存還原鐵顆粒R的漏斗21和在該漏斗21下方且以向前下方傾斜的狀態(tài)配置的槽(帶導(dǎo)向板的槽)22構(gòu)成。該情況下的槽22的傾斜角被設(shè)定為還原鐵顆粒R可以在其自重作用下滾動(dòng)的角度。上述漏斗21的出口由與輥h、2b的旋轉(zhuǎn)軸方向平行地配置的狹縫構(gòu)成。上述槽22的橫向?qū)挾缺粯?gòu)成為與漏斗21的狹縫寬度W大致相同，槽22被多個(gè)導(dǎo)向板2 平行分隔。由此，在槽22上形成多個(gè)通路。由漏斗21供應(yīng)的還原鐵顆粒R被導(dǎo)向板22a分為多個(gè)還原鐵顆粒R列，并從多個(gè)通路被一個(gè)一個(gè)地供應(yīng)到按壓部E。并且，在此情況下，在輥h、2b的圓周方向表面，在輥h、2b的旋轉(zhuǎn)軸方向上設(shè)有多列的凹部&、2f，使得可以對(duì)從多個(gè)列供應(yīng)的還原鐵顆粒R進(jìn)行加壓。圖6是表示第四導(dǎo)向裝置30的構(gòu)成的立體圖。該圖所示的導(dǎo)向裝置30由圖5所示的漏斗21和在該漏斗21的下方且以向前下方傾斜的狀態(tài)配置的振動(dòng)給料機(jī)31構(gòu)成。上述振動(dòng)給料機(jī)31由槽31a和使該槽31a振動(dòng)的振動(dòng)裝置31b構(gòu)成，其中槽31a 在俯視時(shí)形成為逐漸變細(xì)，側(cè)視時(shí)以向前下方傾斜的狀態(tài)配置，上述振動(dòng)給料機(jī)31將從漏斗31供應(yīng)的還原鐵顆粒R分為多列，并且一個(gè)一個(gè)地供應(yīng)到按壓部E。并且，在此情況下，在輥h、2b的圓周方向表面，在輥 、2b的旋轉(zhuǎn)軸方向上也設(shè)有多列凹部&、2f，使得可以對(duì)從多個(gè)列供應(yīng)的還原鐵顆粒R進(jìn)行加壓。在設(shè)輥加的圓周方向表面積為100%的情況下，上述凹部2e的開口面積所占的比例為70 80%。圖7是表示第五導(dǎo)向裝置40的構(gòu)成的立體圖。上述導(dǎo)向裝置40主要由朝向下方被形成為逐漸變細(xì)的筒狀噴射器40a和設(shè)置在該筒狀噴射器40a內(nèi)且繞筒狀噴射器40a的筒軸旋轉(zhuǎn)的螺旋給料機(jī)40b構(gòu)成。上述導(dǎo)向裝置40通過螺旋給料機(jī)40b的旋轉(zhuǎn)使裝入在上述筒狀噴射器40a內(nèi)的還原鐵顆粒R向下方移動(dòng)，從而可以從開口面積被窄縮的噴射器出口 40c供應(yīng)到按壓部E。圖8所示的導(dǎo)向裝置在圖3所示的漏斗fe的出口部恥上附加有振動(dòng)裝置41，從而對(duì)通過出口部恥內(nèi)的還原鐵顆粒R施以振動(dòng)。根據(jù)該構(gòu)成，可以防止出口部恥處的還原鐵顆粒R的堵塞，從而可以進(jìn)行更加穩(wěn)定的供應(yīng)。5.碎裂粉末的再利用在通過上述滾壓成形機(jī)裝置2將上述還原鐵顆粒R在高溫下逐個(gè)加壓從而提高密度時(shí)，產(chǎn)生因還原鐵顆粒R的碎裂而產(chǎn)生的粉末(碎裂粉末)。這樣的碎裂粉末被圖9所示那樣的驟冷槽等捕集，可以與上述還原鐵顆粒R同時(shí)供應(yīng)并加壓。通過還原鐵顆粒R的碎裂而產(chǎn)生的粉末的主要成分為鐵，只要循環(huán)應(yīng)用這些資源，就可以削減丟棄量，并且可以有效活用資源從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。并且，在上述實(shí)施方式中，以還原鐵顆粒R為例進(jìn)行了說(shuō)明，但是還原鐵不一定必須為顆粒狀，也可以為生團(tuán)塊。以上，說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，只要在權(quán)利要求的范圍所記載的范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種各樣的變更而實(shí)施。本申請(qǐng)基于2009年5月 15日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)(特愿2009-119158)以及2010年5月14日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)(特愿2010-111862)，分別參照并引入其內(nèi)容。符號(hào)說(shuō)明
1-高密度還原鐵的制造裝置；
2-滾壓成形機(jī)裝置(加壓裝置)
2a、2b-棍；
2c、2d-旋轉(zhuǎn)軸；
2e、2f-凹部；
3-傳送帶；
4-噴霧器噴嘴(冷卻裝置)；
5-導(dǎo)向裝置；
5a_漏斗；
5b-出口部；
10-第二導(dǎo)向裝置；
20-第三導(dǎo)向裝置；
30-第四導(dǎo)向裝置；
40-第五導(dǎo)向裝置；
E-按壓部；F-高密度還原鐵；R-還原鐵顆粒(塊狀還原鐵)
權(quán)利要求
1.一種高密度還原鐵的制造方法，其是從通過直接還原制鐵法得到的一個(gè)塊狀還原鐵來(lái)得到一個(gè)高密度還原鐵的方法，其特征在于，將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入加壓裝置，利用可夾持該塊狀還原鐵的上述加壓裝置的按壓部，在高溫下對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓，將加壓后的上述塊狀還原鐵冷卻。
2.如權(quán)利要求1所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，具有平行配置的一對(duì)輥?zhàn)鳛樯鲜霭磯翰?，通過設(shè)置在各輥的圓周方向表面的凹部對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓。
3.如權(quán)利要求2所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，通過呈波狀地形成在各輥的圓周方向表面的多個(gè)上述凹部對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓。
4.如權(quán)利要求2或者3所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，上述凹部之間的對(duì)向距離被調(diào)整為當(dāng)設(shè)上述塊狀還原鐵的3維方向尺寸中的代表尺寸為d，設(shè)該凹部的最深部間對(duì)向距離為D時(shí)，滿足D彡(0. 5 1. 0)d的關(guān)系。
5.如權(quán)利要求2或者3所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，上述凹部彼此的對(duì)向距離被調(diào)整為當(dāng)設(shè)含有還原前的炭材的氧化鐵顆粒的3維方向尺寸中的代表尺寸為d'，設(shè)該凹部的最深部間對(duì)向距離為D時(shí)，滿足D彡(0.3 0.9)d' 的關(guān)系。
6.如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，在對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓時(shí)，使表觀密度為2. 25士0. 75g/cm3的上述塊狀還原鐵的表觀密度上升到4. 0士 1. Og/cm3的范圍。
7.如權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，通過將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置的導(dǎo)向裝置，將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置。
8.如權(quán)利要求1 7中任意一項(xiàng)所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，將在對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓時(shí)因上述塊狀還原鐵等的碎裂而產(chǎn)生的粉末與上述塊狀還原鐵一起導(dǎo)入上述加壓裝置。
9.如權(quán)利要求1 8中任意一項(xiàng)所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，通過水冷、氣體冷卻中的任意一種冷卻方法進(jìn)行上述塊狀還原鐵的加壓后的冷卻。
10.如權(quán)利要求9所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，上述水冷是通過在運(yùn)送加壓后的上述高密度還原鐵的同時(shí)，對(duì)其灑水來(lái)進(jìn)行的。
11.如權(quán)利要求9所述的高密度還原鐵的制造方法，其中，上述水冷是通過將加壓后的上述高密度還原鐵浸漬在水中來(lái)進(jìn)行的。
12.—種高密度還原鐵的制造裝置，其是從通過直接還原制鐵法得到的一個(gè)塊狀還原鐵來(lái)制造一個(gè)高密度還原鐵的裝置，其特征在于，所述制造裝置具有加壓裝置，其在高溫下對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓來(lái)提高密度； 導(dǎo)向裝置，其將上述塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置；按壓部，其設(shè)置在上述加壓裝置上，可以從相對(duì)的兩側(cè)夾持并大致包裹上述塊狀還原鐵，并在高溫下對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓；以及冷卻裝置，其對(duì)密度因上述按壓部的壓縮而得到了提高的高密度還原鐵進(jìn)行冷卻。
13.如權(quán)利要求12所述的高密度還原鐵的制造裝置，其中，具有平行配置的一對(duì)輥?zhàn)鳛樯鲜霭磯翰?，在各輥的圓周方向表面形成有用于對(duì)上述塊狀還原鐵進(jìn)行加壓的凹部。
14.如權(quán)利要求12所述的高密度還原鐵的制造裝置，其中，作為上述導(dǎo)向裝置，具有積存上述塊狀還原鐵的漏斗；以及設(shè)置在該漏斗的下部且將通路縮小成可使一個(gè)上述塊狀還原鐵通過的出口部。
15.如權(quán)利要求13所述的高密度還原鐵的制造裝置，其中，作為上述導(dǎo)向裝置，具有積存上述塊狀還原鐵的漏斗；以及使從該漏斗供應(yīng)的由多層構(gòu)成的上述塊狀還原鐵展開為一層并引導(dǎo)向上述一對(duì)輥的振動(dòng)給料機(jī)。
16.如權(quán)利要求13所述的高密度還原鐵的制造裝置，其中，作為上述導(dǎo)向裝置，具有積存上述塊狀還原鐵的漏斗；以及使從該漏斗供應(yīng)的上述塊狀還原鐵整齊排列后引導(dǎo)向上述一對(duì)輥的帶導(dǎo)向板的槽。
17.如權(quán)利要求14所述的高密度還原鐵的制造裝置，其中， 在上述出口部設(shè)有振動(dòng)裝置。
18.如權(quán)利要求16所述的高密度還原鐵的制造裝置，其中， 在上述帶導(dǎo)向板的槽設(shè)有振動(dòng)裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高密度還原鐵的制造方法以及其裝置，可以不需要大型的團(tuán)塊機(jī)設(shè)備而將塊狀還原鐵均勻冷卻，作為產(chǎn)品整體可以維持目標(biāo)金屬化率，并且可以抑制強(qiáng)度下降。該裝置是從通過直接還原制鐵法得到的一個(gè)塊狀還原鐵(R)來(lái)制造高密度還原鐵的裝置，其特征在于，具有加壓裝置(2)，其將塊狀還原鐵在高溫下加壓并提高密度；導(dǎo)向裝置(5)，其將塊狀還原鐵導(dǎo)入上述加壓裝置；按壓部(2a、2b)，其設(shè)置在加壓裝置上，可以從相對(duì)的兩側(cè)夾持并大致包裹塊狀還原鐵并在高溫下加壓；以及冷卻裝置(4)，其對(duì)被上述按壓部壓縮而密度提高了的高密度還原鐵進(jìn)行冷卻。
文檔編號(hào)C21B13/00GK102388153SQ201080016201
公開日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者原田孝夫, 堤博文 申請(qǐng)人:株式會(huì)社神戶制鋼所