專利名稱：鐵礦石燒結(jié)用炭材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在燒結(jié)鐵礦石來制造燒結(jié)礦時能夠用作燃料的炭材。
背景技術(shù)：
在燒結(jié)礦的制造中，首先，以粉狀鐵礦石為主原料，通過滾筒式混合機等將由石灰石、硅石、蛇紋巖等副原料、固體燃料、返礦等構(gòu)成的配合原料混合并造粒，形成模擬粒子， 在將配合原料的模擬粒子以層狀裝入燒結(jié)燒結(jié)小車上后，將表層的配合原料中的固體燃料點燃，通過從燒結(jié)燒結(jié)小車的下方吸引通風(fēng)，使燃燒依次向下層轉(zhuǎn)移，對裝入的配合原料進(jìn)行燒成，從而形成燒結(jié)礦。作為以往制造燒結(jié)礦時的固體燃料，一直使用了粉焦。粉焦是通過對用焦?fàn)t制造的塊焦中的粒度小且不能裝入高爐的焦炭進(jìn)行篩分而得到的。此外，作為粉焦以外的鐵礦石燒結(jié)用的固體燃料，例如以下專利文獻(xiàn)1及2所述的固體燃料是公知的。在專利文獻(xiàn)1中記載了將制造燒結(jié)礦時配合的燃料(燃料炭材)的10重量％以上與通過在300°C 900°C的溫度范圍內(nèi)對煤炭進(jìn)行熱分解而得到的炭進(jìn)行配合的技術(shù)。此外，在專利文獻(xiàn)2中公開了將由炭和部分還原礦石構(gòu)成的固體物質(zhì)作為燒結(jié)用的燃料的技術(shù)，其中所述炭是通過將粉狀鐵礦石和煤炭的混合物加熱并保持到足夠用于煤炭熱分解的300°C 900°C而得到的?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-230558號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開平5-230557號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題近年來，無煙煤及成為粉焦的原料的粘結(jié)性煤的價格一直在上升。所以，一直尋求能夠用于制造燒結(jié)礦的更廉價的替代固體燃料。此外，從環(huán)境上的問題出發(fā)，一直謀求降低二氧化碳的排放量，為達(dá)到此目的，一直要求降低燃料的單位消耗量。所以，作為替代的固體燃料，希望其比以往的固體燃料的燃燒效率更優(yōu)良。另外，一直謀求增大高爐的出鐵量、提高出鐵比，因此燒結(jié)礦的增產(chǎn)及燒結(jié)礦質(zhì)量的提高是不可缺的。所以，一直要求與采用以往的固體燃料時相比可改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率的新的燒結(jié)礦制造方法。在此方面，在專利文獻(xiàn)1或2中，對于燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率的改善沒有任何公開。再者，與二氧化碳同樣，也一直要求降低燒結(jié)機排放氣體中的氮氧化物(NOx)。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種鐵礦石燒結(jié)用的固體燃料即炭材，其與以往所用的燒結(jié)用燃料相比更廉價，燃燒效率優(yōu)良，且能夠改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率，同時還可實現(xiàn)燒結(jié)礦生產(chǎn)時的氮氧化物排放量的降低。用于解決問題的手段本發(fā)明是鑒于上述問題點而完成的，作為其要旨的部分如下。(1) 一種炭材，其是作為鐵礦石燒結(jié)用的固體燃料而使用的炭材，其特征在于，其具有以下的性質(zhì)(i)反應(yīng)開始溫度為550°C以下；(ii)揮發(fā)成分(VM)為1. 0%以上；(iii)氫與碳的原子數(shù)比(H/C)為0. 040以上；(iv)用水銀壓入法測定的孔徑為0. 1 10 μ m的氣孔的量為50mm7g以上。(2)根據(jù)(1)所述的炭材，其特征在于，所述炭材進(jìn)一步具有以下的性質(zhì)(ν)反應(yīng)速度最大溫度為600°C以下；(vi) 1000°C時的反應(yīng)速度為0. ltoin-1以上。(3)根據(jù)(1)或( 所述的炭材，其特征在于，所述炭材進(jìn)一步具有以下的性質(zhì)(vii)顯微強度指數(shù)(MSIa21)為20以上。(4)根據(jù)(1)或(2)所述的炭材，其特征在于，所述炭材是以次煙煤或褐煤作為原料制造的。(5)根據(jù)C3)所述的炭材，其特征在于，所述炭材是以次煙煤或褐煤作為原料而制造的。(6) 一種燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于，采用(1)或(2)所述的炭材作為固體燃料。(7) 一種燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于，采用(3)所述的炭材作為固體燃料。(8) 一種燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于，采用(4)所述的炭材作為固體燃料。在本說明書中，所謂反應(yīng)開始溫度指的是以下的溫度。即，將規(guī)定重量(10 20mg)的調(diào)整到規(guī)定的粒度(0. 15 0. 25mm)的試樣裝入熱天平中，在空氣氣氛中以規(guī)定的升溫速度(10°C/min)升溫，測定重量減少量。這里，將重量減少率穩(wěn)定且超過0.002(1/ min)的溫度稱為反應(yīng)開始溫度。此外，在本說明書中，將重量減少曲線的斜率達(dá)到最大的溫度(單位時間的重量減少為最大時的溫度)稱為反應(yīng)速度最大溫度。此外，在本說明書中，所謂1000°C時的反應(yīng)速度，指的是將規(guī)定重量(10 20mg) 的調(diào)整到規(guī)定的粒度(0. 15 0. 25mm)的試樣裝入熱天平中，在氮氣氛中升溫到1000°C， 然后使氣氛為空氣氣氛的初期時的單位時間的重量減少比(重量減少量與初期重量的比) (1/min)ο此外，本說明書中的揮發(fā)成分(VM)能夠用JIS M8812中記載的方法進(jìn)行測定。此外，氫與碳的原子數(shù)比(H/C)能夠基于通過元素分析測定的碳與氫的重量百分率(％及 ，通過 H/C = (H% /1) /(C% /12)來求出。此外，在本說明書中，氣孔量通過水銀壓入法測定。水銀壓入法是對多孔質(zhì)粒子等試樣一邊施加壓力一邊使水銀浸入其細(xì)孔中，從壓力和壓入的水銀量的關(guān)系得到細(xì)孔徑分布等信息的方法。作為由該水銀壓入法得到的氣孔量分布，能夠采用用于測定固體物質(zhì)內(nèi)的孔徑為0.01 100 μ m的尺寸的氣孔量分布的設(shè)備即一般所用的水銀孔率計來確定。此外，在本說明書中，所謂顯微強度指數(shù)(MSIa21)，指的是在Φ24. 2XL300mm的圓筒容器內(nèi)裝入0. 5 1. Omm試樣2g和Φ 7. 9mm鐵球12個，在以25rpm的轉(zhuǎn)速施加800個旋轉(zhuǎn)的沖擊后，用70目(0.21mm)的篩子來篩分，測定重量時的+0. 21mm(0. 21mm以上)的重量相對于試樣重量的重量百分率。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種鐵礦石燒結(jié)用的燃料，其與以往所用的燒結(jié)用燃料相比更廉價，燃燒效率優(yōu)良，且能夠改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率，同時還可實現(xiàn)燒結(jié)礦生產(chǎn)時的氮氧化物排放量的降低。


圖1是本發(fā)明的實施方式的炭材的制造工序的示意圖。圖2是表示實施例H及比較例A的氣孔量分布的曲線圖。圖3是表示實施例H及比較例A的重量與溫度的關(guān)系的曲線圖。圖4是表示實施例H及比較例A的重量減少率與溫度的關(guān)系的曲線圖。圖5是采用本發(fā)明的實施方式的炭材的燒結(jié)礦的制造工序的示意圖。圖6是表示燒結(jié)過程中的燒結(jié)原料的狀態(tài)的示意圖。
具體實施例方式本發(fā)明的實施方式的炭材例如可通過以次煙煤或褐煤為原料，采用例如回轉(zhuǎn)爐等熱分解爐對其進(jìn)行熱分解來制造。該次煙煤或褐煤與粉焦相比，能夠非常廉價地得到，即使考慮到生產(chǎn)成本等，也比以往的固體燃料廉價。再有，本發(fā)明的實施方式的炭材的原料也不限定于此，還能夠以煤化程度比粘結(jié)性煤低的煤炭類(不粘煤和弱粘煤、普通煤、次煙煤、 褐煤等)、更具體地講能夠以氧與碳的原子數(shù)比(0/C)為0. 07以上的煤炭為原料。其中，如果將原料規(guī)定為次煙煤或褐煤，則在采用本發(fā)明的實施方式的炭材來制造燒結(jié)礦時，可進(jìn)一步改善生產(chǎn)率及成品率，因此是優(yōu)選的。首先，通過舉例對本發(fā)明的實施方式的炭材的制造進(jìn)行具體的說明。圖1是本發(fā)明的實施方式的炭材1的制造工序的示意圖，2是熱分解爐(回轉(zhuǎn)爐)，是通過隔熱壁形成與大氣氣氛隔斷的內(nèi)部空間的封閉容器。此外，3是預(yù)熱爐，4是噴水冷卻器。此外，在圖1 中，實線箭頭表示次煙煤或褐煤等炭材的原料及制造的炭材1的流動。另一方面，虛線箭頭表示通過熱分解工序等生成的氣體的流動。首先，把成為原料的次煙煤或褐煤裝填到料斗(未圖示)中，經(jīng)由第1回轉(zhuǎn)閥fe 供給到預(yù)熱爐3的螺旋式輸送機3a。經(jīng)由螺旋式輸送機3a裝入預(yù)熱爐3內(nèi)的次煙煤或褐煤在預(yù)熱爐3內(nèi)作為前處理例如在490°C下被加熱而除去水分。該被前處理過的次煙煤或褐煤從預(yù)熱爐3送出，然后經(jīng)由第2回轉(zhuǎn)閥恥供給到回轉(zhuǎn)爐2的螺旋式輸送機加，裝入回轉(zhuǎn)爐2內(nèi)。在回轉(zhuǎn)爐2內(nèi)，以任意的速度一邊攪拌、移動作為原料的次煙煤或褐煤，一邊在650 850°C下進(jìn)行熱分解。由此，從次煙煤或褐煤釋放出揮發(fā)成分(VM 烴類、CO、H2等氣體成分)的一部分及焦油。另一方面，殘留在回轉(zhuǎn)爐內(nèi)的固體成分被稱為炭，其成為具有后述的性質(zhì)的本發(fā)明的實施方式的炭材。該炭在從回轉(zhuǎn)爐2內(nèi)送出后被噴水冷卻器4冷卻，然后可保存下來供燒結(jié)爐使用。通過回轉(zhuǎn)爐2中的熱分解制造的炭材(炭)通常與堅固的焦炭不同，是具有粉化性的炭材。眾所周知，焦炭是在焦?fàn)t中在1100 1200°C下干餾而成的，煤炭粒子相互粘結(jié)而形成塊狀，但本發(fā)明的炭材不需要這樣的粘結(jié)性，只要是從煤炭中除去了一部分揮發(fā)成分和焦油而得到的熱分解產(chǎn)物就可以。再有，在本實施方式中，在進(jìn)行了利用預(yù)熱爐3的前處理后，裝入回轉(zhuǎn)爐2進(jìn)行熱分解，但也可以省略該前處理，直接進(jìn)行熱分解。此外，冷卻方法也沒有特別的限定，除了噴水冷卻器以外，也可以使用外部冷卻式的旋轉(zhuǎn)冷卻器。此外，通過熱分解而生成的氣體(VM氣體)通過從爐內(nèi)供給到氣體利用設(shè)備可進(jìn)行再利用。具體而言，可以將經(jīng)由熱分解產(chǎn)生的氣體作為燃料供給到回轉(zhuǎn)爐1，從而將次煙煤或褐煤熱分解。此外，也能夠在通過燃燒爐6使該氣體燃燒后，把產(chǎn)生的燃燒排氣送出到預(yù)熱爐2，從而在預(yù)熱過程中進(jìn)行有效利用。這樣，通過在650 850°C下對次煙煤或褐煤進(jìn)行熱分解而制造的本發(fā)明的實施方式的炭材(炭)，其揮發(fā)成分(VM)為1.0%以上，氫與碳的原子數(shù)比(H/C)為0.040以上，及用水銀壓入法測定的孔徑為0. 1 10 μ m的氣孔的量為50mm7g以上，反應(yīng)開始溫度為550°C以下。S卩，揮發(fā)成分(VM)為1.0%以上的本發(fā)明的實施方式的炭材化學(xué)結(jié)構(gòu)容易切斷， 在與鐵礦石等一同裝入燒結(jié)爐時，可在更低的溫度下開始反應(yīng)。此外，通過使原子數(shù)比(H/ C)為0.040以上，在結(jié)構(gòu)內(nèi)含有較多氫原子，從而包含使芳香族的多環(huán)化不能充分進(jìn)行、化學(xué)結(jié)構(gòu)容易切斷、在低溫下開始反應(yīng)這樣的結(jié)構(gòu)。此外，通過用水銀壓入法測定的孔徑為0. 1 10 μ m的氣孔的量為50mm7g以上， 與值比50mm7g小時相比，燃燒開始溫度低，燃燒速度快，因此進(jìn)一步促進(jìn)燒結(jié)反應(yīng)。再有， 孔徑小于0. 1 μ m的小氣孔在燒結(jié)層的反應(yīng)氣氛條件下，氧的擴散速度與燃燒速度相比相對較慢，因此小氣孔的量的大小不能成為決定燃燒性的因素。此外，大于10 μ m的氣孔， 由于氣孔表面積小，因此對燃燒性的影響小。所以，在本發(fā)明的實施方式的炭材中，孔徑為 0. 1 10 μ m的氣孔的量能對燃燒性施加大的影響。這里，為了更加容易理解，圖2中示出后述的實施例H的炭材和粉焦即比較例A的氣孔量分布。如圖2所示，在實施例H中孔徑為0. 1 10 μ m的尺寸的氣孔與比較例A相比存在非常多。而且，對于揮發(fā)成分(VM)、原子數(shù)比(H/C)及用水銀壓入法測定的孔徑為0. 1 10 μ m的氣孔的量方面具有以上性質(zhì)的炭材，反應(yīng)開始溫度為550°C以下，在比粉焦低的溫度下開始反應(yīng)。這里，為了更加容易理解，圖3中示出實施例H和比較例A的重量減少曲線， 圖4中示出縱軸為圖3的一次微分、表示溫度與反應(yīng)速度的關(guān)系的重量減少率曲線。如圖3 及圖4所示，實施例H的炭材與比較例A的粉焦相比，反應(yīng)開始溫度為低溫，在550°C以下。因而，由該炭材構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的固體燃料在燒結(jié)機內(nèi)被點燃時，在比粉焦低的溫度下釋放出烴等氣體(燃燒氣體)。該燃燒氣體對燒結(jié)用原料及燃料的升溫進(jìn)行加速，同時在燃燒帶促進(jìn)燒結(jié)反應(yīng)，改善燃燒效率，因此能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)用燃料的單位消耗量的削減，與以往相比能夠削減燒結(jié)礦制造時的二氧化碳的排放量。此外，采用由該炭材構(gòu)成的本發(fā)明的實施方式的固體燃料制造的燒結(jié)礦與使用粉焦制造時相比強度高，所以能夠改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率。而且，由于如上所述可改善燃燒效率，因此燃燒時的氮氧化物的發(fā)生量降低。認(rèn)為這是由于因燃燒性好而使得炭材周邊的CO濃度相對高，容易還原從炭材產(chǎn)生的氮氧化物。 所以，通過采用本實施方式的炭材來制造燒結(jié)礦，與以往相比能夠削減燒結(jié)礦生產(chǎn)時的氮氧化物的排放量。再有，關(guān)于揮發(fā)成分(VM)高的炭材，如果在燒結(jié)機中使用，則在低溫區(qū)域產(chǎn)生的揮發(fā)成分(VM)的一部分無助于燃燒，被吸引到集塵器、鼓風(fēng)機，因此集塵器等有時需要更頻繁的維修，需要花費工時及成本。因此，本發(fā)明的實施方式的炭材優(yōu)選揮發(fā)成分(VM)為 10%以下。此外，本發(fā)明的實施方式的炭材，優(yōu)選反應(yīng)速度最大溫度為600°C以下，1000°C時的反應(yīng)速度為0. IQmin-1以上。通過具有該性質(zhì)，能夠進(jìn)一步促進(jìn)燒結(jié)反應(yīng)，因而能夠進(jìn)一步改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率。再者，本發(fā)明的實施方式的炭材除了以上的條件以外，優(yōu)選顯微強度指數(shù) (MSIa21)為20以上。當(dāng)在20以上時，可更進(jìn)一步改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率。這樣顯微強度指數(shù)在20以上時可更進(jìn)一步改善生產(chǎn)率及成品率的理由雖不清楚，但認(rèn)為是因為， 在與原料鐵礦石混合、造粒，調(diào)整配合原料的過程中，本發(fā)明的實施方式的炭材被破壞而成為微粉的比率降低，因而在作為配合原料的造粒物的表面，本發(fā)明的實施方式的炭材的露出率提高，結(jié)果造粒物的著火性提高，另外可抑制微粉化，結(jié)果因飛散而不能發(fā)揮作為燃料的功能的部分減少。接著，關(guān)于采用本實施方式的炭材的燒結(jié)礦的制造，舉例對采用下方吸引式的特勞氏(Dwight-Lloyd)式燒結(jié)機時進(jìn)行說明。圖5是燒結(jié)礦的制造工序的示意圖，10是燒結(jié)機，11 (Ila lid)是料斗，12 (12a，12b)是滾筒式混合機。首先，將成為燒結(jié)礦的原料的粉狀或破碎調(diào)整到適當(dāng)粒度的鐵礦石、石灰石及蛇紋巖等副原料、返礦、本實施方式的炭材或粉焦等固體燃料裝填到鐵礦石用料斗11a、副原料用料斗lib、返礦用料斗Ilc及固體燃料用料斗Ild中。將從各料斗送出的鐵礦石、副原料、返礦及固體燃料以規(guī)定的比率裝填到混煉用的滾筒式混合機12a中，進(jìn)行破碎及混煉， 然后在造粒用滾筒式混合機12b中添加水分進(jìn)行造粒，形成模擬粒子(造粒物)。在將該模擬粒子裝填到緩沖斗13中后，用滾筒式進(jìn)料機14下料，以層狀裝入到特勞氏式燒結(jié)機10 的環(huán)形燒結(jié)小車IOa上，以達(dá)到規(guī)定的厚度(例如500 700mm)(以下，將層疊有該模擬粒子的層稱為原料層31)。接著，通過點火爐15將燒結(jié)小車IOa上的表層的造粒物(模擬粒子)中的固體燃料點燃，開始燒結(jié)過程。著火后，通過風(fēng)箱IOb —邊朝下方吸引空氣，一邊使固體燃料及從固體燃料釋放出的揮發(fā)成分燃燒，通過其燃燒熱將燒結(jié)小車IOa上的模擬粒子燒結(jié)，形成燒結(jié)塊40。圖6示意性地示出燒結(jié)過程中的燒結(jié)原料的狀態(tài)，例示了將本實施方式的固體燃料作為燒結(jié)用燃料時的燒結(jié)小車IOb上的燒結(jié)原料的某個時刻的溫度分布。通過點火爐15 將原料層31上部的本實施方式的炭材等點燃，燃燒帶32向下方降低，但在燃燒帶正下方的干燥帶33中通過燃燒氣體將原料及燃料升溫。另一方面，先前燃燒結(jié)束的部分的溫度下降，成為冷卻帶；34。除圖6以外，通過參照圖5，也可示意性地理解隨著向環(huán)形的燒結(jié)小車IOa的折回點的接近，燃燒進(jìn)行，原料層31減少，同時冷卻帶34增加，從而形成燒結(jié)塊40的情況。再有，圖6所示的溫度分布與將粉焦作為固體燃料的以往情況實質(zhì)上是相同的。
經(jīng)過燒結(jié)過程形成的燒結(jié)塊在從環(huán)形的燒結(jié)小車IOa被送出后，被第1破碎機16 破碎，被冷卻器17通風(fēng)冷卻。接著，在通過網(wǎng)篩18及第2破碎機19被進(jìn)一步破碎后，供給多段式的篩子20，成為具有規(guī)定粒徑的燒結(jié)礦。另一方面，未達(dá)到規(guī)定粒徑的燒結(jié)礦成為返礦，作為燒結(jié)原料進(jìn)行再利用。 再有，通過燒結(jié)過程產(chǎn)生的氣體被從風(fēng)箱IOb送出，經(jīng)由集塵器21、風(fēng)扇22從排氣筒23排出。本發(fā)明的實施方式的炭材能夠作為裝填到料斗中的固體燃料的至少一部分使用。 燒結(jié)礦制造中使用的固體燃料中的本實施方式的炭材的混合比例沒有特別的限定，也可使固體燃料全部為本實施方式的炭材，也可將本發(fā)明的實施方式的炭材與粉焦混合而使用。實施例以下，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。再有，只要不妨礙本發(fā)明的目的，本發(fā)明并不限定于以下所示的條件等。由表1所示的原料，采用回轉(zhuǎn)爐，在650 850°C進(jìn)行熱分解來制造實施例C I 的炭材。這些條件決定了揮發(fā)成分(VM)的比例、氫與碳的原子數(shù)比(H/C)、反應(yīng)開始溫度、 反應(yīng)速度最大溫度、1000°C時的反應(yīng)速度、用水銀壓入法測定的0. 1 10 μ m氣孔量(采用水銀孔率計進(jìn)行測定)、及顯微強度指數(shù)。S卩，關(guān)于反應(yīng)開始溫度，將IOmg的粒度調(diào)整到0. 15 0. 25mm的試樣裝入熱天平， 在空氣氣氛中以10°c /min的升溫速度升溫，測定重量減少量。將此時的重量減少率穩(wěn)定且超過0. 002 (1/min)的溫度作為反應(yīng)開始溫度。此外，關(guān)于反應(yīng)速度最大溫度，從上述的重量減少量的測定做成圖1所示的重量原料曲線，將該重量減少曲線的斜率達(dá)到最大時的溫度(單位時間的重量減少量達(dá)到最大時的溫度)作為反應(yīng)速度最大溫度。此外，關(guān)于1000°C時的反應(yīng)速度，通過將IOmg的粒度調(diào)整到0. 15 0. 25mm的試樣裝入熱天平，在氮氣氛中升溫到1000°c，然后使氣氛為空氣氣氛，對初期時的單位時間的重量減少比(重量減少量與初期重量之比)(1/rnin)進(jìn)行測定來決定。此外，用JIS M8812中記載的方法測定了揮發(fā)成分(VM)。此外，基于通過元素分析測定的碳和氫的重量百分比及H%，根據(jù)H/C = (H% /1)/(C%/12)算出了氫與碳的原子數(shù)比(H/C)。此外，采用水銀孔率計測定了利用水銀壓入法測量的孔徑為0. 1 10 μ m的氣孔的量。此外，關(guān)于顯微強度指數(shù)(MSIa21),通過在0^4.2XL300mm的圓筒容器內(nèi)裝入 0. 5 1. Omm試樣2g和Φ 7. 9mm鐵球12個，在以25rpm的轉(zhuǎn)速施加800個旋轉(zhuǎn)的沖擊后， 用70目(0.21mm以上)的篩來篩分，測定重量，求出此時的+0. 21mm(0. 21mm以上)的重量
相對于試樣重量的重量百分率來確定。另外，通過燒結(jié)鍋試驗對采用實施例C I的炭材時的燒結(jié)礦的生產(chǎn)率和成品率進(jìn)行了評價。作為燒結(jié)鍋試驗，采用直徑30cm、層高60cm的燒結(jié)試驗裝置，用規(guī)定的配合原料即澳洲產(chǎn)鐵礦石53%、巴西產(chǎn)鐵礦石30%、石灰石14%、蛇紋巖3% (都為質(zhì)量％ )實施了制造燒結(jié)礦的試驗。首先，將配合原料裝入燒結(jié)試驗裝置內(nèi)直到60cm的高度后，對原料層的表層的炭材進(jìn)行了用丙烷氣體燃燒器添加90秒鐘的操作。然后，在15kPa的固定負(fù)壓下，一邊向下方吸引空氣，一邊進(jìn)行燒結(jié)反應(yīng)。結(jié)束了一系列的燒結(jié)處理的燒結(jié)體在被充分冷卻后，使其從an高度落下4次進(jìn)行破碎，將粒度為5mm以上的作為燒結(jié)礦回收。從該物料衡算測定了燒結(jié)礦的生產(chǎn)率和成品率。按生產(chǎn)率和成品率進(jìn)行評價，與采用粉焦(炭材A)的基準(zhǔn)條件相比較，將同等時評價為Δ，將優(yōu)良時評價為〇，將更優(yōu)良時評價為◎。此外，還對該燒結(jié)鍋試驗中的排氣中的NOx進(jìn)行了測定。其結(jié)果示于表1。此外，作為比較例A，采用粉焦作為固體燃料，進(jìn)行了與實施例同樣的測定及評價。另外，作為比較例B，將炭材用的原料規(guī)定為粘結(jié)煤，用與實施例同樣的方法制造炭材，進(jìn)行了與實施例同樣的測定及評價。如表1所示，反應(yīng)開始溫度都為550°C以下的實施例C I與粉焦的比較例相比， 生產(chǎn)率提高，同時也改善了成品率。特別是，反應(yīng)速度最大溫度為600°C以下、且1000°C時的反應(yīng)速度為0. IgmirT1以上的實施例F I進(jìn)一步改善了生產(chǎn)率、成品率。再者，滿足以上條件、且顯微強度指數(shù)為20以上的實施例H及I可得到生產(chǎn)率及成品率進(jìn)一步改善的效果。此外，還能削減排氣中的NOx的濃度。
權(quán)利要求
1.一種炭材，其是作為鐵礦石燒結(jié)用的固體燃料而使用的炭材，其特征在于，其具有以下的性質(zhì)(i)反應(yīng)開始溫度為550°C以下； ( )揮發(fā)成分VM為1.0%以上；(iii)氫與碳的原子數(shù)比H/C為0.040以上；(iv)用水銀壓入法測定的孔徑為0.1 10 μ m的氣孔的量為50mm7g以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭材，其特征在于，所述炭材進(jìn)一步具有以下的性質(zhì) (ν)反應(yīng)速度最大溫度為600°C以下；(vi)1000°C時的反應(yīng)速度為0. ltoin-1以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭材，其特征在于，所述炭材進(jìn)一步具有以下的性質(zhì)(vii)顯微強度指數(shù)MSIa21為20以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭材，其特征在于，所述炭材是以次煙煤或褐煤作為原料制造的。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的炭材，其特征在于，所述炭材是以次煙煤或褐煤作為原料而制造的。
6.一種燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1或2所述的炭材作為固體燃 料。
7.一種燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于，采用權(quán)利要求3所述的炭材作為固體燃料。
8.一種燒結(jié)礦的制造方法，其特征在于，采用權(quán)利要求4所述的炭材作為固體燃料。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鐵礦石燒結(jié)用的燃料，其比以往所用的燒結(jié)用燃料廉價，燃燒效率優(yōu)良，且能夠改善燒結(jié)礦的生產(chǎn)率及成品率，并且還可實現(xiàn)燒結(jié)礦生產(chǎn)時的氮氧化物排放量的降低，該燃料是作為鐵礦石燒結(jié)用的燃料而使用的炭材，其具有以下性質(zhì)(i)反應(yīng)開始溫度為550℃以下；(ii)揮發(fā)成分(VM)為1.0％以上；(iii)氫與碳的原子數(shù)比(H/C)為0.040以上；(iv)用水銀壓入法測定的孔徑為0.1～10μm的氣孔的量為50mm3/g以上。
文檔編號C22B1/16GK102300965SQ20108000635
公開日2011年12月28日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月2日
發(fā)明者笠間俊次, 野村誠治 申請人:新日本制鐵株式會社