本發(fā)明涉及含碳團(tuán)塊礦、含碳團(tuán)塊礦的制造方法及其制造裝置，更詳細(xì)而言涉及能夠提高強(qiáng)度的含碳團(tuán)塊礦、含碳團(tuán)塊礦的制造方法及其制造裝置。

背景技術(shù)：

全世界鐵產(chǎn)量的60％左右是通過(guò)14世紀(jì)開發(fā)的高爐法來(lái)生產(chǎn)的。高爐法是將經(jīng)過(guò)燒結(jié)過(guò)程的鐵礦石和焦炭等一起放入高爐，并吹入高溫空氣而將鐵礦石還原成鐵從而制造鐵錠的方法。

由于高爐法從反應(yīng)特性考慮要求具有一定程度以上的強(qiáng)度并具有能夠確保爐內(nèi)通氣性的粒度的原料，所以使用將粉狀鐵礦石制成塊狀的燒結(jié)礦和將粉煤干餾而制成塊狀的焦炭。

但是，塊狀的燒結(jié)礦，相比粉狀鐵礦石，每單位體積的氣體接觸面積極小，即便在高爐內(nèi)結(jié)束還原之后與碳的接觸面積仍小，從而碳難以滲透至已還原的鐵的內(nèi)部。因此，燒結(jié)礦存在由于熔融溫度高而在熔融時(shí)需要大量能源，鐵水的生產(chǎn)速度慢的根本性問(wèn)題。

對(duì)此，開發(fā)了一種在混合極小粉狀鐵礦石和碳材料而制造像煤餅、球團(tuán)等這樣的含碳團(tuán)塊礦(以下，稱為“成型碳”)之后，在rhf(rotaryhearthfurnace，轉(zhuǎn)底爐)中引導(dǎo)還原而直接制造還原鐵的工序。

在還原鐵的制造中，確保高爐中能夠使用的常溫、熱強(qiáng)度是非常重要的。在現(xiàn)有技術(shù)中，雖然使用像水泥這樣的無(wú)機(jī)粘合劑而通過(guò)養(yǎng)護(hù)確保了強(qiáng)度，但存在難以確保高爐內(nèi)需要的熱強(qiáng)度的問(wèn)題。

為了克服上述問(wèn)題，開發(fā)出了將在制造部分還原鐵時(shí)使用的碳材料用作粘合劑的技術(shù)。該技術(shù)是利用煤炭在約300～500℃左右的溫度下軟化熔融并在其以上的溫度下固化的特性，將混合有碳材料的成型碳在軟化熔融溫度下燒制，由此引導(dǎo)碳材料的軟化熔融以及固化而用作成型碳中的粘合劑從而確保常溫強(qiáng)度的技術(shù)。對(duì)于碳材料的軟化熔融現(xiàn)象而言，已知碳材料的加熱速度越塊其效果越大，因此盡可能加快燒制爐內(nèi)成型碳的加熱速度對(duì)成型碳的常溫強(qiáng)度的提高更有效。然而，在像窯爐(kiln)這樣密封的燒制爐在利用燃燒器直接加火而使成型碳升溫時(shí)難以管理成型碳的溫度，而在窯爐外部供給熱的間接加熱方式的情況下，存在團(tuán)塊礦的升溫速度慢的問(wèn)題。另外，由于在燒制爐內(nèi)發(fā)生成型碳中煤炭揮發(fā)物的揮發(fā)，而存在難以處理?yè)]發(fā)物的問(wèn)題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)：kr1448083b

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供能夠提高強(qiáng)度的含碳團(tuán)塊礦、含碳團(tuán)塊礦的制造方法及其制造裝置。

本發(fā)明提供能夠減少環(huán)境污染的含碳團(tuán)塊礦、含碳團(tuán)塊礦的制造方法及其制造裝置。

本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法可以包括：利用混合鐵原料和碳材料而成的混合物制造成型碳的步驟；將上述成型碳裝入臺(tái)車而形成原料層的步驟；以及使上述臺(tái)車向燒制爐內(nèi)部移動(dòng)而進(jìn)行熱處理的步驟，進(jìn)行上述熱處理的步驟包括：對(duì)在上述燒制爐內(nèi)部產(chǎn)生的排出氣體中的一部分進(jìn)行收集的步驟；使收集的上述排出氣體燃燒而生成熱風(fēng)的步驟；以及將上述熱風(fēng)供給至上述燒制爐的至少一部分區(qū)域的步驟。

可以將上述燒制爐劃分為干燥區(qū)域、煤炭氣化區(qū)域、燒制區(qū)域以及冷卻區(qū)域，在收集上述排出氣體中的一部分的步驟中，在上述燒制爐的煤炭氣化區(qū)域收集揮發(fā)氣體。

可以在生成上述熱風(fēng)的步驟中，使上述揮發(fā)氣體燃燒而生成800℃至900℃的熱風(fēng)。

可以在將上述熱風(fēng)供給至上述燒制爐的至少一部分區(qū)域的步驟中，上述熱風(fēng)的溫度被調(diào)節(jié)為500℃至600℃進(jìn)行供給。

可以在上述熱風(fēng)的溫度低于500℃的情況下，在將熱風(fēng)供給至上述燒制爐之前在熱風(fēng)爐加熱上述熱風(fēng)，然后進(jìn)行供給。

可以在上述熱風(fēng)爐加熱上述熱風(fēng)的步驟中，將外氣供給至上述熱風(fēng)爐。

可以在上述熱風(fēng)的溫度高于600℃的情況下，在上述熱風(fēng)爐中對(duì)上述熱風(fēng)混合外氣而使上述熱風(fēng)冷卻。

被供給至上述燒制爐的熱風(fēng)可以具有1％至5％的氧濃度。

上述熱風(fēng)可以被供給至上述燒制爐的燒制區(qū)域。

可以將上述燒制區(qū)域的溫度控制在300℃至700℃的范圍。

在上述燒制區(qū)域中，可以將上述成型碳的升溫速度調(diào)節(jié)成50℃至60℃。

可以在上述燒制區(qū)域中，使上述碳材料軟化熔融。

利用本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法來(lái)制造的含碳團(tuán)塊礦可以具有140kgf/p至160kgf/p的常溫強(qiáng)度。

本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造裝置可以包括：多個(gè)漏斗，該多個(gè)漏斗供鐵原料以及碳材料收容；混合機(jī)，該混合機(jī)與上述漏斗連接，接受上述鐵原料和碳材料的供給而進(jìn)行混合；成型機(jī)，該成型機(jī)具備從上述混合機(jī)接受混合物的供給而壓縮成型碳的壓縮部件；燒制爐，該燒制爐形成供裝入有成型碳的臺(tái)車移動(dòng)的路徑；燃燒爐，該燃燒爐使上述燒制爐中產(chǎn)生的排出氣體中的至少一部分燃燒而生成熱風(fēng)；以及氣體供給配管，該氣體供給配管使上述燃燒爐和上述燒制爐連通，將上述熱風(fēng)中的至少一部分供給至上述燒制爐。

上述燒制爐可以包括干燥區(qū)域、煤炭氣化區(qū)域、燒制區(qū)域以及冷卻區(qū)域，上述燃燒爐可以與上述煤炭氣化區(qū)域連通。

可以在上述氣體供給配管具備將上述熱風(fēng)向上述燒制爐引導(dǎo)的送風(fēng)機(jī)。

上述氣體供給配管可以與用于將上述熱風(fēng)向外部排出的分支管連接，可以在上述分支管具備脫硫裝置和選擇性地開閉上述分支管的閥。

可以在上述氣體供給配管具備溫度測(cè)定機(jī)。

上述氣體供給配管可以與上述燒制區(qū)域連通。

可以在上述氣體供給配管與上述燒制爐之間具備熱風(fēng)爐。

在上述熱風(fēng)爐可以具備燃燒器和用于使外氣流入的導(dǎo)入口。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，能夠使用將利用極小粉狀鐵礦石和碳材料制造出的成型碳燒制的過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體中的一部分來(lái)控制燒制爐內(nèi)溫度以及氧濃度。由此，能夠抑制碳材料的燃燒地使成型碳燒制，由此增大成型碳的強(qiáng)度。即，能夠使在燒制過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體中的一部分、例如揮發(fā)氣體燃燒而產(chǎn)生熱風(fēng)，并使這樣產(chǎn)生的熱風(fēng)在燒制爐循環(huán)而控制燒制爐內(nèi)溫度以及氧濃度。因此，能夠在燒制過(guò)程中對(duì)成型碳進(jìn)行迅速加熱而在抑制成型碳內(nèi)碳材料的燃燒的同時(shí)使碳材料軟化熔融，從而抑制成型碳內(nèi)氣孔的產(chǎn)生，由此能夠提高成型碳的強(qiáng)度。

另外，能夠使在燒制過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體向燒制爐內(nèi)循環(huán)，由此降低由排出氣體引起的環(huán)境污染。

附圖說(shuō)明

圖1是按順序示出本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法的順序圖。

圖2是示出在利用本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法來(lái)制造含碳團(tuán)塊礦的過(guò)程中對(duì)排出氣體進(jìn)行處理的過(guò)程的順序圖。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造裝置的構(gòu)成的框圖。

圖4是示意性示出本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法的圖。

圖5是示意性示出本發(fā)明的另一實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法的圖。

附圖標(biāo)記的說(shuō)明

100、110：漏斗；200：混合機(jī)；300：成型機(jī)；400：燒制爐；500：燃燒爐；600：熱風(fēng)爐；700：篩選機(jī)；800：脫硫裝置；900：煙囪。

具體實(shí)施方式

以下，參照隨附的附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。然而，本發(fā)明并不限定于下文中公開的實(shí)施例，而是能夠以相互不同的多種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，這些實(shí)施例僅僅是為了使本發(fā)明的公開完整，向具有常規(guī)知識(shí)的人員完整地傳遞發(fā)明的范圍而提供的。為了在附圖中清楚地表示各個(gè)要素，將大小夸張或放大表示，并且在附圖中相同的附圖標(biāo)記是指相同的要素。

圖1是按順序示出本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法的順序圖，圖2是示出在利用本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法來(lái)制造含碳團(tuán)塊礦的過(guò)程中對(duì)排出氣體進(jìn)行處理的過(guò)程的順序圖，圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造裝置的構(gòu)成的框圖。

參照?qǐng)D1，本發(fā)明實(shí)施例所涉及的含碳團(tuán)塊礦的制造方法包括：準(zhǔn)備鐵原料以及碳材料的步驟(s100、s200)；將鐵原料和碳材料混合的步驟(s300)；將混合鐵原料和碳材料而成的混合物成型而制造成型碳的步驟(s400)；將成型碳裝入臺(tái)車而形成原料層的步驟(s500)；以及使臺(tái)車向燒制爐內(nèi)部移動(dòng)而對(duì)成型碳進(jìn)行熱處理，來(lái)制造含碳團(tuán)塊礦的步驟(s600)。并且，參照?qǐng)D2，對(duì)成型碳進(jìn)行熱處理的步驟還可以包括使成型碳在熱處理即燒制的過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體中的一部分燃燒而制造熱風(fēng)，并使該熱風(fēng)在燒制爐內(nèi)部循環(huán)的步驟。該步驟可以包括：收集排出氣體的步驟(s610)；加熱排出氣體而制造熱風(fēng)的步驟(s620)；以及將熱風(fēng)供給至燒制爐400的步驟(s640)。另外，根據(jù)需要，還可以包括在將熱風(fēng)供給至燒制爐400之前再加熱熱風(fēng)的步驟(s630)。

在此，鐵原料是含有鐵成分的物質(zhì)，作為被還原劑可以利用鐵礦石、鐵氧化物、煉鋼工序中產(chǎn)生的含鐵粉塵以及爐渣中至少任意一種。另外，碳材料作為使鐵原料還原的還原劑，可以利用在煤炭以及煉鋼工序中產(chǎn)生的含碳粉塵中的至少任意一種。

如圖3所示，用于利用這樣的過(guò)程來(lái)制造含碳團(tuán)塊礦的含碳團(tuán)塊礦的制造裝置可以包括：分別收容鐵原料和碳材料的多個(gè)漏斗100、110；與各漏斗100、110連接，并接受鐵原料以及碳材料的供給而進(jìn)行混合的混合機(jī)200；具備對(duì)混合機(jī)200中混合的混合物進(jìn)行壓縮的壓縮部件的成型機(jī)300；形成為供在成型機(jī)300中制造出的含碳團(tuán)塊礦、即成型碳裝入內(nèi)部，并具備加熱部件，并對(duì)成型碳進(jìn)行熱處理而制造含碳團(tuán)塊礦的燒制爐400；以及對(duì)在燒制爐400制造出的成型碳進(jìn)行粒度分離的篩選機(jī)700。此時(shí)，也可以進(jìn)一步具備從漏斗100、110分別接受鐵原料以及碳材料的供給而進(jìn)行破碎的破碎機(jī)(未圖示)，在利用破碎機(jī)將鐵原料以及碳材料分別破碎之后將破碎物注入混合機(jī)200。

雖未進(jìn)行圖示，但成型機(jī)300具備壓縮部件。例如，可以使用具備設(shè)置為相互對(duì)置的一對(duì)輥的成型機(jī)、即雙輥式成型機(jī)。由此，若在一對(duì)輥之間裝入混合物，則能夠通過(guò)由上述一對(duì)輥的旋轉(zhuǎn)引起的擠壓來(lái)制造成型碳。

燒制爐400用于對(duì)在成型機(jī)300中制造出的成型碳進(jìn)行熱處理，具有內(nèi)部空間，并設(shè)置有加熱燒制爐400的加熱單元(未圖示)。加熱單元可以是燃燒器(burner)，作為用于加熱的燃料利用lpg以及空氣(air)。于是，由燃燒器(burner)產(chǎn)生的加熱氣體加熱燒制爐400內(nèi)部，由此進(jìn)行裝入燒制爐400內(nèi)的成型碳的熱處理。當(dāng)然，作為用于加熱燒制爐400的單元，除燃燒器(burner)之外可以使用各種單元，并且作為燃料除lpg以及空氣(air)之外也可以使用各種材料的原料。

另外，燒制爐也可以具備能夠供在內(nèi)部?jī)?chǔ)存成型碳的臺(tái)車移動(dòng)的路徑，能夠按照路徑上的各區(qū)域來(lái)控制溫度。例如，如圖4所示，燒制爐400可以包括干燥區(qū)域401、煤炭氣化區(qū)域402、燒制區(qū)域403以及冷卻區(qū)域404。當(dāng)然，還可以包括用于對(duì)這些供給熱風(fēng)的燃燒器(未圖示)。由此，臺(tái)車進(jìn)入燒制爐400內(nèi)部，并且臺(tái)車連續(xù)地在燒制爐的各區(qū)域移動(dòng)而能夠進(jìn)行干燥、煤炭氣化(或者預(yù)熱)、燒制、冷卻等的過(guò)程。成型碳在成型之后含有大量水分，但由于是煤餅或者團(tuán)塊物，所以若被供給熱，則還可能發(fā)生由熱沖擊引起的破裂。為此，在燒制前使儲(chǔ)存有成型碳的臺(tái)車經(jīng)過(guò)干燥區(qū)域401而干燥成型碳。在經(jīng)過(guò)干燥區(qū)域401后，為了有助于燒制而使臺(tái)車經(jīng)過(guò)煤炭氣化區(qū)域402，之后在燒制區(qū)域403中實(shí)現(xiàn)成型碳的熱處理即燒制，之后在冷卻區(qū)域404冷卻。

在現(xiàn)有技術(shù)中，將成型碳在燒制爐中以1000℃以上的溫度進(jìn)行熱處理而產(chǎn)生還原反應(yīng)，從而制造還原鐵。然而，若在這樣的高溫下制造還原鐵，則存在成型碳內(nèi)碳材料被燃燒而產(chǎn)生成型碳內(nèi)氣孔，導(dǎo)致而后制造出的還原鐵的強(qiáng)度降低的問(wèn)題。為此，本申請(qǐng)發(fā)明，在比現(xiàn)有技術(shù)低的300至700℃下對(duì)成型碳進(jìn)行熱處理而抑制成型碳內(nèi)碳材料的燃燒并使碳材料軟化熔融，由此能夠提高制造出的含碳團(tuán)塊礦的強(qiáng)度。對(duì)于這樣制造出的含碳團(tuán)塊礦，能夠使其在燒制爐中還原，或者在需要含碳團(tuán)塊礦的其它作業(yè)中使用。此時(shí)，在使成型碳在燒制爐中還原的情況下，碳材料被軟化熔融從而在含碳團(tuán)塊礦內(nèi)的密度升高，使制造出的還原鐵內(nèi)的氣孔率降低，從而能夠抑制或者防止還原鐵的強(qiáng)度的降低。

為此，在本申請(qǐng)發(fā)明中，通過(guò)由燃燒器(burner)產(chǎn)生的加熱氣體加熱燒制爐400內(nèi)部的同時(shí)，收集在燒制過(guò)程中產(chǎn)生的排出氣體、例如在煤炭氣化區(qū)域402中產(chǎn)生的揮發(fā)氣體(s610)，使該揮發(fā)氣體燃燒而制造熱風(fēng)(s620)之后，將熱風(fēng)供給至燒制爐(s640)而當(dāng)做成型碳的燒制所需的熱源使用。此時(shí)，還可以包括將熱風(fēng)再次加熱的步驟(s630)。這樣制造出的含碳團(tuán)塊礦內(nèi)可以包括碳材料，可以具有140至160kgf/p的常溫強(qiáng)度。

參照?qǐng)D3，含碳團(tuán)塊礦的制造裝置可以包括：用于收集在燒制爐400中產(chǎn)生的排出氣體的第一氣體供給配管20；用于在內(nèi)部收容通過(guò)第一氣體供給配管20收集到的排出氣體，并使該排出氣體燃燒而制造熱風(fēng)的燃燒爐500；以及使燃燒爐500和燒制爐400連通的第二氣體供給配管22。此時(shí)，在第一氣體供給配管20可以具備用于將燒制爐400內(nèi)的排出氣體向燃燒爐500引導(dǎo)的第一送風(fēng)機(jī)10，在燃燒爐500可以具備用于使排出氣體點(diǎn)燃的第一燃燒器510。

第一氣體供給配管20收集在燒制爐400的一部分區(qū)域、例如煤炭氣化區(qū)域402產(chǎn)生的排出氣體亦即揮發(fā)氣體。為此，第一氣體供給配管20可以形成為覆蓋煤炭氣化區(qū)域402的管道形狀，以能夠從煤炭氣化區(qū)域402收集揮發(fā)氣體。通常在燒制爐400中，用于燒制成型碳的氣體從燒制爐400的上部側(cè)向下部側(cè)移動(dòng)，例如從臺(tái)車的上部向下部移動(dòng)，因此第一氣體供給配管20可以與燒制爐400的下部側(cè)連接。

第二氣體供給配管22被當(dāng)做熱風(fēng)移動(dòng)的路徑使用，能夠使燃燒爐500和燒制爐400相互連通。此時(shí)，第二氣體供給配管22的一側(cè)可以與燃燒爐500連接，另一側(cè)可以與燒制爐400的燒制區(qū)域403連接。在第二氣體供給配管22可以具備將熱風(fēng)向燒制爐400側(cè)引導(dǎo)的第二送風(fēng)機(jī)12，并且可以具備用于測(cè)定熱風(fēng)的溫度的溫度測(cè)定機(jī)30。另外，在第二氣體供給配管22可以連接與煙囪(stack)900連接的分支管24，在分支管24可以具備能夠根據(jù)需要將向煙囪900排出熱風(fēng)的分支管24內(nèi)部流路開閉的閥26。并且，在分支管24可以具備用于去除熱風(fēng)內(nèi)含有的雜質(zhì)、例如硫磺成分的脫硫裝置800。由此，在熱風(fēng)通過(guò)煙囪900向外部排出時(shí)，能夠以去除硫磺成分的狀態(tài)排出而降低環(huán)境污染。

另外，還可以包括在沿著第二氣體供給配管22移動(dòng)的熱風(fēng)被冷卻的情況下用于將該熱風(fēng)加熱為期望的溫度的熱風(fēng)爐600。熱風(fēng)爐600為了抑制再次加熱的熱風(fēng)的溫度降低，可以與燒制爐400相鄰地設(shè)置。在熱風(fēng)爐600可以形成用于使外氣流入內(nèi)部的導(dǎo)入口602，并且根據(jù)需要可以具備用于再次加熱熱風(fēng)的第二燃燒器610。

另外，含碳團(tuán)塊礦的制造裝置不限定于在上文中說(shuō)明的構(gòu)成以及結(jié)構(gòu)，能夠以多種方式變更。

通過(guò)這樣的構(gòu)成，能夠向燒制爐400內(nèi)部供給使在燒制爐400中產(chǎn)生的排出氣體中的一部分、例如揮發(fā)氣體燃燒而制造出的熱風(fēng)，將該熱風(fēng)當(dāng)做熱源使用于對(duì)含碳團(tuán)塊礦、即成型碳的熱處理。在這樣利用熱風(fēng)而對(duì)成型碳進(jìn)行熱處理的情況下，能夠引導(dǎo)成型碳的迅速加熱的同時(shí)，能夠在比較低的溫度下進(jìn)行熱處理，因此能夠使碳材料軟化熔融的同時(shí)抑制燃燒，從而能夠提高制造出的含碳團(tuán)塊礦的強(qiáng)度。

在下文中，參照?qǐng)D1至圖5對(duì)制造含碳團(tuán)塊礦的方法進(jìn)行更具體的說(shuō)明。

首先，準(zhǔn)備鐵原料(s100)，準(zhǔn)備要當(dāng)做還原劑使用的碳材料(s200)，將這些儲(chǔ)存至單獨(dú)設(shè)置的各個(gè)漏斗100、200。然后，將各個(gè)漏斗100、200)中儲(chǔ)存的鐵原料以及碳材料裝入破碎機(jī)(未圖示)進(jìn)行破碎，其中可以使鐵原料破碎成粒度在0.1mm以下，使碳材料破碎成粒度在1mm以下。

若在破碎機(jī)中鐵原料以及碳材料各個(gè)的破碎結(jié)束，則將上述鐵原料以及碳材料裝入混合機(jī)200而進(jìn)行混合(s300)。此時(shí)，優(yōu)選以混合鐵原料和碳材料而成的混合物整體為基準(zhǔn)，碳材料混合成相對(duì)于整體重量含有15重量％以上。此時(shí)，除鐵原料以及碳材料以外可以追加粘合劑進(jìn)行混合，但由于本申請(qǐng)發(fā)明在燒制過(guò)程中使碳材料軟化熔融，由此能夠當(dāng)做將鐵原料、例如極小粉狀鐵礦石相互結(jié)合的粘合劑使用。若碳材料被軟化熔融，則粘度以及粘著性增加而使鐵原料容易結(jié)合。當(dāng)然，在混合物中也可能會(huì)混合有除鐵原料、碳材料、粘合劑以外的不可避免的成分。

之后，混合物裝入成型機(jī)300而成型(s400)，例如成型碳可以是含碳的煤餅(briquette)。

若制造出成型碳，則將成型碳投入至臺(tái)車(s500)而使裝入有成型碳的臺(tái)車向燒制爐400內(nèi)移動(dòng)。臺(tái)車會(huì)在燒制爐400的干燥區(qū)域401、煤炭氣化區(qū)域402、燒制區(qū)域403以及冷卻區(qū)域404依次移動(dòng)，由此實(shí)現(xiàn)投入至臺(tái)車的成型碳的熱處理(s500)。

在燒制爐400中實(shí)施成型碳的燒制、即熱處理，為了抑制成型碳所含有的碳材料的燃燒，可以控制燒制爐400內(nèi)部氛圍。即，由于若燒制爐400內(nèi)部的氧濃度高則碳材料可能會(huì)燃燒，所以控制燒制爐400內(nèi)的氧濃度。例如，可以調(diào)節(jié)成燒制爐400內(nèi)的氧濃度在15％以下，從而抑制碳材料的燃燒。為了調(diào)節(jié)氧濃度，可以向燒制爐400內(nèi)部供給惰性氣體例如氮?dú)?n2)、氬氣(ar)等。

像這樣實(shí)現(xiàn)熱處理時(shí)在燒制爐400內(nèi)部產(chǎn)生排出氣體。排出氣體能夠在燒制爐400的整個(gè)區(qū)域中產(chǎn)生，尤其在煤炭氣化區(qū)域402中，會(huì)產(chǎn)生像碳材料內(nèi)焦油、瀝青等這樣的揮發(fā)成分揮發(fā)而產(chǎn)生的揮發(fā)氣體。

這樣產(chǎn)生的揮發(fā)氣體能夠通過(guò)基于第一送風(fēng)機(jī)的吸引力而被第一氣體供給配管20收集，從而向燃燒爐500供給。此時(shí)，煤炭氣化區(qū)域402的溫度被控制為300至800℃左右，此處所產(chǎn)生的揮發(fā)氣體的溫度為約300至500℃左右。

在燃燒爐500中，利用第一燃燒器510將供給至燃燒爐500內(nèi)的揮發(fā)氣體點(diǎn)燃而使其燃燒。由此，在燃燒爐500中揮發(fā)氣體被燃燒而產(chǎn)生熱風(fēng)。此時(shí)，可以使外氣流入燃燒爐500而調(diào)節(jié)熱風(fēng)量或溫度。在燃燒爐500中，能夠使揮發(fā)氣體燃燒而制造800至900℃左右的熱風(fēng)。

若制造出熱風(fēng)，則將熱風(fēng)向第二氣體供給配管22移送而供給至燒制爐400。熱風(fēng)通過(guò)由第二氣體供給配管22具備的第二送風(fēng)機(jī)12而向燒制爐400側(cè)引導(dǎo)，從而向燒制爐400的燒制區(qū)域403供給。此時(shí)，熱風(fēng)可以在被調(diào)節(jié)成具有500至600℃左右的溫度之后供給至燒制爐400。在燃燒爐500中制造出的熱風(fēng)的溫度在到達(dá)燒制爐400時(shí)維持500至600℃左右的情況下，可以像圖4示出的那樣保持原樣供給至燒制爐400的燒制區(qū)域403。然而，在燃燒爐500中制造出的熱風(fēng)的溫度沒有達(dá)到500至600℃左右的情況下，可以像圖5示出的那樣在熱風(fēng)爐600中再次加熱熱風(fēng)而調(diào)節(jié)成500至600℃左右之后供給至燒制爐400的燒制區(qū)域403。

在這樣通過(guò)第二氣體供給配管22來(lái)移送熱風(fēng)的過(guò)程中，利用溫度測(cè)定機(jī)30測(cè)定熱風(fēng)的溫度，并能夠根據(jù)該測(cè)定結(jié)果冷卻或者加熱熱風(fēng)而調(diào)節(jié)熱風(fēng)的溫度。溫度測(cè)定機(jī)30被設(shè)置于第二送風(fēng)機(jī)12的前端從而能夠在熱風(fēng)經(jīng)過(guò)第二送風(fēng)機(jī)12之前測(cè)定熱風(fēng)的溫度。

在通過(guò)溫度測(cè)定機(jī)30測(cè)定出的熱風(fēng)的溫度在600℃以上的情況下，可以使外氣流入第二氣體供給配管22而降低熱風(fēng)的溫度。另外，也可以通過(guò)熱風(fēng)爐600的導(dǎo)入口602使外氣流入而降低熱風(fēng)的溫度。

另外，在通過(guò)溫度測(cè)定機(jī)30測(cè)定出的熱風(fēng)的溫度在500℃以下的情況下，可以在熱風(fēng)爐600中利用第二燃燒器610來(lái)加熱熱風(fēng)而升溫至500至600℃左右之后供給至燒制爐400。此時(shí)，也可以在熱風(fēng)爐600中加熱熱風(fēng)的過(guò)程中，通過(guò)熱風(fēng)爐600的導(dǎo)入口602使外氣流入熱風(fēng)爐600內(nèi)。在像這樣向燒制爐400供給的熱風(fēng)的流量不充分或者在熱風(fēng)爐600中加熱的熱風(fēng)的溫度過(guò)高的情況下、例如在高于600℃的其情況下，可以混合外氣而將熱風(fēng)的溫度調(diào)節(jié)成500至600℃左右。

像這樣將供給至燒制爐400的熱風(fēng)的溫度調(diào)節(jié)成500至600℃左右的理由是因?yàn)槌尚吞純?nèi)碳材料在300至500℃左右軟化熔融，這樣的過(guò)程能夠執(zhí)行約5至10分鐘左右。

在現(xiàn)有技術(shù)中，使成型碳在1000℃以上的溫度下直接還原，但該溫度是非常高的溫度，是能夠使成型碳所含有的碳材料燃燒的溫度。若將成型碳的還原在這樣高的溫度下執(zhí)行，則成型碳內(nèi)碳材料被燃燒而形成氣孔，因此存在燒制后制造出的還原鐵的強(qiáng)度降低的問(wèn)題。因此，能夠?qū)⒊尚吞荚诒冗€原溫度低的溫度、例如300至700℃下預(yù)先進(jìn)行熱處理而增大碳材料的粘性和粘著力，從而制造鐵原料間的結(jié)合力得到提高的含碳團(tuán)塊礦，之后根據(jù)需要再執(zhí)行還原工序，由此防止還原鐵的強(qiáng)度的降低。

若熱風(fēng)供給至燒制爐400的燒制區(qū)域403，則成型碳以50至60℃/分鐘左右的速度升溫。成型碳的升溫速度比制造焦炭時(shí)的升溫速度(約4℃/分鐘)快很多，這樣的升溫速度能夠促進(jìn)碳材料的軟化熔融。

另外，在將熱風(fēng)供給至燒制爐400時(shí)，熱風(fēng)中氧濃度被調(diào)節(jié)成5％以下，優(yōu)選被調(diào)節(jié)成1％至5％左右。雖然熱風(fēng)中氧濃度越少越好，但由于燒制爐400并非完全封閉的狀態(tài)，所以調(diào)節(jié)得比上述的范圍低是不可能的。另外，在熱風(fēng)中氧濃度高于上述的范圍的情況下，存在還原反應(yīng)中碳材料被燃燒的問(wèn)題。

另一方面，在燒制爐400中發(fā)生問(wèn)題或者在熱風(fēng)爐600中發(fā)生問(wèn)題的情況下，可以使通過(guò)第二氣體供給配管22移送的熱風(fēng)經(jīng)過(guò)與第二氣體供給配管22連接的分支管24而通過(guò)煙囪900向外部排出。此時(shí)，可以通過(guò)利用分支管24所具備的閥26來(lái)開放分支管24內(nèi)部流路而使熱風(fēng)向分支管24側(cè)流入，并在脫硫裝置800中去除熱風(fēng)中硫磺成分之后通過(guò)煙囪900向外部排出。

如上所述，使在燒制爐400中產(chǎn)生的排出氣體中的一部分、例如揮發(fā)氣體燃燒而制造熱風(fēng)，并使該熱風(fēng)在燒制爐400循環(huán)而當(dāng)做對(duì)成型碳進(jìn)行熱處理所需的熱源使用，由此能夠提高制造出的成型碳的強(qiáng)度。另外，還存在能夠降低能源費(fèi)用的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思雖然使用了上述實(shí)施例進(jìn)行了具體描述，但應(yīng)知曉上述實(shí)施例只是用于說(shuō)明的，并非用于限制。另外，應(yīng)當(dāng)能夠理解在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域中，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的范圍內(nèi)實(shí)施多種實(shí)施例。