高炉用的非烧成含碳块矿及其制造方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102482730 A(43)申请公布日 2012.05.30CN102482730A*CN102482730A*(21)申请号 201080036478.X(22)申请日 2010.08.122009-191966 2009.08.21 JPC22B 1/243(2006.01)C21B 5/00(2006.01)(71)申请人新日本制铁株式会社地址日本东京(72)发明人樋口谦一 横山浩一 国友和也(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002代理人陈建全(54) 发明名称高炉用的非烧成含碳块矿及其制造方法(57) 摘要本发明涉及高炉用的非烧成含碳块矿及其

2、制造方法。该非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量，CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2为1.02.0。该非烧成含碳块矿的制造方法具有下述工序：成形体的形成工序，在该工序中将含铁原料、含碳原料以及粘合剂进行混合、混炼，使混炼物成形而得到成形体；和接着对上述成形体进行养护来得到非烧成含碳块矿的工序，其中以上述非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量并且脉石成分的CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2达到1.02.0的方式，在上述成形体的形成工序中调节选自矿石品种以及粘合剂配合量中的一种以上的配合条件。(30)优先权数据(85)PCT申请

3、进入国家阶段日2012.02.17(86)PCT申请的申请数据PCT/JP2010/063726 2010.08.12(87)PCT申请的公布数据WO2011/021577 JA 2011.02.24(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书15页 附图8页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 15 页 附图 8 页1/1页21.一种高炉用的非烧成含碳块矿，其特征在于，其是通过下述方法来制造的：将含铁原料、含碳原料以及粘合剂进行混合、混炼，使混炼物成形而得到成形体，接着对所述成形体进行养护，其中，碳含量(T.C)为1825质量，并且脉石成分的Ca

4、O含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2为1.02.0。2.根据权利要求1所述的高炉用的非烧成含碳块矿，其中，由CaO含量(质量)、SiO2含量(质量)、Al2O3含量(质量)、MgO含量(质量)以及碳含量(T.C)(质量)表示的脉石量(CaO+SiO2+Al2O3+MgO)/(100-碳含量(T.C)的值为0.25以下，并且MgO含量为0.5质量以上。3.根据权利要求1所述的高炉用的非烧成含碳块矿，其中，所述粘合剂的含量为510质量。4.一种高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法，其特征在于，具有下述工序：成形体的形成工序，在该工序中将含铁原料、含碳原料以及粘合剂进行混合、混炼，使

5、混炼物成形而得到成形体；和接着对所述成形体进行养护来得到非烧成含碳块矿的工序，其中，以所述非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量、并且脉石成分的CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2达到1.02.0的方式，在所述成形体的形成工序中调节选自矿石品种以及粘合剂配合量中的一种以上的配合条件。5.根据权利要求4所述的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法，其中，以所述非烧成含碳块矿的由CaO含量(质量)、SiO2含量(质量)、Al2O3含量(质量)、MgO含量(质量)以及碳含量(T.C)(质量)表示的脉石量(CaO+SiO2+Al2O3+MgO)/(100-碳含量(T.C)的值

6、为0.25以下、并且MgO含量达到0.5质量以上的方式，在所述成形体的形成工序中调节所述配合条件。6.根据权利要求4所述的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法，其中，将所述粘合剂配合量调节在510质量的范围内。7.根据权利要求4所述的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法，其中，在所述成形体的形成工序中，进一步配合副原料以及含高SiO2矿石之中的任一者或两者，所述副原料选自硅石、蛇纹石、橄榄石、白云石、镍渣、菱镁矿、水镁石，其中，以所述非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量并且CaO含量与SiO2含量之比CaO/SiO2达到1.02.0的方式调节所述副原料以及含高SiO2矿石的配合量。权 利 要

7、 求 书CN 102482730 A1/15页3高炉用的非烧成含碳块矿及其制造方法技术领域0001 本发明涉及高炉用的非烧成含碳块矿，特别是涉及降低高炉的炉下部熔渣熔点、从而能够降低高炉的还原材料比的非烧成含碳块矿。0002 本申请基于2009年8月21日在日本申请的特愿2009-191966号来主张优先权，并在此援引其内容。背景技术0003 以往，将从制铁厂的各种集尘装置等中回收的多种含铁粉尘和含碳粉尘进行配合，添加水泥类的水固性粘合剂进行混炼、成型，从而制造816mm直径的非烧成块矿，将其作为高炉原料使用。0004 作为非烧成含碳块矿的制造方法，已知有：将制铁粉尘进行造粒来制成颗粒、接着养

8、护颗粒使其固化的方法。将上述制铁粉尘进行造粒来制成颗粒的工序是将粉尘的粒度分布调节至适当的范围，添加生石灰、水泥等粘合剂和515的水分，将混合物通过圆盘造粒机等进行造粒，从而得到颗粒。0005 在这样的非烧成含碳块矿的制造中，为了降低高炉作业中的还原材料比，还要求提高非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)。0006 例如，专利文献1公开了配合含氧化铁原料和碳系碳材料，加入粘合剂进行混炼、成型、养护，从而制造内装有碳的非烧成块矿。该内装有碳的非烧成块矿具有将含氧化铁原料中所含有的氧化铁还原而形成金属铁所需要的理论碳量的80120的碳。另外，以常温下的抗压强度达到7850kN/m2以上的方式选择粘合剂，

9、进行混合、成型、养护。非烧成含碳块矿中的氧化铁由于内装的碳而引起还原反应，因此可以使还原率提高。0007 但是，该制造方法中，为了确保强度而限制碳含量，无法得到充分削减高炉中的还原材料比的效果。为了充分地得到削减还原材料比的效果，在高炉中大量使用该非烧成含碳块矿的情况下，在高炉内由粘合剂的脱水反应产生的吸热量增大。由此，具有形成低温热保存带、助长烧结矿的还原粉化的缺点。0008 另外，作为粘合剂，多数使用生石灰和CaO系水泥，因此非烧成含碳块矿中的CaO含量提高。因此，在反应过程中由非烧成含碳块矿生成的熔融液的粘度过度增高。由此，阻碍生成金属的凝聚和烧穿。由此，具有使高炉的炉下部的通气、通液性

10、变差的缺点。0009 例如，非烧成含碳块矿如果在低温下熔融、滴落，则在竖炉内，非烧成含碳块矿在早期熔融，容易流到在炉内填充的原料的间隙。该情况下，与焦炭接触的期间延长。其结果是，能够促进非烧成含碳块矿中的粉状铁矿石的还原反应和生成的铁的渗碳反应。0010 专利文献2着眼于即使是产生了SiO2、Al2O3的表面富集的粉状铁矿石，也能够通过涂覆CaCO3来降低熔融温度。另外，基于该着眼点，提出了粉状铁矿石与熔剂通过煤结合而成的非烧成含碳块矿。0011 需要说明的是，专利文献2中公开了含有煤23.324.6质量的含碳块矿，通常煤的含碳量为约70，剩余部分为灰分和挥发成分。因此，含碳块矿中的碳含量相当

11、于说 明 书CN 102482730 A2/15页41617质量。0012 另一方面，关于烧结矿的滴落性与成分的关系，进行了大量报道。0013 例如，非专利文献1中报道有：烧结矿的滴落温度相对于CaO/SiO2呈非线形变化，在CaO/SiO2为1.0附近滴落温度降低最多，以及使MgO增加时滴落温度降低。0014 另外，非专利文献2中报道有：在含有7碳的粉尘冷粘结球团(水泥粘结)中添加2的MgO时，高温的通气阻力降低。0015 如上所述，众所周知的是，为了改善碳含量低于10的烧结矿和粉尘颗粒的金属滴落性，使脉石组成的CaO/SiO2和MgO适宜化。但是，还原行为完全不同的碳含量高的(1825质量

12、)含碳块矿的金属滴落性、和决定该金属滴落性的炉下部的熔渣熔点的适宜条件至今尚不清楚。0016 另外，发明人等对于碳含量高的含碳块矿(总C含量20、总Fe含量40、CaO11、SiO6、Al2O32.5、MgO0.5)的还原特性进行考察。图8表示对于以往的烧结矿(总Fe含量58.5、FeO8、CaO10、SiO25、Al2O31.7、MgO1.0)和碳含量多的含碳块矿而言温度与还原率的关系。参照图8可知，与以往的烧结矿相比，含碳块矿在低温范围内显著地进行还原。这是碳含量高的含碳块矿的一大特征。0017 接着，使用由上述还原试验的结果得到的图8的还原率，通过计算机模拟由进行还原而产生的熔渣熔点(C

13、aO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO)的变化。需要说明的是，在烧结矿以及含碳块矿的铁成分中，假定未还原的铁全部以FeO的形式存在，由还原率计算熔渣熔点。将结果示于图9。其中，熔点是指全部成为液相的温度，在熔点以下也生成熔融液。但是，熔点高时，熔融液量降低，因此熔点间接地表示熔融液量。0018 参照图9可以认为，烧结矿在12001400下熔渣熔点与试样温度基本上一致，在该温度范围内生成大量的熔融液。与此相对，含碳块矿的熔渣熔点从900附近显著上升，达到1600以上。因此可以认为，碳含量高的含碳块矿在熔融液量极少的状态下进行还原。因此，通常存在固相，因而阻碍上述金属的凝聚，成为滴落恶化的原因

14、。在上述5成分体系(CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO)中，对于碳含量高的含碳块矿来说，FeO对熔点的影响极大，在低温下快速地进行还原。图9中所示的结果是碳含量高的含碳块矿所特有的现象。0019 如上所述，与烧结矿相比，碳含量高的含碳块矿的还原在低温范围内显著地进行，在熔融液量极少的状态下进行还原。因此，对于烧结矿的还原进行中的滴落特性的见解，无法直接适用于碳含量高的含碳块矿。0020 在高炉中使用含碳块矿时，在熔渣熔点高的情况下，软熔带下表面下降，下部滴落带区域变窄，并且滴落带和炉芯部的熔渣滞留量增加。详细而言，在滴落带和炉芯部(金属与熔渣进行比重分离的同时流向凹下部的区域)中，熔

15、融液的流动不顺利，熔融液在空隙部(流路)滞留。由此，气体的流动发生偏流，无法进行均匀的气体加热。因此，局部地出现热不足的部位，炉下部通气性稳定的操作变得困难。0021 现有技术文献0022 专利文献0023 专利文献1：日本特开2003-342646号公报0024 专利文献2：日本特开2005-325412号公报0025 非专利文献说 明 书CN 102482730 A3/15页50026 非专利文献1：ISIJ International 44(2004)，p.20570027 非专利文献2：铁和钢(鉄鋼)，70(1984)，p.S825发明内容0028 发明所要解决的课题0029 本发明中

16、，将具有对用于高炉来说是最佳的熔渣熔点的含碳块矿的成分条件进行特定化。基于该研究结果，本发明的目的在于，提供降低熔渣熔点从而能够降低高炉的还原材料比的非烧成含碳块矿及其制造方法。0030 用于解决课题的手段0031 本发明人等发现了一种非烧成含碳块矿成品，其通过使含碳块矿的脉石成分的CaO/SiO2在特定的范围(1.02.0)内，能够降低炉下部熔渣熔点，从而能够实现优良的金属滴落性。还发现了，为了使非烧成含碳块矿的脉石成分的CaO/SiO2为1.02.0，如后所述，优选调节含高SiO2矿石以及含MgO副原料的配合量。0032 本发明的一个方案的高炉用的非烧成含碳块矿是通过下述方法来制造的：将含

17、铁原料、含碳原料、以及粘合剂进行混合、混炼，使混炼物成形，从而得到成形体，接着对上述成形体进行养护，其中碳含量(T.C)为1825质量，并且脉石成分的CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2为1.02.0。0033 对于本发明的一个方案的高炉用的非烧成含碳块矿来说，也可以是由CaO含量(质量)、SiO2含量(质量)、Al2O3含量(质量)、MgO含量(质量)以及碳含量(T.C)(质量)表示的脉石量(CaO+SiO2+Al2O3+MgO)/(100-碳含量(T.C)的值为0.25以下，并且MgO含量为0.5质量以上。0034 上述粘合剂的含量可以为510质量。0035 本发明

18、的一个方案的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法具有下述工序：成形体的形成工序，在该工序中将含铁原料、含碳原料以及粘合剂进行混合、混炼，使混炼物成形而得到成形体；和接着对上述成形体进行养护来得到非烧成含碳块矿的工序，其中，以上述非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量并且脉石成分的CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2达到1.02.0的方式，在上述成形体的形成工序中调节选自矿石品种以及粘合剂配合量中的一种以上的配合条件。0036 对于本发明的一个方案的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法来说，可以是以上述非烧成含碳块矿的由CaO含量(质量)、SiO2含量(质量)、Al2O3

19、含量(质量)、MgO含量(质量)以及碳含量(T.C)(质量)表示的脉石量(CaO+SiO2+Al2O3+MgO)/(100-碳含量(T.C)的值为0.25以下并且MgO含量达到0.5质量以上的方式，在上述成形体的形成工序中调节上述配合条件。0037 可以将上述粘合剂配合量调节在510质量的范围内。0038 在上述成形体的形成工序中，也可以进一步配合副原料以及含高SiO2矿石之中的任一者或两者，上述副原料选自硅石、蛇纹石、橄榄石、白云石、镍渣(镍熔渣)、菱镁矿、水镁石，其中，以上述非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量并且CaO含量与SiO2含量之比CaO/SiO2达到1.02.0的方式

20、调节上述副原料以及含高SiO2矿石的配合量。0039 发明的效果说 明 书CN 102482730 A4/15页60040 本发明的一个方案的高炉用的非烧成含碳块矿具有足以提高非烧成含碳块矿以及烧结矿等主要的高炉用含铁原料的被还原率的碳含量。另外，在高炉的操作中，与以往相比，能够将熔渣熔点抑制得较低，从而能够实现优良的还原生成熔渣特性(金属滴落性)。0041 因此，在将本发明的一个方案的非烧成含碳块矿作为高炉用含铁原料的一部分使用时，在高炉操作时的炉下部能够实现良好的通气性。另外，能够大幅降低还原材料比(焦炭比)。0042 本发明的一个方案的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法采用了非烧成工艺，因

21、此与烧成工艺相比，能够实现节能化、低CO2化。另外，通过比较廉价且简便的方法，能够将制铁工艺中产生的粉尘作为含铁原料以及碳材料进行再利用处理。附图说明0043 图1是表示粘合剂(水泥)配合量(以及CaO/SiO2之比)与冷抗压强度的关系的图。0044 图2是表示MgO含量为1.5时的烧结矿以及非烧成含碳块矿的CaO/SiO2与熔渣熔点的关系的图。0045 图3是表示CaO/SiO2为1.5时的烧结矿以及非烧成含碳块矿的MgO含量与熔渣熔点的关系的图。0046 图4是表示非烧成含碳块矿和烧结矿的CaO/SiO2与金属滴落率的关系的图。0047 图5是表示非烧成含碳块矿和烧结矿的MgO含量与金属滴

22、落率的关系的图。0048 图6是表示脉石量(CaO+SiO2+MgO+Al2O3)/(100-TC)的值与金属滴落率的关系的图。0049 图7是表示非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)与金属滴落率的关系的图。0050 图8是表示以往的烧结矿以及高碳含量的非烧成含碳块矿的温度与还原率的关系的图。0051 图9是表示以往的烧结矿以及高碳含量的非烧成含碳块矿的温度与熔渣熔点的计算值的关系的图。具体实施方式0052 本实施方式的高炉用的非烧成含碳块矿是通过如下方法来制造的：将含铁原料、含碳原料、以及粘合剂进行混合、混炼，使混炼物成形而得到成形体，接着对上述成形体进行养护。碳含量(T.C)为1825质量，脉

23、石成分的CaO/SiO2为1.02.0。由此，得到对用于高炉来说最适宜的熔渣熔点。0053 本实施方式中，非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)为1825质量，优选为2023质量。0054 碳含量低于18时，即使调节脉石成分，降低还原材料比的效果也变小。碳含量超过25质量时，无法具有用于高炉所需要的最低限的冷抗压强度。0055 非烧成含碳块矿的脉石成分的CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2(也称为碱度)为1.02.0，优选为1.41.7。0056 通过使CaO/SiO2为1.02.0范围内的低值，可以提高金属滴落率。在CaO/SiO2说 明 书CN 102482730 A5/

24、15页7超过2.0的情况下，金属滴落率低于50。在CaO/SiO2低于1.0的情况下，金属滴落率提高的效果饱和。0057 本实施方式中，脉石量的值优选为0.25以下，更优选为0.220.25。其中，脉石量是通过下式计算出的值。0058 脉石量(CaO+SiO2+Al2O3+MgO)/(100-碳含量(T.C)0059 需要说明的是，式中的CaO、SiO2、Al2O3以及MgO分别表示非烧成含碳块矿中的CaO含量(质量)、SiO2含量(质量)、Al2O3含量(质量)以及MgO含量(质量)。0060 通过使脉石量的值为0.25以下，能够使熔渣量降低，进一步改善滴落性。0061 MgO含量优选为0.

25、5质量以上，更优选为0.62.0质量。由此，低FeO熔渣(FeO含量少的熔渣)的熔点由于MgO而降低，能够进一步提高金属滴落性。0062 本实施方式的高炉用的非烧成含碳块矿的制造方法具有下述工序：成形体的形成工序，在该工序中将含铁原料、含碳原料以及粘合剂进行混合、混炼，使混炼物成形而得到成形体；和接着对上述成形体进行养护来得到非烧成含碳块矿的工序。在成形体的形成工序中，以非烧成含碳块矿的碳含量(T.C)达到1825质量并且脉石成分的CaO含量(质量)与SiO2含量(质量)之比CaO/SiO2达到1.02.0的方式，调节选自矿石品种以及粘合剂配合量中的一种以上的配合条件。0063 作为本实施方式

26、中使用的含铁原料，可以列举出：制铁工艺中产生的烧结粉尘、高炉粉尘等含铁粉尘、粒度比烧结用粉状铁矿石小的球团原料、将烧结用粉状铁矿石进行破碎和/或整粒来制作的微粉状铁矿石等。0064 根据使用的矿石品种，铁以及SiO2等脉石成分的含量大大不同。因此，通过选择使用的矿石品种，能够调节CaO/SiO2值。特别是CaO/SiO2值受到SiO2含量多的矿石的配合量很大影响。0065 作为本实施方式中使用的矿石品种，可以列举出：印度高硅矿()、罗伯河矿(Robe River)、扬迪库吉那矿(Yandicoogina)、淡水河谷伊塔比腊矿(Rio Doce(Itabira)、马拉曼巴矿(Marra Mamb

27、a)等。0066 作为本实施方式中使用的含碳原料，可以列举出：高炉一次灰、焦炭粉尘、微粉焦炭、无烟碳等。0067 作为本实施方式中使用的粘合剂，可以列举出：以通常使用的高炉水碎熔渣作为主成分的微粉和由碱刺激剂构成的时效性粘合剂、生石灰、波特兰水泥、膨润土等。粘合剂的配合量(添加量)可以考虑其他配合条件等来适当确定。粘合剂的配合量过少时，难以充分地维持非烧成含碳块矿的冷轧强度。另外，粘合剂的配合量过多时，非烧成含碳块矿的熔渣量增大，炉下部的通气性变得不稳定。由此，无法得到稳定的还原材料比降低效果。0068 于是，对调节粘合剂配合量使CaO/SiO2发生变化的非烧成含碳块矿的冷强度进行考察。将所得

28、到的结果示于表1以及图1。0069 表1说 明 书CN 102482730 A6/15页80070 0071 在粘合剂(水泥)配合量减少(CaO/SiO2降低)的同时，冷强度降低。于是，在CaO/SiO2低于1.0(粘合剂(水泥)配合量低于5质量)的情况下，难以维持冷抗压强度100kg/cm2。非烧成含碳块矿的冷抗压强度低于100kg/cm2时，有时在向高炉中的运送、装入时引起非烧成含碳块矿的粉化。为了使冷抗压强度维持到100kg/cm2以上，优选使粘合剂(水泥)配合量为5质量以上。另外，粘合剂(水泥)配合量超过10质量时，有时导致脉石量的增大。因此，优选使粘合剂(水泥)配合量为10质量以下。

29、由此，粘合剂的配合量优选为510质量。0072 需要说明的是，在混合、混炼、成形以及养护的制造工序中，养护中通过水泥的水合反应而使游离水分进入含碳块矿中的水合物中。因此，经过制造工序时，原料的总配合量发生若干变化，但其变化量微小，可以认为基本上没有发生变化。因此，例如粘合剂的配合量与所制造的非烧成含碳块矿中的粘合剂含量基本上相同。对于其他成分也同样，制造工序中的配合量与非烧成含碳块矿中的含量基本上相同。0073 因此，本实施方式的非烧成含碳块矿中，粘合剂的含量优选为510质量，由此如上所述能够实现100kg/cm2以上的冷抗压强度。0074 本实施方式中，优选进一步配合副原料以及含高SiO2矿

30、石。由此，能够更加严密地进行成分调节。特别是能够在不受粘合剂量影响的情况下调节CaO/SiO2值。0075 作为副原料，可以列举出：以SiO2作为主成分的硅石、以MgO作为主成分的蛇纹岩、橄榄石、白云石、镍渣(镍熔渣)、菱镁矿、水镁石等。另外，含高SiO2矿石是SiO2含量为3.5质量以上的矿石。0076 通常来说，当作为目标的非烧成含碳块矿的化学成分被规定时，这些副原料和含高SiO2矿石的配合量就被自动地确定了。因此，这些副原料和含高SiO2矿石的配合量没有特别的限定，根据非烧成含碳块矿的化学成分来适当地确定。0077 接着，对调节CaO/SiO2、MgO含量以及脉石量的方法进行更详细地描述

31、。0078 CaO/SiO2根据所配合的原料中含有的CaO量以及SiO2量来确定。说 明 书CN 102482730 A7/15页90079 CaO主要包含在粘合剂、作为含碳原料使用的高炉一次灰、作为含铁原料使用的烧结类粉尘和转炉类粉尘等中，通过对它们的配合量进行适当调节，能够调节CaO含量。但是，在使用CaO成分高的水泥类粘合剂作为粘合剂的情况下，由于以CaO/SiO2达到1.02.0的方式调节CaO含量，因此需要使粘合剂的配合量自身减少。因而，需要考虑是否得到充分的冷抗压强度。0080 SiO2、MgO主要包含在粘合剂、作为含碳原料使用的高炉一次灰、作为含铁原料使用的烧结类粉尘、碳类损耗量

32、中的灰分等中。0081 本实施方式中，如果非烧成含碳块矿中的CaO/SiO2为1.02.0，则不论SiO2的添加形式(含有SiO2的原料的形式)如何，都能够带来恒定的效果。另外，关于MgO，如果MgO含量为0.5质量以上，则不论MgO的添加形式(含有MgO的原料的形式)如何，都能够带来恒定的效果。0082 在积极地降低CaO/SiO2的值、或使MgO含量为0.5质量以上的情况下，优选配合硅石、蛇纹岩、橄榄石、白云石、镍渣(镍熔渣)、菱镁矿、水镁石等副原料或含高SiO2矿石。由此，如上所述，能够在不受粘合剂量影响的情况下调节CaO/SiO2的值和MgO含量。但是，在大量配合这些副原料和含高SiO

33、2矿石时，脉石量增大。因此，优选以脉石量达到0.25以下的方式调节CaO/SiO2、MgO。0083 本实施方式中，如上所述，规定了碳含量(T.C)、CaO/SiO2、脉石量以及MgO含量的数值范围。将表示这些数值范围的临界意义的实验结果在以下示出。0084 对CaO/SiO2为1.5并且MgO含量为1.5的烧结矿和非烧成含碳块矿的1400下的还原率进行测定。另外，假定未还原的铁全部以FeO的形式存在于熔渣中，由所得到的还原率计算出熔渣中的FeO浓度。结果可知，熔渣中的FeO浓度在使用烧结矿的情况下为34，在使用非烧成含碳块矿的情况下为2。使用该FeO浓度，针对烧结矿和非烧成含碳块矿来考察Ca

34、O/SiO2的值或MgO含量与熔渣熔点的关系。需要说明的是，熔渣熔点(CaO-SiO2-Al2O3-MgO-FeO)由计算机进行的模拟来求出。0085 图2表示MgO含量为1.5时的CaO/SiO2与熔渣熔点的关系。图3表示CaO/SiO2为1.5时的MgO含量与熔渣熔点的关系。0086 由图2所示可知，对于烧结矿和非烧成含碳块矿来说，CaO/SiO2对熔渣熔点产生的影响的程度不同。这是由于高温下的还原率(即熔渣中的FeO浓度)之差引起的。具体而言，对于烧结矿来说，CaO/SiO2降低1.0时，熔渣熔点降低278。与此相对，对于非烧成含碳块矿来说，CaO/SiO2降低1.0时，熔渣熔点降低62

35、0。因此，非烧成含碳块矿中的CaO/SiO2的影响比烧结矿中的CaO/SiO2的影响大2倍以上。0087 非烧成含碳块矿在低温下的还原率高。在与碳含量少的烧成块矿相比使用碳含量多的非烧成含碳块矿的情况下，在高炉的上部更早地被还原。这样，在上部还原并移动到下部的熔渣中残留的未还原的铁成分的量(FeO的量)减少。熔渣中的FeO的量减少时，熔渣熔点上升。如上所述，熔渣的熔点受碱度(CaO/SiO2)影响。因此可以认为，根据非烧成含碳块矿中的碱度，熔渣熔点会大幅变化。另外可以认为，非烧成含碳块矿中的碱度大时，熔渣熔点变得非常高。0088 另外，参照图3可知，对于烧结矿来说，如果MgO含量增加1.0，则

36、熔渣熔点降低50。与此相对，对于非烧成含碳块矿来说，如果MgO含量增加1.0，则熔渣熔点降低说 明 书CN 102482730 A8/15页1022。因此，非烧成含碳块矿中的MgO含量的影响与烧结矿中的MgO含量的影响相比约为一半。0089 但是，严格来说，滴落行为不能仅仅由熔渣熔点确定，也受熔渣量和其他熔渣物性(粘度和与金属的浸润性等)影响。因此，滴落行为是复杂的现象，目前尚未完全明确。但是已知的是，对于烧结矿和非烧成含碳块矿来说，使熔渣熔点降低来促进金属滴落的成分条件不同。0090 于是，使用荷重软化试验装置，对具有各种脉石成分的非烧成含碳块矿的滴落特性进行考察。0091 将含铁原料和含碳

37、原料进行粉碎，与粘合剂、副原料一起混合，混炼，从而得到混炼物。接着，将混炼物成形，对成形体进行预定期间的养护，从而制造非烧成含碳块矿。非烧成含碳块矿的碳含量T.C(总碳)为20质量。另外，以CaO/SiO2和MgO含量达到规定的值的方式调节含铁原料和副原料的配合率。粘合剂(水泥)的配合量为10质量。0092 具体而言，以使脉石量(CaO+SiO2+Al2O3+MgO)/(100-碳含量(T.C)为0.22并保持恒定、使MgO含量为0.9质量并保持恒定、CaO/SiO2达到规定值为0.52.5的范围内的方式，调节波特兰水泥和微粉硅石的配合量。由此，制造脉石成分的CaO/SiO2在0.52.5的范

38、围内且各自不同的非烧成含碳块矿。0093 另外，制造使CaO/SiO2为2.0并保持恒定、且具有各种MgO含量的非烧成含碳块矿。0094 首先，对于脉石成分的CaO/SiO2在0.52.5的范围内且各自不同的非烧成含碳块矿实施荷重软化试验。0095 假定实际的高炉使用，将非烧成含碳块矿相对于通常的烧结矿(CaO/SiO21.8)以10的比例进行混合。在加热至1600来进行还原的阶段，测定从坩埚滴落的金属量(率)。另外，计算由下式定义的金属滴落率()。0096 金属滴落率()滴落金属量/(装入的总Fe量0.95)1000097 另外，对仅为烧结矿的情况同样地测定金属滴落率。需要说明的是，烧结矿的金属滴落率低于50时，软熔带下表面下降，下部滴落带区域变窄。因此，下部通气性恶化，稳定的操作变得困难。0098 将所得到的结果示于表2、图4。0099 表2说 明 书CN 102482730 A10