TW461920B - Method of producing reduced iron and production facilities therefor - Google Patents

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A7 461920 ____B7__ 五、發明說明（1 ) 發明背景 發明領域 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明相關於還原鐵的製造方法及其製造設備，尤其 相關於以密封式電鼓風爐附加於旋轉床式直接還原爐的製 造設備，包含旋轉床式直接還原爐的小九製造設備，及若 干製造含有還原材料的小九的改良方法，以及用來供應小 九至旋轉床式直接還原爐內的製造設備及方法，並且進一 步相關於用來製造小丸的原料及黏結劑的成分。 背景技術 · 傳統上，還原鐵的獲得是經由利用小九製造設備來使 用鐵礦石與_含碳材料的混合原料來形成小九的步驟.，以及 藉著利用直接還原爐來還原小九。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 還原鐵小九的獲得是藉著形成成爲例如鐵礦石的氧化 物顆粒與如同煤的含碳材料的顆粒的原料混合物的原料小 九，以及在旋轉床式直接還原爐中於高溫加熱這些小九。 然後如此製造的還原鐵小九被放置在用來熔化還原小九以 及用來製造生鐵的熔化爐內。傳統上，使用所謂的潛浸電 弧爐的密封式鼓風爐成爲熔化爐，下文會加以敘述。 藉著旋轉床式爐的還原鐵的製造就許多方面而言很有 利，例如（1 )可使用成本低的煤成爲還原劑，（2 )可 獲得良好的熱經濟，因爲不須預熱由原料製備的原料小九 ’（3 )可在短時間（大約1 〇分鐘）內完成還原反應， 因爲要反應的材料（鐵礦石粉末與含碳材料粉末）彼此密 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公楚) -4- 461920 A7 B7 五、發明說明（2 ) 切接觸。因此，可以簡單結構及低成本來建構旋轉床式直 接還原爐。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以下參考圖15及16詳細說明傳統的旋轉床式直接 還原爐。 圖15爲傳統的旋轉床式直接還原爐（下文稱爲還原 爐）的立體圖。參考數字101爲還原爐，122爲設置 通過還原爐的側壁的燃燒器，1 1 3爲用來將小九進給至 還原爐內的運輸裝置，1 0 2爲用來將小九以在旋轉床上 的均勻層的方式進給小九的例如爲往復運送器的運送器， 1 2 4爲用來從還原爐排出經還原的小九（還原鐵小九） 的例如爲螺桿型排出裝置的小九排出裝置，1 〇 4爲用來 暫時儲存還原鐵小九的容器，·而1〇 5爲用來排出還原爐 中的燃燒氣體的排氣導管。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉著混合成爲氧化物材料的鐵礦石粉末與成爲含碳材 料的煤粉末而製造的原料小九經由運輸裝置1 1 3被供應 至往復運送器1 0 2。原料小九在旋轉床1 2 7上成爲一 或二層被均勻地進給至還原爐1 〇 1內。此小九充塡層由 燃燒器1 2 2於大約1 2 0 0 °C加熱，且在還原爐1 〇 1 中於箭頭所示的方向轉動一圈的期間（圖1 5中的順時針 周轉）被還原，並且經還原的小九由螺桿型排出裝置 1 2 4從還原爐1 〇 1排出，且儲存在容器1 〇 4中。還 原爐1 0 1中的燃燒氣體在加熱原料小九之後經由排氣導 管1. 〇 5而排出至還原爐1 〇1的外部，並且釋放至大氣 5 本紙張尺度'適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 * 297公爱） 461920 五、發明說明（3 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 6爲沿著還原爐的中心順時針展開的剖面圖，顯 示小九進給部份以及還原小九排出部份。在圖1 6中，參 考數字10 3表示用來排出還原鐵小九層1 2 8的還原鐵 小九排出室（排出部份）。還原爐1 〇 1的旋轉床1 2 7 是由耐火材料製成，其底部是由鋼件建構，並且輪子附加 在鋼件下方。參考數字1 3 1爲這些輪子用的軌條。旋轉 床式還原爐1 0 1的旋轉床1 2 7旋轉成使得其於沿著還 原爐的中心軸線展開的剖面圖從左側移動至右側。燃燒器 1 2 2被用來加熱原料小九，並且燃燒用的空氣是經由空 氣管線1 2 3而供應至燃燒器。參考數字1 3 4爲燃燒火 焰’而1 2 5爲用來間接冷卻小九層的冷卻裝置，以防止 還原鐵小九層燃燒。參考數字2 6爲用來密封在還原鐵 小九排出室與原料小九進給室1 0 2之間的氣流的擋板。 以上詳細敘述用來製造具有高機械強度的還原鐵小九 的傳統設備。雖然還原鐵小九可藉著上述的旋轉床式直接 還原爐來製造，但是也可使用包含若干附加設備的其他系 統來製造_原鐵。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 7顯示含有旋轉床式直接還原爐2 0 1的透視圖 的設備，其中原料小九由進給運送器2 0 2經由進給運送 器2 0 4而供應至旋轉床2 0 6上。旋轉床式直接還原爐 2 0 1的內部容室是藉著使用多個燃燒器（未顯示）來加 熱。 .如圖1 7所示，還原鐵小九製造設備包含顯示成爲剖 面展開圖的用來藉著於高溫加熱原料小九Ρ1而製造還原 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 461920 _B7___ 五、發明說明（4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 鐵小九的傳統旋轉床式直接還原爐2 0 1 ，以及用來在滾 動期間於傳遞部份處接收還原鐵小九P 2之後冷卻保持於 高溫的還原鐵小九P 2的旋轉缸筒型冷卻器2 0 2。 參考數字2 0 3表示用來製造包含鐵礦石粉末與煤粉 末的原料的混合物的小九的製九機。參考數字2 0 4表示 例如爲皮帶運送器的運輸裝置，而2 0 5表示用來將床 2 0 6上的小九進給至均勻小九層2 0 7的小九進給裝置 〇 參考數字2 08表示用來將被加熱的還原鐵小九P 2 排出至旋轉缸筒型冷卻器2 0 2的排出裝置，而2 0 9表 示用來排出燃燒氣體的排氣導管》 · 圖4所示的參考數字2 1_.Q表示用來將於1 1. 0 0 °C 的溫度被加熱的還原鐵小九P 2輸送至旋轉缸筒型冷卻器 2 0 2內的圓柱形滑槽，而2 1 1表示氣體密封蓋帽。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考數字212表示用來將冷卻水噴灑在旋轉缸筒型 冷卻器2 0 2的外部表面上的噴灑噴嘴’而2 1 3表示位 在冷卻缸筒1 0 2的出口附近的用來將冷卻水直接噴灑在 還原鐵小九上的噴灑噴嘴。參考數字2 1 4及2 1 5表示 用來支撐旋轉的旋轉缸筒型冷卻器2 0 2的橡膠滾子，而 2 1 6表示用來驅動旋轉缸筒型冷卻器的齒輪。數字 217表示蓋帽及漏斗，218表示篩網’而219表示 水蒸氣的排氣導管。 ，傳統上，雖然使用如圖1 5所示的相同旋轉床式還原 爐，但是已知另一種用來製造還原鐵小九的方法，其中藉 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 461920 _______B7_ 五、發明說明（5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 著加水’混合，及製九而形成的濕原料小九在與圖1 5所 示者相同的圖18所示的旋轉床式還原爐中在不先行乾燥 下被加熱及還原。 藉著使用濕原料小九來製造還原鐵小九的設備顯示在 圖19中，其包括旋轉床式還原爐301。 參考圖1 9，參考數字3 0 6表示例如爲鐵礦石粉末 的氧化鐵粉末的儲存槽，3 0 7爲例如爲煤粉末的含碳粉 末的儲存槽’而3 0 8爲例如爲膨潤土的黏結劑材料的儲 存槽。捏合機309將從這些儲存槽306，307，及 3 0 8稱重及收集的材料在加水之下捏合，並且製九機 310藉著加水於成爲用來製造還原鐵小九的材料的捏合 粉末而製造濕小九。另一方面參考數字3 0 1表示與圖 1 6中所示者相同的旋轉床式還原爐。濕原料小九由例如 爲運送器的.小九進給機3 0 2經由運輸裝置3 1 1而連續 進給在旋轉床3 2 0上，以形成均句的濕小九層3 1 2。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 當旋轉床旋轉時（旋轉方向.由箭頭A表示）.，旋轉床 3 2 0上的濕原料小九3 1 2被加熱及還原。數字3 〇 3 表不於高溫的還原鐵小九的排出部份，3 0 4表示用來暫 時儲存被加熱的小九的容器，而3 0 5表示用來排出還原 爐2 0 1中的燃燒氣體的排氣導管。 爲增進就原料小九在不碎裂下的落下距離而言的機械 強度’硏究種類及加入量。當原料小九如上所述地形成時 ’ 一般而言’主要含有F e2〇3及F e2〇4的鐵礦石粉末 與例如爲煤或焦炭粉末的含碳材料粉末混合，且藉著加入 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 461920 A7 B7 五、發明說明（6 ) 黏結劑而製成小九。至於用來形成小九的黏結劑，通常膨 潤土是以0 · 5至1 w t % (重量百分比）的範圍混合。 含有還原材料的原料小九在由製九機製成小九且由乾 燥機乾燥之後被進給至還原鐵製造機內，其爲與圖1 5或 1 6所示者相同的旋轉床式直接還原爐。因此，原料小九 在運輸期間或進給至旋轉床上期間遭遇各種不同的機械衝 擊。 圖2 1是用來說明使用旋轉床式還原爐的製程。參考 數字401表示具有與圖15所示相同的結構的還原爐。 還原爐4 0 1的剖面圖顯示在圖21中。旋轉床4 1 2爲 由皮帶狀板所形成的盤件，並且輪子4 1 3設置在旋轉床 下方，以與繞旋轉床的中心軸·線同心建構的軌條4 . 1 4嚙 合。旋轉床4 1 2是由驅動機構（未顯示）驅動，並且以 某一旋轉速率在軌條上旋轉。 如圖2 1所示，鐵礦石及煤的細微粉末與黏結劑混合 ，由製九機402製成小九（直徑爲10至12mm)， 並且由乾燥機4 0 3乾燥。在乾燥之後，原料混成的小九 由稍後會敘述的進給機4 0 4進給在還原爐4 0 1的旋轉 床上。小九與旋轉床的移動一起移動。 如圖2 3所示，多個燃燒器4 0 7沿著還原爐的外部 周邊設置，並且藉著燃燒燃料而產生高溫燃燒氣體。高溫 燃燒氣體在爐中於相反於爐的旋轉方向（由箭頭A所示） 的方向循環，因而還原爐的內部保持於高溫。此高溫氣氛 將鐵礦石中的F e 2〇3及F e 3〇4還原，然後燃燒氣體排 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本買〕

In n - I n a aaai I n n I *. 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 4 6 19 2 Ο A7 _；_____ B7 五、發明說明（7 ) 出至燃燒用的主要空氣的預熱器4〇 9，並且在通過集塵 器4 1 0之後釋放至空氣。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 原料小九在旋轉床式還原爐中循環一次的期間被直接 還原’因而含有還原鐵的還原小九藉著位在小九進給部份 附近的螺桿型排出機4 0 5 (圖2 4 )而從還原爐排出， 並且還原小九在被冷卻器4 0 6冷卻之後被供應至後續的 製程。 設置有小九進給機4 0 4來將原料小九進給在旋轉床 上成爲具有均勻厚度（一或二個小九的厚度）的小九層。 以下敘述用來將原料小九進給至旋轉床式直接還原爐 的旋轉床上的原料小九進給機。 圖2 4顯示小九進給機，·.其包含原料小九的接收部份 5 1 6，用來引導從接收部份5 1 6排出的小丸的傾斜板 5 1 6 b，以及用來控制小九疊層的厚度的一對隔板 5 1 7及5 1 8。在接收部份5 1 6的底部處的開口的高 度Η 3以及在隔板下方的間隔Η 2及Η 1設定成Η 3 > 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 Η 2 >Η 1。接收部份5 1 6中的小九在通過依序變小的 間隔Η 3，Η 2，及Η 1之後被供應至旋轉床5 1 2上。 如例如圖1 5及1 6.所示的傳統旋轉床式直接還原爐 1中所發生的第一個問題是原料小九進給部份1 5 0的內 部壓力由於用來排出燃燒氣體的排氣風扇而成爲負壓，因 爲小九.進給部份1 5 0對排氣導管1 〇 5關閉，而對外部 大氣打開。另外，空間形成在小九進給部份1 5 0與進給 運送器1 0 2之間’因而易於造成於方向1 5 3及1 5 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉 -1〇 - A7 461920 ______B7 ___ 五、發明說明（8 ) 的空氣流。 即使形成有擋板1 2 6來防止空氣在小九進給部份 1 0 2與還原鐵小九排出部份1 0 3之間流動，但是滲漏 的空氣由於不充分的密封而如箭頭1 5 5所示地流入小丸 進給部份內。因此，所遭遇的第一個問題爲於高溫的還原 鐵小九根據由流入還原爐1 0 1內的滲漏空氣所造成的以 下化學反應而再次氧化。

Fe (還原鐵）+l/2〇2->FeO (1)

Fe (還原鐵）+3/4〇2—l/2Fe2〇3 (2) 有時，燃燒氣體會流入小、九排出部份1 0 3內，因爲 小九進給部份1 5 0與小丸排出部份1 0 3中的內部壓力 平衡由於空氣流5 5而被破壞》因爲燃燒氣體爲含有C O 2 氣體及Η 2 〇氣體的氧化氣體，所以還原鐵由於以下的化學 反應而再氧化'

Fe + C02— Fe〇 + C〇 （3)

Fe+H2〇— Fe〇 + H2 (4) 第二個問題是有關從還原爐排出的還原鐵小九的機械 強度。亦即，旋轉床式直接還原爐中製成的還原鐵小九具 有非常低的密度及非常低的抗碎強度，而此相應於非常低 的機械強度。實務上，具有1 0mm的直徑的一還原鐵小 本紙張尺度‘適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210 X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

裝-----.-I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -11 - 46 1 920 Δ7 Α7 ______ ________ Β7 五、發明說明（9 ) 九的抗碎強度低至大約3 0 k g f ’當此種^九成爲原料 被投入鼓風爐中時’此強度的小九由於太易脆而粉碎。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 強度弱的原因是因爲包含氧’碳’及揮發性組份的氣 .相（當使用煤成爲含碳材料時）從原料小九釋放，並且也 因爲還原爐1中的還原時間太短，以至於不能在氣體釋放 後燒結小九。 第三個問題是與濕原料小九有關。如果濕原料小九被 進給至旋轉床式還原爐2 0 1的被加熱至7 0 〇t以上的 旋轉床2 2 7上’則濕原料小九會由於濕原料小九的快速 加熱所產生的蒸汽的爆炸而破碎。此由於蒸汽爆炸的破碎 稱爲爆裂，而爆裂自然降低還原鐵產品的良率。 . 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 爲避免此種爆裂現象，旋..轉床的進給部份（T i )處 的表面溫度減小至7 0 0 °C以下，如圖2 0所示。如圖 2 0所示，排出部份（T 〇 )處的表面溫度高至1 1 〇 〇 °C。爲在排出部份（T 〇 )與進給部份（τ i )之間建立 溫度梯度’在進給部份與排出部份之間必須具有相當的距 離’此需要擴張的旋轉床且增加設備成本，此構成第三個 問題。圖9中的點（b )表示濕小九被乾燥的地點，而爐 中點（b )處的溫度最低。 第四個問題是與原料小九的成分有關，因爲額外含有 膨潤土的傳統原料小九易於由於在運輸期間施加於原料小 九的機械陡震而破碎。當被乾燥時，含有膨潤土的原料小 九的下落強度變得太弱，使得幾乎所有的小九在從3 0 0 mm的高度掉落時均會破碎。如果原料小九破碎或產生表 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -12 - 經濟部智慧財產局員工消#合作社印製 4 6 19 2 0 A7 「 ___B7___ 五、發明說明（1〇 > 面剝落，則小九的直徑變得不均勻，此造成在還原爐中不 均勻的還原，並且也造成不均勻的還原鐵品質。爲消除原 料小九的破碎，傳統的運輸設備設計成減小運輸或進給時 小九的落下高度，此導致設計運輸及進給設備時設計自由 度的減小。本發明的一目的爲提供獲得具有高下落強度的 原料小九的方法。 另外，第五個問題是與原料小九的進給設備有關。如 圖1 0所示，傳統的進給設備的問題發生在當小九層的厚 度由隔板控制時，原料小九易於破裂。 亦即，因爲進給設備必須將相當大量的小九進給至旋 轉床式還原爐的旋轉床上，所以當小九被用來減小小九層 的厚度的隔板3 1 7，3 1 8 ..阻擋時，原料小九承受大量 的拉伸應力，直到小九被供應至旋轉床3 2 7上。因此， 當使用小九進給機時，原料小九破裂，或是小九的表面剝 落。破碎，破裂，或表面剝落使小九值徑不均句，此導致 小九在旋轉床式還原爐中的不均勻還原，而此則又導致難 以維持還原鐵小丸的品質。 如圖7所示，當進給的小九層的厚度由隔板3 1 7， 3 1 8控制時，因爲旋轉床爲圓形皮帶型的形式.，所以旋 轉床的外周邊速率與內周邊速率不.同，此導致改變所得的 還原鐵小九的密度。亦即，當使用傳統的小九進給機時， 沿著徑向的分佈改變，使得原料小九不能均勻地分佈在還 原爐的旋轉床上。因此，由於小九的破裂或剝落所造成的 小九的不均勻的直徑，因而不能保持還原鐵的品質。 私紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -13 - ----------ι/,.ί 袭--------^訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 6 t 9 2 〇 A7 _________ B7 五、發明說明（11 ) 發明槪說 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此’本發明的目的爲提供用來解決上述的五個問題 的改進的設備及方法。 本發明的第一實施例提供用來解決來自外部的空氣流 入還原鐵排出部份內而使還原鐵小九易於重新氧化的第一 個問題的設備。本發明的第一方面的特徵在於將在用來熔 化在直接還原爐中從原料小九製造的還原鐵小九的密封式 鼓風爐中再生的主要包含c〇2(二氧化碳）氣體的還原氣 體引入直接還原爐的小九排出部份內。 第一實施例的設備包含旋轉床式直接還原爐，用來從 包含氧化鐵粉末及含碳材料粉、末的原料小九製造還原鐵小 九：密封式電鼓風爐，用來熔化還原鐵小九；及還原氣體 引入機構。還原氣體引入機構包含氣體保持器，用來收集 密封式鼓風爐中再生的還原氣體；及噴嘴，經由管線而與 氣體保持器連接，並且在還原鐵小九排出部份的前方設置 成通過爐壁，以用來將還原氣體引入直接還原爐的還原鐵 排出部份內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明的第二實施例提供用來解決旋轉床式直接還原 爐中製造的還原鐵小九具有非常低的密度及非常低的抗碎 強度的第二問題的設備及方法。第二實施例的特徵在於在 退火之前在設置於冷卻缸筒中的熱保持及滾動部份中，就 在被加熱的還原鐵小九從直接還原爐排出之後’對在 8 0 0°C至1 2 0 0°C的溫度範圍內的被加熱的還原鐵小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） -14- A7

4 6 1 9 2 0 五、發明說明（12 ) 九施加滾動作用。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據第二實施例的第一方面，因爲在8 〇 〇。〇至 1 2 0 0 °C的溫度範圍內的還原鐵小九的變形阻力非常小 ’所以在冷卻缸筒中對還原鐵小九所施加的滾動作用給予 小九燒結作用，此使還原鐵小九較稠密。 根據此方法’在冷卻缸筒中執行小九的滾動超過3分 鐘’並且少於2 0分鐘’以充分地執行小九的燒結及稠密 化。 根據第二實施例的第三方面，一種還原鐵小九的製造 設備包含還原爐’用來藉著將包含氧化鐵粉末及含碳材料 粉末的原料小九加熱及還原而獲得還原鐵小九；熱保持及 滾動部份’用來在從還原爐接收還原鐵小九之後在保持小 九的熱之下執行滾動被加熱的還原鐵小九；及冷卻器，用 來在從熱保持及滾動部份接收還原鐵小九之後冷卻這些還 原鐵小九。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在根據第三方面的上述設備中，原料小九在還原爐中 被加熱及還原，且如此製造的還原鐵小九在熱保持及滾動 部份中暴露於滾動作用以製成被燒結加熱的小九，並且燒 結的還原鐵小九在被冷卻器冷卻之後被收集。 根據第二實施例的第四方面，用來接收被加熱的還原 小九的熱保持及滾動部份與旋轉缸筒型冷卻器一起旋轉。 根據第二實施例的第五方面，熱保持及滾動部份是藉 著以絕緣材料內襯旋轉缸筒型冷卻器的內部的一部份而形 成。絕緣材料內襯抑制小九的熱從冷卻器壁散逸。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 461920 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製· 五、發明說明（13 ) 本發明的第三實施例提供在還原爐中將濕原料小九加 熱及還原的設備及方法。 根據第三實施例的第一方面，濕原料小九的還原方法 包含的步驟爲藉著使用具有比原料小九的加熱溫度高的熔 點的熱絕緣粒子來在旋轉床上形成床覆蓋層，並且隨後將 濕原料小九供應至床覆蓋層上。熱絕緣粒子的例子包括石 灰石或白雲石粒子，或藉著混合這些粒子而獲得的鹼性氧 化物粒子。 根據第三實施例的第二方面’設置有用來將濕原料進 給至還原爐的旋轉床上的濕原料小九進給裝置的旋轉床式 直接還原爐包含床覆蓋粒子供應裝置，用來以藉著使用熱 絕緣材料粒子而形成的床覆蓋·粒子層來覆蓋旋轉床。熱絕 緣材料粒子供應裝置包含第一漏斗，用來儲存熱絕緣材料 粒子；及第二漏斗，接收從第一漏斗排出的熱絕緣材料粒 子’並且於底部處設置有開口，使得開口面向還原爐的旋 轉床而在二者之間留有空間。 藉著在進給濕原料小九之前將具有高熔點的絕緣材料 粒子散佈在旋轉床上而形成的床覆蓋·粒子層作用成爲濕原 料小九的絕緣層。在此情況中，旋轉床的表面只需被冷卻 至1 0 0 0 °c的位準’直到濕原料小九在還原小九被排出 後被進給’與_進給部份處旋轉床的表面溫度爲7 〇 〇 t:的 傳統還原爐中的距離相比，在還原小九的排出部份與原料 小九的進給部份之間所需的距離較短。 濕原料小九主要包含氧化鐵粉末，並且濕原料小九通 III.— —--111/-/,'/ 裝· 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂_ C- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 16 461 920 A7 --- B7 五、發明說明（14) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 常被加熱至1 3 0 0 t的位準來還原。因此，絕緣材料粒 子應具有大於1 3 0 0 t的熔點，以不會在加熱期間（爐 中的溫度）熔化，並且絕緣材料粒子最好具有大於 1 4 0 0 °C的熔點。 另外，因爲例如石灰石或白雲石的鹼性氧化物材料具 有相當低的熱傳導係數及相當高的比熱，所以使用這些粒 子所形成的床覆蓋層對於濕原料小九構成相當有效的絕緣 層。另外，這些絕緣材料粒子不只是在高溫還原氣氛中穩 定’並且也在與還原鐵小九一起排出至容器內之後在還原 鐵小九的隨後熔化過程中作用成爲去硫劑。 _ 本發明的第四實施例提供包含氧化鐵粉末，還原材料 粉末’及黏結劑的原料小九的·形成方法及其成分，.以增進 原料小九的機械強度。根據第一方面，原料小九的形成方 法包含的步驟爲藉著結合及混合氧化鐵粉末，還原材料粉 末’黏結劑材料，與預定量的調整水而形成原料小九，其 中黏結劑材料是選擇自羧甲基纖維素及聚乙烯醇之一或兩 者以及焦油。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據此方面，在混合鐵礦石粉末，煤粉末，及黏結劑 粉末之後以及在調整水含量之後，藉著製九機及類似者來 製成生小九。原料小九是藉著使上述的生小九乾燥而製成 。此實施例藉著使甩羧甲基纖維素，聚乙嬙醇，及焦油使 乾燥的原料小九具有顯著增進的機械強度，例如落下強度 。殘甲基纖維素與聚乙烯醇可單獨使用或結合使用。 第四實施例的第二方面提供在形成生小九之後將生小 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格⑽χ 297公爱） 4 6 19 2 0 A7 _ B7 五、發明說明（15 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 九在高於1 5 0 °C的氣氛中乾燥而製成原料小九的方法， 因爲證實藉著在高於1 5 0°C的氣氛中的乾燥可使原料小 九獲得優異的落下強度。 第四實施例的第三方面提供一種原料小九的製造方法 ’包含結合至少0 · 2wt % (重量百分比）的羧甲基纖 維素或聚乙燒醇’以及大於5 w t %的焦油。亦即，當使 用羧甲基纖維素及聚乙烯醇中的一種黏結劑時，最好加入 大於0.2wt%’而當使用焦油時，最好加入大於5 w t %的焦油，以獲得具有特別較佳的落下強度的原料小 九。 第四實施例的第四方面提供結合大於0 . 2 w t %的 羧甲基纖維素與聚乙烯醇的混-合物的方法。藉著在.結合使 用兩種化學物質時加入大於〇.2wt%的羧甲基纖維素 與聚乙烯醇的混合物，原料小九的落下強度顯著增進。 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 第四實施例的第五方面提供結合4w t %的焦油以及 大於0.lwt%的翔甲基纖維素或聚乙烯醇或大於 0 · 1 w t %的羧甲基纖維素與聚乙烯醇的混合物成爲黏 結劑的方法。由4wt%的焦油以及大於0 . lwt%的 羧甲基纖維素或聚乙烯醇或大於0.1wt%的羧甲基纖 維素與聚乙烯醇的混合物所形成的黏結劑的加入有效地使 原料小九獲得優異的落下強度。 第四實施例的第六方面提供結合大於0 . 2wt %的 羧甲基纖維素或聚乙烯醇以及在0 · 3wt%至〇 · 6 w t %的範圍內的膨潤土成爲黏結劑的方法。由大於 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 461920 五、發明說明（16 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Q · t %的羧甲基纖維素與聚乙烯醇的混合物以及在 某一範圍內的膨潤土所形成的黏結劑的加入進一步有效地 使原料小九獲得優異的落下強度。 本發明的第五實施例提供一種進給裝置，用來將原料 小九均勻地進給至旋轉床式還原爐的旋轉床上成爲均勻的 —小九層或是藉著堆積二小九而形成的小九層。根據第一 方面的原料小九進給設備包含旋轉鼓，具有可繞中心軸線 旋轉的截頭錐形側表面，其位置超過還原爐的旋轉床；及 漏斗’用來將原料小九供應至該旋轉鼓的側表面上；其中 旋轉鼓的中心軸線位在包含旋轉床的旋轉中心軸線的平面 內’且旋轉鼓傾斜設置成使得旋轉鼓的側表面與上述平面 之間的交叉.線中的上方交叉線_平行於旋轉床，並且錐形旋 轉鼓的鉛垂角度設定成使得旋轉鼓的側表面的旋轉速率對 旋轉鼓超過旋轉床的內部部份的旋轉速率的比與在旋轉床 的外部與內部周邊處的旋轉速率的比一致。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 根據第一方面，小九進給設備的旋轉鼓具有錐形側表 面，並且繞錐形鼓的橫向於旋轉床的中心軸線旋轉。原料 小九從上方被供應至旋轉鼓的旋轉側表面上。因此，小九 進給設備構成不使用任何隔板的旋轉進料器。本發明的旋 轉鼓的中心軸線相對於旋轉床傾斜設置成使得旋轉鼓的上 表面平行於旋轉床，並且旋轉鼓的上表面接收原料小九。 截頭錐形旋轉鼓的鉛垂角度設定成使得旋轉鼓的每一位置 的旋轉速率與在旋轉鼓的每一位置下方的旋轉床的每一位 置的速率一致。 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 461920 _；_B7 ___五、發明說明（17) 因此，供應至旋轉床的每一點上的原料小九的量成爲 與就在旋轉鼓的每一點下方的旋轉床的每一相應點的旋轉 速率成比例。此進給設備使原料小九均勻地分佈在還原爐 的旋轉床上，不論旋轉床上旋轉速率的徑向變化如何。此 設備也可防止在小九之間造成摩擦或被壓，因而避免小九 的破碎，受損，或是表面剝落。 根據第二方面，漏斗設置成包含面向還原爐的旋轉床 開口的供應口，用來供應原料小九，其中供應口與旋轉床 之間的距離設定成使得從供應口供應的小九在旋轉鼓的表 面上形成具有小九厚度的層。 亦即，因爲小九從供應口供應至旋轉鼓上成爲一小九 層，所以供應至旋轉床上的小、九變得均勻。根據第三方面 ，旋轉鼓的.旋轉速率設定成使得在旋轉鼓的表面上的一點 處的旋轉速率與就在旋轉鼓的上述點下方的一點處的旋轉 方向速率的整數倍一致。因此，可控制供應至還原爐的旋 轉床上的小九層的厚度。例如，如果想要以一小九的厚度 來供應小九，則旋轉鼓在一點處的旋轉速率被設定成與就 在該點下方的旋轉床的旋轉方向速率一致。如果旋轉鼓的 旋轉速率設定成比旋轉床的旋轉方向速率大兩倍，則小九 被進給成二小九層、 圖式簡要敘述 ..圖1爲顯示用來製造還原鐵的整體設備的略圖’包括 還原爐及電鼓風爐’其中電鼓風爐中所產生的還原氣體被 A7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 I! -SJ·!!--. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -20- 4 6192 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（18 ) 引入還原爐內。 圖2爲顯示旋轉床式還原爐的一部份的展開圖，指示 用來引入還原氣體的噴嘴的配置。 圖3爲顯示旋轉床式還原爐的一部份的展開圖，指示 用.來引入還原氣體的噴嘴的另—配置。 圖4爲顯示旋轉床式還原爐的—部份的展開圖，指示 用來引入還原氣體的噴嘴的其他配置。 圖5爲顯示用來製造具有高密度及高機械強度的還原 鐵小九的設備的略圖。 圖6爲設置有原料小九形成及進給設備的旋轉床式直 .接還原爐的部份敞開剖_面圖。 ... 圖7爲顯示包含原料小九·形成設備及旋轉床式還原爐 的還原鐵小丸製造設備的略圖。 圖8爲顯示旋轉床的表面溫度與旋轉床的位置之間的 .關係的略圖。 圖9爲顯示床塗覆層的厚度與旋轉床的可容許表面溫 度之間的關係的略圖。 圖1 0爲顯示用來從包含氧化鐵粉末，還原材料粉末 ，及黏結劑的濕原料小九製造還原鐵小九的設備的略圖。 圖1 1顯示生小九中焦油（黏結劑1 )含量與原料小 九的落下距離之間的關係。 圖12爲顯示根據本發明的第五實施例的小九進給裝 置的略圖。 圖1 3爲如由以I I及I I標記的箭頭所示的從上方 -----------裝----ir訂--------- ** (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -21 - Α7 Β7 6 1 92 〇 五、發明說明（19) 所見的小九進給裝置的略圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 4爲如由以I I I及I I I標記的箭頭所示的從 側邊所見的小九進給裝置的側視圖。 圖1 5爲傳統旋轉床式直接還原爐的立體圖。 圖1 6爲沿圖1 5所示的傳統旋轉床式直接還原爐的 中心軸線的布份剖面展開圖。 圖1 7爲傳統旋轉床式直接還原爐及冷卻缸筒的立體 圖。 圖1 8爲顯示傳統旋轉床式直接還原爐的頂視圖的略 圖。 圖1 9爲將包含原料處理設備及傳統旋轉床式直接還 原爐的還原鐵小九製造設備顯、示成爲剖面展開圖的略圖。 圖2 0爲顯示傳統還原爐的旋轉床的表面溫度與旋轉 床的旋轉方向位置之間的關係的略圖。 圖21爲顯示包含還原爐及附屬裝置的還原鐵小九製 造系統的略圖。 圖2 2爲顯示傳統旋轉床式直接還原爐及附屬裝置的 裝置位置的略圖。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 圖2 3爲傳統旋轉床式還原爐的還原鐵小九排出裝置 的側視圖。 圖2 4爲顯示用來將原料小九進給至旋轉床式還原爐 中的傳統進給設備的略圖。 .圖2 5爲顯示載入原料小九時的傳統進給設備的略圖 4 6 1920 A7 _B7____五、發明說明（20) 圖2 6顯示旋轉床式直接還原爐中各種不同附屬裝置 的位置關係。 圖2 7 A及2 7 B爲顯示傳統小九進給裝置的略圖， 其中圖2 7 A顯示結構，而圖2 7 B顯示小九由裝置進糸么 時的情況。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件對照表 1 2 3 4 5 14 16 17 18 19 2 0 2 1 2 1a 2 4 2 5 3 2 3 3 旋轉床式直接還原爐 進給裝置 排出部份 容器 排氣導管 ^ 密.封式電鼓風爐 漏斗 滑槽 電極 排氣管 氣體保持器 管線 管線 螺桿型還原鐵小九排出機 冷卻裝置 氣體引入噴嘴 氣體引入噴嘴 本紙張尺度‘適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） •23- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 4 6 1920 A7 _B7 五、發明說明（21 ) 3 5 氣流 4 0 埋 原氣 體 引 入 噴 嘴 4 1 氣 流 5 5 空 氣流 1 0 1 還 原爐 1 0 2 運 送器 1 0 2 原 料小 九 進 給 室 1 0 3 原鐵 小 九 排 出 室（排出部份） 1 0 4 容 器 1 0 5 排 氣導 管 1 1 3 運 輸裝 置 1 2 2 燃 燒器 - 1 2 3 空 氣管 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 124 小九排出裝置 125 冷卻裝置 1 2 6 擋板 127 旋轉床 128 還原鐵小九層 13 1 軌條 134 燃燒火焰 150 原料小九進給部份 15 3 方向 15 4 方向 15 5 箭頭 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -24- 4 6 1 92 0 A7 B7 五、發明說明（22 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 0 1 旋 轉床 式 直 接還 原爐 2 0 2 進 給運 送 器 2 0 2 旋 轉缸 筒 型 冷卻 器 2 0 3 製 九機 2 0 4 進 給運 送 器 2 0 4 運 輸裝 置 2 0 5 小 九進 給 裝 置 2 0 6 旋 轉床 2 0 7 小 九層 2 0 8 傳 遞部份 2 0 8 排 出裝 置 2 0 9 排 氣導 管 2 1 0 滑 槽 2 1 1 氣 體密 封 蓋 帽 2 1 2 噴 灑噴 嘴 2 1 3 噴 灑噴 嘴 2 1 4 橡 藤滾 子 2 1 5 橡 膠滾 子 2 1 6 齒 輪 2 1 7 蓋 帽及 漏 斗 2 1 7 容 器 2 1 8 篩 網 2 1 9 排 氣導 管 2 2 2 旋 轉缸 筒 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -25- 461920 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（23 2 2 2 a

2 2 4 2 2 5 2 2 7 2 2 8 2 3 0 2 3 1 2 3 2 2 3 3 2 3 3 2 3 4 2 3 5 2 3 6 2 3 8 2 3 9 2 3 9 2 4 4 2 4 7 2 7 2 2 7 2 a 3 0 0 3 0 1 A7 _B7 ) 熱保持及滾動部份 運送裝置 製九機 小九進給機 燃燒氣體排氣導管 旋轉床 小九層 滑槽 氣體密封蓋帽 噴灑噴嘴 噴灑噴嘴 製九機 - 輪箍滾子 輪箍滾子 齒輪 篩網 蓋帽及漏斗 排氣導管 還原鐵小九排出機 旋轉床 旋轉缸筒型冷卻器 熱保持及滾動部份 絕緣材料供應裝置 旋轉床式還原爐 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -26- 461920 A7 B7 五、發明說明（24 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 3 0 2 小 九 進給 機 3 0 3 還 原 鐵小九排出機 3 0 3 排 出 部份 3 0 4 容 器 3 0 5 排 氣 導管 3 0 6 儲 存 槽， 漏 斗 3 0 7 儲 存 槽， 漏 斗 3 0 8 儲 存 槽， 漏 斗 3 0 9 捏 合 機， 混 合器 3 1 0 製 九 機 3 1 1 運 輸 裝置 3 1 2 濕 原 料小 九 層-… 3 1 7 隔 板 3 1 8 隔 板 3 2 0 旋 轉 床 3 2 1 漏 斗 3 2 2 3 2 3 3 2 4 3 2 7 4 0 1 4 0 2 4 0 3 4 0 4 第二粒子漏斗 絕緣粒子 床覆蓋層 旋轉床 旋轉床式直接還原爐 製九機 乾燥機 進給機 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -27- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 461920 A7 B7 五、發明說明（25 ) 4 0 5 4 0 6 4 0 7 4 0 8 4 0 9 4 10 4 12 4 13 4 14 4 2 1 4 2 1 4 2 2 4 2 2 4 2 5 5 0 4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 5 6 b 7 8 螺桿型排出機 冷卻器，冷卻裝置 燃燒器 排氣導管 預熱器 集塵器 旋轉床 輪子 軌條 鐵礦石 磨粉機 煤或焦炭 磨粉機 混合器 小九進給裝置 漏斗 原料小九 旋轉床 接收部份 傾斜板 隔板 隔板 旋轉鼓 頂部表面 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -28- A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 461920 _B7 五、發明說明（26 ) 5 2 lb 底 部表面 5 2 1 c 下 方表面 ， 側表 面 5 2 2 漏 斗 5 2 2 a 出 口開口 A is&i m 頭 B 箭 頭 Η 1 間 隔 Η 2 間 隔 Η 3 高 度 Ρ 1 原 料小九 Ρ 2 還 原鐵小 九 Ρ 2 1 緻 密還原 鐵 小九 Ρ 3 1 緻 密還原 鐵 小九 Ρ 4 > 緻 密還原 鐵 小九 R 外 部周邊 的 半徑 R 1 底 部表面 的 半徑 Τ i 進 給部份 處 的表 面 溫 度 Τ 0 排 出部份 處 的表 面 溫 度 i 絕 緣材料 r 內 部周邊 的 半徑 r 1 鉛 垂角度 的 半徑 a 傾 斜角度 β 鉛 垂角度 I--, ft-------l· 訂--------f i. i.' ,,--\ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)， 本紙張尺度"適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -29 · 461920 A7 B7 五、發明說明（27) 本發明的詳細敘述 . 以下參考圖式根據本發明的實施例來敘述本發明的細 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 節。 第一實施例 圖1爲顯示用來製造還原鐵的整體設備的略圖，並且 與圖2 1中所示者相同的旋轉床式直接還原爐用在圖1所 示的製造設備中。 參考圖2，參考數字1表示旋轉床式直接還原爐，並 且圖2是藉著展開圖1所示的圓形爐而獲得。數字2表示 原料小九的進給裝置（例如往復運送器），3表示甩來將 還原鐵小九排出至還原爐的外·.部的排出部份，4表示用來 儲存還原鐵小九的容器，5表示用來排出還原爐1中的排 氣的排氣導管。旋轉床式直接還原爐1與圖2 1所示的傳 統還原爐相同，並且此還原爐的操作也與傳統還原爐相同 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考數字1 4表示密封式電鼓風爐（同義字：潛浸電 弧爐），其中當儲存還原鐵小九的容器4在電鼓風爐14 的頂部上運輸時，還原鐵小九在不與空氣接觸下被放入電 鼓風爐1 4的漏斗Γ 6內，並且經由滑槽1 7而被進給至 電鼓風爐1 4內。如此進給至電鼓風爐1 4內的還原鐵小 九藉著在電極1 8之間施加電流而被依序熔化。此階段的 融熔生鐵含有相當大量的碳。此融熔生鐵被間歇性地排出 至澆斗內，並且經由去硫及脫碳處理而轉變成融熔鋼。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -30 - 46 192 0 A7 B7 五、發明說明（28) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在旋轉床式直接還原爐中的加熱及還原處理之後的還 原鐵小九仍然含有存留的未還原的氧化鐵（Fe〇)，並 且當未還原的氧化鐵在密封式電鼓風爐中暴露於強還原氣 氛時會產生C 0 (—氧化碳）氣體。電鼓風爐中產生的 C0氣體的量爲每噸的還原鐵小九爲30至40Nm3，並 且在電鼓風爐中再生的C0氣體經由排氣管1 9排出，且 在淸洗之後儲存在氣體保持器2 0中。氣體保持器2 0中 的C 0氣體經由嵌入在還原爐1的排出部份附近的管線 2 1而被引入至旋轉床式直接還原爐1內。 以下參考圖2敘述此實施例的細節。圖2爲旋轉床式 直接還原爐1的展開剖面圖，其中管線2 1的頂端分支成 兩端，每一端連接於氣體引入..噴嘴3 2及3 3。氣體引入 噴嘴3 2及3 3在冷卻裝置2 5的兩側傾斜地嵌入通過還 原爐1的爐壁。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 如上所述，氣體保持器20爲電鼓風爐14中產生的 還原氣體的收集機構，而還原氣體引入機構是由氣體保持 器20，管線2 1，以及氣體引入噴嘴3 2及3 3構成。 可藉著直接連接管線2 1及2 1 a來建構還原氣體引入機 構以將還原氣體引入至還原爐1內。也可將噴嘴數目從一 個增加至兩個或更多。 以下敘述每小時製造大約5 0噸的還原鐵小丸的情況 成爲操作例子。密封式電鼓風爐再生大約2 2 0 0 Nm3的 主要包含C 0氣體的還原排氣，並且此還原排氣被引入至 還原爐1的還原鐵小九排出部份3內。藉此，就在排出之 -31 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 4 61920 a7 ____B7 __ 五、發明說明（29) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 前的還原鐵小九被還原氣體吹動，因而可抑制還原鐵小九 的重新氧化。對在用來儲存還原鐵小九的容器4中的還原 鐵的分析顯示還原鐵的金屬比平均增加3 %以上。 被引入還原爐中的還原氣體可被使用成爲燃料氣體， 因而還原氣體有助於節省燃料。實務上，經由一序列的燃 燒器的燃料消耗可減少1 0 %。 以下敘述第一實施例的修改例。 如圖3所示，還原氣體引入噴嘴4 0取代先前例子中 的二噴嘴3 2及3 3而傾斜地插入通過爐壁（頂壁）。更 具體地說，氣體噴嘴4 0經由管線2 1而與氣體保持器 2 0連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 設置有螺桿型還原鐵小九排出機24，並且還原氣體 被引入成使得還原氣體於與螺桿的旋轉的切線方向一致的 方向在螺桿的表面上流動。因此，螺桿被還原氣體有效地 冷卻至幾乎爲室溫。還原鐵小九螺桿進給器的工作壽命可 延長2 0%以上，因爲還原氣體的流動有效地減少螺桿的 鏽蝕。在此情況中，從容器4採樣的還原鐵小九的金屬比 顯示大於2 %的高比値。還原氣體的引入將燃料消耗減少 大約8 %。 此第一實施例'的另一修改例顯示在圖4中。在此例子 中，管線2 1分支成兩條管線’並且每一分支管線分別連 接於噴嘴3 3及4 0，而非第一例子的二噴嘴3 2及3 3 。在電鼓風爐中所產生的2 2 0 O Nm3/小時的還原氣體 中，大約3 0%經由噴嘴3 2被排出’而7 0%經由噴嘴 -32- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 461 920 A7 B7 五、發明說明（3〇) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 0被排出’因而形成氣流3 5及4 1。螺桿排出機的工 作壽命延長1 5 %以上，並且與傳統結構相比，燃料氣體 的消耗減少9 %以上。 第二實施例 本發明的第二實施例提供用來製造具有高密度及較高 機械強度的還原鐵小九的方法及設備。 圖5顯示用來製造具有高密度及高機械強度的還原鐵 小九的設備。此設備包含用來將原料小九還原成還原鐵小 九的還轉床式直接還原爐2 0 1，用來接收還原鐵小九以 及執行小九的滾動的熱保持及滾動部份2 7 2 a，用來接 收滾動過的小九以及冷卻滾動·過的還原鐵小九的旋轉缸筒 型冷卻器2 7 2 ’以及容器2 1 7。熱保持及滾動部份 2 2 2 a是藉著以絕緣材料i內襯旋轉缸筒2 2 2的一部 份而形成。熱保持及滾動部份2 2 2 a佔旋轉缸筒2 2 2 的整個長度的大約1/3。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 參考數字2 3 3表示用來藉著將鐵礦石粉末與含碳材 料粉末的混合物製成小九而製造原料小九P1的製九機。 數字2 2 3表示運送裝置，2 2 4表示用來將原料小九進 給至還原爐2 0 1的旋轉床2 4 7上的小九進給機， 2 2 8表示形成在旋轉床2 4 7上的小九層，2 4 4表示 用來從還原爐201將高溫小九排出至熱保持及滾動部份 的還原鐵小九排出機，而2 2 5表示用來將燃燒氣體排出 至還原爐2 0 1的外部的燃燒氣體排氣導管。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -33- "" Α7 4 6192 〇 __Β7___ 五、發明說明（31 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參考數字2 3 0表示用來將還原鐵小九供應至熱保持 及滾動部份2 2 2 a內的滑槽’ 2 3 1表示用來密封氣體 的氣體密封蓋帽，2 3 2表示用來將水噴灑在旋轉缸筒的 外表面上的一系列噴灑噴嘴’而2 3 3表示用來將水直接 噴灑於在旋轉缸筒2 2 2的出口附近的滾動過的還原鐵小 九上的噴灑噴嘴。數字2 3 4及2 3 5表示用來旋轉旋轉 缸筒2 2 2的輪箍滾子，2 3 6表示用來驅動旋轉缸筒旋 轉的齒輪’而2 3 9表示蓋帽以及漏斗，2 3 8表示篩網 ，而2 3 9表示用來排出廢氣的排氣導管。 以下敘述還原鐵的製造方法。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 藉著用製九機2 2.3將鐵礦石粉未與還原材料粉末的 混合物製成小九而形成的原料·.小九p 1被運輸至小九進給 機2 2 4 ’並且被進給至還原爐2 0 1的旋轉床2 2 7上 而形成小九層2 2 8。小九層通常爲二小九層，因爲小九 層通常是主要由輻射加熱。原料小九p 1藉著在還原爐 2 0 1的旋轉床2 2 7上於大約1 2 0 0°C被加熱而還原 ，並且轉變成還原鐵小九P 2。從還原爐2 0 1排出的高 溫還原鐵小九P 2被輸送至熱保持及滾動部份2 2 2 a。 被輸送至熱保持及滾動部份2 2 2 a內的還原鐵小九p 2 的溫度爲大約1 1 0 0 °C，並且排出的還原鐵小九具有大 約2 g/ c m3的密度。排出的還原鐵小九承受滚動運動超 過3分鐘而少於2 0分鐘。因爲還原鐵小苏的變形阻力在 此溫度條件下非常低’所以高溫還原鐵小九P 2進行燒結 作用’因而使還原鐵小九更稠密而成爲緻密的還原鐵小九 34 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 461 92 0: ________B7______ 五、發明說明（32) P 2，。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 如此緻密的還原鐵小九P 2 ’被傳遞且冷卻至低於 .6 〇 〇 t的溫度，同時緻密還原鐵小九藉著冷卻水的噴灑 以及藉著使熱散逸至旋轉缸筒2 2 2的爐壁而被冷卻。緻 密還原鐵小九P 3 ’藉著從噴灑噴嘴2 3 3噴灑的水而被進 -步直接冷卻至1 0 0°C，並且最後被收集成爲緻密還原 鐵小九P 4 ’。 如此獲得的緻密還原鐵小九的皴縮強度增加至每一小 九1 0 0 k g f的値。在傳統方法中，還原鐵小九的皺縮 強度對於具有1 0 m m的直徑的小九曾爲3 0 k g f，因 此可藉著使用上述的新穎設備及新穎方法來使還原鐵小九 的皺縮強度增加三倍以上。. 因此，可藉著在8 0 0 °C至1 2 0 0°C的溫度範圍的 超過3分鐘且少於3 0分鐘的滾動所獲得的燒結作用來使 從還原爐排出的高溫還原鐵小九緻密，並且已經證明緻密 小九不易碎且適合用在電鼓風爐中。 第三實施例 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 以下敘述與濕原料小九的使用有關的本發明的第三實 施例。新穎的設備被提供來使用濕原料小九。 以下參考圖7及8敘述此實施例。圖7顯示包含原料 小九形成設備及旋轉床式還原爐的還原鐵小九製造設備， 而圖8顯示旋轉床的表面溫度與旋轉床上的位置之間的關 係。 -35- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） Λ 6192 0

五、發明說明（33 ) 如圖7所示，參考數字306，3〇7，·及308分 別表示用來儲存氧化鐵粉末，還原材料粉末，以及黏結劑 的漏斗。309表示混合器，而3 1 〇表示製九機。 另外，參考圖7，參考數字3 2 1爲用來儲存用於床 覆蓋層的例如爲石灰石粒子的絕緣材料3 2.3的漏斗，而 3 2 2爲底端處具有商向還原爐的旋轉床3 2 0而在二者 之間留有規定間隔的開口的第二粒子漏斗。第一及第二漏 斗3 21及3 2 2構成絕緣材料供應裝置3 〇 〇，用來在 進給濕原料小九之前覆蓋旋轉床而形成由具有高熔點的絕 緣粒子3 2 3所形成的床覆蓋層3 2 4 (熱絕緣層）_。爲 避免熔化’絕緣粒子必須具有比濕原料小九的加熱溫度（ Γ 3 0 0 °C )高的熔點’最好'是高於1 4 0 〇 °C。.高熔點 粒子的例子包括石灰石粒子，白雲石粒子，或包含其混合 物的鹼性氧化物粒子。 在旋轉床式直接還原爐中，如圖7所示，例如爲石灰 石粒子的絕緣粒子3 2 3是經由第二粒子漏斗3 2 2而在 點A處均勻地供應至旋轉床3 2 0上而形成床覆蓋層 3 2 4。因爲絕緣粒子供應裝置3 〇 〇是由第一漏斗 3 2 1及第二漏斗3 2 2構成，所以絕緣粒子的連續供應 可長時間不被中斷’即使是二漏斗之一被粒子堵塞。 如圖9所示’絕緣粒子的適當粒子尺寸以在直徑爲1 至5 m m的範圍較佳。另外，絕緣粒子的適當層厚度估計 是在1至5mm的範圍。濕原料小九就在絕緣粒子層形成 在還原爐3 01的旋轉床3 2 0上之後被進給至旋轉床上 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝 'SJ· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 >紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 36 461 92 0 A7 __B7 五、發明說明（34) ’因而形成濕原料小九層。在此情況中，濕原料小九的適 當尺寸一般而言是從7至2Omm，並且通常形成單一小 九層或是雙小九層。 濕原料小九層3 1 2在經過還原爐的期間被加熱，濕 原料小九先被乾燥，還原反應藉著加熱至高溫而發生，並 且原料小九最後被轉變成還原鐵小九，其由在圖7中的點 C處的還原鐵小九排出機3 0 3排出至容器3 0 4內。然 後’還原鐵小九被進給至電鼓風爐內而被熔化及精煉成精 煉融熔金屬。 在還原鐵小九排出後的旋轉床的表面溫度（T 〇 ) — 般爲1 1 0 0 °C。在傳統的還原爐中，曾執行費時的操作 來將旋轉床的表面溫度冷卻至..7 0 0 °C以下。但是.，如果 旋轉床的表面由絕緣粒子層覆蓋，則濕原料小九可在不發 生爆裂下被進給’即使是用來進給濕小九的旋轉床的表面 溫度（T i )高達1 〇 〇 〇 °C。除了上述的作用之外，此 實施例的有利特徵還包括甚至是在一絕緣粒子漏斗堵塞或 變空時，也可避免絕緣粒子的供應中斷，因爲設置有兩階 段漏斗。 第四實施例 以下參考圖式敘述與原料小九的落下強度的改進有關 的第四實施例。 ..還原鐵小九通常是藉著如圖1 〇所示的還原設備來製 造，其包括旋轉床式直接還原爐4 01。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -37 - ---,-------广ί、裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) tSJ· 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 A7 461920 B7 " ~ 五、發明說明（35) ί請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 成爲還原鐵的原料的鐵礦石421及成爲還原材料的 煤或焦炭4 2 2被稱重以調整煤的含量至2w t % (重量 百分比），並且二材料被供應至磨粉機4 2 la及4 2 2 a以獲得具有數十微米的粉末尺寸的材料粉末。磨過的鐵 礦石及煤的粉末在這些粉末藉著混合機4 2 5而與包含碳 氫化合物（稍後會敘述）的黏性黏結劑混合之後被供應至 製九機4 0 2。 粉末4 2 1及4 2 2及黏結劑藉著製九機4 0 2而與 小量（大約1 0 w t % )的水混合，並且混合物被製成具 有在10至2 0mm的範圍內的直徑的生小九。 此生小九被供應至乾燥機4 0 3。生小九被保存在保 持於1 5 0- °C以上而以在1 5'0 °C至1 7 0 t：的範圍內較 佳的氣氛中。藉此，生小九被乾燥，因而經由氫與氧的一 部份的脫水反應而形成原料小九》 * 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 乾燥後的原料小九被進給至還原爐的旋轉床上，並且 這些小九藉著在還原氣氛中的加熱而在還原爐中被還原。 燃燒氣體在與旋轉床的旋轉方向相反的方向在還原爐中循 環，如圖1 0中的點狀箭頭所示，並且從排氣導管4 0 8 排出至熱交換裝置。排氣在預熱用在燃燒器4 0 7中的主 要空氣之後被排出至空氣中。 還原爐4 0 1中的旋轉床4 1 2於圖9中箭頭所示的 方向每十分鐘旋轉一圈。還原小九由設置在進給機4 0 4 附近的螺桿型排出機4 0 5排出至還原爐的外部，並且還 原鐵小九由冷卻裝置4 0 6 4 0 6冷卻至室溫而供應至下 -38- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 461920 A7 ----- ；__B7_______ 五、發明說明（36 ) 一製程。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如上所述’原料小九在被進給至還原爐的旋轉床上之 前承受各種不同的機械衝擊。藉著使用膨潤土而形成的傳 統原料小九不具有充分的落下強度，使得設計的自由度大 幅受限’以求將原料小九的落下距離減至最小。 此實施例藉著使用如下所示的特別黏結劑而解決上述 問題。 在此實施例中’已經從實驗的硏究澄淸具有某種程度 的黏性的碳氫化合物例如竣甲基纖維素（C M C )，聚乙 _醇（Ρ V A ) ’以及焦油可較佳地成爲黏結劑來增進原 料小九的落下強度。 . 表1顯示黏結劑的含量（、生小九中的含量）與不會使 生小九乾燥之後所獲得的原料小九破碎的小九落下距離之 間的關係。 如表1所示’當單獨使用焦油成爲黏結劑時，加入大 於5w t %的焦油可確保大於4 〇 〇mm的落下強度（落 下距離）。_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖1 1顯示生小九中的焦油（黏結劑1 )含量與原料 小九的落下強度之間的關係。如果焦油的含量大於5 w t % ’則可確保原料小九的落下距離。如圖1 1所示，隨著 焦油含量的增加’原料小九不破裂的區域擴張，並且原料 小九的落下距離變高。如表1中的例2及3所示，當單獨 使用CMC及PVA時，藉著加入大於〇.2wt%的 CMC或PVA，可確保500mm的落下距離。如表丄 -39- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 461920 五、發明說明（37) 中的例5 ’ 6，8，及9所示，已經證實原料小九的落下 強度隨著CMC及P V A.的量的增加而增加。 當使用C M C與P V A的混合物時，如果混合物的含 量超過0.2wt%，則可確保大於500mm的落下距 離。如果結合大於的焦油與大於〇.iwt%的 CMC與PVA的混合物，則可確保大於5 0 〇mm的落 下距離。 另外’甚至在使用傳統膨潤土成爲黏結劑時，加入大 於0 · 2 w t %的C M C及P V A可確保5 0 0 m m的落 下距離（圖1 1 ，例1 2至1 4 )。 在重複的落下實驗中，已經證實含有大於5 w t %的 焦油及大於0 · 2 w t %的C C或P V A的原料.小九顯 示至少兩次3 0 0 mm的落下距離。上述的結果是對乾燥 後的原料小九所獲得，乾燥之前的生小九顯示四次以上的 4 0 0 mm的落下距離，此顯示此實施例的生小九比只含 有膨潤土的傳統生小九高三倍。 如上所示，此實施例證明可藉著選擇用來製造原料小 九的黏結劑的種類及量來顯著增進原料小九的強度。 第五實施例 本發明的第五實施例提供可將原料小九進給至旋轉床 式直接還原爐的旋轉床上的改進的小九進給裝置。 ..圖1 2顯示根據本發明的第五實施例的小九進給裝置 ，圖13爲從箭頭所示的I I及I I方向的鳥瞰圖，而圖 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 40 - \---：-------卜C裝--- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-SJ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 461920 A7 B7 五、發明說明（38 ) 1 4爲從箭頭所示的I I I及I I I方向的小丸進給裝置 的側視圖。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖1 2，1 3，及1 4所示，此實施例的小九進給 裝置5 0 4包含旋轉鼓5 2 1以及用來將原料小九5 1 1 供應至旋轉鼓5 2 1上的漏斗5 1 1。 如圖1 4所示，旋轉鼓爲截頭錐形的形狀，並且截頭 錐形旋轉鼓的側表面面向旋轉床512設置成爲使得在截 頭錐形旋轉鼓5 2 1的小直徑側的頂部表面5 2 1 a設置 成面向旋轉床5 1 2的內部周邊。旋轉鼓5 2 1的下表面 5 2 1 c面對旋轉床5 1 2。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 在此實施例中，旋轉鼓5 2 1的截頭表面設置成平行 於包含旋轉床的中心軸線的平.面，並且旋轉鼓設置成所具 有的傾斜角度（圖1 4中由α表示）成爲使得旋轉鼓 5 2 1的側表面5 2 1 c如圖1 4所示在旋轉鼓5 2 1的 最高點處成爲水平（圖1 2中的Α所示）於漏斗5 2 2的 底部表面。藉此，旋轉鼓5 2 1的上方側表面成爲水平。 在此實施例中，旋轉鼓5 2 1由電馬達（未顯示）：驅動以 在圖12中箭頭B所示的方向旋轉成使得旋轉鼓的切線方 向成爲相反於旋轉床5 1 2的移動方向（旋轉床的方向由 圖12中箭頭所示）。 因爲旋轉鼓5 2 1爲截頭錐形的形狀，所以旋轉鼓的 側表面5 2 1 c的圓周速率根據旋轉鼓的旋轉半徑而改變 。在此實施例中，旋轉鼓的側表面的鉛垂角度（圖1 3中 所示的角度/3 )決定成使得在旋轉錐形的大直徑處的圓周 -41 - 本紙張尺度'適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 46 192 0 A7 B7 五、發明說明（39) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 速率對旋轉錐形的小直徑的圓周速率的比與^在旋轉鼓 5 2 1的大直徑5 2 1 b的下方的旋轉床的旋轉速率與就 在旋轉鼓5 2 1的小直徑5 2 1 a的下方的旋轉床的旋轉 速率的比一致。亦即’當鉛垂角度/3的半徑爲r 1，底部 表面5 2 1 b的半徑爲R 1，旋轉床的內部周邊的半徑爲 r ，並且外部周邊的半徑爲R (見圖1 3 )時，旋轉鼓的 鉛垂角度設定成方程式Rl/rl=R/r可被滿足。因 此，在旋轉鼓5 2 1的上方側表面A的每一位置處的圓周 速率與在旋轉床的每一徑向位置處的旋轉速率一致。例如 ，當旋轉鼓5 2 1的周轉次數決定成使得旋轉鼓5 2 1的 底部表面5 2 1 b的圓周速率與旋轉床的外部周邊的旋轉 — . 速率一致時，在旋轉鼓5 2 1 的側表面的每一位置處的圓 周速率與旋轉床在就在旋轉鼓5 2 1的每一點下方的每一 位置處的朝向相反方向的旋轉速率一致。 旋轉鼓5 2 1設置成留有相應於二或三小九層的空間 。漏斗5 2 2設置有出口開口 5 2 2 a ，並且漏斗5 2 2 及旋轉鼓_面5 2 1 c隔開成容許一小九層通過。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此實施例中，原料小九511放置在漏斗522中 ，並且小九從出口開口 5 2 2 a成爲小九層而被輸送至旋 轉鼓上。從漏斗5 2 2輸送的原料小九在旋轉鼓5 2 1的 側表面5 2 1 c上滑動’落在旋轉床5 1 2上，並且藉著 旋轉床5 1 2的移動而在旋轉鼓5 2 1下方被傳遞。 假設在旋轉鼓5 2 1的側表面5 2 1 c上的一點處的 圓周速率爲V ’則就在此點下方的旋轉床的移動速率也是 • 42- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公31) 461920 A7 B7 五、發明說明（40 ) V。因此，以一小九層供應在旋轉床上的原料小九成爲一 小九層移動。另外，在此實施例中，旋轉鼓的中心軸線傾 斜成使得在旋轉鼓表面5 2 1 C的每一點處的圓周速率成 爲與就在旋轉鼓表面5 2 1 c的該點下方的旋轉床5 1 2 的每一點處的移動速率成比例。如此，旋轉鼓表面52 1 c上的每一點處的圓周速率與旋轉床的移動速率一致。 因此，因爲旋轉鼓的圓周速率與旋轉床的移動速率一 致’所以從漏斗5 2 2輸送的原料小九放置在旋轉床上成 爲一小九層。 11"I— 1111 —Λ:、! I — 11訂·！-r'l' C請先S讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -43 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 461920 A7 B7 五、發明說明（41 ) 表 1 例子 鐵礦石 (w t %) 煤 (wt%) 焦油 (wt%) CMC (wt%) PVA (wt%) 膨潤土 (w t %) 石破碎 的高度 2 75 20 5 • 身 400mm 3 79.8 20 0.2 _ 500mm 4 79.8 20 0.2 _ 500mm 5 65 15 20 1000mm 6 75 20 . 5 800mm 7 75 20 • 5 • 800mm 8 70 20 10 .轉 500mm 9 78 21 . 1 • 600mm 10 78 21 - 1 . 500mm 11 76 19.5 4 0.5 400mm 12 7 6 19.6 4 _ 0.4 400mm 13 78 21.8 . 0.05 0.15 _ 500mm 14 75 20.9 4 0.1 崎. 一 600mm 15 75 20.9 4 0.1 5 00mm 16 78 21.4 0.15 0.05 0.4 500mm 17 77 22.2 0.1 0.1 0.6 5 00mm 18 77 22.5 Q.l 0.1 0.3 500mm (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 上述的情況爲旋轉鼓的圓周速率與旋轉床的移動速率 一致。但是，當周轉頻率設定成使得旋轉鼓的圓周速率爲 旋轉床的移動速率的整數倍時’可形成具有任何數目的小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210*297公釐） -44 - 461920 A7 ___B7 五、發明說明（42 ) 九層的堆積小九層。例如，如果旋轉鼓的圓周速率設定成 在旋轉鼓的下方的旋轉床的移動速率的兩倍或三倍，則可 在旋轉床上均勻地形成二或三小九層堆積成的層。 因爲在此實施例中，原料小九不會由於經過例如擋板 而受損，所以進一步獲得可防止原料小九破碎或剝落的有 利特徵。 根據此實施例’獲得的有利功效爲此進給裝置可使原 料小九在不發生破碎或表面撥落下被進給，並且可使原料 小九以堆積任何數目的小九的小九層的形式被進給。如此 ，藉著處理如此進給的原料小九而獲得的還原鐵小九具有 適合且有利於後續處理的均勻品質。 . ---1--11111^------I--訂--------r\· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -45 -

Claims (1)

1. 461920

   經 濟 部 智 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 1 .—種還 在旋轉床式 粉末的混合物製 在密封式電 鐡小九熔化；且 將主要包含 中再生的還原氣 處引入該旋轉床 化。 2 .— 旋轉床 材料粉末的 密封式 還原氣 原爐的還原 在該密封式 九的氧化。 3 .如 ，其中該還 氣體保 氣體；及 第8 8 1 14 4 8 Q號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國9 〇年3月修正 原鐵的製造方法，包含以下步驟： 直接還原爐中將藉著將氧化鐵粉末與含碳 成小九而獲得的原料小九還原； 鼓風爐中將藉著該還原程序而獲得的還原 該方法另外包含： C〇2 (二氧化碳）且在該密封式電鼓風爐 體在相鄰於還原鐵小九的排出部份的部份 式直接還原爐內，以防止還原鐵小九的氧 種還原鐵的製造設備，包含： 式直接還原爐，用來從包含氧化鐵粉末及含碳 原料小九製造還原鐵小九； 電鼓風爐，用來熔化該還原鐵小九；及 體引入機構’用來在相鄰於該旋轉床式直接還 鐵小九排出部份的位置處引入主要包含C Ο 2且 電鼓風爐中再生的還原氣體，以防止還原鐵小 申請專利範圍第2項所述的還原鐡的製造設備 原氣體引入機構包含： 持器，用來收集密封式電鼓風爐中再生的還原 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I I I I I I I I ,、 1 I I I I I I- ·Ιν— — — — — — — Λ I I I I I I Ι1Γ — —— — — —---i__ ,/_____ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 461920 A8 B8.„ Ci Di 六、申請專利範圍 ¥门修止!補充 噴嘴，經由管線而與該氣體保持器連接，並且在靠近 還原鐵小九排出部份的位置處設置成通過爐壁，以用來將 還原氣體引入直接還原爐的還原鐵排出部份內。 4 _ 一種還原鐵小九的製造方法，其係藉著在將由氧 化鐵粉末與含碳材料粉末的混合物形成的原料小九還原之 後將藉著冷卻還原鐵小九而獲得的原料小九還原的步驟， 該方法另外包含以下步驟： 在還原鐵小九被維持在8 0 〇 °C至1 2 0 〇 X：的溫度 IS圍內之下對還原鐵小九施加滾動。 5 .如，申請專利範圍第4項所述的還原鐵小九的製造 方法，其中對還原鐵小九所施加的滾動超過3分鐘，並且 少於2. 0分鐘。 6 種還原鐵小九的製造設備，包含： 還原爐’用來藉著將包含氧化鐵粉末及含碳材料粉末 的原料小九加熱及還原而獲得還原鐡小九；_ 熱保持及滾動部份，用來在從還原爐接收還原鐵小九 之後在保持小九的熱以促進還原鐵小九的燒結之情形下， 執行滾動被加熱的還原鐵小九；及 冷卻器，用來在從熱保持及滾動部份接收還原鐵小九 之後冷卻該還原鐵小九。 7 .如申請專利範圍第6項所述的還原鐡小九的製造 設備，其中該冷卻器爲圓柱形冷卻器，並且該熱保持及滾 動部份與該冷卻器分開。 8 ·如申請專利範圍第7項所述的還原鐵小九的製造 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 X 消 費 合 作 社 印 製 裝---------訂 -------轉'"-----I--Π------------------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -2- 461920 六、申請專利範圍

   設備’ #中該_保持及滾動部份是藉著以絕緣材 冷卻器的內部而形成。 " 9 · -種濕原料小九的還原方?去，包纟的步驟爲將濕 原料小九進給在旋轉床式還原爐的旋轉床上，以及藉著在 該還原爐中加熱來還原該濕原料小九，該方法另外包含以 下步驟： 藉著就在進給濕原料小九之前用絕緣材料粒子覆蓋旋 轉床式直接還原爐的旋轉床而形成床覆蓋層，以在該濕原 料小九進給之前減少旋轉床的表面溫度，其中該絕緣材料 粒子具有比在該還原爐中用來還原原料小九的加熱溫度高 的熔點；及 將濕原料小九進給在該床覆蓋層上。 1 ◦.如申請專利範圍第9項所述的濕原料小九的還 原方法，其中該絕緣材料粒子是從由石灰石，白雲石，或 包含石灰石及白雲石的鹼性氧化物混合物所形成的粒子組 成的群類選擇。 1 1 .—種旋轉床式還原爐’包含濕原料小九進給裝 置’用來藉著將由該濕原料小九進給裝置所進給在該旋轉 床式還原爐的旋轉床上的濕原料小九還原而製造還原鐵小 九，該旋轉床式還原爐另外包含： 絕緣材料粒子供應裝置’用來藉著以絕緣材料粒子覆 蓋旋轉床而形成床覆蓋層，以在該濕料小九進給之前減少 旋轉床的表面溫度，其中該絕緣材料粒子具有比還原爐的 加熱溫度高的熔化溫度。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝---- 訂丨^------- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -3^ 461920 A8 B8 C8 D8 0年彡月 Hi 龙 J 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 六、申請專利範圍 厂——一^一 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述的旋轉床式還原 爐，其中該絕緣材料粒子供應裝置包含： 第一漏斗，用來儲存該絕緣.材料粒子；及 第二漏斗，接收從該第一漏斗排出的該絕緣材料粒子 ，並且於底部處包含開口，使得開口面對還原爐的旋轉床 而在二者之間留有空間。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項所述的旋轉床式還原 爐，其中該絕緣材料粒子是從由石灰石，白雲石，或包含 石灰石及白雲石的鹼性氧化物混合物所形成的粒子組成的 群類選擇。 1 4 .—種原料小九的形成方法，包含的步驟爲藉著 將§周整水加入氧化鐵粉末’煤粉末，與包含碳氯化合物型 材料的黏結劑的混合物而形成小九，以及將該小九乾燥以 用來製備原料混合小九’其中黏結劑的材料是選擇自竣甲 基纖維素及聚乙烯醇之一或兩者以及焦油。 1 5 ·如申請專利範圍第1 4項所述的原料小九的形 成方法’其中將含有調整水的該小九乾燥的步驟是在溫度 比1 5 0°C高的氣氛中執行。 1 6 .如申請專利範圍第1 5項所述的原料小九的形 成方法，其中該黏結劑包含至少〇 · 2 w t % (重量百分 比）的竣甲基纖維素或聚乙烯醇，以及大於5 w t %的焦 油。 1 7 .如申請專利範圍第1 4項或第1 5項所述的原 料小九的形成方法，其中該黏結劑包含大於〇 , 2 w t % (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -n 1 襄--------訂 i.;------. ----ϊ---I 461920 A8 B8 C8 D8 %年 h 、申請專利範圍 的殘甲基纖維素與聚乙烯醇的混合物。 1 8 .如申請專利範圍第1 4項或第1 5項所述的原 料小九的形成方法，其中該黏結劑包含4 w t %的焦油， 以及大於0 · 2 w t %的羧甲基纖維素與聚乙烯醇的混合 物。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 料小九 的羧甲 %至0 2 轉床式 旋 其位置 漏 且 旋 內，旋 平面之 鉛垂角 面的旋 旋轉方 2 ，其中 來供應 9 .如申請專利範圍第1 4項或第1 5項所述的原 的形成方法，其中該黏結劑包含大於〇 . 2 w t % 基纖維素與聚乙烯醇的混合物，以及在〇 . 3w t .6 w t %的範圍內的膨潤土。 0 . —種小九進給裝置，用來將原料小九進給至旋 還原爐的旋轉床上，該小九進給裝置包含： 轉鼓，具有可繞中心軸線旋轉的截頭錐形側表面， 超過還原爐的旋轉床； 斗，用來將原料小九供應至該旋轉鼓的側表面上； 轉鼓的中心軸 轉鼓朝向旋轉 間的上方交叉 度設定成使得 轉方向速率的 向速率的比一 1 .如申請專 該漏斗包含面 原料小九，其 線位在包含 床傾斜成使 線平行於旋 超過旋轉床 比與在內部 致。 利範圍第2 向還原爐的 中供應口與 旋轉床的旋轉軸線的平面 得旋轉鼓的該側表面與該 轉床，並且錐形旋轉鼓的 的內部及外部周邊的側表 與外部周邊處的旋轉床的 0項所述的小九進給裝置 旋轉床開口的供應口，用 旋轉床之間的距離設定成 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 5 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •r裝--------‘訂 i_--------

   461920 六、申請專利範圍 使得從供應口供應的原料小九被配置成在旋轉鼓的表面上 形成小九層。 2 2 ·如申請專利範圍第2 〇項或第2 1項所述的小 九進給裝置，其中該旋轉鼓的旋轉方向速率建立成使得在 該旋轉鼓的上方側表面上的每一點等於旋轉床的移動速率 或其整數倍，並且旋轉鼓的旋轉方向與旋轉床的旋轉方向 相反。 ------------Μ--------'訂-------户 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐〉