改善装料法的铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置

摘要

本发明涉及一种改善装料法的铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置。本发明的铁水制造方法包括以下步骤：准备含铁材料；将含铁材料在还原炉中转换成还原材料；准备要供应到与还原炉连接的熔融气化炉的块状含碳材料；称量从还原炉排出并装入熔融气化炉的还原材料的重量；将还原材料和块状含碳材料装入熔融气化炉；向熔融气化炉吹入氧气以制造铁水。

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善装料法的铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置，更具体地涉及一种控制装入熔融气化炉内的还原材料和块状含碳材料的装入量并使装料分布变得均匀的铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置。

背景技术

钢铁工业是核心工业，为建筑和制造汽车、轮船、家用器具以及人类使用的许多其他产品提供所需的基础材料。它也是与人类一起发展的、历史悠久的工业之一。铸铁厂在钢铁工业中起着关键的作用，在铸铁厂中使用铁矿石和煤炭作为原料来生产铁水(即熔融状态的生铁)，然后由铁水生产出钢，并供应给消费者。

当前，世界铁产量的大约60％是通过采用从十四世纪发展的高炉法来实现的。在高炉法中，将经历烧结过程的铁矿石和用烟煤作为原料来生产的焦炭等一起装入高炉，并向高炉吹入热气以将铁矿石还原成铁，从而制造出铁水。然而，在高炉法中，为了制造焦炭和烧结矿需要辅助设备，不仅如此辅助设备还会带来严重的环境污染。

为了解决高炉法的这些问题，在许多国家针对熔融还原炼铁法进行了大量的研究。在熔融还原炼铁法中，通过直接使用普通煤作为燃料和还原剂，并直接使用铁矿石作为铁源，在熔融气化炉中制造铁水。此时，通过设置在熔融气化炉外壁上的多个风口吹入氧气，从而使熔融气化炉内的煤填充床燃烧。煤填充床由装入熔融气化炉的块煤或者煤压块等煤炭组成。吹入熔融气 化炉的氧气转化成高温还原气体并输送到还原炉，还原气体使粉铁矿和辅助原料还原及煅烧之后排放到外面。

装入熔融气化炉形成熔炼炉炉床(bed)的煤炭和还原铁的分布会对熔融气化炉操作产生很大影响，而形成熔融炉炉床的煤炭和还原铁的分布取决于如何装入煤炭和还原铁。熔融气化炉上设置装料器(distributor)，用于控制煤炭和还原铁的分布，并有效地装入煤炭和还原铁。煤炭和还原铁的装料法分为两种方式，一种是将煤炭和还原铁通过各自的装料器装入，另一种是将煤炭和还原铁混合后通过一个装料器装入。

将煤炭及还原铁通过各自的装料器装入熔融气化炉时，煤炭及还原铁通过不同的装料口投进去，并通过设于各装料口的装料器装入，因而为了控制装炉料分布，需要可调节各自的落料位置的装置。于是，煤炭通过多个煤炭装料器来调节落料位置，而还原铁通过多个还原铁装料器来调节了落料位置。因此，需要多个煤炭装料器及多个还原铁装料器，不仅装置复杂而且难以管理。另外，通过多个还原铁装料器排出还原铁，因而难以准确计量还原铁的排出量。因此，无法准确地知道装入熔融气化炉的还原铁的量，进而难以控制铁水生产速度。

对于通过一个分配器的混合装入方式，由于要事先将煤炭和还原铁混合后，通过一个装料器来装入，因此分布得到控制。然而，这种结构也会因煤炭相对于还原铁落到离熔融气化炉中心更远的位置而产生分布不均匀的问题。

为了使还原铁更好地熔融，要稳定气流使还原铁的还原反应和换热充分进行，使得还原铁易于熔化。熔融气化炉在结构上气体难以流到中心部。此外，如果还原铁装入中心部的量很多，则还原铁熔化的同时会填充气体流过的空隙，导致气体更加难以流过。因此，气流会变得不稳定，中心部还原铁 未被加热而温度降低。由此，会产生操作效率降低且运行费用增加的问题。

另外，为了在还原炉中的进一步还原和预热，熔融气化炉中产生的还原气体通过还原炉的环风管(bustle)供应到还原炉。然而，以往所述环风管不是设置在还原炉下端，而是与还原铁装料器隔开设置在上方。这是为了最大限度地减少还原气体通过还原铁装料器直接流入还原炉。如上所述，环风管从还原炉下端移设到上方，因此基于还原气体的进一步还原和换热效率降低，而且产生要加大还原炉大小的问题。

发明内容

本发明提供一种铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置，以便能够准确计量熔融气化炉内的还原材料或者煤炭的装入量。

本发明还提供一种铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置，以使熔融气化炉内的还原材料和煤炭的装料分布更均匀。

本发明还提供一种铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置，以便能阻断通过还原铁装料器的还原气体的流入并改善基于还原气体的还原率。

本发明还提供一种铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置，以便能够最大限度地减小还原炉的大小。

本发明还提供一种铁水制造方法及利用该方法的铁水制造装置，以便能够简化装料器的结构，从而减少制造费用及维持费用。

本发明的铁水制造方法可包括以下步骤：准备含铁材料；将含铁材料在还原炉中转换成还原材料；准备要供应到与还原炉连接的熔融气化炉的块状含碳材料；称量从还原炉排出并装入熔融气化炉的还原材料的重量；将还原材料和块状含碳材料装入熔融气化炉；向熔融气化炉吹入氧气以制造铁水。

还可以包括以下步骤：将所述熔融气化炉排出的还原气体供应到还原炉。

还可以包括以下步骤：将所述块状含碳材料装入熔融气化炉之前，称量要装入的块状含碳材料的重量。

所述将还原材料和块状含碳材料装入的步骤可以包括以下步骤：使还原材料下落；使块状含碳材料从低于还原材料的高度下落。

在所述还原材料和块状含碳材料装入步骤，可使所述还原材料和块状含碳材料轮流下落而装入熔融气化炉。

在所述还原材料和块状含碳材料装入步骤，可将所述还原材料和块状含碳材料混合后装入熔融气化炉。

另外，本铁水制造装置可包括：还原炉，对含铁材料进行还原而转换成还原材料；熔融气化炉，其中装入还原材料以制造铁水；还原材料料斗，连接于还原炉，用于存放还原材料并称量装入熔融气化炉的还原材料的重量；还原材料排管，用于从所述还原材料料斗输送还原材料；含碳材料料斗，用于存放块状含碳材料；含碳材料排管，用于从所述含碳材料料斗输送块状含碳材料；装炉料输送管，连接于所述还原材料排管和含碳材料排管且设置在所述熔融气化炉上，用于将还原材料和块状含碳材料供应到熔融气化炉；分配器，设置在所述熔融气化炉上且连接于装炉料输送管，用于将还原材料和块状含碳材料装入熔融气化炉内。

所述含碳材料料斗可为称量装入熔融气化炉的块状含碳材料的重量的结构。

还包括还原气体供应管，用于将所述熔融气化炉排出的还原气体供应到流化还原炉。

所述含碳材料排管可配置在还原材料排管下方。

所述装炉料输送管沿垂直方向延伸，装炉料输送管的上方可连接所述还原材料排管，而装炉料输送管的下方可与还原材料排管隔开连接含碳材料排管。

所述铁水制造装置可为将所述还原材料料斗的还原材料和含碳材料料斗的块状含碳材料在装炉料输送管内混合后供应到分配器的结构。

所述铁水制造装置可为将所述还原材料料斗的还原材料和含碳材料料斗的块状含碳材料轮流输送到装炉料输送管并供应到分配器的结构。

可为具有至少两个以上所述还原材料料斗的结构。

可为具有至少两个以上所述含碳材料料斗的结构。

所述还原炉其底面呈往尖端逐渐变窄的倾斜面，所述倾斜面上可设置用于吹入还原气体的环风管。

还原炉可为填充床型还原炉。含铁材料可包括铁矿石。铁水制造装置还包括压块制造装置，连接于填充床型还原炉，用于向填充床型还原炉供应含铁材料，而含铁材料通过压块制造装置压制成块。

铁水制造装置还包括流化床型还原炉，连接于压块制造装置，用于将含铁材料供应到压块制造装置，而流化床型还原炉可对含铁材料进行预还原。

如上所述，通过本装置可以准确计量还原材料和块状含碳材料的投入量，从而能够更加容易地控制铁水生产速度。

而且，使块状含碳材料比还原材料下落得更靠近熔融炉的中心部，从而使气流更加稳定并提高换热效率，进而可提高生产性。

此外，通过环风管顺利地吹入还原气体，使还原率得到改善，从而提高还原炉的效率，并且可以实现稳定的操作。

另外，可使环风管位于还原炉的下端部，从而能够最大限度地减小还原炉的大小。

而且，通过简化还原材料装料器的结构，能够减少制造费用及维持费用。

还可以根据需要，向熔融气化炉混合装入或者轮流装入还原材料和煤炭。

附图说明

图1是本发明第一实施例的铁水制造装置的示意图。

图2是本发明第二实施例的铁水制造装置的示意图。

图3是图1及图2的铁水制造装置的还原铁和块状含碳材料装入结构的示意图。

图4是图1及图2的铁水制造装置的熔融气化炉中还原铁和块状含碳材料装入状态的示意图。

图5是图1及图2的铁水制造装置的还原炉另一实施例的示意图。

附图标记

10：流化型床还原炉 20：填充床型还原炉

30：压块制造装置 40：熔融气化炉

42：还原气体供应管 44：环风管

50：还原材料料斗 52：还原材料螺旋排料器

54：还原材料输送管56：还原材料排管

60：含碳材料料斗62：块状含碳材料螺旋送料器

64：块状含碳材料输送管66：含碳材料排管

70：装炉料输送管72：分配器

80：倾斜面

具体实施方式

本文中使用的术语只是出于描述具体实施例的目的，而不意在限制本发明。除非上下文另外清楚地指出，否则这里所使用的单数形式也意在包括复数形式。还应该理解的是，术语“包括”和“包含”并不是具体指某些特性、区域、整数、步骤、动作、要素及/或成分而排除其他特性、区域、整数、步骤、动作、要素、成分及/或组的存在或附加。

下面，参照附图详细描述本发明的实施例，以使所属领域的技术人员容易实施。所属领域的技术人员应当容易理解，在不脱离本发明的概念及范围的条件下，可以以不同的方式实施本发明。因此，本发明能以各种不同方式实施，并不限于下述实施例。

含铁材料可为铁材料本身，也可为含铁的所有材料。例如，含铁材料还可以包含辅助原料。含铁材料包括铁矿石。而且，铁可以是纯铁、氧化铁、或还原铁。含铁材料的粒度不受限制。因此，含铁材料可包括球团矿(pellet)、细铁矿、粗铁矿及块矿等。

还原炉是指对含铁材料进行还原的装置。还原炉包括流化床型还原炉或填充床型还原炉。

图1示意性地示出了本发明第一实施例的铁水制造装置。图1所示的铁 水制造装置100只是用来例示本发明，而不是用来限制本发明。因此，铁水制造装置100可变形为其他形式。

图1所示的本铁水制造装置100包括还原炉20及熔融气化炉40。此外，根据需要可以包括其他装置。为了将含铁材料还原，还原炉20中装入含铁材料。装入还原炉20的含铁材料要事先干燥备用。根据需要可以混合辅助原料。含铁材料在还原炉20中转换成还原材料。还原炉20为填充床型还原炉，其内部形成填充床，并且从熔融气化炉40得到还原气体对含铁材料进行还原及煅烧。因此，含铁材料经填充床转换成还原材料。

熔融气化炉40将还原材料制成铁水。为了在熔融气化炉40内形成煤填充床，准备块状含碳材料并装入熔融气化炉内。块状含碳材料可以例举块煤或者煤压块。煤压块是将粉煤压制成型而制成的。此外，根据需要还可以装入焦炭。熔融气化炉40是外壁上设置多个风口的结构。通过所述风口向熔融气化炉40中吹入氧气。

还原材料及块状含碳材料在准确计量从熔融气化炉40的外部投入的量后装入熔融气化炉40。因此，可以准确地确认装入熔融气化炉40内的还原材料的量。由此，可以准确、容易地调节熔融气化炉中生产的铁水的生产速度。

为此，如图1所示，本铁水制造装置包括准确计量装入熔融气化炉40的还原材料及块状含碳材料的装入量的还原材料料斗50和含碳材料料斗60。

下面，更详细地描述将还原材料及块状含碳材料装入熔融气化炉的结构。

在还原炉20被还原的还原材料通过还原材料螺旋排料器52从还原炉排出。还原材料螺旋排料器52可以具备多个，经过各还原材料螺旋排料器52的还原材料通过还原材料输送管54装入还原材料料斗50。

还原材料料斗50会称量从还原炉20排出并装入其内部的还原材料的重量。称量还原材料的重量时，例如可利用设于还原材料料斗50的称重传感器，对此没有特别限制。由此，还原材料料斗内装完还原材料后，称重传感器就会称量其重量。通过称重传感器的称量值可以知道以后从还原材料料斗供应到熔融气化炉的还原材料的量。

在本实施例中，具有两个还原材料料斗50且并联设置。虽然图1中示出两个还原材料料斗50，但可以使用一个或两个以上的还原材料料斗，对此没有特别限制。具有两个还原材料料斗50时，当一侧还原材料料斗出现故障，也可以通过其他还原材料料斗连续运行装置，从而可以确保稳定性。在本实施例中，连接于还原材料螺旋排料器52的还原材料输送管54分支连接到各还原材料料斗50。通过还原材料螺旋排料器52排出的还原材料，可通过还原材料输送管54依次或者同时装入各还原材料料斗50。

还原材料料斗50的底端设有还原材料排管56，称完重量的还原材料输送到还原材料排管56。连接于各还原材料料斗50的各自的还原材料排管56连接于设置在熔融气化炉40顶端上的装炉料输送管70。

块状含碳材料由块状含碳材料螺旋送料器62输送并通过块状含碳材料输送管64装入含碳材料料斗60。在本实施例中，具有两个含碳材料料斗60且并联设置。虽然图1中示出两个含碳材料料斗60，但可以使用一个或两个以上的含碳材料料斗，对此没有特别限制。具有两个含碳材料料斗时，当一侧含碳材料料斗出现故障，也可以通过其他含碳材料料斗连续运行装置，从而可以确保稳定性。在本实施例中，连接于块状含碳材料螺旋送料器62的块状含碳材料输送管64分支连接到各含碳材料料斗60。通过块状含碳材料螺旋送料器62排出的块状含碳材料，可通过块状含碳材料输送管64依次或者同时装入各含碳材料料斗60。

本含碳材料料斗60会称量从块状含碳材料螺旋送料器62排出并装入其内部的块状含碳材料的重量。称量块状含碳材料的重量时，例如可利用设于含碳材料料斗60的称重传感器，对此没有特别限制。由此，含碳材料料斗内装完块状含碳材料后，称重传感器就会称量其重量。通过称重传感器的称量值可以知道以后从含碳材料料斗供应到熔融气化炉的块状含碳材料的量。

含碳材料料斗60的底端设有含碳材料排管66，称完重量的块状含碳材料输送到含碳材料排管66。连接于各含碳材料料斗60的各自的含碳材料排管66连接于设置在熔融气化炉40顶端上的装炉料输送管70。

装炉料输送管70的顶端连接有还原材料排管56及含碳材料排管66。因此，通过还原材料排管56输送的还原材料和通过含碳材料排管66输送的块状含碳材料，可在装炉料输送管70被混合。装炉料输送管70的底端连接于熔融气化炉40，从而可将还原材料和块状含碳材料装入熔融气化炉。装炉料输送管70的底端设有边旋转边将装炉料投入熔融气化炉40内的分配器72。分配器72将通过装炉料输送管70输送的还原材料和块状含碳材料均匀地分散到熔融气化炉40的整个方向。

根据本实施例的铁水制造装置100，如上所述可将还原材料和块状含碳材料通过装炉料输送管70进行混合后装入熔融气化炉40。与此不同，本铁水制造装置100还可将还原材料和块状含碳材料轮流装入熔融气化炉40。也就是说，本铁水制造装置可将还原材料和块状含碳材料进行混合后装入或者分别装入。这取决于是否将还原材料和块状含碳材料一起或者分别轮流输送到装炉料输送管70。为此，在所述还原材料排管56和含碳材料排管66上，例如可设置闸门或者输送螺杆。由此，通过控制设于各还原材料排管56和含碳材料排管66上的闸门或者输送螺杆，将还原材料或含碳材料单独或者一起输送到装炉料输送管70，从而可以有选择地改变装料形式。

当通过还原材料排管56和含碳材料排管66将还原材料和块状含碳材料一起输送到装炉料输送管70时，在装炉料输送管70内还原材料和块状含碳材料被混合后供应到分配器72。与此不同，当通过还原材料排管56的还原材料输送被阻断，而仅通过含碳材料排管66输送块状含碳材料时，向装炉料输送管70只供应块状含碳材料。因此，分配器72只将块状含碳材料装入熔融气化炉内。当按设定值完成块状含碳材料的装料，就会阻断通过含碳材料排管66的块状含碳材料的输送，而通过还原材料排管56输送还原材料。由此，向装炉料输送管70只供应还原材料，分配器72只将还原材料装入熔融气化炉内。如此，通过控制还原材料排管56和含碳材料排管66来转换熔融气化炉内的还原材料和排管装料形式。

如此，装入熔融气化炉的还原材料经煤填充床熔化。通过吹入熔融气化炉40的氧气形成燃烧带，从而可使还原材料熔化而制造出铁水。熔融气化炉40的底部设有出铁口，从而向外排出铁水及熔渣。

从形成在熔融气化炉40内的煤填充床生成还原气体。从熔融气化炉40排出的还原气体通过还原气体供应管42供应到还原炉20。还原炉上设有与还原气体供应管42连接的环风管44，还原气体通过环风管44吹入还原炉20。因此，粉铁矿及辅助原料可通过还原气体进行还原及煅烧。

在这里，本铁水制造装置如上所述具有还原材料料斗50，可以阻挡熔融气化炉内部的还原气体通过还原材料输送管54直接流入还原炉20。因此，环风管44可尽量移设至靠近还原材料螺旋排料器52的还原炉20下方。由此，可最大限度地减小还原炉20的大小，并且最大限度地提高基于还原气体的进一步的还原和换热效率。

图2示出了本发明第二实施例的铁水制造装置。图2所示的铁水制造装置200类似于图1所示的铁水制造装置100，因此相同部分采用相同的附图 标记并省略其详细说明。

如图2所示，铁水制造装置包括一个以上的流化床型还原炉10、压块制造装置30及熔融气化炉40。此外，还可以包括热压平衡装置20、38，用于将压块制造装置30中制得的压块输送到熔融气化炉40。最底端的热压平衡装置20也可以用作还原炉。热压平衡装置38将压块制造装置30中制得的压块压入熔融气化炉40。压块制造装置30和热压平衡装置38可根据需要省略。

流化床型还原炉10使得供应到其内部的铁矿石流动。作为铁矿石可以使用粒度小的铁矿石，必要时可与辅助原料混合使用。流化床型还原炉10的内部形成流化床，以对铁矿石进行还原。流化床型还原炉10包括第一流化还原炉12、第二流化还原炉14、第三流化还原炉16、及第四流化还原炉18。图2中示出四个流化还原炉，但这只是用于例示本发明，本发明并不局限于此。因此，也可以使用三个或四个以上的流化还原炉。

第一流化还原炉12通过从第二流化还原炉14排出的还原气体对铁矿石进行预热。第二流化还原炉14及第三流化还原炉16对预热的铁矿石进行预还原。然后，第四流化还原炉18对预还原的铁矿石进行最终还原而转换成还原铁。铁矿石经过流化还原炉被还原及加热。为此，熔融气化炉40中生成的还原气体通过还原气体供应管43供应到流化还原炉。还原铁通过压块制造装置30制成压块。

压块制造装置30包括装料斗32、一对轧辊34及破碎机36。此外，压块制造装置30根据需要还可以包括其他装置。装料斗32用于储存还原铁。一对轧辊34将从装料斗32装入的还原铁压制成型，从而制造条状压块。压块由破碎机36破碎后输送到热压平衡装置38。

热压平衡装置38通过调节其两端之间的压力将压块装入填充床型还原炉20。通过填充床型还原炉20压块转换成还原材料。

所述的还原材料装入熔融气化炉40。另外，作为使含铁材料熔融的热源将含有挥发分的块状含碳材料装入熔融气化炉40。在熔融气化炉内通过块状含碳材料的燃烧使还原铁熔化，制成铁水后排到外部。

还原材料及块状含碳材料在准确计量从熔融气化炉40的外部投入的量后装入熔融气化炉40。因此，可以准确地确认装入熔融气化炉40内的还原材料的量。由此，可以准确、容易地调节熔融气化炉中生产的铁水的生产速度。

为此，如图2所示，本铁水制造装置包括准确计量装入熔融气化炉的还原材料及块状含碳材料的装入量的还原材料料斗50和含碳材料料斗60。图2中包括还原材料料斗50和含碳材料料斗60并从填充床型还原炉向熔融气化炉装入还原材料和块状含碳材料的结构与图1的还原材料和块状含碳材料的装入结构相同，因此省略其详细说明。

图3示出了图1及图2的铁水制造装置中将还原材料和块状含碳材料装入熔融气化炉的另一实施例。

图3所示的部分是将包含还原材料和块状含碳材料的装炉料装入熔融气化炉的部分，同样适用于图1及图2所示的实施例。

图3所示的装入形式只是用于例示本发明，本发明并不局限于此。因此，也可以通过其他方法将还原材料及块状含碳材料从熔融气化炉的外部装入。

在还原炉被还原的还原材料储存到还原材料料斗50，并通过还原材料排管56装入熔融气化炉40。所述还原材料料斗50实际上是还原材料储料仓501、还原材料中间仓502、还原材料装料仓503依次连接的结构。由此，还原材料依次经过还原材料储料仓501、还原材料中间仓502、还原材料装料仓503并通过还原材料排管56装入熔融气化炉40。

经过还原铁材料排管56的还原材料通过装炉料输送管70下落并装入熔融气化炉40。装炉料输送管70沿垂直方向设置，因此使还原材料快速下落，经分配器可使还原材料位于熔融气化炉40的周围。还原材料比块状含碳材料从相对更高的位置下落。

块状含碳材料储存到含碳材料料斗60，并通过含碳材料排管66装入熔融气化炉40。所述含碳材料料斗60实际上是块状含碳材料储料仓601、块状含碳材料中间仓602、块状含碳材料装料仓603依次连接的结构。由此，块状含碳材料依次经过块状含碳材料储料仓601、块状含碳材料中间仓602、块状含碳材料装料仓603并通过含碳材料排管66输送，经装炉料输送管70之后装入熔融气化炉40。还原材料排管56和含碳材料排管66与装炉料输送管70垂直交叉连接，因此容易使还原材料和块状含碳材料混合在一起后下落并装入熔融气化炉40。

在本实施例中，垂直设置于熔融气化炉40的装炉料输送管70上连接还原材料排管56和含碳材料排管66，并且使还原材料排管56和含碳材料排管66具有高度差。即，装炉料输送管70的上方连接所述还原材料排管56，而在装炉料输送管的下方与还原材料排管隔开连接含碳材料排管66。

由此，还原材料排管56位于含碳材料排管66的上方，而含碳材料排管66相对位于下方，因此相对于还原材料以更慢的速度将块状含碳材料装入熔融气化炉40，从而可使块状含碳材料分布于中心部。

也就是说，通过还原材料排管56还原材料开始下落的位置和通过含碳材料排管66块状含碳材料开始下落的位置有差异，最终可使更多的块状含碳材料分布于熔融气化炉40的中心部。

分配器72最终将还原材料和块状含碳材料装入熔融气化炉内，从旋转的分配器排出的材料最终下落的地点取决于分配器的倾斜(tilting)角度和 排出去时的速度。分配器72设置在熔融气化炉的中心且倾斜角度相同，因此为了使块状含碳材料下落到比还原材料更靠近熔融气化炉中心的地点上，从分配器排出去时的速度要小。为了减小从分配器排出去时的速度，要减小排出去时的动能。沿着垂直布置的装炉料输送管自由下落的同时位能转换为动能，因此若要减小动能，下落之前的位能要小。

对于本实施例而言，如上所述含碳材料排管的位置相对低于还原材料排管，所以还原材料的落料位置相对较高，而块状含碳材料的落料位置相对较低。因此，块状含碳材料从低于还原材料的位置开始下落，所以块状含碳材料的位能小于还原材料的位能。

如图4所示，由于块状含碳材料的位能相对较小，最终通过分配器下落的块状含碳材料会比还原材料下落得更靠近熔融气化炉的中心侧。也就是说，块状含碳材料从更低的位置开始下落并被加速而位能变成动能，因此从分配器排出去时的速度相对慢于还原材料，进而下落到更靠近熔融气化炉中心的位置上。

如此，通过控制块状含碳材料和还原材料的装料分布，使得在熔融气化炉的中心部分布更多的块状含碳材料。随着块状含碳材料在熔融气化炉中心部分布的更多，气流会变得稳定且换热效率提高，进而提高生产性，降低运行费用。

另外，图5示出了图1及图2的铁水制造装置中所示的还原炉的另一实施例。

如图5所示，还原炉20其下端底面呈往尖端逐渐变窄的倾斜面80。还原材料螺旋排料器52设置在还原炉20的最下端。由此，还原材料通过一个还原材料螺旋排料器52来排出。用于吹入还原气体的环风管44设置在还原炉底面的倾斜面80上。

本实施例的还原炉仅通过一个还原材料螺旋排料器52来排出还原材料，从而减少还原材料螺旋排料器的设置数量，可以大幅减少设备制造费用和维持费用。另外，由于环风管44设于倾斜面80，因此更能提高基于还原气体的进一步的还原和换热效率。

以上，对本发明的示例性实施例进行了说明，但所属领域的技术人员可以对此进行各种变形以及列举出其他实施例。这种变形和其他实施例均包含在随附的权利要求书的范围内，且不超出本发明的真正意图及范围。