JP3041204B2 - 直接還元中のより少ない集合化を伴う還元性鉄含有物質の製造方法及びその生成物 - Google Patents
直接還元中のより少ない集合化を伴う還元性鉄含有物質の製造方法及びその生成物Info
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- JP3041204B2 JP3041204B2 JP6243342A JP24334294A JP3041204B2 JP 3041204 B2 JP3041204 B2 JP 3041204B2 JP 6243342 A JP6243342 A JP 6243342A JP 24334294 A JP24334294 A JP 24334294A JP 3041204 B2 JP3041204 B2 JP 3041204B2
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- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/008—Use of special additives or fluxing agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、還元性鉄含有塊状物の
直接還元中に、該物質の集合化又は固着化の発生を低め
るための新規な方法に関する。該方法は、還元性鉄含有
塊状物をその直接還元に先立って、少なくとも一つの非
ポゾラン粒状物質の分散物と接触させることを含む。
直接還元中に、該物質の集合化又は固着化の発生を低め
るための新規な方法に関する。該方法は、還元性鉄含有
塊状物をその直接還元に先立って、少なくとも一つの非
ポゾラン粒状物質の分散物と接触させることを含む。
【０００２】
【従来の技術】粒状の還元性鉄含有物質が、直接還元炉
中でのそれらの処理の間に互いに粘着して、大きな集合
物（クラスター）又は塊状物を形成する傾向があること
は周知の技術的問題である。これらの集合物は、直接還
元炉中での処理中にそのまま残る傾向があり、炉を通る
適切な流れを妨害する。この問題に対する一つの可能で
あるが受け入れ難い解決策は、炉温及び処理量を低める
ことである。効率の面からだけで、この解決策は適切で
はない。
中でのそれらの処理の間に互いに粘着して、大きな集合
物（クラスター）又は塊状物を形成する傾向があること
は周知の技術的問題である。これらの集合物は、直接還
元炉中での処理中にそのまま残る傾向があり、炉を通る
適切な流れを妨害する。この問題に対する一つの可能で
あるが受け入れ難い解決策は、炉温及び処理量を低める
ことである。効率の面からだけで、この解決策は適切で
はない。
【０００３】炉を通る高い処理速度を維持しながら、直
接還元炉中での集合化を減少するために他の解決策が提
案されている。例えば、欧州特許第２０７，７７９号公
報は、直接還元炉中での塊状化を防ぐために直接還元に
先だって、か焼した鉄鉱石の表面へのセメント被覆の施
与を教示する。米国特許第３，０６２，６３９号明細書
は、酸化鉄をアルカリ金属、アルカリ土類金属、第Ｖ族
の金属、第VIB 族の金属、ホウ素、及びケイ素より成る
群から選ばれた元素を含む溶液と接触することにより還
元性酸化鉄を処理するための方法を開示している。これ
は、炉の還元区域での集合化を防止することを意図して
いる。
接還元炉中での集合化を減少するために他の解決策が提
案されている。例えば、欧州特許第２０７，７７９号公
報は、直接還元炉中での塊状化を防ぐために直接還元に
先だって、か焼した鉄鉱石の表面へのセメント被覆の施
与を教示する。米国特許第３，０６２，６３９号明細書
は、酸化鉄をアルカリ金属、アルカリ土類金属、第Ｖ族
の金属、第VIB 族の金属、ホウ素、及びケイ素より成る
群から選ばれた元素を含む溶液と接触することにより還
元性酸化鉄を処理するための方法を開示している。これ
は、炉の還元区域での集合化を防止することを意図して
いる。
【０００４】米国特許第３，５４９，３５２号明細書
は、アルカリ土類金属酸化物又は炭酸塩、特にカルシウ
ム及びマグネシウムの酸化物から選ばれた乾燥粉末を鉄
還元床に直接添加することにより、鉄鉱石還元プロセス
中での妨害（集合化）を実質的に抑制するための方法を
開示している。
は、アルカリ土類金属酸化物又は炭酸塩、特にカルシウ
ム及びマグネシウムの酸化物から選ばれた乾燥粉末を鉄
還元床に直接添加することにより、鉄鉱石還元プロセス
中での妨害（集合化）を実質的に抑制するための方法を
開示している。
【０００５】米国特許第３，９７５，１８２号明細書中
に、垂直シャフト移動床中で集合物を形成しない酸化鉄
ペレットを製造するための方法が開示されている。その
方法において、石灰、石灰石又はドロマイトの表面被覆
が、酸化鉄ペレット上に形成される。石灰含有物質は、
付着を促進するために少量の水のスプレーを伴って、ボ
ーリングマシーン中に乾燥状態で添加される。ペレット
は次いで、鉄酸石灰塩の硬い被覆を形成するために焼か
れる。
に、垂直シャフト移動床中で集合物を形成しない酸化鉄
ペレットを製造するための方法が開示されている。その
方法において、石灰、石灰石又はドロマイトの表面被覆
が、酸化鉄ペレット上に形成される。石灰含有物質は、
付着を促進するために少量の水のスプレーを伴って、ボ
ーリングマシーン中に乾燥状態で添加される。ペレット
は次いで、鉄酸石灰塩の硬い被覆を形成するために焼か
れる。
【０００６】独国特許公開第２，０６１，３４６号公報
は、直接還元炉中に投入するに先だって、セラミックス
粉末で鉄鉱石ペレットを被覆することより成る鉄鉱石ペ
レットの還元方法を開示する。特別の接着剤が、ペレッ
トへのセラミックス粉末の接着を促進するためにペレッ
ト上にスプレーされてよい。
は、直接還元炉中に投入するに先だって、セラミックス
粉末で鉄鉱石ペレットを被覆することより成る鉄鉱石ペ
レットの還元方法を開示する。特別の接着剤が、ペレッ
トへのセラミックス粉末の接着を促進するためにペレッ
ト上にスプレーされてよい。
【０００７】しかし、このような上記の解決策は、現在
必要とされる処理速度及び条件において、直接還元炉中
で鉱石の集合化を克服するために十分ではない。
必要とされる処理速度及び条件において、直接還元炉中
で鉱石の集合化を克服するために十分ではない。
【０００８】従って、ここで開示された進展は、驚くべ
きことに、直接還元炉中での還元性鉄含有物質の集合化
の発生を低める。
きことに、直接還元炉中での還元性鉄含有物質の集合化
の発生を低める。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の方法は、直接
還元炉中での還元性鉄含有塊状物の集合化の発生を低め
ることを提供するものである。
還元炉中での還元性鉄含有塊状物の集合化の発生を低め
ることを提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】一実施態様において、本
発明は、還元性鉄含有塊状物中の鉄の直接還元中におけ
る該還元性鉄含有塊状物の集合化の発生を低めるための
方法であり、該方法は該塊状物をアルミニウム含有粒状
物質を含む分散物の集合減少有効量と接触させることを
含み、該粒状物質は水の存在下において実質的に硬化せ
ず、該接触が、還元性鉄含有塊状物を上記粒状物質の分
散物に部分的又は完全に浸漬することにより及び／又は
還元性鉄含有塊状物に上記粒状物質の分散物を部分的又
は全体的にスプレーすることにより行われ、ここで該接
触は該直接還元に先だって行われる。
発明は、還元性鉄含有塊状物中の鉄の直接還元中におけ
る該還元性鉄含有塊状物の集合化の発生を低めるための
方法であり、該方法は該塊状物をアルミニウム含有粒状
物質を含む分散物の集合減少有効量と接触させることを
含み、該粒状物質は水の存在下において実質的に硬化せ
ず、該接触が、還元性鉄含有塊状物を上記粒状物質の分
散物に部分的又は完全に浸漬することにより及び／又は
還元性鉄含有塊状物に上記粒状物質の分散物を部分的又
は全体的にスプレーすることにより行われ、ここで該接
触は該直接還元に先だって行われる。
【００１１】他の実施態様は、還元性鉄含有塊状物をそ
の直接還元に先立って、分散物の集合減少有効量と上記
のようにして接触させることを含み、該分散物が少なく
とも一つの融剤及び少なくとも一つのアルミニウム含有
粒状物質を含み、該粒状物質は水の存在下で実質的に硬
化しない。
の直接還元に先立って、分散物の集合減少有効量と上記
のようにして接触させることを含み、該分散物が少なく
とも一つの融剤及び少なくとも一つのアルミニウム含有
粒状物質を含み、該粒状物質は水の存在下で実質的に硬
化しない。
【００１２】他の実施態様において、本発明は、還元性
鉄含有塊状物をその直接還元に先立って分散物の集合減
少有効量と上記のようにして接触させることを含み、該
分散物は少なくとも一つのアルミニウム含有粘土を含
む。
鉄含有塊状物をその直接還元に先立って分散物の集合減
少有効量と上記のようにして接触させることを含み、該
分散物は少なくとも一つのアルミニウム含有粘土を含
む。
【００１３】本発明はまた、本発明の方法により処理さ
れた還元性鉄含有塊状物に向けられる。本発明は、一般
に、還元性鉄含有塊状物の直接還元中の該還元性鉄含有
塊状物の集合化の問題を解決することに関する。この方
法は、還元性鉄含有物質を含む塊状物を直接還元に先立
って、少なくとも一つのアルミニウム含有粒状物質の集
合減少有効量と接触させることを含む。他の実施態様に
おいて、この方法は、還元性鉄含有塊状物を直接還元に
先立って、少なくとも一つの融剤及び少なくとも一つの
アルミニウム含有粒状物質を含む分散物の集合減少有効
量と上記のようにして接触させることを含む。更に他の
実施態様において、その方法は、還元性鉄含有塊状物を
アルミニウム含有粘土を含む分散物と上記のようにして
接触させることを含む。そのような減じられた集合形成
は、例えばより高い操作温度、増加された処理量等を可
能にすることにより、直接還元炉のより効率的及び／又
は効果的操作を促進する。
れた還元性鉄含有塊状物に向けられる。本発明は、一般
に、還元性鉄含有塊状物の直接還元中の該還元性鉄含有
塊状物の集合化の問題を解決することに関する。この方
法は、還元性鉄含有物質を含む塊状物を直接還元に先立
って、少なくとも一つのアルミニウム含有粒状物質の集
合減少有効量と接触させることを含む。他の実施態様に
おいて、この方法は、還元性鉄含有塊状物を直接還元に
先立って、少なくとも一つの融剤及び少なくとも一つの
アルミニウム含有粒状物質を含む分散物の集合減少有効
量と上記のようにして接触させることを含む。更に他の
実施態様において、その方法は、還元性鉄含有塊状物を
アルミニウム含有粘土を含む分散物と上記のようにして
接触させることを含む。そのような減じられた集合形成
は、例えばより高い操作温度、増加された処理量等を可
能にすることにより、直接還元炉のより効率的及び／又
は効果的操作を促進する。
【００１４】本発明の還元性鉄含有塊状物は、直接還元
炉を通して処理するために典型的な任意の形態であって
よい。限定するものではないが例えば、還元性鉄含有塊
状物は、塊状化（例えばペレット化、ブリケット化、顆
粒化等）されていてよく、及び／又は天然のままの形態
（例えば塊状鉱石、微粒鉱石、選鉱された鉱石等）であ
ってよい。
炉を通して処理するために典型的な任意の形態であって
よい。限定するものではないが例えば、還元性鉄含有塊
状物は、塊状化（例えばペレット化、ブリケット化、顆
粒化等）されていてよく、及び／又は天然のままの形態
（例えば塊状鉱石、微粒鉱石、選鉱された鉱石等）であ
ってよい。
【００１５】一の実施態様において、還元性鉄含有塊状
物は、鉄鉱石ペレット形成において採用されるバインダ
ー及び／又は他の典型的な添加物を含むペレットの形態
である。限定するものではないが例えば、そのようなバ
インダーは、粘土例えばベントナイト(bentonite) 、モ
ンモリロナイト(montmorillonite) 等、水溶性天然ポリ
マー例えばグアーガム、澱粉等、変性された天然ポリマ
ー例えばグアー誘導体（例えばヒドロキシプロピルグア
ー、カルボキシメチルグアー）、変性された澱粉 （例
えば陰イオン性澱粉、陽イオン性澱粉）、澱粉誘導体
（例えばデキストリン）及びセルロース誘導体（例えば
ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロー
ス等）、及び／又は合成ポリマー（例えばポリアクリル
アミド、ポリアクリレート、ポリアクリルアミドポリア
クリレートコポリマー、ポリエチレンオキシド等）であ
ってよい。そのようなバインダーは、単独又はお互いに
組合って、そして限定されるものではないが活性剤例え
ばアルカリ炭酸塩、リン酸塩、クエン酸塩等を含む無機
化合物と共に又は該無機化合物なしで使用されてよい。
物は、鉄鉱石ペレット形成において採用されるバインダ
ー及び／又は他の典型的な添加物を含むペレットの形態
である。限定するものではないが例えば、そのようなバ
インダーは、粘土例えばベントナイト(bentonite) 、モ
ンモリロナイト(montmorillonite) 等、水溶性天然ポリ
マー例えばグアーガム、澱粉等、変性された天然ポリマ
ー例えばグアー誘導体（例えばヒドロキシプロピルグア
ー、カルボキシメチルグアー）、変性された澱粉 （例
えば陰イオン性澱粉、陽イオン性澱粉）、澱粉誘導体
（例えばデキストリン）及びセルロース誘導体（例えば
ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロー
ス等）、及び／又は合成ポリマー（例えばポリアクリル
アミド、ポリアクリレート、ポリアクリルアミドポリア
クリレートコポリマー、ポリエチレンオキシド等）であ
ってよい。そのようなバインダーは、単独又はお互いに
組合って、そして限定されるものではないが活性剤例え
ばアルカリ炭酸塩、リン酸塩、クエン酸塩等を含む無機
化合物と共に又は該無機化合物なしで使用されてよい。
【００１６】バインダーはまた、バインダー組成物の形
態で供給されてよい。バインダー組成物はしばしば、バ
インダー又はバインダー形成の副生物を含む変性バイン
ダー、並びに所望の添加物を含む。
態で供給されてよい。バインダー組成物はしばしば、バ
インダー又はバインダー形成の副生物を含む変性バイン
ダー、並びに所望の添加物を含む。
【００１７】本発明の特に好ましいバインダー又はバイ
ンダー組成物は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）のアルカリ金属塩を含む。ＣＭＣのアルカリ金属塩
のバインダー又はバインダー組成物は、副生物として例
えば塩化ナトリウム及びナトリウムグリコレート、並び
に他の多糖類又は合成の水溶性ポリマー及び他の「無機
塩」（限定するものではないが例えば、炭酸ナトリウ
ム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、リン酸ナ
トリウム等）を含んでよい。
ンダー組成物は、カルボキシメチルセルロース（ＣＭ
Ｃ）のアルカリ金属塩を含む。ＣＭＣのアルカリ金属塩
のバインダー又はバインダー組成物は、副生物として例
えば塩化ナトリウム及びナトリウムグリコレート、並び
に他の多糖類又は合成の水溶性ポリマー及び他の「無機
塩」（限定するものではないが例えば、炭酸ナトリウ
ム、クエン酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、リン酸ナ
トリウム等）を含んでよい。
【００１８】本発明において、特に有用なナトリウムカ
ルボキシメチルセルロースを含む一連の市場で入手可能
なバインダーは、商標ペリデュール(Peridur) として、
米国コロラド州デンバーのドリーランド社(Dreeland,In
c.) により、及びオランダ国アメルスフールトのアクゾ
ケミカルズ(Akzo Chemicals)により販売されている。典
型的な組成物添加剤として、限定するものではないが例
えば、融剤（例えば石灰石、ドロマイト等）、ペレット
の冶金特性を改善するための鉱物（例えばかんらん岩、
蛇紋岩、マグネシウム等）、苛性剤(caustic) 及びコー
クスが挙げられてよい。
ルボキシメチルセルロースを含む一連の市場で入手可能
なバインダーは、商標ペリデュール(Peridur) として、
米国コロラド州デンバーのドリーランド社(Dreeland,In
c.) により、及びオランダ国アメルスフールトのアクゾ
ケミカルズ(Akzo Chemicals)により販売されている。典
型的な組成物添加剤として、限定するものではないが例
えば、融剤（例えば石灰石、ドロマイト等）、ペレット
の冶金特性を改善するための鉱物（例えばかんらん岩、
蛇紋岩、マグネシウム等）、苛性剤(caustic) 及びコー
クスが挙げられてよい。
【００１９】典型的なバインダー及び添加物、並びにバ
インダー及び添加物の使用方法は関連技術において周知
であり、そして従ってここで詳細な説明は必要がない。
限定するものではないが例えば、米国特許第５，００
０，７８３号明細書及び同第４，２８８，２４５号明細
書を参照せよ。
インダー及び添加物の使用方法は関連技術において周知
であり、そして従ってここで詳細な説明は必要がない。
限定するものではないが例えば、米国特許第５，００
０，７８３号明細書及び同第４，２８８，２４５号明細
書を参照せよ。
【００２０】本明細書において、「分散物」は、液体媒
体中の微細な、微細に分割された及び／又は粉末の固体
物質の分散物又は混合物を意味する。類似の術語「スラ
リー」、「懸濁物」等はまた、術語「分散物」中に含ま
れる。
体中の微細な、微細に分割された及び／又は粉末の固体
物質の分散物又は混合物を意味する。類似の術語「スラ
リー」、「懸濁物」等はまた、術語「分散物」中に含ま
れる。
【００２１】本発明の分散物は、安定な分散物の維持を
助け、かつ還元性鉄含有塊状物への粒状物質の接着を促
進する安定化系を任意的に使用してよい。任意の慣用的
に公知の安定化系は、それらが分散物を安定にすること
を助けるという点で条件付きで使用され得る。そのよう
な安定化系の例は、限定されるものではないが分散剤、
安定剤又はそれらの組合わせを採用する系を含む。限定
されるものではないが好ましい分散剤は、限定されるも
のではないがポリアクリレート、ポリアクリレート誘導
体等を含む有機分散剤、及び限定されるものではないが
苛性剤、ソーダ灰、リン酸塩等を含む無機分散剤を含
む。好ましい安定剤は、限定されるものではないがキサ
ンタンガム又はその誘導体、セルロース誘導体例えばヒ
ドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、エ
チルヒドロキシエチルセルロース等、グアー、グアー誘
導体、澱粉、加工澱粉、澱粉誘導体及び合成増粘剤例え
ばポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド／ポリアク
リレートコポリマー、それらの混合物等、混合された金
属水和物、合成ヘクトライト、高純度ナトリウムモンモ
リロナイト等を含む有機及び無機安定剤の両者を含む。
助け、かつ還元性鉄含有塊状物への粒状物質の接着を促
進する安定化系を任意的に使用してよい。任意の慣用的
に公知の安定化系は、それらが分散物を安定にすること
を助けるという点で条件付きで使用され得る。そのよう
な安定化系の例は、限定されるものではないが分散剤、
安定剤又はそれらの組合わせを採用する系を含む。限定
されるものではないが好ましい分散剤は、限定されるも
のではないがポリアクリレート、ポリアクリレート誘導
体等を含む有機分散剤、及び限定されるものではないが
苛性剤、ソーダ灰、リン酸塩等を含む無機分散剤を含
む。好ましい安定剤は、限定されるものではないがキサ
ンタンガム又はその誘導体、セルロース誘導体例えばヒ
ドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロー
ス、カルボキシメチルヒドロキシエチルセルロース、エ
チルヒドロキシエチルセルロース等、グアー、グアー誘
導体、澱粉、加工澱粉、澱粉誘導体及び合成増粘剤例え
ばポリアクリルアミド、ポリアクリルアミド／ポリアク
リレートコポリマー、それらの混合物等、混合された金
属水和物、合成ヘクトライト、高純度ナトリウムモンモ
リロナイト等を含む有機及び無機安定剤の両者を含む。
【００２２】本発明において、「水の存在下で実質的に
硬化しない粒状物質」は、液体媒体中で分散物を形成す
ることができる分割された、微細に分割された及び／又
は粉末の物質であり、そして限定するものではないが例
えばポルトランドセメントと異なって、水と混合された
とき硬化に対して実質的に不活性である。粒状物質は、
アルミニウム及び／又はアルミニウム源及び／又はアル
ミニウム含有化合物例えば限定的でないがボーキサイト
及びベントナイトを含む。より好ましくは、粒状物質
は、ボーキサイト及び／又はアルミニウム含有粘土であ
る。本発明の文脈において採用しうるアルミニウム含有
粘土の例は、限定されるものではないがベントナイト、
カオリン鉱物例えばカオリナイト(kaolinites)、ディッ
カイト(dickites)、ネークライト(nacrites)、ハロイサ
イト(halloysites) 等、蛇紋岩粘土例えばリザルダイト
(lizardite) 、アンチゴライト、カルロステュラナイト
(carlosturanite)、アネスタイト(anestite)、クロンス
テダイト(cronstedite) 、シャモサイト、ベルシーリン
(berthierine) 、ケイニッケル鉱等、接結状粘土(nodul
ar clays) 、バーレーフリント粘土(burleyflint cla
y)、バーレー(burley)及びダイアスポア、ゼオライト、
パイロフィライト(pyrophyllites) 、緑粘土鉱物例えば
モンモリロナイト(montmorillonites)、ベイデライト(b
eidellites) 、ノントロナイト(nontronites) 、ヘクト
ライト(hectorites)、サポナイト(saponites) 、ソーコ
ナイト(sauconites)、ボルコーンスコイト(volkhonskoi
tes)、メドモンタイト(medmontites) 、ピメライト(pim
elites)等、イライト、海緑石、セラドナイト(celadoni
tes) 、緑泥石(chlorites) 例えばクリノクロール(clin
ochlores)、シャモサイト、ニマイト(nimites) 、ベー
リークロール(bailychlores)、ドンバサイト(donbassit
es) 、クッカイト(cookites)、ホステライト(fosterite
s)、スドイト(sudoites)、フランクリンファーネスサイ
ト(franklinfurnacecites)等、ひる石、パリゴルスカイ
ト(palygorskites) ［アタパルガイト(attapulgite
s)］、セピオライト(sepiolites)、混合された層状鉱物
粘土、無定形及び種々の粘土例えばアロファーン(allop
hanes)及びイモゴライト(imogolites)、及び高アルミナ
粘土例えばダイアスポア粘土、ベーマイト粘土、ギブザ
イト粘土、クリアサイト(cliachites)、ボーキサイト、
ボーキサイト系粘土及びギブザイト系又はボーキサイト
系カオリンを含む。あるいは、合成ナトリウムアルミニ
ウムケイ酸塩は良好に利用され得る。粒状物質は、水和
物又は無水和物の形式のどちらでも採用され得る。
硬化しない粒状物質」は、液体媒体中で分散物を形成す
ることができる分割された、微細に分割された及び／又
は粉末の物質であり、そして限定するものではないが例
えばポルトランドセメントと異なって、水と混合された
とき硬化に対して実質的に不活性である。粒状物質は、
アルミニウム及び／又はアルミニウム源及び／又はアル
ミニウム含有化合物例えば限定的でないがボーキサイト
及びベントナイトを含む。より好ましくは、粒状物質
は、ボーキサイト及び／又はアルミニウム含有粘土であ
る。本発明の文脈において採用しうるアルミニウム含有
粘土の例は、限定されるものではないがベントナイト、
カオリン鉱物例えばカオリナイト(kaolinites)、ディッ
カイト(dickites)、ネークライト(nacrites)、ハロイサ
イト(halloysites) 等、蛇紋岩粘土例えばリザルダイト
(lizardite) 、アンチゴライト、カルロステュラナイト
(carlosturanite)、アネスタイト(anestite)、クロンス
テダイト(cronstedite) 、シャモサイト、ベルシーリン
(berthierine) 、ケイニッケル鉱等、接結状粘土(nodul
ar clays) 、バーレーフリント粘土(burleyflint cla
y)、バーレー(burley)及びダイアスポア、ゼオライト、
パイロフィライト(pyrophyllites) 、緑粘土鉱物例えば
モンモリロナイト(montmorillonites)、ベイデライト(b
eidellites) 、ノントロナイト(nontronites) 、ヘクト
ライト(hectorites)、サポナイト(saponites) 、ソーコ
ナイト(sauconites)、ボルコーンスコイト(volkhonskoi
tes)、メドモンタイト(medmontites) 、ピメライト(pim
elites)等、イライト、海緑石、セラドナイト(celadoni
tes) 、緑泥石(chlorites) 例えばクリノクロール(clin
ochlores)、シャモサイト、ニマイト(nimites) 、ベー
リークロール(bailychlores)、ドンバサイト(donbassit
es) 、クッカイト(cookites)、ホステライト(fosterite
s)、スドイト(sudoites)、フランクリンファーネスサイ
ト(franklinfurnacecites)等、ひる石、パリゴルスカイ
ト(palygorskites) ［アタパルガイト(attapulgite
s)］、セピオライト(sepiolites)、混合された層状鉱物
粘土、無定形及び種々の粘土例えばアロファーン(allop
hanes)及びイモゴライト(imogolites)、及び高アルミナ
粘土例えばダイアスポア粘土、ベーマイト粘土、ギブザ
イト粘土、クリアサイト(cliachites)、ボーキサイト、
ボーキサイト系粘土及びギブザイト系又はボーキサイト
系カオリンを含む。あるいは、合成ナトリウムアルミニ
ウムケイ酸塩は良好に利用され得る。粒状物質は、水和
物又は無水和物の形式のどちらでも採用され得る。
【００２３】本発明の分散物中の粒状物質の寸法は、粒
状物質のタイプ及び選ばれた媒体中で分散物を形成する
ためのその能力により決定される。従って、粒状物質の
平均寸法は、限定されるものではないが例えば約１ミリ
メートル未満の範囲、典型的には約０．０１〜約５００
ミクロンの範囲、そしてより典型的には２５０ミクロン
未満、そして最も典型的には約５０〜約１５０ミクロン
の範囲であろうと通常言われてよい。より好ましくは、
平均粒子寸法は、０．０５〜１００ミクロンの範囲であ
る。しかし、上記したように、粒状物質の寸法は、おお
くの因子に依存して変化するであろう。しかし、そのこ
とは当業者において周知である。
状物質のタイプ及び選ばれた媒体中で分散物を形成する
ためのその能力により決定される。従って、粒状物質の
平均寸法は、限定されるものではないが例えば約１ミリ
メートル未満の範囲、典型的には約０．０１〜約５００
ミクロンの範囲、そしてより典型的には２５０ミクロン
未満、そして最も典型的には約５０〜約１５０ミクロン
の範囲であろうと通常言われてよい。より好ましくは、
平均粒子寸法は、０．０５〜１００ミクロンの範囲であ
る。しかし、上記したように、粒状物質の寸法は、おお
くの因子に依存して変化するであろう。しかし、そのこ
とは当業者において周知である。
【００２４】製鉄及び製鋼において慣用的に採用される
任意の融剤は、本発明の分散物中に利用され得る。好ま
しくは、石灰含有物質が融剤として採用される。限定す
るものではないが例えば、石灰、カルシウム及び／又は
マグネシウム含有物質、ドロマイト、かんらん岩、ホス
テライト、石灰石、消石灰等を含む。
任意の融剤は、本発明の分散物中に利用され得る。好ま
しくは、石灰含有物質が融剤として採用される。限定す
るものではないが例えば、石灰、カルシウム及び／又は
マグネシウム含有物質、ドロマイト、かんらん岩、ホス
テライト、石灰石、消石灰等を含む。
【００２５】本発明の分散物はまた、ペレットの冶金特
性を改善するために慣用的に採用される種々の物質及び
／又は添加物を含んでよい。限定的ではないが例えば、
かんらん岩、蛇紋岩、マグネシウム、苛性剤、コークス
等を含む。再び、この物質の粒子寸法は、粒状物質の寸
法と同一の範囲であるべきである。
性を改善するために慣用的に採用される種々の物質及び
／又は添加物を含んでよい。限定的ではないが例えば、
かんらん岩、蛇紋岩、マグネシウム、苛性剤、コークス
等を含む。再び、この物質の粒子寸法は、粒状物質の寸
法と同一の範囲であるべきである。
【００２６】本発明の方法を実行することにおいて、種
々の技術が還元性鉄含有塊状物を粒状物質と接触させる
ために使用されてよい。好ましく採用される方法は、粒
状物質及び、もし存在するなら融剤、の分散物（スラリ
ー、懸濁物等）を形成することを含む。そのような分散
物、懸濁物及び／又はスラリーは、液体媒体、限定する
ものではないが例えば水、有機溶剤、（例えば分散を高
めるための）水中の水溶性／水分散性ポリマーの溶液／
分散物等の助けにより形成される。
々の技術が還元性鉄含有塊状物を粒状物質と接触させる
ために使用されてよい。好ましく採用される方法は、粒
状物質及び、もし存在するなら融剤、の分散物（スラリ
ー、懸濁物等）を形成することを含む。そのような分散
物、懸濁物及び／又はスラリーは、液体媒体、限定する
ものではないが例えば水、有機溶剤、（例えば分散を高
めるための）水中の水溶性／水分散性ポリマーの溶液／
分散物等の助けにより形成される。
【００２７】還元性鉄含有塊状物は次に、得られた分散
物、懸濁物及び／又はスラリーと接触される。そのよう
な接触は、例えばスプレー及び／又は浸漬により実施さ
れてよく、そして更にそれは、部分的でも完全にでもよ
い。例えば、もしそのような接触が浸漬によりなされる
なら、還元性鉄含有塊状物は、部分的に漬けられるか又
は完全に沈められてよい。
物、懸濁物及び／又はスラリーと接触される。そのよう
な接触は、例えばスプレー及び／又は浸漬により実施さ
れてよく、そして更にそれは、部分的でも完全にでもよ
い。例えば、もしそのような接触が浸漬によりなされる
なら、還元性鉄含有塊状物は、部分的に漬けられるか又
は完全に沈められてよい。
【００２８】とにかく、還元性鉄含有塊状物は、直接還
元に先立つ任意の時点で、ここで開示された粒状物質の
分散物と接触されてよい。例えば、もし還元性鉄含有塊
状物が、ペレットの形態で提供されるなら、分散物は未
焼成の又は焼成されたペレットのいずれかに適用されて
よい。
元に先立つ任意の時点で、ここで開示された粒状物質の
分散物と接触されてよい。例えば、もし還元性鉄含有塊
状物が、ペレットの形態で提供されるなら、分散物は未
焼成の又は焼成されたペレットのいずれかに適用されて
よい。
【００２９】「集合減少有効量」は、当業者に公知の多
くの因子に依存して変化するであろう。そのような因子
は、限定されるものではないが、還元性鉄含有塊状物の
タイプ並びにその物理的形態、水分含有量等、採用され
る特定の粒状物質並びにその形態及び他の物理的特性、
分散媒体（例えば水、アルコール等）、分散媒体中の粒
状物質の濃度、直接還元炉の操作条件等を含む。
くの因子に依存して変化するであろう。そのような因子
は、限定されるものではないが、還元性鉄含有塊状物の
タイプ並びにその物理的形態、水分含有量等、採用され
る特定の粒状物質並びにその形態及び他の物理的特性、
分散媒体（例えば水、アルコール等）、分散媒体中の粒
状物質の濃度、直接還元炉の操作条件等を含む。
【００３０】限定するものではないが、粒状物質の集合
減少有効量は、典型的には、粒状物質と接触した後の還
元性鉄含有塊状物の乾燥重量に基づき約０．０１重量％
を越えるであろう。好ましくは、粒状物質は、約０．０
１〜約２重量％の範囲で存在する。典型的な分散物は、
約１〜８０重量％の粒状物質を含み、ここで残部は分散
媒体例えば水である。ボーキサイトが粒状物質として採
用される場合に、典型的な水性分散物は、水中に約１〜
約８０重量％、好ましくは５〜４０重量％の固体物質の
範囲にある。接触条件に依存して、ボーキサイトは、約
０．０１〜約１重量％の範囲で還元性鉄含有塊状物上に
存在するであろう。もしベントナイトが粒状物質として
使用されるなら、典型的な水性分散物は、約１〜約７０
重量％、そして好ましくは５〜１５重量％の範囲であろ
う。再び接触条件に依存して、ベントナイトは、約０．
１〜約２重量％の範囲で、還元性鉄含有塊状物上に存在
するであろう。
減少有効量は、典型的には、粒状物質と接触した後の還
元性鉄含有塊状物の乾燥重量に基づき約０．０１重量％
を越えるであろう。好ましくは、粒状物質は、約０．０
１〜約２重量％の範囲で存在する。典型的な分散物は、
約１〜８０重量％の粒状物質を含み、ここで残部は分散
媒体例えば水である。ボーキサイトが粒状物質として採
用される場合に、典型的な水性分散物は、水中に約１〜
約８０重量％、好ましくは５〜４０重量％の固体物質の
範囲にある。接触条件に依存して、ボーキサイトは、約
０．０１〜約１重量％の範囲で還元性鉄含有塊状物上に
存在するであろう。もしベントナイトが粒状物質として
使用されるなら、典型的な水性分散物は、約１〜約７０
重量％、そして好ましくは５〜１５重量％の範囲であろ
う。再び接触条件に依存して、ベントナイトは、約０．
１〜約２重量％の範囲で、還元性鉄含有塊状物上に存在
するであろう。
【００３１】典型的なカオリン分散物は、分散媒体例え
ば水中に約１〜８０％の固体物質を含むであろう。再
び、接触条件に依存して、還元性鉄含有塊状物上に沈殿
されたカオリンの量は、約０．１〜約２重量％の範囲で
あろう。
ば水中に約１〜８０％の固体物質を含むであろう。再
び、接触条件に依存して、還元性鉄含有塊状物上に沈殿
されたカオリンの量は、約０．１〜約２重量％の範囲で
あろう。
【００３２】本発明の分散物が粒状物質及び融剤を含む
時、分散物の「集合減少有効量」は、通常、粒状物質と
接触後の還元性鉄含有塊状物の乾燥重量に対し約０．０
１〜２重量％の範囲で粒状物質を含み、そして粒状物質
と接触後の還元性鉄含有塊状物の乾燥重量に対し約０．
０１〜１５重量％又は更により好ましくは１〜６重量％
の融剤を含むであろう。分散物中の粒状物質対融剤の比
は、通常約１００：１〜１：１００の範囲であろう。粒
状物質対融剤の好ましい比は、約１：１０〜約１０：１
であり、ここで１：５〜５：１の比が更により一層好ま
しい。典型的な分散物は、１〜８０％分散物であり、こ
こで粒状物質対融剤の比は、１：３〜３：１の範囲であ
ろう。
時、分散物の「集合減少有効量」は、通常、粒状物質と
接触後の還元性鉄含有塊状物の乾燥重量に対し約０．０
１〜２重量％の範囲で粒状物質を含み、そして粒状物質
と接触後の還元性鉄含有塊状物の乾燥重量に対し約０．
０１〜１５重量％又は更により好ましくは１〜６重量％
の融剤を含むであろう。分散物中の粒状物質対融剤の比
は、通常約１００：１〜１：１００の範囲であろう。粒
状物質対融剤の好ましい比は、約１：１０〜約１０：１
であり、ここで１：５〜５：１の比が更により一層好ま
しい。典型的な分散物は、１〜８０％分散物であり、こ
こで粒状物質対融剤の比は、１：３〜３：１の範囲であ
ろう。
【００３３】本発明は、以下の実施例により更に説明す
るが、これらは本発明を限定するものではない。
るが、これらは本発明を限定するものではない。
【００３４】
【実施例】還元性鉄含有ペレットは、０．２重量％のベ
ントナイト、１．５重量％のドロマイト及び０．０６重
量％のペリデュール２３０（商標）バインダー（米国コ
ロラド州デンバーのドリーランド社、及びオランダ国ア
メルスフールトのアクゾケミカルズから入手可能なナト
リウムカルボキシメチルセルロース含有バインダー）と
混合された、選鉱された鉄鉱石から調製された。そのよ
うな鉄鉱石ペレット形成の手順は、例えば欧州特許出願
公開第５４１，１８１号公報、欧州特許出願公開第２，
２２５，１７１号公報、米国特許第４，２８８，２４５
号明細書、及びそれら中で引用された参考文献により示
されたように、当業者に周知である。したがって、詳細
な手順は、ここで説明される必要はない。形成された未
焼結の球形ペレットは、約１３００℃で焼かれた。
ントナイト、１．５重量％のドロマイト及び０．０６重
量％のペリデュール２３０（商標）バインダー（米国コ
ロラド州デンバーのドリーランド社、及びオランダ国ア
メルスフールトのアクゾケミカルズから入手可能なナト
リウムカルボキシメチルセルロース含有バインダー）と
混合された、選鉱された鉄鉱石から調製された。そのよ
うな鉄鉱石ペレット形成の手順は、例えば欧州特許出願
公開第５４１，１８１号公報、欧州特許出願公開第２，
２２５，１７１号公報、米国特許第４，２８８，２４５
号明細書、及びそれら中で引用された参考文献により示
されたように、当業者に周知である。したがって、詳細
な手順は、ここで説明される必要はない。形成された未
焼結の球形ペレットは、約１３００℃で焼かれた。
【００３５】焼結されたペレットの一部が、次に、種々
の粒状物質の分散物と別々に接触された。試験された夫
々の粒状物質分散物について、上記の焼結されたペレッ
トの２ｋｇの試料が、約２秒間、当該粒状物質の１０％
水性分散物中に漬けられ、次に、１０５℃で乾燥され、
約０．０５重量％の沈着物を残した。表１に示したよう
に、ボーキサイト、ベントナイト及びポルトランドセメ
ントが、粒状物質として試験された。また、「対照」と
表示された上記の焼結されたペレットの２ｋｇの追加の
試料は、直接還元に先立って、更なる処理を受けなかっ
た。
の粒状物質の分散物と別々に接触された。試験された夫
々の粒状物質分散物について、上記の焼結されたペレッ
トの２ｋｇの試料が、約２秒間、当該粒状物質の１０％
水性分散物中に漬けられ、次に、１０５℃で乾燥され、
約０．０５重量％の沈着物を残した。表１に示したよう
に、ボーキサイト、ベントナイト及びポルトランドセメ
ントが、粒状物質として試験された。また、「対照」と
表示された上記の焼結されたペレットの２ｋｇの追加の
試料は、直接還元に先立って、更なる処理を受けなかっ
た。
【００３６】夫々のペレット試料は、別々に、８５０℃
（実施例１〜５）又は９００℃（実施例６及び７）の還
元温度を受けた。
（実施例１〜５）又は９００℃（実施例６及び７）の還
元温度を受けた。
【００３７】還元されたペレットは次に、まず（集合に
対するそれらの傾向を決定するために）「固着傾向」試
験を受け、そして次に破砕強度試験を受けた。「固着傾
向」試験は、１メートルの高さから還元されたペレット
を落下することにより実施された。５の倍数（即ち、
５、１０、１５及び２０）の夫々の落下後、「集合され
た」ペレット（互いに固着した二以上のペレットの集
り）及び「集合されていない」ペレット（単一のペレッ
ト）が重量測定された。集合されていないペレットは、
次の５回の落下シリーズの前に取り除かれた。
対するそれらの傾向を決定するために）「固着傾向」試
験を受け、そして次に破砕強度試験を受けた。「固着傾
向」試験は、１メートルの高さから還元されたペレット
を落下することにより実施された。５の倍数（即ち、
５、１０、１５及び２０）の夫々の落下後、「集合され
た」ペレット（互いに固着した二以上のペレットの集
り）及び「集合されていない」ペレット（単一のペレッ
ト）が重量測定された。集合されていないペレットは、
次の５回の落下シリーズの前に取り除かれた。
【００３８】ＩＳＯ ４７００が酸化されたペレットを
規定しており、そしてここでは還元されたペレットが試
験されたことを除いて、破砕強度は、ＩＳＯ ４７００
の手順を使用することにより測定された。
規定しており、そしてここでは還元されたペレットが試
験されたことを除いて、破砕強度は、ＩＳＯ ４７００
の手順を使用することにより測定された。
【００３９】結果は、表１中に報告する。
【００４０】
【表１】 ｎ．ｄ．＝測定せず 先の実施例は、本発明の権利を付与する開示を提供する
ため、及び公知技術の点から見て驚くべきそして予期し
ない優位性を説明するために提出された。そのような実
施例は、特許請求の範囲及びその精神を不当に限定する
ことを意図していない。
ため、及び公知技術の点から見て驚くべきそして予期し
ない優位性を説明するために提出された。そのような実
施例は、特許請求の範囲及びその精神を不当に限定する
ことを意図していない。
【００４１】
【発明の効果】本発明の方法は、直接還元炉中での還元
性鉄含有塊状物の集合化の発生を低めることを提供す
る。
性鉄含有塊状物の集合化の発生を低めることを提供す
る。
Claims (11)
- 【請求項１】 還元性鉄含有塊状物中の鉄の直接還元中
における該還元性鉄含有塊状物の集合化の発生を低める
ための方法において、該方法が還元性鉄含有塊状物をア
ルミニウム含有粒状物質を含む分散物の集合減少有効量
と接触させることを含み、該粒状物質が水の存在下にお
いて実質的に硬化せず、該接触が、還元性鉄含有塊状物
を上記粒状物質の分散物に部分的又は完全に浸漬するこ
とにより及び／又は還元性鉄含有塊状物に上記粒状物質
の分散物を部分的又は全体的にスプレーすることにより
行われ、該接触が該直接還元に先立って行われるところ
の方法。 - 【請求項２】 該鉄含有塊状物が更に、少なくとも一つ
の融剤を含むところの請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 アルミニウム含有粒状物質が、２５０ミ
クロンより小さい平均粒子寸法を持つところの請求項１
又は２記載の方法。 - 【請求項４】 アルミニウム含有粒状物質が、ボーキサ
イト又はアルミニウム含有粘土であるところの請求項１
〜３のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項５】 該アルミニウム含有粘土が、ベントナイ
ト、カオリナイト、アタパルガイト、ディッカイト、ネ
ークライト、ハロイサイト、パイロフィライト、モンモ
リロナイト、緑泥石、ヘクトライト、サポナイト、カオ
リン、ナトリウムアルミニウムケイ酸塩及びそれらの混
合物から成る群から選ばれるところの請求項４記載の方
法。 - 【請求項６】 該鉄含有塊状物が、ペレット、ブリケッ
ト又は顆粒の形態であるところの請求項１〜５のいずれ
か一つに記載の方法。 - 【請求項７】 該融剤が石灰含有物質であるところの請
求項２〜６のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項８】 該融剤が、石灰、消石灰、石灰石、ドロ
マイト及びそれらの混合物から成る群から選ばれるとこ
ろの請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 該分散物が更に、かんらん岩、蛇紋岩、
マグネシウム、苛性剤、コークス及びそれらの混合物か
ら成る群から選ばれる少なくとも一つの添加物を含むと
ころの請求項１〜８のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項１０】 該分散物が、１〜８０重量％の粒状物
質を含むところの請求項１〜９のいずれか一つに記載の
方法。 - 【請求項１１】 該分散物が、１：５〜５：１の比で少
なくとも一つの粒状物質と少なくとも一つの融剤を含む
ところの請求項２〜１０のいずれか一つに記載の方法。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US119,775 | 1993-09-10 | ||
| US08/119,775 US5372628A (en) | 1993-09-10 | 1993-09-10 | Method for producing reducible iron-containing material having less clustering during direct reduction and products thereof |
| US277,844 | 1994-07-20 | ||
| US08/277,844 US5476532A (en) | 1993-09-10 | 1994-07-20 | Method for producing reducible iron-containing material having less clustering during direct reduction and products thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166217A JPH07166217A (ja) | 1995-06-27 |
| JP3041204B2 true JP3041204B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=26817686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6243342A Expired - Fee Related JP3041204B2 (ja) | 1993-09-10 | 1994-09-12 | 直接還元中のより少ない集合化を伴う還元性鉄含有物質の製造方法及びその生成物 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5476532A (ja) |
| EP (1) | EP0643141B1 (ja) |
| JP (1) | JP3041204B2 (ja) |
| CN (1) | CN1039830C (ja) |
| AU (1) | AU676359B2 (ja) |
| BR (1) | BR9403481A (ja) |
| CA (1) | CA2131666C (ja) |
| DE (1) | DE69409189T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| US5476532A (en) * | 1993-09-10 | 1995-12-19 | Akzo Nobel N.V. | Method for producing reducible iron-containing material having less clustering during direct reduction and products thereof |
| SE517337C2 (sv) * | 1998-02-02 | 2002-05-28 | Luossavaara Kiirunavaara Ab | Förfarande för reducering av hopklumpnings- och kladdningsbenägenheten hos järninnehållande agglomerat material |
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| BR0002020B1 (pt) * | 2000-05-15 | 2010-07-27 | processo para aumentar a aderência de materiais de cobertura de materiais ferrosos. | |
| BR0210455B1 (pt) | 2001-06-19 | 2011-08-09 | processo e aparelho para tratar material em forma de partìcula. | |
| SE0201453D0 (sv) * | 2002-05-10 | 2002-05-10 | Luossavaara Kiirunavaara Ab | Method to improve iron production rate in a blast furnace |
| DE602004025163D1 (de) * | 2003-03-07 | 2010-03-11 | Jtekt Corp | Brikett als Rohstoff für die Eisenherstellung und Brikett zur Einführung in eine schlackenbildende Vorrichtung |
| DE102009023928A1 (de) * | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Rheinkalk Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Agglomerats |
| KR101230580B1 (ko) * | 2012-11-01 | 2013-02-06 | 신희찬 | 제강 플럭스용 바인더 조성물 및 그 제조방법 |
| CN103184351A (zh) * | 2013-03-11 | 2013-07-03 | 南京航空航天大学 | 一种碱式碳酸镁碳热还原制备金属镁的方法 |
| US10550445B2 (en) * | 2015-07-07 | 2020-02-04 | Sabic Global Technologies B.V. | Coated iron ore pellets and a process of making and reducing the same to form reduced iron pellets |
| CN105755294B (zh) * | 2016-01-25 | 2017-07-18 | 富阳市正康煤业有限公司 | 一种铜冶炼的生物质炭复合还原剂 |
| EP3502284A1 (en) * | 2017-12-22 | 2019-06-26 | Imertech Sas | Mineral treatment process |
| CN110699099B (zh) * | 2019-09-30 | 2020-11-20 | 鞍钢股份有限公司 | 一种利用化工废弃物制备高强度炼铁用焦炭的方法 |
Family Cites Families (16)
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|---|---|---|---|---|
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| US3549352A (en) * | 1967-09-18 | 1970-12-22 | Exxon Research Engineering Co | Staged fluidized iron ore reduction process |
| DE2061346C3 (de) * | 1970-12-12 | 1974-10-10 | Huettenwerk Oberhausen Ag, 4200 Oberhausen | Verfahren zur Vorbereitung von Eisenerzpellets zur Direktreduktion im Fest- und Wanderbett |
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1994
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- 1994-09-05 DE DE69409189T patent/DE69409189T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-09-08 CA CA002131666A patent/CA2131666C/en not_active Expired - Fee Related
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