JP2002047507A - 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 - Google Patents
溶鉄製造方法および溶鉄製造装置Info
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- JP2002047507A JP2002047507A JP2000230961A JP2000230961A JP2002047507A JP 2002047507 A JP2002047507 A JP 2002047507A JP 2000230961 A JP2000230961 A JP 2000230961A JP 2000230961 A JP2000230961 A JP 2000230961A JP 2002047507 A JP2002047507 A JP 2002047507A
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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
- C21B13/10—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in hearth-type furnaces
- C21B13/105—Rotary hearth-type furnaces
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回転炉床式還元炉と溶鉄製造炉との組み合わ
せによる溶鉄の製造装置において、回転炉床式還元炉か
らの異物が溶鉄製造炉へ装入されることを防止しつつ回
転炉床式還元炉で製造された還元鉄を高温のまま連続的
に溶鉄製造炉に供給でき、さらに溶鉄製造炉生成ガスを
その量が変動しても回転炉床式還元炉の操業に影響を与
えることなく回転炉床式還元炉の還元燃料として有効に
利用できる溶鉄の製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】回転炉床式還元炉１から排出された還元鉄
に混入した異物を除去する分級手段３と、前記異物が除
去された前記還元鉄を溶鉄製造炉８へ定量的に供給する
供給手段６と、溶鉄製造炉８生成ガスの除塵・冷却手段
１５と、生成ガス量調整手段１８とを備えたことを特徴
とする。
せによる溶鉄の製造装置において、回転炉床式還元炉か
らの異物が溶鉄製造炉へ装入されることを防止しつつ回
転炉床式還元炉で製造された還元鉄を高温のまま連続的
に溶鉄製造炉に供給でき、さらに溶鉄製造炉生成ガスを
その量が変動しても回転炉床式還元炉の操業に影響を与
えることなく回転炉床式還元炉の還元燃料として有効に
利用できる溶鉄の製造方法及び装置を提供する。 【解決手段】回転炉床式還元炉１から排出された還元鉄
に混入した異物を除去する分級手段３と、前記異物が除
去された前記還元鉄を溶鉄製造炉８へ定量的に供給する
供給手段６と、溶鉄製造炉８生成ガスの除塵・冷却手段
１５と、生成ガス量調整手段１８とを備えたことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転炉床式還元炉
等を用いて少なくとも粉状酸化鉄含有物質と粉状炭素質
還元材とから成る原料を還元して還元鉄を製造し、その
還元鉄を溶鉄製造炉で還元・溶解して溶鉄を製造する方
法に関するものである。
等を用いて少なくとも粉状酸化鉄含有物質と粉状炭素質
還元材とから成る原料を還元して還元鉄を製造し、その
還元鉄を溶鉄製造炉で還元・溶解して溶鉄を製造する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶銑は主として高炉法により製造
されてきた。高炉法は塊状の鉄鉱石原料とコークスを炉
上部から装入し、炉下部に設置された羽口から熱風を吹
き込んでコークスを燃焼して高温の還元ガスを生成して
これにより酸化鉄を還元し溶解する方法である。高炉法
は非常に効率のよいプロセスであるが、塊状の原料や還
元材を必要とする欠点を有している。すなわち、原料と
しては塊鉱石の供給がタイトなため粉鉱石を焼結鉱また
はペレットにして使用せざるを得ず、焼結機やペレット
製造設備を必要とする。また、還元材としては石炭を乾
留してコークス化して使用するため、コークス炉を必要
とすることに加え、コークス製造用石炭として高価な強
粘結炭を必要とする。さらに、これらの設備においては
今後環境規制の強化に伴って公害対策費が高騰すること
が考えられ、そのため原料および還元材の事前処理に要
するコストが上昇し、その結果、溶銑コストが上昇する
問題を有している。
されてきた。高炉法は塊状の鉄鉱石原料とコークスを炉
上部から装入し、炉下部に設置された羽口から熱風を吹
き込んでコークスを燃焼して高温の還元ガスを生成して
これにより酸化鉄を還元し溶解する方法である。高炉法
は非常に効率のよいプロセスであるが、塊状の原料や還
元材を必要とする欠点を有している。すなわち、原料と
しては塊鉱石の供給がタイトなため粉鉱石を焼結鉱また
はペレットにして使用せざるを得ず、焼結機やペレット
製造設備を必要とする。また、還元材としては石炭を乾
留してコークス化して使用するため、コークス炉を必要
とすることに加え、コークス製造用石炭として高価な強
粘結炭を必要とする。さらに、これらの設備においては
今後環境規制の強化に伴って公害対策費が高騰すること
が考えられ、そのため原料および還元材の事前処理に要
するコストが上昇し、その結果、溶銑コストが上昇する
問題を有している。
【０００３】そこで、最近このような原料および燃料の
事前処理設備を不要とする、あるいは簡易なものとす
る、粉状の鉄鉱石と炭材から直接に溶銑を製造する方法
が開発されている。なかでも、粉状の鉄鉱石と炭材の混
合物を回転炉床炉で予備還元して還元鉄を製造し、その
還元鉄を精錬炉で還元・溶解して溶銑を製造する方法が
種々提案され注目される。
事前処理設備を不要とする、あるいは簡易なものとす
る、粉状の鉄鉱石と炭材から直接に溶銑を製造する方法
が開発されている。なかでも、粉状の鉄鉱石と炭材の混
合物を回転炉床炉で予備還元して還元鉄を製造し、その
還元鉄を精錬炉で還元・溶解して溶銑を製造する方法が
種々提案され注目される。
【０００４】例えば、特公平３−６０８８３号公報には
次のような方法が開示されている（以下、先行技術１と
いう）。すなわち図４に示すように、微粉鉄鉱石と微粉
炭素質材料とを団鉱状に成形し、この成形体を予備還元
炉としての回転炉床炉で予備還元して還元鉄とし、少な
くとも１０００℃以上の温度で炉から排出する。一方、
炉内に溶融金属浴を有し、微粉炭素質材料を浴表面に導
入するとともに炉内に酸素を吹き込む精錬炉を用意し、
この精錬炉へ前述の還元鉄を装入し、還元と溶解を行
う。このとき精錬炉の排ガスを回収して前記の成形体の
予備還元用燃料として予備還元炉である回転炉床炉へ導
入する。
次のような方法が開示されている（以下、先行技術１と
いう）。すなわち図４に示すように、微粉鉄鉱石と微粉
炭素質材料とを団鉱状に成形し、この成形体を予備還元
炉としての回転炉床炉で予備還元して還元鉄とし、少な
くとも１０００℃以上の温度で炉から排出する。一方、
炉内に溶融金属浴を有し、微粉炭素質材料を浴表面に導
入するとともに炉内に酸素を吹き込む精錬炉を用意し、
この精錬炉へ前述の還元鉄を装入し、還元と溶解を行
う。このとき精錬炉の排ガスを回収して前記の成形体の
予備還元用燃料として予備還元炉である回転炉床炉へ導
入する。
【０００５】また、特開平１０−１６８５０８号公報に
は次のような方法が開示されている（以下、先行技術２
という）。すなわち、粉状酸化鉄と粉状固体還元剤とを
混合し、得られた混合物を塊成化することなく粉状のま
ま回転炉床炉で予備還元して還元鉄とし、５００℃以上
の温度で排出する。一方、炉内に炭材の充填層を有し、
炉上部から塊粒状の炭材を装入し、炉下部に設置された
羽口より酸素含有ガスを吹き込んで羽口前の炭材を燃焼
させて高温の還元ガスを発生させる竪型炉へ、前記還元
鉄を装入し、還元と溶解を行う。このとき竪型炉の生成
ガスを回収し、その一部を予備還元用燃料として予備還
元炉である回転炉床炉へ導入する。
は次のような方法が開示されている（以下、先行技術２
という）。すなわち、粉状酸化鉄と粉状固体還元剤とを
混合し、得られた混合物を塊成化することなく粉状のま
ま回転炉床炉で予備還元して還元鉄とし、５００℃以上
の温度で排出する。一方、炉内に炭材の充填層を有し、
炉上部から塊粒状の炭材を装入し、炉下部に設置された
羽口より酸素含有ガスを吹き込んで羽口前の炭材を燃焼
させて高温の還元ガスを発生させる竪型炉へ、前記還元
鉄を装入し、還元と溶解を行う。このとき竪型炉の生成
ガスを回収し、その一部を予備還元用燃料として予備還
元炉である回転炉床炉へ導入する。
【０００６】さらに、UＳ Ｐａｔｅｎｔ ５，６８
１，３６７には次のような方法が開示されている（以
下、先行技術３という）。すなわち、鉄鉱石、炭素含有
還元剤、およびスラグ形成物質からなる生ペレットを回
転炉床炉で予備還元して自溶性還元鉄とし、その自溶性
還元鉄をサブマージドアーク炉に装入し、昇温過程でス
ラグを溶融分離しつつ還元・溶解を行い炭素濃度が１〜
５％の溶銑を製造する。
１，３６７には次のような方法が開示されている（以
下、先行技術３という）。すなわち、鉄鉱石、炭素含有
還元剤、およびスラグ形成物質からなる生ペレットを回
転炉床炉で予備還元して自溶性還元鉄とし、その自溶性
還元鉄をサブマージドアーク炉に装入し、昇温過程でス
ラグを溶融分離しつつ還元・溶解を行い炭素濃度が１〜
５％の溶銑を製造する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】これらの先行技術は優
れたものであるが、回転炉床炉から排出された還元鉄を
精錬炉に供給する手段に関して次のような問題点を有し
ている。
れたものであるが、回転炉床炉から排出された還元鉄を
精錬炉に供給する手段に関して次のような問題点を有し
ている。
【０００８】すなわち、本発明者は、回転炉床炉による
還元について鋭意検討を行った結果、回転炉床炉から排
出される還元鉄中にごく稀ではあるが最大数十ｃｍにお
よぶ異物の混入があることを見出した。この異物は、耐
火物や付着物が脱落したもの、金属鉄板などであり、こ
のような異物を完全になくすることは実際上不可能であ
る。
還元について鋭意検討を行った結果、回転炉床炉から排
出される還元鉄中にごく稀ではあるが最大数十ｃｍにお
よぶ異物の混入があることを見出した。この異物は、耐
火物や付着物が脱落したもの、金属鉄板などであり、こ
のような異物を完全になくすることは実際上不可能であ
る。
【０００９】ところが、先行技術１〜３においては、こ
のような異物の混入については全く考慮されておらず、
次のような問題が生じるものと想定される。先行技術１
（図４参照）には、単に「還元鉄は回転炉床炉からチャ
ージシュートで精錬炉に送られる」とのみ記述されてい
るが、上述したような大きなサイズの異物が還元鉄に混
入した場合、チャージシュート４に引っかかってしま
い、還元鉄の精錬炉８への供給が阻害されてしまう。ま
たチャージシュート４に引っかからないようチャージシ
ュート４の内径を大きくすると、精錬炉８へ異物が装入
されてしまい、異物が付着物や金属鉄板に由来するもの
である場合には精錬炉８内で溶解されるので問題となら
ないが、異物が剥落した耐火物等である場合には出銑時
や出滓時に出銑口２５や出滓口２６を異物が閉塞し、溶
銑やスラグが排出できない問題が生じる。また、電極を
使用して溶解、精錬する場合、電極の周辺に還元鉄を供
給する必要があるが、上記チャージシュート径が大きす
ぎると還元鉄が炉内に分散し、効率よく解けない。
のような異物の混入については全く考慮されておらず、
次のような問題が生じるものと想定される。先行技術１
（図４参照）には、単に「還元鉄は回転炉床炉からチャ
ージシュートで精錬炉に送られる」とのみ記述されてい
るが、上述したような大きなサイズの異物が還元鉄に混
入した場合、チャージシュート４に引っかかってしま
い、還元鉄の精錬炉８への供給が阻害されてしまう。ま
たチャージシュート４に引っかからないようチャージシ
ュート４の内径を大きくすると、精錬炉８へ異物が装入
されてしまい、異物が付着物や金属鉄板に由来するもの
である場合には精錬炉８内で溶解されるので問題となら
ないが、異物が剥落した耐火物等である場合には出銑時
や出滓時に出銑口２５や出滓口２６を異物が閉塞し、溶
銑やスラグが排出できない問題が生じる。また、電極を
使用して溶解、精錬する場合、電極の周辺に還元鉄を供
給する必要があるが、上記チャージシュート径が大きす
ぎると還元鉄が炉内に分散し、効率よく解けない。
【００１０】先行技術２には「還元鉄は高温状態で回転
炉床炉に設けられた排出口から連続的に排出された後、
外気から遮断され、窒素などの不活性ガスあるいは竪型
炉の排ガス等の還元ガスが満たされた搬路内をバケット
コンベア等によって竪型炉へ装入される」とのみ記述さ
れており、上記のような大きなサイズの異物が還元鉄に
混入した場合には竪型炉の装入口での詰まりが生じやす
く、また精錬炉内に異物が装入されてしまった場合には
先行技術１と同様の問題がある。
炉床炉に設けられた排出口から連続的に排出された後、
外気から遮断され、窒素などの不活性ガスあるいは竪型
炉の排ガス等の還元ガスが満たされた搬路内をバケット
コンベア等によって竪型炉へ装入される」とのみ記述さ
れており、上記のような大きなサイズの異物が還元鉄に
混入した場合には竪型炉の装入口での詰まりが生じやす
く、また精錬炉内に異物が装入されてしまった場合には
先行技術１と同様の問題がある。
【００１１】先行技術３には「回転炉床炉で製造された
還元鉄は断熱された複数の移送容器で順次サブマージド
アーク炉上に移送され、炉の上部に設けられた複数の装
入口から炉内に分散して装入される」と記述されてお
り、上記のような大きなサイズの異物が還元鉄に混入し
た場合には、移送容器の装入口および排出口、サブマー
ジドアーク炉の装入口などで詰まりが発生する。またサ
ブマージドアーク炉に異物が装入されてしまった場合に
は、上述と同様の出銑口や出滓口の閉塞の問題に加え、
異物が装入時に電極に接触してこれを破損すること、さ
らに異物が剥落した耐火物等の不導体である場合には電
気の流れを妨げ生産性の低下を来たすことが問題とな
る。
還元鉄は断熱された複数の移送容器で順次サブマージド
アーク炉上に移送され、炉の上部に設けられた複数の装
入口から炉内に分散して装入される」と記述されてお
り、上記のような大きなサイズの異物が還元鉄に混入し
た場合には、移送容器の装入口および排出口、サブマー
ジドアーク炉の装入口などで詰まりが発生する。またサ
ブマージドアーク炉に異物が装入されてしまった場合に
は、上述と同様の出銑口や出滓口の閉塞の問題に加え、
異物が装入時に電極に接触してこれを破損すること、さ
らに異物が剥落した耐火物等の不導体である場合には電
気の流れを妨げ生産性の低下を来たすことが問題とな
る。
【００１２】また、先行技術１および２には、精錬炉で
生成したガスを回転炉床炉での還元燃料として利用する
ことが記載されている（先行技術３には、精錬炉生成ガ
スの利用については記載がない）が、精錬炉へ供給され
る還元鉄の量および金属化率の変動や精錬炉における出
銑時や排滓時などの非定常操業により精錬炉生成ガス量
が変動したときの回転炉床炉の操業に及ぼす影響への対
処方法についてはなんら記載されていない。
生成したガスを回転炉床炉での還元燃料として利用する
ことが記載されている（先行技術３には、精錬炉生成ガ
スの利用については記載がない）が、精錬炉へ供給され
る還元鉄の量および金属化率の変動や精錬炉における出
銑時や排滓時などの非定常操業により精錬炉生成ガス量
が変動したときの回転炉床炉の操業に及ぼす影響への対
処方法についてはなんら記載されていない。
【００１３】そこで本発明の目的は、回転炉床炉と精錬
炉との組み合わせによる溶銑の製造方法において、異物
が精錬炉へ装入されることを防止しつつ回転炉床炉で製
造された還元鉄を高温のまま連続的に精錬炉に供給で
き、さらに精錬炉生成ガスを、その量が変動しても回転
炉床炉の操業に影響を与えることなく、回転炉床炉の還
元燃料として有効に利用できる溶銑の製造方法およびそ
の装置を提供することにある。
炉との組み合わせによる溶銑の製造方法において、異物
が精錬炉へ装入されることを防止しつつ回転炉床炉で製
造された還元鉄を高温のまま連続的に精錬炉に供給で
き、さらに精錬炉生成ガスを、その量が変動しても回転
炉床炉の操業に影響を与えることなく、回転炉床炉の還
元燃料として有効に利用できる溶銑の製造方法およびそ
の装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、少な
くとも粉状酸化鉄含有物質と粉状炭素質還元材とを混合
してなる原料を還元して還元鉄を得る還元工程と、該還
元工程から排出された還元鉄に混入した異物を除去する
分級工程と、該分級工程で前記異物が除去された前記還
元鉄を溶解し溶鉄を得る溶解工程とを備えたことを特徴
とする溶鉄製造方法である。
くとも粉状酸化鉄含有物質と粉状炭素質還元材とを混合
してなる原料を還元して還元鉄を得る還元工程と、該還
元工程から排出された還元鉄に混入した異物を除去する
分級工程と、該分級工程で前記異物が除去された前記還
元鉄を溶解し溶鉄を得る溶解工程とを備えたことを特徴
とする溶鉄製造方法である。
【００１５】請求項２の発明は、前記分級工程で前記異
物が除去された前記還元鉄でシール部を形成し該シール
部を維持しつつ前記還元鉄を前記溶解工程へ供給する供
給工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の溶鉄
製造方法である。
物が除去された前記還元鉄でシール部を形成し該シール
部を維持しつつ前記還元鉄を前記溶解工程へ供給する供
給工程を備えたことを特徴とする請求項１に記載の溶鉄
製造方法である。
【００１６】請求項３の発明は、前記還元工程で生成さ
れる生成ガスの少なくとも一部を還元用燃料として前記
還元工程へ導入するガス回収工程を備えたことを特徴と
する請求項１または２に記載の溶鉄製造方法である。
れる生成ガスの少なくとも一部を還元用燃料として前記
還元工程へ導入するガス回収工程を備えたことを特徴と
する請求項１または２に記載の溶鉄製造方法である。
【００１７】請求項４の発明は、前記ガス回収工程が、
前記生成ガスを前記還元工程の前半部に導入するもので
あることを特徴とする請求項３に記載の溶鉄製造方法で
ある。
前記生成ガスを前記還元工程の前半部に導入するもので
あることを特徴とする請求項３に記載の溶鉄製造方法で
ある。
【００１８】請求項５の発明は、前記ガス回収工程が、
前記生成ガスを前記還元工程の後半部に導入するもので
あることを特徴とする請求項３に記載の溶鉄製造方法で
ある。
前記生成ガスを前記還元工程の後半部に導入するもので
あることを特徴とする請求項３に記載の溶鉄製造方法で
ある。
【００１９】請求項６の発明は、前記ガス回収工程が、
生成ガス除塵工程を備えたことを特徴とする請求項３乃
至５に記載の溶鉄製造方法である。
生成ガス除塵工程を備えたことを特徴とする請求項３乃
至５に記載の溶鉄製造方法である。
【００２０】請求項７の発明は、前記ガス回収工程が、
生成ガス冷却工程を備えたことを特徴とする請求項３乃
至６に記載の溶鉄製造方法である。
生成ガス冷却工程を備えたことを特徴とする請求項３乃
至６に記載の溶鉄製造方法である。
【００２１】請求項８の発明は、前記ガス回収工程が、
生成ガス量調整工程を備えたことを特徴とする請求項３
乃至７に記載の溶鉄製造方法である。
生成ガス量調整工程を備えたことを特徴とする請求項３
乃至７に記載の溶鉄製造方法である。
【００２２】請求項９の発明は、少なくとも粉状酸化鉄
含有物質と粉状炭素質還元材とを混合してなる原料を還
元することによって還元鉄を得る回転炉床式還元炉と、
前記回転炉床式還元炉から排出された前記還元鉄に混入
した異物を除去する分級手段と、該分級手段で前記異物
が除去された前記還元鉄を溶解することによって溶鉄を
得る溶鉄製造炉とを備えたことを特徴とする溶鉄製造装
置である。
含有物質と粉状炭素質還元材とを混合してなる原料を還
元することによって還元鉄を得る回転炉床式還元炉と、
前記回転炉床式還元炉から排出された前記還元鉄に混入
した異物を除去する分級手段と、該分級手段で前記異物
が除去された前記還元鉄を溶解することによって溶鉄を
得る溶鉄製造炉とを備えたことを特徴とする溶鉄製造装
置である。
【００２３】請求項１０の発明は、前記分級手段で前記
異物が除去された前記還元鉄でシール部を維持しつつ前
記還元鉄を前記溶鉄製造炉へ供給する供給手段を備えた
ことを特徴とする請求項９に記載の溶鉄製造装置であ
る。
異物が除去された前記還元鉄でシール部を維持しつつ前
記還元鉄を前記溶鉄製造炉へ供給する供給手段を備えた
ことを特徴とする請求項９に記載の溶鉄製造装置であ
る。
【００２４】請求項１１の発明は、前記溶鉄製造炉で生
成される生成ガスの少なくとも一部を還元用燃料として
前記回転炉床式還元炉へ導入するガス回収手段を備えた
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の溶鉄製造
装置である。
成される生成ガスの少なくとも一部を還元用燃料として
前記回転炉床式還元炉へ導入するガス回収手段を備えた
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の溶鉄製造
装置である。
【００２５】請求項１２の発明は、前記ガス回収手段
が、前記生成ガスを前記回転炉床式還元炉の還元前半部
に導入するものであることを特徴とする請求項１１に記
載の溶鉄製造装置である。
が、前記生成ガスを前記回転炉床式還元炉の還元前半部
に導入するものであることを特徴とする請求項１１に記
載の溶鉄製造装置である。
【００２６】請求項１３の発明は、前記ガス回収手段
が、前記生成ガスを前記回転炉床式還元炉の還元前半部
に導入するものであることを特徴とする請求項１１に記
載の溶鉄製造装置である。
が、前記生成ガスを前記回転炉床式還元炉の還元前半部
に導入するものであることを特徴とする請求項１１に記
載の溶鉄製造装置である。
【００２７】請求項１４の発明は、前記ガス回収手段
が、生成ガス除塵手段を備えることを特徴とする請求項
１１乃至１３に記載の溶鉄製造装置である。
が、生成ガス除塵手段を備えることを特徴とする請求項
１１乃至１３に記載の溶鉄製造装置である。
【００２８】請求項１５の発明は、前記ガス回収手段
が、生成ガス冷却手段を備えることを特徴とする請求項
１１乃至１４に記載の溶鉄製造装置である。
が、生成ガス冷却手段を備えることを特徴とする請求項
１１乃至１４に記載の溶鉄製造装置である。
【００２９】請求項１６の発明は、前記ガス回収手段
が、生成ガス量調整手段を備えることを特徴とする請求
項１１乃至１５に記載の溶鉄製造装置である。
が、生成ガス量調整手段を備えることを特徴とする請求
項１１乃至１５に記載の溶鉄製造装置である。
【００３０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜３に
示す本発明に係る溶鉄製造方法（溶鉄製造装置）を実施
するための設備構成およびプロセスフローの概略図を用
いて以下に詳細に説明する。 （１）先ず、「還元工程」において、少なくとも粉状酸
化鉄含有物質と粉状炭素質還元材とを混合してなる原料
を還元炉内に装入して還元し還元鉄を得る。還元工程に
用いる還元炉の形式に特に制約はないが、設備費、作業
性等の面から回転炉床式還元炉が推奨される。
示す本発明に係る溶鉄製造方法（溶鉄製造装置）を実施
するための設備構成およびプロセスフローの概略図を用
いて以下に詳細に説明する。 （１）先ず、「還元工程」において、少なくとも粉状酸
化鉄含有物質と粉状炭素質還元材とを混合してなる原料
を還元炉内に装入して還元し還元鉄を得る。還元工程に
用いる還元炉の形式に特に制約はないが、設備費、作業
性等の面から回転炉床式還元炉が推奨される。
【００３１】ここで、酸化鉄含有物質としては、鉄鉱
石、高炉ダスト、製鋼ダスト、電気炉ダスト、ミルスケ
ールなど、炭素質還元材（以下、炭材ともいう）として
は、石炭、コークス、オイルコークスなどを用いること
ができる。これらを必要により−０．１ｍｍ程度に粉砕
して粉状化して混合し、そのまま、または、３〜２５ｍ
ｍ程度の大きさの小凝集体、ペレット、ブリケット状、
板状の塊成化物等に成形し原料として図２または図３に
示す回転炉床式還元炉である回転炉床炉１に装入する。
なお、成形に際し、必要に応じてベントナイト、澱粉、
消石灰、有機粘結剤などのバインダーを加えてもよい。
また、溶鉄製造炉である精錬炉８での還元鉄の溶解を容
易にするため生石灰、ドロマイト、蛇紋岩などのフラッ
クスを加えてもよい。さらに、成形時に水分を添加した
場合には、炭素質還元材が発火しない約２００℃以下の
温度で乾燥を行った後、回転炉床炉１に装入してもよ
い。
石、高炉ダスト、製鋼ダスト、電気炉ダスト、ミルスケ
ールなど、炭素質還元材（以下、炭材ともいう）として
は、石炭、コークス、オイルコークスなどを用いること
ができる。これらを必要により−０．１ｍｍ程度に粉砕
して粉状化して混合し、そのまま、または、３〜２５ｍ
ｍ程度の大きさの小凝集体、ペレット、ブリケット状、
板状の塊成化物等に成形し原料として図２または図３に
示す回転炉床式還元炉である回転炉床炉１に装入する。
なお、成形に際し、必要に応じてベントナイト、澱粉、
消石灰、有機粘結剤などのバインダーを加えてもよい。
また、溶鉄製造炉である精錬炉８での還元鉄の溶解を容
易にするため生石灰、ドロマイト、蛇紋岩などのフラッ
クスを加えてもよい。さらに、成形時に水分を添加した
場合には、炭素質還元材が発火しない約２００℃以下の
温度で乾燥を行った後、回転炉床炉１に装入してもよ
い。
【００３２】この原料を適当な装入装置を用いて回転炉
床炉１中に供給する。この原料は炉床の回転にともな
い、炉内で炉上方に設置したバーナーの燃焼ガスの輻射
熱により１２００〜１５００℃程度に加熱され、この
間、原料は炭材により直接・間接的に必要な還元率まで
還元され、還元鉄となる。この還元鉄は、炉内で常温の
還元ガス、炭化水素含有ガス、窒素などの不活性ガスを
吹き付ける方法、水冷板を直上に設置して間接冷却する
方法などにより１０００℃程度まで冷却され、炉外へ排
出される。 （２）ついで、「分級工程」において、還元工程から排
出された還元鉄に混入した異物を分級装置により篩い分
けて除去する。
床炉１中に供給する。この原料は炉床の回転にともな
い、炉内で炉上方に設置したバーナーの燃焼ガスの輻射
熱により１２００〜１５００℃程度に加熱され、この
間、原料は炭材により直接・間接的に必要な還元率まで
還元され、還元鉄となる。この還元鉄は、炉内で常温の
還元ガス、炭化水素含有ガス、窒素などの不活性ガスを
吹き付ける方法、水冷板を直上に設置して間接冷却する
方法などにより１０００℃程度まで冷却され、炉外へ排
出される。 （２）ついで、「分級工程」において、還元工程から排
出された還元鉄に混入した異物を分級装置により篩い分
けて除去する。
【００３３】図１に示すように、回転炉床炉１から排出
された還元鉄２は、まず分級手段である分級装置３によ
り篩われ、所定の粒径以上（例えば、５０ｍｍ以上）の
篩い上を異物１０として系外に取り除き、分級手段を通
過した篩い下を還元鉄として精錬炉８に供給する。分級
装置３としては１０００℃程度の高温の固体を取り扱う
ため、例えば、固定式のグリズリ、水冷が施されている
ローラースクリーンなどを用いればよい。ローラースク
リーンを用いる場合には、軸間距離を変更することによ
り適宜分級の粒径の調整を行えるので好ましい。分級装
置３で分別された異物（オーバーサイズ）１０は、異物
排出シュート１１を介して、シュート１１の先端に接続
された密閉コンテナ１２により系内への大気の侵入を防
止しながら捕集される。なお、密閉コンテナ１２のかわ
りにダブルダンパー等を用いて系外に排出してもよい。
された還元鉄２は、まず分級手段である分級装置３によ
り篩われ、所定の粒径以上（例えば、５０ｍｍ以上）の
篩い上を異物１０として系外に取り除き、分級手段を通
過した篩い下を還元鉄として精錬炉８に供給する。分級
装置３としては１０００℃程度の高温の固体を取り扱う
ため、例えば、固定式のグリズリ、水冷が施されている
ローラースクリーンなどを用いればよい。ローラースク
リーンを用いる場合には、軸間距離を変更することによ
り適宜分級の粒径の調整を行えるので好ましい。分級装
置３で分別された異物（オーバーサイズ）１０は、異物
排出シュート１１を介して、シュート１１の先端に接続
された密閉コンテナ１２により系内への大気の侵入を防
止しながら捕集される。なお、密閉コンテナ１２のかわ
りにダブルダンパー等を用いて系外に排出してもよい。
【００３４】分級装置３により大粒径の異物が除去され
チャージシュート４内は所定粒径以下の還元鉄２のみが
通過するのでその内径はそれほど大きくなくても詰まり
は発生せず、還元鉄２を連続的に精錬炉８に供給でき
る。また、精錬炉８の出銑口２５、出滓口２６での異物
による詰まりも起こらず、精錬炉８としてサブマージド
アーク炉など電極を有する精錬炉を用いた場合でも電極
を傷めることや、電気の流れを妨げて生産性を低下させ
ることもない。
チャージシュート４内は所定粒径以下の還元鉄２のみが
通過するのでその内径はそれほど大きくなくても詰まり
は発生せず、還元鉄２を連続的に精錬炉８に供給でき
る。また、精錬炉８の出銑口２５、出滓口２６での異物
による詰まりも起こらず、精錬炉８としてサブマージド
アーク炉など電極を有する精錬炉を用いた場合でも電極
を傷めることや、電気の流れを妨げて生産性を低下させ
ることもない。
【００３５】なお、回転炉床炉１の炉内で、炉床表面保
護や炉内雰囲気調整のために用いられる粉状炭素質物質
や粉状耐火物物質、粉化した原料や原料の溶融により生
成されるスラグ成分等還元鉄よりも小径の異物がある場
合には、これらも必要に応じて前記と同様な分級手段ま
たは振動篩、風力選別機器等を用いて分級し除去するこ
とが好ましい。 （３）ついで、「供給工程」において、分級工程で異物
が除去された還元鉄でマテリアルシールなどのシール部
を形成し、そのシール部を維持しつつ定量供給装置で還
元鉄を溶解工程へ定量的に供給する。
護や炉内雰囲気調整のために用いられる粉状炭素質物質
や粉状耐火物物質、粉化した原料や原料の溶融により生
成されるスラグ成分等還元鉄よりも小径の異物がある場
合には、これらも必要に応じて前記と同様な分級手段ま
たは振動篩、風力選別機器等を用いて分級し除去するこ
とが好ましい。 （３）ついで、「供給工程」において、分級工程で異物
が除去された還元鉄でマテリアルシールなどのシール部
を形成し、そのシール部を維持しつつ定量供給装置で還
元鉄を溶解工程へ定量的に供給する。
【００３６】チャージシュート４内に還元鉄２を所定の
高さに充填し、その充填層に少量の還元ガスまたは窒素
などの不活性ガスをシールガスとして供給し還元鉄の再
酸化を防止しつつシール部としてマテリアルシール５を
形成することが好ましい。このマテリアルシール５によ
り精錬炉８から回転炉床炉１へのガスの流入は実質的に
なくなる。したがって、例えば排滓時などに精錬炉８に
大気が漏れ込んだ場合でも回転炉床炉１まで大気が侵入
してくることはなく、還元鉄が再酸化されるおそれはな
い。なお、回転炉床炉１と精錬炉８の雰囲気圧力の差に
応じて適宜マテリアルシール５内の還元鉄２の充填高
さ、シールガスの流量等を調整すればよい。
高さに充填し、その充填層に少量の還元ガスまたは窒素
などの不活性ガスをシールガスとして供給し還元鉄の再
酸化を防止しつつシール部としてマテリアルシール５を
形成することが好ましい。このマテリアルシール５によ
り精錬炉８から回転炉床炉１へのガスの流入は実質的に
なくなる。したがって、例えば排滓時などに精錬炉８に
大気が漏れ込んだ場合でも回転炉床炉１まで大気が侵入
してくることはなく、還元鉄が再酸化されるおそれはな
い。なお、回転炉床炉１と精錬炉８の雰囲気圧力の差に
応じて適宜マテリアルシール５内の還元鉄２の充填高
さ、シールガスの流量等を調整すればよい。
【００３７】図１に示すように、マテリアルシール５の
下端部に還元鉄を定量的に切り出す供給手段である定量
供給装置６を設けることがさらに好ましい。これによ
り、回転炉床炉１からの還元鉄２の排出量が変動しても
マテリアルシール５を維持しながら還元鉄２を精錬炉８
にほぼ一定量で供給できる。例えば、定量供給装置６と
して、振動フィーダー、スクリューフィーダー、プッシ
ャーなどの固体切り出し装置を用い、それぞれ振動数、
回転数などを調整することにより還元鉄の切り出し量を
ほぼ一定に維持する。さらにマテリアルシール５内の還
元鉄充填層上面の位置を測定するレベル計１３を設置
し、そのレベル計で測定された還元鉄層上面の位置が所
定の上下限高さの範囲を外れた場合のみ定量供給装置６
による還元鉄の切り出し量を増減させて還元鉄層上面の
位置を前記所定の上下限高さの範囲に戻すように制御す
るとよい。これにより上述したマテリアルシール５の機
能（回転炉床炉への大気流入防止の機能）を保ちながら
還元鉄を精錬炉８に定量供給できる。なお、前記所定の
上限高さとは、マテリアルシール５内の高温の還元鉄充
填層が自重により固着することのない上限の高さのこと
であり、前記所定の下限高さとは、上記マテリアルシー
ル５の機能（回転炉床炉への大気流入防止の機能）を保
てる下限の高さのことであり、事前に実験的に求めてお
けばよい。レベル計１３のかわりに、例えばマテリアル
シール５と定量供給装置６の部分（図１の二点鎖線で囲
まれた部分）の重量を重量計１４で連続的に測定し、そ
の重量ができるだけ一定となるように還元鉄２の切り出
し量を調整する方法を用いてもよい。この際、測定重量
が分級装置３や精錬炉供給シュート７からの反力の影響
を受けないようマテリアルシール５と分級装置３との接
続部および定量供給装置６と精錬炉供給シュート７との
接続部をフレキシブルジョイントで接続するなどの方法
を採用すればよい。 （４）ついで、「溶解工程」において、供給工程から定
量的に供給される還元鉄を精錬炉で還元・溶解して溶鉄
を得る。
下端部に還元鉄を定量的に切り出す供給手段である定量
供給装置６を設けることがさらに好ましい。これによ
り、回転炉床炉１からの還元鉄２の排出量が変動しても
マテリアルシール５を維持しながら還元鉄２を精錬炉８
にほぼ一定量で供給できる。例えば、定量供給装置６と
して、振動フィーダー、スクリューフィーダー、プッシ
ャーなどの固体切り出し装置を用い、それぞれ振動数、
回転数などを調整することにより還元鉄の切り出し量を
ほぼ一定に維持する。さらにマテリアルシール５内の還
元鉄充填層上面の位置を測定するレベル計１３を設置
し、そのレベル計で測定された還元鉄層上面の位置が所
定の上下限高さの範囲を外れた場合のみ定量供給装置６
による還元鉄の切り出し量を増減させて還元鉄層上面の
位置を前記所定の上下限高さの範囲に戻すように制御す
るとよい。これにより上述したマテリアルシール５の機
能（回転炉床炉への大気流入防止の機能）を保ちながら
還元鉄を精錬炉８に定量供給できる。なお、前記所定の
上限高さとは、マテリアルシール５内の高温の還元鉄充
填層が自重により固着することのない上限の高さのこと
であり、前記所定の下限高さとは、上記マテリアルシー
ル５の機能（回転炉床炉への大気流入防止の機能）を保
てる下限の高さのことであり、事前に実験的に求めてお
けばよい。レベル計１３のかわりに、例えばマテリアル
シール５と定量供給装置６の部分（図１の二点鎖線で囲
まれた部分）の重量を重量計１４で連続的に測定し、そ
の重量ができるだけ一定となるように還元鉄２の切り出
し量を調整する方法を用いてもよい。この際、測定重量
が分級装置３や精錬炉供給シュート７からの反力の影響
を受けないようマテリアルシール５と分級装置３との接
続部および定量供給装置６と精錬炉供給シュート７との
接続部をフレキシブルジョイントで接続するなどの方法
を採用すればよい。 （４）ついで、「溶解工程」において、供給工程から定
量的に供給される還元鉄を精錬炉で還元・溶解して溶鉄
を得る。
【００３８】精錬炉８は、還元鉄２を還元・溶解して溶
鉄を得ることができるものであればどのような形式の炉
であってもよく、使用エネルギーのタイプは限定され
ず、石炭、コークス、電気、ガス、プラズマ等いずれで
もよく、例えば先行技術１〜３に示された精錬炉のいず
れか、あるいは高炉などの竪型溶鉱炉、溶融還元炉であ
ってもよい。ただし採用する精錬炉の形式や使用する原
料の組成、配合等に応じて、精錬炉８には還元鉄の他に
必要により炭素質還元剤（炭材）やスラグ形成物質を装
入する。精錬炉８に装入された還元鉄は、精錬炉８内で
１４００〜１５５０℃程度に加熱され、還元鉄２中の未
還元ＦｅＯが還元鉄２中の残留炭素、精錬炉内に充填さ
れた炭材、精錬炉８内に保持される溶銑中の固溶炭素等
によって、ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯで示される還元反応
により還元されて還元鉄２中の鉄分はほぼ完全に金属化
し、さらに加熱により、および浸炭されて融点が低下し
溶融して溶銑となる。一方、還元鉄２中の脈石成分は、
原料に添加されたスラグ形成物質や精錬炉８に装入され
たスラグ形成物質と反応して低融点化し溶融してスラグ
となり、溶銑と分離する。
鉄を得ることができるものであればどのような形式の炉
であってもよく、使用エネルギーのタイプは限定され
ず、石炭、コークス、電気、ガス、プラズマ等いずれで
もよく、例えば先行技術１〜３に示された精錬炉のいず
れか、あるいは高炉などの竪型溶鉱炉、溶融還元炉であ
ってもよい。ただし採用する精錬炉の形式や使用する原
料の組成、配合等に応じて、精錬炉８には還元鉄の他に
必要により炭素質還元剤（炭材）やスラグ形成物質を装
入する。精錬炉８に装入された還元鉄は、精錬炉８内で
１４００〜１５５０℃程度に加熱され、還元鉄２中の未
還元ＦｅＯが還元鉄２中の残留炭素、精錬炉内に充填さ
れた炭材、精錬炉８内に保持される溶銑中の固溶炭素等
によって、ＦｅＯ＋Ｃ→Ｆｅ＋ＣＯで示される還元反応
により還元されて還元鉄２中の鉄分はほぼ完全に金属化
し、さらに加熱により、および浸炭されて融点が低下し
溶融して溶銑となる。一方、還元鉄２中の脈石成分は、
原料に添加されたスラグ形成物質や精錬炉８に装入され
たスラグ形成物質と反応して低融点化し溶融してスラグ
となり、溶銑と分離する。
【００３９】生成した溶銑とスラグは一定時間ごとに精
錬炉８の下部に設けられた出銑口２５および出滓口２６
から炉外へ排出することにより回転炉床炉１と精錬炉８
の操業を停止することなく溶銑を製造できる。 （５）さらに、「ガス回収工程」において、溶解工程で
生成された生成ガスの少なくとも一部を還元用燃料とし
て還元工程へ導入する。
錬炉８の下部に設けられた出銑口２５および出滓口２６
から炉外へ排出することにより回転炉床炉１と精錬炉８
の操業を停止することなく溶銑を製造できる。 （５）さらに、「ガス回収工程」において、溶解工程で
生成された生成ガスの少なくとも一部を還元用燃料とし
て還元工程へ導入する。
【００４０】上述した精錬炉８内での還元鉄２中の未還
元ＦｅＯの還元反応により副生するＣＯガス量は還元鉄
中の未反応ＦｅＯ量（すなわち金属化率）により異なる
が、金属化率８０〜９０％のとき銑鉄1ｔ当たり約４０
〜９０Ｎｍ3 であり、精錬炉８から排出されるときのガ
ス温度は採用される精錬炉８の形式により異なるが、約
１０００〜１６００℃の範囲にある。ＣＯガスの燃焼発
熱量は約１２．６ＭＪ／Ｎｍ3 であるから、この精錬炉
生成ガスを回転炉床炉１での還元燃料として使用するこ
とにより、回転炉床炉１で必要な還元熱量（回転炉床炉
の炉壁熱損失により異なるが、通常、銑鉄１ｔ当たり約
２〜３ＧＪ）のうち銑鉄１ｔ当たり約０．５〜１．１Ｇ
Ｊ削減できる。なお、先行技術１および２のように精錬
炉８の熱源として炭材を酸素含有ガスで燃焼したものを
用いる形式の精錬炉８からは上記よりさらに多いＣＯガ
スが発生し、回転炉床炉１での削減量も増加する。
元ＦｅＯの還元反応により副生するＣＯガス量は還元鉄
中の未反応ＦｅＯ量（すなわち金属化率）により異なる
が、金属化率８０〜９０％のとき銑鉄1ｔ当たり約４０
〜９０Ｎｍ3 であり、精錬炉８から排出されるときのガ
ス温度は採用される精錬炉８の形式により異なるが、約
１０００〜１６００℃の範囲にある。ＣＯガスの燃焼発
熱量は約１２．６ＭＪ／Ｎｍ3 であるから、この精錬炉
生成ガスを回転炉床炉１での還元燃料として使用するこ
とにより、回転炉床炉１で必要な還元熱量（回転炉床炉
の炉壁熱損失により異なるが、通常、銑鉄１ｔ当たり約
２〜３ＧＪ）のうち銑鉄１ｔ当たり約０．５〜１．１Ｇ
Ｊ削減できる。なお、先行技術１および２のように精錬
炉８の熱源として炭材を酸素含有ガスで燃焼したものを
用いる形式の精錬炉８からは上記よりさらに多いＣＯガ
スが発生し、回転炉床炉１での削減量も増加する。
【００４１】なお、「ガス回収工程」には、サイクロ
ン、高温バグフィルター等により溶解工程で生成された
生成ガスからダストを除去する「生成ガス除塵工程」、
熱交換器、水冷装置等により生成ガスを冷却する「生成
ガス冷却工程」、緩衝タンク、アキュムレーター等によ
り還元工程へのガス供給量を一定にする「生成ガス量調
整工程」などを設けることが好ましい。なお、スクラバ
ーを用いて生成ガスの除塵と冷却を同時に行ない、「生
成ガス除塵工程」と「生成ガス冷却工程」を兼ねさせて
もよい。
ン、高温バグフィルター等により溶解工程で生成された
生成ガスからダストを除去する「生成ガス除塵工程」、
熱交換器、水冷装置等により生成ガスを冷却する「生成
ガス冷却工程」、緩衝タンク、アキュムレーター等によ
り還元工程へのガス供給量を一定にする「生成ガス量調
整工程」などを設けることが好ましい。なお、スクラバ
ーを用いて生成ガスの除塵と冷却を同時に行ない、「生
成ガス除塵工程」と「生成ガス冷却工程」を兼ねさせて
もよい。
【００４２】図２に、この精錬炉生成ガスを回転炉床炉
１で使用するための望ましい態様の一つを示す。精錬炉
生成ガスはまず除塵手段および冷却手段であるスクラバ
ー１５で除塵、冷却される。このため、ガスの顕熱は失
われてしまうが、以後の設備を高温仕様にする必要がな
くなること、また実ガス容積が小さくなるので設備もコ
ンパクトにすることができる等の利点がある。精錬炉生
成ガスは、精錬炉圧力計２３からの信号に基づき、精錬
炉生成ガス制御弁１６の開度および精錬炉生成ガス吸引
ファン１７の吸引量を調整して精錬炉８内の雰囲気圧力
がほぼ一定となるよう精錬炉８から吸引される。精錬炉
生成ガス量は、精錬炉８の操業条件が変わらない限り一
定であるが、回転炉床炉１から精錬炉８へ供給される還
元鉄２の量や金属化率に変動が生じた場合、あるいは出
銑や排滓といった非定常な操業を行った場合には変動が
生じる。そのため、生成ガス量調整手段として緩衝タン
ク１８を設け、このような変動が生じても回転炉床炉１
には常に一定の精錬炉生成ガス量が供給されるようにす
るとよい。緩衝タンク１８の内容積は回転炉床炉１への
供給ガス量に変動が生じなければ十分であり、操業形態
（例えば、出銑、排滓の形態）に応じて適宜決定すれば
よい。なお、採用される精錬炉８の形式によっては、精
錬炉生成ガス量が回転炉床炉１で必要な還元熱量を超え
る場合があるが、その場合には、過剰のガスを原料の事
前乾燥工程、炭材の粉砕工程、塊成化物の乾燥工程、そ
の他付帯設備において燃料ガスとして使用すればよい。
上述したように、マテリアルシール５により精錬炉８か
ら回転炉床炉1へのガスの流入を防止できるが、その前
提として回転炉床炉１からの排ガス量が変動しても回転
炉床炉１の雰囲気圧力ができるだけ一定になるようにし
ておく必要がある。そのため例えば、回転炉床炉１の雰
囲気圧力を測定するための圧力計２２を設置し、この圧
力計２２からの信号に基づいて回転炉床炉排ガス制御弁
１９の開度および回転炉床炉排ガス吸引ファン２０によ
るガス吸引量を調節することにより回転炉床炉１の雰囲
気圧力を一定に制御すればよい。
１で使用するための望ましい態様の一つを示す。精錬炉
生成ガスはまず除塵手段および冷却手段であるスクラバ
ー１５で除塵、冷却される。このため、ガスの顕熱は失
われてしまうが、以後の設備を高温仕様にする必要がな
くなること、また実ガス容積が小さくなるので設備もコ
ンパクトにすることができる等の利点がある。精錬炉生
成ガスは、精錬炉圧力計２３からの信号に基づき、精錬
炉生成ガス制御弁１６の開度および精錬炉生成ガス吸引
ファン１７の吸引量を調整して精錬炉８内の雰囲気圧力
がほぼ一定となるよう精錬炉８から吸引される。精錬炉
生成ガス量は、精錬炉８の操業条件が変わらない限り一
定であるが、回転炉床炉１から精錬炉８へ供給される還
元鉄２の量や金属化率に変動が生じた場合、あるいは出
銑や排滓といった非定常な操業を行った場合には変動が
生じる。そのため、生成ガス量調整手段として緩衝タン
ク１８を設け、このような変動が生じても回転炉床炉１
には常に一定の精錬炉生成ガス量が供給されるようにす
るとよい。緩衝タンク１８の内容積は回転炉床炉１への
供給ガス量に変動が生じなければ十分であり、操業形態
（例えば、出銑、排滓の形態）に応じて適宜決定すれば
よい。なお、採用される精錬炉８の形式によっては、精
錬炉生成ガス量が回転炉床炉１で必要な還元熱量を超え
る場合があるが、その場合には、過剰のガスを原料の事
前乾燥工程、炭材の粉砕工程、塊成化物の乾燥工程、そ
の他付帯設備において燃料ガスとして使用すればよい。
上述したように、マテリアルシール５により精錬炉８か
ら回転炉床炉1へのガスの流入を防止できるが、その前
提として回転炉床炉１からの排ガス量が変動しても回転
炉床炉１の雰囲気圧力ができるだけ一定になるようにし
ておく必要がある。そのため例えば、回転炉床炉１の雰
囲気圧力を測定するための圧力計２２を設置し、この圧
力計２２からの信号に基づいて回転炉床炉排ガス制御弁
１９の開度および回転炉床炉排ガス吸引ファン２０によ
るガス吸引量を調節することにより回転炉床炉１の雰囲
気圧力を一定に制御すればよい。
【００４３】なお、除塵手段としては、サイクロン、高
温バグフィルター等を適宜使用すればよい。また、冷却
手段としては、熱交換器、水冷装置等を用いてもよい。
さらに、生成ガス量調整手段としては、アキュムレータ
等を用いてもよい。
温バグフィルター等を適宜使用すればよい。また、冷却
手段としては、熱交換器、水冷装置等を用いてもよい。
さらに、生成ガス量調整手段としては、アキュムレータ
等を用いてもよい。
【００４４】図３に、精錬炉生成ガスを回転炉床炉１で
使用するための望ましい別の態様を示す。精錬炉生成ガ
スは除塵、冷却することなく、精錬炉生成ガスダクト２
４により高温のまま回転炉床炉１の前半部に導入され
る。精錬炉生成ガスを高温のまま回転炉床炉１に導入す
ることにより、図２に示したような精錬炉生成ガスの冷
却工程を経ないのでガスの顕熱を有効に利用することが
できることに加え、設備を大幅に簡略化できる。なお、
１０００〜１６００℃の高温の精錬炉生成ガスをさらに
燃焼することになるので燃焼空気量を過剰または燃焼空
気量を減らして未燃が残る状態にするなどしてあまり回
転炉床炉内雰囲気温度が高くなりすぎないようにすると
よい。さらに、精錬炉生成ガスダクト２４により回転炉
床炉１と精錬炉８が自動的に均圧化されるので、図２の
ような個別の圧力制御の必要がなく、回転炉床炉雰囲気
圧力の制御のみで系全体の圧力バランスをとることがで
きる。また、精錬炉生成ガスを回転炉床炉１の前半部に
導入することが好ましい理由は、回転炉床炉１の前半部
では原料から還元鉄への還元が途中段階であるので還元
鉄の再酸化を気にする必要がなく、導入される精錬炉生
成ガスに多少の大気が混入しても問題ないからである。
使用するための望ましい別の態様を示す。精錬炉生成ガ
スは除塵、冷却することなく、精錬炉生成ガスダクト２
４により高温のまま回転炉床炉１の前半部に導入され
る。精錬炉生成ガスを高温のまま回転炉床炉１に導入す
ることにより、図２に示したような精錬炉生成ガスの冷
却工程を経ないのでガスの顕熱を有効に利用することが
できることに加え、設備を大幅に簡略化できる。なお、
１０００〜１６００℃の高温の精錬炉生成ガスをさらに
燃焼することになるので燃焼空気量を過剰または燃焼空
気量を減らして未燃が残る状態にするなどしてあまり回
転炉床炉内雰囲気温度が高くなりすぎないようにすると
よい。さらに、精錬炉生成ガスダクト２４により回転炉
床炉１と精錬炉８が自動的に均圧化されるので、図２の
ような個別の圧力制御の必要がなく、回転炉床炉雰囲気
圧力の制御のみで系全体の圧力バランスをとることがで
きる。また、精錬炉生成ガスを回転炉床炉１の前半部に
導入することが好ましい理由は、回転炉床炉１の前半部
では原料から還元鉄への還元が途中段階であるので還元
鉄の再酸化を気にする必要がなく、導入される精錬炉生
成ガスに多少の大気が混入しても問題ないからである。
【００４５】なお、精錬炉８、回転炉床炉１、および精
錬炉生成ガスダクト２４において外部からの空気の漏れ
こみが少ない場合は、還元鉄の再酸化は起こらないの
で、回転炉床炉１の後半部に精錬炉生成ガスを導入して
もよい。
錬炉生成ガスダクト２４において外部からの空気の漏れ
こみが少ない場合は、還元鉄の再酸化は起こらないの
で、回転炉床炉１の後半部に精錬炉生成ガスを導入して
もよい。
【００４６】また、精錬炉生成ガスダクト２４と各炉
（精錬炉８、回転炉床炉１）との接続部や精錬炉生成ガ
スダクト２４は、シール性の確保、精錬炉からの溶融付
着物の堆積防止等の観点から水冷にすることも好まし
い。
（精錬炉８、回転炉床炉１）との接続部や精錬炉生成ガ
スダクト２４は、シール性の確保、精錬炉からの溶融付
着物の堆積防止等の観点から水冷にすることも好まし
い。
【００４７】なお、炭材として揮発分の多い石炭を使用
した場合、回転炉床炉１の前半部でこの揮発分が原料か
ら除去され炉内で燃焼することにより必要熱量が減少す
るので、ここに導入される精錬炉生成ガス量が変動して
増加したとき過大な熱量を与えてしまい原料を溶融する
などの問題が生じる恐れがある。したがって、このよう
な揮発分の多い炭材を使用する場合には、揮発分の少な
い炭材と混合して使用するなどして回転炉床炉１の前半
部で発生する揮発分の総量を抑制してもよい。
した場合、回転炉床炉１の前半部でこの揮発分が原料か
ら除去され炉内で燃焼することにより必要熱量が減少す
るので、ここに導入される精錬炉生成ガス量が変動して
増加したとき過大な熱量を与えてしまい原料を溶融する
などの問題が生じる恐れがある。したがって、このよう
な揮発分の多い炭材を使用する場合には、揮発分の少な
い炭材と混合して使用するなどして回転炉床炉１の前半
部で発生する揮発分の総量を抑制してもよい。
【００４８】
【発明の効果】請求項１、９の発明によれば、還元工程
（回転炉床式還元炉）からの異物が溶解工程（溶鉄製造
炉）に装入されることを防止しつつ還元鉄を高温のまま
連続的に溶解工程（溶鉄製造炉）に供給できる。
（回転炉床式還元炉）からの異物が溶解工程（溶鉄製造
炉）に装入されることを防止しつつ還元鉄を高温のまま
連続的に溶解工程（溶鉄製造炉）に供給できる。
【００４９】請求項２、１０の発明によれば、上記の効
果に加え、溶解工程（溶鉄製造炉）に大気が漏れ込んで
も還元工程（回転炉床式還元炉）まで流入させることな
く還元鉄の再酸化を防止しながら還元鉄を溶解工程（溶
鉄製造炉）に連続供給できる。
果に加え、溶解工程（溶鉄製造炉）に大気が漏れ込んで
も還元工程（回転炉床式還元炉）まで流入させることな
く還元鉄の再酸化を防止しながら還元鉄を溶解工程（溶
鉄製造炉）に連続供給できる。
【００５０】請求項３、５、１１、１３の発明によれ
ば、請求項１、２、９、１０の発明の効果に加え、溶解
工程（溶鉄製造炉）で生成された生成ガスを還元工程
（回転炉床式還元炉）の還元燃料として有効に利用でき
る。
ば、請求項１、２、９、１０の発明の効果に加え、溶解
工程（溶鉄製造炉）で生成された生成ガスを還元工程
（回転炉床式還元炉）の還元燃料として有効に利用でき
る。
【００５１】請求項４、１２の発明によれば、溶解工程
（溶鉄製造炉）で生成された生成ガスに多少の大気が混
入しても還元鉄の再酸化の問題を引き起こすことなく、
請求項３、１１の発明と同様の効果を得ることができ
る。
（溶鉄製造炉）で生成された生成ガスに多少の大気が混
入しても還元鉄の再酸化の問題を引き起こすことなく、
請求項３、１１の発明と同様の効果を得ることができ
る。
【００５２】請求項６、１４の発明によれば、請求項３
〜５、１１〜１３の発明の効果に加え、溶解工程（溶鉄
製造炉）で生成されたダストを含有する生成ガスを清浄
化して燃料ガスとして利用できる。
〜５、１１〜１３の発明の効果に加え、溶解工程（溶鉄
製造炉）で生成されたダストを含有する生成ガスを清浄
化して燃料ガスとして利用できる。
【００５３】請求項７、１５の発明によれば、請求項３
〜６、１１〜１４の発明の効果に加え、生成ガス冷却工
程（生成ガス冷却手段）以後の設備を高温仕様にする必
要がなく、かつコンパクトにできる。
〜６、１１〜１４の発明の効果に加え、生成ガス冷却工
程（生成ガス冷却手段）以後の設備を高温仕様にする必
要がなく、かつコンパクトにできる。
【００５４】請求項７、１６の発明によれば、請求項３
〜７、１１〜１５の発明の効果に加え、溶解工程（溶鉄
製造炉）で生成された生成ガスを、その量の変動があっ
ても還元工程（回転炉床式還元炉）の操業に影響を与え
ることなく還元工程（回転炉床式還元炉）の還元燃料と
して利用できる。
〜７、１１〜１５の発明の効果に加え、溶解工程（溶鉄
製造炉）で生成された生成ガスを、その量の変動があっ
ても還元工程（回転炉床式還元炉）の操業に影響を与え
ることなく還元工程（回転炉床式還元炉）の還元燃料と
して利用できる。
【００５５】以上より、本発明によれば、操業を停止す
ることなく連続して安定した品質の溶鉄を低コストで製
造することが可能となった。
ることなく連続して安定した品質の溶鉄を低コストで製
造することが可能となった。
【図１】本発明に係る溶鉄製造方法（溶鉄製造装置）
の、分級工程（分級手段）および供給工程（供給手段）
の設備構成の一例を示す概略図である。
の、分級工程（分級手段）および供給工程（供給手段）
の設備構成の一例を示す概略図である。
【図２】本発明に係る溶鉄製造方法（溶鉄製造装置）の
実施の一態様を示す図である。
実施の一態様を示す図である。
【図３】本発明に係る溶鉄製造方法（溶鉄製造装置）の
別の実施の一態様を示す図である。
別の実施の一態様を示す図である。
【図４】特公平３−６０８８３（先行技術１）に開示さ
れた溶銑製造方法の設備構成を示す図である。
れた溶銑製造方法の設備構成を示す図である。
１：回転炉床式還元炉（回転炉床炉）、２：還元鉄、
３：分級手段（分級装置）、４：チャージシュート、
５：シール部（マテリアルシール）、６：供給手段（定
量供給装置）、７：精錬炉装入シュート、８：溶鉄製造
炉（精錬炉）、９：シールガス配管、１０：異物、１
１：異物排出シュート、１２：密閉コンテナ、１３：レ
ベル計、１４：重量計、１５：生成ガス除塵手段および
生成ガス冷却手段（スクラバー）、１６：精錬炉生成ガ
ス制御弁、１７：精錬炉生成ガス吸引ファン、１８：生
成ガス量調整手段（緩衝タンク）、１９：回転炉床炉排
ガス制御弁、２０：回転炉床炉排ガス吸引ファン、２
１：その他付帯設備へのガス配管、２２：回転炉床炉圧
力計、２３：精錬炉圧力計、２４：精錬炉生成ガスダク
ト、２５：出銑口、２６：出滓口
３：分級手段（分級装置）、４：チャージシュート、
５：シール部（マテリアルシール）、６：供給手段（定
量供給装置）、７：精錬炉装入シュート、８：溶鉄製造
炉（精錬炉）、９：シールガス配管、１０：異物、１
１：異物排出シュート、１２：密閉コンテナ、１３：レ
ベル計、１４：重量計、１５：生成ガス除塵手段および
生成ガス冷却手段（スクラバー）、１６：精錬炉生成ガ
ス制御弁、１７：精錬炉生成ガス吸引ファン、１８：生
成ガス量調整手段（緩衝タンク）、１９：回転炉床炉排
ガス制御弁、２０：回転炉床炉排ガス吸引ファン、２
１：その他付帯設備へのガス配管、２２：回転炉床炉圧
力計、２３：精錬炉圧力計、２４：精錬炉生成ガスダク
ト、２５：出銑口、２６：出滓口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４ Ｆ２７Ｄ 17/00 １０４Ａ １０５ １０５Ａ Ｆターム(参考） 4K012 DE02 DE03 DE06 DE08 4K045 AA01 AA02 AA03 AA04 BA02 DA06 DA07 RB01 RB02 RB11 RC01 4K050 AA00 BA02 CA09 CD02 CF01 CF11 CG22 DA01 4K056 AA05 BA02 BB01 BB05 CA02 DB05 DB12 DC15
Claims (16)
- 【請求項１】 少なくとも粉状酸化鉄含有物質と粉状炭
素質還元材とを混合してなる原料を還元して還元鉄を得
る還元工程と、該還元工程から排出された還元鉄に混入
した異物を除去する分級工程と、該分級工程で前記異物
が除去された前記還元鉄を溶解し溶鉄を得る溶解工程と
を備えたことを特徴とする溶鉄製造方法。 - 【請求項２】 前記分級工程で前記異物が除去された前
記還元鉄でシール部を形成し該シール部を維持しつつ前
記還元鉄を前記溶解工程へ供給する供給工程を備えたこ
とを特徴とする請求項１に記載の溶鉄製造方法。 - 【請求項３】 前記還元工程で生成される生成ガスの少
なくとも一部を還元用燃料として前記還元工程へ導入す
るガス回収工程を備えたことを特徴とする請求項１また
は２に記載の溶鉄製造方法。 - 【請求項４】 前記ガス回収工程が、前記生成ガスを前
記還元工程の前半部に導入するものであることを特徴と
する請求項３に記載の溶鉄製造方法。 - 【請求項５】 前記ガス回収工程が、前記生成ガスを前
記還元工程の後半部に導入するものであることを特徴と
する請求項３に記載の溶鉄製造方法。 - 【請求項６】 前記ガス回収工程が、生成ガス除塵工程
を備えたことを特徴とする請求項３乃至５に記載の溶鉄
製造方法。 - 【請求項７】 前記ガス回収工程が、生成ガス冷却工程
を備えたことを特徴とする請求項３乃至６に記載の溶鉄
製造方法。 - 【請求項８】 前記ガス回収工程が、生成ガス量調整工
程を備えたことを特徴とする請求項３乃至７に記載の溶
鉄製造方法。 - 【請求項９】 少なくとも粉状酸化鉄含有物質と粉状炭
素質還元材とを混合してなる原料を還元することによっ
て還元鉄を得る回転炉床式還元炉と、前記回転炉床式還
元炉から排出された前記還元鉄に混入した異物を除去す
る分級手段と、該分級手段で前記異物が除去された前記
還元鉄を溶解することによって溶鉄を得る溶鉄製造炉と
を備えたことを特徴とする溶鉄製造装置。 - 【請求項１０】 前記分級手段で前記異物が除去された
前記還元鉄でシール部を維持しつつ前記還元鉄を前記溶
鉄製造炉へ供給する供給手段を備えたことを特徴とする
請求項９に記載の溶鉄製造装置。 - 【請求項１１】 前記溶鉄製造炉で生成される生成ガス
の少なくとも一部を還元用燃料として前記回転炉床式還
元炉へ導入するガス回収手段を備えたことを特徴とする
請求項９または１０に記載の溶鉄製造装置。 - 【請求項１２】 前記ガス回収手段が、前記生成ガスを
前記回転炉床式還元炉の還元前半部に導入するものであ
ることを特徴とする請求項１１に記載の溶鉄製造装置。 - 【請求項１３】 前記ガス回収手段が、前記生成ガスを
前記回転炉床式還元炉の還元後半部に導入するものであ
ることを特徴とする請求項１１に記載の溶鉄製造装置。 - 【請求項１４】 前記ガス回収手段が、生成ガス除塵手
段を備えることを特徴とする請求項１１乃至１３に記載
の溶鉄製造装置。 - 【請求項１５】 前記ガス回収手段が、生成ガス冷却手
段を備えることを特徴とする請求項１１乃至１４に記載
の溶鉄製造装置。 - 【請求項１６】 前記ガス回収手段が、生成ガス量調整
手段を備えることを特徴とする請求項１１乃至１５に記
載の溶鉄製造装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000230961A JP3735016B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
| EP01118269A EP1178276A3 (en) | 2000-07-31 | 2001-07-30 | Discharge apparatus for movable hearth type heat-treatment furnace, its operation method, and method and apparatus for manufacturing molten iron using the same |
| US09/916,588 US6669756B2 (en) | 2000-07-31 | 2001-07-30 | Discharge apparatus for movable hearth type heat-treatment furnace, its operation method, and method and apparatus for manufacturing molten iron using the same |
| CA002354465A CA2354465A1 (en) | 2000-07-31 | 2001-07-31 | Discharge apparatus for movable hearth type heat-treatment furnace, its operation method, and method and apparatus for manufacturing molten iron using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000230961A JP3735016B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2005255541A Division JP4220988B2 (ja) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | 溶鉄製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002047507A true JP2002047507A (ja) | 2002-02-15 |
| JP3735016B2 JP3735016B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=18723853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000230961A Expired - Fee Related JP3735016B2 (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3735016B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122928A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
| JP2008189972A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Jfe Steel Kk | 移動型炉床炉の操業方法 |
| WO2012053291A1 (ja) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶融金属鉄の製造装置 |
| US8518146B2 (en) | 2009-06-29 | 2013-08-27 | Gb Group Holdings Limited | Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus |
| JP2016505718A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-02-25 | ポスコ | 含鉄副産物を再利用する方法及びそのための装置 |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000230961A patent/JP3735016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007122928A1 (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-01 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 溶鉄製造方法および溶鉄製造装置 |
| US7993430B2 (en) | 2006-04-25 | 2011-08-09 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing molten iron and apparatus for producing molten iron |
| US8277536B2 (en) | 2006-04-25 | 2012-10-02 | Kobe Steel, Ltd. | Process for producing molten iron and apparatus for producing molten iron |
| JP2008189972A (ja) * | 2007-02-02 | 2008-08-21 | Jfe Steel Kk | 移動型炉床炉の操業方法 |
| US8518146B2 (en) | 2009-06-29 | 2013-08-27 | Gb Group Holdings Limited | Metal reduction processes, metallurgical processes and products and apparatus |
| WO2012053291A1 (ja) * | 2010-10-21 | 2012-04-26 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶融金属鉄の製造装置 |
| JP2012088006A (ja) * | 2010-10-21 | 2012-05-10 | Kobe Steel Ltd | 溶融金属鉄の製造装置 |
| JP2016505718A (ja) * | 2012-12-21 | 2016-02-25 | ポスコ | 含鉄副産物を再利用する方法及びそのための装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3735016B2 (ja) | 2006-01-11 |
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