JP2002105518A

JP2002105518A - 回転炉床式の金属還元炉及び酸化金属の還元方法

Info

Publication number: JP2002105518A
Application number: JP2000304836A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Takahashi; 茂樹高橋; Yoichi Abe; 安部　　洋一; Kazunori Nagai; 和範永井; Tetsuji Ibaraki; 哲治茨城; Mitsuru Yamamoto; 充山本; Nobuyuki Kanemori; 伸幸兼森
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: JP4264188B2

Abstract

(57)【要約】【課題】水分を含む成形体を回転炉床式の還元炉に
て、爆裂や粉化を起こさない様に、効率良く還元する。【解決手段】原料供給部１３から炉床の回転方向に対
して下流側の加熱帯までの間に、加熱帯との仕切り壁１
６を設けた乾燥帯を有することを特徴とする回転炉床式
の金属還元炉。原料排出部１１から原料供給部１３まで
の間は、炉内天井の一部に水冷手段１２を設けたり、炉
床１８に水を吹き付ける機構を設けたりすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属の精錬業およ
び加工業において発生する金属酸化物を含むダストおよ
びスラジを還元処理する回転炉床式の金属還元炉及びそ
れを用いた酸化金属の還元方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】還元鉄や合金鉄を製造するプロセスとし
ては各種のものがあるが、この内で、生産性の高いプロ
セスとして、回転炉床法が実施されている。回転炉床法
は、固定した耐火物の天井および側壁の下で、中央部を
欠いた円盤状の耐火物の炉床がレールの上を一定速度で
回転する型式の焼成炉（以下、回転炉と称す）を主体と
するプロセスであり、酸化金属の還元に用いられる。回
転炉の炉床直径は１０〜５０メートルかつ、幅は２〜６
メートルを有するものである。

【０００３】原料の酸化金属を含む粉体は、炭素系の還
元剤と混合された後、原料ペレットにされて、回転炉に
供給される。原料ペレットはこの炉床上に敷きつめられ
ており、原料ペレットが炉床上に静置されていることか
ら、原料ペレットが炉内で崩壊しにくいといった利点が
あり、耐火物上に粉化した原料が付着する問題が無く、
また、塊の製品歩留が高いと言った長所がある。また、
生産性が高く、安価な石炭系の還元剤や粉原料を使用で
きると言った理由から、近年、実施される例が増加して
いる。

【０００４】さらに、回転炉床法は、高炉、転炉、電気
炉から発生する製鉄ダストや圧延工程でのシックナース
ラジの還元と不純物除去の処理にも有効であり、ダスト
処理プロセスとしても使用され、資源リサイクルに有効
なプロセスである。

【０００５】回転炉床法の操業の概略は以下の通りであ
る。

【０００６】まず、原料である鉱石やダスト、スラジの
金属酸化物に、この酸化物の還元に必要な量の炭素系還
元剤をよく混合した後、パンペレタイザー等の造粒機に
て、水分が約１０％となるように、水をかけながら、数
〜十数ｍｍのペレットを製造する。原料の鉱石や還元剤
の粒径が大きい場合は、ボールミル等の粉砕機で粉砕し
た後に、混練して、造粒する。

【０００７】このペレットを回転炉床上に供給して、層
状に敷き込む。炉床上に敷込まれたペレットは急速に加
熱され、５〜２０分間、１３００℃前後の高温で焼成さ
れる。この際に、ペレットに混合されている還元剤によ
り酸化金属が還元され、金属が生成する。還元後の金属
化率は還元される金属により異なるが、鉄、ニッケル、
マンガンでは、９５％以上、還元しにくいクロムでも５
０％以上となる。また、製鉄業から発生するダストを処
理する場合は、還元反応に伴い、亜鉛、鉛、アルカリ金
属、塩素、等の不純物が揮発除去されることから、高炉
や電気炉にリサイクルすることが容易となる。

【０００８】このように、回転炉床を用いる金属の還元
方法および製鉄ダストの還元処理方法においては、原料
と還元剤をペレットにすることが必須の条件で、原料の
事前処理として、原料の酸化金属の粉体と還元剤の混合
物を造粒性の良い状態にすることが重要であり、原料の
事前粉砕やボールミルでの混練等の種々の方法が行われ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
回転炉床法による酸化金属の還元は、生産性や製造費用
の面で優れており、経済的に金属を製造する方法であ
る。しかし、原料と還元剤をペレットにすることが重要
であり、造粒性能の高い原料を選択するか、高価な粉砕
機を設置して、原料を粉砕することにより造粒性を向上
させることが必要であり、このための費用が多くかかる
問題があった。

【００１０】つまり、原料として鉄鉱石等の鉱石を使用
する場合は、一般には、原料鉱石の粒径が大きいため、
平均粒径が数十μｍ以下になるように粉砕した後、造粒
して、ペレットを製造していた。その結果、粉砕工程の
設備が高価であり、また、粉砕機の運転のための電力が
かかることや粉砕機器の磨耗に伴う整備費用がかかると
いった欠点があった。

【００１１】したがって、粉砕の費用を節約するため
に、微粉の原料を使用することがあるが、原料の選択性
が厳しく、汎用的な方法ではなかった。そこで、湿式選
鉱後の微粉鉱石を使用すること、または高炉や転炉のシ
ックナーダスト、圧延工程でのスケールピットのスラジ
や酸洗工程での沈殿スラジ等を使用することが有効であ
る。しかし、この場合でも、原料の含有水分が多すぎて
造粒しづらいといった問題があった。すなわち、これら
の原料は粒径が１〜数十μｍの微粉であり、その結果、
水分を含んだ状態では、これらは汚泥状となりやすく、
また真空脱水機やフィルタープレスで脱水した後でも、
水分が３０〜５０％あり、そのままでは水分が多すぎ
て、造粒できなかった。

【００１２】この問題の解決のためには、熱風等の熱源
で粉原料を完全に乾燥した後に、造粒する方法がある。
しかし、乾燥過程で粉原料が疑似凝集してしまい、その
ままでは造粒することはできないため、これを粉砕し
て、再度、微粒の状態にした後に、他の原料とともに、
加水して、造粒した後に、回転炉床で還元されていた。

【００１３】その結果、上記の方法で利用された場合で
も、多量の熱源を用いて乾燥した後に、再度水分を加え
られるため、造粒時の水分の蒸発に、熱源が必要であ
り、経済的な金属の還元方法ではなかった。

【００１４】特に、製鉄業等の金属の精錬業や加工業で
発生するダストやスラジを湿式集塵機または沈殿槽から
集めた場合には、これらの発生物は、最大９０％と、多
くの水分を含有しており、これらの発生物を回転炉床法
で還元処理しようとする場合には、乾燥工程と乾燥後の
粉砕処理の問題が顕著であった。

【００１５】これらの問題を解決するために、例えば、
特開平１１−１２６１９号公報には、原料を造粒せずに
回転炉床法で使用する方法として、原料を圧縮成型機で
タイル状にして、これを回転炉床法で使用する発明が開
示されている。しかし、この方法でも、やはり、水分を
大量に含有した状態の原料を使用することには問題があ
った。

【００１６】つまり、特開平１１−１２６２４号公報に
示されるように、原料の水分を６〜１８％に調整する必
要があり、このためには、事前の脱水処理に加え、乾燥
処理が必要であり、このための複雑な水分制御が必要な
問題があった。また、この原料装入のためには、特開平
１１−１２６２１号公報に示されるような、複雑な装入
装置が必要であり、この設備の整備費用が高い等の問題
も生じていた。

【００１７】さらに、このような形状の水分を含む原料
を高温の回転炉に直接装入した場合には、水分含有率が
高いために、水分の蒸発に伴う爆裂現象が発生して、原
料が粉化して、排気ガス中に失われて、製品歩留が極端
に悪いといった問題が生じていた。通常、回転炉床法で
の炉内温度は、原料供給部の近傍が最も低く、１１５０
〜１２００℃である。気孔率が４０〜５５％の場合で
は、水分が１５〜２７％と多く、原料供給部の近傍が１
２００℃以上になっても爆裂現象は起きないものの、水
蒸気の噴出による角部分や表面の剥離が生じる。したが
って、１２００〜１２５０℃程度の高温でも、還元操業
は可能であるが、塊状の還元物の比率が少なく、粉の生
成率が高くなるという問題があった。その結果、排ガス
中に金属分がロスする比率が比較的高くなり、歩留の低
下の問題が残った。

【００１８】本発明は、従来は実現できなかった、水分
を含んだ粉状態の原料を回転炉床法で爆裂の発生なく高
歩留で還元することが可能な回転炉床式の金属還元炉及
び還元方法を安価に提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、（１）〜
（５）の通りである。

【００２０】（１）原料供給部から炉床の回転方向に対
して下流側の加熱帯までの間に、加熱帯との仕切り壁を
設けた乾燥帯を有することを特徴とする回転炉床式の金
属還元炉。

【００２１】（２）原料排出部から原料供給部までの間
の炉内天井の一部に水冷手段を有することを特徴とする
前記（１）の回転炉床式の金属還元炉。

【００２２】（３）原料排出部から原料供給部までの間
の炉床に水を吹き付ける機構を有することを特徴とする
前記（１）又は（２）の回転炉床式の金属還元炉。

【００２３】（４）乾燥帯の乾燥用熱源がバーナー、間
接加熱源、加熱・還元帯の排ガスの何れか又は２以上の
組み合わせであることを特徴とする前記（１）〜（３）
の何れかの回転炉床式の金属還元炉。

【００２４】（５）前記（１）〜（４）の何れかの金属
還元炉を用いて酸化金属を還元する方法であって、気孔
率が２５〜５５％で、３〜２７％の水分を含有している
成形体を、前記乾燥帯にて６０〜３００秒間、３００〜
１１５０℃で乾燥することを特徴とする酸化金属の還元
方法。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明に基づく、回転炉床式の還
元炉と当該還元炉への金属酸化物原料の前処理設備を示
した還元装置の全体の１例を図３に示す。これは、水分
を含んだ粉状原料の混合ピット１、スラリー輸送ポンプ
２、脱水装置３、成形機４、回転炉５および、付帯設備
からなる。また、回転炉５の原料供給部周辺の円周に沿
った垂直断面図を図１、および図２に示す。

【００２６】まず、混合ピット１に、水分を５０質量％
以上の比率で含んだ状態の酸化金属粉体と炭素を主体と
した還元剤を粉状にした原料を混合しておく。酸化金属
原料は、鉄鉱石粉、マンガン鉱石粉、クロム鉱石粉等の
粉鉱石や金属製造業で発生する精錬炉のダストや圧延工
程のスラジなどを用いる。特に、金属製造業で発生する
スラジは、元来７０％程度の水を含んでいることから、
本方法に最も望ましい原料である。

【００２７】混合ピット１の中で原料の固液混合物を良
く撹拌混合する。この固液混合物をスラリー輸送ポンプ
２にて脱水装置３に輸送して、ここで含有水分を１５〜
２７％まで脱水して、原料混合物の凝集体を形成する。
固液混合物を循環移動する濾布の上に注ぎ、当該濾布の
上下に設置した一対の圧搾ロールで絞る型式の脱水装
置、フィルタープレス、遠心脱水機等を用いて脱水し、
原料混合物の凝集体を得ることができる。

【００２８】当該粉体凝集体を成形機４に供給する。成
形機４にて、水分を含んだまま成形体を形成する。成形
体は、１０〜２０ｍｍ程度の大きさのものが望ましい。
回転炉５で成形体が爆裂しにくいように、水蒸気が抜け
やすい構造を設けることが望ましい。具体的には、気孔
率を高くすれば、水蒸気の抜けが良くなり、爆裂しにく
くなることから、図３に示す押し出し形式の成形機の場
合には、気孔率を４０〜５５％とすることが望ましい。
気孔率が４０％より低いと、緻密な成形体である為、水
蒸気が抜けにくくなり、気孔率が５５％を超えると、焼
成前の成形体の強度低下が発生し、成形体の炉内での崩
壊による操業支障を来たすので、上記の範囲とすること
が好ましい。

【００２９】また、成形機として双ロール式圧縮成形機
を用いる場合には、気孔率を２５〜４０％とすることが
好ましい。気孔率が２５％より低いと緻密な成形体であ
る為、水蒸気が抜けにくくなり、気孔率が４０％を超え
ると焼成前の成形体の強度低下が発生し、成形体の炉内
での崩壊による操業支障を来たすので、上記の範囲とす
る。また、成形体の水分が３％より少ないと、水蒸気の
発生に伴う成形体の粉化は発生しにくいので、３％以上
とし、押出し式の成形機を用いる場合、成形体としての
形状を得るためには、水分は１５％以下とすることが好
ましい。

【００３０】図３の例で示した成形機４は、原料を保持
するケーシング内に設置してあるスクリューを用いて、
ケーシング末端のエンドプレートに設けた複数の穴型か
ら水分を含む粉体を押し出す型式の成形機が最も望まし
い。この成形機では、水分含有率＝１２〜２７％と含水
粉体を比較的粗く成形できるので、成形体の気孔率を４
０〜５５％に制御することが可能になる。成形機４にて
製造した成形体を回転炉５に供給する。供給装置として
は、水分が多くとも詰まりの生じない型式の振動フィー
ダーやシャトルコンベア等を使用する。

【００３１】押し出し成形機による成形体は、水分を１
２〜２７％含んでいるため、炉内で加熱される際に、成
形体内部で水蒸気が発生する。この水蒸気の発生速度が
速すぎると、気孔率の高い成形体においても、成形体の
表面剥離や爆裂が起きることから、水蒸気の発生速度を
低減することが重要な技術である。

【００３２】そこで、図１に示すように、加熱帯との仕
切り壁１６を設け、加熱〜還元による高温排ガスがこの
区間に到達する前に排ガス出口１５から排出され、天井
１４下部のこの区間への熱の供給を押さえ独立した乾燥
帯を設ける。

【００３３】一般に加熱・還元帯から発生する高温の排
ガスには、揮発した亜鉛、鉛、アルカリ金属、塩素、等
の物質を含むため、炉内での再凝縮を防止するため乾燥
帯排ガス出口１７部で９００〜１１００℃を確保する必
要がある。従って、乾燥帯排ガスと加熱・還元帯排ガス
を混合して排気する場合、乾燥帯排ガス温度が低温時
（３００〜７００℃）は、乾燥帯排ガス出口１７部で排
ガス出口温度９００〜１１００℃を確保するため、乾燥
帯排ガス分は余分な昇熱が必要である。

【００３４】乾燥帯と加熱・還元帯を分割する仕切り壁
１６を設けることで、乾燥帯から発生する水分を多く含
んだ排ガスは、乾燥帯排ガス出口１７から、加熱・還元
帯から発生する高温の排ガスは排ガス出口１５から、各
々を排気することができる。

【００３５】これにより、乾燥帯から発生する排ガス分
の昇熱が不要となり、燃料原単位が向上すると共に、高
温の排ガス系統に水分を多く含んだ排ガスが混合しない
ので、高温排ガス処理量が低減でき、排ガス処理設備費
をより安価にすることができる。

【００３６】一方、乾燥帯の熱源は図２に示すように、
間接加熱源、バーナーによる熱源あるいは、加熱・還元
帯の排ガス熱源を利用することが可能であり、加えて前
記加熱源の何れか２つの手段、例えば、間接加熱源と加
熱・還元帯排ガス熱源を併用しても良い。

【００３７】間接加熱源は、蓄熱式ラジアントチューブ
２３が、バーナーではリジェネバーナー２２が省エネル
ギーにおいて有効である。加熱・還元帯の排ガス熱源
は、高温の排ガスダクト６中に熱交換機２０を設け、送
風機２１からの空気を加熱した後、乾燥帯で使用する。

【００３８】なお、図１および図２において、炉床１８
は左から右方向に移動して、排出スクリュー１１にて、
還元された成形体を排出した後、原料供給口１３から炉
床１８上に成形体が連続的に供給される。

【００３９】通常の操業条件では、加熱・還元帯で熱せ
られた炉床１８の還元物を排出した後の炉床表面温度は
１１５０〜１２５０℃であり、この温度に伴う炉床１８
からの熱放散が乾燥帯の熱源となっている。本発明者ら
が種々の実験を行った結果、粉生成率を低下させるため
には、原料である成形体の供給時の炉床表面温度を９０
０〜１０５０℃とすることが望ましいことを解明した。

【００４０】乾燥帯への熱流入を押さえる方法として、
炉床１８を冷却することも有効な方法である。つまり、
炉床１８を冷却することにより、炉床１８からの伝熱を
低下することができる。

【００４１】炉床１８の冷却方法としては、排出スクリ
ュー１１と原料供給口１３の間の天井を水冷金属パネル
１２で構成することにより、冷却する方法がある。この
場合は、還元済み成形体の排出が終わって、裸状態の炉
床１８からの輻射熱を水冷金属パネル１２で吸収するこ
とにより、炉床１８の温度を低下させる。この方法で
は、水冷金属パネル１２の表面温度は３００℃程度とな
り、炉床表面温度を９００〜１０５０℃に冷却するため
に、３０〜５０秒の冷却が必要である。また、原料供給
口１３よりも上流の部分で炉床１８にスプレーノズル等
から散水する方法も炉床冷却に有効である。

【００４２】乾燥帯での水分除去が終わった成形体は、
炉床１８とともに炉内を移動して、徐々に高温部に移
り、成形体温度が１２００℃を越えた時点で盛んに還元
反応を起こし、成形体の酸化金属はほとんど金属とな
る。還元された成形体は、排出スクリュー１１で炉床１
８から掻き出され、クーラー１０で冷却されて、高炉や
電気炉などの利用工程に輸送される。

【００４３】また、比較的緻密な成形体を製造して、こ
れを還元する例を図４に示す。双ロール式圧縮成形機２
４、いわゆるブリケット成形機にて、水分を３から１５
％に調整した粉体を成形する例である。この成形体は、
気孔率が２５〜４０％と比較的緻密なものである。ま
た、回転式造粒機、いわゆるパンペレタイザーにより、
成形体を製造する方法もある。ただし、この成形体は、
気孔率が約２５％とかなり緻密な成形体となる。水分を
含んだ状態では、爆裂しやすいため、本発明の方法での
還元操業には不向きであるが、水分が３〜１５％程度で
あれば、本発明の方法での使用に耐えられる。

【００４４】気孔率が２５〜４０％と比較的緻密な成形
体の場合は、成形体の乾燥を行う部分である乾燥帯の最
高温度は１０００℃以下に押さえる必要がある。この理
由は、緻密で気孔率が低い成形体は、成形体の内部で水
蒸気が抜ける際に、気孔の通気抵抗により、成形体の内
部圧力が高くなり易く、爆裂や粉化を抑制するために
は、低温で水分を蒸発させる必要があるためである。ま
た、気孔率の高い成形体の場合と同様に、乾燥帯の炉内
温度を３００℃以上とすることが有利である。これは、
ガス温度が低すぎて、乾燥帯の長さが極端に延長する欠
点を解消するためである。つまり、気孔率が２５〜４０
％と比較的緻密な成形体では、乾燥帯の温度を３００〜
１０００℃とすることが望ましい。この時の乾燥帯の長
さは、炉床１８の通過時間に換算して、６０〜１８０秒
が望ましい。気孔率が４０〜６０％の成形体の場合に対
して、より短い時間となっているが、これは含有水分が
少なく乾燥が早く終わるためである。

【００４５】緻密な成形体を用いる場合でも、乾燥帯で
の水分除去が終了した後に、成形体は高温の炉内で還元
され、排出スクリュー１１で炉床１８から掻き出され、
クーラー１０で冷却される。

【００４６】前記（５）の発明においては、気孔率が２
５〜５５％で、３〜２７％の水分を含有している前記成
形体を炉床に供給し、乾燥帯の炉内温度を１１５０℃以
下に低下させることにより、表面の剥離等を抑制して、
成形体の粉生成率を低減することができる。双ロール式
の圧縮成形機を用いて成形する場合、気孔率が２５〜４
０％で、３〜１５％の水分を含有している前記成形体を
炉床に供給し、乾燥帯の炉内温度を１０００℃以下に低
下させることにより、また、押出し式の成形機等を用い
て成形する場合には、気孔率が４０〜５５％で、１２〜
２７％の水分を含有している前記成形体を炉床に供給
し、乾燥帯の炉内温度を１１５０℃以下に低下させるこ
とにより、表面の剥離等を抑制して、成形体の粉生成率
を低減することができる。押出し式の成形機を用いて成
形する場合、当該スラッジの成形可能な水分条件は１２
〜２７％であることより、水分の範囲は上記のとおりと
する。

【００４７】また、成形体を炉床に供給後、加熱帯まで
の時間は６０〜３００秒とする。６０秒より短いと充分
な乾燥時間を確保できず、一方３００秒より長いと生産
性が低下するので、上記の範囲に限定する。

【００４８】乾燥帯の炉内温度を低下させることによ
り、表面の剥離等を抑制して、成形体の粉生成率を低減
することができる。乾燥帯の炉内温度が成形体の粉化に
与える影響を調査した結果を表１に示す。この実験で
は、押し出し式の成形機によって製造した平均粒径が８
μｍの酸化鉄と炭素の粉体の混合物を試料として用い
た。成形体は、直径１５ｍｍ、気孔率４４％、水分１９
％のものである。粉の発生率は表１に示すように、１２
００℃では、２５％あったものが、１０００℃では、
８．８％まで低下している。また、３００℃では、粉生
成率は、５．１％である。

【００４９】

【表１】

【００５０】乾燥帯の通過時間と温度は、成形体の気孔
率と水分により異なるが、気孔率が２５〜４０％で、３
〜１５％の水分を含有している成形体の場合は、６０〜
１８０秒、３００〜１０００℃とし、気孔率が４０〜５
５％で、１２〜２７％の水分を含有している成形体の場
合は６０〜２１０秒、３００〜１１５０℃とする。炉内
温度を低下させると乾燥帯の長さが長くなり、設備的に
は炉床面積が大きくなる問題もある。乾燥帯の炉内温度
を３００℃未満とすると、排ガスからの輻射伝熱が急速
に低下して、乾燥帯の長さが極端に延長する。その結
果、設備建設費用の面で不利であるとともに、炉内温度
を低下させるための機構も複雑になることから、乾燥帯
の炉内温度は３００℃以上が有利である。また、乾燥帯
の炉内温度が１２００℃以上の場合では、表１に示され
るように、急速に粉の比率が増加する。したがって、還
元製品の歩留の観点から、気孔率が２５〜４０％で３〜
１５％の水分を含有している成形体の場合は乾燥帯の炉
内温度を１０００℃以下とすることが望ましい。

【００５１】気孔率が２５〜４０％で３〜１５％の水分
を含有している比較的緻密な成形体の場合は、成形体の
乾燥を行う部分である乾燥帯の最高温度は、１０００℃
以下に押さえる必要がある。この理由は、緻密で気孔率
が低い成形体は、成形体の内部で水蒸気が抜ける際に、
気孔の通気抵抗により、成形体の内部圧力が高くなり易
く、爆裂や粉化を抑制するためには、低温で水分を蒸発
させる必要があるためである。また、気孔率の高い成形
体の場合と同様に、乾燥帯の炉内温度を３００℃以上と
することが有利である。これは、ガス温度が低すぎて、
乾燥帯の長さが極端に延長する欠点を解消するためであ
る。つまり、気孔率が２５〜４０％と比較的緻密な成形
体では、乾燥帯の温度を３００〜１０００℃とすること
が望ましい。この時の乾燥帯の長さは、炉床１０の通過
時間に換算して、６０〜１８０秒が望ましい。

【００５２】

【実施例】図３に示される還元装置を使用して、製鉄業
の各工程で発生した酸化鉄を多く含むスラジを原料に操
業した結果を実施例として、表２に示す。また、比較例
として、乾燥帯のない従来の回転炉を用いた例を表２に
示す。使用した原料成形体は、平均粒径９μｍ、水分２
１％、気孔率４４％の直径が１５ｍｍの円柱状をしたも
のであった。

【００５３】

【表２】

【００５４】実施例では、乾燥帯の温度が８９０〜１０
２０℃に制御されており、この領域の長さは、炉床の通
過時間換算で１５０秒であった。実施例で得られた還元
物は、製品粉率が８．７％と少なく、また、ダストへの
鉄分ロスも１．７％と低位であった。更に、金属化率は
８８％と還元も良好であった。

【００５５】一方、比較例では、原料供給部近傍の温度
が１０８０〜１１８０℃であり、本発明の条件よりも高
温であった。比較例で得られた還元物は、製品粉率が２
１．７％と多く、また、ダストへの鉄分ロスも３．７％
と高位であった。更に、金属化率は６９％と低かった。
これは、粉化したものは比表面積が大きいため、炉内ガ
ス中の炭酸ガスにより、再酸化反応を受けたためであっ
た。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば、還元用回転炉床法にお
いて、水分を含有している粉体の成形体を用いて、経済
的に酸化金属の還元を行うことができる。また、水分を
大量に含有するダストとスラジの処理には有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属還元炉の原料供給部周辺の円周に
沿った垂直断面の例を示す図である。

【図２】本発明の金属還元炉の原料供給部周辺の円周に
沿った垂直断面の他の例を示す図である。

【図３】本発明の金属還元炉を含む還元装置の例を示す
図である。

【図４】本発明の金属還元炉を含む還元装置の他の例を
示す図である。

【符号の説明】

１混合ピット２スラリー輸送ポンプ３脱水装置４成形機５回転炉６排ガスダクト７集塵機８排ガスファン９煙突１０クーラー１１排出スクリュー１２水冷金属パネル１３原料供給口１４天井１５排ガス出口１６仕切り壁１７乾燥帯排ガス出口１８炉床１９乾燥帯熱源取込み口２０熱交換機２１送風機２２リジェネバーナー２３蓄熱式ラジアントチューブ２４双ロール式圧縮成形機

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ２７Ｂ 9/16 Ｆ２７Ｂ 9/16 Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ｆ２７Ｄ 17/00 １０１Ｇ (72)発明者永井和範富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内 (72)発明者茨城哲治君津市君津１新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者山本充君津市君津１新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者兼森伸幸富津市新富20−１新日本製鐵株式会社技術開発本部内Ｆターム(参考） 4K001 AA08 AA10 AA16 BA02 BA14 BA15 CA23 GA07 GB01 GB02 4K012 DE03 DE06 DE08 4K050 AA00 BA02 BA03 CA09 CD02 CD16 CD25 CE05 CF07 CF14 CG22 4K056 AA00 BA06 BB01 BB02 CA02 CA04 DA02 DA22 DA33 DB11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原料供給部から炉床の回転方向に対して
下流側の加熱帯までの間に、加熱帯との仕切り壁を設け
た乾燥帯を有することを特徴とする回転炉床式の金属還
元炉。
【請求項２】原料排出部から原料供給部までの間の炉
内天井の一部に水冷手段を有することを特徴とする請求
項１記載の回転炉床式の金属還元炉。
【請求項３】原料排出部から原料供給部までの間の炉
床に水を吹き付ける機構を有することを特徴とする請求
項１又は２記載の回転炉床式の金属還元炉。
【請求項４】乾燥帯の乾燥用熱源がバーナー、間接加
熱源、加熱・還元帯の排ガスの何れか又は２以上の組み
合わせであることを特徴とする請求項１〜３の何れか１
項に記載の回転炉床式の金属還元炉。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項に記載の金属
還元炉を用いて酸化金属を還元する方法であって、気孔
率が２５〜５５％で、３〜２７％の水分を含有している
成形体を、前記乾燥帯にて６０〜３００秒間、３００〜
１１５０℃で乾燥することを特徴とする酸化金属の還元
方法。