JP2008121085A - 粒状金属鉄の製造方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】移動炉床式加熱還元炉で粒状金属鉄を製造するにあたり、高品質の（特に、Ｃ量は高く、Ｓ量は低い）粒状金属鉄を製造できる方法を提供する。
【解決手段】上記粒状金属鉄を製造するには、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式加熱還元炉の炉床上に装入して加熱し、原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤により還元し、生成する金属鉄を溶融し、溶融した金属鉄を副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状金属鉄を製造する方法において、炉内における雰囲気ガスの流速を制御すればよい。
【選択図】図２
【解決手段】上記粒状金属鉄を製造するには、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式加熱還元炉の炉床上に装入して加熱し、原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤により還元し、生成する金属鉄を溶融し、溶融した金属鉄を副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状金属鉄を製造する方法において、炉内における雰囲気ガスの流速を制御すればよい。
【選択図】図２
Description
本発明は、鉄鉱石や酸化鉄等の酸化鉄源を加熱還元炉で直接還元して還元鉄を製造する方法、およびこうした方法で還元鉄を製造するための装置に関するものである。
鉄鉱石や酸化鉄等の酸化鉄源（以下、酸化鉄含有物質ということがある）を、石炭等の炭素質還元剤（以下、炭材ということがある）や還元性ガスを用いて直接還元して還元鉄を得る直接還元製鉄法が知られている。この直接還元製鉄法は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式の加熱還元炉（例えば、回転炉床炉など）の炉床上に装入し、該炉内を移動させる間に、加熱バーナーによる熱や輻射熱で加熱することによって原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤で還元し、得られた金属鉄（還元鉄）を続いて浸炭・溶融させ、次いで副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状の金属鉄（還元鉄）を得る方法である。
こうした直接還元製鉄法は、高炉等の大規模な設備が不要なことや、コークスが不要になるなど資源面の柔軟性も高いことから、最近、実用化研究が盛んに行われている。しかし工業的規模で実施するには、操業安定性や安全性、経済性、粒状金属鉄（製品）の品質などを含めて更に改善しなければならない課題も多い。
特に粒状金属鉄の品質については、上記直接還元製鉄法によって得られた粒状金属鉄は、電気炉や転炉のような既存の製鋼設備へ送られ、鉄源として使用されるため、粒状金属鉄中の硫黄含有量をできるだけ低減することが望まれる。また、粒状金属鉄中の炭素含有量は、鉄源としての汎用性を高めるために、過度にならない範囲でできるだけ多い方が望ましい。
本発明者らは、粒状金属鉄の品質向上を期して、粒状金属鉄の純度を高める技術を特許文献１に先に提案している。この特許文献１には、粒状金属鉄の純度を高めるために、浸炭・溶融時における成形体近傍の雰囲気ガスの還元度を適切に制御することによって、還元末期から浸炭・溶融が完了するまでに再酸化されるのを防止すればよいことを開示している。
この特許文献１には、粒状金属鉄の硫黄含有量を低減する技術についても記載されており、硫黄含有量を低減するには、金属鉄を溶融させたときに副生するスラグの塩基度を適切に制御すればよいことが開示されている。
粒状金属鉄の硫黄含有量を低減する技術としては、上記特許文献１の他に、特許文献２の技術も本発明者らは先に提案している。特許文献２では、原料混合物中に含まれる成分の含有量から求められるスラグ形成成分の塩基度と、該スラグ形成成分中に占めるＭｇＯ含有量を適切に制御することによって、粒状金属鉄に含まれる硫黄量を低減している。
特開２００１−２７９３１５号公報
特開２００４−２８５３９９号公報
本発明は、この様な状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、移動炉床式加熱還元炉で粒状金属鉄を製造するにあたり、先に提案した方法とは異なる方法で、高品質の（特に、Ｃ量は高く、Ｓ量は低い）粒状金属鉄を製造できる方法を提供することにある。また、本発明の他の目的は、高品質の粒状金属鉄を製造できる装置を提供することにある。
上記課題を解決することのできた本発明に係る粒状金属鉄の製造方法とは、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式加熱還元炉の炉床上に装入して加熱し、原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤により還元し、生成する金属鉄を溶融し、溶融した金属鉄を副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状金属鉄を製造する方法において、炉内における雰囲気ガスの流速を制御する点に要旨を有する。
炉内における雰囲気ガスの流速は、平均ガス流速を５ｍ／秒以下に制御することが好ましい。前記流速の制御は、少なくとも還元末期から金属鉄の溶融が完了するまでの間で行なうことが好ましい。前記流速は、例えば、前記加熱還元炉の加熱にバーナーを使用し、該バーナーの少なくとも一部に酸素バーナーを用いることによって制御できる。
上記粒状金属鉄の製造方法は、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式加熱還元炉の炉床上に装入して加熱し、原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤により還元し、生成する金属鉄を溶融し、溶融した金属鉄を副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状金属鉄を製造するための装置において、炉内における雰囲気ガスの流速を制御するための手段を備えている点に要旨を有する粒状金属鉄の製造装置を用いれば実現できる。
前記加熱還元炉内を加熱するためのバーナーの一部は、流速制御手段として備えられた酸素バーナーであってもよい。前記酸素バーナーは、前記加熱還元炉における少なくとも還元末期から溶融完了までの領域に備えられていることが好ましい。前記酸素バーナーは、炉床表面から１ｍ以上離れた位置に備えられているが好ましい。流速制御手段としては、前記加熱還元炉の少なくとも還元末期から溶融完了までの領域における天井の高さが、該加熱還元炉の他の領域における天井の高さよりも相対的に高く設計されていてもよい。
本発明によれば、移動炉床式加熱還元炉で粒状金属鉄を製造するにあたり、炉内における雰囲気ガスの流速を制御することによって、粒状金属鉄の品質を改善（具体的には、粒状金属鉄中のＣ含有量を多くし、Ｓ含有量を低減）できる。
以下、本発明について図面を用いて詳細に説明するが、下記図面は、本発明を限定するものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
図１は、移動炉床式加熱還元炉のうち、回転炉床式の加熱還元炉の一構成例を示す概略説明図である。回転炉床式加熱還元炉Ａには、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物１が、原料投入ホッパー３を通して、回転炉床４上へ連続的に装入される。前記原料混合物１は、脈石成分や灰分などとして含まれるＣａＯ，ＭｇＯ，ＳｉＯ2等や、或いは必要により石灰やドロマイト、バインダーなどを含んでいてもよい。原料混合物１の形状は、押し固めた簡易成形体、またはペレットやブリケットなどの成形体であってもよい。原料混合物１と粉粒状の炭素質物質２を併せて供給してもよい。
上記原料混合物１を加熱還元炉Ａに装入するときの手順を具体的に説明する。原料混合物１の装入に先立って、原料投入ホッパー３から回転炉床４上に粉粒状の炭素質物質２を装入して床敷として敷き詰めておき、その上に原料混合物１を装入する。
図１に示した例では、１つの原料投入ホッパー３を原料混合物１と炭素質物質２を装入するために共用する例を示しているが、ホッパーを２つ以上用いて原料混合物１と炭素質物質２を別々に装入することも勿論可能である。なお、床敷として装入される炭素質物質２は、還元効率を高めると共に加熱還元によって得られる粒状金属鉄の低硫化を増進する上でも極めて有効である。
図１に示した回転炉床式加熱還元炉Ａの回転炉床４は、反時計方向に回転されている。回転速度は、加熱還元炉Ａの大きさや操業条件によって異なるが、通常は８分から１６分程度で１周する。加熱還元炉Ａにおける炉体８の壁面には加熱バーナー５が複数個設けられており、該加熱バーナー５の燃焼熱あるいはその輻射熱によって炉床部に熱が供給される。
耐火材で構成された回転炉床４上に装入された原料混合物１は、該回転炉床４上で加熱還元炉Ａ内を周方向へ移動する中で、加熱バーナー５からの燃焼熱や輻射熱によって加熱される。そして当該加熱還元炉Ａ内の加熱帯を通過する間に、当該原料混合物１内の酸化鉄は還元された後、副生する溶融スラグと分離しながら、且つ残余の炭素質還元剤による浸炭を受けて溶融しながら粒状に凝集して粒状金属鉄１０となり、回転炉床炉４の下流側ゾーンで冷却固化された後、スクリューなどの排出装置６によって炉床上から順次排出される。このとき副生したスラグも排出されるが、これらはホッパー９を経た後、任意の分離手段（例えば、篩目や磁選装置など）により金属鉄とスラグの分離が行われる。なお、図１中、７は排ガス用ダクトを示している。
ところで移動炉床式加熱還元炉で粒状金属鉄を製造するにあたっては、上述したように、鉄源としての汎用性を高めるために、粒状金属鉄内に充分な量の炭素（Ｃ）を浸炭させる一方で、粒状金属鉄の品質を向上させるために、硫黄（Ｓ）含有量をできるだけ低減することが望まれている。
そこで本発明者らは、粒状金属鉄のＣ量を高め、Ｓ量を低減するために鋭意検討を重ねた。その結果、酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を加熱還元して得られる粒状金属鉄の組成は、加熱還元炉内における雰囲気ガスの流速に大きく影響を受けることが判明した。
粒状金属鉄の組成が、加熱還元炉内における雰囲気ガスの流速に影響を受けるという現象は、以下の機構によるものと考えられる。加熱還元炉内における雰囲気ガスの流速が小さいほど、原料混合物近傍における雰囲気ガスの流速も小さくなり、その結果として、原料混合物は床敷材から湧き出す還元性ガスに覆われるため、雰囲気ガスの還元度が高く維持されて還元および浸炭が効率よく進み、高Ｃの粒状金属鉄となる。また、原料混合物近傍における雰囲気ガスの還元度が高くなると、原料混合物中のＳは、同じく原料中に含まれるＣａＯ分によりＣａＳとしてスラグ中に固定され易くなり、得られる粒状金属鉄の低Ｓ化も増進されることが確認された。なお、以下では、加熱還元炉内における雰囲気ガスの流速として、炉内における雰囲気ガスの平均ガス流速を取り上げて説明するが、炉内における雰囲気ガスの平均ガス流速の代わりに、炉内の原料混合物近傍における雰囲気ガスの平均ガス流速を制御してもよい。
図２は、加熱還元炉内における雰囲気ガスの平均ガス流速を制御したときの平均ガス流速と得られる粒状金属鉄中のＣ量の関係、および平均ガス流速と粒状金属鉄中のＳ量の関係を示すグラフである。粒状金属鉄中のＳ量については、溶融スラグ中の硫黄濃度を（Ｓ）、溶融鉄（還元鉄）中の硫黄濃度を［Ｓ］としたときにおける硫黄分配合比「（Ｓ）／［Ｓ］」で示した。なお、図２に示したＣ量と硫黄分配合比は、後記する図３に示した装置を用い、炉内に設ける加熱バーナーの全てに空気バーナーを用いたときに得られた粒状金属鉄中のＣ量または硫黄分配合比を基準（＝１）とし、相対値で示した。平均ガス流速は、後記する図３に示した装置の空気バーナー５ｅと酸素バーナー５ｆの間の位置における平均ガス流速を算出した値であり、炉内に設ける加熱バーナーの全てに空気バーナーを用いたときの平均ガス流速を基準（＝１）とし、相対値で示した。平均ガス流速の測定方法については後述する。
図２から明らかなように、雰囲気ガスの平均ガス流速と粒状金属鉄中のＣ量の間には相関関係がある。また、雰囲気ガスの平均ガス流速と粒状金属鉄中のＳ量の間にも相関関係が認められ、平均ガス流速を５ｍ／秒以下（特に２．５ｍ／秒以下）に制御すれば、溶融鉄（還元鉄）中の硫黄濃度［Ｓ］に対する溶融スラグ中の硫黄濃度（Ｓ）を高めることができるため、その結果として、溶融鉄（還元鉄）中の硫黄濃度［Ｓ］を低減できる。
上記雰囲気ガスの流速は、少なくとも還元末期から金属鉄の溶融が完了するまでの区間で制御することが好ましい。還元末期から溶融ゾーンにかけては、原料混合物近傍は、炭素質還元剤や床敷材からの湧き出しガスによって還元性雰囲気に保たれ、このときの雰囲気ガスが、粒状金属鉄の組成に大きく影響を及ぼすからである。そのためこの領域におけるガス流速を制御することによって、粒状金属鉄中のＣ量を高める一方で、Ｓ量を低減できる。なお、上記雰囲気ガスの流速は、還元末期から溶融が完了するまでの間に限らず、加熱還元炉全体にわたって制御してもよい。還元末期相当位置は、加熱還元炉の規模や操業条件によって変化するため一律に規定することはできないが、炉内を加熱するための加熱バーナーが設けられている加熱帯のうち、例えば、上流側から２／３経過した位置が目安となる。
上記雰囲気ガスの流速を制御するには、上記移動炉床式加熱還元炉に、炉内における雰囲気ガスの流速を制御するための手段を備えればよく、例えば、流速制御手段として、加熱還元炉内を加熱するための加熱バーナーの一部に酸素バーナーを備えたり、加熱還元炉の少なくとも還元末期から溶融完了までの領域における天井の高さを、該加熱還元炉の他の領域における天井の高さよりも相対的に高く設計すればよい。このことを図面を用いて説明する。
まず、流速制御手段として、加熱還元炉内を加熱するための加熱バーナーの一部に酸素バーナーを備えた回転炉床式加熱還元炉について説明する。図３は、上記図１に示した回転炉床式加熱還元炉内の様子を示す図であり、該加熱還元炉を回転方向（Ｂ−Ｂ方向）に沿って展開して示した概略断面説明図であり、上記図１と同じ部分には同一の符号を付した。
図３では、炉体８の壁面に加熱バーナー５ａ〜５ｈが設けられており、加熱バーナー５ｆ〜５ｈを設けた領域が、還元末期から溶融完了までの領域に相当している。加熱バーナーのうち、加熱バーナー５ａ〜５ｅは空気バーナー、加熱バーナー５ｆ〜５ｈは酸素バーナーである。なお、図３では、加熱還元されて溶融鉄を冷却するための冷却ゾーン１１が設けられており、この冷却ゾーン１１には、冷却手段１２が備えられている。
図３では、左手が上流側で、原料投入ホッパー３を通して装入された原料混合物１は、図３の右手方向（下流方向）へ移動する中で、加熱されて還元される。このとき、加熱還元炉内を加熱するためのバーナーの少なくとも一部に酸素バーナー５ｆ〜５ｈを用いることによって、炉内における雰囲気ガスの流量を低減できる。即ち、加熱バーナー５ａ〜５ｈの全てに空気バーナーを用いた場合には、空気に占める酸素の割合は約２０体積％であるため、燃焼に関与しない約８０体積％のガス流量は、加熱還元炉内の流速を大きくするのに影響を及ぼす。ところが加熱バーナーの少なくとも一部に酸素バーナーを用いれば、空気バーナーを用いたときの燃焼熱を確保しながら、加熱還元炉内へ供給する全ガス量を低減することができ、その結果として、炉内における雰囲気ガスの流速を小さくできる。
炉内における雰囲気ガスの平均ガス流速（ｍ／秒）は、炉内に供給する単位時間（秒）当たりの燃料の量と、該燃料を燃焼させるために供給する単位時間（秒）当たりの酸素含有ガス量とから燃焼計算によって求められる燃焼後の単位時間当たりの総ガス量Ｑ（ｍ3／秒）を、炉床の進行方向に垂直な炉内断面積Ａ（ｍ2）で徐することで、下記（１）式から算出できる。
Ｖ＝Ｑ／Ａ ・・・（１）
Ｖ＝Ｑ／Ａ ・・・（１）
即ち、炉内に燃料として例えばメタンガスを供給し、これを燃焼させると、下記（２）式の化学反応が起こる。そこで炉内に供給する燃料の量と燃料燃焼用の酸素含有ガス量に基づけば、燃焼によって発生するガス量を算出できる。なお、ガス量は、炉内における実際の温度と圧力での量に換算して算出するのがよい。
ＣＨ4＋２Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ ・・・（２）
ＣＨ4＋２Ｏ2→ＣＯ2＋２Ｈ2Ｏ ・・・（２）
そして炉内で燃焼によって発生したガスは、例えば図３のように、空気バーナー５ｃと５ｄの間の上方に排ガス用ダクト７を設けた場合は、炉床の上流側から排ガス用ダクト７に向かって、或いは炉床の下流側から排ガス用ダクト７に向かって流れる。そこで例えば、還元末期から溶融完了までの領域における雰囲気ガスの平均ガス流速を算出するには、還元末期の開始位置（図３では、空気バーナー５ｅと酸素バーナー５ｆの間の位置）を通過するガス流量を、当該還元末期の開始位置（図３では、空気バーナー５ｅと酸素バーナー５ｆの間の位置）における炉の縦断面積で除せば良い。このとき還元末期の開始位置を通過するガスは、図３の右から左へ流れているため、還元末期の開始位置を通過するガス量を算出する際には、酸素バーナー５ｆ〜５ｈに供給する燃料量と燃料燃焼用の酸素含有ガス量から燃焼後の総ガス量を算出すればよい。排ガス用ダクト７を空気バーナー５ｃと５ｄの間の上方に設けているため、空気バーナー５ａ〜５ｅで燃料を燃焼させたときに発生するガス流速は、還元末期から溶融完了までの領域における雰囲気ガスの平均ガス流速に影響を及ぼさないからである。
平均ガス流速は、空気バーナーと酸素バーナーの個数や、空気バーナーと酸素バーナーの配置の仕方、或いは空気バーナーと酸素バーナーに夫々供給する燃料と燃料燃焼用の酸素含有ガスの量を適宜調整すれば制御できる。
本発明では、排ガス用ダクト７を設ける位置は特に限定されないが、還元末期から溶融完了までの領域における雰囲気ガスの流速をできるだけ小さくするには、排ガス用ダクト７を当該還元末期から溶融完了までの領域よりも上流側（即ち、原料混合物を供給する側）に設けるのがよい。
加熱還元炉のうち、酸素バーナーを設ける領域は特に限定されないが、少なくとも還元末期から溶融完了までの領域に設置すればよい。もちろん加熱還元炉内の全ての領域で酸素バーナーを用いてもよい。
酸素バーナーの取り付け位置は、特に限定されないが、炉床表面から１ｍ以上離れた位置に備えることが好ましい。空気バーナーの代わりに酸素バーナーを用いたとしても、酸素バーナーを設置した位置が炉床近傍であれば、ガス流速が大きくなるからである。
原料混合物近傍における雰囲気ガスの流速を低減する観点からすれば、酸素バーナーの取り付け位置は炉床表面からできるだけ遠ざけることが好ましいが、あまり遠ざけ過ぎると、加熱効率が悪くなる。また、酸素バーナーを天井近傍に設置すると、バーナーの熱で天井を損傷することがある。従って酸素バーナーは、炉の天井表面から１ｍ以上離れたところに設置することが好ましい。
上記酸素バーナーに供給する酸素含有ガスの酸素濃度は、雰囲気ガスの流速を低減するために、できるだけ高い方が好ましい。供給ガスに占める酸素ガスの割合は、例えば９０体積％以上であればよい。
次に、流速制御手段として、加熱還元炉の少なくとも還元末期から溶融完了までの領域における天井まで高さを、該加熱還元炉の他の領域における天井までの高さよりも相対的に高く設計した回転炉床式加熱還元炉について説明する。
図４は、上記図３に示した構成例を一部変形した例を示す概略断面説明図であり、炉体８の壁面に加熱バーナー５ａ〜５ｅと加熱バーナー５ｉ〜５ｋが設けられており、このうち加熱バーナー５ｉ〜５ｋを設けた領域が、還元末期から溶融完了までの領域に相当している。図４では、全ての加熱バーナーが空気バーナーである。
図４では、加熱バーナー５ｉ〜５ｋを設けた領域の天井までの高さが、他の領域における天井までの高さよりも相対的に高く設計されている。このように天井を高くすることで、還元末期から溶融完了までの領域に相当する炉内容積を大きくすれば、天井が低い場合よりも炉内における雰囲気ガスの流速を低減することができる。
図５に、天井までの高さの相対値と、炉内における雰囲気ガスの平均ガス流速の相対値との関係を表すグラフを示す。
天井までの高さの相対値は、原料混合物を装入する入側と、粒状金属鉄を系外へ排出する出側で、天井までの高さを変更しない場合（即ち、図３に示すように、天井までの高さが一定の場合）を基準とし、還元末期から溶融完了までの領域における天井の高さを、還元末期までの領域における天井の高さに対する相対値として算出した。
雰囲気ガスの平均ガス流速の相対値は、原料混合物を装入する入側と、粒状金属鉄を系外へ排出する出側で、天井までの高さを変更しない場合（即ち、図３に示すように、天井までの高さが一定の場合）の雰囲気ガスの平均ガス流速を基準とし、還元末期から溶融完了までの領域における天井の高さを変更したときの平均ガス流速から相対値を算出した。平均ガス流速は、炉床から天井までの高さが変化する位置（例えば、図４では、加熱バーナー５ｅと５ｉの間）で算出した。
図５から明らかなように、天井までの高さを高くするほど、炉内における雰囲気ガスの流速は小さくなることが分かる。
上記図４では、加熱バーナーとして空気バーナーのみを用いる例を示したが、上記図３に示したように、加熱バーナーの一部に、流速制御手段として酸素バーナーを備えてもよい。
上記図３や図４に示した構成例において、還元末期から溶融完了までの領域における雰囲気ガスと、それ以外の領域における雰囲気ガスを分けて制御するために、炉内に仕切壁を設けてもよい。例えば、還元末期から溶融完了までの領域が、図３で酸素バーナー５ｆ〜５ｈを設けた領域であるならば、空気バーナー５ｅと酸素バーナー５ｆの間に、天井から吊り下げ式の仕切壁を設けてもよい。このとき、各領域における排ガスを炉外へ排出するために、個々の領域の天井に排気手段を設けてもよい。
Ａ 回転炉床式加熱還元炉
１ 原料混合物
２ 炭素質物質
３ 原料投入ホッパー
４ 回転炉床
５ 加熱バーナー
６ 排出装置
７ 排ガス用ダクト
８ 炉体
９ ホッパー
１０ 粒状金属鉄
１１ 冷却ゾーン
１２ 冷却手段
１ 原料混合物
２ 炭素質物質
３ 原料投入ホッパー
４ 回転炉床
５ 加熱バーナー
６ 排出装置
７ 排ガス用ダクト
８ 炉体
９ ホッパー
１０ 粒状金属鉄
１１ 冷却ゾーン
１２ 冷却手段
Claims (9)
- 酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式加熱還元炉の炉床上に装入して加熱し、原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤により還元し、生成する金属鉄を溶融し、溶融した金属鉄を副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状金属鉄を製造する方法において、炉内における雰囲気ガスの流速を制御することを特徴とする粒状金属鉄の製造方法。
- 炉内における雰囲気ガスの平均ガス流速を５ｍ／秒以下に制御する請求項１に記載の製造方法。
- 前記流速の制御を、少なくとも還元末期から金属鉄の溶融が完了するまでの間で行なう請求項１または２に記載の製造方法。
- 前記加熱還元炉の加熱にバーナーを使用し、該バーナーの少なくとも一部に酸素バーナーを用いることによって前記流速を制御する請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
- 酸化鉄含有物質と炭素質還元剤を含む原料混合物を、移動炉床式加熱還元炉の炉床上に装入して加熱し、原料混合物中の酸化鉄を炭素質還元剤により還元し、生成する金属鉄を溶融し、溶融した金属鉄を副生するスラグと分離しつつ粒状に凝集させた後、冷却凝固させて粒状金属鉄を製造するための装置において、
炉内における雰囲気ガスの流速を制御するための手段を備えていることを特徴とする粒状金属鉄の製造装置。 - 前記加熱還元炉内を加熱するためのバーナーの一部が、流速制御手段として備えられた酸素バーナーである請求項５に記載の製造装置。
- 前記酸素バーナーは、前記加熱還元炉における少なくとも還元末期から溶融完了までの領域に備えられている請求項６に記載の製造装置。
- 前記酸素バーナーは、炉床表面から１ｍ以上離れた位置に備えられている請求項６または７に記載の製造装置。
- 流速制御手段として、前記加熱還元炉の少なくとも還元末期から溶融完了までの領域における天井の高さが、該加熱還元炉の他の領域における天井の高さよりも相対的に高く設計されている請求項５〜８のいずれかに記載の製造装置。
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