JP2009091664A - 粒状金属鉄の製法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】炭素質還元剤と酸化鉄含有物質を含む原料を還元溶融炉内で加熱し、該原料中の酸化鉄を固体還元した後、生成する金属鉄を更に加熱して溶融させると共に、スラグ成分と分離させながら凝集させて粒状金属鉄を製造する方法において、前記炭素質還元剤として固定炭素含有率が73%以上であり、且つ前記原料中の揮発分量を3.9%以下であるものを使用し、該原料の酸化鉄含有物質中に含まれる酸化金属成分に対し、炭素質還元剤の配合量を45%以下に抑える。
【選択図】図4
Description
酸化鉄源および炭材として下記成分組成のものを使用し、図1〜3に示した様な回転炉床型還元溶融炉を用いて下記の条件で粒状金属鉄の製造実験を行なった。
鉄鉱石:主要成分;T.Fe;68.1%,Al2O3;0.5%,
SiO2;1.4%、平均粒径;50μm
[炭素質還元剤]
炭材(1):固定炭素量;71.6%、揮発分量;19.6%、
平均粒径;30μm
炭材(2):固定炭素量;77.0%、揮発分量;9.4%
平均粒径;30μm
上記酸化鉄源と炭材(1),(2)を下記表1に示す質量比率で配合し、均一に混合した後、パン型造粒装置を用いて粒径が16〜19mmの粒状原料を調製した。
上記粒状原料を回転炉床型還元溶融炉に厚さが約20mmとなる様に装入し、バーナ加熱により原料装入から1100℃までを4分で急速昇温させ、約1350℃で固体還元を行なった後、溶融開始部の温度が約1400℃または約1460℃となる様に温度調整を行ない、溶融・凝集した金属鉄を冷却部(炉床下部に設けた水冷ジャケットを利用)で冷却して粒状金属鉄を得る。原料を装入してから粒状金属鉄を炉外へ取り出すまでの時間は約10〜12分とする。炉外へ取り出した粒状金属鉄は、同時に排出される副生スラグの凝集物と磁選装置により分離して粒状鉄のみとした後、更に篩目が3.35mmの篩を用いて粗粒物と微粒物に分離し、粒径が3.35mm以上の粗粒物の歩留りを求めた。
(1)固定炭素量が73%以上の炭材を使用した場合は、溶融開始時の温度を1460℃程度以上に設定することにより好適粒子径の金属鉄を80%以上の高歩留りで製造することができ、固定炭素量が74.5%レベル以上の良質炭材を使用すれば、溶融開始温度を1400℃程度まで低くしても十分な歩留りを確保することができ、
(2)原料中の揮発分量が3.9%レベルである場合は、溶融開始時の温度を1460℃程度以上に設定することにより好適粒子径の金属鉄を80%以上の高歩留りで製造することができ、揮発分量が3.2%レベル以下である場合は、溶融開始温度を1400℃程度まで低くしても十分な歩留りを得ることができ、
(3)鉄鉱中の酸化鉄分(T.Fe)に対する炭材量が45%レベルである場合は、溶融開始時の温度を1460℃程度以上に設定することにより好適粒子径の金属鉄を80%以上の高歩留りで製造することができ、該炭材量が44%レベル以下である場合は、溶融開始温度を1400℃程度まで低くしても十分な歩留りを確保できることを確認できる。
2 炉体
3 燃焼バーナ
4 原料および副原料装入手段
5 振動フィーダー
6 排出手段
K 仕切壁
C 冷却ゾーン
H ホッパー
Claims (15)
- 炭素質還元剤と酸化鉄含有物質とを含む原料を還元溶融炉内で加熱し、該原料中の酸化鉄を固体還元した後、生成する金属鉄を更に加熱して溶融させると共に、スラグ成分と分離させながら凝集させて粒状金属鉄を製造する方法において、固定炭素含有率の高い炭素質還元剤を使用することを特徴とする粒状金属鉄の製法。
- 前記炭素質還元剤の固定炭素含有率が73%(質量%を意味する、以下同じ)以上である請求項1に記載の製法。
- 前記炭素質還元剤の固定炭素含有率が74.5%以上である請求項2に記載の製法。
- 前記原料中の揮発分量が3.9%以下である請求項1〜3のいずれかに記載の製法。
- 前記原料中の揮発分量が3.2%以下である請求項4に記載の製法。
- 前記原料の酸化鉄含有物質中に含まれる酸化金属成分に対し、炭素質還元剤の配合量を45%以下に抑える請求項1〜5のいずれかに記載の製法。
- 前記原料の酸化鉄含有物質中に含まれる酸化金属成分に対し、炭素質還元剤の配合量を44%以下に抑える請求項6に記載の製法。
- 前記還元溶融炉において、固体還元により生成した金属鉄が溶融する際の温度を1460℃以上とする請求項2,4,6のいずれかに記載の製法。
- 前記還元溶融炉において、固体還元により生成した金属鉄が溶融する際の温度を1400℃以上とする請求項3,5,7のいずれかに記載の製法。
- 前記炭素質還元剤として、固定炭素量の多い炭材と固定炭素量の少ない炭材を併用し、それらの配合比率を調整することにより所定の固定炭素含有率を得る請求項1〜9のいずれかに記載の製法。
- 還元溶融炉内で固体還元により生成する金属鉄が溶融する前に、原料近傍に粉状炭素質物質を装入する請求項1〜10のいずれかに記載の製法。
- 粒径が3〜40mmの範囲の粒状金属鉄を80%以上の歩留りで得る請求項1〜11のいずれかに記載の製法。
- 粒径が3〜40mmの範囲の粒状金属鉄を90%以上の歩留りで得る請求項1〜11のいずれかに記載の製法。
- 前記原料中にスラグ融点調整剤を配合し、還元溶融工程で生成するスラグの融点を1400℃以下に調整する請求項1〜13のいずれかに記載の製法。
- 前記還元溶融炉から前記粒状金属鉄と共に炉外へ排出される前記原料中の炭素質還元剤もしくは粉状炭素質物質の一部または全部を、前記原料中の炭素質還元剤として再利用する請求項1〜14のいずれかに記載の製法。
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