JP2016539251A5

JP2016539251A5 -

Info

Publication number: JP2016539251A5
Application number: JP2016549010A
Authority: JP
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2017-01-26

Description

クロムは、全てのグレードのステンレス鋼において替えの利かない成分である。クロムは、鋼を「ステンレス」にする成分であり、合金中に１２％〜約３５％Ｃｒの量で存在し、一般的にＣｒが多くなるほど、耐食性が高くなる。クロムは、タービン及びジェットエンジンに用いられる高性能の「超合金」の鍵となる成分でもある。クロムの唯一の源はクロム鉄鉱石であり、その大部分は高炭素フェロクロム又はチャージクロムと呼ばれる中間生成物、すなわち、５０％を超えるＣｒ、約６％〜８％のＣ、様々な量のＳｉ（使用プロセスに応じて０％〜４％）を含み、残部がＦｅである合金へと加工される。

溶融鉄を製造する酸化鉄とアルミニウムとの一般的なテルミット反応に類似した化学グレードの酸化クロムと金属アルミニウムとの反応により、少量の金属Ｃｒが製造される。クロム鉄鉱石、特にグレードの低い鉱石から直接アルミノサーミック（aluminothermic）還元によって低炭素ＦｅＣｒ合金を製造することは、一般的にエネルギー要求が不利であるため、一般的に実用化されていない。

本発明は、製鋼に好適なクロム鉄合金をクロム鉄鉱石から直接製造する方法であって、炭素微粒子（fines）、促進剤及びバインダーを添加して、クロム鉄鉱石の微粒子を凝集及び乾燥させ、その後、還元に適した高温下で、還元剤としての天然ガスと共に凝集体を反応容器に供給し、これにより製鋼に好適なクロム鉄合金を製造する、方法を提供する。

促進剤は、水酸化ナトリウム又は水酸化カリウム等の、酸化物、水酸化物又は炭酸塩の形態のアルカリ（alkali）である。試験により、水酸化ナトリウムが他のアルカリ性化学薬品に比べて、クロム鉄鉱石の濃縮物から酸化クロム及び酸化鉄を迅速に還元するのに必要な反応をより効果的に可能とすることがわかった。

これらの実験によって実証された反応時間中の実質的な還元は、所定の温度における比処理能力の多大な増加をもたらす。一例として、大気圧下１２００℃の操作温度では、促進剤を利用した本発明の触媒システムが、促進剤の利点のない同様のサイズの反応器に比べて、比産出量が６倍増加していることがわかった。これにより、今度は、所定の産出量に対する設備投資がかなり低減する。

Claims

製鋼に好適なクロム鉄合金をクロム鉄鉱石から直接製造する方法であって、
炭素微粒子、及びアルカリ促進剤をクロム鉄鉱石に添加して、混合物を準備し、
還元に適した高温下で、還元剤としての天然ガスと共に前記混合物を反応容器に供給し、これにより製鋼に好適なクロム鉄合金を製造すること、
を含む、方法。
前記アルカリ促進剤が、酸化物、水酸化物又は炭酸塩の形態である、請求項１に記載の方法。
前記アルカリ促進剤が水酸化ナトリウムである、請求項２に記載の方法。
前記アルカリ促進剤が、前記混合物に約２重量％〜約１５重量％の範囲で含まれている、請求項1に記載の方法。
炭素が、前記混合物に含まれるクロム及び鉄の還元可能な金属酸化物の還元に十分な量含まれている、請求項１に記載の方法。
炭素が、前記混合物に約１５重量％〜約２５重量％の範囲で含まれている、請求項５に記載の方法。
前記混合物はバインダーを用いて凝集された凝集体である請求項１に記載の方法。
前記凝集体は炉からの排ガスで乾燥される、請求項７に記載の方法。
前記凝集体はペレットとして形成されている、請求項７に記載の方法。
前記反応容器内の高温が約７５０℃〜約１１５０℃の範囲である、請求項１に記載の方法。
前記クロム鉄鉱石の微粒子及び炭素微粒子が、５０ミクロン〜２５０ミクロンのサイズを有する、請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法によって製造されるクロム鉄合金。