JP2595991B2 - 溶融還元法 - Google Patents
溶融還元法Info
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- JP2595991B2 JP2595991B2 JP62252483A JP25248387A JP2595991B2 JP 2595991 B2 JP2595991 B2 JP 2595991B2 JP 62252483 A JP62252483 A JP 62252483A JP 25248387 A JP25248387 A JP 25248387A JP 2595991 B2 JP2595991 B2 JP 2595991B2
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- iron ore
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- smelting furnace
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は炭材を燃焼及び還元剤として用い、鉄鉱石
を転炉型製錬炉内において溶融状態で還元する溶融還元
法に関する。
を転炉型製錬炉内において溶融状態で還元する溶融還元
法に関する。
［従来の技術］ 溶融還元法は、高炉製先銑法に変わるものであり、高
炉製銑法においては高炉の建設費が高く、広大な敷地が
必要であるという高炉製銑法の欠点を解消すべく、近年
に至り開発されたものである。
炉製銑法においては高炉の建設費が高く、広大な敷地が
必要であるという高炉製銑法の欠点を解消すべく、近年
に至り開発されたものである。
この溶融還元法においては、鉄鉱石を製錬炉からの排
出ガスで予備還元して炭材、造滓材とともに製錬炉内に
装入し、また酸素ガスまたは撹拌用ガスが前記製錬炉内
に吹き込まれる。
出ガスで予備還元して炭材、造滓材とともに製錬炉内に
装入し、また酸素ガスまたは撹拌用ガスが前記製錬炉内
に吹き込まれる。
すると炭材が予め装入されてある溶鉄に溶解するとと
もに、炭材のＣが酸素ガスによって酸化される。このと
きの酸化熱によって鉱石が溶融されるとともに、鉱石が
炭材中のＣによって還元される。溶鉄から発生するCOガ
スは過剰に吹き込まれる酸素ガスにより２次燃焼されて
CO2ガスになる。このCO2ガスの顕熱は、溶鉄上を覆って
いるスラグ及びフオーミング状の粒鉄に伝達され、次い
で溶鉄に伝達される。
もに、炭材のＣが酸素ガスによって酸化される。このと
きの酸化熱によって鉱石が溶融されるとともに、鉱石が
炭材中のＣによって還元される。溶鉄から発生するCOガ
スは過剰に吹き込まれる酸素ガスにより２次燃焼されて
CO2ガスになる。このCO2ガスの顕熱は、溶鉄上を覆って
いるスラグ及びフオーミング状の粒鉄に伝達され、次い
で溶鉄に伝達される。
こうして鉄鉱石が還元されて溶鉄が製造されるが、製
錬炉における炭材のエネルギー効率を向上させるため、
前記製錬炉の発生ガスは酸化度（酸化度＝〔（H2O＋C
O2）／（H2＋H2O＋CO＋CO2）〕、以下これを単にODとい
う）は出来る限り大きくすることが望ましい。前記酸化
度を大きくし、かつ炭材の歩留をあげる方法としてラン
スのノズル先端から粉炭を吹き込む方法が行われてい
た。
錬炉における炭材のエネルギー効率を向上させるため、
前記製錬炉の発生ガスは酸化度（酸化度＝〔（H2O＋C
O2）／（H2＋H2O＋CO＋CO2）〕、以下これを単にODとい
う）は出来る限り大きくすることが望ましい。前記酸化
度を大きくし、かつ炭材の歩留をあげる方法としてラン
スのノズル先端から粉炭を吹き込む方法が行われてい
た。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、酸素ランスから粉炭材を浴中に吹き込
む場合、粉炭材が飛散して粉炭材の歩留が低下すると共
に２次燃焼により生成されたCO2ガスが飛散された粉炭
により還元されて製錬炉の排ガスのODを低下させて未燃
焼のまま排出されるCOガスが多くなり、製錬炉内の熱効
率が低下するという問題があった。
む場合、粉炭材が飛散して粉炭材の歩留が低下すると共
に２次燃焼により生成されたCO2ガスが飛散された粉炭
により還元されて製錬炉の排ガスのODを低下させて未燃
焼のまま排出されるCOガスが多くなり、製錬炉内の熱効
率が低下するという問題があった。
この発明は、かかる問題点を解決するためになされた
ものであって、炭材のエネルギー効率を向上させて製錬
炉の熱効率を向上させる溶融還元法を提供しようとする
ものである。
ものであって、炭材のエネルギー効率を向上させて製錬
炉の熱効率を向上させる溶融還元法を提供しようとする
ものである。
［問題点を解決するための手段及び作用］ 本発明による溶融還元法は、主原料である鉄鉱石を副
原料である炭材及び造滓材とともに製錬炉に装入し、脱
炭用及び２次燃焼用ノズルを有する上吹き酸素ランスか
ら酸素を吹き込み、またAr、N2等の不活性ガスもしくは
前記製錬炉の排ガスを撹拌用ガスとして前記製錬炉の側
壁または炉底に設けられた羽口から吹き込んで鉄鉱石を
溶融還元する方法であって、粉炭材と比重３以上の鉄鉱
石もしくは造滓材の粉体である添加材とを、添加材／炭
材の重量比が0.3乃至３となるように混合してキャリア
ーガスとともに酸素ランスに設けた専用ノズルから、混
合物の吹き込み量を専用ノズルの断面積当たり20乃至50
kg/min・cm2として鉄浴の中に吹き込むことを特徴とす
る。
原料である炭材及び造滓材とともに製錬炉に装入し、脱
炭用及び２次燃焼用ノズルを有する上吹き酸素ランスか
ら酸素を吹き込み、またAr、N2等の不活性ガスもしくは
前記製錬炉の排ガスを撹拌用ガスとして前記製錬炉の側
壁または炉底に設けられた羽口から吹き込んで鉄鉱石を
溶融還元する方法であって、粉炭材と比重３以上の鉄鉱
石もしくは造滓材の粉体である添加材とを、添加材／炭
材の重量比が0.3乃至３となるように混合してキャリア
ーガスとともに酸素ランスに設けた専用ノズルから、混
合物の吹き込み量を専用ノズルの断面積当たり20乃至50
kg/min・cm2として鉄浴の中に吹き込むことを特徴とす
る。
粉炭材は、比重３以上の鉄鉱石もしくは造滓材と混合
され、見掛けの比重を大きくし、かつ迅速に酸素ランス
のノズルから吹き込まれるので、飛散する粉炭が少なく
なり、従って粉炭の歩留りが上がり、また製錬炉の排ガ
スのODも高くなって製錬炉内の熱効率が向上する。
され、見掛けの比重を大きくし、かつ迅速に酸素ランス
のノズルから吹き込まれるので、飛散する粉炭が少なく
なり、従って粉炭の歩留りが上がり、また製錬炉の排ガ
スのODも高くなって製錬炉内の熱効率が向上する。
混合物の吹き込み量は、吹き込み用ノズルの断面積当
たり20kg/min・cm2以下では粉炭材の吹き込み量が不足
し、また、50kg/min・cm2以上は実際上吹き込むことが
不可能であるためである。
たり20kg/min・cm2以下では粉炭材の吹き込み量が不足
し、また、50kg/min・cm2以上は実際上吹き込むことが
不可能であるためである。
［実施例］ 本発明の実施例を添付の図面を参照しながら説明す
る。第１図は本発明の溶融還元法に用いられる製錬炉の
縦断面図である。製錬炉10内には鉄浴11及びクラブ層12
が形成され、造滓材が装入される第１のシュート13が前
記炉の上部に設けられており、また酸素を吹き込む酸素
ランス21が炉内に鉛直に滓入されている。前記ランスに
は脱炭用酸素及び２次燃焼用酸素を吹出すノズル22、23
が夫々設けられ、更にランス先端の中心には主に粉炭材
または鉄鉱石を吹き込むノズル24が設けられている。前
記炉の上方には流動層型の反応装置である予熱予備還元
炉30が設けられ、これに第２のシュート31から鉄鉱石が
供給され、ここで予熱、予備還元された鉄鉱石は第３の
シュート32から前記製錬炉10に滓入される。予熱予備還
元炉30に製錬炉10の発生ガスを供給する導管33が設けら
れている。また、予熱予備還元炉30からの排ガスは特に
図示しない通常の熱回収装置または除塵装置を経て排出
される。さらに、前記製錬炉10の側壁及び炉底には撹拌
用のガスを吹き込む羽口25、26が夫々設けられている。
以上のように構成された本発明の方法に用いる溶融還元
装置の作用について説明する。主原料である鉄鉱石は第
２のシュート31から予熱予備還元炉30に装入されここで
製錬炉10から導管33を通して発生ガスの供給を受けて予
熱および還元された後、製錬炉10に第３のシュート32を
通して装入される。造滓材は装入装置が簡便である通常
のホッパー（図示せず）から第１のシュート13を通して
製錬炉10内に装入される。粉炭材は鉄鉱石と粉炭材との
重量比が0.3乃至３となるように混合されて酸素ランス2
1のノズルからキャリアーガスと共に吹出され鉄浴中に
効率良く吹き込まれる。前記重量比が0.3以下では見掛
け比重が不足で飛散される粉炭が多く、粉炭の歩留りが
良くないと同時に製錬炉内のガスのODが低下して製錬炉
の熱効率を低下させる。また、前記重量比が３以上では
粉炭の割合が少なくて必要量の粉炭を鉄浴中に吹き込む
ことは酸素ランスの構造、大きさから実際の操業では不
可能である。第２図はODと前記重量比との関係を示した
グラフ図で、重量比が0.3以下では急激にODが低下して
いる。また第３図は前記重量比と粉炭材の歩留との関係
を示したグラフ図で前記重量比が増大するに従って炭材
の歩留は増大しており、本発明における前記重量比の範
囲は第２図に依り限定される。なお鉄鉱石と粉炭材が混
合された混合物の酸素ランスからの吹込量は前記酸素ラ
ンスのノズル24の断面積の単位Cm2当り20kg/min乃至50k
g/minとされる。20kg以下では粉炭材の吹込量が不足
し、50kg以上では前記ノズル24から50kg以上吹き込むこ
とは実際上不可能である。
る。第１図は本発明の溶融還元法に用いられる製錬炉の
縦断面図である。製錬炉10内には鉄浴11及びクラブ層12
が形成され、造滓材が装入される第１のシュート13が前
記炉の上部に設けられており、また酸素を吹き込む酸素
ランス21が炉内に鉛直に滓入されている。前記ランスに
は脱炭用酸素及び２次燃焼用酸素を吹出すノズル22、23
が夫々設けられ、更にランス先端の中心には主に粉炭材
または鉄鉱石を吹き込むノズル24が設けられている。前
記炉の上方には流動層型の反応装置である予熱予備還元
炉30が設けられ、これに第２のシュート31から鉄鉱石が
供給され、ここで予熱、予備還元された鉄鉱石は第３の
シュート32から前記製錬炉10に滓入される。予熱予備還
元炉30に製錬炉10の発生ガスを供給する導管33が設けら
れている。また、予熱予備還元炉30からの排ガスは特に
図示しない通常の熱回収装置または除塵装置を経て排出
される。さらに、前記製錬炉10の側壁及び炉底には撹拌
用のガスを吹き込む羽口25、26が夫々設けられている。
以上のように構成された本発明の方法に用いる溶融還元
装置の作用について説明する。主原料である鉄鉱石は第
２のシュート31から予熱予備還元炉30に装入されここで
製錬炉10から導管33を通して発生ガスの供給を受けて予
熱および還元された後、製錬炉10に第３のシュート32を
通して装入される。造滓材は装入装置が簡便である通常
のホッパー（図示せず）から第１のシュート13を通して
製錬炉10内に装入される。粉炭材は鉄鉱石と粉炭材との
重量比が0.3乃至３となるように混合されて酸素ランス2
1のノズルからキャリアーガスと共に吹出され鉄浴中に
効率良く吹き込まれる。前記重量比が0.3以下では見掛
け比重が不足で飛散される粉炭が多く、粉炭の歩留りが
良くないと同時に製錬炉内のガスのODが低下して製錬炉
の熱効率を低下させる。また、前記重量比が３以上では
粉炭の割合が少なくて必要量の粉炭を鉄浴中に吹き込む
ことは酸素ランスの構造、大きさから実際の操業では不
可能である。第２図はODと前記重量比との関係を示した
グラフ図で、重量比が0.3以下では急激にODが低下して
いる。また第３図は前記重量比と粉炭材の歩留との関係
を示したグラフ図で前記重量比が増大するに従って炭材
の歩留は増大しており、本発明における前記重量比の範
囲は第２図に依り限定される。なお鉄鉱石と粉炭材が混
合された混合物の酸素ランスからの吹込量は前記酸素ラ
ンスのノズル24の断面積の単位Cm2当り20kg/min乃至50k
g/minとされる。20kg以下では粉炭材の吹込量が不足
し、50kg以上では前記ノズル24から50kg以上吹き込むこ
とは実際上不可能である。
上記のように製錬炉に装入された主原料及び副原料は
製錬炉の側壁及び炉底に設けられた羽口25、26から撹拌
用ガスが吹き出され、既に炉内に形成されている鉄浴お
よびスラグ層とともに十分撹拌される。この撹拌用ガス
はAr、N2等の不活性ガスまたは前記予熱予備還元炉辛の
排ガスが用いられる。一方前記酸素ランス21の脱炭用及
び２次燃焼用ノズル22、23から供給される酸素は前記炭
材を酸化させて主原料である鉄鉱石を還元するのに十分
な熱源を供給し、鉄鉱石は効率良く溶融還元される。
製錬炉の側壁及び炉底に設けられた羽口25、26から撹拌
用ガスが吹き出され、既に炉内に形成されている鉄浴お
よびスラグ層とともに十分撹拌される。この撹拌用ガス
はAr、N2等の不活性ガスまたは前記予熱予備還元炉辛の
排ガスが用いられる。一方前記酸素ランス21の脱炭用及
び２次燃焼用ノズル22、23から供給される酸素は前記炭
材を酸化させて主原料である鉄鉱石を還元するのに十分
な熱源を供給し、鉄鉱石は効率良く溶融還元される。
［発明の効果］ 本発明によれば粉炭材を比重３以上の物質と混合し見
掛け比重を大きくして、酸素ランスに酸素ノズルと別に
設けた専用ノズルから製錬炉内の鉄浴中に吹き込むの
で、粉炭材が前記炉内で飛散される粉炭材は低減されて
歩留り良く鉄浴中に吹き込まれ、従って前記炉内のODは
前記粉炭により低下することなく製錬炉の熱効率は向上
される。
掛け比重を大きくして、酸素ランスに酸素ノズルと別に
設けた専用ノズルから製錬炉内の鉄浴中に吹き込むの
で、粉炭材が前記炉内で飛散される粉炭材は低減されて
歩留り良く鉄浴中に吹き込まれ、従って前記炉内のODは
前記粉炭により低下することなく製錬炉の熱効率は向上
される。
第１図は本発明の溶融還元法に用いられるプロセスの説
明図、第２図は本発明による粉炭材と鉄鉱石との重量比
とODとの関係を示すグラフ図、第３図は前記重量比と炭
材の歩留との関係を示すグラフ図である。 10……製錬炉、11……鉄浴、12……スラグ層、13……第
１のシュート、21……酸素ランス、22、23、24……ノズ
ル、25、26……羽口、30……予熱予備還元炉、31……第
２のシュート、32……第３のシュート、33……導管。
明図、第２図は本発明による粉炭材と鉄鉱石との重量比
とODとの関係を示すグラフ図、第３図は前記重量比と炭
材の歩留との関係を示すグラフ図である。 10……製錬炉、11……鉄浴、12……スラグ層、13……第
１のシュート、21……酸素ランス、22、23、24……ノズ
ル、25、26……羽口、30……予熱予備還元炉、31……第
２のシュート、32……第３のシュート、33……導管。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田辺 治良 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 川上 正弘 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 審査官 津野 孝 (56)参考文献 特開 昭62−228410（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】主原料である鉄鉱石を副原料である炭材及
び造滓材とともに製錬炉に装入し、脱炭用及び２次燃焼
用ノズルを有する上吹き酸素ランスから酸素を吹き込
み、またAr、N2等の不活性ガスもしくは前記製錬炉の排
ガスを撹拌用ガスとして前記製錬炉の側壁または炉底に
設けられた羽口から吹き込んで鉄鉱石を溶融還元する方
法であって、粉炭材と比重３以上の鉄鉱石もしくは造滓
材の粉体である添加材とを、添加材／炭材の重量比が0.
3乃至３となるように混合してキャリアーガスとともに
酸素ランスに設けた専用ノズルから、混合物の吹き込み
量を専用ノズルの断面積当たり20乃至50kg/min,cm2とし
て鉄浴の中に吹き込むことを特徴とする溶融還元法。 - 【請求項２】前記添加材としての鉄鉱石は、予め予熱ま
たは予備還元されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の溶融還元法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252483A JP2595991B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 溶融還元法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62252483A JP2595991B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 溶融還元法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196314A JPH0196314A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2595991B2 true JP2595991B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=17238004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62252483A Expired - Fee Related JP2595991B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 溶融還元法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595991B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5087955B2 (ja) * | 2006-03-23 | 2012-12-05 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 溶融還元方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62228410A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-07 | Kawasaki Steel Corp | 溶融還元による粉粒状鉱石からの金属の回収方法 |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP62252483A patent/JP2595991B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0196314A (ja) | 1989-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |