JP2804964B2 - 製鋼法 - Google Patents

製鋼法

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JP2804964B2
JP2804964B2 JP5179248A JP17924893A JP2804964B2 JP 2804964 B2 JP2804964 B2 JP 2804964B2 JP 5179248 A JP5179248 A JP 5179248A JP 17924893 A JP17924893 A JP 17924893A JP 2804964 B2 JP2804964 B2 JP 2804964B2
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マシーネンファブリーク ケッペルン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク ウント コンパニー コマンディトゲゼルシャフト
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スポンジ鉄粒子を得る
ように粉鉱ないしペレットないし塊鉱を還元ユニット内
で還元する工程と、前記還元ユニットから吐出後に前記
スポンジ鉄粒子を高温でブリケッティングする工程と、
この高温でブリケッティングする工程の後にスポンジ鉄
ブリケットを溶解ベッセルに供給する工程とを有する製
鋼法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法はドイツ特許第２９３５７
０６号（Ｃ２）から既知である。この方法は固体形状の
高温メタライズド鉄製品を得るように金属酸化物を還元
する直接還元法を説明している。鉄製品は次に鋼を作る
ための溶解ベッセルに搬送される。プラントは還元炉を
含み、この炉の出口に高温ブリケッティングユニットが
配置されている。高温ブリケット製品は焼入槽内に吐出
されるかまたは任意の他の手段たとえば空気冷却を用い
て冷却される。これは、スポンジ鉄ブリケットを適切な
温度まで再熱するために溶解ベッセル内で追加のエネル
ギー量が使用されなければならないという不利を有して
いる。
【０００３】さらにドイツ特許第２９３５７０７号（Ｃ
２）は、高温ブリケッティング工程の代わりに使用され
かつ高温スポンジ鉄粒子が還元炉から直接レセプタクル
に吐出される代替態様を開示している。充填された後レ
セプタクルは密封され次に製鋼用電気炉に搬送される
が、前記スポンジ鉄粒子は高温状態で前記電気炉に装填
される。
【０００４】ドイツ特許公開第３７３５１５０号（Ａ
１）は溶融金属に熱エネルギーを供給する方法を開示す
るが、この方法の場合、装填材料予熱器内にメタルケー
ス入り石炭ブリケットが装填される。装填材料予熱器は
溶解ベッセルの上方に配置されている。さらに、溶解ベ
ッセルの高温廃ガスが前記装填材料予熱器内に導入され
て石炭ブリケットおよびスクラップを加熱する。スポン
ジ鉄ブリケットに対して予熱器を使用することは前記文
献には教示されてはいない。
【０００５】上記参考文献のほかに、ドイツ特許第３８
０６８６１号は高温スポンジ鉄に対する搬送システムを
開示する。この搬送システムにおいては、中間バンカお
よび断熱搬送レセプタクルが使用されている。搬送レセ
プタクルにはクロージャ部材たとえばヒンジ結合クロー
ジャ手段がそれらの上部および下部開口に設けられてい
る。バンカおよび搬送レセプタクルは、スポンジ鉄のブ
リケッティングユニットへの連続供給が実施可能なよう
に交互に空にされたり充填されたりする。
【０００６】ドイツ特許公開第４０４１６８９号は酸化
第一鉄から鋼を製造する方法を説明している。この工法
はとくにバンカ内での高温スポンジ鉄の中間貯蔵を開示
している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は冒頭記載の方
法をエネルギーが節約されるようにさらに改善するため
の技術問題を基礎としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
日本発明に係る製鋼法においては、スポンジ鉄粒子を得
るように粉鉱ないしペレットないし塊鉱（１）を還元ユ
ニット（２）内で還元する工程と、前記還元ユニット
（２）から吐出後に前記スポンジ鉄粒子を高温でブリケ
ッティングする工程と、この高温でブリケッティングす
る工程の後にスポンジ鉄ブリケットを溶解ベッセルに供
給する工程とを有する製鋼法において、スポンジ鉄ブリ
ケットを精製ベッセル（２４）として構成されている溶
解ベッセルに熱損失をできるだけ小さく維持しながら搬
送させることと、前記スポンジ鉄ブリケットが高温でブ
リケッティングする工程から出てまだ高温状態の間に前
記精製ベッセル（２４）の前に設けられた予熱器（２
３）を経由して精製ベッセル（２４）に供給され、ここ
で前記予熱器（２３）は精製ベッセル（２４）から排出
されかつ予熱器（２３）に供給されて前記スポンジ鉄ブ
リケットを加熱するための高温廃ガスを有することと、
カーボン担体および酸素を添加しながら前記スポンジ鉄
ブリケットが前記精製ベッセル（２４）内で還元される
ことと、を特徴とする。
【０００９】前記高温でブリケッティングする工程の後
には、スポンジ鉄ブリケットが断熱レセプタクルにより
受け入れられ、精製ベッセル（２４）へと搬送されおよ
び精製ベッセル（２４）および予熱器（２３）のそれぞ
れに供給されるとよい。また、前記断熱レセプタクルの
容量は、本質的に精製ベッセル（２４）の容量に合わせ
られるようにするとよい。また、前記断熱レセプタクル
の上部セクション（１４）に配置された閉鎖可能な入口
開口（１６）と前記断熱レセプタクルの下部セクション
（１８）に配置された閉鎖可能な吐出開口（２０）とが
設けられている断熱レセプタクルを使用することが好ま
しい。また、高温でブリケッティングする工程の後に、
スポンジ鉄ブリケットが少なくとも２つの断熱レセプタ
クルの１つに順番に受け入れられ、高温でブリケッティ
ングする工程の後に断熱レセプタクルへの本質的に連続
的な充填が達成可能なように時間をずらした搬送モード
で精製ベッセル（２４）へ搬送されるようにするとよ
い。また、断熱レセプタクルとして、吊上装置によりピ
ックアップされるように設計されたバケット（１１）が
使用されることが望ましい。また、スポンジ鉄ブリケッ
トは、高温状態で１つまたはいくかつかのバンカ（５，
２２）内に中間貯蔵されるとよい。また、スポンジ鉄ブ
リケットが少なくとも１つの断熱バンカ（５および２２
のそれぞれ）内に中間貯蔵されるようにすることが望ま
しい。
【００１０】
【作用】本発明による方法が適用されると、高温でブリ
ケッティングする工程の後にまだスポンジ鉄ブリケット
内に貯蔵されている大量のエネルギーが精製ベッセル内
で行われる工程に利用される。高温ブリケッティングユ
ニットから精製ベッセルまでの途中で発生する可能性の
ある損失は、精製ベッセルの前に設けられた予熱器によ
り最も簡単な方法で補償される。これに関しては、既存
のプラント概念を利用することが可能である。とくに製
鋼炉はＥＯＦ（エネルギー最適化炉）の名前で知られて
きたが、前記炉は精製ベッセルおよび予熱器からなり、
予熱器は前記精製ベッセルの前に設けられてスクラップ
を加熱しかつ装填するのに使用される。スクラップに使
用されることを目的とするこの予熱器は、この場合本発
明による工程においては熱損失を補償するためにスポン
ジ鉄ブリケットを加熱するのに使用される。さらに本発
明による方法は、それが精製工程のための熱源として酸
素のほかにカーボン担体を必要とするという特徴を示し
ている。カーボンは溶融浴内において溶解されかつ溶融
浴内に注入される酸素により溶融浴内への熱の最適導入
を可能にする。カーボンが燃焼されたときに発生される
廃ガスは精製ベッセル内で燃焼されかつ予熱器内に導入
されてスポンジ鉄ブリケットを加熱する。本発明による
方法は、たとえば電気エネルギーによる追加の熱の入力
が必要とされないので、製造コストが低いことを特徴と
している。
【００１１】請求項２に記載されたように断熱レセプタ
クルを使用することにより、スポンジ鉄ブリケットの熱
損失は低減可能である。さらに、断熱レセプタクルの使
用は提起された課題の安価な解決方法を示す。
【００１２】また、請求項３に記載された特徴により、
単一断熱レセプタクルから精製ベッセルへの装填はきわ
めて簡単な方法で行うことが可能である。したがって、
精製ベッセル充填作業の遅延は回避されよう。さらに、
断熱レセプタクルの全内容量が精製ベッセル内に装填さ
れ、これにより高温スポンジ鉄ブリケットは断熱レセプ
タクル内に必要以上長時間貯蔵されないであろう。
【００１３】また、請求項４に記載された変更態様方法
によれば、たとえば断熱レセプタクルの追加の傾斜また
は回転によりもたらされる時間の損失は回避されるであ
ろう。このとき高温ブリケッティングユニットにおける
断熱レセプタクルの充填は上部入口開口から行われ、前
記上部入口開口は充填作業の後に閉鎖される。続いて断
熱レセプタクルは精製ベッセルに搬送される。精製ベッ
セルに到着すると、下部出口開口が開かれて精製ベッセ
ルの装填工程が開始される。断熱レセプタクルのこの作
業モードはそれぞれの充填作業のための任意のエネルギ
ーを消費する傾斜または回転手段を必要としない。
【００１４】また、請求項５に記載されているようにス
ポンジ鉄ブリケットの搬送を２つの断熱レセプタクルに
分配することにより、スポンジ鉄を高温ブリケッティン
グする工程および精製ベッセル内のバッチ式精製は相互
に適合させることができる。このとき断熱レセプタクル
の充填およびその次の精製ベッセルへの搬送はチャージ
の精製ベッセル内における精製工程とほぼ同じ時間を必
要とするであろう。この間に、第２の断熱レセプタクル
に高温スポンジ鉄ブリケットが充填される。後続の高温
ブリケッティングユニットおよび精製ベッセルを備えた
還元ユニットは、したがって可能な最善の方法でフル稼
働させることができる。いかなる時間の損失なしに精製
ベッセル内でチャージが次々に処理可能であり、これは
特筆されるべきであろう。
【００１５】本発明による方法の有利な実施態様は請求
項６による実施態様である。冶金工業においてはクレー
ン装置が好ましい搬送手段であり、したがってこれらは
広く使用されるので比較的安価である。断熱バケットが
懸垂状態で搬送されるということは任意の追加搬送経路
を形成し、この搬送経路はきわめて大きな余分の空間を
とることになろう。さらにクレーン装置は既存プラント
の構成部分であることが多く、このクレーン装置は本発
明による課題を解決するのに使用してもよい。
【００１６】請求項７に記載されたバンカ内での中間貯
蔵により、輸送ないし処理シーケンスの間に発生する遅
延は前記バンカの目的にかなった配置により補償させる
ことができる。したがって、全工程に対し工程の平滑な
シーケンスが保証される。バンカのバッファ効果はスポ
ンジ鉄ブリケットの連続製造から不連続なバッチ式精製
工程への移行をさらに簡単にするであろう。
【００１７】また、請求項８に記載されているように、
断熱バンカが使用されると、バンカ内の貯蔵の間に発生
する熱損失は可能なかぎり低減される。
【００１８】以下に本発明による方法を図面を用いて詳
細に説明する。
【００１９】
【実施例】図１に示す本発明による工程シーケンスのた
めに、初期製品１が必要とされる。製鋼工程のための初
期製品として、粉鉱ないしペレットないし塊鉱が利用さ
れる。初期製品１は連続工程で還元ユニット２に供給さ
れる。この還元ユニットにおいて、初期製品１が還元剤
３の影響下でスポンジ鉄粒子に変換される。還元ユニッ
ト２におけるスポンジ鉄の製造は強い加熱の影響下で行
われる。還元ユニット２から高温状態で吐出されたスポ
ンジ鉄粒子は高温ブリケッティングユニット４に供給さ
れる。高温ブリケッティングユニット４はローラプレス
ユニットとして構成されるのが好ましい。高温ブリケッ
ティングユニット４におけるスポンジ鉄ブリケットの製
造後、このスポンジ鉄ブリケットは第１のバンカ５内に
中間貯蔵される。
【００２０】図４からわかるように、第１のバンカ５に
はその内側が断熱層７でライニングされたハウジングジ
ャケット６が設けられている。第１のバンカ５の上端部
８にファンネル形状のフィードホッパ９が設けられてい
る。フィードホッパ９はスポンジ鉄ブリケットの導入を
容易にする。第１のバンカ５内に貯蔵されたスポンジ鉄
ブリケットは第１のバンカ５の下端部１０から除去され
る。
【００２１】第１のバンカ５内に中間貯蔵された後、ス
ポンジ鉄ブリケットはバケット１１に充填される。この
充填位置において、バケット１１は図示されていないキ
ャリジ上に配置されるのが好ましい。
【００２２】図３にバケット１１の正確な構造設計が示
されている。前記バケット１１はハウジング１２を含
み、このハウジング１２の内部は中空でかつその上部セ
クションには両側に突出しているフッククロスバー１３
が設けられ、このフッククロスバー１３は図示されてい
ないクレーンシステムに装着される。前記バケット１１
のレセプタクル上部セクション１４に入口開口１６が設
けられ、この入口開口１６はカバー１５により閉鎖され
るように設計されている。バケット１１には支持フレー
ム１７が設けられ、これによりバケット１１は図示され
ていないキャリジ上に直立して置くこともまたはベース
プレート上に置くことも可能である。レセプタクル下部
セクション１８に吐出開口２０が配置され、この吐出開
口２０はクロージャ手段１９によりロックされるように
設計されている。第１のバンカ５と全く同様に、バケッ
ト１１にはその内壁上に図示されていない断熱層が設け
られている。
【００２３】バケット１１はキャリジによりピックアッ
プ位置２１（図１）に搬送されて図示されていない吊上
装置に装着される。バケット１１は吊上装置によりピッ
クアップされかつ第２のバンカ２２の上方位置に送られ
てそこで吐出される。第２のバンカ２２は第１のバンカ
５の構造設計と同じかまたはそれに類似の構造設計を有
している。第２のバンカ２２内に中間貯蔵された後、ス
ポンジ鉄ブリケットはバッチサイクルに従って精製ベッ
セル２４に供給される。スポンジ鉄ブリケットは断熱バ
ケット内で搬送されかつ断熱バンカ内に中間貯蔵される
ので、高温のプレススポンジ鉄ブリケットは高温ブリケ
ッティングユニット４から精製ベッセル２４への途中で
ほとんど熱を失わないであろう。
【００２４】避けることができない僅かな熱損失が精製
ベッセル２４の前に設けられた予熱器２３により補償さ
れ、予熱器２３を通過してブリケットは精製ベッセル２
４に到達するであろう。いずれにしても既に高温である
スポンジ鉄ブリケットは前記予熱器２３に流れる精製ベ
ッセル２４の高温廃ガスにより急激にさらに加熱される
であろう。
【００２５】カーボン担体および酸素が精製ベッセル２
４内に導入される。精製工程が終了すると、製造された
鋼はレードル２５に充填されて以後の工程に送られる。
【００２６】以下に本発明による方法の作業モードを図
２に記載のタイミングチャートをもとにして詳細に説明
しよう。
【００２７】図２は２つのバケット１１を用いた第１の
バンカ５から第２のバンカ２２への搬送中の作業モード
を説明している。図２の上部セクションに、第１のバン
カ５から第２のバンカ２２へおよびその逆の全体工程経
路がタイムＴ１ないしＴ１４により示されている。タイ
ミングチャートをさらにわかりやすくするために、工程
シーケンスのコース内に決定されかつ分で示した例示的
タイムがタイムＴ１ないしＴ１４で示されている。タイ
ムＴ１は次の作業を含む。すなわち、第１のバンカ５の
閉鎖、バケット１１の閉鎖、及び電力および信号ケーブ
ルの解放。
【００２８】この工程の間に、バケット１１はキャリジ
上に配置される。図２はまた個々の走行時間を決定する
ための例示的距離および速度も示している。タイムＴ２
はキャリジが第１のバンカ５からピックアップ位置２１
まで走行するのに必要な時間長さを示している。ピック
アップ位置２１において吊上装置をバケット１１に装着
するのに必要な時間がタイムＴ３に対応する。タイムＴ
４は吊上装置の垂直方向移動パスを示し、またタイムＴ
５は吊上装置の第２のバンカ２２方向の水平方向移動パ
スを示す。第２のバンカ２２との接続はタイムＴ６を必
要とするであろう。タイムＴ６は次の作業を含む。すな
わち、吊上装置の切離し、電力および信号ケーブルの装
着、及びバケット１１の開放。
【００２９】次にタイムＴ７の間にスポンジ鉄ブリケッ
トはバケット１１から第２のバンカ２２内へ吐出され
る。タイムＴ８ないしＴ１４は既に空になったバケット
１１の戻りルートを逆の順序で示している。タイムＴ１
４はバケット１１へのスポンジ鉄ブリケットの再充填か
らなる。
【００３０】図２の下部部分に２つのバケット１１によ
るスポンジ鉄ブリケットの時間差搬送がどのように行わ
れるかが示されている。第２のバケットの充填タイムＴ
１４が第１のバケットの充填タイムＴ１４へ滑らかに入
り込んでいるのがよくわかる。このようにしてスポンジ
鉄ブリケットのほぼ連続的な製造が保証される。このほ
ぼ中断されることのないバケットの交換はスポンジ鉄ブ
リケットの不必要な熱損失の原因となるアイドルタイム
を回避している。断熱バケット１１はさらに、第１のバ
ンカ５から第２のバンカ２２への搬送パス上でスポンジ
鉄ブリケットの温度がほぼ一定に保持できるということ
にも貢献している。本発明による方法において断熱バケ
ット１１およびバンカ５および２２と組み合わせて予熱
器２３が使用されることは消費エネルギーを著しく減少
させるものである。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る製鋼
法によれば、高温でブリケッティングする工程の後にま
だスポンジ鉄ブリケット内に貯蔵されている大量のエネ
ルギーを精製ベッセル内で行われる工程に利用できると
ともに、高温ブリケッティングユニットから精製ベッセ
ルまでの途中で発生する可能性のある損失は、精製ベッ
セルの前に設けられた予熱器により最も簡単な方法で補
償され得る。さらに、精製工程のための熱源として酸素
のほかに、溶融浴内において溶解されかつ溶融浴内に注
入される酸素により溶融浴内への熱の最適導入を可能に
するカーボン担体を用いており、この使用によりカーボ
ンが燃焼されたときに発生される廃ガスは精製ベッセル
内で燃焼されかつ予熱器内に導入されてスポンジ鉄ブリ
ケットを加熱することができるため、電気エネルギー等
による追加の熱の入力が必要とせず、エネルギーが大幅
に節約され、製造コストの低下を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による工程シーケンスの略示図である。
【図２】図１に示す本発明による工程シーケンスの好ま
しいタイミングチャート（スキーム）を示すものであ
る。
【図３】スポンジ鉄ブリケットを搬送するのに使用され
るバケット（断熱レセプタクル）の全体図である。
【図４】スポンジ鉄ブリケットを貯蔵するのに使用され
る断熱性バンカの片側半分が断面図で示された全体図で
ある。
【符号の説明】
１ 粉鉱、ペレットないし塊鉱 ２ 還元ユニット ４ 高温ブリケッティングユニット ５，２２ バンカ １１ バケット １４ レセプタクル上部セクション １６ 入口開口 １８ レセプタクル下部セクション ２０ 吐出開口 ２３ 予熱器 ２４ 精製ベッセル ２５ レードル
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−247513（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−246308（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−280320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21B 11/00 - 13/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 スポンジ鉄粒子を得るように粉鉱ないし
    ペレットないし塊鉱を還元ユニット内で還元する工程
    と、前記還元ユニットから吐出後に前記スポンジ鉄粒子
    を高温でブリケッティングする工程と、この高温でブリ
    ケッティングする工程の後にスポンジ鉄ブリケットを溶
    解ベッセルに供給する工程とを有する製鋼法において、 スポンジ鉄ブリケットを精製ベッセルとして構成されて
    いる溶解ベッセルに熱損失をできるだけ小さく維持する
    ため断熱レセプタクルにより搬送させることと、 前記スポンジ鉄ブリケットが高温でブリケッティングす
    る工程から出てまだ高温状態の間に前記精製ベッセルの
    前に設けられた予熱器を経由して精製ベッセルに供給さ
    れ、ここで前記予熱器は精製ベッセルから排出されかつ
    予熱器に供給されて前記スポンジ鉄ブリケットを加熱す
    るための高温廃ガスを有することと、 カーボン担体および酸素を添加しながら前記スポンジ鉄
    ブリケットが前記精製ベッセル内で還元されることと、 を特徴とする製鋼法。
  2. 【請求項２】 前記高温でブリケッティングする工程の
    後にスポンジ鉄ブリケットが断熱レセプタクルにより受
    け入れられ、精製ベッセルへと搬送されおよび精製ベッ
    セルおよび予熱器のそれぞれに供給されることを特徴と
    する請求項１に記載の製鋼方法。
  3. 【請求項３】 前記断熱レセプタクルの容量が本質的に
    精製ベッセルの容量に合わせられていることを特徴とす
    る請求項２に記載の製鋼方法。
  4. 【請求項４】 前記断熱レセプタクルの上部セクション
    に配置された閉鎖可能な入口開口と前記断熱レセプタク
    ルの下部セクションに配置された閉鎖可能な吐出開口と
    が設けられている断熱レセプタクルが使用されることを
    特徴とする請求項２または３に記載の製鋼方法。
  5. 【請求項５】 高温でブリケッティングする工程の後
    に、スポンジ鉄ブリケットが少なくとも２つの断熱レセ
    プタクルの１つに順番に受け入れられ、高温でブリケッ
    ティングする工程の後に断熱レセプタクルへの本質的に
    連続的な充填が達成可能なように時間をずらした搬送モ
    ードで精製ベッセルへ搬送されることを特徴とする請求
    項２〜４のいずれかに記載の製鋼方法。
  6. 【請求項６】 断熱レセプタクルとして、吊上装置によ
    りピックアップされるように設計されたバケットが使用
    されることを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載
    の製鋼方法。
  7. 【請求項７】 スポンジ鉄ブリケットが高温状態で１つ
    またはいくかつかのバンカ内に中間貯蔵されることを特
    徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の製鋼方法。
  8. 【請求項８】 スポンジ鉄ブリケットが少なくとも１つ
    の断熱バンカのそれぞれの内に中間貯蔵されることを特
    徴とする請求項７に記載の製鋼方法。
JP5179248A 1992-07-21 1993-07-20 製鋼法 Expired - Fee Related JP2804964B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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