JP3010405B2 - 鉄鉱石類の高温性状測定法 - Google Patents
鉄鉱石類の高温性状測定法Info
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Description
から装入される焼結鉱、ペレット、塊鉱石等の鉄鉱石類
の竪型炉内での加熱還元状況をあらかじめ測定する鉄鉱
石類の高温性状測定法に関する。
ら装入される焼結鉱、ペレット、塊鉱石等の鉄鉱石類の
竪型炉内での加熱還元状況をあらかじめ予測すること
は、操業を安定的に維持するために必須である。このた
め「鉄と鋼」昭和55年、P1850、「鉄鋼協会講演
大会誌」昭和58年、S755に開示されているよう
に、鉄鉱石類をるつぼに装入し、るつぼを電気炉内に配
設し、電気炉の下方より還元ガスを導入して鉄鉱石類の
加熱還元を行い、常温より1500℃付近までの温度に
おける還元率、軟化収縮率、層内圧損等を測定する測定
法が行われている。このようにして、鉄鉱石類を実炉で
使用する前にあらかじめ加熱還元状況を予測し、その結
果を参考にして送風量、送風温度等の送風条件、コーク
ス比等の装入条件を調整し、竪型炉を安定的に運転して
いる。
法は、図2に示すように1つの電気炉11を用い、電気
炉11の下方の還元ガス入口7より還元ガスを導入し
て、電気炉11に設置した温度計5をあらかじめ設定し
た昇温プログラムにしたがって昇温し、鉄鉱石類3の温
度は温度計6で測定しながら電気炉11内に配設したる
つぼ8内の鉄鉱石類3を加熱還元する方法である。この
ため、鉄鉱石類3が軟化溶融して吸熱反応である溶融F
eOの還元が起こり、鉄鉱石類3の温度が低下しても、
昇温プログラムにしたがって電気炉11が昇温されてい
るため、鉄鉱石類3に強制的に熱が与えられ、加熱還元
が進行してしまう。しかし、実炉内においては、鉄鉱石
類が軟化溶融して吸熱反応である溶融FeOの還元が起
こり、鉄鉱石類の温度が低下すると、上記測定法とは異
なり鉄鉱石類に強制的に熱が与えられることがないた
め、温度低下による溶融FeOの還元遅れ、温度低下に
よる溶融物の流動性悪化およびそれに伴う還元遅れが発
生し、加熱還元が遅延する。
こっている現象と異なるため、実炉内では鉄鉱石類の性
状の差が生じるはずなのに、前記測定法によると鉄鉱石
類の性状に差が生じず、測定結果を参考にして操業を安
定的に維持するには限界があった。
鉱石類の加熱還元時における現象、とくに昇温速度・還
元率を測定装置で測定する際、実炉内で生じている鉄鉱
石類の性状の差が測定装置の測定においても検出できる
ようにすることを目的とする。
性状測定法は、竪型炉で使用する塊状の鉄鉱石類をるつ
ぼに装入し、該るつぼを電気炉内に配設し、電気炉の下
方より還元ガスを導入して鉄鉱石類の加熱還元を行う高
温性状測定法において、電気炉を上下2段に配設し、両
電気炉間の継目をフランジで結合し、下段電気炉の下方
より還元ガスを導入し、該下段電気炉を空塔のまま昇温
するとともに、上段電気炉に鉄鉱石類を装入したるつぼ
を配設し、上段電気炉の温度とるつぼ内鉄鉱石類の温度
を同時に測定し、該温度の差をあらかじめ設定した20
〜40℃の範囲の一定の値となるように上段電気炉の電
力を調整することを特徴とする鉄鉱石類の高温性状測定
法である。
つ増加した二つとし、一方の電気炉で加熱を、もう一方
の電気炉で温度調節を行い、鉄鉱石類に強制的に熱を与
えることなく、実炉と同じ熱の与え方をすることによ
り、実炉内で生じている加熱還元の現象を測定装置で測
定できるようにする。
るための測定装置の例を示す。
ンジで結合されており、間に隙間を生成しない一体型構
造となっている。このため、下段電気炉1の下方の還元
ガス入口7より導入され、下段電気炉1の昇温により加
熱された還元ガスが、継目を通過して上段電気炉2に移
行するときに温度低下を生じない。すなわち、下段電気
炉1で加熱された還元ガスはそのまま上段電気炉2に移
行する。
したるつぼ8を配設し、温度計5で上段電気炉2の温度
を、温度計6で鉄鉱石類3の温度を測定する。鉄鉱石類
3の温度が1100℃までは、鉄鉱石類3の層を還元ガ
スが通過し、鉄鉱石類3の軟化溶融に伴う吸熱反応が起
らないので、下段電気炉2で昇温された還元ガスにより
鉄鉱石類3が加熱され、温度計5と温度計6の温度差は
ほぼ一定に保持される。
を越えると、鉄鉱石類3の軟化溶融が起こるため、溶融
FeOの還元が起こる。この反応は吸熱反応であるため
鉄鉱石類3の温度が低下し、温度計5と温度計6の温度
差が大きくなる。このとき、この温度差を一定とするた
め上段電気炉2の電力を減少する調整を行うと温度差は
一定に保持され、鉄鉱石類3の温度上昇速度が遅くな
り、結果として溶融FeOの還元遅れ、溶融物の流動性
悪化、およびそれに伴う還元遅れが発生し、還元が遅延
する。この現象は実炉で起こっている現象と同じであ
る。
の温度が低下すると下方からの高温ガスにより加熱が行
われるが、軟化収縮した鉄鉱石類にはこの高温ガスが通
過しにくいため加熱還元が遅延する。この加熱還元の遅
延の程度は、上記温度差を一定とした測定装置による測
定結果と同じである。
類の加熱還元を行うことにより、実炉内で起こっている
鉄鉱石類の加熱還元の現象、とくに昇温速度・還元率を
測定でき、実炉内で生じている鉄鉱石類の性状の差を測
定装置の測定法においても検出できるため、測定結果を
参考にして送風量、送風温度等の送風条件、コークス比
等の装入条件を調整し、実炉の操業を安定的に維持する
ことが可能となる。
計6の温度差は、本測定装置で種々検討した結果、20
〜40℃の間で任意に設定することができる。20〜4
0℃の範囲に設定する理由は、20℃未満の設定では鉄
鉱石類の加熱が少なすぎ、実炉における加熱還元の遅延
よりも大きくなってしまうこと、また40℃を越える設
定では鉄鉱石類の加熱が多すぎ、実炉における加熱還元
の遅延が起こらないことによる。
程度までを測定できる白金・ロジウム熱電対を、電気炉
1、2には1800℃程度まで加熱できるタンマン電気
炉を、還元ガスには実炉で使用されているCO−H2 −
N2 混合ガスを、るつぼの材質はスラグとの反応を避け
るために黒鉛製を、また実炉と同じ1.0kg/cm2
の荷重をかけるために荷重装置を配設するが、これらの
条件にはとくに制約がなく、従来使用しているものを用
いてよい。
る。
状の良い鉄鉱石Bとを、本発明の測定法で測定した結果
を示す。図1に示す測定装置を用い、内径85mmの黒
鉛製るつぼ8内に鉄鉱石Aあるいは鉄鉱石Bを層厚70
mmで装入し、下段電気炉1は常温より1700℃まで
昇温速度10℃/分で昇温し、1700℃到達後その温
度に保持した。上段電気炉2は常温より1000℃まで
昇温速度10℃/分で昇温し、1000℃より1600
℃まで昇温速度5℃/分で昇温し、1600℃到達後そ
の温度に保持した。ただし、上段電気炉2の温度と鉄鉱
石類3の温度との温度差をあらかじめ30℃と設定し、
この温度差が30℃を越えたときは、上段電気炉2の電
力を減少させて30℃になるように電力を調整した。ガ
スは、常温より800℃まではN2 、800℃よりCO
35.6%、H2 4.4%、N2 60.0%の還元ガ
スを用い、流量は28Nl/分とした。荷重は荷重装置
9により800℃から1.0kg/cm2 かけた。
もに1200℃付近より昇温遅れ、還元遅れが発生し、
還元性状の悪い鉄鉱石Aのほうが昇温遅れ、還元遅れの
生じる温度が低く、かつ還元遅れの度合いが大きかっ
た。
ときは、還元性状の良い鉄鉱石Bと比較して還元に要す
る熱が余分に必要なことから、あらかじめ装入するコー
クス比を増加することにより実炉の炉熱低下およびそれ
に伴う通気不良を回避することができる。
鉱石Bの差が明瞭に現われていた。
の良い鉄鉱石Bとを、従来使用されていた測定装置で測
定した例を示す。図2に示す測定装置を用い、内径85
mmの黒鉛製るつぼ8内に鉄鉱石Aあるいは鉄鉱石Bを
層厚70mmで装入し、電気炉11は常温より1000
℃まで昇温速度10℃/分で昇温し、1000℃より1
600℃まで昇温速度5℃/分で昇温し、1600℃到
達後その温度に保持した。ガスは、常温より800℃ま
ではN2 、800℃よりCO 35.6%、H2 4.4
%、N2 60.0%の還元ガスを用い、流量は28Nl
/分とした。荷重は荷重装置9により800℃から1.
0kg/cm2 かけた。
もに1250℃付近より昇温遅れ、還元遅れが発生した
が、本発明の実施例に比べ両者の差は小さく、還元性状
の悪い鉄鉱石Aと還元性状の良い鉄鉱石Bとの差が明瞭
でなかった。
における鉄鉱石類の加熱還元状況、とくに昇温速度・還
元率を測定装置で忠実に再現できるため、実炉内で生じ
ている鉄鉱石類の性状の差が測定装置の測定においても
検出できる。その測定結果を参考にして送風量、送風温
度等の送風条件、コークス比等の装入条件を変更し、実
炉の操業を安定的に維持することが可能となる。
ための装置の例を示す図である。
ある。
結果を示す図である。
果を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 竪型炉で使用する塊状の鉄鉱石類をるつ
ぼに装入し、該るつぼを電気炉内に配設し、電気炉の下
方より還元ガスを導入して鉄鉱石類の加熱還元を行う高
温性状測定法において、電気炉を上下2段に配設し、両
電気炉間の継目をフランジで結合し、下段電気炉の下方
より還元ガスを導入し、該下段電気炉を空塔のまま昇温
するとともに、上段電気炉に鉄鉱石類を装入したるつぼ
を配設し、上段電気炉の温度とるつぼ内鉄鉱石類の温度
を同時に測定し、該温度の差をあらかじめ設定した20
〜40℃の範囲の一定の値となるように上段電気炉の電
力を調整することを特徴とする鉄鉱石類の高温性状測定
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5196665A JP3010405B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 鉄鉱石類の高温性状測定法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5196665A JP3010405B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 鉄鉱石類の高温性状測定法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0727623A JPH0727623A (ja) | 1995-01-31 |
JP3010405B2 true JP3010405B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=16361563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5196665A Expired - Fee Related JP3010405B2 (ja) | 1993-07-15 | 1993-07-15 | 鉄鉱石類の高温性状測定法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3010405B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114814072A (zh) * | 2022-05-05 | 2022-07-29 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种粉状铁矿石直接还原及综合热性分析测定系统、方法及其应用 |
-
1993
- 1993-07-15 JP JP5196665A patent/JP3010405B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0727623A (ja) | 1995-01-31 |
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