JP3141608B2 - 焼結鉱製造用燃料及び該燃料の製造方法 - Google Patents
焼結鉱製造用燃料及び該燃料の製造方法Info
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- JP3141608B2 JP3141608B2 JP05061985A JP6198593A JP3141608B2 JP 3141608 B2 JP3141608 B2 JP 3141608B2 JP 05061985 A JP05061985 A JP 05061985A JP 6198593 A JP6198593 A JP 6198593A JP 3141608 B2 JP3141608 B2 JP 3141608B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は焼結鉱製造プロセスにお
いてＮＯX 発生量を軽減することのできる新規な燃料及
びその製造方法に関するものである。
いてＮＯX 発生量を軽減することのできる新規な燃料及
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】焼結鉱の製造プロセスにおいては、焼結
を進行させる為に高カロリー燃焼を行う必要があり、一
般に１０mmφ以下のコークスブリーズが使用されてい
る。しかしながらコークス中には通常０．１〜１．３％
の窒素分が含まれており、燃焼時に上記窒素分の３０〜
４０％がＮＯX に変換すると言われている。
を進行させる為に高カロリー燃焼を行う必要があり、一
般に１０mmφ以下のコークスブリーズが使用されてい
る。しかしながらコークス中には通常０．１〜１．３％
の窒素分が含まれており、燃焼時に上記窒素分の３０〜
４０％がＮＯX に変換すると言われている。
【０００３】その為焼結鉱製造用設備には巨大な排ガス
脱硝設備を併設することが必要となり、設備コストの増
大並びに運転コストの増大によって経済面で大きな圧迫
を受けている。
脱硝設備を併設することが必要となり、設備コストの増
大並びに運転コストの増大によって経済面で大きな圧迫
を受けている。
【０００４】そこでコークス燃焼時のＮＯX 発生量を減
少させることが重要な課題となっており、例えば特開昭
５３−３３９０２号、同５３−１３０２０６号等では、
鉄粉によるＮＯX 低減作用に期待し、鉄粉、コークスブ
リーズ、および両者を付着させる為の各種バインダーを
混合造粒したものを焼結鉱製造用燃料とすることが提案
されている。上記公開公報の発明は、酸化鉄によるＮＯ
X 分解作用に着目したものであり、一定の効果が期待さ
れている。しかしてその具体的方法は、コークスブリー
ズに鉄粉を付着させることがキーポイントとなっている
が、上記燃料製造過程でいったん付着した鉄粉は乾燥に
よって分離し易くなり、種々の問題を惹起する。例えば
この鉄粉付着コークスを焼結鉱の製造に適用したとき
に、微細鉄粉が焼結ヘッドの通気を阻害して生産速度を
低下させるのはその一例である。
少させることが重要な課題となっており、例えば特開昭
５３−３３９０２号、同５３−１３０２０６号等では、
鉄粉によるＮＯX 低減作用に期待し、鉄粉、コークスブ
リーズ、および両者を付着させる為の各種バインダーを
混合造粒したものを焼結鉱製造用燃料とすることが提案
されている。上記公開公報の発明は、酸化鉄によるＮＯ
X 分解作用に着目したものであり、一定の効果が期待さ
れている。しかしてその具体的方法は、コークスブリー
ズに鉄粉を付着させることがキーポイントとなっている
が、上記燃料製造過程でいったん付着した鉄粉は乾燥に
よって分離し易くなり、種々の問題を惹起する。例えば
この鉄粉付着コークスを焼結鉱の製造に適用したとき
に、微細鉄粉が焼結ヘッドの通気を阻害して生産速度を
低下させるのはその一例である。
【０００５】そこで乾燥後も十分な付着力を確保する目
的で、高価なバインダーを使用すること、或は付着
鉄粉を一層微細に粉砕すること等が提案されている。し
かしこれらの対策はいずれも大幅なコストアップを招く
ものであり、製鉄コスト全般を考慮すれば採用し難いと
ころである。しかも上記方法では添加バインダーが加熱
気化されて焼結工場の電気集塵機の能力を低下させる場
合もある。また不燃性のＦｅ酸化物が燃料自体の燃焼速
度を低下させ、生産性を阻害する等の問題が指摘され
る。また燃焼性確保の為の付着量調整技術は、再現性に
欠けるという問題がある。
的で、高価なバインダーを使用すること、或は付着
鉄粉を一層微細に粉砕すること等が提案されている。し
かしこれらの対策はいずれも大幅なコストアップを招く
ものであり、製鉄コスト全般を考慮すれば採用し難いと
ころである。しかも上記方法では添加バインダーが加熱
気化されて焼結工場の電気集塵機の能力を低下させる場
合もある。また不燃性のＦｅ酸化物が燃料自体の燃焼速
度を低下させ、生産性を阻害する等の問題が指摘され
る。また燃焼性確保の為の付着量調整技術は、再現性に
欠けるという問題がある。
【０００６】一方上記従来技術では鉄粉の付着性向上の
みに注力が払われていたため、どのような鉄粉を付着さ
せれば良いか、また付着鉄粉の特性とＮＯX 低減効果の
良し悪しといった観点からの検討は不十分であった。
みに注力が払われていたため、どのような鉄粉を付着さ
せれば良いか、また付着鉄粉の特性とＮＯX 低減効果の
良し悪しといった観点からの検討は不十分であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の様な事
情に着目してなされたものであって、焼結鉱製造用燃料
におけるＮＯX 低減効果をより高いものとするために
は、コークスに付着せしめられたＦｅの性状がどのよう
なものであれば良いのか、といった観点から究明するこ
とを主目的とし、且つその様な好適燃料が提供される様
になったとしても、その様な燃料を効率良く製造するに
は、製造設備との関連を考慮しつつどの様な観点に立っ
て原料選択がなされるべきかを明らかにすることを第２
の目的とするものである。
情に着目してなされたものであって、焼結鉱製造用燃料
におけるＮＯX 低減効果をより高いものとするために
は、コークスに付着せしめられたＦｅの性状がどのよう
なものであれば良いのか、といった観点から究明するこ
とを主目的とし、且つその様な好適燃料が提供される様
になったとしても、その様な燃料を効率良く製造するに
は、製造設備との関連を考慮しつつどの様な観点に立っ
て原料選択がなされるべきかを明らかにすることを第２
の目的とするものである。
【０００８】上記課題のうち、ＮＯx低減効果を安定し
て顕著に発揮することのできる焼結鉱製造用燃料とは、
コークスを主体とし、該コークス中に金属Ｆｅを２％以
上含有すると共に、Ｔ−Ｆｅとしては該コークス中に４
〜９％含有するものであることを要旨とするものであ
る。尚、上記Ｔ−Ｆｅとは、「Ｔｏｔａｌ Ｆｅ」の略
称であって、全鉄、即ち、酸化鉄等の鉄化合物に含まれ
る鉄および金属鉄の合計を意味する。
て顕著に発揮することのできる焼結鉱製造用燃料とは、
コークスを主体とし、該コークス中に金属Ｆｅを２％以
上含有すると共に、Ｔ−Ｆｅとしては該コークス中に４
〜９％含有するものであることを要旨とするものであ
る。尚、上記Ｔ−Ｆｅとは、「Ｔｏｔａｌ Ｆｅ」の略
称であって、全鉄、即ち、酸化鉄等の鉄化合物に含まれ
る鉄および金属鉄の合計を意味する。
【０００９】またその様な優れたＮＯX 低減効果を発揮
する焼結鉱製造用燃料を安定して製造することのできる
方法としては、製造設備の特色を考慮した原料石炭の選
択基準を立てることがポイントとなることを見出したも
のであり、例えば水平式室炉で行うときは流動度１００
ddpm以上の石炭を用いることとし、一方底部排出型炉で
行うときは流動度１０ddpm以上の石炭を用いることを要
点とするものである。
する焼結鉱製造用燃料を安定して製造することのできる
方法としては、製造設備の特色を考慮した原料石炭の選
択基準を立てることがポイントとなることを見出したも
のであり、例えば水平式室炉で行うときは流動度１００
ddpm以上の石炭を用いることとし、一方底部排出型炉で
行うときは流動度１０ddpm以上の石炭を用いることを要
点とするものである。
【００１０】
【作用】酸化鉄によるＮＯX の分解について種々検討さ
れた知見によれば、次の様なことが明らかになっている
［呉ら「材料とプロセス」Vol.6 （1993）ｐ１０］。ま
ず不活性ガス雰囲気中にＮＯを存在（ＣＯは非共存）さ
せた場合において、触媒として金属鉄及びウスタイト
（ＦｅＯ）を用いた実験では、該雰囲気中のＮＯ濃度が
有意に減少している（図１参照）。一方ＣＯを共存させ
た還元性雰囲気中での同様実験において、酸化度の異な
る種々の酸化鉄を触媒としてＮＯ濃度の低減効果を調べ
たところ、上記金属鉄及びウスタイト（ＦｅＯ）の他、
マグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）やヘマタイト（Ｆｅ2 Ｏ
3 ）にもＮＯ分解能力のあることが分かった（図２参
照）。しかしＣＯが共存しない条件も含めた総合的な評
価としては、金属Ｆｅ及びウスタイト（ＦｅＯ）が最も
優れたＮＯ分解能力を発揮することが明らかになった。
れた知見によれば、次の様なことが明らかになっている
［呉ら「材料とプロセス」Vol.6 （1993）ｐ１０］。ま
ず不活性ガス雰囲気中にＮＯを存在（ＣＯは非共存）さ
せた場合において、触媒として金属鉄及びウスタイト
（ＦｅＯ）を用いた実験では、該雰囲気中のＮＯ濃度が
有意に減少している（図１参照）。一方ＣＯを共存させ
た還元性雰囲気中での同様実験において、酸化度の異な
る種々の酸化鉄を触媒としてＮＯ濃度の低減効果を調べ
たところ、上記金属鉄及びウスタイト（ＦｅＯ）の他、
マグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）やヘマタイト（Ｆｅ2 Ｏ
3 ）にもＮＯ分解能力のあることが分かった（図２参
照）。しかしＣＯが共存しない条件も含めた総合的な評
価としては、金属Ｆｅ及びウスタイト（ＦｅＯ）が最も
優れたＮＯ分解能力を発揮することが明らかになった。
【００１１】もっともこの実験では、用いた酸化鉄の表
面が雰囲気の還元性ガスによって低級酸化鉄に還元され
ていくため、酸化度の高いマグネタイトやヘマタイトに
も見掛上ＮＯX 分解能力がある様に観察されたものと思
われる。この様なところからＮＯX 分解にとっては、で
きる限り金属Ｆｅやウスタイトの状態にしてＮＯX と接
触させることが一層有効であるとの結論が導かれる。
面が雰囲気の還元性ガスによって低級酸化鉄に還元され
ていくため、酸化度の高いマグネタイトやヘマタイトに
も見掛上ＮＯX 分解能力がある様に観察されたものと思
われる。この様なところからＮＯX 分解にとっては、で
きる限り金属Ｆｅやウスタイトの状態にしてＮＯX と接
触させることが一層有効であるとの結論が導かれる。
【００１２】この様なＮＯX 分解能が大きく認められる
のは、燃焼中のコークス近傍のみであり（肥田ら：鉄と
鋼、６６（１９８０）ｐ１８０１）、平均的な雰囲気ガ
ス中には多くの酸素が含まれて酸化性雰囲気が形成され
ている。従って単に金属Ｆｅ、或はウスタイトに代表さ
れる各段階のＦｅ酸化物を共存させるだけでは、希望す
るＮＯX 低減効果は得られない。
のは、燃焼中のコークス近傍のみであり（肥田ら：鉄と
鋼、６６（１９８０）ｐ１８０１）、平均的な雰囲気ガ
ス中には多くの酸素が含まれて酸化性雰囲気が形成され
ている。従って単に金属Ｆｅ、或はウスタイトに代表さ
れる各段階のＦｅ酸化物を共存させるだけでは、希望す
るＮＯX 低減効果は得られない。
【００１３】この様なところから本発明者らは、コーク
スの製造過程中にＦｅ酸化物を共存させ、コークス化過
程における還元性雰囲気によってこれらを金属Ｆｅに還
元させるという着想を得て本発明の完成に到達したので
ある。Ｆｅ酸化物はコークス化過程で還元されて金属Ｆ
ｅ或は酸化度の低いＦｅ酸化物となり、コークス中に取
込まれて分離し難くなるため、通気阻害といった前記不
都合も解消されるに至ったのである。
スの製造過程中にＦｅ酸化物を共存させ、コークス化過
程における還元性雰囲気によってこれらを金属Ｆｅに還
元させるという着想を得て本発明の完成に到達したので
ある。Ｆｅ酸化物はコークス化過程で還元されて金属Ｆ
ｅ或は酸化度の低いＦｅ酸化物となり、コークス中に取
込まれて分離し難くなるため、通気阻害といった前記不
都合も解消されるに至ったのである。
【００１４】従って本発明はコークスの製造過程中にＦ
ｅ酸化物等を加えてコークス化を行うことにより、金属
Ｆｅを含む様なＦｅ含有コークスを効率良く製造し得た
点に骨子を有するものであり、以下実施例に基づいて本
発明をより一層詳細に説明する。従って以下述べる説明
は、本発明を制限する主旨のものではない。
ｅ酸化物等を加えてコークス化を行うことにより、金属
Ｆｅを含む様なＦｅ含有コークスを効率良く製造し得た
点に骨子を有するものであり、以下実施例に基づいて本
発明をより一層詳細に説明する。従って以下述べる説明
は、本発明を制限する主旨のものではない。
【００１５】尚本発明に用いられる鉄分原料は特に限定
されないが、圧延スラッジ（鋼の圧延工程で発生する酸
化鉄粉）、ダスト類（高炉や転炉での発生粉）の様なも
のを鉄資源として利用し得るという利点がある。特に圧
延スラッジは高水分であるため、多くの乾燥エネルギー
が必要であり、且つ油分があるため黒煙発生や異臭発生
等の問題があり、これまで有効な処理法が確立されてい
なかった。本発明ではこれを有効利用できるので、製鉄
所廃棄物の無害化と鉄資源の回収という優れた効果が発
揮されることとなった。
されないが、圧延スラッジ（鋼の圧延工程で発生する酸
化鉄粉）、ダスト類（高炉や転炉での発生粉）の様なも
のを鉄資源として利用し得るという利点がある。特に圧
延スラッジは高水分であるため、多くの乾燥エネルギー
が必要であり、且つ油分があるため黒煙発生や異臭発生
等の問題があり、これまで有効な処理法が確立されてい
なかった。本発明ではこれを有効利用できるので、製鉄
所廃棄物の無害化と鉄資源の回収という優れた効果が発
揮されることとなった。
【００１６】
【実施例】原料石炭と、該石炭に対して粘結性を示さな
い成分（例えば粉コークスや無機物等）を添加して製造
したコークスは、一般に該添加量が多くなるにつれてコ
ークス強度が低下すると言われている。従って例えば通
常の水平式室炉でコークスを製造する場合は、金属Ｆｅ
等を内在し、且つ水平方向への押出力を受けた段階でも
該押出力に十分耐えて塊形状を維持し得る様な強度（Ｄ
Ｉ15 150 が要求目安となる）を有することが必要であ
る。一方シャフト炉の様な底部排出型の炉体を用いる場
合は、上記した水平式室炉を用いる場合ほどの強度は要
求されないが、コークス化過程で金属Ｆｅ等を含有し得
る最低限度の強度は要求される。
い成分（例えば粉コークスや無機物等）を添加して製造
したコークスは、一般に該添加量が多くなるにつれてコ
ークス強度が低下すると言われている。従って例えば通
常の水平式室炉でコークスを製造する場合は、金属Ｆｅ
等を内在し、且つ水平方向への押出力を受けた段階でも
該押出力に十分耐えて塊形状を維持し得る様な強度（Ｄ
Ｉ15 150 が要求目安となる）を有することが必要であ
る。一方シャフト炉の様な底部排出型の炉体を用いる場
合は、上記した水平式室炉を用いる場合ほどの強度は要
求されないが、コークス化過程で金属Ｆｅ等を含有し得
る最低限度の強度は要求される。
【００１７】そこでまず水平式室炉の場合の必要強度に
ついて説明する。本発明者らは、上記の様な所望強度を
有するコークス燃料を製造するための条件としては、原
料石炭の性状が大きな影響因子になるのではないかと考
えた。そこでT-Fe含有量が２系列（４％と９％）の異な
るコークスを、種々の流動度（粘結性の指標）を有する
多種類の原料石炭を用いて製造すると共に、ここに得ら
れたコークスについて、その強度（ＤＩ15 150 ）を調べ
た。図３は原料石炭の流動度とＤＩ15 150 の関係を示す
グラフであり、各系列とも、原料石炭の流動度が大きい
ほどＤＩ15 150が上昇してくる。そして後記実験例によ
って明らかにする通り、ＮＯX 分解能を十分に発揮する
為にはコークス中のＴ−Ｆｅは４〜９％であることが好
適であるが、Ｔ−Ｆｅが４％のコークスでは、前記ＤＩ
15 150 を達成する為に必要な原料石炭流動度は１００dd
pmであり、Ｔ−Ｆｅが９％のコークスではその値が４０
０ddpmに高まった。即ちＦｅ分が多くなるにつれて所望
強度維持の為に必要な石炭流動度が高くなっているので
ある。従って本発明においては、必要とするＦｅ内在量
を考慮して、原料石炭の種類を、流動度基準で選択する
との結論が得られるが、その目安としては、コークス中
にＴ−Ｆｅは少なくとも４％必要であるから（後記説明
参照）、水平式室炉でコークスを製造するときの原料石
炭としては１００ddpm以上の流動度を有することが絶対
的に必要となるのである。
ついて説明する。本発明者らは、上記の様な所望強度を
有するコークス燃料を製造するための条件としては、原
料石炭の性状が大きな影響因子になるのではないかと考
えた。そこでT-Fe含有量が２系列（４％と９％）の異な
るコークスを、種々の流動度（粘結性の指標）を有する
多種類の原料石炭を用いて製造すると共に、ここに得ら
れたコークスについて、その強度（ＤＩ15 150 ）を調べ
た。図３は原料石炭の流動度とＤＩ15 150 の関係を示す
グラフであり、各系列とも、原料石炭の流動度が大きい
ほどＤＩ15 150が上昇してくる。そして後記実験例によ
って明らかにする通り、ＮＯX 分解能を十分に発揮する
為にはコークス中のＴ−Ｆｅは４〜９％であることが好
適であるが、Ｔ−Ｆｅが４％のコークスでは、前記ＤＩ
15 150 を達成する為に必要な原料石炭流動度は１００dd
pmであり、Ｔ−Ｆｅが９％のコークスではその値が４０
０ddpmに高まった。即ちＦｅ分が多くなるにつれて所望
強度維持の為に必要な石炭流動度が高くなっているので
ある。従って本発明においては、必要とするＦｅ内在量
を考慮して、原料石炭の種類を、流動度基準で選択する
との結論が得られるが、その目安としては、コークス中
にＴ−Ｆｅは少なくとも４％必要であるから（後記説明
参照）、水平式室炉でコークスを製造するときの原料石
炭としては１００ddpm以上の流動度を有することが絶対
的に必要となるのである。
【００１８】一方シャフト炉の様な底部排出型炉では、
コークス排出時の塊状維持が課題となるのではなく、排
出コークス中でのＦｅ分保持が課題となる。そこで種々
の流動度を有する幾つかの原料石炭を選んで夫々にＦｅ
含有鉱物を１６．８％添加しシャフト炉によるコークス
製造を行い、シャフト炉から排出されたコークス中の鉄
分歩留りを調べた。結果は図４に示す通りであり、原料
石炭の流動度が高いほどＦｅ歩留りが高くなっている。
これは流動度が高くなるほど粘結性が強くなるからであ
ると説明される。Ｆｅ歩留りとしては、生産性を考慮す
れば少なくとも２／３（約６７％）は望まれる。その観
点から図４を見ると、底部排出炉を使用する場合の原料
石炭としては、歩留り維持の為、流動度１０ddpm以上の
ものでなくてはならないとの結論が得られる。
コークス排出時の塊状維持が課題となるのではなく、排
出コークス中でのＦｅ分保持が課題となる。そこで種々
の流動度を有する幾つかの原料石炭を選んで夫々にＦｅ
含有鉱物を１６．８％添加しシャフト炉によるコークス
製造を行い、シャフト炉から排出されたコークス中の鉄
分歩留りを調べた。結果は図４に示す通りであり、原料
石炭の流動度が高いほどＦｅ歩留りが高くなっている。
これは流動度が高くなるほど粘結性が強くなるからであ
ると説明される。Ｆｅ歩留りとしては、生産性を考慮す
れば少なくとも２／３（約６７％）は望まれる。その観
点から図４を見ると、底部排出炉を使用する場合の原料
石炭としては、歩留り維持の為、流動度１０ddpm以上の
ものでなくてはならないとの結論が得られる。
【００１９】次にＮＯX 分解能力の観点からコークス中
のＦｅ含有量及びＦｅ存在形態について説明する。まず
表１に示す化学成分を有し且つ流動度１０００ddpmの原
料石炭を選び、これに表２の組成からなる鉄鉱石粉末
（−１２５μｍ）を、表３に示す混合比率及び充填密度
となる様に加えて箱型容器に充填した。
のＦｅ含有量及びＦｅ存在形態について説明する。まず
表１に示す化学成分を有し且つ流動度１０００ddpmの原
料石炭を選び、これに表２の組成からなる鉄鉱石粉末
（−１２５μｍ）を、表３に示す混合比率及び充填密度
となる様に加えて箱型容器に充填した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】上記の箱型容器を９５０℃の電気炉に入れ
て１８時間加熱乾留した。得られた製品コークスのＤＩ
はいずれも７５％以上であり、水平式室炉でのコークス
製造に不都合のないことが確認できた。尚該製品コーク
スの化学組成は表４に示す。
て１８時間加熱乾留した。得られた製品コークスのＤＩ
はいずれも７５％以上であり、水平式室炉でのコークス
製造に不都合のないことが確認できた。尚該製品コーク
スの化学組成は表４に示す。
【００２４】
【表４】
【００２５】表４によると、コークス中のＴ−Ｆｅ量に
かかわらず、Ｔ−Ｆｅ中の５４〜６３％が金属Ｆｅであ
り、Ｔ−Ｆｅに対する金属Ｆｅの含有率は非常に安定し
ていることが分かる。尚ＦｅＯは０．１〜１．７％と低
値を示しており、コークス製造過程で鉄鉱石中の相当量
が金属Ｆｅに還元され、一部はコークス冷却過程中に再
酸化されたものであろうと推察された。
かかわらず、Ｔ−Ｆｅ中の５４〜６３％が金属Ｆｅであ
り、Ｔ−Ｆｅに対する金属Ｆｅの含有率は非常に安定し
ていることが分かる。尚ＦｅＯは０．１〜１．７％と低
値を示しており、コークス製造過程で鉄鉱石中の相当量
が金属Ｆｅに還元され、一部はコークス冷却過程中に再
酸化されたものであろうと推察された。
【００２６】尚原料石炭中成分のうち、酸化鉄等との反
応により消費された物質（主として炭素）の量、及び製
品コークス冷却過程中の再酸化に際して導入される酸素
の量はいずれも不明である。従って精度は若干劣るかも
知れないが、原料配合中のＴ−Ｆｅと製品コークス中の
Ｔ−Ｆｅから配合した鉄分の歩留りを求めた。結果は表
５に示す。
応により消費された物質（主として炭素）の量、及び製
品コークス冷却過程中の再酸化に際して導入される酸素
の量はいずれも不明である。従って精度は若干劣るかも
知れないが、原料配合中のＴ−Ｆｅと製品コークス中の
Ｔ−Ｆｅから配合した鉄分の歩留りを求めた。結果は表
５に示す。
【００２７】
【表５】
【００２８】表５に見られる通り、原料石炭への添加鉄
分が多いほど鉄分の歩留りが低下する傾向を示した。歩
留りの低いことは経済的に好ましいことではないが、歩
留り６７％を経済性の限界を考えると、添加鉄分は９％
以下にするのが好ましいとの結論が得られる。
分が多いほど鉄分の歩留りが低下する傾向を示した。歩
留りの低いことは経済的に好ましいことではないが、歩
留り６７％を経済性の限界を考えると、添加鉄分は９％
以下にするのが好ましいとの結論が得られる。
【００２９】最後にコークス中に鉄分が含有されること
に基づく脱硝効果への寄与を説明する。表４に示した様
な成分組成からなるコークスを小型電気炉内で燃焼さ
せ、ＮＯX 発生挙動を調べた。
に基づく脱硝効果への寄与を説明する。表４に示した様
な成分組成からなるコークスを小型電気炉内で燃焼さ
せ、ＮＯX 発生挙動を調べた。
【００３０】結果は図５，６に示す通りであり、図５は
１０００℃の雰囲気ガス温度中で予熱した後燃焼させた
場合、図６は８００℃の雰囲気ガス温度中で予熱した後
燃焼させた場合を夫々示す。図５，６から明らかである
様に、コークス中の窒素成分が一酸化窒素（ＮＯ）と二
酸化窒素（ＮＯ2 ）に転換される比率は、コークス中の
鉄分含有率が多くなるにつれて減少している。特に雰囲
気ガス温度が高い図５の場合はその傾向が一層顕著であ
り、コークス中の鉄分が０．６％から４％に増加すると
（表４及び図５参照）窒素酸化物（ＮＯ＋ＮＯ2 ）への
転換率が１０％程度低くなっており、ＮＯX が低温燃焼
になる程発生し易くなることも合わせ考えれば、ＮＯX
抑制の為にはコークス中に少なくとも４％の鉄分（Ｔ−
Ｆｅ）が含まれていることが必要である。一方上限につ
いては図５，６の傾向から見る限り特に定める必要はな
い。しかしながらコークス製造工程における歩留りデー
タ（表４参照）から考えて、約９％を一応の上限目安と
考えることができる。
１０００℃の雰囲気ガス温度中で予熱した後燃焼させた
場合、図６は８００℃の雰囲気ガス温度中で予熱した後
燃焼させた場合を夫々示す。図５，６から明らかである
様に、コークス中の窒素成分が一酸化窒素（ＮＯ）と二
酸化窒素（ＮＯ2 ）に転換される比率は、コークス中の
鉄分含有率が多くなるにつれて減少している。特に雰囲
気ガス温度が高い図５の場合はその傾向が一層顕著であ
り、コークス中の鉄分が０．６％から４％に増加すると
（表４及び図５参照）窒素酸化物（ＮＯ＋ＮＯ2 ）への
転換率が１０％程度低くなっており、ＮＯX が低温燃焼
になる程発生し易くなることも合わせ考えれば、ＮＯX
抑制の為にはコークス中に少なくとも４％の鉄分（Ｔ−
Ｆｅ）が含まれていることが必要である。一方上限につ
いては図５，６の傾向から見る限り特に定める必要はな
い。しかしながらコークス製造工程における歩留りデー
タ（表４参照）から考えて、約９％を一応の上限目安と
考えることができる。
【００３１】尚上記鉄分（Ｔ−Ｆｅ）の中には、金属Ｆ
ｅとして存在するものと酸化鉄として存在するものが含
まれる。この点で前記図２を更に詳細に検討すると、同
図から理解できる様に、Ｆｅ3 Ｏ4 やＦｅ2 Ｏ3 はＮＯ
x を還元する力が若干劣る。従ってコークス中のＴ−Ｆ
ｅが殆どＦｅ3 Ｏ4 やＦｅ2 Ｏ3 で構成されているとす
ると、これらが酸化力の高いＦｅＯや金属Ｆｅまで還元
されるに必要な還元性雰囲気と還元時間が与えられなけ
れば、十分なＮＯX 低減効果は期待できなくなるであろ
う。しかるに焼結ベッド内では酸化鉄を十分還元するこ
とができる還元条件は期待できない。そこで本発明者ら
はこれらを総合的に勘案して種々検討した結果、コーク
ス中には少なくとも金属Ｆｅとして２％以上存在する必
要があるとの結論に到達した。
ｅとして存在するものと酸化鉄として存在するものが含
まれる。この点で前記図２を更に詳細に検討すると、同
図から理解できる様に、Ｆｅ3 Ｏ4 やＦｅ2 Ｏ3 はＮＯ
x を還元する力が若干劣る。従ってコークス中のＴ−Ｆ
ｅが殆どＦｅ3 Ｏ4 やＦｅ2 Ｏ3 で構成されているとす
ると、これらが酸化力の高いＦｅＯや金属Ｆｅまで還元
されるに必要な還元性雰囲気と還元時間が与えられなけ
れば、十分なＮＯX 低減効果は期待できなくなるであろ
う。しかるに焼結ベッド内では酸化鉄を十分還元するこ
とができる還元条件は期待できない。そこで本発明者ら
はこれらを総合的に勘案して種々検討した結果、コーク
ス中には少なくとも金属Ｆｅとして２％以上存在する必
要があるとの結論に到達した。
【００３２】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されているの
で、コークス中に含有された鉄分、特に金属Ｆｅによっ
て、焼結鉱製造プロセスにおけるＮＯX の発生量を十分
抑制できることとなった。
で、コークス中に含有された鉄分、特に金属Ｆｅによっ
て、焼結鉱製造プロセスにおけるＮＯX の発生量を十分
抑制できることとなった。
【図１】Ｆｅ及びＦｅ酸化物によるＮＯの還元効果を示
すグラフ。
すグラフ。
【図２】Ｆｅ及びＦｅ酸化物の存在によるＮＯ濃度への
影響を示すグラフ。
影響を示すグラフ。
【図３】原料石炭の流動度と生成コークスの強度（ＤＩ
15 150 ）の関係を示すグラフ。
15 150 ）の関係を示すグラフ。
【図４】原料石炭の流動度と生成コークス中への鉄分歩
留量の関係を示すグラフ。
留量の関係を示すグラフ。
【図５】コークス中の鉄分含有量とＮＯX の関係を示す
グラフ（予熱雰囲気温度：1000℃）。
グラフ（予熱雰囲気温度：1000℃）。
【図６】コークス中の鉄分含有量とＮＯX の関係を示す
グラフ（予熱雰囲気温度：800℃）。
グラフ（予熱雰囲気温度：800℃）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 健 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓 2222番地１株式会社神戸製鋼所 加古川 研究地区内 (72)発明者 岩切 治久 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓 2222番地１株式会社神戸製鋼所 加古川 研究地区内 (72)発明者 森岡 耕一 兵庫県加古川市尾上町池田字池田開拓 2222番地１株式会社神戸製鋼所 加古川 研究地区内 (56)参考文献 特開 昭50−1022（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−33902（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10L 9/10 C22B 1/16
Claims (4)
- 【請求項１】 コークスを主体とし、該コークス中に金
属Ｆｅを２％以上含有すると共に、Ｔ−Ｆｅとしては該
コークス中に４〜９％含有するものであることを特徴と
する焼結鉱製造用燃料。 - 【請求項２】 請求項１に記載の焼結鉱製造用燃料を水
平式室炉を用いて製造するに当たり、流動度が１００dd
pm以上の石炭と鉄分含有物質を原料として用いることを
特徴とする焼結鉱製造用燃料の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の焼結鉱製造用燃料を底
部排出型炉を用いて製造するに当たり、流動度が１０dd
pm以上の石炭と鉄分含有物質を原料として用いることを
特徴とする焼結鉱製造用燃料の製造方法。 - 【請求項４】 鉄分含有物質として、粒径０．５ｍｍ以
下のものを９０％以上含有するものを用いる請求項２ま
たは３に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05061985A JP3141608B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 焼結鉱製造用燃料及び該燃料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05061985A JP3141608B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 焼結鉱製造用燃料及び該燃料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271878A JPH06271878A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3141608B2 true JP3141608B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=13186995
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05061985A Expired - Fee Related JP3141608B2 (ja) | 1993-03-22 | 1993-03-22 | 焼結鉱製造用燃料及び該燃料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3141608B2 (ja) |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP05061985A patent/JP3141608B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06271878A (ja) | 1994-09-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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