JP6148230B2 - 合金鉄の熔錬における還元度の改善方法 - Google Patents
合金鉄の熔錬における還元度の改善方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6148230B2 JP6148230B2 JP2014515237A JP2014515237A JP6148230B2 JP 6148230 B2 JP6148230 B2 JP 6148230B2 JP 2014515237 A JP2014515237 A JP 2014515237A JP 2014515237 A JP2014515237 A JP 2014515237A JP 6148230 B2 JP6148230 B2 JP 6148230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- smelting furnace
- concentrate
- raw material
- smelting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 51
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims description 45
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims description 25
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 236
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 117
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 38
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 26
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 25
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 16
- 239000013067 intermediate product Substances 0.000 claims description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 11
- BIJOYKCOMBZXAE-UHFFFAOYSA-N chromium iron nickel Chemical compound [Cr].[Fe].[Ni] BIJOYKCOMBZXAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 8
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 7
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011504 laterite Substances 0.000 claims description 5
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 5
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 4
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 229910001039 duplex stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000009854 hydrometallurgy Methods 0.000 description 2
- UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N iron nickel Chemical compound [Fe].[Ni] UGKDIUIOSMUOAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- -1 flux Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/005—Manufacture of stainless steel
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
- C21C5/5264—Manufacture of alloyed steels including ferro-alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0006—Adding metallic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0037—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 by injecting powdered material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/16—Sintering; Agglomerating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B1/00—Preliminary treatment of ores or scrap
- C22B1/14—Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
- C22B1/24—Binding; Briquetting ; Granulating
- C22B1/242—Binding; Briquetting ; Granulating with binders
- C22B1/243—Binding; Briquetting ; Granulating with binders inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/06—Alloys based on chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Description
本発明は、合金鉄の熔錬の際、ステンレス鋼の生産に適したクロム鉄としての被処理材料中の金属成分の還元度を改善する方法に関するものである。本方法によれば、ニッケル含有材料が合金鉄に投入される。
国際公開公報WO 2010/092234で知られているように、ニッケル原鉱、ならびに／またはニッケル精鉱、またはニッケル原鉱および／もしくはニッケル精鉱の溶融物から沈殿させた中間生成物を、鉄含有クロマイト精鉱および結合剤ペレットとともにクロム鉄の生産工程で凝集させて、まずこれをニッケル含有材料から生産し、ニッケル含有材料の乾燥および焼成をペレットの１段階熱処理、つまり焼結工程内で有利に行なうという方法がある。ペレットの熱処理で対象物は強化され、熱処理された対象物は、所望に応じて別々の工程段階の間を基本的には完全に移送することができる。必要ならば、ペレットは、焼結前に予熱しておくことができる。熱処理された対象物は、所望に応じて、別々の工程段階の間を基本的には完全に移送可能である。熱処理した対象物は、所望に応じて、別々の工程段階または処理装置間での対象物の移送に際して、コンパクト化することができる。焼結し、したがって強化されたペレットは、還元条件で行なう熔錬工程で原料として用いられる。その場合、これは、熔錬製品ニッケル含有合金鉄、すなわちクロム鉄ニッケルとして受け入れられる。
上述の国際公開公報WO 2010/092234はこのように、主として、焼結によるニッケル含有ペレットの生産に関する。その代り、焼結ペレットの熔錬条件については、正確な記載がない。しかし、エネルギー効率を述べる際、ペレットに含まれるニッケルがペレットにおけるクロム還元に対して触媒作用を及ぼし、したがって合金鉄生産における還元剤の原単位、有利には炭素が減少することが記載されている。
驚くべきことに、ここで観測されたのは、ペレットに含まれるニッケルがクロマイトペレットにおけるクロムの還元に触媒作用を及ぼすのみならず、クロマイトの熔錬に使われる炉の供給物に含まれるニッケルによって、熔錬工程で熔錬炉の供給物に含まれるすべての本質的金属成分、すなわち鉄、クロムおよびニッケルの還元が改善されることである。本発明の目的は、この驚くべき知見を利用し、クロマイト材料の熔錬工程における還元度を増す従前より効率的な方法を達成することであり、本方法では、除去すべき材料を熔錬するニッケル含有材料へ合金生成することによって熔錬中のクロマイトにおける金属成分の還元を改善し、同時にステンレス鋼の生産に適したプレアロイ、すなわちクロム鉄ニッケルを得ることである。本質的特徴事項は、添付の特許請求の範囲に記載されている。
本発明によれば、合金鉄生産におけるニッケル含有材料の熔錬前に被熔錬原料へクロマイトとして合金生成され、その場合、ニッケル含有によって、ニッケル含有材料自体を管理して合金鉄中の金属成分として還元させると同時に、供給材料に含まれる金属成分の還元が改善される。本発明によれば、合金鉄に加えるニッケル量によって、合金鉄における金属成分の還元度を有利に調整できると同時に、所望の含有量のニッケルを含む合金鉄を様々なニッケル含有量のクロム鉄ニッケル合金として得ることができる。所望の含有量のニッケルを含むクロム鉄ニッケル合金を使用して、例えば様々なステンレス鋼をオーステナイト系または二相ステンレス鋼として生産することができる
本発明による方法では、ニッケル含有原料として、少なくとも部分的に酸化ニッケルを、少なくとも部分的にニッケル原鉱および／もしくはニッケル精鉱を、または少なくとも部分的にニッケル原鉱および／もしくはニッケル精鉱の浸出および／もしくは沈殿によって得られるニッケル含有中間生成物を使用することができる。ニッケル含有原料は、熔錬工程へクロム鉄原料とともに投入される。熔錬炉への投入に先立って、ニッケル含有原料を前処理して、焼結されたペレットをニッケル含有材料からクロム鉄原料とともに形成するか、またはニッケル含有原料をクロマイトペレットとは別途前処理する。ニッケル含有原料の前処理を行なって、熔錬炉へ投入するニッケル含有原料の一部をクロマイトペレットとともに前処理し、またニッケル含有原料の一部をクロマイトペレットとは別途前処理することも可能である。様々な前処理をすることで、熔錬炉に投入され様々な金属成分の還元を促進するニッケル含有原料は、例えば部分的にニッケル含有水酸化中間生成物や、部分的に硫化ニッケルまたはラテライトニッケル精鉱とすることができる。
本発明による方法で利用するニッケル含有原料は、有利には、鉱山または他の湿式冶金工程からのニッケル含有水酸化中間生成物であり、この中間生成物は、ラテライトニッケルおよび／もしくは硫化ニッケル原鉱の溶融物から、ならびに／または硫化物原鉱のニッケル含有精鉱から沈殿させたものである。この種のニッケル含有水酸化中間生成物は、例えば、ラテライトニッケルもしくは硫化ニッケルの原鉱またはニッケル精鉱の加圧浸出、大気浸出または堆積浸出からのニッケル含有中間生成物、ならびにニッケル含有材料の溶剤抽出工程またはイオン交換工程から受け取った溶剤抽出溶液、逆抽出溶液または精製溶液のニッケル含有沈殿生成物である。本発明の方法では、原料として炭酸塩または硫酸塩ニッケル材料も使用できる。さらに、硫化ニッケル精鉱自体、および湿式冶金で沈殿させたニッケル硫化中間生成物は、本方法のニッケル含有原料に適している。
本発明によれば、熔錬炉に投入するニッケル含有材料の量は、熔錬炉へ投入する前処理された材料の総質量の5〜25 重量パーセント、好ましくは10〜20 重量パーセントの範囲内で調整する。熔錬炉へ投入するニッケル含有量を調整すると、エネルギー経済上好ましい還元条件の達成、および／またはそれぞれの場合に好ましいステンレス鋼の生成に適したプレアロイ、すなわちクロム鉄ニッケルの生成が考えられる。少量添加のニッケル含有原料を用いると、還元度は低く維持され、その場合、低ニッケル含有量の合金鉄、すなわちクロム鉄ニッケルが生ずる。この種の低ニッケル含有量の合金鉄は、とくに二相ステンレス鋼等級の生成に好ましいプレアロイである。多く添加したニッケル含有原料を用いると、還元度が増し、熔錬生成物中のニッケル含有量も増える。この種のニッケル含有量の多いクロム鉄ニッケルは、ニッケル含有量の多いオーステナイト系のステンレス鋼等級の生成に使用するのが好ましい。
本発明の方法によれば、熔錬炉に投入するニッケル含有原料の前処理において、有利には、ニッケル原料の微細構造および組成を考慮する。ニッケル含有原料が、例えばニッケル含有溶融物の溶液から沈殿させた鉱山または他の湿式冶金工程のニッケル含有中間生成物であり、この中間生成物が前処理としてとりわけ高温で焼成を行なう必要がある場合、ニッケル含有原料の前処理は、クロマイトペレットの生成およびペレットの焼結とともに行なわれる。これに対して本発明による方法のニッケル含有原料が、例えば酸化ニッケル、ニッケル原鉱および／またはニッケル精鉱としてあり得る乾燥の他に何ら本質的な高温での前処理を要さない材料であれば、ニッケル含有原料は、クロマイトペレットの投入とともに熔錬炉へ供給することができる。ニッケル含有原料の微細構造および組成は、熔錬炉への投入に先立ってクロマイトのペレット作成とは別に原料を前処理しニッケル含有原料をクロマイトペレットの焼結工程へ供給することが有利なものにすることができる。
本発明による方法では、予熱装置を備えた熔錬炉を有利に使用して、熔錬炉にはいる供給物を予熱装置を通して熔錬炉へ投入するようにする。本発明によれば、前処理したニッケル含有原料は予熱装置にも導入され、遅くともここでニッケル含有物は、熔錬炉に投入される他の材料と接触するようになる。熔錬炉では、ニッケル含有物はクロマイトペレットとともに、所望の組成を有するクロム鉄ニッケルに熔錬され、このクロム鉄ニッケルは、その組成に応じて、有利には、例えばオーステナイト系または二相ステンレス鋼の生成に利用することができる。
本発明によって、閉じたサブマージドアーク炉でニッケル含有原料の熔錬を有利に行なえば、還元熔錬工程で発生する一酸化炭素ガスを、片や、例えばクロマイトペレットの焼結に、また場合によっては他の前処理および予熱に、また他方では、例えば熔錬生成物、すなわちクロム鉄ニッケルから生成されたステンレス鋼の製造経路におけるさまざまな工程に利用することができる。
本発明による方法は、添付の実施例によってさらに詳細に説明される。
鉄およびクロムを含有するクロマイト精鉱ならびにニッケルを含有する中間生成物から混合物を形成し、この混合物へ結合剤として1.2 重量パーセントのベントナイトおよび3 重量パーセントのスラグ形成材料、フラックス、石灰石または珪灰石のいずれかを加えた。表１には、混合物におけるクロム、鉄、ニッケル、炭素およびイオウの含有量が重量パーセントで示され、これに10 重量パーセント(Test 1)および20 重量パーセント(Test 2)の水酸化ニッケルを加えた。さらに表１では、比較材料(REF)として混合物が示され、この混合物には水酸化ニッケルを加えなかった。
結合剤を含有し表１の各材料を呈する混合物をペレット状にして焼結した。焼結したペレットの一部を代表的にスラグ形成剤および還元剤とともに熔錬炉へ送った。
表１に記載の材料を熔錬した。表２には、当該熔錬生成物におけるクロム、鉄、ニッケル、炭素およびケイ素の含有量が、さらには金属成分、すなわちクロム、鉄およびニッケルの熔錬生成物への回収率が示されている。炭素含有量は、金属合金の組成および平衡に応じて異なる。投入回分は、ケイ素の熔錬生成物への還元にもある程度十分な量の炭素を有している。供給合金は、原料および生成バルク供給物における酸化ケイ素を有している。
焼結したペレットの一部について、実験室規模で熱重量測定を行ない、これは、最大温度1550 oCまでの異なる温度領域で熔錬工程を表す条件においてペレットの金属成分、すなわちクロム、鉄およびニッケルの還元度をモニタするためである。表３には、1400 oCおよび1550 oCの温度におけるクロム(Crmet/Crtot)、鉄(Femet/Fetot)およびニッケル(Nimet/Nitot)の還元度について、熱重量測定の結果を示す。
ニッケル含有原料をペレットに加えると、クロムおよび鉄の1550 oCの温度における還元度が実質的に増加し、ニッケルの還元度がTest 2 ニッケル含有量で100 %近くまで増加すると同時に、クロムでは15 %を超え、鉄では70 %を超える。焼結したペレットにおける全金属成分、すなわちクロム、鉄およびニッケルについて還元度がニッケル含有原料の添加によって増すと同時に、熔錬工程の還元条件の達成に還元剤として使用するコークスの必要性が減る。
Claims (17)
- ステンレス鋼の生産に適したクロム鉄ニッケルを熔錬する際、クロマイト精鉱の金属成分の還元度を改善する方法において、該方法は、前記クロマイト精鉱をニッケル含有原料とともに熔錬炉に供給し、ニッケル含有原料の量によって前記クロム鉄ニッケルの金属成分として含まれるクロム、鉄およびニッケルの所望の還元度を得ることを特徴とするクロマイト精鉱の金属成分の還元度の改善方法。
- 請求項１に記載の方法において、前記ニッケル含有原料は、前記熔錬炉へ供給する材料の総量の5〜25 重量パーセントを供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項２に記載の方法において、前記ニッケル含有原料は、前記熔錬炉へ供給する材料の総量の10〜20 重量パーセントを供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし３のいずれかに記載の方法において、前記熔錬中、前記クロマイト精鉱におけるクロム含有量の少なくとも2.6 %が還元されることを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし４のいずれかに記載の方法において、前記熔錬中、前記クロマイト精鉱における鉄含有量の少なくとも37.4 %が還元されることを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし５のいずれかに記載の方法において、前記ニッケル含有原料の少なくとも一部は、前記熔錬炉の前記クロマイト精鉱から生産されたペレット中へ供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし６のいずれかに記載の方法において、前記ニッケル含有原料の少なくとも一部から得られる焼結されたペレットは、前記熔錬炉への供給に先立って前記クロマイト精鉱のペレットとは別に形成されることを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし７のいずれかに記載の方法において、前記熔錬炉には、前記ニッケル含有原料として少なくとも部分的に酸化ニッケルを供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし８のいずれかに記載の方法において、前記熔錬炉には、前記ニッケル含有原料として少なくとも部分的にニッケル原鉱および／またはニッケル精鉱を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし９のいずれかに記載の方法において、前記熔錬炉には、前記ニッケル含有原料として少なくとも部分的に、ニッケル原鉱および／またはニッケル精鉱の浸出および／または沈殿によって得られたニッケル含有中間生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１０に記載の方法において、前記熔錬炉には、少なくとも部分的に、ラテライトニッケルもしくは硫化ニッケル原鉱、またはニッケル精鉱の加圧浸出によって得られたニッケル含有中間生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１０に記載の方法において、前記熔錬炉には、少なくとも部分的に、ラテライトニッケルもしくは硫化ニッケル原鉱、またはニッケル精鉱の大気浸出によって得られたニッケル含有中間生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１０に記載の方法において、前記熔錬炉には、少なくとも部分的に、ラテライトニッケルもしくは硫化ニッケル原鉱、またはニッケル精鉱の堆積浸出によって得られたニッケル含有中間生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１０に記載の方法において、前記熔錬炉には、少なくとも部分的に、ニッケル含有溶剤抽出溶液のニッケル含有沈殿生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１０に記載の方法において、前記熔錬炉には、少なくとも部分的に、溶剤抽出工程において得られるニッケルを含有する逆抽出溶液のニッケル含有沈殿生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１０に記載の方法において、前記熔錬炉には、少なくとも部分的に、ニッケル含有精製溶液のニッケル含有沈殿生成物を供給することを特徴とする改善方法。
- 請求項１ないし１０のいずれかに記載の方法において、前記熔錬炉には、ニッケル含有材料として、部分的にニッケル精鉱を、また部分的に、ニッケル原鉱および／またはニッケル精鉱の浸出および／または沈殿によって得られたニッケル含有中間生成物を供給することを特徴とする改善方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20110200A FI123241B (fi) | 2011-06-13 | 2011-06-13 | Menetelmä pelkistymisasteen parantamiseksi ferroseosta sulatettaessa |
| FI20110200 | 2011-06-13 | ||
| PCT/FI2012/050580 WO2012172168A1 (en) | 2011-06-13 | 2012-06-08 | Method for improving the reduction degree in the smelting of ferroalloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014523966A JP2014523966A (ja) | 2014-09-18 |
| JP6148230B2 true JP6148230B2 (ja) | 2017-06-14 |
Family
ID=44206736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014515237A Active JP6148230B2 (ja) | 2011-06-13 | 2012-06-08 | 合金鉄の熔錬における還元度の改善方法 |
Country Status (20)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20140116202A1 (ja) |
| EP (1) | EP2718476A4 (ja) |
| JP (1) | JP6148230B2 (ja) |
| KR (2) | KR20140012754A (ja) |
| CN (1) | CN103732774A (ja) |
| AP (1) | AP3866A (ja) |
| AT (1) | AT513441B1 (ja) |
| AU (1) | AU2012270290B2 (ja) |
| BR (1) | BR112013031991A8 (ja) |
| CA (1) | CA2843210A1 (ja) |
| DE (1) | DE112012002439T5 (ja) |
| FI (1) | FI123241B (ja) |
| MX (1) | MX2013014524A (ja) |
| NO (1) | NO347489B1 (ja) |
| RU (1) | RU2600788C2 (ja) |
| SE (1) | SE538994C2 (ja) |
| TW (1) | TWI612147B (ja) |
| UA (1) | UA115863C2 (ja) |
| WO (1) | WO2012172168A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA201309401B (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5977251B2 (ja) | 2010-12-03 | 2016-08-24 | インターデイジタル パテント ホールディングス インコーポレイテッド | マルチ無線アクセス技術キャリアアグリゲーションを実行するための方法、装置、およびシステム |
| KR101902559B1 (ko) | 2011-07-29 | 2018-10-01 | 인터디지탈 패튼 홀딩스, 인크 | 다중 무선 액세스 기술 무선 시스템에서 무선 자원 관리를 위한 방법 및 장치 |
| FI126718B (fi) * | 2013-12-17 | 2017-04-28 | Outotec Finland Oy | Menetelmä ferronikkeliprosessista tulevien pölyjen hyödyntämiseksi ja menetelmällä valmistetut sintratut pelletit |
| CN105506271B (zh) * | 2014-09-24 | 2018-05-08 | 宝钢不锈钢有限公司 | 一种氩氧精炼炉还原用铬矿复合球团及其生产方法和应用 |
| BR112019000146A2 (pt) * | 2016-07-11 | 2019-04-24 | Outotec Finland Oy | processo para fabricar liga de ferrocromo com teor desejado de manganês, níquel e molibdênio |
| EP3481969B1 (en) * | 2016-07-11 | 2020-05-13 | Outotec (Finland) Oy | Process for manufacturing chromium and iron bearing agglomerates with different addition of manganese, nickel and molybdenum bearing materials |
| FI128814B (fi) * | 2016-12-30 | 2020-12-31 | Outotec Finland Oy | Menetelmä nikkeliä sisältävien kovetettujen kromiittipellettien tuottamiseksi, menetelmä ferrokrominikkeliseoksen tuottamiseksi ja kovetettu kromiittipelletti |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB759085A (en) * | 1953-06-05 | 1956-10-10 | Chromium Mining & Smelting Cor | Improvements in or relating to ferroalloying materials and process of preparing the same |
| US3525604A (en) * | 1966-10-21 | 1970-08-25 | Edward M Van Dornick | Process for refining pelletized metalliferous materials |
| JPS5335892B2 (ja) * | 1972-05-29 | 1978-09-29 | ||
| ZW9893A1 (en) * | 1992-08-11 | 1993-09-15 | Mintek | The production of stainless steel |
| WO1997020954A1 (en) * | 1995-12-06 | 1997-06-12 | Wmc Resources Ltd. | Simplified duplex processing of nickel ores and/or concentrates for the production of ferronickels, nickel irons and stainless steels |
| US5749939A (en) * | 1996-12-04 | 1998-05-12 | Armco Inc. | Melting of NI laterite in making NI alloyed iron or steel |
| RU2190034C2 (ru) * | 2000-06-26 | 2002-09-27 | Региональное Уральское отделение Академии инженерных наук Российской Федерации | Способ выплавки сплавов из оксидосодержащих материалов |
| CN1306049C (zh) * | 2005-09-16 | 2007-03-21 | 刘沈杰 | 不含结晶水的氧化镍矿经高炉冶炼镍铁工艺 |
| CN1847440A (zh) * | 2006-04-25 | 2006-10-18 | 吴江市东大铸造有限公司 | 镍铬铁合金及生产方法 |
| FI127721B (fi) | 2009-02-11 | 2019-01-15 | Outokumpu Oy | Menetelmä nikkeliä sisältävän ferroseoksen valmistamiseksi |
| RU2406767C1 (ru) * | 2009-04-08 | 2010-12-20 | Александр Валерьевич Кольба | Способ металлотермической плавки металлов и сплавов |
-
2011
- 2011-06-13 FI FI20110200A patent/FI123241B/fi active IP Right Grant
-
2012
- 2012-06-08 AU AU2012270290A patent/AU2012270290B2/en active Active
- 2012-06-08 SE SE1351487A patent/SE538994C2/sv unknown
- 2012-06-08 NO NO20140016A patent/NO347489B1/no unknown
- 2012-06-08 KR KR1020137033113A patent/KR20140012754A/ko active Application Filing
- 2012-06-08 MX MX2013014524A patent/MX2013014524A/es unknown
- 2012-06-08 DE DE112012002439.7T patent/DE112012002439T5/de active Pending
- 2012-06-08 BR BR112013031991A patent/BR112013031991A8/pt not_active Application Discontinuation
- 2012-06-08 CA CA2843210A patent/CA2843210A1/en not_active Abandoned
- 2012-06-08 AP AP2013007314A patent/AP3866A/en active
- 2012-06-08 RU RU2013154744/02A patent/RU2600788C2/ru active
- 2012-06-08 UA UAA201400170A patent/UA115863C2/uk unknown
- 2012-06-08 US US14/125,657 patent/US20140116202A1/en not_active Abandoned
- 2012-06-08 KR KR1020167018517A patent/KR20160087397A/ko active Search and Examination
- 2012-06-08 AT ATA9268/2012A patent/AT513441B1/de active
- 2012-06-08 CN CN201280029431.XA patent/CN103732774A/zh active Pending
- 2012-06-08 JP JP2014515237A patent/JP6148230B2/ja active Active
- 2012-06-08 EP EP12799733.6A patent/EP2718476A4/en not_active Withdrawn
- 2012-06-08 WO PCT/FI2012/050580 patent/WO2012172168A1/en active Application Filing
- 2012-06-13 TW TW101121078A patent/TWI612147B/zh active
-
2013
- 2013-12-12 ZA ZA2013/09401A patent/ZA201309401B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014523966A (ja) | 2014-09-18 |
| NO20140016A1 (no) | 2014-01-08 |
| TWI612147B (zh) | 2018-01-21 |
| SE538994C2 (sv) | 2017-03-14 |
| TW201303037A (zh) | 2013-01-16 |
| CA2843210A1 (en) | 2012-12-20 |
| US20140116202A1 (en) | 2014-05-01 |
| ZA201309401B (en) | 2015-04-29 |
| WO2012172168A1 (en) | 2012-12-20 |
| AP3866A (en) | 2016-10-31 |
| CN103732774A (zh) | 2014-04-16 |
| RU2013154744A (ru) | 2015-07-20 |
| EP2718476A1 (en) | 2014-04-16 |
| KR20160087397A (ko) | 2016-07-21 |
| FI20110200A0 (fi) | 2011-06-13 |
| EP2718476A4 (en) | 2014-11-05 |
| UA115863C2 (uk) | 2018-01-10 |
| FI123241B (fi) | 2013-01-15 |
| AU2012270290A1 (en) | 2014-01-09 |
| RU2600788C2 (ru) | 2016-10-27 |
| NO347489B1 (no) | 2023-11-20 |
| KR20140012754A (ko) | 2014-02-03 |
| SE1351487A1 (sv) | 2014-03-04 |
| DE112012002439T5 (de) | 2014-04-03 |
| BR112013031991A8 (pt) | 2018-04-03 |
| AP2013007314A0 (en) | 2013-12-31 |
| BR112013031991A2 (pt) | 2016-12-20 |
| FI20110200L (fi) | 2012-12-14 |
| AT513441A3 (de) | 2020-03-15 |
| AT513441A2 (de) | 2014-04-15 |
| MX2013014524A (es) | 2014-02-19 |
| AT513441B1 (de) | 2020-03-15 |
| AU2012270290B2 (en) | 2017-02-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6148230B2 (ja) | 合金鉄の熔錬における還元度の改善方法 | |
| EP2396438B1 (en) | Method for producing ferroalloy containing nickel | |
| CN110114481B (zh) | 用于制备含镍的固结铬铁矿球团的方法、用于制备铬铁镍合金的方法和固结的铬铁矿球团 | |
| Zulhan et al. | Evolution of ferronickel particles during the reduction of low-grade saprolitic laterite nickel ore by coal in the temperature range of 900–1250° C with the addition of CaO-CaF 2-H 3 BO 3 | |
| EP3497249A1 (en) | Process for manufacturing ferrochromium alloy with desired content of manganese, nickel and molybdenum | |
| EP2679691B1 (en) | Method for manufacturing an austenitic stainless steel from a nickel laterite ore and a chromite ore | |
| CA2820676C (en) | Method for manufacturing an austenitic stainless steel from a nickel laterite ore and a chromite ore | |
| BR112019000149B1 (pt) | Processo para fabricar aglomerados contendo cromo e ferro com diferente adição de materiais contendo manganês, níquel e molibdênio | |
| Hryhoriev et al. | Research into specifics of recycling the scale of nickel-molybdenum containing precision alloys by the method of hydrogen reduction | |
| Kapure et al. | Process for effective utilization of low grade chromite overburden |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150226 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150707 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151106 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20151116 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20160115 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20160318 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160318 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160622 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20160622 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170201 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170518 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6148230 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |