JPH01116016A - 溶融還元炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、転炉型の回転炉を用いてクロム鉱石あるい
は鉄鉱石を溶融還元してフェロクロムや銑鉄を製造する
溶融還元炉にライニングを施こしｔ溶融還元炉に関する
ものである。

〈従来の技術〉 近年、溶融還元法によってクロム鉱石や鉄鉱石全転炉型
回転炉によって溶融還元する技術が開発されている。そ
の製造プロセスとしては例えば予め種湯を装入した炉内
に予熱したクロム鉱石、ろるいは鉄鉱石を還元剤でるる
コークス、無煙炭、造滓剤でろる石灰等と共に炉内に装
入し、酸素を吹込んで還元ｔおこなうものが一般に知ら
れている。

このプロセスは、既に周知の通り上底吹きによる転炉製
鋼法がペースとなっており、溶融還元炉の内張り耐火物
としては従来の転炉で使用実績の良好なＭｇＯ−Ｃ、Ｍ
ｇＯ−ＣａＯ−Ｃ、ＭｇＯ−ＭｇＣＯ５。

Ｃａｃｔ、−Ｃ等の黒鉛結合の塩基性黒鉛含有耐火物が
多く使用されている。これらの耐火物（煉瓦）は、広い
範囲の塩基度を有するスラグに対する耐食性に優れ、特
に耐熱衝撃性に優れ、転炉では、高耐用を示している０
しかし溶融還元炉用の耐火物（煉瓦）としては適性充分
なものとは云い難い。

〈発明が解決しょうとする問題点〉 前述し九通り、黒鉛結合黒鉛含有耐火物は、転炉におい
て、格段に優れ比特性全発揮するものの溶融還元炉では
、次の問題がめる。溶融還元法における還元プロセスは
次の通りである。クロム鉱石の還元について詳述すると
還元反応の主体は、クロム鉱石とコークス、無煙炭、造
滓剤の混合層は、上吹き酸素によるコークス、無煙炭の
燃焼熱によって予熱溶融し％溶融クロム鉱石はさらに混
合層中のコークスに二つてＣｒ、Ｏ，＋３Ｃ−＋３（Ｃ
ｒ）＋３ＣＯ反応によって還元が進行する。発生ＣＯガ
スは上吹き酸素との反応によって、２ＣＯ＋０．→２Ｃ
Ｏ，の発熱反応が炉口部で発生する。したがって、炉口
部では高温かつ酸化雰囲気となる。

このような溶融還元法における雰囲気はスラグ浴下部で
は、還元雰囲気でめり、スラグ浴より上部は高温酸化雰
囲気となる。

この条件下で従来の黒鉛結合黒鉛含有塩基性耐火物を内
張りした場合、スラグ浴から下の溶融金属浴部は底吹き
酸素ガスによる強攪拌によっても耐用性を示し、スラグ
浴部でも塩基度１．０−２．０のスラグに対して高耐用
を示し’ｆｔ。

一方、スラグ浴上部ではＣＯ！の多い高温酸化雰囲気と
なり、黒鉛とＭｇＯの反応によってＭｇＯ粒が損傷され
るばかりでなく、黒鉛が優先的に酸化され著しい強度の
低下金も友らし著しく損耗速度が大きくなる。

この対策としてＭｇ、Ａ１．Ｃａ、Ｓｉ等の金属？添加
し、耐酸化性を向上させた黒鉛結合黒鉛含有塩基性煉瓦
、たとえばＭｇＯ＝　７５％、Ｃ＝２０％。

Ｍｇ、ＡＩ＝５％等の煉瓦を内張りすることも試みられ
、ある程度の耐用向上が図られたが、基本的な改善には
到らなかった。本発明はフェロクロム。

銑鉄の溶融還元忙適性の高いライニング構造を有する溶
融還元炉を提供する九めになされたものでるる。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は炉内へクロム鉱石あるいは鉄鉱石を還元剤およ
び造滓剤と共に供給し、この炉内に酸素全吹込むことＫ
よってクロム鉱石めるいは鉄鉱石全溶融還元し、フェロ
クロムや銑鉄全製造する溶融還元炉において、操業状態
でスラグ浴面下に位置する炉壁部の内張りをカーボンボ
ンドの黒鉛含有塩基性煉瓦で構成し、操業状態でスラグ
浴面ニジ上部に位置する炉壁部の内張りをセラミックボ
ンドの塩基性煉瓦等の酸化物系塩基性煉瓦で構成したこ
とを特徴とする溶融還元炉でおる。

く作用〉 スラグ浴面Ｊ：ｖ上部の高温酸化雰囲気炉用耐火物とし
て発明者らは、炉内条件の解明及び実験室における再現
実験金おこなった結果、従来の黒鉛結合からセラミック
結合の耐火物が高耐用金示すことｔＷ１認Ｌ　ｆｔ　ｏ
具体的には、　Ｍｇ０−Ｃｒｙ’ｓ　＊ＭｇＯ−Ｍｇ０
−Ａｌｔｏｓ等のダイレクトボンドのセラミック結合を
形成する塩基性耐火物が高耐用を示し九。溶融還元炉に
おける炉口部は溶融スラグや溶融金属に浸されることは
なく、スプラッシュ等が煉瓦表面忙付着するのみで、煉
瓦内の気孔を通ってスラグろるいは溶融金属が浸透し九
緻密な変質層全形成することはなく、セラミック結合塩
基性耐火物の欠点でるる構造スポールの発生はない。

一方、熱衝撃による損傷に対しては処理〜処理間の温度
変動全極力小さくするために、保熱の強化等によって対
処可能でめυ、黒鉛結合煉瓦で発生した黒鉛の酸化によ
る組織劣化はなくスラグ浴上部で高耐用全示す。

なお、スラグ浴面下り下部の炉壁内張フは従来転炉で使
用されていたＭｇ０−Ｃ系の煉瓦でも適性は充分である
ことが確認できた。それ故、本発明の溶融還元炉におい
てはスラグ浴面より下部の内張Ｖｔ構成する煉瓦とスラ
グ浴面ニジ上部の内張ジを構成する煉瓦を異る性質の煉
瓦としてそれぞれの煉瓦適性全充分に生かしたものでろ
る。

〈実施例〉 以下に本発明の実施％Ｊ　を第１図に基づいて説明する
。

この実施例における溶融還元炉は６０ｔｏｎ／ｃｈの炉
容を有する転炉型クロム還元炉である。第１図おいて１
は溶融還元炉で、炉内は溶融金属浴Ｍと、クロム鉱石、
コークス、スラグ混合浴域Ｓさらに上部の雰囲気域Ｂに
大別される。この上部の雰囲気域の炉壁部の内張ジにセ
ラミック結合塩基性耐人物であるＭｇ０−Ｃｒ、０．の
ダイレクトボンド煉瓦１ｔライニングし、その他は従来
と同様にＭｇ０−Ｃ煉瓦をライニングした。なお図中り
は上吹ランスＮは底吹ノズルである。それぞれの煉瓦の
組成特性全表−１に示す。特徴的なことはＭｇＯ−Ｃｒ
１Ｏｓ煉瓦はＭｇ０−Ｃ煉瓦に比し耐食性は同等である
が酸化雰囲気下で組織劣化がないことでおる。

約１．５時間要して、溶融還元反応が完了した時溶損速
度を従来のライニング構造と比較して、表−２に示す。

従来に比較して溶損速度が１１５に低減出来、従来、炉
口部が損摩で炉止めしていたが、均一な溶損プロフィー
ルを得ることが可能となり、ライニング寿命の向上、炉
材原単位、炉材原単価の大幅な低減全達成することが出
来た。表−１及び表−２は別紙の通り。

操業時の炉口部の雰囲気条件は１７５０℃でＣｏｗ／Ｃ
Ｏｔ＋Ｃ０＝５０〜６０の高温酸化雰囲気となっており
、第２図に示す：うに従来のＭｇ０−Ｃ煉瓦では稼動面
側で黒鉛の酸化によるぜい弱組織が形成でれており、又
、ＭｇＯ粒も周囲の黒鉛に還元式れ損傷している。一方
本発明のＭｇＯ＝ＣｒｌＯｓダイレクトボンド煉瓦では
、スラグ浸透によるれんが組織の緻密化による亀裂発生
熱衝撃による亀裂発生もなく健全な組織金維持している
。

本発明のライニングでは、従来のＭｇ０−Ｃ全張り時に
比べて、処理〜処理間の炉口部からの放熱による内張り
煉瓦の急冷に伴うスポールを防止する几めに保熱強化し
て操業することは勿論である。

〈発明の効果〉 本発明の溶融還元炉においては内張クライニング構造全
上部の高温酸化雰囲気炉に、セラミック結合塩基性耐火
物全内張りしそれ以外の部分に黒鉛結合黒鉛含有塩基性
耐火物全内張りすることによって、炉全体の溶損速度が
均一となり、大幅な炉寿命延長、炉材コストの低減が図
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶融還元炉の一実施例を示す縦断面説
明図、第２図（Ａ）は本発明のスラグ浴上部における煉
瓦組織図、第２図（Ｂ）は従来のスラグ浴上部における
煉瓦組織図である。 １はセラミック結合塩基性耐火物、２は黒鉛ボンド黒鉛
含有塩基性耐火物、Ｂは雰囲気域、Ｌは上吹ランス、Ｍ
は溶融金属浴、Ｎは底吹ノズル、Ｓはクロム鉱石、コー
クス、スラグ等のスラグ浴。 表　　−２ ヤ／図 ヤ２あｔＡｌ　　　　　　ヤム（Ｅ） イ才ｐ７り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　炉内へクロム鉱石あるいは鉄鉱石を還元剤および造滓
   剤と共に供給し、この炉内に酸素を吹込むことによつて
   クロム鉱石あるいは鉄鉱石を溶融還元してフェロクロム
   や銑鉄を製造する溶融還元炉において、操業状態でスラ
   グ浴面下に位置する炉壁部内張りをカーボンボンドの黒
   鉛含有塩基性煉瓦で構成し操業状態でスラグ浴面より上
   部に位置する炉壁内張りをセラミックボンドの塩基性煉
   瓦等の酸化物系塩基性煉瓦で構成したことを特徴とする
   溶融還元炉。