JPH01195212A - 鉄浴式溶融還元炉における粉炭の使用方法 - 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］ 本発明は、鉄浴式溶融還元炉により溶鉄を製造する方法
に関する。

［従来の技術］ 鉄浴式溶融還元炉の操業方法としては、酸化鉄と塊状の
石炭を反応容器の上部から反応容器内の溶融物に投入し
ながら吹酸する方法が行われている。一般に石炭採掘、
輸送の際に粒度が１ｍｍ以下の石炭粉が多量発生するた
め、塊状の石炭に替えて石炭粉が使用できると好ましい
が、石炭粉は軽いために反応容器の上部から投入すると
、石炭粉は反応容器内の強いガス流で反応容器外に吹き
飛ばされて投入の効果が少ない。

キャリアガスを用いて石炭粉を溶鉄や溶融スラグ中に吹
込むことはできるが１石炭粉は軽いために、吹込まれた
石炭粉は直ちにスラグ表面に浮上し。

反応容器内の強いガス流で矢張り吹き飛ばされるため、
投入の歩留りが低く、二次燃焼も低下する。

石炭粉は成形工場で塊状に成形することはできるが、こ
の成形工程は炭材のコストアップとなる。

特開昭６２−２２８４１３号公報は、スラグ層中に粉粒
体原料を吹込む方法である。即ち上吹きランスから吹込
むと飛散し、溶鉄中に吹込むには高圧多量のキャリアガ
スを要する問題点の解決方法に関する。

しかしこの方法は下記の理由で炭材粉の吹込方法ではな
い。即ち酸化鉄はスラグより比重が大きく又生石灰はス
ラグと比重が同等であるためスラグ中に吹込まれた後は
溶鋼やスラグ中にトラップされ得る。しかし炭材粉の嵩
比重は１．Ｏ以下であり、スラグの比重２．５に比べて
著しく小さいため、この方法で吹込んでも炭材粉はスラ
グ表層に直ちに浮上し、上昇気流によって飛散して、上
吹きランスから吹込んだ場合と同じとなる。従ってこの
方法は、炭材については該公報の実施例にも記載の如く
、塊状物として炉口より添加する技術である。

特開昭６１−２２１３２２号公報は、酸化金属の溶融還
元にも関連する方法であるが、これは金属浴中に炭素含
有燃料と酸素ガスを吹込み、この際発生する可燃性ガス
の有効利用に関するもので、炭材粉をスラグ中にトラッ
プする方法ではない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、石炭粉が酸化鉄を還元できるように、石炭粉
をスラグに安定に懸濁させる方法を開示するものである
。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、鉄浴式溶融還元炉において、溶融スラグを嵩
比重が０．５〜１．５になるように泡立たせながら、粒
子の大きさが１ｍｍ以下の石炭粉を泡立たせた溶融スラ
グに達するように連続的あるいは断続的に吹込む事を特
徴とする、鉄浴式溶融還元炉における粉炭の使用方法で
ある。

第１図は本発明を実施する鉄浴式溶融還元炉の例を示す
図である。反応容器ｌは耐火物で内張すされた転炉状で
、スラグ層の高さに設けた石炭粉吹込口２を有している
。石炭粉吹込口は例えば炉の下部に３の如くに設けても
よい。

この酸化鉄の溶融還元炉では、溶鉄４および溶融スラグ
５よりなる反応容器内の溶融物に酸化鉄例えば鉄鉱石と
石炭粉を加えて、ランス６により上吹き吹酸して、酸化
鉄を鉄に還元して溶鉄量を増加せしめ、所定の溶鉄量に
達すると出湯し、例えば別に設けた製鋼炉で出湯した溶
鉄を脱炭し精錬する。最初の溶鉄や溶融スラグは１例え
ば前回の出湯に際して溶鉄や溶融スラグを全量は出湯し
ないで、一部を反応容器内に残留せしめることによって
得られる。

鉄浴式溶融還元炉の溶融スラグの比重は、泡立つていな
い鎮静状態では約２．５である。鉄浴式溶融還元炉にお
いては、酸化鉄が連続的あるいは断続的に反応容器内の
溶融物に加えられている。本発明では溶融スラグの嵩比
重、が０．５〜１．５の範囲で、所定の嵩比重になるよ
うに溶融スラグを泡立たせる。溶融スラグの嵩比重の調
整は、酸化鉄の添加量と粒度がＩＩＩＩＩ１１以下の石
炭粉の吹込量を制御して行う。

［作用］ 第２図は、ＦｅＯの含有量が１０％以下であるスラブの
泡立ちを説明する図である。縦軸は泡立ちの程度で、フ
ォーミング比＝（泡立ちスラグの体積）／（鎮静スラグ
の体積）である。スラグ中の石炭量が多い例えばＡ点の
スラグは、フォーミング比が小さく、泡立ちが少なく、
従って比重が大きいが、スラグ中の石炭量が少ないスラ
グ例えばＢ点のスラグはフォーミング比が大きく、比重
が大兄０．５のスラグとなる。更に石炭量が少ないスラ
グ例えば０点のスラグは、フォーミング比が急激に増大
し、突沸状のスラグとなる。従って本発明ではＡ〜Ｂの
間でスラグの嵩比重を調整する、スラブの嵩比重を制御
する方法としては、　ＦｅＯや石炭量の含有量が異なる
各種のスラグについて、第２図の如くフォーミング比を
測定し、これに基づいて酸化鉄や石炭粉の添加量を調整
してもよいが、例えば第１図の７で示したファイバース
コープを用いて反応容器内の泡立ちスラブの容積を連続
的に観察し、泡立ちスラグの容積が少な過ぎる時は石炭
粉の吹込み量を減らして泡立ちを促進し、又泡立ちスラ
グの容積が大き過ぎる時は石炭粉の吹込量を増して泡立
ちを抑制するように、スラグ容量の６３１察結果を基に
石炭粉の吹込量を調整すると、スラグの嵩比重は容易に
制御できる。

本発明では泡立たせたスラグに石炭粉を連続的にあるい
は断続的に吹き込む。従来の方法では鎮静状態のスラグ
は比重が約２．５で大きいため、この状態のスラグに石
炭粉を吹込むと、比重の差で石炭粉はスラグ表面に直ち
に浮上し、吹飛ばされて失われるため、スラグ中の酸化
鉄を十分還元することはできない。

石炭粉の嵩比重は１．０以下で軽いが、本発明では溶融
スラグの嵩比重を０．５〜１．５に調整しているため、
吹込まれた石炭粉は急速に浮上することはなく、スラグ
中に留まり酸化鉄を還元することができる。粒度が１１
１ＩＩ１１超の石炭粉は、キャリアガスのノズルを来ら
せて吹込み難いが１粒度が１ｍｍ以下の石炭粉は吹込み
が容易である。従って本発明では粒子の大きさが１ｍｍ
以下の石炭粉を使用する。

石炭粉の溶融スラグへの吹込みは、例えば第１図の、ス
ラグ層の高さに設けた石炭粉吹込口２からＮ２等のキャ
リアガスを用いて吹込む。石炭粉の吹込みは又、例えば
第１図の炉の下部に設けた石炭粉吹込口３からＮ２等の
キャリアガスを用いて吹込んでもよい。酸化鉄の溶融還
元炉の操業では溶鉄４は飽和量に近い炭素を含有してい
る事が多い。

従って炉の下部に設けた石炭粉吹込口３から石炭粉を吹
き込んでも、石炭粉が溶鉄に溶解することは少なく、直
ちに浮上してスラグ中に達する。

本発明の、コークス粉を含有せしめた溶融スラグは、上
吹き吹酸によって強く攪拌される。この強い攪拌によっ
て、溶融スラグ中の石炭は酸化鉄を活発に還元して、溶
銑とする。

［実施例］ 第１図に示された反応容器内に溶銑（Ｃ：　４．５％）
を５０トン、スラブ（Ｃａｂ／Ｓｉｎ□：　１．２．　
ＭｇＯ：　１５％。

Ａｌ２２０３：１５％）を２０トン装入し、コークスを
３トン装入し、上吹酸素：　８５０ＯＮｍ’／）Ｉ、底
吹酸素＝５０ＯＮｍ”／Ｈで吹酸しつつ、ＩＩＩＩＩ１
１以下の石炭粉を反応容器の側面に設けたノズルより約
１０．５トン／Ｈの供給速度で吹込み、鉄鉱石は反応容
器の上方がら約１２トン／Ｈで装入した。この際、炉上
部に設けたファイバースコープで反応容器内の泡立ちス
ラブの高さを連続的に観察し、スラグフォーミング比が
２〜３の間になるように、石炭粉の供給速度を調整した
。この状態で約１時間吹錬を行い。

約７．６トンの溶銑が生成し、この際の二次燃焼効率は
５０〜６０％であった。

［発明の効果］ 本発明は、鉄浴式溶融還元炉において、石炭粉を歩留り
よく用いて、酸化鉄を還元できる方法であるため、産業
上の効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する鉄浴に溶融還元炉の例を示す
図、 第２図はスラグの泡立ちを説明する図 である。 特許出願人　　新日本製鐵株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　反応容器内の溶鉄および溶融スラグよりなる溶融物に
   酸化鉄と炭材を加え吹酸して溶鉄を製造する鉄浴式溶融
   還元炉において、溶融スラグを嵩比重が０．５〜１．５
   になるように泡立たせながら、粒子の大きさが１ｍｍ以
   下の石炭粉を連続的あるいは断続的に泡立たせた溶融ス
   ラグに達するように吹込む事を特徴とする、鉄浴式溶融
   還元炉における粉炭の使用方法