JPH01252709A - 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 - Google Patents
鉄浴式溶融還元炉の操業方法Info
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- JPH01252709A JPH01252709A JP7586388A JP7586388A JPH01252709A JP H01252709 A JPH01252709 A JP H01252709A JP 7586388 A JP7586388 A JP 7586388A JP 7586388 A JP7586388 A JP 7586388A JP H01252709 A JPH01252709 A JP H01252709A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
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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。
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。
に関する。
［従来の技術］
特開昭６２−１８２２１４号は鉄系合金溶湯の製造装置
で、従来溶鉱炉で製造していた溶銑を、よりコンパクト
な装備で製造する溶融還元炉に関する。しかしこの公報
は製造装置に関するもので、具体的な操業方法を示した
ものではない。
で、従来溶鉱炉で製造していた溶銑を、よりコンパクト
な装備で製造する溶融還元炉に関する。しかしこの公報
は製造装置に関するもので、具体的な操業方法を示した
ものではない。
鉄浴式溶融還元炉の原料として、粉状酸化鉄や粉状炭材
が効率よく使用できると、原料の選択中が拡がり又粉状
物を塊状とする必要がなくなるために望ましい。しかし
従来の操業法では、粉状原料は上吹ランスのジェット流
によって吹き飛ばされる等の理由で、効率よく使用でき
るに至っていない。
が効率よく使用できると、原料の選択中が拡がり又粉状
物を塊状とする必要がなくなるために望ましい。しかし
従来の操業法では、粉状原料は上吹ランスのジェット流
によって吹き飛ばされる等の理由で、効率よく使用でき
るに至っていない。
本発明者等は、先に鉄浴式溶融還元炉で粉状酸化鉄や粉
状炭材を効率よく使用する方法を発明して、特願昭６３
−１７２３８号で特許出願した。
状炭材を効率よく使用する方法を発明して、特願昭６３
−１７２３８号で特許出願した。
本発明者等は、鉄浴式溶融還元炉で、粉状の原料を効率
よく使用する方法を更に研究した結果、本発明をなすに
至った。
よく使用する方法を更に研究した結果、本発明をなすに
至った。
［発明が解決しようとする課題］
本発明は粉状酸化鉄や炭材やあるいはこれ等の両者を効
率よく使用できる鉄浴式溶融還元炉の操業方法を開示す
るものである。
率よく使用できる鉄浴式溶融還元炉の操業方法を開示す
るものである。
［′ｖｓ題を解決するための手段］
本発明は
（１）上底吹きが可能な転炉型の反応容器内の溶鉄と溶
融スラグよりなる溶融物に、粉状酸化鉄は全量を溶鉄に
吹き込み、粉状炭材は全量を溶融スラグ中に吹込み、酸
素ガスの５０％以上は上部ランスから吹酸するに際して
１反応容器内の溶融スラグ量（トン）を常に溶鉄：ｌｔ
（トン）の２０％以上とする事を特徴とする、鉄浴式溶
融還元炉の操業方法であり、また （２）上底吹きが可能な転炉型の反応容器内の溶鉄と溶
融スラグよりなる溶融物に、粉状酸化鉄の全量と粉状炭
材の一部を溶鉄に吹き込み、粉状炭材の残量は溶融スラ
グ中に吹込み、酸素ガスの５０％以上は」二部ランスか
ら吹酸するに際して、反応容器内の溶融スラグ量（トン
）を常に溶鉄量（トン）の２０％以上とする事を特徴と
する。鉄浴式溶融還元炉の操業方法である。
融スラグよりなる溶融物に、粉状酸化鉄は全量を溶鉄に
吹き込み、粉状炭材は全量を溶融スラグ中に吹込み、酸
素ガスの５０％以上は上部ランスから吹酸するに際して
１反応容器内の溶融スラグ量（トン）を常に溶鉄：ｌｔ
（トン）の２０％以上とする事を特徴とする、鉄浴式溶
融還元炉の操業方法であり、また （２）上底吹きが可能な転炉型の反応容器内の溶鉄と溶
融スラグよりなる溶融物に、粉状酸化鉄の全量と粉状炭
材の一部を溶鉄に吹き込み、粉状炭材の残量は溶融スラ
グ中に吹込み、酸素ガスの５０％以上は」二部ランスか
ら吹酸するに際して、反応容器内の溶融スラグ量（トン
）を常に溶鉄量（トン）の２０％以上とする事を特徴と
する。鉄浴式溶融還元炉の操業方法である。
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１反応容器１は例えばＭｇ０−Ｃ系耐大物で内
張すされた転炉型で、炉の下部には底吹き羽口２を備え
、溶鉄中に不活性ガス（例えばＮ２ガス、アルゴンガス
）、酸素ガス、粉状酸化鉄、粉状炭材を吹き込むことが
できる。３は吹酸用の上部ランスで、４は粉状炭材供給
装置、５は溶鉄、６は溶融スラグである。この鉄浴式溶
融還元炉では、溶鉄５と溶融スラグ６よりなる反応容器
１内の溶融物に、塊状炭材や塊状酸化鉄は反応容器の上
部から装入する。粉状酸化鉄の全量あるいは粉状酸化鉄
の全量と粉状炭材の一部は底吹き羽口２から溶鉄中に吹
き込む。第１図は炉底に設けた酸化鉄等の底吹き羽口の
例であるが、溶鉄中への吹き込みは横吹き羽口等を用い
てもよい。
図である１反応容器１は例えばＭｇ０−Ｃ系耐大物で内
張すされた転炉型で、炉の下部には底吹き羽口２を備え
、溶鉄中に不活性ガス（例えばＮ２ガス、アルゴンガス
）、酸素ガス、粉状酸化鉄、粉状炭材を吹き込むことが
できる。３は吹酸用の上部ランスで、４は粉状炭材供給
装置、５は溶鉄、６は溶融スラグである。この鉄浴式溶
融還元炉では、溶鉄５と溶融スラグ６よりなる反応容器
１内の溶融物に、塊状炭材や塊状酸化鉄は反応容器の上
部から装入する。粉状酸化鉄の全量あるいは粉状酸化鉄
の全量と粉状炭材の一部は底吹き羽口２から溶鉄中に吹
き込む。第１図は炉底に設けた酸化鉄等の底吹き羽口の
例であるが、溶鉄中への吹き込みは横吹き羽口等を用い
てもよい。
粉状炭材の全量あるいは溶鉄中に吹込んだ残りの粉状炭
材は粉状炭材供給装置４から溶融スラグ中に吹込んで添
加する。
材は粉状炭材供給装置４から溶融スラグ中に吹込んで添
加する。
第１図は横吹きの粉状炭材供給装置の例で、この例では
粉状炭材はキャリアガス（例えばＮ２ガス、アルゴンガ
ス等の不活性ガス）によってスラグ中に投射されるが、
粉状炭材供給装置を、例えば第２図の如く上部ランス３
に設け、上部ランスからの吹酸と同時に粉状炭材をＮ２
ガス等でスラグ中、 に投射することもできる。第２
図で７は酸素ガス供給路、８は粉状炭材供給路である。
粉状炭材はキャリアガス（例えばＮ２ガス、アルゴンガ
ス等の不活性ガス）によってスラグ中に投射されるが、
粉状炭材供給装置を、例えば第２図の如く上部ランス３
に設け、上部ランスからの吹酸と同時に粉状炭材をＮ２
ガス等でスラグ中、 に投射することもできる。第２
図で７は酸素ガス供給路、８は粉状炭材供給路である。
本発明では粒の大きさが５１ＩＩｌｌ以下の石炭、コー
クス等を粉状炭材といい、大きさが５１１Ｉ曽超のもの
を塊状炭材という。又粒の大きさが３ｍｍ以下の酸化鉄
、鉱石粉等を粉状酸化鉄といい、大きさが３ｍｍ超のも
のを塊状酸化鉄という。
クス等を粉状炭材といい、大きさが５１１Ｉ曽超のもの
を塊状炭材という。又粒の大きさが３ｍｍ以下の酸化鉄
、鉱石粉等を粉状酸化鉄といい、大きさが３ｍｍ超のも
のを塊状酸化鉄という。
本発明は、粉状の原料（炭材、酸化鉄）と塊状の原料の
使用比率を限定するものではないが、前述の如く粉状原
料は反応容器の上部から投入される事はない。
使用比率を限定するものではないが、前述の如く粉状原
料は反応容器の上部から投入される事はない。
酸素ガスは粉状酸化鉄の吹込羽口と同一あるいは別の底
吹羽口から溶鉄中に吹き込まれる。しかし溶鉄中に下部
から吹き込まれる酸素ガスの量は使用する全酸素ガス量
の５０％を超えることはなく、従って使用する全酸素ガ
ス量の５０％以上は上部ランスから吹酸される。
吹羽口から溶鉄中に吹き込まれる。しかし溶鉄中に下部
から吹き込まれる酸素ガスの量は使用する全酸素ガス量
の５０％を超えることはなく、従って使用する全酸素ガ
ス量の５０％以上は上部ランスから吹酸される。
この鉄浴式溶融還元炉では、溶鉄５および溶融スラグ６
よりなる溶融物に、炭材や酸化鉄を連続的あるいは断続
的に加えて、上部ランス３から吹酸し、酸化鉄を鉄に還
元し、溶鉄量を増加せしめ、所定の溶鉄量に達すると出
湯する。最初の溶鉄やスラグは、例えば前回の出湯に際
して溶鉄や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。
よりなる溶融物に、炭材や酸化鉄を連続的あるいは断続
的に加えて、上部ランス３から吹酸し、酸化鉄を鉄に還
元し、溶鉄量を増加せしめ、所定の溶鉄量に達すると出
湯する。最初の溶鉄やスラグは、例えば前回の出湯に際
して溶鉄や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。
本発明では、この鉄浴式溶融還元炉の吹錬の間、スラグ
量（トン）は常に溶鉄量（トン）の２０％以上である６
本発明ではスラグ量が多いが、この多量の溶融スラグは
例えば前回の出湯に際して反応容器内に残留せしめるス
ラグ量を多くする事によっても達成できる。
量（トン）は常に溶鉄量（トン）の２０％以上である６
本発明ではスラグ量が多いが、この多量の溶融スラグは
例えば前回の出湯に際して反応容器内に残留せしめるス
ラグ量を多くする事によっても達成できる。
「作用］
本発明では、粉状酸化鉄は全量を溶鉄に吹き込む。酸化
鉄の還元反応は、下記（１）式の如くに進行する。
鉄の還元反応は、下記（１）式の如くに進行する。
ＦｅＯ＋Ｃ−＋Ｆａ＋ＧＯ−・・・・・・＝・（１）（
１）式は溶融スラブ中でも進行するが、溶鉄中のＣはス
ラグ中のＣよりも反応性がよいために、（１）式の反応
速度は溶鉄中の方が大であり、より効率的に反応は進み
、かつ反応容器の熱負荷を軽減できる。
１）式は溶融スラブ中でも進行するが、溶鉄中のＣはス
ラグ中のＣよりも反応性がよいために、（１）式の反応
速度は溶鉄中の方が大であり、より効率的に反応は進み
、かつ反応容器の熱負荷を軽減できる。
本発明では必要に応じて溶鉄中に酸素ガスを底吹きする
。前記（１）式の酸化鉄の還元反応は吸熱反応であり、
熱収支上、加熱が必要である。下記（２）式は溶鉄や溶
融スラグ中の主たる発熱反応を示す式である。
。前記（１）式の酸化鉄の還元反応は吸熱反応であり、
熱収支上、加熱が必要である。下記（２）式は溶鉄や溶
融スラグ中の主たる発熱反応を示す式である。
○＋Ｃ−＋Ｃ○＋Ｑ１ＫｃａΩ・・・・・・・・・（２
）（２）式で０は酸素ガスで、Ｃは溶鉄中の炭素あるい
は溶融スラグ中の粉状炭材の炭素である６本発明では、
必要に応じて溶鉄中に酸素ガスを底吹きする。この底吹
き酸素ガスは、溶鉄のＣや既に述べた溶鉄に吹き込んだ
粉状炭材のＣと反応して（２）式を進行させる。
）（２）式で０は酸素ガスで、Ｃは溶鉄中の炭素あるい
は溶融スラグ中の粉状炭材の炭素である６本発明では、
必要に応じて溶鉄中に酸素ガスを底吹きする。この底吹
き酸素ガスは、溶鉄のＣや既に述べた溶鉄に吹き込んだ
粉状炭材のＣと反応して（２）式を進行させる。
既に述べた如く１本発明で粉状酸化鉄を使用する際は粉
状炭材も溶鉄中に吹込む事ができるが、必要炭材量は（
１）式と（２）式の反応により、主に決る。
状炭材も溶鉄中に吹込む事ができるが、必要炭材量は（
１）式と（２）式の反応により、主に決る。
例えば多量の粉状炭材を使用する操業で粉状炭材を過量
に溶鉄中に吹き込むと、溶鉄中の溶解する量よりも過剰
の炭材は溶鉄中を通過し、溶融スラグに達し、スラグ中
に懸濁する。従って多量の粉状炭材を使用する操業に際
して、全量あるいは溶鉄中に溶解するよりも過量の粉状
炭材は溶融スラグ中に加える事もできる。
に溶鉄中に吹き込むと、溶鉄中の溶解する量よりも過剰
の炭材は溶鉄中を通過し、溶融スラグに達し、スラグ中
に懸濁する。従って多量の粉状炭材を使用する操業に際
して、全量あるいは溶鉄中に溶解するよりも過量の粉状
炭材は溶融スラグ中に加える事もできる。
鉄浴式溶融還元炉においては、塊状炭材を反応容器の上
部からスラグ上に落下せしめて投入してもスラグに巻き
込まれて、スラグのＣや溶鉄のＣとなって、前記（１）
式の酸化鉄の還元反応を進行せしめるが、粉状炭材を反
応容器の上部から溶融スラグ上に落下せしめると、粉状
炭材は軽いために、反応容器内に発生している強いガス
流によって吹き飛ばされ、スラグのＣや溶鉄のＣとなる
歩留りが低く、熱効率も悪化する。
部からスラグ上に落下せしめて投入してもスラグに巻き
込まれて、スラグのＣや溶鉄のＣとなって、前記（１）
式の酸化鉄の還元反応を進行せしめるが、粉状炭材を反
応容器の上部から溶融スラグ上に落下せしめると、粉状
炭材は軽いために、反応容器内に発生している強いガス
流によって吹き飛ばされ、スラグのＣや溶鉄のＣとなる
歩留りが低く、熱効率も悪化する。
従って本発明では粉状炭材は全量を溶融スラグ中に、あ
るいは溶融スラグと溶鉄中に吹込む。
るいは溶融スラグと溶鉄中に吹込む。
本発明では反応容器内の溶融スラグ量（トン）を常に溶
鋼量（トン）の２０％以上とするが、これはスラグ中の
還元反応量を多くするためであり、第３図に鉄浴式溶融
還元炉における、スラグ量と生産性トン／ｈ（鉄浴式溶
融還元炉で１時間当り製造される溶鉄量）との関係を模
式的に示す。
鋼量（トン）の２０％以上とするが、これはスラグ中の
還元反応量を多くするためであり、第３図に鉄浴式溶融
還元炉における、スラグ量と生産性トン／ｈ（鉄浴式溶
融還元炉で１時間当り製造される溶鉄量）との関係を模
式的に示す。
第３図（Ａ）は、塊状酸化鉄と塊状炭材のみを用いた場
合であり、（Ｂ）は粉状酸化鉄と粉状炭材を用いた場合
である。
合であり、（Ｂ）は粉状酸化鉄と粉状炭材を用いた場合
である。
（Ｂ）の場合には、スラグ量が２０％以下では生産性が
低い。これはスラグ層が薄いためにスラグ中の還元反応
量が少なくなるためと考えられる。
低い。これはスラグ層が薄いためにスラグ中の還元反応
量が少なくなるためと考えられる。
［実施例１コ
第１図に示すような転炉型反応容器で、溶鉄（炭素含有
量約４．５％）５０トンとスラグ２０トンを装入し、鉄
鉱石は３ｍｍ超の塊は反応容器の上方より８トン／ｈで
投入し、３ｍｍ以下の粉は４トン／ｈで溶銑中に吹き込
んだ。炭材は５ｍｍ超の塊は反応容器の上方より８トン
／ｈで投入し、５ｍ＋＋以下の粉は第２図に示した上部
ランス３中の投射口より４トン／ｈでスラグ中に吹きつ
けた。吹酸は上部ランスより８５００ Ｎｍ３／ｈ、底
吹き羽口より５０ＯＮ’ｍ’／ｈとした。
量約４．５％）５０トンとスラグ２０トンを装入し、鉄
鉱石は３ｍｍ超の塊は反応容器の上方より８トン／ｈで
投入し、３ｍｍ以下の粉は４トン／ｈで溶銑中に吹き込
んだ。炭材は５ｍｍ超の塊は反応容器の上方より８トン
／ｈで投入し、５ｍ＋＋以下の粉は第２図に示した上部
ランス３中の投射口より４トン／ｈでスラグ中に吹きつ
けた。吹酸は上部ランスより８５００ Ｎｍ３／ｈ、底
吹き羽口より５０ＯＮ’ｍ’／ｈとした。
この方法で１時間操業したが７．６トンの溶銑が製造で
きた。
きた。
一方、同様の成分の溶鉄５０トンとスラグ８トンを装入
し、他は前記の実施例と同じ条件で１時間操業したが溶
銑の製造量は５．２トンであった。
し、他は前記の実施例と同じ条件で１時間操業したが溶
銑の製造量は５．２トンであった。
［実施例２］
第４図に示すような転炉型反応容器で、溶銑（炭素含有
量約４．５％）５０トンとスラグ２０トンを装入し、鉄
鉱石は、 ３ｍｍ超の塊は反応容器の上方より８トン／
ｈで投入し、３ａｍ以下の粉は４トン／ｈｒで底吹羽口
１０より溶銑６中に吹込んだ。炭材は５ｍｍ超の塊は上
方より８トン／ｈで装入し、５ＩＩｌ１１以下の粉は底
吹羽口１１より１．１トン／ｈで溶銑６中に、又横吹羽
口１２より２゜９トン／ｈでスラブ５中に吹込んだ。吹
酸は上部ランス３より８５０ＯＮ ｍ３／ｈ、底吹羽口
１０より５０ＯＮｍ”／ｈとした。
量約４．５％）５０トンとスラグ２０トンを装入し、鉄
鉱石は、 ３ｍｍ超の塊は反応容器の上方より８トン／
ｈで投入し、３ａｍ以下の粉は４トン／ｈｒで底吹羽口
１０より溶銑６中に吹込んだ。炭材は５ｍｍ超の塊は上
方より８トン／ｈで装入し、５ＩＩｌ１１以下の粉は底
吹羽口１１より１．１トン／ｈで溶銑６中に、又横吹羽
口１２より２゜９トン／ｈでスラブ５中に吹込んだ。吹
酸は上部ランス３より８５０ＯＮ ｍ３／ｈ、底吹羽口
１０より５０ＯＮｍ”／ｈとした。
この方法で１時間操業し、約７．６トンの溶銑が製造で
きた。
きた。
［発明の効果コ
本発明により、鉄浴式溶融還元炉で、大量の粉状酸化鉄
や大量の炭材を使用して、高い生産性で溶鉄を製造する
事が可能となる０本発明は炉体の損傷も少なく、操業も
容易である。
や大量の炭材を使用して、高い生産性で溶鉄を製造する
事が可能となる０本発明は炉体の損傷も少なく、操業も
容易である。
第１図は鉄浴式溶融還元炉の例を示す図、第２図は粉状
炭材の供給装置の例を示す図、第３図は鉄浴式溶融還元
炉のスラグ量と生産性の関係を示す図、 第４図は実施例２の説明図 である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社
炭材の供給装置の例を示す図、第３図は鉄浴式溶融還元
炉のスラグ量と生産性の関係を示す図、 第４図は実施例２の説明図 である。 特許出願人 新日本製鐵株式会社
Claims (2)
- （１）上底吹きが可能な転炉型の反応容器内の溶鉄と溶
融スラグよりなる溶融物に、粉状酸化鉄は全量を溶鉄に
吹き込み、粉状炭材は全量を溶融スラグ中に吹込み、酸
素ガスの５０％以上は上部ランスから吹酸するに際して
、反応容器内の溶融スラグ量（トン）を常に溶鉄量（ト
ン）の２０％以上とする事を特徴とする、鉄浴式溶融還
元炉の操業方法 - （２）上底吹きが可能な転炉型の反応容器内の溶鉄と溶
融スラグよりなる溶融物に、粉状酸化鉄の全量と粉状炭
材の一部を溶鉄に吹き込み、粉状炭材の残量は溶融スラ
グ中に吹込み、酸素ガスの５０％以上は上部ランスから
吹酸するに際して、反応容器内の溶融スラグ量（トン）
を常に溶鉄量（トン）の２０％以上とする事を特徴とす
る、鉄浴式溶融還元炉の操業方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7586388A JPH01252709A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7586388A JPH01252709A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252709A true JPH01252709A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13588514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7586388A Pending JPH01252709A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01252709A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01309911A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-14 | Nisshin Steel Co Ltd | 鉄鉱石の溶融還元法 |
| WO1992012265A1 (en) * | 1990-12-29 | 1992-07-23 | Technological Resources Pty. Limited | Reduction of metal oxides |
| JPH07216426A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-08-15 | Technological Resources Pty Ltd | 転炉製鉄法 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7586388A patent/JPH01252709A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01309911A (ja) * | 1988-06-08 | 1989-12-14 | Nisshin Steel Co Ltd | 鉄鉱石の溶融還元法 |
| WO1992012265A1 (en) * | 1990-12-29 | 1992-07-23 | Technological Resources Pty. Limited | Reduction of metal oxides |
| JPH07216426A (ja) * | 1993-12-22 | 1995-08-15 | Technological Resources Pty Ltd | 転炉製鉄法 |
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