JPH01252712A - 浴融還元炉の操業方法 - Google Patents
浴融還元炉の操業方法Info
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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
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- Manufacture Of Iron (AREA)
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〕
本発明は溶融還元炉の操業方法に関するものである。
［従来の技術］
鉄鉱石の溶融還元法は一般に予備還元工程と溶融還元工
程に分かれるのが通常である。しかして溶融還元炉とし
ては電気炉或は特殊な溶融還元炉が開発されているが、
溶融還元プロセスにあっては、侵蝕性の強い溶融酸化鉄
から如何にして炉内耐火材を保護するかが検討されてき
た。
程に分かれるのが通常である。しかして溶融還元炉とし
ては電気炉或は特殊な溶融還元炉が開発されているが、
溶融還元プロセスにあっては、侵蝕性の強い溶融酸化鉄
から如何にして炉内耐火材を保護するかが検討されてき
た。
例えば特開昭ｆｉｔ −８４８０７号公報は、予備還元
鉱石（酸化鉄）の供給速度が大きい場合でも、スラグ中
のＦｅＯ濃度を低く抑えることができ、溶融還元炉の耐
火物の損傷を低い水準に維持しながら、高い生産性の溶
融還元プロセスを提案している。
鉱石（酸化鉄）の供給速度が大きい場合でも、スラグ中
のＦｅＯ濃度を低く抑えることができ、溶融還元炉の耐
火物の損傷を低い水準に維持しながら、高い生産性の溶
融還元プロセスを提案している。
第３図はそのフローである。
即ち図において、鉄鉱石および石灰石は、鉱石予熱炉１
において、石炭と空気との燃焼反応熱によって加熱され
流動層反応炉２に供給される。
において、石炭と空気との燃焼反応熱によって加熱され
流動層反応炉２に供給される。
流動層反応炉２において、流動状態の予備鉱石および生
石灰に、石炭および酸素或は酸素含有ガスが吹込まれる
。
石灰に、石炭および酸素或は酸素含有ガスが吹込まれる
。
吹込まれた石炭は、予備鉱石との熱交換、および酸素と
の反応による部分燃焼により熱分解し、還元性のガスを
発生するとともに、チャーとなる。
の反応による部分燃焼により熱分解し、還元性のガスを
発生するとともに、チャーとなる。
溶融還元炉４では、上吹きランス５から酸素が浴に向っ
て吹きつけられるとともに、底吹羽口６から浴中に酸素
および石炭等の炭材が吹込まれる。
て吹きつけられるとともに、底吹羽口６から浴中に酸素
および石炭等の炭材が吹込まれる。
そして、供給されるブリケット１７に含まれる炭材１３
、底吹羽口６からの酸素とともに吹込まれる炭材、或は
装入装置７から供給されるコークスなどの炭材と、上吹
きランス５から供給される酸素との反応によって多量の
熱を発生する。
、底吹羽口６からの酸素とともに吹込まれる炭材、或は
装入装置７から供給されるコークスなどの炭材と、上吹
きランス５から供給される酸素との反応によって多量の
熱を発生する。
この多量の熱によってブリケットＩ７中の半還元鉱石は
溶解し、還元が進行し溶鉄１９となる。
溶解し、還元が進行し溶鉄１９となる。
この例では流動層反応炉２における予備還元工程生成物
を塊成化し、これを溶融還元炉４における溶鉄１９とス
ラグ２０界面或はその近傍で優先的に溶解・反応させる
。
を塊成化し、これを溶融還元炉４における溶鉄１９とス
ラグ２０界面或はその近傍で優先的に溶解・反応させる
。
ところで、溶融メタルまたは溶融スラグ浴内に、炉底ま
たは炉側壁に設けた羽目から、ガスまたは固体をインジ
ェクションする溶融還元炉においては、炉内のメタルの
流動が強く、炉底耐大物の損耗が激しく寿命が短い。
たは炉側壁に設けた羽目から、ガスまたは固体をインジ
ェクションする溶融還元炉においては、炉内のメタルの
流動が強く、炉底耐大物の損耗が激しく寿命が短い。
高炉操業においては、炉底保護対策として、原料に砂鉄
を加え、砂鉄中のＴ Ｌ、 ０２を利用している。即ち
、砂鉄中のＴ １０２が高炉内高温部で溶融と、溶融ス
ラグ中（Ｔ Ｌ ０２ ）の濃度が増加すると、高炉下
部の高温かつ強還元雰囲気の条件下で、溶融スラグ中（
Ｔ ｉＯ２）の還元が促進されて、溶鉄中［Ｔｉ］の濃
度が増加する。
を加え、砂鉄中のＴ Ｌ、 ０２を利用している。即ち
、砂鉄中のＴ １０２が高炉内高温部で溶融と、溶融ス
ラグ中（Ｔ Ｌ ０２ ）の濃度が増加すると、高炉下
部の高温かつ強還元雰囲気の条件下で、溶融スラグ中（
Ｔ ｉＯ２）の還元が促進されて、溶鉄中［Ｔｉ］の濃
度が増加する。
溶銑中［Ｔｉ］はＣ（炭素）またはＮ（窒素）と反応し
て、ＴｉＣまたはＴｉＮとなる。このＴｉＣまたはＴｉ
Ｎが炉底に付着し、炉底が保護される。
て、ＴｉＣまたはＴｉＮとなる。このＴｉＣまたはＴｉ
Ｎが炉底に付着し、炉底が保護される。
しかしながら、従来の高炉操業においては、溶融スラグ
中（Ｔ ｉＯ２）や溶銑中［Ｔｔ］の濃度が増加すると
、炉下部通気抵抗が増大し、送風圧力の上昇や吹き抜け
が生じ、高炉操業の悪化をまねくことから、溶融スラグ
（Ｔ ｉＯ２）の適正値の上限は、通常の定常的な高炉
操業条件では、５％程度である。
中（Ｔ ｉＯ２）や溶銑中［Ｔｔ］の濃度が増加すると
、炉下部通気抵抗が増大し、送風圧力の上昇や吹き抜け
が生じ、高炉操業の悪化をまねくことから、溶融スラグ
（Ｔ ｉＯ２）の適正値の上限は、通常の定常的な高炉
操業条件では、５％程度である。
［発明が解決しようとする課Ｈ
メタルまたはスラグ浴内に、炉底または炉側壁に設けた
羽目から、ガスまたは固体をインジェクションする溶融
還元炉においては、高炉炉底におけるよりも、炉内のメ
タルの流動が強く、炉底耐火物の損耗が高炉におけるそ
れよりも激しいため、ＴｉＣまたはＴＩＮの生成を積極
的に促進させ、炉底保護対策を高炉におけるよりもさら
に強力に講じなければならない。
羽目から、ガスまたは固体をインジェクションする溶融
還元炉においては、高炉炉底におけるよりも、炉内のメ
タルの流動が強く、炉底耐火物の損耗が高炉におけるそ
れよりも激しいため、ＴｉＣまたはＴＩＮの生成を積極
的に促進させ、炉底保護対策を高炉におけるよりもさら
に強力に講じなければならない。
高炉操業においては、高炉下部の高温、かつ溶鉄中［Ｓ
ｉｌの濃度が通常３９６以上で、溶銑中［Ｃ］の濃度が
ほぼ飽和であるような強還元雰囲気の条件下で、溶融ス
ラグ中（Ｔ ｚ ０２ ）が還元される。
ｉｌの濃度が通常３９６以上で、溶銑中［Ｃ］の濃度が
ほぼ飽和であるような強還元雰囲気の条件下で、溶融ス
ラグ中（Ｔ ｚ ０２ ）が還元される。
一方、溶融還元炉の操業においては、溶融還元炉内の溶
融スラブ中（Ｆｅｄ）の濃度が通常１％程度ないしはそ
れ以上で、高炉下部におけるような強還元雰囲気の条件
下ではない。
融スラブ中（Ｆｅｄ）の濃度が通常１％程度ないしはそ
れ以上で、高炉下部におけるような強還元雰囲気の条件
下ではない。
そのため、従来の高炉操業において炉底保護対策として
実施されているスラグ組成の条件、すなわち溶融スラグ
（Ｔ ｉＯ２） 濃度が５％までのスラグ組成の条件で
は、溶融還元炉内の溶融スラグ中（Ｔ ｉＯ２）の還元
が充分に進行しないため、ＴｉＣまたはＴｉＮの生成量
も少なく、ＴｉｃまたはＴｉＮの炉底への付着による炉
底保護効果は小さい。
実施されているスラグ組成の条件、すなわち溶融スラグ
（Ｔ ｉＯ２） 濃度が５％までのスラグ組成の条件で
は、溶融還元炉内の溶融スラグ中（Ｔ ｉＯ２）の還元
が充分に進行しないため、ＴｉＣまたはＴｉＮの生成量
も少なく、ＴｉｃまたはＴｉＮの炉底への付着による炉
底保護効果は小さい。
そこで本発明は従来法の課題を解決し、溶融還元炉炉壁
を保護する操業方法を提供するものである。
を保護する操業方法を提供するものである。
［課題を解決するための手段］
本発明は溶融還元炉の操業において炉内溶融スラグの成
分をＴ Ｌ ０２ ； ７〜１５％、ＭｇＯ；１０〜
１８％で、かつ溶融スラグ塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ２：１
．０以上に調整する。
分をＴ Ｌ ０２ ； ７〜１５％、ＭｇＯ；１０〜
１８％で、かつ溶融スラグ塩基度ＣａＯ／ＳｉＯ２：１
．０以上に調整する。
即ち溶融還元炉の操業において、溶融還元炉内の溶融ス
ラグ中（Ｔ Ｉ Ｏ２）の濃度上昇と溶融スラグ中（Ｍ
ｇＯ）ｉ度の上昇、また溶融スラグの塩基度（溶融スラ
グ中（Ｃａｂ）の濃度と溶融スラグ中（Ｓ ｉＯ２）の
濃度の比）の上昇が溶融スラグ中の（Ｔ ｉＯ２）の還
元を促進する。
ラグ中（Ｔ Ｉ Ｏ２）の濃度上昇と溶融スラグ中（Ｍ
ｇＯ）ｉ度の上昇、また溶融スラグの塩基度（溶融スラ
グ中（Ｃａｂ）の濃度と溶融スラグ中（Ｓ ｉＯ２）の
濃度の比）の上昇が溶融スラグ中の（Ｔ ｉＯ２）の還
元を促進する。
第１図は溶融還元炉の模式図である。図において溶融還
元炉４は鉄皮３１、耐火レンガ３２からなり、上吹酸素
ランス５、羽口６を有し、羽口６から０ またはＡ ｒ
ＣＯ２の撹拌ガスが高圧下に吹き込まれる。
元炉４は鉄皮３１、耐火レンガ３２からなり、上吹酸素
ランス５、羽口６を有し、羽口６から０ またはＡ ｒ
ＣＯ２の撹拌ガスが高圧下に吹き込まれる。
操業の進行とともにメタル１９、スラグ２０が生成する
。７は鉱石、炭材（石灰、チャー、コークス）を示す。
。７は鉱石、炭材（石灰、チャー、コークス）を示す。
本発明においては溶融還元炉内の溶融スラグ中（Ｔ Ｌ
０２ ）の濃度を７％以上、かつ溶融スラグ中（Ｍｇ
Ｏ）の濃度を１０％以上、かつ溶融スラグの塩基度（（
Ｃａ Ｏ） ／ （Ｓ ｌ ０２ ） 、溶融スラブ中
（Ｃａ Ｏ）の濃度と溶融スラグ中（Ｓ ｌ ０２ ）
の濃度の比）を１．０以上にすることにより、スラグ層
においては （Ｔ Ｉ Ｏ２） ＋ ２ Ｃ→［Ｔｉ］＋２ＣＯの反
応が進む。
０２ ）の濃度を７％以上、かつ溶融スラグ中（Ｍｇ
Ｏ）の濃度を１０％以上、かつ溶融スラグの塩基度（（
Ｃａ Ｏ） ／ （Ｓ ｌ ０２ ） 、溶融スラブ中
（Ｃａ Ｏ）の濃度と溶融スラグ中（Ｓ ｌ ０２ ）
の濃度の比）を１．０以上にすることにより、スラグ層
においては （Ｔ Ｉ Ｏ２） ＋ ２ Ｃ→［Ｔｉ］＋２ＣＯの反
応が進む。
更にメタル浴においては、
［Ｔｉ］ ＋ ［Ｃ］→Ｔｉｃ
［Ｔｉ］＋［Ｎコ →ＴｉＮ
の反応が進む。
従来の高炉操業においては、溶融スラグ中の（Ｔ １０
２ ）や溶銑中［Ｔｉ］の濃度が増加すると、炉下部通
気抵抗が増大し、送風圧力の上昇や吹き抜けが生じ、高
炉操業の悪化をまねくことから、溶融スラグ（Ｔ １０
２ ）の適正値の上限は、通常の定常的な高炉操業条件
では、５％程度である。
２ ）や溶銑中［Ｔｉ］の濃度が増加すると、炉下部通
気抵抗が増大し、送風圧力の上昇や吹き抜けが生じ、高
炉操業の悪化をまねくことから、溶融スラグ（Ｔ １０
２ ）の適正値の上限は、通常の定常的な高炉操業条件
では、５％程度である。
しかしながら、溶融メタルを覆う溶融スラグの上面から
酸素を吹きつけた°す、溶融メタルまたは溶融スラグ浴
内に、炉底または炉側壁に設けた羽目から、−ガスまた
は固体をインジェクションする溶融還元炉においては、
溶融スラグ中のＴ ｉ Ｏ２；７〜１５％、 ＭｇＯ；
１０〜１８％、Ｃａｂ／５ｉｎ２ ；２４１．０に成
分調整することにより、ＴｉＣまたはＴｉＮの生成に充
分な溶融スラグ中（Ｔ ｉＯ２）の還元、即ち溶融メタ
ル中［Ｔｉ］の濃度が確保できる。
酸素を吹きつけた°す、溶融メタルまたは溶融スラグ浴
内に、炉底または炉側壁に設けた羽目から、−ガスまた
は固体をインジェクションする溶融還元炉においては、
溶融スラグ中のＴ ｉ Ｏ２；７〜１５％、 ＭｇＯ；
１０〜１８％、Ｃａｂ／５ｉｎ２ ；２４１．０に成
分調整することにより、ＴｉＣまたはＴｉＮの生成に充
分な溶融スラグ中（Ｔ ｉＯ２）の還元、即ち溶融メタ
ル中［Ｔｉ］の濃度が確保できる。
［実 施 例］
鉱石中の砂鉄使用量を０〜１００％と変化させ、スフ
’７’ 中（Ｔ ｔ Ｏ２） ａ度ヲ０〜１０．５９６
ｆ：変化させた。ＭｇＯ；１３％、塩基度（Ｃａ Ｏ
／５ｉＯ３）；１．３、浴温１５００℃で操業した。
’７’ 中（Ｔ ｔ Ｏ２） ａ度ヲ０〜１０．５９６
ｆ：変化させた。ＭｇＯ；１３％、塩基度（Ｃａ Ｏ
／５ｉＯ３）；１．３、浴温１５００℃で操業した。
試験転炉（裏張りＭｇ０−Ｃ）で溶融還元実験の操業を
１週間連続して行なった。その期間の平均のスラグ中（
Ｔ ｉＯ２）濃度と、操業後Ｍ１定した炉底の損耗量を
第２図に示す。
１週間連続して行なった。その期間の平均のスラグ中（
Ｔ ｉＯ２）濃度と、操業後Ｍ１定した炉底の損耗量を
第２図に示す。
第２図で明らかなようにスラグ中Ｔ ｉ Ｏ２７ａ度７
％〜１５％において炉底レンガ損耗量は人体一定である
。
％〜１５％において炉底レンガ損耗量は人体一定である
。
［発明の効果］
本発明は溶融還元炉において還元性雰囲気下で炉内スラ
グの成分を調整することによって、炉壁を保護し、炉底
寿命の延長を得て、工業的効果が大である。
グの成分を調整することによって、炉壁を保護し、炉底
寿命の延長を得て、工業的効果が大である。
第１図は本発明の説明図、第２図はスラグ中Ｔ ｉＯ２
と炉底レンガ損耗の図表、第３図は従来例の説明図であ
る。 ２：流動層反応炉 ４：溶融還元炉１９：メタル
浴 ２０ニスラグ層３２：裏張り耐火材 代 理 人 弁理士 茶野木 立 夫手続補正書（
自発） 昭和６３年６月３日
と炉底レンガ損耗の図表、第３図は従来例の説明図であ
る。 ２：流動層反応炉 ４：溶融還元炉１９：メタル
浴 ２０ニスラグ層３２：裏張り耐火材 代 理 人 弁理士 茶野木 立 夫手続補正書（
自発） 昭和６３年６月３日
Claims (1)
- 溶融還元炉の操業において、炉内溶融スラグの成分をＴ
ｉＯ＿２；７〜１５％、ＭｇＯ；１０〜１８％で、かつ
溶融スラグの塩基度ＣａＯ／−ＳｉＯ＿２；１．０以上
に調整することを特徴とする溶融還元炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7847788A JPH01252712A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 浴融還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7847788A JPH01252712A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 浴融還元炉の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01252712A true JPH01252712A (ja) | 1989-10-09 |
Family
ID=13663089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7847788A Pending JPH01252712A (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 浴融還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01252712A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004033730A1 (ja) * | 2002-10-08 | 2004-04-22 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | 酸化チタン含有スラグの製造方法 |
| WO2018014364A1 (zh) * | 2016-07-18 | 2018-01-25 | 东北大学 | 一种含钛混合熔渣熔融还原生产和调质处理的方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6335723A (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-16 | Nippon Steel Corp | 溶融還元製錬におけるフオ−ミング抑制方法 |
-
1988
- 1988-03-31 JP JP7847788A patent/JPH01252712A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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