JPH01252715A - 鉄浴式溶融還元炉の操業方法 - 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］ 特開昭６２−１８２２１４号は鉄系合金溶湯の製造装置
で、従来溶鉱炉法で製造されてきた溶銑を、よりコンパ
クトな設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、揮発分が１
０％以上の炭材（以下高ＶＭ炭材と略記する）の有効な
使用方法を示したものではない。

酸化鉄と炭材とを反応容器内の溶融物に添加して吹酸す
ると、酸化鉄は還元されて溶鉄となる。この際炭材とし
ては例えば石炭等の高ＶＭ炭材やあるいは揮発分が１０
％以下の炭材（以下低ＶＭ炭材と略記する）及びコーク
ス等が使用できる。

低ＶＭ炭材は反応容器内に添加しても揮発するＣやＨが
少ないため、後で述べる如く高い二次燃焼率が得られる
が、資源の制約を伴い、又コークスの場合には乾留設備
を必要とする。

高ＶＭ炭材はコークス炉等の前処理設備が不必要でまた
安価であるが、反応容器内に添加すると、後で述べる如
く、揮発するＣやＨによって二次燃焼率が低くなる。

高ＶＭ炭材を用いて高い二次燃焼率で操業できると好ま
しいが、従来はこの技術に関する報告例はない。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ 本発明は鉄浴式溶融還元炉において、二次燃焼率を高く
保って高ＶＭ炭を使用す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、吹錬の過程で上
部から加える炭材が、下記（１）式の量の高ＶＭ炭材と
、残余の低ＶＭ炭材とよりなることを特徴とする、鉄浴
式溶融還元炉の操業方法である。

Ｗｃｏａｌ／Ｑｏ＝０．４以上〜０．８５以下・・・・
・・川（１）但しＷｃｏａｌ：高ＶＭ炭材の量ｋｇ＋Ｑ
ｏ：炉内に持ち込まれる合計酸素量（Ｎｍ’）（Ｑｏに
は鉱石中の酸素等を含む） 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０反応容器ｌは耐火物で内張すされた転炉状で
、炉の下部には底吹羽口２を備え。

溶鉄４や溶融スラグ５を攪拌しあるいは反応を促進させ
るために、攪拌ガス（例えばＮ、ガス）や酸素ガスや酸
化鉄を吹き込む、３は吹錬用の酸素ランスで、４は溶鉄
、５は溶融スラグである。

この鉄浴式溶融還元炉では、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を、酸素ランス３で吹錬す
るが、吹錬の過程で上部から酸化鉄例えば鉄鉱石と炭材
を加えて、鉄鉱石を鉄に還元し、溶鉄量を増加せしめ、
所定の溶鉄量に達すると出湯する。出湯した溶鉄は例え
ば別に設けた製鋼炉で脱炭され精錬される。最初の溶鉄
や溶融スラグは、例えば前回の出湯に際して溶鉄や溶融
スラブ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。

本発明で揮発分とは、炭材をルツボ中で９００℃で７分
間乾留したときの減量をいい、ガスやタールに相当する
部分である。

通常の石炭は揮発分が２０〜４０％であるため、本発明
の高ＶＭ炭材である。

無煙炭は揮発分が約５％で又コークスは揮発分が１％以
下であるため、これらは本発明の低ＶＭ炭材である。

鉄浴式溶融還元炉においては、反応容器に加えた酸化鉄
の還元剤として、又溶融スラグや鉄浴の温度を確保する
昇熱剤として、又溶融スラグの泡立ちを押えるフォーミ
ング抑制剤として、吹錬の過程で反応容器内に炭材を加
える１本発明ではこの炭材として高ＶＭ炭材と低ＶＭ炭
材とを一緒に加える。

この際の高ＶＭ炭材の添加量Ｗｃｏａｌは、（１）式で
示した量で、炭材の添加量がＷｃｏａｌを超える分は低
ＶＭ炭材を用いる。

ＱＯは炉内に持ち込まれる合計酸素量で、下記（２）式
で表される酸素量をＮ　ｍ　３で表示した値である。

Ｑ　ｏ　＝　（酸素ランス３からの吹酸量）＋（底吹羽
口２からの吹酸量）＋（サイド羽口からの吹酸量）＋（
上部から添加する酸化鉄が持ち込む酸素量）＋（底吹羽
口２からの酸化鉄が持ち込む酸素量）＋（石炭中の酸素
量）＋（羽口２からの冷却ガス等に含まれる酸素量）・
・・・・・・・・・・・（２）鉄浴式溶融還元炉におい
ては、Ｑｏにそって適当な量の炭材を、連続的にあるい
は断続的に反応容器の上部から加える。

尚本発明では、この炭材の添加量Ｗｅ、即ち（高ＶＭ炭
材量）＋（低ＶＭ炭材量）は下記の（３）式の範囲で操
業する。

Ｗｃ／Ｑｏ＝０．８５超〜１．２以下−−−−・−−−
−（３）但しＷｃ　：　　ｋｇ、　Ｑｏ　：　Ｎ　ｍ’
鉄浴式溶融還元炉では、吹錬に先立って、炭材を反応容
器に添加するが、この炭材は吹錬開始時のフォーミング
の抑制を目的とするもので、二次燃焼の向上を目的とす
るものではなく、従って高ＶＭ炭や低ＶＭ炭を適宜使用
する。

［作用及び実施例］ 本発明者等は第１図の反応容器内に溶銑（Ｃ：４．５％
）を５０トン、溶融スラグ（ＣａＯ／ＳｉＯ，：１．２
．　ＭｇＯ：１５％、＾Ｑ　、Ｏ，：１５％）を２０ト
ン装入し、酸素ランス３からの吹酸量を８５０ＯＮｍ３
／ｈ、底吹羽口２からの吹酸量：　５０ＯＮ　ｍ３／ｈ
、上部からの鉄鉱石添加量＝１２トン／ｈ、底吹羽口２
からは酸化鉄の添加なし、炭材添加量は高ＶＭ炭８．３
　ｔ／ｈ、低ＶＭ炭（無煙炭を使用）３，６　ｔ／ｈで
、約１時間吹錬した。尚吹錬の際のスラグ厚さは１００
０ｍｍで、スラグキャビティー深さは６００ｍｍとした
。この際のＷｃｏａｌ／Ｑｏは０．７０でＷｃ／Ｑｏは
１．０１であった。本発明者等はこの吹錬の過程で、Ｗ
ｃ中の高Ｖ間炭材と低ＶＭ炭材の割合を変えて、その際
の二次燃焼率を調べた。尚二次燃焼率は、下記（４）式
とした。

η（二次燃焼率）＝　（Ｃ０２＋Ｈ，０）／（Ｃｏ２＋
ＧＯ＋）！、Ｏ÷Ｈ２）・・・・・・・・・（４） この吹錬におけるＷ　ｃｏａ　ｌ　／　Ｑ　ｏと、その
際のηを第２図に・印で示した。

第２図にみられる如く、Ｗ　ｃｏａ　ｌ　／　Ｑ　ｏが
０．８５以下では二次燃焼率ηは４０〜６０％で高いが
、０．８５を超えると二次燃焼率ηは急に低下する。従
って本発明では、Ｗ　ｃｏａ　ｌ　／　Ｑ　ｏを０．８
５以下とする。

Ｗ　ｃｏａ　ｌ　／　Ｑ　ｏが０．４以下の領域は二次
燃焼率は高いが、炭材は低ＶＭ炭材が主となるために、
高Ｖ間炭材の使用量は少なく、本発明のメリットも小さ
い。従って本発明ではＷｃｏａｌ／Ｑｏを０．４以上と
する。

Ｗｃｏａｌ／Ｑｏが０．８５以上で二次燃焼率が低くな
る理由としては、Ｗｃｏａｌ／Ｑｏが０．８５以下では
高Ｖ間炭材と低ＶＭ炭材の併用によって、高Ｖ間炭材か
らの揮発分は有効に燃焼して二次燃焼率は高いが、Ｗｃ
ｏａｌ／Ｑｏが０．８５を超えると、高Ｖ間炭材からの
揮発分がソリューション反応を活発にして、二次燃焼率
が低下すると考えられる。

［発明の効果コ 本発明によって、鉄浴式溶融還元炉において、二次燃焼
率を高く保って、高ＶＭ炭を使用することができる。

【図面の簡単な説明】

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、 第２図はＷｃｏａｌ／Ｑｏと二次燃焼率の関係を示す図
である。 第１図 第２図 Ｗｃｏａｌ／Ｑｏ　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 鉄浴式溶融還元炉において、吹錬の過程で上部から加え
   る炭材が、揮発分が１０％以上で下記（１）式の量の炭
   材と、揮発分が１０％未満の炭材とよりなることを特徴
   とする、鉄浴式溶融還元炉の操業方法 Ｗｃｏａｌ／Ｑ＿ｏ＝０．４以上〜０．８５以下・・・
   （１）但しＷｃｏａｌ：揮発分が１０％以上の炭材の量
   ｋｇ、Ｑ＿ｏ：炉内に持ち込まれる合計酸素量Ｎｍ＾３
   （鉱石中の酸素等を含む）