JPH0215107A - 溶鉄樋式溶融還元方法 - 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、溶鉄樋を流れる溶鉄を熱源・還元媒体として
、これに炭材、鉄分含有原料、酸素源等を供給して鉄分
含有原料中の酸化鉄成分を連続的に溶融還元する方法に
関し、殊に溶融還元法の単位操作である炭材添加、鉄中
炭素による溶融還元、二次燃焼による熱補償の３つの操
作を溶鉄流れ方向に対して互いに独立させて行なうこと
により経済性を大幅に高めることに成功した溶鉄樋式溶
融還元方法に関するものである。

［従来の技術］ 厖大な建設費と維持管理費を要する高炉法に対して、溶
融還元法は、高炉はど大きな設備を必要とせず、また鉄
鉱石等の鉄分含有原料を溶融状態で還元する方法である
から比較的低品位の石炭でも支障なく使用することがで
き、しかも反応速度および反応効率も高いといった利点
を有しているところから近年各社で実用化に向けての研
究が盛んに進められている。

［発明が解決しようとする課題］ 溶融還元法は、使用する炉の形式によって分類され、代
表的なものとしては、回転炉を用いる方法、転炉型鉄浴
炉を用いる方法およびコークス充填型竪型炉を用いる方
法の３種が挙げられるが、これらの方法におりる共通の
問題は、出湯・出滓の連続化ができず、生産性か低いと
いうことである。即ちこれらの方法はいずれも回分式で
溶融還元を行ない、出銑・出滓はたとえば１〜２時間周
期で間欠的に行なわれるので、高炉を用いる連続法に比
べると出湯・出滓作業やそれらの後処理作業が面倒であ
るばかりでなく、後処理炉はその都度冷却されるので熱
効率も低くならざるをえない。

本発明者らはこの様な状況のもとて、設備費および運転
経費の面からしても経済的であり、しかも連続化が可能
で高い生産性を得ることができる様な製鉄法を開発すべ
くかねてより研究を進めており、その成果の一つとして
溶鉄樋式の溶融還元法を開発し、先に特許出願した（特
願昭６２１８６４００号、未公開）。即ちこの方法は種
々の溶鉄製造装置で得られた溶鉄を樋に流しておき、該
流下溶鉄を熱源・還元媒体として、これに炭材、鉄分含
有原料、酸素源を供給して鉄分含有原料の酸化鉄成分の
溶融還元を行なう方法であり、従来の回分式溶融還元法
に比べると、次の様な多くの特長を有している。

■連続操業が可能て生産性が高い。

■設備を著しく小規模化できる。

■溶鉄中に含まれるＳｌやＭｎも還元剤とじて活用され
るので還元剤の消費量が少なく、且つ溶鉄の保有熱も有
効に活用されるから熱効率が高い。

■溶融還元により生成した溶鉄および副生する溶滓は下
流側で効率良く分離・排出されるので後処理性が良い。

しかるに上記先願方法では熱源・還元媒体である溶鉄の
連続流れ場を利用するものでありながら従来の回分式溶
融還元法の概念に捉われていたこともあって、炭材添加
、溶融還元、二次燃焼の各単位操作は夫々はぼ同一箇所
で進行させる構成を採っている。その結果二次燃焼で生
成したｃ　Ｏ２（ｇ）が下記ソリューションロス反応を
起こして還元用炭材を消費し、炭材添加量が増大すると
いう欠点がある。

ＣＯＣ０２（＋Ｃ［溶鉄中Ｃ及びＣ（ｇ）　］・ｚｃｏ
（ｇ）又上記反応は吸熱反応であるので二次燃焼による
熱補償が減殺される。ざらにスラグは連続的に排出され
るものの、−時滞留部分においてＣｏ２カス気泡の放散
がある為スロッピングの発生頻度が増大し、鉄歩留りが
低下すると共に、被包スラグによって二次燃焼熱の着熱
効率が低下するといった問題もかかえている。

本発明の目的は、先願に係る溶鉄樋式溶融還元法の上記
問題点を解決し、溶鉄樋式溶融還元法の経済性並びに作
業性を一層高めようとするものである。

［課題を解決するための手段］ しかして上記目的を達成した本発明の溶鉄樋式溶融還元
方法は、溶鉄樋上を流れる溶鉄に、炭材、鉄分含有原料
、酸素源を供給して鉄分含有原料中の酸化鉄成分を溶融
還元するに当たり、炭材添加位置、鉄分含有原料添加位
置及び酸素源添加位置を溶銑の流れ方向に対して互いに
独立させる点に要旨を有するものである。

［作用］ 本発明方法は、上記構成に示される様に溶融還元の単位
操作を溶鉄樋の溶鉄流れ方向の異なるに位置で実行する
ものであり、例えば溶鉄樋に、溶鉄流れ方向に適当な間
隔を置いてスキンマーを３カ所以上設けて溶鉄樋内の流
通状態を保持しっつ溶鉄樋を区画し、その区画毎に上流
側から順次例えば炭材添加操作、鉄分含有原料添加操作
、酸素源添加操作の各操作を行なう様に構成する。こう
することによって炭材添加位置では二次燃焼領域との分
離が達成され、Ｃ０２による炭材消費（即ちソリューシ
ョンロス反応）が抑制されて溶鉄中の炭素量を効率良く
高めることがで詮る。又吸熱反応であるソリューション
ロス反応が抑制されるので溶鉄温度の降下も防止するこ
とができる。一方鉄分含有原料添加位置では流下溶鉄の
保有熱によって添加原料の溶解が進み、溶解した原料中
の酸化鉄成分は溶鉄中の炭素によって還元され、これに
伴ない溶鉄中のＣＯ量が上昇する。尚ここで発生したス
ラグはスキンマー等によって当該位置に堰止められ、排
滓樋等から系外へ適宜排出される。そして酸素源添加位
置では、原料添加位置との分離によってスラグの持ち込
みが防止され、当該位置の溶鉄表面はスラグによフて被
覆されることなく露出するので、ここに例えば酸素吹込
みランスを挿設して、残存Ｃ及びＣＯを燃焼させると、
燃焼熱は溶鉄に効率良く伝達され、殊に溶湯面上で発生
する二次燃焼熱の着熱効率は飛躍的に高まることになる
。又溶湯面にスラグが殆んど存在しないので燃焼の結果
、ＣＯ２ガス気泡か生成してもスロッピングは発生ゼず
、高い鉄歩留りを得ることがてきる。

以上の様に本発明方法は溶融還元単位操作を個々に独立
して実施することによって溶鉄樋式熔融還元方法の経済
性並びに作業性を飛躍的に高めたものであるか、各単位
操作の実施順序並ひに繰返し回数については上記説明に
拘束されるものではない。又本発明では各単位操作を分
離しているので未反応炭材やスラグをサクションポンプ
によって分離回収し、再利用することもてきる。

［実施例］ 第１図は溶鉄樋１の溶鉄流下刃向に対して上流側から順
に炭材添加、熔融還元、昇熱の各単位操作を互いに独立
して行ない得る様に構成した溶鉄樋式溶融還元法の実施
例を示す模式図であり、各単位操作領域はスキンマー６
．７．８によって１区画されている。

第１図に示される溶融還元設備を用いて第１表に示す操
作条件下に溶融還元操業を行なったところ、各単位操作
を分離実施しない先願の溶鉄樋式溶融還元法に比へて１
９２Ｔ／日の溶鉄を増産することができ、このときの着
熱効率は８０％、鉄歩留りは９４％であった。又同操業
における溶鉄温度及び溶鉄中炭素量の推移は第２図に示
す通りであった。

第３，４図は他の実施例を示す模式図で、第３図では溶
鉄樋の上流側から順に昇熱、炭材添加、溶融還元の各単
位操作を実施し得る様に設備を構成している。又第４図
では各単位操作の順序は第１図例と同様であるが、炭材
添加操作はランスによらずに炭材供給用ベルトコンベア
を使用し、炭材添加位置と鉄分含有原料添加位置の間に
落差を設けて溶鉄落下流による攪拌効果を高め、溶融還
元反応を一層促進させるように構成している。

［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており以下要約する効果を
得ることがてきる。

（１）二次燃焼反応によって生成したＣＯＣ０２（によ
るソリューションロス反応を抑制することができ、炭材
使用量を大幅に節減することかできる。

（２）着熱効率を高めることができ、経済的に熱補償す
ることができる。

（３）スロッピングを防止することができ、鉄歩留りを
高めることかできる。

（４）溶融還元領域における反応効率が高まり、単位時
間当たりの溶鉄生産量を増大させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１．３．４図は本発明の実施例を示す模式図、第２図
は第１図の実施例における溶鉄温度及び溶鉄中炭素量の
推移を示すグラフである。 １・・・溶鉄樋　　　　　３・・・炭材供給ランス４・
・・原料供給ランス　５・・・酸素吹込ランス６．７．
８・・・スキンマー　９，９ａ、９ｂ・・・排滓樋・・
・サクションポンプ Ｃ・・・炭材 Ｓ・・・スラグ Ｍ・・・溶鉄 兜脳明駆 （ｐ） 兜沫子ＱＶ＠＜Φ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶鉄樋上を流れる溶鉄に、炭材、鉄分含有原料、酸素源
   を供給して鉄分含有原料中の酸化鉄成分を溶融還元する
   に当たり、炭材添加位置、鉄分含有原料添加位置及び酸
   素源添加位置を溶鉄の流れ方向に対して互いに独立させ
   ることを特徴とする溶鉄樋式溶融還元方法。