JPH0321604B2 - - Google Patents
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- JPH0321604B2 JPH0321604B2 JP58051565A JP5156583A JPH0321604B2 JP H0321604 B2 JPH0321604 B2 JP H0321604B2 JP 58051565 A JP58051565 A JP 58051565A JP 5156583 A JP5156583 A JP 5156583A JP H0321604 B2 JPH0321604 B2 JP H0321604B2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素系固体還元剤の充填層を内蔵し、
下部に高温空気と粉粒状予備還元クロム鉱石とを
吹込む溶融還元炉において、この溶融還元炉に特
有な炉体の高加熱に伴うフラツクス成分から気化
したSiOや粉化したCaO等と炉体との反応を防
ぎ、長時間円滑にフエロクロム製造の溶融還元炉
を操業する操業方法に関するものである。
下部に高温空気と粉粒状予備還元クロム鉱石とを
吹込む溶融還元炉において、この溶融還元炉に特
有な炉体の高加熱に伴うフラツクス成分から気化
したSiOや粉化したCaO等と炉体との反応を防
ぎ、長時間円滑にフエロクロム製造の溶融還元炉
を操業する操業方法に関するものである。
近年、金属酸化物を含有する鉱石の資源は低品
位化、粉鉱化の傾向にある。粉粒体のクロム鉱石
は通常ブリケツトや焼結鉱にし電気炉法により製
造しているが電力原単位は数千kWH／ｔにも達
し、極めてコスト高となつている。
位化、粉鉱化の傾向にある。粉粒体のクロム鉱石
は通常ブリケツトや焼結鉱にし電気炉法により製
造しているが電力原単位は数千kWH／ｔにも達
し、極めてコスト高となつている。
最近は電力によらないフエロクロムの製造技術
として溶融還元法が注目されている。本発明者ら
は先に予備還元炉と溶融還元炉とを直列に結合し
た装置を用いて、粉粒状鉱石から溶融金属を製造
する方法を提案したが、その方法では粉状クロム
鉱石の予備還元に必要な還元剤および熱の供給源
として溶融還元炉の高温排ガスを利用する。また
予備還元炉は粉粒状クロム鉱石を塊成化すること
なく直接使用できるように流動層形式の炉が使用
される。
として溶融還元法が注目されている。本発明者ら
は先に予備還元炉と溶融還元炉とを直列に結合し
た装置を用いて、粉粒状鉱石から溶融金属を製造
する方法を提案したが、その方法では粉状クロム
鉱石の予備還元に必要な還元剤および熱の供給源
として溶融還元炉の高温排ガスを利用する。また
予備還元炉は粉粒状クロム鉱石を塊成化すること
なく直接使用できるように流動層形式の炉が使用
される。
通常、流動層炉では粉粒状鉱石を15〜60％まで
予備還元し、この予備還元された粉粒状粒子は竪
型溶融還元炉の炭素系固体還元剤、主としてコー
クス等の充填層に高温空気、酸素などと一緒に羽
口から吹込まれる。溶融還元炉の内部はレースウ
エイ近傍で2000℃以上、炉壁部も1700℃以上の高
温にさらされることがあり、その為コークスに代
表されるような炭素系固体還元剤の灰中に含まれ
るSiO2やAl2O3等の気化、またフラツクスとして
添加されるCaOの粉化飛散やSiO2の気化、さら
に予備還元クロム鉱石中に含まれるMgO分の気
化等、微粒、気化成分による高温部での炉壁れん
がの損耗が著しく、れんが寿命が短縮したり、炉
壁からの損失熱の増大を招く。
予備還元し、この予備還元された粉粒状粒子は竪
型溶融還元炉の炭素系固体還元剤、主としてコー
クス等の充填層に高温空気、酸素などと一緒に羽
口から吹込まれる。溶融還元炉の内部はレースウ
エイ近傍で2000℃以上、炉壁部も1700℃以上の高
温にさらされることがあり、その為コークスに代
表されるような炭素系固体還元剤の灰中に含まれ
るSiO2やAl2O3等の気化、またフラツクスとして
添加されるCaOの粉化飛散やSiO2の気化、さら
に予備還元クロム鉱石中に含まれるMgO分の気
化等、微粒、気化成分による高温部での炉壁れん
がの損耗が著しく、れんが寿命が短縮したり、炉
壁からの損失熱の増大を招く。
本発明はこのような過酷な条件の下で操業する
フエロクロム溶融還元炉の炉壁を保護し、長時間
の円滑な操業を達成することを目的とするもので
ある。
フエロクロム溶融還元炉の炉壁を保護し、長時間
の円滑な操業を達成することを目的とするもので
ある。
以上の目的を達成するため本発明は、使用炭素
系固体還元剤より小さくサイジングされた塊・小
塊クロム鉱石を炉頂より炉壁部に少量供給するこ
とにより路体保護を強化することを特徴とするも
のである。ここで塊・小塊クロム鉱石とは塊若し
くは小粒状クロム鉱石または粉のクロム鉱石から
塊成化したブリケツト若しくは焼結鉱である。
系固体還元剤より小さくサイジングされた塊・小
塊クロム鉱石を炉頂より炉壁部に少量供給するこ
とにより路体保護を強化することを特徴とするも
のである。ここで塊・小塊クロム鉱石とは塊若し
くは小粒状クロム鉱石または粉のクロム鉱石から
塊成化したブリケツト若しくは焼結鉱である。
クロム鉱石は融点が2000℃以上と高く固体状態
で直接固体炭材と接触してもそれ程反応が進まな
い。微粒のクロムサンドとCaO−SiO2等融体と
の反応はクロムサンドの粒界でまずFe、Alが溶
け出し、その部分が虫が食つたような穴があき、
難溶性のMgO−Cr2O3粒子が残る。それ故、クロ
ム鉱石のスラグへの溶解現象はスラグ基質への完
全な溶解と難溶性のMgO−Cr2O3微細粒子のスラ
グへの分散とが含まれる。そしてその速度を律し
ている過程は本発明者らの広範な研究によればク
ロム鉱石スピネル中のイオンの拡散速度であり、
それ故粒径の大きいクロム鉱石はスラグに対し非
常に大きな耐溶解性を示す。
で直接固体炭材と接触してもそれ程反応が進まな
い。微粒のクロムサンドとCaO−SiO2等融体と
の反応はクロムサンドの粒界でまずFe、Alが溶
け出し、その部分が虫が食つたような穴があき、
難溶性のMgO−Cr2O3粒子が残る。それ故、クロ
ム鉱石のスラグへの溶解現象はスラグ基質への完
全な溶解と難溶性のMgO−Cr2O3微細粒子のスラ
グへの分散とが含まれる。そしてその速度を律し
ている過程は本発明者らの広範な研究によればク
ロム鉱石スピネル中のイオンの拡散速度であり、
それ故粒径の大きいクロム鉱石はスラグに対し非
常に大きな耐溶解性を示す。
以上のように
クロム鉱石は融点が2000℃以上と高く、固体
状態で直接固体炭材と接触してもそれ程反応が
進まないこと。
状態で直接固体炭材と接触してもそれ程反応が
進まないこと。
粒径の大きなクロム鉱石はスラグに対し非常
に大きな耐溶解性を示すこと。
に大きな耐溶解性を示すこと。
さらに高炉内のガス流分布に代表されるよう
に炭素系固体還元剤粒径よりも小さくサイジン
グされた鉱石層は通気抵抗が高く高温ガスが流
れにくくなること。
に炭素系固体還元剤粒径よりも小さくサイジン
グされた鉱石層は通気抵抗が高く高温ガスが流
れにくくなること。
等の効果により、使用炭素系固体還元剤より小さ
くサイジングされた塊・小塊クロム鉱石を炉頂よ
り炉壁部に少量供給することにより炉体を保護す
ることが可能となるものである。
くサイジングされた塊・小塊クロム鉱石を炉頂よ
り炉壁部に少量供給することにより炉体を保護す
ることが可能となるものである。
次に図面に従つて本発明を説明すると、第１図
は本発明の実施に使用するフエロクロム溶融還元
炉の系統図であつて、予備還元炉１内の流動層２
にホツパー８内の粉粒状原料クロム鉱石を供給装
置７を介して原料供給口４から給鉱し、溶融還元
炉３の排ガスを還元ガス導入口９によつて予備還
元炉１の炉底から吹き上げて流動層を形成させて
ここで予備還元し、排ガスは排出口１０、サイク
ロン１１を経て排出し、予備還元生成物排出管５
から溢流した予備還元鉱石は溶融還元炉の予備還
元生成物吹込み口６から羽口に移送し、これを熱
風と共に羽口１５から溶融還元炉３内に吹込み、
一方、溶融還元炉３には炭素系固体還元剤ホツパ
ー１２から供給装置１３を経て炭素系固体還元剤
を装入して充填層を形成させておき、羽口１５か
ら吹込まれた粉粒状予備還元鉱を溶融還元し炉底
排出口１７から排出する。以上のような従来のフ
エロクロム溶融還元系統に塊・小塊クロム鉱石ホ
ツパー２０を付加し、供給装置１９、装入管１８
を介して塊・小塊クロム鉱石を溶融還元炉３の炉
頂より炉壁部に供給すものである。
は本発明の実施に使用するフエロクロム溶融還元
炉の系統図であつて、予備還元炉１内の流動層２
にホツパー８内の粉粒状原料クロム鉱石を供給装
置７を介して原料供給口４から給鉱し、溶融還元
炉３の排ガスを還元ガス導入口９によつて予備還
元炉１の炉底から吹き上げて流動層を形成させて
ここで予備還元し、排ガスは排出口１０、サイク
ロン１１を経て排出し、予備還元生成物排出管５
から溢流した予備還元鉱石は溶融還元炉の予備還
元生成物吹込み口６から羽口に移送し、これを熱
風と共に羽口１５から溶融還元炉３内に吹込み、
一方、溶融還元炉３には炭素系固体還元剤ホツパ
ー１２から供給装置１３を経て炭素系固体還元剤
を装入して充填層を形成させておき、羽口１５か
ら吹込まれた粉粒状予備還元鉱を溶融還元し炉底
排出口１７から排出する。以上のような従来のフ
エロクロム溶融還元系統に塊・小塊クロム鉱石ホ
ツパー２０を付加し、供給装置１９、装入管１８
を介して塊・小塊クロム鉱石を溶融還元炉３の炉
頂より炉壁部に供給すものである。
第２図は塊・小塊クロム鉱石２７の溶融還元炉
３への投入口の部分を示す縦断面図で、溶融還元
炉３の頂部の鉄皮３ａに塊・小塊クロム鉱石２７
を装入する管１８を取り付け、その溶融還元炉へ
の開口部を被覆するように炉頂金物２１を吊下
し、この炉頂金物２１にはストーンボツクス２２
を設けて、装入管１８内を落下して来た塊・小塊
クロム鉱石２７を炉壁側へ導く。炉頂金物２１は
炉内表面を耐火物２３で被覆すると共に、冷却水
２４を通水して冷却保護する。塊・小塊クロム鉱
石２７は炭素系固体還元剤２６より小さくサイジ
ングされており、炉壁に沿つて炉内を降下する。
３への投入口の部分を示す縦断面図で、溶融還元
炉３の頂部の鉄皮３ａに塊・小塊クロム鉱石２７
を装入する管１８を取り付け、その溶融還元炉へ
の開口部を被覆するように炉頂金物２１を吊下
し、この炉頂金物２１にはストーンボツクス２２
を設けて、装入管１８内を落下して来た塊・小塊
クロム鉱石２７を炉壁側へ導く。炉頂金物２１は
炉内表面を耐火物２３で被覆すると共に、冷却水
２４を通水して冷却保護する。塊・小塊クロム鉱
石２７は炭素系固体還元剤２６より小さくサイジ
ングされており、炉壁に沿つて炉内を降下する。
塊・小塊クロム鉱石は前述のように反応がおそ
くスラグに対し耐溶解性が大で、かつ、溶融還元
炉に充填されている炭素系固体還元剤より小さく
サイジングされているので高温ガスの通気抵抗が
高く、炉壁を保護し、フエロクロム溶融還元炉の
長期安定操業が可能となつた。
くスラグに対し耐溶解性が大で、かつ、溶融還元
炉に充填されている炭素系固体還元剤より小さく
サイジングされているので高温ガスの通気抵抗が
高く、炉壁を保護し、フエロクロム溶融還元炉の
長期安定操業が可能となつた。
次に実施例を挙げて本発明の効果を具体的に説
明するが、比較のために従来の基準操業を基準と
して説明する。
明するが、比較のために従来の基準操業を基準と
して説明する。
実施例
第１図、第２図に示す溶融還元装置を用いてク
ロム鉱石の溶融還元を行いフエロクロムを製造し
た。操業条件は次の通りである。
ロム鉱石の溶融還元を行いフエロクロムを製造し
た。操業条件は次の通りである。
(1) 予備還元炉の操業
内径：1.2ｍ
原料：フイリツピン産砂クロム、
平均粒径0.2mm
供給量：基準操業 110Kg／hr
実施例 90Kg／hr
予備還元温度：基準操業 1030℃
実施例 1025℃
予備還元率：基準操業 32％
実施例 35％
(2) 溶融還元炉の操業
原料：コークス…215Kg／hr
平均粒径20mmφ
石灰石…17Kg／hr
送風：加熱温度…520℃
送風量…800Nm3／hr
発生排ガス温度：基準操業 1280℃
実施例 1275℃
発生排ガス成分（CO2＋H2O）：
基準操業 2.7％
実施例 2.8％
炉壁温度：基準操業 1705℃
実施例 1610℃
(3) 実施例で炉壁に供給する塊・小塊クロム鉱石
平均粒径：10mmφ
供給量：20Kg／hr
装入装置：第１図、第２図の通り
第１図に示す炉頂半径方向温度分布測定ゾンデ
２５により炉頂半径方向温度分布を測定した結果
を基準操業と実施例につき第３図に示す。本発明
方法では、炉壁側温度を低下させることができ、
炉体が保護される。第４図は操業10日後における
羽口上部のれんがの損耗状態を比較して描いたも
ので１５は羽口、３０は実施例の操業時の損耗状
態、３１は基準操業時の損耗状態で実施例では損
耗が著しく減少した。
２５により炉頂半径方向温度分布を測定した結果
を基準操業と実施例につき第３図に示す。本発明
方法では、炉壁側温度を低下させることができ、
炉体が保護される。第４図は操業10日後における
羽口上部のれんがの損耗状態を比較して描いたも
ので１５は羽口、３０は実施例の操業時の損耗状
態、３１は基準操業時の損耗状態で実施例では損
耗が著しく減少した。
第１図は本発明の実施に用いるフエロクロム溶
融還元炉の系統図、第２図は、塊・小塊クロム鉱
石の投入口を示す溶融還元炉の部分断面図、第３
図は炉頂温度分布のグラフ、第４図は操業10日後
における羽口上部のれんがの損耗状態を示す断面
図である。 １……予備還元炉、２……流動層、３……溶融
還元炉、４……原料供給口、５……予備還元生成
物排出管、６……予備還元生成物吹込み口、７…
…原料供給装置、８……ホツパー、９……還元ガ
ス導入口、１０……排ガス排出口、１１……サイ
クロン、１２……炭素系固体還元剤ホツパー、１
３……炭素系固体還元剤供給装置、１４……排ガ
ス排出口、１６……熱風および予備還元生成物吹
込み羽口、１６……熱風吹込み羽口、１７……溶
融メタル、スラグ排出口、１８……塊・小塊クロ
ム鉱石装入管、１９……塊・小塊クロム鉱石供給
装置、２０……塊・小塊クロム鉱石ホツパー、２
１……炉頂金物、２２……ストーンボツクス、２
３……耐火物、２４……冷却水、２５……炉頂半
径方向温度分布測定ゾンデ、２６……炭素系固体
還元剤、２７……塊・小塊クロム鉱石、３０，３
１……れんが損耗状態。
融還元炉の系統図、第２図は、塊・小塊クロム鉱
石の投入口を示す溶融還元炉の部分断面図、第３
図は炉頂温度分布のグラフ、第４図は操業10日後
における羽口上部のれんがの損耗状態を示す断面
図である。 １……予備還元炉、２……流動層、３……溶融
還元炉、４……原料供給口、５……予備還元生成
物排出管、６……予備還元生成物吹込み口、７…
…原料供給装置、８……ホツパー、９……還元ガ
ス導入口、１０……排ガス排出口、１１……サイ
クロン、１２……炭素系固体還元剤ホツパー、１
３……炭素系固体還元剤供給装置、１４……排ガ
ス排出口、１６……熱風および予備還元生成物吹
込み羽口、１６……熱風吹込み羽口、１７……溶
融メタル、スラグ排出口、１８……塊・小塊クロ
ム鉱石装入管、１９……塊・小塊クロム鉱石供給
装置、２０……塊・小塊クロム鉱石ホツパー、２
１……炉頂金物、２２……ストーンボツクス、２
３……耐火物、２４……冷却水、２５……炉頂半
径方向温度分布測定ゾンデ、２６……炭素系固体
還元剤、２７……塊・小塊クロム鉱石、３０，３
１……れんが損耗状態。
Claims (1)
- １ 炭素系固体還元剤の充填層を内蔵し、下部に
高温空気を吹込む上下２段以上に設けたそれぞれ
複数の羽口を有する竪型炉において、使用炭素系
固体還元剤より小さくサイジングされた塊・小塊
クロム鉱石を炉頂より炉壁部に少量供給すること
により体保護を強化するクロム鉱石溶融還元炉
の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051565A JPS59177348A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | フェロクロム溶融還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051565A JPS59177348A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | フェロクロム溶融還元炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177348A JPS59177348A (ja) | 1984-10-08 |
| JPH0321604B2 true JPH0321604B2 (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=12890486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051565A Granted JPS59177348A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | フェロクロム溶融還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177348A (ja) |
-
1983
- 1983-03-29 JP JP58051565A patent/JPS59177348A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59177348A (ja) | 1984-10-08 |
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