JPH0362767B2 - - Google Patents
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- JPH0362767B2 JPH0362767B2 JP1821984A JP1821984A JPH0362767B2 JP H0362767 B2 JPH0362767 B2 JP H0362767B2 JP 1821984 A JP1821984 A JP 1821984A JP 1821984 A JP1821984 A JP 1821984A JP H0362767 B2 JPH0362767 B2 JP H0362767B2
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22B5/00—General methods of reducing to metals
- C22B5/02—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
- C22B5/10—Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by solid carbonaceous reducing agents
-
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- C22B34/32—Obtaining chromium
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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Description
本発明は、電気炉等の電気エネルギーを用いる
ことなく、含クロム溶銑を熱経済的に得る方法に
関する。 クロム鉱石をクロム源の一部または全部として
使用して含クロム溶銑を得る場合に、従来では電
気炉の使用が最も一般的であつた。例えば、クロ
ム鉱石を予めロータリーキルン等において固体還
元剤のもとで半還元して半還元ペレツトを作り、
この半還元ペレツトを還元剤、造滓剤と共に電気
炉に装入して溶解浴びに還元して高炭素Fe−Cr
の溶湯を得るか、あるいは、これを冷却して得た
高炭素Fe−Crの冷材を鋼屑その他の鉄原材料と
共に電気炉に装入して目標Cr含有量の含クロム
溶銑を得るのが一般的であつた。従つて、クロム
含有ステンレス鋼等を製造する場合に、その製造
原価に占める電気炉での電気消費エネルギーの割
合は極めて大きく、この電気消費量が製品価格を
大きく左右するものとなつていた。 本発明は、このような電気エネルギーを消費す
ることなく、経済的有利に含クロム溶銑を得るこ
とを目的としてなされたものである。これを目的
として先に本発明者らは、特願昭57−224425号に
おいてキユポラによる含クロム溶銑の製造法を提
案したが、さらに進んで、溶銑炉に近い機能を有
する高温送風可能な竪型炉でのクロム鉱石の溶解
並びに還元を試みた結果、ここに一層有利な含ク
ロム溶銑の製造法を開発することができた。すな
わち本発明は、炉の上部の原料装入口からフエロ
クロムと鋼屑、さらには炭材と造滓材を装入し、
炉の下部付近に上下二段に設けた羽口より熱風を
吹込んでフエロクロムの鋼屑を溶解すると同時
に、粉状のクロム鉱石と発熱材を上段羽口より炉
内に供給してこのクロム鉱石を溶融還元すること
からなる竪型炉による含クロム溶銑の製造法を提
供するものである。 以下に本発明法を詳述する。 第１図は本発明法を実施することのできる竪型
炉の例を図解的に示したもので、この竪型炉は全
体としては縦長のシヤフトからなつており、この
炉の上部には原料装入口１が、また、下部には上
段羽口２と下段羽口３とからなる二段羽口が設け
てある。上段羽口２と下段羽口３には、熱風炉４
から熱風が供給され、この熱風中に酸素を富化す
ることができるように、酸素源５が熱風管路に接
続されている。そして、上段羽口２に対しては、
この熱風と共に粉状体が供給されるようになつて
いる。６および７はこの粉状原料の容器を示して
おり、この中の粉状体は流量調節弁を介してキヤ
リアガス８によつて上段羽口２に搬送される。図
には示していないが、上段羽口２に供給される前
の粉状原料を必要に応じて予め加熱する加熱手段
を設けておく。 このような竪型炉を用いることによつて本発明
法を好適に実施できるが、その好ましい態様のに
ついて述べると、まず原料装入口１からは、クロ
ム源として高炭素Fe−Cr、鉄源として鋼屑等、
炭材としてコークス、造滓材として石灰石や螢石
等を必要量装入する。クロム源としてのFe−Cr
は塊状のものを使用するのがよい。第１図におい
て、１０〜１２はそのような炉頂装入原料を示し
ており、これらは計量器１３によつて所定量に秤
量されたうえ原料装入口１に投入される。 上段羽口２からは出来るだけ高温に加熱された
熱風と共に粉状ムロム鉱石１５と粉状の発熱材１
６とを炉内に供給し、下段羽口３からは出来るだ
け高温に加熱された熱風を供給する。そのさい、
熱風中の酸素濃度を適宜調節すると共に、粉状ク
ロム鉱石や発熱材の供給量も適宜調節し、場合に
よつてはこれら粉状原料を予め加熱してから供給
する。粉状の発熱材としては、フエロアロイ粉例
えば高炭素Fe−Cr粉やFe−Si粉、さらにはSi−
ＣやCaCなどの酸素と反応して発熱する物質を使
用する。高炭素Fe−Cr粉を使用する場合には、
原料装入口１に装入する塊状の高炭素Fe−Crに
随伴する粉状物を篩分けて採取し、これを２mm以
下程度に整粒して使用するとよい。 これによつて、炉頂からのFe−Crや鉄屑は溶
解すると同時に、上段羽口から吹き込まれたクロ
ム鉱石中の酸化クロムや酸化鉄の実質上全てが還
元でき、炉底部の出銑口１７から所望の含クロム
溶銑１８を高いクロム収率のもとで取り出すこと
ができる。本発明法によると炉内の実際の挙動は
不明な点もあるが、およそつぎのように考えるこ
とができる。 原料装入口から炉内に投入された原料は、炉内
の下方から上昇する高温ガスによつて加熱されな
がら降下し、やがてその途中で溶融して金属滴と
なつて下方に滴下して行く。一方上段羽口から炉
内に供給されたクロム鉱石は、羽口先のレースウ
エイ領域で溶融し、上方から下降してくる金属と
ともに赤熱されたコークス中を滴下する。そして
このコークス屑中の炭素或いは金属滴中の炭素と
反応して還元反応が進行し酸化し、酸化クロムや
酸化鉄は金属に還元される。この還元反応は吸熱
反応であるが、下段羽口と上段羽口とからなる上
下段羽口構造によつて安定した高温度帯域がこの
近傍に形成されることになり、この還元反応が効
果的に進行する。すなわち、下段羽口から高温空
気あるいは酸素富化高温空気を吹き込みながら、
上段羽口から高温空気あるいは酸素富化高温空気
を発熱材と共に吹込むことによつて、上段羽口の
レースウエイ領域では下方からの高温ガスの供給
を受けながらさらに高温空気中の酸素による発熱
材の酸化反応が急速に進行し、この領域では安定
した高温領域が形成される。従つて、この部分に
粉状のクロム鉱石が投入されると、ここで溶融
し、上方から下降する金属分とともに含クロム物
質の液滴が形成され、これが下段羽口ルベルまで
下降するまでの間に、赤熱コークス中または液中
の炭素との反応による還元が効果的に進行し、下
段羽口レベルに達するときには、酸化クロムや酸
化鉄は実質上完全に還元されてしまうことにな
る。 従つて、二段羽口構造を採用してその上段羽口
よりクロム鉱石を炉内に導入することがその還元
を有利に進行させるうえで非常に有益な効果を発
揮することになり、さらに、このクロム鉱石のほ
かに高炭素Fe−Cr粉、されにはFe−Si粉、Si−
ＣやCaCなどの発熱材を上段羽口から供給するこ
とがその還元温度を維持するうえで重要な働きを
することになると考えられる。そして、導入する
クロム鉱石の予熱、熱風温度の高温維持、さらに
は熱風中の酸素濃度の富化のなどによつて、炉内
での溶解に必要な熱量の確保と還元温度の維持が
より一層有利に達成されることになり、上段羽口
から供給する粉状クロム鉱石の量を一層増大する
ことができることになる。 なお、発熱材として粉状の高炭素Fe−Crを使
用する場飯には、炉頂から供給するクロム源の一
部の代替えができることになり、塊状高炭素Fe
−Crの節減ができると共に、上段羽口のレース
ウエイ領域で自ずから完全溶融するので、これが
含クロム溶銑のクロム源として完全利用できるこ
とになり、一石二鳥の効果がある。 また炉頂の原料装入口からの装入原料として、
さらにニツケル源例えば高炭素Fe−Niやニツケ
ルオキサイドシンターなどブリケツトを配合して
実施すると含クロム・ニツケル溶銑の製造もでき
るので、本発明法はクロム・ニツケル系ステンレ
ス鋼製造用の含クロム・ニツケル用銑の製造にも
好適である。 このようにして、本発明法によれば、目標とす
る含クロム溶銑中のかなりの割合のクロム分を、
全く電気炉を経ずしてクロム鉱石から直接的に溶
銑中に含有させることができ、しかもその装入原
料全体らのクロムの回収は、ほぼ100％に近い収
率のもとで溶銑中に移行させることが可能であ
る。そして、高炭素Fe−Crや鋼屑の如き冷材を
電気炉の場合に比べて格段に廉価な熱エネルギー
のもとで溶解ができると共に、クロム鉱石からの
還元処理が効率よく実施できる。従つて、既述の
本発明の目的が効果的に達成され、従来よりこの
分野で多量に消費されていた電気エネルギーの節
約に大きく貢献できる。 以下に試験炉による本発明法の実施結果を実施
例として挙げる。 実施例 １ 第１図に示すのと同様の内径0.6ｍの竪型炉を
用いて、炉上部の原料装入口から第１表の原料を
表示の料で装入し、上段羽口からは、温度890℃
で酸素富化率1.5％の空気と共に、第２表に示す
量の粉クロム鉱石と高炭素フエロクロム（JIS5
号）粉末との混合物を6.5Kg／分づづ吹込み、下
段羽口からは、温度910℃で酸化富化率3.5％の空
気を送風した。 その結果、第３表に示す化学成分値（重量％）
の含クロム溶銑が出銑温度1560℃で排銑口から取
り出すことができた。 クロムの収率は98.4％であつた。
ことなく、含クロム溶銑を熱経済的に得る方法に
関する。 クロム鉱石をクロム源の一部または全部として
使用して含クロム溶銑を得る場合に、従来では電
気炉の使用が最も一般的であつた。例えば、クロ
ム鉱石を予めロータリーキルン等において固体還
元剤のもとで半還元して半還元ペレツトを作り、
この半還元ペレツトを還元剤、造滓剤と共に電気
炉に装入して溶解浴びに還元して高炭素Fe−Cr
の溶湯を得るか、あるいは、これを冷却して得た
高炭素Fe−Crの冷材を鋼屑その他の鉄原材料と
共に電気炉に装入して目標Cr含有量の含クロム
溶銑を得るのが一般的であつた。従つて、クロム
含有ステンレス鋼等を製造する場合に、その製造
原価に占める電気炉での電気消費エネルギーの割
合は極めて大きく、この電気消費量が製品価格を
大きく左右するものとなつていた。 本発明は、このような電気エネルギーを消費す
ることなく、経済的有利に含クロム溶銑を得るこ
とを目的としてなされたものである。これを目的
として先に本発明者らは、特願昭57−224425号に
おいてキユポラによる含クロム溶銑の製造法を提
案したが、さらに進んで、溶銑炉に近い機能を有
する高温送風可能な竪型炉でのクロム鉱石の溶解
並びに還元を試みた結果、ここに一層有利な含ク
ロム溶銑の製造法を開発することができた。すな
わち本発明は、炉の上部の原料装入口からフエロ
クロムと鋼屑、さらには炭材と造滓材を装入し、
炉の下部付近に上下二段に設けた羽口より熱風を
吹込んでフエロクロムの鋼屑を溶解すると同時
に、粉状のクロム鉱石と発熱材を上段羽口より炉
内に供給してこのクロム鉱石を溶融還元すること
からなる竪型炉による含クロム溶銑の製造法を提
供するものである。 以下に本発明法を詳述する。 第１図は本発明法を実施することのできる竪型
炉の例を図解的に示したもので、この竪型炉は全
体としては縦長のシヤフトからなつており、この
炉の上部には原料装入口１が、また、下部には上
段羽口２と下段羽口３とからなる二段羽口が設け
てある。上段羽口２と下段羽口３には、熱風炉４
から熱風が供給され、この熱風中に酸素を富化す
ることができるように、酸素源５が熱風管路に接
続されている。そして、上段羽口２に対しては、
この熱風と共に粉状体が供給されるようになつて
いる。６および７はこの粉状原料の容器を示して
おり、この中の粉状体は流量調節弁を介してキヤ
リアガス８によつて上段羽口２に搬送される。図
には示していないが、上段羽口２に供給される前
の粉状原料を必要に応じて予め加熱する加熱手段
を設けておく。 このような竪型炉を用いることによつて本発明
法を好適に実施できるが、その好ましい態様のに
ついて述べると、まず原料装入口１からは、クロ
ム源として高炭素Fe−Cr、鉄源として鋼屑等、
炭材としてコークス、造滓材として石灰石や螢石
等を必要量装入する。クロム源としてのFe−Cr
は塊状のものを使用するのがよい。第１図におい
て、１０〜１２はそのような炉頂装入原料を示し
ており、これらは計量器１３によつて所定量に秤
量されたうえ原料装入口１に投入される。 上段羽口２からは出来るだけ高温に加熱された
熱風と共に粉状ムロム鉱石１５と粉状の発熱材１
６とを炉内に供給し、下段羽口３からは出来るだ
け高温に加熱された熱風を供給する。そのさい、
熱風中の酸素濃度を適宜調節すると共に、粉状ク
ロム鉱石や発熱材の供給量も適宜調節し、場合に
よつてはこれら粉状原料を予め加熱してから供給
する。粉状の発熱材としては、フエロアロイ粉例
えば高炭素Fe−Cr粉やFe−Si粉、さらにはSi−
ＣやCaCなどの酸素と反応して発熱する物質を使
用する。高炭素Fe−Cr粉を使用する場合には、
原料装入口１に装入する塊状の高炭素Fe−Crに
随伴する粉状物を篩分けて採取し、これを２mm以
下程度に整粒して使用するとよい。 これによつて、炉頂からのFe−Crや鉄屑は溶
解すると同時に、上段羽口から吹き込まれたクロ
ム鉱石中の酸化クロムや酸化鉄の実質上全てが還
元でき、炉底部の出銑口１７から所望の含クロム
溶銑１８を高いクロム収率のもとで取り出すこと
ができる。本発明法によると炉内の実際の挙動は
不明な点もあるが、およそつぎのように考えるこ
とができる。 原料装入口から炉内に投入された原料は、炉内
の下方から上昇する高温ガスによつて加熱されな
がら降下し、やがてその途中で溶融して金属滴と
なつて下方に滴下して行く。一方上段羽口から炉
内に供給されたクロム鉱石は、羽口先のレースウ
エイ領域で溶融し、上方から下降してくる金属と
ともに赤熱されたコークス中を滴下する。そして
このコークス屑中の炭素或いは金属滴中の炭素と
反応して還元反応が進行し酸化し、酸化クロムや
酸化鉄は金属に還元される。この還元反応は吸熱
反応であるが、下段羽口と上段羽口とからなる上
下段羽口構造によつて安定した高温度帯域がこの
近傍に形成されることになり、この還元反応が効
果的に進行する。すなわち、下段羽口から高温空
気あるいは酸素富化高温空気を吹き込みながら、
上段羽口から高温空気あるいは酸素富化高温空気
を発熱材と共に吹込むことによつて、上段羽口の
レースウエイ領域では下方からの高温ガスの供給
を受けながらさらに高温空気中の酸素による発熱
材の酸化反応が急速に進行し、この領域では安定
した高温領域が形成される。従つて、この部分に
粉状のクロム鉱石が投入されると、ここで溶融
し、上方から下降する金属分とともに含クロム物
質の液滴が形成され、これが下段羽口ルベルまで
下降するまでの間に、赤熱コークス中または液中
の炭素との反応による還元が効果的に進行し、下
段羽口レベルに達するときには、酸化クロムや酸
化鉄は実質上完全に還元されてしまうことにな
る。 従つて、二段羽口構造を採用してその上段羽口
よりクロム鉱石を炉内に導入することがその還元
を有利に進行させるうえで非常に有益な効果を発
揮することになり、さらに、このクロム鉱石のほ
かに高炭素Fe−Cr粉、されにはFe−Si粉、Si−
ＣやCaCなどの発熱材を上段羽口から供給するこ
とがその還元温度を維持するうえで重要な働きを
することになると考えられる。そして、導入する
クロム鉱石の予熱、熱風温度の高温維持、さらに
は熱風中の酸素濃度の富化のなどによつて、炉内
での溶解に必要な熱量の確保と還元温度の維持が
より一層有利に達成されることになり、上段羽口
から供給する粉状クロム鉱石の量を一層増大する
ことができることになる。 なお、発熱材として粉状の高炭素Fe−Crを使
用する場飯には、炉頂から供給するクロム源の一
部の代替えができることになり、塊状高炭素Fe
−Crの節減ができると共に、上段羽口のレース
ウエイ領域で自ずから完全溶融するので、これが
含クロム溶銑のクロム源として完全利用できるこ
とになり、一石二鳥の効果がある。 また炉頂の原料装入口からの装入原料として、
さらにニツケル源例えば高炭素Fe−Niやニツケ
ルオキサイドシンターなどブリケツトを配合して
実施すると含クロム・ニツケル溶銑の製造もでき
るので、本発明法はクロム・ニツケル系ステンレ
ス鋼製造用の含クロム・ニツケル用銑の製造にも
好適である。 このようにして、本発明法によれば、目標とす
る含クロム溶銑中のかなりの割合のクロム分を、
全く電気炉を経ずしてクロム鉱石から直接的に溶
銑中に含有させることができ、しかもその装入原
料全体らのクロムの回収は、ほぼ100％に近い収
率のもとで溶銑中に移行させることが可能であ
る。そして、高炭素Fe−Crや鋼屑の如き冷材を
電気炉の場合に比べて格段に廉価な熱エネルギー
のもとで溶解ができると共に、クロム鉱石からの
還元処理が効率よく実施できる。従つて、既述の
本発明の目的が効果的に達成され、従来よりこの
分野で多量に消費されていた電気エネルギーの節
約に大きく貢献できる。 以下に試験炉による本発明法の実施結果を実施
例として挙げる。 実施例 １ 第１図に示すのと同様の内径0.6ｍの竪型炉を
用いて、炉上部の原料装入口から第１表の原料を
表示の料で装入し、上段羽口からは、温度890℃
で酸素富化率1.5％の空気と共に、第２表に示す
量の粉クロム鉱石と高炭素フエロクロム（JIS5
号）粉末との混合物を6.5Kg／分づづ吹込み、下
段羽口からは、温度910℃で酸化富化率3.5％の空
気を送風した。 その結果、第３表に示す化学成分値（重量％）
の含クロム溶銑が出銑温度1560℃で排銑口から取
り出すことができた。 クロムの収率は98.4％であつた。
【表】
【表】
【表】
実施例 ２
実施例１と同じ竪型炉を用いて、炉上部の原料
装入口から第４表の原料を表示の量で装入し、上
段羽口からは、温度900℃で酸素富化なしの空気
と共に、第５表に示す量の粉クロム鉱石とカルシ
ウムカーバイド粉末との混合物を3.5Kg／分づづ
吹込み、下段羽口からは、温度920℃で酸素富化
率5.0％の空気を送風した。 その結果、第６表に示す化学成分値（重量％）
の含クロム溶銑が出銑温度1545℃で出銑口から取
り出すことができた。 クロムの収率は98.0％であつた。
装入口から第４表の原料を表示の量で装入し、上
段羽口からは、温度900℃で酸素富化なしの空気
と共に、第５表に示す量の粉クロム鉱石とカルシ
ウムカーバイド粉末との混合物を3.5Kg／分づづ
吹込み、下段羽口からは、温度920℃で酸素富化
率5.0％の空気を送風した。 その結果、第６表に示す化学成分値（重量％）
の含クロム溶銑が出銑温度1545℃で出銑口から取
り出すことができた。 クロムの収率は98.0％であつた。
【表】
【表】
第１図は、本発明方法を実施するのに使用する
ことのできる竪型炉の例を示す略断面図である。 １……原料装入口、２……上段羽口、３……下
段羽口、４……熱風炉、５……酸素源、６……粉
状クロム鉱石容器、７……粉状発熱材容器、８…
…キヤリヤガス、１０，１１，１２……炉頂装入
原料、１３……計量器、１５……粉状クロム鉱
石、１６……粉状発熱材、１７……出銑口、１８
……含クロム溶銑。
ことのできる竪型炉の例を示す略断面図である。 １……原料装入口、２……上段羽口、３……下
段羽口、４……熱風炉、５……酸素源、６……粉
状クロム鉱石容器、７……粉状発熱材容器、８…
…キヤリヤガス、１０，１１，１２……炉頂装入
原料、１３……計量器、１５……粉状クロム鉱
石、１６……粉状発熱材、１７……出銑口、１８
……含クロム溶銑。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炉の上部の原料装入口からフエロクロム、鋼
屑、さらには炭材と造滓材とを装入し、炉の下部
付近に上下二段に設けた羽口より熱風を吹込んで
該フエロクロムと鋼屑を溶解すると同時に、粉状
のクロム鉱石と、高炭素Fe−Cr粉、Fe−Si粉、
Si−Ｃ粉またはCaC粉のうちの少なくとも１種の
発熱材とを上段羽口より炉内に供給してこのクロ
ム鉱石を溶融還元することからなる竪型炉による
含クロム溶銑の製造法。 ２ 熱風は酸素富化空気である特許請求の範囲第
１項に記載の竪型炉による含クロム溶銑の製造
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018219A JPS60162718A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 竪型炉による含クロム溶銑の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59018219A JPS60162718A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 竪型炉による含クロム溶銑の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60162718A JPS60162718A (ja) | 1985-08-24 |
| JPH0362767B2 true JPH0362767B2 (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=11965528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59018219A Granted JPS60162718A (ja) | 1984-02-06 | 1984-02-06 | 竪型炉による含クロム溶銑の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60162718A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254007A (ja) * | 1985-09-01 | 1987-03-09 | Nisshin Steel Co Ltd | 含クロム溶銑の製造法 |
| JPH0784624B2 (ja) * | 1985-09-04 | 1995-09-13 | 川崎製鉄株式会社 | 金属酸化物を含有する粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198205A (en) * | 1981-04-28 | 1982-12-04 | Kawasaki Steel Corp | Production of molten metal from powder and granular ore |
-
1984
- 1984-02-06 JP JP59018219A patent/JPS60162718A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198205A (en) * | 1981-04-28 | 1982-12-04 | Kawasaki Steel Corp | Production of molten metal from powder and granular ore |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60162718A (ja) | 1985-08-24 |
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