JPH046767B2 - - Google Patents
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- JPH046767B2 JPH046767B2 JP59090086A JP9008684A JPH046767B2 JP H046767 B2 JPH046767 B2 JP H046767B2 JP 59090086 A JP59090086 A JP 59090086A JP 9008684 A JP9008684 A JP 9008684A JP H046767 B2 JPH046767 B2 JP H046767B2
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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
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は石炭流動層中において銑鉄を製錬する
際に硫黄を除去する方法に関する。
際に硫黄を除去する方法に関する。
少なくとも部分的に還元された鉄鉱石、特に海
綿状鉄の溶解のために溶解ガス発生炉を使用して
作業する諸方法が提案された。溶解ガス発生炉中
では、投入された石炭および吹込まれた酸素含有
ガスによつて、還元される材料の溶解に必要な熱
および還元性ガスが発生される。この種の製錬方
法は例えばDE−OS28 43 303によつて推定でき
る。この種の還元方法はまず第一に、比較的高い
硫黄含量を特徴とする、コークス化が難しいかま
たは不可能な炭素担体類の使用を考慮して開発さ
れた。この種の方法によると従つて石炭以上の高
い硫黄分が浴中に投入され、またそれは比較でき
る高炉銑鉄よりも通常はるかに大なる金属中の硫
黄含量である。その種の溶解ガス発生炉中におけ
る反応は比較的早く進み、流動層を通じる速やか
な材料の通過の故に、通常0.2％以下の僅かのケ
イ素含量と、高炉鉱滓中のFeO（酸化鉄）含量よ
り高いFeO含量が鉱滓中に得られる。これら２つ
の事実は共に石灰との脱硫反応を妨害する。
綿状鉄の溶解のために溶解ガス発生炉を使用して
作業する諸方法が提案された。溶解ガス発生炉中
では、投入された石炭および吹込まれた酸素含有
ガスによつて、還元される材料の溶解に必要な熱
および還元性ガスが発生される。この種の製錬方
法は例えばDE−OS28 43 303によつて推定でき
る。この種の還元方法はまず第一に、比較的高い
硫黄含量を特徴とする、コークス化が難しいかま
たは不可能な炭素担体類の使用を考慮して開発さ
れた。この種の方法によると従つて石炭以上の高
い硫黄分が浴中に投入され、またそれは比較でき
る高炉銑鉄よりも通常はるかに大なる金属中の硫
黄含量である。その種の溶解ガス発生炉中におけ
る反応は比較的早く進み、流動層を通じる速やか
な材料の通過の故に、通常0.2％以下の僅かのケ
イ素含量と、高炉鉱滓中のFeO（酸化鉄）含量よ
り高いFeO含量が鉱滓中に得られる。これら２つ
の事実は共に石灰との脱硫反応を妨害する。
このような方法によつて製錬された銑鉄の十分
な脱硫はそれ故従来取鍋（Pfanne）中において
のみ、また同時に追加のエネルギー消費を加え
て、はじめて意義ある程度に達成することができ
た。
な脱硫はそれ故従来取鍋（Pfanne）中において
のみ、また同時に追加のエネルギー消費を加え
て、はじめて意義ある程度に達成することができ
た。
本発明の目的は、このような溶解物の特別な脱
硫法を避けて、溶解反応器中で既に脱硫作業の大
部分または全部に着手することである。この課題
の解決のために本発明の本質は、塊状および／ま
たは粒状の脱硫剤を石炭流動層中に、また必要な
らばさらに鉱滓層中に導入することにある。水酸
化カルシウムまたは生石灰の形で粉末状の精製石
灰を使用することは不利だということが判つた。
何故ならば、粉末状の精製石灰は吹込みガスと共
に大部分運び出され、量的に僅かの部分のみが溶
解空間において脱硫に利用されるに過ぎないから
である。塊状の生石灰をもつぱら使用すると、粒
子表面に第２ケイ酸カルシウムの層を形成するの
で、石炭の灰分からなる極めて酸性の鉱滓中にお
ける溶解を不十分にする。粒状の脱硫剤を石炭流
動層中に使用すると、流動層中の溶解還元反応の
経過の間に既に大部分の脱硫作業を遂行させ、ま
た石炭流動層中では完全には反応してしまわない
塊状の脱硫剤をさらに添加すれば、鉱滓と流動床
との境界帯域における交換過程を通してさらに脱
硫を進める。
硫法を避けて、溶解反応器中で既に脱硫作業の大
部分または全部に着手することである。この課題
の解決のために本発明の本質は、塊状および／ま
たは粒状の脱硫剤を石炭流動層中に、また必要な
らばさらに鉱滓層中に導入することにある。水酸
化カルシウムまたは生石灰の形で粉末状の精製石
灰を使用することは不利だということが判つた。
何故ならば、粉末状の精製石灰は吹込みガスと共
に大部分運び出され、量的に僅かの部分のみが溶
解空間において脱硫に利用されるに過ぎないから
である。塊状の生石灰をもつぱら使用すると、粒
子表面に第２ケイ酸カルシウムの層を形成するの
で、石炭の灰分からなる極めて酸性の鉱滓中にお
ける溶解を不十分にする。粒状の脱硫剤を石炭流
動層中に使用すると、流動層中の溶解還元反応の
経過の間に既に大部分の脱硫作業を遂行させ、ま
た石炭流動層中では完全には反応してしまわない
塊状の脱硫剤をさらに添加すれば、鉱滓と流動床
との境界帯域における交換過程を通してさらに脱
硫を進める。
CaO（生石灰）による脱硫反応は吸熱的であつ
て、より高い温度の方向に優先的に進む。
て、より高い温度の方向に優先的に進む。
2CaO＋2C＋S2＝2CaS＋2CO＋Ｑ
鉱滓の酸素活性またはFeO含量が高ければ、脱
硫効果の妨害を予期しなければならない。それは
まず第一に製錬された金属のケイ素含量が低くな
るからである。
硫効果の妨害を予期しなければならない。それは
まず第一に製錬された金属のケイ素含量が低くな
るからである。
これらの事実に基づきまた石炭によつて持込ま
れる硫黄の多いために石炭流動床中で製錬された
銑鉄は高炉銑鉄よりも硫黄含量が常に著しく高
い。溶解器外における、特定かつ多量の公知の脱
硫剤、例えば炭化カルシウム、ソーダ、マグネシ
ウムなどによる脱硫はそれ故ぜひ必要である。本
発明によれば後脱硫をあらかじめ考慮に入れた添
加物を塊状および／または粒状の形で既に溶解発
生炉中へ添加して、その粒度に応じて石炭と共に
流動せしめる。脱硫剤はその際石炭の硫黄分を固
体、液体または昇華した凝集状態に分離するかま
たは粗い粒になつた場合は直ちに流動層を横切つ
て落下して、溶融している海綿状鉄と密に接触し
て鉱滓層中に徐々に溶解する。脱硫剤の塊状また
は粒状部分の割合の変化により脱硫反応の重点を
流動層中または鉱滓層中へ移すことができる。
れる硫黄の多いために石炭流動床中で製錬された
銑鉄は高炉銑鉄よりも硫黄含量が常に著しく高
い。溶解器外における、特定かつ多量の公知の脱
硫剤、例えば炭化カルシウム、ソーダ、マグネシ
ウムなどによる脱硫はそれ故ぜひ必要である。本
発明によれば後脱硫をあらかじめ考慮に入れた添
加物を塊状および／または粒状の形で既に溶解発
生炉中へ添加して、その粒度に応じて石炭と共に
流動せしめる。脱硫剤はその際石炭の硫黄分を固
体、液体または昇華した凝集状態に分離するかま
たは粗い粒になつた場合は直ちに流動層を横切つ
て落下して、溶融している海綿状鉄と密に接触し
て鉱滓層中に徐々に溶解する。脱硫剤の塊状また
は粒状部分の割合の変化により脱硫反応の重点を
流動層中または鉱滓層中へ移すことができる。
本発明による方法の範囲において、脱硫剤とし
てマンガン、カルシウム、マグネシウム、アルカ
リ類または希土類を酸化物、炭化物、炭酸塩、合
金、金属混合物または金属の形態で加えることが
できる。しかし炭酸カルシウムのみを使用する
と、ガス発生炉中に直接供給する際CO2（炭酸ガ
ス）の追放と置換のために無視できない量のエネ
ルギーが必要になる不利を生ずる。それ故本発明
によると特に好ましい方法として 炭化カルシウ
ムが脱酸剤として加えられる。CaC2（炭化カルシ
ウム）による脱硫反応はエネルギー発生を伴い、
好んで低温の方向に進む。
てマンガン、カルシウム、マグネシウム、アルカ
リ類または希土類を酸化物、炭化物、炭酸塩、合
金、金属混合物または金属の形態で加えることが
できる。しかし炭酸カルシウムのみを使用する
と、ガス発生炉中に直接供給する際CO2（炭酸ガ
ス）の追放と置換のために無視できない量のエネ
ルギーが必要になる不利を生ずる。それ故本発明
によると特に好ましい方法として 炭化カルシウ
ムが脱酸剤として加えられる。CaC2（炭化カルシ
ウム）による脱硫反応はエネルギー発生を伴い、
好んで低温の方向に進む。
2CaC2＋S2＝2CaS＋4C−Ｑ
炭化カルシウムはまた脱硫素剤として鉱滓中の
FeO含量を減少せしめるように作用する。反応生
成物のCaO（酸化カルシウム）とCaS（硫化カルシ
ウム）は鉱滓に吸収される。
FeO含量を減少せしめるように作用する。反応生
成物のCaO（酸化カルシウム）とCaS（硫化カルシ
ウム）は鉱滓に吸収される。
塊状および／または粒状の脱硫剤を石炭流動層
に添加すると、溶解器外における脱硫と比較し
て、なかんずく脱硫剤の流動床中または鉱滓表面
における最適の分配と長い滞在期間を必然的に伴
い、またそれにより理想的運動条件を実現するこ
とになる。
に添加すると、溶解器外における脱硫と比較し
て、なかんずく脱硫剤の流動床中または鉱滓表面
における最適の分配と長い滞在期間を必然的に伴
い、またそれにより理想的運動条件を実現するこ
とになる。
さらに、複数の脱硫空間（石炭の脱硫のための
流動床および鉄の脱硫のための鉱滓層）の活動の
組合せによる調整の可能性が生じる。この場合脱
硫剤の粒度と品質が重要な役割をつとめる。この
ような調整機能は、石炭流動層用の脱硫剤の部分
は0.5〜５mmの粒度範囲に、また鉱滓用の脱硫剤
の部分は５〜50mmの粒度範囲にあるようにして投
入し、その際両部分の割合を広い範囲おいて変動
することができ、このようにして脱硫反応の重点
を流動床か鉱滓層かに設定することができること
によつて、有利に達成される。
流動床および鉄の脱硫のための鉱滓層）の活動の
組合せによる調整の可能性が生じる。この場合脱
硫剤の粒度と品質が重要な役割をつとめる。この
ような調整機能は、石炭流動層用の脱硫剤の部分
は0.5〜５mmの粒度範囲に、また鉱滓用の脱硫剤
の部分は５〜50mmの粒度範囲にあるようにして投
入し、その際両部分の割合を広い範囲おいて変動
することができ、このようにして脱硫反応の重点
を流動床か鉱滓層かに設定することができること
によつて、有利に達成される。
塊状および／または粒状の脱硫剤を直接に石炭
流動層中へまたは直接に溶解反応炉中の浴上へ添
加すると、反応器外における脱硫とは異なつて、
脱硫剤をエネルギー的および数量的により良く利
用できるのでさらに利盆を生じる。脱硫プロセス
が溶解プロセスと同時に進むので補足的な操作時
間とそれに関連するエネルギー損失を少なくとも
本質的に節減することができる。脱硫剤に導入さ
れた光学エネルギー（例えばCaC2の炭素）が密
閉された溶解器中においては取鍋中におけるより
も良く利用される。
流動層中へまたは直接に溶解反応炉中の浴上へ添
加すると、反応器外における脱硫とは異なつて、
脱硫剤をエネルギー的および数量的により良く利
用できるのでさらに利盆を生じる。脱硫プロセス
が溶解プロセスと同時に進むので補足的な操作時
間とそれに関連するエネルギー損失を少なくとも
本質的に節減することができる。脱硫剤に導入さ
れた光学エネルギー（例えばCaC2の炭素）が密
閉された溶解器中においては取鍋中におけるより
も良く利用される。
好都合にも本発明の方法の範囲においては、脱
硫剤の塊状および粒状の部分を石炭流動層の上部
または側部から供給するように処置される。この
場合に脱硫剤を簡単な方法で石炭、融剤または循
環材料と一緒に導入することができる。
硫剤の塊状および粒状の部分を石炭流動層の上部
または側部から供給するように処置される。この
場合に脱硫剤を簡単な方法で石炭、融剤または循
環材料と一緒に導入することができる。
都合の良い粒度を調整するためには、脱硫剤の
少なくとも一部が凝集した形で導入されると有利
である。
少なくとも一部が凝集した形で導入されると有利
である。
本発明を次に実施例によつて詳しく説明する。
溶解ガス発生炉中に銑鉄１トン当り約1000Kgの石
炭を投入した。石炭の硫黄含量は1.0％であつた。
その硫黄は60％の有機結合の硫黄と40％の無機硫
黄（黄鉄鉱、硫化物、硫酸塩の硫黄）とから成つ
ていた。無機硫黄の大部分は石炭の脱ガスの際に
遊離されて還元ガスの中に入つた。残りの硫黄
は、銑鉄トン当り約６〜７Kgであるが、流動層中
でノズルの前で燃焼する際またはコークス化した
石炭のガス化に際してガス状態（硫黄蒸気、
SO2、COS）に変換された。流動化に際してガス
状の硫黄は細粒のCaC2（炭化カルシウム）と接触
して、CaS（硫化カルシウム）になつて凝結した。
約４Kgの硫黄がこのようにしてCaSに変換され
た。残りの３Kgは融剤の石炭かまたは流動層を通
過して落ちる熱い海綿状鉄に吸収された。FeS
（硫化鉄）を含む海綿状鉄はそれから鉱滓表面に
ただよう塊状の炭化カルシウムと接触して脱硫さ
れた。
溶解ガス発生炉中に銑鉄１トン当り約1000Kgの石
炭を投入した。石炭の硫黄含量は1.0％であつた。
その硫黄は60％の有機結合の硫黄と40％の無機硫
黄（黄鉄鉱、硫化物、硫酸塩の硫黄）とから成つ
ていた。無機硫黄の大部分は石炭の脱ガスの際に
遊離されて還元ガスの中に入つた。残りの硫黄
は、銑鉄トン当り約６〜７Kgであるが、流動層中
でノズルの前で燃焼する際またはコークス化した
石炭のガス化に際してガス状態（硫黄蒸気、
SO2、COS）に変換された。流動化に際してガス
状の硫黄は細粒のCaC2（炭化カルシウム）と接触
して、CaS（硫化カルシウム）になつて凝結した。
約４Kgの硫黄がこのようにしてCaSに変換され
た。残りの３Kgは融剤の石炭かまたは流動層を通
過して落ちる熱い海綿状鉄に吸収された。FeS
（硫化鉄）を含む海綿状鉄はそれから鉱滓表面に
ただよう塊状の炭化カルシウムと接触して脱硫さ
れた。
投入された炭化カルシウムの利用度80％におい
て次の方程式が成立つた。
て次の方程式が成立つた。
12KgCaC2＋６KgＳ＝13.5KgCaS＋4.5KgＣ
15KgのCaC2が必要で、そのうち2/3が塊状で、
１／３が粒状の形で供給された。
１／３が粒状の形で供給された。
反応生成物のCaSは鉱滓中に溶解した。個々の
鉱滓量に応じて鉱滓の硫黄含量は２〜３％で、銑
鉄中の硫黄は約0.1％であつた。
鉱滓量に応じて鉱滓の硫黄含量は２〜３％で、銑
鉄中の硫黄は約0.1％であつた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 石炭流動層中において銃鉄を製錬する際に硫
黄を除去する方法において、塊状および／または
粒状の脱硫剤を石炭流動層中に、また必要ならば
さらに鉱滓層中に導入することを特徴とする上記
の方法。 ２ 脱硫剤としてマンガン、カルシウム、マグネ
シウム、アルカリ類、または希土類を酸化物、炭
化物、炭酸塩、合金の形で、あるいは金属の形で
導入することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の方法。 ３ 脱硫剤の一部で石炭流動層用のものは0.5〜
５mmの粒度範囲にして、鉱滓用の脱硫剤の一部は
５〜50mmの粒度範囲にして導入することを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
法。 ４ 脱硫剤の粒状部および塊状部を石炭流動層の
上部または側部からこれに投入することを特徴と
する特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１
項に記載の方法。 ５ 脱硫剤を石炭、融剤または循環材料と共に導
入することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
第４項のいずれか１項に記載の方法。 ６ 脱硫剤の少なくとも一部を凝集した形態で導
入することを特徴とする特許請求の範囲第１項〜
第５項のいずれか１項に記載の方法。 ７ 数種の脱硫剤の混合物を顆粒または集塊の形
で導入することを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第６項のいずれか１項に記載の方法。 ８ 塊状の脱硫剤の部分が全体量の０〜50％であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第７
項のいずれか１項に記載の方法。 ９ 脱硫剤の全部または一部を鉱石供給の際に共
に投入することを特徴とする特許請求の範囲第１
項〜第８項のいずれか１項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT0164683A AT387036B (de) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | Verfahren zum entfernen von schwefel bei der erschmelzung von roheisen |
| AT1646/83 | 1983-05-04 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59208007A JPS59208007A (ja) | 1984-11-26 |
| JPH046767B2 true JPH046767B2 (ja) | 1992-02-06 |
Family
ID=3517920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59090086A Granted JPS59208007A (ja) | 1983-05-04 | 1984-05-04 | 銑鉄製錬において硫黄を除去する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4566902A (ja) |
| EP (1) | EP0128131B1 (ja) |
| JP (1) | JPS59208007A (ja) |
| AT (1) | AT387036B (ja) |
| DE (1) | DE3462925D1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| CN115044402B (zh) * | 2022-06-13 | 2023-04-25 | 太原理工大学 | 一种煤的原位高温溶浸脱硫方法 |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
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-
1983
- 1983-05-04 AT AT0164683A patent/AT387036B/de not_active IP Right Cessation
-
1984
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- 1984-04-26 DE DE8484890076T patent/DE3462925D1/de not_active Expired
- 1984-04-30 US US06/605,282 patent/US4566902A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-05-04 JP JP59090086A patent/JPS59208007A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| DE3462925D1 (en) | 1987-05-07 |
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| JPS59208007A (ja) | 1984-11-26 |
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