JPH0483815A - Melting-reduction iron manufacturing method - Google Patents

Melting-reduction iron manufacturing method

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JPH0483815A
JPH0483815A JP19972490A JP19972490A JPH0483815A JP H0483815 A JPH0483815 A JP H0483815A JP 19972490 A JP19972490 A JP 19972490A JP 19972490 A JP19972490 A JP 19972490A JP H0483815 A JPH0483815 A JP H0483815A
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JP
Japan
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coal
furnace
melting
reduction
sieve
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Application number
JP19972490A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Katayama
裕之 片山
Masatoshi Kuwabara
桑原 正年
Katsuaki Kobayashi
小林 勝明
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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  • Manufacture Of Iron (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable use of general coal and to efficiently manufacture molten iron by using such coal subjected to specified treatment in the process of melting-reduction refining of iron oxide source material in a top and bottom blown metallurgical furnace. CONSTITUTION:The molten iron alloy is manufactured by supplying the source material containing iron oxide and the coal material to a top and bottom blown metallugical furnace while introducing oxygen gas thereto to effect melting and reduction of the iron oxide. In this process, there are four steps: before the source material and coal are supplied to the furnace for melting-reduction method, the coal together with the source powder is clasified with a sieve of >=3mm mesh (first step), the powder and coal passed through the sieve is pulverized to <=1mm particle size and compression molded (second step), the residual powder and coal on the sieve is heated at >=600 deg.C (third step), and the coal and treated iron source obtained in the second and third steps are both supplied to the furnace for melting reduction (forth step).

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は鉄鉱石あるいはその予備還元物から溶融還元に
よって溶融鉄合金を製造するに際して、炭材として最も
安価に人手可能な一般炭を効率的に使用するための方法
に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention efficiently uses thermal coal, which is the cheapest available as a carbon material, when producing a molten iron alloy from iron ore or its pre-reduced product by smelting reduction. Concerning methods for use in.

[従来の技術] 大量製鉄法としては現在、高炉法が用いられている。高
炉法は生産性、熱効率などの点で優れたプロセスである
が、問題は、鉱石については焼結のような塊成化工程が
必要なこと、また石炭についてはコークス化の工程が必
要で、かつ強度の大きいコークスを製造するために、原
料炭と呼ばれる特定の石炭を使用する必要があることで
ある。
[Prior Art] A blast furnace method is currently used as a mass iron manufacturing method. The blast furnace method is an excellent process in terms of productivity and thermal efficiency, but the problem is that ore requires an agglomeration process such as sintering, and coal requires a coking process. In addition, in order to produce coke with high strength, it is necessary to use a specific type of coal called coking coal.

溶融還元法はこのような現行高炉法の問題点を解決する
ために開発されている新プロセスである。
The smelting reduction method is a new process being developed to solve these problems with the current blast furnace method.

現在、溶融還元法の一つとして研究開発が進行中の、ガ
スを上底吹きできる冶金炉を使用して多量スラグの存在
を活用する方法において、すでにいくつかの問題点は解
決されてきたが、石炭に関する問題がまた残されていた
Research and development is currently underway as one of the smelting reduction methods, and some problems have already been solved in a method that utilizes the presence of a large amount of slag using a metallurgical furnace that can blow gas from the top and bottom. However, the issue of coal still remained.

すなわち、高炉法の石炭の問題を解決するために、安価
な一般炭を使用してコークス化工程を必要としないプロ
セスを開発することが望まれているが、これまでは溶融
還元法でも次のような理由でその問題の解決が困難であ
った。
In other words, in order to solve the coal problem of the blast furnace method, it is desired to develop a process that uses inexpensive steam coal and does not require a coking process. For these reasons, it was difficult to solve the problem.

まず、石炭をふるい分けて塊のもの(例えば約10mm
以上)を選びたし、溶融還元炉に上方から投入すると、
急速加熱によって揮発分が急激に気化するために熱割れ
し、平均粒径が3mm程度のものになる。その結果、次
の2つの問題を生じる。
First, sift the coal into chunks (for example, about 10 mm).
(above)), and when it is fed into the melting reduction furnace from above,
Rapid heating causes rapid vaporization of volatile components, leading to thermal cracking and an average particle size of about 3 mm. As a result, the following two problems arise.

■ 炭材の飛散率が10%あるいはそれ以上となる。■ The scattering rate of carbon material is 10% or more.

■ 炭材かスラグに巻き込まれにくくなり、メタル浴へ
の加炭が遅れて、操業か不安定になる。
■ It becomes difficult to get caught up in carbonaceous material or slag, which delays carburization into the metal bath and makes operation unstable.

一方、粉石炭を上から添加する方法では飛散率が30%
近い値となること、粉石炭をメタルに吹き込む方法では
、吹き込みに伴うメタルの攪拌が強くなりすきで鉄系ダ
ストの発生量か増えること、粉石炭に粘結材を添加して
成型(例えばブリケット化)したものを使用する方法で
は、炉内で急速加熱されると粘結材かガス発生材となっ
て細かく壊れてしまうことなどの問題があることがわか
ってきた。
On the other hand, the method of adding powdered coal from above has a scattering rate of 30%.
In the method of blowing powdered coal into metal, the agitation of the metal accompanying the blowing becomes strong and the amount of iron-based dust generated increases due to the plow. It has been found that the method of using a chemically modified material has problems such as when it is rapidly heated in a furnace, it becomes a caking material or a gas generating material and breaks into small pieces.

以上のように、従来の方法では石炭の粉化か避けられな
い問題として残り、その結果、安定した溶融還元操業を
行うことができなかった。
As described above, in the conventional method, coal pulverization remained an unavoidable problem, and as a result, stable melting and reduction operations could not be performed.

さらに、溶融還元炉に投入される炭材の固定炭素含有量
に対して揮発分含有量が高すぎる場合には、溶融還元工
程の酸素原単位を高めるという問題がある。すなわち、
固定炭素分は酸化物の還元と加炭に必要であるか、熔融
還元炉内では燃焼・発熱にしか用いることができない揮
発分の含有量が固定炭素分に比べて多すきると、2次燃
焼率が高すきてr熱余り(還元反応への必要量に比べて
相対的に)jの状態になり、それを調整するために2次
燃焼率を低下させる結果、単位発熱量当りの酸素ガス量
がふえる。
Furthermore, if the volatile content is too high relative to the fixed carbon content of the carbon material fed into the smelting-reduction furnace, there is a problem of increasing the oxygen consumption rate in the smelting-reduction process. That is,
The fixed carbon content is necessary for the reduction and carburization of oxides, or if the volatile content, which can only be used for combustion and heat generation in the smelting reduction furnace, exceeds the fixed carbon content, secondary combustion occurs. When the rate is high, there is a surplus of r heat (relative to the amount required for the reduction reaction), and in order to adjust this, the secondary combustion rate is lowered, resulting in less oxygen gas per unit calorific value. The amount increases.

酸素ガス量は耐火物損耗、ダスト発生、生産性など経済
性に関係する因子に大きな影響を与える。このように、
揮発分の高い一般炭を使用した場合には、通常の操業に
おいて溶融還元の経済性を大きく阻害するという問題が
生じる。
The amount of oxygen gas has a great influence on factors related to economic efficiency, such as refractory wear, dust generation, and productivity. in this way,
When steam coal with a high volatile content is used, a problem arises in that it greatly impairs the economic efficiency of melt reduction in normal operations.

[発明が解決しようとする課題] 本発明は、粉を伴う一般炭を原料として用いた場合の2
つの問題、すなわち溶融還元炉内で急速加熱された時の
粉化の問題、および溶融還元炉内での炭材の揮発分と固
定炭素分の含有量を適正状態に調整するという課題を、
溶融還元炉に投入する前の石炭処理の最適化を図ること
によって解決しようとするものである。
[Problems to be solved by the invention] The present invention solves two problems when steam coal with powder is used as a raw material.
We have solved two problems, namely the problem of powdering when rapidly heated in the smelting reduction furnace, and the problem of adjusting the volatile content and fixed carbon content of the carbon material in the smelting reduction furnace to an appropriate state.
The aim is to solve this problem by optimizing the treatment of coal before feeding it into the smelting reduction furnace.

[課題を解決するための手段コ ガスを上底吹きできる冶金炉で、鉄酸化物を含む原料お
よび炭材を添加しながら酸素ガスを供給し、酸化鉄の溶
融、還元を行って溶融鉄合金を製造する工程において、
溶融還元を行う上記冶金炉に投入する前の粉を伴う石炭
に対して3mm以上のふるいてふるい分ける第1工程、
そのふるい下を1mm以下に粉砕して圧縮成型する第2
工程、ふるい上を鉱石とともに600℃以上に加熱する
第3工程を実施し、そのあと第2工程および第3工程で
得られた炭材および処理鉱石をともに上記冶金炉に装入
して溶融還元する第4工程を行うことか本発明の特徴で
ある。
[Means for solving the problem] A metallurgical furnace capable of top-bottom blowing of cogas is used to supply oxygen gas while adding raw materials containing iron oxide and carbonaceous material, melting and reducing iron oxide to produce molten iron alloy. In the manufacturing process,
A first step of sifting the coal with powder through a sieve of 3 mm or more before being introduced into the metallurgical furnace for melting and reduction;
The second part crushes the bottom of the sieve to 1 mm or less and compression molds it.
A third step is carried out in which the top of the sieve is heated to 600°C or higher together with the ore, and then the carbon material and the treated ore obtained in the second and third steps are both charged into the metallurgical furnace and melted and reduced. A feature of the present invention is that the fourth step is performed.

[作   用] 第1図は本発明の方法のプロセスフローを示す。[For production] FIG. 1 shows the process flow of the method of the invention.

以下第1図に基づいて、本発明を作用とともに具体的に
詳しく説明する。
Hereinafter, the present invention will be specifically explained in detail with reference to FIG. 1, together with its operation.

石炭は、入荷状態の粉塊混合で水分を含んだものを12
0℃以上に加熱して、付着水が3%以下となるまで乾燥
する。これは、第1図の第1工程で粉のふるい分けを行
うために必要であり、また、第3工程の塊成化にも有効
な前処理である。乾燥の熱源としては、溶融還元工程内
の発生排ガス顕熱を用いることか出来る。
Coal is mixed with powder and contains moisture at 12
Heat to 0° C. or higher and dry until the amount of adhering water is 3% or less. This is necessary for sifting the powder in the first step in FIG. 1, and is also an effective pretreatment for agglomeration in the third step. As a heat source for drying, sensible heat of exhaust gas generated during the melting and reduction process can be used.

本発明第1工程のふるい分けの目的は、■ 入荷した状
態の石炭を、以後の工程で塊成化しないと最終的に溶融
還元炉に投入した時に飛散の恐れがある少なくとも粒度
3n+m以下のもの(ふるい下)を分離すること、およ
び、 ■ 溶融還元炉に投入する前に加熱処理を行ってVM(
揮発分)含有量を低減するものと加熱処理を行わないで
溶融還元炉に入れるものの比率を調整し、溶融還元炉に
入れる時点での炭材の平均VM含有量を20%以下にす
ること、 の2つにある。
The purpose of the sieving in the first step of the present invention is to: (1) remove the particles of at least 3n+m or less in particle size from which there is a risk of scattering when the coal is finally put into the smelting reduction furnace if it is not agglomerated in the subsequent steps; ■ Separating the VM (under the sieve), and
Adjusting the ratio of materials that reduce volatile content (volatile matter) and materials that are put into the smelting-reduction furnace without heat treatment, so that the average VM content of the carbon material at the time of putting it into the smelting-reduction furnace is 20% or less; There are two.

溶融還元炉に装入する炭材の平均VM含有量と、指数化
した鉄1を製造するのに要する酸素原単位の関係を第2
図に示す。この第2図の関係から上述したように溶融還
元炉に装入する炭材の平均VM含有量は20%以下にす
ることが望ましいことがわかる。
The relationship between the average VM content of the carbon material charged into the smelting reduction furnace and the oxygen consumption rate required to produce indexed iron 1 is expressed as the second
As shown in the figure. From the relationship shown in FIG. 2, it can be seen that it is desirable that the average VM content of the carbon material charged into the melting reduction furnace is 20% or less, as described above.

従って、上記の2条件を満足するように使用する石炭の
状況に応してふるいのふるい目を選択するが、通常は3
〜7mm範囲内にある。
Therefore, the mesh size of the sieve is selected depending on the situation of the coal to be used so as to satisfy the above two conditions, but usually 3
It is within the range of ~7mm.

次に、第2工程においては、石炭のふるい部分の塊成化
がなされる。塊成化の方法としては種々のものがあるが
、本発明では、溶融還元炉で急速加熱された時に割れ発
生原因となるようなガス発生を引き起こす粘結材を用い
ないことが重要である。そのために、本発明においては
、ロールによる圧縮成型が行われる。
Next, in the second step, the screened portion of the coal is agglomerated. There are various agglomeration methods, but in the present invention, it is important not to use a caking agent that generates gas that can cause cracks when rapidly heated in a smelting reduction furnace. For this purpose, in the present invention, compression molding is performed using rolls.

成型に先立って、石炭を再粉砕する。ロール圧縮成型に
よって必要な強度を得るためには、石炭の粒度をlIn
In以下にしておくことが必要である。また、水分を3
%以下にしておくことも必要である。
Prior to molding, the coal is re-ground. In order to obtain the necessary strength by roll compression molding, the grain size of the coal must be lIn
It is necessary to keep it below In. Also, add 3 liters of water
It is also necessary to keep it below %.

なお、この成型時に、溶融還元炉で発生するダストの一
部を石炭に配合することかできる。
Incidentally, during this molding, a part of the dust generated in the melting reduction furnace can be mixed with the coal.

第3図はロール成型物の厚みと急速加熱時の1 mm以
下の粉発生率の関係を示す。厚みか2〜8mmの時、最
も粉発生率を小さくてきることかわかる。
Figure 3 shows the relationship between the thickness of the roll-formed product and the generation rate of powder of 1 mm or less during rapid heating. It can be seen that the powder generation rate is minimized when the thickness is 2 to 8 mm.

こうしてロール成型したものは適当なサイズに割って溶
融還元炉に装入される。
The roll-formed product is divided into appropriate sizes and charged into a melting reduction furnace.

本発明において、このロール成型物を溶融還元炉の外で
加熱しない理由は、粘結材を添加していないこと、並び
にロール成型物を割ったものの端の部分が比較的強度が
低いので、加熱とその後のハンドリング時に粉化が進む
ため、結局、溶融還元炉投入時点での粉発生率を高める
ことになるからである。
In the present invention, the reason why this roll-formed product is not heated outside the melting reduction furnace is that no caking agent is added, and the edges of the roll-formed product that are split have relatively low strength. This is because powdering progresses during subsequent handling, which ultimately increases the powder generation rate at the time of feeding into the melting reduction furnace.

一方、第3工程では、第1工程のふるい上の部分が鉱石
とともに加熱処理される。すなわち、例えはロータリー
キルンのような炉において、鉱石を加熱して還元可能な
状態になった時点で、石炭のふるい上の部分を添加する
。加熱された石炭はVM揮発分を発生し、そのVMが加
熱された鉱石と反応して鉱石の予備還元を行う。
On the other hand, in the third step, the portion above the sieve in the first step is heat-treated together with the ore. That is, once the ore has been heated to a reducible state in a furnace, such as a rotary kiln, the sieved portion of the coal is added. The heated coal generates VM volatiles, which react with the heated ore to pre-reduce the ore.

第4図は鉱石加熱温度と、VMの鉱石還元に対する利用
効率並びに塊石炭の粉発生率との関係を示す。この図よ
り、VMを鉱石還元に有効利用するという観点から、温
度は600 ’C以上であることが望ましい。また、粉
化という観点から800℃以下であることが望ましい。
FIG. 4 shows the relationship between the ore heating temperature, the utilization efficiency of VM for ore reduction, and the powder generation rate of lump coal. From this figure, from the viewpoint of effectively utilizing VM for ore reduction, it is desirable that the temperature is 600'C or higher. Further, from the viewpoint of powdering, it is desirable that the temperature is 800°C or less.

なお、ふるい上の塊石炭は、溶融還元炉に直接投入され
る場合と異なり、この発明のように適度の加熱鉱石に添
加されることにより加熱速度が大幅に低下して熱割れを
防止することかできる。
In addition, unlike when lump coal on a sieve is directly charged into a smelting reduction furnace, by adding it to moderately heated ore as in this invention, the heating rate is significantly reduced and thermal cracking can be prevented. I can do it.

以上のように第3工程では、鉱石と、ふるい上の石炭を
インプットして、溶融還元炉から排出されるガスの顕熱
、潜熱を利用し、石炭を熱割れしないように加熱してチ
ャー化するとともに、鉱石を予備還元する。これらはい
ずれも第4工程において溶融還元炉での酸素原単位およ
び炭材原単位を低下させるのに望ましい条件である。
As mentioned above, in the third step, the ore and the coal on the sieve are input, and the sensible heat and latent heat of the gas discharged from the smelting reduction furnace are used to heat the coal without thermal cracking and turn it into char. At the same time, the ore is pre-restored. These are all desirable conditions for reducing the oxygen consumption rate and carbon material consumption rate in the smelting reduction furnace in the fourth step.

第2工程で製造された炭材成型物、並びに上記の第3工
程で製造された、塊石炭からのチャーおよび予備還元鉱
石は、次の第4工程において溶融還元炉に装入される。
The molded carbonaceous material produced in the second step and the char from the lump coal and the pre-reduced ore produced in the third step are charged into a smelting reduction furnace in the next fourth step.

第4工程の適正操業条件は次の通りである。The appropriate operating conditions for the fourth step are as follows.

本発明を実施するのに用いる冶金炉は、第5図に示すよ
うに、ガスを上底吹き可能な炉である。このような炉に
おいて、底から窒素などのガスを溶融物に吹き込んで攪
拌を行う。この攪拌によって溶融物の温度は均一に保た
れ、伝熱が促進されること、溶融スラグ3中の酸化鉄の
還元反応を促進できることなどの効果が得られ、末法の
実施において必須用件である。
The metallurgical furnace used to carry out the present invention is a furnace capable of blowing gas from the top and bottom, as shown in FIG. In such a furnace, stirring is performed by blowing a gas such as nitrogen into the melt from the bottom. This stirring maintains the temperature of the molten material uniformly, promotes heat transfer, and promotes the reduction reaction of iron oxide in the molten slag 3, which is an essential requirement in the implementation of the final method. .

しかし、底吹きガス量が多すぎると、メタル粒のスラグ
層3中への混入量が増え、ラスト1からの酸素ジェット
とこのメタル粒との直接接触による望ましくない現象、
すなわち、2次燃焼率 定義される]の低下、およびダスト発生量の増加が起こ
る。したがフて、適正なガス吹き込み量が存在し、それ
は炉内の熔融メタル1を当り5〜45 N+n’/hの
範囲である。
However, if the amount of bottom blowing gas is too large, the amount of metal grains mixed into the slag layer 3 will increase, resulting in undesirable phenomena caused by direct contact between the oxygen jet from the last layer 1 and the metal grains.
That is, a decrease in the secondary combustion rate (defined as the secondary combustion rate) and an increase in the amount of dust generated occur. Therefore, there is a suitable gas injection rate, which is in the range of 5 to 45 N+n'/h per molten metal in the furnace.

溶融還元は酸素を上吹きしなから、酸化鉄を含む鉄原料
(鉄鉱石、その予備還元物など)と炭材を添加して行う
。炭材から発生したGOなどのガスは、この上吹き酸素
により燃焼して発熱し、炭材およびメタル粒内に溶存し
ている炭素によってスラグ内の酸化鉄還元反応が進行す
る。その結果、生成したメタルに炭素が溶は込こんで溶
融鉄合金か生成、メタル浴に沈降する。
Smelting reduction is carried out by adding iron raw materials containing iron oxide (iron ore, preliminary reduction products thereof, etc.) and carbonaceous material without top-blowing oxygen. Gas such as GO generated from the carbonaceous material is combusted by this top-blown oxygen and generates heat, and the iron oxide reduction reaction in the slag progresses due to the carbon dissolved in the carbonaceous material and metal grains. As a result, carbon melts into the formed metal, forming a molten iron alloy, which settles into the metal bath.

ここで、溶融物の温度が高くなりすぎると耐火物の損耗
に悪影響を与えるので、吹酸速度、原料供給速度の関係
を適正に調整することによって、溶融物の温度をメタル
の融点よりも20〜150℃高い温度の範囲に収めるよ
うにする。
Here, if the temperature of the molten material becomes too high, it will have a negative effect on the wear and tear of the refractory, so by appropriately adjusting the relationship between the blowing acid rate and the raw material supply rate, the temperature of the molten material can be raised to 20° above the melting point of the metal. Try to keep the temperature within the range of ~150℃ higher.

炉内の溶融スラグ層3は、酸素ジェットとメタル浴5の
直接接触を遮断するものとして、本発明においては重要
である。このスラグ量が多いほと本ブムセスの操業には
有利になる。すなわち、酸素ガス供給速度を大きくする
ことができ、少なくとも、炉内に存在しているメタル1
tにつき、スラグか350Kg以上必要である。
The molten slag layer 3 in the furnace is important in the present invention as it blocks direct contact between the oxygen jet and the metal bath 5. The larger the amount of slag, the more advantageous it will be to the operation of this bumsess. In other words, the oxygen gas supply rate can be increased, and at least the metal 1 present in the furnace can be increased.
More than 350 kg of slag is required per ton.

ただし、操業中に炉内に存在しているスラグが多いとい
うことは、メタル1を当りに対して生成するスラグが多
くなることを意味しない。
However, the fact that a large amount of slag exists in the furnace during operation does not mean that a large amount of slag is generated when Metal 1 is hit.

何故ならば、生成メタルを炉外に排出する時に必要なス
ラグ量を炉内に残留させて、次のヒートの操業を行うこ
とにより、スラグ生成量をふやすことなく炉内スラグの
量を任意に調整可能だからである。
This is because when the generated metal is discharged outside the furnace, the required amount of slag remains in the furnace and the next heat operation is performed, so the amount of slag in the furnace can be adjusted arbitrarily without increasing the amount of slag generated. This is because it is adjustable.

多量のスラグを所定の容積を有する反応容器内に収め、
炉外に流出させないためには、炭材6を共存させてスラ
グ層3内の細かい泡を合体させ、気泡4の逸散を促進す
る必要がある。そのだめに必要な炭材量はスラグ重量の
5〜50wj%である。
A large amount of slag is placed in a reaction container having a predetermined volume,
In order to prevent the slag from flowing out of the furnace, it is necessary to coexist with the carbonaceous material 6 to coalesce the fine bubbles in the slag layer 3 and promote the dissipation of the bubbles 4. The amount of carbon material required for the dump is 5 to 50 wj% of the weight of the slag.

なお、第2工程て粉石炭を成型したものは溶融還元炉に
投入されて急速加熱を受けても粉化しにくい。その理由
としては、石炭特有の異方性が、粉を成型したことによ
って軽減され、成型物中に存在する空隙かVMの気化に
よる歪みを吸収するからと推定される。
It should be noted that the powdered coal formed in the second step is difficult to powder even if it is put into a melting reduction furnace and subjected to rapid heating. The reason for this is presumed to be that the anisotropy peculiar to coal is reduced by molding the powder, and the voids present in the molded product absorb distortion due to vaporization of VM.

また、第3工程で得られたチャーは、すてにVM含有量
が低くなりているので、溶融還元炉で急速加熱されても
、熱割れすることはない。
Furthermore, since the char obtained in the third step already has a low VM content, it will not undergo thermal cracking even if it is rapidly heated in a melting reduction furnace.

さらに、鉱石は、空間を散らばることなく溶融スラグ層
3にまで移行すれは、溶融スラグに濡れる性質があるの
で以後の飛散は起こらない。
Furthermore, unless the ore moves to the molten slag layer 3 without scattering in the space, it will not scatter thereafter because it has the property of being wetted by the molten slag.

このように、本発明の実施により、これまでの溶融還元
法の開発で問題とされていた石炭の割れ、飛散、および
それに起因する諸問題を石炭入荷時の塊および粉の状態
を生かして、最小の処理で解決できる。
As described above, by implementing the present invention, the cracking and scattering of coal, which had been a problem in the development of the smelting reduction method up to now, and the various problems caused by these, can be solved by taking advantage of the state of lumps and powder when the coal is received. Can be solved with minimal processing.

施  例] 本発明の実施例を以下に述へる。Example] Examples of the present invention will be described below.

まず、表1に本発明の第1工程で使用する石炭の状況(
成分)およびその処理条件を示す。
First, Table 1 shows the status of coal used in the first step of the present invention (
components) and their processing conditions.

この表1の処理条件に基づくふるい分けによって得られ
たふるい下を、次の第2工程では、10]m以下に粉砕
し、表2に示したような粒度となったことを確記したの
ち、さらに、同じく表2の圧縮成型処理条件でもってロ
ール成型した。一方、第3工程では、ロータリーキルン
を用い、第1工程で得られたふるい上を、表3に示した
状況(成分および粒度分布)の鉄鉱石とともに表3に示
したような処理条件にて加熱して、塊石灰からチャーを
得、鉄鉱石を予備還元した。
In the next second step, the sieve obtained by sieving based on the processing conditions in Table 1 is pulverized to 10] m or less, and after confirming that the particle size is as shown in Table 2, Furthermore, roll molding was carried out under the same compression molding conditions shown in Table 2. On the other hand, in the third step, using a rotary kiln, the sieve obtained in the first step is heated under the processing conditions shown in Table 3 together with iron ore in the situation (components and particle size distribution) shown in Table 3. Then, char was obtained from lump lime and iron ore was pre-reduced.

[実 こうして、第2工程で得られた炭材(ロール成型物)と
第3工程で得られた炭材(チャー)および予備還元鉱石
とを一緒にし、冶金炉へ装入して344工程を実施した
。このときの混合装入物の状況を表3に、また、装入を
完了したあとの冶金炉における溶融還元処理の操業条件
、操業成績、並びに得られた製品の状況(成分)を表4
に示す。
[Actually, the carbonaceous material (roll molded product) obtained in the second step, the carbonaceous material (char) obtained in the third step, and the pre-reduced ore are combined, charged into a metallurgical furnace, and the 344th step is carried out. carried out. Table 3 shows the situation of the mixed charge at this time, and Table 4 shows the operating conditions and operational results of the melting reduction treatment in the metallurgical furnace after charging was completed, as well as the situation (components) of the obtained product.
Shown below.

表4 なお、第5図は本発明の第4工程を実施するのに用いる
溶融還元炉設備の一例である。耐火物2を内張すした容
器において、底は溶融メタル中に窒素のような不活性ガ
スを吹き込んで攪拌するための底吹き羽ロアが設けられ
ている。
Table 4 In addition, FIG. 5 is an example of the melting reduction furnace equipment used to implement the fourth step of the present invention. In a container lined with refractory material 2, a bottom blower lower is provided at the bottom for blowing an inert gas such as nitrogen into the molten metal to stir it.

上吹きランス1は酸素ガスを炉内に供給するためのもの
である。一方、鉱石は炉層に設けた投入口8から炉内に
供給される。炉内には多量のスラグが存在しており、底
吹き攪拌されているメタル浴5を上吹きランス1の酸素
シェツトから遮断していることか必要である。必要スラ
グ量は350kg/lメタル以上で、炉を傾動して生成
したメタルとスラグを排出する際に一部のスラグを炉内
に残してメタル、スラグ量を調整する。
The top blow lance 1 is for supplying oxygen gas into the furnace. On the other hand, ore is supplied into the furnace from an input port 8 provided in the furnace layer. A large amount of slag exists in the furnace, and it is necessary to shut off the bottom-blown and agitated metal bath 5 from the oxygen shed of the top-blown lance 1. The required amount of slag is 350 kg/l metal or more, and when the metal and slag produced by tilting the furnace are discharged, some slag is left in the furnace to adjust the amount of metal and slag.

従って、表4に示された本実施例の操業成績より、炭材
の粉(1mm以下)発生率、耐火物の平均損耗速度とも
に低レベルであり、2次燃焼率も適正範囲内(一般に4
0〜50%)にあることから、本発明は、溶融還元法に
一般炭を適用する上で、該石炭の粉化を抑制する非常に
有効な手段を提供することがわかる。
Therefore, from the operational results of this example shown in Table 4, the generation rate of carbonaceous material powder (1 mm or less) and the average wear rate of refractories are both at a low level, and the secondary combustion rate is within the appropriate range (generally 4 mm or less).
0 to 50%), it can be seen that the present invention provides a very effective means for suppressing the pulverization of steam coal when it is applied to the smelting reduction method.

[発明の効果] 本発明を実施することによって、安価に人手できる、粉
を伴った高VMの一般炭を使用して溶融還元の操業を効
率的に行うことかでき、従って、経済性を大幅に改善で
きることから、工業的な効果が大きい。
[Effects of the Invention] By carrying out the present invention, it is possible to efficiently carry out smelting reduction operations using high VM steam coal accompanied by powder, which can be done manually at low cost. Therefore, economic efficiency can be greatly improved. It has great industrial effects as it can improve the

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明のプロセスフローを示す図、第2図は
、溶融還元炉に装入する時点での炭材の平均VM含有量
が、本発明第4工程の溶融還元炉における酸素原単位に
及ぼす影響を示す図、第3図は、ロール圧縮成型物の厚
みと急速加熱時の粉発生率の関係を示す図、第4図は、
本発明第3工程における鉱石加熱温度と、石炭から発生
するVMの鉱石還元に対する利用効率の関係、及び塊石
炭の粉発生率の関係を示す図、第5図は、本発明の第4
工程を実施するのに用いる設備の一例を示す図である。 1・・・ランス 3・・・スラグ層 5・・・メタルシン谷 7・・・底吹き羽口 2・・・耐火物 4・・・気泡 6・・・炭材 8・・・投入口 他4名 第 図 ロール圧縮成型物の厚み(■) 第 図 市融還元炉に装入する炭材の平均VM含有量第4図
Fig. 1 is a diagram showing the process flow of the present invention, and Fig. 2 shows that the average VM content of the carbon material at the time of charging into the smelting reduction furnace is the oxygen source in the smelting reduction furnace in the fourth step of the present invention. Figure 3 shows the relationship between the thickness of the roll compression molded product and the powder generation rate during rapid heating, and Figure 4 shows the influence on the unit.
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the ore heating temperature in the third step of the present invention, the utilization efficiency of VM generated from coal for ore reduction, and the relationship between the powder generation rate of lump coal.
It is a figure showing an example of the equipment used to carry out a process. 1...Lance 3...Slag layer 5...Metal thin valley 7...Bottom blowing tuyere 2...Refractory 4...Bubble 6...Charcoal material 8...Inlet and others 4 Figure 4: Thickness of roll compression molded product (■) Figure 4: Average VM content of carbon material charged into the fusion furnace

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ガスを上底吹きできる冶金炉を用いて、鉄酸化物を
含む原料および炭材を添加しながら酸素ガスを供給し、
酸化鉄の溶融、還元を行って溶融鉄合金を製造する工程
において、冶金炉に投入される炭材が、石炭を下記の第
1工程から第3工程までによって処理したものであり、
下記の第4工程に従って処理されることを特徴とする石
炭を使用した溶融還元製鉄法。 第1工程:粉を伴う石炭を3mm以上のふるいでふるい
分ける 第2工程:ふるい下を1mm以下に粉砕してから圧縮成
型する 第3工程:ふるい上を鉱石とともに600℃以上に加熱
する 第4工程:第2工程および第3工程で得られた炭材およ
び処理鉱石をともに前 記冶金炉に装入し、これを溶融還元する
[Claims] 1. Using a metallurgical furnace capable of blowing gas from the top and bottom, oxygen gas is supplied while adding a raw material containing iron oxide and carbonaceous material,
In the process of melting and reducing iron oxide to produce a molten iron alloy, the carbonaceous material fed into the metallurgical furnace is coal treated by the following steps 1 to 3,
A smelting reduction iron manufacturing method using coal, characterized in that it is processed according to the following fourth step. 1st step: Sift the coal with powder through a sieve of 3 mm or more. 2nd step: Pulverize the bottom of the sieve to 1 mm or less before compression molding. 3rd step: Heat the top of the sieve together with the ore to 600°C or above. Step: Both the carbonaceous material and treated ore obtained in the second and third steps are charged into the metallurgical furnace and melted and reduced.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1999034022A1 (en) * 1997-12-26 1999-07-08 Nkk Corporation Refining method of molten iron and reduction smelting method for producing the molten iron

Cited By (2)

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WO1999034022A1 (en) * 1997-12-26 1999-07-08 Nkk Corporation Refining method of molten iron and reduction smelting method for producing the molten iron
US6837916B2 (en) 1997-12-26 2005-01-04 Nkk Corporation Smelting reduction method

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