JPH0621316B2 - フエロクロムの製造方法 - Google Patents

フエロクロムの製造方法

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JPH0621316B2
JPH0621316B2 JP59275023A JP27502384A JPH0621316B2 JP H0621316 B2 JPH0621316 B2 JP H0621316B2 JP 59275023 A JP59275023 A JP 59275023A JP 27502384 A JP27502384 A JP 27502384A JP H0621316 B2 JPH0621316 B2 JP H0621316B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、クロム鉱、固体の炭素含有燃料および鉱滓形
成物より成る混合物を回転炉中で加熱し、次に回転炉か
ら溶融前に取り出され冷却された反応生成物からフエロ
クロムを溶融することによつて０．０２〜１０％の炭素
含有量のフエロクロムを鉄含有クロム鉱から製造する方
法に関する。
フエロクロムは、２０〜７０％のクロム、０．０２〜１
０％の炭素および残りの鉄並びに通例の不純物より成る
合金である。フエロクロムは、鉄含有クロム鉱、特にク
ロム鉄鉱を石炭と次の反応式 FeCr2O4 ＋ 4C ＝ Fe ＋2Cr ＋ 4CO に従つて溶融還元することによつて形成する。この溶融
還元は、塊状の鉱石／コークス−混合物あるいは鉱石ペ
レツトとコークスあるいは予備還元された鉱石／細かい
コークス−ペレツトとコークスを用いて低たて型炉また
は電気炉において実施し、その際種々の炭素含有量の合
金が生ずる。フエロクロムはクロム鉱を製造する際に前
駆合金として用いられる。フエロクロム合金の、非常に
度々ある不所望の炭素高含有量はこの合金を精練するこ
とによつてまたはこれから製造されるクロム鋼を精練す
ることによつて低下し得る。クロム鉱は一般に２０〜５
０％のCr2O3 、１０〜４０％のFe および 10〜70 ％の
マトリクスより組成されている。鉱石を熔錬する前にマ
トリクスを少なくとも部分的に分離することは困難であ
り、その結果マトリクスの多くの部分を公知の溶融還元
法においては液状鉱滓として、得られるフエロクロム合
金から分離しなければならない。この方法の場合には還
元物質中に鉱石の高融点マトリクスの他にまだ著しくCr
2O3 −成分が存在しているので、生じる鉱滓は高融点を
有しそして、液状鉱滓からの酸化クロムを充分に還元し
そして低い鉱滓粘度でのクロム損失を出来るだけ少なく
維持する為に、融剤の添加にもかゝわらず１７５０℃以
上の溶融温度に調整しなければならない。溶融還元の際
に必要とされる高い温度は不所望の高いエネルギー消費
の原因となる。
ドイツ特許出願公告第２，０６２，６４１号明細書から
クロム鉱と石炭との混合物を９００℃より高い温度、殊
に１１００℃のもとで回転チユーブ炉中で燃焼させ、次
にこの混合物の３０〜６０％を電気炉中で溶融して合成
鉱滓とし、次いでこの鉱滓に燃焼した混合物の７０〜４
０％および理論的に必要とされる珪素クロムの８０％よ
り多くを溶融状態で並びに必要とされる珪素クロム量の
２０％までを固体状態で添加する、炭素含量の少ないフ
エロクロムの製造方法が公知である。この方法は、還元
剤として珪素クロムの含有珪素を用いなければならず(4
4 ％のＳi 、３６．５％のＣr ）そしてクロム鉱の全て
のマトリクスをアーク炉中でおよび反応用鍋中で溶融す
るという欠点を有している。
本発明は、還元−および溶融工程を低い温度で還元剤と
してのおよび溶融熱の供与体として炭素の使用下に実施
することを可能とするフエロクロムの製造方法を創作す
ることを課題としている。特に、溶融工程を１７５０℃
以下の温度で進行させることができることおよび鉱石の
マトリクスの主要部分を、マトリクスを溶融することな
しに炭素で還元された鉱石の溶融前に分離することを可
能とすることを達成するべきである。更に、原料（クロ
ム鉱、石炭および鉱滓形成物）を、費用の掛かる前処理
を出来るだけなしに用いることができることおよび還元
されたマンガン鉱の再酸化を回避することも達成される
べきである。
本発明の基礎と成る課題は、クロム鉱、石炭および鉱滓
形成物より成る混合物−但し鉱／石炭−比が１：０．４
〜１：２に調整されておりそして鉱滓形成物のcaO およ
び／またはMgo 並びにAl2O3 および／またはSiO2 が、
鉱滓中に１：１．４〜１：１０（CaO＋MgO ）／（Al2O3
＋SiO2 ）−比が存在しそしてAl2O3 ／SiO2 −比が
１：０．５〜１：５である様な量である様な量で添加さ
れているもの−を回転炉中で２０〜２４０分の時間 Co
含有雰囲気で１４８０〜１５８０℃に加熱すること、回
転炉から取り出した反応生成物を２５mmより小さい粒子
径にまで粉砕すること、粉砕された反応生成物を、回転
炉中に戻す石炭含有フラクシヨン、少なくとも１種の金
属含有の鉱滓高含有フラクシヨンおよび溶解炉に搬入す
べき合金フラクシヨンに密度分別および／または磁気分
離によつて分離することおよび合金フラクシヨンの溶融
を溶解炉中で１６００〜１７００℃のもとで実施するこ
とによつて解決される。
驚ろくべきことに本発明の方法によれば、回転チユーブ
炉としてまたは回転ドラム炉として構成されていてもよ
い回転炉中において実施でき、クロムおよび鉄に関して
９０〜９８％の還元度を達成し得ることが判つた。この
ことは、クロム鉱、石炭および鉱滓形成物より成る混合
物を還元の間練り粉状に転化すること、その際に個々の
粒子の凝集および小さい金属小滴の形成がもたらされる
ことに起因している。しかし回転炉中でのころがり工程
の間に、用いた混合物の粒状構造が維持されたまゝであ
る。金属粒子の目立つた還元は、還元物質中に蓄積され
る金属小滴が、鉱石の本来の構造を維持したまゝの公知
の直接還元法におけるのと違つて比較的小さい表面積を
有しているので生じない。更に、回転炉を離れる還元生
成物は酸化クロム成分を非常に僅かしか含有しておら
ず、溶融物中での後反応が必要ない。還元の際に炭化ク
ロムが殆んど形成されずフエロクロム合金が生ずること
も驚ろくべきことである。それ故に回転炉搬出物の溶融
は、酸化クロムが殆んど還元されているので、低温で実
施できる。回転炉から取り出される反応生成物の溶融は
冷却および、石炭残渣並びに大部分のマトリクスの除去
の後に適当な溶解炉で行なう。鉱石／石炭／鉱滓形成物
−混合物中の１：０．４〜１：２の鉱石／石炭−比によ
つて、回転炉中で最適な還元挙動がそして溶解炉中で最
適な還元挙動が達成される。鉱滓の本発明に従う（CaO
＋MgO ）／（Al2O3 ＋ SiO2）−比およびAl2O3/SiO2
−比が調整されている場合には、原料混合物は回転炉中
で特に迅速に練り粉状に変わる。回転炉から取り出され
る反応生成物の本発明に従う２５mmより小さい粒子径ま
での粉砕によつて、マトリクスの大部分および搬出物中
に含まれる石炭が有利に分離され得る。粉砕された反応
生成物が多くのフラクシヨンに本発明に従つて分別され
ることで、還元工程で生ずるフエロクロム合金を溶融前
に石炭の分離およびマトリクスの充分な分離によつて富
化するルートが提示される。何故ならば、富化の際に生
ずる合金フラクシヨンが既に非常に高い金属含有量を有
しているからである。鉱滓形成物の量を調整する際に
は、クロム鉱並びに石炭の灰分のCaO-,MgO-,Al2O3−お
よびSiO2 含有量を考慮するべきである。
本発明の方法は、ドイツ特許出願公告第１，０１４，１
３７号明細書から粉砕した鉱石を燃料と混合しそして１
１００〜１３００℃の温度に加熱し、その際に鉱石が金
属の鉄および含マンガン酸化鉄化合物に還元され、そし
て次いでこの反応生成物から磁気分離によつてマトリク
スからの磁性成分を分離する、回転チユーブ炉での鉄含
有量の少ない鉱石の熔練法が公知であるにもかゝわら
ず、この刊行物からも当業者によつて導びき出すことは
できない。ドイツ特許出願公告第２，０６２，６４１号
明細書でもまたドイツ特許出願公開第１，０１４，１３
７号明細書でも、即ち回転炉で運転障害を起すこと無く
且つ溶解炉で還元作業を実施すること無しに、フエロク
ロムの溶融前にマトリクスの溶融前にマトリクスの分離
除去をいかに達成し得るかについての証明が全くない。
本発明の方法の１つの実施例では、クロム鉱、石炭およ
び鉱滓形成物より成る混合物を方法段階a) の実施前に
回転炉中で３０〜９０分の時間１１００〜１２５０℃の
温度に加熱しそして次に３０〜９０分の時間１４００〜
１４８０℃の温度に加熱する。酸化クロムの還元は１２
００℃以上の温度で云うに値する程の程度に初めて開始
されるので、１１００〜１２５０℃での最初の予備還元
段階によつて、クロム鉱中に含まれる酸化鉄が選択的に
著しく還元される。この際に生ずる鉄は既に小さい液滴
を形成しそして炭素および、混合物中に含まれるSiO2
の一部の還元によつて生ずる珪素を吸収する。最初の予
備還元段階で形成される金属相は、マイクロゾンデを用
いて実施する分析が示す様に、主成分として鉄を並びに
１９％までの珪素を含有している。１４００〜１４８０
℃のもとで実施する第２番目の予備還元段階にて、最初
の予備還元段階で形成された金属滴が大きく成りそして
１４００〜１４８０℃で還元することによつて形成され
るクロムを吸収することが実現される。本来の還元段階
の前に進められる両方の予備還元段階は、高融点の炭化
クロムの形成が排除されることおよび回転炉の還元生成
物中のフエロクロムが粗大粒子の形で存在することを共
通して実現し、これによつて続いての反応生成物の後処
理が簡単に成る。更に方法段階a) の還元は、両方の予
備還元段階を実施した場合、比較的短時間の間に経過す
る。
本発明の方法は、クロム鉱、石炭および鉱滓形成物より
成る混合物を回転炉中で20〜120分の間１５１０〜１５
６０℃の温度に加熱し、その際に鉱滓中に１：３〜１：
５．５の（CaO ＋MgO ／（Al2O3 ＋SiO2 ）−比が存在
しそしてAl2O3/SiO2 −比が１：０．８〜１：２．５で
ある場合に特に有利に実施できる。
本発明の１つの実施形態では、クロム鉱／石炭／鉱滓形
成物−混合物中においてクロム鉱が５mm以下の粒子径
を、石炭が１５mm以下の粒子径をそして鉱滓形成物が５
mm以下の粒子径を有している。原料混合物がこの様に形
成されている場合には、これら原料を回転炉に装入する
以前に顆化したりまたはペレツト化する必要がない。何
故ならば、本発明に従つて規定された粒度を維持した場
合には驚ろくべきことに回転炉中での還元工程の間、障
害が認められなかつたからである。勿論、回転炉に顆粒
化したまたはペレツト化した原料混合物を装込すること
も可能である。本発明では、 SiO2 をクロム鉱／石炭
／鉱滓形成物−混合物に、該混合物が１２００℃より高
い温度を示す時に初めて回転炉中で添加することも考慮
される。これによつて、FeO およびSiO2 より成る低温
溶融性の鉱滓成分、殊にカンラン石の形成が有利に回避
される。
本発明によれば、回転炉から取り出される反応生成物を
７００℃／時より遅い速度でフエロクロムをキユーリー
温度以下の温度に冷却した場合に殊に有利である。何故
ならば、この場合には搬出物が強磁性を持ちそしてそれ
故にこれを磁気分離処理に有利に供給できるからであ
る。
本発明の別の実施形態では、全ての金属含有の鉱滓高含
有フラクシヨンを５mmより小さい粒子径に粉砕し並びに
密度分別および／または磁気分離によつて金属含有量の
少ない鉱滓フラクシヨンと溶解炉に搬入すべき合金フラ
クシヨンとに分離する。この後処理手段は製造されるフ
エロクロム合金の収率を高める。更に本発明の別の実施
形態では、金属含有量の少ない全ての鉱滓フラクシヨン
を０．５mmより小さい粒子径まで粉砕し並びに密度分別
および／または磁気分離によつて鉱滓フラクシヨンと溶
解炉に搬入すべき合金フラクシヨンに分離する。この後
処理手段によつても、製造されるフエロクロムの収率が
更に高められる。最後に本発明によれば、鉱滓フラクシ
ヨンを０．２mmより小さい粒子径にまで粉砕しそして浮
遊選別によつて金属不含鉱滓フラクシヨンと溶解炉中に
搬入すべき合金フラクシヨンとに分離し、その際合金フ
ラクシヨンを溶融前に乾燥させるのが有利である。この
浮遊選別処理によつて鉱滓フラクシヨンから最後の金属
残留物を得ることができる。
本発明の１つの実施形態では、１mm以下の粒子径を有す
る合金フラクシヨンの１部を溶解炉中に存在する溶融物
中に吹き込む。この吹き込みは金属溶液表面の上からで
も下でも行なうことができる。溶融物中への合金フラク
シヨンの一部の吹き込みによつて均一な溶融運転が達成
される。１mm以上の粒子径の合金フラクシヨンの１部は
溶解炉中に上から装入する。
本発明によれば、１mm以下の粒子径を有する合金フラク
シヨンの１部並びに１mm以下の粒子径の石炭をキヤリア
・ガス中に浮遊させそして溶解炉中に金属浴液表面の下
に配設されたノズルを通して溶融物中に吹き込み、一方
このノズルに取り付けられたノズルを通して酸素を溶融
物中に送入するのが特に有利である。これらの物質を一
緒に吹き込むことによつて均一な溶融運転が溶融物と鉱
滓との最適な完全混合のもとで達成される。本発明の別
の実施形態では、溶解炉中に金属浴液表面の下に配設さ
れたジヤケツト・ノズルの外側管を通して合金フラクシ
ヨン／石炭／キヤリア・ガス−サスペンジヨンをそして
ジヤケツト・ノズルの内側管を通して酸素を溶融物中に
吹き込む。
ジヤケツト・ノズルは個々の物質を溶解炉中に導入する
のに特に有効であつた。
更に本発明の別の実施形態にて、溶解炉中に導入される
合金フラクシヨン１kg当り０．４〜 １．０kgの石炭お
よび、石炭の量に対して化学量論量の酸素（酸化生成物
CO に関する）を金属浴液表面の下から溶融物中に吹き
込むことを提示する。かゝる割合の場合には、溶解炉中
に充分な量の溶融熱が生じ、その際に溶融物中において
多過ぎる炭素含有量が回避される。本発明の方法の経済
性は、溶解炉の廃ガスの少なくとも１部を合金フラクシ
ヨンの１部の為の並びに溶解炉中に吹き込まれる細粒状
石炭の為のキヤリア・ガスとして用いることによつて高
められる。しかしながらキヤリア・ガスとして他の不活
性ガス、特に窒素を用いてもよい。
本発明の別の実施形態によれば、本発明に従つて、溶解
炉の廃ガスの熱を、金属浴液表面の下から溶融物中に吹
き込まれる石炭の乾留の為に用いる。この場合、石炭中
に含まれる揮発性成分が追い出されて、乾留コークスが
生ずる。この乾留コークスは未乾留の石炭に比べて大き
い有効な熱含量を有しており、このことが溶融工程の過
程で有効な効果を生ずる。本発明の方法のエネルギー平
衡の為には、キヤリア・ガスとして用いない溶解炉廃ガ
スおよび石炭の乾留の際に生ずる乾留ガスを回転炉で燃
焼させた場合が特に有利であることが判つた。本発明に
よれば、回転炉の廃ガスを後燃焼させそして後燃焼した
廃ガスの熱含量の少なくとも１部をマンガン鉱および鉱
滓形成物の予備加熱に用いるのが有利であることも判つ
た。本発明によつて示された還元時間は予備加熱時間を
含まない。
本発明の別の実施形態では、溶融を酸素の吹き込みによ
つて並びにCaO および／またはCaC2の添加によつて不連
続的に精練し並びに脱硫する。この精練および脱硫は溶
解炉自体においてまた後続する２番目の溶融容器中でも
行なうことができる。CaO あるいはCaC2は、ジヤケツト
・ノズルの内側管を通して溶融物中に吹き込まれる窒素
流中に浮遊していてもよい。精練および脱硫によつて炭
素含有量は０．０２％にまでそして硫黄含有量は０．０
１％にまで低下し得る。精練の間に溶融物の温度は１７
００℃以上に上昇する。
最後に本発明に従つて、溶解炉で生ずる溶融した鉱滓を
冷却し、粉砕しそして金属含有の鉱滓高含有フラクシヨ
ンと混合することを提示する。これによつて、溶融した
鉱滓中に存在する金属分を回収することが有利に達成さ
れる。
本発明の対象を次に図面および実施例によつて更に詳細
に説明する。図面は本発明に従う方法のフローシートを
示している。
貯蔵用サイロ（２）から導管（４）を通して＜５mmの粒
度の鉄含有クロム鉱を向流熱交換器（６）に搬送する。
貯蔵サイロ（３）からは、＜５mmの粒度の鉱滓形成物Ca
O 、MgO および Al2o3 を導管（５）を通して向流熱交
換器(6)に搬送する。向流熱交換器（６）では鉱石／鉱
滓形成物−混合物が１０００℃までの温度に予備加熱さ
れる。この向流熱交換器（６）は、導管（１３）を通し
て供給される熱い廃ガスにて運転されている。冷された
廃ガスは導管（１４）を通して向流熱交換器（６）から
搬出されそして図面に記してない除塵の後に大気中に放
出される。予備加熱された原料は導管（７）を通して回
転チユーブ炉（８）中に送入する。更に回転チユーブ炉
（８）には＜１５mmの粒度を有する石炭が貯蔵用サイロ
（１）から導管（１５）を通つて供給される。
回転チユーブ炉（８）は、貯蔵用サイロ（６５）から導
管（６６）を通してバーナ燃焼器（６７）中にそしてそ
こから導管（６８）を通つて回転チユーブ炉（８）に案
内される細粒状石炭の燃焼によつて加熱される。回転チ
ユーブ炉（８）の加熱は予備加熱した原料および石炭に
対し向流状態で行なうのが有利である。しかしながら図
に示してある様に平行流状態でも行なうことができる。
回転チユーブ炉（８）に搬入される予備可能された原料
および石炭を最初に１１００〜１２５０℃に加熱しそし
てこの温度のもとに約４５分間最初の炉域に滞留させ、
そこで最初の予備還元段階を進行させて酸化鉄を選択的
に充分に還元する。次にこの混合物を更に熱を供給しな
がら、１４００〜１４８０℃の温度に約４５分維持され
ている第２の炉域に移動させ、その際金属小滴が大きく
成る。回転チユーブ炉（８）の第３の炉域においては１
５１０〜１５６０℃の温度を維持するのが有利である。
反応生成物はこの条件のもとに約６０分保持されそして
この場合練り粉状態であり、かゝる状態で大きい金属小
滴を形成し且つ還元物質の沢山の粒子が凝集する。勿
論、回転チユーブ炉（８）では金属相とマトリツクスと
への分離はまだ生じず、そして還元物質の練り粉状態は
回転チユーブ炉（８）での焼き付きをももたらさない。
焼き付きは特に、酸化クロムおよび／または石炭および
／またはタールの添加物を含有するマグネサイト・ライ
ニングが回転チユーブ炉に設けられていることによつて
回避できる。還元物質が１２００℃より高い温度を示す
回転チユーブ炉（８）の領域に、導管（１０）を通して
貯蔵用サイロ（９）から、鉱滓を形成する為に必要な＜
５mmの粒度のSiO2を導入する。
石炭のSiO2含有量を考慮して、回転チユーブ炉中に練り
粉状態に作るのに必要とされる程の量のSiO2 だけを添
加する。導管（１１）を通して回転チユーブ炉（８）の
CO 含有廃ガスを燃焼室（１２）に導入し、そこで後燃
焼させる。
回転チユーブ炉（８）の搬出物を導管（１６）を通して
冷却タンク（１７）に送入し、そこでこれをフエロクロ
ム合金のキユーリー温度以下の温度に＜７００℃／時の
速度で冷却する。この冷却の際にフエロクロム合金が強
磁性を得る。次に回転チユーブ炉（８）の冷却された搬
出物を導管（１８）を通して粉砕機（１９）に送入し、
そこで＜２５mmの粒子径にまで粉砕する。次いで粉砕さ
れた回転チユーブ炉搬出物を導管（２０）を通して、非
磁性の石炭含有フラクシヨン、金属含有の鉱滓高含有フ
ラクシヨンおよび金属含有の合金フラクシヨンへの分離
が行なわれる磁気分別器（２１）に供給する。石炭含有
フラクシヨンは導管（２２）を通して回転チユーブ炉
（８）に供給し、一方金属高含有合金フラクシヨンは導
管（２３）および（４２）を通して貯蔵用容器（４３）
に送入する。
金属含有の鉱滓含有フラクシヨンは導管（２４）を通つ
て粉砕機（２５）に搬入し、そこで＜５mmの粒子径まで
粉砕する。粉砕したこの物質を次に導管（２６）を通し
て空気選別炉（２７）に送入し、そこにおいてこの混合
物をそれの種々の密度に応じて合金フラクシヨンと金属
含有量の少ない鉱滓フラクシヨンとに分離する。合金フ
ラクシヨンは導管（２８）および（４２）を通つて貯蔵
用サイロ（４３）に送入し、一方金属含有量の少ない鉱
滓フラクシヨンは導管（２９）を通して粉砕機（３０）
に送入し、そこで＜０．５mmの粒子径にまで粉砕する。
次いで、粉砕した金属含有量の少ない鉱滓フラクシヨン
を導管（３１）を通して空気選別炉（３２）中に送入
し、そこで合金フラクシヨンと鉱滓フラクシヨンとに分
離する。合金フラクシヨンは導管（３３）および（４
２）を通して貯蔵用サイロ（４３）に送入され、一方ま
だ非常に鉱滓フラクシヨンは導管（３４）を通して粉砕
機（３５）に搬入する。粉砕機（３５）中において＜
０．２mmの粒子径にまで粉砕し、そうして粉砕された鉱
滓フラクシヨンを次に導管（３６）を通して浮遊選別機
（３７）に送入し、そこで合金フラクシヨンおよび金属
不含の鉱滓フラクシヨンに分離する。合金フラクシヨン
は導管（３８）を通して乾燥器（３９）に送入し、一方
金属不含鉱滓フラクシヨンは導管（４１）を通して堆積
場所に送り、そこに堆積される。乾燥器（３９）におい
て合金フラクシヨンは乾燥され、次に導管（４０）およ
び（４２）を通して貯蔵用サイロ（４３）に送入され
る。
個々の金属含有合金フラクシヨンは貯蔵用サイロ（４
３）中で混合されそして導管（４４）を通して振動篩
（４５）に送られ、そこで＜１mmの粒子径を有する粒子
フラクシヨンが分離される。＞１mmの粒子径を有する粒
子フラクシヨンは導管（７１）および廃ガス通風帽（５
４）を通つて溶解炉（５３）を導入する。これに対して
＜１mmの粒子径を有する粒子フラクシヨンは導管（４
６）およびジヤケツト・ノズルの外側管（４７）を通し
て溶解炉（５３）に送り込む。溶解炉（５３）には、溶
解炉（５３）から一定の時間的間隔で排出口（５１）を
通して取り出されるフエロクロム合金より成る溶融物
（４９）が存在している。鉱滓（５０）は溶融物（４
９）上に浮びそして溶解炉（５３）から一定の時間的間
隔で排出口（５２）から取り出される。廃ガス通風帽
（５４）中に存在する溶解炉（５３）廃ガスはその１部
をキヤリア・ガスとして利用され、導管（６４）、（６
３）および（４６）並びにジヤケツト・ノズルの外側管
（４７）を通して溶融物（４９）中に戻される。ジヤケ
ツト・ノズルの内側管（４８）を通して貯蔵用タンク
（５６）から導管（５５）を通して酸素を溶融物（４
９）中に吹き込み、該酸素には貯蔵用容器（５８）中に
あり且つ＜１mmの粒度を有しているCaO が導管（４７）
を通して配量供給され得る。
溶解炉（５３）の廃ガスは導管（５９）を通して乾留装
置（６０）中に送り込まれ、この装置には貯蔵用サイロ
（６５）から導管（７０）を通して＜１mmの粒子径の石
炭が供給される。乾留ガスおよび溶解炉（５３）の廃ガ
スは導管（６９）を通つて乾留装置（６０）を離れ、次
にバーナ燃焼器（６７）中で燃焼される。乾留コークス
は導管（６１）を通して乾留装置（６０）を離れそして
貯蔵用サイロ（６２）に送入される。そこで乾留コーク
スはキヤリア・ガス中に浮遊させられ、導管（６３）お
よび（４６）を通して合金フラクシヨンと一緒に金属溶
融物 （４９）中に吹き込まれ、そこで溶融工程を進行
させる。
実施例 フエロクロム合金を製造する為に次の組成の鉄含有クロ
ム鉱を用いる：４６％のCr2O3、 ２８．２％のFeO、
１０％のMgO、１．１％のSiO2、１４．２％のAl2O3、
０．５％のCaO。鉱石を＜２mmの粒子径にまで粉砕す
る。還元する為に用いる水不含の石炭は次の組成を有し
ている： １８．８％の灰分、７３．６％の炭素、３．２％の水
素、１．５％の窒素。この石炭を＜１５mmの粒子径まで
粉砕する。用いる石炭の灰分は次の主成分を含有してい
る：５２％のSiO2、３０％の Al2O3、５％のCao およ
び２％のMgO 。回転ドラム炉に３５０kgの粉砕した鉱石
および３５０kgを粉砕した石炭を装入する。即ち、鉱石
／石炭−比は要するに１：１である。
回転ドラム炉はクロム−マグネサイトより成るライニン
グを有しており、鉱石／石炭−混合物を装入する以前に
１６００℃に予め加熱されている。炉を加熱する為に石
炭塵／酸素−バーナー燃焼装置を用いる。このバーナー
装置は４kg／分の細かい石炭と３Ｎm3／分の酸素で運転
される。追加的に炉中に空気を導入し、その結果回転ド
ラム炉の廃ガスは２５容量％のCO2 および１２容量％の
CO を含有している。鉱石／石炭−混合物は回転ドラム
炉中に１５４０℃のもとで７０分留まる。この場合には
鉱石と石炭とのかゝる組成の為に、鉱滓形成物を回転ド
ラム炉中に導入する必要がない。
回転ドラム炉搬出物は容器中に排出し、石炭で被いそし
て４時間の間に１００℃に冷却する。この搬出物は、＞
２０mmの粒子径を有する粒子４５％および＜１０mmの粒
子径の粒子５０％を含有している。搬出物中には見るこ
とのできる球状の金属粒子が固体状で埋まつている。こ
の搬出物は次に＜１０mmの粒子径にまで粉砕しそして磁
気分別器によつて金属含有フラクシヨン（６０％）と石
炭含有フラクシヨン（４０％）とに分離する。金属含有
フラクシヨンは＜２mmの粒子径にまで粉砕する。粉砕し
た金属含有フラクシヨンはその約1／3の粒子が＜０．３
mmの直径および約８０％の金属含有量を有している。こ
の細かい粒子の成分を分離し、合金フラクシヨンに送
る。その後に金属含有フラクシヨンの残りを乾式密度分
別によつて金属の少ない鉱滓フラクシヨンと金属高含有
量の合金フラクシヨンとに分離する。金属高含有量の合
金フラクシヨンはその９０％がフエロクロム合金より成
りそして１０％が鉱滓より成る。金属の少ない鉱滓フラ
クシヨンは分離するべきフエロクロム合金の残りをまだ
含有している。０．３〜２mmの粒子径を有する鉱滓フラ
クシヨンから粉砕後に＜０．１mmの粒子径まで磁気分離
によつて、金属高含有量合金フラクシヨンと混合される
金属高含有量粒子を分離する。磁気分離中に生ずる金属
の少ない鉱滓のクロム含有量によつて生ずるクロムの損
失量は約５％である。
合金フラクシヨンを、３ｔの容量を有しそして１２００
kgの金属浴液が存在している約1650℃の温度のるつぼ中
で溶融する。るつぼの底に配設された３つのジヤケツト
・ノズルの外側管を通して８kg／分の細かい石炭を溶融
物中に吹き込む。３つのジヤケツト・ノズルの内側管を
通して６Ｎm3／分の酸素を溶融物中に送入する。溶融し
た金属中では３〜６％の炭素含有量に調整する。＜０．
５mmの粒度を有している金属高含有量合金フラクシヨン
の細かい粒子成分は石炭と一緒に溶融物中に吹き込み、
一方金属高含有合金フラクシヨンの残りは廃ガス通風帽
を通してるつぼ中に装入する。るつぼ中に在る鉱滓は
１：２．５の（CaO ＋MgO ）／（SiO2 ＋Al2O3)−比お
よび１：１のAl2O3／SiO2−比を有している。この鉱滓
は溶融温度のもとで液体状態で存在し、１０００kgの金
属を溶融した後に取り出す。
鉱滓を取り出した後に溶融物中への石炭の添加量を４kg
／分に減らしそして金属浴液温度を１７５０℃に高め
る。この場合溶融物の石炭含有量は約２％に減少する。
次いで３つのジヤケツト・ノズルの内側管を通して、窒
素中に浮遊しているCao を８kg／分の量で溶融物中に吹
き込む。これによつて溶融物の硫黄含有量が＜０．０１
％の値に低下する。るつぼから取り出される金属は５６
％のクロム、４２％の鉄および２％の石炭を含有してい
る。
るつぼの廃ガス中に８kg／分の細かい石炭を吹き込む。
この場合廃ガスが６００〜７００℃に冷却されそして石
炭の揮発性成分が追い出される。乾留ガスおよび冷却さ
れた溶融容器廃ガスより成るガス混合物を燃焼させる。
石炭乾留の際に生ずる乾留コークスを粉砕しそしてるつ
ぼ中に３つのジヤケツト・ノズルの外側管を通して吹き
込む。
この実施例の方法を行なうことで達成される鉄−および
クロム収率は約９３％である。それ故に実施例の方法条
件は、この実施例が比較的小さい規模で行なわれている
ので、方法フローシートの方法条件から僅かにそれてい
る。
密度分別の際には、種々の密度の固体粒子より成る狭い
粒度分布の混合物は液体−または気体流中に浮遊されそ
してこのサスペンジヨンから、同じ密度の粒子がほとん
ど同じ場所に沈降する。浮遊選別の場合には、種々の湿
潤性の固体粒子より成る混合物を液体中に浮遊させそし
てこのサスペンジヨン中に空気を吹き込み、その際に低
い湿潤性の粒子が空気流によつて運搬されそして高い湿
潤性の粒子から分離される。磁気分別の場合には強磁性
粒子を磁場の力によつて分離する。物質の組成を示し且
つ％で示されている全てのパーセント数が重量％であ
る。物質混合物の組成を記している比は重量比である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の方法の１実施例を示すフローシートであ
り、図中の記号は以下の意味を有する： （１）……石炭の貯蔵用サイロ （２）……鉱石の貯蔵用サイロ （３）……鉱滓形成物の貯蔵用サイロ （６）……向流熱交換器 （８）……回転チユーブ炉 （９）……SiO2 の貯蔵用サイロ （１２）……燃焼室 （１７）……冷却タンク （１９）……破砕機 （２１）……磁気分別器 （２５）……粉砕機 （２７）……空気選別炉 （３０）……粉砕機 （３２）……空気選別炉 （３５）……粉砕機 （３７）……浮遊選別機 （３９）……乾燥器 （４３）……金属高含有合金フラクシヨンの貯蔵用サイ
ロ （４５）……振動篩 （４７）……ジヤケツト・ノズルの外側管 （４８）……ジヤケツト・ノズルの内側管 （４９）……溶融物 （５０）……鉱滓 （５２）……排出口 （５３）……溶解炉 （５４）……廃ガス通風帽 （５６）……酸素の貯蔵用タンク （５８）……CaO の貯蔵用タンク （６０）……乾留装置 （６２）……乾留コークスの貯蔵用サイロ （６５）……細粒状石炭の貯蔵用サイロ （６８）……回転チユーブ炉
フロントページの続き (72)発明者 トマース・ホステル ドイツ連邦共和国、エツセン１、バルトル ームウエーク、８ (72)発明者 ヘルマン・デルル ドイツ連邦共和国、ミユールハイム、アド ルフストラーセ、58 (72)発明者 デイートリツヒ・ラートケ ドイツ連邦共和国、ラツテインゲン５、ア ン・デル・ホツフヌング、16 (56)参考文献 特公 昭46−43695（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭56−4621（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】クロム鉱、固体の炭素含有燃料および鉱滓
    形成物より成る混合物を回転炉中で加熱し、次に回転炉
    から溶融前に取り出され冷却された反応生成物からフエ
    ロクロムを溶融することによつて０．０２〜１０％の炭
    素含有量のフエロクロムを鉄含有クロム鉱から製造する
    に当つて、 (a)クロム鉱、石炭および鉱滓形成物より成る混合物−
    但し鉱／石炭−比が１：０４〜１：２に調整されており
    そして鉱滓形成物のCaOおよび／またはMgo並びにAl2o3
    および／またはSiO2 が、鉱滓中に１：１．４〜１：１
    ０の（Cao ＋Mgo ）／（Al2O3＋SiO2 ）−比が存在し
    そしてAl2o3 ／ SiO2 −比が１：０．５〜１：５であ
    る様な量で添加されているもの−−を回転炉中で２０〜
    ２４０分の時間 co 含有雰囲気で１４８０〜１５８０℃
    に加熱し、 (b)回転炉から取り出した反応生成物を２５mmより小さ
    い粒子径にまで粉砕し、 (c)粉砕された反応生成物を、回転炉中に戻す石炭含有
    フラクシヨン、少なくとも１種の金属含有の鉱滓高含有
    フラクシヨンおよび溶解炉に搬入すべき合金フラクシヨ
    ンに密度分別および／または磁気分離によつて分離しそ
    して (d)合金フラクシヨンの溶融を溶解炉中で１６００〜１
    ７００℃のもとで実施することを特徴とする、上記フエ
    ロクロムの製造方法。
  2. 【請求項２】クロム鉱、石炭および鉱滓形成物より成る
    混合物を方法段階a) の実施前に回転炉中で３０〜９０
    分の時間１１００〜１２５０℃の温度に加熱しそして次
    に３０〜９０分の時間１４００〜１４８０℃の温度に加
    熱する特許請求の範囲第１項記載の方法。
  3. 【請求項３】クロム鉱、石炭および鉱滓形成物より成る
    混合物を回転炉中で２０〜１２０分の間１５１０〜１５
    ６０℃の温度に加熱し、その際に鉱滓中に１：３〜１：
    ５．５の（Cao ＋MgO)/(Al2O3 ＋SiO2 )−比が存在しそ
    してAl2O3 ／SiO2−比が１：０．８〜１：２．５である
    特許請求の範囲第１項または第２項のいずれか１つに記
    載の方法。
  4. 【請求項４】クロム鉱／石炭／鉱滓形成物−混合物中に
    おいてクロム鉱が５mm以下の粒子径を、石炭が１５mm以
    下の粒子径をそして鉱滓形成物が５mm以下の粒子径を有
    している特許請求の範囲第１項〜第３項記載のいずれか
    一つに記載の方法。
  5. 【請求項５】SiO2 をクロム鉱／石炭／鉱滓形成物−混
    合物に、該混合物が１２００℃より高い温度を示す時に
    初めて回転炉中で添加する特許請求の範囲第１項から第
    ４項までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  6. 【請求項６】回転炉から取り出される反応生成物を、７
    ００℃／時より遅い速度でフエロクロムのキユーリー温
    度以下の温度に冷却する特許請求の範囲第１〜５項のい
    ずれか一つに記載の方法。
  7. 【請求項７】全ての金属含有の鉱滓高含有フラクシヨン
    を５mmより小さい粒子径に粉砕し並びに密度分別および
    ／または磁気分別によつて金属含有量の少ない鉱滓フラ
    クシヨンと溶解炉に搬入すべき合金フラクシヨンとに分
    離する特許請求の範囲第１項から第６項までのうちいず
    れか一つに記載の方法。
  8. 【請求項８】金属含有量の少ない全ての鉱滓高含有フラ
    クシヨンを０．５mmより小さい粒子径まで粉砕し並びに
    密度分別および／または磁気分別によつて鉱滓フラクシ
    ヨンと溶解炉に搬入すべき合金フラクシヨンに分離する
    特許請求の範囲第１項から第７項までのうちのいずれか
    一つに記載の方法。
  9. 【請求項９】鉱滓フラクシヨンを０．２mmより小さい粒
    子径にまで粉砕しそして浮遊選別によつて金属不含鉱滓
    フラクシヨンと溶解炉中に搬入すべき合金フラクシヨン
    とに分離し、この際合金フラクシヨンを溶融前に乾燥さ
    せる特許請求の範囲第１〜８項のいずれか一つに記載の
    方法。
  10. 【請求項１０】１mm以下の粒子径を有する合金フラクシ
    ヨンの一部を溶解炉中に存在する溶融物中に吹き込む特
    許請求の範囲第１項から第９項までのうちのいずれか一
    つに記載の方法。
  11. 【請求項１１】１mm以下の粒子径を有する合金フラクシ
    ヨンの一部並びに１mm以下の粒子径の石炭をキヤリア・
    ガス中に浮遊させそして溶解炉中に金属浴液表面の下に
    配設されたノズルを通して溶融物中に吹き込み、一方こ
    のノズルに取り付けられたノズルを通して酸素を溶融物
    中に送入する特許請求の範囲第１項から第１０項までの
    うちのいずれか一つに記載の方法。
  12. 【請求項１２】溶解炉中に金属浴液表面の下に配設され
    たジヤケツト・ノズルの外側管を通して合金フラクシヨ
    ン／石炭／キヤリア・ガス−サスペンジヨンをそしてジ
    ヤケツト・ノズルの内側管を通して酸素を溶融物中に吹
    き込む特許請求の範囲第１項から第１１項までのうちの
    いずれか一つに記載の方法。
  13. 【請求項１３】溶解炉中に導入される合金フラクシヨン
    １kg当り０．４〜１．０kgの石灰および、石炭の量に対
    して化学量論量の酸素を金属浴液表面の下から溶融物中
    に吹き込む特許請求の範囲第１項から第１２項までのう
    ちのいずれか一つに記載の方法。
  14. 【請求項１４】溶解炉の廃ガスの少なくとも一部をキヤ
    リア・ガスとして用いる特許請求の範囲第１項から第１
    ３項までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】溶解炉の廃ガスの熱を、金属浴液表面の
    下から溶融物中に吹き込まれる石炭の乾留（Schwelung
    ）の為に用いる特許請求の範囲第１項から第１４項ま
    でのうちのいずれか一つに記載の方法。
  16. 【請求項１６】キヤリア・ガスとして用いない溶解炉廃
    ガスおよび石炭の乾留の生ずる乾留ガスを回転炉で燃焼
    させる特許請求の範囲第１項から第１５項までのうちの
    いずれか一つに記載の方法。
  17. 【請求項１７】回転炉の廃ガスを後燃焼させそして後燃
    焼した廃ガス熱含量の少なくとも１部をクロム鉱および
    鉱滓形成物の予備加熱に用いる特許請求の範囲第１項か
    ら第１６項までのうちのいずれか一つに記載の方法。
  18. 【請求項１８】溶融を酸素の吹き込みによつて並びにCa
    oおよび／またはCac2 の添加によつて不連続的に精練し
    並びに脱硫する特許請求の範囲第１項から第１７項まで
    のうちのいずれか一つに記載の方法。
  19. 【請求項１９】溶解炉で生ずる溶融した鉱滓を冷却し、
    粉砕しそして金属含有の鉱滓高含有フラクシヨンと混合
    する特許請求の範囲第１項から第１８項までのうちのい
    ずれか一つほ記載の方法。
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