JPH0723515B2 - 鉄含有クロム鉱石の還元方法 - Google Patents
鉄含有クロム鉱石の還元方法Info
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- JPH0723515B2 JPH0723515B2 JP61116295A JP11629586A JPH0723515B2 JP H0723515 B2 JPH0723515 B2 JP H0723515B2 JP 61116295 A JP61116295 A JP 61116295A JP 11629586 A JP11629586 A JP 11629586A JP H0723515 B2 JPH0723515 B2 JP H0723515B2
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22B34/00—Obtaining refractory metals
- C22B34/30—Obtaining chromium, molybdenum or tungsten
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- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/08—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in rotary furnaces
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- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、クロム鉱石、石炭および鉱しょう形成物より
成り、鉱石と石炭との比が1:0.4〜1:2でありそして鉱し
ょう形成物のCaOおよび/またはMgO並びにAl2O3および
/またはSiO2を、鉱しょうにおいては1:0.4〜1:10の(C
aO+MgO)/(Al2O3+SiO2)−比でありそしてAl2O3/S
iO2‐比が1:0.5〜1:5であるような量で添加し、回転炉
においてはCO−含有雰囲気で30〜90分間1100〜1250℃の
温度に加熱し、次いで30〜90分間1400〜1480℃の温度に
そして最後に20〜240分間1480〜1580℃の温度に加熱す
る鉄含有クロム鉱石の還元方法に関する。
成り、鉱石と石炭との比が1:0.4〜1:2でありそして鉱し
ょう形成物のCaOおよび/またはMgO並びにAl2O3および
/またはSiO2を、鉱しょうにおいては1:0.4〜1:10の(C
aO+MgO)/(Al2O3+SiO2)−比でありそしてAl2O3/S
iO2‐比が1:0.5〜1:5であるような量で添加し、回転炉
においてはCO−含有雰囲気で30〜90分間1100〜1250℃の
温度に加熱し、次いで30〜90分間1400〜1480℃の温度に
そして最後に20〜240分間1480〜1580℃の温度に加熱す
る鉄含有クロム鉱石の還元方法に関する。
ドイツ特許第3,431,854号明細書には、クロム鉱石、固
体状の石炭含有燃料および鉱しょう形成物より成る混合
物を回転炉中で加熱しそして回転炉から取り出されそし
て冷却された反応生成物をその後に溶融し、その際にフ
ェロクロムが生じる、鉄含有クロム鉱石から0.02〜10%
の石炭含有するフェロクロムの製造方法が提案されてい
る。この公知の方法の場合には、クロム鉱石、石炭およ
び鉱しょう形成物より成り、鉱石/石炭−比が1:0.4〜
1、2でありそして鉱しょう形成物のCaOおよび/また
はMgO並びにAl2O3および/またはSiO2を、鉱しょうにお
いては1:0.4〜1:10の(CaO+MgO)/(Al2O3+SiO2)−
比でありそしてAl2O3/SiO2−比が1:0.5〜1:5であるよ
うな量で添加され、回転炉においてはCO−含有雰囲気で
30〜90分間1100〜1250℃の温度に加熱し、次いで30〜90
分間1400〜1480℃の温度にそして最後に20〜240分間148
0〜1580℃の温度に加熱する鉄含有クロム鉱石ように還
元段階を実施する。
体状の石炭含有燃料および鉱しょう形成物より成る混合
物を回転炉中で加熱しそして回転炉から取り出されそし
て冷却された反応生成物をその後に溶融し、その際にフ
ェロクロムが生じる、鉄含有クロム鉱石から0.02〜10%
の石炭含有するフェロクロムの製造方法が提案されてい
る。この公知の方法の場合には、クロム鉱石、石炭およ
び鉱しょう形成物より成り、鉱石/石炭−比が1:0.4〜
1、2でありそして鉱しょう形成物のCaOおよび/また
はMgO並びにAl2O3および/またはSiO2を、鉱しょうにお
いては1:0.4〜1:10の(CaO+MgO)/(Al2O3+SiO2)−
比でありそしてAl2O3/SiO2−比が1:0.5〜1:5であるよ
うな量で添加され、回転炉においてはCO−含有雰囲気で
30〜90分間1100〜1250℃の温度に加熱し、次いで30〜90
分間1400〜1480℃の温度にそして最後に20〜240分間148
0〜1580℃の温度に加熱する鉄含有クロム鉱石ように還
元段階を実施する。
公知の還元法の場合には95%より多い還元度が達成され
るにもかかわらず、還元生成物の還元度が不都合に変動
することが判っている。この不所望な品質変動は特に大
きな容積の回転炉において観察される。更にこの公知の
還元法は、石炭中に存在する揮発性成分が回転炉を向流
稼働させる時に回転炉から一部分使用されないまま離れ
るという欠点を有する。ガス搬出装置も配設されている
側方から回転炉に供給される原料混合物中に石炭が含ま
れているので、揮発性石炭成分の一部は回転炉を炉排ガ
スと一緒に離れる。何故ならば揮発性成分は石炭から既
に回転炉中への原料混合物の供給の際に分離しているか
らである。それゆえに揮発性成分の欠陥のある利用によ
って石炭の消費量の増加が不利なことに生じる。
るにもかかわらず、還元生成物の還元度が不都合に変動
することが判っている。この不所望な品質変動は特に大
きな容積の回転炉において観察される。更にこの公知の
還元法は、石炭中に存在する揮発性成分が回転炉を向流
稼働させる時に回転炉から一部分使用されないまま離れ
るという欠点を有する。ガス搬出装置も配設されている
側方から回転炉に供給される原料混合物中に石炭が含ま
れているので、揮発性石炭成分の一部は回転炉を炉排ガ
スと一緒に離れる。何故ならば揮発性成分は石炭から既
に回転炉中への原料混合物の供給の際に分離しているか
らである。それゆえに揮発性成分の欠陥のある利用によ
って石炭の消費量の増加が不利なことに生じる。
本発明の課題は、鉄含有クロム鉱石を還元する為の始め
に記した公知方法を、還元度の変動を回避させそして低
い石炭消費量にもかかわらず95%より高い一定した高還
元度を達成するように改善することである。
に記した公知方法を、還元度の変動を回避させそして低
い石炭消費量にもかかわらず95%より高い一定した高還
元度を達成するように改善することである。
本発明のこの課題は、回転炉を向流状態でバーナーにて
加熱し、その中心ノズルを通して酸素および/または空
気を、中心ノズルの周囲の外側ノズルを通して不活性の
又は還元作用するキャリヤーガス中に浮遊した石炭を回
転炉中にCO形成に必要な炭素量を基準として炭素過剰状
態の維持下に導入しそして原料混合物中に含まれる石炭
の10〜90%をバーナーの外側ノズルを通して回転炉中に
導入することによって解決される。
加熱し、その中心ノズルを通して酸素および/または空
気を、中心ノズルの周囲の外側ノズルを通して不活性の
又は還元作用するキャリヤーガス中に浮遊した石炭を回
転炉中にCO形成に必要な炭素量を基準として炭素過剰状
態の維持下に導入しそして原料混合物中に含まれる石炭
の10〜90%をバーナーの外側ノズルを通して回転炉中に
導入することによって解決される。
本発明の方法を実施することによって、バーナーの炎の
域に常に還元性雰囲気が生じそして、しかも炎の内部に
僅かに酸素過剰状態が支配している場合にもそうであ
る。何故ならば石炭が中心の酸素−および/または空気
噴出物に充分に供給され、それによてバーナー噴出物の
中心から外に向かって炎が生じるからである。従って回
転炉に供給される酸素は反応生成物から石炭被覆物によ
って遠ざけられる。更に反応生成物の再酸化は、還元生
成物を確実に被覆しそして不変的に新たにされる未燃焼
石炭の薄い層を不変的に炉被覆上に供給することによっ
て回避される。本発明に従って行う石炭の供給は、バー
ナー噴出物の石炭被覆と一緒に作用して反応生成物の再
酸化を確実に排除する充分に緊密な石炭層が常に存在す
ることを可能とする。それ故に本発明の方法は、95%よ
り多い還元度の還元を常に行うことができるという長所
を有している。更に原料混合物と一緒に回転炉中に導入
されない石炭の揮発性成分が殆ど定量的に還元工程の為
に用いられる。このことは石炭の必要量を減少させそし
て回転炉排ガスの性質を改善する。一定割合の揮発性成
分を含有している新鮮な石炭全部をバーナーの外側ノズ
ルを通して導入しそして原料混合物に、回転炉を既に通
過しそして循環供給されているコークス(フィードバッ
ク・コークス)だけを添加することが可能である。
域に常に還元性雰囲気が生じそして、しかも炎の内部に
僅かに酸素過剰状態が支配している場合にもそうであ
る。何故ならば石炭が中心の酸素−および/または空気
噴出物に充分に供給され、それによてバーナー噴出物の
中心から外に向かって炎が生じるからである。従って回
転炉に供給される酸素は反応生成物から石炭被覆物によ
って遠ざけられる。更に反応生成物の再酸化は、還元生
成物を確実に被覆しそして不変的に新たにされる未燃焼
石炭の薄い層を不変的に炉被覆上に供給することによっ
て回避される。本発明に従って行う石炭の供給は、バー
ナー噴出物の石炭被覆と一緒に作用して反応生成物の再
酸化を確実に排除する充分に緊密な石炭層が常に存在す
ることを可能とする。それ故に本発明の方法は、95%よ
り多い還元度の還元を常に行うことができるという長所
を有している。更に原料混合物と一緒に回転炉中に導入
されない石炭の揮発性成分が殆ど定量的に還元工程の為
に用いられる。このことは石炭の必要量を減少させそし
て回転炉排ガスの性質を改善する。一定割合の揮発性成
分を含有している新鮮な石炭全部をバーナーの外側ノズ
ルを通して導入しそして原料混合物に、回転炉を既に通
過しそして循環供給されているコークス(フィードバッ
ク・コークス)だけを添加することが可能である。
ドイツ特許出願第P3,422,267.7号に既に、固体燃料によ
って金属酸化物の還元の為に還元炉を加熱する方法であ
って、ノズル状のバーナーを炉の自由気体空間に向流状
態で強力に吹きつけそしてバーナーの中心ノズルを通し
て酸素および/または空気をそして環状ノズルを通して
石炭ダストを供給する上記方法が提案されているが、こ
のバーナーによったのでは石炭を、炉体積物に石炭層を
形成するように回転炉中に導入することは期待できなか
った。
って金属酸化物の還元の為に還元炉を加熱する方法であ
って、ノズル状のバーナーを炉の自由気体空間に向流状
態で強力に吹きつけそしてバーナーの中心ノズルを通し
て酸素および/または空気をそして環状ノズルを通して
石炭ダストを供給する上記方法が提案されているが、こ
のバーナーによったのでは石炭を、炉体積物に石炭層を
形成するように回転炉中に導入することは期待できなか
った。
本発明の別の実施形態では、バーナーの外側ノズルを通
して回転炉中に導入するべき石炭の50%までを投てき装
置および/または吹き付け充填装置によって排出口側か
ら回転炉中に導入する。この手段は特に大きな回転炉の
場合に適することが実証されている。なにゆえならば、
炉体積物上に均一な石炭層が広げられるからである。更
に本発明によれ、バーナーを貫流する石炭の約75%が酸
素‐および/または空気噴出物の下側および側面から回
転炉中に導入して行う。これによって石炭の大部分が炉
体積物のすぐ近くに導入され、それによって石炭層の形
成に有利な影響がもたらされる。本発明によれば、20重
量%より多い揮発性成分を含有する石炭を、バーナーの
外側ノズル、投てき装置および/または吹き付け充填装
置を通してのみ排出口側から回転炉中に導入されるのが
特に有利であることが判った。これによって石炭の揮発
性成分を還元工程の為に殆ど定量的に用いそして回転炉
の排ガスを汚さないことができる。本発明によれば、バ
ーナーの外側ノズルを通して回転炉中に導入される石炭
が0.001〜5mmの粒子径を有しそしてその際最大の粒子径
がバーナーの外側ノズルの最小の内径の1/10であり、一
方投てき装置および吹き付け充填装置によって回転炉に
導入される石炭が0.1〜40mm、殊に0.5〜25mmの粒子径を
有している場合に特に有利であることが判っている。本
発明に従う粒子径を有する石炭はキャリアーガス中に有
利に浮遊させることができそして回転炉中に圧搾空気で
回転炉中に導入することができ、その際に大きい粒子径
の石炭は投てき装置および吹き付け充填装置によって回
転炉中に広範に投入される。石炭粒子を燃焼させる為に
は、酸素−および/または空気噴出物を包囲する石炭被
覆物並びに炉体積物の上に存在する石炭層が所望の保護
作用を発揮する−特に石炭層も大きい石炭粒子で構成さ
れている場合−一定の時間が必要である。更に本発明に
よれば、温度が1250℃以下である回転炉の一部に空気お
よび/または酸素を管を通して吹き込み、該空気および
/または酸素が炉自由空間にのみ炉排ガス流の方向に吹
き込みそしてその出口開口が炉の軸線の近くに存在する
ようにして行う。この処理手段によって石炭揮発性成分
は予備加熱域および回転炉の最初の還元域で燃焼しそし
て非常に定量的に利用される。管を通して吹き込まれる
酸素によって再酸化は行われない。何故ならば該酸素は
ただちに石炭揮発性成分と反応し、その際に更にこの炉
の域において原料混合物中に未だ含まれる石炭およびバ
ーナー側から供給される石炭が既に再酸化に対しての保
護を実現する。
して回転炉中に導入するべき石炭の50%までを投てき装
置および/または吹き付け充填装置によって排出口側か
ら回転炉中に導入する。この手段は特に大きな回転炉の
場合に適することが実証されている。なにゆえならば、
炉体積物上に均一な石炭層が広げられるからである。更
に本発明によれ、バーナーを貫流する石炭の約75%が酸
素‐および/または空気噴出物の下側および側面から回
転炉中に導入して行う。これによって石炭の大部分が炉
体積物のすぐ近くに導入され、それによって石炭層の形
成に有利な影響がもたらされる。本発明によれば、20重
量%より多い揮発性成分を含有する石炭を、バーナーの
外側ノズル、投てき装置および/または吹き付け充填装
置を通してのみ排出口側から回転炉中に導入されるのが
特に有利であることが判った。これによって石炭の揮発
性成分を還元工程の為に殆ど定量的に用いそして回転炉
の排ガスを汚さないことができる。本発明によれば、バ
ーナーの外側ノズルを通して回転炉中に導入される石炭
が0.001〜5mmの粒子径を有しそしてその際最大の粒子径
がバーナーの外側ノズルの最小の内径の1/10であり、一
方投てき装置および吹き付け充填装置によって回転炉に
導入される石炭が0.1〜40mm、殊に0.5〜25mmの粒子径を
有している場合に特に有利であることが判っている。本
発明に従う粒子径を有する石炭はキャリアーガス中に有
利に浮遊させることができそして回転炉中に圧搾空気で
回転炉中に導入することができ、その際に大きい粒子径
の石炭は投てき装置および吹き付け充填装置によって回
転炉中に広範に投入される。石炭粒子を燃焼させる為に
は、酸素−および/または空気噴出物を包囲する石炭被
覆物並びに炉体積物の上に存在する石炭層が所望の保護
作用を発揮する−特に石炭層も大きい石炭粒子で構成さ
れている場合−一定の時間が必要である。更に本発明に
よれば、温度が1250℃以下である回転炉の一部に空気お
よび/または酸素を管を通して吹き込み、該空気および
/または酸素が炉自由空間にのみ炉排ガス流の方向に吹
き込みそしてその出口開口が炉の軸線の近くに存在する
ようにして行う。この処理手段によって石炭揮発性成分
は予備加熱域および回転炉の最初の還元域で燃焼しそし
て非常に定量的に利用される。管を通して吹き込まれる
酸素によって再酸化は行われない。何故ならば該酸素は
ただちに石炭揮発性成分と反応し、その際に更にこの炉
の域において原料混合物中に未だ含まれる石炭およびバ
ーナー側から供給される石炭が既に再酸化に対しての保
護を実現する。
本発明の対象を以下に実施例によって更に詳細に説明す
る。
る。
本発明の還元法を0.8mの内径および14mの長さを有する
回転炉中で実施する。炉をクロム鉱石、フィードバック
・コークスおよび鉱しょう形成物より成る原料混合物で
連続的におおう。クロム鉱石は2mmより小さい粒子径を
有しそして200Kg/時の量を炉中に導入する。フィードバ
ック・コークスは6mmより小さい粒子径を有しそして炉
中に50Kg/時の量で導入する。鉱しょう形成物としては
珪砂を16Kg/時の量で用いる。その際に鉱石のマトリッ
クスおよび石炭の灰分中に含まれるSiO2−、Al2O3−、M
gO−およびCaO−量は同様に鉱しょう形成物として作用
する。管状回転炉を原料混合物との向流状態で還元製品
の排出口側から、中心ノズルおよび該中心ノズルを包囲
する環状ノズルで構成されているバーナーにて加熱す
る。中心ノズルを通して酸素を50Nm3/時(=71.4Kg)
の量で炉中の吹き込み、一方環状ノズルを通して100Kg/
時の量で石炭を炉中に導入する。吹き込まれる石炭は窒
素中に浮遊しており、0.001〜0.3mmの粒子径を有してい
る。中心ノズルを取り囲むバーナーの環状ノズルは沢山
の個々のノズルに分かれているかまたは沢山の集中して
配設された環状ノズルの形状に形成されているいてもよ
い。追加的に1〜25mmの粒子径を有する石炭100kgを吹
き付け充填装置を通して炉中に導入する。炉充填物を11
00〜1250℃で60分、1400〜1480℃で60分そして1480〜15
50℃で150分処理する。回転炉中の炉充填物の全滞留時
間は8時間である。何故ならば炉中の原料混合物を必要
なプロセス温度に加熱しなければならないからである。
回転炉から取り出す反応生成物は96%の還元度−即ち、
鉄およびクロムの96%が金属の状態で存在している−を
有している。反応生成物は炉を離れた後に溶融し、その
際にフェロクロムおよび鉱しょうが沈澱する。溶融は公
知の方法に従って実施し、その際に反応生成物を直接的
にまたは予め冷却した後に溶融炉に導入する。管状回転
炉の排ガスは次の組成を有している:1〜3%のCO、25〜
30%のCO2、0.5〜1%のH2および残量のN2。
回転炉中で実施する。炉をクロム鉱石、フィードバック
・コークスおよび鉱しょう形成物より成る原料混合物で
連続的におおう。クロム鉱石は2mmより小さい粒子径を
有しそして200Kg/時の量を炉中に導入する。フィードバ
ック・コークスは6mmより小さい粒子径を有しそして炉
中に50Kg/時の量で導入する。鉱しょう形成物としては
珪砂を16Kg/時の量で用いる。その際に鉱石のマトリッ
クスおよび石炭の灰分中に含まれるSiO2−、Al2O3−、M
gO−およびCaO−量は同様に鉱しょう形成物として作用
する。管状回転炉を原料混合物との向流状態で還元製品
の排出口側から、中心ノズルおよび該中心ノズルを包囲
する環状ノズルで構成されているバーナーにて加熱す
る。中心ノズルを通して酸素を50Nm3/時(=71.4Kg)
の量で炉中の吹き込み、一方環状ノズルを通して100Kg/
時の量で石炭を炉中に導入する。吹き込まれる石炭は窒
素中に浮遊しており、0.001〜0.3mmの粒子径を有してい
る。中心ノズルを取り囲むバーナーの環状ノズルは沢山
の個々のノズルに分かれているかまたは沢山の集中して
配設された環状ノズルの形状に形成されているいてもよ
い。追加的に1〜25mmの粒子径を有する石炭100kgを吹
き付け充填装置を通して炉中に導入する。炉充填物を11
00〜1250℃で60分、1400〜1480℃で60分そして1480〜15
50℃で150分処理する。回転炉中の炉充填物の全滞留時
間は8時間である。何故ならば炉中の原料混合物を必要
なプロセス温度に加熱しなければならないからである。
回転炉から取り出す反応生成物は96%の還元度−即ち、
鉄およびクロムの96%が金属の状態で存在している−を
有している。反応生成物は炉を離れた後に溶融し、その
際にフェロクロムおよび鉱しょうが沈澱する。溶融は公
知の方法に従って実施し、その際に反応生成物を直接的
にまたは予め冷却した後に溶融炉に導入する。管状回転
炉の排ガスは次の組成を有している:1〜3%のCO、25〜
30%のCO2、0.5〜1%のH2および残量のN2。
クロム鉱石は一般に20〜50%のCr2O3、10〜40%のFeOお
よび10〜70%のマトリックスで組成されている。実施例
で用いるクロム鉱石は次の組成を有している:31%のC
r、20.2%のFe、7.9%のAl、0.06%のCa、5.7%のMg、
0.5%のSi、0.056%のC、0.014%のS、0.01%のPお
よび残量のO。酸化クロムの還元は1250℃以上の温度の
もとで言うに値する程に初めて始まるので、1100〜1250
℃での最初の還元段階によってクロム鉱石中に含まれる
酸化鉄が選択的に且つ充分に還元される。その際に生じ
る鉄は既に小さい液滴であり、原料混合物中に含まれる
SiO2の粒子の還元によって生じる炭素および珪素が取り
出される。最初の還元段階で形成される金属相は、炭素
で飽和されている鉄並びに約1〜10%の珪素を含有して
いる。最初の還元段階で形成された金属相の組成はマイ
コロゾンデを用いて分析することによって測定する。14
00〜1480℃で実施される第二番目の還元段階で、最初の
還元段階で形成された金属滴を増大させそして1400〜14
80℃での還元によって形成されるクロムを吸収すること
ができる。最初の還元段階と第二番目の還元段階とは、
高い融点の炭化クロムの形成を排除することを共同して
実現させる。1480〜1580℃で実施される第三番目の還元
段階においては酸化クロムの残量が還元され、その際に
金属クロムが鉄−炭素−珪素合金から溶融しそして取り
出される。この場合酸化クロムの還元は石炭の炭素によ
ってだけではなく、同様に鉄‐炭素‐珪素合金の珪素‐
および炭素含有量の強い関与下に行う。これに並行して
石炭によるSiO2の還元および鉄相による珪素の吸収が継
続され、その結果下記反応式 2Cr2O3+3Si→4Cr+3SiO2 の反応の際に消費される珪素が液状金属相中に継続的に
補充される。鉄−炭素−珪素合金中に溶解している珪素
での酸化クロムの部分的還元によって、高い融点の炭化
クロムの形成が妨害される。還元反応への液状合金相の
関与によって還元速度が早められる。何故ならば全く固
体の反応成分が関与している還元反応の場合には還元速
度がより遅いからである。還元反応の際に生じる鉱しょ
うは、多量の液状金属粒子を含有しているので、軟化す
る際にも回転炉の内張に焼き付く傾向がない。
よび10〜70%のマトリックスで組成されている。実施例
で用いるクロム鉱石は次の組成を有している:31%のC
r、20.2%のFe、7.9%のAl、0.06%のCa、5.7%のMg、
0.5%のSi、0.056%のC、0.014%のS、0.01%のPお
よび残量のO。酸化クロムの還元は1250℃以上の温度の
もとで言うに値する程に初めて始まるので、1100〜1250
℃での最初の還元段階によってクロム鉱石中に含まれる
酸化鉄が選択的に且つ充分に還元される。その際に生じ
る鉄は既に小さい液滴であり、原料混合物中に含まれる
SiO2の粒子の還元によって生じる炭素および珪素が取り
出される。最初の還元段階で形成される金属相は、炭素
で飽和されている鉄並びに約1〜10%の珪素を含有して
いる。最初の還元段階で形成された金属相の組成はマイ
コロゾンデを用いて分析することによって測定する。14
00〜1480℃で実施される第二番目の還元段階で、最初の
還元段階で形成された金属滴を増大させそして1400〜14
80℃での還元によって形成されるクロムを吸収すること
ができる。最初の還元段階と第二番目の還元段階とは、
高い融点の炭化クロムの形成を排除することを共同して
実現させる。1480〜1580℃で実施される第三番目の還元
段階においては酸化クロムの残量が還元され、その際に
金属クロムが鉄−炭素−珪素合金から溶融しそして取り
出される。この場合酸化クロムの還元は石炭の炭素によ
ってだけではなく、同様に鉄‐炭素‐珪素合金の珪素‐
および炭素含有量の強い関与下に行う。これに並行して
石炭によるSiO2の還元および鉄相による珪素の吸収が継
続され、その結果下記反応式 2Cr2O3+3Si→4Cr+3SiO2 の反応の際に消費される珪素が液状金属相中に継続的に
補充される。鉄−炭素−珪素合金中に溶解している珪素
での酸化クロムの部分的還元によって、高い融点の炭化
クロムの形成が妨害される。還元反応への液状合金相の
関与によって還元速度が早められる。何故ならば全く固
体の反応成分が関与している還元反応の場合には還元速
度がより遅いからである。還元反応の際に生じる鉱しょ
うは、多量の液状金属粒子を含有しているので、軟化す
る際にも回転炉の内張に焼き付く傾向がない。
クロム鉱石を還元する為にあらゆる種類の石炭、特に高
価な褐炭および無煙炭を用いることができる。実施例を
実施する為に用いた新鮮な石炭は、水不含状態を基準と
して以下の組成を有している:60%の固体炭素(この場
合、石炭の脱気の際に漏れ出さない固体石炭が適す
る)、30%の揮発性成分および10%の灰分。原料混合物
と一緒に回転炉中に導入する石炭はできるだけ僅かしか
揮発性成分を含有しているべきでない。これは反応生成
物から分離される過剰の石炭(フィードバック・コーク
ス)を循環系に供給しそして原料混合物に添加すること
によって達成することができる。石炭の揮発性成分と
は、水不含の石炭を酸素の排除下に加熱する際に得られ
る脱気生成物および発生ガス生成物を意味する。石炭の
揮発性成分の含有量は、水不含石炭を120〜1000℃の温
度に酸素排除下に加熱しそしてその際に放出される化合
物を定量的に回収することによって測定する。バーナー
を通して回転炉中に導入される石炭は、炉の加熱、炎の
包囲並びに炉への装入物の被覆に役立つ。大きい炉の場
合には、0.5〜40mmの粒子径の石炭を自体公知の投てき
装置および/または吹き付け充填装置を通して炉中に導
入する必要があるしまたそれが有利である。何故ならば
かゝる石炭は炉の長さの80%の深さにまで炉中に導入さ
れ、それによって最高の保護効果を達成できるからであ
る。圧縮空気で作動する吹き付け充填装置を空気を用い
て稼働させそして装入口から炉の最も離れた側のバーナ
ーの上に炉の排出口末端が配設されている。大きい石炭
粒子は投てき装置および/または吹き付け充填装置から
回転炉の予備加熱域にまで導入し、一方バーナーの外側
ノズルを通して炉に導入する石炭は主として炉の第二−
および第三番目の還元段階で炉装入物上に堆積させる。
このようにして、特に大きい石炭粒子は長い燃焼時間を
必要とするので、炉の全空間において最大限の保護を炉
装入物上に存在する石炭層によって行うことができる。
更に予備加熱領域および炉の最初の還元領域に、酸素に
よって再酸化を起こすことなしに追加的に導入される酸
素によって燃焼し得るほどの石炭揮発性成分が存在して
いる。揮発性成分の燃焼によって炉の設定温度が制御さ
れる。
価な褐炭および無煙炭を用いることができる。実施例を
実施する為に用いた新鮮な石炭は、水不含状態を基準と
して以下の組成を有している:60%の固体炭素(この場
合、石炭の脱気の際に漏れ出さない固体石炭が適す
る)、30%の揮発性成分および10%の灰分。原料混合物
と一緒に回転炉中に導入する石炭はできるだけ僅かしか
揮発性成分を含有しているべきでない。これは反応生成
物から分離される過剰の石炭(フィードバック・コーク
ス)を循環系に供給しそして原料混合物に添加すること
によって達成することができる。石炭の揮発性成分と
は、水不含の石炭を酸素の排除下に加熱する際に得られ
る脱気生成物および発生ガス生成物を意味する。石炭の
揮発性成分の含有量は、水不含石炭を120〜1000℃の温
度に酸素排除下に加熱しそしてその際に放出される化合
物を定量的に回収することによって測定する。バーナー
を通して回転炉中に導入される石炭は、炉の加熱、炎の
包囲並びに炉への装入物の被覆に役立つ。大きい炉の場
合には、0.5〜40mmの粒子径の石炭を自体公知の投てき
装置および/または吹き付け充填装置を通して炉中に導
入する必要があるしまたそれが有利である。何故ならば
かゝる石炭は炉の長さの80%の深さにまで炉中に導入さ
れ、それによって最高の保護効果を達成できるからであ
る。圧縮空気で作動する吹き付け充填装置を空気を用い
て稼働させそして装入口から炉の最も離れた側のバーナ
ーの上に炉の排出口末端が配設されている。大きい石炭
粒子は投てき装置および/または吹き付け充填装置から
回転炉の予備加熱域にまで導入し、一方バーナーの外側
ノズルを通して炉に導入する石炭は主として炉の第二−
および第三番目の還元段階で炉装入物上に堆積させる。
このようにして、特に大きい石炭粒子は長い燃焼時間を
必要とするので、炉の全空間において最大限の保護を炉
装入物上に存在する石炭層によって行うことができる。
更に予備加熱領域および炉の最初の還元領域に、酸素に
よって再酸化を起こすことなしに追加的に導入される酸
素によって燃焼し得るほどの石炭揮発性成分が存在して
いる。揮発性成分の燃焼によって炉の設定温度が制御さ
れる。
方法を実施する際に、原料混合物に添加される石炭がで
きるだけ僅かしか揮発性成分を含有していないように注
意するべきである。何故ならば揮発性成分が排ガスと一
緒に炉を未使用のまま離れそして排ガスを不所望にも汚
してしまうからである。本発明の方法の場合にはC/O−
モル比を>1:1に維持することによって、少なくとも炉
の第二−および第三番目の還元領域にCOを基準として常
に過剰の炭素が存在しそして炉雰囲気が常にCO含有状態
にある。炉の設定温度は、石炭の揮発性成分を特に予備
加熱域および炉の最初の還元領域で燃焼させることによ
って好都合に調節できる。この目的の為に空気および/
または酸素を自体公知の管を通して予備加熱領域および
炉の最初の還元領域に吹き込む。これらの両方の領域に
おいて既に形成された金属成分の再酸化は生じない。何
故ならば炉装入物の上には殆ど緊密な石炭層が存在して
おりそして炉装入物の金属化度が未だ非常に僅かである
からである。ところで、導入される酸素は揮発性成分の
燃焼によって迅速に消費され、殊に導入管の近辺におい
ては奪い取られるように消費される。
きるだけ僅かしか揮発性成分を含有していないように注
意するべきである。何故ならば揮発性成分が排ガスと一
緒に炉を未使用のまま離れそして排ガスを不所望にも汚
してしまうからである。本発明の方法の場合にはC/O−
モル比を>1:1に維持することによって、少なくとも炉
の第二−および第三番目の還元領域にCOを基準として常
に過剰の炭素が存在しそして炉雰囲気が常にCO含有状態
にある。炉の設定温度は、石炭の揮発性成分を特に予備
加熱域および炉の最初の還元領域で燃焼させることによ
って好都合に調節できる。この目的の為に空気および/
または酸素を自体公知の管を通して予備加熱領域および
炉の最初の還元領域に吹き込む。これらの両方の領域に
おいて既に形成された金属成分の再酸化は生じない。何
故ならば炉装入物の上には殆ど緊密な石炭層が存在して
おりそして炉装入物の金属化度が未だ非常に僅かである
からである。ところで、導入される酸素は揮発性成分の
燃焼によって迅速に消費され、殊に導入管の近辺におい
ては奪い取られるように消費される。
回転炉を離れる反応生成物は、溶融することによって得
られるフェロクロムを含有している。溶融の後にフェロ
クロムは20〜70%のクロム、0.02〜10%の炭素および残
量の鉄より成る。フェロクロムはクロム鋼を製造する際
に予備合金として用いられる。
られるフェロクロムを含有している。溶融の後にフェロ
クロムは20〜70%のクロム、0.02〜10%の炭素および残
量の鉄より成る。フェロクロムはクロム鋼を製造する際
に予備合金として用いられる。
物質の組成を表示しそして%記号によって示されている
全てのパーセント数は重量%である。物質混合物の組成
を記しており且つ詳細には示されていない比は、重量比
である。
全てのパーセント数は重量%である。物質混合物の組成
を記しており且つ詳細には示されていない比は、重量比
である。
Claims (6)
- 【請求項1】クロム鉱石、石炭および鉱しょう形成物よ
り成り、鉱石と石炭との比が1:0.4〜1.2でありそして鉱
しょう形成物のCaOおよび/またはMgO並びにAl2O3およ
び/またはSiO2を、鉱しょうにおいては1:1.4〜1:10の
(CaO+MgO)/(Al2O3+SiO2)−比でありそしてAl2O3
/SiO2−比が1:0.5〜1:5であるような量で添加し、回転
炉においてはCO−含有雰囲気で30〜90分間1100〜1250℃
の温度に加熱し、次いで30〜90分間1400〜1480℃の温度
にそして最後に20〜240分間1480〜1580℃の温度に加熱
する鉄含有クロム鉱石の還元方法において、回転炉を向
流状態でバーナーにて加熱し、その中心ノズルを通して
酸素および/または空気を、中心ノズルの周囲の外側ノ
ズルを通して不活性の又は還元作用するキャリヤーガス
中に浮遊した石炭を回転炉中にCO形成に必要な炭素量を
基準として炭素過剰状態の維持下に導入しそして原料混
合物中に含まれる石炭の10〜90%をバーナーの外側ノズ
ルを通して回転炉中に導入することを特徴とする、上記
鉄含有クロム鉱石の還元方法。 - 【請求項2】バーナーの外側ノズルを通して回転炉中に
導入される石炭の50%までを、投てき装置および/また
は吹きつけ充填装置によって排出口側から回転炉中に導
入する特許請求の範囲第1項記載の方法。 - 【請求項3】バーナーを貫流する石炭の約75%が酸素−
および/または空気噴出部の下側および側面から回転炉
中に導入する特許請求の範囲第1項又は第2項記載の方
法。 - 【請求項4】20%より多い揮発性成分を含有する石炭を
ばーなーの外側ノズル、投てき装置および吹きつけ充填
装置だけを通して排出口側から回転炉中に導入する特許
請求の範囲第1〜3項のいずれか一つに記載の方法。 - 【請求項5】バーナーの外側ノズルを通して回転炉中に
導入される石炭が最高0.001〜5mmの粒子径を有しそして
最大の粒子径がバーナーの外側ノズルの最小の内径の1/
10であり、一方投てき装置および吹き付け充填装置によ
って回転炉に導入される石炭が0.1〜40mm、殊に0.5〜25
mmの粒子径を有している特許請求の範囲第1〜4項のい
ずれか一つに記載の方法。 - 【請求項6】温度が1250℃以下である回転炉の一部に空
気および/または酸素を管を通して吹き込み、該管空気
および/または酸素を炉の自由空間にのみ炉排ガス流の
方向に吹き込みそしてその出口開口が炉の軸線の近くに
存在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。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3518555.4 | 1985-05-23 | ||
DE3518555A DE3518555C1 (de) | 1985-05-23 | 1985-05-23 | Verfahren zur Reduktion von eisenhaltigen Chromerzen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61272329A JPS61272329A (ja) | 1986-12-02 |
JPH0723515B2 true JPH0723515B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=6271458
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61116295A Expired - Lifetime JPH0723515B2 (ja) | 1985-05-23 | 1986-05-22 | 鉄含有クロム鉱石の還元方法 |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4772316A (ja) |
JP (1) | JPH0723515B2 (ja) |
DE (1) | DE3518555C1 (ja) |
FI (1) | FI83976C (ja) |
GR (1) | GR861298B (ja) |
IN (1) | IN165027B (ja) |
PH (1) | PH23511A (ja) |
SU (1) | SU1466652A3 (ja) |
TR (1) | TR26852A (ja) |
ZA (1) | ZA863819B (ja) |
ZW (1) | ZW9686A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
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---|---|---|---|---|
JPS63130726A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-02 | Kawasaki Steel Corp | クロム鉱石還元用ロ−タリ−キルンの操業方法とその装置 |
JPH07100807B2 (ja) * | 1988-02-24 | 1995-11-01 | 川崎製鉄株式会社 | 低s含クロム溶鉄の製造方法 |
JP2655864B2 (ja) * | 1988-03-14 | 1997-09-24 | 昭和電工株式会社 | 高還元クロム鉱石粉体の製造方法 |
DE3826824C1 (ja) * | 1988-08-06 | 1990-01-04 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen, De | |
BR9407644A (pt) * | 1993-09-22 | 1997-01-21 | Rgc Mineral Sands Ltd | Processo para introduzir um ou mais reagentes em forno rotativo e/ou alongado e processo e aparelho para tratar material titanifero |
ES2114388B1 (es) * | 1994-06-16 | 1998-12-16 | Del Oxigeno S A Soc Esp | Procedimiento para la fusion de metales en hornos rotativos y horno de fusion rotativo para la aplicacion de este procedimiento. |
US5567224A (en) * | 1995-06-06 | 1996-10-22 | Armco Inc. | Method of reducing metal oxide in a rotary hearth furnace heated by an oxidizing flame |
JP4307849B2 (ja) | 2003-01-07 | 2009-08-05 | 株式会社神戸製鋼所 | クロム含有原料の還元方法 |
TR200908848T1 (tr) * | 2007-05-24 | 2012-02-21 | Tata Steel Limited | Kromit cevherleri/konsantrelerinden krom metal külçelerini üretmeye yönelik usul. |
RU2490332C1 (ru) * | 2011-12-05 | 2013-08-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Способ металлизации железорудного сырья с получением гранулированного чугуна |
US9725364B2 (en) | 2012-07-06 | 2017-08-08 | Lanxess Deutschland Gmbh | Method for reducing hexavalent chromium in oxidic solids |
JP7215092B2 (ja) * | 2018-11-08 | 2023-01-31 | 住友金属鉱山株式会社 | 酸化鉱石の製錬方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4414026A (en) * | 1981-07-30 | 1983-11-08 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Method for the production of ferrochromium |
DE3431854C1 (de) * | 1984-08-30 | 1986-01-09 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur Herstellung von Ferrochrom |
PH22151A (en) * | 1983-12-31 | 1988-06-01 | Krupp Gmbh | Process for the production of ferrochromium |
-
1985
- 1985-05-23 DE DE3518555A patent/DE3518555C1/de not_active Expired
-
1986
- 1986-05-07 ZW ZW96/86A patent/ZW9686A1/xx unknown
- 1986-05-12 PH PH33755A patent/PH23511A/en unknown
- 1986-05-12 FI FI861979A patent/FI83976C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-05-13 IN IN362/CAL/86A patent/IN165027B/en unknown
- 1986-05-14 SU SU4027463A patent/SU1466652A3/ru active
- 1986-05-19 GR GR861298A patent/GR861298B/el unknown
- 1986-05-20 US US06/864,971 patent/US4772316A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-21 TR TR00263/86A patent/TR26852A/xx unknown
- 1986-05-22 JP JP61116295A patent/JPH0723515B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1986-05-22 ZA ZA863819A patent/ZA863819B/xx unknown
Also Published As
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---|---|
PH23511A (en) | 1989-08-16 |
IN165027B (ja) | 1989-08-05 |
TR26852A (tr) | 1994-08-19 |
DE3518555C1 (de) | 1986-01-09 |
ZW9686A1 (en) | 1987-02-25 |
FI83976C (fi) | 1991-09-25 |
FI83976B (fi) | 1991-06-14 |
FI861979A0 (fi) | 1986-05-12 |
US4772316A (en) | 1988-09-20 |
SU1466652A3 (ru) | 1989-03-15 |
FI861979A (fi) | 1986-11-24 |
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GR861298B (en) | 1986-09-19 |
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