JPH09165612A - 直接還元装置の操業方法 - Google Patents
直接還元装置の操業方法Info
- Publication number
- JPH09165612A JPH09165612A JP34695795A JP34695795A JPH09165612A JP H09165612 A JPH09165612 A JP H09165612A JP 34695795 A JP34695795 A JP 34695795A JP 34695795 A JP34695795 A JP 34695795A JP H09165612 A JPH09165612 A JP H09165612A
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- Japan
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- ore
- iron
- reduced
- semi
- reduction apparatus
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 直接還元装置の操業において金属鉄の生産性
を向上させ、再酸化の問題も解消する。 【解決手段】 鉄鉱石を水素および／または一酸化炭素
を含む還元ガスで還元する際に、成品の半還元鉱石の金
属化率が１０〜８０％となるように鉱石の供給・排出速
度を調整する。
を向上させ、再酸化の問題も解消する。 【解決手段】 鉄鉱石を水素および／または一酸化炭素
を含む還元ガスで還元する際に、成品の半還元鉱石の金
属化率が１０〜８０％となるように鉱石の供給・排出速
度を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鉱石を還元ガス
で還元して半還元鉱石を製造する直接還元装置の操業方
法に関する。
で還元して半還元鉱石を製造する直接還元装置の操業方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉄鉱石を還元して金属鉄を製造する方法
としては、現在製鉄法の主体となっている高炉製銑法の
他に、直接還元法と呼ばれる方法がある。直接還元法と
は、特開平６−８１０１９号公報や特公平７−５１７２
４号公報に示されるように、天然ガスを改質した改質ガ
スのように水素や一酸化炭素を含む還元ガスを用いて鉄
鉱石を還元して金属鉄を製造するものであって、直接還
元装置としてはシャフト炉や流動層等が用いられてい
る。
としては、現在製鉄法の主体となっている高炉製銑法の
他に、直接還元法と呼ばれる方法がある。直接還元法と
は、特開平６−８１０１９号公報や特公平７−５１７２
４号公報に示されるように、天然ガスを改質した改質ガ
スのように水素や一酸化炭素を含む還元ガスを用いて鉄
鉱石を還元して金属鉄を製造するものであって、直接還
元装置としてはシャフト炉や流動層等が用いられてい
る。
【０００３】従来は、「還元鉄−世界における生産・使
用動向」（日本鋼管テクノサービス（株）１９９４年１
１月１日発行）７１頁にも記載されているように、還元
鉄の金属化率が９０〜９５％となるまで還元するのが通
常であった。これは、同頁にも記載されているように、
直接還元鉄を電気炉で使用する場合は、還元鉄中に残存
する酸化鉄や脈石の割合がある一定の上限を超えると、
同量のスクラップと比較して電力消費量が多くなるため
であり、また炉材にも悪影響を与えるためである。
用動向」（日本鋼管テクノサービス（株）１９９４年１
１月１日発行）７１頁にも記載されているように、還元
鉄の金属化率が９０〜９５％となるまで還元するのが通
常であった。これは、同頁にも記載されているように、
直接還元鉄を電気炉で使用する場合は、還元鉄中に残存
する酸化鉄や脈石の割合がある一定の上限を超えると、
同量のスクラップと比較して電力消費量が多くなるため
であり、また炉材にも悪影響を与えるためである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように高
い金属化率まで還元するためには直接還元装置における
鉱石の供給・排出速度を低下させることが要求され、直
接還元装置の生産性を大幅に低減させる原因となる。ま
た、前記文献の７２〜７３頁にも記載されているよう
に、金属化率が高いと気孔表面積が大きい還元鉄は空気
により再酸化され、ひどい場合には発火や爆発に至るこ
ともあるので、ブリケット化して比表面積を低下させた
り、パッシベーションや化学的処理により還元鉄表面に
保護被膜を形成させたりして再酸化を防止しており、こ
のような処理が前述の生産性の低さとともに還元鉄のコ
ストを上昇させている。
い金属化率まで還元するためには直接還元装置における
鉱石の供給・排出速度を低下させることが要求され、直
接還元装置の生産性を大幅に低減させる原因となる。ま
た、前記文献の７２〜７３頁にも記載されているよう
に、金属化率が高いと気孔表面積が大きい還元鉄は空気
により再酸化され、ひどい場合には発火や爆発に至るこ
ともあるので、ブリケット化して比表面積を低下させた
り、パッシベーションや化学的処理により還元鉄表面に
保護被膜を形成させたりして再酸化を防止しており、こ
のような処理が前述の生産性の低さとともに還元鉄のコ
ストを上昇させている。
【０００５】そこで本発明は、直接還元装置の操業にお
いて金属鉄の生産性を向上させ、再酸化の問題も解消で
きる直接還元装置の操業方法を提供することを目的とす
る。
いて金属鉄の生産性を向上させ、再酸化の問題も解消で
きる直接還元装置の操業方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、鉄鉱石を水素
および／または一酸化炭素を含む還元ガスで還元する際
に、成品の半還元鉱石の金属化率が１０〜８０％となる
ように鉱石の供給・排出速度を調整することを特徴とす
る直接還元装置の操業方法である。
および／または一酸化炭素を含む還元ガスで還元する際
に、成品の半還元鉱石の金属化率が１０〜８０％となる
ように鉱石の供給・排出速度を調整することを特徴とす
る直接還元装置の操業方法である。
【０００７】直接還元装置において、鉱石の供給・排出
速度を上昇させると成品の金属化率は低下し、逆に鉱石
の供給・排出速度を低下させると成品の金属化率は上昇
する。そして、金属化率が低下すると一定成品重量当た
りの金属鉄量は減少し、逆に金属化率が上昇すると一定
成品重量当たりの金属鉄量は増加する。したがって、鉱
石の供給・排出速度が速くても金属化率が低すぎると、
単位時間当たりの金属鉄の生産量は少なくなり、逆に金
属化率が高くても鉱石の供給・排出速度が遅すぎると、
やはり単位時間当たりの金属鉄の生産量は少なくなる。
このように、直接還元装置における単位時間当たりの金
属鉄の生産量すなわち生産性は金属化率によって変化
し、最適な範囲があるはずである。
速度を上昇させると成品の金属化率は低下し、逆に鉱石
の供給・排出速度を低下させると成品の金属化率は上昇
する。そして、金属化率が低下すると一定成品重量当た
りの金属鉄量は減少し、逆に金属化率が上昇すると一定
成品重量当たりの金属鉄量は増加する。したがって、鉱
石の供給・排出速度が速くても金属化率が低すぎると、
単位時間当たりの金属鉄の生産量は少なくなり、逆に金
属化率が高くても鉱石の供給・排出速度が遅すぎると、
やはり単位時間当たりの金属鉄の生産量は少なくなる。
このように、直接還元装置における単位時間当たりの金
属鉄の生産量すなわち生産性は金属化率によって変化
し、最適な範囲があるはずである。
【０００８】従来、直接還元装置で金属化率が９０〜９
５％となるまで還元していたのは、前述のように、電気
炉で使用することを前提に、電力消費量の増加と炉材へ
の悪影響を避けるためであるが、直接還元装置における
鉱石の供給・排出速度が遅すぎて金属鉄の生産性が低か
った。しかし、高炉製銑法の原料として使用するのであ
れば、金属化率が低くてもこれらの弊害は生じない。む
しろ、金属鉄として低コストのものを得ることが重要で
あり、そのためには金属鉄の生産性を高くする必要があ
る。そこで、金属鉄の生産性を高くするための金属化率
の範囲を検討すると、金属化率が１０〜８０％の範囲で
金属鉄の生産性が高くなることが分かった。したがっ
て、本発明では、成品の半還元鉱石の金属化率が１０〜
８０％となるように鉱石の供給・排出速度を調整するこ
とにした。
５％となるまで還元していたのは、前述のように、電気
炉で使用することを前提に、電力消費量の増加と炉材へ
の悪影響を避けるためであるが、直接還元装置における
鉱石の供給・排出速度が遅すぎて金属鉄の生産性が低か
った。しかし、高炉製銑法の原料として使用するのであ
れば、金属化率が低くてもこれらの弊害は生じない。む
しろ、金属鉄として低コストのものを得ることが重要で
あり、そのためには金属鉄の生産性を高くする必要があ
る。そこで、金属鉄の生産性を高くするための金属化率
の範囲を検討すると、金属化率が１０〜８０％の範囲で
金属鉄の生産性が高くなることが分かった。したがっ
て、本発明では、成品の半還元鉱石の金属化率が１０〜
８０％となるように鉱石の供給・排出速度を調整するこ
とにした。
【０００９】なお、金属化率とは、鉱石中の全Ｆｅに対
する金属Ｆｅの割合を％で示したものである。現在の制
御技術では、成品の半還元鉱石の金属化率を直接還元装
置の出口で分析し、所定の金属化率となるように鉱石の
供給・排出速度を調整することは可能である。
する金属Ｆｅの割合を％で示したものである。現在の制
御技術では、成品の半還元鉱石の金属化率を直接還元装
置の出口で分析し、所定の金属化率となるように鉱石の
供給・排出速度を調整することは可能である。
【００１０】また、本発明は金属化率が１０〜８０％の
範囲の半還元鉱石を製造するので、成品の半還元鉱石の
再酸化は殆ど心配する必要がない。したがって、再酸化
防止の処理が不要となり、その分コストを低下させるこ
とができる。
範囲の半還元鉱石を製造するので、成品の半還元鉱石の
再酸化は殆ど心配する必要がない。したがって、再酸化
防止の処理が不要となり、その分コストを低下させるこ
とができる。
【００１１】
【実施例１】全鉄分が６４％のヘマタイト鉱石の−５ｍ
ｍの粉鉱石を、流動層を用いて水素比率８０％の還元ガ
スにより温度７９０〜８２０℃で還元した。流動層内の
鉱石量が一定となるように維持しつつ、鉱石の供給・排
出速度を調整して金属化率が５〜９０％の半還元鉱石を
製造した。成品の半還元鉱石は平均粒径が２２０〜４０
０μｍで、−１ｍｍ質量比率は８０〜９０％であった。
ｍの粉鉱石を、流動層を用いて水素比率８０％の還元ガ
スにより温度７９０〜８２０℃で還元した。流動層内の
鉱石量が一定となるように維持しつつ、鉱石の供給・排
出速度を調整して金属化率が５〜９０％の半還元鉱石を
製造した。成品の半還元鉱石は平均粒径が２２０〜４０
０μｍで、−１ｍｍ質量比率は８０〜９０％であった。
【００１２】
【実施例２】全鉄分が６７％で平均粒径が１５ｍｍのペ
レット状鉱石を、シャフト炉を用いて還元した。還元ガ
スは天然ガスを改質したもので、水素５５％、一酸化炭
素３０％を含み、温度は８３０℃であった。シャフト炉
内の鉱石量が一定となるように維持しつつ、鉱石の供給
・排出速度を調整して金属化率が５〜９０％の半還元鉱
石を製造した。
レット状鉱石を、シャフト炉を用いて還元した。還元ガ
スは天然ガスを改質したもので、水素５５％、一酸化炭
素３０％を含み、温度は８３０℃であった。シャフト炉
内の鉱石量が一定となるように維持しつつ、鉱石の供給
・排出速度を調整して金属化率が５〜９０％の半還元鉱
石を製造した。
【００１３】図１に、実施例１および実施例２における
金属鉄生産性（単位時間・単位面積当たりの金属鉄の生
産量）を示す。金属化率が９０〜９５％の場合と比較す
ると、金属化率が１０〜８０％の範囲で金属鉄生産性が
向上していることが分かる。
金属鉄生産性（単位時間・単位面積当たりの金属鉄の生
産量）を示す。金属化率が９０〜９５％の場合と比較す
ると、金属化率が１０〜８０％の範囲で金属鉄生産性が
向上していることが分かる。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、直接還元装置における金
属鉄の生産性を向上させることができ、成品の半還元鉱
石の再酸化防止処理が不要なことも相まって、高炉製銑
法で使用する直接還元鉄のコストを大幅に低減すること
が可能となる。
属鉄の生産性を向上させることができ、成品の半還元鉱
石の再酸化防止処理が不要なことも相まって、高炉製銑
法で使用する直接還元鉄のコストを大幅に低減すること
が可能となる。
【図１】直接還元装置における鉄鉱石の金属化率と金属
鉄生産性との関係を示す図である。
鉄生産性との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 鉄鉱石を水素および／または一酸化炭素
を含む還元ガスで還元する際に、成品の半還元鉱石の金
属化率が１０〜８０％となるように鉱石の供給・排出速
度を調整することを特徴とする直接還元装置の操業方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34695795A JPH09165612A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 直接還元装置の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34695795A JPH09165612A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 直接還元装置の操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09165612A true JPH09165612A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18386971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34695795A Pending JPH09165612A (ja) | 1995-12-14 | 1995-12-14 | 直接還元装置の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09165612A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001018256A1 (fr) * | 1999-09-06 | 2001-03-15 | Nkk Corporation | Procede et equipement pour la fusion du metal |
| JP2011140694A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 予備還元焼結鉱の製造方法およびこれを利用した高炉操業方法 |
-
1995
- 1995-12-14 JP JP34695795A patent/JPH09165612A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001018256A1 (fr) * | 1999-09-06 | 2001-03-15 | Nkk Corporation | Procede et equipement pour la fusion du metal |
| JP2011140694A (ja) * | 2010-01-07 | 2011-07-21 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 予備還元焼結鉱の製造方法およびこれを利用した高炉操業方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020213 |