JPH10265825A - 溶融還元装置 - Google Patents
溶融還元装置Info
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- JPH10265825A JPH10265825A JP9087297A JP8729797A JPH10265825A JP H10265825 A JPH10265825 A JP H10265825A JP 9087297 A JP9087297 A JP 9087297A JP 8729797 A JP8729797 A JP 8729797A JP H10265825 A JPH10265825 A JP H10265825A
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- molten metal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有価鉱石、精練所発生ダストから有価金属を
回収する際に、酸素プラントや排ガス処理設備およびユ
ーティリティーガスを必要せず、生産阻害も発生させな
い、効率の良い電気式溶融還元装置を提供する。 【解決手段】 溶融金属と溶融スラグとを投入した後、
該溶融スラグ中に原料としての有価鉱石１１および／又
は精錬所発生ダストとこれらの原料を還元するための還
元剤１２とを装入するための冶金炉６と、該冶金炉内の
前記原料の溶融還元を行って有価金属を前記溶融金属に
回収するために付与する熱エネルギーの供給装置として
溝形誘導加熱装置１を備え、またはさらに溶融スラグ８
中または溶融金属７中あるいはスラグ−メタル界面のい
ずれかに浸漬させて水平回転させる電動式スターラー９
を備えたこと特徴とする請求項１記載の溶融還元装置。
回収する際に、酸素プラントや排ガス処理設備およびユ
ーティリティーガスを必要せず、生産阻害も発生させな
い、効率の良い電気式溶融還元装置を提供する。 【解決手段】 溶融金属と溶融スラグとを投入した後、
該溶融スラグ中に原料としての有価鉱石１１および／又
は精錬所発生ダストとこれらの原料を還元するための還
元剤１２とを装入するための冶金炉６と、該冶金炉内の
前記原料の溶融還元を行って有価金属を前記溶融金属に
回収するために付与する熱エネルギーの供給装置として
溝形誘導加熱装置１を備え、またはさらに溶融スラグ８
中または溶融金属７中あるいはスラグ−メタル界面のい
ずれかに浸漬させて水平回転させる電動式スターラー９
を備えたこと特徴とする請求項１記載の溶融還元装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有価鉱石、精練所
発生ダストから有価金属を回収する溶融還元法に関する
ものである。特に溶融還元に必要な熱エネルギーおよび
浴の撹拌エネルギーなどと言ったエネルギーをすべて電
気エネルギーで与える溶融還元装置および方法に関する
ものである。
発生ダストから有価金属を回収する溶融還元法に関する
ものである。特に溶融還元に必要な熱エネルギーおよび
浴の撹拌エネルギーなどと言ったエネルギーをすべて電
気エネルギーで与える溶融還元装置および方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の溶融還元法、例えば、 特開昭６
１―１３６６０９号公報では、溶融還元に必要な熱を酸
素含有ガスによる化石燃料等（石炭、コークス、ＣＯガ
スや液化燃料など）の燃焼で供給しているため、付帯設
備として例えば、酸素プラント、大量に発生する排ガス
処理装置が必要であった。また、 大量のガスによりス
ラグフォーミングが発生しやすく、操業の安定化のため
には、設備的にはフリーボードが大きい精錬容器を準備
する必要がある。また、操業的には、スラグーフォーミ
ング抑制のため、例えば、スラグ中に過剰に炭材を装入
する等の工夫が必要であった。
１―１３６６０９号公報では、溶融還元に必要な熱を酸
素含有ガスによる化石燃料等（石炭、コークス、ＣＯガ
スや液化燃料など）の燃焼で供給しているため、付帯設
備として例えば、酸素プラント、大量に発生する排ガス
処理装置が必要であった。また、 大量のガスによりス
ラグフォーミングが発生しやすく、操業の安定化のため
には、設備的にはフリーボードが大きい精錬容器を準備
する必要がある。また、操業的には、スラグーフォーミ
ング抑制のため、例えば、スラグ中に過剰に炭材を装入
する等の工夫が必要であった。
【０００３】また、特開昭６２―６０８１３号公報の方
法では、還元反応を促進させるための溶融金属とスラグ
の撹拌を炉底よりのガスの吹き込みにより行っていて、
大量のユーティリティーガスが必要である。さらに、設
備制約上撹拌力を反応状況に応じて変化させることがで
きない。また、電気エネルギーを用いた溶融還元法とし
て特開平２―２７７７２９号公報あるいは特開平３―２
０４０３号公報などがあるが、電力をプラズマ、あるい
はアークに変換して利用しており、電力投入効率を上げ
るために高力率操業を行うとアーク長が長くなり周囲へ
の放熱が増加するため力率を平均で７０％程度までしか
上げられない。
法では、還元反応を促進させるための溶融金属とスラグ
の撹拌を炉底よりのガスの吹き込みにより行っていて、
大量のユーティリティーガスが必要である。さらに、設
備制約上撹拌力を反応状況に応じて変化させることがで
きない。また、電気エネルギーを用いた溶融還元法とし
て特開平２―２７７７２９号公報あるいは特開平３―２
０４０３号公報などがあるが、電力をプラズマ、あるい
はアークに変換して利用しており、電力投入効率を上げ
るために高力率操業を行うとアーク長が長くなり周囲へ
の放熱が増加するため力率を平均で７０％程度までしか
上げられない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題 】本発明の目的は、有
価鉱石、製鉄所などの精練所で発生するダストから鉄、
Ｃｒなどの有価金属を回収する際に、酸素プラントや大
型の排ガス処理設備等の付帯設備および大量のユーティ
リティーガスを必要とすることなく、フォーミング等の
生産阻害も発生せず、比較的少ない電気エネルギーを用
いて７０％を超える効率の良い溶融還元するための装置
を提供するものである。
価鉱石、製鉄所などの精練所で発生するダストから鉄、
Ｃｒなどの有価金属を回収する際に、酸素プラントや大
型の排ガス処理設備等の付帯設備および大量のユーティ
リティーガスを必要とすることなく、フォーミング等の
生産阻害も発生せず、比較的少ない電気エネルギーを用
いて７０％を超える効率の良い溶融還元するための装置
を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものでその要旨は、以下の還元装置
である。 （１）溶融金属と溶融スラグとを投入した後、該溶融ス
ラグ中に原料としての有価鉱石および／又は精錬所発生
ダストとこれらの原料を還元するための還元剤とを装入
するための冶金炉と、該冶金炉内の前記原料の溶融還元
を行って有価金属を前記溶融金属中に回収するために付
与する熱エネルギーの供給装置として溝形誘導加熱装置
を備えた溶融還元装置。
するためになされたものでその要旨は、以下の還元装置
である。 （１）溶融金属と溶融スラグとを投入した後、該溶融ス
ラグ中に原料としての有価鉱石および／又は精錬所発生
ダストとこれらの原料を還元するための還元剤とを装入
するための冶金炉と、該冶金炉内の前記原料の溶融還元
を行って有価金属を前記溶融金属中に回収するために付
与する熱エネルギーの供給装置として溝形誘導加熱装置
を備えた溶融還元装置。
【０００６】（２）溶融スラグ中または溶融金属中ある
いはスラグ−メタル界面のいずれかに浸漬させて水平回
転させる電動式スターラーを備えたこと特徴とする上記
（１）記載の溶融還元装置。
いはスラグ−メタル界面のいずれかに浸漬させて水平回
転させる電動式スターラーを備えたこと特徴とする上記
（１）記載の溶融還元装置。
【０００７】なお、ここで言う「溝形誘導加熱装置」と
は、図１に示すとおり薄い鉄板からなる鉄心２と一次コ
イル３から形成される誘導加熱コイルを取り囲む様に耐
火物で形成された溝４内の溶融金属５には、一次コイル
に通電することにより誘導電流が流れ、溶融金属５がそ
のジュール熱により直接加熱される装置を意味する。
は、図１に示すとおり薄い鉄板からなる鉄心２と一次コ
イル３から形成される誘導加熱コイルを取り囲む様に耐
火物で形成された溝４内の溶融金属５には、一次コイル
に通電することにより誘導電流が流れ、溶融金属５がそ
のジュール熱により直接加熱される装置を意味する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に本発明の装置の一例を示
す。溝形誘導加熱装置１内の薄い鉄板からなる鉄心２と
一次コイル３から形成される誘導加熱コイルを取り囲む
様に耐火物で形成された溝４内の溶融金属５には、一次
コイルに通電することにより誘導電流が流れる。溶融金
属５は、そのジュール熱により直接加熱される。
す。溝形誘導加熱装置１内の薄い鉄板からなる鉄心２と
一次コイル３から形成される誘導加熱コイルを取り囲む
様に耐火物で形成された溝４内の溶融金属５には、一次
コイルに通電することにより誘導電流が流れる。溶融金
属５は、そのジュール熱により直接加熱される。
【０００９】誘導磁界内に発生する溶融金属８内の電流
には電磁力が作用するため加熱された溶融金属５が溝外
の冶金炉６中の溶融金属７に突出するとともに新たに溶
融金属７が溝形誘導加熱装置１に流入して溶融金属５の
加熱循環流動が発生し、溶融金属７全体の温度を上昇さ
せる。溶融金属７の温度上昇に伴い、スラグ８の温度が
上昇し、スラグ８内の還元原料の製鉄ダストと還元材で
ある石炭が加熱されるとともに、下記の還元反応に必要
な熱量が供給される。
には電磁力が作用するため加熱された溶融金属５が溝外
の冶金炉６中の溶融金属７に突出するとともに新たに溶
融金属７が溝形誘導加熱装置１に流入して溶融金属５の
加熱循環流動が発生し、溶融金属７全体の温度を上昇さ
せる。溶融金属７の温度上昇に伴い、スラグ８の温度が
上昇し、スラグ８内の還元原料の製鉄ダストと還元材で
ある石炭が加熱されるとともに、下記の還元反応に必要
な熱量が供給される。
【００１０】Ｆｅ2 Ｏ3 （ｓ）＋Ｃ（ｓ，ｌ）＝２Ｆｅ
Ｏ（ｌ）＋ＣＯ（ｇ） ＦｅＯ（ｌ）＋Ｃ（ｓ，ｌ）＝ＦｅＯ＋ＣＯ（ｇ）
Ｏ（ｌ）＋ＣＯ（ｇ） ＦｅＯ（ｌ）＋Ｃ（ｓ，ｌ）＝ＦｅＯ＋ＣＯ（ｇ）
【００１１】溝形誘導加熱装置１により発生する溶融金
属７の熱流動により溶融還元用に組成を塩基度３程度に
調整したスラグ８と溶融金属７界面の撹拌が行われる。
更に、スラグ８浴内に電動にて機械式に水平回転するス
ターラー９を浸漬させ、例えば１００ｒｐｍで回転させ
てスラグ８内の撹拌を促進させることで、スラグ浴内の
還元材である石炭と高炉ダスト表面の還元反応サイトで
の還元反応速度を倍増させる。なお、スターラーの動力
は電気が基本であるが、他の油圧式などでも構わない。
また、上記スターラーをスラグ８直下の溶融金属７内に
浸漬してスラグ・メタル反応界面の撹拌を促進させるこ
とで、スラグ中の高炉ダストとメタル中溶銑Ｃ界面還元
反応サイトでの還元反応速度を向上させる。
属７の熱流動により溶融還元用に組成を塩基度３程度に
調整したスラグ８と溶融金属７界面の撹拌が行われる。
更に、スラグ８浴内に電動にて機械式に水平回転するス
ターラー９を浸漬させ、例えば１００ｒｐｍで回転させ
てスラグ８内の撹拌を促進させることで、スラグ浴内の
還元材である石炭と高炉ダスト表面の還元反応サイトで
の還元反応速度を倍増させる。なお、スターラーの動力
は電気が基本であるが、他の油圧式などでも構わない。
また、上記スターラーをスラグ８直下の溶融金属７内に
浸漬してスラグ・メタル反応界面の撹拌を促進させるこ
とで、スラグ中の高炉ダストとメタル中溶銑Ｃ界面還元
反応サイトでの還元反応速度を向上させる。
【００１２】
【実施例】以下図面に示す実施例に基づいて説明する。
図１は, 容量３６ＭＷ溝形誘導加熱装置を装備した溶銑
貯銑容量２０００ｔの溶融還元炉である。溝形誘導加熱
装置１を装備した溶融還元炉に種湯として溶銑温度１３
００℃、約７００ｔの溶融金属７を装入する。種湯装入
後、溝形誘導加熱装置１の出力を増加し最大能力の３６
ＭＷの電力を投入する。種湯の温度を一例として１３５
０℃の還元反応温度にまで加熱する。引き続き、溶融ス
ラグとなる生石灰と珪石の比率を３対１に調整した副原
料１０を投入し、スラグ厚み約０．５ｍを確保するまで
スラグ溶解を行う。
図１は, 容量３６ＭＷ溝形誘導加熱装置を装備した溶銑
貯銑容量２０００ｔの溶融還元炉である。溝形誘導加熱
装置１を装備した溶融還元炉に種湯として溶銑温度１３
００℃、約７００ｔの溶融金属７を装入する。種湯装入
後、溝形誘導加熱装置１の出力を増加し最大能力の３６
ＭＷの電力を投入する。種湯の温度を一例として１３５
０℃の還元反応温度にまで加熱する。引き続き、溶融ス
ラグとなる生石灰と珪石の比率を３対１に調整した副原
料１０を投入し、スラグ厚み約０．５ｍを確保するまで
スラグ溶解を行う。
【００１３】溶融スラグが確保された時点で、原料の粉
鉱石１１を３５ｔ／ｈで連続投入する。同時に還元材の
石炭１２を粉鉱石の投入速度の２０％以上になるように
連続投入する。更に、容量４５０ＫＷの電動モーターに
より回転するスターラー９をスラグ層内に浸漬させ、回
転速度約１００ｒｐｍにて回転させる。溶融還元が進行
し、溶融金属７量・スラグ８量が増加して，排滓口１３
レベルに到達した時点で原料および還元材の投入を終了
し、最初に排滓口側に溶融還元炉を傾動させ排滓作業を
行う。排滓後、約２０００ｔまで増加した溶銑７を出銑
口１４より出銑するために溶融還元炉を出銑側に傾動す
る。
鉱石１１を３５ｔ／ｈで連続投入する。同時に還元材の
石炭１２を粉鉱石の投入速度の２０％以上になるように
連続投入する。更に、容量４５０ＫＷの電動モーターに
より回転するスターラー９をスラグ層内に浸漬させ、回
転速度約１００ｒｐｍにて回転させる。溶融還元が進行
し、溶融金属７量・スラグ８量が増加して，排滓口１３
レベルに到達した時点で原料および還元材の投入を終了
し、最初に排滓口側に溶融還元炉を傾動させ排滓作業を
行う。排滓後、約２０００ｔまで増加した溶銑７を出銑
口１４より出銑するために溶融還元炉を出銑側に傾動す
る。
【００１４】還元反応により発生する前記反応式に示し
たＣＯガスは、溶融還元炉炉口１５より侵入する空気に
より燃焼塔１６内で完全燃焼させして集塵ダクト１７、
冷却塔１８、集塵機１９、煙突２０を経由して大気中に
排出される。上記溶融還元装置を用いて高炉ダストを石
炭を用いて溶融還元したところ、還元用石炭原単位約３
００kg/T-pig、電力原単位約２０００kwh/T-pig 、約２
０t/hrの速度で溶銑を製造した。溶融還元中は、スラグ
のフォーミングもなく極めて安定した操業を達成した。
たＣＯガスは、溶融還元炉炉口１５より侵入する空気に
より燃焼塔１６内で完全燃焼させして集塵ダクト１７、
冷却塔１８、集塵機１９、煙突２０を経由して大気中に
排出される。上記溶融還元装置を用いて高炉ダストを石
炭を用いて溶融還元したところ、還元用石炭原単位約３
００kg/T-pig、電力原単位約２０００kwh/T-pig 、約２
０t/hrの速度で溶銑を製造した。溶融還元中は、スラグ
のフォーミングもなく極めて安定した操業を達成した。
【００１５】
【発明の効果】以上説明した如く、本溶融還元装置及び
方法によれば、化石燃料を酸素ガスなどにより燃焼させ
る方式ではないため、電源設備の他は、附帯設備として
酸素プラントや、大量のガスを処理するための排ガス処
理設備を必要とせず、かつ、撹拌用のユーティリティー
設備も必要としないので、比較的簡単な設備で溶銑の製
造が可能となる。
方法によれば、化石燃料を酸素ガスなどにより燃焼させ
る方式ではないため、電源設備の他は、附帯設備として
酸素プラントや、大量のガスを処理するための排ガス処
理設備を必要とせず、かつ、撹拌用のユーティリティー
設備も必要としないので、比較的簡単な設備で溶銑の製
造が可能となる。
【００１６】また、熱源として、化石燃料の燃焼による
エネルギーを用いないので、燃焼に伴うガスの発生がな
いので、スラグフォーミング等の操業上の問題もなく安
定した溶銑製造が可能である。更に、溶銑加熱設備とし
て電力効率の高い溝形誘導加熱設備を利用するため、他
のプラズマ加熱、アーク加熱等の電力加熱方法より１〜
２割投入電力量を削減できる。
エネルギーを用いないので、燃焼に伴うガスの発生がな
いので、スラグフォーミング等の操業上の問題もなく安
定した溶銑製造が可能である。更に、溶銑加熱設備とし
て電力効率の高い溝形誘導加熱設備を利用するため、他
のプラズマ加熱、アーク加熱等の電力加熱方法より１〜
２割投入電力量を削減できる。
【図１】本発明に係わる溶融還元方法の１実施例を示す
説明図。
説明図。
１ 溝形誘導加熱装置 ２ 鉄心 ３ 一次コイル ４ 耐火物で構成された溝 ５ 溝内溶融金属 ６ 溶融還元炉 ７ 溶融還元炉内溶融金属 ８ 溶融スラグ ９ 電動駆式回転スターラー １０ 溶融スラグ用副原料 １１ 還元材料 １２ 還元材 １３ 排滓口 １４ 出銑口 １５ 溶融還元炉口 １６ 燃焼塔 １７ 集塵ダクト １８ 冷却塔 １９ 集塵機 ２０ 煙突
Claims (2)
- 【請求項１】 溶融金属と溶融スラグとを投入した後、
該溶融スラグ中に原料としての有価鉱石および／又は精
錬所発生ダストとこれらの原料を還元するための還元剤
とを装入するための冶金炉と、該冶金炉内の前記原料の
溶融還元を行って有価金属を前記溶融金属中に回収する
ために付与する熱エネルギーの供給装置として溝形誘導
加熱装置を備えたことを特徴とする溶融還元装置。 - 【請求項２】 溶融スラグ中または溶融金属中あるいは
スラグ−メタル界面のいずれかに浸漬させて水平回転さ
せる電動式スターラーを備えたこと特徴とする請求項１
記載の溶融還元装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9087297A JPH10265825A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 溶融還元装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9087297A JPH10265825A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 溶融還元装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10265825A true JPH10265825A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13910894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9087297A Withdrawn JPH10265825A (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 溶融還元装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10265825A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6557563B2 (en) | 2000-11-08 | 2003-05-06 | Suzuno Kasei Kabushiki Kaisha | Stick type cosmetic material feeding container |
| JP2004526864A (ja) * | 2001-05-31 | 2004-09-02 | フアン，シャオディ | マイクロ波による直接金属製造方法 |
| JP2008534785A (ja) * | 2005-04-01 | 2008-08-28 | ヘリテージ エンバイアロンメンタル サービシーズ，リミティド ライアビリティ カンパニー | 省エネルギー、揮発性金属除去及びスラグコントロールのための酸化鉄回収炉の操作。 |
-
1997
- 1997-03-24 JP JP9087297A patent/JPH10265825A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6557563B2 (en) | 2000-11-08 | 2003-05-06 | Suzuno Kasei Kabushiki Kaisha | Stick type cosmetic material feeding container |
| JP2004526864A (ja) * | 2001-05-31 | 2004-09-02 | フアン，シャオディ | マイクロ波による直接金属製造方法 |
| JP2008534785A (ja) * | 2005-04-01 | 2008-08-28 | ヘリテージ エンバイアロンメンタル サービシーズ，リミティド ライアビリティ カンパニー | 省エネルギー、揮発性金属除去及びスラグコントロールのための酸化鉄回収炉の操作。 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |