JPH10330813A - 溶融還元・脱炭設備及びその操業方法 - Google Patents
溶融還元・脱炭設備及びその操業方法Info
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- JPH10330813A JPH10330813A JP14679897A JP14679897A JPH10330813A JP H10330813 A JPH10330813 A JP H10330813A JP 14679897 A JP14679897 A JP 14679897A JP 14679897 A JP14679897 A JP 14679897A JP H10330813 A JPH10330813 A JP H10330813A
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- slag
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】簡略化した鋼の製造設備により、溶融還元炉で
鉄原料から生成された溶銑をエネルギー損失を少なくし
て効率よく脱炭して連続して鋼を製造するための溶融還
元・脱炭設備。 【解決手段】炉本体１に鉄原料、炭材及び造滓材を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、炉本
体１の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶銑７より
比重の軽いスラグ８が溜まっており、溶銑７は溶銑溜ま
り９を介して出銑口１１から、スラグ８は出滓口１１か
らそれぞれ連続又は断続的に排出される溶銑７を直接製
造する設備において、前記溶銑溜まり９の天井又は側面
に、酸素ランス１９を設けた、溶融還元・脱炭設備。
鉄原料から生成された溶銑をエネルギー損失を少なくし
て効率よく脱炭して連続して鋼を製造するための溶融還
元・脱炭設備。 【解決手段】炉本体１に鉄原料、炭材及び造滓材を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、炉本
体１の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶銑７より
比重の軽いスラグ８が溜まっており、溶銑７は溶銑溜ま
り９を介して出銑口１１から、スラグ８は出滓口１１か
らそれぞれ連続又は断続的に排出される溶銑７を直接製
造する設備において、前記溶銑溜まり９の天井又は側面
に、酸素ランス１９を設けた、溶融還元・脱炭設備。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炉本体に鉄原料、
炭材及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガ
スを吹き込んで、溶銑又は溶鋼を直接製造する溶融還元
・脱炭設備に関する。
炭材及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガ
スを吹き込んで、溶銑又は溶鋼を直接製造する溶融還元
・脱炭設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融還元は、炉本体内に鉄原料、炭材、
及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元し、
溶銑を直接製造する方法である。この方法では、溶融還
元炉から、１５００〜１７００℃程度の高温の燃焼性ガ
スが生成される。この溶融還元法は、従来の高炉法に比
べ、生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易な
ことと設備の停止、再起動が容易なこと、及び設備投資
額が小さいことから、特に小規模溶銑製造法として最近
注目されつつある。
及び造滓材を添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを
吹き込んで、スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元し、
溶銑を直接製造する方法である。この方法では、溶融還
元炉から、１５００〜１７００℃程度の高温の燃焼性ガ
スが生成される。この溶融還元法は、従来の高炉法に比
べ、生産量の柔軟性が高い、即ち生産量の変更が容易な
ことと設備の停止、再起動が容易なこと、及び設備投資
額が小さいことから、特に小規模溶銑製造法として最近
注目されつつある。
【０００３】一般にこの種の溶融還元法は、炉本体内に
予備還元した鉄原料、炭材及び造滓材を添加し、炉本体
から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス，Ｈ2 ガスで鉄原
料を予備還元する２段法（例えば、特開昭５７−１２０
６０７号公報、特開昭６１−９６０１９号公報等）と、
炉本体内に未還元の鉄原料、炭材及び造滓材を添加し、
スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元し、炉本体から発
生する燃焼性ガス中のＣＯガス，Ｈ2 ガスを廃熱ボイラ
ー内で完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化
して回収し、発電等を行う１段法（例えば、特開平１−
５０２２７６号公報、特開昭６１−２７９６０８号公
報、特開昭６０−９８１５号公報等）とに分類される。
予備還元した鉄原料、炭材及び造滓材を添加し、炉本体
から発生する燃焼性ガス中のＣＯガス，Ｈ2 ガスで鉄原
料を予備還元する２段法（例えば、特開昭５７−１２０
６０７号公報、特開昭６１−９６０１９号公報等）と、
炉本体内に未還元の鉄原料、炭材及び造滓材を添加し、
スラグ中で鉄原料中の酸化金属を還元し、炉本体から発
生する燃焼性ガス中のＣＯガス，Ｈ2 ガスを廃熱ボイラ
ー内で完全燃焼させ、燃焼性ガスの顕熱、潜熱を蒸気化
して回収し、発電等を行う１段法（例えば、特開平１−
５０２２７６号公報、特開昭６１−２７９６０８号公
報、特開昭６０−９８１５号公報等）とに分類される。
【０００４】２段法は、１段法に比べエネルギー効率が
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため設備が複雑となり設備投資額が
高く、予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形状
制限がある（例えば、充填層方式においては塊状の鉄原
料しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使
用できない）等の欠点があることから、最近シンプルな
１段法が注目されつつある。
良い利点はあるものの、充填層方式及び流動層方式等の
予備還元炉が必要なため設備が複雑となり設備投資額が
高く、予備還元炉内での反応の均一性から鉄原料の形状
制限がある（例えば、充填層方式においては塊状の鉄原
料しか使用できず、流動層方式では粉状の鉄原料しか使
用できない）等の欠点があることから、最近シンプルな
１段法が注目されつつある。
【０００５】以下特開平１−５０２２７６号公報で提案
されている従来技術を図３に基づいて説明する。図３
は、特開平１−５０２２７６号公報で提案されている従
来技術の炉体構造立断面図である。炉本体１は基礎２に
固定され、炉本体内面は水冷パネル３及び耐火物４を内
張りされており、炉本体１の上部には、鉄原料、炭材及
び造滓材を添加する原料投入口５及び炉本体から発生す
る燃焼性ガスを排出するガス排出口６が配設されてい
る。炉本体１の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶
銑７より比重の軽い泡立ちスラグ８が溜まっており、溶
銑７は溶銑溜まり９を介して出銑口１１から、スラグは
スラグ溜まり１０を介して出滓口１２からそれぞれ連続
又は断続的に排出される。
されている従来技術を図３に基づいて説明する。図３
は、特開平１−５０２２７６号公報で提案されている従
来技術の炉体構造立断面図である。炉本体１は基礎２に
固定され、炉本体内面は水冷パネル３及び耐火物４を内
張りされており、炉本体１の上部には、鉄原料、炭材及
び造滓材を添加する原料投入口５及び炉本体から発生す
る燃焼性ガスを排出するガス排出口６が配設されてい
る。炉本体１の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶
銑７より比重の軽い泡立ちスラグ８が溜まっており、溶
銑７は溶銑溜まり９を介して出銑口１１から、スラグは
スラグ溜まり１０を介して出滓口１２からそれぞれ連続
又は断続的に排出される。
【０００６】原料投入口５から投入された鉄原料中の酸
化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は、同じく原料投入口５
から投入された炭材中炭素分により、泡立ちスラグ８中
で以下の式（１），（２）に示す反応により還元され
る。 ＦｅＯ ＋ Ｃ → Ｆｅ ＋ ＣＯ（吸熱反応） ・・・（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応） ・・・（２） また、原料投入口５から投入された炭材中炭素分の一部
は、炉本体１を貫通して泡立ちスラグ８に向けて配設さ
れた下部羽口１３を通じて泡立ちスラグ８中に吹き込ま
れる酸素と以下の式（３）に示す反応により酸化され
る。 Ｃ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ （発熱反応） ・・・（３）
化鉄（ＦｅＯ及びＦｅ2 Ｏ3 ）は、同じく原料投入口５
から投入された炭材中炭素分により、泡立ちスラグ８中
で以下の式（１），（２）に示す反応により還元され
る。 ＦｅＯ ＋ Ｃ → Ｆｅ ＋ ＣＯ（吸熱反応） ・・・（１） Ｆｅ2 Ｏ3 ＋３Ｃ→２Ｆｅ＋３ＣＯ （吸熱反応） ・・・（２） また、原料投入口５から投入された炭材中炭素分の一部
は、炉本体１を貫通して泡立ちスラグ８に向けて配設さ
れた下部羽口１３を通じて泡立ちスラグ８中に吹き込ま
れる酸素と以下の式（３）に示す反応により酸化され
る。 Ｃ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ （発熱反応） ・・・（３）
【０００７】この溶融還元炉のエネルギー効率即ち炭材
原単位は、式（１），（２），（３）の反応に必要な炭
素分の合計によって決定される。上記式（１），
（２），（３）により泡立ちスラグ８中で発生したＣＯ
ガスにより、泡立ちスラグ８中に気泡が対流するため、
炉本体内の下部羽口１３より上方に位置する泡立ちスラ
グ８の比重はスラグ溜まり１０中の鎮静スラグ１６の比
重の１／２〜１／３となることが発明者らの試験操業等
で確認されている。
原単位は、式（１），（２），（３）の反応に必要な炭
素分の合計によって決定される。上記式（１），
（２），（３）により泡立ちスラグ８中で発生したＣＯ
ガスにより、泡立ちスラグ８中に気泡が対流するため、
炉本体内の下部羽口１３より上方に位置する泡立ちスラ
グ８の比重はスラグ溜まり１０中の鎮静スラグ１６の比
重の１／２〜１／３となることが発明者らの試験操業等
で確認されている。
【０００８】さらに、上記式（１），（２），（３）に
より泡立ちスラグ８中で発生したＣＯガス及び炭材中水
素分は、泡立ちスラグ８の浴面の上の上部空間１５に向
けて炉本体１を貫通して配設された上部羽口１４を通じ
て上部空間１５中に吹き込まれる酸素と、泡立ちスラグ
８の浴面の上の上部空間１５において、以下の式
（４），（５）に示す酸化反応をする。 ＣＯ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ2 （発熱反応） ・・・（４） Ｈ2 ＋ １／２Ｏ2 → Ｈ2 Ｏ （発熱反応） ・・・（５）
より泡立ちスラグ８中で発生したＣＯガス及び炭材中水
素分は、泡立ちスラグ８の浴面の上の上部空間１５に向
けて炉本体１を貫通して配設された上部羽口１４を通じ
て上部空間１５中に吹き込まれる酸素と、泡立ちスラグ
８の浴面の上の上部空間１５において、以下の式
（４），（５）に示す酸化反応をする。 ＣＯ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ2 （発熱反応） ・・・（４） Ｈ2 ＋ １／２Ｏ2 → Ｈ2 Ｏ （発熱反応） ・・・（５）
【０００９】この式（４），（５）の反応を炉内２次燃
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（６）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１４を通じて上部空間１５中に吹
き込まれる酸素の流量を増加することは広く知られてい
る。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％＋ Ｈ2 ％） ・・・（６） 但し、（６）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
焼と呼び、この２次燃焼の度合いの大小を以下の式
（６）で定義される炉内２次燃焼率で表すことと、この
２次燃焼率は上部羽口１４を通じて上部空間１５中に吹
き込まれる酸素の流量を増加することは広く知られてい
る。 炉内２次燃焼率＝（ＣＯ2 ％＋Ｈ2 Ｏ％）／（ＣＯ2 ％＋ＣＯ％＋Ｈ2 Ｏ％＋ Ｈ2 ％） ・・・（６） 但し、（６）式中のＣＯ2 ％，ＣＯ％，Ｈ2 Ｏ％，Ｈ2
％は、ガス排出口６における燃焼性ガスの各成分の体積
分率を示す。
【００１０】炉内２次燃焼率を上昇させると、上部空間
１５における式（４），（５）の反応熱の一部が、上部
空間１５から泡立ちスラグ８に伝達し、スラグ中の式
（３）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少する。溶融還元設備で得られた溶
銑は、炭素を多く含んでいるので、まず脱炭して溶鋼に
する必要がある。通常、炭素の除去は転炉あるいは電気
炉でなされている。
１５における式（４），（５）の反応熱の一部が、上部
空間１５から泡立ちスラグ８に伝達し、スラグ中の式
（３）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめること
で、炭材原単位が減少する。溶融還元設備で得られた溶
銑は、炭素を多く含んでいるので、まず脱炭して溶鋼に
する必要がある。通常、炭素の除去は転炉あるいは電気
炉でなされている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来法では、溶融還元
炉から溶銑を転炉もしくは電気炉へ移送する必要がある
ため、製造工程が切断され連続的な処理ができず、非効
率であり、エネルギー損失も多く、輸送設備やそのため
の容器が必要となり、工程時間が長いなどの問題があ
る。本発明は、以上のような問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、簡略化し
た鋼の製造設備により、溶融還元炉で鉄原料から生成さ
れた溶銑をエネルギー損失を少なくして効率よく脱炭し
て連続して鋼を製造するための溶融還元・脱炭設備を提
供することを目的とするものである。
炉から溶銑を転炉もしくは電気炉へ移送する必要がある
ため、製造工程が切断され連続的な処理ができず、非効
率であり、エネルギー損失も多く、輸送設備やそのため
の容器が必要となり、工程時間が長いなどの問題があ
る。本発明は、以上のような問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的とするところは、簡略化し
た鋼の製造設備により、溶融還元炉で鉄原料から生成さ
れた溶銑をエネルギー損失を少なくして効率よく脱炭し
て連続して鋼を製造するための溶融還元・脱炭設備を提
供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、炉本体に鉄原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶銑が溜まり、その上部に溶銑より比
重の軽いスラグが溜まっており、溶銑は溶銑溜まりを介
して出銑口から、スラグは出滓口からそれぞれ連続又は
断続的に排出される溶銑を直接製造する設備において、
前記溶銑溜まりの天井又は側面に、酸素ランスを設けた
ことを特徴とするものである。
めに、本発明は、炉本体に鉄原料、炭材、及び造滓材を
添加し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、
炉本体の底部には溶銑が溜まり、その上部に溶銑より比
重の軽いスラグが溜まっており、溶銑は溶銑溜まりを介
して出銑口から、スラグは出滓口からそれぞれ連続又は
断続的に排出される溶銑を直接製造する設備において、
前記溶銑溜まりの天井又は側面に、酸素ランスを設けた
ことを特徴とするものである。
【００１３】もしくは、前記の溶融還元・脱炭設備にお
いて、前記溶銑溜まりと前記炉本体とをダクトで接続
し、前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入する如くなしたことを特徴とするものである。
もしくは、前記の溶融還元・脱炭設備において、前記溶
銑溜まりの底部に羽口を設けたことを特徴とするもので
ある。もしくは、前記の溶融還元・脱炭設備の操業方法
において、前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前
記炉本体に導入し、前記炉本体内で２次燃焼させること
を特徴とするものである。
いて、前記溶銑溜まりと前記炉本体とをダクトで接続
し、前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入する如くなしたことを特徴とするものである。
もしくは、前記の溶融還元・脱炭設備において、前記溶
銑溜まりの底部に羽口を設けたことを特徴とするもので
ある。もしくは、前記の溶融還元・脱炭設備の操業方法
において、前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前
記炉本体に導入し、前記炉本体内で２次燃焼させること
を特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の溶融還元・脱炭設備にお
いては、前述の構成としたことで、以下の作用がある。 炉本体で鉄原料から生成された溶銑を連続的に脱炭
するため、製造工程が切断されない。 溶銑を溶銑溜まりで脱炭するため、特別な脱炭炉が
必要でなく、設備費が低下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、設
備費が低下する。 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入するため、脱炭用の排ガス冷却及び集塵設備が
必要でなく、設備費が低下する。
いては、前述の構成としたことで、以下の作用がある。 炉本体で鉄原料から生成された溶銑を連続的に脱炭
するため、製造工程が切断されない。 溶銑を溶銑溜まりで脱炭するため、特別な脱炭炉が
必要でなく、設備費が低下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、設
備費が低下する。 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入するため、脱炭用の排ガス冷却及び集塵設備が
必要でなく、設備費が低下する。
【００１５】 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガ
スを前記炉本体に導入し、前記炉本体内で上部羽口を介
して吹き込まれる酸素によって２次燃焼させることによ
り、その反応熱の一部が泡立ちスラグに伝達し、その熱
量の分だけ炉本体の炭材及び酸素原単位が低下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、エ
ネルギー損失が少ないため、炉本体内の溶銑の温度を低
くでき、その分だけ炉本体内の溶銑の温度，スラグ温度
及び炉本体から排出される燃焼性ガスの温度を低下で
き、その熱量の分だけ炭材及び酸素原単位が低下する。
スを前記炉本体に導入し、前記炉本体内で上部羽口を介
して吹き込まれる酸素によって２次燃焼させることによ
り、その反応熱の一部が泡立ちスラグに伝達し、その熱
量の分だけ炉本体の炭材及び酸素原単位が低下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、エ
ネルギー損失が少ないため、炉本体内の溶銑の温度を低
くでき、その分だけ炉本体内の溶銑の温度，スラグ温度
及び炉本体から排出される燃焼性ガスの温度を低下で
き、その熱量の分だけ炭材及び酸素原単位が低下する。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１及び図２に基
づいて説明する。図１は、本発明に係わる溶融還元・脱
炭設備の一実施例の炉体構造立断面図であり、図２はそ
のＡ−Ａ断面図である。炉本体１は基礎２に固定され、
炉本体内面は水冷パネル３及び耐火物４を内張りされて
おり、炉本体１の上部には、鉄原料、炭材及び造滓材を
添加する原料投入口５及び炉本体から発生する燃焼性ガ
スを排出するガス排出口６が配設されている。炉本体１
の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶銑７より比重
の軽い泡立ちスラグ８が溜まっている。溶銑７は、炉本
体１から溶銑用トンネル１７を介して溶銑溜まり９に流
入する。前記溶銑用トンネル１７は、泡立ちスラグ８と
溶銑７の界面より下の高さに開口しているため、溶銑溜
まり９にはスラグは流入せず、溶銑７のみが溜まる。
づいて説明する。図１は、本発明に係わる溶融還元・脱
炭設備の一実施例の炉体構造立断面図であり、図２はそ
のＡ−Ａ断面図である。炉本体１は基礎２に固定され、
炉本体内面は水冷パネル３及び耐火物４を内張りされて
おり、炉本体１の上部には、鉄原料、炭材及び造滓材を
添加する原料投入口５及び炉本体から発生する燃焼性ガ
スを排出するガス排出口６が配設されている。炉本体１
の底部には溶銑７が溜まり、その上部に溶銑７より比重
の軽い泡立ちスラグ８が溜まっている。溶銑７は、炉本
体１から溶銑用トンネル１７を介して溶銑溜まり９に流
入する。前記溶銑用トンネル１７は、泡立ちスラグ８と
溶銑７の界面より下の高さに開口しているため、溶銑溜
まり９にはスラグは流入せず、溶銑７のみが溜まる。
【００１７】溶銑溜まり９の天井部分には、特に図示し
ない昇降装置により昇降される酸素ランス１９が設けら
れ、酸素又は酸素含有ガスは酸素ランス１９を介して溶
銑７の上面に吹き付けられ、溶銑７中の炭素分と前記の
（３）式に示す発熱反応をし、溶銑７は脱炭及び加熱さ
れる。溶銑７は、脱炭されると共に、下工程に指定され
た温度まで加熱された後に、溶銑溜まり９中の溶銑７の
上面付近に設けられた出銑口１１から連続又は断続的に
排出される。溶銑溜まり９には、溶銑用トンネル１７か
ら即ち下方から比較的低温の溶銑が流入し、溶銑７の上
面が酸素によって加熱され、加熱及び脱炭された溶銑又
は溶鋼は上方の出銑口１１から排出されるため、加熱の
熱効率は高く、エネルギー効率は良い。
ない昇降装置により昇降される酸素ランス１９が設けら
れ、酸素又は酸素含有ガスは酸素ランス１９を介して溶
銑７の上面に吹き付けられ、溶銑７中の炭素分と前記の
（３）式に示す発熱反応をし、溶銑７は脱炭及び加熱さ
れる。溶銑７は、脱炭されると共に、下工程に指定され
た温度まで加熱された後に、溶銑溜まり９中の溶銑７の
上面付近に設けられた出銑口１１から連続又は断続的に
排出される。溶銑溜まり９には、溶銑用トンネル１７か
ら即ち下方から比較的低温の溶銑が流入し、溶銑７の上
面が酸素によって加熱され、加熱及び脱炭された溶銑又
は溶鋼は上方の出銑口１１から排出されるため、加熱の
熱効率は高く、エネルギー効率は良い。
【００１８】また、溶銑溜まり９の底部に羽口２１が配
され、還元性ガス又は不活性ガスが底吹きガス配管２２
及び前記羽口２１を介して溶銑７中に吹き込まれる。酸
素、二酸化炭素等の還元性ガスを溶銑７中に吹き込んだ
場合は、溶銑７中の炭素分と酸素又は二酸化炭素等が以
下の式で反応し、脱炭速度が更に向上する。 Ｃ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ ・・・（３´） Ｃ ＋ ＣＯ2 → ２ＣＯ ・・・（７） 更に、（３´）及び（７）式で発生したＣＯガスにより
溶銑７が激しく攪拌されるため、溶銑７の温度及び成分
等が均一になるという効果もある。また、窒素，アルゴ
ン等の不活性ガスを溶銑７中に吹き込んだ場合は、溶銑
７が攪拌されるため、溶銑７の温度及び成分等が均一に
なるという効果がある。一方、スラグはスラグ用トンネ
ル１８及びスラグ溜まり１０を介して出滓口１２から連
続又は断続的に排出される。
され、還元性ガス又は不活性ガスが底吹きガス配管２２
及び前記羽口２１を介して溶銑７中に吹き込まれる。酸
素、二酸化炭素等の還元性ガスを溶銑７中に吹き込んだ
場合は、溶銑７中の炭素分と酸素又は二酸化炭素等が以
下の式で反応し、脱炭速度が更に向上する。 Ｃ ＋ １／２Ｏ2 → ＣＯ ・・・（３´） Ｃ ＋ ＣＯ2 → ２ＣＯ ・・・（７） 更に、（３´）及び（７）式で発生したＣＯガスにより
溶銑７が激しく攪拌されるため、溶銑７の温度及び成分
等が均一になるという効果もある。また、窒素，アルゴ
ン等の不活性ガスを溶銑７中に吹き込んだ場合は、溶銑
７が攪拌されるため、溶銑７の温度及び成分等が均一に
なるという効果がある。一方、スラグはスラグ用トンネ
ル１８及びスラグ溜まり１０を介して出滓口１２から連
続又は断続的に排出される。
【００１９】溶銑溜まり９内で（３´）及び（７）式の
反応によって発生したＣＯガスを大量に含んだ高温の燃
焼性ガスは、溶銑溜まり９の上部に配設されたダクト２
０を通して、炉本体１の上部空間１５に導かれ、上部羽
口１４を介して上部空間１５内に吹き込まれる酸素と前
記の（４）式に示す発熱反応をする。その反応熱の一部
が、上部空間１５から泡立ちスラグ８に伝達し、スラグ
中の式（３´）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめ
ることで、炭材原単位が減少する。本実施例は、炉本体
の水平断面が長方形の溶融還元・脱炭設備の場合につい
て説明したが、本発明が炉本体の水平断面が円形の溶融
還元・脱炭設備の場合についても適用されることは言う
までもない。
反応によって発生したＣＯガスを大量に含んだ高温の燃
焼性ガスは、溶銑溜まり９の上部に配設されたダクト２
０を通して、炉本体１の上部空間１５に導かれ、上部羽
口１４を介して上部空間１５内に吹き込まれる酸素と前
記の（４）式に示す発熱反応をする。その反応熱の一部
が、上部空間１５から泡立ちスラグ８に伝達し、スラグ
中の式（３´）の発熱反応に必要な炭素分を減少せしめ
ることで、炭材原単位が減少する。本実施例は、炉本体
の水平断面が長方形の溶融還元・脱炭設備の場合につい
て説明したが、本発明が炉本体の水平断面が円形の溶融
還元・脱炭設備の場合についても適用されることは言う
までもない。
【００２０】
【発明の効果】本発明の溶融還元・脱炭設備において
は、前述の構成としたことで、以下の効果が期待でき
る。 炉本体で鉄原料から生成された溶銑を連続的に脱炭
するため、製造工程が切断されない。 溶銑を溶銑溜まりで脱炭するため、特別な脱炭炉が
必要でなく、設備費が低下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、設
備費が低下する。 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入するため、脱炭用の排ガス冷却及び集塵設備が
必要でなく、設備費が低下する。 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入し、前記炉本体内で２次燃焼させることによ
り、その熱量の分だけ炉本体の炭材及び酸素原単位が低
下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、エ
ネルギー損失が少ないため、炉本体内の溶銑の温度を低
くでき、その分だけ炉本体内の溶銑の温度、スラグ温度
及び炉本体から排出される燃焼性ガスの温度を低下で
き、その熱量の分だけ炭材及び酸素原単位が低下する。
は、前述の構成としたことで、以下の効果が期待でき
る。 炉本体で鉄原料から生成された溶銑を連続的に脱炭
するため、製造工程が切断されない。 溶銑を溶銑溜まりで脱炭するため、特別な脱炭炉が
必要でなく、設備費が低下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、設
備費が低下する。 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入するため、脱炭用の排ガス冷却及び集塵設備が
必要でなく、設備費が低下する。 前記溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本
体に導入し、前記炉本体内で２次燃焼させることによ
り、その熱量の分だけ炉本体の炭材及び酸素原単位が低
下する。 溶銑の輸送設備やそのための容器が必要でなく、エ
ネルギー損失が少ないため、炉本体内の溶銑の温度を低
くでき、その分だけ炉本体内の溶銑の温度、スラグ温度
及び炉本体から排出される燃焼性ガスの温度を低下で
き、その熱量の分だけ炭材及び酸素原単位が低下する。
【図１】本発明に係わる溶融還元・脱炭設備の第１の実
施例の炉体構造立断面図、
施例の炉体構造立断面図、
【図２】図１のＡ−Ａ断面図、
【図３】特開平１−５０２２７６号公報で提案されてい
る従来技術の溶融還元設備の炉体構造立断面図である。
る従来技術の溶融還元設備の炉体構造立断面図である。
１ 炉本体 ２ 基礎 ３ 水冷パネル ４ 耐火物 ５ 原料投入口 ６ ガス排出口 ７ 溶銑 ８ 泡立ちスラグ ９ 溶銑溜まり １０ スラグ溜まり １１ 出銑口 １２ 出滓口 １３ 下部羽口 １４ 上部羽口 １５ 上部空間 １６ 鎮静スラグ １７ 溶銑用トンネル １８ スラグ用トンネル １９ 酸素ランス ２０ ダクト ２１ 羽口 ２２ 底吹ガス配管
Claims (4)
- 【請求項１】 炉本体に鉄原料、炭材及び造滓材を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、炉本
体の底部には溶銑が溜まり、その上部に溶銑より比重の
軽いスラグが溜まっており、溶銑は溶銑溜まりを介して
出銑口から、スラグは出滓口からそれぞれ連続又は断続
的に排出される溶銑を直接製造する設備において、前記
溶銑溜まりの天井又は側面に、酸素ランスを設けたこと
を特徴とする溶融還元・脱炭設備。 - 【請求項２】 請求項１記載の溶融還元・脱炭設備にお
いて、溶銑溜まりと炉本体とをダクトで接続し、前記溶
銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本体に導入す
る如くなしたことを特徴とする溶融還元・脱炭設備。 - 【請求項３】 請求項１記載の溶融還元・脱炭設備にお
いて、溶銑溜まりの底部に羽口を設けたことを特徴とす
る溶融還元・脱炭設備。 - 【請求項４】 炉本体に鉄原料、炭材及び造滓材を添加
し、純酸素及び／又は酸素富化ガスを吹き込んで、炉本
体の底部には溶銑が溜まり、その上部に溶銑より比重の
軽いスラグが溜まっており、溶銑は溶銑溜まりを介して
出銑口から、スラグは出滓口からそれぞれ連続又は断続
的に排出される溶銑を直接製造する方法において、前記
溶銑溜まりから発生する燃焼性ガスを前記炉本体に導入
し、前記炉本体内で２次燃焼させることを特徴とする溶
融還元・脱炭設備の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14679897A JPH10330813A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 溶融還元・脱炭設備及びその操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14679897A JPH10330813A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 溶融還元・脱炭設備及びその操業方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10330813A true JPH10330813A (ja) | 1998-12-15 |
Family
ID=15415780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14679897A Withdrawn JPH10330813A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | 溶融還元・脱炭設備及びその操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10330813A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7016916B1 (en) | 1999-02-01 | 2006-03-21 | Lg Electronics Inc. | Method of searching multimedia data |
| WO2009119604A1 (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鉄製造方法 |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP14679897A patent/JPH10330813A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7016916B1 (en) | 1999-02-01 | 2006-03-21 | Lg Electronics Inc. | Method of searching multimedia data |
| WO2009119604A1 (ja) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶鉄製造方法 |
| US8475561B2 (en) | 2008-03-25 | 2013-07-02 | Kobe Steel, Ltd. | Method for producing molten iron |
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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: 20040907 |