JPS58221375A - 還元製錬用ロ−タリ−キルン - Google Patents

還元製錬用ロ−タリ−キルン

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JPS58221375A
JPS58221375A JP10310382A JP10310382A JPS58221375A JP S58221375 A JPS58221375 A JP S58221375A JP 10310382 A JP10310382 A JP 10310382A JP 10310382 A JP10310382 A JP 10310382A JP S58221375 A JPS58221375 A JP S58221375A
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JP
Japan
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rotary kiln
kiln
smelting
reduction
dam
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松田 正賢
新居 治男
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Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
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Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、還元製錬用ロータリーキルンに関するもので
あり、特に本発明は、鉄族元素であるNt、we、co
  のなかから選ばれる何れか少なくとも7種の酸化鉱
石を半溶融還元製錬する滞留用ダムリングを有する還元
製錬用ロータリーキルンに関するものである。
従来ロータリーキルンによって鉄族元素の酸化鉱を還元
製錬して鉄族元素を得る還元製錬方法が知られているが
、これらの還元製錬方法には下記の3種の態様がある。
(ハ 完全溶融還元製錬方法 どの方法は酸化鉱、フラックスおよび還元材をロータリ
ーキルン中で完全溶融しつつ還元して溶融状態のメタル
とスラグを生成させてキルンから排出させる方法であり
、セメント用のロータリーキルンを用いて粉鉄鉱を製錬
したバツセー法がその代表的な方法であるが、ライニン
グの損傷が激しいので現在は実施されていない。
(コ)非溶融固体還元製錬方法 この方法は酸化鉱石粉を粉還元材と混合してベレットに
なし、このペレットをキルン中で加熱して酸化鉱を固体
還元した還元ベレットをキルンから排出して、溶融炉、
多くは電気炉中で溶融してメタルとスラグに分離される
。この方法は、NiあるいはOr  の酸化鉱の還元製
錬に用いられている。
(3)半溶融還元製錬方法 この方法は、一般にクルツプレン法と呼ばれているもの
で、水分の多い粉状の酸化鉱の還元製錬に好適な方法と
して知られておシ、酸化鉱、還元材、フラックスをキル
ン中で加熱し、半溶融状態で金属の還元を進行させる方
法であり、現在ニッケルあるいは鉄の還元製錬に適用さ
れている。
以上ロータリーキルンを用いて鉄族元素の酸化鉱を還元
製錬する方法が知られているが、何れの方法も一般に低
品位の粉状の酸化鉱を還元製錬することに適する方法と
して知られている。
本発明は、上記3種の還元製錬方法中(3)半溶融還元
製錬方法に用いられるロータリーキルンを提供すること
を目的とするものであシ、特に本発明は従来のクルツプ
レン法に用いられているロータリーキルンの改良された
滞留ダムリング構造を有するロータリーキルンに関する
ものである。
クルツブシン法に用いられている第1図に模式図で示す
如き従来のロータリーキルン/は全長が40〜707F
L 、外径J、A −<c、 2 mφ、内径−0j〜
ユ左mφ、水平面よりのキルン軸線の傾斜/〜qcAQ
ものが多く用いられている。このキルンの上端側すなわ
ち原料装入側コは原料予熱帯(A)であり、装入された
原料が予熱昇温され、次に還元帯(B)において酸化鉱
の還元反応が生起し、キルンの下端側のルツベ帯(C)
においては還元反応によって生成された還元メタルの粒
が成長してルツペ(粒鉄)に成長し、このルツペはキル
ンの下端の排出端に設けられたダムJより生成されたス
ラグと共に排出される。すなわちキルンの予熱帯では原
料の乾燥予熱が、還元帯(A)では酸化鉱の還元が、ル
ツペ帯(B)では還元メタルの粒成長とスラグの生成が
それぞれ主として行なわれる。
キルンは鉄皮の内側にシャモツト質煉瓦が内張され、還
元帯(B)、ルツペ帯(C)は予熱帯(4)よシ高温で
あることからクロムマグネシウム煉瓦、溶融アルミナ煉
瓦、溶融珪石煉瓦などがさらに内張されている。
いま珪酸質黄鉄鉱(F’e 30%位)をこのキルンで
製錬する一つの例について述べると、上記貧鉄鉱粉粒を
還元材と共にキルンの上端より装入し、下端よりバーナ
jを用いて微粉炭燃焼を行うと、鉱石は予熱された後海
綿鉄状に還元され、さらに1200〜7300℃に加熱
される間にis程度のCを吸収し、塩基度0. j程度
の高酸性スラグ中で捏練されつつルツペ(粒鉄)となり
、キルン下端に設けられた滞留用ダム3を溢流して排出
され、粉砕機によシ篩分、磁選される。ルツベ中には/
−2−程度のスラグが残留し、またスラグ中にもl〜、
2−程度のメタルが残留する。しかしながらこの方法に
よれば高炉に直接使用できない貧鉄鉱、ニッケル鉱、コ
バルト鉱を粉状の低質還元材あるいは燃料をもって処理
することができるという特徴を有する。
このキルyによれば、生成されるルツペがスラグ中に損
失されるのをできるだけ少なくするため、微小粒状ルツ
ペ、たとえば0.11111以下のルツベを少なくする
ことが有利である。
ところで、ロータリーキルンによるルツペのメタル歩留
はqO〜97チであり、一般に使用される酸化鉱中のメ
タルの品位が低い程スラグ量が多くなるため、メタルの
歩留は低下するが、還元材として微粉の低質炭を使用す
ることができ、また特に高珪酸質の低品位鉱を好適に使
用することができる等の点に大きな特徴があり、近年特
にN1含有電が0.a〜3チ程度のガ一二エライト、ラ
テライト等の含ニッケル低品位鉱の処理が行なわれてい
る。しかしながら特に含ニツケル低品位酸化鉱をロータ
リーキルンによって半溶融還元する場合に、生成される
スラグ量が極めて多く%また生成されるニッケルルツベ
の粒子中比較的細粒部分が多く、かかる細粒はスラグ中
へ混入して損失するという欠点があった。
本発明は、上記従来の半溶融還元製錬が行なわれるロー
タリーキルンによればメタル歩留が未だ十分満足できる
ほど高くないという欠点を除去。
改善した滞留用ダムリングを有するロータリーキルンを
提供することを目的とするものであり、特許請求の範囲
記載のロータリーキルンを提供することによって前記目
的を達成することができる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者らは、第1およびコ図に模型的に示すキルン内
に装入された酸化鉱が予熱帯(4)において予熱された
後還元帯ω)において生成される微細な還元メタル粒子
群をルツペ帯(C)において相互に融着させつつ大粒に
成長させるため、キルン内特にルツベ帯(C)内によシ
長時間滞留させればよいことに想到し、従来のロータリ
ーキルンの下端に設けられる滞留用ダムリングの2イニ
ングよシの突出高さHをルツベ帯内張2イニングによっ
て囲繞されている炉の円形空間断面の直径D(以下円形
空間断面の直径を内径と称す)で割った比1(/D (
以下この比をダム高さ比と称す)を0./3〜0.23
とすることによって本発明を完成することができる。
ところで1例えば、/qlI?年S月/JりEIに発行
された13tahl and Eisenの第379〜
32g頁に記載の「Bau and Betrieb 
der Krupp −Rennanlage  1n
Watenstedt J  (和訳:バッテンステッ
ドにおけるクルツプーレン設備の構造と操業」の第32
’1頁第3項には、クルツプレン法を実施するのに使用
されるロータリーキルンの最適充填について論述されて
おり、[バッテンステッドにおける炉内径が、?AOo
龍のときダムリングの直径は1400mであり、したが
ってダム高さはほぼ70θθnであり、ここから炉上端
の装入口の方向に行くに従ってキルン内の装入物層の厚
さは減少している。・・・・・・経験的にバッテンステ
ッドで使用しているような種類の炉にあっては最適ダム
リングの直径は/100酊であることが確証されている
から、この値は是非共推奨して差支えがない・・・・・
・」と記載されているが、この場合ダム高さa (to
oo mm )  と炉内径n (、yboo龍)との
比IMDはO,コアgである。
一方セメント製造用ロータリーキルンあるいはガーニエ
ライトを同相還元するエルクム式ロータリーキルンにあ
っては、ダム高さと炉内径との比はO〜O,OSである
本発明者らは、鉄族元素の酸化鉱を半溶融還元製錬する
傾斜7〜41%のロータリーキルンにおいて、ダム高さ
Hと炉内径りとの比H/Dをθ、/g〜θ、2k  の
範囲内と、するとき最適なメタル歩留を得ることができ
ることを新規に知見したのである。
次に本発明を実験データについて説明する。
実験例1 本発明者らは炉長70m、鉄皮内径Jla00 m +
ライニング厚さコ00龍、炉内径3コθO龍のロータリ
ーキルンについてルツベ帯における炉の空筒断面積分A
、ダム部における空間断面積を8とすれば、ダム高さ比
(1VD) X 100から計算によ請求められる充填
率(S/A ) X 100チは下記第1表の如くにな
る。
第1表 ダム高さ比)L/D  O,(B  O,100,IS
 O,X) 0.、IJ O,Jθa3S充填率(チ) (s/A、×、、、  /、g  S、、Z  ?、4
’ /′I′−コlデ・5社コJ/、 3本発明によれ
ば、ダム高さ比VDを0175〜0.2’チの範囲内に
することにより、計算により求められる充填率(8/A
 ) X tθ0(チ)はデ護〜/9.!;係の範囲内
となる。
本発明者らは、下記第2表に示す成分組成のガー二エラ
イト鉱を使用して滞留用ダム高さをJOO〜900 m
の範囲内で変化させて、ニッケル歩留への影響を調べた
第2表    (チ) なお、この試験において、ガーニエライ) 1000J
 (Ig、togs  10.9/ * )  に対し
還元材として下記第3表に成分組成を示す無煙炭コoo
kgおよびフラックスとして石灰石qok41を使用し
、1時間当り鉱石を/コ、yt 装入して半溶融還元製
錬した。
第3表 具のように製錬して得られたルッペとスラグからなるタ
リンカーを破砕して選鉱して得られた製品ルツベ中のニ
ラ、ケル量と装入された鉱石中に含有されていたニッケ
ル量との比、すなわちニッケル歩留を求めた。この結果
を第1表に示す。
Mダム 実験例2 実験例1に用いたのと同一のロータリーキルンを使用し
て下記第5表に示す成分組成のラテライト鉄鉱石を用い
て半溶融還元テストを行った。その際鉱石tooo k
gに対して無煙炭xbo kgを使用し、また滞留用ダ
ム高さも実験例1と同様に変化させてニッケル歩留への
影響を調べた。その結果を第6表に示す。
第5表    (チ) 第6表 上記実験例1.2の結果より、ダム高さ比と金属すなわ
ちNl (ガーニエライト鉱使用)とFe (ラテライ
ト鉱使用)の収率との関係を図示すると第3図のようで
ある。図中実線はN1収率、破線はFe収率についての
ものであり、ダム高さ比I(/Dが0. /!; −0
,2!;の範囲内において、 Ni 、 Feの収率が
to 911以上であることが判る。
以上本発明の滞留用ダムリングを有する還元製錬用ロー
タリーキルンを用いて鉄族元素の酸化鉱石を半溶融還元
すると高い収率で鉄族元素を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は半溶融還元製錬用ロータリーキルンの軸線方向
の縦断面図、第一図は前記ロータリーキルンの排出端側
に設けられた滞留用ダムの縦断面図、第3図は本発明の
ロータリーキルンをダム高さ比)MDと金属収率チとの
関係を示す図である。 A・−・予熱帯、B−・・還元帯、C−・・ルツベ帯、
l・・・ロータリーキルン、コ・・・キルンの原料装入
側、3・・・滞留用ダム、ダ・・・キルン2イニング、
j・・・バー九第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L 鉄族元素のなかから選ばれる何れか少なくともtS
    の酸化鉱石を回転させつつバーナで加熱しながら還元材
    を用いて半溶融還元する滞留用ダムリングを有する還元
    製錬用ロータリーキルンにおいて、前記滞留用ダムリン
    グはロータリーキルンの下端部にキルンの耐火物ライニ
    ングより突出させて設けられた耐火物製であり、前記ダ
    ムリングの突出高さと前記キルンの耐火物ライニングに
    より削成されるキルン内の円形空間断面の直径との比を
    0、 /j −0,コSの範囲内にしたことを特徴とす
    る滞留用ダムリングを有する還元製錬用ロータリーキル
    ン。 2 前記ロータリーキルンの傾斜は/〜ダチであり、回
    転数は0.7〜/、jrpmである特許請求の範囲第1
    項記載のロータリーキルン。
JP10310382A 1982-06-17 1982-06-17 還元製錬用ロ−タリ−キルン Granted JPS58221375A (ja)

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JP10310382A JPS58221375A (ja) 1982-06-17 1982-06-17 還元製錬用ロ−タリ−キルン
CA000430061A CA1224920A (en) 1982-06-17 1983-06-09 Rotary kiln for use in reduction-smelting ores of oxides of iron group elements and smelting method thereof
FR838309992A FR2528959B1 (fr) 1982-06-17 1983-06-16 Four rotatif et procede de traitement de minerais a base d'oxydes

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018096610A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 株式会社日向製錬所 ロータリーキルンの操業方法、ロータリーキルン

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2018096610A (ja) * 2016-12-13 2018-06-21 株式会社日向製錬所 ロータリーキルンの操業方法、ロータリーキルン

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