JPS59170213A - 還元鉄ブリケツトの製造方法 - Google Patents

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】 本兄明は、還元鉄製造プロセス、例えば竪型還元炉から
熱間排出でれた７００℃以上の禍源のスポンジ状還元鉄
を熱間圧縮成形して尚温還元鉄フ゛リケソトにするブリ
ケット化プロセスと、このフ。

ロセスで得られ７乞６５．０℃以上の尚温還元妖フ゛リ
ケット’ｒ水中に浸漬し冷却して大気温度以上の表面温
度で大気中に取り出し常温圧で冷却する冷却プロセスと
からなる還元鉄ブリケットの製造方法の改良に関し、特
に冷却プロセスでの再酸化（金属化率の低下量）を大巾
に減少する還元鉄ブリケットの製造方法を提供するもの
である。

従来、竪型還元炉で、鉄鉱石類が還元ガスにより少なく
とも’７００℃以上の温度で加熱還元され製造された還
元鉄を、ブリケット化設備でフリケラト化処理し、６５
Ｑ℃以上の高温還元鉄ブリケットとなし、との側温還元
鉄ブリケットを、冷却槽の水中ｖｃＨ漬し冷却して大気
温度以上の表（８）温度例えは８０〜２００℃で大気中
に取シ出し、常温まで大気中で冷却し、その後・電気炉
前の製鋼原料としで使用されている。

第１図は、上記製造法を実施する従来の還元鉄フリケノ
ト製造設備？示しｆｃものであり、還元炉（図ボゼす９
から熱間排出されたスポンジ状の還元鉄は一旦、コンテ
ナ１に装入されて圧縮成形装置！２に送られる。なおコ
ンテナ１は密閉型になっており、上記還元鉄の保温と再
酸化防止とが可能となっている。上記コンテナｌは圧縮
成形装置２の上部に設けられた貯蔵ビン３に直結されて
、上記還元鉄が大気にさらされることなく’Ｎ２ガスが
供給され非酸化性雰囲気に維持きれる貯蔵ビ′ン３内に
投入される。この貯蔵ビン３と成形ロール５との間には
、強制圧送式の例えばスクリュ一式のフィーダー４があ
シ、上記還元鉄がこのフィーダー４により成形ロール５
に強１１ｉｌＪ的に圧送される。

そして圧縮成形装置２の下部には・分離機６゜振動コン
ベアー７を有する冷却水桶８が設けられ、成形ロール５
からの尚温のチェーン状還元鉄ブリケットを分離機６で
分離し、冷却水桶８へ洛下し、水中冷却しつつ振動コン
ベアー７で移送し水槽８から常温以上の温度で排出する
。排出された還元鉄ブリケットは搬送コンベアー９で搬
込ぜれ、例えば山積貯蔵はれる。

そして各種の溶解炉の俗解鉄源として使用される。々お
分離機を要せずＶＣ還元鉄ブリケットにする圧縮成形装
置もあり、上記成形装置と溶解炉とか近接して配設ぜれ
た設備レイアウトにおいては６５０　’Ｑ以上の高温顕
熱を有効利用するために前記圧縮成形装置で侍られた高
温還元鉄ブリケット全上記成形装置下方でコンテナに受
け、溶解炉へ搬送熱間装入することもあり、この際には
高温還元鉄ブリケットの再酸化防止のため貯蔵ビン３゜
フィーダー４．ロール５の周りは非ば化性雰囲気にして
おくのが望なしいことが、例えは特開昭５３−１２’７
１２号公報に提案されている。

ところで一般的に還元鉄フリケラ斗を原料として使用す
る溶解炉、例えば電気炉では、金属化率９０：）。以上
、還元率９１〜９２％以上の還元鉄ブリケットが安水き
れる。尚、一般に還元鉄及び還元鉄ブリケットにおシブ
る還元４Ｉｌ″１．正極化率の１〜ｂ 尚温還元妖ブリケットの上記冷却過程でブリケットに＋
＋＋ば化が生じ祉鵬化率、還元率か低下するので・還元
鉄製造プロセスでは、上記再酸化相当分だシア高い還元
率、金属化率の還元鉄を製造する必要がある。

第２図の還元鉄製造プロセスにおける還元鉄の還元率と
その還元率に還元するために必要な還元ガス量との関係
に見られるように、還元鉄の還元率が９０％程厩までの
窺域に比べて９０％以上の領域では、還元鉄の還元率を
１％高めるのに必要な還元ガス量が著しく大きくなって
いる。

このように、高温還元鉄ブリケットの上記冷却過程での
再酸化によって、還元鉄の還元率、金属化率が五石芒れ
、上記再酸化が大きい程、太＠な還元率、金属化率の還
元鉄が要求され、還元鉄製造プロセスにおいて還元ガス
使用音が増大し、還元ガス製造用の原燃料使用量が増大
し還元鉄ブリケットの製造コストが筒くなる。

本発明は上記実状に鑑みなされたもので、還元鉄ブリケ
ットの製造コストを低下するために筒温還元鉄ブリケッ
トの冷却過程での再酸化を減少する還元鉄ブリケットの
製造方法を提供するものであり、その要旨は 高温スポンジ状の還元鉄を、圧縮成形装置の成形ロール
Ｖ（より成形した高温還元鉄ブリケットを、冷却水惜へ
移送し水中に浸漬冷却して大気温度以上の次■温厩で大
気中に取り出し常温まで大気中で冷却する還元鉄ブリケ
ットの製造方法において上記成りｅロールから冷却水槽
水中背での置部還元鉄ブリケットの移送過程で高温還元
鉄ブリケット勿略大気算囲気下で６〜１５富曝露して表
口に酸化皮膜音形成する表面処理を行なうとと會特徴と
する還元鉄ブリケットの製造方法にある。

以下、本発明の還元鉄ブリケットの製造方法について説
明する。

本兜明首等は前記６５　’Ｏ℃以上、例えば’７００〜
８００℃の筒部還元鉄ブリケットを水中に浸漬して冷却
し表囲温＃８０〜２００℃で大気中へ取り出し常温捷で
大気中で冷却する冷却過程における還元鉄ブリケットの
再酸化度が水中浸漬直前の高温還元鉄ブリケット表面の
鉄取化物板膜の有無や仮膜厚等により変化するであろう
と考えた。

この考えにもとづき、’７００℃Ｕ）還元鉄ブリケット
（サイズ４０ＣＣ）を水中（水温３５°Ｃ）に浸漬して
冷却し大気温度以上の表面温＃（１５０”Ｃ）で大気中
に取り出し常温ｌで冷却して冷却會完了する方法におい
て、水中浸漬直前に′７００℃の還元鉄ブリケットの衣
■にば化性券囲気で薄い鉄酸化物被膜ｒ形成する表面処
理の有無並びに表面処理雰囲気、時間と還元鉄ブリケッ
トの冷却過程の書鍍化瓦との関係について調査した。

この調査結果を第３，４図に示す。なお７ＱＯ℃から常
温１での冷却過程の還元鉄ブリケットの再酸化度は、表
面処理前０７００℃の還元鉄ブリケットの置載化率％と
冷却され常温となった還元鉄ブリケットの金属化率％と
の差、即ち金属化率０砥下重で示す。また第４図は、第
３図の次面処理雰囲気２１％０２．’７９％Ｎ２（大気
等囲気）、処理時間２ｓｅｃと吃０５ｅＣの表面処理を
実施した際の表口処理過程及び冷却過程におけるトータ
ルの笠楓化率低下量を、表面処理過程の（空気による再
酸化度を示すう低下量と冷却過程の（水及び空気による
再酸化Ｗｔ示す）低下蓋とｒ（わけて示したものである
。また、第３図には、非酸化性雰囲気（Ｎ２１００％）
の１・−タルの≦ε属化率低下Ｎ、　？］ｌ″υＦ記し
ている。

第３，４図から０尚温還元鉄ブリケットの表面を遡当厚
与の酸化皮膜で板積する表口処理を７７山シたのち・水
浸漬冷却〜大気冷却することにより、表口処理過程及び
冷却過程における該ブリケットのトータルの置載化率低
下賃の拍珈りか出来る準〃に明らかである。これは、筒
部還元鉄ブリケットの表ＩＩＩＪ層から０１〜０．２　
ｗｎの間に該ブリケットを構成する金机鉄粒子の表＠Ｖ
こトポケミカル的に極くわずか酸化鉄（Ｆｅｄ）が形成
され、冷却中における水と該ブリケット中の台属鉄粒子
との再酸化反応の抑制剤として働くためである。

■表面処理時間が２４５’ｓｅｃ以内の同一処理時間で
あると、酸化皮膜を形成する表面処理雰囲気は２１％０
２．”７９％Ｎ２（大気）の方が、１５％０□、８５％
Ｎ２よりもトータル金属化率低下量ケ少なく出来る。

０表面処理雰囲気が大気のとぎｂ〜１５ＳｅＣの表面処
理時間で低下量７０．６％以下にすること〃二でき表面
処理しない場合の低下量１．６えに比較して低下量を％
に減少できる。

次に不発明君等は、第１図の従来の還元鉄ブリケットの
製造設備における成形ロール５〜冷却水槽８間の酸化性
雰囲気の筒部還元鉄ブリケットの移送落下時間（表面処
理時間）を調査したところ２！ｓｅｃであり、水中取り
出し温度１５０℃のサイズ４０ｃｃの常温還元鉄ブリケ
ットのトータル蛍属化率低下−址は、第３図の表面処理
時間２ｓｅｃ＋２１％０２雰囲気時の１０％よりわずか
に大きい１１％でめった。

このように表面処理時ＩＷＪが同一の２５ｅｃであって
も・第３図の実験結果よりも第１図の実設備の低下蓋が
若干増す理由は、高温還元鉄ブリケットの成形ロール５
Ｚｌ・ら冷却水槽８盪での移送落下経路の２１％０２雰
囲気の０２が、酸化皮膜形成に消費され・上記経路の０
２濃度が低下するためと考えられる。

以上の調肴結果刀・ら高温スポンジ状の還元鉄を、圧縮
成形装置の成形ロールにより成形した尚温還元鉄ブリケ
ットを、冷却水槽へ移送し水中に浸漬冷却して大気温度
以上の表面温度で大気中に取り出し常温葦で大気中で冷
却する還元鉄ブリケットの製造方法において、上記成形
ロールから冷却水槽水中までの高温還元鉄ブリケットの
移送過程で尚温還元鉄ブリケットを略犬気雰囲気下で６
〜１５ｓｅｃ曝露して表面に酸化皮膜音形成する表面処
理ケ行なうことにより、上記曝露時間が２　Ｓｅｅの従
来法並びにブリケットの移送経路を非敵化性雰凹気（／
こする即ち表面処理を実施しない従来法に比較して前記
トータル金属化率の低下量を４程度及びイ程度に低減で
きることが明らかである。そしてこのようなトータル金
属化率の低下量の低倣効果は、例えば第１図の如き製造
設備における高温スポンジ状の還元鉄を、圧縮成形装置
の成形ロールにより高温のチェーン状還元鉄ンリケット
に成形し、分離像で分離した測温還元鉄ブリケットを、
冷却水槽へ移送し、水中にＶ＝耐冷却て大気温度以上の
表囲温就で大気中に取り出し常温まで大気中で冷却する
還元鉄ブリケットの製造方法においては、上記成形ロー
ルから冷却水槽水中１での上記還元鉄ブリケットの移送
Ｍ＊に大気雰囲気とすると共にこの移送岡ｒｉ＋　ｋ　
６５ｅｃ−１５ｓｅｃとすることにより達成できる。

第５図は本発明法を実施する還元鉄ブリケット製造設備
例盆示したもので、第１図の従来の還元鉄ブリケット製
造設（＋ｉ＆　ｌ　ＯＶＣおいて、成形ロール５頁下の
分離機６と冷却水槽８との間にスフＩＪ　−７１２伺の
シュートｌｌを配設して、成形ロール５から冷却水槽８
萱での尚温還元鉄ブリケットの移送距離１時間を姑長し
、その移送時間？ｌＯ５郡にしたものである。１３及び
１４は成形ロール５の収納ボンジス５′内の雰囲気ガス
を吸引Ｊノド出するファン及びダクトで、上記シュート
１１．分Ｉ４機６の収納ボックス６′内に上記ロール５
の収納ボックス５′方向、即ち」二同方向に空気の流れ
音形成し、ロール５〃・ら冷却水槽８捷での高温還元鉄
ブリケットの移送経路を、常時陥太気雰囲気に維持する
。

以上の様に＃￥成θれた還元鉄ブリケット製造設置１ｉ
Ｍ　ｌ　５によ！しは、成形ロール５で高温のチェーン
状還元鉄フリケソトに成形され、分離機６で分離さｉｔ
ｋ筒温還元鉄ブリケツー′トか７ユート１１を介して冷
却水槽８萱の水中に装入されるか、成形ロール５から冷
却水槽８へ移送される間に、略犬気雰囲気下で１Ｏｓｅ
ｃ！蕗され、表面に酸化皮膜を形成する表面処理が自動
的に施される。

なお第５図において、１６及び１７は成形ロール５ヘロ
ール冷却用の空気を吸引及び供給するファン及びダクト
であシ、１Ｂ　、１９．２’０．２１はスクリーン１２
カ・らの微粉還元鉄を、貯蔵ビン３ヘフイードバツクす
るための７ユートフローコンベアー、バケットコンベア
ー、シュートで、２２はフィーダー４へ微細炭材葡供給
する炭材供伶装置を示し、必要ＶＣ比、して高温還元鉄
に炭材を添加して加炭還元鉄ブリケットを製造すること
ができるようになっている。なお装置２２は、ホソノζ
−２３、コンスタントフィーダー２４．スクリューコン
ベアー２５．シュート２６からなる。

実施例 ３　Ｔ／Ｈの製造能力で〃・つ成形ロール５〜冷却水他
・８間の還元鉄ブリケット移送経路を略犬気雰囲気、そ
の移送時間を１０ｓｅｃとなした高温還元鉄ブリケット
の表面処理機能領有しせしめた還元鉄ブリケノ）・の製
造設備にて・ ■原料還元鉄温度及び粒度；　’７３０℃、３−３０＊
ｎ９０％−３ｍ１０％ ■製品還元鉄ブリケット温度及びサイズ；常温。

０ＣＯ ■チェーン状還うし鉄ブリケット温度；７００’Ｃ■酊
却水槽８の水中装入及び取出ブリケント表１温吸；７０
０℃及び１５０℃ ■冷却水桶８取出後常温ｌでの冷却：大気中自然放冷 の製造条件で高温還元鉄から音部還元鉄ブリケットを製
造した。この常温還元鉄ブリケットの次面処理過程及び
冷却過程のトータル蛍属化率の低−トセｔはｏ、５ｙｏ
であった。

なお第１図の３　Ｔ／Ｈの製造能力で、かつ高温還元鉄
ブリケットの成形ロール５〜冷却水相８間の移送時間２
ＳｅＣの還元鉄ブリケット製造設備にて、前記製造条件
と同一条件で常温還元鉄ブリケットを製造したところ上
記トータル置載化率の低下量は１．１％であった。また
第１図の設備で高温還元鉄ブリケットの移送経路をＮ２
雰囲気（非ば化性雰囲気）となし上記同一条件で常温還
元鉄ブリケット？得たところ上記トータル置載化率の低
下量はｌ、６％でめった。

これらの結果並びに第３図の訓育結果から、尚温還元妖
ブリケットを略犬気雰囲気下で６〜１５Ｓｅｅ曝蕗して
表面に瞭化皮膜を形成する表面処理を施すと、表面処理
過程さない場合や２ｓｅｃ８１ｔの短詩Ｉａ１曝蕗に比
較して者しく笠楓化率のは下型が低く再酸化抑制に効果
的であることが明らかである。

以上の如く本発明の高温還元鉄ブリケットを大気雰囲気
下で６〜１５５ｅＣ曝蕗する表面処理を施す還元鉄ブリ
ケットの製造方法によれは、表面処理を施さない従来法
や結果的に２ＳｅＣの表面処理を施す従来法に比較して
冷却過程における再酸化を減少し、トータル置載化率の
低下量を％以下に減少して、常温還元鉄ブリケットの使
用プロセス側の要求する所足の還元率、金属化率を確保
するためＶＣ１還元鉄製造プロセス側で製造される還元
鉄に要求される還元率・置載化率を上記再眩化減少相当
分だけ減少して、鉄鋼石類の還元に必要な還元鉄ブリケ
ットの製造コストを減少することができる。具体的しく
は、不党明法は従来法に比較して少なくともＱ、　５　
ｙ；たけ金属化率低下量が減少するので、必要還元ガス
量は置載化率９２％付逝でば１００１１１ｍ”ｌＴ削減
出来る。従って天然ガスは３０〜１５Ｎｎ？／Ｔ削減で
きる。通常、天然ガスは３０ＯＮ７７ｚゾ使用している
ので５〜１０％の剛強につながる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の還元鉄ブリケットの製造方法並ひ製造設
置精力の説明図、第２図は還元鉄製造プロセスにおける
還元鉄の還元率をその還元率に還元するために必要な還
元ガス量との関係説明図、第３図は高温還元鉄ブリケッ
トを水中に浸漬して冷却し、大気温厖以上の表面温度で
大気中に取り出し常温せで冷却する方法における尚温還
元鉄ブリケットの表面処理時間と表面処理過程及び冷却
過程に２Ｑするトータルの笠属化不低下童の関係を表面
処理機能領有に示したグラフ９．第４図は表面処理雰囲
気が大気雰囲気の場合の尚温還元鉄ブリケットの表面処
理２ｓｅｃ、１０ｓｅｃと表面処理過程及び冷却過程に
おける置載化率低下量との関係図、第５図は本発明の還
元鉄ブリケットの製造方法及び製造設備例の説明図であ
る。 ｌ・・・　・・・コンテナ ２・・・・・・・圧縮成形装置 ３・・・・・・・貯蔵ヒン ４・・・・・・・フィーダー ５・・・・　・・成形ロール ６・　　　・・−・分離機 ７・・　　・・・・振動コンベアー ８　　・　・・　・　・　・冷却水権 ９・　　・　−・・搬送コンベアー １０　・・　　・・還元鉄ブリケット製造設備１１　・
　・　−・シュート １２　・・・・・スクリーン １３・・　・・・ファン １４・・・　・　・・ダクト １５　　・　・・・還元鉄ブリケット製造設備量　願　
人　耕日本製鐵株式会社 第１図 第２図 ｔ７１＋”又（引（Ｎ−ＭＯ 第３１て 表 表向処理時ｙ謹５ｅり 第４図 ム ３隻 週 Ｌ 支 り Ｉｏ　　　　　２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）尚温スポンジ状の還元鉄を、圧縮成形装置の成形
   ロールにより成形した高温還元鉄ブリケラ）　ｌｃ、冷
   却水槽へ移送し水中に浸漬冷却して大気温度以上の表面
   温度で大気中に取シ出し常温１で大気中で冷却する還元
   鉄ブリケットの製造方法において、上記成形ＩＪ−ルか
   ら冷却水槽水中１での高温還元鉄ブリケットの移送過程
   で尚温還元妖ブリケットを略犬気雰囲気下で６〜１５ｓ
   ｅｃ曝篇して光間にぼ化皮膜ケ形成する表匍処理をｈ′
   なうこと全特徴とする還元鉄ブリケットの製造方法。
2. （２）高温スボ／ジ状の還元鉄を、圧縮成形装置の成形
   ロールによシ尚温のチェーン状還元鉄ブリケットに成形
   し、分離機で分離した高温還元鉄ブリケットを、冷却水
   槽へ移送し水中に浸漬冷却して大気温度以上の表面温度
   で大気中に取り出し常温まで大気中で冷却する還元鉄ブ
   リケットの製造方法において、上記成形ロールから冷却
   水相水中１での上記還元鉄ブリケットの移送経路を大気
   雰囲気とすると共に、この移送時間を４３ｓｅｃ〜１５
   ｓｅｃとすることを特徴とする特許請求の範囲（（１）
   記載の還元鉄ブリケットの製造方法。