JPS59177348A - フェロクロム溶融還元炉の操業方法 - Google Patents
フェロクロム溶融還元炉の操業方法Info
- Publication number
- JPS59177348A JPS59177348A JP58051565A JP5156583A JPS59177348A JP S59177348 A JPS59177348 A JP S59177348A JP 58051565 A JP58051565 A JP 58051565A JP 5156583 A JP5156583 A JP 5156583A JP S59177348 A JPS59177348 A JP S59177348A
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- reducing
- melting
- ore
- chrome ore
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/134—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions by avoiding CO2, e.g. using hydrogen
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素系固体還元剤の充填層を内蔵１７、下部に
高温空気と粉粒状予備還元クロム鉱石とを吹込む溶融還
元炉において、この溶融還元炉に特許１な炉体の高加熱
に伴うフランクス成分から気化したＳｉＯや粉化したＣ
ａＯ等と炉体との反応を防き、長時間円滑にフェロクロ
ム製造の溶融還元炉を操業する操業方法に関するもので
ある。
高温空気と粉粒状予備還元クロム鉱石とを吹込む溶融還
元炉において、この溶融還元炉に特許１な炉体の高加熱
に伴うフランクス成分から気化したＳｉＯや粉化したＣ
ａＯ等と炉体との反応を防き、長時間円滑にフェロクロ
ム製造の溶融還元炉を操業する操業方法に関するもので
ある。
６年、金属酸化物を含有する鉱石の資源は低品位化、粉
鉱化−の傾向にある。粉粒体のクロム鉱石は通常ブリケ
ットや焼結鉱にし電気炉法により製造しているが電力原
単位は数千ｋＷＨ／ｌにも達し、極めてコスト高となっ
ている。
鉱化−の傾向にある。粉粒体のクロム鉱石は通常ブリケ
ットや焼結鉱にし電気炉法により製造しているが電力原
単位は数千ｋＷＨ／ｌにも達し、極めてコスト高となっ
ている。
最近は電力によらないフェロクロムの製造技術として溶
融還元法が注目されている。本発明者らは先に予備還元
炉と溶融還元炉とを直列に結合した装置を用いて、粉粒
状鉱石から溶融金属を製造する方法を提案したが、その
方法では粉状クロム鉱石の予備還元に必要な還元剤およ
び熱の供給源として溶融還元炉の高温排ガスを利用する
。また予４ａ還元炉は粉粒状クロム鉱石を塊成化するこ
となく直接使用できるように流動層形式の炉が使用され
る。
融還元法が注目されている。本発明者らは先に予備還元
炉と溶融還元炉とを直列に結合した装置を用いて、粉粒
状鉱石から溶融金属を製造する方法を提案したが、その
方法では粉状クロム鉱石の予備還元に必要な還元剤およ
び熱の供給源として溶融還元炉の高温排ガスを利用する
。また予４ａ還元炉は粉粒状クロム鉱石を塊成化するこ
となく直接使用できるように流動層形式の炉が使用され
る。
通常、流動層炉では粉粒状鉱石を１５〜６０％まで予＠
還元し、この予備還元された粉粒状粒子は竪型溶融還元
炉の炭素系固体還元剤、主としてコークス等の充填層に
高温空気、酸素などと一緒に羽目から吹込まれる。溶融
還元炉の内部はレースウェイ近傍で２０００ ’Ｏ以上
、炉壁部も１７００°Ｃ以上の高温にさらされることが
あり、その為コークスに代表されるような炭素系固体還
元剤の灰中に含まれる５ｉ０２やＡＬ２０３Ｊ−の気化
、またフラックスとして添加されるＣａＯの粉化飛散や
５ｉ０２の気化、さらに予備還元クロム鉱石中に含まれ
るＭｇＯ分の気化等、微粉、気化成分による高温部での
炉壁れんがの損耗が著しく、れんが寿命が短縮したり、
炉壁がらの損失熱の増大を招く。
還元し、この予備還元された粉粒状粒子は竪型溶融還元
炉の炭素系固体還元剤、主としてコークス等の充填層に
高温空気、酸素などと一緒に羽目から吹込まれる。溶融
還元炉の内部はレースウェイ近傍で２０００ ’Ｏ以上
、炉壁部も１７００°Ｃ以上の高温にさらされることが
あり、その為コークスに代表されるような炭素系固体還
元剤の灰中に含まれる５ｉ０２やＡＬ２０３Ｊ−の気化
、またフラックスとして添加されるＣａＯの粉化飛散や
５ｉ０２の気化、さらに予備還元クロム鉱石中に含まれ
るＭｇＯ分の気化等、微粉、気化成分による高温部での
炉壁れんがの損耗が著しく、れんが寿命が短縮したり、
炉壁がらの損失熱の増大を招く。
本発明はこのような過酷な条件の下で操業するフェロク
ロム溶融還元炉の炉壁を保護し、長時間の円滑な操業を
達成することを目的とするものである。
ロム溶融還元炉の炉壁を保護し、長時間の円滑な操業を
達成することを目的とするものである。
以上の目的を達成するため本発明は、使用炭素系固体還
元剤より小さくサイジングされた塊・小塊クロム鋲、石
を炉頂より炉壁部に少量供給することにより炉体保護を
強化することを特徴とするものである。ここで塊・小塊
クロム鉱石とは塊若しくは小粒状クロム鉱石または粉の
クロム鉱石から塊成化したブリケット若しくは焼結鉱で
ある。
元剤より小さくサイジングされた塊・小塊クロム鋲、石
を炉頂より炉壁部に少量供給することにより炉体保護を
強化することを特徴とするものである。ここで塊・小塊
クロム鉱石とは塊若しくは小粒状クロム鉱石または粉の
クロム鉱石から塊成化したブリケット若しくは焼結鉱で
ある。
クロム鉱石は融点が２０００℃以」−と高く固体状態で
直接固体炭材と接触してもそれ程反応が進まない、微粒
のクロムサンドとＣａＯ−３ｉ ０２等融体との反応は
クロムサンドの粒界でまずＦｅ、Ａｎが溶は出し、その
部分が虫が食ったような穴があき、難溶性のＭ ｇ Ｏ
−Ｃｔ２０３粒子が残る。それ故、クロム鉱石のスラグ
への溶解現象はスラグ基質への完全な溶解と難溶性のＭ
ｇ０−Ｃｒ２０３微細粒子のスラグへの分散とが含まれ
る。そしてその速度を律している過程は本発明者らの広
範な研究によればクロム鉱石スピネル中のイオンの拡散
速度であり、それ散粒径の大きいクロム°鉱石はスラグ
に対し非常に大きな耐溶解性を示す。
直接固体炭材と接触してもそれ程反応が進まない、微粒
のクロムサンドとＣａＯ−３ｉ ０２等融体との反応は
クロムサンドの粒界でまずＦｅ、Ａｎが溶は出し、その
部分が虫が食ったような穴があき、難溶性のＭ ｇ Ｏ
−Ｃｔ２０３粒子が残る。それ故、クロム鉱石のスラグ
への溶解現象はスラグ基質への完全な溶解と難溶性のＭ
ｇ０−Ｃｒ２０３微細粒子のスラグへの分散とが含まれ
る。そしてその速度を律している過程は本発明者らの広
範な研究によればクロム鉱石スピネル中のイオンの拡散
速度であり、それ散粒径の大きいクロム°鉱石はスラグ
に対し非常に大きな耐溶解性を示す。
以上のように
■クロム鉱石は融点が２０００ ’Ｃ以上と高く、固体
状態で直接固体炭材と接触してもそれ程反応が進まない
こと。
状態で直接固体炭材と接触してもそれ程反応が進まない
こと。
０粒径の大きなりロム鉱石はスラグに対し非常に大きな
耐溶解性を示すこと。
耐溶解性を示すこと。
１３１さらに高炉内のガス流分布に代表されるように炭
素系固体還元剤粒径よりも小さくサイジングされた鉱石
層は通気抵抗が高く高温ガスが流れにくくなること。
素系固体還元剤粒径よりも小さくサイジングされた鉱石
層は通気抵抗が高く高温ガスが流れにくくなること。
等の効果により、使用炭素系固体還元剤より小さくサイ
ジングされた塊・小塊クロム鉱石を炉頂より炉壁部に少
量供給することにより炉体を保護することがｕｒ能とな
るものである。
ジングされた塊・小塊クロム鉱石を炉頂より炉壁部に少
量供給することにより炉体を保護することがｕｒ能とな
るものである。
次に図面に従って本発明を説明すると、第１図は本発明
の実施に使用するフェロクロム溶融還元炉の系統図であ
って、予備還元炉１内の流動層２にホッパー８内の粉粒
状原料クロム鉱石を供給装置７を介して原料供給口４か
ら給鉱し、溶融還元炉３の排ガスを還元ガス導入口９に
よって予備還元炉ｌの炉底から吹き上げて流動層を形成
させてここで予備還元し、排ガスは排出口１ｏ、サイク
ロン１１を経て排出し、予備還元生成物排出管５から溢
流した予備還元鉱は溶融還元炉の予備還元生成物吹込み
１１６から羽目に移送し、これを熱風と共に羽「１１５
から溶融還元炉３内に吹込み、一方、溶融還元炉３には
炭素系固体還元剤ホッパー１２から供給装置１３を経て
炭素系固体還元剤を装入して充填層を形成させておき、
羽口１５から吹込まれた粉粒状予備還元鉱を溶融還元し
炉底排出口１７かも排出する。以上のような従来のフェ
ロクロム溶融還元系統に塊・小塊クロム鉱石ホッパー２
０を付加し、供給装置１９、装入管１８を介して塊・小
塊クロム鉱石を溶融還元炉３の炉頂より炉壁部に供給す
るものである。
の実施に使用するフェロクロム溶融還元炉の系統図であ
って、予備還元炉１内の流動層２にホッパー８内の粉粒
状原料クロム鉱石を供給装置７を介して原料供給口４か
ら給鉱し、溶融還元炉３の排ガスを還元ガス導入口９に
よって予備還元炉ｌの炉底から吹き上げて流動層を形成
させてここで予備還元し、排ガスは排出口１ｏ、サイク
ロン１１を経て排出し、予備還元生成物排出管５から溢
流した予備還元鉱は溶融還元炉の予備還元生成物吹込み
１１６から羽目に移送し、これを熱風と共に羽「１１５
から溶融還元炉３内に吹込み、一方、溶融還元炉３には
炭素系固体還元剤ホッパー１２から供給装置１３を経て
炭素系固体還元剤を装入して充填層を形成させておき、
羽口１５から吹込まれた粉粒状予備還元鉱を溶融還元し
炉底排出口１７かも排出する。以上のような従来のフェ
ロクロム溶融還元系統に塊・小塊クロム鉱石ホッパー２
０を付加し、供給装置１９、装入管１８を介して塊・小
塊クロム鉱石を溶融還元炉３の炉頂より炉壁部に供給す
るものである。
第２図は・塊・小塊クロム鉱石２７の溶融還元炉３への
投入口の部分を示す縦断面図で、溶融還元炉３の頂部の
鉄皮３ａに塊・小塊クロム鉱石２７を装入する管１８を
取り付け、その溶融還元炉への開口部を被覆するように
炉頂金物２１を吊下し、この炉頂金物２１にはストーン
ボックス２２を設けて、装入管１８内を落下して来た塊
・小塊クロム鉱石２７を炉壁側へ導く。炉頂金物２１は
炉内側表面を耐火物２３で被覆すると共に、冷却水２４
を通水して冷却保護する。塊−小塊クロム鉱石２７は炭
素系固体還元剤２６より小さくサイジングネれており、
炉壁に沿って炉内を障下する。
投入口の部分を示す縦断面図で、溶融還元炉３の頂部の
鉄皮３ａに塊・小塊クロム鉱石２７を装入する管１８を
取り付け、その溶融還元炉への開口部を被覆するように
炉頂金物２１を吊下し、この炉頂金物２１にはストーン
ボックス２２を設けて、装入管１８内を落下して来た塊
・小塊クロム鉱石２７を炉壁側へ導く。炉頂金物２１は
炉内側表面を耐火物２３で被覆すると共に、冷却水２４
を通水して冷却保護する。塊−小塊クロム鉱石２７は炭
素系固体還元剤２６より小さくサイジングネれており、
炉壁に沿って炉内を障下する。
塊・小塊クロム鉱石は前述のように反応がおそ〈スラグ
に対し耐溶解性が大で、かつ、溶融還元炉に充填されて
いる炭素系固体還元剤より小さくサイジングされている
ので高温ガスの通気抵抗が高く、炉壁を保護し、フェロ
クロム溶融還元炉の長期安定操業が可能となった。
に対し耐溶解性が大で、かつ、溶融還元炉に充填されて
いる炭素系固体還元剤より小さくサイジングされている
ので高温ガスの通気抵抗が高く、炉壁を保護し、フェロ
クロム溶融還元炉の長期安定操業が可能となった。
次に実施例を挙げて本発明の効果を具体的に説明するが
、比較のために従来の基準操業を基準として説明する。
、比較のために従来の基準操業を基準として説明する。
実施例
＠１図、第２図に示す溶融還元装置を用いてクロム鉱石
の溶融還元を行いフェロクロムを製造した。操業条件は
次の通りである。
の溶融還元を行いフェロクロムを製造した。操業条件は
次の通りである。
（１）予備還元炉の操業
内径：１．２ｍ
原料）：フィリッピン産砂クロム、
平均粒径０．２ ｍ ｍ
供給埴：基準操業 １１０ｋｇ／ｈｒ
実施例 ９０ｋｇ／ｈｒ
予備還元温度：基準操業 １０３０ ’ｃ実施例 １０
２５℃ 予備還元率：基準操業 ３２％ 実施例 ３５％ （２）溶融還元炉の操業 原料：コークス・−２１５ｋ ｇ ／ ｈ ｒ平均粒径
２０ｍｍφ 石灰石・・・１７ ｋ ｇ ／ ｈ ｒ送風：加熱温度
・・・５２０°Ｃ 送Ｍ量−・−８０ＯＮｍ″／ ｈ ｒ 発生排ガス温度：基準操業 １２８０ ”０実施例 １
２７５℃ 発生排ガス成分（ＣＯ２＋ Ｈ２０） ；基準操業
２．７％ 実施例 ２．８％ 炉壁温度：基準操業 １７０５°Ｃ 実施例 １６１０°Ｃ （３）実施例で炉壁に供給する塊・小塊クロム鉱石 １１ｉ均粒径：１０ｍｍφ 供ｋｈ Ｊｉ（：： ２０ ｋ ｇ ／ ｈ ｒ装入装
置：第１図、第２図の通り 第１図に示す炉頂半径方向温度分布ｌ！１１１定ゾンデ
２５により炉頂半径方向温度分布を測定した結果を基剪
操業と実施例につき第３図に示す。本発明方法では、炉
壁側温度を低下させることができ、炉体が保護される。
２５℃ 予備還元率：基準操業 ３２％ 実施例 ３５％ （２）溶融還元炉の操業 原料：コークス・−２１５ｋ ｇ ／ ｈ ｒ平均粒径
２０ｍｍφ 石灰石・・・１７ ｋ ｇ ／ ｈ ｒ送風：加熱温度
・・・５２０°Ｃ 送Ｍ量−・−８０ＯＮｍ″／ ｈ ｒ 発生排ガス温度：基準操業 １２８０ ”０実施例 １
２７５℃ 発生排ガス成分（ＣＯ２＋ Ｈ２０） ；基準操業
２．７％ 実施例 ２．８％ 炉壁温度：基準操業 １７０５°Ｃ 実施例 １６１０°Ｃ （３）実施例で炉壁に供給する塊・小塊クロム鉱石 １１ｉ均粒径：１０ｍｍφ 供ｋｈ Ｊｉ（：： ２０ ｋ ｇ ／ ｈ ｒ装入装
置：第１図、第２図の通り 第１図に示す炉頂半径方向温度分布ｌ！１１１定ゾンデ
２５により炉頂半径方向温度分布を測定した結果を基剪
操業と実施例につき第３図に示す。本発明方法では、炉
壁側温度を低下させることができ、炉体が保護される。
第４図は操業１０日後における羽１コ１一部のれんがの
損耗状態を比較゛して描いたもので１５は羽目、３０は
実施例の操業時の損耗状態、３１は基準操業時の損耗状
態で実施例では損耗が著しく減少した。
損耗状態を比較゛して描いたもので１５は羽目、３０は
実施例の操業時の損耗状態、３１は基準操業時の損耗状
態で実施例では損耗が著しく減少した。
第１図は本発明の実施に用いるフェロクロム溶融還元炉
の系統図、第２図は、塊・小塊クロム鉱石の投入口を示
す溶融還元炉の部分断面図、第３図は炉頂温度分布のグ
ラフ、第４図は操業１０日後における羽「」上部のれん
がの損耗状態を示す断面図である。 １・・・予備還元炉、２・・・流動層、３・・・溶融還
元炉、４・・・原料供給口、５・・・予備還元生成物排
出管、６・・・予備還元生成物吹込み口、７・・・原料
供給装置、８・・・ホンバー、９・・・還元ガス導入口
、１０・・・排ガス排出口、１１・・・サイクロン、１
２・・・炭素系固体還元剤ホッパー、１３・・・炭素系
固体還元剤供給装置、１４・・・排ガス排出口、１５・
・・熱風および予備還元生成物吹込み羽目、１６・・・
熱風吹込み羽目、１７・・・溶融メタル、スラグ排出口
、１８・・・塊・小塊クロム鉱石装入管、１９・・・塊
會小塊クロム鉱石供給装置、２０・・・塊・小塊クロム
鉱石ホッパー、２１・・・炉頂金物、２２・・・ストー
ンボックス、２３・・・耐火物、２４・・・冷却水、２
５・・・炉頂半径方向温度分布測定ゾンデ、２６・・・
炭素系固体還元剤、２７・・・塊・小塊クロム鉱石、３
０．３１・・・れんが損耗状態 出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 小杉佳男 第１図 第２図 第１頁の続き ０発 明 者 田中康雄 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社千葉製鉄所内
の系統図、第２図は、塊・小塊クロム鉱石の投入口を示
す溶融還元炉の部分断面図、第３図は炉頂温度分布のグ
ラフ、第４図は操業１０日後における羽「」上部のれん
がの損耗状態を示す断面図である。 １・・・予備還元炉、２・・・流動層、３・・・溶融還
元炉、４・・・原料供給口、５・・・予備還元生成物排
出管、６・・・予備還元生成物吹込み口、７・・・原料
供給装置、８・・・ホンバー、９・・・還元ガス導入口
、１０・・・排ガス排出口、１１・・・サイクロン、１
２・・・炭素系固体還元剤ホッパー、１３・・・炭素系
固体還元剤供給装置、１４・・・排ガス排出口、１５・
・・熱風および予備還元生成物吹込み羽目、１６・・・
熱風吹込み羽目、１７・・・溶融メタル、スラグ排出口
、１８・・・塊・小塊クロム鉱石装入管、１９・・・塊
會小塊クロム鉱石供給装置、２０・・・塊・小塊クロム
鉱石ホッパー、２１・・・炉頂金物、２２・・・ストー
ンボックス、２３・・・耐火物、２４・・・冷却水、２
５・・・炉頂半径方向温度分布測定ゾンデ、２６・・・
炭素系固体還元剤、２７・・・塊・小塊クロム鉱石、３
０．３１・・・れんが損耗状態 出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士 小杉佳男 第１図 第２図 第１頁の続き ０発 明 者 田中康雄 千葉市川崎町１番地川崎製鉄株 式会社千葉製鉄所内
Claims (1)
- １ 炭素系固体還元剤の充填層を内蔵し、下部に高温空
気を吹込む」１下２段以上に設けたそれぞれ複数の羽目
を有する竪型炉において、使用炭素系同体還元剤より小
さくサイジングされた塊・小塊クロム鉱石を炉頂より炉
壁部に夕景供給することにより炉体保護を強化するクロ
ム鉱石溶融還元炉の操業方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051565A JPS59177348A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | フェロクロム溶融還元炉の操業方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58051565A JPS59177348A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | フェロクロム溶融還元炉の操業方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59177348A true JPS59177348A (ja) | 1984-10-08 |
| JPH0321604B2 JPH0321604B2 (ja) | 1991-03-25 |
Family
ID=12890486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58051565A Granted JPS59177348A (ja) | 1983-03-29 | 1983-03-29 | フェロクロム溶融還元炉の操業方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59177348A (ja) |
-
1983
- 1983-03-29 JP JP58051565A patent/JPS59177348A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321604B2 (ja) | 1991-03-25 |
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