JPS59179726A - 難還元性鉱石の予備還元法 - Google Patents
難還元性鉱石の予備還元法Info
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- JPS59179726A JPS59179726A JP5357583A JP5357583A JPS59179726A JP S59179726 A JPS59179726 A JP S59179726A JP 5357583 A JP5357583 A JP 5357583A JP 5357583 A JP5357583 A JP 5357583A JP S59179726 A JPS59179726 A JP S59179726A
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- furnace
- reduction
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、難還元性鉱石の予備還元法に関し、とくに
だて型炉溶融還元法によってクロム鉱石粉などの難還元
性鉱石粉を溶融還元する場合に、該鉱石粉の円滑な予備
還元を可能ならしめようとするものである。
だて型炉溶融還元法によってクロム鉱石粉などの難還元
性鉱石粉を溶融還元する場合に、該鉱石粉の円滑な予備
還元を可能ならしめようとするものである。
近年、鉄鉱石をはじめ主として各種の金属酸化物よりな
る原料鉱石は、塊状鉱石よりはむしろ、粉粒状鉱石の方
が多くなりつつｌｓ リ、その比率は今後もますます増
加する傾向にあるとみられる。
る原料鉱石は、塊状鉱石よりはむしろ、粉粒状鉱石の方
が多くなりつつｌｓ リ、その比率は今後もますます増
加する傾向にあるとみられる。
この傾向は、難還元性のクロム鉱石についても同じであ
シ、従来かような粉粒状のクロム鉱石からフェロクロム
を製造する際、溶解炉としては、主に電気炉が用いられ
てきた。しかし電気炉を用いるフェロクロムの製造では
、電力原単位は数千ＫＷＨ／ｌにも達し、きわめてコス
ト高となる不利があった。
シ、従来かような粉粒状のクロム鉱石からフェロクロム
を製造する際、溶解炉としては、主に電気炉が用いられ
てきた。しかし電気炉を用いるフェロクロムの製造では
、電力原単位は数千ＫＷＨ／ｌにも達し、きわめてコス
ト高となる不利があった。
ところで、最近は電力によらないフェロクロムその他の
合金鉄の製造技術として、原料鉱石粉から直接溶融金属
を得る溶融還元法が注目されていて、発明者らは先に、
特開昭５７−１９８２０５号公報において、炭素質固体
還元剤の充てん層をたて型炉内部で不断に形成する一方
、このたて型炉の下部胴壁に配設した羽口群を通して、
該たて型炉から排出される還元性の排ガスを用いて粉粒
状鉱石を部分還元した予備還元鉱石を、必要ならばさら
にフラックスを加えて８００〜１８００℃の高温の空気
または酸素富化空気をもってする気流搬送下にたて型炉
内に吹込んで、上記予備還元鉱石を溶融還元する粉粒状
鉱石のたて型炉溶融還元法を提案した。
合金鉄の製造技術として、原料鉱石粉から直接溶融金属
を得る溶融還元法が注目されていて、発明者らは先に、
特開昭５７−１９８２０５号公報において、炭素質固体
還元剤の充てん層をたて型炉内部で不断に形成する一方
、このたて型炉の下部胴壁に配設した羽口群を通して、
該たて型炉から排出される還元性の排ガスを用いて粉粒
状鉱石を部分還元した予備還元鉱石を、必要ならばさら
にフラックスを加えて８００〜１８００℃の高温の空気
または酸素富化空気をもってする気流搬送下にたて型炉
内に吹込んで、上記予備還元鉱石を溶融還元する粉粒状
鉱石のたて型炉溶融還元法を提案した。
かようなたて型炉溶融還元法は、各種粉粒状鉱石の製錬
に適用可能なわけであるが、クロム鉱石の如き難還元性
鉱石からのフェロアロイの製造に適用した場合には、次
の工うな間順があった。
に適用可能なわけであるが、クロム鉱石の如き難還元性
鉱石からのフェロアロイの製造に適用した場合には、次
の工うな間順があった。
すなわち、予備還元炉において、たで型炉からの高温排
ガスを還元ガスとして使用して、難還元性鉱石たとえば
クロム鉱石を還元しようとしても、酸化クロム（ａ ｒ
２０ ａ ）は該鉱石中に含まれる酸化鉄（Ｆｅ２）
ヒ比べて還元されにくいため、クロム鉱石全体としては
所定の還元率まで予備還元を行うことが離しいという点
である。
ガスを還元ガスとして使用して、難還元性鉱石たとえば
クロム鉱石を還元しようとしても、酸化クロム（ａ ｒ
２０ ａ ）は該鉱石中に含まれる酸化鉄（Ｆｅ２）
ヒ比べて還元されにくいため、クロム鉱石全体としては
所定の還元率まで予備還元を行うことが離しいという点
である。
また、クロム鉱石の予備還元法としては・重油や石炭な
どを還元剤として使用する方法も提案されているが、こ
の場合は反応炉内温度を１１００〜１８００℃の高温に
保持する必要があるため、たて型炉からの排ガス温度が
低い場合には適さない。
どを還元剤として使用する方法も提案されているが、こ
の場合は反応炉内温度を１１００〜１８００℃の高温に
保持する必要があるため、たて型炉からの排ガス温度が
低い場合には適さない。
この点クロム鉱石をもつと低温で還元する還元剤として
炭化水素系ガスたとえばメタン（ＣＨ，）が有効である
ことが知られているが、炭化水素系ガスによるクロム鉱
石の還元反応は大きな吸熱反応であるため、だて型炉か
らの高温排ガスの顕熱を利用したとしても、還元反応が
スムーズに進行する温度９５０〜１１５０℃を確保する
ことは難しかった。
炭化水素系ガスたとえばメタン（ＣＨ，）が有効である
ことが知られているが、炭化水素系ガスによるクロム鉱
石の還元反応は大きな吸熱反応であるため、だて型炉か
らの高温排ガスの顕熱を利用したとしても、還元反応が
スムーズに進行する温度９５０〜１１５０℃を確保する
ことは難しかった。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、炭化
水素系ガスを利用して低温、で予備還元を行う場合であ
っても、該炭化水素系ガスの吸熱反応に基因した温度低
下を効果的に回避して円滑な予備還元を達成し得る、難
還元性鉱石の予備還元法を提案するものである。
水素系ガスを利用して低温、で予備還元を行う場合であ
っても、該炭化水素系ガスの吸熱反応に基因した温度低
下を効果的に回避して円滑な予備還元を達成し得る、難
還元性鉱石の予備還元法を提案するものである。
この発明は、炭化水素系ガスを使用して難還元性の粉粒
状鉱石を予備還元する場合に懸念された吸熱反応に伴う
炉内の温度低下が、該炉内に別途に酸素含有ガスたとえ
ば酸素ガスや空気を導入し、炉内の炭材もしくは炉内発
生ガス中の可燃成分と部分燃焼発熱反応を生起させるこ
とによって有利に回避され、かくして炉内温度を適正反
応温度である９５０〜１１５０℃に維持できるとの新規
知見に立脚する。
状鉱石を予備還元する場合に懸念された吸熱反応に伴う
炉内の温度低下が、該炉内に別途に酸素含有ガスたとえ
ば酸素ガスや空気を導入し、炉内の炭材もしくは炉内発
生ガス中の可燃成分と部分燃焼発熱反応を生起させるこ
とによって有利に回避され、かくして炉内温度を適正反
応温度である９５０〜１１５０℃に維持できるとの新規
知見に立脚する。
すなわちこの発明は、粉粒状鉱石の予備還元を行う流動
層予備還元炉と、この予備還元鉱石を溶融還元するたで
型炉とを用いるたて型炉溶融還元法において、難還元性
の粉粒状鉱石を予備還元するに当り、 該粉粒状鉱石の供給を受けた予備還元鉱石に、たて型炉
排ガスに併せ炭化水素系ガスを炭材と共を吹込むことを
特徴とする難還元性鉱石の予備還元法である。
層予備還元炉と、この予備還元鉱石を溶融還元するたで
型炉とを用いるたて型炉溶融還元法において、難還元性
の粉粒状鉱石を予備還元するに当り、 該粉粒状鉱石の供給を受けた予備還元鉱石に、たて型炉
排ガスに併せ炭化水素系ガスを炭材と共を吹込むことを
特徴とする難還元性鉱石の予備還元法である。
以下この発明を具体的に説明する。
第１図に、この発明の実施に用いて好適な予備還元炉を
模式で示し、図中番号１は流動層反応器からなる予備還
元炉であり、その形状は通常竪型円筒形である。２は難
還元性鉱石たとえば粉粒状クロム鉱石の供給口、８はコ
ークスや石炭などの炭材さらにはフラックスなどの供給
口であるが、これらの炭材やフラックスはクロム鉱石と
混合して供給口２から同時に供給することもできる。４
は流動層還元ガスであるたて型炉排ガスの導入口、５は
還元剤としての炭化水素糸ガスの吹込み口、６は予備還
元された粉粒状予備還元鉱石の排出口、そして７がこの
例で予備還元炉１のフリーボード部に開口させた酸素含
有ガスの吹込み口である。
模式で示し、図中番号１は流動層反応器からなる予備還
元炉であり、その形状は通常竪型円筒形である。２は難
還元性鉱石たとえば粉粒状クロム鉱石の供給口、８はコ
ークスや石炭などの炭材さらにはフラックスなどの供給
口であるが、これらの炭材やフラックスはクロム鉱石と
混合して供給口２から同時に供給することもできる。４
は流動層還元ガスであるたて型炉排ガスの導入口、５は
還元剤としての炭化水素糸ガスの吹込み口、６は予備還
元された粉粒状予備還元鉱石の排出口、そして７がこの
例で予備還元炉１のフリーボード部に開口させた酸素含
有ガスの吹込み口である。
なお８はガス分散板、９は燃焼ガスの排出口であ□る。
さて、粉粒状鉱石の供給口２から炉内に供給された粉粒
状クロム鉱石は、たて型炉排ガスの導入によって流動層
１０を形成すると共に吹込み口５から供給される炭化水
素系ガスによって還元を受１ける。ところでこの炭化水
素系ガスによるクロム鉱石の還元反応は、前述した如く
大きな吸熱反応であるため、炉内の温度低下が七しくそ
のままでは円滑な還元を遂行できない。
状クロム鉱石は、たて型炉排ガスの導入によって流動層
１０を形成すると共に吹込み口５から供給される炭化水
素系ガスによって還元を受１ける。ところでこの炭化水
素系ガスによるクロム鉱石の還元反応は、前述した如く
大きな吸熱反応であるため、炉内の温度低下が七しくそ
のままでは円滑な還元を遂行できない。
そこでこの発明では、炉内に別途に酸素含有ガスたとえ
ば酸素ガスもしくは空気などを吹込み、該炉内の炭材な
いしは炉内発生ガス中の可燃成分と部分燃焼反応を生起
させ、その燃焼熱を利用することにより、所定の反応温
度を確保するわけである。
ば酸素ガスもしくは空気などを吹込み、該炉内の炭材な
いしは炉内発生ガス中の可燃成分と部分燃焼反応を生起
させ、その燃焼熱を利用することにより、所定の反応温
度を確保するわけである。
しかしながらこの酸素含有ガスの炉内導入については、
該酸素含有ガスの吹込み口近傍での局部的な過熱による
予備還元クロム鉱石粒子の焼結や操業上のトラブルさら
には予備還元クロム鉱石粒子の再酸化による還元率の低
下など種々の問題を１・・内包していて、不用意に流動
層中に酸素含有ガスを導入することはできず、その導入
位置が肝要である。
該酸素含有ガスの吹込み口近傍での局部的な過熱による
予備還元クロム鉱石粒子の焼結や操業上のトラブルさら
には予備還元クロム鉱石粒子の再酸化による還元率の低
下など種々の問題を１・・内包していて、不用意に流動
層中に酸素含有ガスを導入することはできず、その導入
位置が肝要である。
そこで発明者らはこの点につき、種々の検討を重ねたと
ころ、酸素含有ガスの吹込み領域を、流１動層上部の低
還元域以上の領域すなわち流動層上部のクロム鉱石の予
備還元率が低い部分および／またはフリーボード部とす
ることによシ、１掲した諸問題を生じるおそれなしに適
正な反応温度を確保して効果的な予備還元が達成され得
ることを突き止めたのである。
ころ、酸素含有ガスの吹込み領域を、流１動層上部の低
還元域以上の領域すなわち流動層上部のクロム鉱石の予
備還元率が低い部分および／またはフリーボード部とす
ることによシ、１掲した諸問題を生じるおそれなしに適
正な反応温度を確保して効果的な予備還元が達成され得
ることを突き止めたのである。
すなわち第１図に示したように、流動層１０の上方のフ
リーボード部１１に酸素含有ガスを導入してフリーボー
ド部ｌｌ内で流ｉカー発生ガス中のこのとき図示したよ
うに粉粒状鉱石の供給口２をフリーボード部１１の上部
に設置すれば、上記の効果に加えて、クロム鉱石それ自
体も加熱することができ、一層効果的である。
リーボード部１１に酸素含有ガスを導入してフリーボー
ド部ｌｌ内で流ｉカー発生ガス中のこのとき図示したよ
うに粉粒状鉱石の供給口２をフリーボード部１１の上部
に設置すれば、上記の効果に加えて、クロム鉱石それ自
体も加熱することができ、一層効果的である。
次に第２図に、酸素含有ガスの別の吹込み要領を図解す
る。この例は、流動層１０内をたとえば多段化装置１２
によって多段化して、該流動層ｌＯ内において、クロム
鉱石から予ｔｌｆｔ？ 還元クロム鉱石に変化していく
過程において、ニジ上段部の・還元がまだ十分にには進
行してなく大部分がクロム鉱石のま捷である流動層上部
に配素含有ガスを吹込む場合であり、かような吹込み要
領によっても前述したクロム鉱石粒子の焼結などの弊害
なしに、流動層内にまんべんなく熱の授受を行って、°
所定の温度を確保することができる。なおこの場合は、
酸素含有ガスを導入する個所における鉱石の還元率が平
均で１０％以下であることが望ましい。
る。この例は、流動層１０内をたとえば多段化装置１２
によって多段化して、該流動層ｌＯ内において、クロム
鉱石から予ｔｌｆｔ？ 還元クロム鉱石に変化していく
過程において、ニジ上段部の・還元がまだ十分にには進
行してなく大部分がクロム鉱石のま捷である流動層上部
に配素含有ガスを吹込む場合であり、かような吹込み要
領によっても前述したクロム鉱石粒子の焼結などの弊害
なしに、流動層内にまんべんなく熱の授受を行って、°
所定の温度を確保することができる。なおこの場合は、
酸素含有ガスを導入する個所における鉱石の還元率が平
均で１０％以下であることが望ましい。
さらに第１図、第２図においてはそれぞれ、酸素含有ガ
スの炉内吹込みを、フリーボード部ならびに流動層上部
のみで行う場合についてしか示さなかったが、両方同時
に行うことができるのはいうまでもない。また吹込み酸
素量については、あまりに多量に吹込むことは堅固な焼
結を生じるお１・・それが大きいので、たとえばクロム
鉱石についてはトン当！７８００ Ｎｍ以下程度とする
ことが望ましい。さらに酸素含有ガスの吹込みに当って
は、必要に応じ予熱しておくことが、所期した効果を得
る上で一層有利である。
スの炉内吹込みを、フリーボード部ならびに流動層上部
のみで行う場合についてしか示さなかったが、両方同時
に行うことができるのはいうまでもない。また吹込み酸
素量については、あまりに多量に吹込むことは堅固な焼
結を生じるお１・・それが大きいので、たとえばクロム
鉱石についてはトン当！７８００ Ｎｍ以下程度とする
ことが望ましい。さらに酸素含有ガスの吹込みに当って
は、必要に応じ予熱しておくことが、所期した効果を得
る上で一層有利である。
以下この発明の実施例について説明する。
前掲第２図に示した予備還元炉を用いて、下記の操業条
件下にクロム鉱石の予備還元を行った。
件下にクロム鉱石の予備還元を行った。
ｌ）クロム鉱石 ： フイリツビン産クロム鉱石組成
： Ｑ ｒ ２０８４９．２％ Ｆｅ（） ２Ｂ、８ｔＩ） 粒径 ： ２８〜４８ メツシュ ７．９係４８〜
１００メツシユ ８６，７チ １００メツシユ以下 ５．４係 供給量：８５陽／ｈ ２）炭材 ： コークス（ＯＤＱ （コーク・ド
ライ・クエンチャ）ダスト） 粒径 ： ４８〜１００メツシユ 供給量： ８８ ｋｆ／ｈ ８）たて型炉排ガス供給量 ： ８９０ Ｎｍ／ｈ４
）炭化水素系ガス ： メタンガス供給量 ：
１０ Ｎｍ ／ｈ ５）供給酸素量 ： １１ Ｎｍ／ｈ６）目標
予備還元率 ＝８５チ 上記の操業条件下にクロム鉱石の予備還元を行ったとこ
ろ、予備還元炉内温度は１０８０℃と炭化水素系ガス使
用における適正反応温度を維持でき、また達成予備還元
率は目標値８５％を満足する結果が得られた。
： Ｑ ｒ ２０８４９．２％ Ｆｅ（） ２Ｂ、８ｔＩ） 粒径 ： ２８〜４８ メツシュ ７．９係４８〜
１００メツシユ ８６，７チ １００メツシユ以下 ５．４係 供給量：８５陽／ｈ ２）炭材 ： コークス（ＯＤＱ （コーク・ド
ライ・クエンチャ）ダスト） 粒径 ： ４８〜１００メツシユ 供給量： ８８ ｋｆ／ｈ ８）たて型炉排ガス供給量 ： ８９０ Ｎｍ／ｈ４
）炭化水素系ガス ： メタンガス供給量 ：
１０ Ｎｍ ／ｈ ５）供給酸素量 ： １１ Ｎｍ／ｈ６）目標
予備還元率 ＝８５チ 上記の操業条件下にクロム鉱石の予備還元を行ったとこ
ろ、予備還元炉内温度は１０８０℃と炭化水素系ガス使
用における適正反応温度を維持でき、また達成予備還元
率は目標値８５％を満足する結果が得られた。
以上実施例では、クロム鉱石の予備還元を行う場合につ
き主に説明したが、その他マンガン鉱石など他の難還元
性鉱石の予備還元に適用できるのはいう壕でもない。
き主に説明したが、その他マンガン鉱石など他の難還元
性鉱石の予備還元に適用できるのはいう壕でもない。
かくしてこの発明によれは、難還元性鉱石の予備還元に
つき、還元剤として炭化水素系ガスを使用する場合であ
っても、炉内の温度低下を招くことなしに円滑な予備還
元を達成することができ、有利である。
つき、還元剤として炭化水素系ガスを使用する場合であ
っても、炉内の温度低下を招くことなしに円滑な予備還
元を達成することができ、有利である。
第１図はこの発明の実施に使用して好適な予備還元炉の
模式図、 第２図は他の好適予備還元炉の模式図である。
模式図、 第２図は他の好適予備還元炉の模式図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 粉粒状鉱石の予備還元を行う流動層予備還元炉と、
この予備還元鉱石を溶融還元するたて型炉とを用いるた
て型炉溶融還元法において、難還元性の粉粒状鉱石を予
備還元するに当り、 該粉粒状鉱石の供給を受けた予備還元炉内に、たて型炉
排ガスに併せ炭化水素系ガスを炭材と共に供給して流動
層を形成させる一方、少くとも該流動層上部の低還元域
以上の領域において酸素含有ガスを吹込むことを特徴と
する難還元性鉱石の予備還元法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5357583A JPS59179726A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 難還元性鉱石の予備還元法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5357583A JPS59179726A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 難還元性鉱石の予備還元法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179726A true JPS59179726A (ja) | 1984-10-12 |
| JPS6136575B2 JPS6136575B2 (ja) | 1986-08-19 |
Family
ID=12946625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5357583A Granted JPS59179726A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 難還元性鉱石の予備還元法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59179726A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3948645A (en) * | 1973-04-30 | 1976-04-06 | Boliden Aktiebolag | Method of carrying out heat-requiring chemical and/or physical processes in a fluidized bed |
| JPS57198205A (en) * | 1981-04-28 | 1982-12-04 | Kawasaki Steel Corp | Production of molten metal from powder and granular ore |
| JPS589809A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 水素化ケイ素の新しい製造方法 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5357583A patent/JPS59179726A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3948645A (en) * | 1973-04-30 | 1976-04-06 | Boliden Aktiebolag | Method of carrying out heat-requiring chemical and/or physical processes in a fluidized bed |
| JPS57198205A (en) * | 1981-04-28 | 1982-12-04 | Kawasaki Steel Corp | Production of molten metal from powder and granular ore |
| JPS589809A (ja) * | 1981-07-08 | 1983-01-20 | Mitsui Toatsu Chem Inc | 水素化ケイ素の新しい製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6136575B2 (ja) | 1986-08-19 |
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