JPS62290841A - 含クロム銑の製造方法 - Google Patents
含クロム銑の製造方法Info
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- JPS62290841A JPS62290841A JP61134622A JP13462286A JPS62290841A JP S62290841 A JPS62290841 A JP S62290841A JP 61134622 A JP61134622 A JP 61134622A JP 13462286 A JP13462286 A JP 13462286A JP S62290841 A JPS62290841 A JP S62290841A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/02—Making special pig-iron, e.g. by applying additives, e.g. oxides of other metals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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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】
３、発明の詳細な説明
（産業上の利用分野）
本発明は、高炉を使用した含クロム銑の製造方法に関す
る。
る。
（従来技術）
含クロム跣は、一般に電気炉で製造されており、高炉に
よる操業はいくつか提案されているが、難還元性で融点
も高いため、いまだ実用化されず、試験的に行われたも
のがあるに過ぎない。
よる操業はいくつか提案されているが、難還元性で融点
も高いため、いまだ実用化されず、試験的に行われたも
のがあるに過ぎない。
試験的に行われた例として、高炉でクロム１５％を含む
クロム銑を吹錬し、出銑した溶湯を酸素上吹転炉に入れ
てステンレス鋼を製造する方法が提案されている。しか
しこの方法では、炉頂温度が高くなるため（４８０’Ｃ
以上）、特殊な冷却設備を必要とする。またクロム銑の
凝固温度は、クロム含有量が多くなればなるほどクロム
銑の凝固イＨ度が高くなり、鍋に付くメタルがおおくな
り、歩留りが低下する。
クロム銑を吹錬し、出銑した溶湯を酸素上吹転炉に入れ
てステンレス鋼を製造する方法が提案されている。しか
しこの方法では、炉頂温度が高くなるため（４８０’Ｃ
以上）、特殊な冷却設備を必要とする。またクロム銑の
凝固温度は、クロム含有量が多くなればなるほどクロム
銑の凝固イＨ度が高くなり、鍋に付くメタルがおおくな
り、歩留りが低下する。
別の例として、ＦｅＣｒ （クロム４０％）を装造する
際にマンガンを５％添加して、ＦｅＣｒの融点を約１０
０℃下げ、このことにより操業を容易に行なえるように
したものも提案されている。
際にマンガンを５％添加して、ＦｅＣｒの融点を約１０
０℃下げ、このことにより操業を容易に行なえるように
したものも提案されている。
しかしこの方法は、羽口先理論火炎温度Ｔｆが約２００
０°Ｃと低いので、必然的にボッシュガスユを多く取ら
なければならず、このため燃料比を多くとる。この結果
、クロム含有率が増加するに従って炉内温度及び炉頂ガ
ス温度が上昇し、クロム含有率４１％で最大６００℃に
達する問題がある。
０°Ｃと低いので、必然的にボッシュガスユを多く取ら
なければならず、このため燃料比を多くとる。この結果
、クロム含有率が増加するに従って炉内温度及び炉頂ガ
ス温度が上昇し、クロム含有率４１％で最大６００℃に
達する問題がある。
更に別の例として、炭材内装コールドペレットを使用し
く炭材量は必要量の０．８〜１．４倍）を使用してＦｅ
Ｃｒ（５５〜６８％Ｃｒ）を製造する際に、酸化クロム
を炭化物として溶融滴下させ、残りの鉱石中の酸化クロ
ム濃度が鉱石の溶融滴下を可能にする値以下になるよう
に軟化帯における還元率を高くし、更に酸素富化した熱
風を羽口から送風して羽口先温度を高くする方法が提案
されている。この方法によれば、反応開始温度Ｔｒが塊
鉱石の場合の１６５０℃に対して、１３５０℃となり、
また酸素富化を行なって羽口先温度Ｔｆを高くしている
ので、燃料比ＦＲが低くなっている。しかしこの方法に
おいてもなおボッシュガス量が多いので、炉頂温度が高
く、設備に対する負荷が大きく、生産性も低い。
く炭材量は必要量の０．８〜１．４倍）を使用してＦｅ
Ｃｒ（５５〜６８％Ｃｒ）を製造する際に、酸化クロム
を炭化物として溶融滴下させ、残りの鉱石中の酸化クロ
ム濃度が鉱石の溶融滴下を可能にする値以下になるよう
に軟化帯における還元率を高くし、更に酸素富化した熱
風を羽口から送風して羽口先温度を高くする方法が提案
されている。この方法によれば、反応開始温度Ｔｒが塊
鉱石の場合の１６５０℃に対して、１３５０℃となり、
また酸素富化を行なって羽口先温度Ｔｆを高くしている
ので、燃料比ＦＲが低くなっている。しかしこの方法に
おいてもなおボッシュガス量が多いので、炉頂温度が高
く、設備に対する負荷が大きく、生産性も低い。
（発明が解決しようとする技術的課題）本発明は、羽口
から熱風に代えて酸素を吹込むことにより、ボッシュガ
ス量を少なくして炉内；３度、炉頂ガス温度の上昇を防
ぎ、が・つカーボン内装ベレットを使用しても炉内；Ｈ
度しベルが低くても操業できるようにした含クロム銑の
製造方法を提供することを目的とする。
から熱風に代えて酸素を吹込むことにより、ボッシュガ
ス量を少なくして炉内；３度、炉頂ガス温度の上昇を防
ぎ、が・つカーボン内装ベレットを使用しても炉内；Ｈ
度しベルが低くても操業できるようにした含クロム銑の
製造方法を提供することを目的とする。
（技術的課題を解決する手段）
本発明は、クロム鉱石とコークス粉とを混合した後、造
粒及び養成を行なって炭材内装コールドボンドペレット
を作る工程と、少なくとも該コールドボンドペレットと
塊コークスとを炉上部から挿入するとともに羽口から酸
素及び微粉炭を吹込み、このことにより鉱石を還元して
フェロクロムを製造することを特徴とする含クロム銑の
製造方法である。
粒及び養成を行なって炭材内装コールドボンドペレット
を作る工程と、少なくとも該コールドボンドペレットと
塊コークスとを炉上部から挿入するとともに羽口から酸
素及び微粉炭を吹込み、このことにより鉱石を還元して
フェロクロムを製造することを特徴とする含クロム銑の
製造方法である。
（実施例）
以下第１図を参照して本発明の一実施例を説明する。微
粉砕したクロム鉱石と粗粉砕したコークス粉とセメント
とを混合した後造粒してカーボン内装ベレットを作る。
粉砕したクロム鉱石と粗粉砕したコークス粉とセメント
とを混合した後造粒してカーボン内装ベレットを作る。
これらベレットを高炉１内に挿入する。なお生ベレット
の強度が低い場合は、高炉挿入前に養生工程を設けても
よい。また鉄鉱石、珪石（スラグ温度を低下させるため
に添加する）、コークスも上記ベレットとは別に高炉１
に挿入する。羽口２からは、酸素、微粉炭、及び羽口先
温度調整ガス（炉頂ガス）を吹込む。このことにより鉱
石の還元が進行しＦｅＣｒ及びスラグか炉底部で得られ
る。なおＣｒが４０〜６０％では、高炉中段から予熱ガ
スを吹込む必要がないが、ＣｒＷが上記範囲よりも低く
なると、炉上部の温度低下が著しくなるため炉頂ガスの
一部を燃焼してバーナー３で燃焼してこれを予熱ガスと
して高炉中段から吹込む。
の強度が低い場合は、高炉挿入前に養生工程を設けても
よい。また鉄鉱石、珪石（スラグ温度を低下させるため
に添加する）、コークスも上記ベレットとは別に高炉１
に挿入する。羽口２からは、酸素、微粉炭、及び羽口先
温度調整ガス（炉頂ガス）を吹込む。このことにより鉱
石の還元が進行しＦｅＣｒ及びスラグか炉底部で得られ
る。なおＣｒが４０〜６０％では、高炉中段から予熱ガ
スを吹込む必要がないが、ＣｒＷが上記範囲よりも低く
なると、炉上部の温度低下が著しくなるため炉頂ガスの
一部を燃焼してバーナー３で燃焼してこれを予熱ガスと
して高炉中段から吹込む。
この方法によれば、原料をカーボン内装ベレットとして
いるので、鉱石粒子が小さく、カーボン粒子との接点も
多く、低い温度でも還元が進行する。例えば１３５０℃
では、６０分で９０％還元している。この場合、鉱石粒
子の粒子内拡散律速であるので、鉱石粒径が小さい方が
還元が一般的に速い。カーボン内装量は、多い方が還元
速度が大きいが炭化物生成の当量値以上加えてもその効
果はあまりない。
いるので、鉱石粒子が小さく、カーボン粒子との接点も
多く、低い温度でも還元が進行する。例えば１３５０℃
では、６０分で９０％還元している。この場合、鉱石粒
子の粒子内拡散律速であるので、鉱石粒径が小さい方が
還元が一般的に速い。カーボン内装量は、多い方が還元
速度が大きいが炭化物生成の当量値以上加えてもその効
果はあまりない。
次に本発明の酸素操業と熱風操業の特徴を示すために、
高炉操業における物質、熱収支につき説明する。
高炉操業における物質、熱収支につき説明する。
その計算条件を表１に示す。ここでは高炉を上下部の２
つの部分に分割し、その境界温度（通常の製鋼用銑高炉
で言うリザーブゾーン温度）をＣｒ２Ｏ３の直接還元が
炉下部の熱収支を支配しているので、その反応開始温度
と等しくとった。
つの部分に分割し、その境界温度（通常の製鋼用銑高炉
で言うリザーブゾーン温度）をＣｒ２Ｏ３の直接還元が
炉下部の熱収支を支配しているので、その反応開始温度
と等しくとった。
即ち、塊鉱石の場合１６５０°Ｃ１炭材内装ベレツトの
場合１３５０℃とした。
場合１３５０℃とした。
表 １ （の２）
■φ銑滓温度
溶 湯 １７５０℃ 銑中％Ｃｒによらず一定
とする。
とする。
溶滓 １８００℃
Ｏφ上下部境界固体温度ＴＲ
カーボン内装ベレットの場合： ＴＲ１３５０’Ｃ
ΔＴＲ５０’Ｃ塊鉱の場合 ： ＴＲ１８５０℃Δ
ＴＲ５Ｑ℃■ハ損失 ２５Ｘ１０’Ｋｃａｌ／Ｔ （Ｆｅ銑の１．５倍）表
１ （の３） ■袋入口（Ｋｇ／ Ｔ ） Ｎｏ 銑中Ｃｒ％Ｃ「鉱石 Ｐｅ鉱石 石灰石 硅
石１ Ｂｏ １６９０ ２０９ ３５０
２９５４０ １１２６ ６［３２１３０１３０
３２０５Ｂ４ １１１５ ０ ８０計算結果を
第２図乃至第４図に示す。
ΔＴＲ５０’Ｃ塊鉱の場合 ： ＴＲ１８５０℃Δ
ＴＲ５Ｑ℃■ハ損失 ２５Ｘ１０’Ｋｃａｌ／Ｔ （Ｆｅ銑の１．５倍）表
１ （の３） ■袋入口（Ｋｇ／ Ｔ ） Ｎｏ 銑中Ｃｒ％Ｃ「鉱石 Ｐｅ鉱石 石灰石 硅
石１ Ｂｏ １６９０ ２０９ ３５０
２９５４０ １１２６ ６［３２１３０１３０
３２０５Ｂ４ １１１５ ０ ８０計算結果を
第２図乃至第４図に示す。
第２図は、熱風操業の場合を示すが、Ｃｒ−２０％（反
応開始温度Ｔｒ−１８５０℃）の例を示し、ここでは羽
口先温度Ｔｆを上げることにより、燃料比ＦＲ１炉項温
度が大きく低下している。
応開始温度Ｔｒ−１８５０℃）の例を示し、ここでは羽
口先温度Ｔｆを上げることにより、燃料比ＦＲ１炉項温
度が大きく低下している。
第３図はＣｒ−２０％（反応開始温度Ｔｒ−１３５０’
Ｃ）の例を熱風操業と酸素操業とを対比して示したもの
で、ここでは酸素操業の場合に予熱ガスが必要にｔノる
。
Ｃ）の例を熱風操業と酸素操業とを対比して示したもの
で、ここでは酸素操業の場合に予熱ガスが必要にｔノる
。
第４図はＣｒ％を上昇させた場合（羽口先ｌ３度Ｔｆ−
２９００℃、反応開始；Ｈ度Ｔｒ−１３５０℃）を示し
、炉下部必要熱量の増加に伴い、燃料比ＦＲが増加する
。
２９００℃、反応開始；Ｈ度Ｔｒ−１３５０℃）を示し
、炉下部必要熱量の増加に伴い、燃料比ＦＲが増加する
。
第５図は、本発明にかかる酸素高炉操業における炉頂温
度とコークス比との関係を熱風操業と比較して示す。実
線で示された各種条件の熱風高炉操業ではクロムの含有
率が上昇すると炉頂温度が高くなり操業が困難になるが
、破線で示す一本発明の酸素高炉操業では、羽口から酸
素を吹込みボソシュガス二を下げることができるので、
炉頂の温度を下げ、炉頂温度の上昇を抑制する。なお本
発明では、Ｃｒ４０％以上では、予熱ガスの吹込みは不
要であるが、４０％以下では、予熱ガスを吹込んで炉頂
温度が著しく低下するのを防止する必要がある。本発明
では、上記羽口先温度の制御を行うために、羽口から酸
素とともに温度調整用ガスを吹込むことができる。
度とコークス比との関係を熱風操業と比較して示す。実
線で示された各種条件の熱風高炉操業ではクロムの含有
率が上昇すると炉頂温度が高くなり操業が困難になるが
、破線で示す一本発明の酸素高炉操業では、羽口から酸
素を吹込みボソシュガス二を下げることができるので、
炉頂の温度を下げ、炉頂温度の上昇を抑制する。なお本
発明では、Ｃｒ４０％以上では、予熱ガスの吹込みは不
要であるが、４０％以下では、予熱ガスを吹込んで炉頂
温度が著しく低下するのを防止する必要がある。本発明
では、上記羽口先温度の制御を行うために、羽口から酸
素とともに温度調整用ガスを吹込むことができる。
Ｌ記実施例では、羽口先温度調整用に炉頂ガスを使用し
ているが、蒸気を使用することも可能である。ただしこ
の場合、第６図に示すように熱分解の吸熱が大きく、燃
料比ＦＲが高くなる。なお羽口先温度調整用に常温の空
気を使用することも可能である。
ているが、蒸気を使用することも可能である。ただしこ
の場合、第６図に示すように熱分解の吸熱が大きく、燃
料比ＦＲが高くなる。なお羽口先温度調整用に常温の空
気を使用することも可能である。
本発明の酸素高炉操業において炉頂ガスを循環した場合
、その原単位例を表２に示す。Ｃｒ−４０〜６０％の場
合、炉頂ガス中のＣＯ２は、４〜９％と低く＜、化学原
料ガスとしてそのまま使用又は軽い処理で使用できる。
、その原単位例を表２に示す。Ｃｒ−４０〜６０％の場
合、炉頂ガス中のＣＯ２は、４〜９％と低く＜、化学原
料ガスとしてそのまま使用又は軽い処理で使用できる。
第７図は炉内温度分布の概略を示す。原料とじて内装ベ
レットを使用した酸素操業の場合、炉体、炉頂の熱負荷
が軽減される。炉内は、高還元性な １ので、ＦｅＯ
の還元は、すみやかに完了すると考 ｊえられ、炉壁
耐火物の浸蝕は、温度及び化学浸蝕 １の両面から軽
減される。 １（発明の効果
） 本発明によれば、熱風に代えて酸素を吹込むので、炉上
部の温度」二昇を防ぎクロム濃度の高い含 ゛クロム
銑の製造を可能とする。また安価な微粉炭を多量に使用
できるので、低いコストで操業できる。また原料として
内装ペレットを使用し、高炉中段から予熱ガスを吹込む
ことにより、炉体、炉頂設備の熱負荷を軽減する。更に
酸素を吹込むので低ボッシュガス量とすることができ、
この結果炉頂から挿入する原料の７？き上がりがなく、
生産性を向上できる。また酸素ガスを吹込むので、炉頂
ガス中にＣＯ２が少なく （例えばＣｒ−４０〜６０９
６でＣ０２＝４〜９９６）この炉頂ガスを化学唄料にｆ
ｌｌ用することが可能となる。
レットを使用した酸素操業の場合、炉体、炉頂の熱負荷
が軽減される。炉内は、高還元性な １ので、ＦｅＯ
の還元は、すみやかに完了すると考 ｊえられ、炉壁
耐火物の浸蝕は、温度及び化学浸蝕 １の両面から軽
減される。 １（発明の効果
） 本発明によれば、熱風に代えて酸素を吹込むので、炉上
部の温度」二昇を防ぎクロム濃度の高い含 ゛クロム
銑の製造を可能とする。また安価な微粉炭を多量に使用
できるので、低いコストで操業できる。また原料として
内装ペレットを使用し、高炉中段から予熱ガスを吹込む
ことにより、炉体、炉頂設備の熱負荷を軽減する。更に
酸素を吹込むので低ボッシュガス量とすることができ、
この結果炉頂から挿入する原料の７？き上がりがなく、
生産性を向上できる。また酸素ガスを吹込むので、炉頂
ガス中にＣＯ２が少なく （例えばＣｒ−４０〜６０９
６でＣ０２＝４〜９９６）この炉頂ガスを化学唄料にｆ
ｌｌ用することが可能となる。
第１図は本発明の一実施例を示す高炉操業の説月図、第
２図乃至第４図は本発明方法による高炉ｉｔの物質、熱
収支をそれぞれ示す熱線図、第５４は本発明にかかる酸
素高炉操業における炉頂部「とコークス比との関係を熱
風操業と比較して示ｒ図、第６図は銑中クロム％と燃料
比との関係をＲす特性図、第７図は推定炉内温度分布を
示す図ごある。 １・・・高炉、 ２・・・羽口、 ３・・・バーナー。
２図乃至第４図は本発明方法による高炉ｉｔの物質、熱
収支をそれぞれ示す熱線図、第５４は本発明にかかる酸
素高炉操業における炉頂部「とコークス比との関係を熱
風操業と比較して示ｒ図、第６図は銑中クロム％と燃料
比との関係をＲす特性図、第７図は推定炉内温度分布を
示す図ごある。 １・・・高炉、 ２・・・羽口、 ３・・・バーナー。
Claims (3)
- （１）クロム鉱石とコークス粉とを混合した後、造粒及
び養成を行なって炭材内装コールドボンドペレットを作
る工程と、少なくとも該コールドボンドペレットと塊コ
ークスとを炉上部から挿入するとともに羽口から酸素を
吹込み、このことにより上記鉱石を還元してフェロクロ
ムを製造することを特徴とする含クロム銑の製造方法。 - （２）羽口から酸素とともに微粉炭を吹込む特許請求の
範囲第１項記載の含クロム銑の製造方法。 - （３）高炉中段から予熱ガスを吹込む特許請求の範囲第
１項記載の含クロム銑の製造方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61134622A JPS62290841A (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | 含クロム銑の製造方法 |
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