JPS63114914A - 竪型炉におけるＳｉ−Ｍｎ銑またはＳｉ銑の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、竪型炉吹製によるＳｉ−Ｍｎ銑またはＳｉ銑
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

銑鉄中に多量のＳｉを含有させる方法として特開昭５８
−１３６７０５が挙げられる。溶鉱炉炉頂からＳｉＯ２
あるいはＳｉＯ２含有物質を装入すると、このＳｉＯ２
あるいはＳｉＯ２含有物質は炉内を降下していく途中で
鉱石中の脈石等と反応してＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２活
量が低下し、そのために５３０発生能が低下する。上記
開示は、これを防止するために羽口からＳｉＯ２あるい
はＳｉＯ２またはＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物質を
吹き込む方法であり。

ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２の活量の高い物質が羽口付近
の赤熱コークスと接触するので最も効果的に下記（１）
式によりＳｉＯを発生させ、（２）式におけるＳｉ０分
圧を高め、溶鉄中への−Ｓｉ工の移行を促進させること
ができると記述されている。

Ｓ　ｉ　０２　＋ｃ＋ｓ　ｉ　ｏ＋ｃｏ　　　・・団・
（１）Ｓ　ｉ　Ｏ＋Ｃ＋Ｓ　ｉ　＋ＣＯ・・団・（２）
鋳物銑程度の、望」−含有量の場合については羽口から
のＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物質の吹込みによって
容易に銑中にＳｉを移行させることが可能である。

しかし、銑中にＳｉを数１０％含有させるには、多量に
吹込まなければならない。

羽口から吹込む場合、当然ながら吹込み量に限界があり
、多量に吹込むとレースウェイ内の温度が低下し、また
吹込まれた粉体はレースウェイ内で溶融して炉床部への
流下が困難になり、操業が不可能になる恐れがある。

また、羽口から吹込む場合、吹込み設備が必要であり、
かつ粉体でなければならないため、粉砕工程が必要とな
りコスト高となる。

〔発明が解決しようとする開題点〕

竪型炉で高りｔ銑を製造するために、炉頂から珪石混入
のコークスあるいは珪石を原料等の送入物と共に装入す
る場合には通気性の点からこれらのものは塊状でなけれ
ばならない、塊状の場合には、その反応性が低下し、効
率が低下する。

また珪石等のＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物質を炉頂
の原料送入口から竪型炉内に装入すると、珪石等は炉内
でＣａＯ，ＭｇＯ等の塩基性物質と反応し、ＳｉＯ２あ
るいはＳｉＯ２の活量の低いＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２
含有物質となってから、炉高湯部で赤熱コークスと接触
し、その後、前述のＳ　Ｉ　Ｑ元反応が起こることにな
り。

ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２の活量の低い物質からＳｉ還
元をしなければならない。従って、Ｓｉの還元を十分に
行うため、燃料比を高くして反応帯の温度を高めたり、
珪石等の装入量を多くしてＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２の
活量を増大しなければならない、この場合、高い燃料比
が必要となる。ひいては炉体に悪影響を及ぼし、炉寿命
が短くなる。

一方、上記のように塩基物質と反応すると、　　　Ｓｉ
の反応性が低下するばかりでなく、スラグ量が増大し、
せっかく装入した珪石等が銑中へのＳｉ移行に対して効
率が悪くなる。つまり炉頂部から珪石等のＳｉＯ２ある
いはＳｉＯ２含有物質を装入し、銑中へ多針のＳｉを移
行させようとする場合、炉内でのＳｉＯ２あるいはＳｉ
Ｏ２の還元反応の促進およびＳ　ｉ　０２と塩基性物質
の反応によるスラグ化の防止が大きな問題点となる。

なお、ＣａＯ，ＭｇＯ等の塩基性物質は鉄鉱石の脈石分
として含有し、また融着帯以下のスラグ流動性向上に必
要な物質である。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、下部に溶融物を貯える湯溜りと加熱した
空気および酸素を吹込む送風羽口を持ち、上部に原料（
コークス、石灰、Ｍｎ鉱石、鉄鉱石、珪石等）の装入部
をもつ竪型炉を用いて、Ｓｉ−Ｍｎ銑またはＳｉ銑を製
造する方法において、炉内における固体と液体の運動に
関する種々の研究の結果、装入したＳｉＯ２あるいはＳ
ｉＯ２含有物質と、炉内で生成するスラブとの反応を抑
制する手段として、次のような方法を開発するに至った
。

（１）　すなわち、装入ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有
物質と、スラグの流動性調整のための塩基性物質および
Ｍｎ鉱石、鉄鉱石中の塩基性物質とが炉内で反応してス
ラグ化するのを防止するために、ＳｉＯ２あるいはＳｉ
Ｏ２含有物質を竪型炉の炉周辺部に単独かまたはコーク
スと混合して装入する。

（２）　炉頂水平断面内のＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含
有物質が存在する炉周辺部領域へ分配する鉱石、塩基性
フラー２クスの割合を減少させることにより、さらに有
利に銑鉄中のＳｉを上昇させることができる。

〔作用〕

第１図に竪型炉の縦断面を模式的に示した。

ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２もしくはＳｉＯ２あるいはＳ
ｉＯ２含有物質を竪型炉の炉頂より装入し、Ｓｉ銑を製
造する場合、模型実験等によると、第１図に示す如く、
例えばコークス層中の炉中心部に装入されたＳｉＯ２あ
るいはＳｉＯ２含有物質１０は、炉内を降下中栓型実験
等によると第１図中に示した降下軌跡１２を描く。

一方、炉内降下中のＭｎ鉱石、鉄鉱石等は温度の上昇に
伴って、融着帯２を形成し、溶融物３となって炉下部へ
滴下する。この時、コークス層中に存在するＳｉＯ２あ
るいはＳｉＯ２含有物質と反応し、スラグ化する可能性
が大である。

炉頂の炉壁部近傍に装入したＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２
含有物質１１は、第１図に示す降下Ｉ！Ａ跡１３を描き
、レースウェイ内５へ降下する。このとき、Ｍｎ鉱石あ
るいは鉄鉱石等の溶融滴下物はレースウェイ内５で発生
したガスによって方向を変えられるため、ＳｉＯ２ある
いはＳｉＯ２含有物質と接触する機会が少ない。従って
ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物質の大部分はレースウ
ェイ５内へ降下し、高温の加熱コークスにより前述の（
１）式によって高分圧のＳｉＯガス４となる。

レースウェイ５内で発生したＳｉＯガス４は主に炉中心
方向へ流れ、上部から滴下してくるＦｅ溶融物と接触し
、（２）式の反応により、Ｓｉが銑中へ移行する。

従って、炉周辺部へＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物質
を堆積させることはＳｉ銑製造に対して非常に有利であ
ることが分る。

また竪型炉でのＳｉ銑操業において、操業の安定性、生
産性を維持する上で炉壁流の制御は重要であり、ＳｉＯ
２あるいはＳｉＯ２またはＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含
有物質の装入範囲が限定される。つまり大略ＳｉＯ２あ
るいはＳｉＯ２ないしＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物
質の装入量は定められており、広範囲に装入すると、層
厚は薄くなる。一方、多量の鉄鉱石およびＭｎ鉱等は前
述の如く、ＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２ないしはＳｉＯ２
あるいはＳｉＯ２含有物賀と共存させないように中心側
に堆積させると必然的に層厚は厚くなる。

従って、炉周辺部のガス流れが過度となる。

操業の安定性とＳｉの銑中への移行効率を考慮してＳｉ
Ｏ２あるいはＳｉＯ２含有物質を炉周辺部へ堆積させる
範囲は炉壁から半径の１７３、好ましくは１／４以内に
装入することが効率的である。これは高炉等の竪型炉の
レースウェイ奥行長さは送風条件等によって異なるが、
はぼ１〜１．５　ｍ程度であり、炉口径に対して１７３
〜ｌ／４に匹敵する。つまり炉頂部のこの範囲にＳｉＯ
２あるいはＳｉＯ２を堆積させると、大部分が炉内で生
成するスラグと反応しないでレースウェイ内へ流入し高
濃度のＳｉＯガスとなり効率的に銑中へ移行する。

〔実施例〕

炉内界Ｂ５９５ｍ３の竪型炉において、第１表に示す成
分の珪石を通常の装入物に加えて一定量添加した。添加
方法は次の通りである。

Ａ法：　鉱石中に珪石を一様に混ぜて装入する方法、 Ｂ法：　第２図ａに示すように、珪石をバンカ底部に装
填し、装入時に１／２より炉壁側へ堆積する方法、 Ｃ法およびＢ法：　Ｂ法と同様にして、それぞれ半径の
１／３および１／４より炉壁側へ装入する方法、 Ｅ法：　ｔ５ｚ図（ｂ）に示すように珪石とそれ以外の
鉱石類を別々に装入し、しかも珪石を炉周辺部の半径１
／４より炉壁側へ装入する方法、鉱石が鉄鉱石とＭｎ鉱
石ならＳｉ−Ｍｎ銑が溶製できる。

Ｂ法：　珪石とコークスとの混合物およびコークスをバ
ンカー内に堆積させる際、混合物をバンカー底部として
、この混合物を炉頂周辺部の半径１／４より炉壁側へ装
入する方法である。但し、この場合、炉頂水平断面内で
珪石を含むコークス層の存在領域内に装入する鉱石量は
少なくする。

このような装入法はムーバブルアーマ−を備えたベル式
装入装置、あるいは旋回シュートを有するペルレス式装
入装首により実現できる。

以上の添加方法について、操業実績をそれぞれ対比して
第３図に示す、なお、この際Ｓ　ｉ　０２　還元に必要
な熱量を保証するため適当量のコークスを追加装入した
。

第３図から鉱石中に珪石を一様に混ぜて装入する方法に
対して、本発明の方法によって溶銑中のＳｉｘを高濃度
に上昇させることは明らかである。しかも、ＳｉＯ２あ
るいはＳｉＯ２源である珪石を炉口径の炉壁より１７３
以内に装入することによって、より右利に銑中Ｓｔを上
昇させることが可能である。

第１表 〔発明の効果〕 以上詳細に説明したように本発明の方法によれば新たな
付帯設備を設置することなく、容易に目的とするＳｔ−
Ｍｎ銑またはＳｉ銑を製造することが回部である。

また竪型炉の周辺部に比較的小粒径のＳｉＯ２あるいは
ＳｉＯ２含有物質を堆積することによって、炉全体の通
気性を阻害することなく、かつ炉壁部の熱損失を低減す
ることができ、それによって燃料比の低減と炉寿命の長
期化を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はＳ　ｉ　Ｏ’２含有物質の装入位置と降下軌跡
およびＳｉＯ２あるいはＳｉＯ２含有物質以外の溶融滴
下物との接触状況の説明図、第２図はＳｉＯ２あるいは
ＳｉＯ２含有物質の装入方法の説明図、第３図は本発明
における実施例の説明図である。 １・・・原料分配シュート ２・・・融若帯 ３・・・溶融滴下物 ４・・・ＳｉＯガス ５・・・レースウェイ ６・・・羽口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　下部に溶融物を貯える湯溜りと加熱した空気および
   酸素を吹込む送風羽口を持ち、炉頂に原料装入部をもつ
   竪型炉を用いて、Ｓｉ−Ｍｎ銑またはＳｉ銑を製造する
   方法におい て、炉頂から装入するＳｉＯ＿２あるいはＳｉＯ＿２含
   有物質を炉壁から半径の１／３以内の位置に装入するこ
   とを特徴とする竪型炉に おけるＳｉ−Ｍｎ銑またはＳｉ銑の製造方 法。