JPS63153208A - 粉状鉄鉱石からの溶銑製造方法 - 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〕 本発明は粉状鉄鉱石を溶融還元して溶銑を製造する方法
に関する。

〔従来の技術〕

竪型炉で含酸素気体（以下、吹込みガスと称す）を吹込
み、炉の上部に炭素質固体還元材の流動層（以下、炭材
流動層と称す）を形成させ、この炭材流動層の下側に炭
素質固体還元材の充填層（以下、炭材充填層と称す）を
形成させ粉粒状鉄鉱石を炉に供給して溶銑を製造するプ
ロセスでは、炉に供給された鉄鉱石は炭材流動層領域で
昇温と還元が進行し、還元の進行に伴ない鉱石の密度は
大きくなり、これと同時に還元された鉱石は交互に固着
、融着を繰返し、次第に粒径が増大するため流動層領域
から充填層領域に沈降し、この充填層領域を降下する間
に最終的な還元、溶銑温度への加熱、Ｓｉ、Ｍｎ等の溶
銑成分の吸収、さらにはスラグとメタルへの分離が行わ
れ、炉下部では溶銑とスラグとなって貯留する。

このように炭材充填層の高さと温度は溶銑の温度、成分
を最終的に決定する上で極めて重要な役割を果しており
、この方法により安定して高品質の溶銑を製造する場合
には炭材充填層の高さと温度を適切に制御することが極
めて重要である。

炭材充填層の高さを装入する石炭の粒径分布を調整する
ことによって制御する技術が特開昭６１−２２１３１５
号により開示されている。しかし、この方法では石炭は
銘柄により粉砕特性が著しく異なるため石炭の銘柄が変
更し、また装入炭の粒径分布が変化すると充填層高が不
安定となり安定操業が阻害される。しかも、吹込ガス供
給位置よりも下方の充填層の温度を積極的に制御する手
段に欠けるための充填層高の変動がそのまま溶銑成分と
温度の変動として表われる欠陥があった。

このような炭材の粒径分布の変動を低減する手段として
は多数の銘柄の石炭を混合して使用する方法もあるが、
この場合には多数の貯炭槽や混合ヤードが必要となり、
コスト上昇の原因となり。

工業的には有利な方法とは言えない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は粉状鉄鉱石を溶融還元して溶銑を製造する方法
において、装入石炭銘柄の変更、装入粒径分布変動にと
もなう充填層高と温度の不安定さとこの結果として生じ
る溶銑温度、成分の変動を防止し、安定した操業を可能
とする方法を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

吹込ガス用の羽口を上、下２段に設置し、この上、下段
の羽口から吹込む吹込ガスの量比と酸素含有率を独立に
調整して充填層の高さと温度を調整することにより溶銑
温度と成分を安定させる。

〔作用〕

堅型炉では炉内のガス流速で規定される流動臨界粒子径
が存在し、この臨界粒子径より小さな炭材は流動化し、
大きな炭材は沈降して充填層を形成する。このため装入
炭材の粒子径分布が変化すると、流動化度材と充填層と
なる炭材との量比が変化するため、充填層高を安定に維
持することができず、溶銑温度、成分が変動する。

本発明では羽口を上下２段に設置することによって上下
段羽口レベル間には常に充填層を形成することができ、
しかも上下段羽口から吹込む吹込ガスの量比と酸素含有
率を独立に調整することによって充填層の温度を適正化
することができ、溶銑温度、成分を安定に維持すること
が可能となる。

装入炭材の粒径分布が小さくなった場合、一段別口では
一定の充填層高を維持しようとすれば吹込ガス量を下げ
ざるを得ないが、２段羽口では下段羽口から吹込むガス
の酸素含有率を上げ、吹込ガス量を低下させる。これは
上下段羽口間の炉内ガス量を下げることによってこの領
域での臨界粒子径をＦげて充填層を確保するもので、吹
込ガス中の酸素含有率を１げろのは充填層でのガス量減
少に伴なう充填層の温度降下を炭材燃焼量の増加により
補償するものである。

また上段羽口からの吹込ガスはガス騒、酸素含有率とも
に下段羽口からの吹込ガスの変更を補償するように酸素
含有率を下げ、吹込ガス量を増大させる。このように炉
に吹込む吹込ガス量は全体として変化しないので生産量
を一定に維持することができ、しかも充填層の温度も一
定レベルを確保することができるので安定した溶銑温度
、成分を得ることができる。

一方、炭材の粒径分布が大きい方に変化した場合には流
動層の確保が難しくなる。−役羽口の場合には吹込ガス
量を上げ、酸素含有率を下げなければならないが、この
ような操作をすると充填層の温度が低下し、溶銑温度、
成分を維持できなくなる。しかし本発明の場合には上段
羽口からの吹込ガス量を上げ、酸素含有率を下げ、さら
に下段羽口からは充填層の温度変化を炭材の燃焼量で補
償するように酸素吹込量を調整すれば流動層を確保する
ことができ、充填層の温度も維′持できるので安定した
操業を継続することが可能である。

〔実施例〕

第１図に示す内径ｉｎ、高さ約５ｍ、溶鉄製造能力約１
０ｔ／日の竪型溶融還元炉ｌを用い、粉状鉱石を、鉱石
供給管１２を通して上段羽口６から含酸素気体とともに
炉内に供給し、第１表に示す豪州産の２銘柄の石炭を炭
素質固体還元材供給口１３から供給して本発明の効果を
確認した。第２表は使用した粉状鉱石の成分を示す。

また、上段羽口６、下段羽ロアへ吹込む含酸素気体の酸
素含有率と吹込量の調整は含酸素気体の供給管１１の途
中に設けた分配機ｌＯと酸素の供給管９の途中に設けた
分配４Ｉ！８を調整することで行った。

このようにして竪型溶融還元炉ｌの−Ｌ部部分に流動層
２を形成し、炉内下部に充填層３を形成するようにして
鉄鉱石を溶融還元し、炉底部にスラグ層４、溶銑層５を
形成させ、適時出銑滓口１５から排出した。排ガスは排
出ガスダクト１４から排出した。

第３表に実施例１．２および比較例１〜４の操業状況を
示した。

比較例１は石炭銘柄Ａを用いて安定した操業を維持して
いたときの操業条件と溶銑温度、成分を示す、比較例２
と実施例１は石炭銘柄をＡからＢに変更した際１本発明
の方法を実施しなかった場合と実施した場合の結果につ
いて示す。

また、比較例３のように石炭銘柄Ｂを用いて安定操業を
継続していた状態から石炭銘柄Ａに変更した際に、本発
明を実施しなかった場合（比較例４）と実施した場合（
実施例２）の操業条件と操業結果を示す。

比較例と実施例に示すように装入炭材の粒子径変化に対
して本発明を実施しない場合は溶銑温度は著しく変化し
、有害成分であるＳの除去も不十分となるが、本発明を
実施することにより溶銑成分、温度とも安定した操業を
継続することが可能となる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、使用する炭材の粒径分布の変化による
溶銑温度と成分の変動を防止して安定した溶銑温度を成
分を維持することができ、後工程である製鋼工程に対す
る障害を著しく減少することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を好適に実施することのできる、高
さレベルの異なる２段の羽口を有する竪型溶融還元炉の
模式図である。 ｌ・・・竪型溶融還元炉 ２・・・炭素質固体還元材の流動層 ３・・・炭素質固体還元材の充填層 ４・・・スラグ層 ５・・・溶銑層 ６・・・上段羽口 ア・・・下段羽口 ８・・・酸素の上下段羽口への分配装置９・・・酸素配
管 １０・・・含酸素気体の上下段羽口への分配装置１１・
・・含酸素気体供給用配管 １２・・・粉状鉱石供給管 １３・・・炭素質固体還元材供給口 １４・・・排ガスダクト １５・・・出銑滓口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　炉内下部に炭素質固体還元材の充填層を形成すると
   共に該充填層の上方に炭素質固体還元材の流動層を形成
   するように上、下２段の羽口を設置し、装入する炭素質
   固体還元材の粒径に応じて上段と下段の羽口に吹き込む
   含酸素気体の量とその酸素含有率を独立に調整し、炭素
   質固体還元材の充填層の高さと温度を制御することを特
   徴とする粉状鉄鉱石からの溶銑製造方法。