JPS63216910A - クロム鉱石等の流動層環元方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 鉄鉱石、クロム鉱石等の溶融還元法における、予備還元
のためのクロム鉱石等の流動層還元方法に関するもので
ある。

［従来の技術］ 溶融還元法とは、炭材を還元剤として鉄鉱石、クロム鉱
石等の金属酸化物を溶融状態で還元するプロセスである
。該溶融還元法においては溶融還元炉より多量の還元性
ガスが発生する関係上、該還元性ガスの利用及び溶融還
元炉での負荷を少なくする目的で予備還元が行なわれて
いる。

従来行なわれている予備還元法は第２図に示すように、
微粉化クロム鉱石ａにコークス等の還元剤すと造粒剤Ｃ
を加えて、造粒器ｄで生ペレットｅを造粒し、該生ペレ
ットｅを乾燥機ｒで乾燥後、重油等の燃料ｇの空気りに
よる燃焼により１２００〜１３５０℃の高温に維持され
るロータリーキルン型の還元炉１内で、コークスｊ等の
還元性物質を供給することにより還元雰囲気を調整して
６〜８時間還元し、還元生成物である還元ペレットｋを
溶融還元炉用原料として、次の溶融還元工程に供給する
ようにしている。

［発明が解決しようとする問題点］ このように、酸化クロムのような難還元性の金属酸化物
を還元する場合、予め炭材等の還元剤すと微粉化クロム
鉱石ａを混合してベレットとし、該ペレットを還元炉ｌ
で昇温還元するため、以下のような問題点がある。

（Ｄ　　還元生成物が還元ペレットに状であるため、還
元剤と還元クロム鉱との分離ができない。

（ト）還元ペレッ）ｋが溶融還元工程にそのまま入るた
め、還元剤の割合が多くなってスラグ量が多くなり、溶
融エネルギーの必要量も多くなる。

■　還元剤として石炭、コークス等の炭材を使用すると
、炭材中のリンＰ、イオウＳ等の不純物が製品中に混入
し、製品品質が低下する。

これを防ぐためには、後処理をする等、余分の費用が必
要となる。

■　溶融物中のスラグ量が多くなり、溶融還元工程にお
ける精錬時間が長くなって、生産性が低い。

（Ｖ）　　精錬時間が長くなると、耐火物が１５００〜
１７００℃の状態で長時間加熱されるため、耐火物の損
傷が著しい。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上述の問題点を解決し、クロム鉱石をペレット
化することなく予備還元し得るようにすることを目的と
してなしたもので、予熱した鉱石に石炭を加えて流動層
内で還元し、還元後に還元鉱とチャーとに分離し、分離
したチャーを粉砕、微粉化して鉱石と混合し、チャーを
燃焼することにより鉱石を予熱すると共に、前記還元時
に生成する還元性排ガスにより更に鉱石を予熱し且つ燃
焼したチャーの天分を分離することを特徴とするクロム
鉱石等の流動層還元方法にかかるものである。

［作　　　用］ 鉱石に微粉化されたチャーが加えられ、予熱炉内で酸素
若しくは空気等の酸素含有ガスが供給されてチャーが燃
焼し、鉱石が加熱される。

又、還元炉からの水素及び未燃ガス含有の高温ガスによ
り鉱石が更に加熱されると共にチャーの燃焼後灰分が吹
き飛ばされ、チャーや灰分含量の少ない加熱鉱石が得ら
れる。

該加熱鉱石に石炭が加えられ、還元炉内でシリタリング
を生ずることなく流動層還元される。

還元された鉱石からチャーが分離され、微粉化された後
鉱石の予熱に使用される。又、還元炉から排出される水
素等を含有する高温排ガスは、鉱石の予熱、天分の除去
等に使用される。

［実　施　例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明の方法を実施するための予備還元設備で
あり、気流層式、噴流層式若しくは流動層式の予熱炉１
と流動層還元炉２とを予熱鉱石輸送ライン３により直列
に接続し、前記予熱炉ｌに微粒化したクロム鉱石を供給
する鉱石供給ライン４及び酸素若しくは空気等の酸素含
有ガス供給ライン５を接続し、前記流動層還元炉２の取
出口に分離器Ｂを設けて、還元鉱を還元鉱取出ライン７
に及びチャーをチャー取出ライン８に夫々分離し得るよ
うにし、該チャー取出ライン８を破砕機９に接続し、微
粉化したチャーを微粉化チャー輸送ライン１０により前
記予熱炉１に供給し得るようにしである。

前記流動層還元炉２の頂部に細粒石炭を供給する石炭供
給ライン１１を接続し、該流動層還元炉２の底部にガス
予熱器■２を有する還元ガス供給ライン１３を接続し、
該流動層還元炉２上部と前記予熱炉ｌ下部とを排ガスラ
イン１４により連絡しである。図中、１５は予熱炉排ガ
スラインを示す。

次に、本発明の流動層還元方法を説明する。

水素Ｈ２、窒素Ｎ２、メタンＣＨ４、ＣＯＧ。

ＬＤＧ等を単独で又は混合したガスを、メタン等の炭化
水素ガスが分解しない程度にガス予熱器１２で高温に加
熱して還元ガス供給ライン１３から流動層還元炉２に供
給し、該炉２内を１１００〜１３００℃に保持すると共
に、予熱鉱石輸送ライン３からの予熱クロム鉱石（粒径
ｌｌｌ１！以下）と石炭供給ライン１１から供給される
例えば粒径１ｍｍ以上の石炭とを流動化し、還元する。

石炭供給ライン１１から流動層還元炉２内へ投入された
石炭は、直ちに分解し水素、メタン等のガス分と炭素分
であるチャーに変る。これらの水素、メタン及び固体炭
素はクロム鉱石の還元剤として非常に有効であり、還元
が促進される。しかも、石炭から揮発分のなくなった状
態のチャーは流動還元時に問題となる焼結を防止する。

流動層還元炉２内で還元された後、還元クロム鉱とチャ
ーは分離器６により分離され、還元クロム鉱は還元鉱取
出ライン７により次工程の溶融還元工程に送られる。

又、分離器６により分離したチャーをチャー取出ライン
８から破砕機９に送って破砕し、微粉化チャー輸送ライ
ン１０により予熱炉１に燃料用として供給する。該微粉
化チャーは予熱炉ｌ内で燃え易い大きさにすると共に、
該微粉化チャーの燃焼後の天分が予熱炉排ガスと一緒に
予熱炉排ガスライン１５から予熱系外に排出し得る程度
の大きさとする。

該予熱炉ｌには鉱石供給ライン４から例えば粒径ｌ１ｍ
１以下の粉状クロム鉱（クロムサンド）を供給して前記
微粉化チャーと混合し、酸素／空気供給ライン５から酸
素若しくは空気等の酸素含有ガスを導入し、微粉化チャ
ー及び後述の水素、未燃ガスを燃焼して粉状クロム鉱を
予熱すると共に、前記流動層還元炉２から排出される１
１００℃以上で水素、未燃ガスを含む排ガスを排ガスラ
イン１４により該予熱炉ｌに導いて粉状クロム鉱を更に
予熱する。すなわち、該高温の排ガスは予熱炉ｌ内を下
部から上部に流れて、粉状クロム鉱を直接に予熱すると
共に排ガス中の水素及び未燃分も燃焼して予熱に寄与し
、更に燃焼したチャーの灰分を予熱炉ｌ向上部に吹き上
げ、予熱炉排ガスライン１５から灰分と共に排出する。

従って、予熱炉１の下部から粒径１■以下のチャーや天
分を含まない予熱された粉状クロム鉱が、予熱鉱石輸送
ライン３を経て流動層還元炉２に送られ、以上の操作に
より予備還元される。

なお、本発明のクロム鉱石等の流動層還元方法は上述の
実施例のみに限定されるものではなく、クロム鉱石以外
の鉄鉱石等の他の鉱石にも適用し得ること等本発明の要
旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ること
は勿論である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明のクロム鉱石等の流動層還元方
法によれば、下記の如き種々の優れた効果を発揮する。

（Ｄ　予熱鉱石と石炭とを流動層内で高温接触させて還
元するようにしたので、従来のように鉱石と還元剤をペ
レット化する必要がなく、還元後に還元鉱石とチャーを
分離することが可能である。

（ＩＤ　　分離したチャーを鉱石の予熱に利用すること
ができ、燃料として有効に利用できる。

［相］　予熱鉱石の流動層還元の際に生成する高温の排
ガスを、鉱石の予熱に使用することができるため熱エネ
ルギーを有効に回収することができる。

■　［相］の高温排ガスを予熱炉内に導入するようにし
たので、鉱石の予熱のために燃焼したチャーの灰分を除
くことができ、該灰分が流動層還元炉内等に入らないよ
うにすることができ、スラグ量が軽減される。

■　流動層還元後、チャーを分離することができるので
、溶融還元炉でのスラグ量の軽減と炭材中の有害元素（
イオウ、リン等）の減少を図ることができる。

［相］　溶融還元炉においてスラグ量が著しく軽減され
るため、溶解エネルギーが少なく、精錬時間が短かくな
り、−回のフェロクロム又はステンレス溶製量が増加し
、生産性が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流動層還元方法の実施に使用する予備
還元設備の一例を示す説明図、第２図は従来の還元設備
の一例を示す説明図である。 ■は予熱炉、２は流動層還元炉、３は予熱鉱石供給ライ
ン、４は鉱石供給ライン、６は分離器、７は還元鉱取出
ライン、９は破砕機、１０は・　　微粉化チャー輸送ラ
イン、１１は石炭供給ライン、１３は還元ガス供給ライ
ン、１４は排ガスライン、１５は予熱炉排ガスラインを
示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）予熱した鉱石に石炭を加えて流動層内で還元し、還
   元後に還元鉱とチャーとに分離し、分離したチャーを粉
   砕、微粉化して鉱石と混合し、チャーを燃焼することに
   より鉱石を予熱すると共に、前記還元時に生成する還元
   性排ガスにより更に鉱石を予熱し且つ燃焼したチャーの
   灰分を分離することを特徴とするクロム鉱石等の流動層
   還元方法。