JPS6338507A - 溶融還元炉に付設される前炉 - Google Patents

溶融還元炉に付設される前炉

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JPS6338507A
JPS6338507A JP18137586A JP18137586A JPS6338507A JP S6338507 A JPS6338507 A JP S6338507A JP 18137586 A JP18137586 A JP 18137586A JP 18137586 A JP18137586 A JP 18137586A JP S6338507 A JPS6338507 A JP S6338507A
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JP
Japan
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slag
molten metal
forehearth
smelting reduction
furnace
Prior art date
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Pending
Application number
JP18137586A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Ishikawa
英毅 石川
Mitsutaka Matsuo
充高 松尾
Hiroshi Hirata
浩 平田
Hiroyuki Katayama
裕之 片山
Naoki Tokumitsu
徳光 直樹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、酸化物系鉱石を溶融ζ元して得られた溶融金
属を?8融還元炉から出湯する際に使用される前炉に関
する。
〔従来の技術〕
最近、高炉・転炉法に代わる製鋼技術として溶融還元製
錬法が注目を浴びている。この方法で使用する溶融還元
炉は、使用する原t4に制約を受けることなく、より小
規模な設備により鉄系合金溶湯を製造することを目的と
して開発されたものである。
このような溶融1元炉の一つとして、本発明者等は先に
第2図に示す形式の炉を提案した(特願昭61−228
95号)。この炉は、固定式の縦型炉部1と該縦型炉部
lに対して着脱可能に設けられた容器部2を備えている
。容器部2は、台車3に載置されており、別の容器部2
と容易に交換することを可能にしている。
容器部2は、主としてメタル浴8等からなる溶融物を収
容するものであり、酸素ガス及びプロパン、微粉炭等の
燃料を溶融物に吹き込む底吹き羽口IIが底壁に設けら
れている。底吹き羽口11を介して容器部2内に吹き込
まれたガスは、メタル浴8中を気泡IOとなって上界し
、装入原料に幻するi元反応を進める。
また、容器部2の下部には出湯口12が設けらス1゜て
おり、この出湯口12を介して任意の時間に1容融金属
、スラグ等の溶融物が炉外に;JL出さ71.ろ。
他方、縦型炉部1は、垂直円筒状或いは部分的に径大化
した円筒状の形状を備えている。該縦型炉部lの下部は
容器部2に密着・離脱自在にされており、その上部は排
ガス13を排ガス利用系に送るためのダクトにつながっ
ている。該縦型炉部1の下部は、フォーミングしたスラ
グN9の一部に浸漬されている。
この縦型炉部lには、垂直上方からランス4及び斜め上
方又は横方向から複数のランス5が挿入されるようにな
っている。これらランス4,5から、酸素ガス等のガス
及び/又は鉱石2石炭等の粉体が炉内に吹き込まれる。
更に、この縦型炉部1には、鉱石又はその成形物、塊状
炭材等の塊状物を投入するための塊状物投入装置6が設
けられており、この塊状物投入装置6はスクリューフィ
ーダー6aを備えている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この溶融還元炉においては、炭材が懸濁しているスラグ
N9とメタル浴8との接触を充分に行うことにより、そ
の界面における製錬反応を促進させる。このため、メタ
ル浴8は、スラグ及び炭材が懸濁した状態にある。した
がって、このメタル浴8を出湯後そのままの懸濁状態で
次の精製工程に送ることはできず、スラグや炭材の分離
工程を必要とする。また、スラグ層9にも多量の還元さ
れた鉄が存在しているので、この鉄をスラグ層9から分
離・回収することにより、生産効率を上げることができ
る。
しかし、そのための手段としては、いまだ充分なものが
提案されていない。たとえば、バッチ式の溶融還元炉で
あれば、仕上げ製錬期を置くことによって、還元された
鉄の分離・回収を行うことができる。しかし、このよう
な仕上げ製錬期を置くことは、溶融還元炉の生産性を下
げるので、好ましいものとはいえない、また、この仕上
げ製錬期を置くことができるのは、バッチ式の溶融還元
炉に限られ、連続式の炉には通用できない。
また、連続式の溶融還元炉においては、スラグ層に懸濁
する鉄分子、Feを充分に高くすることが、還元反応を
促進させる上で好ましい。他方、装入された鉄源の歩留
りを向上させるために、スラグ層中の鉄分子、Feを、
高炉法と同様に約1%程度に下げる必要がある。このよ
うな相反する要求は、一つの炉内で満足させることはで
きない。
そこで、本発明は、溶融還元炉に前炉を付設して、製錬
工程と仕上げ工程とを分離することにより、?8融還元
炉の生産性を高めることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の溶融還元炉に付設される前炉は、その目的を達
成するため、溶融金属とスラグとの界面反応を主として
酸化物系鉱石を溶融還元する溶融還元炉の出湯口に隣接
配置され、溶融金属の流れ方向に沿った順に撹拌反応部
及び鎮静部を備え、これら撹拌反応部と鎮静部との間を
堰で仕切り、且つ鎮静部の側壁下方及び溶湯表面近傍に
それぞれ出湯口及び出滓口を設けたことを特徴とする。
〔実施例〕
以下、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する。
第1図は、連続式の溶融還元炉に前炉を付設した例を示
す。しかし、この例に拘束されることなく、バッチ式の
炉に対しても本発明が通用されるものであることは勿論
である。なお、第1図において、第2図に示した部材等
に相当するものについては同一の符番で指示しその説明
を省略した。
この前炉14は、容器部2の側壁に設けた出湯口12に
隣接して配置される。そして、出湯口12から流出する
溶融金属を受ける流入口15が、前炉14の一端に設け
られている。前炉14内に流入した溶融金属は、前炉1
4の長手方向に沿って撹拌反応部16次いで該篩部17
を通過し、前炉14の他端に設けた排出口18から排出
され、取鍋19等の適宜の容器に受けられる。
この熔融還元炉から流出する溶融金属は、炉内において
還元反応を促進させるためにメタル浴8及びスラグ層9
とを攪拌・混合させていることから、スラグ及び炭材を
多量に?Aくしているものである。また、そのスラグ中
には、いまだメタル浴8に移行していない還元された金
属や未還元の金属酸化物が含まれている。
そこで、流入した溶融金属に対して、撹拌反応部16に
おいて炉底に設けた羽目20から窒素ガス等の攪拌用ガ
スを吹き込む。この撹拌によって、未反応の金属酸化物
は、溶融金居中の溶解炭素置又は浮遊炭材により還元さ
れて金属状態となり、溶融金属側に移行する。このよう
に、出湯口12から流入した溶融金属の仕上げ!!を錬
が行われる。このときの窒素ガスの吹込み量は、たとえ
ば0.5〜IN耐/分とする。
また、この仕上げ製錬の段階で、スラグ、炭材等が懸濁
している溶融金属は、ある程度まで溶融金属浴21とス
ラグ層22とに分離される。また、羽口20から吹き込
まれた攪拌用ガスは、この仕上げ製錬により発生したガ
スと共に排気口23から系外に排出される。なお、この
段階で必要に応じて還元剤、造滓剤等の添加を行うとき
、仕上げ製錬の効果はより向上する。
次いで、この溶融金属浴21及びスラグ層22は、鎮静
部17に送られる。この鎮静部17は、堰24により撹
拌反応部16から仕切られている。この堰24によって
、撹拌反応部16における攪拌作用が鎮静部17に伝え
られることがない。したがって、鎮静部17では、?8
融金属浴21及びスラグ層22は鎮静状態にある。そこ
で、いまだ溶融金属浴21に5澗しているスラグ、炭材
等が溶融金属浴21から浮上分離し、またスラグ層22
中にある還元された鉄が熔融金属浴21に移行する。
そして、スラグ、炭材等から分離された溶融金属浴21
は、排出01gを経て取鍋19等の容器に排出される。
他方、スラグ、炭材等は、排滓口25を介して外部に排
出される。
このようにして、溶融還元炉に隣接して前i+4を配置
することにより、酸化鉄(Fed)を多聞に含んだスラ
グが排出される場合にあっても、その酸化鉄(Fed)
は前炉I4における仕上げ製錬により金属状態に還元さ
れて、溶融金属浴21に移行する。
そのため、溶融還元炉内の還元速度を高めることができ
、しかも装入された鉱石の歩留りを高めることができる
次表は、この前炉14による処理による結果を示したも
のである。この場合、溶融還元炉から500kg/分の
速度で出湯される溶融金属に対して、撹拌反応部16で
攪拌用ガスとして窒素ガスを50ON1!!分の割合で
吹込み、スラグ中の(T、Fe)を4%から1%に低下
させた。また、鎮静部17で溶融金属浴21を約5分滞
留させた。
表−前炉による処理の効果 この表から明らかなように、前炉14による処理で、ス
ラグ及び炭材との溶融金属の分離は勿論のこと、未反応
の酸化鉄及び炭材の回収も行われていることが判る。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明の前炉を溶融還元炉に付
設することによって、溶融還元により得られた溶融金属
とスラグ等との分離が良好に行われ、また溶融還元炉に
装入された鉄源の歩留りも向上する。更に、仕上げ製錬
工程を溶融還元炉から独立させることにより、溶融還元
自体をより高い還元条件の下で行うことが可能となる。
このように、本発明によるとき、溶融還元を高い生産性
で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の前炉を連続式の?8融還元炉に適用し
た例を示し、第2図は本発明者等が先に開発した溶融還
元炉を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、溶融金属とスラグとの界面反応を主として酸化物系
    鉱石を溶融還元する溶融還元炉の出湯口に隣接配置され
    、溶融金属の流れ方向に沿った順に撹拌反応部及び鎮静
    部を備え、これら撹拌反応部と鎮静部との間を堰で仕切
    り、且つ鎮静部の側壁下方及び溶湯表面近傍にそれぞれ
    出湯口及び出滓口を設けたことを特徴とする溶融還元炉
    に付設される前炉。
JP18137586A 1986-07-31 1986-07-31 溶融還元炉に付設される前炉 Pending JPS6338507A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999041419A1 (en) * 1998-02-12 1999-08-19 Kennecott Utah Copper Corporation Forebay for a metallurgical furnace
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