JPS6338507A - 溶融還元炉に付設される前炉 - 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、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。