JPH01215919A - リアクター製鉄における溶解開始方法 - Google Patents
リアクター製鉄における溶解開始方法Info
- Publication number
- JPH01215919A JPH01215919A JP63040296A JP4029688A JPH01215919A JP H01215919 A JPH01215919 A JP H01215919A JP 63040296 A JP63040296 A JP 63040296A JP 4029688 A JP4029688 A JP 4029688A JP H01215919 A JPH01215919 A JP H01215919A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scrap
- reactor
- carbonaceous material
- tuyere
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、リアクター製鉄における溶解開始方法に関す
る。 ［従来の技術］ 発明者らは、スクラップの溶解による鉄（銑鉄および鋼
を含む）の製造を、高価な電力を使用することなく炭素
質材料と酸素ガスとを使用して行なう「リアクター製鉄
」技術を確立し、基本的な方法の発表（特公昭５９−４
４３６３号、特開昭６０−１８１２１３号）に続いて、
リアクター製鉄装置を開示しく特開昭５８−１３３３０
９号、同５８−１９９８０８号、同５９＝１５０００５
号）、さらにいくつかの改良法を提案して来た（特開昭
６０−１８１２１３＠、同６１−１５９０７〜９＠、同
６１−２０１７１３号）。 リアクター製鉄法の原理は、種湯として炉内に収容した
溶融鉄中にＣと０２とを吹き込み、ＣのＣＯへの燃焼と
、炉内の上部空間にあける一部のＧＯのＣＯ２への燃焼
による発熱で、装入したスクラップを溶解して溶融鉄の
量を増大させるものである。 リアクター製鉄で使用する種湯は、これまで、他の溶解
手段によって得た溶融鉄、たとえばアーク炉でスクラッ
プを溶解した溶湯、高炉からの溶銑、あるいは転炉の溶
鋼を予定していた。 このような種湯は、容易に入手で
きる場合が多いが、工場の環境によって、あるいはまた
操業の都合によって、常に確保できるとは限らず、その
ためにリアクター製鉄法の実施が制約を受りることかあ
る。
る。 ［従来の技術］ 発明者らは、スクラップの溶解による鉄（銑鉄および鋼
を含む）の製造を、高価な電力を使用することなく炭素
質材料と酸素ガスとを使用して行なう「リアクター製鉄
」技術を確立し、基本的な方法の発表（特公昭５９−４
４３６３号、特開昭６０−１８１２１３号）に続いて、
リアクター製鉄装置を開示しく特開昭５８−１３３３０
９号、同５８−１９９８０８号、同５９＝１５０００５
号）、さらにいくつかの改良法を提案して来た（特開昭
６０−１８１２１３＠、同６１−１５９０７〜９＠、同
６１−２０１７１３号）。 リアクター製鉄法の原理は、種湯として炉内に収容した
溶融鉄中にＣと０２とを吹き込み、ＣのＣＯへの燃焼と
、炉内の上部空間にあける一部のＧＯのＣＯ２への燃焼
による発熱で、装入したスクラップを溶解して溶融鉄の
量を増大させるものである。 リアクター製鉄で使用する種湯は、これまで、他の溶解
手段によって得た溶融鉄、たとえばアーク炉でスクラッ
プを溶解した溶湯、高炉からの溶銑、あるいは転炉の溶
鋼を予定していた。 このような種湯は、容易に入手で
きる場合が多いが、工場の環境によって、あるいはまた
操業の都合によって、常に確保できるとは限らず、その
ためにリアクター製鉄法の実施が制約を受りることかあ
る。
本発明の目的は、上記したリアクター製鉄法に対する制
約を取り除き、他の溶解手段に頼ることなく、リアクタ
ー内においてその場で種湯を用意し、所望に応じてどこ
でも、またいつでもリアクター製鉄を実施できるように
した、リアクター製鉄における溶解開始方法を提供する
ことにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明のリアクター製鉄における溶解開始方法は、種湯
となる溶融鉄を収容した炉内にスクラップを投入し、炭
素質材料および酸素ガスを吹き込んでＣを燃焼させ、そ
の燃焼熱でスクラップを溶解して溶融鉄の量を増大させ
ることからなるリアクター製鉄において、操業の開始に
当り、炉底に粒状の炭素質材料を充填してベッドを形成
しておき、その上に炭素質材料を混合したスクラップを
装入し、炉の底部羽口および上部羽口から酸素ガスを吹
き込んでＣを燃焼させることによって、その場で種湯を
調製することを特徴とする。 ベッドを形成する炭素質材料は、コークスのような圧縮
強度の高いものが好ましい。 スクラップに混合するも
のと、羽口から吹き込むものは、低品質でもよい。 炭素質材料は、スクラップに混合したもので不足であれ
ば、炉の上部にスクラップ投入口と別に供給口を設けて
おき、それを通して投入することによって補給するとよ
い。 これには、塊状、または粗粒状の石炭が好適であ
る。 それに代えて、またはそれとともに、上部羽口−５＝ と底部羽口のいずれか一方または両方から、微粉炭を吹
き込んで燃焼させることも有利である。 とくに底部羽口からの微粉炭の吹き込みは、ベッドの炭
素の消耗を少なくして後記するベッドの役割を助けるか
ら、推奨すべき実施態様である。
約を取り除き、他の溶解手段に頼ることなく、リアクタ
ー内においてその場で種湯を用意し、所望に応じてどこ
でも、またいつでもリアクター製鉄を実施できるように
した、リアクター製鉄における溶解開始方法を提供する
ことにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明のリアクター製鉄における溶解開始方法は、種湯
となる溶融鉄を収容した炉内にスクラップを投入し、炭
素質材料および酸素ガスを吹き込んでＣを燃焼させ、そ
の燃焼熱でスクラップを溶解して溶融鉄の量を増大させ
ることからなるリアクター製鉄において、操業の開始に
当り、炉底に粒状の炭素質材料を充填してベッドを形成
しておき、その上に炭素質材料を混合したスクラップを
装入し、炉の底部羽口および上部羽口から酸素ガスを吹
き込んでＣを燃焼させることによって、その場で種湯を
調製することを特徴とする。 ベッドを形成する炭素質材料は、コークスのような圧縮
強度の高いものが好ましい。 スクラップに混合するも
のと、羽口から吹き込むものは、低品質でもよい。 炭素質材料は、スクラップに混合したもので不足であれ
ば、炉の上部にスクラップ投入口と別に供給口を設けて
おき、それを通して投入することによって補給するとよ
い。 これには、塊状、または粗粒状の石炭が好適であ
る。 それに代えて、またはそれとともに、上部羽口−５＝ と底部羽口のいずれか一方または両方から、微粉炭を吹
き込んで燃焼させることも有利である。 とくに底部羽口からの微粉炭の吹き込みは、ベッドの炭
素の消耗を少なくして後記するベッドの役割を助けるか
ら、推奨すべき実施態様である。
添付図面に示す、予熱装置２をそなえたリアクター１を
使用する場合について説明すれば、コークス３を充填し
て形成したベッド７の上に、スクラップ４Ａと炭素質材
料５Ａの混合物を装入し、底部羽口１２および上部羽口
１３から酸素ガスを吹き込む。 このとき、微粉炭も吹
き込み燃焼させるとよい。 つまり、酸素過剰な微粉炭
バーナーを動作させるわけである。 吹き込んだ微粉炭、ベッドのコークス、およびスクラッ
プに混合した炭素質材料を含めたＣの燃焼とともに、ス
クラップの「ｅもまた多少は酸化されてＦｅＯとなり、
大きな発熱が起ってスクラップの温度が上昇し、溶解が
はじまる。 上記のＦｅＯは溶融状態でベッドコークス上に−〇 − 滴り落ち、そこでＣによる直接還元を受（プてＦｅに戻
り、酸化されずに溶解したＦｅとともに、ベッドコーク
スの空隙をみたした溶融鉄８となる。 ベッドコークスの消耗をなるべく遅くして長時間存在さ
せることにより、上記したＦｅＯの直接還元が有利に進
み、溶解歩留りが高くできる。 いずれの炭素源の酸化にせよ、生成したＣＯガスは充填
されたスクラップの層内で未反応の０２によりＣＯ２に
二次燃焼し、その発熱が溶解を促進する。 リアクターを出る高温の排ガスは、まだＣＯを含んでい
るから、いったん燃焼塔２２にとり出し、空気を加えて
それを燃焼させ、いっそう温度を高めて予熱室２１へ導
く。 予熱室２１には、上部のｆｉ２３を開いて投入し
た連装スクラップ４Ｂと連装炭素質材料５Ｂとの混合物
があり、リアクターとの間を分けるダンパー２４により
保持されている。 この室を上方から下方へ通って熱交
換した排ガスは、ダクト２５により集塵装置へ導く。 予熱された混合物は、ダンパー２４を開いてリアクター
内へ連装する。 炭素質材料の補給は、図に示すように炉の上部に設けた
供給口１４を通して行なう。 この上部から補給する炭素質材料の意義は、とくにスク
ラップの溶断を促進することにある。 すなわち、スクラップを予熱して装入しても、その温度
は高々７００’Ｃで、上部羽口からの０２が触れても、
直ちに溶断するほどの温度にはならない。 補給した炭
素が存在すれば、これが０２により容易に着火して局部
的な高温をもたらし、スクラップを溶断するに至る。
このため、別に供給する炭素質材料は、比較的粒径の大
きいものが効果的である。 上記のようにして所要量の種湯が用意できれば、以後は
既知のリアクター製鉄法に従って溶融鉄の量を増大させ
て行く。 一定量に達したら、リアクターを傾動して出
湯口１５から出湯し、次の操業サイクルに移る。 【実施例］ 図面に示した構造のリアクターを使用して、底部にコー
クス１５０Ｋｇを充填し、その上に５Ｃ）ＯＫｇのスク
ラップを装入した。 このスクラップには、５０に９の
粒状炭を添加混合してあいた。 同様に、スクラップ５
００Ｋｇに粒状炭３５に！Ｊを混合したものを、予熱室
に入れておいた。 上部羽口から６Ｎｍ３／ｍｉｎ 、底部羽口から２Ｎｍ
／ｍｉｎの０２ガスを吹き込んだ。 約１０分後に第一次の連装を行ない、以後は８分間隔で
４回、合計５回の連装により３０００Ｋｙのスクラップ
を溶解した。 成績は次のとおりである。 溶解所要時間 ５５分間炭素原単
位（追加分とも＞ ９５Ｋｇ／ｃｈｔ酸素原単位
単位 １４７Ｎｍ３／ｃｈｔＦｅ歩留り
９６．７％熱効率 ５３
％ 【発明の効果］ 本発明の溶解開始方法によれば、他の溶解手段の助けを
借りることなく、リアクター製鉄法の実施に必要な種湯
が用意できる。 従って、操業に関する人的、設備的制
約を免れ、所望のとき何時でもリアクター製鉄が行なえ
る。
使用する場合について説明すれば、コークス３を充填し
て形成したベッド７の上に、スクラップ４Ａと炭素質材
料５Ａの混合物を装入し、底部羽口１２および上部羽口
１３から酸素ガスを吹き込む。 このとき、微粉炭も吹
き込み燃焼させるとよい。 つまり、酸素過剰な微粉炭
バーナーを動作させるわけである。 吹き込んだ微粉炭、ベッドのコークス、およびスクラッ
プに混合した炭素質材料を含めたＣの燃焼とともに、ス
クラップの「ｅもまた多少は酸化されてＦｅＯとなり、
大きな発熱が起ってスクラップの温度が上昇し、溶解が
はじまる。 上記のＦｅＯは溶融状態でベッドコークス上に−〇 − 滴り落ち、そこでＣによる直接還元を受（プてＦｅに戻
り、酸化されずに溶解したＦｅとともに、ベッドコーク
スの空隙をみたした溶融鉄８となる。 ベッドコークスの消耗をなるべく遅くして長時間存在さ
せることにより、上記したＦｅＯの直接還元が有利に進
み、溶解歩留りが高くできる。 いずれの炭素源の酸化にせよ、生成したＣＯガスは充填
されたスクラップの層内で未反応の０２によりＣＯ２に
二次燃焼し、その発熱が溶解を促進する。 リアクターを出る高温の排ガスは、まだＣＯを含んでい
るから、いったん燃焼塔２２にとり出し、空気を加えて
それを燃焼させ、いっそう温度を高めて予熱室２１へ導
く。 予熱室２１には、上部のｆｉ２３を開いて投入し
た連装スクラップ４Ｂと連装炭素質材料５Ｂとの混合物
があり、リアクターとの間を分けるダンパー２４により
保持されている。 この室を上方から下方へ通って熱交
換した排ガスは、ダクト２５により集塵装置へ導く。 予熱された混合物は、ダンパー２４を開いてリアクター
内へ連装する。 炭素質材料の補給は、図に示すように炉の上部に設けた
供給口１４を通して行なう。 この上部から補給する炭素質材料の意義は、とくにスク
ラップの溶断を促進することにある。 すなわち、スクラップを予熱して装入しても、その温度
は高々７００’Ｃで、上部羽口からの０２が触れても、
直ちに溶断するほどの温度にはならない。 補給した炭
素が存在すれば、これが０２により容易に着火して局部
的な高温をもたらし、スクラップを溶断するに至る。
このため、別に供給する炭素質材料は、比較的粒径の大
きいものが効果的である。 上記のようにして所要量の種湯が用意できれば、以後は
既知のリアクター製鉄法に従って溶融鉄の量を増大させ
て行く。 一定量に達したら、リアクターを傾動して出
湯口１５から出湯し、次の操業サイクルに移る。 【実施例］ 図面に示した構造のリアクターを使用して、底部にコー
クス１５０Ｋｇを充填し、その上に５Ｃ）ＯＫｇのスク
ラップを装入した。 このスクラップには、５０に９の
粒状炭を添加混合してあいた。 同様に、スクラップ５
００Ｋｇに粒状炭３５に！Ｊを混合したものを、予熱室
に入れておいた。 上部羽口から６Ｎｍ３／ｍｉｎ 、底部羽口から２Ｎｍ
／ｍｉｎの０２ガスを吹き込んだ。 約１０分後に第一次の連装を行ない、以後は８分間隔で
４回、合計５回の連装により３０００Ｋｙのスクラップ
を溶解した。 成績は次のとおりである。 溶解所要時間 ５５分間炭素原単
位（追加分とも＞ ９５Ｋｇ／ｃｈｔ酸素原単位
単位 １４７Ｎｍ３／ｃｈｔＦｅ歩留り
９６．７％熱効率 ５３
％ 【発明の効果］ 本発明の溶解開始方法によれば、他の溶解手段の助けを
借りることなく、リアクター製鉄法の実施に必要な種湯
が用意できる。 従って、操業に関する人的、設備的制
約を免れ、所望のとき何時でもリアクター製鉄が行なえ
る。
図面は本発明のリアクター製鉄にお（プる溶解開始方法
を説明するための、装置の主要部の縦断面図である。 １・・・リアクター １１・・・炉 体 １２・・・底部羽口 １３・・・上部羽口１４・
・・炭素質材料供給口 １５・・・出湯口 ２・・・予熱装置 ２１・・・予熱室 ２２・・・燃焼塔２３・・
・Ｍ ２４・・・ダンパー２５・・・ダ
クト ３・・・コークス ４Ａ、４Ｂ・・・スクラップ ５Ａ、５Ｂ・・・炭素質材料
を説明するための、装置の主要部の縦断面図である。 １・・・リアクター １１・・・炉 体 １２・・・底部羽口 １３・・・上部羽口１４・
・・炭素質材料供給口 １５・・・出湯口 ２・・・予熱装置 ２１・・・予熱室 ２２・・・燃焼塔２３・・
・Ｍ ２４・・・ダンパー２５・・・ダ
クト ３・・・コークス ４Ａ、４Ｂ・・・スクラップ ５Ａ、５Ｂ・・・炭素質材料
Claims (4)
- （１）種湯となる溶融鉄を収容した炉内にスクラップを
装入し、炭素質材料および酸素ガスを吹き込んでＣを燃
焼させ、その燃焼熱でスクラップを溶解して溶融鉄の量
を増大させることからなるリアクター製鉄において、操
業の開始に当り、炉底に粒状の炭素質材料を充填してベ
ッドを形成しておき、その上に炭素質材料を混合したス
クラップを装入し、炉の底部羽口および上部羽口から酸
素ガスを吹き込んでＣを燃焼させることによって、その
場で種湯を調製することを特徴とするリアクター製鉄に
おける溶解開始方法。 - （２）炉の上部から、スクラップ投入口とは別の供給口
を通して炭素質材料を供給して実施する請求項１の溶解
開始方法。 - （３）上部羽口および（または）底部羽口から微粉末状
の炭素質材料を吹き込んで実施する請求項１の溶解開始
方法。 - （４）スクラップとして炭素鋼またはステンレス鋼のス
クラップを使用する請求項１の溶解開始方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040296A JPH01215919A (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | リアクター製鉄における溶解開始方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63040296A JPH01215919A (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | リアクター製鉄における溶解開始方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01215919A true JPH01215919A (ja) | 1989-08-29 |
Family
ID=12576647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63040296A Pending JPH01215919A (ja) | 1988-02-23 | 1988-02-23 | リアクター製鉄における溶解開始方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01215919A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888458A (en) * | 1995-08-08 | 1999-03-30 | Nippon Sanso Corporation | Melting furnace of metals and melting method thereof |
| US6521017B1 (en) | 1997-02-06 | 2003-02-18 | Nippon Sanso Corporation | Method for melting metals |
-
1988
- 1988-02-23 JP JP63040296A patent/JPH01215919A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888458A (en) * | 1995-08-08 | 1999-03-30 | Nippon Sanso Corporation | Melting furnace of metals and melting method thereof |
| US6521017B1 (en) | 1997-02-06 | 2003-02-18 | Nippon Sanso Corporation | Method for melting metals |
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