JPH032933B2 - - Google Patents

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JPH032933B2
JPH032933B2 JP57197922A JP19792282A JPH032933B2 JP H032933 B2 JPH032933 B2 JP H032933B2 JP 57197922 A JP57197922 A JP 57197922A JP 19792282 A JP19792282 A JP 19792282A JP H032933 B2 JPH032933 B2 JP H032933B2
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JP
Japan
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furnace
chromium
oxygen
air
shaft furnace
Prior art date
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Application number
JP57197922A
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English (en)
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JPS5989750A (ja
Inventor
Zentaro Ishimori
Hideo Haga
Tatsuo Kyono
Yoshiaki Tamura
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.)
Japan Metals and Chemical Co Ltd
Original Assignee
Japan Metals and Chemical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Japan Metals and Chemical Co Ltd filed Critical Japan Metals and Chemical Co Ltd
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Publication of JPS5989750A publication Critical patent/JPS5989750A/ja
Publication of JPH032933B2 publication Critical patent/JPH032933B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はクロム鉱石の予備還元成型物を原料と
してシヤフト型製錬炉を用いて高炭素フエロクロ
ムを製造する方法に関するものであつて、従来法
に比較して高能率で、エネルギー消費が少なく、
設備費が安く、処理能力の大きい製錬方法の確立
を目的とするものである。 従来、高炭素フエロクロムの製造はクロム鉱石
を主原料として、還元反応、溶融などに必要なエ
ネルギーを電気で供給し、還元剤としてコークス
を使用するいわゆる電気炉製錬法が採用されてい
る。この電気炉製錬における高炭素フエロクロム
の製造においては、前記高炭素フエロクロム1t当
り約3750〜4000KWHの電力を消費するので、製
品コストに占める電力費が極めて大きく、製品コ
ストの上昇をやむなくしている。 この電気炉法においても、エネルギーコストの
低減を目的として高価な電気エネルギーの低減を
図るべく種々の検討が行なわれ、その結果クロム
鉱石を前処理した後、電気炉で処理する方法が提
案された。例えば、特公昭48−37885号はクロム
鉱石と炭素質還元剤を粉砕混合した後成型し、そ
の成型物を炭素質物質とともにロータリーキルン
に装入し、加熱還元してクロム鉱予備還元成型物
とし、この予備還元成型物を電気炉に装入して製
錬する方法がある。また、ほかにクロム鉱石を成
型し、焼成した焼結物を熱材の状態で電気炉に装
入して製錬する方法などがある。 しかし、クロムの製錬は鉄やマンガンに比較し
てクロムの融点が高いため1600℃以上の製錬温度
を必要とするので、最後は電気炉を用いて溶融製
錬を行わざるを得ず、前記クロム鉱予備還元成型
物を使用し、ロータリーキルンから約1000℃の温
度で直接電気炉に装入した場合は電力原単位が約
2000KWH/製品tとなる。このようにクロム鉱
石の前処理を行うことはエネルギー・コストの低
減に大きな効果を示したが、電気炉を使用するか
ぎりエネルギー・コストの低減には限度がある。 一方、欧米においては高炉を用いてフエロクロ
ムの製造が試みられているが、製造されているフ
エロクロムはクロム含有量が約10〜40%の比較的
融点が低いもので、いわゆる含クロム銑鉄と呼ば
れるものであり、また還元用および加熱用コーク
スの原単位が非常に大きく経済的な方法ではな
い。現在、前記高炉、またはシヤフト炉を用いて
鉄やマンガン系合金の製造が行われているが、ク
ロムの場合は上記の鉄やマンガンに比較して環元
しにくく、その還元反応は次式に示したように極
めて大きな吸熱反応である。 Cr2O32Cr+3/2O2−△H298 =270.0Kcal/mol FeOFe+1/2O2−△H298 =63.0Kcal/mol MnOMn+1/2O2−△H298 =92.0Kcal/mol したがつて、クロムの製錬は反応条件が極めて
きびしく、さらに前述のように高温を必要とする
ことから高炉あるいはシヤフト炉を用いて高クロ
ム含有フエロクロムの製造を不可能にしていた。 本発明者は、上記のことについて詳細に検討し
た結果、現在電気炉製錬法に使用しているクロム
鉱予備還元成型物を用いてクロムの還元反応によ
る吸熱を減少させること、さらにシヤフト炉に加
熱空気またはさらにそれを酸素富化して供給する
ことによつて、シヤフト型製錬炉でクロム含有率
50%以上の高炭素フエロクロムを効率よく製造出
来ることを知見し、本発明を完成した。 本発明は、電気炉を使用せずにクロム含有率50
%以上の高炭素フエロクロムをエネルギー消費量
が少なく、かつ能率良く工業的に製造する方法を
確立することを目的とし、シヤフト型製錬炉を用
いて高炭素フエロクロムを製造する方法を提供す
るものである。 すなわち、本発明はクロム鉱石から高炭素フエ
ロクロムを製錬するにあたり、クロム還元率30%
以上、鉄還元率50%以上のクロム鉱予備還元成型
物、ならびに所要の造滓剤、還元用および加熱用
コークスとともにシヤフト炉に装入し、前記シヤ
フト炉に予熱した空気あるいは予熱した酸素富化
空気を供給して製錬することを特徴とする高炭素
フエロクロムの製造法である。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明を実施するために使用される装置は熱風
キユポラ、低型竪炉、小型高炉などを含むシヤフ
ト型製錬炉である。従来鉄製錬などに用いられて
いる高炉などを使用する場合はシヤフト部の高さ
を低くするなどの若干の改造を行なえば強度の低
い低品位のコークスも使用可能となるので経済的
効果が大きい。 つぎに本発明方法に使用されるクロム鉱石は予
備還元成型物であつて、クロム還元率30%以上、
鉄還元率50%以上を有するものである。クロム鉱
予備還元成型物は現在電気炉製錬による高炭素フ
エロクロムの製造に供するため工業的に生産され
ており、クロム鉱石と炭素質還元剤を粉砕混合し
た後、成型し、その成型物をロータリーキルンに
炭材とともに装入し、加熱還元して生産してい
る。本発明において、前記クロム鉱予備還元成型
物の還元率がクロム30%以下、鉄50%以下の場合
は、シヤフト炉内での還元反応吸熱量を低減させ
る効果が小さく、温度不足となり、その結果、シ
ヤフト炉からの出湯状態が不安定となり、さらに
メタルとスラグの分離も悪くなり、正常な操業が
出来なくなるため、クロム鉱予備還元成型物はク
ロム還元率30%以上、鉄還元率50%以上のものを
使用する必要がある。 主原料として前記クロム予備還元成型物にスク
ラツプ、銑鉄などの鉄源を混合して使用すること
ができる。鉄スクラツプはシヤフト型製錬炉に供
給されると浸炭し、銑鉄となるので溶解性が良
く、高炭素フエロクロムの生産量が増大する。 前記予備還元成型物と造滓剤の混合物および加
熱還元用炭材をシヤフト炉の炉頂部から炉内に装
入する。この際、前記混合物と前記炭材を交互に
層状に装入するのが好適である。 造滓剤としては、前記クロム鉱予備還元成型物
中のSiO2、Al2O3、MgOなどの脈石成分含有量
によつて変わるが、通常適当にサイジングされた
珪石、石灰石、生石灰、蛇紋岩などが使われる。 加熱還元用炭材としては、治金用コークスはも
とより、圧壊強度の低い軟弱コークス、サイズの
小さい小塊コークス、オイルコークスおよび木炭
などが使用でき、通常高炉に使用されているよう
な高強度のコークスのみを使用する必要はない。 本発明方法の操業は、まずシヤフト型製錬炉の
炉底にあらかじめベツドコークスを装入してお
き、空気などを送風してこのコークスの一部を燃
焼させて炉内温度を上昇させ、所定の温度に到達
した後、上記原料を装入して行なわれる。 操業継続中にシヤフト型製錬炉の羽口から吹き
込む空気の量は、前記羽口面炉内断面積1m2あた
り酸素量として20〜80Nm3/minとする必要があ
り、さらに空気を使用する場合は600℃以上に予
熱する必要がある。 前記空気量が、羽口面炉内断面積1m2あたり酸
素量として20Nm3/min以下では発熱量が少ない
ため温度不足となり操業不可能となる。また前記
酸素量で80Nm3/min以上の場合はそれに相当す
る加熱用コークスを必要とするためコークス原単
位が大きくなり、原価高となる。したがつて前記
空気量はシヤフト型製錬炉の羽口面炉内断面積1
m2あたり酸素量として20〜80Nm3/minの範囲内
とする必要があり、シヤフト炉内の温度状況によ
り適宜調整する。 また前記空気の予熱温度を600℃以上としたの
は本発明方法を実施するために必要な高温操業を
保持するためである。すなわち、羽口付近でコー
クスを燃焼させ、前記クロム鉱予備還元成型物を
迅速に溶解し、未還元の酸化クロムとコークスと
の反応を迅速に行わしめ、かつメタルとスラグの
温度を1600℃以上に保持して、出湯ならびにスラ
グとメタルの分離を容易にするためである。前記
予熱温度が600℃以下になると高炭素フエロクロ
ムの製練に必要な高温を得られなくなり、操業が
不可能となるため、空気の予熱温度は600℃以上
とした。 さらに、前記シヤフト炉の羽口より吹き込む空
気に酸素を混合していわゆる酸素富化空気として
吹き込むこともできる。この酸素富化空気の場合
にも、前述した装入酸素必要量は大きく変らない
ので、羽口より吹き込む全風量が減少し、それに
伴なつて排出ガス量も減少する。このことは吹き
込み空気の加熱に要する熱量および排出ガスの持
ち去る熱量が少なくなることであり、前記酸素富
化空気の予熱温度を低下させることができる。こ
の酸素富化空気の場合でも吹き込みガスの予熱温
度が200℃以下では熱量不足をきたし、操業がむ
ずかしくなる。 つぎに本発明方法においては、クロム鉱予備還
元成型物をロータリーキルンから取り出した後、
熱材のまま、または冷却した状態で使用するこ
と、シヤフト型製錬炉から発生する排ガスの熱を
利用して原料を予熱することは状況に応じて適宜
変更して採用することができ、これらは何れも本
発明の範囲に含まれるものである。 つぎに本発明を実施例について説明する。 実施例 1 使用したクロム鉱予備還元成型物は、現在電気
炉法に使用するために生産されている通常の方法
によつて製造されたものである。例えば、特公昭
48−37885号に示される方法で、クロム鉱石と炭
素質還元剤を粉砕し、それにベントナイトおよび
有機質バインダーを加えて混合した後造粒乾燥し
てロータリーキルンで約1350℃の温度で加熱還元
したものである。その成分組成は第1表に示した
とうりクロム還元率58.2%、鉄還元率93.7%のも
のである。他の使用原料の成分組成を第1表にと
もに示した。
【表】
【表】 使用したシヤフト炉型製錬炉は羽口面内径550
mm、有効高さ2750mm、羽口比14.5の熱風キユポラ
である。 前記熱風キユポラにあらかじめベツドコークス
を装入し、800℃に予熱した空気を吹き込み前記
コークスを燃焼させて炉内を昇温した。その炉内
に前記クロム鉱予備還元成型物、珪石および生石
灰の混合原料を装入し、次にコークスを装入、こ
の後交互に両原料を層状に炉内に装入した。操業
に際して炉内に吹き込む空気は780℃〜800℃に予
熱し、45Nm3/minの流量で羽口より送風した。
以上のような操業を続けた結果、1時間当り高炭
素フエロクロム0.87tおよびスラグ0.81tが得られ
た。その成分組成を第2表に示した。
【表】 前記高炭素フエロクロムおよびスラグの出湯時
の給湯温度は約1650℃であり、炉頂からの排出ガ
スの温度は550℃〜600℃であつた。なお、この排
出ガスは吹き込み空気の予熱に利用した。 上記実験によつて得られた高炭素フエロクロム
1t当りの原料原単位は第3表に示したが、クロム
収率は94.6%となり、従来の電気炉法に優るもの
であつた。
【表】 第3表に示したコークス原単位から、同じくク
ロム鉱予備還元成型物を用いた従来の電気炉法と
エネルギー消費を比較すると、エネルギー原単位
で15%の低減となり、さらに電力の代りにコーク
スを使用しているため、エネルギーコストではよ
り以上に大きな低減が可能となつた。 実施例 2 クロム鉱予備還元成型物をロータリーキルンか
ら排出した高温のものを冷却せずに直ちに使用し
(熱風キユポラへの装入温度約800℃)、実施例1
に示されたと同様の方法で操業した。その結果操
業1時間当り高炭素フエロクロムとして0.95t製
造され、生産性において約10%向上した。 実施例 3 使用原料として、クロム還元率30.2%、鉄還元
率55.2%のクロム鉱予備還元成型物と他の原料は
第1表に示したものを使用し、吹き込み空気の予
熱温度を600℃、吹き込み空気量を41Nm3/min
として、実施例1と同じ設備、同じ操業手順で製
錬した。 その結果、操業1時間当りの出湯量は高炭素フ
エロクロム0.78t、スラグ0.75tであり、出湯時の
溶湯温度は1600℃程度であつて、出湯後のメタル
とスラグの分離作業のできる温度の限界であつ
た。また、クロム収率は約90%に低下し、コーク
ス原単位は760Kgに増加した。なお、得られた高
炭素フエロクロムとスラグの成分組成は第4表に
示した。
【表】 実施例 4 実施例3と同じ原料および同じ操業条件で、炉
の羽口から吹き込む空気に酸素を10%混合して酸
素富化空気を送風した。その結果、前記酸素富化
空気の予熱温度を420℃まで低下させることが可
能であり、ほぼ同じ結果が得られた。 以上の結果から明らかなごとく、本発明方法に
よれば、高炭素フエロクロム製造のエネルギー原
単位およびエネルギーコストの低減が可能とな
り、さらに生産性が高く、従来の電気炉を用いる
高炭素フエロクロムの製錬方法に比較して非常に
優れた方法である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クロム鉱石から高炭素フエロクロムを製錬す
    るにあたり、クロム環元率30%以上、鉄還元率50
    %以上のクロム鉱予備還元成型物、ならびに所要
    の造滓剤、還元用および加熱用コークスとともに
    シヤフト炉に装入し、前記シヤフト炉に予熱した
    空気あるいは予熱した酸素富化空気を供給して製
    錬することを特徴とする高炭素フエロクロムの製
    造法。 2 前記シヤフト炉に供給する前記空気あるいは
    前記酸素富化空気中の酸素量が、前記シヤフト炉
    の羽口面炉内断面積1m2あたり20〜80Nm3/min
    の範囲内であることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項に記載の製造法。 3 前記シヤフト炉に供給する前記空気の予熱温
    度を600℃以上とすることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項あるいは第2項に記載の製造法。 4 前記シヤフト炉に供給する前記酸素富化空気
    の予熱温度を200℃以上とすることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項あるいは第2項に記載の製
    造法。 5 原料として前記予備還元成型物に鉄源を混合
    して使用することを特徴とする特許請求の範囲第
    1〜4項に記載の製造法。
JP57197922A 1982-11-11 1982-11-11 高炭素フエロクロムの製造法 Granted JPS5989750A (ja)

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JP57197922A JPS5989750A (ja) 1982-11-11 1982-11-11 高炭素フエロクロムの製造法

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JPS5989750A JPS5989750A (ja) 1984-05-24
JPH032933B2 true JPH032933B2 (ja) 1991-01-17

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4965780A (en) * 1987-08-12 1990-10-23 Digital Equipment Corporation Magneto-optical data recording device using a wavelength and polarization-sensitive splitter
FR2835000B1 (fr) * 2002-01-21 2004-11-05 Delachaux Sa Procede de fabrication d'elements metalliques au moyen d'un creuset

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6023182B2 (ja) * 1979-12-01 1985-06-06 新日本製鐵株式会社 中炭素高クロム溶湯の溶製方法

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JPS5989750A (ja) 1984-05-24

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