JPH062892B2 - 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 - Google Patents
粉状鉱石からの溶融金属製造方法Info
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- JPH062892B2 JPH062892B2 JP7045786A JP7045786A JPH062892B2 JP H062892 B2 JPH062892 B2 JP H062892B2 JP 7045786 A JP7045786 A JP 7045786A JP 7045786 A JP7045786 A JP 7045786A JP H062892 B2 JPH062892 B2 JP H062892B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/0006—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state
- C21B13/0013—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes obtaining iron or steel in a molten state introduction of iron oxide into a bath of molten iron containing a carbon reductant
- C21B13/002—Reduction of iron ores by passing through a heated column of carbon
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、金属酸化物を含有する粉状鉱石からの溶融金
属製造方法に関する。
属製造方法に関する。
鉄鉱石その他の金属鉱石資源は粉鉱石が多くなり、今後
益々粉鉱石の割合が増加する傾向にある。特に低品位鉱
石の品位を向上させるために、浮選、磁選などの選鉱が
行われ、粉鉱の比率が増加することが予想される。粉鉱
石を塊成化した後、これを還元して溶融金属を得る方法
は塊成化のためのコストが必要であるため、粉状鉱石を
塊成化することなくそのまま流動層を用いて還元する方
法および装置が開発されている。
益々粉鉱石の割合が増加する傾向にある。特に低品位鉱
石の品位を向上させるために、浮選、磁選などの選鉱が
行われ、粉鉱の比率が増加することが予想される。粉鉱
石を塊成化した後、これを還元して溶融金属を得る方法
は塊成化のためのコストが必要であるため、粉状鉱石を
塊成化することなくそのまま流動層を用いて還元する方
法および装置が開発されている。
本発明者らはさきに特願昭６０−１９３９１４においえ
竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層とその上方に
炭素系固体還元剤の流動層とを維持し、粉状鉱石を酸素
含有気体と共に流動層に装入し、酸素含有気体を炭素系
固体還元剤の充填層に吹込み、粉状鉱石を溶融還元する
溶融金属製造方法を提案した。
竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層とその上方に
炭素系固体還元剤の流動層とを維持し、粉状鉱石を酸素
含有気体と共に流動層に装入し、酸素含有気体を炭素系
固体還元剤の充填層に吹込み、粉状鉱石を溶融還元する
溶融金属製造方法を提案した。
このような竪型炉の溶融還元能力をさらに向上し、炭素
系固体還元剤層を安定させ、操業の安定を図るために
は、炭素系固体還元剤充填層と炭素系固体還元剤流動層
の層高をそれぞれ適切に保持しなければならない。
系固体還元剤層を安定させ、操業の安定を図るために
は、炭素系固体還元剤充填層と炭素系固体還元剤流動層
の層高をそれぞれ適切に保持しなければならない。
層高を決めるための理論すなわちガス分布、溶融還元能
力、炭素系固体還元剤の流動化の理論的解明や実際操業
の経験歴史が少なく、どう決めれば良いのかは、大きさ
の変わる炉で都度行って見なければわからなかった。従
ってスケールアップにともなう設備構造、生産性の予測
確度を向上させる必要がある。
力、炭素系固体還元剤の流動化の理論的解明や実際操業
の経験歴史が少なく、どう決めれば良いのかは、大きさ
の変わる炉で都度行って見なければわからなかった。従
ってスケールアップにともなう設備構造、生産性の予測
確度を向上させる必要がある。
本発明は、金属酸化物を含有する粉状鉱石を竪型還元炉
を用いて炭素系固体還元剤と酸素含有ガスにより粉状鉱
石を溶融還元する場合に、炭素系固体還元剤の流動層と
充填層の保持すべき層高を規定し、流動層と充填層を安
定的に維持することにより、粉状鉱石の溶融還元を安定
化することを目的とする。
を用いて炭素系固体還元剤と酸素含有ガスにより粉状鉱
石を溶融還元する場合に、炭素系固体還元剤の流動層と
充填層の保持すべき層高を規定し、流動層と充填層を安
定的に維持することにより、粉状鉱石の溶融還元を安定
化することを目的とする。
本発明は、竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層と
その上方に流動層とを維持する溶融金属製造方法におい
て、炭素系固体還元剤の充填層の層高と炭素系固体還元
剤の流動層の層高を下記の（１），（２）式で求められ
る層高に制御し操業することを特徴とする。
その上方に流動層とを維持する溶融金属製造方法におい
て、炭素系固体還元剤の充填層の層高と炭素系固体還元
剤の流動層の層高を下記の（１），（２）式で求められ
る層高に制御し操業することを特徴とする。
1/2Ｄ＜Ｈ１＜２Ｄ ……（１） 1/3Ｄ＜Ｈ２＜２Ｄ ……（２） ただし、 Ｈ１：羽口レベルより上方の炭素系固体還元剤充填層高
（ｍ） Ｈ２：炭素系固体還元剤炭素系固体還元剤流動層の層高
（ｍ） Ｄ：羽口レベルの炉内径（ｍ） 〔作用〕 本発明の構成およびその作用を図面を参照しながら詳細
に説明する。
（ｍ） Ｈ２：炭素系固体還元剤炭素系固体還元剤流動層の層高
（ｍ） Ｄ：羽口レベルの炉内径（ｍ） 〔作用〕 本発明の構成およびその作用を図面を参照しながら詳細
に説明する。
第２図は本発明の適用される溶融還元炉の（ａ）縦断面
図、（ｂ）そのＢ−Ｂ矢視図を示すものである。
図、（ｂ）そのＢ−Ｂ矢視図を示すものである。
竪型の溶融還元炉１は、図示しない炭素系固体還元剤供
給装置から炭素系固体還元剤を供給され、炉内下部に炭
素系固体還元剤の充填層２を形成し、その上方の炉内に
炭素系固体還元剤の流動層３を形成する。
給装置から炭素系固体還元剤を供給され、炉内下部に炭
素系固体還元剤の充填層２を形成し、その上方の炉内に
炭素系固体還元剤の流動層３を形成する。
鉱石吹込口４は鉱石吹込バーナであって、上記流動層３
内に粉状鉱石５をフラックスと共に酸素含有ガスに同伴
させて吹込む。
内に粉状鉱石５をフラックスと共に酸素含有ガスに同伴
させて吹込む。
下段羽口６は炭素系固体還元剤充填層２内に酸素含有ガ
ス７を吹込み、炭素系固体還元剤を燃焼させて溶融還元
を行う。このガスは充填層２を通って上昇流となり流動
層の流動化ガスとして作用する。
ス７を吹込み、炭素系固体還元剤を燃焼させて溶融還元
を行う。このガスは充填層２を通って上昇流となり流動
層の流動化ガスとして作用する。
流動層３に吹き込まれた粉状鉱石５は流動層３および充
填層２を通って溶融還元されて炉底に達し、炉底には溶
融金属８、溶融スラグ９が溜まり出湯口１０から排出す
る。下段羽口６から充填層２の上端までの鉛直距離をＨ
１、その上方に形成される流動層３の層高をＨ２とし、
炉内径をＤとしたとき、第１図に斜線を施した領域で示
すように 1/2Ｄ＜Ｈ１＜２Ｄ ……（１） 1/3Ｄ＜Ｈ２＜２Ｄ ……（２） の両式を満足する領域で経済的かつ安定的に操業をする
ことができる。
填層２を通って溶融還元されて炉底に達し、炉底には溶
融金属８、溶融スラグ９が溜まり出湯口１０から排出す
る。下段羽口６から充填層２の上端までの鉛直距離をＨ
１、その上方に形成される流動層３の層高をＨ２とし、
炉内径をＤとしたとき、第１図に斜線を施した領域で示
すように 1/2Ｄ＜Ｈ１＜２Ｄ ……（１） 1/3Ｄ＜Ｈ２＜２Ｄ ……（２） の両式を満足する領域で経済的かつ安定的に操業をする
ことができる。
層高Ｈ１が２Ｄ以上のときは、炉况は安定するが炉高が
高くなることにより設備費が大となり経済的でない。層
高Ｈ１が1/2Ｄ以下では流動化ガスの分散が不均一とな
り流動層が不安定となる。
高くなることにより設備費が大となり経済的でない。層
高Ｈ１が1/2Ｄ以下では流動化ガスの分散が不均一とな
り流動層が不安定となる。
層高Ｈ２が1/3Ｄ以下では、流動層の層高が低過ぎ吹抜
けを生ずるので流動層の安定性に欠け、また層高Ｈ２が
２Ｄ以上では、流動層の層高が高すぎて、炭材の流動が
不均一になり、温度不均一となり、また、流動化動力が
大となって好ましくない。
けを生ずるので流動層の安定性に欠け、また層高Ｈ２が
２Ｄ以上では、流動層の層高が高すぎて、炭材の流動が
不均一になり、温度不均一となり、また、流動化動力が
大となって好ましくない。
層高Ｈ１，Ｈ２は、炉の高さ方向の圧力分布を測定する
ことにより、容易に知ることができ、層高Ｈ１，Ｈ２の
制御は、炉頂から、溶融還元炉内に供給する炭素系固体
還元剤の量、粒度を炉操業条件に合わせて供給するかま
たは炭素系固体還元剤の粒度に合わせて装入鉱石量、酸
素含有ガス吹込量を調整することにより制御することが
できる。
ことにより、容易に知ることができ、層高Ｈ１，Ｈ２の
制御は、炉頂から、溶融還元炉内に供給する炭素系固体
還元剤の量、粒度を炉操業条件に合わせて供給するかま
たは炭素系固体還元剤の粒度に合わせて装入鉱石量、酸
素含有ガス吹込量を調整することにより制御することが
できる。
第２図に示す溶融還元炉を用いて本発明によって溶融金
属の製造を行った。その結果を次に示す。
属の製造を行った。その結果を次に示す。
１）溶融還元炉 炉径Ｄ：１．２ｍφ 炉高：６．５ｍ ２）粉状鉄鉱石 銘柄：ＭＢＲ−ＰＢ 粒径：主に−１５０メッシュ ３）供給炭素系固体還元剤 種類：高炉用コークス 粒径：０．５〜２０mm 供給量：１０２５kg／Ｈ ４）竪型還元炉への吹込気体 種類：酸素 ５）銑鉄生産量：１２ｔ／日 以上の条件下で溶融還元炉内の炭素系固体還元剤の層高
を次のように変化させて操業した。
を次のように変化させて操業した。
炭素系固体還元剤充填層高Ｈ１：０．６〜３．０ｍ 炭素系固体還元剤流動層Ｈ２：０．４〜３．０ｍ その結果、第１図に示すように安定域を得た。特に、 Ｈ１／Ｄ＝１．３ Ｈ２／Ｄ＝１．５ 近傍で最適安定操業が得られた。
本発明によれば溶融還元炉の安定操業が可能となり、炉
径（設備の大きさ）が変った場合の設備設計や運転計画
の確度が向上した。
径（設備の大きさ）が変った場合の設備設計や運転計画
の確度が向上した。
第１図は本発明の安定域を示すグラフ、第２図（ａ）は
本発明方法の適用される竪型還元炉の概略縦断面図、
（ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視図である。 １……溶融還元炉 ２……充填層 ３……流動層 ４……鉱石吹込口 ５……粉状鉱石 ６……下段羽口 ７……酸素含有ガス ８……溶融金属 ９……溶融スラグ １０……出湯口
本発明方法の適用される竪型還元炉の概略縦断面図、
（ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視図である。 １……溶融還元炉 ２……充填層 ３……流動層 ４……鉱石吹込口 ５……粉状鉱石 ６……下段羽口 ７……酸素含有ガス ８……溶融金属 ９……溶融スラグ １０……出湯口
フロントページの続き (72)発明者 井川 勝利 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 佐藤 和彦 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭60−45682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56537（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】竪型還元炉内に炭素系固体還元剤の充填層
とその上方に流動層とを維持し、金属酸化物を含有する
粉状鉱石を溶融還元する溶融金属製造方法において、炭
素系固体還元剤の充填層の層高と炭素系固体還元剤の流
動層の層高を下記の式で求められる層高に制御して操業
することを特徴とする粉状鉱石からの溶融金属製造方
法。 記 1/2Ｄ＜Ｈ１＜２Ｄ ……（１） 1/3Ｄ＜Ｈ２＜２Ｄ ……（２） ただし、 Ｈ１：羽口レベルより上方の炭素系固体還元剤充填層高
（ｍ） Ｈ２：炭素系固体還元剤流動層の層高（ｍ） Ｄ：羽口レベルの炉内径（ｍ）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045786A JPH062892B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045786A JPH062892B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62227016A JPS62227016A (ja) | 1987-10-06 |
| JPH062892B2 true JPH062892B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13432060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7045786A Expired - Lifetime JPH062892B2 (ja) | 1986-03-28 | 1986-03-28 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062892B2 (ja) |
-
1986
- 1986-03-28 JP JP7045786A patent/JPH062892B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62227016A (ja) | 1987-10-06 |
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