JPH062894B2 - 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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- JPH062894B2 JPH062894B2 JP61073888A JP7388886A JPH062894B2 JP H062894 B2 JPH062894 B2 JP H062894B2 JP 61073888 A JP61073888 A JP 61073888A JP 7388886 A JP7388886 A JP 7388886A JP H062894 B2 JPH062894 B2 JP H062894B2
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- carbon
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-
- 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B2100/00—Handling of exhaust gases produced during the manufacture of iron or steel
- C21B2100/40—Gas purification of exhaust gases to be recirculated or used in other metallurgical processes
- C21B2100/44—Removing particles, e.g. by scrubbing, dedusting
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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、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、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において
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。
このような技術においては、 （１）従来は、その操業時の炉内温度、圧力、ガス流量
などの炉内条件から炉内の実際ガス流量を計算し、終端
速度Ｕｔ（粒子が系外に飛びだすガス流速）のｎ倍相当
のガス流速に対応する炭素系固体還元剤粒径以上のもの
を炉内に装入していた。この粒径より小さい篩下の留分
は未利用であった。
などの炉内条件から炉内の実際ガス流量を計算し、終端
速度Ｕｔ（粒子が系外に飛びだすガス流速）のｎ倍相当
のガス流速に対応する炭素系固体還元剤粒径以上のもの
を炉内に装入していた。この粒径より小さい篩下の留分
は未利用であった。
（２）発生または入手した炭素系固体還元剤は微粉を含
めて全量を炉内に装入していた。従って微粉は排ガスと
ともに飛散し、その顕熱を有効利用することは困難であ
った。
めて全量を炉内に装入していた。従って微粉は排ガスと
ともに飛散し、その顕熱を有効利用することは困難であ
った。
本発明は、金属酸化物を含有する粉状鉱石を塊成化する
ことなく、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プロセスにおい
て、炭素系固体還元剤の使用粒径範囲を拡大して炭素系
固体還元剤の使用歩留を向上することを目的とする。
ことなく、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プロセスにおい
て、炭素系固体還元剤の使用粒径範囲を拡大して炭素系
固体還元剤の使用歩留を向上することを目的とする。
また、充填層に滞留する粗粒炭素系固体還元剤と流動層
に滞留する細粒炭素系固体還元剤のそれぞれの滞留量
と、石炭乾留炉で発生するチャーや前工程で発生する炭
材の粒度の分布のバランスをとって操業する必要があ
る。
に滞留する細粒炭素系固体還元剤のそれぞれの滞留量
と、石炭乾留炉で発生するチャーや前工程で発生する炭
材の粒度の分布のバランスをとって操業する必要があ
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
その上方に炭素系固体還元剤の流動層とを維持し、円周
方向複数箇所に設けられた羽口から酸素含有気体を炭素
系固体還元剤の充填層に吹込み、金属酸化物を含有する
粉状鉱石を酸素含有気体と共に流動層に装入して、溶融
還元する溶融金属製造方法において、竪型還元炉に装入
する炭素系固体還元剤を、炉頂からは温度、圧力、ガス
流速および固体（炭素系固体還元剤）の見掛密度、ガス
の密度、粘性係数から計算される終端速度相当径の２倍
以上の粒径の炭素系固体還元剤を混入し、終端速度相当
径の２倍未満の粒径の炭素系固体還元剤を、炉頂から装
入される炭素系固体還元剤の粒径分布に応じて、固体還
元剤の流動層など固体還元剤の充填層に分配装入するこ
とを問題解決の手段とする。
その上方に炭素系固体還元剤の流動層とを維持し、円周
方向複数箇所に設けられた羽口から酸素含有気体を炭素
系固体還元剤の充填層に吹込み、金属酸化物を含有する
粉状鉱石を酸素含有気体と共に流動層に装入して、溶融
還元する溶融金属製造方法において、竪型還元炉に装入
する炭素系固体還元剤を、炉頂からは温度、圧力、ガス
流速および固体（炭素系固体還元剤）の見掛密度、ガス
の密度、粘性係数から計算される終端速度相当径の２倍
以上の粒径の炭素系固体還元剤を混入し、終端速度相当
径の２倍未満の粒径の炭素系固体還元剤を、炉頂から装
入される炭素系固体還元剤の粒径分布に応じて、固体還
元剤の流動層など固体還元剤の充填層に分配装入するこ
とを問題解決の手段とする。
本発明では炭素系固体還元剤のうち、終端速度Ｕｔ相当
径の２倍以上の粒径の炭素系固体還元剤を溶融還元炉の
炉頂から装入すると共にこの炉頂から装入する炭素系固
体還元剤の粒度分布に応じて、相当径の２倍未満の炭素
系固体還元剤を粉状鉱石吹込羽口（上段羽口）または炭
素系固体還元剤充填層吹込羽口（下段羽口）から吹込
む。この吹込に当ってその上、下段羽口からのそれぞれ
の吹込量配分は、炉頂から装入する炭素系固体還元剤の
粒度によって定める。
径の２倍以上の粒径の炭素系固体還元剤を溶融還元炉の
炉頂から装入すると共にこの炉頂から装入する炭素系固
体還元剤の粒度分布に応じて、相当径の２倍未満の炭素
系固体還元剤を粉状鉱石吹込羽口（上段羽口）または炭
素系固体還元剤充填層吹込羽口（下段羽口）から吹込
む。この吹込に当ってその上、下段羽口からのそれぞれ
の吹込量配分は、炉頂から装入する炭素系固体還元剤の
粒度によって定める。
充填層に吹込羽口から吹込まれた微粉炭素系固体還元剤
は酸素によって燃焼し、その燃焼に消費された酸素分だ
け粗粒炭素系固体還元剤の燃焼量を削減する。
は酸素によって燃焼し、その燃焼に消費された酸素分だ
け粗粒炭素系固体還元剤の燃焼量を削減する。
粉状鉱石吹込羽口から吹込まれた炭素系固体還元剤は酸
素により燃焼し高温粒となり、同伴して吹込まれる鉱石
が溶融して吹込炭素系固体還元剤の表面に溶着するの
で、溶融還元が促進されると共に炭素系固体還元剤が有
効利用され、炭素系固体還元剤原単位が向上する。
素により燃焼し高温粒となり、同伴して吹込まれる鉱石
が溶融して吹込炭素系固体還元剤の表面に溶着するの
で、溶融還元が促進されると共に炭素系固体還元剤が有
効利用され、炭素系固体還元剤原単位が向上する。
このように微粒炭素系固体還元剤を上、下段羽口から吹
込むことにより、従来、流動層から飛散してしまう炭素
系固体還元剤分や、上方から装入することが適当でなか
った炭素系固体還元剤を有効に利用できると共に、粗粒
炭素系固体還元剤の粉径分布に応じて、下段羽口に吹込
む微粉炭素系固体還元剤を増減することにより、炭素系
固体還元剤充填層の降下速度を調節することができ、充
填層の層高を適切に範囲に制御することが容易にでき、
炉の安定操業をすることができる。
込むことにより、従来、流動層から飛散してしまう炭素
系固体還元剤分や、上方から装入することが適当でなか
った炭素系固体還元剤を有効に利用できると共に、粗粒
炭素系固体還元剤の粉径分布に応じて、下段羽口に吹込
む微粉炭素系固体還元剤を増減することにより、炭素系
固体還元剤充填層の降下速度を調節することができ、充
填層の層高を適切に範囲に制御することが容易にでき、
炉の安定操業をすることができる。
なお終端速度相当径は温度、圧力、ガス流速、固体（炭
素系固体還元剤）の見掛密度、ガスの密度、粘性係数を
用いてAllenの式およびNewtonの式から計算することが
できる。
素系固体還元剤）の見掛密度、ガスの密度、粘性係数を
用いてAllenの式およびNewtonの式から計算することが
できる。
第１図に示す溶融還元システムを用いて本発明方法を実
施した。
施した。
溶融還元炉６には炭素系固体還元剤予備処理炉１４から
炭素系固体還元剤を供給して、還元炉６内に充填層４と
流動層５を形成する。還元炉６の下段羽口３から酸素含
有気体２を充填層４中に吹込み、この気体によって充填
層４内の固体還元剤を燃焼させると共に、この気体は充
填層４の上方に流動層５を形成する流動化ガスとして作
用する。流動層５には鉱石予備処理炉１６で流動予備還
元された粉状鉱石を粉状鉱石装入口（上段羽口）８から
装入する。この鉱石は流動層内で溶融して充填層４を通
って炉底に滴下し、その滴下過程において溶融還元さ
れ、溶融金属１０、溶融スラグ１１となって炉底に溜ま
り、出銑口１２から排出される。
炭素系固体還元剤を供給して、還元炉６内に充填層４と
流動層５を形成する。還元炉６の下段羽口３から酸素含
有気体２を充填層４中に吹込み、この気体によって充填
層４内の固体還元剤を燃焼させると共に、この気体は充
填層４の上方に流動層５を形成する流動化ガスとして作
用する。流動層５には鉱石予備処理炉１６で流動予備還
元された粉状鉱石を粉状鉱石装入口（上段羽口）８から
装入する。この鉱石は流動層内で溶融して充填層４を通
って炉底に滴下し、その滴下過程において溶融還元さ
れ、溶融金属１０、溶融スラグ１１となって炉底に溜ま
り、出銑口１２から排出される。
溶融還元炉６から排出された排ガス１３は鉱石予備処理
１６の還元ガスとして、また炭素系固体還元剤予備処理
炉１４の乾留ガスとして利用される。
１６の還元ガスとして、また炭素系固体還元剤予備処理
炉１４の乾留ガスとして利用される。
以上のシステムにおいて、実施例は、炭素系固体還元剤
予備処理炉から排出された炭素系固体還元剤を粗粒と細
粒に分別し、粗粒１５は還元炉６の上方から炉内に挿入
し、細粒１５ａは粗粒とは別に上段羽口８、下段羽口３
から吹込まれる。
予備処理炉から排出された炭素系固体還元剤を粗粒と細
粒に分別し、粗粒１５は還元炉６の上方から炉内に挿入
し、細粒１５ａは粗粒とは別に上段羽口８、下段羽口３
から吹込まれる。
上段羽口８と下段羽口３からそれぞれ吹込まれる微粉炭
素系固体還元剤の量は粗粒炭素系固体還元剤１５の粒度
分布に応じて吹込量を定めてそれぞれ吹込まれる。
素系固体還元剤の量は粗粒炭素系固体還元剤１５の粒度
分布に応じて吹込量を定めてそれぞれ吹込まれる。
本発明による溶融金属の製造を炉径１．２ｍの還元炉で
行った結果を次に示す。
行った結果を次に示す。
実施例１ １）粉状鉄鉱石 銘柄：ＭＢＲ−ＰＢ 粒径：主に１５０メッシュ以下 ２）供給炭素系固体還元剤 種類：高炉用コークス 粒径：粒径分布 ２０〜１０mm ３４％ １０〜５mm ２７％ ５〜１mm ２４％ −１mm １５％ （終端速度相当径０．５mm） 炉頂装入分 ２０〜１mm 羽口吹込分 １mm未満 供給量：１０４０kg／Ｈ 流動層吹込：９５kg／Ｈ （全装入量の９．１％） 充填層吹込：６１kg／Ｈ （全装入量の５．９％） ３）銑鉄生産量：１１．８ｔ／日 実施例２ １）粉状鉄鉱石 銘柄：ＭＢＲ−ＰＢ 粒径：主に１５０メッシュ以下 ２）供給炭素系固体還元剤 種類：高炉用コークス 粒径：粒径分布 ２０〜１０mm ２８％ １０〜５mm ２８％ ５〜１mm ２５％ −１mm １９％ （終端速度相当径０．５mm） 炉頂装入分 ２０〜１mm 羽口吹込分 １mm未満 供給量：９９７kg／Ｈ 流動層吹込：７８kg／Ｈ （全装入量の７．８％） 充填層吹込：１１１kg／Ｈ （全装入量の１１．１％） （実施例１に比較し、供給コークスの粗粒分が少なかっ
たため、充填層吹込分の装入率が多い。） ３）銑鉄生産量：１１．２ｔ／日 上記操業条件による操業によって溶融還元炉を安定的に
操業することができた。
たため、充填層吹込分の装入率が多い。） ３）銑鉄生産量：１１．２ｔ／日 上記操業条件による操業によって溶融還元炉を安定的に
操業することができた。
以上のように、本発明によれば次のような優れた効果が
ある。
ある。
ａ）従来細粒ないし微粉炭素系固体還元剤は別のプロセ
スで使用していたが本発明により同一プロセスにおいて
使用可能となり、充填層流動層の層高を容易に制御でき
ると共に炭素系固体還元剤原単位を低減することが可能
となった。
スで使用していたが本発明により同一プロセスにおいて
使用可能となり、充填層流動層の層高を容易に制御でき
ると共に炭素系固体還元剤原単位を低減することが可能
となった。
ｂ）溶融還元炉排ガス中のダスト処理において、飛散炭
素系固体還元剤の発生量が減少し、処理工数が低減し
た。
素系固体還元剤の発生量が減少し、処理工数が低減し
た。
第１図は本発明方法の適用される竪型還元炉の概略縦断
面図である。 １…粉状鉱石 ２…酸素を含む気体 ３，８…羽口 ４…炭素系固体還元剤の充填層 ５…炭素系固体還元剤の流動層 ６…竪型溶融還元炉 １０…溶融金属 １１…溶融スラグ １２…出銑口
面図である。 １…粉状鉱石 ２…酸素を含む気体 ３，８…羽口 ４…炭素系固体還元剤の充填層 ５…炭素系固体還元剤の流動層 ６…竪型溶融還元炉 １０…溶融金属 １１…溶融スラグ １２…出銑口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛島 崇 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 桃川 秀行 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭61−221315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−56537（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−227018（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
とその上方に炭素系固体還元剤の流動層とを維持し、円
周方向複数箇所に設けられた羽口から酸素含有気体を炭
素系固体還元剤の充填層に吹込み、金属酸化物を含有す
る粉状鉱石を酸素含有気体と共に流動層に装入して、溶
融還元する溶融金属製造方法において、竪型還元炉に装
入する炭素系固体還元剤を、炉頂から装入するものと羽
口から装入するものとに分け、炉頂からは終端速度相当
径の２倍以上の粒径のものを装入し、終端速度相当径の
２倍未満の粒径の炭素系固体還元剤は、上記炉頂から装
入される炭材の粒径分布に応じて、固体還元剤の流動層
と固体還元剤の充填層とに分配して装入することを特徴
とする粉状鉱石からの溶融金属製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61073888A JPH062894B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP61073888A JPH062894B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62230907A JPS62230907A (ja) | 1987-10-09 |
| JPH062894B2 true JPH062894B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13531197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61073888A Expired - Lifetime JPH062894B2 (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | 粉状鉱石からの溶融金属製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062894B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR950005786B1 (ko) * | 1987-06-30 | 1995-05-31 | 가와사끼 세이데쓰 가부시끼가이샤 | 분말 광석으로부터 용융금속을 제조하기 위한 방법 및 장치 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP61073888A patent/JPH062894B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62230907A (ja) | 1987-10-09 |
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