JPH10102114A - 金属鉄の製造方法及び製造設備 - Google Patents

金属鉄の製造方法及び製造設備

Info

Publication number
JPH10102114A
JPH10102114A JP25711496A JP25711496A JPH10102114A JP H10102114 A JPH10102114 A JP H10102114A JP 25711496 A JP25711496 A JP 25711496A JP 25711496 A JP25711496 A JP 25711496A JP H10102114 A JPH10102114 A JP H10102114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron
compact
heating
reduction
rolling
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.)
Withdrawn
Application number
JP25711496A
Other languages
English (en)
Inventor
Takuya Negami
卓也 根上
Akira Uragami
昭 浦上
Shuzo Ito
修三 伊東
Shoichi Kikuchi
晶一 菊池
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP25711496A priority Critical patent/JPH10102114A/ja
Priority to TR1998/01833T priority patent/TR199801833T2/xx
Priority to PCT/JP1997/000806 priority patent/WO1997034018A1/en
Priority to EP97907310A priority patent/EP0888462B1/en
Priority to PL97328812A priority patent/PL328812A1/xx
Priority to CA2248273A priority patent/CA2248273C/en
Priority to KR10-1998-0707316A priority patent/KR100516507B1/ko
Priority to CA2694865A priority patent/CA2694865A1/en
Priority to AT97907310T priority patent/ATE229083T1/de
Priority to BR9707996-0A priority patent/BR9707996A/pt
Priority to SK1253-98A priority patent/SK125398A3/sk
Priority to ES97907310T priority patent/ES2188900T3/es
Priority to CZ982794A priority patent/CZ279498A3/cs
Priority to PE1997000194A priority patent/PE21298A1/es
Priority to NZ332283A priority patent/NZ332283A/en
Priority to IL12044097A priority patent/IL120440A0/xx
Priority to HU99023399902339A priority patent/HUP9902339A3/hu
Priority to AU19404/97A priority patent/AU715276C/en
Priority to EA199800828A priority patent/EA001158B1/ru
Priority to ARP970100993A priority patent/AR006206A1/es
Priority to DE69717609T priority patent/DE69717609T2/de
Priority to CN97194517A priority patent/CN1080315C/zh
Priority to US08/818,954 priority patent/US6036744A/en
Priority to IDP970865A priority patent/ID16250A/id
Publication of JPH10102114A publication Critical patent/JPH10102114A/ja
Priority to BG102721A priority patent/BG102721A/xx
Priority to NO984161A priority patent/NO984161D0/no
Priority to US09/478,409 priority patent/US6432533B1/en
Priority to CNB011179414A priority patent/CN1198945C/zh
Priority to US09/891,653 priority patent/US6506231B2/en
Priority to US10/289,290 priority patent/US20030061909A1/en
Priority to US11/855,793 priority patent/US7938883B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Iron (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鉄鉱石等の酸化鉄を炭材などの炭素質還元剤
と共に加熱して還元し金属鉄を得る際に、酸化鉄を金属
鉄にまで効率よく還元すると共に、鉄鉱石などの酸化鉄
源中に脈石成分等として混入してくるスラグ成分をうま
く溶融分離し、高純度の金属鉄を溶融鉄として効率よく
製造することのできる方法及び設備を提供する。 【解決手段】 炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状ま
たは塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造するに当た
り、上記成形体を転動させつつ加熱還元することによ
り、金属鉄外皮を生成且つ成長させて、内部に酸化鉄が
実質的に存在しなくなるまで還元を進めると共に、内部
に生成スラグの凝集物を形成させ、これを更に加熱して
溶融し、次いで溶融スラグと溶融鉄に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鉱石等の酸化鉄
を炭材等の炭素質還元剤と共に加熱還元して金属鉄を得
る技術の改良に関し、特に、鉄鉱石等の酸化鉄を炭材な
どの炭素質還元剤と共に加熱還元して金属鉄を得る際
に、酸化鉄を金属鉄にまで効率よく還元すると共に、鉄
鉱石などの酸化鉄源中に脈石成分等として混入してくる
スラグ成分をうまく溶融分離し、高純度の金属鉄を効率
よく製造することのできる方法及び設備に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】鉄鉱石や酸化鉄ペレット等の酸化鉄を炭
材や還元性ガスにより直接還元して還元鉄を得る直接製
鉄法としては、従来よりミドレックス法に代表されるシ
ャフト炉法が知られている。この種の直接製鉄法は、天
然ガス等から製造される還元ガスをシャフト炉下部の羽
口より吹き込み、その還元力を利用し酸化鉄を還元して
還元鉄を得る方法である。また最近では、天然ガスに代
わる還元剤として石炭等の炭材を使用する還元鉄製造プ
ロセスが注目されており、具体的には、鉄鉱石等の焼成
ペレットを石炭粉と共にロータリーキルンで加熱還元す
る、所謂SL/RN法がすでに実用化されている。
【0003】また他の還元鉄製造法として米国特許第
3,443,931号公報には、炭材と粉状酸化鉄を混
合して塊状化し、ロータリーハース上で加熱還元して還
元鉄を製造するプロセスが開示されている。このプロセ
スは、粉鉱石と粉炭を混合して塊状化し、これを高温雰
囲気下で加熱還元するものである。
【0004】これらの方法で製造された還元鉄は、その
まま或はブリケット状等に成形してから電気炉へ装入
し、鉄源として用いられる。近年、鉄スクラップのリサ
イクルが活発化するにつれて、上記方法によって得られ
る還元鉄はスクラップ中に混入してくる不純物元素の希
釈剤として注目されている。
【0005】ところが従来の還元製鉄法によって得られ
る還元鉄には、原料として用いた酸化鉄(鉄鉱石など)
や炭材(石炭など)に含まれるSiO2 、Al2 O3 、
CaO等のスラグ成分がそのまま混入してくるため、製
品の鉄品位(金属鉄としての純度)は低くなる。実用に
当たっては、次の精錬工程でこれらのスラグ成分は分離
除去されるが、スラグ量の増加は精錬溶湯の歩留りを低
下させるばかりでなく電気炉の操業コストにも大きな影
響を及ぼすので、鉄品位が高くスラグ成分含有量の少な
い還元鉄が求められているが、前述の如き従来の還元鉄
の製法でこうした要求に応えるには、還元鉄製造原料と
して鉄品位の高い鉄鉱石を使用しなければならず、実用
可能な製鉄原料の選択の幅を大幅に狭めることになる。
【0006】また上記の様な従来法は、還元された固体
製品を中間製品として得ることを最終の目的としてお
り、実用化に当たっては、次の工程となる精練工程へ送
るまでに搬送、貯蔵、ブリケット化あるいは冷却といっ
た工程が必要であり、この間に大きなエネルギー損失が
生じたり、ブリケット化のための余分のエネルギーや特
殊な装置が必要になるといった欠点がある。
【0007】他方、酸化鉄を直接還元して還元鉄を得る
方法としてDIOS法等の溶融還元法も知られている。
この方法は、酸化鉄を予め鉄純度で30〜50%程度に
まで予備還元しておき、その後、鉄浴中で炭素との直接
還元反応させることによって金属鉄にまで還元を行う方
法であるが、この方法は予備還元と鉄浴中での最終還元
の2工程が必須になるため作業が煩雑であるばかりでな
くで、鉄浴中に存在する溶融酸化鉄(FeO)と耐火物
が直接接触するため、耐火物の損耗が激しいという問題
も指摘される。
【0008】更に特公昭56−19336号公報には、
金属酸化物と固体炭素質材料及びスラグ形成材料の集塊
物を加熱・還元し、該集塊物の形状を保ちながら、還元
により生成した金属をスラグシェルで包む様な状態を形
成し、その後スラグシェルを溶融させて金属とスラグを
分離する方法を開示している。ところがこの方法では、
還元によって生成した金属鉄の再酸化を阻止するため、
該金属鉄を完全に包み込むに足る量のスラグを生成させ
ねばならず、スラグ形成材料の配合量を意図的に多くす
る必要がある。しかもこの方法では、FeO濃度の高い
スラグが生成し易く、設備の内張り耐火物を著しく損傷
するという、実用化する上で大きな問題も生じてくる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】一方、スラグ成分含有
量の少ない高純度の金属鉄を製造する方法の実現は、製
品金属鉄としての付加価値を高めるばかりでなく、電気
炉を用いた製鉄コストを低減し、更には金属鉄製造にお
ける使用原料の選択の柔軟性を高めることから極めて重
要である。また酸化鉄を多く含有したスラグは耐火物を
溶損させるので、加熱還元によって副生するスラグ中の
酸化鉄含有量を極めて少なくして耐火物の溶損を抑える
ことは、この種の製鉄法を工業的規模で実現可能にする
上で極めて重要となる。
【0010】本発明者らはこうした状況に着目し、鉄成
分含有量の高い酸化鉄はもとより鉄成分含有量の比較的
低い鉄鉱石等からでも、耐火物の溶損などを生じること
なく鉄純度の極めて高い金属鉄を、溶融金属鉄として簡
単な処理で効率よく得ることのできる技術の開発を期し
てかねてより研究を進めており、その研究成果として下
記の方法を開発し、先に特許出願を済ませた(特願平8
−59801号)。
【0011】この先願発明は、炭素質還元剤が存在する
酸化鉄の成形物を加熱還元して金属鉄を製造する際に、 加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、内部
には酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進める
と共に、内部に生成スラグの凝集物を形成する、 加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、内部
には酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進め、
更に加熱を続けて内部に生成するスラグを金属鉄外皮の
外側へ流出させる、 加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、内部
には酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進め、
更に加熱を続けて金属鉄とスラグを溶融分離する、ある
いは 加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、内部
には酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進める
と共に、内部に生成スラグの凝集物を形成させ、次いで
生成スラグを金属鉄から分離するところに特徴を有して
いる。
【0012】上記の方法を実施するに当たっては、金
属鉄外皮の一部を溶融させることによって、内部の溶融
スラグを金属鉄外皮外へ流出させればよく、この際、あ
るいは前記の方法を実施するに当たり、金属鉄外皮の
一部もしくは全部を溶融させるには、金属外皮内に存在
する炭素質還元剤による浸炭を進めて当該金属外皮の融
点を降下させればよく、また上記〜の発明を実施す
るに当たっては、加熱還元工程の最高加熱温度を、生成
スラグの融点以上で且つ生成する金属鉄外皮の融点以下
の温度に制御することによって、金属鉄生成反応をより
効率よく進めることができ、この還元工程では、固相還
元により酸化鉄を低減し、更に液相還元によりFeOを
主体とする酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元す
れば、得られる金属鉄の品位をより効率よく高めること
が可能となる。
【0013】尚上記先願明において、「金属鉄外皮内部
に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進める」
ことの好ましい定量的基準としては、加熱還元工程で、
「FeOを主体とする酸化鉄の含有率が5重量%以下、
より好ましくは2重量%以下となるまで還元を進めるこ
と」が好ましく、また別の観点からすると、還元反応に
よって生成する金属鉄から分離される生成スラグ中のF
eOを主体とする酸化鉄の含有量が、5重量%以下、よ
り好ましくは2重量%以下となるまで還元を進めること
が望ましい。
【0014】そして、この方法によって得られる高純度
の金属鉄および生成スラグは、加熱溶融して比重差によ
り分離して高純度の金属鉄のみを選別回収すれば、金属
化率で95%程度以上、更には98%以上といった非常
に高純度の金属鉄を得ることができ、しかもこの先願発
明によれば、生成スラグ中の酸化鉄含有量を可及的に少
なくすることができるので、酸化鉄に起因する処理炉耐
火物の溶損も起こらず、設備保全の観点からしても極め
て実用性の高い技術として、その実用化が期待される。
本発明は、上記先願発明の基本的な技術思想を活用し、
これを工業的規模で効率良く実施することのできる方法
及び設備を提供しようとするものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成し得た発
明に係る金属鉄の製造方法とは、炭素質還元剤が存在す
る酸化鉄の粒状または塊状成形体を加熱還元して金属鉄
を製造するに当たり、上記成形体を転動させつつ加熱還
元することにより、金属鉄外皮を生成且つ成長させて、
内部に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進め
ると共に、内部に生成スラグの凝集物を形成させ、これ
を更に加熱して溶融し、次いで溶融スラグと溶融鉄に分
離するところに要旨が存在する。
【0016】この発明を実施するに当たっては、成形体
を転動させつつ傾斜面に沿って徐々に下降させながら加
熱還元することにより、金属鉄外皮を生成且つ成長させ
て、内部に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を
進めると共に、内部に生成スラグの凝集物を形成させ、
これを更に加熱溶融して上記傾斜面の下端から排出し、
次いで溶融スラグと溶融鉄に分離する構成を採用するこ
とができる。また上記成形体を転動させつつ加熱還元す
るに当たり、必要によって、炭素質還元剤を補給しつつ
加熱還元を行うことも有効である。
【0017】一方、本発明に係る製造設備とは、炭素質
還元剤が存在する酸化鉄の粒状または塊状成形体を加熱
還元して金属鉄を製造する設備において、上記成形体を
転動させる転動面を備え且つ該転動面上の成形体を排出
できる排出部を有する転動機構と上記成形体を加熱する
加熱還元部材を備えた加熱還元装置と、上記排出部から
排出された成形体を受け入れて更に加熱し、これを加熱
溶融する加熱溶融部材を備えて配設される溶融装置と、
該溶融装置より後方に配設されて溶融スラグと溶融鉄に
分離する分離装置とを備えてなるところに要旨を有する
ものである。
【0018】また上記成形体を転動させつつ傾斜方向に
沿って徐々に下降させる傾斜転動面を備え且つ該転動面
上の成形体を排出できる排出部を有する転動機構と上記
成形体を加熱還元すると共に溶融する加熱還元溶融部材
を備えた加熱還元溶融装置と、上記排出部から溶融状態
で排出された成形体を受け入れて溶融スラグと溶融鉄に
分離する分離装置とを備えてなる製造設備においても、
本発明の目的が達成される。
【0019】上記各製造設備において、上記転動面は溝
状部材の内面側に構成されたものとすることができ、ま
たこの溝状部材の内面側は円弧状、V字状、凹状のいず
れかに形成してもよい。また傾斜転動面を備えたものに
あっては、この転動面は溝状部材の内面側を円弧状、V
字状、凹状のいずれかに構成すると共に、該溝の長さ方
向に傾斜されたものとすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】上記の様に本発明では、炭素質還
元剤が存在する酸化鉄の粒状または塊状成形体(以下、
単に「成形体」と呼ぶことがある)を加熱還元して金属
鉄を製造する際に、上記成形体を転動させつつ加熱還元
することにより、成形体が均一に加熱され、酸化鉄の還
元を効率良く進行させて金属鉄外皮を生成且つ成長させ
て、内部に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を
進めると共に、内部に生成スラグの凝集物を形成させ、
これを更に加熱して溶融し、次いで溶融スラグと溶融鉄
に分離するものである。また成形体を加熱還元するに当
たっては、成形体同士の焼結による塊状化や炉壁への付
着等を防止する必要があるが、成形体を転動させること
はこうした不都合を防止する上でも有効である。
【0021】以下、本発明に係る製造方法及び製造設備
を、製造設備の一実施例を示す図面を参照しつつ具体的
に説明するが、本発明は図示例に限定されるものではな
く、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加
えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発
明の技術的範囲に含まれるものである。
【0022】図1は、本発明の金属鉄製造設備の一実施
例を示す概略縦断面説明図であり、図2は図1における
A−A線矢視断面図であり、図中1は加熱還元溶融装
置、2は分離装置を夫々示している。尚前記加熱還元溶
融装置1及び分離装置2は、当然のことながら、耐火物
によって構成され、或は耐火物によって内張りされてい
る。
【0023】加熱還元溶融装置1は、溝状部材3と蓋部
材4とから構成され、前記溝状部材3はその内面側が円
弧状に形成された傾斜転動面8が備えられると共に、溝
の長さ方向(図1の左右方向)に傾斜した構成となって
いる。そしてこの溝状部材3は、サポートローラ7によ
って支持されつつ矢印Bで示す様に揺動し、前記傾斜転
動面8はそれに応じて揺動する様にされ、この傾斜転動
面8上では、成形体5が転動しつつ傾斜方向(図1の右
方向)に沿って徐々に下降する。また加熱還元溶融装置
1内には、加熱還元溶融部材としてのバーナー6が、成
形体下降方向下流側(図1の右側)に備えられており、
このバーナー6によって加熱還元溶融装置1内は加熱還
元雰囲気(図1の左側領域)および溶融雰囲気(図1の
右側領域)にされる。尚図1中9はバーナー6によって
発生する排ガスを排出する排出口である。
【0024】上記加熱還元溶融装置1内には、例えば石
炭等の炭素質還元剤と鉄鉱石等の酸化鉄を小球状にした
成形体5が、供給口10から供給され、この成形体5は
上記の様に転動されつつ傾斜方向(図1の右方向)に沿
って徐々に下降する際に、バーナー6によって加熱還元
及び溶融され、こうして生じた溶融物15は前記傾斜転
動面8の下端部に形成された排出部11から排出されて
分離装置2に受け入れられる。このとき、加熱還元溶融
装置1内の温度は、生成する金属鉄外皮の溶融温度未満
で且つ生成するスラグの溶融温度以上になる様に加熱還
元領域が調整されると共に、還元された金属鉄と生成し
たスラグが共に溶融する温度以上になる様に溶融領域が
調整される。
【0025】加熱還元溶融装置1内での加熱還元工程で
は、まず成形体5の外周側で加熱還元が進行して金属鉄
からなる外皮が形成され、その後、該外皮の内側で炭素
質還元剤自体およびその熱分解によって生成する一酸化
炭素による還元作用によって、外皮内における酸化鉄の
還元反応が効率良く進行し、生成する金属鉄は互いに付
着し合って集合して外皮を成長させると共に、生成スラ
グも互いに融け合って集合する。その結果、この加熱還
元での金属化率は著しく高まると共に、生成スラグ中の
酸化鉄混入量も著しく少なくなる。
【0026】上記還元は、成形体5内部に酸化鉄が実質
的に存在しなくなるまで行われ、この還元に要する時間
に応じて前記成形体5の移動速度(降下速度)が調整さ
れる。こうした観点から、傾斜転動面8の傾斜角度を調
整したり、傾斜転動面8の傾斜方向と直角な方向に延び
る複数の係止突条を傾斜転動面8上に形成したりして、
成形体5の移動速度を適切に調整することも有効であ
る。還元が完了し、金属鉄の外皮とスラグ凝集物の構造
となった成形体5は、前述の如く加熱還元溶融装置1内
の下流側で高温加熱の作用によって溶融される。
【0027】分離装置2では、比重の小さな溶融スラグ
Sが溶融鉄Fの表面に浮上分離するので、分離した溶融
スラグSをスラグ排出口21から、また溶融鉄Fが溶融
鉄排出口22から夫々取り出される。
【0028】上記実施例では、傾斜転動面8を備えた加
熱還元溶融装置1内で、成形体5の加熱還元及び溶融を
行う構成を示したけれども、バーナー6を成形体5の加
熱還元のみを行う加熱還元部材として前記加熱還元溶融
装置1を成形体5の加熱還元のみ行う構成(加熱還元装
置)とし、前記分離装置2内にバーナー或は電気加熱設
備等を設けて分離装置2に溶融装置としての機能をも付
与したり、加熱還元装置と分離装置の間に溶融装置を別
途設けて溶融を別の装置内で行う様な設計変更も可能で
ある。またバーナー6を複数個設置し、加熱還元雰囲気
と溶融雰囲気を別個のバーナーによって保持する様にし
ても良い。分離装置2内にバーナーや電気加熱設備を付
設することは、溶融スラグSや溶融鉄Fを更に高温にし
てそれらの流動性を高めることができることにもなり、
溶融スラグSと溶融鉄Fの分離・排出を一層容易にでき
ることから好ましい。
【0029】上記実施例では、成形体5が傾斜方向に自
然に降下する様に傾斜転動面8を有するものとしたけれ
ども、この転動面は傾斜したものに限らず、成形体5の
還元のときには水平となる面としておき、成形体5の還
元が完了した後に傾斜させたり、或は水平のまま何らか
の機械的手段によって、還元が完了した成形体5を分離
装置側に送り出す様に構成することもできる。また上記
傾斜転動面8(または水平の転動面)は、溝状部材3の
内面側を円弧状としたものを示したけれども、この面形
状は図示したものに限らず、V字状や凹状のいずれでも
良く、要するに前記成形体5を転動させることのできる
形状であれば良い。
【0030】上記成形体5に存在させる炭素質還元剤の
量としては、少なくとも酸化鉄の還元に必要な量を存在
させる必要があるが、還元された鉄の浸炭に必要な量を
も存在させることが好ましく、これにより還元鉄の生成
に伴って浸炭をも行うことができる。一方、外皮を形成
している固体状態(溶融前)の還元鉄はポーラス状であ
るため再酸化を受け易い状態であるが、上記より更に多
くの炭素質還元剤を成形体5中に存在させておけば、該
成形体5から発生するCOガスによってこの成形体周辺
が非酸化性雰囲気になるので、再酸化を防ぐことができ
る。即ち、最も好ましい炭素質還元剤の量としては、
「原料酸化鉄の還元に必要なC量+還元鉄の浸炭に必要
な量+酸化損失量」である。
【0031】本発明においては、成形体5を転動させつ
つ加熱還元するに当たり、炭素質還元剤を補給しつつ加
熱還元を行うことが好ましい。上記では「原料酸化鉄の
還元に必要なC量+還元鉄の浸炭に必要な量+酸化損失
量」の炭素質還元剤を予め成形体5に存在させておくこ
とを提案したが、この手法以外に、成形体に「原料酸化
鉄の還元に必要なC量」のみを含有させ、「還元鉄の浸
炭に必要な量+酸化損失量」の炭素質還元剤を加熱還元
時に外部から補給するようにしても良く、或は成形体に
「原料酸化鉄の還元に必要なC量+還元鉄の浸炭に必要
な量」を含有させ、「酸化損失量」の炭素質還元剤を加
熱還元時に外部から補給するようにしても良い。この様
にして、必要に応じて不足分を供給すると良い。
【0032】また供給する炭素質還元剤として粉体のも
のを用い、この粉体を成形体5の表面に付着させる様に
すれば、成形体同士の焼結による大塊状化、或は炉壁へ
の成形体の焼結付着を防止することができ、取扱い性が
良くなる。
【0033】尚金属鉄(還元鉄)の溶融の際に、不足分
の炭素質還元剤を補給するようにしても良く、該炭素質
還元剤からのCOガスにより成形体周辺を非酸化性雰囲
気に保つことができるから、金属鉄の再酸化を防ぐこと
ができる。また金属鉄の溶融の際に不足分の炭素質還元
剤を補給したり、或は成形体に予め余分の炭素質還元剤
を含有させておけば、還元工程で完全に還元しきれなか
った酸化鉄が存在した場合でも、溶融の際に該未還元状
態の酸化鉄の還元を完結させることができるので好まし
い。
【0034】本発明を実施する際には、固相状態での酸
化鉄の還元をうまく進めるため、加熱還元工程で生成す
るスラグが、還元によって生成する金属鉄よりも低い温
度で溶融することが必要であり、そのためには、成形体
中のスラグ生成成分(酸化鉄源として一般的に用いられ
る鉄鉱石や炭素質還元剤中の混入してくる脈石成分)の
組成を事前に調整し、生成スラグの融点が還元鉄やその
浸炭物の融点よりも低くなる様に制御することが必要に
なる。従って、上記脈石成分の組成によっては、成形体
の成形工程で必要によりAl2 O3 やSiO2 ,CaO
等を補給し、溶融温度の低いスラグを生成させることが
好ましい。
【0035】これまでの説明では、成形体5をそのまま
加熱還元溶融装置(または加熱還元装置)へ送って加熱
還元を行う例を示したけれども、該加熱還元溶融装置の
転動面の長さ(即ち、図1における傾斜方向長さ)を短
縮して加熱還元をより短時間で進めるために、成形体5
を予め予備還元してから加熱還元溶融装置に送り込むこ
とも極めて有効になる。この場合には、当然のことなが
ら前記加熱還元溶融装置1(または加熱還元のみと行う
装置)の上流側に予備還元装置が設けられることにな
る。
【0036】
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されており、先
願発明で提案した新しい金属鉄の製造技術を、実用規模
で効率良く実現可能とし、鉄含有量の高い酸化鉄はもと
より、鉄含有量の低い鉄鉱石等の鉄源からでも、金属化
率で95%以上、更には98%以上といった極めて高純
度の金属鉄を、生産性良く極めて短時間で製造すること
ができる。また、この方法及び設備を使用すれば、加熱
還元工程で副生するスラグへの酸化鉄の混入量も著しく
低減することができ、加熱還元溶融装置や分離装置等の
内張り耐火物の該溶融酸化鉄による溶損も可及的に抑え
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る金属鉄製造設備の一実施例を示す
概略縦断面説明図である。
【図2】図1におけるA−A線矢視断面図である。
【符号の説明】
1 加熱還元溶融装置 2 分離装置 3 溝状部材 4 蓋部材 5 成形体 6 バーナー 7 サポートローラ 8 傾斜転動面 9 排出口 10 供給口 11 排出部 S 溶融スラグ F 溶融鉄
フロントページの続き (72)発明者 菊池 晶一 大阪市中央区備後町4丁目1番3号 株式 会社神戸製鋼所大阪支社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状ま
    たは塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造するに当た
    り、上記成形体を転動させつつ加熱還元することによ
    り、金属鉄外皮を生成且つ成長させて、内部に酸化鉄が
    実質的に存在しなくなるまで還元を進めると共に、内部
    に生成スラグの凝集物を形成させ、これを更に加熱して
    溶融し、次いで溶融スラグと溶融鉄に分離することを特
    徴とする金属鉄の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記成形体を転動させつつ傾斜面に沿っ
    て徐々に下降させながら加熱還元することにより、金属
    鉄外皮を生成且つ成長させて、内部に酸化鉄が実質的に
    存在しなくなるまで還元を進めると共に、内部に生成ス
    ラグの凝集物を形成させ、これを更に加熱溶融して上記
    傾斜面の下端から排出し、次いで溶融スラグと溶融鉄に
    分離する請求項1に記載の製造方法。
  3. 【請求項3】 上記成形体を転動させつつ加熱還元する
    に当たり、炭素質還元剤を補給しつつ加熱還元を行う請
    求項1または2に記載の製造方法。
  4. 【請求項4】 炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状ま
    たは塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造する設備に
    おいて、 上記成形体を転動させる転動面を備え且つ該転動面上の
    成形体を排出できる排出部を有する転動機構と上記成形
    体を加熱する加熱還元部材を備えた加熱還元装置と、 上記排出部から排出された成形体を受け入れて更に加熱
    し、これを加熱溶融する加熱溶融部材を備えて配設され
    る溶融装置と、 該溶融装置より後方に配設されて溶融スラグと溶融鉄に
    分離する分離装置とを備えてなることを特徴とする金属
    鉄の製造設備。
  5. 【請求項5】 炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状ま
    たは塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造する設備に
    おいて、 上記成形体を転動させつつ傾斜方向に沿って徐々に下降
    させる傾斜転動面を備え且つ該転動面上の成形体を排出
    できる排出部を有する転動機構と上記成形体を加熱還元
    すると共に溶融する加熱還元溶融部材を備えた加熱還元
    溶融装置と、 上記排出部から溶融状態で排出された成形体を受け入れ
    て溶融スラグと溶融鉄に分離する分離装置とを備えてな
    ることを特徴とする金属鉄の製造設備。
  6. 【請求項6】 上記転動面は溝状部材の内面側に構成さ
    れたものである請求項4または5に記載の金属鉄の製造
    設備。
  7. 【請求項7】 上記溝状部材の内面側が円弧状、V字
    状、凹状のいずれかである請求項6に記載の金属鉄の製
    造設備。
  8. 【請求項8】 上記転動面は溝状部材の内面側を円弧
    状、V字状、凹状のいずれかに構成すると共に、該溝の
    長さ方向に傾斜されたものである請求項5に記載の金属
    鉄の製造設備。
JP25711496A 1996-03-15 1996-09-27 金属鉄の製造方法及び製造設備 Withdrawn JPH10102114A (ja)

Priority Applications (31)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25711496A JPH10102114A (ja) 1996-09-27 1996-09-27 金属鉄の製造方法及び製造設備
HU99023399902339A HUP9902339A3 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron method and apparatus for making metallic iron
IL12044097A IL120440A0 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron
EP97907310A EP0888462B1 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method for making reduced compacts comprising iron and such compacts
PL97328812A PL328812A1 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method of and apparatus for obtaining metallic iron
CA2248273A CA2248273C (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron
KR10-1998-0707316A KR100516507B1 (ko) 1996-03-15 1997-03-13 금속철제조방법및장치
CA2694865A CA2694865A1 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method for making metallic iron
AT97907310T ATE229083T1 (de) 1996-03-15 1997-03-13 Verfahren zum herstellen reduzierter eisenhaltiger kompaktkörper und solche körper
AU19404/97A AU715276C (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron
SK1253-98A SK125398A3 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron
ES97907310T ES2188900T3 (es) 1996-03-15 1997-03-13 Procedimiento de fabricacion de cuerpos compactados que comprenden hierro y dichos cuerpos.
CZ982794A CZ279498A3 (cs) 1996-03-15 1997-03-13 Způsob výroby železa a zařízení k provádění tohoto způsobu
PE1997000194A PE21298A1 (es) 1996-03-15 1997-03-13 Metodo y aparato para fabricar hierro metalico
NZ332283A NZ332283A (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron
TR1998/01833T TR199801833T2 (xx) 1996-03-15 1997-03-13 Metalik demir �retmek i�in y�ntem ve cihaz.
EA199800828A EA001158B1 (ru) 1996-03-15 1997-03-13 Способ и устройство для получения металлического железа
BR9707996-0A BR9707996A (pt) 1996-03-15 1997-03-13 Método para fazer ferro metálico, objeto e aparelho para a producão de ferro metálico
PCT/JP1997/000806 WO1997034018A1 (en) 1996-03-15 1997-03-13 Method and apparatus for making metallic iron
ARP970100993A AR006206A1 (es) 1996-03-15 1997-03-13 Método para fabricar hierro metalico, dispositivo para su fabricación y conglomerado reducido obtenido por dicho método y mediante dicho dispositivo
DE69717609T DE69717609T2 (de) 1996-03-15 1997-03-13 Verfahren zum Herstellen reduzierter eisenhaltiger Kompaktkörper und solche Körper
CN97194517A CN1080315C (zh) 1996-03-15 1997-03-13 生产金属铁的方法及设备
US08/818,954 US6036744A (en) 1996-03-15 1997-03-14 Method and apparatus for making metallic iron
IDP970865A ID16250A (id) 1996-03-15 1997-03-17 Metoda dan peralatan untuk membuat logam besi (besi metalik).
BG102721A BG102721A (en) 1996-03-15 1998-08-24 Method and device for the production of metallic iron
NO984161A NO984161D0 (no) 1996-03-15 1998-09-10 Fremgangsmåte og innretning for fremstilling av etalisk jern
US09/478,409 US6432533B1 (en) 1996-03-15 2000-01-06 Metallic iron containing slag
CNB011179414A CN1198945C (zh) 1996-03-15 2001-05-08 生产金属铁的方法及设备
US09/891,653 US6506231B2 (en) 1996-03-15 2001-06-26 Method and apparatus for making metallic iron
US10/289,290 US20030061909A1 (en) 1996-03-15 2002-11-07 Method and apparatus for making metallic iron
US11/855,793 US7938883B2 (en) 1996-03-15 2007-09-14 Method and apparatus for making metallic iron

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25711496A JPH10102114A (ja) 1996-09-27 1996-09-27 金属鉄の製造方法及び製造設備

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10102114A true JPH10102114A (ja) 1998-04-21

Family

ID=17301934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25711496A Withdrawn JPH10102114A (ja) 1996-03-15 1996-09-27 金属鉄の製造方法及び製造設備

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10102114A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013515853A (ja) * 2009-12-24 2013-05-09 イクブ ソン, 含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013515853A (ja) * 2009-12-24 2013-05-09 イクブ ソン, 含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6036744A (en) Method and apparatus for making metallic iron
JPH10195513A (ja) 金属鉄の製法
JP4060034B2 (ja) 複式炉における溶融鉄生成方法
CN100485048C (zh) 制备金属铁的方法
JP2001342509A (ja) 金属鉄の製造方法および装置
US6506231B2 (en) Method and apparatus for making metallic iron
JP4540172B2 (ja) 粒状金属鉄の製法
JP3845893B2 (ja) 金属鉄の製法
JP2000045007A (ja) 金属鉄の製法および装置
JP4149531B2 (ja) 金属鉄の製造方法及び製造設備
JPS62224619A (ja) 溶融還元炉への炭材供給方法
CN105264099B (zh) 用于在双联炉中制造铬铁的方法和系统
JPH10102117A (ja) 金属鉄の製造方法及び製造設備
US6273934B1 (en) Method and an apparatus for producing metals and metal alloys
JPH10102116A (ja) 金属鉄の製造方法及び製造設備
JPH10102115A (ja) 金属鉄の製造方法及び製造設備
JPH10251724A (ja) 金属鉄の製法及び製造設備
JPH10251725A (ja) 金属鉄の製法および製造設備
WO2007083450A1 (ja) 金属鉄の製法
JP3844873B2 (ja) 金属鉄の製法
AU725946B2 (en) A method and an apparatus for producing metals and metal alloys
JPS62230922A (ja) 竪型溶融還元炉の操業方法
JPS59177348A (ja) フェロクロム溶融還元炉の操業方法
JP2001518145A (ja) 鉄スポンジからの溶融銑鉄の製造方法及びその実行のための装置
MXPA99003242A (es) Metodo y aparato para producir metales y aleaciones de metal

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20031202