JPS62167809A - 含クロム溶銑の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電力を製錬用のエネルギーとして使用するこ
となく１そして、クロム源としてクロム鉱石の使用を可
能にした経済的な含クロム溶銑の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来より、ステンレス鋼製造用の含クロム溶銑の製造法
としては、電気炉による方法が一つの技術体系を形成し
ている。この方法は、製鋼用アーク炉に、クロム源１　
コークス、フラックスおよび必要に応じて副材料を装入
して溶解し、含クロム溶銑を得るものである。そのさい
のクロム源としては、高炭素フェロクロムが使用される
のが通常である。この高炭素フェロクロムを製造するの
にも電気炉が使用され、この場合にはクロム鉱石の半還
元ペレット等が使用されたり焼結鉱が使用されたりする
。この従来法によると電力消費量が非常に大きいので、
近年、クロム鉱石を炭材等の還元材によって直接的に溶
融還元する方法の開発が進運されている。その傾向とし
ては、転炉によってクロム鉱石の溶融還元を行う方向に
注力されているようである０例えば特開昭５８−７７５
４８号公報。

特開昭５９−１４５７５８号公報、特開昭５９−１５０
０５９号公報、特開昭５９−１５００６０号公報、特開
昭５９−１５００６１号公報、特開昭５９−１５００６
２号公報等は転炉によるクロム鉱石の溶融還元を開示し
ている。また特開昭５０−１１６３１７号公報は特殊な
混合槽を使用してクロム鉱石の溶融還元を行う方法を開
示する。

一方１本願と同一出願人に係る特願昭５９−１８２１９
号（特開昭６０−１６２７１８号公報）において、特殊
な竪型炉を使用し、この竪型炉の羽口にクロム源の一部
としての粉状のクロム鉱石を吹込むことによってその溶
融還元を図る方法を提案した。この方法の骨子は、炉の
上部に原料装入口をそして炉の下部付近に上下二段の羽
口をもつ竪型炉を用いて含クロム溶銑を製造するもので
あり、上部の原料装入口からクロム源、鉄源、炭材およ
び造滓材を装入し、該上下の羽口から熱風を吹込むと同
時に羽口から粉状クロム鉱石および発熱材を炉内に供給
することにより、この粉状クロム鉱石を溶融還元しなが
ら含クロム溶銑を得るものである。

〔発明の目的〕

本発明は、前記の特願昭５９−１８２１９号に提案した
竪型炉によるクロム鉱石の溶融還元法の一層の改善を図
ることを目的としたものである。特に、この竪型炉を使
用した含クロム溶銑の製造に際してのクロム鉱石の還元
反応を有利に進行させることにより熱的な面および材料
面での経済性の向上とクロム収率の向上を目的としたも
のである。

〔目的を達成する手段〕

本発明は、炉の上部に原料装入口をそして炉の下部付近
に上下二段の羽口をもつ竪型炉を用いて含クロム溶銑を
製造するにさいし、該上部の原料装入口から鉄源、炭材
および造滓材、更には必要に応じてクロム源を装入し、
該上下の羽口から高温酸素富化空気を吹込むと同時に、
゛上段羽口から粉状クロム鉱石および造滓材を炉内に供
給することにより、この粉状クロム鉱石を溶融還元しな
がら含クロム溶銑を製造する方法において、前記の上段
羽口から吹き込む粉状クロム鉱石および造滓材の一部ま
たは全部として、溶融状態の製鋼スラグに粉状クロム鉱
石を分散添加したうえ凝固させ次いで粉砕して得たクロ
ム鉱石含有製鋼スラグ粉を用いることを特徴とする。

第１図に本発明法を実施する竪型炉並びに本発明に従っ
てクロム鉱石含有製鋼スラグ粉を製造するフローの例を
示した。図示のように、この竪型炉は全体としては縦長
のシャフトからなり、この炉の上部には、原料装入口１
が、また、下部には。

上段羽口２と下段羽口３とからなる二段羽口が設けられ
ている。４は熱風炉であり、この熱風炉４で得られた熱
風が各羽口２と３に供給される。そのさい、酸素源５に
よって熱風に酸素を富化することができるようになって
いる。上段羽口２にはこの高温酸素富化空気と共に容器
６内の粉状クロム鉱石１５と容器７内の粉状造滓材１６
がキャリアガス８によって供給され、これらが炉内に吹
き込まれる。これらの羽口供給物質の、一部または全部
として９本発明ではクロム鉱石含有製鋼スラグ粉が使用
される。なお図において、　１０〜１２は、クロム源と
しての高炭素フェロクロム、鉄源としての鋼屑、炭材と
しての冶金用コークス１　造滓材としての石灰石や螢石
などを収容する容器群であり、これらの炉頂装入原料は
計量器１３によって所定の量となるように計量されなが
ら原料装入口ｌから炉内に装入される。クロム源として
の高炭素フェロクロムは必要に応じて使用すればよい。

場合によっては、高炭素フェロクロムは炉頂からは装入
しないで、必要なりロム源の全部を羽口から供給する物
質で賄うことも可能である０図において、１７は出銑口
、　１８は生成した炉内含クロム溶銑を示している。

本発明者らはこのような竪型炉によるクロム鉱石の吹き
込みにさいし、上段羽口から炉内に吹込む粉状クロム鉱
石をどのようにしたら高い収率で良好に溶融還元せしめ
ることができるかという点を重点項目にして実験を重ね
た。その結果、クロム鉱石を製鋼スラグと一体化して吹
き込むと良好な成績が得られることを知見した。すなわ
ち１図示のように、溶滓鍋２１内の溶融した製鋼スラグ
２０に適量の粉状クロム鉱石１５を分散添加してスラグ
中にクロム鉱石を含有させる。そして凝固させて塊状物
２２を作る。これをボールミル２３などの粉砕機で粉砕
して粉状のクロム鉱石含有製鋼スラグ粉２４を作る。こ
れはクロム鉱石と製鋼スラグとが一体となった粉末であ
り、これを羽口から吹き込むのである。この一体化した
粉末中のクロム鉱石分は溶融還元されるべきクロム源と
して、また製鋼スラグ分は造滓材として本発明の方法に
供されることになる。このクロム鉱石含有製鋼スラグ粉
を製造するのに使用する製鋼スラグとしては、普通鋼の
製鋼段階で生成するスラグでもよいが、ステンレス鋼の
製鋼段階で生成するスラグでもよい。

後者の場合にはスラグ中のクロム酸化物も本発明法では
クロム源の一部として利用され得ることになる。また粉
状クロム鉱石を添加したあとの凝固の過程で室温まで冷
却せず、高温の状態で粉砕を完了したものをそのまま羽
口に吹き込めばその顕熱を炉内反応に存効に利用できる
。

クロム鉱石の溶融還元を行う場合の造滓材としては生石
灰および珪砂を使用するのが好ましいと考えられるが、
かような生石灰および珪砂からなる造滓材を羽口から吹
き込む場合には、必ずしも還元が存利に進行しないこと
がわかった。すなわち、上段羽口から炉内に吹き込まれ
た粉状クロム鉱石と粉状の造滓材はコークスの燃焼流域
１９内で昇温されてます造滓材が融液化し、この融液内
に粉状クロム鉱石が懸濁しながらコークス層内を滴下し
、そのさいにクロム鉱石が溶融還元するものと考えられ
るが、造滓材として各々融点が比較的高い生石灰および
珪砂を用いた場合には、生石灰と珪砂が互いに接触しな
ければ融液化が進行しないのでこの造滓材の融液化が遅
れ、これによってクロム鉱石の溶融還元反応も遅延する
ことにならざるを得ない、これを回避すべく各々粉体の
生石灰と珪砂をよく混合して吹き込んでも５羽口から吹
き込まれた段階では両者がばらばらに離れることは避け
られず９両者の接触を高めるには限界がある。またバイ
ンダーなどを使用して塊状にするとキャリヤーガスによ
る吹き込みが困難となり。

炉内での均一分散にも問題が生ずる。これに対して本発
明にしたが、うクロム鉱石含有製鋼スラグ粉を吹き込ん
だ場合には、このような不都合が解決されクロム鉱石は
高い還元率で還元されることが判明した。これは、滓化
分が一体化している製鋼スラグでは融解がし易いのでコ
ークス燃焼領域１９内においてはこれが簡単にまず融液
化し、その中の粉状クロム鉱石並びにその近辺の粉状ク
ロム鉱石の溶解もこれに伴って進行するからであろう。

この融解並びに溶解が促進すれば、コークス燃焼領域１
９の近傍のコークス層内でも溶解したクロム鉱石の溶融
還元反応が促進され、これによってクロム鉱石は良好に
還元されることになる。

クロム鉱石含有製鋼スラグ粉中の粉状クロム鉱石の割合
については、製鋼スラグが造滓材として機能するように
製鋼スラグの状態や種類によって適切に決めればよく、
特に限定されない、そして羽口からの吹き込みにさいし
て、クロム鉱石含有！Ｒ鋼スラグ粉と粉状クロム鉱石と
の割合を適切に調整することにより、全体のクロム鉱石
分に対する全体の造滓材の割合を調整すればよい。その
さい、クロム鉱石含有製鋼スラグ粉中のＳｉＯ□分が不
足する場合には珪砂などを混合して羽口に供給してもよ
い、また、クロム鉱石含有製鋼スラグ粉並びに粉状クロ
ム鉱石の粒度の調整も適切に調整すればよい、−例を挙
げると、平均粒径が０．０７４ｍｍ以下のクロム鉱石含
有製鋼スラグ粉と平均粒径が０．０７５〜０．５ｍｍの
粉状クロム鉱石とを上段羽口から吹き込んだ場合の例で
はダストとして炉外に排出される粉状クロム鉱石の量が
低減できた。また平均粒径が０．２５ｍｍ以上のクロム
鉱石含有製鋼スラグ粉と平均粒径が０．２５ｍｍ以下の
粉状クロム鉱石とを上段羽口から吹き込んだ場合には、
クロム鉱石の溶融還元反応が良好に進行して竪型炉から
排出されたスラグ中の未還元クロム濃度は低い値を示し
た。

以上のようにして１本発明法に従ってクロム鉱石含有製
鋼スラグ粉を粉状クロム鉱石および造滓材の全部または
一部として羽口から吹き込む場合には、クロム鉱石の溶
解が容易に進行するので羽口から吹き込む物質中にはフ
ェロクロムやフェロシリコンなどの発熱材を特に混在さ
せなくとも十分に溶融還元が行い得るし、高温酸素富化
空気の温度や酸素濃度についてもこれを軽減した状態で
高いクロム還元率を達成することが可能となる。

そして、取り扱いに難のある禁水性物質の生石灰を使用
しないで済むことは操業面および安全面で有利であり且
つ経済的でもある。またクロム鉱石含有製鋼スラグ粉製
造のための製鋼スラグとしてステンレス鋼製造時の酸化
クロム含有スラグを使用した場合にはその酸化クロムも
クロム源として利用できるので一石二鳥の効果がある。

以下に試験用竪型炉による本発明法の実施結果を挙げる
。

実施例１ 第１図に示したような炉内径が０．６ｍの竪型炉の上部
から第１表に示すような量で炉頂装入原料を装入し、温
度が８００℃、酸素濃度が２４％の高温酸素富化空気を
上下段の羽口から炉内に吹き込み。

且つ上段羽口からは、第２表に示す量で粉状クロム鉱石
とクロム鉱石含有製鋼スラグ粉の混合物を炉内に吹き込
んだ。クロム鉱石含有製鋼スラグ粉は、溶融したステン
レス鋼スラグｌトン当り粉状クロム鉱石ｆｒ　１００Ｋ
ｇ添加したあと、５００℃まで冷却して凝固させ、粉砕
したものである。この結果として、クロムの収率は９７
．０％となり、また第３表に示す組成の含クロム溶銑を
得た。

第２表（上段羽口吹き込み物質） 第３表（含クロム溶銑の組成　重量％）実施例２（比較
例） 実施例１と同一の炉頂装入原料を実施例１と同じ竪型炉
の炉頂から装入し、全体の酸化クロム量と造滓量が前記
第２表の配合と実質上同じになる量に調整した第４表の
粉体配合物を上段羽口から吹き込み、温度が８００℃で
酸素濃度が２８．５％の高温酸素富化空気を上下段の羽
口から供給した。

この結果、クロム収率９７．２％で含クロム溶銑を製造
できた。

第４表（上段羽口吹き込み物質） 実施例３　（比較例） 高温酸素富化空気の酸素濃度を２４％にした以外には実
施例２を繰り返した。その結果、クロム収率は８６．３
％となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法に実施するのに好適な竪型炉の略断面
図である。 ■・・炉上部の原料装入口、２・・上段羽口。 ３・・下段羽口、４・・熱風炉、５・・酸素源。 １５・・粉状クロム鉱石、　　１９・・コークス燃焼領
域、２０　　・・溶融状態の製鋼スラグ、２１・・溶滓
鍋、２２・・凝固した塊状のクロム鉱石含有製綱スラグ
、２３・・ボールミル、２４・・クロム鉱石含を製鋼ス
ラグ粉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 炉の上部に原料装入口をそして炉の下部付近に上下二段
   の羽口をもつ竪型炉を用いて含クロム溶銑を製造するに
   さいし、該上部の原料装入口から鉄源、炭材および造滓
   材、更には必要に応じてクロム源を装入し、該上下の羽
   口から高温酸素富化空気を吹込むと同時に、上段羽口か
   ら粉状クロム鉱石および造滓材を炉内に供給することに
   より、この粉状クロム鉱石を溶融還元しながら含クロム
   溶銑を製造する方法において、 前記の上段羽口から吹き込む粉状クロム鉱石および造滓
   材の一部または全部として、溶融状態の製綱スラグに粉
   状クロム鉱石を分散添加したうえ凝固させ次いで粉砕し
   て得たクロム鉱石含有製鋼スラグ粉を用いることを特徴
   とする含クロム溶銑の製造法。