JP2003247032A - Operation method of smelting reduction furnace - Google Patents
Operation method of smelting reduction furnaceInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭素系固体還元剤の充填層に高温の酸素富化
空気を吹き込む羽口を少なくとも上下二段に設け、該羽
口の少なくとも上段から粉粒状の金属酸化物含有原料を
吹き込み、含クロム溶融金属を製造する溶融還元炉の操
業方法に関する。
【解決手段】 粉状のクロム鉱石を、前記溶融金属の金
属成分を含有する金属酸化物粉状物と混合して含クロム
塊状原料を形成し、該含クロム塊状原料を、前記溶融還
元炉の炉頂から装入する。また、前記溶融金属が鉄を溶
融した溶銑であり、前記金属酸化物粉状物が酸化鉄含有
の粉状物であることを好適とする。
(57) Abstract: A tuyere for blowing high-temperature oxygen-enriched air is provided at least in two upper and lower stages in a packed bed of a carbon-based solid reducing agent, and at least an upper stage of the tuyere contains a powdery metal oxide. The present invention relates to a method for operating a smelting reduction furnace for injecting a raw material to produce a chromium-containing molten metal. SOLUTION: A powdery chromium ore is mixed with a metal oxide powder containing a metal component of the above-mentioned molten metal to form a chromium-containing massive raw material. Charge from the furnace top. Preferably, the molten metal is hot metal obtained by melting iron, and the metal oxide powder is a powder containing iron oxide.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、金属酸化物を含有
する粉粒状原料を溶融還元して溶融金属を製造する溶融
還元炉の操業方法に関し、特に、 含クロム溶融金属の製
造に適用するものである。なお、以下では、代表的な金
属である鉄を例としてあげ、 溶融金属として含クロム溶
銑を製造する場合について説明を行うが、他の含クロム
溶融金属の製造にも同様に適用できるものであることは
言うまでもない。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for operating a smelting reduction furnace for producing a molten metal by smelting and reducing a powdery raw material containing a metal oxide, and particularly to a method for producing a chromium-containing molten metal. Is. In the following, iron, which is a typical metal, will be described as an example, and a case of producing a chromium-containing hot metal as a molten metal will be described. However, it is similarly applicable to the production of other chromium-containing molten metals. Needless to say.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、クロム鉱石をクロム源の一部また
は全部として使用して含クロム溶銑を得るには、電気炉
の使用が一般的であった。しかしながら、その製造原価
に占める電気消費エネルギの割合が極めて高いため、こ
の電気消費量が製品価格を大きく左右するという問題が
あった。2. Description of the Related Art Conventionally, an electric furnace has been generally used to obtain chromium-containing hot metal by using chromium ore as a part or all of a chromium source. However, since the ratio of electric energy consumption to the manufacturing cost is extremely high, there is a problem that the electric consumption greatly affects the product price.
【0003】これを解決する手段として、特許文献1に
は、粉粒状の金属酸化物含有原料を溶融還元して金属を
回収する手段として、竪型炉タイプの溶融還元炉を用い
た方法が開示されている。この方法は、炉下部に設置さ
れた高温空気を吹き込む上下二段の羽口のうち、少なく
とも上方の羽口から粉状あるいは粒状の原料を高温空気
とともに竪型炉内に吹き込み、炉内に充填した炭材を燃
焼させて溶融還元するものである。As a means for solving this, Patent Document 1 discloses a method using a vertical furnace type smelting reduction furnace as means for smelting and reducing a powdery and granular metal oxide-containing raw material to recover metal. Has been done. In this method, the powdery or granular raw material is blown into the vertical furnace together with the hot air from at least the upper tuyere of the upper and lower tuyeres that are installed in the lower part of the furnace and are filled into the furnace. The carbonized material is burned and melt-reduced.
【0004】この方法では、上下の羽口間に充填した炭
材が燃焼して高温領域を形成できるため、クロム鉱石も
容易に溶融され、その後充填層を滴下する間に、固体炭
素充填層で直接還元される。そのため、難還元性のクロ
ム鉱石を用いて溶融状態の含クロム溶銑として容易に回
収することが可能である。上記の方法で、さらにクロム
濃度を増加させる手段としては、例えば特許文献2に、
羽口から粉状のクロム鉱石を吹き込むのと同時に、炉上
部からクロム源として高炭素Fe−Crを装入する方法が開
示されている。In this method, since the carbonaceous material filled between the upper and lower tuyere can burn to form a high temperature region, the chrome ore is also easily melted, and while the packed bed is dripped thereafter, the solid carbon packed bed is used. It is directly reduced. Therefore, it is possible to easily recover the chromium-containing hot metal in a molten state by using the chromium ore that is difficult to reduce. As a means for further increasing the chromium concentration by the above method, for example, in Patent Document 2,
A method is disclosed in which powdered chromium ore is blown from the tuyere and at the same time, high carbon Fe-Cr is charged as a chromium source from the upper part of the furnace.
【0005】この方法では、炉上部から装入された高炭
素Fe−Crは上段のレースウェイで容易に溶解し、さらに
羽口から吹き込まれた粉状のクロム鉱石等のクロム源は
上下羽口間に形成された高温領域において還元されるた
め、高クロム濃度の溶銑を容易に製造することができ
る。In this method, the high carbon Fe-Cr charged from the upper part of the furnace is easily melted in the upper raceway, and the chromium source such as powdered chrome ore blown from the tuyere is the upper and lower tuyere. Since it is reduced in the high temperature region formed in between, the hot metal having a high chromium concentration can be easily manufactured.
【0006】[0006]
【特許文献1】特公平02-42884号公報[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 02-42884
【特許文献2】特開昭60-162718 号公報[Patent Document 2] JP-A-60-162718
【特許文献3】特開2001-316731 号公報[Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-316731
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高炭素
Fe−Crは電力を使用して製造するため高価であり、 か
つ、装入可能な大きさへの整粒が困難である。そのた
め、 塊状の高炭素Fe−Crの多量使用ができず、安価に大
量生産ができないという問題があった。また、この高炭
素Fe-Cr を炉頂から装入する代わりに塊状のクロム鉱石
を炉頂から装入することも考えられる。しかし、クロム
鉱石は一般にスピネル型結晶を有する鉱物であり、 融点
が2000℃以上であるものがほとんどであって、還元され
難い性質を有している。そこで、炉頂から塊状のクロム
鉱石を単純に装入するだけでは、クロム鉱石の昇温とク
ロム鉱石中に含まれるFe分の還元がシャフト部で若干進
行することによる、熱利用は期待されるものの、クロム
鉱石の還元そのものは上段羽口近傍の高温部に降下して
溶融が開始するまでは、 ほとんど進行しないものと思わ
れる。そのため、炉頂からの塊状のクロム鉱石の装入は
行われていなかった。[Problems to be Solved by the Invention] However, high carbon
Since Fe-Cr is manufactured by using electric power, it is expensive and it is difficult to adjust the particle size to a size that can be charged. Therefore, there is a problem in that mass production of massive high-carbon Fe-Cr cannot be used, and mass production at low cost cannot be performed. In addition, instead of charging the high carbon Fe-Cr from the furnace top, it is also possible to charge massive chromium ore from the furnace top. However, chrome ores are generally minerals having spinel type crystals, most of which have a melting point of 2000 ° C. or higher, and have a property of being difficult to reduce. Therefore, by simply charging massive chromium ore from the top of the furnace, heat utilization is expected because the temperature of the chromium ore and the reduction of Fe contained in the chromium ore slightly progress in the shaft part. However, it seems that the reduction of chrome ore hardly progresses until it falls to the high temperature part near the upper tuyeres and melting begins. Therefore, charging of massive chromium ore from the furnace top was not performed.
【0008】しかしながら、炉頂から塊状のクロム鉱石
の装入が可能であれば本発明で対象とする溶融還元炉の
生産性を向上する可能性があり、 望ましいと考えられ
る。本発明は、 炉頂からの塊状のクロム鉱石装入を可能
として、 溶融還元炉において安価に高クロム溶銑の製造
を行い得る方法を提供し、 溶融還元炉の安定した操業を
可能とするものである。[0008] However, if it is possible to charge massive chromium ore from the furnace top, the productivity of the smelting reduction furnace targeted by the present invention may be improved, which is considered desirable. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention provides a method capable of charging massive chromium ore from the furnace top, and capable of inexpensively producing high chromium hot metal in a smelting reduction furnace, and enables stable operation of the smelting reduction furnace. is there.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】溶融還元炉の炉頂から塊
状のクロム鉱石をそのまま装入することは、クロム鉱石
の難還元性等の性質からほとんど効果が期待できないと
考えられている。一方、 粉状のクロム鉱石を炉頂から装
入することができれば、シャフトにおけるガス還元の促
進も期待できるが、粉状のクロム鉱石を直接炉頂から装
入しても炉内を上昇する炉内ガスに随伴して炉頂からダ
ストとして排出されてしまうことになる。そのため、粉
状のクロム鉱石を炉頂から直接装入することは困難であ
る。[Means for Solving the Problems] It is considered that charging the massive chrome ore as it is from the top of the smelting reduction furnace can hardly be expected due to the properties of the chrome ore such as the difficulty of reducing. On the other hand, if powdered chrome ore can be charged from the furnace top, it can be expected to promote gas reduction at the shaft, but if powdered chrome ore is directly charged from the furnace top, it will rise in the furnace. It will be discharged as dust from the furnace top along with the internal gas. Therefore, it is difficult to directly charge the powdery chrome ore from the furnace top.
【0010】そこで、本発明者らは、粉状のクロム鉱石
を塊成化して炉頂から装入する方式を想到した。そし
て、種々の実験から、塊成化にあたって粉状クロム鉱石
に酸化鉄を含む酸化物とともに、混合して塊成化するこ
とで、シャフトにおけるクロム鉱石の還元、溶融促進効
果があることを見出した。すなわち、本発明は、 炭素系
固体還元剤の充填層に高温の酸素富化空気を吹き込む羽
口を少なくとも上下二段に設け、該羽口の少なくとも上
段から粉粒状の金属酸化物含有原料を吹き込み、溶融金
属を製造する溶融還元炉の操業方法であって、粉状のク
ロム鉱石と、前記溶融金属の金属成分を含有する金属酸
化物粉状物とを含む塊成鉱として含クロム塊状原料を形
成し、該含クロム塊状原料を、前記溶融還元炉の炉頂か
ら装入して含クロム溶融金属を製造することを特徴とす
る溶融還元炉の操業方法によって上記課題を解決した。Therefore, the present inventors have conceived a method of agglomerating powdery chromium ore and charging it from the furnace top. Then, from various experiments, it was found that mixing and agglomerating powdered chrome ore with an oxide containing iron oxide for agglomeration has an effect of promoting reduction and melting of chrome ore in the shaft. . That is, the present invention provides at least two upper and lower stages of tuyere for blowing high-temperature oxygen-enriched air into a packed bed of a carbon-based solid reducing agent, and blowing a granular metal oxide-containing raw material from at least the upper stage of the tuyere. A method for operating a smelting reduction furnace for producing molten metal, comprising a chromium-containing massive raw material as an agglomerated ore containing a powdery chromium ore and a metal oxide powder containing a metal component of the molten metal. The above problem is solved by a method for operating a smelting reduction furnace, which is characterized in that the chrome-containing bulk raw material is formed and charged from the top of the smelting reduction furnace to produce a chromium-containing molten metal.
【0011】また、本発明は、 前記溶融金属が鉄を溶融
した溶銑であり、前記溶融金属の金属成分を含有する金
属酸化物粉状物が金属鉄と酸化鉄を含有する粉状物であ
ることを好適とするものである。また、本発明は、 含ク
ロム塊状原料を形成するにあたり、クロム鉱石と、前記
溶融金属の金属成分を含有する金属酸化物粉状物との混
合物の乾燥質量に対してクロム鉱石を70質量%以下と
し、金属成分を10質量%以上とすると共に、該乾燥質量
100 質量部に対して水分を40質量部以下として含クロム
塊状原料を形成することを好適とする。In the present invention, the molten metal is hot metal obtained by melting iron, and the metal oxide powder containing the metal component of the molten metal is powder containing metallic iron and iron oxide. That is preferable. Further, the present invention, in forming the chromium-containing lump raw material, the chromium ore and 70 mass% or less of the chromium ore relative to the dry mass of the mixture of the metal oxide powder containing the metal component of the molten metal. And 10% by mass or more of the metal component, and the dry mass
It is preferable to form the chromium-containing lumpy raw material by setting the water content to 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下に本発明をなすにいたった理
論的背景と、本発明の好適な実施の形態を説明する。本
発明者は、炭素系固体還元剤の充填層に高温の酸素富化
空気を吹き込む上下少なくとも二段に設けられた羽口を
有する溶融還元炉においては、粉状のクロム鉱石を容易
に溶融還元できることから、粉状クロム鉱石を塊状化し
たものを炉頂から装入すれば、竪型炉においても溶融還
元が可能ではないかと考えた。通常、粉の塊成化には、
多額のコストがかかる。そこで、製鉄ダストを用いて、
粉状のクロム鉱石を塊成化する方法について検討を重ね
た。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The theoretical background of the present invention and the preferred embodiments of the present invention will be described below. The present inventor has found that, in a smelting reduction furnace having at least two upper and lower tuyeres for injecting high temperature oxygen-enriched air into a packed bed of a carbon-based solid reducing agent, it is possible to easily smelt and reduce powdery chromium ore. Therefore, it was thought that smelting reduction would be possible even in a vertical furnace if the lumped powdered chromium ore was charged from the top of the furnace. Usually, for agglomeration of powder,
It costs a lot of money. So, using ironmaking dust,
The method of agglomerating powdery chrome ore was investigated.
【0013】塊成化のポイントとしては、塊成化後の強
度、塊成化物の溶融還元性および塊成化にかかる時間の
3点が挙げられ、ここに着目して塊成化の条件の検討を
行った。粉状酸化物を塊成する方法として、特許文献3
には、製鉄ダストに10%の金属鉄を混合し、この金属鉄
の酸化発熱反応を利用して塊成化する方法が開示されて
いる。この方法の場合、バインダや特別な設備を必要と
しないのでコストが安いというメリットはあるが、塊成
化まで3週間程度時間がかかるという問題があった。そ
こで、これを短縮させる方法として水を添加する方法を
考えた。これは、水が金属鉄と反応する際の発熱反応に
よる熱で塊成化速度が増加することを期待したものであ
る。実験としては、後に記載の表1に示す組成のクロム
鉱石50%に約40%の金属鉄を含有する製鉄ダストを50%
配合した後、水分添加量を変化させて塊成化までの時間
を測定した。塊成化完了の判定は試料中の金属鉄の含有
量を測定し、この値が1.5 %以下になった状態とした。
結果を図6に示すが、水分含有率10〜40%で塊成化時間
が短くなることが確認された。40%をこえる水分を添加
した場合には塊成化時間が長くなったが、この理由とし
ては水分が蒸発、乾燥するのに時間がかかったためと考
えられる。The points of agglomeration include three points: strength after agglomeration, melt-reducing property of agglomerate, and time required for agglomeration. Study was carried out. As a method of agglomerating powdery oxide, Patent Document 3
Discloses a method in which 10% metallic iron is mixed with iron-making dust and agglomeration is carried out by utilizing the oxidation exothermic reaction of the metallic iron. This method has an advantage that the cost is low because it does not require a binder or special equipment, but it has a problem that it takes about 3 weeks to agglomerate. Then, the method of adding water was considered as a method of shortening this. This is expected to increase the agglomeration rate due to the heat generated by the exothermic reaction when water reacts with metallic iron. As an experiment, 50% of ironmaking dust containing about 40% of metallic iron in 50% of chromium ore having the composition shown in Table 1 described later is used.
After blending, the amount of water added was changed and the time until agglomeration was measured. To determine the completion of agglomeration, the content of metallic iron in the sample was measured and the value was set to 1.5% or less.
The results are shown in FIG. 6, and it was confirmed that the agglomeration time was shortened when the water content was 10 to 40%. When water content exceeding 40% was added, the agglomeration time became longer, which is considered to be because it took time for the water content to evaporate and dry.
【0014】次に、水分30%一定として、クロム鉱石と
製鉄ダストを種々の比率で混合して塊成化を行った。こ
れまでの知見で、塊成化物の圧潰強度が 400N/cm2 以
上であれば、ベルトコンベアで搬送する際の粉化が抑制
できるという知見があったことから、この値を目標値と
した。塊成化物の圧潰強度測定結果の例を図7に示す
が、金属含有率が10%以上あれば目標とした圧潰強度 4
00N/cm2 を確保できることが確認された。Next, with the water content kept constant at 30%, chrome ore and ironmaking dust were mixed at various ratios to agglomerate. It was found from previous knowledge that if the crushing strength of the agglomerate is 400 N / cm 2 or more, pulverization at the time of being conveyed by a belt conveyor can be suppressed, so this value was made the target value. Figure 7 shows an example of crush strength measurement results for agglomerates. If the metal content is 10% or more, the target crush strength is 4
It was confirmed that 00N / cm 2 could be secured.
【0015】この塊成化物の溶融性の評価試験を、図2
に示す荷重軟化試験装置を用いて実施した。この試験装
置は、炉上部から装入された原料が炉内を降下する間の
温度、堆積物による荷重、ガス組成を再現し、装入物の
シャフト部での溶融還元挙動を調査するのに有効であ
る。FIG. 2 shows an evaluation test of the meltability of this agglomerate.
It carried out using the load softening test device shown in. This test device reproduces the temperature, the load due to deposits, and the gas composition while the raw material charged from the upper part of the furnace descends in the furnace, and is used to investigate the smelting reduction behavior of the charged material at the shaft part. It is valid.
【0016】評価試験においては、まず、るつぼ10内
に、バインダ(フラックスとしても機能する)と粉クロ
ム鉱石を混合して形成した塊成化物15をコークス層14に
上下を挟まれる形で装入する。そして、下方から、C
O:45%、N2 :55%の組成一定としたガスを流しなが
らヒータ12で加熱し、装入物(14と15)の滴下挙動、レ
ベル変化、排出ガスの組成変化等の測定を行った。In the evaluation test, first, the crucible 10 was charged with an agglomerate 15 formed by mixing a binder (which also functions as a flux) and powdered chromium ore in a state in which the coke layer 14 was sandwiched between the upper and lower parts. To do. And from below, C
O: 45%, N 2 : 55%, with a constant composition of gas, is heated by the heater 12 to measure the dropping behavior of the charging materials (14 and 15), level change, composition change of exhaust gas, etc. It was
【0017】図3は、クロム鉱石比率と目皿上への残留
物(コークスは除く) の関係を示すグラフである。一
方、図4は、クロム鉱石比率と目皿下への滴下物質量の
関係を示すグラフである。図3、図4から明らかなよう
に、 粉状のクロム鉱石と酸化鉄を含む酸化物の質量比が
60:40を境とし、酸化鉄を含む酸化物の量が多い方が、
目皿上の残留物は僅かとなり、クロム鉱石の還元溶融が
進行する。FIG. 3 is a graph showing the relationship between the chromium ore ratio and the residue (excluding coke) on the plate. On the other hand, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the chromium ore ratio and the amount of the substance dropped below the plate. As is clear from FIGS. 3 and 4, the mass ratio of the powdery chrome ore and the oxide containing iron oxide is
With 60:40 as the boundary, the one with a large amount of oxides including iron oxide,
The residue on the perforated plate becomes small and the reduction melting of the chromium ore proceeds.
【0018】これは、酸化鉄を含む酸化物が存在するた
め、これが還元されて生成する溶融鉄が滴下する際に、
クロム鉱石の表面で生成したクロム含有量の多いクロム
含有鉄と接触して同化し、一緒に滴下するからであると
考えられる。一方、クロム鉱石のみを塊成化した塊状原
料では、還元によりクロム鉱石の表面にメタルが生成し
てもクロム濃度が高いため、メタルの融点、粘性が高く
なって容易に滴下しない。すなわち、生成したメタル
は、クロム鉱石の表面に生成して留まるため、周囲の還
元ガスとクロム鉱石の接触を妨げ、その結果クロム鉱石
の還元が遅れ、メタルの滴下がほとんどない状態となる
のである。This is because there is an oxide containing iron oxide, so when molten iron produced by reduction of this oxide is dropped,
It is considered that this is because it comes into contact with the chromium-containing iron having a high chromium content generated on the surface of the chromium ore, is assimilated, and is dropped together. On the other hand, in the case of the agglomerated raw material obtained by agglomerating only the chromium ore, even if a metal is produced on the surface of the chromium ore due to the reduction, the concentration of chromium is high, so that the melting point and viscosity of the metal become high and the metal does not drop easily. That is, the generated metal stays on the surface of the chrome ore, which hinders the contact between the reducing gas and the chrome ore in the surroundings. As a result, the reduction of the chrome ore is delayed and the metal drops almost completely. .
【0019】このように、粉状クロム鉱石と酸化鉄を含
む酸化物とを一緒に混合して塊成化することで、炉内に
おいてクロム鉱石から生成するメタルの滴下が促進さ
れ、溶融還元炉シャフト部でのクロム鉱石の還元が促進
されるのである。なお、本発明の粉状クロム鉱石とは、
クロム鉱石を5mmの篩で分級した時の篩下のような粒径
5mm未満のものを意味する。粒径5mm未満の粉状クロム
鉱石を炉頂から装入する場合、 コークス等の他の充填物
との粒径差が大きくなり、 クロム鉱石の偏析を生じた
り、 充填層の目詰りを引き起こす恐れがあるため、 本発
明により、 金属酸化物粉末と混合して含クロム塊状原料
とすることで、そのような問題を回避できる。As described above, by mixing the powdery chrome ore and the oxide containing iron oxide together and agglomerating, the dropping of the metal produced from the chrome ore in the furnace is promoted, and the smelting reduction furnace The reduction of chromium ore in the shaft part is promoted. The powdery chromium ore of the present invention is
It means a particle size of less than 5 mm, such as under a sieve when chrome ore is classified with a 5 mm sieve. When powdered chrome ore with a particle size of less than 5 mm is charged from the furnace top, the particle size difference with other packings such as coke becomes large, which may cause segregation of chrome ore and clogging of the packed bed. Therefore, according to the present invention, such a problem can be avoided by mixing with the metal oxide powder to obtain a chromium-containing lump raw material.
【0020】本発明は、かかる技術思想に基づいたもの
であり、粉状クロム鉱石を、水分40%以下、金属鉄含有
率10%以上、クロム鉱石配合率60%以下で塊成化すれ
ば、竪型溶融還元炉の炉頂から装入しても問題のない含
クロム塊状原料を製造でき、この結果、高クロム銑を安
価に製造することを可能にしたものである。以下、実施
例に基づいて本発明の内容を詳細に説明する。The present invention is based on such a technical idea. If powdered chromium ore is agglomerated with a water content of 40% or less, a metallic iron content of 10% or more, and a chromium ore content of 60% or less, It is possible to produce a chromium-containing lumpy raw material that can be charged from the top of a vertical smelting reduction furnace without any problem, and as a result, it is possible to produce high chromium pig iron at low cost. Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail based on examples.
【0021】[0021]
【実施例】(実施例1)クロム鉱石粉の塊成化
表1に示す組成をもつクロム鉱石粉と粉状製鉄ダストを
混合して、塊成化を行った。Example 1 Agglomeration of chromium ore powder Agglomeration was carried out by mixing chromium ore powder having the composition shown in Table 1 and powdered iron dust.
【0022】[0022]
【表1】 [Table 1]
【0023】原料の使用量は、粉状製鉄ダスト 240t、
クロム鉱石 360t、水分 180tとし、これを混練後、ヤ
ードに高さ 300mm程度のベッドとして敷き詰めた。2週
間後、試料の一部を採取して分析したところ、金属鉄の
比率が1.1 %だったことから、全量をショベルカーで壊
砕後、5mmの篩で篩い分けした。5mm以上の塊部分は53
0tであった。また、試料の圧潰強度を測定したとこ
ろ、10サンプルの平均で600 N/cm2 あり、強度および
歩留まりの面で問題のないことを確認した。
(実施例2)生産量が200 t/日規模の溶融還元炉を用
い、表1に示す組成の粉クロム鉱石と製鋼ダストを混合
して塊状とした塊成化物を炉頂から装入する本発明の操
業を実施した。The amount of raw material used is 240 t of powdered iron dust,
Chromium ore of 360t and moisture of 180t was mixed and kneaded, and then spread in a yard as a bed with a height of about 300mm. After 2 weeks, a part of the sample was collected and analyzed, and the ratio of metallic iron was 1.1%. Therefore, the whole amount was crushed with a shovel car and sieved with a 5 mm sieve. 53 for lumps of 5 mm or more
It was 0t. Further, the crush strength of the sample was measured and found to be 600 N / cm 2 on average for 10 samples, and it was confirmed that there was no problem in terms of strength and yield. (Example 2) A smelting reduction furnace with a production amount of 200 t / day is used, and a chrome agglomerate having the composition shown in Table 1 is mixed with steelmaking dust to form an agglomerate from the furnace top. The invention was carried out.
【0024】ここで、羽口から吹き込む酸化物原料は、
製鋼工場の転炉から発生する製鋼ダストを乾燥したもの
であり、酸化鉄、酸化クロム等の金属酸化物を含む。そ
の他の操業条件は、 送風量 230m3 (標準状態)/min
、酸素富化量40m3(標準状態)/min 、送風温度850
℃、原料吹き込み速度11t/hr、炉頂からの原料装入速
度2.5 t/hrとした。なお、炉頂から、 塊成化物を装入
しない場合の羽口からの原料吹込み速度は、13.5 t/hr
とし、全体の処理ダスト量が一定となるように操業し
た。Here, the oxide raw material blown from the tuyere is
Steel dust generated from the converter of a steelmaking plant is dried, and contains metal oxides such as iron oxide and chromium oxide. Other operating conditions are air flow of 230 m 3 (standard condition) / min
, Oxygen enrichment 40m 3 (standard condition) / min, blast temperature 850
C., the raw material blowing rate was 11 t / hr, and the raw material charging rate from the furnace top was 2.5 t / hr. The rate of raw material injection from the tuyere when the agglomerate was not charged from the furnace top was 13.5 t / hr.
And operated so that the total amount of treated dust was constant.
【0025】出銑孔から出銑したメタル中、および、ス
ラグ中のクロム濃度の推移を、それぞれ図5(a)と図
5(b)に示す。3日目までは、炉頂から塊成化物を装
入しない従来の操業を行い、 以降に本発明の操業を実施
した。図の推移から、炉頂装入の開始で、メタル中のク
ロム濃度が約5%増加していることがわかる。この値
は、 投入したクロム量から予測された値である。一方、
スラグ中のクロム濃度には変化が見られないことから、
炉頂から装入したクロム鉱石が十分に還元されているこ
とが確認できる。また、操業上には何ら問題なく、期間
を通じて安定した操業を継続することができた。Transitions of the chromium concentration in the metal tapped from the taphole and in the slag are shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), respectively. Until the third day, the conventional operation without charging the agglomerate was performed from the furnace top, and the operation of the present invention was performed thereafter. From the transition of the figure, it can be seen that the chromium concentration in the metal increased by about 5% at the start of the furnace top charging. This value was predicted from the amount of chromium input. on the other hand,
Since there is no change in the chromium concentration in the slag,
It can be confirmed that the chromium ore charged from the furnace top has been sufficiently reduced. In addition, there was no problem in operation and we were able to continue stable operation throughout the period.
【0026】[0026]
【発明の効果】本発明によって、(竪型)溶融還元炉で
高濃度のクロムを含むメタルの製造を、より容易に、か
つ、より安価に実施することができるようになった。According to the present invention, the production of a metal containing high concentration of chromium in a (vertical) smelting reduction furnace can be carried out more easily and at a lower cost.
【図1】本発明の操業方法を適用する溶融還元炉の模式
図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a smelting reduction furnace to which an operating method of the present invention is applied.
【図2】本発明の検証に用いた荷重軟化装置の模式図で
ある。FIG. 2 is a schematic diagram of a load softening device used for verification of the present invention.
【図3】荷重軟化装置での実験における、クロム鉱石比
率と目皿上残留物質量との関係を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a chromium ore ratio and an amount of residual substance on a plate in an experiment using a load softening device.
【図4】荷重軟化装置での実験における、クロム鉱石比
率と滴下物質量との関係を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a relationship between a chromium ore ratio and an amount of dropped substance in an experiment using a load softening device.
【図5】溶融還元炉における、(a)メタル中クロム濃
度、 (b)スラグ中クロム濃度、の推移を示すグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing transitions of (a) chromium concentration in metal and (b) chromium concentration in slag in a smelting reduction furnace.
【図6】塊成化に要する日数と水分添加率の関係を示す
グラフである。FIG. 6 is a graph showing the relationship between the number of days required for agglomeration and the water addition rate.
【図7】混合原料中の金属鉄配合率と圧潰強度の関係を
示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the metallic iron compounding ratio in the mixed raw material and the crush strength.
1 炉体(竪型溶融還元炉) 2 固体還元材(炭材) 3 上段羽口 4 下段羽口 5 送風機 6 熱風発生炉 7 原料吹込装置 8 炉頂装入装置 9 出銑口 10 るつぼ 11 押下ピストン 12 ヒータ 13 目皿 14 コークス層 15 塊成化物 16 滴下物 1 furnace body (vertical smelting reduction furnace) 2 Solid reducing material (carbon material) 3 upper tuyeres 4 Lower tier 5 blower 6 hot air generator 7 Raw material injection device 8 Top charging device 9 Outlet 10 crucibles 11 Pressing piston 12 heater 13th plate 14 Coke layer 15 agglomerates 16 drops
フロントページの続き (72)発明者 渡辺 宗一郎 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Fターム(参考) 4K001 AA08 BA05 CA17 CA18 DA01 FA14 GA01 GB03 HA01 4K045 AA01 AA02 BA01 GB11 GB12 GC09 Continued front page (72) Inventor Soichiro Watanabe 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Made in Kawasaki Chiba Steel Works, Ltd. F-term (reference) 4K001 AA08 BA05 CA17 CA18 DA01 FA14 GA01 GB03 HA01 4K045 AA01 AA02 BA01 GB11 GB12 GC09
Claims (3)
富化空気を吹き込む羽口を少なくとも上下二段に設け、
該羽口の少なくとも上段から粉粒状の金属酸化物含有原
料を吹き込み、溶融金属を製造する溶融還元炉の操業方
法であって、粉状のクロム鉱石と、前記溶融金属の金属
成分を含有する金属酸化物粉状物とを含む塊成鉱として
含クロム塊状原料を形成し、該含クロム塊状原料を、前
記溶融還元炉の炉頂から装入して含クロム溶融金属を製
造することを特徴とする溶融還元炉の操業方法。1. A tuyere for blowing high-temperature oxygen-enriched air is provided in at least two upper and lower stages in a packed bed of a carbon-based solid reducing agent,
A method for operating a smelting reduction furnace for producing a molten metal by injecting a powdery metal oxide-containing raw material from at least the upper stage of the tuyere, which comprises a powdery chromium ore and a metal containing a metal component of the molten metal. A chromium-containing lump raw material is formed as an agglomerated ore containing an oxide powder, and the chrome-containing lump raw material is charged from the furnace top of the smelting reduction furnace to produce a chrome-containing molten metal. Method of operating smelting reduction furnace.
り、前記溶融金属の金属成分を含有する金属酸化物粉状
物が金属鉄と酸化鉄を含有する粉状物であることを特徴
とする請求項1に記載の溶融還元炉の操業方法。2. The molten metal is hot metal obtained by melting iron, and the metal oxide powder containing the metal component of the molten metal is powder containing metal iron and iron oxide. The method for operating the smelting reduction furnace according to claim 1.
クロム鉱石と、前記溶融金属の金属成分を含有する金属
酸化物粉状物との混合物の乾燥質量に対してクロム鉱石
を70質量%以下とし、金属成分を10質量%以上とすると
共に、該乾燥質量100 質量部に対して水分を40質量部以
下として含クロム塊状原料を形成することを特徴とする
請求項1または2に記載の溶融還元炉の操業方法。3. When forming a chromium-containing lump raw material,
Chromium ore, and 70% by mass or less of the chromium ore, and 10% by mass or more of the metal component, based on the dry mass of the mixture of the metal oxide powder containing the metal component of the molten metal, and the drying. The method for operating a smelting reduction furnace according to claim 1 or 2, wherein the chromium-containing lump raw material is formed with a water content of 40 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002273509A JP2003247032A (en) | 2001-12-18 | 2002-09-19 | Operation method of smelting reduction furnace |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001-384580 | 2001-12-18 | ||
| JP2001384580 | 2001-12-18 | ||
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003247032A true JP2003247032A (en) | 2003-09-05 |
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ID=28676818
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| JP (1) | JP2003247032A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012067353A3 (en) * | 2010-11-19 | 2012-07-12 | 주식회사 포스코 | Method and apparatus for manufacturing ferrochrome |
-
2002
- 2002-09-19 JP JP2002273509A patent/JP2003247032A/en active Pending
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