JP2001279338A - ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法 - Google Patents
ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法Info
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- JP2001279338A JP2001279338A JP2000091930A JP2000091930A JP2001279338A JP 2001279338 A JP2001279338 A JP 2001279338A JP 2000091930 A JP2000091930 A JP 2000091930A JP 2000091930 A JP2000091930 A JP 2000091930A JP 2001279338 A JP2001279338 A JP 2001279338A
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- rotary kiln
- molten iron
- coal
- reducing agent
- iron
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法をさ
らに改良して、酸化鉄含有被処理物からの鉄回収率を向
上することともに、還元剤の消費量を削減する。 【解決手段】 酸化鉄含有被処理物に還元剤を混合して
ロータリーキルン内に投入し、還元・溶融して溶融鉄を
製造する、ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法であ
って、当該還元剤として、石炭（Ａ）と石油コークスあ
るいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤（Ａ＋
Ｂ）中の石炭（Ａ）の割合を２０〜６０ｗｔ％に保つこ
とを特徴とするロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法
である。
らに改良して、酸化鉄含有被処理物からの鉄回収率を向
上することともに、還元剤の消費量を削減する。 【解決手段】 酸化鉄含有被処理物に還元剤を混合して
ロータリーキルン内に投入し、還元・溶融して溶融鉄を
製造する、ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法であ
って、当該還元剤として、石炭（Ａ）と石油コークスあ
るいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤（Ａ＋
Ｂ）中の石炭（Ａ）の割合を２０〜６０ｗｔ％に保つこ
とを特徴とするロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法
である。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ロータリーキルン
を用いた溶鉄製造方法に関する。
を用いた溶鉄製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】粉鉱石、高炉ダスト、製鋼ダスト等を酸
化鉄含有被処理物として、ロータリーキルンを用いて溶
鉄を製造する従来技術においては、酸化鉄含有被処理物
から亜鉛成分を蒸発・除去するとともに、還元溶融して
溶鉄を製造し、最終的にペレット状の鉄固体物として回
収している。そして、ペレット状の鉄固体物は焼結過程
へと送られる。
化鉄含有被処理物として、ロータリーキルンを用いて溶
鉄を製造する従来技術においては、酸化鉄含有被処理物
から亜鉛成分を蒸発・除去するとともに、還元溶融して
溶鉄を製造し、最終的にペレット状の鉄固体物として回
収している。そして、ペレット状の鉄固体物は焼結過程
へと送られる。
【０００３】酸化鉄含有被処理物と混合して、ロータリ
ーキルンに投入される還元剤として、従来は、石炭や石
炭コークスが使用されており、特に、その反応性の高さ
から鑑みて、微粉末状の還元剤を酸化鉄含有被処理物と
混合し、粒状物に成形することがノウハウであった。す
なわち、従来は、石炭や石炭コークスを炭材として用
い、特に、その微粉末を内装炭として用いていた。
ーキルンに投入される還元剤として、従来は、石炭や石
炭コークスが使用されており、特に、その反応性の高さ
から鑑みて、微粉末状の還元剤を酸化鉄含有被処理物と
混合し、粒状物に成形することがノウハウであった。す
なわち、従来は、石炭や石炭コークスを炭材として用
い、特に、その微粉末を内装炭として用いていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のロータリーキル
ンを用いた溶鉄製造方法をさらに改良して、酸化鉄含有
被処理物からの鉄回収率を向上することともに、還元剤
の消費量を削減することを本発明の目的とする。
ンを用いた溶鉄製造方法をさらに改良して、酸化鉄含有
被処理物からの鉄回収率を向上することともに、還元剤
の消費量を削減することを本発明の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１に
記載の本発明に係るロータリーキルンを用いた溶鉄製造
方法、すなわち、酸化鉄含有被処理物に還元剤を混合し
てロータリーキルン内に投入し、還元・溶融して溶融鉄
を製造する、ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法で
あって、当該還元剤として、石炭（Ａ）と石油コークス
あるいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤（Ａ＋
Ｂ）中の石炭（Ａ）の割合を２０〜６０ｗｔ％に保つこ
とを特徴とするロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法
によって、達成される。
記載の本発明に係るロータリーキルンを用いた溶鉄製造
方法、すなわち、酸化鉄含有被処理物に還元剤を混合し
てロータリーキルン内に投入し、還元・溶融して溶融鉄
を製造する、ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法で
あって、当該還元剤として、石炭（Ａ）と石油コークス
あるいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤（Ａ＋
Ｂ）中の石炭（Ａ）の割合を２０〜６０ｗｔ％に保つこ
とを特徴とするロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法
によって、達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、添付図面を参照して説明する。
て、添付図面を参照して説明する。
【０００７】酸化鉄含有被処理物の還元反応は、ロータ
リーキルン内での気固相反応であり、式１に示すとおり
である。
リーキルン内での気固相反応であり、式１に示すとおり
である。
【式１】Ｆｅ２Ｏ３＋３ＣＯ＝２Ｆｅ＋３ＣＯ２ ３ＣＯ２＋３Ｃ＝６ＣＯ この反応は１０００℃以下の温度領域で生じる。
【０００８】図１は、石炭及び石油コークスについて反
応性指数と温度との関係を示すグラフである。石炭につ
いては、１０００℃で反応性指数が１００、９５０℃で
反応性指数が７０であるのに対し、還元剤としての石油
コークスについては、１１００℃で反応性指数が１０
０、１０５０℃で反応性指数が９０、１０００℃で反応
性指数が約５０と低く、９５０℃で反応性指数が２５ま
で低下している。
応性指数と温度との関係を示すグラフである。石炭につ
いては、１０００℃で反応性指数が１００、９５０℃で
反応性指数が７０であるのに対し、還元剤としての石油
コークスについては、１１００℃で反応性指数が１０
０、１０５０℃で反応性指数が９０、１０００℃で反応
性指数が約５０と低く、９５０℃で反応性指数が２５ま
で低下している。
【０００９】なお、「反応性指数」はＪＩＳ−Ｋ２１５
１に規定するコークスの反応性試験に準拠して、本発明
者が求めたものである。
１に規定するコークスの反応性試験に準拠して、本発明
者が求めたものである。
【００１０】１０００℃以下の温度領域においては、還
元剤として石炭を用いた方がはるかに反応が高く有利で
あることがわかった。
元剤として石炭を用いた方がはるかに反応が高く有利で
あることがわかった。
【００１１】上記還元反応によって、固体の還元鉄が生
じるが、同時に、式２に示す浸炭反応が生じ、溶融鉄
（Ｆｅ３Ｃ）が得られる。
じるが、同時に、式２に示す浸炭反応が生じ、溶融鉄
（Ｆｅ３Ｃ）が得られる。
【式２】Ｆｅ（Ｓ）＋３Ｃ＝Ｆｅ３Ｃ（ｌ）
【００１２】この浸炭反応は１０００℃以上の温度領域
で生じる。この温度領域では、石炭及び石油コークスと
も、図１に示すように反応性が高い。したがって、還元
剤の種類選択は、この温度領域において充分な量が残る
か否かによって判断すべきである。
で生じる。この温度領域では、石炭及び石油コークスと
も、図１に示すように反応性が高い。したがって、還元
剤の種類選択は、この温度領域において充分な量が残る
か否かによって判断すべきである。
【００１３】石炭は低温で反応性が高く、大部分が消費
され、１０００℃以上の温度領域で残存する石炭は少量
となる。他方、石油コークスは、１０００℃以上の温度
領域においても充分な量が残存することを見出した。故
に、浸炭反応については、石油コークスが有利である。
され、１０００℃以上の温度領域で残存する石炭は少量
となる。他方、石油コークスは、１０００℃以上の温度
領域においても充分な量が残存することを見出した。故
に、浸炭反応については、石油コークスが有利である。
【００１４】上記の知見を統合すれば、比較的低温にお
ける還元反応については石炭が有利であり、一方、高温
における浸炭反応については石油コークスが活発とな
る。したがって、石炭（Ａ）と石油コークス（Ｂ）とを
適切に混合すれば、最小量の炭材で、鉄回収率を最大と
することができると考え出したものである。
ける還元反応については石炭が有利であり、一方、高温
における浸炭反応については石油コークスが活発とな
る。したがって、石炭（Ａ）と石油コークス（Ｂ）とを
適切に混合すれば、最小量の炭材で、鉄回収率を最大と
することができると考え出したものである。
【００１５】図２は、鉄回収率と炭材混合比との関係を
示す図である。炭材として、石炭（Ａ）及び石油コーク
ス（Ｂ）を用い、炭材合計の還元当量を３当量と一定に
保ちつつ、石炭（Ａ）／（石炭：Ａ＋石油コークス：
Ｂ）の比を変動させ、ロータリーキルンを用いて製鉄ダ
ストから溶鉄を製造する実験を行った。
示す図である。炭材として、石炭（Ａ）及び石油コーク
ス（Ｂ）を用い、炭材合計の還元当量を３当量と一定に
保ちつつ、石炭（Ａ）／（石炭：Ａ＋石油コークス：
Ｂ）の比を変動させ、ロータリーキルンを用いて製鉄ダ
ストから溶鉄を製造する実験を行った。
【００１６】石油コークスのみのとき、すなわち、Ａ／
（Ａ＋Ｂ）×１００が０のときには、鉄回収率が５０％
である。石炭（Ａ）が１．２当量で石油コークス（Ｂ）
が１．８当量のとき、すなわち、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１０
０が４０のときには、鉄回収率が約８０％と最大にな
る。石炭が２．１当量で石油コークスが０．９当量のと
き、すなわち、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００が７０のときに
は、鉄回収率が約６０％になる。また、石炭のみのと
き、すなわち、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００が１００のとき
には、鉄回収率が約３０％となる。試験の結果、炭材の
混合比によって鉄回収率が異なることが明らかになっ
た。また、石炭／（石炭＋石油コークス）の比が２０〜
６０ｗｔ％の範囲において鉄回収率が向上することを見
出した。
（Ａ＋Ｂ）×１００が０のときには、鉄回収率が５０％
である。石炭（Ａ）が１．２当量で石油コークス（Ｂ）
が１．８当量のとき、すなわち、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１０
０が４０のときには、鉄回収率が約８０％と最大にな
る。石炭が２．１当量で石油コークスが０．９当量のと
き、すなわち、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００が７０のときに
は、鉄回収率が約６０％になる。また、石炭のみのと
き、すなわち、Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１００が１００のとき
には、鉄回収率が約３０％となる。試験の結果、炭材の
混合比によって鉄回収率が異なることが明らかになっ
た。また、石炭／（石炭＋石油コークス）の比が２０〜
６０ｗｔ％の範囲において鉄回収率が向上することを見
出した。
【００１７】石油コークスの代りに、グラファイトを炭
材として用い、同様の試験を行ったところ、石油コーク
スとグラファイトは、ほぼ同一の挙動をすることが確認
された。
材として用い、同様の試験を行ったところ、石油コーク
スとグラファイトは、ほぼ同一の挙動をすることが確認
された。
【００１８】
【発明の効果】本発明のロータリーキルンを用いた溶鉄
製造方法によれば、還元剤として石炭（Ａ）と石油コー
クスあるいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤中
の石炭の割合を２０〜６０ｗｔ％に保っているので、鉄
回収率を約８０％にまで向上させることができるととも
に、全還元剤の消費量を３還元当量と低く抑えることが
でき、製造コスト低減も図ることができる。
製造方法によれば、還元剤として石炭（Ａ）と石油コー
クスあるいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤中
の石炭の割合を２０〜６０ｗｔ％に保っているので、鉄
回収率を約８０％にまで向上させることができるととも
に、全還元剤の消費量を３還元当量と低く抑えることが
でき、製造コスト低減も図ることができる。
【図１】石炭及び石油コークスについて反応性指数と温
度との関係を示すグラフである。
度との関係を示すグラフである。
【図２】鉄回収率と炭材混合比との関係を示す図であ
る。
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化鉄含有被処理物に還元剤を混合して
ロータリーキルン内に投入し、還元・溶融して溶融鉄を
製造する、ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法であ
って、当該還元剤として、石炭（Ａ）と石油コークスあ
るいはグラファイト（Ｂ）とを用い、全還元剤（Ａ＋
Ｂ）中の石炭（Ａ）の割合を２０〜６０ｗｔ％に保つこ
とを特徴とするロータリーキルンを用いた溶鉄製造方
法。 - 【請求項２】 還元剤の粒度を０．５〜４ｍｍとする請
求項１に記載のロータリーキルンを用いた溶鉄製造方
法。 - 【請求項３】 上記被処理物とともに、ＣａＯ及びＳｉ
Ｏ２を含有する物質をロータリーキルンに投入し、塩基
度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）を１．５以上、好ましくは２．
０以上の範囲とし、還元剤の投入量を２．５還元当量以
下とする請求項１または２に記載のロータリーキルンを
用いた溶鉄製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091930A JP2001279338A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091930A JP2001279338A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001279338A true JP2001279338A (ja) | 2001-10-10 |
Family
ID=18607338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000091930A Pending JP2001279338A (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | ロータリーキルンを用いた溶鉄製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001279338A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106148684A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-11-23 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 综合利用赤泥的方法和*** |
| US10323291B2 (en) | 2014-07-31 | 2019-06-18 | Sabic Global Technologies B.V. | Methods for utilizing olefin coke in a steel making process and products made therefrom |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000091930A patent/JP2001279338A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10323291B2 (en) | 2014-07-31 | 2019-06-18 | Sabic Global Technologies B.V. | Methods for utilizing olefin coke in a steel making process and products made therefrom |
| CN106148684A (zh) * | 2016-08-01 | 2016-11-23 | 江苏省冶金设计院有限公司 | 综合利用赤泥的方法和*** |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061212 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090519 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091006 |