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JPH0555577B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0555577B2
JPH0555577B2 JP6914987A JP6914987A JPH0555577B2 JP H0555577 B2 JPH0555577 B2 JP H0555577B2 JP 6914987 A JP6914987 A JP 6914987A JP 6914987 A JP6914987 A JP 6914987A JP H0555577 B2 JPH0555577 B2 JP H0555577B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
pellets
air
chromium
kiln
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6914987A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS63235436A (ja
Inventor
Yoshinori Koga
Nobuo Yaegashi
Shoji Komehana
Sadao Kurihara
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.)
Japan Metals and Chemical Co Ltd
Original Assignee
Japan Metals and Chemical Co 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 Japan Metals and Chemical Co Ltd filed Critical Japan Metals and Chemical Co Ltd
Priority to JP6914987A priority Critical patent/JPS63235436A/ja
Publication of JPS63235436A publication Critical patent/JPS63235436A/ja
Publication of JPH0555577B2 publication Critical patent/JPH0555577B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、クロム還元ペレツトの製造方法に関
し、特にクロム鉱石粉と内装炭素質還元剤(以
下、単に「内装炭」という)との混合粉末原料に
粘結剤を加えて造粒し、これをロータリーキルン
中で外装炭素質還元剤(以下、単に「外装炭」と
いう)とともに転動させつつ還元焙焼して、クロ
ム還元ペレツトを製造する方法に関し、特に高い
還元率のクロム還元ペレツトを製造することによ
つて、次工程の電気炉精錬に当つて電力消費が少
なくて済むペレツト、さらに上・底吹き転炉、ア
ーク式電気炉で溶製されるステンレス鋼の原料の
一部として直接利用できるような高い還元率のペ
レツトを有利に製造する方法について提案する。 (従来の技術) クロム還元ペレツトを製造する従来技術として
は、特公昭48−37885号公報に開示の方法が代表
的な方法として知られている。この技術は、粉状
のクロム鉱石100重量部に対し、内装炭を20〜25
重量部混合し、この混合物100重量部に対しベン
トナイト等のバインダー2〜6重量部と水3〜6
重量部を添加した調湿混合粉を造粒して含炭クロ
ム生ペレツトとし、この生ペレツトを乾燥してか
らロータリーキルンの炉尻から該キルン内に装入
し、1000〜1500℃の温度で還元焙焼し羽口より排
出しその後電気炉内に投入して高クロム還元ペレ
ツトとする方法である。 この従来技術の場合、該キルン内でクロム及び
鉄の還元反応が進行する1000〜1500℃の温度領域
(以下、単に「還元領域」という)にペレツトが
滞留している時間は、せいぜい1.5〜2.5時間と比
較的短く、得られるクロム還元ペレツトの還元率
は、クロムが45〜65%、鉄では85〜95%程度に止
まつていた。 (発明が解決しようとする問題点) 上述した従来技術にかかるクロム還元ペレツト
の製造方法は、ペレツトのクロム還元率が最大で
も65%程度のものしか得ることができない。 また、キルン排ガス中には未燃焼のCOガスが
残つておりエネルギー損失が大きい。 さらに、得られた還元ペレツトは還元率が45〜
65%程度であるから、電気炉精錬において消費さ
れる電力原単位も大きく、コスト高となる他、電
気炉で精錬してフエロクロムとした後でなけれ
ば、所謂ステンレス溶製工程に直接使用するよう
なことができないという欠点があつた。 (問題点を解決するための手段) 上述の従来技術が抱えている問題点に対し、本
発明は、 クロム鉱石と内装炭素質還元剤とを使つて造粒
した生ペレツトを、ロータリーキルン内に装入し
て外装炭素質還元剤共存下でバーナーの燃焼によ
り還元焙焼し、クロム還元ペレツトを製造する方
法において、 前記バーナーの燃焼空気量を理論空気量の1〜
1.2倍に調整し、かつ羽口側より侵入する流入空
気量を前記空気量の20vol%以下に調整して、前
記キルン内の内圧が負圧になるように制御し、 このように雰囲気制御された該キルン内の温度
が1000〜1500℃を示す還元領域に3〜7時間の間
ペレツトを滞留させ、しかもこの還元領域には該
領域内燃焼ガスおよび過剰空気の全量をCOガス
に還元するのに必要な量の前記外装炭素質還元剤
を残留させ、そして、該キルン内の温度が700〜
1000℃を示す予熱領域には、この位置に配設した
空気供給口より、前記還元領域で生成するCOを
全量CO2に燃焼させるのに必要な量の空気を吹込
むこと、を特徴とする方法の採用により、 高還元率のクロム還元ペレツトを製造する方
法、を上記課題解決の手段として提案する。 (作用) 本発明方法で用いる原料は、予め所定量の内装
炭を配合した含炭クロム生ペレツトであるが、こ
の含炭クロム生ペレツトはクロム鉱石粉と内装炭
(コークス粉)を混合したものに、ベントナイト
や水などのバインダーを加えて混合し、パン型ペ
レタイザーにより造粒し、その後乾燥して得られ
る。前記含炭クロム生ペレツトは、ロータリーキ
ルン1の炉尻2に配設されている原料投入シユー
ト(図示せず)より、外装炭とともに装入され、
所定の時間キルン内で転動しながら次第に羽口方
向へ移動し、その間羽口3部に取付けたバーナー
(図示せず)の燃焼加熱を介して還元焙焼され、
該羽口3部から排出される。 かかるロータリーキルン1内は、前記バーナー
の燃焼により加熱される。このときのロータリー
キルン内の温度勾配を第1図に示す。 装入された生ペレツトの該ロータリーキルン1
内での挙動についてみると、該キルン内では、
1000℃以下の領域ではFeが若干還元されるが、
クロムはまだ還元されない。この温度領域(以
下、単に「予熱領域」という)に続く1000〜1500
℃の温度領域、すなわち還元領域に達して始めて
Crの還元が進行する。還元領域においては、下
記反応式に示すように、Cr及びFeが内装炭によ
つて還元され、クロムカーバイド、鉄カーバイド
を生成する。 7Cr2O3+27C=2Cr7C3+21CO 3FeO+4C=Fe3C+3CO また、この還元領域における反応により生成し
た多量のCOガスは、予熱領域に位置するロータ
リーキルン1長手方向の中央部分に設けた空気供
給口4からの吹込み空気により、全量CO2ガスに
燃焼させることが必要である。 一方、前記還元領域に過剰な空気が存在する
と、該還元領域の温度が低下する上さらに酸素分
圧も上昇するために、還元反応が進行しにくな
り、Cr、Feの還元率が低下する。 このロータリーキルン1内を還元性雰囲気にす
るには、羽口3からのO2の侵入を遮断すれば良
い。しかしながら、一方では羽口3側を負圧とし
てバツクフアイアーを防止するために、またバー
ナーとその付帯設備の保全のために、多少の侵入
空気は必要であり、このための最適範囲として本
発明では、前記バーナーの燃焼空気量を理論空気
量の1〜1.2倍に調整し、かつ該キルンの内圧が
負圧になるように羽口より侵入する流入空気量を
前記理論空気量の20vol%以下に調整することと
した。 このような調整を行うことによつて、キルン内
の温度を低下させることなく還元率を向上させる
ことができる。しかも、還元ペレツトが十分に加
熱されるので、FeOリツチな低融点のスラグを生
成することもなくなり、還元ペレツト同志あるい
は還元ペレツトとキルンのれんがとの融着も防止
できる。 しかし、上述のように還元領域での酸素分圧を
低下させても、なおバーナーの燃焼ガスおよび侵
入空気からのCO2ガス、O2ガスは存在するから還
元ペレツトの還元率が低下するのを防止するおそ
れがあり、これを阻止するためには所定量の外装
炭を存在させることが必要である。この外装炭の
量は次のようにして決定される。すなわち、高温
領域にあるCO2ガスについては、Cが存在すると
下記反応式によつて直ちににCOガスにまで還元
される。従つて、還元領域に羽口3より侵入する
過剰O2ガスと燃焼により生成するCO2ガスの量に
応じて、それらを全量COガスまで還元するに足
る量を計算し、必要外装炭量とする。 O2+C→CO2 CO2+C→2CO この外装炭は、ロータリーキルン1の炉尻2よ
り供給する他、必要によつては700〜1000℃に当
たる予熱領域の特に高温帯(キルン長手方向の略
中央部)より投入できるようにする。また、ペレ
ツトの還元領域での滞留時間は、ロータリーキル
ン1の長さ、傾斜、原料の安息角及び回転数に密
接な関係がある。クロム還元ペレツトの製造にお
いては、ロータリーキルン内の温度を1500℃以下
で操業しないと、ペレツト同志の融着もしくはペ
レツトとれんがの融着が起こるため、最高温度を
1500℃に抑えなければならない。そのために、還
元帯における滞留時間が3時間以下になると、還
元率が65%以下程度となつてしまう。また未反応
のクロム酸化物が多く残る結果となる。従つて、
還元領域における焼成中の滞留時間は第3図から
明らかなように3〜7時間とするのが望ましい。
また、7時間を超えると還元率の向上には効果が
無くなるとともに生産性が低下する。 次に、キルン内予熱領域の挙動について説明す
ると、前記還元領域でペレツトと内装炭との反応
により発生したCOが、常に炉尻2方向に向つて
流れることになるが、このCOガスが未燃焼COガ
スのままで炉尻2より排出されると、ロータリー
キルン1内の温度が上昇せずにペレツトの予熱温
度が低下するし、また未燃エネルギー損失も大き
くなる。そこで、本発明では、前述のように予熱
領域の700〜1000℃の温度領域に設けた空気供給
口4から空気を流入させ、前記COガスを全量
CO2ガスにするまで燃焼させる。具体的には、炉
尻2にCO検知器を設け、このCO検知器でCO2
スが検出されないようになるまで行う。この検知
器を設けてCOガスが検出されないようにする際、
過剰の空気が該キルン内に残らないようにしない
と、かえつてロータリーキルン1の炉内温度を低
下させる結果となるので注意を要する。 以上に説明したようなロータリーキルンの操業
を行うことによつて、本発明ではクロムの還元率
が70〜95%の高クロム還元ペレツトを製造するこ
とができる。 (実施例) 例 1 クロム鉱石と内装炭とを粘結剤を使つて造粒し
た生ペレツトを、第1図に示したロータリーキル
ン1内に装入して外装コークス(外装炭)5共存
下でバーナーの燃焼により還元焙焼し、クロム還
元ペレツトを製造する方法において、 200メツシユ以下のクロム鉱石粉100重量部に対
し、内装炭用コークス25重量部を混合し、さらに
ベントナイト5重量部、水6重量部添加し、ペレ
タイザーで平均粒径10mmφとなるように造粒し、
乾燥して含炭生ペレツトとした。使用した含炭生
ペレツトの性状を表−1、外装コークスの性状を
表−2に示し、バーナーに用いた燃料の性状を表
−3にそれぞれ示した。
【表】
【表】
【表】 上記含炭クロム生ペレツト100重量部と、外装
コークス7重量部を煉瓦内径2mφ×36mlのロー
タリーキルンに装入し、上記燃料を炉内壁最高温
度帯を1450℃、排出される還元ペレツトの温度が
1350℃になるように供給し、同時にバーナーで使
用する燃焼用空気を表−3中の理論空気A0とし、
羽口部から流入する空気をA0×0.20、予熱領域の
高温部(700〜1000℃)から吹込む空気量をA0×
0.5として燃焼し、ロータリーキルンの還元領域
での滞留時間が3時間となるようにして3日間連
続操業して得られた高還元率クロムペレツトの化
学組成を表−4、キルン排ガスの分析値を表−5
に示す。
【表】
【表】 例 2 上記実施例1と同様にして含炭クロム生ペレツ
トを製造し、前記含炭クロムペレツト100重量部
と、外装コークス7重量部を煉瓦内径2mφ×36
mのロータリーキルンに装入し、上記燃料を炉内
壁最高温度帯を1450℃、排出される還元ペレツト
の温度が1350℃になるように供給し、同時にバー
ナーで使用する燃焼用空気を表−3中の理論空気
A0とし、羽口部から流入する空気をA0×0.20、
予熱領域の高温部(700〜1000℃)から吹込む空
気量をA0×0.5として燃焼し、ロータリーキルン
の還元領域での滞留時間が4時間となるようにし
て3日間連続操業して得られた高還元率クロムペ
レツトの化学組成を表−6、キルン排ガスの分析
値を表−7に示す。
【表】
【表】 例 3 上記実施例1と同様にして含炭クロム生ペレツ
トを製造し、前記含炭クロムペレツト100重量部
と、外装コークス7重量部を煉瓦内径2mφ×36
mのロータリーキルンに装入し、上記燃料を炉内
壁最高温度帯を1450℃、排出される還元ペレツト
の温度が1350℃になるように供給し、同時にバー
ナーで使用する燃焼用空気を表−3中の論理空気
A0とし、羽口部から流入する空気をA0×0.20、
予熱領域の高温部(700〜1000℃)から吹込む空
気量をA0×0.5とし燃焼し、ロータリーキルンの
還元領域での滞留時間が4.5時間となるようにし
て3日間連続操業して得られた高還元率クロムペ
レツトの化学組成を表−8、キルン排ガスの分析
値を表−9に示す。
【表】
【表】 (発明の効果) 以上説明したように本発明によれば、電気炉精
錬における精錬コストを低くすることができる
他、さらにはステンレス溶製工程に直接使い得る
程度の高いクロム還元率のペレツトを、精錬工程
(電気炉)を経ることなく製造でき、しかも排ガ
ス中の未燃焼COを極力少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、ロータリーキルンの概略図、第2図
は、ロータリーキルン内の温度勾配を示すグラ
フ、第3図は、還元領域での滞留時間とクロム還
元率との関係を示すグラフである。 1……ロータリーキルン、2……炉尻、3……
羽口、4……空気供給口、5……外装コークス。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 クロム鉱石と内装炭素質還元剤とを使つて造
    粒した生ペレツトを、ロータリーキルン内に装入
    して外装炭素質還元剤共存下でバーナーの燃焼に
    より還元焙焼し、クロム還元ペレツトを製造する
    方法において、 前記バーナーの燃焼空気量を理論空気量の1〜
    1.2倍に調整し、かつ羽口側より侵入する流入空
    気量を前記空気量の20vol%以下に調整して、前
    記キルン内の内圧が負圧になるように制御し、 このように雰囲気制御された該キルン内の温度
    が1000〜1500℃を示す還元領域に3〜7時間の間
    ペレツトを滞留させ、しかもこの還元領域には該
    領域内燃焼ガスおよび過剰空気の全量をCOガス
    に還元するのに必要な量の前記外装炭素質還元剤
    を残留させ、そして、該キルン内の温度が700〜
    1000℃を示す予熱領域には、この位置に配設した
    空気供給口より、前記還元領域で生成するCOを
    全量CO2に燃焼させるのに必要な量の空気を吹込
    むこと、を特徴とするクロム還元ペレツトの製造
    方法。
JP6914987A 1987-03-25 1987-03-25 クロム還元ペレツトの製造方法 Granted JPS63235436A (ja)

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JPS63235436A JPS63235436A (ja) 1988-09-30
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FR2835000B1 (fr) * 2002-01-21 2004-11-05 Delachaux Sa Procede de fabrication d'elements metalliques au moyen d'un creuset
CN110273040B (zh) * 2019-08-02 2020-12-11 唐山鑫虎冶金科技有限公司 铁粉冷压还原装置及方法
JP7338309B2 (ja) * 2019-08-06 2023-09-05 住友金属鉱山株式会社 酸化鉱石の製錬方法

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