JPH0776382B2 - Method for producing chrome sinter - Google Patents
Method for producing chrome sinterInfo
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- JPH0776382B2 JPH0776382B2 JP60252524A JP25252485A JPH0776382B2 JP H0776382 B2 JPH0776382 B2 JP H0776382B2 JP 60252524 A JP60252524 A JP 60252524A JP 25252485 A JP25252485 A JP 25252485A JP H0776382 B2 JPH0776382 B2 JP H0776382B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、クロム焼結鉱の製造方法に係り、特に媒溶剤
の添加量に工夫のある製造方法に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a sinter of chromium, and more particularly to a production method in which the amount of a solvent added is devised.
クロム鉱石は、鉄鋼などの添加物であるフェロクロムの
原料として有用である。しかしながら、塊状のクロム鉱
石を入手することは難しく、一般には細粒状、微粒状も
しくは粉末状の成品として供給されている。Chromium ore is useful as a raw material for ferrochrome, which is an additive for steel and the like. However, it is difficult to obtain lumpy chromium ore, and it is generally supplied as a fine-grained, fine-grained, or powdered product.
一方、このような粉粒状クロム鉱石をそのままフェロク
ロム精錬炉に投入して還元精錬すると、炉況は極めて不
安定となり、特に炉内の反応によって生成するガスの通
気性を悪くするために、突発的なガスの吹き上げを起こ
して鉱石が飛散し、その結果成品歩留りの低下、消費電
力の増大など種々の弊害を生ずることが知られている。On the other hand, if such a powdery chromium ore is put into a ferrochrome refining furnace as it is for reduction refining, the furnace condition becomes extremely unstable, and in particular the gas permeability generated by the reaction in the furnace deteriorates suddenly. It is known that various gases are blown up and the ore is scattered, resulting in various adverse effects such as a decrease in product yield and an increase in power consumption.
そこで、製錬炉の操業性等を改善するために、粉粒状の
クロム鉱石を塊状化する試みがなされてきた。Therefore, in order to improve the operability of the smelting furnace, attempts have been made to agglomerate the powdery ore particles of chromium ore.
従来、このような粉粒状クロム鉱石を塊状化する方法と
して提案されているものは、大別すると(i)ブリケッ
ト化する方法、(ii)ペレット化する方法、(iii)焼
結鉱を製造する方法等である。これらのうち、(i)お
よび(ii)の方法は製造プロセスが複雑な上に、製造コ
ストが高く、また安定した品位のものが得にくいという
欠点を有することから、(iii)の方法が最も優れた方
法と考えられる。Conventionally, the methods proposed to agglomerate such a powdery granular ore are roughly classified into (i) a briquetting method, (ii) a pelletizing method, and (iii) a sintered ore. Method etc. Of these, the methods (i) and (ii) have the drawbacks that the manufacturing process is complicated, the manufacturing cost is high, and it is difficult to obtain a stable quality product. Therefore, the method (iii) is most suitable. Considered an excellent method.
クロム焼結鉱の製造は通常ドワイトロイド式あるいはグ
リナワルト式焼結機により行われている。クロム鉱石自
体は難溶融性であるために、予めCaO,SiO2並びにMgO等
を有する媒溶剤を添加することにより易溶性とする必要
がある。媒溶剤は、焼結鉱製造の際添加されるコークス
の燃焼熱により溶融してスラグを形成し、クロム鉱石間
に浸漬してそのクロム鉱石間の結合力を保持するのに機
能する。すなわち、製造されたクロム焼結鉱の組織は、
いわば、クロム鉱石を骨材とし、溶融した媒溶剤を結合
材とするような構造をなしている。Chromium sinter is usually produced by a Dwightroid type or Grinwald type sinter. Since chromium ore itself is difficult to melt, it is necessary to add a solvent containing CaO, SiO 2 , MgO, etc. in advance to make it easily soluble. The medium solvent functions to melt by the heat of combustion of coke added during the production of sinter to form slag, and to be immersed between chrome ores to maintain the bonding force between the chrome ores. That is, the structure of the produced chrome sinter is
In other words, the structure is such that chrome ore is used as an aggregate and molten solvent medium is used as a binder.
クロム鉱石間の結合力の増強は、成品焼結鉱の歩留りを
向上させ、かつ強度を向上させる上で重要であり、その
ためには媒溶剤の配合の適正化を図ることにより、クロ
ム鉱石の結合のために有効な溶融スラグの形成を促進さ
せることが必要となる。It is important to increase the bond strength between chrome ores in order to improve the yield and strength of the product sintered ore. Therefore, it is necessary to promote the formation of effective molten slag.
このようなクロム焼結鉱の製造方法としては、例えば特
公昭50−10685号公報発明、同51−4922号公報発明およ
び同59−7770号公報発明を例示することができる。Examples of such a method for producing a chrome sinter include the inventions of Japanese Patent Publication Nos. 10685/50, 51-4922, and 59-7770.
まず、第1の特公昭50−10685号公報発明は、細かい粒
度のクロム鉱石にコークスを加え、さらに細かい粒度の
媒溶剤を添加した後、グリナワルト式焼結機またはドワ
イトロイド式焼結機で焼結することからなるクロム鉱石
の焼結方法を開示するものであり、その媒溶剤として30
〜60重量%のMgOと30〜60重量%のSiO2とを含有するも
のを使用している。First, the invention of the first Japanese Examined Patent Publication No. 10685/1975 is to add coke to chromium ore with a fine grain size, and then add a medium solvent with a fine grain size, and then burn with a Grinwald type sintering machine or a Dwightroid type sintering machine. Disclosed is a method of sintering a chromium ore consisting of binding, and
Using those containing 60 wt% of MgO and 30 to 60 wt% of SiO 2.
第2の特公昭51−4922号公報発明も同様なクロム焼結鉱
の製造方法を開示しているが、媒溶剤としてSiO2を3〜
30重量%、CaOを20〜55重量%およびMgOを10〜30重量%
含有するものを使用している。The invention of the second Japanese Patent Publication No. 51-4922 also discloses a similar method for producing a chromium sinter, but SiO 2 as a medium solvent is added to
30 wt%, CaO 20-55 wt% and MgO 10-30 wt%
It uses what it contains.
さらに、第3の特公昭59−7770号公報発明では、粒状ク
ロム鉱石50〜80重量%に、(a)粉状コークス3〜10重
量%、返り鉱40重量%以下、粉状石灰石3〜15重量%、
硅砂2〜10重量%を配合したもの、または(b)粉状コ
ークス3〜10重量%、返り鉱40重量%以下、粉状石灰石
5〜20重量%、粉状螢石3〜15重量%を配合したもの
に、水分2〜10%を添加して焼結用原料とし、これを上
記と同様な焼結機で(a)CaO−SiO2系スラグまたは
(b)CaO−CaF2系スラグを形成させつつ焼結する方法
を開示している。Furthermore, in the invention of the third Japanese Examined Patent Publication No. 59-7770, (a) powdered coke 3 to 10% by weight, return ore 40% by weight or less, powdered limestone 3 to 15 is added to granular chromium ore 50 to 80% by weight. weight%,
Blended with 2-10 wt% silica sand, or (b) 3-10 wt% powdery coke, 40 wt% or less of return ore, 5-20 wt% powdered limestone, 3-15 wt% powdered fluorspar Add 2 to 10% of water to the blended material to make a raw material for sintering, and use the same sintering machine as above to produce (a) CaO-SiO 2 based slag or (b) CaO-CaF 2 based slag. A method of forming and sintering is disclosed.
しかしながら、これらの方法において開示された組成お
よび配合率の媒溶剤では、クロム焼結鉱の成品歩留りを
向上させ、かつ焼結鉱に十分な強度を付与する上である
程度の効果を得ることができるものの、未だ完全とはい
えず、さらにその媒溶剤の成分ならびに添加量を工夫し
適正化する必要があった。However, the solvent and solvent having the compositions and blending ratios disclosed in these methods can improve the product yield of the chrome sinter ore and have some effect in imparting sufficient strength to the sinter. However, it was not yet perfect, and it was necessary to devise and optimize the component and addition amount of the solvent.
そこで、本発明者らは、歩留、強度に及ぼす媒溶剤配合
の影響を多くの実験結果から検討し、適正な媒溶剤の配
合をクロム鉱石に対するCaOおよびSiO2の割合がCaOとSi
O2の総量で35重量%以上であり、かつCaOとSiO2との比
が0.8〜1.6の範囲内になるよう設定したクロム焼結鉱の
製造方法を、本出願人は、特願昭59−97332号として開
示した。この方法によれば、成品としての焼結鉱の歩留
りを向上(5mm以上の成品歩留りが60%以上)させ、か
つ該焼結鉱の強度を高める(タンブラー指数60以上)こ
とが可能となる。Therefore, the present inventors have examined the effect of the solvent mixture on the yield and strength from many experimental results, and found that the proper solvent mixture is CaO and SiO 2 in the ratio of CaO and SiO 2 to chromium ore.
The present applicant proposes a method for producing a chrome sinter having a total amount of O 2 of 35% by weight or more and a ratio of CaO to SiO 2 within a range of 0.8 to 1.6. -97332. According to this method, it is possible to improve the yield of the sintered ore as a product (60% or more of the product yield of 5 mm or more) and to increase the strength of the sintered ore (tumbler index of 60 or more).
しかしながら、上記先願に係る方法において設定してい
る媒溶剤の適正配合はあくまでもクロム焼結鉱の成品歩
留りおよび強度を高めることと可能ならしめるものであ
り、同鉱の被還元性については何ら考慮していないもの
であった。However, the proper blending of the solvent and solvent set in the method according to the above-mentioned prior application is only to increase the product yield and strength of the chromium sinter ore, and no consideration is given to the reducibility of the ore. It was not done.
電気炉等のフェロクロム精錬炉においては、クロム鉱石
中の鉄酸化物およびクロム酸化物がコークス等の炭材に
より還元されることによりフェロクロムが製造される。
還元反応は主にクロム焼結鉱が溶融したスラグと炭材と
の界面において進行するが、後述(実施例)のように、
難溶性のクロム鉱石粒子は徐々に溶解するものの還元末
期に至るまで媒溶剤由来の溶融スラグ相中に分散したか
たちで存在している。還元速度はこの溶融スラグの物性
(たとえば粘性、Cr酸化物の溶解度等)により大きく影
響される。言いかえると、クロム焼結鉱の被還元性は溶
融スラグ相の組成、すなわち媒溶剤の配合に大きく依存
することになる。したがって、クロム焼結鉱製造におい
て、その焼結鉱の被還元性を向上させるべく添加媒溶剤
の配合を適正化することにより、精錬炉での還元反応を
促進し、生産性、歩留りを向上させるとともに使用エネ
ルギーを低減させることが重要となる。In a ferrochrome refining furnace such as an electric furnace, ferrochrome is produced by reducing iron oxide and chromium oxide in chromium ore with a carbonaceous material such as coke.
The reduction reaction mainly proceeds at the interface between the slag and the carbonaceous material in which the chromium sinter is melted, but as described later (Example),
Although the refractory chromium ore particles gradually dissolve, they exist in the form of dispersion in the molten slag phase derived from the solvent until the end of reduction. The reduction rate is greatly influenced by the physical properties of the molten slag (eg viscosity, solubility of Cr oxide, etc.). In other words, the reducibility of the chromium sinter greatly depends on the composition of the molten slag phase, that is, the composition of the solvent medium. Therefore, in the production of chrome sinter, the reduction reaction in the smelting furnace is promoted and the productivity and yield are improved by optimizing the mixing of the additive solvent to improve the reducibility of the sinter. At the same time, it is important to reduce the energy used.
そこで本発明の主たる課題は、クロム焼結鉱の品質とし
て歩留・強度と同等に重要である被還元性を加えた総合
的な品質管理に基づく添加媒溶剤の適正配合を設定した
クロム焼結鉱の製造方法を提供することにある。Therefore, the main object of the present invention is to provide a chromium sinter with a proper mixture of additive solvents based on comprehensive quality control that adds reducibility, which is as important as yield and strength as the quality of chrome sinter. It is to provide a method for producing ore.
上記課題を解決した本発明は次の通りである。 MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This invention which solved the said subject is as follows.
粉状クロム鉱石にCaOおよび/またはSiO2を主成分とす
る粉状媒溶剤を下記の条件(A),(B)および(C)
を満足するように添加し、さらに粉状コークスを加えて
混練した後、ドワイトロイド式またはグリナワルト式焼
結機によって焼結して、被還元性に優れた焼結鉱を得る
ことを特徴とするクロム焼結鉱の製造方法。Powdered chromium ore and powdered solvent containing CaO and / or SiO 2 as a main component under the following conditions (A), (B) and (C)
Is added so as to satisfy the above condition, and powdered coke is further added and kneaded, followed by sintering with a Dwightroid type or Grinwald type sintering machine to obtain a sintered ore having excellent reducibility. Method for producing chrome sinter.
ここで、 Fi:i番目の種類の造滓剤の添加量(kg/トン・クロム鉱
石) (CaO)i,(SiO2)i,(Al2O3)i,(MgO)i:i番目の種類
の造滓剤中のCaO,SiO2,Al2O3,MgO含有量(重量%) なお、添字iはi番目の種類の造滓剤を表し、kは造滓
剤の種類の数を表す。 Here, F i : amount of the slag-making agent of the i-th type (kg / ton chromium ore) (CaO) i , (SiO 2 ) i , (Al 2 O 3 ) i , (MgO) i : i CaO in th type Zokasu agent, SiO 2, Al 2 O 3 , MgO content (wt%) where the subscript i represents the i-th type of slag agent, k is the type forming agent Represents a number.
(CaO)o,(SiO2)o,(Al2O3)o(MgO)o:クロム鉱石
中のCaO,SiO2,Al2O3,MgO含有量(重量%) 〔作用〕 本発明らは、成品歩留り、強度を向上させるとともに、
従来クロム焼結鉱の品質管理上、注目されていなかった
被還元性(精錬温度域約1550〜1700℃での溶融還元性)
に着目し、これを改善すべく、種々研究を行ったとこ
ろ、上記(A),(B)および(C)の条件を満足する
よう、媒溶剤の添加量を設定することが重要であること
が判明した。(CaO) o , (SiO 2 ) o , (Al 2 O 3 ) o (MgO) o : CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO content in chromium ore (wt%) [Function] The present invention Improves product yield and strength,
Reducibility (melt-reducibility in refining temperature range of about 1550 to 1700 ℃), which has not been paid attention in the quality control of conventional chromium sinter.
In order to improve this, various studies have been conducted, and it is important to set the amount of solvent added so as to satisfy the above conditions (A), (B) and (C). There was found.
上記(A),および(B)の条件を満足することが、5m
m以上の成品歩留りが60%以上であり、かつタンブラー
指数で60以上の強度を有する焼結鉱を得るために重要で
ある。ただし、この目的限りでは、(A)式の上限は1.
6で足りる。Satisfying the above conditions (A) and (B) is 5m
It is important to obtain a sintered ore having a product yield of m or more of 60% or more and a strength of 60 or more in the tumbler index. However, for this purpose, the upper limit of formula (A) is 1.
6 is enough.
また、(A),および(C)の条件を満足させると、精
錬温度域において良好な被還元性が得られる。When the conditions (A) and (C) are satisfied, good reducibility is obtained in the refining temperature range.
以下本発明をさらに詳説する。 The present invention will be described in more detail below.
本発明法に用いられる媒溶剤としては、クロム鉱石を溶
着させるに有効なCaOおよび/またはSiO2を主として含
むものであれば限定されない。たとえば、フォロクロム
滓、クロムバルブ(クロム鉱石のソーダ酸化燃焼物の水
抽出残渣)、石炭石、珪砂、螢石、蛇紋岩、その他種々
の鉱滓、鉱物等の材料を挙げることができる。実際に
は、各種媒溶剤自体の組成に応じて適宜選定し、
(A),〜(C)条件を満足するように配合使用され
る。The solvent used in the method of the present invention is not limited as long as it mainly contains CaO and / or SiO 2 effective for welding chromium ore. Examples thereof include materials such as forochrome slag, chrome bulb (water extraction residue of soda oxidation combustion product of chrome ore), coal stone, silica sand, fluorspar, serpentine, and various other slag and minerals. Actually, it is properly selected according to the composition of various solvent medium itself,
It is compounded and used so as to satisfy the conditions (A) and (C).
この媒溶剤の粒度は、溶融物形成の観点から小さいほど
好ましいが、3mm程度のものであれば問題なく使用でき
る。The particle size of this solvent is preferably as small as possible from the viewpoint of melt formation, but if it is about 3 mm, it can be used without problems.
次に実施例によって、本発明の数値限定理由および効果
を明らかにする。Next, the reasons and effects of numerical limitation of the present invention will be clarified by examples.
第1表および第2表に示す組成および粒度分布を有する
クロム鉱石原料に粒度3mm以下の媒溶剤および粉コーク
スを所定の割合添加し、よく混練した後、30kgの試験焼
結鍋に装入し、焼結鉱試料を焼成した。To a chromium ore raw material having the composition and particle size distribution shown in Tables 1 and 2, a solvent and powder coke having a particle size of 3 mm or less were added at a predetermined ratio, kneaded well, and then charged into a 30 kg test sintering pot. , The sintered ore sample was fired.
媒溶剤としては、石灰石粉、珪砂、蛇紋岩、および高炉
滓を使用し、その配合量を変化させた種々の焼結鉱試料
を作成した。作成した焼結鉱は歩留(粒度5mm以上の成
品比率)を測定した後、強度試料(タンブラーJIS法)
ならびに溶融還元試験に供した。なお、各種の焼結鉱に
ついて3チャージ分の試料を作成したが、2,3チャージ
目については粒度5mm以下の製品を返鉱として使用し
た。 Limestone powder, silica sand, serpentine, and blast furnace slag were used as the solvent, and various types of sinter samples were prepared with varying amounts. After measuring the yield (product ratio of particle size of 5 mm or more) of the produced sinter, strength sample (tumbler JIS method)
Also, it was subjected to a smelting reduction test. Samples for 3 charges were prepared for various sintered ores, but for the 2nd and 3rd charges, products with a grain size of 5 mm or less were used as return ores.
溶融還元試験は、フェロクロムの精錬温度帯域である15
60〜1710℃において、炭材との反応速度を調べる方法を
用いた。すなわち、N2雰囲気中で所定温度に加熱した黒
鉛ルツボ(内径70mm、外径90mm、高さ200mm)内に上部
より粒度10〜15mmのクロム焼結鉱試料100gを投下し、発
生するCOガス量を測定する方法を用いた。装入されたク
ロム焼結鉱は急速に加熱・溶融し、含有される鉄酸化物
(FeO)およびクロム酸化物(Cr2O3)は、炭材である黒
鉛ルツボにより還元されCOガスを発生する。還元反応式
は(1)式であらわされる。The smelting reduction test is in the refining temperature range of ferrochrome 15
The method of investigating the reaction rate with carbonaceous material was used at 60 to 1710 ℃. That is, 100 g of chromium sinter sample with a grain size of 10 to 15 mm is dropped from the top into a graphite crucible (inner diameter 70 mm, outer diameter 90 mm, height 200 mm) heated to a predetermined temperature in N 2 atmosphere, and the amount of CO gas generated Was used. The charged chromium sinter rapidly heats and melts, and the iron oxides (FeO) and chromium oxides (Cr 2 O 3 ) contained are reduced by the graphite crucible, which is a carbon material, to generate CO gas. To do. The reduction reaction formula is represented by formula (1).
(Fe,Mg)(Cr,Al)2O4+4C=Fe+2Cr+(MgO) +(Al2O3)+4CO(g) ……(1) そこで、排ガスの流量とCO濃度を連続的に測定すること
により、COガスの発生速度が求まり、クロム焼結鉱の還
元速度および還元率を(2)式で計算することができ
る。(Fe, Mg) (Cr, Al) 2 O 4 + 4C = Fe + 2Cr + (MgO) + (Al 2 O 3) + 4CO (g) ...... (1) where, by continuously measuring the flow rate and the CO concentration of the exhaust gas Thus, the generation rate of CO gas can be obtained, and the reduction rate and reduction rate of the chromium sinter can be calculated by the equation (2).
ここで Or:クロム焼結鉱試料中還元酸素量(mole−O)t :時刻t(min)における還元速度(mole−O/min) Rt:時刻tにおける還元率(%) W:クロム焼結鉱試料重量(g) (FeO)O:クロム焼結鉱試料中FeO含有量(wt%) (Cr2O3)O:クロム焼結鉱中Cr2O3含有量(wt%) Cot:時刻tにおける排ガス中のCO濃度(%) COt-1:時刻t−1における排ガス中のCO濃度(%) Gt:時刻tにおける排ガス流量(Nl/min) 測定時間は2時間とし、測定終了後N2気流中で冷却した
黒鉛ルツボを取り出し、そのルツボ内の状況を観察した
ところ、反応したと考えられる部分(ルツボ底面全体と
側面の一部)は薄くえぐられるように損耗しており、生
成したメタル滴が付着していた。そこで、計測したルツ
ボ壁損耗部の面積を溶融スラグ−炭材(黒鉛ルツボ)間
の反応界面積として単位界面積当りの還元反応速度を算
出した。 Where Or: amount of reduced oxygen in chromium sinter sample (mole-O) t : reduction rate at time t (min) (mole-O / min) R t : reduction rate at time t (%) W: chrome firing Weight of sinter sample (g) (FeO) O : FeO content in chromium sinter sample (wt%) (Cr 2 O 3 ) O : Cr 2 O 3 content in chrome sinter (wt%) Co t : CO concentration in exhaust gas at time t (%) CO t-1 : CO concentration in exhaust gas at time t-1 (%) G t : Exhaust gas flow rate at time t (Nl / min) Measurement time is 2 hours, After the measurement, the graphite crucible cooled in the N 2 stream was taken out and the condition inside the crucible was observed. As a result, the parts that were considered to have reacted (the entire bottom surface of the crucible and a part of the side surface) were worn out so as to be thinly scooped out. And the generated metal droplets were attached. Therefore, the reduction reaction rate per unit interfacial area was calculated using the measured area of the worn portion of the crucible wall as the reaction interfacial area between the molten slag and the carbonaceous material (graphite crucible).
(実施例1) 製造したクロム焼結鉱の歩粒(+5mmの成品比率)並び
に強度(タンブラーJIS法)の測定結果を第1図および
第2図に示す。歩留、強度とも添加した媒溶剤の配合に
大きく依存するが、MgO及びAl2O3の配合には殆ど影響さ
れず、Ca0とSiO2の配合によりほぼ決定されることが判
明した。歩留を向上(5mm以上の成品歩60%以上)さ
せ、かつ強度を高める(タンブラー指数で60以上)こと
を可能ならしめる適正な媒溶剤配合条件は下記の如くで
あることが判明した。(Example 1) FIG. 1 and FIG. 2 show the results of measuring the step size (product ratio of +5 mm) and the strength (tumbler JIS method) of the manufactured chrome sinter. It was found that both the yield and the strength depended largely on the composition of the added solvent medium, but were almost unaffected by the composition of MgO and Al 2 O 3 , and were almost determined by the composition of Ca 0 and SiO 2 . It has been found that the appropriate solvent-solvent compounding conditions that can improve the yield (60% or more of the product of 5 mm or more) and the strength (60 or more by the tumbler index) are as follows.
(実施例2) また、製造したクロム焼結鉱の一部について溶融還元試
験を実施し、その被還元性に及ぼす媒溶剤配合の影響を
調査した。試験に供した焼結鉱試料の組成を第3表に示
す。試料Aをベースとして、B〜Eは添加したCaOとSiO
2の総量を一定(350〜400kg/トンCr鉱石)としてCaOとS
iO2の比率(CaO/SiO2)を変化させたものであり、F,Gは
CaO/SiO2を一定(1.0〜1.2)としてCaOとSiO2の総量を
変化させたものである。また、H,IはMgOを比較的多量に
添加したものである。 (Example 2) Further, a smelting reduction test was carried out on a part of the manufactured chromium sinter, and the influence of the solvent-solvent blending on the reducibility was investigated. Table 3 shows the composition of the sintered ore samples used in the test. Based on sample A, B to E are added CaO and SiO
CaO and S with the total amount of 2 being constant (350 to 400 kg / ton Cr ore)
The ratio of iO 2 (CaO / SiO 2 ) is changed, and F and G are
The total amount of CaO and SiO 2 was changed while keeping CaO / SiO 2 constant (1.0 to 1.2). Further, H and I are obtained by adding a relatively large amount of MgO.
試験結果の1例を第3図〜第8図に示す。これらの結果
は全て1650℃においての実験結果である。図3,5,7は還
元進行の推移を示したものであり、図4,6,8は単位界面
積当りの還元反応速度の還元進行に伴う変化を示したも
のである。1650℃以外に1560,1610,1658および1710℃に
おいても同様な実験を行ったが、反応速度は温度の増加
とともに上昇するもののその還元進行に伴う推移並びに
焼結鉱組成(媒溶剤配合)による影響は該温度範囲(15
60〜1710℃)において同様な傾向を示した。 An example of the test results is shown in FIGS. All of these results are experimental results at 1650 ° C. Figures 3, 5 and 7 show changes in the reduction process, and Figures 4, 6 and 8 show changes in the reduction reaction rate per unit interfacial area with the reduction process. Similar experiments were conducted at 1560, 1610, 1658, and 1710 ° C in addition to 1650 ° C. The reaction rate increased with increasing temperature, but the change with the progress of reduction and the effect of sinter composition (solvent mixture) Is the temperature range (15
A similar tendency was observed at 60 to 1710 ℃.
図3,4に示すように還元反応速度に及ぼすCaO/SiO2(CaO
とSiO2の添加量の比率)の影響は顕著であり、CaO/SiO2
=0.8〜1.3の範囲では同様な傾向を示すのに対し、その
範囲外では反応速度が著しく低下することが判明した。
CaO/SiO2=0.6の場合、還元進行に伴い次第に反応速度
が上昇しているが、これは溶融スラグが激しくフォウミ
ングしたためルツボ壁との接触面積(反応界面積)が増
大した結果である。他の焼結鉱試料ではこのようなフォ
ウミングは殆ど起こらなかった。このような激しくフォ
ウミングする焼結鉱は精錬炉内でのトラブル(フラッデ
ィング,排滓不良等)を招く原因となる恐れがあるもの
と考えられる。第3,4の実験結果より、被還元性からみ
たクロム焼結鉱の適正CaO/SiO2(CaOとSiO2の比率)は
0.8〜1.3であることが判明した。As shown in Figs. 3 and 4, CaO / SiO 2 (CaO
And the ratio of the added amount of SiO 2 ) is significant, and CaO / SiO 2
It was found that the same tendency was shown in the range of 0.8 to 1.3, while the reaction rate was remarkably reduced outside the range.
In the case of CaO / SiO 2 = 0.6, the reaction rate gradually increased with the progress of reduction, but this is a result of the contact area (reaction interface area) with the crucible wall increasing because the molten slag vigorously formed. Almost no such foaming occurred in other sinter samples. It is considered that such a severely forming sinter may cause troubles (flooding, poor slag, etc.) in the refining furnace. From the results of the third and fourth experiments, the proper CaO / SiO 2 (ratio of CaO and SiO 2 ) of chromium sinter from the viewpoint of reducibility is
It was found to be 0.8-1.3.
次に、添加CaOとSiO2の総量の還元速度に及ぼす影響を
検討した結果を図5,6に示す。(CaO+SiO2)量が少ない
ほど還元進行に伴う還元速度の低下が著しいことが判明
した。Next, the results of examining the effect of the total amount of added CaO and SiO 2 on the reduction rate are shown in FIGS. It was found that the smaller the amount of (CaO + SiO 2 ), the more markedly the reduction rate decreases with the progress of reduction.
MgO添加の影響を示したのが図7,8である。MgOの添加に
より反応速度が著しく低下することが判明した。Figures 7 and 8 show the effect of adding MgO. It was found that the addition of MgO significantly reduced the reaction rate.
クロム焼結鉱Aに試薬のAl2O3を添加した実験も行った
が、Al2O3添加の場合も著しく反応速度が低下すること
が判明した。An experiment was also conducted in which the reagent Al 2 O 3 was added to the chrome sinter ore A, but it was found that the reaction rate remarkably decreased when Al 2 O 3 was added.
以上の実験結果により、良好な被還元性を有するクロム
焼結鉱を製造するためには媒溶剤を適正に配合する必要
があり、適正配合範囲としては添加するCaOとSiO2の比
率が0.8〜1.3であり、かつCaOとSiO2の総量には下限が
あり、MgOとAl2O3の添加量には上限があることが示され
た。The above experimental results, in order to produce a chromium sinter having good reducibility must be properly blended medium solvent, CaO and the ratio of SiO 2 to be added as appropriate formulation ranges 0.8 It was 1.3, and there was a lower limit for the total amount of CaO and SiO 2 , and an upper limit for the addition amounts of MgO and Al 2 O 3 .
(実施例3) 溶融還元試験中のスラグを急冷サンプリングして顕微鏡
観察したところ、還元末期に至るまで媒溶剤由来の溶融
スラグ相中に未溶解クロム鉱石粒子((Fe,Mg)(Cr,A
l)2O4)が分散していることが判明した。還元進行に伴
い未溶解クロム鉱石粒子の径は小さくなり、形状は丸み
を帯びたものになっているのが認められた。また、溶融
スラグ相部分をXMA(X線マイクロアナライザー)によ
り分析したところ、還元進行に伴い、Al2O3及びMgO濃度
が増加していることが確認された。以上から、フェロク
ロムの精錬条件を想定した本試験条件下においては、ク
ロム焼結鉱の溶融還元は(1)媒溶剤由来の溶融スラグ
相中にクロム鉱石粒子が分散したかたちの固液共存状態
で進行する。(2)還元進行に伴いクロム鉱石粒子が徐
々に溶解する結果、クロム鉱の脈石主成分であるAl2O3
及びMgOの溶融スラグ相中濃度が増加することが判明し
た。(Example 3) When slag in the smelting reduction test was subjected to quench sampling and observed under a microscope, undissolved chromium ore particles ((Fe, Mg) (Cr, A) in the molten slag phase derived from the solvent until the end of reduction were obtained.
l) 2 O 4 ) was found to be dispersed. As the reduction progressed, the diameter of undissolved chromium ore particles became smaller, and the shape was found to be rounded. Further, when the molten slag phase portion was analyzed by XMA (X-ray microanalyzer), it was confirmed that the Al 2 O 3 and MgO concentrations increased with the progress of reduction. From the above, under the test conditions assuming ferrochromium refining conditions, the smelting reduction of chromium sinter is (1) in the solid-liquid coexisting state in which chromium ore particles are dispersed in the molten slag phase derived from the solvent medium. proceed. (2) As a result of gradual dissolution of chromium ore particles as the reduction progresses, Al 2 O 3
It was found that the concentrations of MgO and MgO in the molten slag phase increased.
還元反応速度に対しては還元進行に伴う溶融スラグ相中
の組成変化(Al2O3,MgO濃度の増加)による物性変化が
影響していることが考えられる。そこで、図6及び8に
示した実験結果を整理して反応速度と溶融スラグ相中の
(Al2O3+MgO)分率との関係を示したのが第9図および
第10図である。還元進行中の溶融スラグ相の組成を実測
するのは困難であるので、還元率に比例するかたちでク
ロム鉱石粒子の溶解が進み、その結果スラグ相中の(Al
2O3+MgO)濃度が増加すると仮定し次式により計算し
た。It is considered that the reduction reaction rate is affected by the change in the physical properties due to the composition change (increased Al 2 O 3 and MgO concentration) in the molten slag phase with the progress of reduction. Therefore, FIGS. 9 and 10 show the relationship between the reaction rate and the (Al 2 O 3 + MgO) fraction in the molten slag phase by arranging the experimental results shown in FIGS. 6 and 8. Since it is difficult to measure the composition of the molten slag phase during the reduction process, the dissolution of chromium ore particles progresses in a manner proportional to the reduction rate, and as a result, (Al
2 O 3 + MgO) concentration was assumed to increase, and calculation was performed using the following formula.
ここで、 X:溶融スラグ相中の(Al2O3+MgO)分率 Fi:i番目の種類の媒溶剤の添加量(kg/トンCr鉱石) (CaO)i,(SiO2)i,(Al2O3)i,(MgO)i:i番目の種類
の媒溶剤中のCaO,SiO2,Al2O3,MgO含有量(重量%) なお、添字iはi番目の種類の造滓剤を表し、kは造滓
剤の種類の数を表す。 Where X: (Al 2 O 3 + MgO) fraction in the molten slag phase F i : Addition amount of i-th type solvent solvent (kg / ton Cr ore) (CaO) i , (SiO 2 ) i , (Al 2 O 3 ) i , (MgO) i : i-th type solvent CaO in a solvent, SiO 2, Al 2 O 3 , MgO content (wt%) where the subscript i represents the i-th type of slag agents, k represents the number of types of forming agent.
(CaO)O,(SiO2)O,(Al2O3)O,(MgO)O:クロム鉱石
中のCaO,SiO2,Al2O3,MgO含有量(重量%) 図9に示されるように、添加CaOとSiO2の総量を変えた
3種のクロム焼結鉱の溶融還元速度と溶融スラグ相中の
(Al2O3+MgO)分率との関係はよく一致した。MgOを添
加した焼結鉱の場合、添加量により溶融スラグ相中のMg
OとAl2O3の比率が異なってくるが、図10に示されるよう
にほぼ同様な関係を示すことが判明した。Shown in CaO chromium ore, SiO 2, Al 2 O 3 , MgO content (wt%) Figure 9: (CaO) O, ( SiO 2) O, (Al 2 O 3) O, (MgO) O As described above, the relationship between the smelting reduction rate and the (Al 2 O 3 + MgO) fraction in the molten slag phase of the three types of chromium sinter having different total amounts of added CaO and SiO 2 was in good agreement. In the case of sinter containing MgO, the Mg content in the molten slag phase depends on the amount added.
Although the ratio of O and Al 2 O 3 was different, it was found that the relationship was almost the same as shown in FIG.
以上示した溶融還元試験結果とさらに他に行った実験結
果(濃度を変更した実験結果等)とを統計的に処理し
て、適正組成であるCaO/SiO2=0.8〜1.3の焼結鉱につい
て1560〜1710℃の温度範囲において適用可能な下記の反
応速度近似式を導出した。The smelting reduction test results shown above and other experimental results (experimental results with different concentrations, etc.) were statistically processed to determine the proper composition of CaO / SiO 2 = 0.8-1.3 sinter ore. The following reaction rate approximation formula applicable in the temperature range of 1560 to 1710 ℃ was derived.
=104×(1.367−2.463X)×Exp(−68950/kT) ここで :還元反応速度(mole−O/min.cm2) X:溶融スラグ相中の(MgOとAl2O3)分率(−) k:気体定数(=1.9872cal/deg・mole) T:温度(゜K) 上式において、反応速度がX=Oの状態(還元速度最
大)に比べ20%以下になった状態を還元停滞状態とみな
すと、還元停滞を起こさないXの最大値は0.45と計算さ
れる。フェロクロム精錬炉において高い歩留並びに生産
性を維持するためには、還元停滞を起こさず速やかに還
元を完了することが必要であり、上式の関係でいうと還
元率100%の時点でXが0.45以下であることが必要であ
る。すなわち、次式の条件を満足することが必要とな
る。= 10 4 × (1.367−2.463X) × Exp (−68950 / kT) where: Reduction reaction rate (mole−O / min.cm 2 ) X: (MgO and Al 2 O 3 ) content in the molten slag phase Rate (-) k: Gas constant (= 1.9872 cal / deg · mole) T: Temperature (° K) In the above equation, the reaction rate is 20% or less compared to the X = O state (reduction rate maximum). Is regarded as a stagnation state of return, the maximum value of X that does not cause a stagnation of return is calculated to be 0.45. In order to maintain high yield and productivity in the ferrochrome smelting furnace, it is necessary to complete the reduction promptly without causing reduction stagnation. In the relation of the above equation, when the reduction rate is 100%, X is It must be 0.45 or less. That is, it is necessary to satisfy the condition of the following equation.
以上、実施例で述べてきた試験結果から、歩留、強度に
加え被還元性を考慮した被還元性を考慮した総合的なク
ロム焼結鉱の品質管理に基づく添加媒溶剤の適正範囲
は、上記(A)〜(C)であることが認められた。 As described above, from the test results described in the examples, the yield, the appropriate range of the additive solvent based on the comprehensive quality control of the chromium sinter considering the reducibility considering the reducibility in addition to the strength, It was confirmed to be the above (A) to (C).
以上の通り、本発明によれば、成品の歩留りおよび強度
を向上させることができるばかりでなく、特に被還元性
が著しく改善される。As described above, according to the present invention, not only the yield and strength of the product can be improved, but also the reducibility is remarkably improved.
第1図は成品歩留に及ぼす媒溶剤の影響を調べたグラ
フ、第2図は強度に及ぼす媒溶剤配合の影響を調べたグ
ラフ、第3,5,7図は溶融還元試験結果(還元進行の推
移)図、第4,6,8図は還元進行に伴う反応速度の変化
図、第9,10図は還元速度と溶融スラグ相中(MgO+Al
2O3)分率との関係図である。Fig. 1 is a graph examining the effect of solvent agents on product yield, Fig. 2 is a graph examining the effect of solvent mixture on strength, and Figs. 3, 5, 7 are the results of smelting reduction tests (reduction progress). 4), Fig. 4, 6 and 8 are changes in the reaction rate with the progress of reduction, and Figs. 9 and 10 are the reduction rate and the molten slag phase (MgO + Al
2 is a relational diagram with 2 O 3 ) fraction.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−91148(JP,A) 特開 昭58−213837(JP,A) 特開 昭52−46317(JP,A) 特開 昭53−7522(JP,A) 特公 昭51−4922(JP,B2) 特公 昭59−7770(JP,B2) ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-58-91148 (JP, A) JP-A-58-213837 (JP, A) JP-A-52-46317 (JP, A) JP-A-53- 7522 (JP, A) Japanese Patent Sho 51-4922 (JP, B2) Japanese Patent 59-7770 (JP, B2)
Claims (1)
を主成分とする粉状媒溶剤を下記の条件(A),(B)
および(C)を満足するように添加し、さらに粉状コー
クスを加えて混練した後、ドワイトロイド式またはグリ
ナワルト式焼結機によって焼結して被還元性に優れた焼
結鉱を得ることを特徴とするクロム焼結鉱の製造方法。 ここで、 Fi:i番目の種類の造滓剤の添加量(kg/トン・クロム鉱
石) (CaO)i,(SiO2)i,(Al2O3)i,(MgO)i:i番目の種類
の造滓剤中のCaO,SiO2,Al2O3,MgO含有量(重量%) なお、添字iはi番目の種類の造滓剤を表し、kは造滓
剤の種類の数を表す。 (CaO)o,(SiO2)o,(Al2O3)o,(MgO)o:クロム鉱石
中のCaO,SiO2,Al2O3,MgO含有量(重量%)1. A chrome ore powder containing CaO and / or SiO 2
A powdery solvent containing as a main component the following conditions (A), (B)
And (C) are added so that the powdered coke is added and kneaded, and then sintered by a Dwightroid type or Grinwald type sintering machine to obtain a sintered ore having excellent reducibility. A method for producing a chromium sinter that is characterized. Here, F i : amount of the slag-making agent of the i-th type (kg / ton chromium ore) (CaO) i , (SiO 2 ) i , (Al 2 O 3 ) i , (MgO) i : i CaO in th type Zokasu agent, SiO 2, Al 2 O 3 , MgO content (wt%) where the subscript i represents the i-th type of slag agent, k is the type forming agent Represents a number. (CaO) o , (SiO 2 ) o , (Al 2 O 3 ) o , (MgO) o : CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , MgO content in chromium ore (wt%)
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| JPS62112734A JPS62112734A (en) | 1987-05-23 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS597770A (en) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Toyota Motor Corp | Fuel injection valve |
| JPS597770B2 (en) * | 1983-05-12 | 1984-02-21 | 日新製鋼株式会社 | Chrome ore sintering method |
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1985
- 1985-11-11 JP JP60252524A patent/JPH0776382B2/en not_active Expired - Lifetime
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