JPH0776382B2 - クロム焼結鉱の製造方法 - Google Patents
クロム焼結鉱の製造方法Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sio
- cao
- sinter
- ore
- chromium
- 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
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (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。
の添加量に工夫のある製造方法に関する。
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。
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。
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。
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。
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。
クロム鉱石を塊状化する試みがなされてきた。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
上記課題を解決した本発明は次の通りである。
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。
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。
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％） 〔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。
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。
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。
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。
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。
錬温度域において良好な被還元性が得られる。
以下本発明をさらに詳説する。
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。
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。
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。
好ましいが、3mm程度のものであれば問題なく使用でき
る。
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。
を明らかにする。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
（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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
より反応速度が著しく低下することが判明した。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
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。
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。
（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。
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。
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。
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。
＝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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)
Claims (1)
- 【請求項１】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。 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％）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252524A JPH0776382B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | クロム焼結鉱の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252524A JPH0776382B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | クロム焼結鉱の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62112734A JPS62112734A (ja) | 1987-05-23 |
| JPH0776382B2 true JPH0776382B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=17238566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252524A Expired - Lifetime JPH0776382B2 (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | クロム焼結鉱の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0776382B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109266848A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 制备铬铁矿氧化球团的粘结剂 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6416251B1 (en) * | 2000-03-28 | 2002-07-09 | Council Of Scientific And Industrial Research | Process for the stabilization of soluble chromium contaminated solid by down draft sintering |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5246317A (en) * | 1975-10-13 | 1977-04-13 | Nisshin Steel Co Ltd | Process for sintering chromium ore |
| JPS537522A (en) * | 1976-07-09 | 1978-01-24 | Nisshin Steel Co Ltd | Production of high cold strength sintered chronium ores |
| JPS5891148A (ja) * | 1981-11-21 | 1983-05-31 | Kawasaki Steel Corp | クロム鉱石焼結鉱の製造法 |
| JPS597770A (ja) * | 1982-07-05 | 1984-01-14 | Toyota Motor Corp | 燃料噴射弁 |
| JPS597770B2 (ja) * | 1983-05-12 | 1984-02-21 | 日新製鋼株式会社 | クロム鉱石の焼結法 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60252524A patent/JPH0776382B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109266848A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-01-25 | 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 | 制备铬铁矿氧化球团的粘结剂 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62112734A (ja) | 1987-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2009234752B2 (en) | Titanium oxide-containing agglomerate for producing granular metallic iron | |
| JP2010229525A (ja) | フェロニッケルおよびフェロバナジウムの製造方法 | |
| US4731112A (en) | Method of producing ferro-alloys | |
| JPH06172916A (ja) | ステンレス鋼の製造 | |
| RU2094478C1 (ru) | Композиционная шихта для металлургического передела | |
| KR102282018B1 (ko) | 탈산과 탈황능력 및 강의 조직을 치밀하게 하는 능력이 우수한 주강 및 제강용 복합탈산제 및 그 제조방법 | |
| JP2011246760A (ja) | フェロモリブデンの製造方法およびフェロモリブデン | |
| JPH0776382B2 (ja) | クロム焼結鉱の製造方法 | |
| Ding et al. | Kinetics and mechanism of smelting reduction of fluxed chromite Part 1 Carbon–chromite–flux composite pellets in Fe–Cr–C–Si melts | |
| JP7403024B1 (ja) | フェロニッケル合金とその製造方法 | |
| CN100436618C (zh) | 一种用于高温熔融状态下的熔剂 | |
| CN102686758B (zh) | 用于熔炼高碳铬铁的方法 | |
| Ishiwata et al. | Investigation of Reduction and Smelting Mechanism in the Hi‐QIP Process | |
| JP7393570B1 (ja) | フェロニッケル合金とその製造方法 | |
| JP3848453B2 (ja) | 金属鉄の製造方法 | |
| US1428061A (en) | Manufacture of iron and steel | |
| JP7786003B1 (ja) | フェロニッケルスラグ | |
| US20240247346A1 (en) | Ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, production of a ferrosilicon vanadium and/or niobium alloy, and the use thereof | |
| JP4695488B2 (ja) | 溶銑用精錬材および溶銑の精錬方法 | |
| JP4705483B2 (ja) | 溶融鉄の製造方法 | |
| KR101053365B1 (ko) | 제철부산물을 이용한 페로-크롬 합금철의 제조방법 | |
| WO1997012066A1 (en) | Chromium ore smelting reduction process | |
| US3271139A (en) | Process for the production of low sulfur ferrochromium | |
| JP3177267B2 (ja) | 鉄ークロム合金の製造方法 | |
| JPS61117234A (ja) | クロム焼結鉱の製造方法 |