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公開番号2025114838
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2025083038,2021096131
出願日2025-05-19,2021-06-08
発明の名称銑鉄製造方法及び鉱石原料
出願人株式会社神戸製鋼所
代理人個人
主分類C21B 5/00 20060101AFI20250729BHJP(鉄冶金)
要約【課題】本発明は、高炉内の通気性を改善できる銑鉄製造方法及び鉱石原料の提供を目的とする。
【解決手段】本発明の一態様に係る銑鉄製造方法は、羽口を有する高炉を用いて銑鉄を製造する銑鉄製造方法であって、上記高炉内に鉱石原料を含む第1層とコークスを含む第2層とを交互に積層する工程と、上記羽口から送風する熱風により補助燃料を高炉内へ吹込みつつ、積層された上記第1層の上記鉱石原料を還元及び溶解する工程とを備え、上記鉱石原料が、還元鉄を圧縮成形した複数の還元鉄成形体を含み、上記還元鉄成形体の形状が、中央部が周辺部より厚い膨らみを両面に有し、平面視で角取りされた長方形状であり、平面視での上記還元鉄成形体の短辺に対する長辺の長さ比が1.5以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
羽口を有する高炉を用いて銑鉄を製造する銑鉄製造方法であって、
上記高炉内に鉱石原料を含む第１層とコークスを含む第２層とを交互に積層する工程と、
上記羽口から送風する熱風により補助燃料を高炉内へ吹込みつつ、積層された上記第１層の上記鉱石原料を還元及び溶解する工程と
を備え、
上記鉱石原料が、還元鉄を圧縮成形した複数の還元鉄成形体と、焼成鉱、塊鉱石、炭材内装塊成鉱及びメタルの少なくとも１種以上を含む他の鉱石原料とを含み、
上記還元鉄成形体の形状が、中央部が周辺部より厚い膨らみを両面に有し、平面視で角取りされた長方形状であり、この長方形状の面を基準として、長辺に垂直方向の断面の輪郭は、上下にアーチ状の弧を描くように膨らんでおり、長辺に平行方向の断面の輪郭は、それぞれの短辺近傍では上下にアーチ状の弧を描き、中央部は長方形状の面に略平行であり、
平面視での上記還元鉄成形体の短辺に対する長辺の長さ比が１．５以下であり、
平面視での還元鉄成形体の長辺の長さが４０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下、平面視での還元鉄成形体の短辺の長さが２０ｍｍ以上７０ｍｍ以下、還元鉄成形体の厚さが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である還元鉄成形体が占める割合が還元鉄成形体全体に対し５０質量％以上であり、
上記他の鉱石原料の平均粒径に対する還元鉄成形体の平均粒径の比が１．３以上１０以下である銑鉄製造方法。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
上記複数の還元鉄成形体における粒径５０ｍｍ以上の還元鉄成形体の割合が１０質量％以下である請求項１に記載の銑鉄製造方法。
【請求項３】
銑鉄の製造に用いられる鉱石原料であって、
還元鉄を圧縮成形した複数の還元鉄成形体と、焼成鉱、塊鉱石、炭材内装塊成鉱及びメタルの少なくとも１種以上を含む他の鉱石原料とを含み、
上記還元鉄成形体の形状が、中央部が周辺部より厚い膨らみを両面に有し、平面視で角取りされた長方形状であり、この長方形状の面を基準として、長辺に垂直方向の断面の輪郭は、上下にアーチ状の弧を描くように膨らんでおり、長辺に平行方向の断面の輪郭は、それぞれの短辺近傍では上下にアーチ状の弧を描き、中央部は長方形状の面に略平行であり、
平面視での上記還元鉄成形体の短辺に対する長辺の長さ比が１．５以下であり、
平面視での還元鉄成形体の長辺の長さが４０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下、平面視での還元鉄成形体の短辺の長さが２０ｍｍ以上７０ｍｍ以下、還元鉄成形体の厚さが２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である還元鉄成形体が占める割合が還元鉄成形体全体に対し５０質量％以上であり、
上記他の鉱石原料の平均粒径に対する還元鉄成形体の平均粒径の比が１．３以上１０以下である鉱石原料。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、銑鉄製造方法及び鉱石原料に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
高炉内に鉱石原料を含む第１層とコークスを含む第２層とを交互に積層し、羽口から送風する熱風により補助燃料を高炉内へ吹込みつつ、上記鉱石原料を還元し、溶解することで銑鉄を製造する方法が公知である。このとき、上記コークスは、鉱石原料の溶解のための熱源、鉱石原料の還元材、溶鉄へ浸炭し融点を低下させるための加炭材、及び高炉内の通気性を確保するためのスペーサーの役割を果たしている。このコークスにより通気性を維持することで、装入物の荷下がりを安定させ、高炉の安定操業を図っている。
【０００３】
高炉操業においては、コスト削減の観点からはこのコークスの割合が低いことが望ましい。しかし、コークスの割合を低くすると、上述のコークスの果たす役割も低下する。例えばコークスの割合を低減、すなわち鉱石原料の割合を増加させる方法として、還元鉄を用いた高炉操業方法が提案されている（特開２０１５－１９９９７８号公報参照）。上記高炉操業方法では、還元鉄と酸性塊鉱石とを事前に混合し、高炉に装入することにより、高温通気抵抗が上昇しない高炉操業を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１９９９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の高炉操業方法では、還元鉄が粉化し難い原料であることを利用し、他の鉱石原料が粉化したとしても、還元鉄は形状を維持して骨材となることで、シャフト部のガス流れを維持している。このため、上記従来の高炉操業方法では、還元鉄に強度が必要とされ、見掛け密度の大きいブリケットとすることが必須となる。ところが、見掛け密度を大きくすると還元鉄が下層に溜まる、いわゆる偏析が生じ易くなり、還元鉄による通気性改善効果が得られなくなる。この影響は還元鉄の大きさが小さい場合に顕著となるため、上記従来の高炉操業方法では、還元鉄の粒径を見掛け密度に応じて大きくとることで、還元鉄の強度と偏析抑止とのバランスを取っている。しかし、上記バランスポイントでは、通気性改善効果が十分に得られているとは言えず、高炉内の通気性のさらなる改善が求められている。
【０００６】
本発明は、上述のような事情に基づいてなされたものであり、高炉内の通気性を改善できる銑鉄製造方法及び鉱石原料の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らが、還元鉄の偏析について鋭意検討した結果、特定の形状を有する還元鉄を用いると、偏析が生じ難くなることを見出して本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明の一態様に係る銑鉄製造方法は、羽口を有する高炉を用いて銑鉄を製造する銑鉄製造方法であって、上記高炉内に鉱石原料を含む第１層とコークスを含む第２層とを交互に積層する工程と、上記羽口から送風する熱風により補助燃料を高炉内へ吹込みつつ、積層された上記第１層の上記鉱石原料を還元及び溶解する工程とを備え、上記鉱石原料が、還元鉄を圧縮成形した複数の還元鉄成形体を含み、上記還元鉄成形体の形状が、中央部が周辺部より厚い膨らみを両面に有し、平面視で角取りされた長方形状であり、平面視での上記還元鉄成形体の短辺に対する長辺の長さ比が１．５以下である。
【０００９】
当該銑鉄製造方法では、第１層の鉱石原料が平面視での短辺に対する長辺の長さ比が上記上限以下である還元鉄成形体を含む。この還元鉄成形体は、第１層を積層する際に偏析を生じ難いので、高炉内のガスの流れが均一化され、高炉内の通気性を改善できる。
【００１０】
上記複数の還元鉄成形体における粒径５０ｍｍ以上の還元鉄成形体の割合としては、１０質量％以下が好ましい。当該鉱石原料に含まれる還元鉄成形体は、第１層を積層する際に偏析を生じ難いので、粒径の大きい還元鉄成形体に依らずとも偏析を抑制することができる。また、粒径の大きい還元鉄成形体は、第１層を積層する際の落下衝撃エネルギーが大きく、その衝撃により粉化し易い傾向にある。このため、粒径５０ｍｍ以上の還元鉄成形体の割合を上記上限以下とすることで、落下衝撃エネルギーを低減し、粉化あるいは体積破壊を抑制し、還元鉄成形体の装入歩留まりを向上させ、高炉内の通気性をさらに改善できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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