【事件の表示】
　特許第２９６９２４９号「高炉操業方法」の請求項１に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２９６９２４９号の請求項１に係る特許を維持する。
【理　由】
１．手続の経緯 
　本件特許第２９６９２４９号（請求項の数１）の発明は、平成６年６月２８日に特許出願され、平成１１年８月２７日にその発明について特許の設定登録がなされ、その後、川崎製鉄株式会社より特許異議の申立てがなされ、取消理由通知がなされ、その指定期間内である平成１２年１２月８日に訂正請求がなされたものである。
　
２．訂正の適否についての判断
２−１．訂正の内容 
（ａ）特許請求の範囲の請求項１の
「３〜５０mmの粒度で」を、
「１５〜５０mmの粒度で」と訂正する。（以下、「訂正事項ａ」という。）
（ｂ）特許明細書の段落【０００５】の
「３〜５０mmの粒度で」を、
「１５〜５０mmの粒度で」と訂正する。（以下、「訂正事項ｂ」という。）
（ｃ）特許明細書の段落【００１４】の
「３〜５０mmの粒度で」を、
「１５〜５０mmの粒度で」と訂正する。（以下、「訂正事項ｃ」という。）
２−２．訂正の目的の適否、新規事項の有無及び拡張・変更の存否 
　上記訂正事項ａは、特許請求の範囲の請求項１において、炭素含有鉄の粒度の下限値を大きくしてその粒度範囲をより狭く限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮を目的とするものである。そして、該粒度範囲の下限値となる１５ｍｍの粒度の炭素含有鉄は、特許明細書の表１に記載されているから、上記訂正事項ａは、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
　上記訂正事項ｂ，ｃは、上記訂正事項ａにより特許請求の範囲が訂正されることに伴い、これに整合するように発明の詳細な説明の記載を訂正するものであるから、明りょうでない記載の釈明を目的とするものであり、新規事項の追加に該当せず、実質上特許請求の範囲を拡張又は変更するものでもない。
２−３．訂正の適否についての結論
　以上のとおりであるから、上記訂正は、特許法第１２０条の４第２項、同条第３項で準用する第１２６条第２項及び第３項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
３．特許異議の申立てについての判断 
３−１．申立ての理由及び当審の取消理由の概要
３−２．本件請求項１に係る発明 
　本件請求項１に係る発明は、平成１２年１２月８日付けで提出された訂正請求書に添付された訂正明細書の特許請求の範囲の請求項１に記載された次のとおりのものである（以下、「本件発明」という）。
「鉄鉱石焼結鉱などの鉄原料とコークスとを交互に装入すると共に羽口から微粉炭を吹き込みつつ操業する高炉操業方法において、１５〜５０mmの粒度で、炭素を０．５〜５重量％含有した炭素含有鉄を、前記鉄原料に対して１．０〜６．５重量％混合して装入したことを特徴とする高炉操業方法。」 
３−３．刊行物記載の発明 
　当審が通知した取消しの理由に引用された刊行物１（甲第１号証）には、「メタリック装入による高炉操業の検討について」と題して、
「出銑増対策の一つとして高炉へのメタリック装入を行っているが、その効果と高炉操業への影響について検討を行ったので報告する。」（「１．緒言」の第１行〜第２行）、
「メタリック使用と共に出銑量、コークス比ともに良好な成績を示し、図２にみる様に、少量配合ではむしろ計算値（装入されたＦｅ分が全量溶銑となると仮定した場合）よりも良い成績となるが、大量使用と共にその効果は鈍化してくる。」（「３．使用結果と検討」の第１行〜第３行）と記載され、また、表１，２には、Ｔ．Ｆｅ含有量が９２．２％、Ｃ含有量が４．６％、平均粒度が５．９〜１０．２ｍｍのメタリックを５〜１００kg/tの範囲で使用した旨も記載されている。
　同じく引用された刊行物２（甲第２号証）には、「和歌山３ＢＦにおける還元ペレットの使用テスト結果」と題して、
「還元ペレット使用により燃料比は単調に低下し、」と記載され、また、「還元ペレットの性状」についての表には、化学組成が、Ｔ．Ｆｅ７４．６７％、Ｍ．Ｆｅ６９．６１％、炭素２．３８％である旨が、「高炉操業実績」についての表には、還元ペレットが２〜１０％、タール比が２０〜２４kg/p-t、補正燃料比が４５９．４〜４７８．０kg/p-tである旨がそれぞれ記載されている。
　同じく引用された刊行物３（甲第３号証）には、「高炉生産における生産性及びコークス原単位」と題して、
「ダンケルク第４高炉において装入物中にメタリック原料を増加した際の操業推定結果を図１に示す。」（第５７頁右欄第２６行〜第３０行）、
「同様の結果がバーンズハーバーＣ高炉及び福山第３高炉でも得られている。推定された高炉操業の数例が示唆されており、結果は表ＸＩに記載されている。これらのすべての例は熱バランス及び物質バランスの結果に基づき、熱的に実行可能である。」（第５７頁右欄下から第４行〜第５８頁右欄第４行）、
「海綿鉄又はスクラップを高炉装入物に用いる利点は、生産レベルの伸縮性、投下資本の節減、コークス比の低減、及び操業条件の適正化に柔軟性をもたらしている。」（第５９頁右欄第３行〜第８行）と記載され、また、第５９頁の表ＸＩには、「ダンケルク４号高炉に基づく操業」について、（ベース）、（ケース１）、（ケース２）のそれぞれにおける、メタリック鉄使用量（％）が、０，２０，２０、微粉炭比（kg/THM）が、１８０，１８０，２６０、燃料比（kg/THM）が、４７５，４２０，４６０、生産量(THM/日)が、８８１４，９９２１，１１０２３である旨、「バーンズハーバーＣ高炉に基づく操業」について、（ベース）、（ケース１）、（ケース２）のそれぞれにおける、メタリック鉄使用量（％）が、０，３０，３０、天然ガス（kg/THM）が、５１，５１，９０、燃料比（kg/THM）が、４５６，３８１，３６０、生産量(THM/日)が、６３７７，７４５０，７９５６である旨、「福山３号高炉に基づく操業」について、（ベース）、（ケース１）、（ケース２）のそれぞれにおける、メタリック鉄使用量（％）が、０，２０，３０、タール（kg/THM）が、４６，４６，４６、燃料比（kg/THM）が、４００，３５１，３２６、生産性(THM/日/ｍ3)が、２．３７，２．６７，２．８５である旨が記載されている。
　同じく引用された刊行物４（甲第４号証）には、「ミドルタウンＮｏ．３高炉での内容積１００フィート吹当り１日９ｔ以上の持続生産」と題して、
「操業の全燃料供給量は４８２kg/MTで３７９kg/MTのコークスと１５kg/MTの小塊コークスと８８kg/MTの天然ガスから成っている。」（第４４３頁右欄第７行〜第１１行）、
「装入メタリックもまた炉の生産性向上の有効な手段であることが調べられた。装入物は利用されたメタリック（Ｂスクラップ）１００kg当り１８kgのコークスを減らすように調整された。典型的には２５〜４０kg/MTの間の割合でチャージされた。ＨＢＩを用いた炉操業から得られたデータは燃料比においてＨＢＩ：１００kg当り３４kgのコークス減少を示している。」（第４４６頁右欄第２行〜第１１行）と記載され、図７には、補正燃料比（kg/MT）がＨＢＩ使用量の増加と共に減少する旨が図示されている。
　同じく引用された刊行物５（甲第５号証）には、「ファストメットの直接還元方法」と題して、
「もし、高温ブリケット鉄（ＨＢＩ）が好ましいなら、高温ＤＲＩ（直接還元鉄）はブリケット製造プレス中に供給することができる。」（第３４９頁左欄第１５行〜第１７行）と記載され、また、表２には、「種々の還元剤を用いて得た代表的製品の化学的特性」として、金属化率が９２．０〜９４．０％、全鉄が８６．０１〜９１．６６％、カーボンが１．７４〜４．２４％である旨が記載されている。
　同じく引用された刊行物６（甲第６号証）には、「なぜ高炉操業者にとってＤＲＩが魅力のある代替物となったのか」と題して、
「図４は３つの異なるカーボン含有量のＤＲＩを使用した場合の装入物金属化率に対する計算上の高炉生産増加をプロットしたものである。・・・初期カーボンが０％のＤＲＩに対して装入物金属化率に対する生産増加率は０．８である。・・・カーボン含有量４．５％のＤＲＩに対してこの比率増加率は１．０５である。従って、もし装入物金属化が３０％であれば、生産増加はそれぞれカーボン含有率０：２．２：４．５％に対して２４％、２７％、３１．５％になるであろう。
　図５は上述の３つのカーボン含有量のＤＲＩを使用した場合の装入物金属化の変化に対する計算上のコークス比の変化を示している。・・・カーボン含有量が２．２％のＤＲＩを用いるとこの比率は０．８となり、４．５％カーボンでは０．９２となる。従って、装入物金属化が３０％では、コークス比はそれぞれカーボン含有率０：２．２：４．５％に対して３９５，３７８および３６０kg/tとなるであろう。」（第４７頁左欄第１４行〜第４０行）と記載されている。
　同じく引用された刊行物７（甲第７号証）には、「高炉への微粉炭吹き込み操業」と題して、
「重油吹き込みと微粉炭吹き込みでは高さ方向の還元率分布に差はない」（第１４頁末行）、
「マクロ的に今回は、微粉炭吹き込みと重油吹き込みは同等」（第２３頁第１０行）と記載されている。
　　
３−４．対比・判断 
　本件発明は、微粉炭吹き込みを前提とした高Ｏ／Ｃ操業時における融着帯の厚さを薄くして、鉱石層の通気性および鉱石の到達還元率を向上でき、また鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差を低減できる高炉操業方法を提供することを目的として（段落【０００３】、【０００４】参照）、請求項１に記載された構成要件を採用し、鉱石より先に炭素含有鉄が溶融して溶け落ち、鉱石層の空隙率が増加して通気性が向上し、これにより鉱石の到達還元率が向上する。しかも、融液になった炭素含有鉄中の炭素が、鉱石表層部に浸炭し、これにより通常時より鉄の融点が低下するので、鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差が低減でき、融着帯の厚さが薄くなり易くなる等の作用、効果を奏するものである（段落【００１４】参照）。
　これに対し、刊行物１には、出銑量を増加するために、平均粒度が５．９〜１０．２ｍｍで、かつ、炭素を４．６％含有したメタリックを５〜１００kg/t高炉に装入する高炉操業方法について記載されていて、該メタリックは、本件発明における炭素含有鉄に相当し、その炭素含有量も本件発明と重複している。しかしながら、刊行物１には、微粉炭を吹き込むことについて記載されていないし、また、該メタリックの粒度は、５．９〜１０．２ｍｍであり、本件発明において規定された範囲を外れているから、本件発明の構成要件である『微粉炭を吹き込みつつ操業する高炉操業方法において、１５〜５０ｍｍの粒度の炭素含有鉄を装入すること』が記載されていない。
　また、刊行物２には、タールを吹き込みつつ操業する高炉において、炭素を２．３８％含有する還元ペレットを２〜１０％配合して装入することが、刊行物３には、微粉炭を吹き込む高炉において、海綿鉄を２０％配合した場合に生産が向上し、コークス比が低減することが、刊行物４には、天然ガスを吹き込みつつ操業する高炉において、ＨＢＩ（高温ブリケット鉄）を１７５kg/MT以下使用して、生産性を向上し、コークスを低減したことが、刊行物５には、ＨＢＩの例として、炭素含有量が１．７４〜４．２４％のものが、刊行物６には、炭素を４．５％以下含有するＤＲＩ（直接還元鉄）を３０％配合する際の生産増加率とコークス比低減率に関する計算例が、刊行物７には、重油吹き込みと微粉炭吹き込みとの比較が、それぞれ記載されており、還元ペレット、海綿鉄、ＨＢＩ、ＤＲＩは、本件発明における炭素含有鉄に相当すると認められるものの、刊行物２〜７には、炭素含有鉄の粒度について触れるところがないから、刊行物２〜７においても、本件発明の構成要件である、『微粉炭を吹き込みつつ操業する高炉操業方法において、１５〜５０ｍｍの粒度の炭素含有鉄を装入すること』について記載されていない。
　そこで、この構成要件の容易性について検討するに、刊行物１〜７には、微粉炭吹き込みを前提とした本件発明の前述の目的について認識が存在しないし、また、本件発明の前述の作用、効果を得るために炭素含有鉄を装入することや、その作用、効果と炭素含有鉄の粒度との関係についても示唆するところがなく、しかも、炭素含有鉄の粒度を本件発明において規定された範囲内とすることのできる動機付けないし契機が存在するとも認められないから、刊行物１〜７記載の発明の基づいて、本件発明の前記構成要件が容易に想到できるとはいえない。
　そして、本件発明は、特許請求の範囲の請求項１に記載された構成要件を具備することにより、前述したような明細書記載の顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件発明は、刊行物１〜７に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものとはいえない。
　
 ４．むすび 
　以上のとおりであるから、特許異議申立ての理由及び証拠によっては、本件発明の特許を取り消すことはできない。 
　また、他に本件発明の特許を取り消すべき理由を発見しない。 
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１３年３月２１日（２００１．３．２１）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
（Ａ）特許請求の範囲の請求項１の「３〜５０ｍｍの粒度で」を、特許請求の範囲の減縮を目的として、「１５〜５０ｍｍの粒度で」と訂正する。
（Ｂ）特許明細書の段落【０００５】の「３〜５０ｍｍの粒度で」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「１５〜５０ｍｍの粒度で」と訂正する。
（Ｃ）特許明細書の段落【００１４】の「３〜５０ｍｍの粒度で」を、明りょうでない記載の釈明を目的として、「１５〜５０ｍｍの粒度で」と訂正する。
（５４）【発明の名称】
高炉操業方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　鉄鉱石焼結鉱などの鉄原料とコークスとを交互に装入すると共に羽口から微粉炭を吹き込みつつ操業する高炉操業方法において、
１５〜５０
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】
　本発明は、高炉操業方法に係り、更に詳しくは、高Ｏ／Ｃ操業時における溶融帯の厚さを薄くして、鉄原料（以下、鉱石という場合がある）層の通気性および鉱石の到達還元率を向上でき、また鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差を低減できる高炉操業方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】
　従来、スクラップを装入する高炉操業方法として、例えば特開昭６３−１３７１１０号公報の「高炉での低Ｓｉ濃度溶銑の製造方法」に記載されているようなものが知られている。
　この方法は、高炉に装入する原料にスクラップ（炭素含有量０．４５重量％以下、平均０．３重量％）を加えて装入し、このスクラップの装入量を調節して、生成する溶銑中のＳｉ濃度を制御することにより、溶銑中のＳｉ濃度を０．１５重量％以下に調整して、製鋼工程で脱珪過程を不要とし、処理時間の短縮やフラックス原単位を低下できるようにしたものである。
　【０００３】
　【発明が解決しようとする課題】
　ところで、従来技術の高炉操業方法においては、高ＰＣＲ（高微粉炭吹込比）操業時など、羽口から吹き込まれる微粉炭の量が多い場合には、高炉の炉頂部から装入される鉱石に対してコークスの割合が小さく、高Ｏ／Ｃの操業が行なわれている。
　しかし、実際の操業ではコスト低減の観点から、さらに鉱石量を増加させてＯ／Ｃを上昇させる操業が行なわれており、この場合には鉱石層厚が厚くなって融着帯の通気性が悪化し、炉内を降下して９００℃以上の高温領域部に到達する鉱石の還元率（以下、到達還元率という）が低下する。また、高Ｏ／Ｃが進み、コークスベースを低減させて鉱石量を減らしても、コークスベースが下限値まで達してしまうと、この方法による操業は行き詰まってしまうという問題点があった。
　また、高炉炉内の鉱石の還元と昇温に伴い、鉱石の表面に徐々に溶融状態の鉄が生成されるが、スクラップを装入することなく鉱石のみを装入して操業する場合、高Ｏ／Ｃ化に伴って鉱石層厚が厚くなると、鉱石層の還元率が低下して溶融開始温度が低下するので、鉱石が溶融を開始してから滴下するまでに時間がかかり、これが融着帯の厚さを薄くできない一つの大きな要因となっていた。
　【０００４】
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、高Ｏ／Ｃ操業時における融着帯の厚さを薄くして、鉱石層の通気性および鉱石の到達還元率を向上でき、また鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差を低減できる高炉操業方法を提供することを目的とする。
　【０００５】
　【課題を解決するための手段】
　前記目的に沿う請求項１記載の高炉操業方法は、鉄鉱石焼結鉱などの鉄原料とコークスとを交互に装入すると共に羽口から微粉炭を吹き込みつつ操業する高炉操業方法において、
１５〜５０
　【０００６】
　【作用】
　請求項１記載の高炉操業方法は、炭素含有鉄はＦｅ−Ｃ系状態図から明らかなように、その融点が純鉄、すなわち鉱石に比べて低いので、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、鉱石と混合して炉内に装入すると、鉱石１１より先に炭素含有鉄１２が溶融して溶け落ち、鉱石層１０の空隙率が増加して通気性が向上し、還元ガスと鉱石の接触面積が増加することにより、鉱石の到達還元率が向上する。これを示したのが、図３に示す、鉱石中の炭素含有鉄の配合割合と、還元率との関係を示すグラフである。
　グラフ中、折れ線ａは炉内を降下する鉱石の温度が９００°Ｃに達した時、折れ線ｂは同１０００°Ｃに達した時、折れ線。は同１１００°Ｃに達した時、折れ線ｄは同１２００°Ｃに達した時を示している。このグラフから明らかなように、鉱石中の炭素含有鉄の配合割合が１．０〜６．５重量％のとき、炭素含有鉄を配合していないベースの鉱石に比べて、還元率が最高２％近く向上した。
　この配合割合が１．０重量％未満であると前記空隙率生成効果を発現できず、また６．５重量％を超えてしまうと、炭素含有鉄の融液が多量に発生し、鉱石層の空隙や鉱石（特に焼結鉱）の気孔を塞ぐ現象が顕著になり、通気性を悪化させて、図３に示すように還元率が低下する。
　【０００７】
　また、図２に示すように、加熱されて融液状態になった炭素含有鉄１２に含まれる炭素は、隣合う鉱石１１の還元により生成した表層部１１ａの鉄と結合し、浸炭が促進されて炭素含有鉄となる。
　これにより、通常時、すなわち鉱石を単に溶融して生成した鉄の場合より融点が低下し、ベースの鉱石だけを装入（炭素含有鉄を装入しない）した場合より鉄の滴下が早く始まるので、図４のグラフに示すように、鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差（以下、ΔＴという場合がある）が低減でき、これにより融着帯の厚さがさらに薄くなり易い。
　しかし、炭素含有鉄の炭素量が０．５重量％未満になると、鉱石表層部１１ａへの浸炭の発現が極めて少なくなることから、これ以上の炭素含有鉄を使用する必要がある。
　図４のグラフにおいて、炭素含有鉄を配合していないベースの鉱石のΔＴは２６０°Ｃであったが、鉱石中の炭素含有鉄の配合割合が１．０〜６．５重量％のときには、最大４０℃低い２２０℃までΔＴが低下した。
　【０００８】
　また、炭素含有鉄の粒度が３ｍｍ未満になると、高炉上部（炭素含有鉄が溶融しない位置）の鉱石層で目詰まりを起こし、空隙率の減少を招いて通気性が悪化し、さらには炭素含有鉄の溶融後においても、鉱石層の空隙率の増加効果がほとんどない。
　さらに、炭素含有鉄の粒度が５０ｍｍを超えると、鉱石層中に均等に配合することが難しくなり、空隙率の生成および浸炭の効果が充分に得られない場合がある。
　【０００９】
　【実施例】
　続いて、本発明を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供するが、本発明はこれらの実施例に限定されないのは言うまでもない。
　【００１０】
　実施例１〜５、比較例１〜５
　内容積５０００ｍ３級の超大型高炉を用い、表１、２に示す操業条件で鉱石を加熱・還元することにより溶銑を得た。なお、表において、実施例および比較例は、互いに同一番号どうしを対比配置している。
　【００１１】
　【表１】
　【００１２】
　【表２】
　【００１３】
　表１、２から明らかなように、実施例１〜５の高炉操業方法では、所定粒度の炭素含有鉄を、鉄原料に対して１．０〜６．５重量％混合させたことにより、比較例１〜５のものより、燃料比（コークス比と微粉炭比の合計）が２〜２３Ｋｇ／Ｔ−ｐｉｇだけ低減し、炉頂ガス利用率が０．６〜２．０％向上し、出銑量が最高１９０Ｔ／Ｄ向上し、通気抵抗指数は０．０５〜０．１５だけ低下し、ソリューションロスカーボンは１〜３Ｋｇ／Ｔ−ｐｉｇだけ低減し、溶銑中シリコンが０．０２〜０．０６％減少した。これにより、高炉操業は安定化し、生産弾力性が向上した。
　なお、比較例１は炭素含有鉄を炉内に装入しなかった時の例である。比較例２は炭素含有鉄の粒度が２ｍｍと小さく、比較例４は粒度が６０ｍｍと大きく、いずれも本発明の範囲を外れた例である。比較例３は、炭素含有鉄の鉱石層中への配合割合が７重量％と多く、比較例５は０．５重量％と少なく、いずれも本発明の範囲を外れている。
　【００１４】
　【発明の効果】
　請求項１記載の高炉操業方法においては、このように高炉に使用する鉄原料として、
１５〜５０
　しかも、融液になった炭素含有鉄中の炭素が、鉱石表層部に浸炭し、これにより通常時より鉄の融点が低下するので、鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差が低減でき、融着帯の厚さが薄くなり易くなる。以上のことから、高炉操業を安定化でき、生産弾力性も向上できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】
　（ａ）　本発明の一実施例に係る高炉操業方法における鉱石層の炭素含有鉄が溶融する前の状態を示す要部拡大断面図である。
　（ｂ）　同鉱石層の炭素含有鉄が溶融した後の状態を示す要部拡大断面図である。
　【図２】
　同融液状態の炭素含有鉄中から鉱石側へ炭素が移行する説明図である。
　【図３】
　同鉱石中の炭素含有鉄の配合割合と、還元率との関係を示すグラフである。
　【図４】
　鉱石中の炭素含有鉄の配合割合と、鉱石の溶融開始温度と滴下開始温度との差との関係を示すグラフである。
　【符号の説明】
　１０　鉱石層
　１１　鉱石
　１１ａ　表層部
　１１ｂ　未還元部
　１２　炭素含有鉄