(57)【要約】【課題】高炉の操業コストを抑えることができる。【解決手段】製銑・精錬操業設備は、溶銑予備処理部２で得られるスラグを破砕部４及び磁選部５で破砕及び磁選し、含有鉄量を増加させて含鉄スラグを取り出し、その含鉄スラグを製鉄原料として高炉１に装入する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶銑予備処理工程で得られるスラグを破砕及び磁選し、含有鉄量を増加させて含鉄スラグを取り出し、前記含鉄スラグを製鉄原料として炉に装入することを特徴とする製鉄の操業方法。
【請求項２】
前記含鉄スラグ中の含有鉄量を７０％以上にすることを特徴とする請求項１記載の製鉄の操業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉や電気炉等で銑鉄を製造し、その銑鉄を溶銑予備処理等で脱Ｓ等を行う製鉄の操業方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高炉での溶解処理技術として、出銑比を向上させるために、スクラップや特別に加工した還元鉄（ＨＢＩ，ホット・ブリケット・アイアン）を高炉に装入する技術がある。この技術では、その酸化鉄でない特性により、還元熱の低減を図ることが可能とされている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−３６９０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記還元鉄等は高価な加工原料であり、その結果、高炉の操業コストは高くなってしまう。また、高炉装入原料としてスクラップを用いた操業方式もあるが、近年では、そのスクラップも高価なものになってきている。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、高炉の操業コストを抑えることができる製鉄の操業方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の製鉄の操業方法は、溶銑予備処理工程で得られるスラグを破砕及び磁選し、含有鉄量を増加させて含鉄スラグを取り出し、前記含鉄スラグを製鉄原料として炉に装入することを特徴とする。
また、請求項２記載の製鉄の操業方法は、請求項１記載の製鉄の操業方法において、前記含鉄スラグ中の前記含有鉄量を７０％以上にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
請求項１記載の発明によれば、溶銑予備処理工程で得られるスラグを破砕及び磁選し、含有鉄量を増加させて含鉄スラグを取り出し、この含鉄スラグを製鉄原料として炉に装入することで、含鉄スラグの有効利用を図ることができるとともに、その利用によりＣＯ２削減が可能になる。また、含鉄スラグ中の鉄は、鉄鉱石と異なり、炉で一度還元されているので、そのような含鉄スラグを製鉄原料として用いることで、還元エネルギーを抑えた炉操業が可能になる。
また、請求項２記載の発明によれば、含鉄スラグ中の含有鉄量を７０％以上にしているので、溶融スラグとなってしまう不要なスラグ分の混入が減じられ前記ＣＯ２削減や前記還元エネルギーを抑えた炉操業を、より効果的なものにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態という。）を図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態は、本発明を適用した溶銑を製造する製銑及び溶銑を精錬するための精錬操業を行う製銑・精錬操業設備である。
この製銑・精錬操業設備は、高炉１、溶銑予備処理部２、転炉３、破砕部４及び磁選部５を備えている。
高炉１で鉄鉱石を還元して銑鉄が生成され、その溶融した銑鉄は、溶銑予備処理部２に運ばれる。
溶銑予備処理部２では、溶銑予備処理として、脱Ｓｉ、脱Ｐ、及び脱Ｓ処理等を行う。このとき、スラグが発生する。その一方で、溶銑予備処理部２で生成された銑鉄は、転炉３に運ばれ、転炉３で脱炭処理等がなされ鋼とされ各種製品用途に供される。
【０００７】
溶銑予備処理部２で得られた脱Ｓｉ、脱Ｐ及び脱Ｓ処理時のスラグは、ＳｉＯ２、ＣａＯを主成分とするが地金の混在があり、一般的には鉄を含む含鉄スラグである。含鉄スラグ中には、一般的には、１０％〜６０％、通常は３０％の鉄が含まれている。
溶銑予備処理部２で得られた含鉄スラグは、本発明においては、破砕部４で一旦破砕する工程を加える。その後、磁選部５で磁選することで、不要となる含鉄スラグ中のスラグ分を除去し、鉄含有量を多くする。破砕部４は、例えばボールミルで構成されており、破砕時の衝撃で付着しているスラグ分を剥離除去する。
【０００８】
具体的には、この破砕部４及び磁選部５では、含鉄スラグ中の鉄量が７０％以上、好ましくは９０％程度になるまで、その破砕及び磁選が繰り返される。すなわち、破砕部４及び磁選部５による１回の処理工程で９０％の含有鉄量の含鉄スラグを得ることができた場合、そこで破砕及び磁選を終了し、破砕部４及び磁選部５による３回の工程処理で９０％の含有鉄量の含鉄スラグを得ることができた場合、そこで破砕及び磁選を終了する。このように、破砕部４及び磁選部５では、含鉄スラグ中の含有鉄量を向上させることを目的とした処理を行う。その理由は、スラグ分は高炉に装入された場合、溶融スラグとなるため不要であり、本発明では、含鉄量を７０％以上とするものである。含鉄スラグ中のスラグ増加は溶融させるための熱を多く必要とするため、３０％未満に抑えて使用することとした。
そして、最終的に磁選部５で取り出した９０％の含有鉄量鉄の含鉄スラグを、高炉１に装入する。これにより、高炉１では、この含鉄スラグからも銑鉄を製造できるようになる。
【０００９】
以上のように、製銑・精錬操業設備では、溶銑予備処理部２で取り出される含鉄スラグのその含有鉄量を、破砕及び磁選により、９０％程度に引き上げ、その含鉄スラグを高炉１に装入している。そして、高炉１で、この含鉄スラグから銑鉄を製造している。すなわち、製銑・精錬操業設備では、いわゆる含鉄スラグリサイクル操業を可能にしている。
これにより、溶銑予備処理部２で得られる含鉄スラグを、高炉装入原料としてリサイクル利用するとともに、そのリサイクル利用によりＣＯ２削減型操業が可能になる。
また、破砕部４及び磁選部５を設けることで含鉄スラグの含有鉄量を７０％以上、好ましくは９０％程度にすることが可能になり、この含鉄スラグを高炉装入原料として用いることで、含鉄品位が高い高炉装入原料による高炉操業が可能になる。
【００１０】
また、含鉄スラグに含まれている鉄は、一度高炉１で還元処理されているので、鉄鉱石等におけるもの比べて、酸化鉄の形態として存在する割合が低いといえる。よって、このような含鉄スラグを高炉装入原料として用いることで、高炉での還元エネルギーを抑えることができ、これにより生産性を向上させるとともに、ＣＯ２発生量を抑えることが可能になる。
【実施例】
【００１１】
所定の粒度に調整した含鉄スラグを高炉装入原料として使用した結果を図２に示す。ここで所定の粒度を高炉内において通気性や炉頂からの装入を考慮して決定している。例えば、所定の粒度として、高炉内において通気性を考慮して、下限を２ｍｍとし、炉頂からの装入を考慮して、上限を１００ｍｍとする。２ｍｍ以下の含鉄スラグの多量使用では、高炉の炉内通気性を妨げるため、安定した高炉操業ができないためである。
【００１２】
含鉄スラグ使用の実施例を示す。
図２（Ａ）は、高炉操業における含鉄スラグの使用量変化を示したものである。本例は日産１００００ｔ級の高炉での使用例であって、１００ｔ／日の含鉄スラグ使用とは、１質量％の使用に相当する。下段目盛りは日を示す。徐々に含鉄スラグ装入量を上昇させ約１０日で１００ｔ／日の装入量とした。
この図２（Ａ）に対応する還元材比のデータを図２（Ｂ）に示す。還元材は４８９ｋｇ／ｔ（溶銑）であったが、含鉄スラグ装入に伴い、削減が可能となり、含鉄スラグ１質量％の装入で、３ｋｇ／ｔ（溶銑）の低下にいたり、還元材使用削減によりＣＯ２発生抑止効果を得ることができた。また、図２（Ｃ）に示すように、含鉄スラグ使用に伴い鉄分の回収が果たされ、出銑比は０．０２５の上昇が観察された。
【００１３】
これにより、高価な還元鉄等の購入鉄源によらなくても、いわゆる製鉄所内発生屑により、増産を果たすことができ、高炉操業コストの抑止とともにＣＯ２発生抑止効果を得ることができた。
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態として実現されることに限定されるものではない。
すなわち、前述の実施形態では、高炉操業によりいわゆるスラグリサイクル操業を説明した。しかし、これに限定されるものではない。例えば、電気炉操業において、前述したように含鉄スラグを用いたスラグリサイクル操業を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態の製銑・精錬操業設備を示す図である。
【図２】本発明の含鉄スラグ使用について示す図であり、（Ａ）は含鉄スラグ使用例を示し、（Ｂ）は含鉄スラグ使用による還元材使用量変化を示し、（Ｃ）は含鉄スラグ使用による出銑比の変化を示す。
【符号の説明】
【００１５】
１  高炉
２  溶銑予備処理部
３  転炉
４  破砕部
５  磁選部
【図１】
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【図２】
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