(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状または塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造するに当たり、
上記成形体を水平方向に移送させながら加熱還元することにより、金属鉄外皮を生成且つ成長させて内部における酸化鉄の含有率が５重量％以下となるまで還元を進めると共に内部に生成スラグの凝集物を形成させ、
上記移送終端部より排出させた後、更に加熱してこれを溶融し、次いで溶融スラグと溶融鉄に分離することを特徴とする金属鉄の製造方法。
【請求項２】
上記成形体の水平方向への移送を、この成形体を加熱還元装置内の炉床に載置して行う請求項１に記載の金属鉄の製造方法。
【請求項３】
上記成形体を水平方向に移送させながら加熱還元するに当たり、炭素質還元剤を補給しつつ加熱還元を行う請求項１または２に記載の金属鉄の製造方法。
【請求項４】
予め上記成形体中のスラグ生成成分の組成を調整することにより、上記還元により生成するスラグの溶融温度を、上記還元により生成する金属鉄の溶融温度よりも低くする請求項１〜３のいずれかに記載の金属鉄の製造方法。
【請求項５】
前記加熱還元の温度を、生成する金属鉄外皮の溶融温度未満で且つ生成するスラグの溶融温度以上とする請求項１〜４のいずれかに記載の金属鉄の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の金属鉄の製造方法を行う設備であって、
炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状または塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造する設備であり、
上記成形体を水平方向に移送させる移送部材と上記成形体を加熱する加熱還元機構を備えた加熱還元装置と、
該加熱還元装置における前記移送部材の移送終端部より後方に、排出された成形体を加熱溶融する加熱溶融機構を備えて配設される溶融装置と、
該溶融装置より後方に配設されて溶融スラグと溶融鉄に分離する分離装置と
を備えてなることを特徴とする金属鉄の製造設備。
【請求項７】
上記成形体を水平方向に移送させる移送部材が、上記成形体を載置する炉床を備えたものである請求項６に記載の金属鉄の製造設備。
【請求項８】
前記炉床には、上記成形体の相互付着を防止する隔離部材を任意ピッチで設けたものである請求項７に記載の金属鉄の製造設備。
【請求項９】
前記隔離部材を脱硫剤によって形成したものである請求項８に記載の金属鉄の製造設備。
【請求項１０】
前記加熱還元機構として還元用バーナーを設けたものであり、
前記加熱溶融機構として溶融用バーナーを設けたものである請求項６〜９のいずれかに記載の金属鉄の製造設備。
【請求項１１】
前記加熱溶融機構より後方で、溶融スラグと溶融鉄に分離する様に構成したものである請求項６〜１０のいずれかに記載の金属鉄の製造設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄鉱石等の酸化鉄を炭材等の炭素質還元剤と共に加熱還元して金属鉄を得る技術の改良に関し、酸化鉄を金属鉄にまで効率よく還元すると共に、酸化鉄源中に脈石成分等として混入してくるスラグ成分をうまく溶融分離し、高純度の金属鉄を溶融鉄として効率よく製造することのできる方法および設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鉱石や酸化鉄ペレット等の酸化鉄を炭材や還元性ガスにより直接還元して還元鉄を得る直接製鉄法としては、従来よりミドレックス法に代表されるシャフト炉法が知られている。この種の直接製鉄法は、天然ガス等から製造される還元ガスをシャフト炉下部の羽口より吹き込み、その還元力を利用し酸化鉄を還元して還元鉄を得る方法である。また最近では、天然ガスに代わる還元剤として石炭等の炭材を使用する還元鉄製造プロセスが注目されており、具体的には、鉄鉱石等の焼成ペレットを石炭粉と共にロータリーキルンで加熱還元する、所謂ＳＬ／ＲＮ法がすでに実用化されている。
【０００３】
また他の還元鉄製造法として米国特許第３，４４３，９３１号公報には、炭材と粉状酸化鉄を混合して塊状化し、ロータリーハース上で加熱還元して還元鉄を製造するプロセスが開示されている。このプロセスは、粉鉱石と粉炭を混合して塊状化し、これを高温雰囲気下で加熱還元するものである。
【０００４】
これらの方法で製造された還元鉄は、そのまま或はブリケット状等に成形してから電気炉へ装入し、鉄源として用いられる。近年、鉄スクラップのリサイクルが活発化するにつれて、上記方法によって得られる還元鉄はスクラップ中に混入してくる不純物元素の希釈剤として注目されている。
【０００５】
ところが従来の還元製鉄法によって得られる還元鉄には、原料として用いた酸化鉄（鉄鉱石等）や炭材（石炭等）に含まれるＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣａＯ等のスラグ成分がそのまま混入してくるため、製品の鉄品位（金属鉄としての純度）は低くなる。
【０００６】
実用に当たっては、次の精錬工程でこれらのスラグ成分は分離除去されるが、スラグ量の増加は精錬溶湯の歩留りを低下させるばかりでなく電気炉の操業コストにも大きな影響を及ぼすので、鉄品位が高くスラグ成分含有量の少ない還元鉄が求められているが、前述の如き従来の還元鉄の製法でこうした要求に応えるには、還元鉄製造原料として鉄品位の高い鉄鉱石を使用しなければならず、実用可能な製鉄原料の選択の幅を大変狭めることになる。
【０００７】
更に上記の様な従来法は、還元された固体製品を中間製品として得ることを最終の目的としており、実用化に当たっては、次の工程となる精練工程へ送るまでに搬送、貯蔵、ブリケット化あるいは冷却といった工程が必要であり、この間に大きなエネルギー損失が生じたり、ブリケット化のための余分のエネルギーや特殊な装置が必要になるといった欠点がある。
【０００８】
他方、酸化鉄を直接還元して還元鉄を得る方法としてＤＩＯＳ法等の溶融還元法も知られている。この方法は、酸化鉄を予め鉄純度で３０〜５０％程度にまで予備還元しておき、その後、鉄浴中で炭素との直接還元反応させることによって金属鉄にまで還元を行う方法であるが、この方法は予備還元と鉄浴中での最終還元の２工程が必須になるため作業が煩雑であるばかりでなくで、鉄浴中に存在する溶融酸化鉄（ＦｅＯ）と耐火物が直接接触するため、耐火物の損耗が激しいという問題も指摘される。
【０００９】
更に特公昭５６−１９３６６号公報には、金属酸化物と固体炭素質材料およびスラグ形成材料の集塊物を加熱・還元し、該集塊物の形状を保ちながら、還元により生成した金属をスラグシェルで包む様な状態を形成し、その後スラグシェルを溶融させて金属とスラグを分離する方法を開示している。ところがこの方法では、還元によって生成した金属鉄の再酸化を阻止するため、該金属鉄を完全に包み込むに足る量のスラグを生成させなければならず、スラグ形成材料の配合量を多くする必要がある。しかもこの方法ではＦｅＯ濃度の高いスラグが生成し易く、設備の内張り耐火物を著しく損傷するという、実用化する上で大きな問題も生じてくる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
一方、スラグ成分含有量の少ない高純度の金属鉄を製造する方法の実現は、製品金属鉄としての付加価値を高めるばかりでなく、電気炉を用いた製鉄コストを低減し、更には金属鉄製造における使用原料の選択の柔軟性を高めることから極めて重要である。また、酸化鉄を多く含有したスラグは耐火物を溶損することから、加熱・還元により副生するスラグ中の酸化鉄含有量を極力少なくして耐火物の損傷を抑えることは、この種の製鉄法を工業的規模で実現可能にする上で極めて重要である。
【００１１】
本発明者らはこうした状況に着目し、鉄成分含有量の高い酸化鉄はもとより鉄成分含有量の比較的低い鉄鉱石等からでも、耐火物の溶損などを生じることなく鉄純度の極めて高い金属鉄を、溶融鉄として簡単な処理で効率よく得ることのできる技術の開発を期してかねてより研究を進めており、その研究成果として下記の方法を開発し、先に特許出願を済ませた（特願平８−５９８０１号）。
【００１２】
この先願発明は、炭素質還元剤が存在する酸化鉄の成形体を加熱還元して金属鉄を製造する際に、
▲１▼加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進めると共に、内部に生成スラグの凝集物を形成する、
▲２▼加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進め、更に加熱を続けて内部に生成するスラグを金属鉄外皮の外側へ流出させる、
▲３▼加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進め、更に加熱を続けて金属鉄とスラグを溶融分離する、
或いは▲４▼加熱還元により金属鉄外皮を生成且つ成長させ、酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進めると共に、内部に生成スラグの凝集物を形成させ、次いで生成スラグを金属鉄から分離する
ところに特徴を有している。
【００１３】
上記▲２▼の方法を実施するに当たっては、金属鉄外皮の一部を溶融させることによって、内部の溶融スラグを金属鉄外皮外へ流出させれば良く、この際、あるいは前記▲３▼の方法を実施するに当たり、金属鉄外皮の一部もしくは全部を溶融させるには、金属外皮内に存在する炭素質還元剤による浸炭を進めて当該金属外皮の融点を降下させれば良い。
【００１４】
また上記▲１▼〜▲４▼の発明を実施するに当たっては、加熱還元工程の最高加熱温度を、生成スラグの融点以上で且つ生成する金属鉄外皮の融点以下の温度に制御することによって、金属鉄生成反応をより効率よく進めることができ、この還元工程では、固相還元により酸化鉄を低減し、更に液相還元によりＦｅＯを主体とする酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元すれば、得られる金属鉄の品位をより効率よく高めることが可能となる。
【００１５】
そして、固相状態での酸化鉄の還元をうまく進めるには、還元工程で生成するスラグが、還元によって生成する金属鉄よりも低い温度で溶融することが必要であり、そのためには、成形体中の酸化鉄や炭素質還元剤等の中に含まれるスラグ生成成分の含有組成を事前に調整し、生成スラグの融点が還元鉄の融点よりも低くなる様、成形体の成形工程で必要によりＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 、ＣａＯなどを追加調整することが望ましい。
【００１６】
尚上記先願発明において、「金属鉄外皮内部に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進める」ことの好ましい定量的基準としては、加熱還元工程で、「ＦｅＯを主体とする酸化鉄の含有率が５重量％以下、より好ましくは２重量％以下となるまで還元を進めること」が好ましく、また別の観点からすると、還元反応によって生成する金属鉄から分離される生成スラグ中のＦｅＯを主体とする酸化鉄の含有量が、５重量％以下、より好ましくは２重量％以下となるまで還元を進めることが望ましい。
【００１７】
そして、この方法によって得られる高純度の金属鉄および生成スラグは、両者が加熱溶融した状態で比重差により分離すれば、金属化率で９５％程度以上、更には９８％以上といった非常に高純度の金属鉄を得ることができ、しかもこの先願発明によれば、生成スラグ中の酸化鉄含有量を可及的に少なくすることができるので、酸化鉄に起因する処理炉耐火物の溶損も起こらず、設備保全の観点からしても極めて実用性の高い技術として、その実用化が期待される。
【００１８】
本発明は、上記先願発明の基本的な技術思想を活用し、これを工業的規模で効率よく実施することのできる製造方法および製造設備を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る金属鉄の製造方法は、炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状または塊状成形体（以下、単に成形体と称することがある）を加熱還元して金属鉄を製造するに当たり、上記成形体を水平方向に移送させながら加熱還元することにより、金属鉄外皮を生成且つ成長させて内部における酸化鉄の含有率が５重量％以下となるまで還元を進めると共に内部に生成スラグの凝集物を形成させ、上記移送終端部より排出させた後、更に加熱してこれを溶融し、次いで溶融スラグと溶融鉄に分離することを要旨とする。
【００２０】
成形体内に炭素質還元剤を存在させることによって、成形体自身の中で還元を進行させ、金属鉄（外皮）とスラグ（内部）を生成していく。そしてその後加熱溶融することによって、比重差により金属鉄とスラグを分離することができる。
【００２１】
上記成形体に存在する炭素質還元剤の量としては、少なくとも原料酸化鉄の還元に必要な量を存在させる。そして更に、還元された鉄の浸炭に必要な量の炭素質還元剤を存在させることが好ましく、これにより還元鉄（金属鉄）の生成につれて浸炭も行うことができる。また、外皮を形成している固体状態（未溶融）の還元鉄は、ポーラス状であるため再酸化を受け易いが、上記「原料酸化鉄の還元に必要な量＋還元鉄の浸炭に必要な量」に加えて更に多くの炭素質還元剤を成形体に存在させておけば、該成形体からＣＯガスを発生し、このＣＯガスによってこの成形体周辺が非酸化性雰囲気になるので、上記再酸化を防ぐことができる。即ち最も好ましい炭素質還元剤の量としては、「原料酸化鉄の還元に必要な量＋還元鉄の浸炭に必要な量＋酸化損失量」である。
【００２２】
また本発明においては、上記成形体の水平方向への移送を、この成形体を加熱還元装置内の炉床に載置して行うことが好ましい。
加えて本発明においては、上記成形体を水平方向に移送させながら加熱還元するに当たり、炭素質還元剤を補給しつつ加熱還元を行うことが好ましい。
上記では「還元鉄の浸炭に必要な量＋酸化損失量」の炭素質還元剤を予め成形体に存在させておくことを提案したが、この様にする以外に、成形体に「原料酸化鉄の還元に必要な量」のみを含有させ、「還元鉄の浸炭に必要な量＋酸化損失量」の炭素質還元剤を加熱還元時に外部から補給するようにしても良く、或いは成形体には「原料酸化鉄の還元に必要な量＋還元鉄の浸炭に必要な量」を含有させ、「酸化損失量」の炭素質還元剤を加熱還元時に外部から補給するようにしても良い。この様に必要に応じて不足分を供給すると良い。尚これらの場合も「原料酸化鉄の還元に必要な量」の炭素質還元剤によって、金属外皮と内部のスラグが良好に生成することは言うまでもない。
【００２３】
また供給する炭素質還元剤として粉体のものを用い、この粉体を成形体の表面に付着させる様にすれば、成形体同士の焼結付着による大塊状化、或いは炉壁への成形体の焼結付着を防止することができ、取扱い性が良くなる。
【００２４】
尚、金属鉄（還元鉄）の溶融の際に、「還元鉄の浸炭に必要な量」や「酸化損失量」の炭素質還元剤を補給するようにしても良く、この場合は溶融の際に浸炭が進行したり、また炭素質還元剤からのＣＯガスによって成形体周辺が非酸化性雰囲気に保たれ、金属鉄の再酸化が防止できる。
更に本発明の製造方法において、予め上記成形体中のスラグ生成成分の組成を調整することにより、上記還元により生成するスラグの溶融温度を、上記還元により生成する金属鉄の溶融温度よりも低くすることが好ましい。
【００２５】
また本発明に係る金属鉄の製造設備は、上記製造方法を実現するものであり、炭素質還元剤が存在する酸化鉄の粒状または塊状成形体を加熱還元して金属鉄を製造する設備であって、上記成形体を水平方向に移送させる移送部材と上記成形体を加熱する加熱還元機構を備えた加熱還元装置と、該加熱還元装置における前記移送部材の移送終端部より後方に、排出された成形体を加熱溶融する加熱溶融機構を備えて配設される溶融装置と、該溶融装置より後方に配設されて溶融スラグと溶融鉄に分離する分離装置とを備えてなることを要旨とする。
本発明の製造設備を用いれば成形体から溶融鉄を連続して製造することができる。
【００２６】
更に本発明においては、上記成形体を水平方向に移送させる移送部材が、上記成形体を載置する炉床を備えたものであることが好ましい。更に移送部材がエンドレスベルト方式であることが好ましい。
【００２７】
また本発明においては、前記炉床に、上記成形体の相互付着を防止する隔離部材を任意ピッチで設けたものであることが好ましく、該隔離部材としては耐火物製の板状のもの等が例示される。これにより成形体同士が焼結して付着し大塊状化することを防止することができ、取扱い性が良くなる。
【００２８】
更に前記隔離部材を脱硫剤によって形成したものであることがより好ましく、この場合に炉床から該隔離部材（脱硫剤）が容易に離脱する構成とし、還元された成形体と共に該脱硫剤を溶融装置に投入することにより、そのまま溶融装置で脱硫を行うことができる。この隔離部材としては板状のものや粉体を盛ったもの等が例示される。
【００２９】
また粉体の脱硫剤を用い、この粉体を成形体の表面に付着させる様にしても良く、これにより成形体同士の焼結付着による大塊状化を防止できることに加えて、炉壁への成形体の焼結付着を防止することができ、その上に、上述の様に還元された成形体と共に脱硫剤が溶融装置に投入されるから、そのまま溶融装置で脱硫を行うことができる。尚脱硫剤としては、石灰石等が挙げられる。
【００３０】
加えて本発明においては、前記加熱還元機構として還元用バーナーを設けたものであり、前記加熱溶融機構として溶融用バーナーを設けたものであることが好ましい。
また本発明においては、前記加熱溶融機構より後方で、溶融スラグと溶融鉄に分離する様に構成したものであることが好ましい。
【００３１】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、本発明にかかる製造方法および製造設備を、一実施例を示す図面を参照しつつ具体的に説明するが、本発明はもとより図示例に限定される訳ではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【００３２】
図１は本発明に係る金属鉄製造設備の一実施例を示す模式断面図である。
製造設備は加熱還元装置２３、溶融装置１２、及び分離装置１３を備えており、加熱還元装置２３には移送部材として、成形体４を載置する炉床４６と該炉床４６を水平移動させるローラー４７が備えられている。この移送部材は、パレット式の炉床４６がベルトコンベアに取付けられた構造であり、エンドレスベルト方式となっており、上記ローラー４７が外部動力（図示せず）により回転するようになっている。また加熱還元装置２３には加熱還元機構として還元用バーナー４８が設けられ、耐火物の炉壁５で囲まれた加熱還元炉５０内部を所望の加熱温度に調整する。上記炉床４６は該加熱還元炉５０の内部を通過する様になっており、成形体４がこの炉床４６に載置されて、水平方向に移送される。尚、図１に示す例の加熱還元炉５０は３室に分かれており、夫々還元段階に応じた所望の温度に調製できるようになっている。
【００３３】
上記加熱還元装置２３の炉床４６（移送部材）の移送終端部（下流側）には溶融装置１２が続いており、該溶融装置１２には加熱溶融機構として溶融用バーナー６１が設けられ、耐火物の炉壁６で囲まれた溶融装置１２内部を所望の加熱温度に調整する。また溶融装置１２には傾斜床５１が備えられ、成形体４を後方（分離装置１３）側へ導くようになっている。溶融装置１２とその後方に設けられた分離装置１３の境目には堰５２が設けられている。分離装置１３は溶融鉄５４と溶融スラグ５３が溜まるようになっており、スラグ出口５５と溶融鉄出口５６が設けられている。
尚上記加熱還元炉５０や溶融装置１２には排ガス排出口４９，５７が備えられている。
【００３４】
次に金属鉄の製造過程について図１を用いて説明する。石炭等の炭素質還元剤と鉄鉱石等の酸化鉄の粉粒体を、例えば小球状に形作り、成形体を作製する。この成形体は「原料酸化鉄の還元に必要な量＋還元鉄の浸炭に必要な量＋酸化損失量」の炭素質還元剤を有している。
【００３５】
この成形体４は加熱還元装置２３の入り口側（図１に示す左側）から炉床４６に載せられ、順次加熱還元炉５０内を移動する（図１の右側に移動する）。加熱還元炉５０内の温度は、生成する金属鉄外皮の溶融温度未満で且つ生成するスラグの溶融温度以上になる様に、還元用バーナー４８の火力調節によって調整され、この加熱によって成形体４が還元される。
【００３６】
この加熱還元工程では、まず成形体４の外周側で加熱還元が進行して金属鉄からなる外皮が形成され、その後、該外皮の内側で炭素質還元剤自体およびその熱分解により生成する一酸化炭素による還元作用によって、外皮内における酸化鉄の還元反応が効率よく進行し、生成する金属鉄は互いに付着し合って集合して外皮を成長させると共に、生成スラグも互いに融け合って集合する。その結果、この加熱還元工程での金属化率は著しく高まると共に、生成スラグ中の酸化鉄混入量も著しく少なくなる。
【００３７】
この還元は成形体４内部に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで行われ、この還元に要する時間に応じて炉床４６の移動速度が調節される。この様に還元を十分に行うことによって、スラグ中に混入する酸化鉄の量が低減できるから、次の溶融装置１２で行う成形体４の溶融の際に、酸化鉄による耐火物（炉壁）の損傷を抑えることができる。尚必要とする還元時間と移動速度に応じて、炉床４６の移動する加熱還元炉５０の長さを決めると良い。
【００３８】
尚加熱還元炉５０内で還元する間に、前述の様に、成形体４に含有する炭素質還元剤によって生成還元鉄の浸炭が行われ、また成形体から発生するＣＯガスによってこの成形体周辺が非酸化性雰囲気になり、生成還元鉄の再酸化が防止される。
【００３９】
還元が実質的に終了し、金属鉄外皮と内部のスラグ凝集物の構造となった成形体４は、少なくとも外皮が固体状態のまま、移動する炉床４６によってその終端部から排出されて溶融装置１２に導かれる。溶融装置１２では、傾斜床５１上を転動または滑動して後方側（分離装置１３側）に向かいつつ、加熱を受けて溶融していく。尚溶融装置１２内の温度は、生成したスラグだけでなく生成した金属鉄外皮も溶融する温度となっている。
【００４０】
溶融装置１２に導入された成形体４に仮に微量の未還元部分が残っていても（加熱還元炉５０で金属鉄外皮内部に酸化鉄が実質的に存在しなくなるまで還元を進めるものの、５重量％以下、或いは２重量％以下の酸化鉄が含まれる場合がある）、溶融の際の加熱によって還元も進行して還元が完結する。尚この際、溶融装置１２に炭素質還元剤の補給を行っても良い。
溶融が進行中の成形体４は堰５２によって止められ、溶融して液状となった溶融物が堰５２を越えて分離装置１３に落ちて溜められていく。
【００４１】
溶融スラグ５３と溶融鉄５４は比重が異なることから、分離装置１３においてはスラグが上層、溶融鉄が下層に分離する。この分離したスラグ５３のみをスラグ出口５５から、また溶融鉄５４のみを溶融鉄出口５６から夫々取り出す。
【００４２】
この様にして高度に還元された金属鉄が溶融鉄として効率良く得られる。この金属化率は９５％以上、更には９８％以上といった高いレベルにまで達する。しかも、該加熱還元工程で酸化鉄の還元が高度に進行する結果、副生する溶融スラグ中に混入する酸化鉄の量も極めて少なくなり、酸化鉄の混入による耐火物の溶損も可及的に抑えられる。
【００４３】
尚、分離装置１３にバーナー加熱や電気加熱設備を付設し、これによって溶融スラグ５３や溶融鉄５４を更に高温に加熱してそれらの流動性を高めてやれば、スラグと溶融鉄の分離・排出を一層容易にすることができるので好ましい。
【００４４】
排ガス排出口４９，５７から排出された排ガスは、そのまま放出しても良いが、この排ガスは高温でしかも強い還元力を有しているので、バーナー４８，６１へ供給する燃料ガスとして有効利用しても良く、また成形体４の乾燥や予熱、または燃料や燃料用空気の予熱等に利用しても良い。
【００４５】
尚本発明を実施するに当たっては、固相状態での酸化鉄の還元をうまく進めるため、前述の如く、加熱還元工程で生成するスラグが、還元によって生成する金属鉄よりも低い温度で溶融することが必要であり、そのためには、成形体中のスラグ生成成分（酸化鉄源として一般的に用いられる鉄鉱石や炭素質還元剤中に混入してくる脈石成分）の組成を事前に調整し、生成スラグの融点が還元鉄やその浸炭物の融点よりも低くなる様に制御することが必要となる。従って、上記脈石成分の組成によっては、成形体の成形工程で必要によりＡｌ2 Ｏ3 やＳｉＯ2 、ＣａＯ等を補給し、溶融温度の低いスラグを生成させることが望ましい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明は以上の様に構成されており、先願発明で提案した新しい金属鉄の製造技術を、実用規模で効率よく実現可能とし、鉄含有量の高い原料酸化鉄はもとより鉄含有量の低い鉄鉱石等の鉄源からでも、金属化率で９５％以上、更には９８％以上といった極めて高純度の金属鉄を、生産性良く極めて短時間で製造することができる。また、この方法および設備を使用すれば、加熱還元工程で副生するスラグに酸化鉄が混入する量も著しく低減するから、加熱還元装置や溶融装置，分離装置等の内張り耐火物への、溶融酸化鉄による溶損も可及的に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る金属鉄製造装置の一実施例を示す模式断面図。
【符号の説明】
４    成形体
５，６  炉壁
１２  溶融装置
１３  分離装置
２３  加熱還元装置
４６  炉床
４７  ローラー
４８  還元用バーナー
４９，５７  排ガス排出口
５０  加熱還元炉
５１  傾斜床
５２  堰
５３  溶融スラグ
５４  溶融鉄
５５  スラグ出口
５６  溶融鉄出口
６０  溶融炉
６１  溶融用バーナー
【図１】
0004149531.tif 000002