(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複式炉を用いて炭素を含有する溶融鉄生成物を生産するための方法であり、
（ａ）ダスト、スラッジ、ミルスケールあるいはこれらの組み合わせなどの、酸化鉄及び／又は鉄を含む廃材と、炭素材料からなる還元剤と、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２（ホタル石）及び／又はＭｇＯなどのスラグ生成材と、結合剤とからコンパクトを形成するステップと、
（ｂ）前記コンパクトを回転炉床炉に装入するステップと、
（ｃ）前記コンパクトを７００℃から１１００℃の温度に加熱することにより前記コンパクトを前記回転炉床炉内で予備還元し、炭素を含有する金属化鉄とするステップと、
（ｄ）前記予備還元された炭素含有金属化鉄を、７００℃から１１００℃の温度で、前記回転炉床炉から供給レッグを通じて直接的にかつ密閉状態で連続して電気溶融装置の中央へ導入するステップであって、前記炭素含有金属化鉄の金属化割合を９０％未満に保ち、それによって前記電気溶融装置内でスラグ起泡を生成するのに十分な酸化鉄を維持しているステップと、
（ｅ）前記予備還元された炭素含有金属化鉄を前記電気溶融装置内で１３００℃から１７００℃の温度で加熱および溶融するステップであって、金属相中の硫黄濃度に対するスラグ中の硫黄濃度の割合である硫黄分配率が５０から１５０までの範囲となるように維持するステップと、
（ｆ）前記加熱および溶融ステップにおいて、酸素を含むガスの進入を最小にすることによって、前記予備還元された炭素含有金属化鉄の酸化を防止するステップと、
（ｇ）前記加熱および溶融ステップにおいて、前記炭素含有金属化鉄の脱硫を促進すべく前記スラグ生成材の内のＳｉＯ２を還元するステップと、
（ｈ）前記電気溶融装置から高純度の炭素含有溶融鉄生成物を排出するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記回転炉床炉が、回転可能な炉床面を持つ炉床炉であり、前記コンパクトが前記回転可能な炉床表面上に載置される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記コンパクトを、前記回転可能な炉床表面上に複数の層状に一様に配置するステップをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記加熱および溶融ステップが、仮焼成された炭素またはグラファイト電極を用いて行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記電気溶融装置内で、還元環境を維持するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記電気溶融装置内で、パージガスを利用して還元環境を維持するステップをさらに含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記電気溶融装置内で、１４５０℃から１７００℃の温度を維持するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記炭素含有溶融金属化鉄中のシリコン酸化物をシリコンに、およびマンガン酸化物をマンガンに最適に還元するために、前記電気溶融装置内で、１４５０℃から１５５０℃の温度を維持するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記炭素含有溶融金属化鉄からの脱硫を向上するために、前記電気溶融装置内で１５５０℃から１６３０℃の温度を維持するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記還元剤が、石炭粉末、石炭微粉、およびその他の炭素材料からなる群から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記高純度炭素含有溶融鉄生成物が、０．００５％から０．０１６％の硫黄レベルを有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記高純度炭素含有溶融鉄生成物が、少なくとも９３．４％の鉄を含む請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記導入ステップ（ｄ）が、前記電気溶融装置へ炭素材料を追加するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記導入ステップ（ｄ）が、前記電気溶融装置へスラグ調整剤を追加するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記電気溶融装置内において前記スラグ起泡が低密度スラグである、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記高純度炭素含有溶融鉄生成物が、１．０％から５．０％の炭素を含む、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
《関連出願への相互参照》
本出願は、１９９８年１０月３０日提出の米国仮出願番号６０／１０６，４３３の利益を主張するものである。
【０００２】
《発明の分野》
本発明は連続複式炉運転における溶融鉄生成のための、改善された方法に関する。より詳細には、本発明は電気溶融炉において熱間直接還元鉄を連続処理する方法に関する。
【０００３】
《発明の背景》
調合混合剤の低密度多孔性コンパクトが過去において使用されてきており、これは、シリカ・フューム、石油コークスや石炭などの細粒炭素還元剤、および最適には鉄および結合剤を含んでいる。
【０００４】
これまでは、回転炉床炉内の溶解炉により生成されるオフガスの使用することにより、還元が行われてきた。ガス還元剤と燃料を回転炉床炉へ導入することにより、必要とされるエネルギーが少なく、必要とする溶解炉がより小さい運転方法が奨励された。
【０００５】
金属化鉄の供給ブリケット、粒状合金金属酸化物、および炭質から、溶融炉内で溶融合金鉄生成物を作る方法が行われてきた。
【０００６】
ＦＡＳＴＭＥＴの商号または商標で知られる改善された方法と、回転炉床上へ２層を超える厚さには層状化されず、かつ約１３１６℃から１４２７℃まで短時間に加熱することによって金属化される、酸化鉄と鉄を含有している炭素コンパクトから、直接還元鉄を生産する装置がある。最近の技術を全般的に理解するために、米国特許第５，７３０，７７５号がここに援用される。
【０００７】
あらゆる主要な製鋼工程には、工程の供給原料として鉄含有材料の投入が必要とされる。基本的な酸素炉を採用する製鋼工程では、鉄含有供給材料は通常、高炉熱間金属と鋼スクラップである。広範に使用される鉄源は直接還元鉄（Direct Reduced Iron；ＤＲＩ）として知られる、液体鉄の形成を伴わずに、鉄鉱石または酸化鉄を金属化鉄に固体状態で還元することにより生成される製品である。この意味での「金属化」とは、本明細書全体にわたって、金属による被覆ではなく、金属状態に実質上還元されることを意味する。
【０００８】
工程中に効果的に酸化鉄が精製鉄へ還元され、同時にスラグ成分が精製鉄から分離され、ある炭素含量範囲で高純度鉄を効率的に連続生産できるような炉の改造、および改良された動作方法に対して、業界内で改善が求められている。
【０００９】
特に、特定範囲の炭素含量、特定範囲のシリコンおよびマンガン含量、および低含量の硫黄とリンとを含む高純度鉄生成物が製鋼産業において求められている。この品質の溶融鉄生成物は通常、溶鉱炉において生産されるか溶鉱炉において生産された後に調製される。従来の電気アーク炉またはサブマージアーク炉など他の溶融装置では、生産される溶融鉄の化学的性質が異なり、好適なシリコン含量のものを効率的に得ることができない。代替の溶融装置が熱間金属に対する産業界の化学的性質に関する要求を満足できない理由は、これらの炉が、最適な熱力学的平衡過程と迅速な溶融という、必要条件を同時に満足することができないからである。発明された方法では、電気溶融装置への電力入力（温度）を調節することにより、熱間金属中の所望のシリコン含量が容易に達成される（増加または減少される）ような、処理の柔軟性と環境とを提供する。
【００１０】
《発明の概要》
発明された方法では、熱間処理ステップの手順に酸化鉄と炭素材料を連続的に供給する。第１の熱間処理ステップでは、材料の融点未満で運転する回転炉床炉を採用し、これが材料の予備還元を果たす。回転炉床炉から出た材料は、連続的にかつ好ましくは密閉して電気溶融装置へ導入され、そこで材料は、材料の融点を越える温度でさらに還元される。予備還元回転炉床炉を出る材料は、予備還元炉の出口ポートと電気溶融装置への入り口の間で、空気に晒されたり冷却されたりすることはない。発明された方法では、特定の割合の炭素を含む高純度溶融鉄を産出する。開始材料は、コンパクト（たとえば圧縮材料）の形態で層を成して、回転炉床予備還元工程へ導入される。予備還元された材料は回転炉床ステップから、連続的かつ直接に、電気溶融装置の内部中央領域へ供給される。電気溶融装置は材料の融点を越える温度に維持され、酸素の進入は効率的な還元を保証するために最小にされる。高純度鉄の生成物が電気溶融装置から定期的に移動される。
【００１１】
回転炉床内の鉄を含有するコンパクトを加熱する予備還元ステップを採用し、次に直接かつ連続的に炭素含有金属化鉄を電気溶融装置内へ供給することで、高割合の炭素を有する非常に高い鉄含量の生成物が達成される。さらに溶融工程の条件は、硫黄含量が最小にされ、ＳｉＯ２のいくらかがシリコンに還元され、ＭｎＯのいくらかが最終生成物でマンガンに還元されるというものである。その結果、製鋼産業での使用にとって、極めて望ましい高い鉄含量の生成物が提供される。
【００１２】
《発明の目的》
本発明の主要目的は、昇温された一連の炉中において、酸化鉄を含有する材料の効率的な還元を達成する方法を提供することである。
【００１３】
発明の別の目的は、昇温された一連の炉中において、精製された液体状の鉄−炭素の最終生成物からスラグ成分を分離しながら、約１％から約５％の炭素濃度を持つ高純度鉄を効率的に連続生成することを達成する方法を提供することである。
【００１４】
発明のさらなる目的は、電気溶融装置に連続供給することにより、高純度鉄を脱硫し、直接還元された鉄中の汚染物質を減少する方法を提供することである。
【００１５】
発明の目的は、高度に精製された鉄と高い割合の炭素含有生成物を、酸化鉄を含有する材料から生産する方法によりかなえられ、方法は以下のステップを含む。すなわち、コンパクトの形状で炭素を含む酸化鉄含有材料を直接還元するための炉を用意するステップと、酸化鉄および炭素を含有するコンパクトを炉中に層状に置くステップと、酸化鉄および炭素のコンパクトを予備還元するステップであり、回転炉床を有する炉中で予備還元を達成し、予備還元ステップは熱間炭素含有金属化鉄を生産するステップと、その後、熱間炭素含有金属化鉄を予備還元ステップから受け入れるために電気溶融炉を使用するステップと、第２の熱間還元処理ステップは前記電気溶融炉を回転炉床炉に近接して置くことを含むステップである。回転炉床炉ステップの後、電気溶融装置を直接的かつ連続的に満たすため、熱間の固体炭素含有金属化鉄材料が使用される。装入物は、電気溶融装置では溶融鉄の浴と電極との界面に最も近い内部中央領域へ入れられ、さもなければスラグが最も少ない領域に入れられて、酸素の進入を最小にして最適な還元条件を確保しながら、炭素含有金属化鉄の融解温度まで急速加熱を達成する。最後に、電気溶融装置から高純度鉄生産物が、炉の連続運転を中断することなく定期的に回収される。回転炉床炉で炭素含有酸化鉄コンパクトを加熱し、直接に連続的かつ密閉して、熱間の固体炭素含有金属化鉄をこの回転炉床炉から電気溶融装置へ供給する予備還元ステップを採用する方法では、高割合の炭素を有する高い鉄含量の生成物が、生成物の十分な脱硫、酸化シリコンのシリコンへの十分な還元、および酸化マンガンのマンガンへの還元をともなって提供される。
【００１６】
前述のまたは他の目的は、以下の詳細な説明と添付図面を参照することによって、より容易に理解されよう。
【００１７】
《詳細な説明》
次に本発明は、発明の好適実施形態を示す添付図面を参照して以下により十分に説明される。しかしながら、この発明は多くの異なる形式に具体化してよく、ここに記載される実施形態に限定して解釈されるべきではない。むしろこの実施形態は、この開示を十分かつ完全なものとし、また発明の範囲が当業者に完全に伝わるようにするため提供される。同様の番号は、全体にわたり同様の要素を表わす。
【００１８】
ここで図１を参照すると、全体の方法１０は第１および第２の熱間処理を使用して所望の最終生成物を生産する。投入される材料は、ダスト、スラッジ、ミルスケールあるいはこれらの組み合わせなどの、酸化鉄１２または鉄を含む廃材２２、石炭粉末、石炭微粉、およびその他の炭素材料などの還元剤１４、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２（ホタル石）および／またはＭｇＯなどのスラグ生成材１６、および結合剤１８からなる。これらの材料はコンパクト１９に形成され、好ましくは均一なサイズのブリケットまたはペレット状に形成される。コンパクトはホッパー２０を満たし、ホッパーから回転炉床炉２８の入口ポートへ連続的に運搬される。酸化鉄を含むコンパクトは炉表面４２上に、１層または複数の層状に配置される。炉床は回転して、２つ以上の熱間領域を通して材料を前進させ、これにより材料が液化することなく酸化物の還元が達成される。この第１の熱間処理の出口材料、予備還元鉄、ＤＲＩは、約７００℃から約１１００℃までの温度で、７０％から９５％まで金属化された鉄である。予備還元されたＤＲＩ材料は、直接的に、密閉されおよび連続して、回転炉床から供給レッグ２９を通って運ばれ、電気溶融装置３４に装入される。ＤＲＩは溶融装置の中央部に直接かつ連続的に供給され、そこで非常に高速に（数秒以内で）溶解される。溶融装置はさらに、液体鉄材料も精製する。最終鉄材料のアッセイは、炉内の条件を調整することによって容易に加減することが出来る。必要に応じてスラグ調整剤３２または炭素材料３１を使用して、最終の産出物および／またはスラグの粘度を制御し得る。溶融装置は定期的に開けられて、スラグ３８の一部と、続いて液体鉄生成物３６を取り出す。炭素材料３１は、開けると同時に加えてよい。この方法のステップでは、特定の炭素とシリコンおよび極めて少ない硫黄を、出口温度約１３００℃から約１７００℃において表１に与えられる範囲内で含む高純度溶融鉄が生成される。各範囲内においては、特定の数値をとることができる。
【００１９】
0004060034.tif 000002
【００２０】
前記は本方法の概要である。次に、使用される装置について詳細に議論する。
【００２１】
回転炉床炉２８の構成要素に関して図２を参照されたい。加熱処理は固定ガスバーナー、傾斜ガスバーナー、または炉を加熱するための他の装置によって成される。ホッパー２０からの投入材料は、酸化鉄１２および／または鉄を含む廃材２２、石炭粉末、石炭微粉、およびその他の炭素材料などの還元剤１４、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＦ２（ホタル石）および／またはＭｇＯなどのスラグ生成材１６、および結合剤１８からなるコンパクト１９である。コンベア２１は、振動供給コンベアまたは他の標準連続ベルト、ペレットサイズの材料のニューマチックコンベアまたはスパイラルコンベアであってよい。コンパクト１９は、ＣａＯおよび／またはＭｇＯ添加剤を含むスラグ生成材１６を含有しているため、石灰／シリカ、Ｃ／Ｓ比（％ＣａＯ／％ＳｉＯ２）および／または「Ｖ」比（％ＣａＯ＋％ＭｇＯ）／（％ＳｉＯ２＋％Ａｌ２Ｏ３）を特定の組成に合わせることができる。その特定の組成は、溶融装置内に発生するスラグによる溶融浴の脱硫に影響を与えることになる。表２を参照。
【００２２】
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【００２３】
回転炉床炉内の材料配置には、酸化鉄含有材料コンパクト１９を炉表面４２上に単層状（１００％装入）または複数層状（例えば２００％装入）に置くことが含まれる。装入は、コンパクトが炉表面上にあるレベラー４４の高さに合わせて炉に送られる速度で成される。この手順はコンパクトの均一な加熱に役立ち、ＤＲＩ生成物の均一な化学的性質をもたらす。
【００２４】
予備還元ステップの回転炉床炉２８から排出された金属化鉄材料は、鉄を含む供給材料中に含まれるスラグ生成材からの硫黄、リンおよび酸化金属化合物、還元剤灰分を含む。熱間ＤＲＩ生成物は、電気溶融装置３４中の熱間金属の炭化と、残留ＦｅＯの還元および、ＳｉＯ２、ＭｎＯなど他の酸化物種の部分的還元（約１％から約９９％）に提供するに十分な炭素、および工程における必要に応じて余分の炭素を含む。回転炉床炉２８から出る材料の温度は、好ましくは約７００℃から約１１００℃までの範囲内にあるべきである。回転炉床炉２８からの炭素含有金属化鉄生成物は、炉床表面上で約７０％から約９５％の鉄含量まで金属化される。材料は排出コンベアである供給レッグ２９により、直接、連続的にかつ密閉して運搬され、電気溶融装置に装入される。
【００２５】
典型的な電気溶融装置３４の概略断面図である図３を参照する。様々なタイプの電気溶融装置が本出願に適用可能である。２つの基本的タイプ、アークタイプと誘導タイプとがある。いずれのタイプを使用しても良い。電気アークタイプは使用に好適である。アーク炉の設計には多数の変形がある。ここに説明されるタイプは、非導電炉４８及び三相交流（ＡＣ）電源５４を採用する電気アーク炉３４である。炉は溶融のためと投入物を精製するための両方に使用される。好適な炉は、電極５０によって貫通される、絶縁ルーフ５２を有する。図示の電極は、三相電源装置により電力を供給される。単相ＡＣおよびＤＣタイプを使用してもよい。電極５０を駆動する変圧器の二次コイルは、投入電力、すなわち温度が容易に調節可能であるという事実を示している。
【００２６】
供給ステップの一部として、熱間ＤＲＩが直接アーク溶融装置３４へ装入され、好ましくは溶融装置の中央、電極と溶融鉄浴間のアーキング領域近くへ向けて導かれる。回転炉床炉２８から排出される熱間ＤＲＩの成分を補うために、炭素材料３１、石灰、ケイ酸塩を含むスラグ調整剤３２、およびフラックス剤を必要に応じて電気アーク溶融装置へ追加して装入してもよい。ＤＲＩコンパクトは、電気アーク溶融装置３４へ装入された後、ほんの数秒のうちに溶融する。
【００２７】
電気溶融装置の加熱ステップとして、仮焼成された炭素またはグラファイト電極の使用が、ソダーバーグ（自焼成）型電極よりも好ましい。この単純化された操作により、資本支出が削減され電気的効率が向上される。雰囲気の完全性を維持することには、溶融装置へ空気や他の望ましくない気体が進入するのを排除もしくは最小化することが含まれる。空気の進入を最小化することで、還元鉄、溶融鉄、および溶融鉄中の他のいかなる還元種または合金種の再酸化も防止される。電気アーク溶融装置については、パージガスを利用することができる特別なシールを、電極デルタ付近、または電極５０がルーフ５２を通って溶融装置を貫通する他の電極の構成付近に使用してよい。
【００２８】
電気溶融炉は、燃料と空気または酸素リッチな空気との燃焼、あるいは溶融鉄浴から発生する可燃物と空気、酸素リッチな空気または酸素との後燃焼に依存しないため、還元雰囲気は容易に維持される。例えば、ハイブリッドな溶解還元工程の中には、予熱された鉄鉱および／または予備還元された酸化鉄含有材料を処理するエネルギー入力を、溶融鉄浴のガス化装置から発生するＣＯおよびＨ２ガスの後燃焼に依存するものもある。実際、燃焼ベースの溶融または溶解処理は、溶融鉄と平衡な燃焼生成物をつくり、すなわち酸化鉄を含む材料の還元を助けるであろうが、例えばＳｉやＭｎ種などの溶融鉄中の望ましい成分である他の還元種または合金種に対しては、なお酸化を進めることになるだろう。発明された運転方法では、電気溶融装置３４は燃焼ベース溶融装置および／または溶解炉に対して明確な長所を有する。
【００２９】
電気溶融装置内での加熱ステップの一部として、低密度のスラグによって熱間ＤＲＩコンパクトが電気溶融域へ容易に進入することが促進されるので、プロセスにおける重要な考慮事項として、電気溶融装置内で低密度スラグ条件が維持される。さらに、低密度スラグによりＤＲＩへの高熱伝達が迅速に成され、電気溶融装置内のＤＲＩ溶融速度を向上させる。低密度スラグ条件は、ＤＲＩに含まれる少量の残留ＦｅＯが、溶融鉄浴中に溶解している炭素と、または供給材料のスラグ相中に含まれる炭素と反応することにより、一酸化炭素（ＣＯ）を遊離せしめ、それによりスラグ起泡が生じることによってもたらされる。電気溶融装置内のスラグ起泡の程度は、入って来るＤＲＩの金属化に依存する。入って来るＤＲＩがあまり金属化されすぎない場合、すなわち材料の鉄金属化レベルが９０％未満の場合は、スラグ起泡が生じる程度がより大きく、直接還元された鉄への熱伝達がより大きくなる。入って来るＤＲＩが非常に金属化されている場合、すなわち鉄金属化レベルが９０％よりも大きい場合は、スラグ起泡が生じる程度はより小さく、ＤＲＩへの熱伝達はより小さくなる。電気溶融装置内ではスラグ起泡の制御が望まれるので、電気溶融装置に最適な条件は、７０％から９２％の鉄金属化範囲の、しかし好適には８０％から９０％の範囲にある回転炉床炉から、熱間ＤＲＩコンパクトを供給することである。より高度に金属化されたＤＲＩを使用すれば、より低度に金属化されたＤＲＩよりも電気溶融装置中の処理のために必要な電気エネルギーが少なくてすむという事実にもかかわらず、この条件は好ましい。
【００３０】
予備還元ステップ、およびそれに続いて電気溶融炉を使用することの利点として、溶融装置へ直接供給される熱間ＤＲＩコンパクトに含まれるＳｉＯ２とＭｎＯが電気溶融装置３４中の溶融環境に依存するが、電気溶融装置３４は、ＳｉＯ２および／またはＳｉＯの［Ｓｉ］（溶融鉄中に含まれるシリコン）への還元、および溶融鉄中に容易に取り込まれる［Ｍｎ］（溶融鉄中に含まれるＭｎ）へのＭｎＯの還元に資するように操作される。シリコン酸化物とマンガン酸化物の還元程度は浴温度により容易に制御される。すなわち温度が高いほどシリコン酸化物またはマンガン酸化物の還元程度は高く、液状溶融鉄中でシリコンおよびマンガンを回収する率が高くなる。電気溶融装置の浴温度は、電極を通じて溶融装置への電力入力を変化させることにより制御可能である。別の手段としては、電気溶融装置にシリコン酸化物、アルミニウム酸化物、およびその他のスラグ調整剤３２を追加することがある。
【００３１】
熱間ＤＲＩコンパクトを脱硫するための最適な電気溶融装置の運転は、高温と、ＤＲＩコンパクト中に含まれる基本成分（ＣａＯとＭｇＯ）とにより達成される。ＤＲＩコンパクトに含まれるＳｉＯ２がＳｉに還元されると、スラグ中の有効な石灰対シリカ比（ＣａＯ／ＳｉＯ２）が増加し、次にこれがスラグ脱硫の可能性を増加させる。この現象により、低いＦｅＯ含量のスラグと相俟って、電気溶融装置３４が極めて低い硫黄含量の液体鉄を生成することが可能になる。スラグ／熱間金属の硫黄分配率Ｋは、約５０から約１５０の範囲であると観測されている。
【００３２】
Ｋ≡（Ｓ）／［Ｓ］
ここで、（Ｓ）はスラグ相における硫黄濃度であり、［Ｓ］は金属相における硫黄濃度である。この偶然の処理条件の結果、約１４５０℃から約１５５０℃の炉の注出口温度において、約０．０１％から約０．０１６％までの範囲で熱間金属の硫黄レベルが保たれることとなる。より高い注出口温度で、より低い熱間金属の硫黄レベル、すなわち約１５５０℃から約１６３０℃の範囲の炉の注出口温度で、約０．００５％から約０．００９％範囲の％Ｓを達成することも出来る。
【００３３】
電気溶融装置３４は、取り出される金属量の約１倍から約４倍の、溶融鉄ヒールを維持すべきである。シリコン酸化物を還元するため電気溶融装置の標準運転に最適な温度は、取り出し口で約１４５０℃から約１５５０℃の範囲の温度である。炉は、熱間金属とスラグの両方について、連続装入および溶融運転を中断することなく定期的に取り出される。そのとき、注出孔は当業者に既知の方法を使用して再封止される。
【００３４】
電気溶融装置３４の最適運転には、上に概要を述べた温度を維持しながら、酸素の進入を最小にすることが求められる。改善された方法１０の生成物３６は、望ましくは低い、特定の最大硫黄含量と、特定の炭素およびシリコン含量を有する高純度鉄である。スラグ３８は低い鉄濃度を持ち、電気溶融装置３４内で分離され、高純度鉄生成物３６から分離して取り出される。炭素含量が高いということを含む上述の特徴を有する低硫黄含量鉄は、製鋼炉における通常の脱硫が最小化されるか、あるいは不要であるため、製鋼業者にとって極めて望ましい。上述の運転方法は、高純度鉄生成物の生産性を向上すると共に、製鋼産業における運転コストの引き下げにもつながる。
【００３５】
《発明の目的達成の概要》
前記より、一連の炉中において、昇温された酸化鉄を含む材料の効果的な還元を達成し、約１％から約５％の炭素濃度を持つ高純度液体鉄を、高温で、精製された液体状鉄−炭素最終生成物からスラグ成分を分離しながら効果的に連続生成し、および電気溶融装置への連続供給により高純度鉄の脱硫および直接還元鉄中の汚染物低減を達成する方法を、我々が発明したことは容易に理解されよう。
【００３６】
読者が必要以上の実験を行なわずに実施することができるように、特定の好適実施形態を参照して本発明を詳細に説明してきた。前記の説明と特定の実施形態は、単に発明の態様とその原理を説明するものであり、添付の請求項の精神と範囲を逸脱することなく、装置に様々な変形や追加が当業者によって加えられ得ることは理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による高純度鉄を生産するための方法のフローチャートである。
【図２】  本発明による回転炉床炉の概略平面図である。
【図３】  本発明で使用するための、典型的な電気溶融装置と三相電気アーク炉の垂直断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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