含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置
本発明は、含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置に関するものであり、製鉄所で発生された含鉄副産物を硫黄の含量が低い良質の溶融還元鉄で製造すると共に古鉄代用として製造可能にさせたことにその目的があり、このような目的は、一端と他端に投入口と排出口を形成して水分が１〜５０重量％が含有された含鉄副産物で形成された混合物の投入による成形原料で製造可能になるようにモータから駆動力の伝達を受けて回転可能に具備される回転体と、該回転体の排出口に一端が設置されて排出される成形原料の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体と、該移送用管体の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料を少なくとも一つ以上設置されたバーナーのスパークで溶融させることによって溶融された溶融物が連続的に下部に流出可能になるように具備される溶解炉と、該溶解炉から排出される溶融物を収容して冷却させることによって溶融還元鉄で製造するために具備される溶融還元鉄の製造部を含んでなされた製造装置と、該製造装置を利用して溶融還元鉄を製造するための方法によって達成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置に関するものであり、より詳細には、製鉄所で発生した含鉄副産物のうちで湿式製鋼スラッジと製鋼ダストまたは湿式製鋼スラッジとミルスケールを混合した後、水分を含有した混合物を回転体で成形原料に成形した後、成形原料を溶解炉でバーナースパーク温度で溶融させた後冷却させることによって、硫黄の含量が低い良質の溶融還元鉄を製造するための含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製鉄所で発生する含鉄副産物としては、高炉スラッジ、製鋼工場の製鋼スラッジ、製鋼ダスト(Dust)、熱延オイルスラッジ、 ミルスケール(Mill Scale)などがある。
【０００３】
前記したスラッジと、製鋼ダスト(Dust)、そして ミルスケール(Mill Scale)らは、大部分が産業廃棄物として廃棄物再活用の工程の間で別の用途の製品の製造に使っている。
【０００４】
しかし、前記高炉スラッジ、製鋼工場の製鋼スラッジ、製鋼ダスト(Dust)、熱延オイルスラッジ、ミルスケールなどはほとんど粉末状態であるか、または、多量の水分が含有されたスラッジとして単独で再活用が不可能であるところ、バインダーと混合した後別途の成形機で圧搾して団鉱形態で製造して使っている。
【０００５】
前記のように団鉱形態で製造して再活用する製品としては、ダスト団鉱、ＳＰＢ(Sludge Pressed Brick)、ＣＢＰ(Cold Bonded Pellet)、ＭＳＰ(Mill Scale Pellet)製品と、最近では団鉱形態で製造後、高炉で表面のみを還元させた製品としてＨＢＩ(Hot Briquette Iron)、ＤＲＩ(Direct Reduced Iron)などがあり、このような製品ら、すなわち、前記ダスト団鉱、ＳＰＢ、ＣＢＰ、ＭＳＰ、ＨＢＩ、ＤＲＩ製品らの使用用途は、高炉、電気炉で主・副原料、電気炉での冷却剤、酸化剤、古鉄代替剤などである。
【０００６】
一方、前記した製鋼工場で発生される製鋼スラッジは、電気炉で酸素による精錬過程中にダストが発生し、このようなダストは湿式集塵である場合には湿式製鋼スラッジで、乾式集塵である場合には製鋼ダストで集塵されて、湿式集塵されたものとして、約６０μm以上の微粒子は１次選別されて、６０μm以下の微粒子が濃縮及び脱水処理後スラッジケーキで発生するようになる。
【０００７】
このような湿式製鋼スラッジは、Ｆｅ、ＣａＯ成分を多量含んでいるが、微粒子であり、水分含量が高いため埋立処理が不可能であり廃棄物の再活用として乾式集塵機器から発生する前記製鋼ダスト(ＥＰ、ＥＣ、Ｌ/Ｔ Dust)とスラッジを乾燥させて粉精鉱、セメント、糖蜜などの硫黄[Ｓ]含量が高いバインダーと混合してブリケット方式で圧着させて、団鉱形態のダスト(Dust)団鉱、ＳＰＢ、ＣＢＰを製造して、 ミルスケール(Mill Scale)は、バインダーと混合してＭＳＰを製造するのに使われる。
【０００８】
すなわち、湿式製鋼スラッジを利用してダスト団鉱または、ＳＰＢ、ＣＢＰを製造するための従来の一般的な方法としては、湿式製鋼スラッジとバインダーを混合して一定形状のフレームを有するブリケッティング装置のフレームに混合物を満たして入れた後、前記ブリケッティング装置を駆動させることによって前記フレームに満たされた混合物を圧縮成形させて製造するようになって、また、ＨＢＩ、ＤＲＩ製品は圧縮成形された成形物を還元炉に投入した後、１２００℃以上の炉内の温度で前記成形物の表面を固相焼結還元させて溶融還元鉄で製造するようになる。
【０００９】
前記のような方法で製造された溶融還元鉄の製品は上述したところのようにダスト団鉱、ＣＢＰ、ＳＰＢ、ＭＳＰ、ＨＢＩ、ＤＲＩなどがあり、これらの成分をを測定した一例が＜表１＞である。
【００１０】
【表１】
【００１１】
しかし、前記のような湿式製鋼スラッジを主原料してダスト団鉱、ＣＢＰ、ＳＰＢを製造する場合には、バインダーで使用する糖蜜、セメント、粉精鉱には有害成分である硫黄[Ｓ]含量が高くて溶銑、溶鋼製造時に品質を阻害するようになるので、業界では使用を忌避するしかない点があった。
【００１２】
また、前記したところのように湿式製鋼スラッジをブリケッティング装置を通じて圧縮成形した後、圧縮成形された溶融還元鉄を炉内で表面だけ固相焼結還元させるようになるので、不純物の除去が不可能で製品の成分が不良であり、強度が弱くて移送及び使用時に炉内へ投入する過程で粉化及び崩壊が発生し易く、その使用効果が著しく落ちる問題点だけではなく容易に粉化及び崩壊することによって微粉が発生して環境汚染を発生させる深刻な問題点があった。
【００１３】
また、前記＜表１＞に示したところのように ミルスケールとバインドを混合してブリケッティング装置と炉を通じて成形されたＭＳＰは、ミルスケールが酸化鉄(Ｆｅ２Ｏ３)状態であるので、Ｍ-Ｆｅ含量が極めて低くて製品として製造されても古鉄の代用として使用することができない問題点があった。
【００１４】
そして、前記したところのように湿式製鋼スラッジと ミルスケールを主原料にして製造された製品は圧縮成形後、ブリケッティング装置を通じて固相焼結還元されて製品として製造されるので、主原料に対する不純物を除去させないで表面だけ固相還元させて還元鉄で製造されるので、不純物が含有されて良質の溶融還元鉄を得ることができないなどの問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した問題点、すなわち、含鉄副産物を利用して溶融還元鉄で製造しても古鉄の代用として使用することができない問題点と、含鉄副産物を利用して製造された溶融還元鉄の使用時に発生した環境汚染に対する問題点と含鉄副産物を利用して溶融還元鉄を製造しても不純物が含有して良質の溶融還元鉄を得ることができないなどの問題点を解決できるようにすることにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述した目的を達成するための本発明は、含鉄副産物を利用して硫黄(Ｓ)の含量が低い溶融還元鉄を製造するための装置において、一端と他端に投入口と排出口を形成して水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物で形成された混合物の投入により成形原料が製造可能になるようにモータから駆動力の伝達を受けて回転可能に具備される回転体と、該回転体の排出口に一端が設置されて排出される成形原料の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体と、該移送用管体の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料を少なくとも一つ以上設置されたバーナーのスパークで溶融させることによって溶融した溶融物が連続的に下部に排出可能になるように具備される溶解炉と、該溶解炉から排出される溶融物を収容して冷却させることによって溶融還元鉄で製造するために具備される溶融還元鉄の製造部を含んでなされる。
【００１７】
また、前記溶解炉の下部には前記溶解炉で溶融されて連続的に排出される溶融物を保存して一方向に傾かせることによって浮遊した不純物を除去して、他方向に傾かせることによって不純物が除去された溶融物を排出させることができるように排出手段をさらに具備される。
【００１８】
そして、前記溶解炉から発生される廃熱を利用して回転体に投入されて成形原料が製造される混合物を予加熱させるように一端と他端が前記溶解炉と回転体にそれぞれ連通可能に連結された廃熱供給手段をさらに具備される。
【００１９】
また、前述した目的を達成するための第２の本発明は、含鉄副産物を利用して硫黄の含量が低く、Ｍ‐Ｆｅ含量が高い溶融還元鉄を製造するための方法において、含鉄副産物を含み水分を１〜５０重量％含有して形成した混合物を製造する段階と、前記した混合物をモータから駆動力の伝達を受けて回転する回転体に投入させて成形原料を製造する段階と、前記回転体によって製造された成形原料を移送用管体を通じて溶解炉に投入する段階と、前記溶解炉に投入された成形原料を少なくとも一つ以上設置されたバーナーを利用して溶融物に溶融させる段階と、前記溶解炉を通じて溶融された溶融物を排出手段の保存槽に保存させた後、一側に傾けて浮遊した不純物を除去する段階と、前記保存槽を他側に傾けて不純物が除去された溶融物を冷却槽に投入する段階と、前記冷却槽または円形を含んだ多角形状の鋳型枠のうちで何れか一つに溶融物を保存した後、冷却水を注いで冷却することによって溶融還元鉄を製造する段階を含む方法である。
【００２０】
前記溶解炉に実装されて、成形原料が投入される段階前に少なくとも一つ以上設置されたバーナーのスパークで燃焼させることによって成形原料の溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄で還元させると共に溶解炉に投入される成形原料を燃焼熱とバーナーのスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤を予め投入しておく段階をさらに含む方法である。
【発明の効果】
【００２１】
前記したところのように本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置によれば、水分が含有された含鉄副産物で構成された混合物から一定な大きさのペレット形態(砂利大きさ)でなされた成形原料を作って、この成形原料を１０００℃溶解炉でバーナースパーク(２０００℃)によって完全に溶融させて浮遊した不純物を除去した後に冷却して溶融還元鉄を製造するので、良質の溶融還元鉄を得ることができる効果がある。
【００２２】
また、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置によれば、水分が含有された含鉄副産物で構成された混合物から一定な大きさのペレット形態(砂利大きさ)の成形原料を作って、この成形原料を１０００℃溶解炉でバーナースパーク(２０００℃)によって完全に溶融させて浮遊した不純物を除去した後に冷却して溶融還元鉄を製造するので、粉化及び崩壊が発生せず移送及び溶融還元鉄投入時に粉じんの発生がなく環境汚染を防止することができる効果がある。
【００２３】
また、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置によれば、水分が含有された含鉄副産物で構成された混合物から一定な大きさのペレット形態(砂利大きさ)でなされた成形原料を作って、この成形原料を１０００℃溶解炉でバーナースパーク(２０００℃)によって完全に溶融させて浮遊した不純物を除去した後に冷却して溶融還元鉄を製造するので、硫黄(Ｓ)の含量が低くなって、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができて溶融還元鉄を古鉄の代用として使用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置を示した図面である。
【図２】図２は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置の回転体によって製造した成形原料を示した図面である。
【図３】図３は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置によって製造した硫黄の含有量が低い溶融還元鉄を示した図面である。
【図４】図４は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置の溶解炉で溶融した不純物を除去するための状態を示した図面である。
【図５】図５は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置の溶解炉を通じて溶融した溶融物を冷却槽に注ぐ状態を示した図面である。
【図６】図６は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法を説明するための流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置の一実施例を挙げて詳細に説明する。
【００２６】
まず、複数の図面で、同一な構成要素または部品らは可能な限り同一な参照符号を付していることに留意しなければならない。本発明の説明において、関連する公知の機能あるいは公知の構成に対する具体的な説明は、発明の要旨を曖昧にさせないようにするために略する。
【００２７】
図面を説明する前に先ず、本発明の基本的な技術的思想は、含鉄副産物を利用して、溶解炉で完全に溶融させて浮遊した不純物を除去して溶融還元鉄を製造可能にすることで、硫黄(Ｓ)の含有量を低めて、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができて良質の溶融還元鉄を得ることができるようにすると共に完全溶融した後に冷却するようになるので、容易に粉化及び崩壊することを防止することができ、環境汚染を防止可能にしたことにあることを明らかにしておく。
【００２８】
次に、図面を参照しながら上記の基本的な技術的思想を有する本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置の望ましい実施態様を説明する。
【００２９】
図１は、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置を示した図面である。
【００３０】
図１に示すところのように本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００は、一端と他端に投入口２１０ａと排出口２１０ｂを形成して含鉄副産物を含んで水分を１〜５０重量％含有して形成された混合物(Ｆ)の投入により成形原料(Ｇ)(図２参照)が製造可能になるようにモータ２１１から駆動力の伝達を受けて回転可能に具備される回転体２１０と、該回転体２１０の排出口２１０ｂに一端が設置されて排出される成形原料(Ｇ)の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体２２０と、該移送用管体２２０の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料(Ｇ)を少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１のスパークで溶融させることによって溶融した溶融物(Ｉ)が連続的に下部に排出可能になるように具備される溶解炉２３０と、該溶解炉２３０から排出される溶融物(Ｉ)を収容して冷却することによって溶融還元鉄(ＭＲＩ;Molten Reduced Iron)(Ｊ)(図３参照)を製造するために具備される溶融還元鉄の製造部２５０を含んでなされる。
【００３１】
また、前記した含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００の溶解炉２３０下部には前記溶解炉２３０で溶融されて連続的に排出される溶融物(Ｉ)を保存して一方向に傾かせることによって浮遊した不純物(Ｈ)を除去して他方向に傾かせることによって不純物が除去された溶融物を排出することができるように排出手段２４０がさらに具備される。
【００３２】
また、前記の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００には前記溶解炉２３０から発生する廃熱を利用して回転体２１０に投入されて成形原料(Ｇ)で製造される混合物(Ｆ)を予加熱させるように一端と他端が前記溶解炉２３０と回転体２１０にそれぞれ連通可能に連結された廃熱供給手段２６０がさらに具備される。
【００３３】
ここで、前記した含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００の移送用管体２２０は回転体２１０より下部に設置され、前記溶解炉２３０は前記溶融還元鉄の製造部２５０より上部に設置されることが望ましいであろう。
【００３４】
以下、前記した本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置に対してより詳細に説明する前に先ず混合物について説明する。
【００３５】
前記した混合物は、水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物を単独で構成することもできてまた、前記した混合物(Ｆ)は含鉄副産物、すなわち、水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物１０〜９０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％を混合して構成することもできる。
【００３６】
また、前記した混合物は水分を含まない含鉄副産物１０〜９０重量％に、水１〜５０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％を添加した混合物で構成することもできる。
【００３７】
ここで、前記した混合物に含まれる水分は、１重量％以下である場合には、混合物が粉末状態になって原料成形がなされなくなるし、５０重量％以上である場合には混合物が薄くなりすぎて回転体で成形原料として製造される時間が非常に長くなるので、前記したところのように１〜５０重量％で含むことが望ましい。
【００３８】
また、前記した還元剤の割合または脱硫黄剤の割合が５０重量％以上になると、実収率が大幅に低下するので、前記したところのように還元剤は１〜５０重量％、そして脱硫黄剤は１〜５０重量％で混合することが望ましい。
【００３９】
そして、前記したところのように混合物は、還元剤を一緒に混合して製造されるが、これに限定しないで、還元剤を除いて混合物を製造した後、別に還元剤を混合物と共に移送用管体２２０のホッパー２２１に投入して溶解炉２３０で混合物を溶融させて溶融還元鉄(Ｊ)を製造することもできる。
【００４０】
前記した含鉄副産物には、一般産業現場で発生する鉄を含有した副産物または鉄鋼製造所で発生する鉄を含有した副産物がすべて含まれる。
【００４１】
そして、前記した還元剤としては、コークス、石炭、木炭、重油、シリコンなどのように含鉄副産物を含んで製造された混合物と共に燃焼することによって酸素を除去することができる材料であれば使用することができる。
【００４２】
以下、装置についての説明に戻る。先ず、前記した回転体２１０は図１に示すように投入した混合物(Ｆ)を回転させてペレット形態(砂利大きさ)を有する成形原料（Ｇ）を製造可能になるように外周面の一端には電源印可によって駆動可能に具備されるモータ２１１の回転部２１１ａと連結されて回転可能に具備される。
【００４３】
また、前記回転体２１０は回転する中にペレット形態(砂利大きさ)で製造された成形原料(Ｇ)を排出口２１０ｂ側に自動排出可能になるように排出口２１０ｂ側が投入口２１０ａより下向き傾斜、すなわち、５〜１０°で傾くように具備される。
【００４４】
前記した移送用管体２２０は、前記回転体２１０の排出口２１０ｂを通じて排出される成形原料(Ｇ)を溶解炉２３０に移送させるために具備されるものであり、図１に示すように前記排出口２１０ｂに一端が近接されて、これを通じて排出される成形原料(Ｇ)を捕執するために具備されるホッパー２２１と、該ホッパー２２１の他端に一端が連結されて、他端は溶解炉２３０と連通可能に配管されて、前記ホッパー２２１と近接される位置には前記溶解炉２３０に移送される成形原料(Ｇ)の量を制御するために電源印加によって駆動可能な投入量調節バルブ２２３が内設されて具備される移送管２２５で構成される。
【００４５】
前記溶解炉２３０は、移送用管体２２０を通じて供給される成形原料(Ｇ)を複数のバーナー２３１を利用して溶融させると共に溶融した溶融物を連続して排出手段２４０側に排出させることができるように構成される。
【００４６】
すなわち、前記した溶解炉２３０は、前記移送用管体２２０の他端を内部と連通されるように外周面には連通ホール(図面符号省略)が形成されて、上部は廃熱供給手段２６０の一端と連結される中空の上部溶解炉２３２と、前記上部溶解炉２３２の底面と上面が結合されるが、内部は成形原料(Ｇ)を下部で捕執させることができるように上部より下部が小さな直径で形成される中空の中間部溶解炉２３３と、前記中間部溶解炉２３３の底面と上面が連結されるが、内周面には成形原料(Ｇ)を収容して並列で設置される複数のバーナー２３１を通じて溶融させることができるように溶融用溝(図面符号省略)が形成されて、底面には前記溶融用溝と連結された案内路２３４ａが形成されて具備される下部溶解炉２３４で構成される。
【００４７】
一方、前記した溶解炉２３０には成形原料が投入される前に少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１のスパークで燃焼されることによって、成形原料(Ｇ)溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄に還元させると共に溶解炉２３０に投入される成形原料を燃焼熱とバーナー２３１のスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤を溶融用溝にあらかじめ保存させることもできる。
【００４８】
前記排出手段２４０は、溶解炉２３０を通じて溶融された溶融物を保存して一側と他側に傾くことによって不純物をとり除いて、併せて不純物(Ｈ)が除去された溶融物(Ｉ)を溶融還元鉄の製造部２５０側に供給させることができるように構成される。
【００４９】
すなわち、前記した排出手段２４０は、前記溶解炉２３０の下部溶解炉２３４に形成された案内路２３４ａと連通される覆い２４１によって上部が開閉可能に具備されて、溶解炉２３０を通じて溶融されて排出される溶融物を保存可能になるように具備される保存槽２４２と、該保存槽２４２を一側と他側に傾かせるために前記覆い２４１を昇、下降させることができるように前記覆い２４１の上面両端に一端が連結されたワイヤ２４３の他端をプーリー２４４ａに巻取させて正、逆駆動可能にブラケット２４５に固定具備される覆い開閉用モータ２４４と、前記保存槽２４２に一端が回動ピン(図面符号省略)を介して連結されたピストン２４６ａの他端を収容して圧縮空気の流入及び流出に対応されるように前記ピストン２４６ａを直線往復運動させて保存槽２４２を図４及び図５に示されたところのように一側と他側に傾けることができるように一端はブラケット２４５に固定具備されるシリンダ２４６と、前記保存槽２４２を上部に安着させて前記シリンダ２４６の駆動に対応されるように前記保存槽２４２が一側と他側に傾くことができるように具備されるベース部材２４７で構成される。
【００５０】
また、前記した排出手段２４０には図１に示されたところのように溶融物が保存槽２４２に保存される中で固まることを防止するように少なくとも一つ以上の補助バーナー２４８を並列で設置して構成することが望ましい。
【００５１】
前記溶融還元鉄の製造部２５０は、排出手段２４０から排出された溶融物を冷却して溶融還元鉄(Ｊ)を製造できるように具備される。
【００５２】
すなわち、前記した溶融還元鉄の製造部２５０は、前記排出手段２４０の保存槽２４２から排出された溶融物(Ｉ)を収容するための冷却槽２５１と、該冷却槽２５１に収容された溶融物(Ｉ)に供給ポンプ(図示せず)を利用して冷却水を供給噴射可能になるように具備される冷却水噴射ノズル２５２を有する冷却水供給配管２５３と、前記冷却槽２５１に噴射された冷却水を排出させて保存して再使用可能になるように具備されるドレン配管２５４及び前記ドレン配管２５４を通じて排水される廃冷却水を保存させるために具備される廃冷却水保存槽２５５で構成される。
【００５３】
一方、前記した溶融還元鉄(Ｊ)は、溶融還元鉄の製造部２５０の冷却槽２５１に溶融物を収容して冷却水を通じて冷却させることによって製造できるが、これに限定するものではなくて、円形を含んだ多角形状の鋳型枠に溶融物を保存した後、冷却水を鋳型枠に注ぎ込むことによって溶融還元鉄(Ｊ)を製造することもできる。
【００５４】
前述した本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置を用いて硫黄(Ｓ)の含量が低く、Ｍ-Ｆｅ含量が高い溶融還元鉄を製造する方法は以下のように説明される。
【００５５】
すなわち、図６に示すように溶融還元鉄の製造方法は、水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物で形成された混合物(Ｆ)を製造する段階(Ｓ１０)と、前記混合物(Ｆ)をモータ２１１から駆動力の伝達を受けて回転する回転体２１０に投入して成形原料(Ｇ)を製造する段階(Ｓ２０)と、前記回転体２１０によって製造した成形原料(Ｇ)を、移送用管体２２０を通じて溶解炉２３０に投入する段階(Ｓ３０)と、前記溶解炉２３０に投入した成形原料(Ｇ)を、少なくとも一つ以上設置したバーナー２３１を利用して溶融物に溶融する段階(Ｓ４０)と、前記溶解炉２３０を通じて溶融した溶融物を排出手段２４０の保存槽２４２に保存した後に一側に傾けて浮遊した不純物(Ｈ)を除去する段階(Ｓ５０)と、前記保存槽２４２を他側に傾けて不純物(Ｈ)が除去された溶融物(Ｉ)を冷却槽２５１に投入する段階(Ｓ６０)と、前記冷却槽２５１または円形を含んだ多角形状の鋳型枠のうち何れか一つに溶融物を保存した後、冷却水を注いで冷却することによって溶融還元鉄(Ｊ)を製造する段階(Ｓ７０)、を含む。
【００５６】
ここで、前記溶解炉２３０に成形原料(Ｇ)を投入する前に溶解炉２３０で成形原料(Ｇ)から溶融時に酸素を除去させると共に成形原料(Ｇ)が未溶解となることを防止可能になるように還元剤を予め投入する段階(Ｓ２１)をさらに含んで構成される。
【実施例】
【００５７】
以下では、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００を用いて溶融還元鉄を製造する場合には先ず、図１〜図６に示すように水分を２０重量％含有した製鋼スラッジ２０重量％と、ミルスケール５５重量％に還元剤１５重量％及び脱硫黄剤１０重量％を混合して製造(Ｓ１０)した混合物(Ｆ)をモータ２１１の駆動力の伝達を受けて回転する回転体２１０の投入口２１０ａに投入する。
【００５８】
前記回転体２１０に投入された混合物(Ｆ)は、溶解炉２３０と連結された廃熱供給手段２６０の廃熱供給管２６５を通じて供給される廃熱によって予加熱されながら排出口２１０ｂを通じて排出口２１０ｂ側が１０度の角度で下向き傾いた回転体２１０によって、図１に示すようにペレット形態(砂利大きさ)の成形原料(Ｇ)で製造 (図２参照)される (Ｓ２０)。
【００５９】
前記のように製造された成形原料(Ｇ)は、移送用管体２２０のホッパー２２１と移送管２２５及び溶解炉２３０の上部溶解炉２３２の内部と連通されるように連結された連結管２２５を通じて投入される(Ｓ３０)。
【００６０】
この時、前記溶解炉２３０の下部溶解炉２３４に形成された溶融用溝に予め実装された還元剤が３個で、設置されたバーナー２３１によって燃焼しているので、上部溶解炉２３２に投入される成形原料は落下中に溶融し、未溶融の成形原料はバーナー２３１によって完全に溶融物に溶融される(Ｓ４０)。
【００６１】
前記のように溶融された溶融物は、下部溶解炉２３４の案内路２３４ａに沿って排出手段２４０の保存槽２４２に排出されて保存される。
【００６２】
前記排出手段２４０の保存槽２４２に一定量の溶融物が保存されたら、覆い用モータ２４４を逆方向に駆動させて前記保存槽２４２を覆っている覆い２４１を保存槽２４２の上面から持ち上げた後、図４に示すように空圧シリンダ２４６を駆動させて保存槽２４２を一側方向に傾けた後、溶融時に生成した浮遊した不純物(Ｈ)を、スキーマを利用して除去させる(Ｓ５０)。
【００６３】
前記のように不純物が除去されれば、前記空圧シリンダ２４６の駆動でピストン２４６ａが前記空圧シリンダ２４６から引き出されるように移動するようになれば、図５に示されたところのように前記ピストン２４６ａの一端と連結された保存槽２４２の一端が押されることによって下向き傾くようになる。
【００６４】
前記ピストン２４６ａの引き出しによって保存槽２４２は、一端は図５に示されたところのように下向き傾くようになって、それによって保存槽２４２に保存した溶融物(Ｉ)は、溶融還元鉄の製造部２５０の冷却槽２５１に零れ落ちるようになる(Ｓ６０)。
【００６５】
前記溶融物(Ｉ)が冷却槽２５１で零れ落ちれば、供給ポンプを駆動させて廃冷却水保存槽２５５に保存された冷却水を冷却水供給管２５３と冷却水噴射ノズル２５２を通じて冷却槽２５１に噴射させる。
【００６６】
前記冷却水が冷却槽２５１に保存された溶融物(Ｉ)に噴射されることによって図１に示すように凝固されながら成形体、すなわち、溶融還元鉄(Ｊ)(図３参照)が製造される(Ｓ７０)。
【００６７】
この時、溶融物(Ｉ)の冷却速度によって急冷させるほどサイズが小さくなって、徐冷させるほどサイズが大きくなるようになる。
【００６８】
前記のように混合物を利用して溶解炉で完全に溶融させて溶融還元鉄を製造した場合、下の＜表２＞の組成で製造される。
【００６９】
硫黄(Ｓ)の含量が低くなって、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができるようになる。(単位:％)
【００７０】
【表２】
【００７１】
すなわち、前記した＜表２＞のように硫黄(Ｓ)の含量が低くなって、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができるようになる。(単位:％)
【００７２】
以上で説明した本発明は、前述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではなくて、本発明の技術的思想を脱しない範囲内でさまざまな置き換え、変形及び変更が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって明白であろう。
【符号の説明】
【００７３】
２００ 溶融還元鉄の製造装置
２１０ 回転体
２２０ 移送用管体
２３０ 溶解炉
２４０ 排出手段
２５０ 溶融還元鉄の製造部
２６０ 廃熱供給手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置に関するものであり、より詳細には、製鉄所で発生した含鉄副産物のうちで湿式製鋼スラッジと製鋼ダストまたは湿式製鋼スラッジとミルスケールを混合した後、水分を含有した混合物を回転体で成形原料に成形した後、成形原料を溶解炉でバーナースパーク温度で溶融させた後冷却させることによって、硫黄の含量が低い良質の溶融還元鉄を製造するための含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、製鉄所で発生する含鉄副産物としては、高炉スラッジ、製鋼工場の製鋼スラッジ、製鋼ダスト(Dust)、熱延オイルスラッジ、 ミルスケール(Mill Scale)などがある。
【０００３】
前記したスラッジと、製鋼ダスト(Dust)、そして ミルスケール(Mill Scale)らは、大部分が産業廃棄物として廃棄物再活用の工程の間で別の用途の製品の製造に使っている。
【０００４】
しかし、前記高炉スラッジ、製鋼工場の製鋼スラッジ、製鋼ダスト(Dust)、熱延オイルスラッジ、ミルスケールなどはほとんど粉末状態であるか、または、多量の水分が含有されたスラッジとして単独で再活用が不可能であるところ、バインダーと混合した後別途の成形機で圧搾して団鉱形態で製造して使っている。
【０００５】
前記のように団鉱形態で製造して再活用する製品としては、ダスト団鉱、ＳＰＢ(Sludge Pressed Brick)、ＣＢＰ(Cold Bonded Pellet)、ＭＳＰ(Mill Scale Pellet)製品と、最近では団鉱形態で製造後、高炉で表面のみを還元させた製品としてＨＢＩ(Hot Briquette Iron)、ＤＲＩ(Direct Reduced Iron)などがあり、このような製品ら、すなわち、前記ダスト団鉱、ＳＰＢ、ＣＢＰ、ＭＳＰ、ＨＢＩ、ＤＲＩ製品らの使用用途は、高炉、電気炉で主・副原料、電気炉での冷却剤、酸化剤、古鉄代替剤などである。
【０００６】
一方、前記した製鋼工場で発生される製鋼スラッジは、電気炉で酸素による精錬過程中にダストが発生し、このようなダストは湿式集塵である場合には湿式製鋼スラッジで、乾式集塵である場合には製鋼ダストで集塵されて、湿式集塵されたものとして、約６０μm以上の微粒子は１次選別されて、６０μm以下の微粒子が濃縮及び脱水処理後スラッジケーキで発生するようになる。
【０００７】
このような湿式製鋼スラッジは、Ｆｅ、ＣａＯ成分を多量含んでいるが、微粒子であり、水分含量が高いため埋立処理が不可能であり廃棄物の再活用として乾式集塵機器から発生する前記製鋼ダスト(ＥＰ、ＥＣ、Ｌ/Ｔ Dust)とスラッジを乾燥させて粉精鉱、セメント、糖蜜などの硫黄[Ｓ]含量が高いバインダーと混合してブリケット方式で圧着させて、団鉱形態のダスト(Dust)団鉱、ＳＰＢ、ＣＢＰを製造して、 ミルスケール(Mill Scale)は、バインダーと混合してＭＳＰを製造するのに使われる。
【０００８】
すなわち、湿式製鋼スラッジを利用してダスト団鉱または、ＳＰＢ、ＣＢＰを製造するための従来の一般的な方法としては、湿式製鋼スラッジとバインダーを混合して一定形状のフレームを有するブリケッティング装置のフレームに混合物を満たして入れた後、前記ブリケッティング装置を駆動させることによって前記フレームに満たされた混合物を圧縮成形させて製造するようになって、また、ＨＢＩ、ＤＲＩ製品は圧縮成形された成形物を還元炉に投入した後、１２００℃以上の炉内の温度で前記成形物の表面を固相焼結還元させて溶融還元鉄で製造するようになる。
【０００９】
前記のような方法で製造された溶融還元鉄の製品は上述したところのようにダスト団鉱、ＣＢＰ、ＳＰＢ、ＭＳＰ、ＨＢＩ、ＤＲＩなどがあり、これらの成分をを測定した一例が＜表１＞である。
【００１０】
【表１】
【００１１】
しかし、前記のような湿式製鋼スラッジを主原料してダスト団鉱、ＣＢＰ、ＳＰＢを製造する場合には、バインダーで使用する糖蜜、セメント、粉精鉱には有害成分である硫黄[Ｓ]含量が高くて溶銑、溶鋼製造時に品質を阻害するようになるので、業界では使用を忌避するしかない点があった。
【００１２】
また、前記したところのように湿式製鋼スラッジをブリケッティング装置を通じて圧縮成形した後、圧縮成形された溶融還元鉄を炉内で表面だけ固相焼結還元させるようになるので、不純物の除去が不可能で製品の成分が不良であり、強度が弱くて移送及び使用時に炉内へ投入する過程で粉化及び崩壊が発生し易く、その使用効果が著しく落ちる問題点だけではなく容易に粉化及び崩壊することによって微粉が発生して環境汚染を発生させる深刻な問題点があった。
【００１３】
また、前記＜表１＞に示したところのように ミルスケールとバインドを混合してブリケッティング装置と炉を通じて成形されたＭＳＰは、ミルスケールが酸化鉄(Ｆｅ２Ｏ３)状態であるので、Ｍ-Ｆｅ含量が極めて低くて製品として製造されても古鉄の代用として使用することができない問題点があった。
【００１４】
そして、前記したところのように湿式製鋼スラッジと ミルスケールを主原料にして製造された製品は圧縮成形後、ブリケッティング装置を通じて固相焼結還元されて製品として製造されるので、主原料に対する不純物を除去させないで表面だけ固相還元させて還元鉄で製造されるので、不純物が含有されて良質の溶融還元鉄を得ることができないなどの問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上述した問題点、すなわち、含鉄副産物を利用して溶融還元鉄で製造しても古鉄の代用として使用することができない問題点と、含鉄副産物を利用して製造された溶融還元鉄の使用時に発生した環境汚染に対する問題点と含鉄副産物を利用して溶融還元鉄を製造しても不純物が含有して良質の溶融還元鉄を得ることができないなどの問題点を解決できるようにすることにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前述した目的を達成するための本発明は、含鉄副産物を利用して硫黄(Ｓ)の含量が低い溶融還元鉄を製造するための装置において、一端と他端に投入口と排出口を形成して水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物で形成された混合物の投入により成形原料が製造可能になるようにモータから駆動力の伝達を受けて回転可能に具備される回転体と、該回転体の排出口に一端が設置されて排出される成形原料の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体と、該移送用管体の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料を少なくとも一つ以上設置されたバーナーのスパークで溶融させることによって溶融した溶融物が連続的に下部に排出可能になるように具備される溶解炉と、該溶解炉から排出される溶融物を収容して冷却させることによって溶融還元鉄で製造するために具備される溶融還元鉄の製造部を含んでなされる。
【００１７】
また、前記溶解炉の下部には前記溶解炉で溶融されて連続的に排出される溶融物を保存して一方向に傾かせることによって浮遊した不純物を除去して、他方向に傾かせることによって不純物が除去された溶融物を排出させることができるように排出手段をさらに具備される。
【００１８】
そして、前記溶解炉から発生される廃熱を利用して回転体に投入されて成形原料が製造される混合物を予加熱させるように一端と他端が前記溶解炉と回転体にそれぞれ連通可能に連結された廃熱供給手段をさらに具備される。
【００１９】
また、前述した目的を達成するための第２の本発明は、含鉄副産物を利用して硫黄の含量が低く、Ｍ‐Ｆｅ含量が高い溶融還元鉄を製造するための方法において、含鉄副産物を含み水分を１〜５０重量％含有して形成した混合物を製造する段階と、前記した混合物をモータから駆動力の伝達を受けて回転する回転体に投入させて成形原料を製造する段階と、前記回転体によって製造された成形原料を移送用管体を通じて溶解炉に投入する段階と、前記溶解炉に投入された成形原料を少なくとも一つ以上設置されたバーナーを利用して溶融物に溶融させる段階と、前記溶解炉を通じて溶融された溶融物を排出手段の保存槽に保存させた後、一側に傾けて浮遊した不純物を除去する段階と、前記保存槽を他側に傾けて不純物が除去された溶融物を冷却槽に投入する段階と、前記冷却槽または円形を含んだ多角形状の鋳型枠のうちで何れか一つに溶融物を保存した後、冷却水を注いで冷却することによって溶融還元鉄を製造する段階を含む方法である。
【００２０】
前記溶解炉に実装されて、成形原料が投入される段階前に少なくとも一つ以上設置されたバーナーのスパークで燃焼させることによって成形原料の溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄で還元させると共に溶解炉に投入される成形原料を燃焼熱とバーナーのスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤を予め投入しておく段階をさらに含む方法である。
【発明の効果】
【００２１】
前記したところのように本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置によれば、水分が含有された含鉄副産物で構成された混合物から一定な大きさのペレット形態(砂利大きさ)でなされた成形原料を作って、この成形原料を１０００℃溶解炉でバーナースパーク(２０００℃)によって完全に溶融させて浮遊した不純物を除去した後に冷却して溶融還元鉄を製造するので、良質の溶融還元鉄を得ることができる効果がある。
【００２２】
また、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置によれば、水分が含有された含鉄副産物で構成された混合物から一定な大きさのペレット形態(砂利大きさ)の成形原料を作って、この成形原料を１０００℃溶解炉でバーナースパーク(２０００℃)によって完全に溶融させて浮遊した不純物を除去した後に冷却して溶融還元鉄を製造するので、粉化及び崩壊が発生せず移送及び溶融還元鉄投入時に粉じんの発生がなく環境汚染を防止することができる効果がある。
【００２３】
また、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置によれば、水分が含有された含鉄副産物で構成された混合物から一定な大きさのペレット形態(砂利大きさ)でなされた成形原料を作って、この成形原料を１０００℃溶解炉でバーナースパーク(２０００℃)によって完全に溶融させて浮遊した不純物を除去した後に冷却して溶融還元鉄を製造するので、硫黄(Ｓ)の含量が低くなって、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができて溶融還元鉄を古鉄の代用として使用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置を示した図面である。
【図２】図２は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置の回転体によって製造した成形原料を示した図面である。
【図３】図３は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置によって製造した硫黄の含有量が低い溶融還元鉄を示した図面である。
【図４】図４は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置の溶解炉で溶融した不純物を除去するための状態を示した図面である。
【図５】図５は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置の溶解炉を通じて溶融した溶融物を冷却槽に注ぐ状態を示した図面である。
【図６】図６は本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法を説明するための流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置の一実施例を挙げて詳細に説明する。
【００２６】
まず、複数の図面で、同一な構成要素または部品らは可能な限り同一な参照符号を付していることに留意しなければならない。本発明の説明において、関連する公知の機能あるいは公知の構成に対する具体的な説明は、発明の要旨を曖昧にさせないようにするために略する。
【００２７】
図面を説明する前に先ず、本発明の基本的な技術的思想は、含鉄副産物を利用して、溶解炉で完全に溶融させて浮遊した不純物を除去して溶融還元鉄を製造可能にすることで、硫黄(Ｓ)の含有量を低めて、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができて良質の溶融還元鉄を得ることができるようにすると共に完全溶融した後に冷却するようになるので、容易に粉化及び崩壊することを防止することができ、環境汚染を防止可能にしたことにあることを明らかにしておく。
【００２８】
次に、図面を参照しながら上記の基本的な技術的思想を有する本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法及び装置の望ましい実施態様を説明する。
【００２９】
図１は、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置を示した図面である。
【００３０】
図１に示すところのように本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００は、一端と他端に投入口２１０ａと排出口２１０ｂを形成して含鉄副産物を含んで水分を１〜５０重量％含有して形成された混合物(Ｆ)の投入により成形原料(Ｇ)(図２参照)が製造可能になるようにモータ２１１から駆動力の伝達を受けて回転可能に具備される回転体２１０と、該回転体２１０の排出口２１０ｂに一端が設置されて排出される成形原料(Ｇ)の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体２２０と、該移送用管体２２０の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料(Ｇ)を少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１のスパークで溶融させることによって溶融した溶融物(Ｉ)が連続的に下部に排出可能になるように具備される溶解炉２３０と、該溶解炉２３０から排出される溶融物(Ｉ)を収容して冷却することによって溶融還元鉄(ＭＲＩ;Molten Reduced Iron)(Ｊ)(図３参照)を製造するために具備される溶融還元鉄の製造部２５０を含んでなされる。
【００３１】
また、前記した含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００の溶解炉２３０下部には前記溶解炉２３０で溶融されて連続的に排出される溶融物(Ｉ)を保存して一方向に傾かせることによって浮遊した不純物(Ｈ)を除去して他方向に傾かせることによって不純物が除去された溶融物を排出することができるように排出手段２４０がさらに具備される。
【００３２】
また、前記の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００には前記溶解炉２３０から発生する廃熱を利用して回転体２１０に投入されて成形原料(Ｇ)で製造される混合物(Ｆ)を予加熱させるように一端と他端が前記溶解炉２３０と回転体２１０にそれぞれ連通可能に連結された廃熱供給手段２６０がさらに具備される。
【００３３】
ここで、前記した含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００の移送用管体２２０は回転体２１０より下部に設置され、前記溶解炉２３０は前記溶融還元鉄の製造部２５０より上部に設置されることが望ましいであろう。
【００３４】
以下、前記した本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置に対してより詳細に説明する前に先ず混合物について説明する。
【００３５】
前記した混合物は、水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物を単独で構成することもできてまた、前記した混合物(Ｆ)は含鉄副産物、すなわち、水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物１０〜９０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％を混合して構成することもできる。
【００３６】
また、前記した混合物は水分を含まない含鉄副産物１０〜９０重量％に、水１〜５０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％を添加した混合物で構成することもできる。
【００３７】
ここで、前記した混合物に含まれる水分は、１重量％以下である場合には、混合物が粉末状態になって原料成形がなされなくなるし、５０重量％以上である場合には混合物が薄くなりすぎて回転体で成形原料として製造される時間が非常に長くなるので、前記したところのように１〜５０重量％で含むことが望ましい。
【００３８】
また、前記した還元剤の割合または脱硫黄剤の割合が５０重量％以上になると、実収率が大幅に低下するので、前記したところのように還元剤は１〜５０重量％、そして脱硫黄剤は１〜５０重量％で混合することが望ましい。
【００３９】
そして、前記したところのように混合物は、還元剤を一緒に混合して製造されるが、これに限定しないで、還元剤を除いて混合物を製造した後、別に還元剤を混合物と共に移送用管体２２０のホッパー２２１に投入して溶解炉２３０で混合物を溶融させて溶融還元鉄(Ｊ)を製造することもできる。
【００４０】
前記した含鉄副産物には、一般産業現場で発生する鉄を含有した副産物または鉄鋼製造所で発生する鉄を含有した副産物がすべて含まれる。
【００４１】
そして、前記した還元剤としては、コークス、石炭、木炭、重油、シリコンなどのように含鉄副産物を含んで製造された混合物と共に燃焼することによって酸素を除去することができる材料であれば使用することができる。
【００４２】
以下、装置についての説明に戻る。先ず、前記した回転体２１０は図１に示すように投入した混合物(Ｆ)を回転させてペレット形態(砂利大きさ)を有する成形原料（Ｇ）を製造可能になるように外周面の一端には電源印可によって駆動可能に具備されるモータ２１１の回転部２１１ａと連結されて回転可能に具備される。
【００４３】
また、前記回転体２１０は回転する中にペレット形態(砂利大きさ)で製造された成形原料(Ｇ)を排出口２１０ｂ側に自動排出可能になるように排出口２１０ｂ側が投入口２１０ａより下向き傾斜、すなわち、５〜１０°で傾くように具備される。
【００４４】
前記した移送用管体２２０は、前記回転体２１０の排出口２１０ｂを通じて排出される成形原料(Ｇ)を溶解炉２３０に移送させるために具備されるものであり、図１に示すように前記排出口２１０ｂに一端が近接されて、これを通じて排出される成形原料(Ｇ)を捕執するために具備されるホッパー２２１と、該ホッパー２２１の他端に一端が連結されて、他端は溶解炉２３０と連通可能に配管されて、前記ホッパー２２１と近接される位置には前記溶解炉２３０に移送される成形原料(Ｇ)の量を制御するために電源印加によって駆動可能な投入量調節バルブ２２３が内設されて具備される移送管２２５で構成される。
【００４５】
前記溶解炉２３０は、移送用管体２２０を通じて供給される成形原料(Ｇ)を複数のバーナー２３１を利用して溶融させると共に溶融した溶融物を連続して排出手段２４０側に排出させることができるように構成される。
【００４６】
すなわち、前記した溶解炉２３０は、前記移送用管体２２０の他端を内部と連通されるように外周面には連通ホール(図面符号省略)が形成されて、上部は廃熱供給手段２６０の一端と連結される中空の上部溶解炉２３２と、前記上部溶解炉２３２の底面と上面が結合されるが、内部は成形原料(Ｇ)を下部で捕執させることができるように上部より下部が小さな直径で形成される中空の中間部溶解炉２３３と、前記中間部溶解炉２３３の底面と上面が連結されるが、内周面には成形原料(Ｇ)を収容して並列で設置される複数のバーナー２３１を通じて溶融させることができるように溶融用溝(図面符号省略)が形成されて、底面には前記溶融用溝と連結された案内路２３４ａが形成されて具備される下部溶解炉２３４で構成される。
【００４７】
一方、前記した溶解炉２３０には成形原料が投入される前に少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１のスパークで燃焼されることによって、成形原料(Ｇ)溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄に還元させると共に溶解炉２３０に投入される成形原料を燃焼熱とバーナー２３１のスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤を溶融用溝にあらかじめ保存させることもできる。
【００４８】
前記排出手段２４０は、溶解炉２３０を通じて溶融された溶融物を保存して一側と他側に傾くことによって不純物をとり除いて、併せて不純物(Ｈ)が除去された溶融物(Ｉ)を溶融還元鉄の製造部２５０側に供給させることができるように構成される。
【００４９】
すなわち、前記した排出手段２４０は、前記溶解炉２３０の下部溶解炉２３４に形成された案内路２３４ａと連通される覆い２４１によって上部が開閉可能に具備されて、溶解炉２３０を通じて溶融されて排出される溶融物を保存可能になるように具備される保存槽２４２と、該保存槽２４２を一側と他側に傾かせるために前記覆い２４１を昇、下降させることができるように前記覆い２４１の上面両端に一端が連結されたワイヤ２４３の他端をプーリー２４４ａに巻取させて正、逆駆動可能にブラケット２４５に固定具備される覆い開閉用モータ２４４と、前記保存槽２４２に一端が回動ピン(図面符号省略)を介して連結されたピストン２４６ａの他端を収容して圧縮空気の流入及び流出に対応されるように前記ピストン２４６ａを直線往復運動させて保存槽２４２を図４及び図５に示されたところのように一側と他側に傾けることができるように一端はブラケット２４５に固定具備されるシリンダ２４６と、前記保存槽２４２を上部に安着させて前記シリンダ２４６の駆動に対応されるように前記保存槽２４２が一側と他側に傾くことができるように具備されるベース部材２４７で構成される。
【００５０】
また、前記した排出手段２４０には図１に示されたところのように溶融物が保存槽２４２に保存される中で固まることを防止するように少なくとも一つ以上の補助バーナー２４８を並列で設置して構成することが望ましい。
【００５１】
前記溶融還元鉄の製造部２５０は、排出手段２４０から排出された溶融物を冷却して溶融還元鉄(Ｊ)を製造できるように具備される。
【００５２】
すなわち、前記した溶融還元鉄の製造部２５０は、前記排出手段２４０の保存槽２４２から排出された溶融物(Ｉ)を収容するための冷却槽２５１と、該冷却槽２５１に収容された溶融物(Ｉ)に供給ポンプ(図示せず)を利用して冷却水を供給噴射可能になるように具備される冷却水噴射ノズル２５２を有する冷却水供給配管２５３と、前記冷却槽２５１に噴射された冷却水を排出させて保存して再使用可能になるように具備されるドレン配管２５４及び前記ドレン配管２５４を通じて排水される廃冷却水を保存させるために具備される廃冷却水保存槽２５５で構成される。
【００５３】
一方、前記した溶融還元鉄(Ｊ)は、溶融還元鉄の製造部２５０の冷却槽２５１に溶融物を収容して冷却水を通じて冷却させることによって製造できるが、これに限定するものではなくて、円形を含んだ多角形状の鋳型枠に溶融物を保存した後、冷却水を鋳型枠に注ぎ込むことによって溶融還元鉄(Ｊ)を製造することもできる。
【００５４】
前述した本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置を用いて硫黄(Ｓ)の含量が低く、Ｍ-Ｆｅ含量が高い溶融還元鉄を製造する方法は以下のように説明される。
【００５５】
すなわち、図６に示すように溶融還元鉄の製造方法は、水分を１〜５０重量％含有した含鉄副産物で形成された混合物(Ｆ)を製造する段階(Ｓ１０)と、前記混合物(Ｆ)をモータ２１１から駆動力の伝達を受けて回転する回転体２１０に投入して成形原料(Ｇ)を製造する段階(Ｓ２０)と、前記回転体２１０によって製造した成形原料(Ｇ)を、移送用管体２２０を通じて溶解炉２３０に投入する段階(Ｓ３０)と、前記溶解炉２３０に投入した成形原料(Ｇ)を、少なくとも一つ以上設置したバーナー２３１を利用して溶融物に溶融する段階(Ｓ４０)と、前記溶解炉２３０を通じて溶融した溶融物を排出手段２４０の保存槽２４２に保存した後に一側に傾けて浮遊した不純物(Ｈ)を除去する段階(Ｓ５０)と、前記保存槽２４２を他側に傾けて不純物(Ｈ)が除去された溶融物(Ｉ)を冷却槽２５１に投入する段階(Ｓ６０)と、前記冷却槽２５１または円形を含んだ多角形状の鋳型枠のうち何れか一つに溶融物を保存した後、冷却水を注いで冷却することによって溶融還元鉄(Ｊ)を製造する段階(Ｓ７０)、を含む。
【００５６】
ここで、前記溶解炉２３０に成形原料(Ｇ)を投入する前に溶解炉２３０で成形原料(Ｇ)から溶融時に酸素を除去させると共に成形原料(Ｇ)が未溶解となることを防止可能になるように還元剤を予め投入する段階(Ｓ２１)をさらに含んで構成される。
【実施例】
【００５７】
以下では、本発明による含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置２００を用いて溶融還元鉄を製造する場合には先ず、図１〜図６に示すように水分を２０重量％含有した製鋼スラッジ２０重量％と、ミルスケール５５重量％に還元剤１５重量％及び脱硫黄剤１０重量％を混合して製造(Ｓ１０)した混合物(Ｆ)をモータ２１１の駆動力の伝達を受けて回転する回転体２１０の投入口２１０ａに投入する。
【００５８】
前記回転体２１０に投入された混合物(Ｆ)は、溶解炉２３０と連結された廃熱供給手段２６０の廃熱供給管２６５を通じて供給される廃熱によって予加熱されながら排出口２１０ｂを通じて排出口２１０ｂ側が１０度の角度で下向き傾いた回転体２１０によって、図１に示すようにペレット形態(砂利大きさ)の成形原料(Ｇ)で製造 (図２参照)される (Ｓ２０)。
【００５９】
前記のように製造された成形原料(Ｇ)は、移送用管体２２０のホッパー２２１と移送管２２５及び溶解炉２３０の上部溶解炉２３２の内部と連通されるように連結された連結管２２５を通じて投入される(Ｓ３０)。
【００６０】
この時、前記溶解炉２３０の下部溶解炉２３４に形成された溶融用溝に予め実装された還元剤が３個で、設置されたバーナー２３１によって燃焼しているので、上部溶解炉２３２に投入される成形原料は落下中に溶融し、未溶融の成形原料はバーナー２３１によって完全に溶融物に溶融される(Ｓ４０)。
【００６１】
前記のように溶融された溶融物は、下部溶解炉２３４の案内路２３４ａに沿って排出手段２４０の保存槽２４２に排出されて保存される。
【００６２】
前記排出手段２４０の保存槽２４２に一定量の溶融物が保存されたら、覆い用モータ２４４を逆方向に駆動させて前記保存槽２４２を覆っている覆い２４１を保存槽２４２の上面から持ち上げた後、図４に示すように空圧シリンダ２４６を駆動させて保存槽２４２を一側方向に傾けた後、溶融時に生成した浮遊した不純物(Ｈ)を、スキーマを利用して除去させる(Ｓ５０)。
【００６３】
前記のように不純物が除去されれば、前記空圧シリンダ２４６の駆動でピストン２４６ａが前記空圧シリンダ２４６から引き出されるように移動するようになれば、図５に示されたところのように前記ピストン２４６ａの一端と連結された保存槽２４２の一端が押されることによって下向き傾くようになる。
【００６４】
前記ピストン２４６ａの引き出しによって保存槽２４２は、一端は図５に示されたところのように下向き傾くようになって、それによって保存槽２４２に保存した溶融物(Ｉ)は、溶融還元鉄の製造部２５０の冷却槽２５１に零れ落ちるようになる(Ｓ６０)。
【００６５】
前記溶融物(Ｉ)が冷却槽２５１で零れ落ちれば、供給ポンプを駆動させて廃冷却水保存槽２５５に保存された冷却水を冷却水供給管２５３と冷却水噴射ノズル２５２を通じて冷却槽２５１に噴射させる。
【００６６】
前記冷却水が冷却槽２５１に保存された溶融物(Ｉ)に噴射されることによって図１に示すように凝固されながら成形体、すなわち、溶融還元鉄(Ｊ)(図３参照)が製造される(Ｓ７０)。
【００６７】
この時、溶融物(Ｉ)の冷却速度によって急冷させるほどサイズが小さくなって、徐冷させるほどサイズが大きくなるようになる。
【００６８】
前記のように混合物を利用して溶解炉で完全に溶融させて溶融還元鉄を製造した場合、下の＜表２＞の組成で製造される。
【００６９】
硫黄(Ｓ)の含量が低くなって、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができるようになる。(単位:％)
【００７０】
【表２】
【００７１】
すなわち、前記した＜表２＞のように硫黄(Ｓ)の含量が低くなって、Ｍ-Ｆｅ含量を高めることができるようになる。(単位:％)
【００７２】
以上で説明した本発明は、前述した実施例及び添付された図面によって限定されるものではなくて、本発明の技術的思想を脱しない範囲内でさまざまな置き換え、変形及び変更が可能であることは、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって明白であろう。
【符号の説明】
【００７３】
２００ 溶融還元鉄の製造装置
２１０ 回転体
２２０ 移送用管体
２３０ 溶解炉
２４０ 排出手段
２５０ 溶融還元鉄の製造部
２６０ 廃熱供給手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
含鉄副産物を利用して硫黄(Ｓ)の含量が低い溶融還元鉄を製造するための装置において、一端と他端に投入口（２１０ａ）と排出口（２１０ｂ）を形成して水分を１〜５０重量％が含有した含鉄副産物で形成された混合物(Ｆ)の投入により成形原料(Ｇ)が製造可能になるように回転可能に具備される回転体（２１０）と、該回転体（２１０）の排出口（２１０ｂ）に一端が設置されて排出される成形原料(Ｇ)の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体（２２０）と、該移送用管体（２２０）の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料(Ｇ)を少なくとも一つ以上設置されたバーナー（２３１）のスパークで溶融させることによって溶融した溶融物(Ｉ)が連続的に下部に排出可能になるように具備される溶解炉（２３０）と、該溶解炉（２３０）から排出される溶融物(Ｉ)を収容して冷却することによって溶融還元鉄（Ｊ）を製造するために具備される溶融還元鉄の製造部（２５０）を含んでなされたことを特徴とする含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項２】
前記溶解炉（２３０）の下部には前記溶解炉（２３０）で溶融されて連続的に排出される溶融物(Ｉ)を保存して一方向に傾かせることによって浮遊した不純物(Ｈ)を除去して他方向に傾かせることによって不純物が除去された溶融物を排出させることができるように排出手段（２４０）がさらに具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項３】
前記溶解炉（２３０）で発生する廃熱を利用して回転体（２１０）に投入されて成形原料(Ｇ)で製造される混合物(Ｆ)を予加熱させるように一端と他端が前記溶解炉（２３０）と回転体（２１０）にそれぞれ連通可能に連結された廃熱供給手段（２６０）がさらに具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項４】
前記溶解炉（２３０）に実装されて成形原料が投入される前に少なくとも一つ以上設置されたバーナー（２３１）のスパークで燃焼されることによって成形原料(Ｇ)溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄で還元させると共に溶解炉（２３０）に投入される成形原料を燃焼熱とバーナー（２３１）のスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤が具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項５】
前記混合物(Ｆ)は、水分を１〜５０重量％が含有した含鉄副産物１０〜９０重量％に還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％をさらに添加してなされるか、または水分を含まない含鉄副産物１０〜９０重量％と、水１〜５０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％を混合してなされることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項６】
前記成形原料(Ｇ)は、混合物(Ｆ)に還元剤を一緒に混合して製造するか、または還元剤が除かれた混合物と共に別に還元剤を移送用管体（２２０）のホッパー（２２１）に投入することを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項７】
前記回転体（２１０）は、混合物(Ｆ)を回転する中に一定な大きさを有する成形原料(Ｇ)を製造できるように外周面の一端には電源印加によって駆動可能に具備されるモータ（２１１）の回転部（２１１ａ）と連結されて回転可能に具備されるが、回転する中に製造された成形原料(Ｇ)を排出口（２１０ｂ）側に自動排出可能になるように排出口（２１０ｂ）側が投入口（２１０ａ）より５〜１０゜で下向き傾くように具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項８】
前記移送用管体（２２０）は、前記排出口（２１０ｂ）に一端が近接されて、これを通じて排出される成形原料(Ｇ)を捕執するために具備されるホッパー（２２１）と、該ホッパー（２２１）の他端に一端が連結されて、他端は溶解炉（２３０）と連通可能に配管されるが、前記ホッパー（２２１）と近接される位置には前記溶解炉（２３０）に移送される成形原料(Ｇ)の量を制御するために電源印加によって駆動可能な投入量調節バルブ（２２３）が内設されて具備される移送管（２２５）で構成されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項９】
前記溶解炉（２３０）は、移送用管体（２２０）の他端を内部と連通されるように外周面には連通ホールが形成されて、上部は廃熱供給手段（２６０）の一端と連結される中空の上部溶解炉（２３２）と、前記上部溶解炉（２３２）の底面と上面が結合されるが、内部は成形原料を下部に捕執させることができるように上部より下部がさらに小さな直径で形成されて具備される中空の中間部溶解炉（２３３）と、前記中間部溶解炉（２３３）の底面と上面が連結されるが、内周面には成形原料を収容して並列に少なくとも一つ以上で設置されたバーナー（２３１）を通じて溶融させることができるように溶融用溝が形成されて、底面には前記溶融用溝と連結された案内路（２３４ａ）が形成されて具備される下部溶解炉（２３４）で構成されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１０】
前記溶融還元鉄の製造部（２５０）は、溶解炉（２３０）から流出される溶融物を収容して冷却させるように具備される冷却槽（２５１）と、該冷却槽（２５１）に収容された溶融物(I)に供給ポンプを利用して供給される冷却水が噴射可能になるように具備される冷却水噴射ノズル（２５２）を有する冷却水供給配管（２５３）と、前記冷却槽（２５１）に噴射された冷却水を排出させて保存して再使用可能になるように具備されるドレン配管（２５４）及び前記ドレン配管（２５４）を通じて排水される廃冷却水を保存させるために具備される廃冷却水保存槽（２５５）で構成されるか、または溶解炉（２３０）から排出される溶融物を、円形を含んだ多角形状の鋳型枠に保存した後、冷却水を鋳型枠に注いで冷却させることによって溶融還元鉄で製造可能になるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１１】
前記排出手段（２４０）は、溶解炉（２３０）の下部溶解炉（２３４）に形成された案内路（２３４ａ）と連通される覆い（２４１）によって上部が開閉可能に具備されて溶解炉（２３０）を通じて溶融されて排出される不純物を含んだ溶融物を保存可能になるように具備される保存槽（２４２）と、該保存槽（２４２）を一側と他側に傾かせるために前記覆い（２４１）を昇、下降させることができるように前記覆い（２４１）の上面両端に一端が連結されたワイヤ（２４３）の他端をプーリー（２４４ａ）に巻取させて、正、逆駆動可能にブラケット（２４５）に固定具備される覆い開閉用モータ（２４４）と、前記保存槽（２４２）に一端が回動ピンを媒介で連結されたピストン（２４６ａ）の他端を収容して圧縮空気の流入及び流出に対応されるように前記ピストン（２４６ａ）を直線往復運動させて保存槽（２４２）を一側と他側に傾けることができるように一端はブラケット（２４５）に固定具備されるシリンダ（２４６）と、前記保存槽（２４２）を上部に安着させて前記シリンダ（２４６）の駆動に対応されるように前記保存槽（２４２）が一側と他側に傾くことができるように具備されるベース部材（２４７）でなされることを特徴とする請求項２に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１２】
前記排出手段（２４０）には、不純物(Ｈ)が含まれた溶融物(Ｉ)が保存される中で固まることを防止するように少なくとも一つ以上の補助バーナー（２４８）がさらに具備されたことを特徴とする請求項１１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１３】
前記廃熱供給手段（２６０）は、前記溶解炉（２３０）と連通可能に一端が連結される廃熱供給用連結管（２６１）と、前記廃熱供給用連結管（２６１）の他端に一端が連結されて、他端は前記回転体（２１０）と連通可能に配管されて廃熱を供給可能になるように配管途中に電源印加によって駆動可能な廃熱供給用ファン（２６３）が内設されて具備される廃熱供給管（２６５）で構成されたことを特徴とする請求項３に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１４】
含鉄副産物を利用して硫黄の含量が低く、Ｍ−Ｆｅ含量が高い溶融還元鉄を製造するための方法において、水分が１〜５０重量％が含有された含鉄副産物で形成された混合物(Ｆ)を製造する段階(Ｓ１０)と、前記した混合物(Ｆ)をモータ２１１から駆動力の伝達を受けて回転する回転体２１０に投入させて成形原料(Ｇ)で製造する段階(Ｓ２０)と、前記回転体２１０によって製造された成形原料(Ｇ)を移送用管体２２０を通じて溶解炉２３０に投入される段階(Ｓ３０)と、前記溶解炉２３０に投入された成形原料(Ｇ)を少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１を利用して溶融物に溶融させる段階(Ｓ４０)と、前記溶解炉２３０を通じて溶融された溶融物を排出手段２４０の保存槽２４２に保存させた後一側に傾けて浮遊された不純物(Ｈ)を除去する段階(Ｓ５０)と、前記保存槽２４２を他側に傾けて不純物(Ｈ)が除去された溶融物(Ｉ)を冷却槽２５１に投入させる段階(Ｓ６０)と、前記冷却槽２５１または円形を含んだ多角形状の鋳型枠のうちで何れか一つに溶融物を保存した後、冷却水を注いで冷却させることによって溶融還元鉄(Ｊ)に製造する段階(Ｓ７０)を含んでなされることを特徴とする含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法。
【請求項１５】
前記溶解炉２３０に実装されて成形原料が投入される段階(Ｓ３０)前に少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１のスパークで燃焼されることによって成形原料(Ｇ)溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄に還元させると共に溶解炉２３０に投入される成形原料を燃焼熱とバーナー２３１のスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤を予め投入させる段階(Ｓ２１)をさらに含んでなされることを特徴とする請求項１４に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法。
【請求項１６】
前記した混合物(Ｆ)は、水分が１〜５０重量％が含有された含鉄副産物１０〜９０重量％に還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０％が添加されてなされるか、または水分が含有されていない含鉄副産物１０〜９０重量％と、水１〜５０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０％を混合してなされることを特徴とする請求項１４に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法。
【請求項１】
含鉄副産物を利用して硫黄(Ｓ)の含量が低い溶融還元鉄を製造するための装置において、一端と他端に投入口（２１０ａ）と排出口（２１０ｂ）を形成して水分を１〜５０重量％が含有した含鉄副産物で形成された混合物(Ｆ)の投入により成形原料(Ｇ)が製造可能になるように回転可能に具備される回転体（２１０）と、該回転体（２１０）の排出口（２１０ｂ）に一端が設置されて排出される成形原料(Ｇ)の量を制御しながら移送させることができるように具備される移送用管体（２２０）と、該移送用管体（２２０）の他端を内側と連結させて移送されて流入される成形原料(Ｇ)を少なくとも一つ以上設置されたバーナー（２３１）のスパークで溶融させることによって溶融した溶融物(Ｉ)が連続的に下部に排出可能になるように具備される溶解炉（２３０）と、該溶解炉（２３０）から排出される溶融物(Ｉ)を収容して冷却することによって溶融還元鉄（Ｊ）を製造するために具備される溶融還元鉄の製造部（２５０）を含んでなされたことを特徴とする含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項２】
前記溶解炉（２３０）の下部には前記溶解炉（２３０）で溶融されて連続的に排出される溶融物(Ｉ)を保存して一方向に傾かせることによって浮遊した不純物(Ｈ)を除去して他方向に傾かせることによって不純物が除去された溶融物を排出させることができるように排出手段（２４０）がさらに具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項３】
前記溶解炉（２３０）で発生する廃熱を利用して回転体（２１０）に投入されて成形原料(Ｇ)で製造される混合物(Ｆ)を予加熱させるように一端と他端が前記溶解炉（２３０）と回転体（２１０）にそれぞれ連通可能に連結された廃熱供給手段（２６０）がさらに具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項４】
前記溶解炉（２３０）に実装されて成形原料が投入される前に少なくとも一つ以上設置されたバーナー（２３１）のスパークで燃焼されることによって成形原料(Ｇ)溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄で還元させると共に溶解炉（２３０）に投入される成形原料を燃焼熱とバーナー（２３１）のスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤が具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項５】
前記混合物(Ｆ)は、水分を１〜５０重量％が含有した含鉄副産物１０〜９０重量％に還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％をさらに添加してなされるか、または水分を含まない含鉄副産物１０〜９０重量％と、水１〜５０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０重量％を混合してなされることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項６】
前記成形原料(Ｇ)は、混合物(Ｆ)に還元剤を一緒に混合して製造するか、または還元剤が除かれた混合物と共に別に還元剤を移送用管体（２２０）のホッパー（２２１）に投入することを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項７】
前記回転体（２１０）は、混合物(Ｆ)を回転する中に一定な大きさを有する成形原料(Ｇ)を製造できるように外周面の一端には電源印加によって駆動可能に具備されるモータ（２１１）の回転部（２１１ａ）と連結されて回転可能に具備されるが、回転する中に製造された成形原料(Ｇ)を排出口（２１０ｂ）側に自動排出可能になるように排出口（２１０ｂ）側が投入口（２１０ａ）より５〜１０゜で下向き傾くように具備されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項８】
前記移送用管体（２２０）は、前記排出口（２１０ｂ）に一端が近接されて、これを通じて排出される成形原料(Ｇ)を捕執するために具備されるホッパー（２２１）と、該ホッパー（２２１）の他端に一端が連結されて、他端は溶解炉（２３０）と連通可能に配管されるが、前記ホッパー（２２１）と近接される位置には前記溶解炉（２３０）に移送される成形原料(Ｇ)の量を制御するために電源印加によって駆動可能な投入量調節バルブ（２２３）が内設されて具備される移送管（２２５）で構成されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項９】
前記溶解炉（２３０）は、移送用管体（２２０）の他端を内部と連通されるように外周面には連通ホールが形成されて、上部は廃熱供給手段（２６０）の一端と連結される中空の上部溶解炉（２３２）と、前記上部溶解炉（２３２）の底面と上面が結合されるが、内部は成形原料を下部に捕執させることができるように上部より下部がさらに小さな直径で形成されて具備される中空の中間部溶解炉（２３３）と、前記中間部溶解炉（２３３）の底面と上面が連結されるが、内周面には成形原料を収容して並列に少なくとも一つ以上で設置されたバーナー（２３１）を通じて溶融させることができるように溶融用溝が形成されて、底面には前記溶融用溝と連結された案内路（２３４ａ）が形成されて具備される下部溶解炉（２３４）で構成されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１０】
前記溶融還元鉄の製造部（２５０）は、溶解炉（２３０）から流出される溶融物を収容して冷却させるように具備される冷却槽（２５１）と、該冷却槽（２５１）に収容された溶融物(I)に供給ポンプを利用して供給される冷却水が噴射可能になるように具備される冷却水噴射ノズル（２５２）を有する冷却水供給配管（２５３）と、前記冷却槽（２５１）に噴射された冷却水を排出させて保存して再使用可能になるように具備されるドレン配管（２５４）及び前記ドレン配管（２５４）を通じて排水される廃冷却水を保存させるために具備される廃冷却水保存槽（２５５）で構成されるか、または溶解炉（２３０）から排出される溶融物を、円形を含んだ多角形状の鋳型枠に保存した後、冷却水を鋳型枠に注いで冷却させることによって溶融還元鉄で製造可能になるように構成されることを特徴とする請求項１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１１】
前記排出手段（２４０）は、溶解炉（２３０）の下部溶解炉（２３４）に形成された案内路（２３４ａ）と連通される覆い（２４１）によって上部が開閉可能に具備されて溶解炉（２３０）を通じて溶融されて排出される不純物を含んだ溶融物を保存可能になるように具備される保存槽（２４２）と、該保存槽（２４２）を一側と他側に傾かせるために前記覆い（２４１）を昇、下降させることができるように前記覆い（２４１）の上面両端に一端が連結されたワイヤ（２４３）の他端をプーリー（２４４ａ）に巻取させて、正、逆駆動可能にブラケット（２４５）に固定具備される覆い開閉用モータ（２４４）と、前記保存槽（２４２）に一端が回動ピンを媒介で連結されたピストン（２４６ａ）の他端を収容して圧縮空気の流入及び流出に対応されるように前記ピストン（２４６ａ）を直線往復運動させて保存槽（２４２）を一側と他側に傾けることができるように一端はブラケット（２４５）に固定具備されるシリンダ（２４６）と、前記保存槽（２４２）を上部に安着させて前記シリンダ（２４６）の駆動に対応されるように前記保存槽（２４２）が一側と他側に傾くことができるように具備されるベース部材（２４７）でなされることを特徴とする請求項２に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１２】
前記排出手段（２４０）には、不純物(Ｈ)が含まれた溶融物(Ｉ)が保存される中で固まることを防止するように少なくとも一つ以上の補助バーナー（２４８）がさらに具備されたことを特徴とする請求項１１に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１３】
前記廃熱供給手段（２６０）は、前記溶解炉（２３０）と連通可能に一端が連結される廃熱供給用連結管（２６１）と、前記廃熱供給用連結管（２６１）の他端に一端が連結されて、他端は前記回転体（２１０）と連通可能に配管されて廃熱を供給可能になるように配管途中に電源印加によって駆動可能な廃熱供給用ファン（２６３）が内設されて具備される廃熱供給管（２６５）で構成されたことを特徴とする請求項３に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造装置。
【請求項１４】
含鉄副産物を利用して硫黄の含量が低く、Ｍ−Ｆｅ含量が高い溶融還元鉄を製造するための方法において、水分が１〜５０重量％が含有された含鉄副産物で形成された混合物(Ｆ)を製造する段階(Ｓ１０)と、前記した混合物(Ｆ)をモータ２１１から駆動力の伝達を受けて回転する回転体２１０に投入させて成形原料(Ｇ)で製造する段階(Ｓ２０)と、前記回転体２１０によって製造された成形原料(Ｇ)を移送用管体２２０を通じて溶解炉２３０に投入される段階(Ｓ３０)と、前記溶解炉２３０に投入された成形原料(Ｇ)を少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１を利用して溶融物に溶融させる段階(Ｓ４０)と、前記溶解炉２３０を通じて溶融された溶融物を排出手段２４０の保存槽２４２に保存させた後一側に傾けて浮遊された不純物(Ｈ)を除去する段階(Ｓ５０)と、前記保存槽２４２を他側に傾けて不純物(Ｈ)が除去された溶融物(Ｉ)を冷却槽２５１に投入させる段階(Ｓ６０)と、前記冷却槽２５１または円形を含んだ多角形状の鋳型枠のうちで何れか一つに溶融物を保存した後、冷却水を注いで冷却させることによって溶融還元鉄(Ｊ)に製造する段階(Ｓ７０)を含んでなされることを特徴とする含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法。
【請求項１５】
前記溶解炉２３０に実装されて成形原料が投入される段階(Ｓ３０)前に少なくとも一つ以上設置されたバーナー２３１のスパークで燃焼されることによって成形原料(Ｇ)溶融時に酸素をとり除いて純粋鉄に還元させると共に溶解炉２３０に投入される成形原料を燃焼熱とバーナー２３１のスパークによって連続的に溶融させることができるように固まり形状の還元剤を予め投入させる段階(Ｓ２１)をさらに含んでなされることを特徴とする請求項１４に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法。
【請求項１６】
前記した混合物(Ｆ)は、水分が１〜５０重量％が含有された含鉄副産物１０〜９０重量％に還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０％が添加されてなされるか、または水分が含有されていない含鉄副産物１０〜９０重量％と、水１〜５０重量％と、還元剤１〜５０重量％と、微粉のＣａＯである脱硫黄剤１〜５０％を混合してなされることを特徴とする請求項１４に記載の含鉄副産物を利用した溶融還元鉄の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１３−５１５８５３（Ｐ２０１３−５１５８５３Ａ）
【公表日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４５８２５（Ｐ２０１２−５４５８２５）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００７８００
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７８４２９
【国際公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５１２１６５１５６）
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＮ， Ｉｋｂｕ
【住所又は居所原語表記】２２−１０６， Ｍａｅｈｗａ Ａｐｔ．， Ｇｅｕｍｈｏ−ｄｏｎｇ， Ｇｗａｎｇｙａｎｇ−ｓｉ， Ｊｅｏｌｌａｎａｍ−ｄｏ ５４５−０９０（ＫＲ）
【出願人】（５１２２２３６７４）
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＮ， Ｉｃｋ Ｃｈｅｏｎ
【住所又は居所原語表記】１０２−９０２， Ｂｒｏｗｎ Ｓｔｏｎｅ Ａｐｔ．， Ｇｗａｎｇｙｅｏｎｇ−ｄｏｎｇ， Ｇｗａｎｇｙａｎｇ−ｓｉ， Ｊｅｏｌｌａｎａｍ−ｄｏ ５４５−７５０（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００９／００７８００
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７８４２９
【国際公開日】平成２３年６月３０日（２０１１．６．３０）
【出願人】（５１２１６５１５６）
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＮ， Ｉｋｂｕ
【住所又は居所原語表記】２２−１０６， Ｍａｅｈｗａ Ａｐｔ．， Ｇｅｕｍｈｏ−ｄｏｎｇ， Ｇｗａｎｇｙａｎｇ−ｓｉ， Ｊｅｏｌｌａｎａｍ−ｄｏ ５４５−０９０（ＫＲ）
【出願人】（５１２２２３６７４）
【氏名又は名称原語表記】ＳＯＮ， Ｉｃｋ Ｃｈｅｏｎ
【住所又は居所原語表記】１０２−９０２， Ｂｒｏｗｎ Ｓｔｏｎｅ Ａｐｔ．， Ｇｗａｎｇｙｅｏｎｇ−ｄｏｎｇ， Ｇｗａｎｇｙａｎｇ−ｓｉ， Ｊｅｏｌｌａｎａｍ−ｄｏ ５４５−７５０（ＫＲ）
【Ｆターム（参考）】
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