石炭チャーあるいは黒鉛を混合した鉄鉱石ペレット加熱時の還元·浸炭·溶融挙動

摘要

鉄鉱石中被還元酸素モル数と石炭チャーあるいは黒鉛中固定炭素モル数が等しくなるように混合したペレットをN_2中で加熱して還元，浸炭,溶融の挙動を調べた。 そしつぎの結論を得た。 1）石炭チャーと鉄鉱石の混合物ペレットを1350℃にて窒素中で加熱すると,加熱が早い表面部で還元·ガヒが進み，炭素が消耗されて，シェルが形成される。 反応が遅れる内部では多くの炭素が残留し,還元·浸炭が進み，還元鉄粒子の粗大化,ボイドの形成，残留炭材のボイドヘの排出，部分的溶融によるコアの形成が進行する。 （2）黒鉛と鉄鉱石の混合物ペレットを加熱してシェルとコモが形成されるが，ガス化反応が遅いためシエルに多くの黒鉛が残留し,シェルでの還元完了前から固体,炭素と還元鉄の直接接触による直接浸炭が浸,浸炭還元鉄/未還元ウスタイト界面での還元が主な還元反応となり,還元終了後溶融が起こる.1250℃の低温でもシエル部が完全に溶融し，凝固組二片状黒鉛が観察された。 （3）シェルとコア構造の形成には，反応温度時問および炭材の種類の他に,ペレット中の炭材の割合も重要な影響要因である。 還元に必要な炭素量以上に炭素量を増やすことによって黒鉛については溶融温度が低下じたが,石炭チャーについてはシェルとコア構造形成への顕著な影響は現れなかった。 石炭チャー混合物ペレット還元後の溶融塩度は1350℃以上必要と考えられる。