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公開番号2025127761
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024659
出願日2024-02-21
発明の名称溶鉄の製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人
主分類C21C 5/02 20060101AFI20250826BHJP(鉄冶金)
要約【課題】CO₂発生量を抑えるとともに還元鉄の還元及び溶解をより促進させることが可能な溶鉄の製造方法を提供する。
【解決手段】アーク加熱により還元鉄を溶解して溶鉄を製造する方法において、前記還元鉄を溶解するための炭素源として植物由来のバイオマス炭を使用し、好ましくは前記還元鉄が溶鉄に供給される点を中心として半径1.0m以内の位置に前記バイオマス炭を投入する。また、前記炭素源として添加する添加材中における炭素分のうち、前記バイオマス炭の固定炭素に由来する炭素の割合を30質量%以上とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アーク加熱により還元鉄を溶解して溶鉄を製造する方法であって、前記還元鉄を溶解するための炭素源として植物由来のバイオマス炭を使用し、前記還元鉄が溶鉄に供給される点を中心として半径１．０ｍ以内の位置に前記バイオマス炭を投入することを特徴とする溶鉄の製造方法。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記炭素源として添加する添加材中における炭素分のうち、前記バイオマス炭の固定炭素に由来する炭素の割合を３０質量％以上とすることを特徴とする請求項１に記載の溶鉄の製造方法。
【請求項３】
前記炭素源として添加する添加材中における炭素分のうち、型銑に由来する炭素の割合を５０質量％以下とすることを特徴とする請求項１または２に記載の溶鉄の製造方法。
【請求項４】
前記還元鉄は、炭素含有量が１質量％以下の固体還元鉄であることを特徴とする請求項１または２に記載の溶鉄の製造方法。
【請求項５】
前記還元鉄は、炭素含有量が０．０５質量％以下で、かつ金属化率が９０％以上の固体還元鉄であることを特徴とする請求項４に記載の溶鉄の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉を用いた溶鉄の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電気炉においてアークの発生による電力消費量を抑えるために、熱源として炭材を投入し、溶湯中の炭素濃度を上昇させて融点を下げる操業が行われている。特許文献１には、直接還元鉄などの冷鉄源をアーク加熱で溶解させる際に、浸漬ランスを用いて炭材の吹込みを行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１４５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電気炉を用いてＤＲＩ（Direct Reduced Iron）やＨＢＩ（Hot Briquetted Iron）といった還元鉄を溶解させる際にも、酸化鉄の還元および溶解を促進させるために炭材を投入することが行われている。近年では、水素還元によって製造された還元鉄など炭素含有量の低いもしくは炭素を含有しない還元鉄も多く、このような還元鉄を溶解する場合にはより多くの炭材が必要となる。一方で、環境に対する配慮から、ＣＯ
2
発生量を削減することも重要視されている。
【０００５】
本発明は前述の問題点を鑑み、ＣＯ
2
発生量を抑えるとともに還元鉄の還元及び溶解をより促進させることが可能な溶鉄の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のとおりである。
［１］
アーク加熱により還元鉄を溶解して溶鉄を製造する方法であって、前記還元鉄を溶解するための炭素源として植物由来のバイオマス炭を使用し、前記還元鉄が溶鉄に供給される点を中心として半径１．０ｍ以内の位置に前記バイオマス炭を投入することを特徴とする溶鉄の製造方法。
［２］
前記炭素源として添加する添加材中における炭素分のうち、前記バイオマス炭の固定炭素に由来する炭素の割合を３０質量％以上とすることを特徴とする上記［１］に記載の溶鉄の製造方法。
［３］
前記炭素源として添加する添加材中における炭素分のうち、型銑に由来する炭素の割合を５０質量％以下とすることを特徴とする上記［１］または［２］に記載の溶鉄の製造方法。
［４］
前記還元鉄は、炭素含有量が１質量％以下の固体還元鉄であることを特徴とする上記［１］～［３］の何れかに記載の溶鉄の製造方法。
［５］
前記還元鉄は、炭素含有量が０．０５質量％以下で、かつ金属化率が９０％以上の固体還元鉄であることを特徴とする上記［４］に記載の溶鉄の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＣＯ
2
発生量を抑えるとともに還元鉄の還元及び溶解をより促進させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態における電気炉での操業方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。近年では、ＣＯ
2
発生量を削減する目的で、炭素含有量の低い還元鉄も多く製造されており、このようにＣ含有量の低い還元鉄、特に水素還元によって製造された還元鉄は炭素を実質的に含んでおらず、還元及び溶解を促進させるために加炭を行うことが重要となる。そして、加炭を行う際には、炭素源として一般炭、コークス等の炭材ではなく、植物由来のバイオマス炭を用いることでＣＯ
2
の発生量をより低減することできる。
【００１０】
バイオマス炭は植物由来であることから、燃焼してＣＯ
2
が発生しても、植物の生長過程で光合成によりＣＯ
2
を吸収しているため、実質的にＣＯ
2
発生量がゼロとみなされる。これに対して一般炭やコークスは化石炭材であるため、ＣＯ
2
発生量はゼロとみなされない。
（【００１１】以降は省略されています）

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