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公開番号2025177714
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024084778
出願日2024-05-24
発明の名称炭材内装鉱の製造方法
出願人JFEスチール株式会社
代理人弁理士法人銀座マロニエ特許事務所
主分類C22B 1/24 20060101AFI20251128BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】既存の炭材内装鉱の還元挙動を変え、より高い還元性を発現する炭材内装鉱を得ることができる炭材内装鉱の製造方法を提案する。
【解決手段】本発明の炭材内装鉱の製造方法は、製鉄業に用いる溶銑製造用の炭材内装鉱の製造方法であって、炭素源として多孔質鉄にCOとH₂を含むガスによる炭化処理によって析出した繊維状炭素を用いる。本発明の炭材内装鉱の製造方法における好適な実施形態として、炭素源として炭化鉄(Fe₃C)または炭化鉄(Fe₃C)に加え過炭化鉄(Fe₅C₂)を用いる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
製鉄業に用いる溶銑製造用の炭材内装鉱の製造方法であって、炭素源として多孔質鉄にＣＯとＨ
２
を含むガスによる炭化処理によって析出した繊維状炭素を用いることを特徴とする炭材内装鉱の製造方法。
続きを表示（約 140 文字）【請求項２】
請求項１に記載の炭材内装鉱の製造方法であって、炭素源として炭化鉄（Ｆｅ
３
Ｃ）または炭化鉄（Ｆｅ
３
Ｃ）に加え過炭化鉄（Ｆｅ
５
Ｃ
２
）を用いることを特徴とする炭材内装鉱の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、製鉄業に用いる溶銑製造用の炭材内装鉱の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
製鉄業ではＣＯ
２
排出量削減が喫緊の課題となっている。特に、排出量が多いとされているものが製銑工程であり、原料を溶融・還元することで銑鉄を製造するプロセスに当たる。還元炉内では、酸化鉄原料（焼結鉱、塊鉱、ペレット等）と炭材（Ｃ）を装入し、炭材がガス化することによって発生したＣＯによって、ＦｅＯ
Ｘ
＋ＣＯ→ＦｅＯ
Ｘ－１
＋ＣＯ
２
に示す総括反応速度式のように、炭素（Ｃ）を用いた還元が生じている。しかし、装入した炭材は全て還元に用いられるわけではなく、酸化鉄原料の還元を効率よく進めることで、使用する炭材の原単位を低減することができ、ひいては製銑工程から排出されるＣＯ
２
排出量を削減することができる。
【０００３】
そのため、より還元効率を高めるための原料開発がなされている。一例として、特許文献１では、コークス、無煙炭などの炭材を核として微粉鉱で造粒を行った炭材内装ペレットを焼結原料として使用し、最終的に炭材内装焼結鉱を得る方法が提案されている。また、特許文献２では、多孔質鉱石中のナノメートルレベルの細孔内にタールなどの炭材を充填させた炭材内装鉱が提案されている。さらに、特許文献３では、酸化鉄原料とコークス粉やコークスダスト等の微粉状の炭材にバインダーを加えて製造した非焼成炭材内装鉱が提案されている。さらにまた、特許文献４では、石炭を核として被覆層の厚みを規定した炭材内装鉱、及びその還元方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－００７５７６号公報
特開２０１９－００７０３６号公報
特開２０１５－１３７３７９号公報
特開２０１５－１９３９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した特許文献１～特許文献４に開示された技術は、いずれも炭材内装鉱の開発に関する技術であるが、炭材として石炭やコークス、タールなどを使用したものであり、既存の炭材内装鉱の還元挙動を抜本的に変えうるものではなかった。
【０００６】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の炭材内装鉱の還元挙動を変え、より高い還元性を発現する炭材内装鉱を得ることができる炭材内装鉱の製造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者らは、炭材内装鉱に含まれる炭材について検討した。その結果、炭材を多孔質鉄にＣＯとＨ
２
を含むガスによる炭化処理によって析出した繊維状炭素に変更することで、還元効率を飛躍的に向上させることができることを見出し、本発明に係る炭材内装鉱の製造方法を着想した。
【０００８】
本発明の炭材内装鉱の製造方法は、製鉄業に用いる溶銑製造用の炭材内装鉱の製造方法であって、炭素源として多孔質鉄にＣＯとＨ
２
を含むガスによる炭化処理によって析出した繊維状炭素を用いることを特徴とする。
【０００９】
なお、前記のように構成される本発明の炭材内装鉱の製造方法においては、炭素源として炭化鉄（Ｆｅ
３
Ｃ）または炭化鉄（Ｆｅ
３
Ｃ）に加え過炭化鉄（Ｆｅ
５
Ｃ
２
）を用いること、
がより好ましい解決手段となるものと考えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の炭材内装鉱の製造方法によれば、炭材を多孔質鉄にＣＯとＨ
２
を含むガスによる炭化処理によって析出した繊維状炭素に変更することで、還元効率を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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