海綿鉄製造プロセス

2026-01-08

スポンジ鉄は、約1100℃で石炭などの炭素との反応により、鉄鉱石を金属鉄に還元して形成されます。スポンジ鉄は、直接還元鉄、金属化鉄、または熱間ブリケット鉄とも呼ばれます。

スポンジ鉄は、誘導炉や電気アーク炉において、スクラップの代替品として鉄鋼業界で使用されています。長年にわたり、高価な溶解スクラップの不足により、スポンジ鉄は高品質鋼製造のための重要な原料となっています。

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このプロセスは、最も古い直接還元方法の一つであり、その構造は水平セメントキルンに基づいています。この方法では、熱炭（還元剤として）を鉄鉱石と混合し、水平炉内でスポンジ鉄を生成します。

投入鉄鉱石：MidrexまたはHYLプロセスでは、最大約30％の鉄鉱石塊を含む高品質の焼結ペレットを使用することが一般的に推奨されています。このプロセスでは最大100％の塊を使用でき、一部の種類の生ペレットも使用されます。磁鉄鉱岩の使用は、高品質の赤鉄鉱鉄鉱石が必要なため推奨されていません。
還元剤：この方法の利点は、比較的低品質の熱炭を還元剤として使用できることです。炉内の石炭は一酸化炭素ガスを生成し、これが酸化鉄を還元します。炉内の温度が比較的高いにもかかわらず、反応速度は比較的遅く、炉の容量は小さくなります。このプロセスでは水素ガスは存在しません。
還元炉の種類：大気圧よりわずかに高い圧力で動作するロータリー水平炉。主ロータリー炉は、予熱部と還元領域で構成されており、反応によって生じるガスは約1000℃で排出され、リサイクルシステムは想定されていないため、このエネルギーは一般的に発電に使用されます。炉の冷却部分は完全に独立したチャンバーであり、外部からの水によって冷却されます。
還元温度：約1000〜1100℃。
プロセスの歴史：1980年以降。
プロセスの位置付け：安定化され、商業化されています。
最適容量：モジュールあたり約10万〜15万トン。
市場シェア：約スポンジ鉄総生産量の23％。

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