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2013年04月19日
闯贵贰スチール株式会社

「フェロコークス」长期製造试験と実高炉における使用试験の実施について

当社はこのたび、革新的な高炉原料である「フェロコークス」の製造プロセス技术开発の一环として、东日本製鉄所（京浜地区）に建设したパイロットプラント（*）で长期製造试験を実施し、安定的に製造できることを确认しました。また、実高炉におけるフェロコークスの使用试験を5日间行い、安定操业を维持しつつ还元材比およびコークス比が低减できることを确认しました。

「フェロコークス」とは、低品位の石炭と鉄鉱石を原料とし、成型、乾留によりコークス中に金属鉄を分散させた高炉原料です。金属鉄が高炉での还元反応の速度を速めるため、従来よりも少ないコークス量（炭素量）で酸化鉄を还元できることから、二酸化炭素排出量の大幅削减と省エネルギーを実现できます。また、劣质石炭?劣质鉱石など幅広い资源を活用することができます。

パイロットプラントは、新エネルギー?产业技术総合开発机构（狈贰顿翱）（2011年度からは経済产业省）による「资源対応力强化のための革新的製铣プロセス技术开発」プロジェクトとして建设しました。鉄鉱石と石炭の复合成型物を竪型炉で乾留、还元するのは世界でも初めてのプロセスです。成型物の强度确保、竪型炉の温度制御など多くの课题を克服し、长期间（约1ヶ月）安定的に高品质のフェロコークスを製造する技术を実証することができました。
　开発の経纬は以下の通りです。

长期製造试験により製造、备蓄した约2,100トンのフェロコークスを用いて、东日本製鉄所（千叶地区）第6高炉（炉容积5,153尘³）にて2013年3月11日から5日间の使用试験を実施しました。高炉でのコークス使用量の约10％をフェロコークスに置き换え、高炉操业に及ぼす影响を评価しました。高炉内のガス流通の悪化や溶铣温度の変动が悬念されましたが、フェロコークスの强度确保、高炉への装入方法の适正化により、高炉操业に悪影响を及ぼすことなく実験を终了することができました。同时に、フェロコークスの使用により、还元材比、コークス比が计画通り低下することを実証しました。これにより、「フェロコークス」製造プロセスのパイロット规模での基盘技术を确立し、今后、実用化にむけてさらに开発を推进していきます。

当社は、资源循环社会の构筑により、地球环境に一层寄与していくために、更なる技术开発を进めてまいります。

【図】フェロコークス製造プロセスフロー

【写真1】パイロットプラント全景

【写真2】フェロコークス

【补足资料】「フェロコークス」について

高炉では、通常のコークスの一部を「フェロコークス」に置き换えて使用します。操业中の高炉内では、一酸化炭素（颁翱）による鉄鉱石（焼结鉱）の还元反応の进行により、二酸化炭素（颁翱₂）が発生しています。「フェロコークス」内部に含まれている超微粒の金属鉄は、この颁翱₂がコークス（颁）と反応し还元ガス（颁翱）を再生成する反応（颁+颁翱₂=2颁翱）の触媒（*1）となり反応速度を大幅に向上させます。その结果、颁翱浓度が上昇し、鉄鉱石（焼结鉱）の还元反応は低温度でも进行するようになり、少ないコークスで酸化鉄の还元ができ、还元材比の大幅な低减が期待でき、颁翱₂排出削减、省エネに寄与します。（図2参照）

我が国鉄钢业においては、长期的かつ安定的な原料调达が极めて重要な课题のひとつであり同时に、中长期的に大幅な颁翱₂排出抑制が求められています。これらの课题解决のために、2006年11月より2009年3月まで新エネルギー?产业技术総合开発机构（狈贰顿翱）の委託事业「革新的製铣プロセスの先导的研究」が产官学共同で进められました。今回のプロジェクトはこの先导研究の成果を発展させ、実用化技术の开発を目指すものです。

本プロジェクトにおいて、当社はパイロットプラントでの製造技术の开発を担当し、东日本製鉄所（京浜地区）にて日量30トンのパイロットプラントでの製造技术を确立、高炉での评価试験を実施しました。また、鉄鉱石と石炭と结びつけるバインダーの开発を（株）神戸製钢所が、高炉操业プロセスの开発を新日铁住金（株）が担当しています。プロジェクト「エネルギーイノベーションプログラム/资源対応力强化のための革新的製铣プロセス技术开発」の助成を受けて、当社を含む高炉3社の他、东北大学など主要な大学との产学连携で2009年度～2012年度の间で开発を行いました。なお、2011、12年度は経済产业省からのエネルギー使用合理化先进的技术开発费补助金事业として开発しました。

【図2】フェロコークス使用による颁翱₂削减