JPH01111809A - 鉄鉱石流動層還元装置の運転停止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は溶融還元法・高炉法等に使用するための、鉄鉱
石を流動層還元炉で還元する鉄鉱石還元装置の運転停止
方法に関する。

［従来の技術］ 鉄鉱石を還元して溶銑を製造するために、高炉を使用す
る方法、シャフト炉で還元した鉄鉱石を電気炉で溶解す
る方法等が従来から採用されている。

近時このような従来の溶銑製造技術に代わるものとして
、溶融還元精練法が注目を浴びている。

この方法で使用する溶融還元炉は使用する原料に制約を
受けることなく、より小規膜な設備により鉄系合金の溶
湯を製造することを０的として開発されたものである。

上述する溶融還元法の一例として、本発明者らは先に第
３図に示すフローで構成される方法を特開昭８１−８４
８０７号公報に提案している。

この方法によるとき、次のようにして溶銑が製造される
。即ち鉄鉱石ｌ旧及び石灰石１０２は流動層予熱炉１０
３内で石炭１０４と空気１０５との燃焼反応で生じた熱
によって加熱される。その結果、石灰石１０２　　（Ｃ
ａ　ＣＯｓ　）は生石灰（Ｃａ　Ｏ）となって流動層還
元炉１０Ｂに供給される。

流動層還元炉１０６内では流動状態の予熱鉱石及び生石
灰に石炭１０７及び酸素又は酸素含有ガスが吹き込まれ
る。この石炭１０７は、流動層還元炉１０６内で予熱鉱
石と熱交換し、また酸素との反応による部分燃焼によっ
て熱分解する。これにより、石炭１０７は、還元性のガ
スを発生すると共に、チャー１０９となる。

他方、溶融還元炉１１０で発生したガス又はそのガスを
脱炭酸処理して得られる還元ガス１１１は、流動層１０
Ｇからの燃料ガス１１２との熱交換によって７００〜９
００℃に昇温された後、流動層還元炉１０６に吹き込ま
れる。

流動層還元炉１０６に吹き込まれた還元ガス１１１は石
炭１０７の熱分解により生成した還元ガスと混合され、
流動状態にある高温の粉粒状鉄鉱石を還元し、還元鉱１
１３を生成する。

また、流動層予熱炉１０３内に生成した生石灰１１４は
、予熱鉱石と共に流動層還元炉１０６に装入されて、流
動層還元炉１０６内にあるガスの脱硫を行う。

次いで、該生石灰１１４は、還元鉱１１３及びチャー１
０９と共に流動層還元炉１０６から排出される。

このようにして得られた還元鉱１１３、チャー１０９及
び生石灰１１４に対して、溶融還元炉１１０に於ける熱
バランス上必要な石炭、コークス等の炭材が外部から加
えられ、混練される。

次いで、混合物は、ブリケットマシン等の塊成化装置１
１５によってブリケット１１６に成型された後、装入装
置１１７によって溶融還元炉１１０に装入される。

この溶融還元炉１１０には、上吹きランス１１８から酸
素１１９が浴に向かって吹き付けられると共に、底吹き
羽口１２０から浴中に酸素及び炭材が吹き込まれている
。

そして、ブリケット１１８に含まれている炭材、底吹き
羽口１２０から酸素と共に吹き込まれている炭材、装入
装置１１７から供給されたコークス１２１等の炭材は、
上吹きランス１１８から供給された酸素と反応し、溶融
還元炉１１０内に大量の熱を発生する。

この発生熱によって、ブリケット１１８中の還元鉱１１
３が溶解し、還元が進行して溶銑となる。

［発明が解決しようとする問題点コ 一般に粒度の大きさが還元速度に影響を及ぼし、細、粗
粒子のそれぞれに適した還元ガスの空速度がある。

従って粒度分布の広い粉鉱石を還元する場合に、細粒の
粉鉱石の方が粗粒の粉鉱石より還元が進み高還元度とな
り、還元鉱同志の付着性が増し細粒同志による凝集、或
いは粗粒への凝集が生じ、流動性の悪化、更に流動化停
止のトラブルが発生する危険もある。

本発明は循環流動層還元炉の停止時における運転方法を
提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は流動層予備還元炉に外部粒子循環装置を付設し
た流動層予備還元炉の停止時に、還元炉に冷ガス体を吹
き込んで炉温を７００℃以下に冷却した後、操業を停止
することを特徴とする。

以下本発明を図面について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す説明図である。

流動層還元炉に外部粒子循環装置を付設し、流動層還元
炉６の上部に設けられている出口にサイクロン３１を接
続し還元ガス１１と同伴し飛散してきた細粒子を捕捉し
ている。

そしてサイクロン３１の下部には捕捉した粒子を一時溜
めるホッパ３２が接続され、このホッパ３２で一時貯え
所定量を循環切出装置３３で流動層還元炉６に戻すもの
である。

一方流動層還元炉６の炉内には複数のガス吹出し口３４
が形成されている。また流動層還元炉６の炉底・部に充
填層３７が形成され、充填層３７内に炉底吹き込みノズ
ル３８が設けられている。

図中３９は粉鉱石、石灰石等の原料２５を流動層還元炉
６に装入する為の切出弁、４０．４２は還元ガスの吹き
出し量を調整するための流ｆｆｉ調節弁、４３は細粒状
の還元鉱の切出弁、４４は細粒状の還元鉱の切出弁であ
る。

次に切出弁から粉鉱石、石灰石等の原料２５を流動層還
元炉６に装入し還元ガス１１を流量調節弁４０゜４２を
介してガス吹出し口３４．　Ｈより吹込むと、最上部の
ガス吹込みノズル３４の上方は全てのガス吹込みノズル
の吹き出し量が加わり、細粒状の原料粒子の終末速度Ｕ
ｔより大きい速度となり、細粒状の原料粒子は還元ガス
と反応しながら流動層還元炉の上方へ飛散する。

他方粗粒状の原料は細粒状の原料に比べ終末速度Ｕｔが
大きい為、ガス吹出し口３４で飛散せず、炉下部の充填
層３７まで下降する。充填層３７内の粗粒子は炉下部に
位置する炉底吹き込みノズル３８により適正な流量の還
元ガスにより還元が確実になされ、切出弁４４から粗粒
状の還元鉱が排出され次工程へ送られる。

一方細粒子は流動層還元炉６内で飛散され、炉上部の出
口からサイクロン３１で捕捉され、ホッパ３２、循環切
出装置３３を介し、再び還元が行われる。

そして所望の還元を得られた細粒子の還元鉱は切出弁４
３から排出され次工程へ送られる。

上述の操業において流動層還元炉６は８００〜９００℃
に保持されている。

ところで何らかの異常発生あるいは運転計画により流動
還元炉の操業を停止せざるを得ない情況がある。しかし
ながら８００〜９００℃の高温状態で流動還元炉の操業
を停止すると、炉内の粉鉱石が還元度合に関係なくステ
ィッキング（粘着）が生じることを見出した。

即ちスティッキングによって粉鉱石同志が付告して、大
粒あるいは大塊になり、かつ極端な場合は全体が固まっ
てしまうことがある。このため運転再開が流動不安のた
め不可能となる。

このため炉停止時には炉内の鉱石の滞留量を空にすれば
、このトラブルは回避できるが、緊急時の停止時では間
に合わないし、排出された鉱石の処理、顕熱ロス等マイ
ナス面が大である。

従ってこのトラブルをうまく回避するための手段をうる
ため、以下に説明する実験を行い、効果的な手法を得た
。

即ち本発明者らの実験によると、流動層還元炉における
粉鉱石の塊化率は第２図の通りである。

即ち７００℃のとき保持時間３時間を境にして４時間で
塊化率５％未満を示すが、９００℃においては保持時間
１時間で塊化率３０％であった。従って７００℃におい
て極めて著るしい臨界点を示す。

そこで本発明においては、流動層還元炉の停止時にあた
り、底吹ノズル３８から冷ガスを吹き込み、炉内温度７
００℃以下の冷却を得て操業を停止するときは、粉鉱石
のスティッキングの発生をみない。

又流動層還元炉の起動に当っても、７００℃に保持して
流動層を生成した後昇温するときは、炉内の粉鉱石は正
常である。

［発明の効果コ 本発明は流動層還元炉における停止時に、炉内温度を７
００℃以下に低下させて炉の操業を停止することで、炉
内原料のスティッキングを防止しうるので、装置の操業
安全上効果が大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明図、第２図は塊化率の図表、第３
図は従来法の説明図である。 １：鉄鉱石　　　　　　　２：石灰石 ６：流動層還元炉　　　　ｌｌ：還元ガス２５：原　料
　　　　　　　３１：サイクロン３２：ホッパ　　　　
　　　３３：循環切出装置３４：ガス吹出し口　　　　
３７：充填層３８：炉底吹き込みノズル　３９：切出弁
４０．４２：流量調節弁　　　４３，４４７切出弁代　
理　人　　弁理士　　茶野木　立　夫粥１図 ３４：刀゛ス吹出し口 第２図 イタテ（１舟す昭−ｉ間（ｈ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　還元鉱石を製造する設備において、流動層還元部の運
   転停止時に、還元炉に冷ガスを吹き込んで炉温を７００
   ℃以下に冷却した後、操業を停止することを特徴とする
   鉄鉱石流動層還元装置の運転停止方法。