JPH0149776B2 - - Google Patents
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- JPH0149776B2 JPH0149776B2 JP60126335A JP12633585A JPH0149776B2 JP H0149776 B2 JPH0149776 B2 JP H0149776B2 JP 60126335 A JP60126335 A JP 60126335A JP 12633585 A JP12633585 A JP 12633585A JP H0149776 B2 JPH0149776 B2 JP H0149776B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- furnace
- reduction furnace
- exhaust gas
- fluidized bed
- smelting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は鉄鋼、合金鉄、または非鉄金属などの
溶融金属の製造方法に関する。
溶融金属の製造方法に関する。
良質のコークスや焼結鉱などを原料として用い
る高炉による銑鉄製造法や電力をエネルギーとし
て用いる電気炉による合金鉄の製造法などの旧来
の技術に代つて、溶融還元法による溶融金属製造
プロセスの開発が進められている。このようなプ
ロセスでは、溶融還元炉から多量の排ガスが発生
するので、これを有効利用することによつてエネ
ルギー消費量の減少を図りコストを低減するため
に、溶融還元炉の排ガスを鉱石の予備還元に有効
に利用することが必要である。
る高炉による銑鉄製造法や電力をエネルギーとし
て用いる電気炉による合金鉄の製造法などの旧来
の技術に代つて、溶融還元法による溶融金属製造
プロセスの開発が進められている。このようなプ
ロセスでは、溶融還元炉から多量の排ガスが発生
するので、これを有効利用することによつてエネ
ルギー消費量の減少を図りコストを低減するため
に、溶融還元炉の排ガスを鉱石の予備還元に有効
に利用することが必要である。
このような溶融金属製造プロセスに用いる溶融
還元炉には、転炉型のバツチ操業炉と高炉型また
は流動層型の連続操業炉の２種の炉がある。他方
予備還元炉としては、ロータリーキルン、シヤフ
ト炉、流動層炉などがある。
還元炉には、転炉型のバツチ操業炉と高炉型また
は流動層型の連続操業炉の２種の炉がある。他方
予備還元炉としては、ロータリーキルン、シヤフ
ト炉、流動層炉などがある。
溶融金属製造プロセスとしてはこれらの溶融還
元炉と予備還元炉の組み合わせによつて、数種類
のプロセスを構成することができる。転炉とロー
タリーキルンとの組み合わせプロセスについては
特開昭59−113158、特開昭59−145758、特開昭60
−2613、特開昭60−2614などの技術が開示されて
いる。
元炉と予備還元炉の組み合わせによつて、数種類
のプロセスを構成することができる。転炉とロー
タリーキルンとの組み合わせプロセスについては
特開昭59−113158、特開昭59−145758、特開昭60
−2613、特開昭60−2614などの技術が開示されて
いる。
また、流動層型の溶融還元炉とシヤフト炉型の
予備還元炉との組み合わせについては特開昭57−
120607が開示されている。
予備還元炉との組み合わせについては特開昭57−
120607が開示されている。
本発明はこれらの従来技術とは異なり、溶融還
元炉と予備還元炉との組み合わせに係るプロセス
の新規な技術を提供しようとするものである。
元炉と予備還元炉との組み合わせに係るプロセス
の新規な技術を提供しようとするものである。
溶融還元炉の排ガスは、
ガスの温度レベルが高く、例えば1000〜1900
℃である。
℃である。
ガス組成としてCO2が多く、また高H2Oであ
る。
る。
ガス中に大量のダストを含んでいる。
ガス圧が低い。
などの特性をもち、従来このような溶融還元炉の
排ガスを予備還元炉に利用する場合には、溶融還
元炉と予備還元炉の中間に高温サイクロンを設け
ていたので次の問題があつた。
排ガスを予備還元炉に利用する場合には、溶融還
元炉と予備還元炉の中間に高温サイクロンを設け
ていたので次の問題があつた。
(a) 熱効率が低い。
(b) 溶融還元炉の排ガスの処理、例えばCO2や
H2Oの除去、昇圧などに費用がかかる。
H2Oの除去、昇圧などに費用がかかる。
(c) 高温サイクロンにダストが付着する。
(d) 高温サイクロンでの除塵が十分にできず、予
備還元炉の分散板が目詰りを起こし、操業が停
止することがある。
備還元炉の分散板が目詰りを起こし、操業が停
止することがある。
(e) 高温のガスが予備還元炉に供給されるため予
備還元炉内で鉱石の焼結が起こり、予備還元炉
からの鉱石排出が困難となる。
備還元炉内で鉱石の焼結が起こり、予備還元炉
からの鉱石排出が困難となる。
本発明はこれらの問題点を解決した、溶融金属
の製造方法を提供することを目的とする。
の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、還元剤として安価な粉石炭を用いる
ことのできる溶融還元炉を用い、この溶融還元炉
から大量に発生する排ガスを粉鉱石の予備還元に
有効に利用しエネルギーコストを低減するため
に、溶融還元炉と予備還元炉との間に、炭材を含
む粒子を充填してなる流動層調整炉を設け、この
調整炉に溶融還元炉の排ガスを供給して精製し、
この精製後のガスを予備還元炉に供給する技術手
段を講じた。
ことのできる溶融還元炉を用い、この溶融還元炉
から大量に発生する排ガスを粉鉱石の予備還元に
有効に利用しエネルギーコストを低減するため
に、溶融還元炉と予備還元炉との間に、炭材を含
む粒子を充填してなる流動層調整炉を設け、この
調整炉に溶融還元炉の排ガスを供給して精製し、
この精製後のガスを予備還元炉に供給する技術手
段を講じた。
流動層調整炉は溶融還元炉の排ガスの温度、ガ
ス組成およびダスト含有量を予備還元に適するよ
うに調整する作用をなすものである。
ス組成およびダスト含有量を予備還元に適するよ
うに調整する作用をなすものである。
溶融還元炉の排ガス中のアルカリ成分やSiOな
どの有害成分は流動層調整炉内におけるガス温度
低下により、流動層調整炉内の流動媒体の表面に
凝縮しガス中から除去することができる。
どの有害成分は流動層調整炉内におけるガス温度
低下により、流動層調整炉内の流動媒体の表面に
凝縮しガス中から除去することができる。
また、排ガス中のダストの１部も流動媒体に捕
捉される。
捉される。
さらに炭材を含む粒子を充填し、これを流動媒
体として流動層を形成すれば排ガス中のCO2、
H2Oが炭材と反応し、 CO2＋Ｃ→2CO H2O＋Ｃ→CO＋H2 のリフオーミング反応によつてCO2、H2Oが減少
シ、CO、H2が増加する。この反応は吸熱反応な
のでガス温度も低下する。
体として流動層を形成すれば排ガス中のCO2、
H2Oが炭材と反応し、 CO2＋Ｃ→2CO H2O＋Ｃ→CO＋H2 のリフオーミング反応によつてCO2、H2Oが減少
シ、CO、H2が増加する。この反応は吸熱反応な
のでガス温度も低下する。
またCO2とH2Oが減少し、CO、H2が増加する
ことにより、予備還元炉における還元反応速度が
向上する。
ことにより、予備還元炉における還元反応速度が
向上する。
本発明の実施例の構成を示す系統図を第１図に
示した。溶融還元炉１と予備還元炉２が直列に結
合され、そのガス系路に流動層調整炉３が介装さ
れている。
示した。溶融還元炉１と予備還元炉２が直列に結
合され、そのガス系路に流動層調整炉３が介装さ
れている。
溶融還元炉１の形式としては、金属浴型、転炉
型、コークス充填層型および流動層型などがあ
る。
型、コークス充填層型および流動層型などがあ
る。
溶融還元炉１には予備還元鉱石４、石炭または
コークスなどの炭材５，６、酸素または空気など
の酸素含有気体７が供給され、排出口８から溶融
金属と溶融スラグが排出され、炉頂からは高温の
溶融還元炉排ガス９が排出される。
コークスなどの炭材５，６、酸素または空気など
の酸素含有気体７が供給され、排出口８から溶融
金属と溶融スラグが排出され、炉頂からは高温の
溶融還元炉排ガス９が排出される。
予備還元鉱石４は粉状でも塊状でもよく、還元
率は鉄鉱石では50〜90％程度であり、予備還元炉
２から高温で排出し、溶融還元炉へホツトチヤー
ジすることもでき、また、一旦冷却してから供給
することもできる。
率は鉄鉱石では50〜90％程度であり、予備還元炉
２から高温で排出し、溶融還元炉へホツトチヤー
ジすることもでき、また、一旦冷却してから供給
することもできる。
予備還元炉２は塊状鉱石の場合はシヤフト炉、
粉状鉱石の場合は流動層を用いることができる。
溶融還元炉の排ガス９は1000〜1900℃の高温であ
り、多量のダストを含有するほか、SiOやアルカ
リ成分等も含有する。還元ガス成分としてCOと
H2を含むが、還元を阻止する成分としてCO2と
H2Oを含有する。
粉状鉱石の場合は流動層を用いることができる。
溶融還元炉の排ガス９は1000〜1900℃の高温であ
り、多量のダストを含有するほか、SiOやアルカ
リ成分等も含有する。還元ガス成分としてCOと
H2を含むが、還元を阻止する成分としてCO2と
H2Oを含有する。
流動層調整炉３に石炭やコークス等の炭材１１
を装入して、溶融還元炉排ガス９を導入して流動
層を形成する。溶融還元炉排ガス中のCO2とH2O
は流動層調整炉３内の石炭やコークス中のＣと反
応してCOとH2を生成する。この反応は吸熱反応
であり、溶融還元炉排ガス９中のCO2とH2Oが多
い場合には、流動層温度が下りすぎるため、空気
または酸素１２を吹込んで炭材の一部を燃焼して
流動層を必要な温度に維持する。溶融還元炉排ガ
ス９中のアルカリやSiO等の有害成分は流動層内
の粒子１３の表面に凝縮して除去され、またダス
トも粘着性のある粒子は流動層内の粒子１３に捕
捉される。有害成分の除去効果を上げるために石
灰等を炭材１１に混合することもできる。調整炉
３から排出される炭材５は溶融還元炉で用いるこ
とにより有効利用することができる。
を装入して、溶融還元炉排ガス９を導入して流動
層を形成する。溶融還元炉排ガス中のCO2とH2O
は流動層調整炉３内の石炭やコークス中のＣと反
応してCOとH2を生成する。この反応は吸熱反応
であり、溶融還元炉排ガス９中のCO2とH2Oが多
い場合には、流動層温度が下りすぎるため、空気
または酸素１２を吹込んで炭材の一部を燃焼して
流動層を必要な温度に維持する。溶融還元炉排ガ
ス９中のアルカリやSiO等の有害成分は流動層内
の粒子１３の表面に凝縮して除去され、またダス
トも粘着性のある粒子は流動層内の粒子１３に捕
捉される。有害成分の除去効果を上げるために石
灰等を炭材１１に混合することもできる。調整炉
３から排出される炭材５は溶融還元炉で用いるこ
とにより有効利用することができる。
調整炉排ガス１４は有害成分とダスト量が減少
し、CO2やH2Oの低下により還元力が増加し、ガ
ス温度も調整されて排出されるので、予備還元炉
２へ導入して効率よく鉱石１５を予備還元炉する
ことができる。
し、CO2やH2Oの低下により還元力が増加し、ガ
ス温度も調整されて排出されるので、予備還元炉
２へ導入して効率よく鉱石１５を予備還元炉する
ことができる。
次に具体例について述べると次の通りである。
転炉型の溶融還元炉と流動層予備還元炉とを用い
て鉄鉱石の溶融還元を行つた。従来、溶融還元炉
から予備還元炉へのガス系路にはサイクロンを介
装していてが、詰まりその他のトラブルが多かつ
た。そこで本発明方法を適用し、溶融還元炉の排
ガスを流動層調整炉を通過させて予備還元炉に導
入した。
転炉型の溶融還元炉と流動層予備還元炉とを用い
て鉄鉱石の溶融還元を行つた。従来、溶融還元炉
から予備還元炉へのガス系路にはサイクロンを介
装していてが、詰まりその他のトラブルが多かつ
た。そこで本発明方法を適用し、溶融還元炉の排
ガスを流動層調整炉を通過させて予備還元炉に導
入した。
鉄鉱石：種類；ブラジルMBR鉱石
供給量；740Kg／hr
予備還元炉：内径1.2ｍ
溶融還元炉：内径1.2ｍ
流動層調整炉：内径１ｍ
炭材種類；粉コークス
粉コークス供給量；60Kg／hr
粉コークス排出量；20Kg／hr
溶融還元排ガス：
流量：760Nm3／hr
組成：CO；53.4％
H2；24.3％
CO2；13.6％
H2O；6.1％
ダスト；53ｇ／Ｎm3
温度：1600℃
調整炉排ガス：
流量：840Nm3／hr
組成：CO；64.7％
H2；25.5％
CO2；6.5％
H2O；2.6％
ダスト；21ｇ／Ｎm3
温度：950℃
予備還元炉排ガス：
流量：860Nm3／hr
組成：CO；46.0％
H2；16.9％
CO2；23.4％
H2O；11.0％
温度：800℃
予備還元鉱石：
生産量：590Kg／hr
還元率：73％
溶融鉄生産量：11ton／hr
上記本発明の実施例により、予備還元鉱石の供
給量、還元率ともに上昇し、本発明の適用以前に
比し、同一の装置で20〜30％の能率向上を示し
た。また、サイクロンの詰まりトラブル等が皆無
となり、長時間の安定操業が可能となつた。
給量、還元率ともに上昇し、本発明の適用以前に
比し、同一の装置で20〜30％の能率向上を示し
た。また、サイクロンの詰まりトラブル等が皆無
となり、長時間の安定操業が可能となつた。
本発明の効果を列挙すると次の通りである。
(1) 溶融還元炉排ガス中に含まれる有害成分の除
去およびダストの減少により、予備還元炉のガ
ス分散板の目詰りなどのダストラブルが解消さ
れた。
去およびダストの減少により、予備還元炉のガ
ス分散板の目詰りなどのダストラブルが解消さ
れた。
(2) 溶融還元炉の排ガス中のCO2やH2Oを減少さ
せてから予備還元炉へ導入することにより、予
備還元反応速度が増加する。
せてから予備還元炉へ導入することにより、予
備還元反応速度が増加する。
(3) 溶融還元炉の温度を低下してから予備還元炉
へ導入することにより、予備還元炉内の過熱に
よる粒子の焼結などのトラブルを防止すること
ができる。
へ導入することにより、予備還元炉内の過熱に
よる粒子の焼結などのトラブルを防止すること
ができる。
第１図は、本発明の実施例のフローシートであ
る。 １……溶融還元炉、２……予備還元炉、３……
流動層調整炉、４……予備還元鉱石、９……溶融
還元炉排ガス、１４……調整炉排ガス。
る。 １……溶融還元炉、２……予備還元炉、３……
流動層調整炉、４……予備還元鉱石、９……溶融
還元炉排ガス、１４……調整炉排ガス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 溶融還元炉と予備還元炉とを直列に結合し、
溶融還元炉の排ガスを予備還元用ガスとして予備
還元炉に供給して鉄鉱石を予備還元し、予備還元
された鉱石を溶融還元炉に供給して溶融金属を製
造する方法において、 溶融還元炉と予備還元炉の間に流動層調整炉を
設け、該流動層調整炉には溶融還元炉に装入すべ
き炭材を含む粒子を充填し、溶融還元炉排ガスを
該流動層調整炉を通すことにより溶融還元炉排ガ
スを精製してから予備還元炉に供給することを特
徴とする溶融金属の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12633585A JPS61284510A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 溶融金属の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12633585A JPS61284510A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 溶融金属の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61284510A JPS61284510A (ja) | 1986-12-15 |
| JPH0149776B2 true JPH0149776B2 (ja) | 1989-10-26 |
Family
ID=14932629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12633585A Granted JPS61284510A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 溶融金属の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61284510A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106636659A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-05-10 | 中国有色集团（广西）平桂飞碟股份有限公司 | 从锡冶炼粉渣中炼锡的方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2623269B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1997-06-25 | 川崎重工業株式会社 | 溶融還元における予備還元用ガス性状の調整方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE395714B (sv) * | 1974-02-20 | 1977-08-22 | Skf Ind Trading & Dev | Sett och anordning for framstellning av metall ur oxidiskt material |
| DE3318005C2 (de) * | 1983-05-18 | 1986-02-20 | Klöckner CRA Technologie GmbH, 4100 Duisburg | Verfahren zur Eisenherstellung |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP12633585A patent/JPS61284510A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106636659A (zh) * | 2016-10-17 | 2017-05-10 | 中国有色集团（广西）平桂飞碟股份有限公司 | 从锡冶炼粉渣中炼锡的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61284510A (ja) | 1986-12-15 |
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