JPH0216364B2 - - Google Patents
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- JPH0216364B2 JPH0216364B2 JP59225048A JP22504884A JPH0216364B2 JP H0216364 B2 JPH0216364 B2 JP H0216364B2 JP 59225048 A JP59225048 A JP 59225048A JP 22504884 A JP22504884 A JP 22504884A JP H0216364 B2 JPH0216364 B2 JP H0216364B2
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- iron ore
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/14—Multi-stage processes processes carried out in different vessels or furnaces
- C21B13/143—Injection of partially reduced ore into a molten bath
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C21B13/00—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes
- C21B13/02—Making spongy iron or liquid steel, by direct processes in shaft furnaces
- C21B13/029—Introducing coolant gas in the shaft furnaces
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- C21B2100/282—Increasing the gas reduction potential of recycled exhaust gases by separation of carbon dioxide
-
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- C21B2100/60—Process control or energy utilisation in the manufacture of iron or steel
-
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- C21B2100/64—Controlling the physical properties of the gas, e.g. pressure or temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
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- Manufacture Of Iron (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は鉄鉱石の溶融還元方法に関し、さらに
詳しくは、鉄鉱石の予備還元ガスに溶融還元炉の
排ガスを用い、かつ、この排ガスの昇温に予備還
元炉の排ガスを使用する鉄鉱石の溶融還元方法に
関するものである。
詳しくは、鉄鉱石の予備還元ガスに溶融還元炉の
排ガスを用い、かつ、この排ガスの昇温に予備還
元炉の排ガスを使用する鉄鉱石の溶融還元方法に
関するものである。
［従来技術］
従来において、鉄鉱石を予備還元後、溶融還元
炉において溶融して溶鉄を製造するに際して、原
料の鉄鉱石は常温において直接予備還元炉に装入
し、そして、還元用のガスは溶融還元炉からの排
ガスを冷却、脱炭酸してから間接ガスヒーターに
より加熱してから、予備還元炉の直前の入口側に
ある自燃式昇温機により鉄鉱石の還元に必要な温
度に昇温して、予備還元炉に供給して鉄鉱石の予
備還元を行ない、予備還元された鉄鉱石を冷却し
てから溶融還元炉に装入したのである。
炉において溶融して溶鉄を製造するに際して、原
料の鉄鉱石は常温において直接予備還元炉に装入
し、そして、還元用のガスは溶融還元炉からの排
ガスを冷却、脱炭酸してから間接ガスヒーターに
より加熱してから、予備還元炉の直前の入口側に
ある自燃式昇温機により鉄鉱石の還元に必要な温
度に昇温して、予備還元炉に供給して鉄鉱石の予
備還元を行ない、予備還元された鉄鉱石を冷却し
てから溶融還元炉に装入したのである。
しかし、このような方法においては、間接ガス
ヒーターにおいては燃料を間接的に燃焼させるの
で熱損失が大きく、また、自燃式昇温機は予備還
元炉の直前の入口側に設置されているので、溶融
還元炉からの冷却され、脱炭酸された排ガス中の
CO2、H2Oの量が増加し、酸化度が上昇し、予備
還元炉における滞留時間が長くなると共に循環系
統へのガス量が多くなるという問題がある。
ヒーターにおいては燃料を間接的に燃焼させるの
で熱損失が大きく、また、自燃式昇温機は予備還
元炉の直前の入口側に設置されているので、溶融
還元炉からの冷却され、脱炭酸された排ガス中の
CO2、H2Oの量が増加し、酸化度が上昇し、予備
還元炉における滞留時間が長くなると共に循環系
統へのガス量が多くなるという問題がある。
［発明が解決しようとする問題点］
本発明は上記に説明した溶融還元炉からの排ガ
スの予備還元炉に供給する時の加熱昇温に関して
の種々の問題点に鑑みなされたものであり、即
ち、本発明者が鋭意研究を行なつた結果、予備還
元用のガスは溶融還元炉の排ガスを、自燃式昇温
機により昇温した予備還元炉から排出したガスと
熱交換して昇温し、予備還元に使用することによ
り、予備還元用の還元ガスの組成を一定とした状
態において、予備還元温度に効果的に昇温して予
備還元が行なうことができる鉄鉱石の溶融還元方
法を開発したのである。
スの予備還元炉に供給する時の加熱昇温に関して
の種々の問題点に鑑みなされたものであり、即
ち、本発明者が鋭意研究を行なつた結果、予備還
元用のガスは溶融還元炉の排ガスを、自燃式昇温
機により昇温した予備還元炉から排出したガスと
熱交換して昇温し、予備還元に使用することによ
り、予備還元用の還元ガスの組成を一定とした状
態において、予備還元温度に効果的に昇温して予
備還元が行なうことができる鉄鉱石の溶融還元方
法を開発したのである。
［問題点を解決するための手段］
本発明に係る鉄鉱石の溶融還元方法の特徴とす
るところは、鉄鉱石を予備還元炉において予備還
元した後、冷却した鉄鉱石を炭素質材料、造滓剤
および酸素と共に底部から溶融還元炉に装入して
溶鉄を製造するに際して、冷却され、かつ、脱炭
酸されて常温となつた溶融還元炉から排出された
排ガスを、予備還元炉からの排ガスを一部自燃さ
せて昇温した排ガスと熱交換して、予備還元に必
要な温度に昇温して予備還元炉の還元ガスとして
使用することにある。
るところは、鉄鉱石を予備還元炉において予備還
元した後、冷却した鉄鉱石を炭素質材料、造滓剤
および酸素と共に底部から溶融還元炉に装入して
溶鉄を製造するに際して、冷却され、かつ、脱炭
酸されて常温となつた溶融還元炉から排出された
排ガスを、予備還元炉からの排ガスを一部自燃さ
せて昇温した排ガスと熱交換して、予備還元に必
要な温度に昇温して予備還元炉の還元ガスとして
使用することにある。
本発明に係る鉄鉱石の溶融還元方法について以
下詳細に説明する。
下詳細に説明する。
先ず、本発明に係る鉄鉱石の溶融還元方法を第
１図に示す系統図により説明する。
１図に示す系統図により説明する。
鉄鉱石を流動床式の予備還元炉１において、50
〜70％の還元率まで還元した後、予備還元された
鉄鉱石を冷却器８により冷却してから、炭素質材
料、造滓剤、酸素等と共にキヤリヤーガスにより
鉄鉱石を溶融還元炉２の底部から装入して溶鉄
M.Feを製造する際に、溶融還元炉２の上部から
排出された排ガスＣ（約1700℃）は、溶融還元炉
２に設置されている熱交換器５により冷却（約
200℃）されてガスホルダー７に貯蔵され（約140
℃）、次いで、コンプレツサーにより圧縮されて
から冷却され（約100℃）、脱炭酸装置６により
CO2を除去された後にガス−ガス熱交換器４に供
給された排ガスＣ（約25℃）は、このガス−ガス
熱交換器４において、流動床式予備還元炉１から
の排ガスＡは鉄鉱石を還元して温度が約750〜900
℃となるので、この温度の低下した排ガスＡを自
燃式昇温機３において供給された理論的燃焼酸素
により一部自燃させて昇温し高温となつた排ガス
Ｂ（970〜1120℃）と熱交換して昇温された排ガス
Ｄ（800〜950℃）が、流動床式予備還元炉１下部
から供給されて鉄鉱石の還元が進行する。
〜70％の還元率まで還元した後、予備還元された
鉄鉱石を冷却器８により冷却してから、炭素質材
料、造滓剤、酸素等と共にキヤリヤーガスにより
鉄鉱石を溶融還元炉２の底部から装入して溶鉄
M.Feを製造する際に、溶融還元炉２の上部から
排出された排ガスＣ（約1700℃）は、溶融還元炉
２に設置されている熱交換器５により冷却（約
200℃）されてガスホルダー７に貯蔵され（約140
℃）、次いで、コンプレツサーにより圧縮されて
から冷却され（約100℃）、脱炭酸装置６により
CO2を除去された後にガス−ガス熱交換器４に供
給された排ガスＣ（約25℃）は、このガス−ガス
熱交換器４において、流動床式予備還元炉１から
の排ガスＡは鉄鉱石を還元して温度が約750〜900
℃となるので、この温度の低下した排ガスＡを自
燃式昇温機３において供給された理論的燃焼酸素
により一部自燃させて昇温し高温となつた排ガス
Ｂ（970〜1120℃）と熱交換して昇温された排ガス
Ｄ（800〜950℃）が、流動床式予備還元炉１下部
から供給されて鉄鉱石の還元が進行する。
なお、予備還元炉１へ鉄鉱石を供給する際に、
予熱器９において予備的に鉄鉱石を加熱し、予備
還元炉１からの排ガスＡの温度を予備還元炉１に
供給される排ガスＤの温度より50℃程度低下させ
るように維持するのである。
予熱器９において予備的に鉄鉱石を加熱し、予備
還元炉１からの排ガスＡの温度を予備還元炉１に
供給される排ガスＤの温度より50℃程度低下させ
るように維持するのである。
しかして、自燃式昇温機３において、排ガスＡ
（750℃〜900℃）の温度を970−1120℃（排ガス
Ｂ）の範囲に昇温させるのは、970℃未満ではガ
ス−ガス熱交換器４において熱交換された排ガス
Ｄ（流動床式予備還元炉１に供給されるガス）の
温度が800℃未満となり、流動床式予備還元炉１
における鉄鉱石の還元率が50％以下となり、該還
元炉１の容量を大きくしなければならず、かつ、
溶融還元炉２の負荷が大きくなり、また、排ガス
Ｂの温度が1120℃を越えると排ガスＤの温度が
950℃を越えるようになり、鉄鉱石の還元率は70
％以上となり一見好ましいようではあるが、高温
となることにより流動床式予備還元炉１を高温に
耐える設備とするための費用が非常に増大するこ
とおよび設備の維持が困難となる。従つて、予備
還元炉１からの排ガスＡは自燃式昇温機３により
昇温する温度は970〜1120℃（排ガスＢ）とする
のがよい。このように、自燃式昇温機３により流
動床式予備還元炉１により排出される750〜900℃
の排ガスＡを970〜1120℃の排ガスＢとすること
により、予備還元炉１に供給される排ガスＤの温
度を800〜950℃の適温とすることができるのであ
る。
（750℃〜900℃）の温度を970−1120℃（排ガス
Ｂ）の範囲に昇温させるのは、970℃未満ではガ
ス−ガス熱交換器４において熱交換された排ガス
Ｄ（流動床式予備還元炉１に供給されるガス）の
温度が800℃未満となり、流動床式予備還元炉１
における鉄鉱石の還元率が50％以下となり、該還
元炉１の容量を大きくしなければならず、かつ、
溶融還元炉２の負荷が大きくなり、また、排ガス
Ｂの温度が1120℃を越えると排ガスＤの温度が
950℃を越えるようになり、鉄鉱石の還元率は70
％以上となり一見好ましいようではあるが、高温
となることにより流動床式予備還元炉１を高温に
耐える設備とするための費用が非常に増大するこ
とおよび設備の維持が困難となる。従つて、予備
還元炉１からの排ガスＡは自燃式昇温機３により
昇温する温度は970〜1120℃（排ガスＢ）とする
のがよい。このように、自燃式昇温機３により流
動床式予備還元炉１により排出される750〜900℃
の排ガスＡを970〜1120℃の排ガスＢとすること
により、予備還元炉１に供給される排ガスＤの温
度を800〜950℃の適温とすることができるのであ
る。
なお、ガス−ガス熱交換器４においては、流動
床式予備還元炉１からの排ガス中に含まれるダス
トに影響されない構造の設計とするのが効果的で
あり、この排ガスは脱炭酸装置の前で溶融還元炉
２からの排ガスと混合されて脱炭酸されて、還元
ガスとして利用される。
床式予備還元炉１からの排ガス中に含まれるダス
トに影響されない構造の設計とするのが効果的で
あり、この排ガスは脱炭酸装置の前で溶融還元炉
２からの排ガスと混合されて脱炭酸されて、還元
ガスとして利用される。
［実施例］
本発明に係る鉄鉱石の溶融還元方法の実施例を
説明する。
説明する。
実施例
流動床式予備還元炉で還元されて冷却した予備
還元鉱を72Ton／Hr、炭素質材料として石炭を
37Ton／Hr、造滓剤としてライムを5.70Ton／
Hr、O2を24800Nm3／Hr、キヤリヤーガスを
5290Nm3／Hrを溶融還元炉の底部から吹込み、
溶鉄60Ton／Hr、スラグ12Ton／Hrを得た。一
方、溶融還元炉の上部からの約1700℃の排ガスＣ
（71100Nm3、H2：12Vol％、CO：57Vol％、
CO2：16Vol％、H2O：15Vol％、N2：1Vol％、
圧力1.1ata）を熱交換器５により200℃まで降温
し、約40℃の温度でガスホルダー７に留め、コン
プレツサーにより圧縮して冷却後、脱炭酸装置に
よりCO2を除去した排ガスＤ（圧力4.0ata、
57330Nm3、H2：15Vol％、CO：81Vol％、
CO2：0.6Vol％、H2O：0.8Vol％、N2：2Vol％）
を、ガス−ガス熱交換器により昇温して約900℃
の温度とする。このガス−ガス熱交換器には、流
動床式予備還元炉からの約840℃の排ガスＡ（圧力
3.5ata、57330Nm3、H2：10Vol％、CO：55Vol
％、CO2：27Vol％、H2O：6Vol％、N2：2Vol
％）を自燃式昇温機により理論的酸素量を決定し
て自燃させて温度約1000℃の排ガスＢ（H2：
17Vol％、CO：30Vol％、CO2：45Vol％、
H2O：7Vol％、N2：1Vol％、ダスト：10ｇ／Ｎ
m3）と上記の排ガスＤと熱交換する。
還元鉱を72Ton／Hr、炭素質材料として石炭を
37Ton／Hr、造滓剤としてライムを5.70Ton／
Hr、O2を24800Nm3／Hr、キヤリヤーガスを
5290Nm3／Hrを溶融還元炉の底部から吹込み、
溶鉄60Ton／Hr、スラグ12Ton／Hrを得た。一
方、溶融還元炉の上部からの約1700℃の排ガスＣ
（71100Nm3、H2：12Vol％、CO：57Vol％、
CO2：16Vol％、H2O：15Vol％、N2：1Vol％、
圧力1.1ata）を熱交換器５により200℃まで降温
し、約40℃の温度でガスホルダー７に留め、コン
プレツサーにより圧縮して冷却後、脱炭酸装置に
よりCO2を除去した排ガスＤ（圧力4.0ata、
57330Nm3、H2：15Vol％、CO：81Vol％、
CO2：0.6Vol％、H2O：0.8Vol％、N2：2Vol％）
を、ガス−ガス熱交換器により昇温して約900℃
の温度とする。このガス−ガス熱交換器には、流
動床式予備還元炉からの約840℃の排ガスＡ（圧力
3.5ata、57330Nm3、H2：10Vol％、CO：55Vol
％、CO2：27Vol％、H2O：6Vol％、N2：2Vol
％）を自燃式昇温機により理論的酸素量を決定し
て自燃させて温度約1000℃の排ガスＢ（H2：
17Vol％、CO：30Vol％、CO2：45Vol％、
H2O：7Vol％、N2：1Vol％、ダスト：10ｇ／Ｎ
m3）と上記の排ガスＤと熱交換する。
そして、この流動床式予備還元炉における還元
率は70％であつた。
率は70％であつた。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明に係る鉄鉱石の溶
融還元方法は上記の構成を有しているものである
から、溶融還元炉の排ガスを流動床式予備還元炉
の還元ガスとして有効に利用し、かつ、排ガスの
温度をボイラーに活用し、さらに、流動床式予備
還元炉の排ガスを自燃式昇温機により昇温させて
溶融還元炉の還元ガスを昇温するのに利用し、昇
温させた排ガスは脱炭酸装置の前で溶融還元炉か
らの排ガスと混合して脱炭酸させて還元ガスとし
て利用することができ、各装置において発生する
排ガスおよび温度を有効に利用できるという優れ
た効果を有するものである。
融還元方法は上記の構成を有しているものである
から、溶融還元炉の排ガスを流動床式予備還元炉
の還元ガスとして有効に利用し、かつ、排ガスの
温度をボイラーに活用し、さらに、流動床式予備
還元炉の排ガスを自燃式昇温機により昇温させて
溶融還元炉の還元ガスを昇温するのに利用し、昇
温させた排ガスは脱炭酸装置の前で溶融還元炉か
らの排ガスと混合して脱炭酸させて還元ガスとし
て利用することができ、各装置において発生する
排ガスおよび温度を有効に利用できるという優れ
た効果を有するものである。
第１図は本発明に係る鉄鉱石の溶融還元方法を
説明するための系統図である。
説明するための系統図である。
Claims (1)
- １ 鉄鉱石を予備還元炉において予備還元した
後、冷却した鉄鉱石を炭素質材料、造滓剤および
酸素と共に底部から溶融還元炉に装入して溶鉄を
製造するに際して、冷却され、かつ、脱炭酸され
て常温となつた溶融還元炉から排出された排ガス
を、予備還元炉からの排ガスを一部自燃させて昇
温した排ガスと熱交換して、予備還元に必要な温
度に昇温して流動床式の予備還元炉の還元ガスと
して使用することを特徴とする鉄鉱石の溶融還元
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225048A JPS61104011A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 鉄鉱石の溶融還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59225048A JPS61104011A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 鉄鉱石の溶融還元方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61104011A JPS61104011A (ja) | 1986-05-22 |
| JPH0216364B2 true JPH0216364B2 (ja) | 1990-04-17 |
Family
ID=16823220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59225048A Granted JPS61104011A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 鉄鉱石の溶融還元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61104011A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0778249B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1995-08-23 | 新日本製鐵株式会社 | 鉄鉱石の溶融還元法 |
| JP2514217Y2 (ja) * | 1989-07-12 | 1996-10-16 | セイレイ工業株式会社 | 耕耘機のロ―タリ部姿勢調節構造 |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP59225048A patent/JPS61104011A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61104011A (ja) | 1986-05-22 |
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