JPH04314832A - 循環流動層による粉鉱石の還元方法 - Google Patents
循環流動層による粉鉱石の還元方法Info
- Publication number
- JPH04314832A JPH04314832A JP8266691A JP8266691A JPH04314832A JP H04314832 A JPH04314832 A JP H04314832A JP 8266691 A JP8266691 A JP 8266691A JP 8266691 A JP8266691 A JP 8266691A JP H04314832 A JPH04314832 A JP H04314832A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reduction
- fluidized bed
- ore
- riser
- relatively
- 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.)
- Pending
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- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、粉状の鉄鉱石を還元ガ
スによって予備還元し、これに粉状石炭と酸素を吹き込
んで溶融状態にして溶融還元炉で銑鉄を製造するに際し
て予備還元炉として使用する循環流動層予備還元装置の
操業法に関する。
スによって予備還元し、これに粉状石炭と酸素を吹き込
んで溶融状態にして溶融還元炉で銑鉄を製造するに際し
て予備還元炉として使用する循環流動層予備還元装置の
操業法に関する。
【０００２】
【従来の技術】かかる循環流動層予備還元装置自体は、
特開昭６２−２６９２８３号公報、特開平１−１１１８
０７号公報に開示されているところであり、側部に粉鉱
石投入部と底面の全面にノズルを設けた流動用ガス導入
部とを設けた流動層（ライザー）と、その外側にサイク
ロンを介して粉体を循環するための粉体循環流動部（ダ
ウンカマー）とからなり、サイクロンを介して粉体循環
流動部を循環する粉体は還元反応の進行の如何に拘わら
ず、全量ライザーに戻され、ライザー中の粒子の一部を
予備還元の製品として取り出して、溶融還元炉に供給し
ている。
特開昭６２−２６９２８３号公報、特開平１−１１１８
０７号公報に開示されているところであり、側部に粉鉱
石投入部と底面の全面にノズルを設けた流動用ガス導入
部とを設けた流動層（ライザー）と、その外側にサイク
ロンを介して粉体を循環するための粉体循環流動部（ダ
ウンカマー）とからなり、サイクロンを介して粉体循環
流動部を循環する粉体は還元反応の進行の如何に拘わら
ず、全量ライザーに戻され、ライザー中の粒子の一部を
予備還元の製品として取り出して、溶融還元炉に供給し
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ライザーに
供給され固気反応によって還元された粉鉱石の中、循環
供給される粉鉱石の中で還元が進み被還元性が低下した
粒子もダウンカマーからライザー内に戻され、その部分
もライザーから還元製品として排出される。
供給され固気反応によって還元された粉鉱石の中、循環
供給される粉鉱石の中で還元が進み被還元性が低下した
粒子もダウンカマーからライザー内に戻され、その部分
もライザーから還元製品として排出される。
【０００４】このように、サイクロンで捕集されてダウ
ンカマーを降下しライザーへ戻る粒子に関し、還元が進
行する余地の多い粒子と還元が完了に近づいている粒子
とを混合状態のまま製品として抜き出すことは、排出製
品鉱石の平均の還元率を低下させることになる。さらに
、製品として抜き取られなかった残りの粒子が混合状態
でライザーへ戻ることは、ライザー内に被還元性の低下
した粒子も再度供給することになり、ライザー内の粒子
滞留量が限られているため被還元性の高い粒子の供給が
相対的に低下し、ライザー内鉱石の平均の被還元性は低
くなり、この結果、還元効率やガス利用率は低下する。
ンカマーを降下しライザーへ戻る粒子に関し、還元が進
行する余地の多い粒子と還元が完了に近づいている粒子
とを混合状態のまま製品として抜き出すことは、排出製
品鉱石の平均の還元率を低下させることになる。さらに
、製品として抜き取られなかった残りの粒子が混合状態
でライザーへ戻ることは、ライザー内に被還元性の低下
した粒子も再度供給することになり、ライザー内の粒子
滞留量が限られているため被還元性の高い粒子の供給が
相対的に低下し、ライザー内鉱石の平均の被還元性は低
くなり、この結果、還元効率やガス利用率は低下する。
【０００５】本発明において解決すべき課題は、このよ
うな従来の循環流動層予備還元装置における還元率がす
でに上昇し被還元性が低くなっている粉鉱石の循環によ
る還元処理効率の低下とガス利用率の低下を改善するこ
とにある。
うな従来の循環流動層予備還元装置における還元率がす
でに上昇し被還元性が低くなっている粉鉱石の循環によ
る還元処理効率の低下とガス利用率の低下を改善するこ
とにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応流動層か
らの還元鉱石をサイクロンを経て反応流動層に循環する
循環流動層還元方法において、サイクロンによって捕集
された粉鉱石を、相対的に還元の進行している粒子群と
、相対的に還元の進行していない粒子群とに分別し、前
記相対的に還元の進行している粒子群の少なくとも一部
分を還元物として系外に排出し、前記相対的に還元の進
行していない粒子群の全てをダウンカマーを介してライ
ザー中に戻すことを特徴とする。
らの還元鉱石をサイクロンを経て反応流動層に循環する
循環流動層還元方法において、サイクロンによって捕集
された粉鉱石を、相対的に還元の進行している粒子群と
、相対的に還元の進行していない粒子群とに分別し、前
記相対的に還元の進行している粒子群の少なくとも一部
分を還元物として系外に排出し、前記相対的に還元の進
行していない粒子群の全てをダウンカマーを介してライ
ザー中に戻すことを特徴とする。
【０００７】サイクロンによって捕集された粉鉱石を、
相対的に還元の進行している粒子群と、相対的に還元の
進行していない粒子群とに分別するための基準は、製品
の抜き出し量とライザーへ戻す量との比である循環比、
目標製品還元率、還元率分別装置の分離効率等によって
決定する。
相対的に還元の進行している粒子群と、相対的に還元の
進行していない粒子群とに分別するための基準は、製品
の抜き出し量とライザーへ戻す量との比である循環比、
目標製品還元率、還元率分別装置の分離効率等によって
決定する。
【０００８】また、その分別のための具体的な方法とし
ては、例えば、還元の進行によって粒子密度が減少する
現象に着目し、広く知られている風力分級装置による方
法や、特開昭５１−３９４５６号公報に開示されている
磁力選鉱法を任意に利用することができる。
ては、例えば、還元の進行によって粒子密度が減少する
現象に着目し、広く知られている風力分級装置による方
法や、特開昭５１−３９４５６号公報に開示されている
磁力選鉱法を任意に利用することができる。
【０００９】
【作用】一般に、サイクロンにより捕集された鉱石は還
元率の分布をもっており、その中には、還元が終了に近
づきそれ以上還元しにくくなっている鉱石、つまり還元
率が高く被還元性の低い鉱石や、還元がほとんど進行し
ておらず還元される余地の多い鉱石、つまり還元率が低
く被還元性の高い鉱石が混在している。
元率の分布をもっており、その中には、還元が終了に近
づきそれ以上還元しにくくなっている鉱石、つまり還元
率が高く被還元性の低い鉱石や、還元がほとんど進行し
ておらず還元される余地の多い鉱石、つまり還元率が低
く被還元性の高い鉱石が混在している。
【００１０】本発明では、循環鉱石を分別し、前者の鉱
石を優先的に製品として循環鉱石より抜き出すために、
より製品の還元率は高めに維持できるとともに還元率の
ばらつきも少なくできる。
石を優先的に製品として循環鉱石より抜き出すために、
より製品の還元率は高めに維持できるとともに還元率の
ばらつきも少なくできる。
【００１１】また、ライザーにおける粒子滞留量は操業
条件により決まるため、ライザー内滞留粒子の被還元性
をできるだけ高くした方が反応性の面から望ましく、ガ
ス利用率を向上させることができる。本発明では、ライ
ザーへ戻してもさらなる還元の進行が期待しにくい被還
元性の低い鉱石を製品として系外に抜き出し、残りをラ
イザーに戻すことにより、同じライザー内の鉱石滞留量
であってもライザー内鉱石の平均の被還元性は相対的に
高くなり、ガスがライザーを通過中に反応する量は増加
しガス利用率は向上する。つまり、ライザーへは被還元
性の高い鉱石を優先的に戻すため、同じ鉱石滞留量であ
っても被還元性の低い鉱石がより多く混入している時よ
りも、ライザーでの反応量を増加させることができる。
条件により決まるため、ライザー内滞留粒子の被還元性
をできるだけ高くした方が反応性の面から望ましく、ガ
ス利用率を向上させることができる。本発明では、ライ
ザーへ戻してもさらなる還元の進行が期待しにくい被還
元性の低い鉱石を製品として系外に抜き出し、残りをラ
イザーに戻すことにより、同じライザー内の鉱石滞留量
であってもライザー内鉱石の平均の被還元性は相対的に
高くなり、ガスがライザーを通過中に反応する量は増加
しガス利用率は向上する。つまり、ライザーへは被還元
性の高い鉱石を優先的に戻すため、同じ鉱石滞留量であ
っても被還元性の低い鉱石がより多く混入している時よ
りも、ライザーでの反応量を増加させることができる。
【００１２】装置の大型化をはかり粒子滞留量を増加さ
せれば本発明に近い効果は認められるが、装置の建設コ
ストの上昇、滞留量の増加による圧力損失の上昇はさけ
られないとともに、製品還元率の上昇、バラツキの減少
の効果は期待できないのに対し、本発明の分別循環、抜
き出し方式によると、それらの問題を引き起こすことな
くライザー内鉱石の被還元性を上げることができるとと
もに、優良な製品が得られるため、還元処理効率、ガス
利用率の向上が可能である。
せれば本発明に近い効果は認められるが、装置の建設コ
ストの上昇、滞留量の増加による圧力損失の上昇はさけ
られないとともに、製品還元率の上昇、バラツキの減少
の効果は期待できないのに対し、本発明の分別循環、抜
き出し方式によると、それらの問題を引き起こすことな
くライザー内鉱石の被還元性を上げることができるとと
もに、優良な製品が得られるため、還元処理効率、ガス
利用率の向上が可能である。
【００１３】
【実施例】図１は本発明を実施するための循環流動層予
備還元装置の概要を示す図である。
備還元装置の概要を示す図である。
【００１４】同図において、循環流動層予備還元装置は
鉱石導入口１と還元鉱石排出口２と還元ガス導入口３と
を有するライザー４と、サイクロン５とダウンカマー６
とから構成される外部粒子循環装置とからなり、それぞ
れライザー４と外部粒子循環装置とは上部においては導
入管７によって、下部は連結管８で連結されている。サ
イクロン５の下方には鉱石分離装置９が設けられており
、相対的に還元率の低い捕集鉱石はダウンカマー６から
連結管８を経てライザー４に供給される。また、１０は
相対的に還元率の高い捕集鉱石を製品として取り出す取
出し口である。
鉱石導入口１と還元鉱石排出口２と還元ガス導入口３と
を有するライザー４と、サイクロン５とダウンカマー６
とから構成される外部粒子循環装置とからなり、それぞ
れライザー４と外部粒子循環装置とは上部においては導
入管７によって、下部は連結管８で連結されている。サ
イクロン５の下方には鉱石分離装置９が設けられており
、相対的に還元率の低い捕集鉱石はダウンカマー６から
連結管８を経てライザー４に供給される。また、１０は
相対的に還元率の高い捕集鉱石を製品として取り出す取
出し口である。
【００１５】同装置において、鉱石導入口１からライザ
ー４に鉄分比率６３％の組成からなる平均粒度１６０μ
ｍのヘマタイト鉱石を５００ｋｇ／ｈの割合で投入した
。一方ライザー４の底部の還元ガス導入口３から、ＣＯ
：ＣＯ２ ：Ｈ２ ：Ｈ２ Ｏ＝６３：７：２７：３の
ガス組成を有する次工程の図示しない溶融還元炉の排ガ
スを１４００Ｎｍ３ ／ｈの割合で導入した。
ー４に鉄分比率６３％の組成からなる平均粒度１６０μ
ｍのヘマタイト鉱石を５００ｋｇ／ｈの割合で投入した
。一方ライザー４の底部の還元ガス導入口３から、ＣＯ
：ＣＯ２ ：Ｈ２ ：Ｈ２ Ｏ＝６３：７：２７：３の
ガス組成を有する次工程の図示しない溶融還元炉の排ガ
スを１４００Ｎｍ３ ／ｈの割合で導入した。
【００１６】サイクロン５において捕集された鉱石の中
の相対的に還元度の高い鉱石として、還元度が６０％を
基準として、鉱石分離装置９を作動せしめ、それ以上の
還元度の捕集鉱石を取出し口１０から取り出し、他は連
結管８を経てライザー４に循環供給した。
の相対的に還元度の高い鉱石として、還元度が６０％を
基準として、鉱石分離装置９を作動せしめ、それ以上の
還元度の捕集鉱石を取出し口１０から取り出し、他は連
結管８を経てライザー４に循環供給した。
【００１７】それによる製品の還元率は７３％、ガス利
用率は１０％であった。
用率は１０％であった。
【００１８】これに対して、サイクロン１０による捕集
鉱石を分離しない場合の還元率は５９％、ガス利用率は
８％であり、製品還元率、ガス利用率ともに２割以上向
上した。
鉱石を分離しない場合の還元率は５９％、ガス利用率は
８％であり、製品還元率、ガス利用率ともに２割以上向
上した。
【００１９】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏する。
【００２０】（１）循環流動層予備還元装置における装
置の利用効率が向上し、ガス利用率、生産性が改善され
る。
置の利用効率が向上し、ガス利用率、生産性が改善され
る。
【００２１】（２）製品鉱石の還元率のばらつきが低下
するため、溶融還元炉の操業が安定する。
するため、溶融還元炉の操業が安定する。
【００２２】（３）被還元性の高い粒子のみを対象に還
元操作ができるため、予備還元装置の運転制御が容易に
なる。
元操作ができるため、予備還元装置の運転制御が容易に
なる。
【００２３】（４）スティッキングのトラブルの原因と
なりやすい還元の進行した粒子を優先的に抜き出せるた
め、スティッキングが生じなくなり、操業が安定する。
なりやすい還元の進行した粒子を優先的に抜き出せるた
め、スティッキングが生じなくなり、操業が安定する。
【図１】本発明を実施するために使用する循環流動層予
備還元装置の概要を示す図である。
備還元装置の概要を示す図である。
１ 鉱石導入口
２ 還元鉱石排出口
３ 還元ガス導入口
４ ライザー
５ サイクロン
６ ダウンカマー
７ 導入管
８ 連結管
９ 鉱石分離装置
１０ 取出し口
Claims (1)
- 【請求項１】 反応流動層からの還元鉱石をサイクロ
ンを経て反応流動層に循環する循環流動層還元方法にお
いて、サイクロンによって捕集された粉鉱石を、相対的
に還元の進行している粒子群と、相対的に還元の進行し
ていない粒子群とに分別し、前記相対的に還元の進行し
ている粒子群の少なくとも一部分を還元物として系外に
排出し、前記相対的に還元の進行していない粒子群の全
てをダウンカマーを介してライザー中に戻す循環流動層
による粉鉱石の還元方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266691A JPH04314832A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 循環流動層による粉鉱石の還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8266691A JPH04314832A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 循環流動層による粉鉱石の還元方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04314832A true JPH04314832A (ja) | 1992-11-06 |
Family
ID=13780758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8266691A Pending JPH04314832A (ja) | 1991-04-15 | 1991-04-15 | 循環流動層による粉鉱石の還元方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04314832A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242708A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-27 | Nippon Steel Corp | 鉄鉱石流動層還元装置 |
| JPH0280525A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-20 | Kawasaki Steel Corp | 粉状鉱石の還元率連続測定方法 |
-
1991
- 1991-04-15 JP JP8266691A patent/JPH04314832A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242708A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-27 | Nippon Steel Corp | 鉄鉱石流動層還元装置 |
| JPH0280525A (ja) * | 1988-09-19 | 1990-03-20 | Kawasaki Steel Corp | 粉状鉱石の還元率連続測定方法 |
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